專利名稱：一種基于浮動(dòng)車技術(shù)的城市高架橋識(shí)別方法
一種基于浮動(dòng)車技術(shù)的城市高架橋識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于浮動(dòng)車技術(shù)的城市高架橋識(shí)別方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市發(fā)展后交通擁擠，建筑物密集，而街道又難以拓寬，由此產(chǎn)生了穿越城區(qū)高架橋，提高了運(yùn)輸效率，但是以目前基于浮動(dòng)車技術(shù)判斷雙層城市交通的堵塞狀況往往不能準(zhǔn)確地區(qū)分出高架橋橋面和交通主干道的實(shí)時(shí)路況信息。目前在公眾出行等交通信息服務(wù)系統(tǒng)中，這些信息往往只能根據(jù)出行者本人的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)一定程度的高架橋信息識(shí)別，尚沒有有效的方法提供動(dòng)態(tài)的識(shí)別高架橋信息服務(wù)。而且，城市道路圖層高架橋的添加仍然需要由測(cè)繪部門和交通部門進(jìn)行實(shí)地探測(cè)后，再統(tǒng)一發(fā)布更新交通圖層。該方法不僅更新周期長(zhǎng)而且更新成本高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)城市高架橋動(dòng)態(tài)更新。為此在基于浮動(dòng)車技術(shù)上，本文提供一種城市高架橋的自動(dòng)識(shí)別方法。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種基于浮動(dòng)車技術(shù)的城市高架橋識(shí)別方法，其克服了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法自動(dòng) 識(shí)別高架橋的問(wèn)題，提供一種便捷、可靠的交通信息服務(wù)。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種基于浮動(dòng)車技術(shù)的城市高架橋識(shí)別方法，包括如下步驟步驟10、利用浮動(dòng)車車載信息終端在車輛行駛過(guò)程中定期采集行車信息，即車輛編號(hào)、位置、速度和時(shí)間信息，并通過(guò)移動(dòng)蜂窩通信技術(shù)傳送到數(shù)據(jù)中心；步驟20、數(shù)據(jù)中心獲取車輛位置信息所屬的路段，并將行車信息存儲(chǔ)到行車路段數(shù)據(jù)庫(kù)中各路段對(duì)應(yīng)位置；步驟30、數(shù)據(jù)中心按路段并以該路段行車信息中的速度為速度值樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，若速度變量服從正態(tài)分布，且速度變量呈兩個(gè)不同參數(shù)的正態(tài)分布且兩個(gè)正態(tài)分布的期望的差值大于預(yù)設(shè)的速度閾值，則可判斷該路段為高架橋路段并將此高架橋路段加入高架橋路段集；步驟40、數(shù)據(jù)中心將高架橋路段集合進(jìn)行擬合得到一條完整高架橋信息，從而實(shí)現(xiàn)高架橋的識(shí)別。進(jìn)一步地,所述步驟10進(jìn)一步包括利用浮動(dòng)車車載信息終端在車輛行駛過(guò)程中以一固定時(shí)間周期T采集車輛編號(hào)U、位置1、速度V、和時(shí)間t，得到行車數(shù)據(jù)序列Xi = <Ui，Ii, Vi, ti>，將采集的行車數(shù)據(jù)序列Xi通過(guò)移動(dòng)蜂窩通信技術(shù)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，其中i為行車數(shù)據(jù)序列X的編號(hào)。進(jìn)一步地,所述步驟20進(jìn)一步包括步驟21、數(shù)據(jù)中心從行車數(shù)據(jù)序列Xi中提取出位置信息Ii與GIS系統(tǒng)進(jìn)行匹配，得到行車數(shù)據(jù)序列Xi所屬的路段rs，其中S為路段編號(hào)；GIS系統(tǒng)中對(duì)行駛道路分段得到路段集R，R表示為R=Ir1, r2，. . .，rs，. . . }；
步驟22、數(shù)據(jù)中心將同一路段的行車數(shù)據(jù)序列Xi歸為一路段行車數(shù)據(jù)集合Ps，并存儲(chǔ)到路段行車數(shù)據(jù)庫(kù)D中，Ps表示為Ps=Ix1, x2，. · .，Xi，. . . }。進(jìn)一步地,所述步驟30進(jìn)一步包括步驟31、從所述的路段行車數(shù)據(jù)庫(kù)D的路段行車數(shù)據(jù)集合Ps中依次提取該路段行車數(shù)據(jù)序列Xi，首次提取時(shí)S = 1，并把行車數(shù)據(jù)序列加入到集合W，所述的集合W可表示為步驟32、從步驟31的集合W中依次提取行車數(shù)據(jù)序列Xi，首次提取時(shí)i=1，并從行車數(shù)據(jù)序列Xi中提取速度Vi構(gòu)成路段速度集Vs，所述的Vs可表示為Vs=Iv1, V2,. . .，Vi,. . . }，其中Vi表示從行車數(shù)據(jù)序列Xi中提取的速度，然后執(zhí)行i++ ；步驟33、判斷\是否為集合W的最后一條記錄，若否，則返回步驟32，若是，則執(zhí)行步驟34，并清空集合W ;步驟34、將路段速度集Vs里的速度作為速度值樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，若得到速度隨機(jī)變量V’服從正態(tài)分布，且速度隨機(jī)變量V’服從兩個(gè)不同的位置參數(shù)μ、尺度參數(shù)σ的正態(tài)分布，則記為J12) V2~N(//2,<522).其中，V1, V2為兩個(gè)不同的速度隨機(jī)變量，μ1; μ2為兩個(gè)正態(tài)分布的期望值，Si，矣為兩個(gè)正態(tài)分布的方差，顯然易知μ 1; μ 2也為兩個(gè)正態(tài)分布的平均速度；對(duì)比分析兩個(gè)正態(tài)分布的期望的差值，記AV=I μ「μ2|，當(dāng)AV大于系統(tǒng)預(yù)設(shè)的速度閾值K時(shí)，則判斷此路段為高架橋路段；步驟35、將得到的高架橋路段加入到高架橋路段集Q，0 二,其中r !表不路段編號(hào)為m的路段為聞架橋路段，且m e s ；步驟36、判斷m是否為最后一路段的編號(hào)，若否，返回步驟31，然后執(zhí)行s++ ;若是，執(zhí)行步驟40。進(jìn)一步地,所述步驟40進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)中心從高架橋路段集中Q，提取高架橋路段，將連續(xù)的高架橋路段通過(guò)擬合得到一條完整高架橋，最終自動(dòng)識(shí)別出一條完整高架橋。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明基于浮動(dòng)車技術(shù)發(fā)現(xiàn)可能的高架橋路段并進(jìn)行高架橋的擬合，實(shí)現(xiàn)了城市高架橋的自動(dòng)識(shí)別，不僅信息獲取成本低，而且信息更新及時(shí)可靠，使得車輛能夠準(zhǔn)確掌握實(shí)時(shí)路況信息，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)對(duì)高架橋信息判斷的空白。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖1為本發(fā)明方法流程示意圖。
具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1所示，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明涉及一種基于浮動(dòng)車技術(shù)的城市高架橋識(shí)別方法，包括如下步驟
步驟10、利用浮動(dòng)車車載信息終端在車輛行駛過(guò)程中定期采集行車信息，即車輛編號(hào)、位置、速度和時(shí)間信息，并通過(guò)移動(dòng)蜂窩通信技術(shù)傳送到數(shù)據(jù)中心；步驟20、數(shù)據(jù)中心獲取車輛位置信息所屬的路段，并將行車信息存儲(chǔ)到行車路段數(shù)據(jù)庫(kù)中各路段對(duì)應(yīng)位置；步驟30、數(shù)據(jù)中心按路段并以該路段行車信息中的速度為速度值樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，若速度變量服從正態(tài)分布，且速度變量呈兩個(gè)不同參數(shù)的正態(tài)分布且兩個(gè)正態(tài)分布的期望的差值大于預(yù)設(shè)的速度閾值，則可判斷該路段為高架橋路段并將此高架橋路段加入高架橋路段集；步驟40、數(shù)據(jù)中心將高架橋路段集合進(jìn)行擬合得到一條完整高架橋信息，從而實(shí)現(xiàn)高架橋的識(shí)別。較優(yōu)的，上述步驟具體如下步驟10、利用浮動(dòng)車車載信息終端在車輛行駛過(guò)程中以一固定時(shí)間周期T采集車輛編號(hào)U、位置1、速度V、和時(shí)間t，得到行車數(shù)據(jù)序列Xi = <Ui，Ii, Vi, ti;將采集的行車數(shù)據(jù)序列Xi通過(guò)移動(dòng)蜂窩通信技術(shù)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，其中i為行車數(shù)據(jù)序列X的編號(hào)。步驟21、數(shù)據(jù)中心從行車數(shù)據(jù)序列Xi中提取出位置信息Ii與GIS系統(tǒng)進(jìn)行匹配，得到行車數(shù)據(jù)序列Xi所屬的路段rs，其中S為路段編號(hào)；GIS系統(tǒng)中對(duì)行駛道路分段得到路段集R，R表示為R= Ir1, r2，. . .，rs，. . . }；步驟22、數(shù)據(jù)中心將同一路段的行車數(shù)據(jù)序列Xi歸為一路段行車數(shù)據(jù)集合Ps，并存儲(chǔ)到路段行車數(shù)據(jù)庫(kù)D中，Ps表示為Ps=Ix1, x2，. · .，Xi，. . . }。步驟31、從所述的路段行車數(shù)據(jù)庫(kù)D的路段行車數(shù)據(jù)集合Ps中依次提取該路段行車數(shù)據(jù)序列Xi，首次提取時(shí)s = 1，并把行車數(shù)據(jù)序列加入到集合W，所述的集合W可表示為步驟32、從步驟31的集合W中依次提取行車數(shù)據(jù)序列Xi，首次提取時(shí)i=1，并從行車數(shù)據(jù)序列Xi中提取速度Vi構(gòu)成路段速度集Vs，所述的Vs可表示為Vs=Iv1, V2, . · .，Vi, . . . }，其中Vi表示從行車數(shù)據(jù)序列Xi中提取的速度，然后執(zhí)行i++ ；步驟33、判斷Xj是否為集合W的最后一條記錄，若否，則返回步驟32，若是，則執(zhí)行步驟34，并清空集合W ;步驟34、將路段速度集Vs里的速度作為速度值樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，若得到速度隨機(jī)變量V’服從正態(tài)分布，且速度隨機(jī)變量V’服從兩個(gè)不同的位置參數(shù)μ、尺度參數(shù)σ的正態(tài)分布，則記為V]~Ν(Μ,δ[) V2~N("2,J22).其中，V1, V2為兩個(gè)不同的速度隨機(jī)變量，μ1; μ2為兩個(gè)正態(tài)分布的期望值，δι，矣為兩個(gè)正態(tài)分布的方差，顯然易知μ 1; μ 2也為兩個(gè)正態(tài)分布的平均速度；對(duì)比分析兩個(gè)正態(tài)分布的期望的差值，記AV=I μ「μ2|，當(dāng)AV大于系統(tǒng)預(yù)設(shè)的速度閾值K時(shí)，則判斷此路段為高架橋路段；步驟35、將得到的高架橋路段加入到高架橋路段集Q，0 二 {rx,r2,...,^n,...}，其中r 表不路段編號(hào)為m的路段為聞架橋路段，且m e s ；步驟36、判斷m是否為最后一路段的編號(hào)，若否，返回步驟31，然后執(zhí)行s++ ;若是，執(zhí)行步驟40。步驟40、數(shù)據(jù)中心從高架橋路段集中Q，提取高架橋路段，將連續(xù)的高架橋路段通過(guò)擬合得到一條完整高架橋，最終自動(dòng)識(shí)別出一條完整高架橋。本發(fā)明基于浮動(dòng)車技術(shù)發(fā)現(xiàn)可能的高架橋路段并進(jìn)行高架橋的擬合，實(shí)現(xiàn)了城市高架橋的自動(dòng)識(shí)別，不僅信息獲取成本低，而且信息更新及時(shí)可靠，使得車輛能夠準(zhǔn)確掌握實(shí)時(shí)路況信息，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)對(duì)高架橋信息判斷的空白。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說(shuō)明性的，而不是用于對(duì)本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于浮動(dòng)車技術(shù)的城市高架橋識(shí)別方法，其特征在于包括如下步驟步驟10、利用浮動(dòng)車車載信息終端在車輛行駛過(guò)程中定期采集行車信息，即車輛編號(hào)、 位置、速度和時(shí)間信息，并通過(guò)移動(dòng)蜂窩通信技術(shù)傳送到數(shù)據(jù)中心；步驟20、數(shù)據(jù)中心獲取車輛位置信息所屬的路段，并將行車信息存儲(chǔ)到行車路段數(shù)據(jù)庫(kù)中各路段對(duì)應(yīng)位置；步驟30、數(shù)據(jù)中心按路段并以該路段行車信息中的速度為速度值樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析， 若速度變量服從正態(tài)分布，且速度變量呈兩個(gè)不同參數(shù)的正態(tài)分布且兩個(gè)正態(tài)分布的期望的差值大于預(yù)設(shè)的速度閾值，則可判斷該路段為高架橋路段并將此高架橋路段加入高架橋路段集；步驟40、數(shù)據(jù)中心將高架橋路段集合進(jìn)行擬合得到一條完整高架橋信息，從而實(shí)現(xiàn)高架橋的識(shí)別。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于浮動(dòng)車技術(shù)的城市高架橋識(shí)別方法，其特征在于所述步驟10進(jìn)一步包括利用浮動(dòng)車車載信息終端在車輛行駛過(guò)程中以一固定時(shí)間周期T采集車輛編號(hào)U、位置1、速度V、和時(shí)間t，得到行車數(shù)據(jù)序列Xi = <Ui，Ii, Vi, W將采集的行車數(shù)據(jù)序列Xi通過(guò)移動(dòng)蜂窩通信技術(shù)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，其中i為行車數(shù)據(jù)序列X的編號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于浮動(dòng)車技術(shù)的城市高架橋識(shí)別方法，其特征在于所述步驟20進(jìn)一步包括步驟21、數(shù)據(jù)中心從行車數(shù)據(jù)序列xi中提取出位置信息Ii與GIS系統(tǒng)進(jìn)行匹配，得到行車數(shù)據(jù)序列Xi所屬的路段rs，其中s為路段編號(hào)；GIS系統(tǒng)中對(duì)行駛道路分段得到路段集R，R表示為R=Ir1, r2，. . .，rs，. . }；步驟22、數(shù)據(jù)中心將同一路段的行車數(shù)據(jù)序列Xi歸為一路段行車數(shù)據(jù)集合Ps，并存儲(chǔ)到路段行車數(shù)據(jù)庫(kù)D中，Ps表示為Ps={Xl，x2，. · .，Xi, . . . }。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于浮動(dòng)車技術(shù)的城市高架橋識(shí)別方法，其特征在于所述步驟30進(jìn)一步包括步驟31、從所述的路段行車數(shù)據(jù)庫(kù)D的路段行車數(shù)據(jù)集合Ps中依次提取該路段行車數(shù)據(jù)序列Xi，首次提取時(shí)s = 1，并把行車數(shù)據(jù)序列加入到集合W，所述的集合W可表示為 W_ {x^j X2，· · · j · · · };步驟32、從步驟31的集合W中依次提取行車數(shù)據(jù)序列Xi，首次提取時(shí)i = 1，并從行車數(shù)據(jù)序列Xi中提取速度Vi構(gòu)成路段速度集Vs，所述的Vs可表示為Vs= Iv1, v2，. . .，Vi，. . . }， 其中Vi表示從行車數(shù)據(jù)序列Xi中提取的速度，然后執(zhí)行i++ ；步驟33、判斷Xi是否為集合W的最后一條記錄，若否，則返回步驟32，若是，則執(zhí)行步驟34，并清空集合W ;步驟34、將路段速度集Vs里的速度作為速度值樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，若得到速度隨機(jī)變量V’服從正態(tài)分布，且速度隨機(jī)變量V’服從兩個(gè)不同的位置參數(shù)U、尺度參數(shù)σ的正態(tài)分布，則記為V1-N^,^12) V2~N(//2#)·5 其中，V1, V2S兩個(gè)不同的速度隨機(jī)變量，μ1 μ 2為兩個(gè)正態(tài)分布的期望值，貧，劣為兩個(gè)正態(tài)分布的方差，顯然易知μ 1; μ 2也為兩個(gè)正態(tài)分布的平均速度；對(duì)比分析兩個(gè)正態(tài)分布的期望的差值，記AV=I μ「μ2|，當(dāng)AV大于系統(tǒng)預(yù)設(shè)的速度閾值K時(shí)，則判斷此路段為高架橋路段；步驟35、將得到的高架橋路段加入到高架橋路段集=石，…J，其中表示路段編號(hào)為m的路段為高架橋路段，且m e s ;步驟36、判斷m是否為最后一路段的編號(hào)，若否，返回步驟31，然后執(zhí)行s++;若是，執(zhí)行步驟40。
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于浮動(dòng)車技術(shù)的城市高架橋識(shí)別方法，其特征在于所述步驟40進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)中心從高架橋路段集中Q，提取高架橋路段，將連續(xù)的高架橋路段通過(guò)擬合得到一條完整高架橋，最終自動(dòng)識(shí)別出一條完整高架橋。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于浮動(dòng)車技術(shù)的城市高架橋識(shí)別方法，步驟如下利用浮動(dòng)車車載信息終端在車輛行駛過(guò)程中定期采集行車信息，并通過(guò)移動(dòng)蜂窩通信技術(shù)傳送到數(shù)據(jù)中心；數(shù)據(jù)中心獲取車輛位置信息所屬的路段，并將行車信息存儲(chǔ)到行車路段數(shù)據(jù)庫(kù)中各路段對(duì)應(yīng)位置；按路段并以該路段行車信息中的速度為速度值樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，若速度變量服從正態(tài)分布，且速度變量呈兩個(gè)不同參數(shù)的正態(tài)分布且兩個(gè)正態(tài)分布的期望的差值大于預(yù)設(shè)的速度閾值，則可判斷該路段為高架橋路段并將此高架橋路段加入高架橋路段集；將高架橋路段集合進(jìn)行擬合得到一條完整高架橋信息。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法自動(dòng)識(shí)別高架橋的問(wèn)題，提供一種便捷、可靠的交通信息服務(wù)。
文檔編號(hào)G08G1/01GK103050006SQ20121057398
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者朱銓, 廖律超, 蔣新華, 鄒復(fù)民, 賴宏圖, 方衛(wèi)東, 劉林, 楊俊鵬, 陳培淇, 林家振 申請(qǐng)人:福建工程學(xué)院