[发明专利]基于RFID数据的城市道路交通参数估计与路况判别方法及应用系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于城市道路交通实时信息采集数据的交通参数估计与路况判别技术，属于智能交通技术领域。

背景技术

近年来，中国很多城市陆续引入ITS技术来支持交通出行与管理上. 随着大范围、全方位、多渠道的交通信息采集基础设施的完备，同时以可变信息板、GPS导航仪、手机短信、调频广播等手段为信息终端，出行者信息服务系统将实时、准确、个性化的信息提供给出行者，为其出行提供决策。另一方面，管理者可以通过实时交通信息对城市交通进行控制与管理。可见，智能交通系统的发展，为交通出行和管理提供了更多的决策信息和选择。但是，现有的交通信息采集与处理仍存在许多不足：部分交通数据在本身质量上存在问题，导致提取结果的准确性偏低；有的处理方法在效率上存有缺陷，无法实时获取行程时间、路况等交通信息；目前应用的系统构造缺乏稳定性与自维护特性，一旦道路基础情况改变，便无法得到准确的结果，生命周期较短。这些问题，给城市道路交通参数估计与路况判别的应用与服务带来了重重困难。

经对现有技术文献检索发现，利用无线射频识别（Radio Frequency IDentification, RFID)数据的城市道路交通参数估计与路况判别技术未见公开报道。

发明内容

本发明针对以上问题的思考与研究，产生了基于RFID数据的城市道路交通参数估计与路况判别的技术思路和实现方法，有较大的推广前景。

本发明针对物联网环境下RFID技术的应用推广，结合中国城市道路交通的实际情况，提出了一种新的道路实时采集设备的运用方法，以提供一种稳定、可靠、精确、效率的城市道路交通参数估计与路况判别技术。

为达到以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

需要保护的方法技术方案表征为：一种基于城市道路RFID车辆信息路侧采集设备获取数据的交通参数估计与路况判别方法，其特征在于,包括如下步骤：

(1)通过对RFID数据进行预处理有效剔除了错误数据与无效数据，实现路网行驶车辆轨迹的识别，进而计算得到如行程时间、路段行程车速、路段流量、路网OD等交通参数；

（2)根据计算得到的交通参数历史数据，对显著表征道路交通特征的交通参数进行分析，拟合道路交通特征模型，计算不同道路交通特征下的路况判别阈值；

（3)根据拟合得到的道路交通特征模型，对不同道路的实时交通参数所属交通特征进行判断，基于判断结果对不同道路调用不同的路况判别阈值，获取最为真实可靠的路况结果。

基于上述方法，本发明需要保护的应用系统技术方案表征为：其特征在于，整个应用系统包括RFID数据采集系统和核心数据处理系统，所述路网上的RFID数据采集系统为所述核心数据处理系统提供实时的基础数据。

所述RFID数据采集系统包括RFID检测设备、RFID点位数据和路网GIS地图，三者分别提供RFID实时数据、RFID点位信息数据表、GIS空间数据库。所述RFID检测设备、RFID点位数据、路网GIS地图实现其基本功能都已属于现有技术，因此不详细介绍其结构、工作原理，不应视为公开不充分。

所述核心数据处理系统主要有数据接收模块、预处理模块、交通参数估计模块、路段特征识别模块、路况判别模块，其中：

（1）数据接收模块。把RFID数据采集系统中RFID检测设备采集到的RFID实时数据实时发送到预处理模块上，并能对数据接收条数、数据接收时间、服务器运行状况进行统计记录，实时监控数据的质量状况。

（2）预处理模块。以RFID实时数据即车辆射频识别的数据作为输入，根据交通流理论进行数据预处理，实现路网行驶车辆轨迹的识别，反映出行驶车辆从路段起始点到终点的整个行车的交通状况；

（3）交通参数估计模块。根据预处理模块获得的行驶车辆轨迹从而实时计算路段行程时间、行程速度和流量等交通参数，构建出基于oracle的实时数据库，同时计算结果也可直接显示在GIS电子地图中；

（4）路段特征识别模块。根据路段历史行程速度数据分析特征，获取路况车速区间，结合GIS空间数据库与RFID点位信息数据表构建出路况历史特征分析库；

（5）路况判别模块。通过路段特征识别模块构建的路况历史特征分析库，对路网交通特征进行聚类分析，划定路况判别阈值，然后根据交通参数估计模块实时计算的交通参数判别所在状态，即转化出路段状态判别结果，状态分为畅通、拥挤、堵塞三个等级。