基于车载GPS轨迹的立体交叉口空间结构信息获取方法

作     者：唐炉亮 于智伟 任畅 杨雪 张亚涛 TANG Lu-liang;YU Zhi-wei;REN Chang;YANG Xue;ZHANG Ya-tao

作者机构：武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430072 中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院湖北武汉430074 

出 版 物：《交通运输工程学报》 (Journal of Traffic and Transportation Engineering)

年 卷 期：2019年第19卷第5期

页      面：170-179页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41571430 41901394) 

主　　题：交通信息 立体交叉口空间结构 轨迹聚类 随机森林选择方法 GPS轨迹数据 戴维森堡丁指数 

摘      要：为了识别立体交叉口中不同的行驶规则,利用随机森林特征选择方法分析了车辆轨迹数据特征,按照重要性评分对特征进行聚类;利用戴维森堡丁指数衡量聚类结果,获得交叉口最优聚类结果下的各个行驶规则的聚类簇,并构建聚类簇范围约束的狄洛尼三角网;利用骨架线提取与公共序列合并方法,提取立体交叉口的几何结构与拓扑连通关系,获取城市立体交叉口空间结构信息;以武汉市2016年出租车轨迹为数据源,选取了武汉市城区立体交叉口进行空间结构信息获取试验。研究结果表明:立体交叉口中车载GPS轨迹特征重要性评分的前4项依次是终点角度、起点角度、起终点角度差、中间角度平均值,其中利用终点角度与起点角度特征组合的聚类结果是最优的;立体交叉口空间结构信息获取方法在直行、左转、右转方向下识别准确率分别为85.7%、85.4%、87.5%,综合准确率为86.2%,直行、左转、右转方向下信息召回率分别为91.5%、87.2%、85.9%,综合召回率为88.2%,因此,较高的准确率与召回率说明本文提出的方法可以准确识别立体交叉口空间结构信息,并提取立体交叉口中各个行驶规则的几何与拓扑连通关系。