CN101894467B

CN101894467B - 一种提高交通信息准确性的方法，设备，装置

Info

Publication number: CN101894467B
Application number: CN 201010222518
Authority: CN
Inventors: 殷庆丹
Original assignee: Beijing Cennavi Technologies Co Ltd
Current assignee: Beijing Cennavi Technologies Co Ltd
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2030-06-30
Also published as: WO2012000344A1; CN101894467A

Abstract

本发明实施例公开了一种提高交通信息准确性的方法，设备，装置，涉及交通信息处理技术领域，通过对不同的区域采用适合于该区域的不同参数，显著提高了所获得的交通信息的准确性。本发明实施例提供的提高交通信息准确性的方法包括：对每一待测区域的FCD数据，选取至少两组参数分别计算交通信息的初始值；分析所述交通信息的初始值，根据分析结果对所述参数进行调整，得到所述待测区域FCD数据的最佳参数；利用所述最佳参数计算所述待测区域的交通信息。

Description

一种提高交通信息准确性的方法,设备,装置

技术领域

本发明涉及交通信息处理技术，尤其涉及一种提高交通信息准确性的方法，设备，装置。

背景技术

交通信息的采集是实现智能交通的重要前提，传统的交通信息采集手段要求的初始投入和维护成本都非常巨大，而浮动车数据(Floating Car Data，FCD)技术，作为一种新型的交通信息检测技术，是实现低成本采集城市大范围动态交通信息的有效解决方案。

FCD技术利用具有全球定位系统(Global Positioning System，GPS)定位功能的浮动车辆(如出租车)采集GPS点的信息，得到FCD数据，并利用相关参数将这些GPS点的信息与电子地图上的链路(Link)进行匹配，得到相应的交通信息，从而直观描述道路的交通速度状况，为出行者提供实时路况下的路径导航。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

现有FCD系统在利用参数将GPS点匹配至链路时，对所有的城市的FCD数据采用相同的参数，然而，不同的城市的路网情况是不一样的，且一些参数，如GPS点到链路的投影距离、车辆行驶方向与链路的夹角等，对GPS点与链路的匹配十分敏感，这些参数的误差能够严重影响交通信息的准确性，从而导致利用现有的方案得到的交通信息的准确率很低。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的实施例提供一种提高交通信息准确性的方法，设备，装置。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种提高交通信息准确性的方法，所述方法包括：

对每一待测区域的浮动车数据FCD数据，选取至少两组参数分别计算交通信息的初始值；

分析所述交通信息的初始值，根据分析结果对所述参数进行调整，得到所述待测区域FCD数据的最佳参数；

利用所述最佳参数计算所述待测区域的交通信息。

一种提高交通信息准确性的装置，所述装置包括：

参数选取单元，用于对每一待测区域的浮动车数据FCD数据，选取至少两组参数分别计算交通信息的初始值；

最佳参数获得单元，用于分析所述交通信息的初始值，根据分析结果对所述参数进行调整，得到所述待测区域FCD数据的最佳参数；

交通信息计算单元，用于利用所述最佳参数计算所述待测区域的交通信息。

一种浮动车数据处理设备，所述设备包括上述的提高交通信息准确性的装置。

本发明实施例提供的技术方案，在执行GPS点与链路的匹配时，对匹配时采用的参数进行本地化处理，即针对每一区域，首先选取多组不同的参数，然后结合本区域的具体情况确定出适合本区域的最佳参数，最后利用本区域的最佳参数计算本区域的交通信息。本发明实施例提供的技术方案，通过对不同的区域采用适合于该区域的不同参数，显著提高了所获得的交通信息的准确性。经过实际的验证，本方案获得交通信息比较准确，效果十分理想。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种提高交通信息准确性的方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的一种位置点匹配方法示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种提高交通信息准确性的装置结构图；

图4为本发明实施例三提供的另一种提高交通信息准确性的装置结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例一提供了一种提高交通信息准确性的方法，参见图1，所述方法包括：

11：对每一待测区域的FCD数据，选取至少两组参数分别计算交通信息的初始值；

12：分析所述交通信息的初始值，根据分析结果对所述参数进行调整，得到所述待测区域FCD数据的最佳参数；

13：利用所述最佳参数计算所述待测区域的交通信息。

进一步的，上述交通信息包括但不限于旅行时间和拥堵状态。上述每组参数包括但不限于GPS点到链路的投影距离(以下简称为投影距离)和车辆行驶方向与链路的夹角(以下简称为夹角)。

投影距离和夹角对GPS点与链路的匹配十分敏感，投影距离和夹角的误差会使GPS点与链路的匹配产生错误，如出现绕路现象或平行路匹配错误现象等，从而使生成的旅行时间和拥堵状态不符合实际情况。为了更加清楚地说明本发明实施例的方案，首先对投影距离和夹角对GPS点与链路的匹配影响进行介绍。

参见图2，显示了本发明实施例提供的一种位置点匹配方法示意图。其中，P代表待匹配的GPS点，L1、L2代表GPS点附近的链路。在位置点匹配算法中，把待匹配的GPS点向附近所有链路的路段做投影，计算GPS点与各路段间的投影距离di(如d1、d2)，以及夹角θi(如θ1、θ2)，其中，i表示序号。当产生匹配结果后，匹配的路段被认为车辆正在该道路上行驶，投影点Pi(如P1、P2)作为车辆在路段上的匹配点，即车辆在匹配道路上的当前位置。选出投影距离和夹角小于阈值的所有链路并根据如下公式计算各候选链路的距离度量值λi：

λi ＝ωd＊di+ωθ＊θi

其中，ωd、ωθ分别为投影距离的权重和夹角的权重，且满足ωd+ωθ＝1。

由上述内容可知，投影距离和夹角对GPS点与链路的匹配关联十分敏感。

本发明实施例提供的技术方案，在执行GPS点与链路的匹配时，对匹配时采用的参数进行本地化处理，即针对每一区域，首先选取多组不同的参数，然后结合本区域的具体情况确定出适合本区域的最佳参数，最后利用该最佳参数计算本区域的交通信息。本发明实施例提供的技术方案，通过对不同的区域采用适合于该区域的不同参数，显著提高了所获得的交通信息的准确性。经过实际的验证，本方案获得交通信息比较准确，效果十分理想。

下面对本发明实施例二提供的提高交通信息准确性的方法进行详细说明。

为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。

S1：选取待测链路。

在待测区域中选取若干链路作为确定本区域最佳参数的待测链路。

当待测区域(如任一城市)包括至少两种等级的链路时，在待测区域中，按照预定比例选取每种等级的链路，由被选取的链路的FCD数据构成所述待测区域的FCD数据。

示例性的，可将链路划分为六种等级，如划分为第一等级、第二等级、第三等级、第四等级、第五等级和第六等级，或者，具体地划分为高速、城市高速、国道、省道、县道和乡镇村道六种等级，其中，高速、城市高速和国道等路况较好的链路还可称之为高等级链路，县道和乡镇村道等路况较差的链路还可称之为低等级链路。

为了正确反映每个区域内的路况，在每个待测区域中，按照预定比例选取每种等级的链路，例如，按照20％的比例在高速的链路中选取链路，按照20％的比例在城市高速的链路中选取链路，按照10％的比例在国道的链路中选取链路，按照5％的比例在省道的链路中选取链路，按照5％的比例在县道的链路中选取链路，按照2％的比例在乡镇村道的链路中选取链路。由上述所选取的链路的FCD数据构成上述待测区域的FCD数据。

S2：确定最佳的投影距离和夹角。

确定每一区域的最佳参数，该参数至少包括投影距离和夹角。由于投影距离和夹角对GPS点到链路的匹配最为敏感，本发明实施例主要以获取最佳的投影距离和最佳的夹角为例进行说明。

S21：对每一待测区域的FCD数据，选取至少两组参数分别计算交通信息的初始值。

本发明实施例在阈值范围为40米至100米的范围内选取投影距离，在阈值范围为30度至65度的范围内选取夹角，由不同投影距离和夹角组成多组参数，例如，一组参数中投影距离为40米、夹角为30度，另一组参数中投影距离为50米、夹角为40度，又一组参数中投影距离为60米，夹角为40度。

分别利用每一组参数计算本区域的交通信息，如旅行时间和拥堵状态，得到本区域的交通信息的初始值。

S22：分析所述交通信息的初始值，根据分析结果对所述参数进行调整，得到所述待测区域FCD数据的最佳参数

在本发明实施例中，利用交通信息的基准值分析所述交通信息的初始值，根据分析结果调整所述投影距离和夹角中的至少一种，得到所述待测区域FCD数据的最佳参数。在此，分析结果主要对旅行时间和拥堵状态的分析结果。

FCD系统在进行数据处理时，所能够处理的两个相邻的GPS点间的时间间隔通常在30秒左右、甚至更长，在链路上所能够匹配的GPS点的数量是很少的，所以导致参数对GPS点至链路的匹配异常敏感。而采用高频GPS设备时，由于高频GPS设备在进行数据处理时可以达到每秒一个GPS点，通过高频点拟合链路的轨迹，能够得到较准确的交通信息，所以上述交通信息的基准值可以由高频GPS设备采集得到，然而，高频GPS设备构造较复杂、成本也较高，在FCD系统的浮动车上直接采用高频GPS设备会造成较大的经济负担、在实际中的可行性不大。

本发明实施例采用由高频GPS设备采集得到的交通信息作为交通信息的基准值，基于交通信息的基准值对由上述所选参数得到的交通信息的初始值进行分析，不断地调整参数，得到最佳参数，具体包括如下：

首先处理旅行时间准确率小于预定比率(如70％)的链路。

由所选参数计算得到的各链路的交通信息的初始值中包括了各链路的旅行时间，而交通信息的基准值中包括了旅行时间的基准值，由旅行时间的初始值和旅行时间的基准值得到所述链路所对应的旅行时间准确率，如将旅行时间的初始值和旅行时间的基准值的比率作为旅行时间的准确率。

对旅行时间准确率小于70％的链路，判断该链路的旅行时间准确率较低是否是因为GPS点到链路的匹配错误造成的，即是否由不合适投影距离和/或夹角的造成的，当确认该链路发生GPS点到链路的匹配错误时，对投影距离和/或夹角进行调整。

例如，当计算交通信息的初始值时选取的一组参数为投影距离为40米、夹角为30度时，将参数调整为投影距离为42米、夹角为32度，再利用调整后的参数更新交通信息的初始值。可以理解，在调整参数时，可以同时对投影距离和夹角进行调整，也可以仅对投影距离或夹角中的任一项进行调整。

对更新后的初始值重复采用上述步骤，即确定链路所对应的旅行时间准确率小于预定比率且确认发生GPS点到链路的匹配错误，再次调整所采用的投影距离和/或夹角。利用再次调整后的参数再次更新交通信息的初始值，对再次更新后的交通信息进行分析。

在进行参数调整时，由于每一区域中都包含多条链路，不同参数对一个区域中不同链路的影响也可能不一致，如当调整参数后，一些链路的旅行时间准确率显著提高了，一些链路的旅行时间准确率并未有太大变化，另一些链路的旅行时间准确率可能会有略微降低，这时，本发明实施例采用如下策略：

当第一链路的等级低于第二链路的等级时，优先利用对第一链路的交通信息的初始值的分析结果调整所述参数，即优先考虑了参数对低等级的链路的交通信息的影响。这是因为，由于高等级链路的路况状态较好，相比较而言，参数对高等级链路的旅行时间准确率的影响小于参数对低等级链路的旅行时间准确率的影响，例如，当选用第一组参数时，高等级链路的旅行时间准确率为80％，低等级链路的旅行时间准确率为40％；当采用第二组参数时，高等级链路的旅行时间准确率仍为80％，而低等级链路的旅行时间准确率可能提高为75％。

所以，本发明实施例执行参数调整过程时，在兼顾对高等级链路的交通信息的分析结果前提下，主要考虑了对低等级链路的交通信息的分析结果，如参数对低等级链路的旅行时间准确率的影响。

通过上述初始选取的多组参数，以及对每组参数的调整过程，得到了若干组参数(包括初始选取的多组参数以及调整过程中得到的新的参数)及其对应的交通信息，比较这些参数所对应的本区域中所有链路的旅行时间准确率，确定本区域的最佳参数。如由第一组参数计算得到的本区域内旅行时间准确率大于预定比率(如70％)的链路占所有链路的65％，而由第二组参数计算得到的本区域内旅行时间准确率大于预定比率的链路占所有链路的75％，则第二组参数为优于第一组参数的参数，依次类推，确定出本区域内的最佳参数。

S3：利用所述最佳参数计算所述待测区域的交通信息。

由于已计算出了适合于本区域的最佳参数，利用该最佳参数计算得到的交通信息的准确率也势必大大提高。

进一步的，本发明实施例的技术方案还包括：当链路的长度小于所述链路的红绿灯等待半径时，根据所述链路的长度调整所述链路的红绿灯等待半径，以利用调整后的红绿灯等待半径计算所述待测区域的交通信息。

这种处理方式是由于现有的FCD系统对所有链路的红绿灯等待半径都采用同一个数值(如100米)，而每条链路的长度是不同的，一些链路长度较短，如小于100米。显然，统计交通信息时统一对所有的链路扣除同样的红绿灯等待半径是不合适的，影响了交通信息的准确率。

本发明实施例在计算交通信息时，先分析每条链路的红绿灯等待半径的设置是否合理，当链路的长度小于红绿灯等待半径时，确认该链路的红绿灯等待半径的设置不合理，根据链路的长度调整所述链路的红绿灯等待半径，可根据经验值设置调整后的红绿灯等待半径，也可根据预定比例(如1/3、1/5)设置调整后的红绿灯等待半径，如当链路的长度为80米时，将调整后的红绿灯等待半径设置为80*(1/5)＝16米。

进一步的，本发明实施例的技术方案还包括：根据与交叉点内链路相连接的链路的交通信息，调整所述交叉点内链路的交通信息，例如，参照与交叉点内链路相连接的链路的拥堵状态，调整交叉点内链路的拥堵状态。

交叉点内链路是指链路的起点和终点都为统合点的链路，交叉点内链路长度都很短，浮动车在该链路上最多等一个红绿灯的时间就行驶过去了，该链路对应的旅行时间也很短(如2秒)，所以按照一般的逻辑交叉点内链路通常不存在拥堵的情况，所以在计算得到各链路的交通信息后，对交叉点内链路的不合理的交通信息进行调整，以进一步提高交通信息的准确率。如当交叉点内链路所连接的链路的交通信息都指示畅通时，而交叉点内链路的交通信息指示拥堵时，根据交叉点内链路当前的车辆速度修改交叉点内链路速度临界值，以将交叉点内链路的交通信息修改为指示畅通或缓慢。

本发明实施例提供的技术方案，在执行GPS点与链路的匹配时，对匹配时采用的参数进行本地化处理，即针对每一区域，首先选取多组不同的参数，然后结合本区域的具体情况确定出适合本区域的最佳参数，最后利用本区域的最佳参数计算本区域的交通信息。本发明实施例提供的技术方案，通过对不同的区域采用适合于该区域的不同参数，显著提高了所获得的交通信息的准确性。经过实际的验证，本方案获得的交通信息比较准确，效果十分理想。

为了验证本技术方案的有效性，利用上述得到的最佳参数对每个城市的历史FCD数据进行测试，测试结果表明由本技术方案得到的旅行时间准确率和拥堵状态准确率都比现有的方案有了明显的提高，基本上与采用高频GPS设备所获得的结果相当，然而本技术方案所需的成本远低于采用高频GPS设备的所需的高昂成本。

本发明实施例三还提供了一种提高交通信息准确性的装置，参见图3，所述装置包括：

参数选取单元31，用于对每一待测区域的浮动车数据FCD数据，选取至少两组参数分别计算交通信息的初始值；

最佳参数获得单元32，用于分析所述交通信息的初始值，根据分析结果对所述参数进行调整，得到所述待测区域FCD数据的最佳参数；

交通信息计算单元33，用于利用所述最佳参数计算所述待测区域的交通信息。

进一步的，参见图4，所述装置还包括链路选取单元34，用于当所述待测区域包括至少两种等级的链路时，在所述待测区域中，按照预定比例选取每种等级的链路，由被选取的链路的FCD数据构成所述待测区域的FCD数据。

所述最佳参数获得单元32，具体用于当所述参数至少包括GPS点到链路的投影距离和车辆行驶方向与链路的夹角时，利用交通信息的基准值分析所述交通信息的初始值，根据分析结果调整所述投影距离和/或夹角，得到所述待测区域FCD数据的最佳参数。

所述最佳参数获得单元32包括参数调整模块和比较确定模块，其中，

所述参数调整模块，用于当链路所对应的旅行时间准确率小于预定比率且确认发生GPS点到链路的匹配错误时，调整所述投影距离和/或夹角，其中，所述交通信息至少包括链路所对应的旅行时间，由旅行时间的初始值和旅行时间的基准值得到所述链路所对应的旅行时间准确率；以及根据调整后的投影距离和/或夹角更新交通信息的初始值，以利用交通信息的基准值对更新后的所述交通信息的初始值进行分析，根据分析结果再次调整所述投影距离和/或夹角；

所述比较确定模块，用于比较调整操作中得到的每组参数所对应的所有链路的旅行时间准确率，确定所述最佳参数。

进一步的，所述装置还包括红绿灯等待半径调整单元35，用于当链路的长度小于所述链路的红绿灯等待半径时，根据所述链路的长度调整所述链路的红绿灯等待半径；所述交通信息计算单元33，还用于利用调整后的红绿灯等待半径计算所述待测区域的交通信息。

进一步的，所述装置还包括交通信息调整单元36，用于根据与交叉点内链路相连接的链路的交通信息，调整所述交叉点内链路的交通信息。

本发明装置实施例中各功能模块和单元的具体工作方式参见本发明方法实施例。本发明装置实施例中各功能模块和单元可以单独实现，也可以集成在一个或多个单元中实现。

本发明实施例四还提供了一种浮动车数据处理设备，该浮动车数据处理设备包括如本发明实施例三中描述的提高交通信息准确性的装置。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种提高交通信息准确性的方法，其特征在于，所述方法包括：

对每一待测区域的浮动车数据FCD数据，选取至少两组参数分别计算交通信息的初始值，其中所述参数至少包括全球定位系统GPS点到链路的投影距离和车辆行驶方向与链路的夹角；

利用交通信息的基准值分析所述交通信息的初始值，根据分析结果调整所述投影距离和/或夹角，得到所述待测区域FCD数据的最佳参数：

当链路所对应的旅行时间准确率小于预定比率且确认发生GPS点到链路的匹配错误时，调整所述投影距离和/或夹角，其中，所述交通信息至少包括链路所对应的旅行时间，由旅行时间的初始值和旅行时间的基准值得到所述链路所对应的旅行时间准确率；

根据调整后的投影距离和/或夹角更新交通信息的初始值，以利用交通信息的基准值对更新后的所述交通信息的初始值进行分析，根据分析结果再次调整所述投影距离和/或夹角；

比较调整操作中得到的每组参数所对应的所有链路的旅行时间准确率，确定所述最佳参数；

利用所述最佳参数计算所述待测区域的交通信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对每一待测区域的浮动车数据FCD数据，选取至少两组参数分别计算交通信息的初始值之前，所述方法还包括：

当所述待测区域包括至少两种等级的链路时，在所述待测区域中，按照预定比例选取每种等级的链路，由被选取的链路的FCD数据构成所述待测区域的FCD数据。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述参数还包括链路的红绿灯等待半径，在所述利用所述最佳参数计算所述待测区域的交通信息之前，所述方法还包括：

当链路的长度小于所述链路的红绿灯等待半径时，根据所述链路的长度调整所述链路的红绿灯等待半径，以利用调整后的红绿灯等待半径计算所述待测区域的交通信息。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述利用所述最佳参数计算所述待测区域的交通信息之后，所述方法还包括：

根据与交叉点内链路相连接的链路的交通信息，调整所述交叉点内链路的交通信息，所述交叉点内链路是指链路的起点和终点都为统合点的链路。

5.一种提高交通信息准确性的装置，其特征在于，所述装置包括：

参数选取单元，用于对每一待测区域的浮动车数据FCD数据，选取至少两组参数分别计算交通信息的初始值，其中所述参数至少包括全球定位系统GPS点到链路的投影距离和车辆行驶方向与链路的夹角；

最佳参数获得单元，用于利用交通信息的基准值分析所述交通信息的初始值，根据分析结果调整所述投影距离和/或夹角，得到所述待测区域FCD数据的最佳参数；

所述最佳参数获得单元包括参数调整模块和比较确定模块，

所述比较确定模块，用于比较调整操作中得到的每组参数所对应的所有链路的旅行时间准确率，确定所述最佳参数；

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括链路选取单元，

所述链路选取单元，用于当所述待测区域包括至少两种等级的链路时，在所述待测区域中，按照预定比例选取每种等级的链路，由被选取的链路的FCD数据构成所述待测区域的FCD数据。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括红绿灯等待半径调整单元，

所述红绿灯等待半径调整单元，用于当链路的长度小于所述链路的红绿灯等待半径时，根据所述链路的长度调整所述链路的红绿灯等待半径；

所述交通信息计算单元，还用于利用调整后的红绿灯等待半径计算所述待测区域的交通信息。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括交通信息调整单元，用于根据与交叉点内链路相连接的链路的交通信息，调整所述交叉点内链路的交通信息，所述交叉点内链路是指链路的起点和终点都为统合点的链路。

9.一种浮动车数据处理设备，其特征在于，所述设备包括如上述权利要求5至8任一项所述的提高交通信息准确性的装置。