[发明专利]实时路况的预测方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及交通技术领域，特别涉及一种实时路况的预测方法和系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，驾驶车辆出行已经成为人们主要的交通方式之一，如果驾驶员在驾驶车辆的过程中能够获取道路的路况信息，则有助于驾驶员规划行驶路径，如果进一步能够获取到即将到达道路在到达时的路况信息，驾驶员就可以根据预测结果更加合理的规划行驶路径，这样就能提高道路的利用率并有效的防治拥堵。

目前，路况预测主要有以下三种方式：

一、如中国专利号为201110438175.7公开了一种融合多种交通数据的交通状况预测系统及方法，其主要基于历史数据，流量数据及速度数据这三种类型的数据，并根据相应的权重建立模型，然后根据建立好的模型预测道路的路况情况。

二、如中国专利号为200910265617.5公开了基于时空关系的路况预测方法和系统，其主要基于历史数据、空间影响度、实时路况数据这三种类型的数据，并强调了道路的网络空间关系，根据以上三种数据类型，建立相应的权重模型，对路况进行预测。

三、如中国专利号为201310155684.8公开了一种基于群智网络的交通拥堵提示系统，该系统是由网页交通热点挖掘模块、微博交通热点挖掘模块及路况规律预测模块构成，面向群智感知网络，结合传统的交通信息来源，对城市交通热点进行基于数据活化技术的挖掘和预测。

经过研究发现，上述三种路况预测方式均存在各自的缺点：

第一种方式，需要大量人员参与，耗费大量财力物力；速度数据通过浮动车量技术来获取实时数据，流量数据可以通过线圈来采集实时的流量数据；需要的数据类型多，就需要大量的采集工作；第二点在于模型的建立偏复杂，对计算和模型的准确性有一定的影响。第二种方式同样存在着与第一种方式相同的问题，同时空间影响度考虑了某一范围内的影响，但是路况存在着蝴蝶效应，有可能影响的范围会波及到其他范围。第三种方式主要是挖掘网页上和微博上的交通热点数据，如果某一区域在网页或者微博上不属于热点区域，那么就不会产生路况，更不可能有路况预测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实时路况的预测方法和系统，以解决使用现有技术中实时路况的预测方法存在建模复制、精准度低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种实时路况的预测方法，所述实时路况的预测方法包括：

道路服务器调用道路拓扑结构信息并获取当前时刻当前道路的车辆行驶速度；

根据所述道路拓扑结构信息及当前时刻当前道路的车辆行驶速度计算当前时刻当前道路的通行率，所述当前时刻当前道路的通行率等于当前时刻当前道路的车辆行驶速度与当前道路的限速的比值；

根据道路拓扑结构信息获得当前道路的分流流向矩阵，所述分流流向矩阵中的每个元素表征两条不同道路之间是否存在连接；

根据所述分流流向矩阵计算当前道路的分流矩阵；

基于马尔科夫过程将当前时刻当前道路的通行率及当前道路的分流矩阵迭代，获得预定时刻预测道路的通行率。

可选的，在所述的实时路况的预测方法中，计算当前道路的分流矩阵采用如下公式：

A＝qE+(1-q)P(n)，

其中，A表示当前道路的分流矩阵，E表示单位矩阵，P(n)表示当前道路的分流流向矩阵，q表示车辆会留在当前道路上的概率。

可选的，在所述的实时路况的预测方法中，获得预定时刻预测道路的通行率采用如下公式：

R(n+1)＝AR(n)，

其中，R(n)表示当前时刻当前道路的通行率，R(n+1)表示预定时刻为下一时刻时预测道路的通行率，A表示当前道路的分流矩阵。

可选的，在所述的实时路况的预测方法中，所述分流流向矩阵的元素为0或1，当两条不同道路之间存在连接时，所述分流流向矩阵的元素取1；当两条不同道路之间不存在连接时，所述分流流向矩阵的元素取0。

可选的，在所述的实时路况的预测方法中，所述道路拓扑结构信息包括：所有道路的限速、道路的编号及道路的类型等级。

可选的，在所述的实时路况的预测方法中，所述当前时刻当前道路的车辆行驶速度等于当前时刻在当前道路上所有车辆行驶速度的平均值。

可选的，在所述的实时路况的预测方法中，当前时刻当前道路的通行率和预定时刻预测道路的通行率的取值范围均为[0,1]。

本发明还提供一种实时路况的预测系统，所述实时路况的预测系统包括：

道路服务器，用于调用道路拓扑结构信息并获取当前时刻当前道路的车辆行驶速度；