[发明专利]一种高速公路ETC车流量预测方法

说明书

本发明提出一种高速公路ETC车流量预测方法。根据ETC系统中车辆出行的历史数据，检测通行记录中的城市往返环形路线，依据相同时间段流量存在相关性的特点选择预测参照样本，并根据实时流量和预测参照样本对指定时间区间的流量进行预测；ETC车流量预测时即考虑相似参照样本的流量，也考虑参照样本与预测流量的差异性，通过最近时间范围内流量与参照样本对应时间范围内流量的比例系数对预测的差异性进行修正。本发明方法可以作为现有的交通流量预测的一个补充，从而提高流量预测的精度。

技术领域

本发明属于智能交通技术领域，特别涉及一种高速公路ETC车流量预测方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展以及家庭汽车的逐步普及，人们往返于城市之间的节奏日趋频繁，行驶在高速公路上的车辆也越来越多。对高速公路交通状态的整体变化趋势进行有效把握，是对高速公路运营进行有效管理，防止交通拥堵的必要前提；同时对车辆在城市间的流动趋势的整体把握，有利于提高城市交通的管理，提高城市综合接待能力和服务水平。

交通流量的预测一直是智能交通领域的一个研究热点，国内外学者提出了大量的预测方法，大致可以分为：基于线性系统的预测方法、基于非线性系统的预测方法、基于知识发现的智能预测方法以及基于组合方式的预测方法。这些预测方法基本上以交通流的历史数据和实时数据为基础进行预测，没有考虑车辆的起点和终点对交通的影响。

电子不停车收费系统(Electronic Toll of Collection,ETC)是一种普遍应用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统，可以实现不停车的情况下自动计算费率和扣除通行费用。随着ETC的普及，配置ETC的车辆越来越多。ETC系统记录了大量车辆通行信息，包括行车的路线和时间等，这些信息与高速公路及城市车流量的变化有着密切的相关性，而目前针对ETC的高速公路流量的预测方法研究还比较少。

高速公路流量预测是目前智能交通领域难度较大的核心问题之一，但现有预测方法的精度普遍不足。利用ETC系统的车辆出行信息对高速公路ETC车流量进行预测，可以作为现有交通流量预测方法的一个补充，从而提高流量预测的精度，对于改善高速公路交通管理水平具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种高速公路ETC车流量预测方法，该方法利用ETC系统的车辆出行信息对高速公路ETC车流量进行预测，可以作为现有的交通流量预测的一个补充，从而提高流量预测的精度。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种高速公路ETC车流量预测方法，包括以下步骤：

步骤一、提取ETC车辆通行的历史数据，将一对出入口数据合并为一条高速出入记录；

步骤二、将高速出入记录按时间排序，筛选记录中的往返路线；

步骤三、将时间分段，统计各时间段内车辆出入城的分布数据，具体为：

首先，计算出日期D的时间区间s内，从城市CIn_i至城市COut_j的车辆数量Num(D，s，CIn_i，COut_j)，计算方法如下，

Num(D，s，CIn_i，COut_j)＝NumW(D，s，CIn_i，COut_j)+NumO(D，s，CIn_i，COut_j)

其中，NumW(D，s，CIn_i，COut_j)为构成往返路线的车辆数量；

NumO(D，s，CIn_i，COut_j)为不构成往返路线的车辆数量，1≤i≤IN，1≤j≤JN，IN为入口城市数量，JN为出口城市数量，1≤s≤SN，SN为将一天分成的时间区间数；