CN105427624A - 一种自由流速度的计算方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自由流速度的计算方法和装置，该方法包括：针对连续N个第一时段中的每个第一时段，获取第一前端设备在第一时段采集到的第一历史数据和第二前端设备在第一时段采集到的第二历史数据，利用第一历史数据和第二历史数据，确定在第一时段内经过监控路段的每个车辆的第一平均速度；从每个车辆的第一平均速度中筛选出位于特定速度区间的第一平均速度，利用位于特定速度区间的第一平均速度计算第一时段的第二平均速度；利用N个第一时段分别对应的第二平均速度，计算第二时段对应的第三平均速度，利用第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度。通过本发明的技术方案，计算出更合理的自由流速度，使得计算的TPI与实际路况相符。

Description

一种自由流速度的计算方法和装置

技术领域

本发明涉及监控技术领域，尤其涉及一种自由流速度的计算方法和装置。

背景技术

随着汽车数量的增加，给城市道路带来越来越大的压力，道路拥塞情况越来越多。为了更好的为车辆行驶做引导，减轻道路压力，提高道路流畅度，减少司机的时间开销，通常使用TPI(TrafficPerformanceIndex，道路交通运行指数)来综合反映路网交通拥堵状况，TPI的取值为0-10，0-2表示路网处于畅通状态，3-4表示路网处于基本畅通状态，5-6表示路网处于轻度拥堵状态，7-8表示路网处于中度拥堵状态，9-10表示路网处于严重拥堵状态。

目前，TPI由平均行驶车速和自由流速度决定，如TPI＝(1-V/Vf)×10。V为路段的平均行驶车速，可实时获取。Vf为路段的自由流速度，自由流速度是指不受上下游条件影响的情况下，路段畅通时的车辆自由行驶速度，在这样的条件下，车辆自由行驶速度通常接近路段的限速上限，因此，将路段的限速上限作为该路段的自由流速度。TPI为道路交通运行指数。

在城市道路中，路段会受到交通管制、红绿灯、行人等各种因素的影响，因此车辆自由行驶速度不会达到路段的限速上限，即该路段的自由流速度无法达到该路段的限速上限。显然将路段的限速上限直接作为自由流速度，会导致自由流速度的选取并不准确，继而导致计算出的TPI与实际路况不相符。

发明内容

本发明提供一种自由流速度的计算方法，针对监控路段，第一前端设备用于采集所述监控路段的入口处的过车数据，第二前端设备用于采集所述监控路段的出口处的过车数据，所述方法包括以下步骤：

针对连续N个第一时段中的每个第一时段，获取所述第一前端设备在所述第一时段采集到的第一历史数据和所述第二前端设备在所述第一时段采集到的第二历史数据，并利用所述第一历史数据和所述第二历史数据，确定在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆的第一平均速度；从所述每个车辆的第一平均速度中筛选出位于特定速度区间的第一平均速度，并利用位于特定速度区间的第一平均速度计算所述第一时段的第二平均速度；

利用所述N个第一时段分别对应的第二平均速度，计算第二时段对应的第三平均速度，并利用所述第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度。

所述利用所述第一历史数据和所述第二历史数据，确定在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆的第一平均速度的过程，具体包括：针对在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆，利用所述车辆对应的第一历史数据确定所述车辆进入所述监控路段的第一时间，并利用所述车辆对应的第二历史数据确定所述车辆离开所述监控路段的第二时间；利用所述第一时间和所述第二时间确定所述车辆在所述监控路段的行驶时间，并利用所述行驶时间以及所述监控路段的长度计算所述车辆的第一平均速度；

所述从每个车辆的第一平均速度中筛选出位于特定速度区间的第一平均速度的过程，具体包括：获得所述监控路段的第一限速区间和第二限速区间，并取所述第一限速区间和所述第二限速区间的交集为所述特定速度区间；针对在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆，当所述车辆的第一平均速度位于所述特定速度区间时，保留所述车辆的第一平均速度；当所述车辆的第一平均速度不位于所述特定速度区间时，删除所述车辆的第一平均速度；其中，所述第一限速区间是从V_min到V_max，所述第二限速区间是从0.6V_max到V_max，V_min是所述监控路段的最小限速，V_max是所述监控路段的最大限速。

所述利用位于特定速度区间的第一平均速度计算所述第一时段的第二平均速度的过程，具体包括：将所述特定速度区间划分成k个速度子区间，为位于特定速度区间的每个第一平均速度找到对应的速度子区间，统计每个速度子区间对应的第一平均速度数量，并得到每个速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系；针对每个速度子区间，利用所述速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系，为所述速度子区间分配权重参数，并利用所述速度子区间对应的所有第一平均速度，计算所述速度子区间对应的第四平均速度；利用所述k个速度子区间中的每个速度子区间分别对应的权重参数以及第四平均速度，计算所述第一时段的第二平均速度。

针对所述k个速度子区间中的每个速度子区间，所述利用所述速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系，为所述速度子区间分配权重参数的过程，具体包括：按照从低速子区间到高速子区间的顺序，对所述k个速度子区间进行排序；确定第i个速度子区间的第一子权重参数q1为(2*i)/[(1+k)*k]，并根据速度子区间对应的第一平均速度数量，确定第i个速度子区间的第二子权重参数q2为其中，i的取值为1，2，…，k，n_i为第i个速度子区间对应的第一平均速度数量，n_j为第j个速度子区间对应的第一平均速度数量；高速子区间的第一子权重参数大于低速子区间的第一子权重参数，第一平均速度数量小的第二子权重参数大于第一平均速度数量大的第二子权重参数；计算所有速度子区间的第一子权重参数对应的权重比值λ₁以及所有速度子区间的第二子权重参数对应的权重比值λ₂，并计算所述第i个速度子区间的权重参数具体为：(第i个速度子区间的第一子权重参数*所述权重比值λ₁)+(第i个速度子区间的第二子权重参数*所述权重比值λ₂)。

所述利用所述N个第一时段分别对应的第二平均速度，计算第二时段对应的第三平均速度的过程，具体包括：计算所述第二时段对应的第三平均速度为其中，所述i的取值为1，2，…，N，所述n_i为第i个第一时段对应的筛选出的第一平均速度数量，所述n为N个第一时段对应的所有筛选出的第一平均速度数量，所述V_i为第i个第一时段对应的第二平均速度；

所述利用第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度的过程，具体包括：将所述第二时段对应的第三平均速度作为自由流速度；或者，利用连续M个第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度；利用连续M个第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度的过程，具体包括：计算自由流速度为其中，所述j的取值为1，2，…，M，所述m_j为第j个第二时段对应的筛选出的第一平均速度数量，所述m为M个第二时段对应的所有筛选出的第一平均速度数量，所述V_j为第j个第二时段对应的第三平均速度。

本发明提供一种自由流速度的计算装置，针对监控路段，第一前端设备用于采集所述监控路段的入口处的过车数据，第二前端设备用于采集所述监控路段的出口处的过车数据，所述自由流速度的计算装置具体包括：

确定模块，用于针对连续N个第一时段中的每个第一时段，获取所述第一前端设备在所述第一时段采集到的第一历史数据和所述第二前端设备在所述第一时段采集到的第二历史数据，利用所述第一历史数据和所述第二历史数据，确定在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆的第一平均速度；

筛选模块，用于针对所述确定模块确定的每个车辆的第一平均速度，从所述每个车辆的第一平均速度中筛选出位于特定速度区间的第一平均速度；

计算模块，用于针对筛选模块筛选出的位于特定速度区间的第一平均速度，利用位于特定速度区间的第一平均速度计算所述第一时段的第二平均速度；以及，利用所述N个第一时段分别对应的第二平均速度，计算第二时段对应的第三平均速度，并利用所述第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度。

所述确定模块，具体用于在利用所述第一历史数据和所述第二历史数据，确定在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆的第一平均速度的过程中，针对在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆，利用所述车辆对应的第一历史数据确定所述车辆进入所述监控路段的第一时间，并利用所述车辆对应的第二历史数据确定所述车辆离开所述监控路段的第二时间；利用所述第一时间和所述第二时间确定所述车辆在所述监控路段的行驶时间，并利用所述行驶时间以及所述监控路段的长度计算所述车辆的第一平均速度；

所述筛选模块，具体用于在从所述每个车辆的第一平均速度中筛选出位于所述特定速度区间的第一平均速度的过程中，获得所述监控路段的第一限速区间以及第二限速区间，并取所述第一限速区间以及所述第二限速区间的交集为所述特定速度区间；针对在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆，当所述车辆的第一平均速度位于所述特定速度区间时，则保留所述车辆的第一平均速度；当所述车辆的第一平均速度不位于所述特定速度区间时，则删除所述车辆的第一平均速度；其中，所述第一限速区间具体是从V_min到V_max，所述第二限速区间具体是从0.6V_max到V_max，所述V_min是所述监控路段的最小限速，所述V_max是所述监控路段的最大限速。

所述计算模块，具体用于在利用位于特定速度区间的第一平均速度计算所述第一时段的第二平均速度的过程中，将所述特定速度区间划分成k个速度子区间，为位于特定速度区间的每个第一平均速度找到对应的速度子区间，统计每个速度子区间对应的第一平均速度数量，并得到每个速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系；针对每个速度子区间，利用所述速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系，为所述速度子区间分配权重参数，并利用所述速度子区间对应的所有第一平均速度，计算所述速度子区间对应的第四平均速度；利用所述k个速度子区间中的每个速度子区间分别对应的权重参数以及第四平均速度，计算所述第一时段的第二平均速度。

针对k个速度子区间中的每个速度子区间，所述计算模块，具体用于在利用所述速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系，为所述速度子区间分配权重参数的过程中，按照从低速子区间到高速子区间的顺序，对所述k个速度子区间进行排序；确定第i个速度子区间的第一子权重参数q1为(2*i)/[(1+k)*k]，并根据速度子区间对应的第一平均速度数量，确定第i个速度子区间的第二子权重参数q2为其中，i的取值为1，2，…，k，n_i为第i个速度子区间对应的第一平均速度数量，n_j为第j个速度子区间对应的第一平均速度数量；高速子区间的第一子权重参数大于低速子区间的第一子权重参数，第一平均速度数量小的第二子权重参数大于第一平均速度数量大的第二子权重参数；计算所有速度子区间的第一子权重参数对应的权重比值λ₁以及所有速度子区间的第二子权重参数对应的权重比值λ₂，并计算所述第i个速度子区间的权重参数具体为：(第i个速度子区间的第一子权重参数*所述权重比值λ₁)+(第i个速度子区间的第二子权重参数*所述权重比值λ₂)。

所述计算模块，具体用于在利用N个第一时段分别对应的第二平均速度，计算第二时段对应的第三平均速度的过程中，计算所述第二时段对应的第三平均速度为所述i的取值为1，2，…，N，所述n_i为第i个第一时段对应的筛选出的第一平均速度数量，所述n为N个第一时段对应的所有筛选出的第一平均速度数量，所述V_i为第i个第一时段对应的第二平均速度；

所述计算模块，具体用于在利用第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度的过程中，将所述第二时段对应的第三平均速度作为自由流速度；或者，利用连续M个第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度；在利用连续M个第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度的过程中，计算自由流速度为所述j的取值为1，2，…，M，所述m_j为第j个第二时段对应的筛选出的第一平均速度数量，所述m为M个第二时段对应的所有筛选出的第一平均速度数量，所述V_j为第j个第二时段对应的第三平均速度。

基于上述技术方案，本发明实施例中，针对监控路段，第一前端设备用于采集监控路段的入口处的过车数据，第二前端设备用于采集监控路段的出口处的过车数据，针对连续N个第一时段中的每个第一时段，获取第一前端设备在第一时段采集到的第一历史数据和第二前端设备在第一时段采集到的第二历史数据，利用第一历史数据和第二历史数据确定在第一时段内经过监控路段的每个车辆的第一平均速度，并从每个车辆的第一平均速度中筛选出位于特定速度区间的第一平均速度，并利用位于特定速度区间的第一平均速度计算第一时段的第二平均速度，利用N个第一时段分别对应的第二平均速度，计算第二时段对应的第三平均速度，并利用第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度。在上述方式中，通过使用监控路段两侧的第一前端设备和第二前端设备采集到的过车数据，计算出更加合理的自由流速度，且在使用自由流速度计算TPI时，可以使得计算出的TPI与实际路况相符。

附图说明

图1是本发明一种实施方式中的自由流速度的计算方法的流程图；

图2是本发明一种实施方式中的管理设备的硬件结构图；

图3是本发明一种实施方式中的自由流速度的计算装置的结构图。

具体实施方式

在本申请使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而非限制本申请。本申请和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，此外，所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例中提出一种自由流速度的计算方法，该方法可以应用在用于计算自由流速度的管理设备上，且该管理设备可以从监控系统获得相关过车数据。其中，自由流速度是指不受上下游条件影响的情况下，监控路段畅通时的车辆自由行驶速度。此外，在监控系统中，各前端设备(如网络摄像机、模拟摄像机、编码器等)用于采集过车数据，如车辆经过时的车牌号信息、时间信息，基于车牌号信息可以识别出同一辆车，基于时间信息可以识别出车辆经过的时间。针对监控路段，假设第一前端设备用于采集该监控路段的入口处的过车数据，第二前端设备用于采集该监控路段的出口处的过车数据。例如，监控路段为从位置A(入口处)到位置B(出口处)，第一前端设备部署在位置A，并用于采集从位置A经过的车辆的过车数据，第二前端设备部署在位置B，并用于采集从位置B经过的车辆的过车数据。在上述应用场景下，如图1所示，该自由流速度的计算方法具体可以包括以下步骤：

步骤101，对于该监控路段，针对连续N个第一时段中的每个第一时段，获取第一前端设备在该第一时段采集到的第一历史数据和第二前端设备在该第一时段采集到的第二历史数据，并利用该第一历史数据和该第二历史数据，确定在该第一时段内经过该监控路段的每个车辆的第一平均速度；从每个车辆的第一平均速度中筛选出位于特定速度区间的第一平均速度，并利用位于特定速度区间的第一平均速度计算该第一时段的第二平均速度。

其中，监控路段是指需要计算自由流速度的路段，有第一前端设备用于采集该监控路段的入口处的过车数据，有第二前端设备用于采集该监控路段的出口处的过车数据，第一前端设备和第二前端设备是卡口系统的前端设备。

其中，第一时段的时长可以根据实际情况进行设置，如20分钟等。在一个例子中，第一时段的时长需要大于车辆从监控路段的入口处到达监控路段的出口处所需要的时间，即车辆在第一时段的时长内，可以从监控路段的入口处行使到监控路段的出口处。而且，在第一时段的时长内，可以使得经过监控路段的车辆尽可能多，而且，可以使得第一时段的时长尽可能小。

其中，N的取值与第一时段的时长有关，假设第一时段的时长为20分钟，则1天会有连续的72个第一时段，因此，N可以为72个，即针对连续72个第一时段中的每个第一时段，执行步骤101，这连续72个第一时段可以依次为0:00-0:20，0:20-0:40，0:40-1:00，1:00-1:20，…，23:40-0:00。为了方便描述，后续均以一个第一时段(假设为8:00-8:20)来描述步骤101。

针对连续N个第一时段中的一个第一时段，步骤101具体包括以下步骤：

步骤1、获取第一前端设备在该第一时段采集到的第一历史数据(过车数据)和第二前端设备在该第一时段采集到的第二历史数据(过车数据)。

其中，由于监控系统中会存储各前端设备采集到的过车数据，而存储的过车数据被称为监控系统的历史数据。因此，针对监控路段的入口处部署的第一前端设备以及出口处部署的第二前端设备，可以从监控系统中获取到第一前端设备在该第一时段采集到的第一历史数据以及第二前端设备在该第一时段采集到的第二历史数据，具体的获取过程在此不再赘述。

步骤2、利用该第一时段的第一历史数据以及该第一时段的第二历史数据，确定在该第一时段内经过该监控路段的每个车辆的第一平均速度。

本发明实施例中，利用第一时段的第一历史数据以及第一时段的第二历史数据，确定在该第一时段内经过该监控路段的每个车辆的第一平均速度的过程，具体可以包括但不限于如下方式：针对在该第一时段内经过该监控路段的每个车辆，利用该车辆对应的第一历史数据确定该车辆进入该监控路段的第一时间，并利用该车辆对应的第二历史数据确定该车辆离开该监控路段的第二时间；利用该第一时间和该第二时间确定该车辆在该监控路段的行驶时间，并利用该行驶时间以及该监控路段的长度计算该车辆的第一平均速度。

其中，在第一时段内经过监控路段的车辆是指，在第一时段内，车辆从监控路段的入口处驶入(通过第一历史数据获知)，此时可以利用该车辆对应的第一历史数据确定该车辆进入该监控路段的第一时间。而且，在第一时段内，该车辆从监控路段的出口处驶出(通过第二历史数据获知)，此时可以利用该车辆对应的第二历史数据确定该车辆离开该监控路段的第二时间。

在一个例子中，监控路段的各个位置上可能会部署多个前端设备，有的前端设备部署在监控路段的入口处，有的前端设备部署在监控路段的出口处，有的前端设备部署在监控路段的其它位置。基于此，可以通过各前端设备的经纬度信息判定各前端设备在该监控路段的位置，继而确定出部署在监控路段的入口处的第一前端设备以及部署在监控路段的出口处的第二前端设备。

针对每个车辆来说，判断该车辆是否为第一时段内经过该监控路段的车辆的方式可以为：从监控路段的各前端设备中读取该车辆的过车记录；若在第一时段内只有一条过车记录，则表示该车辆还没有驶出该监控路段，该车辆不是第一时段内经过该监控路段的车辆。若在第一时段内有大于等于两条的过车记录，如果捕获到该车辆的前端设备中未包含入口处的第一前端设备和/或出口处的第二前端设备，则该车辆不是第一时段内经过该监控路段的车辆；如果捕获到该车辆的前端设备同时包含入口处的第一前端设备和出口处的第二前端设备，则该车辆是第一时段内经过该监控路段的车辆。

针对在第一时段内经过该监控路段的车辆，可以利用该车辆对应的第一时间和第二时间确定该车辆在该监控路段的行驶时间，并计算该车辆的第一平均速度为该监控路段的长度除以该行驶时间。其中，可以基于监控路段的几何形状以及经纬度等信息计算出该监控路段的长度，具体方式不再赘述。

步骤3、从每个车辆的第一平均速度中筛选出位于特定速度区间的第一平均速度。其中，筛选出的第一平均速度是指有效的第一平均速度。

本发明实施例中，从每个车辆的第一平均速度中筛选出位于特定速度区间的第一平均速度的过程，具体可以包括但不限于如下方式：获得该监控路段的第一限速区间和第二限速区间，并取该第一限速区间和该第二限速区间的交集为特定速度区间；针对在第一时段内经过该监控路段的每个车辆，当该车辆的第一平均速度位于特定速度区间时，则保留该车辆的第一平均速度；当该车辆的第一平均速度不位于特定速度区间时，则删除该车辆的第一平均速度；其中，该第一限速区间是从V_min到V_max，该第二限速区间是从0.6V_max到V_max，V_min是该监控路段的最小限速，V_max是该监控路段的最大限速。

在基于历史数据计算车辆的第一平均速度时，会有不同等级的第一平均速度信息，如超速时的第一平均速度信息、道路拥塞时的第一平均速度信息、正常行驶时的第一平均速度信息等。在这些第一平均速度信息中，部分第一平均速度信息不能使用，如道路拥塞时的第一平均速度信息，其第一平均速度很小，使用这些第一平均速度会大幅度拉低自由流速度，又如超速时的第一平均速度信息，其第一平均速度很大，使用这些第一平均速度会大幅度拉高自由流速度。基于此，需要对第一平均速度进行筛选，而特定速度区间是一个用于筛选第一平均速度的区间，只有当车辆的第一平均速度位于该特定速度区间时才有效，才可以使用该第一平均速度计算自由流速度。

考虑到自由流速度的定义是指不受上下游条件影响的情况下，监控路段畅通时的车辆自由行驶速度，而在实际监控路段中，虽然受到各种外部因素影响，使得车辆的行驶速度难以达到理论的自由流速度，但是，在计算自由流速度时，还应当尽可能的接近自由流速度的理论值。基于此，特定速度区间需要满足监控路段的限速要求，监控路段的限速要求可以是从V_min到V_max，V_min是该监控路段的最小限速，V_max是该监控路段的最大限速。此外，基于监控路段的最大限速V_max，则满足通畅条件的行驶速度通常可以为0.8V_max到V_max，而考虑到最大限速常常会拉高TPI值，因此将基本畅通的行驶速度也进行统计，因此，特定速度区间可以满足0.6V_max到V_max的限速要求。基于上述两个限速要求，可以取这两个限速要求的交集作为特定速度区间。

其中，监控路段的限速要求与监控路段的等级有关，城市道路可以分为如下等级：快速路、主干道、次干道、支路，不同等级道路的限速要求不同。

步骤4、利用位于特定速度区间的第一平均速度计算该第一时段的第二平均速度，后续的第一平均速度均是指位于特定速度区间的第一平均速度。

本发明实施例中，利用位于特定速度区间的第一平均速度计算第一时段的第二平均速度的过程，具体可以包括但不限于如下方式：将特定速度区间划分成k个速度子区间，为位于特定速度区间的每个第一平均速度找到对应的速度子区间，统计每个速度子区间对应的第一平均速度数量，并得到每个速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系。针对每个速度子区间，利用该速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系，为该速度子区间分配权重参数，并利用该速度子区间对应的所有第一平均速度，计算该速度子区间对应的第四平均速度；利用k个速度子区间中的每个速度子区间分别对应的权重参数以及第四平均速度，计算第一时段的第二平均速度。

例如，假设特定速度区间为[50，80]，则将特定速度区间划分成速度子区间1[50，60)、速度子区间2[60，70)、速度子区间3[70，80]等3个速度子区间。速度子区间1的第一平均速度包括50、52、54、56、58，速度子区间2的第一平均速度包括60、62、64、66，速度子区间3的第一平均速度包括70、72、74。速度子区间1对应的第一平均速度数量为5，速度子区间2对应的第一平均速度数量为4，速度子区间3对应的第一平均速度数量为3。

针对每个速度子区间，在利用速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系，为该速度子区间分配权重参数的过程中，考虑到自由流速度的定义，可以为速度更高的高速子区间分配更高的权重参数，可以为第一平均速度数量小的速度子区间分配更高的权重参数，即高速子区间的权重参数大于低速子区间的权重参数，第一平均速度数量小的速度子区间的权重参数大于第一平均速度数量大的速度子区间的权重参数。基于此，可以使计算出来的自由流速度是不受上下游条件影响的情况下，监控路段畅通时的车辆自由行驶速度。

在上述应用场景下，由于速度子区间1的速度最低，且第一平均速度数量最大，速度子区间3的速度最高，且第一平均速度数量最小，因此，为速度子区间3分配的权重参数会大于为速度子区间2分配的权重参数，而且，为速度子区间2分配的权重参数会大于为速度子区间1分配的权重参数。

在上述应用场景下，针对速度子区间1，利用速度子区间1对应的所有第一平均速度(50、52、54、56、58)，计算速度子区间1对应的第四平均速度为54。针对速度子区间2，利用速度子区间2对应的所有第一平均速度(60、62、64、66)，计算速度子区间2对应的第四平均速度为63。针对速度子区间3，利用速度子区间3对应的所有第一平均速度(70、72、74)，计算速度子区间3对应的第四平均速度为72。进一步的，计算第一时段的第二平均速度为其中，k为速度子区间的数量，Q_i为第i个速度子区间对应的权重参数，V_i为第i个速度子区间对应的第四平均速度。基于此，可以计算第一时段的第二平均速度具体为：(速度子区间1的权重参数*54)+(速度子区间2的权重参数*63)+(速度子区间3的权重参数*72)。

其中，考虑到为速度子区间分配的权重参数与速度子区间的速度有关、且与速度子区间的第一平均速度数量有关，因此，在利用速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系，为速度子区间分配权重参数的过程中，可以分别基于两个因素为速度子区间分配第一子权重参数和第二子权重参数，并利用第一子权重参数和第二子权重参数得到该速度子区间的权重参数。

本发明实施例中，针对k个速度子区间中的每个速度子区间，利用该速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系，为该速度子区间分配权重参数的过程，具体可以包括但不限于如下方式：按照从低速子区间到高速子区间的顺序，对k个速度子区间进行排序；确定第i个速度子区间的第一子权重参数q1为(2*i)/[(1+k)*k]，根据速度子区间对应的第一平均速度数量，确定第i个速度子区间的第二子权重参数q2为i的取值为1，2，…，k，n_i为第i个速度子区间对应的第一平均速度数量，n_j为第j个速度子区间对应的第一平均速度数量；高速子区间的第一子权重参数大于低速子区间的第一子权重参数，第一平均速度数量小的第二子权重参数大于第一平均速度数量大的第二子权重参数。计算所有速度子区间的第一子权重参数对应的权重比值λ₁以及所有速度子区间的第二子权重参数对应的权重比值λ₂，并计算第i个速度子区间的权重参数为：(第i个速度子区间的第一子权重参数*该权重比值λ₁)+(第i个速度子区间的第二子权重参数*该权重比值λ₂)。

其中，每个速度子区间的第一子权重参数对应的权重比值λ₁均相同，且每个速度子区间的第二子权重参数对应的权重比值λ₂均相同。

其中，按照从低速子区间到高速子区间的顺序，对k个速度子区间进行排序的结果为速度子区间1、速度子区间2和速度子区间3，确定第1个速度子区间的第一子权重参数q1为(2*1)/[(1+3)*3]＝1/6，确定第2个速度子区间的第一子权重参数q1为(2*2)/[(1+3)*3]＝1/3，确定第3个速度子区间的第一子权重参数q1为(2*3)/[(1+3)*3]＝1/2。由于速度子区间1的第一平均速度数量为5，速度子区间2的第一平均速度数量为4，速度子区间3的第一平均速度数量为3，因此，确定第1个速度子区间的第二子权重参数q2为(1-5/12)/(3-1)＝7/24，确定第2个速度子区间的第二子权重参数q2为(1-4/12)/(3-1)＝8/24，确定第3个速度子区间的第二子权重参数q2为(1-3/12)/(3-1)＝9/24。

基于上述处理，可以得到表1所示的数据表。基于表1中的第四平均速度、第一平均速度数量、第一子权重参数和第二子权重参数等信息，可以利用层次分析法，计算出所有速度子区间的第一子权重参数对应的权重比值λ₁、所有速度子区间的第二子权重参数对应的权重比值λ₂，并可以计算出第i个速度子区间的权重参数Q_i为：(第i个速度子区间的第一子权重参数*权重比值λ₁)+(第i个速度子区间的第二子权重参数*权重比值λ₂)。这样，就可以分别得到速度子区间1的权重参数、速度子区间2的权重参数、速度子区间3的权重参数。当然，在实际应用中，还可以根据实际经验直接配置所有速度子区间的权重比值λ₁、权重比值λ₂的数值，此方式在此不再详加赘述。

表1

速度子区间标识	1	2	3
				第四平均速度	54	63	72
第一平均速度数量	5	4	3
				第一子权重参数	1/6	2/6	3/6
第二子权重参数	7/24	8/24	9/24

步骤102，利用N个第一时段分别对应的第二平均速度，计算第二时段对应的第三平均速度，并利用第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度。

本发明实施例中，利用N个第一时段分别对应的第二平均速度，计算第二时段对应的第三平均速度的过程，具体可以包括但不限于：计算第二时段对应的第三平均速度为其中，i的取值为1，2，…，N，n_i为第i个第一时段对应的筛选出的第一平均速度数量，n为N个第一时段对应的所有筛选出的第一平均速度数量，V_i为第i个第一时段对应的第二平均速度。

其中，在针对每个第一时段执行步骤101之后，可以得到连续72个第一时段(对应于1天)中的每个第一时段的第二平均速度以及第一平均速度数量，如表1对应的第一时段的第一平均速度数量为12。在此基础上，可以利用72个第一时段分别对应的第二平均速度以及第一平均速度数量，计算出针对一天的第三平均速度，称为日平均速度。在具体的计算过程中，考虑到车流量这一因素，可以为车流量较多(即第一平均速度数量较大)的第一时段分配较小的权重参数，因此，可以计算出第三平均速度为其中，N为第一时段的数量72，i的取值可以为1，2，…，72，n_i为第i个第一时段对应的第一平均速度数量，n为72个第一时段对应的所有第一平均速度数量，即n＝n₁+n₂+..+n₇₂,V_i为第i个第一时段对应的第二平均速度。

本发明实施例中，利用第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度的过程，具体可以包括但不限于如下方式：直接将第二时段对应的第三平均速度作为自由流速度。或者，可以利用连续M个第二时段所对应的第三平均速度计算自由流速度。进一步的，在利用连续M个第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度的过程中，具体可以包括但不限于如下方式：计算自由流速度可以为其中，j的取值为1，2，…，M，m_j为第j个第二时段对应的筛选出的第一平均速度数量，m为M个第二时段对应的所有筛选出的第一平均速度数量，V_j为第j个第二时段对应的第三平均速度。

其中，在计算出日平均速度(第二时段对应的第三平均速度)之后，可以直接将日平均速度作为自由流速度。考虑到不同日期的车流量不同，如工作日的车流量大于非工作日的车流量，因此还可以利用连续M个第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度。M的取值可根据实际经验选择，如M为15或者30等，以M为30为例，则基于30天的日平均速度计算自由流速度，即自由流速度为月自由流速度，以月自由流速度作为最终的自由流速度。

其中，在针对连续30个第二时段执行上述处理后，可以得到连续30个第二时段(对应于1月)中的每个第二时段的第三平均速度和第一平均速度数量(即每天的第一平均速度数量)。在此基础上，可以利用30个第二时段分别对应的第三平均速度和第一平均速度数量，计算出月平均速度，并将月平均速度作为最终的自由流速度。在具体的计算过程中，考虑到车流量这一因素，可以为车流量较多(即第一平均速度数量较大)的第二时段分配较小的权重参数，因此，可以计算出自由流速度(即月平均速度)为其中，M为第二时段的数量30，j的取值为1，2，…，30，m_j为第j个第二时段对应的第一平均速度数量，m为30个第二时段对应的所有第一平均速度数量，即m＝m₁+m₂+..+m₃₀,V_j为第j个第二时段对应的第三平均速度。

其中，针对监控路段，在计算出自由流速度之后，可以基于自由流速度计算出TPI，如TPI＝(1-V/Vf)×10。V可以为该监控路段的平均行驶车速，Vf可以为该监控路段的自由流速度，TPI为该监控路段的道路交通运行指数。TPI用于综合反映路网交通拥堵状况，TPI的取值为0-10，0-2表示路网处于畅通状态，3-4表示路网处于基本畅通状态，5-6表示路网处于轻度拥堵状态，7-8表示路网处于中度拥堵状态，9-10表示路网处于严重拥堵状态。

基于上述技术方案，本发明实施例中，针对监控路段，第一前端设备用于采集监控路段的入口处的过车数据，第二前端设备用于采集监控路段的出口处的过车数据，针对连续N个第一时段中的每个第一时段，获取第一前端设备在第一时段采集到的第一历史数据和第二前端设备在第一时段采集到的第二历史数据，利用第一历史数据和第二历史数据确定在第一时段内经过监控路段的每个车辆的第一平均速度，并从每个车辆的第一平均速度中筛选出位于特定速度区间的第一平均速度，并利用位于特定速度区间的第一平均速度计算第一时段的第二平均速度，利用N个第一时段分别对应的第二平均速度，计算第二时段对应的第三平均速度，并利用第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度。在上述方式中，通过使用监控路段两侧的第一前端设备和第二前端设备采集到的过车数据，计算出更加合理的自由流速度，且在使用自由流速度计算TPI时，可以使得计算出的TPI与实际路况相符。

基于与上述方法同样的发明构思，本发明实施例中还提供了一种自由流速度的计算装置，该自由流速度的计算装置应用在管理设备上。其中，该自由流速度的计算装置可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在的管理设备的处理器，读取非易失性存储器中对应的计算机程序指令形成的。从硬件层面而言，如图2所示，为本发明提出的自由流速度的计算装置所在的管理设备的一种硬件结构图，除了图2所示的处理器、非易失性存储器外，管理设备还可以包括其他硬件，如负责处理报文的转发芯片、网络接口、内存等；从硬件结构上来讲，该管理设备还可能是分布式设备，可能包括多个接口卡，以便在硬件层面进行报文处理的扩展。

如图3所示，为本发明提出的自由流速度的计算装置的结构图，所述自由流速度的计算装置应用在管理设备上，针对监控路段，第一前端设备用于采集所述监控路段的入口处的过车数据，第二前端设备用于采集所述监控路段的出口处的过车数据，所述自由流速度的计算装置具体包括：

确定模块11，用于针对连续N个第一时段中的每个第一时段，获取第一前端设备在所述第一时段采集到的第一历史数据和所述第二前端设备在所述第一时段采集到的第二历史数据，利用所述第一历史数据和所述第二历史数据，确定在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆的第一平均速度；

筛选模块12，用于针对确定模块确定的每个车辆的第一平均速度，从所述每个车辆的第一平均速度中筛选出位于特定速度区间的第一平均速度；

计算模块13，用于针对筛选模块筛选出的位于特定速度区间的第一平均速度，利用位于特定速度区间的第一平均速度计算所述第一时段的第二平均速度；以及，利用所述N个第一时段分别对应的第二平均速度，计算第二时段对应的第三平均速度，并利用所述第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度。

所述确定模块11，具体用于在利用所述第一历史数据和第二历史数据，确定在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆的第一平均速度的过程中，针对在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆，利用所述车辆对应的第一历史数据确定所述车辆进入所述监控路段的第一时间，并利用所述车辆对应的第二历史数据确定所述车辆离开所述监控路段的第二时间；利用所述第一时间和所述第二时间确定所述车辆在所述监控路段的行驶时间，并利用所述行驶时间以及所述监控路段的长度计算所述车辆的第一平均速度；

所述筛选模块12，具体用于在从所述每个车辆的第一平均速度中筛选出位于所述特定速度区间的第一平均速度的过程中，获得所述监控路段的第一限速区间以及第二限速区间，并取所述第一限速区间以及所述第二限速区间的交集为所述特定速度区间；针对在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆，当所述车辆的第一平均速度位于所述特定速度区间时，则保留所述车辆的第一平均速度；当所述车辆的第一平均速度不位于所述特定速度区间时，则删除所述车辆的第一平均速度；其中，所述第一限速区间具体是从V_min到V_max，所述第二限速区间具体是从0.6V_max到V_max，所述V_min是所述监控路段的最小限速，所述V_max是所述监控路段的最大限速。

所述计算模块13，具体用于在利用位于特定速度区间的第一平均速度计算所述第一时段的第二平均速度的过程中，将所述特定速度区间划分成k个速度子区间，为位于特定速度区间的每个第一平均速度找到对应的速度子区间，统计每个速度子区间对应的第一平均速度数量，并得到每个速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系；针对每个速度子区间，利用所述速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系，为所述速度子区间分配权重参数，并利用所述速度子区间对应的所有第一平均速度，计算所述速度子区间对应的第四平均速度；利用所述k个速度子区间中的每个速度子区间分别对应的权重参数以及第四平均速度，计算所述第一时段的第二平均速度。

针对所述k个速度子区间中的每个速度子区间，所述计算模块13，具体用于在利用所述速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系，为所述速度子区间分配权重参数的过程中，按照从低速子区间到高速子区间的顺序，对所述k个速度子区间进行排序；确定第i个速度子区间的第一子权重参数q1为(2*i)/[(1+k)*k]，并根据速度子区间对应的第一平均速度数量，确定第i个速度子区间的第二子权重参数q2为i的取值为1，2，…，k，n_i为第i个速度子区间对应的第一平均速度数量，n_j为第j个速度子区间对应的第一平均速度数量；高速子区间的第一子权重参数大于低速子区间的第一子权重参数，第一平均速度数量小的第二子权重参数大于第一平均速度数量大的第二子权重参数；计算所有速度子区间的第一子权重参数对应的权重比值λ₁以及所有速度子区间的第二子权重参数对应的权重比值λ₂，并计算所述第i个速度子区间的权重参数具体为：(第i个速度子区间的第一子权重参数*所述权重比值λ₁)+(第i个速度子区间的第二子权重参数*所述权重比值λ₂)。

所述计算模块13，具体用于在利用N个第一时段分别对应的第二平均速度，计算第二时段对应的第三平均速度的过程中，计算所述第二时段对应的第三平均速度为所述i的取值为1，2，…，N，所述n_i为第i个第一时段对应的筛选出的第一平均速度数量，所述n为N个第一时段对应的所有筛选出的第一平均速度数量，所述V_i为第i个第一时段对应的第二平均速度；所述计算模块13，具体用于在利用第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度的过程中，将所述第二时段对应的第三平均速度作为自由流速度；或者，利用连续M个第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度；在利用连续M个第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度的过程中，计算自由流速度为所述j的取值为1，2，…，M，所述m_j为第j个第二时段对应的筛选出的第一平均速度数量，所述m为M个第二时段对应的所有筛选出的第一平均速度数量，所述V_j为第j个第二时段对应的第三平均速度。

其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施方式的描述，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，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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所述的方法。本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可进一步拆分成多个子模块。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自由流速度的计算方法，其特征在于，针对监控路段，第一前端设备用于采集所述监控路段的入口处的过车数据，第二前端设备用于采集所述监控路段的出口处的过车数据，所述方法包括以下步骤：

针对连续N个第一时段中的每个第一时段，获取所述第一前端设备在所述第一时段采集到的第一历史数据和所述第二前端设备在所述第一时段采集到的第二历史数据，并利用所述第一历史数据和所述第二历史数据，确定在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆的第一平均速度；从所述每个车辆的第一平均速度中筛选出位于特定速度区间的第一平均速度，并利用位于特定速度区间的第一平均速度计算所述第一时段的第二平均速度；

利用所述N个第一时段分别对应的第二平均速度，计算第二时段对应的第三平均速度，并利用所述第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述利用所述第一历史数据和所述第二历史数据，确定在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆的第一平均速度的过程，具体包括：针对在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆，利用所述车辆对应的第一历史数据确定所述车辆进入所述监控路段的第一时间，并利用所述车辆对应的第二历史数据确定所述车辆离开所述监控路段的第二时间；利用所述第一时间和所述第二时间确定所述车辆在所述监控路段的行驶时间，并利用所述行驶时间以及所述监控路段的长度计算所述车辆的第一平均速度；

所述从每个车辆的第一平均速度中筛选出位于特定速度区间的第一平均速度的过程，具体包括：获得所述监控路段的第一限速区间和第二限速区间，并取所述第一限速区间和所述第二限速区间的交集为所述特定速度区间；针对在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆，当所述车辆的第一平均速度位于所述特定速度区间时，保留所述车辆的第一平均速度；当所述车辆的第一平均速度不位于所述特定速度区间时，删除所述车辆的第一平均速度；其中，所述第一限速区间是从V_min到V_max，所述第二限速区间是从0.6V_max到V_max，V_min是所述监控路段的最小限速，V_max是所述监控路段的最大限速。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用位于特定速度区间的第一平均速度计算所述第一时段的第二平均速度的过程，具体包括：

将所述特定速度区间划分成k个速度子区间，为位于特定速度区间的每个第一平均速度找到对应的速度子区间，统计每个速度子区间对应的第一平均速度数量，并得到每个速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系；

针对每个速度子区间，利用所述速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系，为所述速度子区间分配权重参数，并利用所述速度子区间对应的所有第一平均速度，计算所述速度子区间对应的第四平均速度；

利用所述k个速度子区间中的每个速度子区间分别对应的权重参数以及第四平均速度，计算所述第一时段的第二平均速度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，针对所述k个速度子区间中的每个速度子区间，所述利用所述速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系，为所述速度子区间分配权重参数的过程，具体包括：

按照从低速子区间到高速子区间的顺序，对所述k个速度子区间进行排序；

确定第i个速度子区间的第一子权重参数q1为(2*i)/[(1+k)*k]，并根据速度子区间对应的第一平均速度数量，确定第i个速度子区间的第二子权重参数q2为其中，i的取值为1，2，…，k，n_i为第i个速度子区间对应的第一平均速度数量，n_j为第j个速度子区间对应的第一平均速度数量；高速子区间的第一子权重参数大于低速子区间的第一子权重参数，第一平均速度数量小的第二子权重参数大于第一平均速度数量大的第二子权重参数；

计算所有速度子区间的第一子权重参数对应的权重比值λ₁以及所有速度子区间的第二子权重参数对应的权重比值λ₂，并计算所述第i个速度子区间的权重参数具体为：(第i个速度子区间的第一子权重参数*所述权重比值λ₁)+(第i个速度子区间的第二子权重参数*所述权重比值λ₂)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述利用所述N个第一时段分别对应的第二平均速度，计算第二时段对应的第三平均速度的过程，具体包括：计算所述第二时段对应的第三平均速度为其中，所述i的取值为1，2，…，N，所述n_i为第i个第一时段对应的筛选出的第一平均速度数量，所述n为N个第一时段对应的所有筛选出的第一平均速度数量，所述V_i为第i个第一时段对应的第二平均速度；

所述利用第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度的过程，具体包括：将所述第二时段对应的第三平均速度作为自由流速度；或者，利用连续M个第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度；利用连续M个第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度的过程，具体包括：计算自由流速度为其中，所述j的取值为1，2，…，M，所述m_j为第j个第二时段对应的筛选出的第一平均速度数量，所述m为M个第二时段对应的所有筛选出的第一平均速度数量，所述V_j为第j个第二时段对应的第三平均速度。

6.一种自由流速度的计算装置，其特征在于，针对监控路段，第一前端设备用于采集所述监控路段的入口处的过车数据，第二前端设备用于采集所述监控路段的出口处的过车数据，所述自由流速度的计算装置具体包括：

确定模块，用于针对连续N个第一时段中的每个第一时段，获取所述第一前端设备在所述第一时段采集到的第一历史数据和所述第二前端设备在所述第一时段采集到的第二历史数据，利用所述第一历史数据和所述第二历史数据，确定在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆的第一平均速度；

筛选模块，用于针对所述确定模块确定的每个车辆的第一平均速度，从所述每个车辆的第一平均速度中筛选出位于特定速度区间的第一平均速度；

计算模块，用于针对筛选模块筛选出的位于特定速度区间的第一平均速度，利用位于特定速度区间的第一平均速度计算所述第一时段的第二平均速度；以及，利用所述N个第一时段分别对应的第二平均速度，计算第二时段对应的第三平均速度，并利用所述第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述确定模块，具体用于在利用所述第一历史数据和所述第二历史数据，确定在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆的第一平均速度的过程中，针对在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆，利用所述车辆对应的第一历史数据确定所述车辆进入所述监控路段的第一时间，并利用所述车辆对应的第二历史数据确定所述车辆离开所述监控路段的第二时间；利用所述第一时间和所述第二时间确定所述车辆在所述监控路段的行驶时间，并利用所述行驶时间以及所述监控路段的长度计算所述车辆的第一平均速度；

所述筛选模块，具体用于在从所述每个车辆的第一平均速度中筛选出位于所述特定速度区间的第一平均速度的过程中，获得所述监控路段的第一限速区间以及第二限速区间，并取所述第一限速区间以及所述第二限速区间的交集为所述特定速度区间；针对在所述第一时段内经过所述监控路段的每个车辆，当所述车辆的第一平均速度位于所述特定速度区间时，则保留所述车辆的第一平均速度；当所述车辆的第一平均速度不位于所述特定速度区间时，则删除所述车辆的第一平均速度；其中，所述第一限速区间具体是从V_min到V_max，所述第二限速区间具体是从0.6V_max到V_max，所述V_min是所述监控路段的最小限速，所述V_max是所述监控路段的最大限速。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述计算模块，具体用于在利用位于特定速度区间的第一平均速度计算所述第一时段的第二平均速度的过程中，将所述特定速度区间划分成k个速度子区间，为位于特定速度区间的每个第一平均速度找到对应的速度子区间，统计每个速度子区间对应的第一平均速度数量，并得到每个速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系；针对每个速度子区间，利用所述速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系，为所述速度子区间分配权重参数，并利用所述速度子区间对应的所有第一平均速度，计算所述速度子区间对应的第四平均速度；利用所述k个速度子区间中的每个速度子区间分别对应的权重参数以及第四平均速度，计算所述第一时段的第二平均速度。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，针对所述k个速度子区间中的每个速度子区间，所述计算模块，具体用于在利用所述速度子区间与对应的第一平均速度数量的对应关系，为所述速度子区间分配权重参数的过程中，按照从低速子区间到高速子区间的顺序，对所述k个速度子区间进行排序；

确定第i个速度子区间的第一子权重参数q1为(2*i)/[(1+k)*k]，并根据速度子区间对应的第一平均速度数量，确定第i个速度子区间的第二子权重参数q2为其中，i的取值为1，2，…，k，n_i为第i个速度子区间对应的第一平均速度数量，n_j为第j个速度子区间对应的第一平均速度数量；高速子区间的第一子权重参数大于低速子区间的第一子权重参数，第一平均速度数量小的第二子权重参数大于第一平均速度数量大的第二子权重参数；

计算所有速度子区间的第一子权重参数对应的权重比值λ₁以及所有速度子区间的第二子权重参数对应的权重比值λ₂，并计算所述第i个速度子区间的权重参数具体为：(第i个速度子区间的第一子权重参数*所述权重比值λ₁)+(第i个速度子区间的第二子权重参数*所述权重比值λ₂)。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述计算模块，具体用于在利用N个第一时段分别对应的第二平均速度，计算第二时段对应的第三平均速度的过程中，计算所述第二时段对应的第三平均速度为所述i的取值为1，2，…，N，所述n_i为第i个第一时段对应的筛选出的第一平均速度数量，所述n为N个第一时段对应的所有筛选出的第一平均速度数量，所述V_i为第i个第一时段对应的第二平均速度；

所述计算模块，具体用于在利用第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度的过程中，将所述第二时段对应的第三平均速度作为自由流速度；或者，利用连续M个第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度；在利用连续M个第二时段对应的第三平均速度计算自由流速度的过程中，计算自由流速度为所述j的取值为1，2，…，M，所述m_j为第j个第二时段对应的筛选出的第一平均速度数量，所述m为M个第二时段对应的所有筛选出的第一平均速度数量，所述V_j为第j个第二时段对应的第三平均速度。