CN103177576A - 一种收费站上下游路况信息的判断方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种收费站上下游路况信息的判断方法及装置。所述方法包括：针对各个收费站，选择时间窗口，提取在所述时间窗口内经过该收费站上下游的车辆的GPS点作为样本，在所述时间窗口内，收费站的上下游无交通拥堵或交通事件发生；基于所述样本的信息和地图信息确定收费站上下游空间速度范围；判断在预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的GPS点的信息，是否符合所述收费站上下游空间速度范围；若是，则将该收费站上下游路况信息标记为正常通行；若否，则将该收费站上下游路况信息标记为交通拥堵。本申请可以提高收费站上下游路况信息的准确性。

Description

一种收费站上下游路况信息的判断方法及装置

技术领域

本申请涉及道路交通状况信息的处理应用领域，特别是涉及一种收费站上下游路况信息的判断方法，以及一种收费站上下游路况信息的判断装置。

背景技术

浮动车技术，就是在交通流中选择一定数量的车辆，通过安装在这些车辆上的GPS装置，获取此车辆的位置、速度、方位角等信息，进而获取交通流的运行情况。浮动车技术是获取交通状况信息的重要途径，是智能交通的重要领域。

目前，对利用浮动车GPS数据获取路况信息的研究简单地将停车类型划分为主动停车和被动停车，主动停车的状况可以过滤掉，被动停车用于判断道路拥堵状况。

以上现有技术中存在的问题是，在高速公路和国省道的主线上，对于收费站上下游路段，被动停车的原因可能是交通拥堵，也可能是交通设施所致，而现有技术直接将所有被动停车的情况，包括收费站停车，均认为是交通拥堵，从而使得收费站上下游路况信息并不准确。

因此，目前需要本领域技术人员解决的一个技术问题就是，提供一种收费站上下游路况信息的判断机制，用以提高收费站上下游路况信息的准确性。

发明内容

本申请提供一种收费站上下游路况信息的判断方法，用以提高收费站上下游路况信息的准确性。

本申请还提供了一种收费站上下游路况信息的判断装置，用以保证上述方法在实际中的应用及实现。

为了解决上述问题，本申请公开了一种收费站上下游路况信息的判断方法，包括：

针对各个收费站，选择时间窗口，提取在所述时间窗口内经过该收费站上下游的车辆的GPS点作为样本，在所述时间窗口内，收费站的上下游无交通拥堵或交通事件发生；

基于所述样本的信息和地图信息确定收费站上下游空间速度范围；

判断在预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的GPS点的信息，是否符合所述收费站上下游空间速度范围；

若是，则将该收费站上下游路况信息标记为正常通行；

若否，则将该收费站上下游路况信息标记为交通拥堵。

优选的，所述样本的信息包括数据源标识、车辆标识、时间、位置信息、速度和方位角；所述地图信息包括道路信息和收费站信息。

优选的，所述收费站上下游为从收费站上游2km到下游2km范围内的路段，所述基于样本的信息和地图信息确定收费站上下游空间速度范围的步骤包括：

将所述收费站上下游划分为多个道路区间，各道路区间的长度为2～10m；

依据各样本的信息和地图信息，计算各样本沿道路到收费站的距离；

按照各样本到收费站的距离，将各样本分配到各道路区间；

针对各道路区间，将各道路区间所包含的样本的速度按照从小到大进行排序，提取5％位速度和95％位速度作为收费站上下游空间速度范围。

优选的，所述基于样本的信息和地图信息确定收费站上下游空间速度范围的步骤还包括：

判断各道路区间内所有样本的平均速度，或判断各道路区间的5％位速度和95％位速度，是否分别按照各道路区间到收费站距离从大到小的顺序依次减小，若否，则对该收费站添加已拆除或已废弃的标记。

优选的，所述判断在预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的GPS点的信息，是否符合收费站上下游空间速度范围的步骤包括：

依据所述GPS点的信息和地图信息，计算各GPS点沿道路到收费站的距离；

按照各GPS点到收费站的距离，确定各GPS点所属的道路区间，并提取相应道路区间的5％位速度和95％位速度；

若速度大于等于相应道路区间的5％位速度，且小于等于相应道路区间的95％位速度的GPS点的个数大于预设比例，则判断为符合收费站上下游区间速度范围。

优选的，所述方法还包括：

通过以下步骤基于所述样本的信息和地图信息，建立收费站上下游特征距离值：

由各道路区间内的样本信息计算各道路区间平均速度和样本正常行驶速度，所述样本正常行驶速度为处于非加减速区间内的样本的平均速度；

计算驶经收费站的过程中，道路区间平均速度开始减小时、道路区间平均速度减小到样本正常行驶速度的一半时、道路区间平均速度增大到样本正常行驶速度的一半时，以及道路区间平均速度增大到样本正常行驶速度时，分别到收费站的距离值，作为收费站上下游特征距离值。

优选的，所述方法还包括：

通过以下步骤，判断在预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的信息，是否符合所述收费站上下游特征距离值：

由在预设周期内驶经该收费站上下游的各车辆所对应的GPS点的信息，计算车辆正常行驶速度，所述车辆正常行驶速度为该车辆处于非加减速区间内的GPS点的平均速度；

计算该车辆在驶经收费站的过程中，速度由车辆正常行驶速度开始减小时、速度减小到车辆正常行驶速度的一半时、速度增大到车辆正常行驶速度的一半时、以及速度增加到车辆正常行驶速度时，分别到收费站的距离值，并分别计算与收费站上下游特征距离值中相应的距离值相对差值；

若所述相对差值均小于预设阀值，则判断为符合所述收费站上下游特征距离值。

本申请还提供了一种收费站上下游路况信息的判断装置，包括：

样本提取模块，用于针对各个收费站，选择时间窗口，提取在所述时间窗口内经过该收费站上下游的车辆的GPS点作为样本，在所述时间窗口内，收费站的上下游无交通拥堵或交通事件发生；

空间速度范围建立模块，用于基于所述样本的信息和地图信息确定收费站上下游空间速度范围；

判断模块，用于判断在预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的GPS点的信息，是否符合所述收费站上下游空间速度范围；

第一路况信息标记模块，用于若是，则将该收费站上下游路况信息标记为正常通行；

第二路况信息标记模块，用于若否，则将该收费站上下游路况信息标记为交通拥堵。

优选的，所述收费站上下游为从收费站上游2km到下游2km范围内的路段，所述空间速度范围建立模块包括：

道路区间划分子模块，用于将所述收费站上下游划分为多个道路区间，各道路区间的长度为2～10m；

样本距离计算子模块，用于依据各样本的信息和地图信息，计算各样本沿道路到收费站的距离；

样本分配子模块，用于按照各样本到收费站的距离，将各样本分配到各道路区间；

标准信息提取子模块，用于针对各道路区间，将各道路区间所包含的样本的速度按照从小到大进行排序，提取5％位速度和95％位速度作为收费站上下游空间速度范围。

优选的，所述判断模块包括：

GPS点距离计算子模块，用于依据所述GPS点的信息和地图信息，计算各GPS点沿道路到收费站的距离；

归属区间确定子模块，用于按照各GPS点到收费站的距离，确定各GPS点所属的道路区间，并提取相应道路区间的5％位速度和95％位速度；

速度对比子模块，用于若速度大于等于相应道路区间的5％位速度，且小于等于相应道路区间的95％位速度的GPS点的个数大于预设比例，则判断为符合收费站上下游区间速度范围。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：

本申请通过各个收费站的样本确定收费站上下游空间速度范围，若预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的GPS点的信息，符合所述收费站上下游空间速度范围，则判断该收费站上下游路况信息为正常通行，若不符合则判断交通拥堵，与现有技术相比，本申请将正常减速-停车-加速通过收费站的车辆作为路况信息正常的情况，从而使得收费站上下游路况信息更为准确。

并且，现有技术仅仅依据单车缓存GPS数据进行判断，不具备设施针对性和区域针对性，本申请建立收费站上下游空间速度范围进行判断的过程中，利用了GPS数据和地图信息，获取的路况信息更为准确，依据收费站上下游空间速度范围进行实时判断，时效性更高。

此外，本申请还可建立收费站上下游特征距离值，并对预设周期内的车辆进行判断，使得路况信息的判断更为准确。

附图说明

图1是本申请的一种收费站上下游路况信息的判断方法实施例1的流程图；

图2是某个GPS点与收费站的相对位置的示意图。

图3是本申请的一种收费站上下游路况信息的判断实施例2的流程图；

图4是本申请的一种收费站上下游路况信息的判断装置实施例1的结构框图；

图5是本申请的一种收费站上下游路况信息的判断装置实施例2的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

现有技术中，利用浮动车研究收费站上下游路段路况信息时，直接将所有被动停车的情况，包括收费站停车，均认为是交通拥堵，从而使得收费站上下游路况信息并不准确。

本申请的核心构思之一在于，通过各个收费站的样本建立收费站上下游区间速度范围，若预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的GPS点的信息，符合所述收费站上下游区间速度范围，则判断该收费站上下游路况信息为正常通行，若不符合则判断交通拥堵，从而提高收费站上下游路况信息的准确性。

参考图1，其示出了本申请的一种收费站上下游路况信息的判断方法实施例1的流程图，具体可以包括以下步骤：

步骤101、针对各个收费站，选择时间窗口，提取在所述时间窗口内经过该收费站上下游的车辆的GPS点作为样本，在所述时间窗口内，收费站的上下游无交通拥堵或交通事件发生。

对于高速公路和国省道的主线收费站提出，在高速公路上驾驶时较少出现主动停车的状况。因此，认为收费站上下游减速-加速均由收费站导致。

通过对大量的收费站相关数据进行统计，获知收费站上下游各2km范围，可以包含完整的减速和加速过程，并包含一定的正常速度行驶路段。因此，在本申请中，所述收费站上下游可以为从收费站上游2km到下游2km范围内的路段。若在2km内出现分流点、合流点时，以到这些分、合流点为止。

由于各个收费站的具体情况不同，需对各个收费站分别处理。首先需要针对各个收费站选择一定的时间窗口，确保在此时间窗口内，此收费站上下游路段无交通拥堵或者事件发生，否则重新选择。

例如，河北省一个高速主线收费站(POIID：1110012359)的上下游路段，在2011年6月7日到11日的时间段内，无拥堵事件发生，可以提取较近的日期，2011年6月11日全天，经过该收费站上下游的所有GPS点作为样本。

步骤102、基于所述样本的信息和地图信息确定收费站上下游空间速度范围。

在本申请的一种优选实施例中，所述步骤102可以包括：

子步骤S11、将所述收费站上下游划分为多个道路区间，各道路区间的长度为2～10m；

子步骤S12、依据各样本的信息和地图信息，计算各样本沿道路到收费站的距离。

提取了符合条件的GPS点样本后，可以将收费站上下游划分为多个道路区间，然后依据各GPS点的信息计算各个样本到收费站的距离，按照到收费站的距离将各个样本划分到相应的道路区间内。

在具体的实现中，所述地图信息可以包括道路信息和收费站信息。样本的信息可以包括数据源标识、车辆标识、当前时间、位置信息、速度和方位角，如下例为某个GPS点的信息，其中，方位角表示从正北方向开始、顺时针到GPS朝向的角度，单位是22.5°。

依照各样本的信息和地图信息，计算样本沿道路到收费站的距离时，需要先找出该GPS点在道路上的匹配点，然后计算匹配点沿道路到收费站的距离。

参考图2，示出了某个GPS点与收费站的相对位置的示意图。其中，1-2-3是连续的路段，箭头方向表示交通流方向；A、B、C、D是路段节点，其中B为1-2共有节点，C为2-3共有节点；TG(TollGate)表示收费站位置，本例中，TG处在C点。

P是某一个GPS点样本，因为P在路段1的缓冲区内，所以选择和路段1进行匹配。作P到AB的垂线，和AB交点即P对应的匹配点M。按照M-B-TG(C)计算得到的长度Len即P点沿道路到收费站的距离。在具体的实现中，可以依据P点、道路中各节点和收费站的位置信息来进行计算。

子步骤S13、按照各样本到收费站的距离，将各样本分配到各道路区间。

子步骤S14、针对各道路区间，将各道路区间所包含的样本的速度按照从小到大进行排序，提取5％位速度和95％位速度作为收费站上下游空间速度范围。

例如，道路区间长度取为5m，距离收费站0～5m为一个区间，5～10m为一个区间，10～15m为一个区间，以此类推。P点沿道路到收费站的距离为14m，因此可以被分配到10～15m的区间。

在具体的实现中，每个区间的GPS点数目应不小于每米5个。否则需要增大统计的时间窗口。这些GPS点所包含的速度信息构成一个数组，将其从小到大排序，取5％位速度和95％位速度(x％位速度表示在此数组中有x％的值小于此速度)作为该区间的GPS点的标准信息。

在具体的实现中，所述基于样本的信息和地图信息确定收费站上下游空间速度范围的步骤还可以包括：

子步骤S15、判断各道路区间内所有样本的平均速度，或判断各道路区间的5％位速度和95％位速度，是否分别按照各道路区间到收费站距离从大到小的顺序依次减小，若否，则对该收费站添加已拆除或已废弃的标记。

在本实施例中，提取的样本的时间窗口内，收费站的上下游没有交通拥堵或交通事件发生，因此，车辆经过收费站的时候，应该会发生减速和加速的现象，若依据计算得到的各道路区间内所有样本的平均速度，或依据提取5％位速度和95％位速度，在靠近收费站的时候没有减小，在离开收费站的时候没有增大，则说明车辆经过收费站的时候没有发生加速减速的现象，该收费站已经拆除或废弃，可以对该收费站添加拆除或废弃标识。

在具体的实现中，可以通过作图来进行上述判断，可以依据各道路区间内所有样本的平均速度，或依据各个5％位速度值或95％位速度值，以收费站为坐标原点，按照各区间到收费站的距离和速度值，建立距离-速度的关系曲线。若曲线上的点在距离收费站由远到近的时候，纵坐标的值保持平稳，则说明车辆经过收费站的时候没有发生加速减速的现象，可对该收费站添加已拆除或已废弃的标记。

步骤103、判断在预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的GPS点的信息，是否符合所述收费站上下游空间速度范围，若是，则执行步骤104，若否，则执行步骤105。

步骤104、将该收费站上下游路况信息标记为正常通行；

步骤105、将该收费站上下游路况信息标记为交通拥堵。

在本申请的一种优选实施例中，所述步骤103可以包括：

子步骤S21、依据所述GPS点的信息和地图信息计算各GPS点沿道路到收费站的距离；

子步骤S22、按照各GPS点到收费站的距离，确定各GPS点所属的道路区间，并提取相应道路区间的5％位速度和95％位速度；

子步骤S23、若速度大于等于相应道路区间的5％位速度，且小于等于相应道路区间的95％位速度的GPS点的个数大于预设比例，则判断为符合收费站上下游空间速度范围。

依据历史GPS数据建立了收费站上下游空间速度范围后，依据收费站上下游空间速度范围对实时GPS点进行对比。为提高路况信息的准确度，可以按照一定的周期进行多次实时分析。

分析时，先提取预设周期内的GPS点，计算该GPS点沿道路到收费站的距离，然后依据此距离将各GPS点分配到各个道路区间内，然后将各GPS点的信息与收费站上下游空间速度范围进行对比，即将各GPS点的速度与道路区间内的5％位速度和95％位速度进行对比。

若此GPS点的速度大于等于5％位速度，并且小于等于95％位速度，那么此点速度处于正常范围内，若在某个周期内，例如5分钟内，大于预设比例的GPS点都符合收费站上下游空间速度范围，可认为经过的车辆的GPS点符合正常收费站停车标准，该收费站上下游并未发生交通拥堵，可将该收费站上下游的路况信息标记为正常通行，若不大于该预设比例，则将该收费站上下游路况信息标记为交通拥堵。

如下例，为某车辆的GPS点的信息与收费站上下游空间速度范围，预设比例为80％。

上表中，基点选在收费站，上游的GPS点到收费站的距离为负、下游的GPS点到收费站的距离为正。依据上表可知，100％的GPS点均在相应的道路区间的速度范围内，大于预设比例80％，可将该收费站上下游的路况信息标记为正常通行。

参考图3，其示出了本申请的一种收费站上下游路况信息的判断方法实施例2的流程图，具体可以包括以下步骤：

步骤201、针对各个收费站，选择时间窗口，提取在所述时间窗口内经过该收费站上下游的车辆的GPS点作为样本，在所述时间窗口内，收费站的上下游无交通拥堵或交通事件发生；

步骤202、基于所述样本的信息和地图信息确定收费站上下游空间速度范围；

步骤203、判断在预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的GPS点的信息，是否符合所述收费站上下游空间速度范围，若是，则执行步骤204，若否，则执行步骤207。

步骤204、基于所述样本的信息和地图信息，建立收费站上下游特征距离值。

在本申请的一种优选实施例中，所述步骤204可以包括：

子步骤S31、由各道路区间内的样本信息计算各道路区间平均速度和样本正常行驶速度，所述样本正常行驶速度为处于非加减速区间内的样本的平均速度；

子步骤S32、计算驶经收费站的过程中，道路区间平均速度开始减小时、道路区间平均速度减小到样本正常行驶速度的一半时、道路区间平均速度增大到样本正常行驶速度的一半时，以及道路区间平均速度增大到样本正常行驶速度时，分别到收费站的距离值，作为驶经收费站车辆的标准信息。

在实施例1中，依据各GPS点样本的信息建立了收费站上下游区间速度范围，在本实施例中，还可依据各样本的GPS点建立收费站上下游特征距离值。

此处，非加减速区间为，从收费站上下游的路段中去除发生加减速路段的部分，在具体的实现中，可以依据数据统计得到的经验值进行判断。例如，统计多个车辆在非高速主线收费站上下游加减速路段范围，得出非加减速区间的经验值为上游600米以外和下游600米以外的路段；亦可统计多个车辆在高速主线收费站上下游加减速路段范围，得出非加减速区间的经验值为上游500米以外和下游100米以外的路段，具体的统计方法和经验值的确定可以根据实际情况的需要进行调整。

将样本正常行驶速度记为V，道路区间的平均速度记为V′，车辆从进入收费站道到离开，V′先逐渐变小，再逐渐增大。标准信息包括这个过程中的四个特征距离值，分别为V′开始减小时，减小到V的一半时，增大到V的一半时，增大到等于V时，到收费站的距离。在具体的实现中，可以通过数据拟合曲线来计算。

步骤205、判断在预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的信息，是否符合所述收费站上下游特征距离值，若是，则执行步骤206，若否，则执行步骤207。

在本申请的一种优选实施例中，所述步骤205可以包括：

子步骤S41、由在预设周期内驶经该收费站上下游的各车辆所对应的GPS点的信息，计算车辆正常行驶速度，所述车辆正常行驶速度为该车辆处于非加减速区间内的GPS点的平均速度；

子步骤S42、计算该车辆在驶经收费站的过程中，速度由车辆正常行驶速度开始减小时、速度减小到车辆正常行驶速度的一半时、速度增大到车辆正常行驶速度的一半时、以及速度增加到车辆正常行驶速度时，分别到收费站的距离值，并分别计算与收费站上下游特征距离值中相应的距离值相对差值；

子步骤S43、若所述相对差值均小于预设阀值，则判断为符合所述收费站上下游特征距离值。

建立了收费站上下游特征距离值后，可以依据收费站上下游特征距离值进行实时判断。分别计算车辆在驶经收费站速度变化过程中，四个特征距离值，这一组数值对于每辆样本车而言，由于GPS点有限，需要通过数据拟合曲线，依据此曲线变化得到。实际情况中，这四个值往往在一个周期内不能全部得到，需要将和收费站相关的GPS点及其匹配结果作缓存，用于下一个周期的分析。

在具体的应用中，可以将车辆标准信息的四个距离依次记作L1、L2、L3和L4，预设周期内的车辆的四个距离依次记作L1(VID)、L2(VID)、(VID)、(VID)，其中VID表示车辆标识。

例如，收费站上下游特征距离值为L1＝800m，L2＝160m，L3＝400m，L4＝1600m，预设阀值为30％。车辆标识为1_冀J49568的车驶经收费站时，L1(1_冀J49568)＝900m，L2(1_冀J49568)＝200m，L3(1_冀J49568)＝500m，L4(1_冀J49568)＝1500m。通过计算得知abs(L1-L1(VID))/L1＝12.5％、abs(L2-L2(VID))/L2＝25％、abs(L3-L3(VID))/L3＝25％和abs(L4-L4(VID))/L4＝6.3％，均小于30％时，认为此车辆正常通行该收费站，若所有测量均满足上述条件，则可将该收费站上下游路况信息标记为正常通行，若否，则将该收费站上下游路况信息标记为交通拥堵。

针对各个收费站，可以将收费站上下游区间速度范围的判断和收费站上下游特征距离值的判断分配一定的权重，例如仅仅判断收费站上下游区间速度范围，或者收费站上下游区间速度范围的权重为0.85～0.95，四个特征距离值的判断为0.05～0.15，本发明对此并不做限制。

步骤206、将该收费站上下游路况信息标记为正常通行；

步骤207、将该收费站上下游路况信息标记为交通拥堵。

综上所述，本申请提供了一种收费站上下游路况信息的判断方法，通过各个收费站的样本确定收费站上下游空间速度范围，若预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的GPS点的信息，符合所述收费站上下游空间速度范围，则判断该收费站上下游路况信息为正常通行，若不符合则判断交通拥堵，与现有技术相比，本申请将正常减速-停车-加速通过收费站的车辆作为路况信息正常的情况，从而使得收费站上下游路况信息更为准确。

并且，现有技术仅仅依据单车缓存GPS点的数据进行判断，不具备设施针对性和区域针对性，本申请建立收费站上下游空间速度范围进行判断的过程中，利用了GPS数据和地图信息，获取的路况信息更为准确，依据收费站上下游空间速度范围进行实时判断，时效性更高。

此外，本申请还可建立收费站上下游特征距离值，并对预设周期内的车辆进行判断，使得路况信息的判断更为准确。

对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

参考图4，其示出了本申请的一种收费站上下游路况信息的判断装置实施例1的结构框图，具体可以包括以下模块：

样本提取模块301，用于针对各个收费站，选择时间窗口，提取在所述时间窗口内经过该收费站上下游的车辆的GPS点作为样本，在所述时间窗口内，收费站的上下游无交通拥堵或交通事件发生；

空间速度范围建立模块302，用于基于所述样本的信息和地图信息确定收费站上下游空间速度范围；

判断模块303，用于判断在预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的GPS点的信息，是否符合所述收费站上下游空间速度范围；

第一路况信息标记模块304，用于若是，则将该收费站上下游路况信息标记为正常通行；

第二路况信息标记模块305，用于若否，则将该收费站上下游路况信息标记为交通拥堵。

在本申请的一种优选实施例中，所述样本的信息可以包括数据源标识、车辆标识、时间、位置信息、速度和方位角；所述地图信息可以包括道路信息和收费站信息。

在本申请的一种优选实施例中，所述收费站上下游可以为从收费站上游2km到下游2km范围内的路段，所述空间速度范围建立模块302可以包括：

道路区间划分子模块，用于将所述收费站上下游划分为多个道路区间，各道路区间的长度为2～10m；

样本距离计算子模块，用于依据各样本的信息和地图信息，计算各样本沿道路到收费站的距离；

样本分配子模块，用于按照各样本到收费站的距离，将各样本分配到各道路区间；

标准信息提取子模块，用于针对各道路区间，将各道路区间所包含的样本的速度按照从小到大进行排序，提取5％位速度和95％位速度作为收费站上下游空间速度范围。

在本申请的一种优选实施例中，所述空间速度范围建立模块302还可以包括：

收费站标识添加子模块，用于判断各道路区间的5％位速度和95％位速度，或判断各道路区间内所有样本的平均速度，是否分别按照各道路区间到收费站距离从大到小的顺序依次减小，若否，则对该收费站添加已拆除或已废弃的标记。

所述判断模块303可以包括：

GPS点距离计算子模块，用于依据所述GPS点的信息和地图信息，计算各GPS点沿道路到收费站的距离；

归属区间确定子模块，用于按照各GPS点到收费站的距离，确定各GPS点所属的道路区间，并提取相应道路区间的5％位速度和95％位速度；

速度对比子模块，用于若速度大于等于相应道路区间的5％位速度，且小于等于相应道路区间的95％位速度的GPS点的个数大于预设比例，则判断为符合收费站上下游区间速度范围。

参考图5，其示出了本申请的一种收费站上下游路况信息的判断装置实施例2的结构框图，具体可以包括以下模块：

样本提取模块401，用于针对各个收费站，选择时间窗口，提取在所述时间窗口内经过该收费站上下游的车辆的GPS点作为样本，在所述时间窗口内，收费站的上下游无交通拥堵或交通事件发生；

空间速度范围建立模块402，用于基于所述样本的信息和地图信息确定收费站上下游空间速度范围；

判断模块403，用于判断在预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的GPS点的信息，是否符合所述收费站上下游空间速度范围，若是，则执行特征距离值建立模块404，若否，则执行第二路况信息标记模块407；

特征距离值建立模块404，用于基于所述样本的信息和地图信息，建立收费站上下游特征距离值；

特征距离值判断模块405，用于判断在预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的信息，是否符合所述收费站上下游特征距离值。

在本申请的一种优选实施例中，所述特征距离值建立模块404可以包括：

第一平均速度计算子模块，用于由各道路区间内的样本信息，计算各道路区间平均速度和样本正常行驶速度，所述样本正常行驶速度为处于非加减速区间内的样本的平均速度；

特征距离值计算子模块，用于计算驶经收费站的过程中，道路区间平均速度开始减小时、道路区间平均速度减小到样本正常行驶速度的一半时、道路区间平均速度增大到样本正常行驶速度的一半时，以及道路区间平均速度增大到样本正常行驶速度时，分别到收费站的距离值，作为收费站上下游特征距离值。

在本申请的一种优选实施例中，所述特征距离值判断模块405可以包括：

第二平均速度计算子模块，用于由在预设周期内驶经该收费站上下游的各车辆所对应的GPS点的信息，计算车辆正常行驶速度，所述车辆正常行驶速度为该车辆处于非加减速区间内的GPS点的平均速度；

车辆标准信息对比子模块，用于计算该车辆在驶经收费站的过程中，速度由车辆正常行驶速度开始减小时、速度减小到车辆正常行驶速度的一半时、速度增大到车辆正常行驶速度的一半时、以及速度增加到车辆正常行驶速度时，分别到收费站的距离值，并分别计算与收费站上下游特征距离值中相应的距离值相对差值，若所述相对差值均小于预设阀值，则判断为符合所述收费站上下游特征距离值。

第一路况信息标记模块406，用于若是，则将该收费站上下游路况信息标记为正常通行；

第二路况信息标记模块407，用于若否，则将该收费站上下游路况信息标记为交通拥堵。

由于所述装置实施例基本相应于前述图1和图3所示的方法实施例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此就不赘述了。

本申请可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种收费站上下游路况信息的判断方法，以及，一种收费站上下游路况信息的判断装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种收费站上下游路况信息的判断方法，其特征在于，包括：

针对各个收费站，选择时间窗口，提取在所述时间窗口内经过该收费站上下游的车辆的GPS点作为样本，在所述时间窗口内，收费站的上下游无交通拥堵或交通事件发生；

基于所述样本的信息和地图信息确定收费站上下游空间速度范围；

判断在预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的GPS点的信息，是否符合所述收费站上下游空间速度范围；

若是，则将该收费站上下游路况信息标记为正常通行；

若否，则将该收费站上下游路况信息标记为交通拥堵。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述样本的信息包括数据源标识、车辆标识、时间、位置信息、速度和方位角；所述地图信息包括道路信息和收费站信息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述收费站上下游为从收费站上游2km到下游2km范围内的路段，所述基于样本的信息和地图信息确定收费站上下游空间速度范围的步骤包括：

将所述收费站上下游划分为多个道路区间，各道路区间的长度为2～10m；

依据各样本的信息和地图信息，计算各样本沿道路到收费站的距离；

按照各样本到收费站的距离，将各样本分配到各道路区间；

针对各道路区间，将各道路区间所包含的样本的速度按照从小到大进行排序，提取5％位速度和95％位速度作为收费站上下游空间速度范围。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于样本的信息和地图信息确定收费站上下游空间速度范围的步骤还包括：

判断各道路区间内所有样本的平均速度，或判断各道路区间的5％位速度和95％位速度，是否分别按照各道路区间到收费站距离从大到小的顺序依次减小，若否，则对该收费站添加已拆除或已废弃的标记。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断在预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的GPS点的信息，是否符合收费站上下游空间速度范围的步骤包括：

依据所述GPS点的信息和地图信息，计算各GPS点沿道路到收费站的距离；

按照各GPS点到收费站的距离，确定各GPS点所属的道路区间，并提取相应道路区间的5％位速度和95％位速度；

若速度大于等于相应道路区间的5％位速度，且小于等于相应道路区间的95％位速度的GPS点的个数大于预设比例，则判断为符合收费站上下游区间速度范围。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

通过以下步骤基于所述样本的信息和地图信息，建立收费站上下游特征距离值：

由各道路区间内的样本信息计算各道路区间平均速度和样本正常行驶速度，所述样本正常行驶速度为处于非加减速区间内的样本的平均速度；

计算驶经收费站的过程中，道路区间平均速度开始减小时、道路区间平均速度减小到样本正常行驶速度的一半时、道路区间平均速度增大到样本正常行驶速度的一半时，以及道路区间平均速度增大到样本正常行驶速度时，分别到收费站的距离值，作为收费站上下游特征距离值。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

通过以下步骤，判断在预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的信息，是否符合所述收费站上下游特征距离值：

由在预设周期内驶经该收费站上下游的各车辆所对应的GPS点的信息，计算车辆正常行驶速度，所述车辆正常行驶速度为该车辆处于非加减速区间内的GPS点的平均速度；

计算该车辆在驶经收费站的过程中，速度由车辆正常行驶速度开始减小时、速度减小到车辆正常行驶速度的一半时、速度增大到车辆正常行驶速度的一半时、以及速度增加到车辆正常行驶速度时，分别到收费站的距离值，并分别计算与收费站上下游特征距离值中相应的距离值相对差值；

若所述相对差值均小于预设阀值，则判断为符合所述收费站上下游特征距离值。

8.一种收费站上下游路况信息的判断装置，其特征在于，包括：

样本提取模块，用于针对各个收费站，选择时间窗口，提取在所述时间窗口内经过该收费站上下游的车辆的GPS点作为样本，在所述时间窗口内，收费站的上下游无交通拥堵或交通事件发生；

空间速度范围建立模块，用于基于所述样本的信息和地图信息确定收费站上下游空间速度范围；

判断模块，用于判断在预设周期内驶经该收费站上下游的车辆的GPS点的信息，是否符合所述收费站上下游空间速度范围；

第一路况信息标记模块，用于若是，则将该收费站上下游路况信息标记为正常通行；

第二路况信息标记模块，用于若否，则将该收费站上下游路况信息标记为交通拥堵。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述收费站上下游为从收费站上游2km到下游2km范围内的路段，所述空间速度范围建立模块包括：

道路区间划分子模块，用于将所述收费站上下游划分为多个道路区间，各道路区间的长度为2～10m；

样本距离计算子模块，用于依据各样本的信息和地图信息，计算各样本沿道路到收费站的距离；

样本分配子模块，用于按照各样本到收费站的距离，将各样本分配到各道路区间；

标准信息提取子模块，用于针对各道路区间，将各道路区间所包含的样本的速度按照从小到大进行排序，提取5％位速度和95％位速度作为收费站上下游空间速度范围。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述判断模块包括：

GPS点距离计算子模块，用于依据所述GPS点的信息和地图信息，计算各GPS点沿道路到收费站的距离；

归属区间确定子模块，用于按照各GPS点到收费站的距离，确定各GPS点所属的道路区间，并提取相应道路区间的5％位速度和95％位速度；

速度对比子模块，用于若速度大于等于相应道路区间的5％位速度，且小于等于相应道路区间的95％位速度的GPS点的个数大于预设比例，则判断为符合收费站上下游区间速度范围。

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