[发明专利]一种道路天气信息系统时空覆盖范围量化方法及装置

说明书

本发明公开了道路天气信息系统时空覆盖范围量化方法及装置。其中，该方法，包括对天气信息传感器分组编号，根据分组编号的天气信息传感器采集到的道路天气数据进行对应分组存储，进而构建出道路天气信息系统数据库；对道路天气信息系统数据库中的数据进行质量诊断，去除无效和错误数据；利用质量诊断后的数据，采用经验变差函数来构建并拟合至少两种类型的时空变差函数模型，以得到拟合的模型参数和拟合优度；通过比较构建的所有时空变差函数模型的拟合优度，选择最优拟合模型，确定出道路天气数据时空覆盖范围。其将道路天气信息系统时空覆盖范围可量化、可视化且考虑了时空因素共同作用。

技术领域

本发明属于交通信息领域，尤其涉及一种道路天气信息系统时空覆盖范围量化方法及装置。

背景技术

道路天气影响着交通状况，据统计，约有22％的道路交通事故和25％的行程延迟与不良天气有关。不良天气不仅会使道路行驶条件恶化，也严重影响着驾驶员的驾驶行为。道路特殊地理状况使得道路天气变化无常，容易在局部产生雨、雪、雾等短时或长时特殊天气状况，此类天气状况较难通过气象部门预测获得。因此，及时收集及处理道路天气状况，建立相应的信息系统，并利用量化方法研究道路天气信息系统数据的时空覆盖范围十分必要。

为解决道路天气信息采集问题，国内外高等级公路沿线以布设气象监测仪器及视频监测仪器等方式建立固定道路天气信息系统(Stationary Road Weather InformationSystem)监测站，或通过调度配备了非侵入式光谱传感器的车辆形成移动道路天气信息系统(Mobile Road Weather Information System)监测车。

作为目前道路天气信息的主要来源，固定道路天气信息系统提供了一定的空间内、高时间覆盖率的道路天气相关数据，是一种时间连续但空间离散的采样网络，而作为重要辅助的移动道路天气信息系统提供的是空间连续而时间离散的数据。此外，新兴的智能网联车技术使得两者之间的数据实时传输和共享成为可能，从而可以将两种数据融合构建出高时空覆盖率的道路天气信息数据库。

鉴于固定或移动道路天气信息系统的建设和运营成本较高，为了达到合理地布设数据监测站/车以获得同时兼顾成本效益、时空分辨率及覆盖范围的道路天气信息数据库的目的，需要对道路天气信息系统的时空覆盖范围进行量化。然而，现有的研究多采用经验方法来拓展道路天气信息系统网络，尚缺乏时空覆盖范围的量化方法。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的第一目的是提供一种道路天气信息系统时空覆盖范围量化方法，其将道路天气信息系统时空覆盖范围可量化、可视化，而且考虑了时空因素共同作用，达到准确量化道路天气信息系统时空覆盖范围的目的。

本发明的一种道路天气信息系统时空覆盖范围量化方法，包括：

步骤1：数据采集；

对天气信息传感器分组编号，根据分组编号的天气信息传感器采集到的道路天气数据进行对应分组存储，进而构建出道路天气信息系统数据库；

步骤2：数据质量诊断；

对道路天气信息系统数据库中的数据进行质量诊断，去除无效和错误数据；

步骤3：时空变差模型建模；

利用质量诊断后的数据，采用经验变差函数来构建并拟合至少两种类型的时空变差函数模型，以得到拟合的模型参数和拟合优度；

步骤4：模型拟合优度量化；

通过比较构建的所有时空变差函数模型的拟合优度，选择最优拟合模型，确定出道路天气数据时空覆盖范围。

进一步的，在所述步骤2中，对道路天气信息系统数据库中的数据进行质量诊断步骤包括数据完整性测试、预设范围测试和模型分析测试；