[发明专利]高速公路行程时间预测系统和预测方法

权利要求书

1.一种高速公路行程时间预测系统，其特征在于，包括：

数据库，用于保存完整经过目标高速公路的车辆的行程时间和交通状况数据关联表；

K值确定单元，从数据库中取m个所述行程时间和交通状况数据关联表作为测试数据，从数据库中另取一定数量的所述行程时间和交通状况数据关联表作为训练数据，所述测试数据和训练数据不相互重叠，从所述训练数据中搜索与当前交通状况最接近的K个行程时间，用该K个行程时间的平均值作为目标高速公路的行程时间的训练预测值F_t(K)，其中，K为≥3的整数，K值从3开始递增，根据下面的公式(1)依次计算每一K值对应的行程时间的平均绝对百分比误差即MAPE值之后，将MAPE值最小的K值作为用于预测当前时间段内所述目标高速公路的行程时间的K确定值，

其中，A_t为车辆的实际行程时间；以及

行程时间预测值确定单元，从所述训练数据中搜索与当前交通状况最接近的所述K确定值个数的行程时间，并将所述K确定值个数的行程时间的平均值确定为所述目标高速公路的行程时间预测值，

设最新时间段内目标高速公路的当前交通状况数据由多维向量[p1，p2，p3，…，pn]表示，所述目标高速公路的历史交通状况数据由多维向量[q1、q2、q3、…、qn]表示，其中，n为车速等级的级别个数，n≥1，p1、p2、p3、…、pn，q1、q2、q3、…、qn为所述目标高速公路上对应于各个车速等级的路段长度，

所述行程时间预测值确定单元根据下面的公式(2)计算当前交通状况与历史交通状况之间的欧式距离d(p，q)，

d(p，q)值越小，认为历史车辆行程时间的交通状况更接近当前交通状况。

2.根据权利要求1所述的高速公路行程时间预测系统，其特征在于，

还包括：

高速公路路段关系表生成单元，利用地理信息系统，筛选组成高速公路的路段列表，建立包括高速公路识别号、高速公路名称、高速公路路段识别号、路段方向、路段长度信息的高速公路路段关系表，并将该高速公路路段关系表存储到所述数据库中；

车辆行程时间信息表生成单元，通过车载GPS设备获取浮动车的行驶轨迹信息，将所述浮动车的行驶轨迹与电子地图进行匹配来确定并记录包括车辆识别号、车辆进入高速公路时刻、高速公路路段识别号、行驶方向、车速信息的车辆行程时间信息表，并将该车辆行程时间信息表存储到所述数据库中；以及

高速公路路段行程车速表生成单元，按指定时间间隔汇总所述车辆行程时间信息表，生成包括日期、时间段、高速公路路段识别号、路段长度、平均行程时间、平均行程车速信息的高速公路路段行程车速表，并将该高速公路路段行程车速表存储到所述数据库中，其中，所述平均行程时间是经过了相应路段的所有浮动车的行程时间除以浮动车辆数的值；以及

车辆行程时间与交通状况数据关联表生成单元，利用所述高速公路路段关系表，从所述车辆行程时间信息表中选取完整经过所述目标高速公路的浮动车的相关信息，再根据所述高速公路路段行程车速表，生成作为所述完整经过所述目标高速公路的浮动车进入所述目标高速公路时的交通状况的多维向量，并生成包括所述完整经过所述目标高速公路的浮动车的车辆识别号、高速公路识别号、日期、进入高速公路时刻、时间段、行程时间、所述多维向量的车辆行程时间与交通状况数据关联表，将该车辆行程时间与交通状况数据关联表存储到所述数据库中，所述多维向量的各要素为对应于各个车速等级的路段长度。