基于浮动车数据计算路段各转向平均行程车速方法

(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.06.26C N 103177585 A (21)申请号 201310061804.8

(22)申请日 2013.02.27

G08G 1/052(2006.01)

(71)申请人上海美慧软件有限公司

地址200081 上海市虹口区四川北路2261

号嘉兰大厦12楼

(72)发明人孙亚 李明敏 陈明威 裘炜毅

张颖 邱志军 冉斌

(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司

31001

代理人翁若莹

柏子雵

(54)发明名称

基于浮动车数据计算路段各转向平均行程车

速方法

(57)摘要

本发明涉及一种基于浮动车数据计算路段各

转向平均行程车速方法，其特征在于：步骤为构

建适用于GPS 交通信息处理的区域i 的GIS 电子

地图；以固定的时间周期间隔T 获取采集数据；判

断每辆GPS 浮动车在其对应的每条匹配路段上的

转向状态，并计算行程速度，转向状态至少包括直

行、左转及右转，根据相同匹配路段上具有相同转

向状态的所有GPS 浮动车的行程速度得到每条匹

配路段上不同转向状态的平均行程速度。本发明

的优点是：可以充分依托现有的城市载有GPS 设

备的出租车资源，利用出租车采集到的信息，能够

在短时间完成城市内大范围的实时交通信息采

集，同时提供路段不同转向下的行程车速，提供更

加细致和精确的交通状态信息。

(51)Int.Cl.

权利要求书2页 说明书7页 附图2页

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书7页 附图2页(10)申请公布号CN 103177585 A

*CN103177585A*

1.一种基于浮动车数据计算路段各转向平均行程车速方法，其特征在于：

步骤1、构建适用于GPS交通信息处理的区域i的GIS电子地图，区域i的每条道路用有向路段表示，每个道路交叉口用节点表示，有向路段集合和节点集合构成了GIS电子地图；

步骤2、以固定的时间周期间隔T获取某一时间段内区域i所有GPS浮动车的GPS实时数据，一个GPS实时数据定义为一个GPS点，将每辆GPS浮动车所对应的所有GPS点按照时间顺序排列构成一个GPS点集；

步骤3、计算每个GPS点集的空间重心点位置，以空间重心点位置为圆心，L为直径作

圆，其中，L＝T×V

max ，T为时间周期间隔，V

max

为车辆的最大行程车速，一般可以取120Km/

h，每个圆在GIS电子地图上所覆盖区域内所有的有向路段构成了一个GPS点群待匹配路段集合，每个GPS点群待匹配路段集合对应一个GPS点集，将GPS点集中的每个GPS点向与该GPS点集相对应的GPS点群待匹配路段集合中的各个有向路段进行空间投影得到投影距离，选取投影距离最小的有向路段作为每个GPS点的匹配路段，得到每辆GPS浮动车在区域i所对应的所有匹配路段；

步骤4、判断每辆GPS浮动车在其对应的每条匹配路段上的转向状态，并计算行程速度，转向状态至少包括直行、左转及右转，根据相同匹配路段上具有相同转向状态的所有GPS浮动车的行程速度得到每条匹配路段上不同转向状态的平均行程速度，其中，判断第j 辆GPS浮动车在其对应的每条匹配路段上的转向状态的步骤为：

步骤4.B.1、将第j辆GPS浮动车所对应的第x个GPS点集中的第一个GPS点设为当前GPS点；

步骤4.B.2、将与当前GPS点相邻的下一个GPS点设为中间GPS点，判断当前GPS点与中间GPS点是否对应同一匹配路段，若是，将与中间GPS点相邻的下一个GPS点设为新的中间GPS点重新开始步骤4.B.2，若否，则将中间GPS点设为终点GPS点，进入步骤4.B.3；

步骤4.B.3、判断当前GPS点与终点GPS点所分别对应的匹配路段的道路联通情况，若为直接相连，则将两段匹配路段作为与当前GPS点所对应的匹配路径，否则，根据道路联通关系在GIS电子地图上搜索两段匹配路段之间所有的可能路径，在所有可能路径中选取最短距离的路径作为当前GPS点所对应的匹配路径；

步骤4.B.4、在匹配路径中找到与当前GPS点所对应的匹配路段直接相连的有向路段，将匹配路段设为当前路段方向，将有向路段设为下游路段方向，计算计算当前路段方向与下游路段方向的夹角值，根据夹角值判断第j辆GPS浮动车在当前GPS点所对应的匹配路段上的转向状态；

步骤4.B.5、将终点GPS点设为新的当前GPS点，返回步骤4.B.2重新执行，直至遍历第x个GPS点集中的每一个GPS点。

2.如权利要求1所述的一种基于浮动车数据计算路段各转向平均行程车速方法，其特征在于：第j辆GPS浮动车在所对应的每条匹配路段上的行程速度的步骤为：步骤4.A.1、将第j辆GPS浮动车所对应的第x个GPS点集中的第一个GPS点设为当前GPS点；

步骤4.A.2、将与当前GPS点相邻的下一个GPS点设为中间GPS点，判断当前GPS点与中间GPS点是否对应同一匹配路段，若是，将与中间GPS点相邻的下一个GPS点设为新的中

间GPS点重新开始步骤4.A.2，若否，则将中间GPS点设为终点GPS点，进入步骤4.A.3；

步骤4.A.3、判断当前GPS点与终点GPS点所分别对应的匹配路段的道路联通情况，若为直接相连，则将两段匹配路段作为与当前GPS点所对应的匹配路径，否则，根据道路联通关系在GIS电子地图上搜索两段匹配路段之间所有的可能路径，在所有可能路径中选取最短距离的路径作为当前GPS点所对应的匹配路径；

步骤4.A.4、将匹配路径的距离作为第j辆GPS浮动车的行程距离，将当前GPS点与终点GPS点的时间戳的差值作为第j辆GPS浮动车的行程时间，则第j辆GPS浮动车在当前GPS点所对应的匹配路段上的行程速度为行程距离除以行程时间；

步骤4.A.5、将终点GPS点设为新的当前GPS点，返回步骤4.A.2重新执行，直至遍历第x个GPS点集中的每一个GPS点。

3.如权利要求2所述的一种基于浮动车数据计算路段各转向平均行程车速方法，其特征在于：所述步骤

4.A.3或所述步骤4.B.3中的道路联通关系通过所述GIS电子地图中的有向路段之间的联通关系获得，或通过所述GIS电子地图中的有向路段之间的联通关系结合实际道路中各有向路段所对应路段的车辆禁行信息及路口转向禁转信息获得。

4.如权利要求1所述的一种基于浮动车数据计算路段各转向平均行程车速方法，其特征在于：步骤4.B.4中当前路段方向指以起点为匹配路段的下游节点上游N米处点为起点，若匹配路段长度不足N米，则起点为匹配路段的上游节点，以匹配路段的下游节点为终点的方向；下游路段方向指以有向路段的上游节点为起点，以有向路段的下游节点的下游N米处点为终点的方向，N≥0；夹角值为以当前路段方向为起始，逆时针旋转到下游路段方向的角度值，则

若夹角值大于等于0小于30，或者大于330度小于360度，则第j辆GPS浮动车在当前GPS点所对应的匹配路段为直行；若夹角值大于等于30度小于等于180度，则第j辆GPS浮动车在当前GPS点所对应的匹配路段为左转；若夹角值大于180度小于等于330度，则浮动车在当前GPS点所对应的匹配路段为右转。

5.如权利要求1所述的一种基于浮动车数据计算路段各转向平均行程车速方法，其特征在于：第k个GPS点集的空间重心点的纬度为第k个GPS点集中所有GPS点纬度的均值，第k个GPS点集的空间重心点的经度为第k个GPS点集中所有GPS点经度的均值。