[发明专利]基于ETC数据的驶入服务区车流量预测方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于ETC数据的驶入服务区车流量预测方法，包括：获取预测数据，包括：在第一时间窗口内服务区入口车流量、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的客车流量、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的货车流量、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的市内客车流量与货车流量之和、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的市外客车流量和市外货车流量之和、驶入服务区车辆的先验因子；将预测数据输入到预先训练好的基于CNN‑双向LSTM‑ATTENTION的服务区驶入车流量预测模型，得到在时间窗口下服务区驶入车流量。本发明在高速公路服务区入口能采集到车流量数据的情况下，利用高速公路ETC收费数据，根据车辆通行信息对驶入服务区车流量进行预测。

技术领域

本发明属于智能交通领域，具体涉及一种基于ETC数据的驶入服务区车流量预测方法及装置。

背景技术

高速公路服务区是保障人们安全出行和舒适出行至关重要的一部分。高速公路服务区既能够给出行者提供一些公共服务，比如：临时停车、如厕、休息等；又能够提供一些市场化服务，比如：餐饮、加油、维修等。服务区服务能力高低影响着高速公路通行效率和人们出行舒适度。掌握未来高速公路服务区交通流量情况，可以让服务区管理人员提前掌握服务区驶入情况，提前对服务区服务能力和资源配资进行安排，为出行者提供舒适的服务。

目前对服务区交通量的研究主要是借助传统高速公路收费数据对服务区车辆驶入率进行研究，虽然对一定时间下的驶入率测度有一定效果，但并不能准确地反映出服务区车流量的变化情况。没有充分考虑单车信息，而且回归预测方法在处理复杂非线性情况时效果并不是特别有效

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种基于ETC数据的驶入服务区车流量预测方法及装置，用于解决现有技术中的至少一个缺陷。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于ETC数据的驶入服务区车流量预测方法，该方法包括：

获取预测数据，所述预测数据包括：在第一时间窗口内服务区入口车流量、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的客车流量、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的货车流量、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的市内客车流量与货车流量之和、第一时间窗口内通过服务区邻近上游ETC门架的市外客车流量和市外货车流量之和、驶入服务区车辆的先验因子；

将所述预测数据输入到预先训练好的基于CNN-双向LSTM-ATTENTION的服务区驶入车流量预测模型，得到在时间窗口下服务区驶入车流量。

可选地，所述基于CNN-双向LSTM-ATTENTION的服务区驶入车流量预测模型包括：依次连接的一维卷积层、第一Droupout层、bi-lstm网络层、第二Droupout层、带有激活函数sigmoid的Dense层；其中，使用注意力机制对所述第二Droupout层的输出结果进行处理。

可选地，获取所述时间窗口内服务区入口车流量，包括：

确定预测服务区入口流量的第二时间窗口(t_a,t_b)；

根据ETC数据车辆通行的流水，计算车辆n在服务区路段的行驶速度；

其中：L为服务区路段的长度，t(n)为车辆在服务区路段上的行驶时间；

计算客车在服务区路段上的平均行驶速度：

其中：v_ke,i为第i辆客车在服务区路段的行驶速度，n₁为客车数量；

计算货车在服务区路段上的平均行驶速度：