CN104282165A - 路段拥堵预警方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种路段拥堵预警方法及装置，所述路段拥堵预警方法包括以下步骤：S1）确定预警路段的车辆数量报警阈值和车辆速度报警阈值；获取当前该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值；S2）判断所述预警路段上的车辆数量值是否大于所述车辆数量报警阈值，以及所述预警路段上的所有车辆的平均速度值是否小于所述车辆速度报警阈值；若所述预警路段上的车辆数量值大于所述车辆数量报警阈值，且所述预警路段上的所有车辆的平均速度值小于所述车辆速度报警阈值，则发出预警信号。本发明提供的路段拥堵预警方法可靠性强，具有前瞻性。

Description

路段拥堵预警方法及装置
技术领域
本发明涉及交通领域，尤其涉及一种路段拥堵预警方法及装置。
背景技术
现有的路况监测方法都是采用传感器、摄像头等监控设备所采集的路段实时信息进行分析，以获取该路段的实时路况信息。这种路况监测方法具有几点不足：1）这种路况监测方法仅对路段的实时数据进行监测，无法对该路段拥堵的情况进行预警；2）该路况监测方法仅能对设置有监控设备的路段进行监测；3）在监控设备损坏时，该路况监测方法无法对路段进行监测。
发明内容
本发明针对现有的路况监测方法存在无预见性、可靠性不足的问题，提供了一种路段拥堵预警方法。
本发明就上述技术问题提供的技术方案如下：
本发明提供了一种路段拥堵预警方法，包括以下步骤：
S1）确定预警路段的车辆数量报警阈值和车辆速度报警阈值；获取当前该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值；
S2）判断所述预警路段上的车辆数量值是否大于所述车辆数量报警阈值，以及所述预警路段上的所有车辆的平均速度值是否小于所述车辆速度报警阈值；若所述预警路段上的车辆数量值大于所述车辆数量报警阈值，且所述预警路段上的所有车辆的平均速度值小于所述车辆速度报警阈值，则发出预警信号。
本发明上述的预警方法中，所述预警方法还包括判断该预警路段上的车辆是否停滞的步骤；所述判断该预警路段上的车辆是否停滞的步骤包括：
确定车辆停滞距离阈值以及车辆定位时间周期；
从车辆进入所述预警路段的时间起，每隔一定数量的车辆定位时间周期都获取该车辆的定位信息，并根据该车辆的定位信息计算出该车辆在每个车辆定位时间周期内行驶的距离；
判断在每个车辆定位时间周期内该车辆行驶的距离是否小于所述车辆停滞距离阈值；若该车辆在其中一个车辆定位时间周期内行驶的距离小于所述车辆停滞距离阈值，则判断该车辆行驶的所述预警路段处于拥堵状态。
本发明上述的预警方法中，所述预警方法还包括以下步骤：
获取预设的路段信息采集起始时间点以及预设的路段信息采集周期；其中路段信息采集时间点为从所述路段信息采集起始时间点起，经过一定数量的所述路段信息采集周期所到达的时间点；
在每个所述路段信息采集时间点获取该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值。
本发明上述的预警方法中，所述预警方法还包括：
获取预设的历史记录时间段；将所述历史记录时间段内每个该预警路段被判断为处于拥堵状态的时间点之前最接近的路段信息采集时间点都记录为路段信息采集历史时间点；
计算该预警路段上在所有该路段信息采集历史时间点时的车辆数量，取平均值，并记录为车辆数量历史平均值；
计算该预警路段上在所有该路段信息采集历史时间点时的车辆的平均速度值，将所得的所有车辆的平均速度值再取平均值，记录为历史平均速度值。
本发明上述的预警方法中，所述预警路段的所述车辆数量报警阈值等于所述车辆数量历史平均值。
本发明上述的预警方法中，所述车辆速度报警阈值等于所述历史平均速度值。
本发明上述的预警方法中，所述预警方法还包括：
判断当前日是否为节假日，若当前日为所述节假日时，则计算该预警路段上在所有所述节假日的所有该路段信息采集历史时间点时的车辆数量，取平均值，并记录为车辆数量节假日平均值；
计算该预警路段上在所有所述节假日的所有该路段信息采集历史时间点时的车辆的平均速度值，将所得的所有车辆的平均速度值再取平均值，记录为节假日平均速度值。
本发明上述的预警方法中，所述预警路段的所述车辆数量报警阈值等于所述车辆数量节假日平均值。
本发明上述的预警方法中，所述车辆速度报警阈值等于所述节假日平均速度值。
本发明还提供了一种路段拥堵预警装置，包括：
路段信息获取模块，用于确定预警路段的车辆数量报警阈值和车辆速度报警阈值；获取当前该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值，并将获取到的该预警路段的所述车辆数量报警阈值和所述车辆速度报警阈值，以及所述当前该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值发送给路段信息处理模块；
路段信息处理模块，用于根据所述路段信息获取模块获取到的该预警路段的所述车辆数量报警阈值和所述车辆速度报警阈值，以及所述当前该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值，判断所述预警路段上的车辆数量值是否大于所述车辆数量报警阈值，以及所述预警路段上的所有车辆的平均速度值是否小于所述车辆速度报警阈值；若所述预警路段上的车辆数量值大于所述车辆数量报警阈值，且所述预警路段上的所有车辆的平均速度值小于所述车辆速度报警阈值，则将预警信号发送给预警模块；
预警模块，用于接收所述路段信息处理模块发送的预警信号，并将该预警信号发出。
本发明提供的路段拥堵预警方法通过获取预警路段上的车辆发送的交通信息，以分析该预警路段的路况，并可提前对预警路段将要拥堵的情况进行预警，可靠性强，具有前瞻性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明实施例的路段拥堵预警方法的流程图；
图2为本发明实施例的路段拥堵预警装置的功能模块方框图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作更为详细的说明。
本发明针对现有的路况检测方法或装置仅能检测设置有监控设备的路段或区域的路况信息，且不能对路段或区域未来路况进行预测的问题，公开了一种路段拥堵预警方法及装置。
随着车联网（车辆物联网）的发展，越来越多的车辆安装车载信息系统（包括车辆定位系统，如GPS），并将其行驶状态以及定位信息实时地发送给车联网信息中心。本发明的路段拥堵预警方法及装置便是基于此而出现的。
图1为本发明实施例的路段拥堵预警方法的流程图。参见图1，该流程包括：
步骤101，确定预警路段的车辆数量报警阈值和车辆速度报警阈值；获取当前该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值；
本实施例中，车辆数量报警阈值和车辆速度报警阈值是通过对该预警路段的历史路况信息的采集和积累得到。当然，可以理解，车辆数量报警阈值和车辆速度报警阈值也可以通过相关数学模型算得，如根据该预警路段上的交通指示灯数量，每个交通指示灯指示车辆停止行驶的时间以及该预警路段的长度和限速来算得，具体的计算方法都属于现有技术，这里就不详细阐述了。
具体地，本实施例中，本发明将预警路段的路况状态分为畅通状态和拥堵状态。为了对预警路段的路况状态进行判断，下面介绍一种本发明的判断预警路段的路况的方法。
本发明的预警方法包括判断该预警路段上的车辆是否停滞的步骤；判断该预警路段上的车辆是否停滞的步骤包括：
确定车辆停滞距离阈值以及车辆定位时间周期；
从车辆进入预警路段的时间起，每隔一定数量的车辆定位时间周期都获取该车辆的定位信息，并根据该车辆的定位信息计算出该车辆在每个车辆定位时间周期内行驶的距离；
判断在每个车辆定位时间周期内该车辆行驶的距离是否小于车辆停滞距离阈值；若该车辆在其中一个车辆定位时间周期内行驶的距离小于车辆停滞距离阈值，则判断该车辆行驶的预警路段处于拥堵状态。
这里，车辆停滞距离阈值的设置需要考虑车辆定位系统（如GPS）定位车辆时车辆位置漂移的情况，而车辆定位时间周期的设置要考虑车辆因该预警路段上的交通指示灯指示而停滞的情况。一般地，车辆定位时间周期要大于该路段上所有交通指示灯指示车辆停滞持续的时间。
进一步地，本发明的预警方法还包括以下步骤：
获取预设的路段信息采集起始时间点以及预设的路段信息采集周期；其中路段信息采集时间点为从路段信息采集起始时间点起，经过一定数量的路段信息采集周期所到达的时间点；
在每个路段信息采集时间点获取该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值。
一般地，为了让采集该预警路段上的路况信息更加准确，路段信息采集起始时间点可以设置在上下班的高峰期，如早上7点到9点，晚上5点到8点；同时，由于预警路段发生拥堵经常发生在上下班的高峰期，所以路段信息采集周期的长度可以设置的较为宽泛，可以为3h或6h。当然，可以理解，路段信息采集周期越小，获得的该预警路段的路况信息更充分。
进一步地，本发明的预警方法还包括：
获取预设的历史记录时间段；将历史记录时间段内每个该预警路段被判断为处于拥堵状态的时间点之前最接近的路段信息采集时间点都记录为路段信息采集历史时间点；
计算该预警路段上在所有该路段信息采集历史时间点时的车辆数量，取平均值，并记录为车辆数量历史平均值；
计算该预警路段上在所有该路段信息采集历史时间点时的车辆的平均速度值，将所得的所有车辆的平均速度值再取平均值，记录为历史平均速度值。
本实施例中，该预警路段的车辆数量报警阈值等于车辆数量历史平均值；可以理解，车辆数量报警阈值并不限于与车辆数量历史平均值相等，可通过基于在长期实施本发明的预警方法过程中积累的测试数据进行适当调整，在车辆数量历史平均值上下浮动。
本实施例中，车辆速度报警阈值等于历史平均速度值。也可以理解，车辆速度报警阈值并不限于与历史平均速度值相等，可通过基于在长期实施本发明的预警方法过程中积累的测试数据进行适当调整，在历史平均速度值上下浮动。
为了使本发明的预警方法更加高效、准确，预警方法还可包括判断当前日是否为节假日，若当前日为节假日时，则计算该预警路段上在所有节假日的所有该路段信息采集历史时间点时的车辆数量，取平均值，并记录为车辆数量节假日平均值；
计算该预警路段上在所有节假日的所有该路段信息采集历史时间点时的车辆的平均速度值，将所得的所有车辆的平均速度值再取平均值，记录为节假日平均速度值。
这里，节假日包括国家法定节假日。当然，节假日并不限于国家法定节假日，也可以包括少数民族的节日，如泼水节等。
进一步地，预警路段的车辆数量报警阈值等于车辆数量节假日平均值。当然，车辆数量报警阈值并不限于与车辆数量节假日平均值相等，可通过基于在长期实施本发明的预警方法过程中积累的测试数据进行适当调整，在车辆数量节假日平均值上下浮动。
进一步地，车辆速度报警阈值等于节假日平均速度值。当然，车辆速度报警阈值并不限于与节假日平均速度值相等，可通过基于在长期实施本发明的预警方法过程中积累的测试数据进行适当调整，在节假日平均速度值上下浮动。
步骤102，判断预警路段上的车辆数量值是否大于车辆数量报警阈值，以及预警路段上的所有车辆的平均速度值是否小于车辆速度报警阈值；若预警路段上的车辆数量值大于车辆数量报警阈值，且预警路段上的所有车辆的平均速度值小于车辆速度报警阈值，则进入步骤103；
本步骤中，当当前该预警路段上的车辆数量值不大于车辆数量报警阈值，或当前该预警路段上的所有车辆的平均速度值不小于车辆速度报警阈值时，结束本流程。
步骤103，发出预警信号。
本步骤中，预警信号为由车联网信息中心发送给车载信息系统，并由该车载信息系统发出的信号，可为播音器播放的预警声音录音，也可为触摸屏显示出的预警路段的地图上的预警标记。
进一步地，可以设置预警范围，本实施例中，预警范围为以该预警路段的中心为圆心，以预警范围半径为半径的区域。这样，车联网信息中心仅向该预警路段的预警范围半径内的车辆发出预警信号。
为了更加清晰、准确的阐述上述预警方法的流程，下面举一个例子对本发明的预警方法进行描述。
获取到该预警路段长度200m，获取到当前时间为7月1日18:00（周一），获取到预设的路段信息采集起始时间点为7：00，获取到预设的路段信息采集周期为6h；一天之中的路段信息采集时间点即为7:00、13：00、19:00、1:00；获取到预设的历史记录时间段为30天；在上述获取到的数据的基础上，在每个路段信息采集时间点获取该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值，该预警路段具体的车辆数量统计表和所有车辆的平均速度值统计表如下：
车辆数量统计表（辆）
7:00 13：00 19:00 1:00
6月2日 31 11 40 0
6月3日 48 21 63 1
6月4日 51 24 60 0
6月5日 54 21 61 1
6月6日 49 22 61 2
6月7日 50 23 57 0
6月8日 31 13 45 1
6月9日 30 11 42 2
6月10日 48 21 58 0
6月11日 51 22 60 2
6月12日 54 25 61 0
6月13日 49 18 57 0
6月14日 50 20 64 0
6月15日 32 12 42 0
6月16日 31 11 45 1
6月17日 45 24 60 1
6月18日 48 22 61 0
6月19日 55 25 61 0
6月20日 50 21 59 2
6月21日 50 24 64 0
6月22日 32 11 44 0
6月23日 33 10 43 1
6月24日 48 25 61 0
6月25日 51 23 60 1
6月26日 55 24 63 0
6月27日 54 21 62 0
6月28日 48 25 64 0
6月29日 32 11 42 0
6月30日 35 11 41 0
7月1日 51 25
平均速度值统计表（km/h）
7:00 13：00 19:00 1:00
6月2日 40 40 31 -
6月3日 25.8 40 19.7 40
6月4日 24.5 40 20.6 -
6月5日 23 40 20.3 40
6月6日 25.3 40 20.3 40
6月7日 24.8 40 21.7 -
6月8日 40 40 27.5 40
6月9日 40 40 30 40
6月10日 26 40 21 -
6月11日 24 40 21 40
6月12日 23 40 20 -
6月13日 25 40 21.7 -
6月14日 25 40 19.4 -
6月15日 38.9 40 29.5 -
6月16日 40 40 27.5 40
6月17日 28 40 20.6 40
6月18日 26 40 20.3 -
6月19日 23 40 20.3 -
6月20日 25 40 21 40
6月21日 24.8 40 19.4 -
6月22日 38.8 40 28.1 -
6月23日 37.6 40 28.8 40
6月24日 25.8 40 20.3 -
6月25日 24.3 40 20.6 40
6月26日 22.5 40 19.6 -
6月27日 23 40 20 -
6月28日 25.9 40 19.4 -
6月29日 38.7 40 29.5 -
6月30日 35.4 40 30 -
7月1日 24.3 40
进一步地，还获取到预设的车辆停滞距离阈值为100m，获取到预设的车辆定位时间周期为10min，并根据上述判断该预警路段是否处于拥堵状态的方法，获取了该预警路段从6月2日到7月1日的时间内处于拥堵状态的时间点，该预警路段处于拥堵状态的时间点所处的时间范围如下表：
6月2日
6月3日 7:30-7:40 19:15-19:31
6月4日 7:32-7:50 19:12-19:32
6月5日 7:34-7:52 19:10-19:34
6月6日 7:25-7:50 19:11-19:35
6月7日 7:21-7:45 19:13-19:35
6月8日
6月9日
6月10日 7:25-7:50 19:12-19:35
6月11日 7:25-7:50 19:22-19:42
6月12日 7:36-7:52 19:12-19:34
6月13日 7:25-7:50 19:16-19:45
6月14日 7:23-7:46 19:23-19:39
6月15日
6月16日
6月17日 7:27-7:51 19:15-19:31
6月18日 7:25-7:52 19:18-19:52
6月19日 7:36-7:49 19:16-19:31
6月20日 7:20-7:50 19:11-19:35
6月21日 7:21-7:46 19:23-19:32
6月22日
6月23日
6月24日 7:27-7:51 19:15-19:31
6月25日 7:23-7:52 19:17-19:31
6月26日 7:36-7:44 19:18-19:30
6月27日 7:20-7:50 19:12-19:33
6月28日 7:25-7:46 19:16-19:35
6月29日
6月30日
7月1日 7:21-7:46 19:14-19:32
通过上述的车辆数量统计表、所有车辆的平均速度值统计表以及该预警路段处于拥堵状态的时间范围，可以得到，车辆数量历史平均值辆；历史平均速度值获取该预警路段的预警范围半径为2km；
这里，该预警路段的车辆数量报警阈值等于车辆数量历史平均值，即为55.7辆；该预警路段的车辆速度报警阈值等于历史平均速度值，即为22.59km/h。进一步地，获取当前该预警路段上的车辆数量值为56辆，获取当前该预警路段上的所有车辆的平均速度值为22.3km/h，所以，当前该预警路段上的车辆数量值大于车辆数量历史平均值，且当前该预警路段上的所有车辆的平均速度值小于历史平均速度值，此时，向车联网信息中心向处于该预警路段的预警范围内（以该预警路段中心为圆心，以2km为半径的区域）的车辆发出该预警路段拥堵的预警信息。
类似地，车辆数量节假日平均值与车辆数量历史平均值之间，节假日平均速度值与历史平均速度值之间的区别仅在于各自取样范围不同，上述实施例中，该预警路段在周末（即节假日）无拥堵状况，因此，本发明并未对车辆数量节假日平均值以及假节日平均速度值进行阐述。但是，基于车辆数量节假日平均值和节假日平均速度值对该路况在节假日的预警方法也处于本发明的保护范围内。
图2示出了本发明实施例的路段拥堵预警装置，该路段拥堵预警装置包括：
路段信息获取模块201，用于确定预警路段的车辆数量报警阈值和车辆速度报警阈值；获取当前该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值，并将获取到的该预警路段的车辆数量报警阈值和车辆速度报警阈值，以及当前该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值发送给路段信息处理模块202；
路段信息处理模块202，用于根据路段信息获取模块201获取到的该预警路段的车辆数量报警阈值和车辆速度报警阈值，以及当前该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值，判断预警路段上的车辆数量值是否大于车辆数量报警阈值，以及预警路段上的所有车辆的平均速度值是否小于车辆速度报警阈值；若预警路段上的车辆数量值大于车辆数量报警阈值，且预警路段上的所有车辆的平均速度值小于车辆速度报警阈值，则将预警信号发送给预警模块203；
预警模块203，用于接收路段信息处理模块202发送的预警信号，并将该预警信号发出。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种路段拥堵预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1）确定预警路段的车辆数量报警阈值和车辆速度报警阈值；获取当前该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值；
S2）判断所述预警路段上的车辆数量值是否大于所述车辆数量报警阈值，以及所述预警路段上的所有车辆的平均速度值是否小于所述车辆速度报警阈值；若所述预警路段上的车辆数量值大于所述车辆数量报警阈值，且所述预警路段上的所有车辆的平均速度值小于所述车辆速度报警阈值，则发出预警信号。
2.根据权利要求1所述的预警方法，其特征在于，所述预警方法还包括判断该预警路段上的车辆是否停滞的步骤；所述判断该预警路段上的车辆是否停滞的步骤包括：
确定车辆停滞距离阈值以及车辆定位时间周期；
从车辆进入所述预警路段的时间起，每隔一定数量的车辆定位时间周期都获取该车辆的定位信息，并根据该车辆的定位信息计算出该车辆在每个车辆定位时间周期内行驶的距离；
判断在每个车辆定位时间周期内该车辆行驶的距离是否小于所述车辆停滞距离阈值；若该车辆在其中一个车辆定位时间周期内行驶的距离小于所述车辆停滞距离阈值，则判断该车辆行驶的所述预警路段处于拥堵状态。
3.根据权利要求2所述的预警方法，其特征在于，所述预警方法还包括以下步骤：
获取预设的路段信息采集起始时间点以及预设的路段信息采集周期；其中路段信息采集时间点为从所述路段信息采集起始时间点起，经过一定数量的所述路段信息采集周期所到达的时间点；
在每个所述路段信息采集时间点获取该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值。
4.根据权利要求3所述的预警方法，其特征在于，所述预警方法还包括：
获取预设的历史记录时间段；将所述历史记录时间段内每个该预警路段被判断为处于拥堵状态的时间点之前最接近的路段信息采集时间点都记录为路段信息采集历史时间点；
计算该预警路段上在所有该路段信息采集历史时间点时的车辆数量，取平均值，并记录为车辆数量历史平均值；
计算该预警路段上在所有该路段信息采集历史时间点时的车辆的平均速度值，将所得的所有车辆的平均速度值再取平均值，记录为历史平均速度值。
5.根据权利要求4所述的预警方法，其特征在于，所述预警路段的所述车辆数量报警阈值等于所述车辆数量历史平均值。
6.根据权利要求4所述的预警方法，其特征在于，所述车辆速度报警阈值等于所述历史平均速度值。
7.根据权利要求4所述的预警方法，其特征在于，所述预警方法还包括：
判断当前日是否为节假日，若当前日为所述节假日时，则计算该预警路段上在所有所述节假日的所有该路段信息采集历史时间点时的车辆数量，取平均值，并记录为车辆数量节假日平均值；
计算该预警路段上在所有所述节假日的所有该路段信息采集历史时间点时的车辆的平均速度值，将所得的所有车辆的平均速度值再取平均值，记录为节假日平均速度值。
8.根据权利要求7所述的预警方法，其特征在于，所述预警路段的所述车辆数量报警阈值等于所述车辆数量节假日平均值。
9.根据权利要求7所述的预警方法，其特征在于，所述车辆速度报警阈值等于所述节假日平均速度值。
10.   一种路段拥堵预警装置，其特征在于，包括：
路段信息获取模块，用于确定预警路段的车辆数量报警阈值和车辆速度报警阈值；获取当前该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值，并将获取到的该预警路段的所述车辆数量报警阈值和所述车辆速度报警阈值，以及所述当前该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值发送给路段信息处理模块；
路段信息处理模块，用于根据所述路段信息获取模块获取到的该预警路段的所述车辆数量报警阈值和所述车辆速度报警阈值，以及所述当前该预警路段上的车辆数量值和所有车辆的平均速度值，判断所述预警路段上的车辆数量值是否大于所述车辆数量报警阈值，以及所述预警路段上的所有车辆的平均速度值是否小于所述车辆速度报警阈值；若所述预警路段上的车辆数量值大于所述车辆数量报警阈值，且所述预警路段上的所有车辆的平均速度值小于所述车辆速度报警阈值，则将预警信号发送给预警模块；
预警模块，用于接收所述路段信息处理模块发送的预警信号，并将该预警信号发出。
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