CN106448156A - 基于汽车电子标识的城市交通运行状态预测方法和装置 - Google Patents

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杨敬锋
杨骥
张南峰
李勇
杨峰
周捍东
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Abstract

基于汽车电子标识的城市交通运行状态预测方法和装置，涉及交通预测技术领域，本发明通过对最相近时间的交通状态走向f'(Xn)的计算体现短期内该车道的交通状况发展趋势，根据f'(Xn)的正负预判短时间内交通运行状态的变化方向是朝拥堵方向还是畅通方向发展，根据

Description

基于汽车电子标识的城市交通运行状态预测方法和装置
技术领域
本发明涉及交通预测技术领域，特别涉及一种基于汽车电子标识的城市交通运行状态预测方法和装置，对于本发明使用的方法，可以通过建立功能模块，组合成功能模块构架，由存储在计算机可读存储介质中的计算机程序来实施。
背景技术
随着社会经济和交通事业的发展,交通拥挤和交通事故等诸多交通问题越来越凸现出来,成了全球共同关注的难题。当前对交通预测技术领域的理论研究大部分集中在国外，由于我国城市交通过于复杂庞大，交通环境也与国外大相径庭，套用国外的理论效果并不理想。且我国在交通预测技术领域的理论研究还是较少，其中大多利用浅层交通预测模型，预测效果仍有些不尽如人意。
发明内容
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种能准确预测交通状态走向的基于汽车电子标识的城市交通运行状态预测方法和装置。
发明人经研究发现，在排除突发事件的情况下，各时间点的交通状态走向存在自相关性和连续性，即预测时间点交通状态走向与越相近时间点交通状态走向的越相关，而其他时间点交通状态走向也会对预测时间点交通状态走向起修正作用。据此发明人提出以下技术方案：
提供基于汽车电子标识的城市交通运行状态预测方法，包括以下步骤：
A、统计之前T时段内经过检测点时各机动车的行驶速度，建立以行驶速度为纵坐标、以时间为横坐标的车速变化曲线；
B、在车速变化曲线上取样并分别对各个取样点求导，然后再将各个导数求平均值从而得对车速变化曲线的尾端点求导得f'(Xn)；
C、根据f'(Xn)的正负预判短时间内交通运行状态的变化方向是朝拥堵方向还是畅通方向发展，根据的绝对值大小预判交通运行状态变化的快慢。
其中，所述时间T不低于5分钟。
其中，还包括步骤D：在f'(Xn)大于零且的绝对值大于预设阀值时进行示警。
还提供基于汽车电子标识的城市交通运行状态预测装置，包括：绘图装置，用于统计之前T时段内经过检测点时各机动车的行驶速度，建立以行驶速度为纵坐标、以时间为横坐标的车速变化曲线；求导装置，用于在车速变化曲线上取样并分别对各个取样点求导，然后再将各个导数求平均值从而得对车速变化曲线的尾端点求导得f'(Xn)；预判装置，用于根据f'(Xn)的正负预判短时间内交通运行状态的变化方向是朝拥堵方向还是畅通方向发展，根据的绝对值大小预判交通运行状态变化的快慢。
其中，所述时间T不低于5分钟。
其中，还包括示警装置，用于在f'(Xn)大于零且的绝对值大于预设阀值时进行示警。
本发明通过对最相近时间的交通状态走向f'(Xn)的计算体现短期内该车道的交通状况发展趋势，根据f'(Xn)的正负预判短时间内交通运行状态的变化方向是朝拥堵方向还是畅通方向发展，根据的绝对值大小预判交通运行状态变化的快慢，对短期交通状态走向预测更加准确。
具体实施方式
结合以下优选实施例对本发明作进一步描述。
本发明的基于汽车电子标识的城市交通运行状态预测方法，为了降低成本，使用由控制台、阅读器和装载于机动车上的电子标识组成的通讯系统，其中控制台设于室内，阅读器设有2个，两个阅读器以间距为L排列于同侧车道边从而组成检测点，阅读器分别通过埋入地下的总线连接控制台。
工作时，车道边上的两个阅读器都向外界广播式发送谐波，机动车行进第一阅读器的通信感应区时，装载于机动车上的电子标识接收到阅读器的谐波后将其转换为电能，并启动电子标识中的芯片通过无线双工通讯的方式向阅读器发送所在机动车的机动车车号、机动车类型等车辆信息，第一阅读器接收到电子标识发来的车辆信息时记录下通讯建立时刻t1，然后将车辆信息和建立时刻t1通过总线传回给控制台。同理，机动车行进第二阅读器的通信感应区时，第二阅读器接收车辆信息并记录下通讯建立时刻t2，然后将车辆信息和建立时刻t1通过总线传回给控制台。
控制台接收到第一阅读器和第二阅读器发送来的信息后计算该机动车的行驶速度L/(t2-t1)后，按时间先后将其加入到根据之前T时间内各机动车的行驶速度建立起的以行驶速度为纵坐标、以时间为横坐标的车速变化曲线当中，其中时间T应不低于5分钟以保证预测准确性。控制台在车速变化曲线上随机取样后，分别对选取的各个车速取样点进行求导，然后将得出的各个车速导数进行平均值计算，以求得同时，控制台还对车速变化曲线的尾端点求导，即对最近一次计算得出的行驶速度进行求导，以求得f'(Xn)。然后，控制台预判k＝f'(Xn)是否大于零，若k小于零则判定交通情况将往畅通方向变化；若k等于零则判定交通情况将不会变动；若k大于零则判定交通情况将往拥堵方向变化。同时，控制台计算的绝对值h的大小，当k>0时h越大则表示交通情况越快拥堵，h越小则表示交通情况越慢拥堵；当k<0时h越大则表示交通情况越快通畅，h越小则表示交通情况越慢通畅。在k大于零的情况下控制台会通过装载于其上的显示器将k和h闪烁显示以示警工作人员。控制台还将机动车的机动车车号、机动车类型等车辆信息存储到与之电连的存储器中，以供工作人员根据需要随时调出查看。
本发明通过对最相近时间的交通状态走向f'(Xn)的计算体现短期内该车道的交通状况发展趋势，根据f'(Xn)的正负预判短时间内交通运行状态的变化方向是朝拥堵方向还是畅通方向发展，根据的绝对值大小预判交通运行状态变化的快慢，对短期交通状态走向预测更加准确。对于基于汽车电子标识的城市交通运行状态预测方法，可以通过建立功能模块，组合成功能模块构架，由存储在计算机可读存储介质中的计算机程序来实施。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.基于汽车电子标识的城市交通运行状态预测方法，其特征是包括以下步骤：
A、统计之前T时段内经过检测点时各机动车的行驶速度，建立以行驶速度为纵坐标、以时间为横坐标的车速变化曲线；
B、在车速变化曲线上取样并分别对各个取样点求导，然后再将各个导数求平均值从而得对车速变化曲线的尾端点求导得f'(Xn)；
C、根据f'(Xn)的正负预判短时间内交通运行状态的变化方向是朝拥堵方向还是畅通方向发展，根据的绝对值大小预判交通运行状态变化的快慢。
2.根据权利要求1所述的基于汽车电子标识的城市交通运行状态预测方法，其特征在于：所述时间T不低于5分钟。
3.根据权利要求1所述的基于汽车电子标识的城市交通运行状态预测方法，其特征在于还包括步骤D：在f'(Xn)大于零且的绝对值大于预设阀值时进行示警。
4.基于汽车电子标识的城市交通运行状态预测装置，其特征是本装置包括：
A、绘图装置，用于统计之前T时段内经过检测点时各机动车的行驶速度，建立以行驶速度为纵坐标、以时间为横坐标的车速变化曲线；
B、求导装置，用于在车速变化曲线上取样并分别对各个取样点求导，然后再将各个导数求平均值从而得对车速变化曲线的尾端点求导得f'(Xn)；
C、预判装置，用于根据f'(Xn)的正负预判短时间内交通运行状态的变化方向是朝拥堵方向还是畅通方向发展，根据的绝对值大小预判交通运行状态变化的快慢。
5.根据权利要求4所述的基于汽车电子标识的城市交通运行状态预测装置，其特征在于：所述时间T不低于5分钟。
6.根据权利要求4所述的基于汽车电子标识的城市交通运行状态预测装置，其特征在于：还包括示警装置，用于在f'(Xn)大于零且的绝对值大于预设阀值时进行示警。
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