[发明专利]一种基于数据融合的高速公路路况信息实时获取方法

摘要

本发明公开了一种基于数据融合技术的高速公路路况信息实时获取方法，属于智能交通领域。本方法以基于手机信令估计的高速公路车速为基本数据，结合从感应线圈型车检器获得的数据以及浮动车(例如：两客一危车辆)的GPS定位数据，给出了基于三类数据融合的车速估算方法。本发明充分利用已有的移动通讯设施和车检器资源，无需安装额外的检测装置，可以以很低的成本获得覆盖全路网的路况估计，实现全天候实时的路况采集。本发明估计的路况结果准确，易推广，适用于高速公路。

主权项

1.一种基于数据融合的高速公路路况信息实时获取方法，其特征在于实现步骤如下：第一步：数据获取：获取感应线圈型车检器生成的车速，称为车检器车速；获取根据手机信令序列估算的高速公路车速，称为信令车速；获取根据浮动车的GPS数据计算得到的浮动车辆的车速，称为GPS车速；第二步：初步融合：根据历史车检器车速和历史信令车速确定每个车检器的影响范围ρ，车检器能准确报告其所在位置即该截面的路况，同时该截面的路况是与车检器所在位置附近一定范围内的路况一致，该范围称为该车检器的影响范围；以车检器影响范围为基础对第一步获取的信令车速、GPS车速和车检器车速三者进行初步融合，得到t时刻e路段实时的估计车速ve(t)，即如下：(a)e路段若在某车检器影响范围ρ内的话，以车检器报告的车速为初步融合的估计车速；(b)否则，有两种情况：e路段若有GPS车速结果，则以GPS车速结果为初步融合的估计车速；e路段若有信令车速结果，则以信令车速结果为初步融合的估计车速；(c)上述情况均不成立的话，车速空缺；初步融合的车速与历史车速一起形成测量矩阵M＝(xij)m×n，其中，M的第j列表示第j个路段的速度，第i行表示在第i个时间片内所有路段的速度；第三步：补全融合：在第二步初步融合的基础上，采用压缩感知方法对车检器车速、信令车速和GPS车速进行深度融合，从而获得交通状态估计矩阵在状态估计矩阵中，当前时间对应的那一行即为当前时刻的实时路况；第四步：过滤融合：对获得的当前时刻的实时路况根据交通流特性进行过滤纠偏，形成最终的融合结果；该融合结果回填到测量矩阵中，以便用于下一时间片的补全融合。