本發(fā)明涉及城市動(dòng)態(tài)交通信息采集和處理領(lǐng)域，特別涉及一種基于車(chē)輛定位數(shù)據(jù)的旅行時(shí)間信息處理方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，社會(huì)進(jìn)步和城市化進(jìn)程的加快，城市交通狀況已經(jīng)成為人們?cè)絹?lái)越關(guān)注的問(wèn)題。對(duì)交通信息的需求也愈加迫切。簡(jiǎn)單的實(shí)時(shí)路況信息已經(jīng)不能滿足人們對(duì)交通信息的需求。實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的旅行時(shí)間信息已經(jīng)成為人民越來(lái)也迫切的需求。在此背景下，旅行時(shí)間服務(wù)系統(tǒng)也由此產(chǎn)生。

旅行時(shí)間服務(wù)的主要目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)到點(diǎn)的路徑規(guī)劃和旅行時(shí)間分析，為用戶選擇通行時(shí)間最短，通行路況最好的行駛路徑，是集信息技術(shù)，通信技術(shù)，控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，傳感技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，系統(tǒng)工程技術(shù)，交通技術(shù)和計(jì)算數(shù)學(xué)技術(shù)等為一體的交通信息服務(wù)系統(tǒng)。

實(shí)現(xiàn)一個(gè)優(yōu)良的智能交通系統(tǒng)必須要以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)交通信息數(shù)據(jù)作為依托，而目前的交通系統(tǒng)并不能提供實(shí)時(shí)可靠的數(shù)據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種基于車(chē)輛定位數(shù)據(jù)的旅行時(shí)間信息處理方法與系統(tǒng)，為公眾出行、交通管制、輔助決策等提供豐富準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息。

第一方面，一種基于車(chē)輛定位數(shù)據(jù)的旅行時(shí)間信息處理方法，包括：接收從GPS數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的車(chē)輛的GPS定位數(shù)據(jù)；對(duì)所述GPS定位數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)的過(guò)濾條件進(jìn)行過(guò)濾；將過(guò)濾后的GPS定位數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)中的道路進(jìn)行匹配，按照所述GPS定位數(shù)據(jù)中的定位時(shí)間對(duì)每輛車(chē)輛匹配成功的GPS定位數(shù)據(jù)分別進(jìn)行排序，得到每輛車(chē)輛的單車(chē)GPS序列；根據(jù)預(yù)設(shè)的GPS定位數(shù)據(jù)有效期，提取有效期內(nèi)的單車(chē)GPS序列，根據(jù)提取的單車(chē)GPS序列得到單車(chē)行駛軌跡信息；根據(jù)所述單車(chē)行駛軌跡信息，通過(guò)相應(yīng)計(jì)算模型得到單個(gè)車(chē)輛在單元道路上的行駛時(shí)間，融合單個(gè)車(chē)輛在各個(gè)單元道路上的行駛時(shí)間得到單個(gè)車(chē)輛的旅行時(shí)間信息，融合所有車(chē)輛的旅行時(shí)間信息得到道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，并將所述實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息存入交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)；根據(jù)所述道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，計(jì)算沒(méi)有車(chē)輛經(jīng)過(guò)的道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，得到全路網(wǎng)所有道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，并發(fā)送到路況信息發(fā)布服務(wù)器；接收用戶終端提交的旅行時(shí)間信息請(qǐng)求，從所述交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取相應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的旅行時(shí)間信息，并反饋給所述用戶終端。

優(yōu)選地，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的GPS定位數(shù)據(jù)有效期，提取有效期內(nèi)的單車(chē)GPS序列，根據(jù)提取的單車(chē)GPS序列得到單車(chē)行駛軌跡信息，包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)的GPS定位數(shù)據(jù)有效期，提取有效期內(nèi)的單車(chē)GPS序列，所述單車(chē)GPS序列中的GPS點(diǎn)組成單個(gè)車(chē)輛的軌跡；對(duì)單個(gè)車(chē)輛的軌跡進(jìn)行分析，得到通路信息樹(shù)，所述通路信息樹(shù)包括至少一條全局行駛軌跡；若所述通路信息樹(shù)包括多條全局行駛軌跡，則根據(jù)所述通路信息樹(shù)以及預(yù)定規(guī)則選出一條最優(yōu)的全局行駛軌跡作為所述車(chē)輛的單車(chē)行駛軌跡信息。

優(yōu)選地，所述對(duì)單個(gè)車(chē)輛的軌跡進(jìn)行分析，得到通路信息樹(shù)，所述通路信息樹(shù)包括至少一條全局行駛軌跡，包括：從所述單車(chē)GPS序列的第一個(gè)GPS點(diǎn)開(kāi)始，對(duì)連續(xù)兩個(gè)GPS點(diǎn)之間進(jìn)行局部最優(yōu)路徑選擇，直到所述單車(chē)GPS序列的最后一個(gè)GPS點(diǎn)，形成至少一條全局行駛軌跡組成通路信息樹(shù)。

優(yōu)選地，所述預(yù)定規(guī)則包括：GPS點(diǎn)偏離軌跡的距離總值最小、GPS點(diǎn)匹配道路時(shí)的投影距離和角度綜合權(quán)值最小、主輔路因素、道路等級(jí)中的至少一種。

優(yōu)選地，所述接收從GPS數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的車(chē)輛的GPS定位數(shù)據(jù)，包括：接收從GPS數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的車(chē)輛的GPS定位數(shù)據(jù)，對(duì)所述GPS定位數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，檢查所述GPS定位數(shù)據(jù)的有效性檢查和完整性。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述單車(chē)行駛軌跡信息，通過(guò)相應(yīng)計(jì)算模型得到單個(gè)車(chē)輛在單元道路上的行駛時(shí)間，包括：根據(jù)所述單車(chē)行駛軌跡信息，通過(guò)相應(yīng)計(jì)算模型得到單個(gè)車(chē)輛的每一條道路的旅行時(shí)間信息，所述每一條道路的旅行時(shí)間信息包括：駛?cè)霑r(shí)間、中途行駛時(shí)間和駛出時(shí)間，結(jié)合所述駛?cè)霑r(shí)間、所述中途行駛時(shí)間和所述駛出時(shí)間便得到單個(gè)車(chē)輛在單元道路上的行駛時(shí)間。

優(yōu)選地，還包括：根據(jù)交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史旅行時(shí)間信息，做旅行時(shí)間數(shù)據(jù)挖掘。

優(yōu)選地，根據(jù)交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史旅行時(shí)間信息，做旅行時(shí)間數(shù)據(jù)挖掘，包括：根據(jù)交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史旅行時(shí)間信息，分別抽取單個(gè)車(chē)輛的軌跡中的至少兩個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)的信息，所述虛擬節(jié)點(diǎn)指路網(wǎng)中的關(guān)鍵路口或關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)；分別計(jì)算單個(gè)車(chē)輛在兩個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)之間的旅行時(shí)間信息；所有單個(gè)車(chē)輛的旅行時(shí)間信息進(jìn)行融合得到多車(chē)旅行時(shí)間信息。

優(yōu)選地，所述旅行時(shí)間信息請(qǐng)求包括單條道路的旅行時(shí)間信息請(qǐng)求，起點(diǎn)和目的地之間的旅行時(shí)間信息請(qǐng)求，起點(diǎn)和目的地之間的最短耗費(fèi)時(shí)間路徑請(qǐng)求，未來(lái)某個(gè)時(shí)刻起點(diǎn)和目的地之間的旅行時(shí)間信息請(qǐng)求，未來(lái)某個(gè)時(shí)刻起點(diǎn)和目的地之間的最短耗費(fèi)時(shí)間路徑請(qǐng)求。

第二方面，一種基于車(chē)輛定位數(shù)據(jù)的旅行時(shí)間信息處理系統(tǒng)，包括：車(chē)輛、GPS數(shù)據(jù)服務(wù)器、中心處理服務(wù)器、路況信息發(fā)布服務(wù)器、用戶終端；所述車(chē)輛裝有GPS芯片，所述GPS芯片用于將所述車(chē)輛的GPS定位數(shù)據(jù)發(fā)送給所述GPS數(shù)據(jù)服務(wù)器；所述GPS數(shù)據(jù)服務(wù)器用于接收所述車(chē)輛發(fā)送的GPS定位數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述中心處理服務(wù)器；所述中心處理服務(wù)器用于接收從GPS數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的車(chē)輛的GPS定位數(shù)據(jù)；對(duì)所述GPS定位數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)的過(guò)濾條件進(jìn)行過(guò)濾；將過(guò)濾后的GPS定位數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)中的道路進(jìn)行匹配，按照所述GPS定位數(shù)據(jù)中的定位時(shí)間對(duì)每輛車(chē)輛匹配成功的GPS定位數(shù)據(jù)分別進(jìn)行排序，得到每輛車(chē)輛的單車(chē)GPS序列；根據(jù)預(yù)設(shè)的GPS定位數(shù)據(jù)有效期，提取有效期內(nèi)的單車(chē)GPS序列，根據(jù)提取的單車(chē)GPS序列得到單車(chē)行駛軌跡信息；根據(jù)所述單車(chē)行駛軌跡信息，通過(guò)相應(yīng)計(jì)算模型得到單個(gè)車(chē)輛在單元道路上的行駛時(shí)間，融合單個(gè)車(chē)輛在各個(gè)單元道路上的行駛時(shí)間得到單個(gè)車(chē)輛的旅行時(shí)間信息，融合所有車(chē)輛的旅行時(shí)間信息得到道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，并將所述實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息存入交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)；根據(jù)所述道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，計(jì)算沒(méi)有車(chē)輛經(jīng)過(guò)的道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，得到全路網(wǎng)所有道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，并發(fā)送到路況信息發(fā)布服務(wù)器；接收用戶終端提交的旅行時(shí)間信息請(qǐng)求，從所述交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取相應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的旅行時(shí)間信息，并反饋給所述用戶終端；所述用戶終端用于發(fā)送旅行時(shí)間信息請(qǐng)求給所述中心處理服務(wù)器，并接收中心處理服務(wù)器反饋的旅行時(shí)間信息。

本發(fā)明實(shí)施例提供的基于車(chē)輛定位數(shù)據(jù)的旅行時(shí)間信息處理方法及系統(tǒng)，采用面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)設(shè)計(jì)方法和螺旋迭代的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模型，保證了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的可靠性，可擴(kuò)展性和穩(wěn)定性等，同時(shí)多源交通信息融合技術(shù)，歷史交通信息挖掘技術(shù)，車(chē)輛行駛特征提取技術(shù)等技術(shù)的結(jié)合能提高交通信息的精度，為公眾提供出行信息，為交管部門(mén)提供輔助決策。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例所提供的基于車(chē)輛定位數(shù)據(jù)的旅行時(shí)間信息處理方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例所提供的基于車(chē)輛定位數(shù)據(jù)的旅行時(shí)間信息處理系統(tǒng)的示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例所提供的路徑分析流程圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例所提供的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間計(jì)算流程圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例所提供的虛擬節(jié)點(diǎn)旅行時(shí)間計(jì)算流程圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例所提供的通路信息樹(shù)示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例所提供的雙引擎模型圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只是作為示例，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

需要注意的是，除非另有說(shuō)明，本申請(qǐng)使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)或者科學(xué)術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的通常意義。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的基于車(chē)輛定位數(shù)據(jù)的旅行時(shí)間信息處理方法，包括：

步驟S1，接收從GPS數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的車(chē)輛的GPS定位數(shù)據(jù)；

步驟S2，對(duì)GPS定位數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)的過(guò)濾條件進(jìn)行過(guò)濾；

步驟S3，將過(guò)濾后的GPS定位數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)中的道路進(jìn)行匹配，按照GPS定位數(shù)據(jù)中的定位時(shí)間對(duì)每輛車(chē)輛匹配成功的GPS定位數(shù)據(jù)分別進(jìn)行排序，得到每輛車(chē)輛的單車(chē)GPS序列；

步驟S4，根據(jù)預(yù)設(shè)的GPS定位數(shù)據(jù)有效期，提取有效期內(nèi)的單車(chē)GPS序列，根據(jù)提取的單車(chē)GPS序列得到單車(chē)行駛軌跡信息；

步驟S5，根據(jù)單車(chē)行駛軌跡信息，通過(guò)相應(yīng)計(jì)算模型得到單個(gè)車(chē)輛在單元道路上的行駛時(shí)間，融合單個(gè)車(chē)輛在各個(gè)單元道路上的行駛時(shí)間得到單個(gè)車(chē)輛的旅行時(shí)間信息，融合所有車(chē)輛的旅行時(shí)間信息得到道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，并將實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息存入交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)于沒(méi)有車(chē)輛經(jīng)過(guò)的道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息由步驟S6得到；

步驟S6，根據(jù)步驟S5得到的道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，計(jì)算沒(méi)有車(chē)輛經(jīng)過(guò)的道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，最終得到全路網(wǎng)所有道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，并發(fā)送到路況信息發(fā)布服務(wù)器；

步驟S7，接收用戶終端提交的旅行時(shí)間信息請(qǐng)求，從交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取相應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的旅行時(shí)間信息，并反饋給用戶終端。

本發(fā)明實(shí)施例提供的基于車(chē)輛定位數(shù)據(jù)的旅行時(shí)間信息處理方法，采用面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)設(shè)計(jì)方法和螺旋迭代的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模型，保證了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的可靠性，可擴(kuò)展性和穩(wěn)定性等，同時(shí)多源交通信息融合技術(shù)，歷史交通信息挖掘技術(shù)，車(chē)輛行駛特征提取技術(shù)等技術(shù)的結(jié)合能提高交通信息的精度，為公眾提供出行信息，為交管部門(mén)提供輔助決策。

其中，中心處理服務(wù)器通過(guò)建立TCP連接或者UDP連接來(lái)接收從GPS數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的信息。在接收過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，數(shù)據(jù)的有效性檢查和完整性檢查。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)一份到車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)中，作為歷史數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估等用途。

其中，GPS定位數(shù)據(jù)包括：定位時(shí)間、經(jīng)緯度信息、定位速度，定位角度；預(yù)設(shè)的過(guò)濾條件包括定位時(shí)間條件，經(jīng)緯度條件，定位速度條件和定位角度條件。

其中，步驟S3具體包括：將過(guò)濾后的GPS定位數(shù)據(jù)，結(jié)合地圖路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)和一定的匹配模型，匹配到路網(wǎng)中的基礎(chǔ)道路上。匹配中將充分考慮GPS點(diǎn)的定位角度，定位速度和定位位置信息。匹配成功的數(shù)據(jù)將會(huì)保存到公共數(shù)據(jù)區(qū)中，同時(shí)按照車(chē)輛組織匹配成功的GPS數(shù)據(jù)。每輛車(chē)的數(shù)據(jù)按照定位時(shí)間排列。

其中，步驟S4具體包括：根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的GPS數(shù)據(jù)有效期，提取有效期內(nèi)的按照車(chē)輛組織按照時(shí)間排列的GPS數(shù)據(jù)序列；單車(chē)GPS序列包括初始匹配信息，初始匹配信息為GPS點(diǎn)的基礎(chǔ)信息，GPS點(diǎn)的最優(yōu)匹配道路信息，GPS點(diǎn)的備選道路信息。所謂的最優(yōu)匹配道路信息是指根據(jù)單點(diǎn)的經(jīng)度、緯度、定位角度、定位速度、定位狀態(tài)來(lái)確定路網(wǎng)中最合適于該GPS點(diǎn)匹配的道路。所謂的備選道路是指路網(wǎng)中可能合適該GPS點(diǎn)匹配的道路，包括最優(yōu)匹配道路。最優(yōu)匹配道路只有一條，而備選道路有多條。根據(jù)單車(chē)GPS序列的備選道路信息，推測(cè)出一條最合適的從序列起點(diǎn)到終點(diǎn)的行駛軌跡。

其中，步驟S5具體包括：?jiǎn)诬?chē)行駛軌跡信息按照一定的計(jì)算模型計(jì)算出在各個(gè)單元道路上行駛時(shí)間，單元道路就是基礎(chǔ)地圖路網(wǎng)的最基本的物理元素；然后得到單車(chē)在各個(gè)合并道路上的旅行時(shí)間信息，合并道路是按照交通規(guī)律將各條單元道路合并成一條較長(zhǎng)的鏈路。這樣計(jì)算出來(lái)的旅行時(shí)間精度更好。接著對(duì)路網(wǎng)中的所有具備單車(chē)旅行時(shí)間信息的合并道路，進(jìn)行多車(chē)旅行時(shí)間的融合。這樣就得到了道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息。同時(shí)得到的道路旅行時(shí)間信息也將存儲(chǔ)到交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)中。交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)為旅行時(shí)間數(shù)據(jù)挖掘提供數(shù)據(jù)支持，并用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)挖掘得到的虛擬節(jié)點(diǎn)之間的旅行時(shí)間信息。虛擬節(jié)點(diǎn)指路網(wǎng)中的關(guān)鍵路口或者關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

其中，將實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息進(jìn)行數(shù)據(jù)打包，數(shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)加密等處理，發(fā)布到路況信息服務(wù)器，再由路況信息發(fā)布服務(wù)器對(duì)公眾進(jìn)行發(fā)布。

其中，提交的旅行時(shí)間信息請(qǐng)求包括：?jiǎn)螚l道路的旅行時(shí)間信息請(qǐng)求，起點(diǎn)和目的地之間的旅行時(shí)間信息請(qǐng)求，起點(diǎn)和目的地之間的最短耗費(fèi)時(shí)間路徑請(qǐng)求，未來(lái)某個(gè)時(shí)刻起點(diǎn)和目的地之間的旅行時(shí)間信息請(qǐng)求，未來(lái)某個(gè)時(shí)刻起點(diǎn)和目的地之間的最短耗費(fèi)時(shí)間路徑請(qǐng)求等。根據(jù)上述的請(qǐng)求類(lèi)型計(jì)算出對(duì)應(yīng)的旅行時(shí)間信息，將旅行時(shí)間信息應(yīng)答給客戶。應(yīng)答可以通過(guò)多種形式實(shí)現(xiàn)，可采用包括TCP、UDP以及在此基礎(chǔ)上的其他網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了步驟S1的優(yōu)選實(shí)施方式，包括：根據(jù)預(yù)設(shè)的GPS定位數(shù)據(jù)有效期，提取有效期內(nèi)的單車(chē)GPS序列，單車(chē)GPS序列中的GPS點(diǎn)組成單個(gè)車(chē)輛的軌跡；對(duì)單個(gè)車(chē)輛的軌跡進(jìn)行分析，得到通路信息樹(shù)，通路信息樹(shù)包括至少一條全局行駛軌跡；通路信息樹(shù)包括多條全局行駛軌跡，則根據(jù)通路信息樹(shù)以及預(yù)定規(guī)則選出一條最優(yōu)的全局行駛軌跡作為車(chē)輛的單車(chē)行駛軌跡信息。更具體的如圖3所示，包括：

步驟301，獲取有效期內(nèi)的所有單車(chē)GPS序列。有效期是指系統(tǒng)預(yù)設(shè)的一個(gè)相對(duì)當(dāng)前路況發(fā)布時(shí)間的一個(gè)時(shí)間范圍，在此范圍之外的GPS數(shù)據(jù)被認(rèn)為是無(wú)效的數(shù)據(jù)。單車(chē)GPS序列包括GPS初始匹配信息。初始匹配信息為GPS點(diǎn)的基礎(chǔ)信息，GPS點(diǎn)的最優(yōu)匹配道路信息，GPS點(diǎn)的備選道路信息。

步驟302，對(duì)每輛車(chē)的數(shù)據(jù)再按照定位時(shí)間排列。

步驟303，對(duì)單個(gè)車(chē)輛進(jìn)行軌跡分析，由于單車(chē)軌跡是一系列GPS點(diǎn)組成。從第一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始到最后一個(gè)點(diǎn)結(jié)束，對(duì)連續(xù)兩點(diǎn)之間進(jìn)行局部最優(yōu)路徑選擇。一個(gè)點(diǎn)的最后路徑終點(diǎn)將作為到下一個(gè)點(diǎn)路徑推測(cè)的起點(diǎn)。

比如GPS點(diǎn)A有A0，A1和A2三條備選道路，GPS點(diǎn)B有B0和B1兩條備選道路。那么從A到B最多只有兩條路徑作為系統(tǒng)的優(yōu)選路徑。首先計(jì)算道路A0，A1，A2到道路B0的所有軌跡集合，從集合中選擇一條最優(yōu)的軌跡作為局部最優(yōu)路徑，并把該路徑作為整體路徑的一條通路。同理再對(duì)B1做同樣處理。那么從GPS點(diǎn)A到GPS點(diǎn)B就最多只有兩條通路信息。把這兩條通路信息連接到起點(diǎn)到A點(diǎn)的通路信息樹(shù)上，這樣就形成了一顆更深的通路信息樹(shù)。到了最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)結(jié)束的時(shí)候，整個(gè)軌跡的通路信息樹(shù)就形成了，那么所有可能的路徑也就確定了。

如圖6所示，展示了一個(gè)由4個(gè)點(diǎn)的GPS序列建立起來(lái)的通路信息樹(shù)，其中最終軌跡的數(shù)目由最后一層葉子節(jié)點(diǎn)的數(shù)目決定。因此在圖6中具備兩條行駛軌跡信息，分別是A1->B0->C1->D1和A2->B1->C0->D0。這種方法的優(yōu)勢(shì)在于保證局部范圍內(nèi)的最優(yōu)軌跡信息，避免了一些復(fù)雜的錯(cuò)誤的，劣質(zhì)的局部軌跡。為后續(xù)全局最有軌跡的選擇提供了最優(yōu)良最準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。

步驟304，根據(jù)步驟303所生成的通路信息樹(shù)，得到一條至多條全局行駛軌跡，如果只有一條全局軌跡，那么該條軌跡就是車(chē)輛的最優(yōu)行駛軌跡。否則就要進(jìn)行多條軌跡之間的抉擇。抉擇的因素主要有GPS點(diǎn)偏離軌跡的距離總值最小，GPS點(diǎn)匹配道路時(shí)候的投影距離和角度綜合權(quán)值最小，主輔路因素，道路等級(jí)等因素等。這樣保證我們選擇的軌跡，一定是最符合實(shí)際的行駛軌跡。

步驟305，保存所有車(chē)輛的最優(yōu)行駛軌跡信息。為后續(xù)的旅行時(shí)間提取和分析做準(zhǔn)備。

如圖4所示，給出了步驟S5中的旅行時(shí)間融合方法，具體步驟包括：

步驟401，根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的有效期，獲取有效期內(nèi)所有車(chē)輛的行駛軌跡信息。

步驟402，將所有車(chē)輛的行駛軌跡信息分組，對(duì)每一輛車(chē)進(jìn)行如下處理，計(jì)算出該車(chē)軌跡中每一條道路的旅行時(shí)間信息，每一條道路的旅行時(shí)間信息包括駛?cè)霑r(shí)間，中途行駛時(shí)間和駛出時(shí)間三部分。將三個(gè)部分結(jié)合起來(lái)便得到了該車(chē)在單元道路的旅行時(shí)間信息。但是這只是一輛車(chē)在道路上的旅行時(shí)間信息，不能完全代表一條道路的旅行時(shí)間信息。

步驟403，根據(jù)步驟402得到的單車(chē)在單元道路上的旅行時(shí)間信息，根據(jù)單元道路的合并信息，將旅行軌跡中的單元道路上的旅行時(shí)間信息融合為合并道路的旅行時(shí)間信息。合并信息為將多條行駛路徑上連續(xù)的單元道路合并為一條合并道路。一條合并道路對(duì)應(yīng)的各個(gè)單元道路在行駛路線上是連續(xù)的。

步驟404，將所有單車(chē)的合并道路的旅行時(shí)間信息集中起來(lái)。

步驟405，將集中的旅行時(shí)間信息按照合并道路ID號(hào)進(jìn)行分組，這樣每個(gè)合并道路就擁有多輛車(chē)在該道路上的旅行時(shí)間信息以及其他的行駛特性信息。行駛特性信息主要為融合提供一定的參考依據(jù)。

步驟406，輸入步驟405的多車(chē)旅行時(shí)間信息，根據(jù)一定的計(jì)算模型和融合算法就可以得到路網(wǎng)中所有合并道路的旅行時(shí)間信息，道路的旅行時(shí)間信息就是指從道路起點(diǎn)到終點(diǎn)的平均耗費(fèi)時(shí)間和其他信息。

步驟407，得到所有道路的旅行時(shí)間信息，并進(jìn)行發(fā)布。

本發(fā)明實(shí)施例提供的基于車(chē)輛定位數(shù)據(jù)的旅行時(shí)間信息處理方法，還包括：根據(jù)交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史旅行時(shí)間信息，做旅行時(shí)間數(shù)據(jù)挖掘。具體的還包括：根據(jù)交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史旅行時(shí)間信息，分別抽取單個(gè)車(chē)輛的軌跡中的兩個(gè)或多個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)的信息，虛擬節(jié)點(diǎn)指路網(wǎng)中的關(guān)鍵路口或者關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)；分別計(jì)算單個(gè)車(chē)輛在兩個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)之間的旅行時(shí)間信息；所有單個(gè)車(chē)輛的旅行時(shí)間信息進(jìn)行融合得到多車(chē)旅行時(shí)間信息。更進(jìn)一步，如圖5所示，還包括：

步驟501，輸入所有車(chē)輛有效期內(nèi)的在單元道路上的行駛軌跡信息。

步驟502，將所有車(chē)輛有效期內(nèi)的在單元道路上的行駛軌跡信息轉(zhuǎn)換為在合并道路上的行駛軌跡信息。

步驟503，分析車(chē)輛軌跡經(jīng)過(guò)了哪些虛擬節(jié)點(diǎn)，如果經(jīng)過(guò)了多個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)，那么兩個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)就存在一條通行路徑以及車(chē)輛在該通行路徑上所耗費(fèi)的旅行時(shí)間。也就是該車(chē)的旅行時(shí)間。虛擬節(jié)點(diǎn)是人工劃分的一些重要路口，如重要高架橋，重要位置點(diǎn)等。每個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)有一定的輻射范圍。

步驟504，如果單車(chē)軌跡經(jīng)過(guò)了多個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)，比如A0,A1,A2...An，那么計(jì)算Ai到Ai+1(i＝0…n-1)的旅行時(shí)間信息和通行路徑。如果有需要還可以計(jì)算跨虛擬節(jié)點(diǎn)之間的旅行時(shí)間信息和同行路徑。

步驟505，進(jìn)行多車(chē)旅行時(shí)間信息的融合，但是這個(gè)過(guò)程的執(zhí)行頻率是比較低的。所以可以啟動(dòng)一個(gè)后臺(tái)線程把存儲(chǔ)起來(lái)的多車(chē)旅行時(shí)間信息以一個(gè)約定的周期進(jìn)行融合，這樣可以保證數(shù)據(jù)量的充足有效，從而保證旅行時(shí)間融合的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明實(shí)施例提供的基于車(chē)輛定位數(shù)據(jù)的旅行時(shí)間信息處理系統(tǒng)，如圖2所示，包括：車(chē)輛、GPS數(shù)據(jù)服務(wù)器、中心處理服務(wù)器、路況信息發(fā)布服務(wù)器、用戶終端；車(chē)輛裝有GPS芯片，GPS芯片用于將車(chē)輛的GPS定位數(shù)據(jù)發(fā)送給GPS數(shù)據(jù)服務(wù)器；GPS數(shù)據(jù)服務(wù)器用于接收車(chē)輛發(fā)送的GPS定位數(shù)據(jù)，并發(fā)送給中心處理服務(wù)器；中心處理服務(wù)器用于接收從GPS數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的車(chē)輛的GPS定位數(shù)據(jù)；對(duì)GPS定位數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)的過(guò)濾條件進(jìn)行過(guò)濾；將過(guò)濾后的GPS定位數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)中的道路進(jìn)行匹配，按照GPS定位數(shù)據(jù)中的定位時(shí)間對(duì)每輛車(chē)輛匹配成功的GPS定位數(shù)據(jù)分別進(jìn)行排序，得到每輛車(chē)輛的單車(chē)GPS序列；根據(jù)預(yù)設(shè)的GPS定位數(shù)據(jù)有效期，提取有效期內(nèi)的單車(chē)GPS序列，根據(jù)提取的單車(chē)GPS序列得到單車(chē)行駛軌跡信息；根據(jù)單車(chē)行駛軌跡信息，通過(guò)相應(yīng)計(jì)算模型得到單個(gè)車(chē)輛在單元道路上的行駛時(shí)間，融合單個(gè)車(chē)輛在各個(gè)單元道路上的行駛時(shí)間得到單個(gè)車(chē)輛的旅行時(shí)間信息，融合所有車(chē)輛的旅行時(shí)間信息得到道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，并將實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息存入交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)；根據(jù)道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，計(jì)算沒(méi)有車(chē)輛經(jīng)過(guò)的道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，得到全路網(wǎng)所有道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，并發(fā)送到路況信息發(fā)布服務(wù)器；接收用戶終端提交的旅行時(shí)間信息請(qǐng)求，從交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取相應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的旅行時(shí)間信息，并反饋給用戶終端；路況信息發(fā)布服務(wù)器用于接收中心處理服務(wù)器發(fā)送的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息，并發(fā)送給用戶終端；用戶終端用于發(fā)送旅行時(shí)間信息請(qǐng)求給中心處理服務(wù)器，并接收中心處理服務(wù)器反饋的旅行時(shí)間信息。

為保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高計(jì)算效率，本發(fā)明的系統(tǒng)采用雙引擎工作的方式分為兩個(gè)引擎，一個(gè)是實(shí)時(shí)引擎，一個(gè)是后臺(tái)定時(shí)批處理挖掘引擎。實(shí)時(shí)引擎主要負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)道路旅行時(shí)間的計(jì)算，把計(jì)算的部分結(jié)果保存到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，并把實(shí)時(shí)道路旅行時(shí)間信息提供給客戶服務(wù)；挖掘引擎則定期取出這些分析結(jié)果，并予以深度挖掘，得出虛擬節(jié)點(diǎn)之間的旅行時(shí)間信息。并可以把這些信息提供給客戶服務(wù)。

如圖7所示，雙引擎工作的流程如下：

步驟701，接收系統(tǒng)處理得到的實(shí)時(shí)車(chē)輛行駛軌跡信息。

步驟702，實(shí)時(shí)引擎負(fù)責(zé)計(jì)算路網(wǎng)道路的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間信息。

步驟703，將實(shí)時(shí)軌跡信息存儲(chǔ)到車(chē)輛行駛軌跡信息庫(kù)中。

步驟704，挖掘引擎從實(shí)時(shí)軌跡信息庫(kù)中提取出軌跡信息，根據(jù)一些挖掘模型和理論，得到多種模式下的道路旅行時(shí)間信息。模式分類(lèi)可以考慮天氣因素、節(jié)假日因素等。

步驟705，存儲(chǔ)多種模式下的道路旅行時(shí)間信息到旅行時(shí)間信息庫(kù)中，該庫(kù)中主要存儲(chǔ)各個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)之間的旅行時(shí)間信息以及路徑信息。

步驟706，根據(jù)用戶的各種需求提供對(duì)應(yīng)的旅行數(shù)據(jù)信息服務(wù)。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說(shuō)明書(shū)的范圍當(dāng)中。