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基于浮动车数据的路网交通状态宏微观评价指标研究

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南开大学学报:自然科学版 2023年第3期56卷 27-33页

作者：张立立王心哲姚迪于沛张海波王力北京石油化工学院信息工程学院北京102617 中国消防救援学院北京102202 北方工业大学城市交通智能控制技术北京市重点实验室北京100144

传统断面检测器存在检测范围有效、完好率不足等实际问题无法有效感知和辨识路网交通状态,以浮动车数据为基础,研究和设计了路网交通宏微观评价指标,并提出基于灰色关联熵的路网宏微观交通状态评价方法,进一步通过引入宏观基本图平移的... 详细信息

传统断面检测器存在检测范围有效、完好率不足等实际问题无法有效感知和辨识路网交通状态,以浮动车数据为基础,研究和设计了路网交通宏微观评价指标,并提出基于灰色关联熵的路网宏微观交通状态评价方法,进一步通过引入宏观基本图平移的特性扩展了交通状态评价方法.最后,利用北京市昌平区政府街主干线数据对所提方法进行了验证,结果表明所提方法能够有效判别路网的宏微观交通状态.

关键词：智能交通浮动车微观评价指标宏观评价指标状态熵

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浮动车地图匹配算法研究

测绘学报 2012年第1期41卷 133-138页

作者：王美玲程林北京理工大学自动化学院北京100081

针对现有浮动车地图匹配算法应用于城市复杂路网时面临的关键技术难点,基于浮动车数据,在SuperMap GIS平台下实现城市交通路网构建,并研究一种浮动车地图匹配的新算法:基于网格的候选路段确定,基于距离、航向、可达性权重的定位点匹配... 详细信息

针对现有浮动车地图匹配算法应用于城市复杂路网时面临的关键技术难点,基于浮动车数据,在SuperMap GIS平台下实现城市交通路网构建,并研究一种浮动车地图匹配的新算法:基于网格的候选路段确定,基于距离、航向、可达性权重的定位点匹配及基于最短路径的行驶轨迹选择。算法能够满足浮动车地图匹配准确性与实时性的要求,为获取城市道路的交通拥堵状况信息提供可靠依据。

关键词：浮动车地图匹配网格权重最短路径

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基于CNN的城市道路交通事件检测算法

公路交通科技 2022年第3期39卷 176-182页

作者：施俊庆陈林武李素兰孟国连夏顺娅浙江师范大学工学院浙江金华321004 浙江师范大学浙江省城市轨道交通智能运维技术与装备重点试验室浙江金华321004 武汉市桥梁维修管理处湖北武汉430014

交通事件检测是预防和缓解城市路网偶发性交通拥堵的重要手段。基于卷积神经网络(CNN)和浮动车数据(FCD),提出1种改进的城市道路交通事件检测算法,形成城市道路交通流的时空特征与交通事件之间的映射关系。将道路按照交叉口分段设置,重... 详细信息

交通事件检测是预防和缓解城市路网偶发性交通拥堵的重要手段。基于卷积神经网络(CNN)和浮动车数据(FCD),提出1种改进的城市道路交通事件检测算法,形成城市道路交通流的时空特征与交通事件之间的映射关系。将道路按照交叉口分段设置,重构具有时空特征的多维信息输入张量,通过时空矩阵来描述完整的道路交通流时变信息。在隐藏层和输出层的计算中,利用多层卷积-池化结构提取数据高层次特征,选取ReLU作为卷积层激活函数,采用最大池化函数作为池化层计算依据,使用激活函数实现全连接层的非线性映射,利用SoftMax函数计算输出层,并通过误差计算修正隐藏层的权值。以武汉市出租车轨迹数据和部分交通事故数据对算法的有效性进行验证,其中的70%作为训练集,30%作为测试集。结果表明:相较于传统的BP算法,本算法的事件检测率达85.33%、误报率为2.80%,精确度为95.52%,各项性能指标均有所提升,能较好地适用于城市道路交通事件检测;多层网络结构能够更好地提取城市道路交通流的时空特征,充分学习交通流的周期性变化规律,更好地识别早晚高峰和交通事件造成的交通流异常现象。

关键词：城市交通检测算法卷积神经网络交通事件浮动车深度学习

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浮动车数据筛选与修复方法研究

浮动车数据筛选与修复方法研究

作者：徐健武汉大学

学位级别：硕士

城市交通是人类生存活动中不可或缺的构成部分,与人们的出行活动密切相关,对城市的发展以及居民生活水平的提高有着重要的推动作用。快速增长的国家经济以及不断扩大的城市人口规模,使得机动车保有量长期处于增长状态,现有的路网规模已... 详细信息

城市交通是人类生存活动中不可或缺的构成部分,与人们的出行活动密切相关,对城市的发展以及居民生活水平的提高有着重要的推动作用。快速增长的国家经济以及不断扩大的城市人口规模,使得机动车保有量长期处于增长状态,现有的路网规模已经满足不了日益增长的交通需求,交通拥堵的现象愈发突出。为合理利用现有资源,很多城市开始建设以浮动车数据为基础的智能交通信息平台,实时反映道路交通运行状态、准确地为出行者以及城市交通管理者提供出行参考及决策支持。而高质量的交通管理与控制依赖于高质量的数据,实时准确的交通数据是智能交通信息平台有效发挥其应用功能的重要保证,从实际浮动车采集系统中获取的数据不可避免地存在丢失、错误、冗余等质量问题,因此,对于浮动车数据的筛选与修复处理是后续分析应用工作得以实施的基础,是智能交通信息平台成功实施的关键。文章基于对国内外相关现状的讨论,分析当前浮动车数据筛选与修复的需求,重点讨论了适用于浮动车数据筛选与修复的规则和方法,包括基于阈值法和逻辑判断的异常数据识别方法、基于时间序列的数据修复方法、基于统计方法的数据修复方法、基于地图匹配的数据修复方法。在此基础上综合常用修复方法的优点,提出了基于均值预测与地图匹配的数据修复方法,并以北京市出租车轨迹数据作为研究对象对方法进行有效的实例验证。

关键词：智能交通浮动车浮动车数据数据筛选数据修复

浮动车轨迹与道路网的快速匹配及其在道路更新中的应用

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浮动车轨迹与道路网的快速匹配及其在道路更新中的应用

作者：徐杏琳武汉大学

学位级别：硕士

近年来,随着定位技术与导航技术的不断发展,人们对路网数据的现势性和准确性的要求逐渐增高,且由于路网数据更新频繁,需要选取准确高效的手段对其进行更新。浮动车轨迹数据蕴含着丰富的路网信息,适用于路网数据的实时性更新,如何利用海... 详细信息

近年来,随着定位技术与导航技术的不断发展,人们对路网数据的现势性和准确性的要求逐渐增高,且由于路网数据更新频繁,需要选取准确高效的手段对其进行更新。浮动车轨迹数据蕴含着丰富的路网信息,适用于路网数据的实时性更新,如何利用海量轨迹数据进行路网信息的提取与更新显得至关重要。本文在分析国内外相关研究的现状和进展的基础上,针对已有研究的不足提出了一种浮动车轨迹与道路网的快速匹配以及路网数据更新算法。主要研究内容和创新点如下:(1)研究了轨迹数据的预处理方法。原始轨迹数据质量参差不齐,存在较多噪声,首先对其进行降噪、轨迹分割等处理,并对路网数据进行交叉点分割与拓扑关系重建,以及空间索引的建立。(2)提出了考虑道路交叉口的轨迹数据抽稀算法并优化了Dijkstra算法。在进行轨迹与路网数据的HMM匹配过程中,首先需要对每个轨迹点获取候选路段与候选匹配点,然后进行观测概率、转移概率、联合概率的计算并通过Viterbi算法求解以获得最优匹配路径。为提高算法效率,同时考虑路网的拓扑特征,避免携带重要路网信息的轨迹点数据被去除,提出了考虑道路交叉口的轨迹数据抽稀算法。在转移概率计算过程中涉及到大量的最短路径距离的计算,是造成算法效率不高的主要原因,引入了堆优化的思想,基于矩形限制搜索区域,对Dijkstra算法进行了优化,以提高匹配整体效率。(3)研究了相似轨迹数据识别与融合算法。对于没有成功匹配的轨迹点,需将其连为轨迹线并逐条进行相似轨迹的识别,对路网匹配中的部分匹配算法进行改进并用于相似轨迹数据的识别,对识别出的相似轨迹数据构建基于线约束的Delaunay三角网,基于三角网对其进行融合从而提取出新增道路,实现对已有路网数据的增量更新,新增道路的可信度可从其顶点的权重中体现。(4)使用C#编程语言实现本文算法并进行实验,实验结果表明算法能较好地进行轨迹与路网数据的快速匹配以及新增路网数据的提取。

关键词：地图匹配浮动车轨迹数据路网更新

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采用轨迹大数据探测短时非营运行为

武汉大学学报（信息科学版） 2016年第9期41卷 1192-1198页

作者：刘汇慧阚子涵孙飞段倩唐炉亮吴华意武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 武汉大学测绘学院湖北武汉430079

现有的关于出租车GPS轨迹大数据的研究均没有考虑出租车司机本身的非运营行为(如出租车加油(气)、就餐、交接班)的特征和需求。根据出租车轨迹大数据,研究了出租车短时非运营行为特征,从轨迹数据中提取出租车短时非运营行为,利用平面线... 详细信息

现有的关于出租车GPS轨迹大数据的研究均没有考虑出租车司机本身的非运营行为(如出租车加油(气)、就餐、交接班)的特征和需求。根据出租车轨迹大数据,研究了出租车短时非运营行为特征,从轨迹数据中提取出租车短时非运营行为,利用平面线要素核密度分析其时空分布,并采用Ripley’s K函数分析了武汉市徐东大街区域的短时非运营行为与加气站的空间相关性。实验结果表明,分析出租车短时非运营行为时空分布能有效地揭示出租车司机群体的短时非运营行为需求,以及需求与现有公共资源不匹配引发的资源低效配置现状,为公共资源优化调整提供科学有效的辅助决策支撑。

关键词：时空轨迹大数据短时非运营行为时空分布浮动车

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大规模浮动车流数据并行地图匹配方法

武汉大学学报（信息科学版） 2017年第5期42卷 697-703页

作者：谢金运涂伟李清泉常晓猛马承林李追日黄练深圳大学土木学院空间信息智能感知与服务深圳市重点实验室广东深圳518060 深圳大学信息工程学院广东深圳518060 深圳大学海岸带地理环境监测国家测绘地理信息局重点实验室广东深圳518060 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 深圳综合交通运行指挥中心广东深圳518060

提出了一种并行地图匹配方法,高效处理海量浮动车流数据。该方法顾及交通网络拓扑,指出网格过滤、距离过滤和方向过滤等策略减少邻近候选节点的数量,利用预先生成的最短路径列表减少最短路径计算量。基于非关系型分布式数据库实现了高... 详细信息

提出了一种并行地图匹配方法,高效处理海量浮动车流数据。该方法顾及交通网络拓扑,指出网格过滤、距离过滤和方向过滤等策略减少邻近候选节点的数量,利用预先生成的最短路径列表减少最短路径计算量。基于非关系型分布式数据库实现了高效率的浮动车流数据并行地图匹配,利用武汉市的浮动车流数据进行了实验。实验结果表明,本文方法正确率为90.6%,计算效率能满足大规模浮动车流数据实时处理的需要。

关键词：浮动车流数据地图匹配并行计算 GPS轨迹数据

基于NB和DTW组合模型的稀疏浮动车数据填充

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中山大学学报（自然科学版） 2019年第4期58卷 136-145页

作者：许伦辉陈凯勋郭雅婷华南理工大学土木与交通学院

利用浮动车数据对交通状态进行挖掘和分析已经是交通领域的重要研究手段之一,而浮动车数据的稀疏性给数据挖掘工作带来了阻碍。对路网数据缺失特性进行分析后,提出了稀疏浮动车数据的填充模型,模型中对缺失小于30%的偶然性数据缺失采用... 详细信息

利用浮动车数据对交通状态进行挖掘和分析已经是交通领域的重要研究手段之一,而浮动车数据的稀疏性给数据挖掘工作带来了阻碍。对路网数据缺失特性进行分析后,提出了稀疏浮动车数据的填充模型,模型中对缺失小于30%的偶然性数据缺失采用基于朴素贝叶斯(NB)的分类方法进行数据填充,对缺失大于30%的多发性数据缺失采用基于动态时间规整(DTW)的方法进行二次填充,将两种方法结合并应用于路网实例中,对路段缺失的交通流速度数据进行填充,提升了浮动车数据的路网覆盖率,有效降低了浮动车数据缺失对交通流速度信息的采集、发布以及预测工作带来的影响。

关键词：浮动车数据缺失朴素贝叶斯动态时间规整速度估计

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成都市道路移动源排放清单与空间分布特征

环境科学学报 2018年第1期38卷 79-91页

作者：周子航邓也吴柯颖郭倩陆成伟谭钦文成都市环境保护科学研究院成都市大气科研重点实验室成都610072 四川大学建筑与环境学院成都610065 成都信息工程大学成都610200

以成都市为例开展了路网、交通流、道路行驶工况和机动车保有量等数据的收集工作,运用自下而上的方法,基于实测校正和本地化的IVE模型计算了不同区域机动车在高速路、主干道、次干道和支路的排放因子,应用GIS技术建立了1 km×1 km的成... 详细信息

以成都市为例开展了路网、交通流、道路行驶工况和机动车保有量等数据的收集工作,运用自下而上的方法,基于实测校正和本地化的IVE模型计算了不同区域机动车在高速路、主干道、次干道和支路的排放因子,应用GIS技术建立了1 km×1 km的成都市高时空分辨率道路移动源排放清单.结果表明,2016年成都市道路移动源CO、VOCs、NO_x、SO_2、PM_(10)和NH_3排放量分别为4.2×10~5、4.5×10~4、7.2×10~4、0.4×10~3、1.1×10~4和6.2×10~3t.CO排放主要贡献车型为小型客车、中型客车和大型客车,VOCs排放主要源于小型客车和摩托车,NOx和SO2排放主要产生于小型客车和重型货车,PM10排放主要贡献车型为重型货车,NH3排放主要由小型客车贡献.污染物排放量空间分布呈现出由城市中心向卫星城市、远郊区递减趋势,中心城区和二圈层区域路网密集,排放呈片状分布,三圈层则呈带状分布.排放清单机动车技术分布数据可靠性较高,而交通流数据和排放因子存在一定不确定性.

关键词：排放清单机动车排放 IVE 浮动车成都