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《重庆大学》 2011年
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浮动车交通参数检测及在道路交通状态分析中的应用研究

廖孝勇  
【摘要】:准确的道路交通参数检测和道路交通状态分析是交通诱导与控制、道路交通管理及规划的基础。在道路交通参数检测方面,基于GPS浮动车交通参数检测技术作为一种新的检测方式,如何提高其检测性能是目前的核心问题。另一方面,仅仅依靠道路交通参数尚不足以全面反映道路交通状态,如何建立符合实际的道路交通的状态分析和评估方法,正受到广泛关注。 本文主要从面向GPS浮动车的交通参数检测关键技术以及道路交通状态分析两方面展开研究。在浮动车交通参数检测方面,重点通过解决目前在道路图层校正、数据预处理等领域存在的基础技术问题,研究解决利用混合浮动车(公交车、出租车等)改善路段平均速度估计性能的方法。在道路交通状态分析方面,从宏观的角度,研究了利用浮动车检测的交通参数探讨车流状态的内在规律,从微观的角度,利用车辆驾驶的微观跟驰特性研究了道路交通流的状态变化规律。论文的主要工作包括: ①充分利用GPS浮动车数据蕴含的丰富信息,通过数据规律分析,建立了面 向道路节点的道路图层校正模型,解决了商业地图准确度校正的关键问题。首先基于路网拓扑结构的道路图层节点匹配方法,对原始道路图层中道路节点存在的“不及”、“过头”和“交叉口相离”等不规范情况进行修正;在此基础上,提出依托道路节点构建道路节点静态缓冲区,并利用GPS浮动车数据在静态缓冲区的分布密度构建道路节点动态缓冲区,由该区域筛选出表征道路节点信息的有效数据;利用这些数据,建立了基于层次聚类的道路节点校正方法,实现了道路节点的校正;通过实际道路实验,证实了方法的有效性。 ②针对公交车、出租车等不同浮动车,分别建立了特殊零数据的预处理方法,在此基础上,通过从单车到多车整合不同车型的GPS浮动车数据,建立了利用混合浮动车改善路段平均速度估计性能的方法。 针对浮动车经常存在零速度数据的情况,在分析出租车和公交车的行驶特性和GPS数据特征的基础上,分别提出了出租车和公交车的零数据处理算法,进而建立了考虑浮动车零速度数据的预处理模型,解决了浮动车在车站、路口以及运行中异常停车导致的延误问题。 针对GPS浮动车数据序列与路段起止节点之间相对位置的各种情形,并结合上述预处理模型,分别建立了基于局部行程时间的单型车单车路段区间平均速度估计模型,并以该车占同型车的有效数据比整合加权,形成了单型车的多车路段平均速度估计模型;另一方面,通过层次聚类整合路段上单车的瞬时速度序列,建立了基于瞬时速度的单型车多车路段平均速度估计模型;在此基础上,将上述两种路段平均速度估计模型进行整合,建立了单型车的路段平均速度估计模型;最后,分别针对公交车和出租车的不同特点,并考虑有效公交车数据和有效出租车数据的占比,整合形成了多车型的混合浮动车路段平均速度估计模型,并根据实际采集的浮动车GPS数据对模型进行了验证。 ③提出了基于去趋势波动分析(Detrended Fluctuation Analysis, DFA)的交通离散时间序列分析方法,为利用交通参数变化揭示车流状态的内在规律提供了新的途径。 针对实际检测获取交通流参数大多是非平稳和有限的情况,从标度不变性的角度对交通流时间序列进行分析,通过引入去趋势波动分析法(DFA),分别对出租车和公交车的路段平均速度估计数据进行指数标定,以实际车流时间序列的标度指数探讨了车流时间序列的长程相关性及其内在规律,结果表明,公交车的路段平均速度估计存在长程相关关系,而出租车的路段平均速度估计不存在长程相关关系。 ④研究了利用车辆驾驶的微观跟驰特性分析道路交通状态变化规律的方法,通过建立新的车辆跟驰模型,讨论了道路交通状态的稳定性问题,进而分析了道路交通状态的变化规律。 道路交通状态的变化本质上是车辆行驶行为的客观反映。现代传感、通信和车联网技术的发展为刻画车辆驾驶的微观特性提供了有利条件,为了准确描述道路上车辆行驶的跟驰特性,进而掌握道路交通状态变化规律,分别提出了一种扩展的双车跟驰模型(Two Car-following, TCF)和考虑后视效应的多车跟驰模型(Backward looking Multiple Car-following, BLMCF)。并在上述模型的基础上,分别讨论了道路交通流的车头间距和车辆速度随时间变化的分布情况。仿真结果表明,当在道路交通系统中考虑次近邻车对跟驰车辆的影响及后视效应下多前车对跟驰车辆的影响时,不仅有助于提高道路交通状态的稳定性,也有助于抑制道路交通拥堵现象的产生,能有效改善道路交通流的运行状态。 综上所述,本文提出了基于GPS浮动车技术的面向道路节点的道路图层校正方法,提出了基于混合浮动车的路段平均速度估计方法,提出了基于去趋势波动分析(DFA)的交通离散时间序列分析方法,提出了利用车辆跟驰特性分析道路交通状态变化规律的方法,以准确分析道路交通流状态的演变规律。实验结果验证了上述工作的有效性。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U491.116

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董科强;商朋见;;除趋势交叉波动分析函数的统计特征[J];北京交通大学学报;2010年06期
2 翁剑成;刘文韬;陈智宏;荣建;;基于浮动车数据的出租车运营管理研究[J];北京工业大学学报;2010年06期
3 丁军;关于置信椭圆的讨论[J];测绘通报;1990年04期
4 张莉,于国海,马岩;分形理论在城市道路交通控制系统中的应用[J];东北林业大学学报;2003年02期
5 于春全;郭敏;梁玉庆;;关于建立城市道路交通运行状况宏观评价系统的研究[J];道路交通与安全;2007年01期
6 戢晓峰;;城市道路交通状态分析方法回顾与展望[J];道路交通与安全;2008年03期
7 张斌;史凯;刘春琼;艾南山;刘刚才;覃发超;;元谋干热河谷近50年分季节降水变化的DFA分析[J];地理科学;2009年04期
8 廖孝勇;孙棣华;彭光含;刘卫宁;古曦;;双前导车信息对交通流稳定性影响的分析[J];重庆大学学报;2011年08期
9 戴红;基于模糊模式识别的城市道路交通状态检测算法[J];吉林工程技术师范学院学报;2005年03期
10 杨兆升,杨庆芳,冯金巧;路段平均速度组合融合算法及其应用[J];吉林大学学报(工学版);2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 王力;王川久;张海;范跃祖;;基于浮动车的城市动态交通信息采集处理方法研究[A];第一届中国智能交通年会论文集[C];2005年
2 于建玲;关积珍;刘静;李军;王贞君;;交通流的多重分形性质与交通拥堵关系的研究[A];2007第三届中国智能交通年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 葛红霞;基于诱导信息的交通流动力学特性与非线性密度波研究[D];上海大学;2006年
2 冮龙晖;城市道路交通状态判别及拥挤扩散范围估计方法研究[D];吉林大学;2007年
3 付传技;交通流模型的研究[D];中国科学技术大学;2007年
4 彭光含;交通流复杂耦合动态特性模拟研究[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 董均宇;基于GPS浮动车的城市路段平均速度估计技术研究[D];重庆大学;2006年
2 沙飞;基于浮动车技术的道路车辆行驶速度研究[D];北京交通大学;2008年
3 刘恩全;基于服务性车辆GPS数据的城市道路交通状态判别方法研究[D];吉林大学;2008年
4 韩舒;基于FCD的道路实时信息精度检验与改善方法研究[D];同济大学;2008年
5 王文辉;基于浮动车的道路交通状况评估中信息融合应用研究[D];北京交通大学;2008年
6 肖锋;面向道路交通状态监测的GPS与GIS数据预处理关键技术研究[D];重庆大学;2008年
7 周舒杰;基于公交浮动车的道路平均速度估计研究[D];重庆大学;2009年
8 杜江平;基于GPS/GIS车辆定位导航系统的研究[D];电子科技大学;2009年
9 陈青;基于GPS浮动车的城市道路交通状态判别技术研究[D];长安大学;2009年
10 涂家伟;基于浮动车技术的道路交通特性分析及系统实现[D];天津大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄世敏;倪永军;冯志强;符圣聪;江静贝;;地理信息系统在国内城市防震减灾中的应用研究综述[J];四川建筑科学研究;2007年S1期
2 任平;地图的发展与数字地球[J];安徽教育学院学报;2002年03期
3 谭沧海;马新民;;摩托化行军模拟分析与设计[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年03期
4 常小燕;聂宜民;杨锐;李志勇;;基于组件GIS的县级土地利用总体规划管理信息系统的研究[J];安徽农业科学;2008年04期
5 宋雪琳;谌会芹;王海通;解咏平;;基于GIS的邯郸市地下水对混凝土腐蚀性评价系统的设计及实现[J];安徽农业科学;2008年22期
6 苑文华;张玉洁;王佳刚;赵勇;慈航;;利用中值检测方法研究近45年山东极端冷暖天气气候事件[J];安徽农业科学;2011年03期
7 S.C.Wong;Rui Jiang;;A car-following model with the anticipation effect of potential lane changing[J];Acta Mechanica Sinica;2008年04期
8 辛忻;车辆的声音识别技术[J];鞍山科技大学学报;2004年02期
9 王瑞,王忠伟;鞍山市排水地下管网地理信息系统设计[J];鞍山科技大学学报;2005年05期
10 张磊;李伟涛;王秋龙;;贵州省城市体系的分形研究[J];安顺学院学报;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蔡志理;姜桂艳;丁秋实;;基于SVM和数据融合技术的高速公路AID算法设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 蔡志理;姜桂艳;;多SVM分类器融合技术在高速公路AID中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 陈宁;;基于模糊C均值聚类的路段平均行程时间估计方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 赵建新;赵靖;;“环岛+定向匝道”立交型式研究[A];科技创新 绿色交通——第十一次全国城市道路交通学术会议论文集[C];2011年
5 何宁璇;;旅游城市的旅游交通组织与效果分析的研究[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年
6 梁文娟;张宁;;浅谈淄博市老城区支路网改造与梳理[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年
7 刘茂华;王岩;李长安;;基于GIS的深基坑监测信息化管理系统的实现研究[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
8 张国林;韩嘉福;;新疆准噶尔盆地数字化测图及建立Mapinfo数据库的实践[A];2001年东北三省测绘学术与信息交流会论文集[C];2001年
9 马克;付宪国;李良;;基于mapx的组件式GIS的研究与实践[A];中国测绘学会九届四次理事会暨2008年学术年会论文集[C];2008年
10 马克;王耿峰;徐新;;组件式GIS应用研究[A];2009`中国地理信息产业论坛暨第二届教育论坛就业洽谈会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谢东繁;基于微观模型的城市道路交通流若干典型问题研究[D];北京交通大学;2011年
2 张勇;交通流的非线性分析、预测和控制[D];北京交通大学;2011年
3 郭宏伟;城市路内停车影响的建模与特性分析[D];北京交通大学;2011年
4 杨远舟;快速公交时空优先策略及其建模研究[D];北京交通大学;2011年
5 董春娇;多状态下城市快速路网交通流短时预测理论与方法研究[D];北京交通大学;2011年
6 李娟;城市交通系统中行人交通视频检测的理论与方法[D];北京交通大学;2010年
7 韩萍;环形交叉口交通流运行特性[D];吉林大学;2011年
8 王志建;基于动态GPS信息的诱导平台关键技术研究[D];吉林大学;2011年
9 孙晓梅;多源交通信息下的动态路径选择模型与方法研究[D];吉林大学;2011年
10 吴彪;高速公路作业区行车风险与安全控制策略[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高一丹;城市道路交通网络拥堵评价体系的构建[D];山东科技大学;2010年
2 陈善智;基于时间窗口的高速公路交通分析系统研究[D];山东科技大学;2010年
3 纪江涛;基于传感器网络的智能交通系统模型应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 高春旭;长途客车监控调度系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 刘德;基于GIS的桥梁结构健康监测与管理系统[D];大连理工大学;2010年
6 王铁成;信号交叉口间路段上的车辆排队模型研究[D];大连理工大学;2010年
7 梁雪;大连中心城区空间动线系统研究[D];大连理工大学;2010年
8 王文艺;安徽农垦集团农业资源信息数据库建设的研究[D];安徽农业大学;2010年
9 许晗;城市近邻工业园区域公路网规划研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 徐辛超;基于MAPX的主动式LBS系统的设计与实现[D];辽宁工程技术大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 史其信;GPS技术在智能交通系统中的应用[J];中国安防产品信息;2004年03期
2 张静,蔡伯根,吴建平;移动检测技术的研究[J];北方交通大学学报;2003年03期
3 陈绍宽,郭谨一,王璇,毛保华;信号交叉口延误计算方法的比较[J];北京交通大学学报;2005年03期
4 姚智胜;邵春福;高永亮;;基于支持向量回归机的交通状态短时预测方法研究[J];北京交通大学学报;2006年03期
5 孔宪娟;高自友;李克平;;考虑近邻和次近邻车辆影响的单车道元胞自动机模型[J];北京交通大学学报;2006年06期
6 袁平平;于建玲;商朋见;;股市时间序列的多重分形消除趋势分析[J];北京交通大学学报;2007年06期
7 熊少非,赵丕锡,李军;MapInfo中城市道路网络拓扑结构的自动生成[J];兵工自动化;2005年03期
8 谢元礼,胡斌;浅谈GIS的发展历程与趋势[J];北京测绘;2001年01期
9 刘兰辉,关宏志;机非混合交通流模型及其应用[J];北京工业大学学报;2000年S1期
10 杨永勤;刘小明;于泉;褚世新;;交通流三参数关系的研究[J];北京工业大学学报;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 储浩;杨晓光;吴志周;;动态交通数据的预处理方法及应用[A];第一届中国智能交通年会论文集[C];2005年
2 沙云飞;曹瑾鑫;史其信;;基于GPS的路段旅行时间和速度估计算法研究[A];第一届中国智能交通年会论文集[C];2005年
3 王力;王川久;张海;范跃祖;;基于浮动车的城市动态交通信息采集处理方法研究[A];第一届中国智能交通年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 王晓丹;基于模糊聚类及神经网络的纹理分割方法研究[D];西北工业大学;2000年
2 王晓晔;时间序列数据挖掘中相似性和趋势预测的研究[D];天津大学;2003年
3 雷丽;城市高架路-匝道-地面交通的交互作用及交通流特性研究[D];上海大学;2005年
4 肖辉;时间序列的相似性查询与异常检测[D];复旦大学;2005年
5 黄超;基于特征分析的金融时间序列挖掘若干关键问题研究[D];复旦大学;2005年
6 蹇峰;城市道路交通信息提取关键技术研究[D];吉林大学;2006年
7 冮龙晖;城市道路交通状态判别及拥挤扩散范围估计方法研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张国庆;基于GIS平台的城市交通规划管理信息系统研究[D];新疆农业大学;2000年
2 路加;交通拥挤的度量方法与基于浮动车的交通拥挤检测[D];清华大学;2003年
3 张晓东;动态交通流信息采集系统若干问题研究[D];吉林大学;2004年
4 杨先平;城市道路行程时间预测方法研究[D];吉林大学;2005年
5 代磊磊;城市主干路交通拥挤的扩散规律及其模型研究[D];吉林大学;2006年
6 董均宇;基于GPS浮动车的城市路段平均速度估计技术研究[D];重庆大学;2006年
7 於毅;城市道路交通状态判别方法研究[D];北京交通大学;2007年
8 杨立娟;基于浮动车的城市道路行程时间采集与预测方法研究[D];吉林大学;2007年
9 马亮;车载定位系统中电子地图的制作及地图匹配[D];武汉科技大学;2008年
10 钟永艳;公交专用道的交通影响分析[D];西南交通大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨玉珍;贺晓锋;陈阳舟;;小波变换在交通参数检测中的应用[J];计算机测量与控制;2008年01期
2 方江波;徐建闽;卞建勇;;基于TDS642EVM的交通参数检测[J];交通信息与安全;2009年03期
3 于洁;盛朔智;;基于DM642的交通参数检测仪设计[J];安防科技;2007年04期
4 王祺;游志胜;覃树建;;基于视频像素点阵的交通参数检测方法[J];中国民航飞行学院学报;2006年02期
5 裴玉龙,邢恩辉;基于路段平均速度的坡道变速车道长度修正研究[J];公路交通科技;2004年08期
6 皮晓亮;王正;韩皓;孙亚;;基于环形线圈检测器采集信息的交通状态分类方法应用研究[J];公路交通科技;2006年04期
7 王建玲;蒋阳升;蒲云;;基于道路交通状态的随机用户平衡[J];西南交通大学学报;2007年03期
8 李娟;罗霞;姚琛;;基于多源数据的交通状态判定研究[J];铁道运输与经济;2009年03期
9 林瑜;高霄;沈峰;杨中良;;城市快速路交通状态自动判别解决方案[J];城市交通;2009年06期
10 孙晓亮;董宏辉;郭敏;林尚伟;乔俊;郑攀;;北京市区域交通状态和服务水平评价系统的设计与实现[J];道路交通与安全;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 庄斌;杨晓光;吴志周;;动态路网交通状态估计理论及其在ATMS中的应用[A];第一届中国智能交通年会论文集[C];2005年
2 段青;赵建国;丁青艳;潘景山;;城市道路交通状态判别方法探讨[A];2007第三届中国智能交通年会论文集[C];2007年
3 储浩;杨晓光;吴志周;伍速锋;;交通移动采集技术及其适用性分析[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(上册)[C];2005年
4 徐进学;于双和;徐丽君;;高速路入口匝道的模糊神经网络自适应协调控制[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第五分册)[东南大学学报(增刊)][C];2009年
5 汤志康;谈蔚欣;王伟智;;多分类器融合的交通状态预测[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
6 苏岳龙;许闻达;程思瀚;姚丹亚;张毅;;混合交通状态下交叉口通行能力分析[A];2008第四届中国智能交通年会论文集[C];2008年
7 段进宇;邹庆;;北京市的交通规划环境影响评价研究构想[A];规划50年——2006中国城市规划年会论文集(上册)[C];2006年
8 杜豫川;周小鹏;郝媛;孙立军;;基于实时检测数据的交通拥挤检测算法研究[A];第二届中国智能交通年会论文集[C];2006年
9 程松;陈光梦;;自适应滤波器在实时交通状态估计中的应用[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
10 杨兆升;董升;李善梅;刘雪杰;朱伟权;;基于占有率数据的模式匹配行程时间预测模型研究[A];第二届中国智能交通年会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 清华大学交通研究所所长 陆化普 本报见习记者 郭晶 整理;城市结构对交通状态的影响很大[N];中国汽车报;2005年
2 记者 王永群;安徽智能交通项目有望全国推行[N];中国经济时报;2010年
3 记者 李松 黄洁 实习生 宋方舟;“不挪车致堵”罚单开出4176笔[N];法制日报;2010年
4 国家智能交通系统工程技术研究中心王笑京;智能交通系统能为我们做什么[N];科技日报;2002年
5 陈嘉;全面治理交通“老大难”问题[N];人民公安报·交通安全周刊;2006年
6 马利民;地震来袭 成都市民情绪基本稳定[N];法制日报;2008年
7 记者 杨进 通讯员 卢绍琨 朱学权;内环路将全线闭路电视监控[N];广州日报;2006年
8 记者 丁雄英;人气最旺城市 杭州排名第三[N];杭州日报;2006年
9 陈嘉 王纯毅 王肃沁;广东:十大举措力保春运道路安全[N];人民公安报·交通安全周刊;2007年
10 王薇薇;道路交通寻求实现持续发展[N];经济日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 廖孝勇;浮动车交通参数检测及在道路交通状态分析中的应用研究[D];重庆大学;2011年
2 马庆禄;基于混沌理论的交通状态预测研究[D];重庆大学;2012年
3 宋淑敏;非常态下异常道路交通状态信息获取技术研究[D];吉林大学;2012年
4 王新颖;基于网格的短时交通状态预测研究[D];吉林大学;2010年
5 毕松;交通状态视觉识别方法研究[D];北京邮电大学;2012年
6 李娟;城市交通系统中行人交通视频检测的理论与方法[D];北京交通大学;2010年
7 李启朗;路口瓶颈处交通状态的相图及元胞自动机模型研究[D];中国科学技术大学;2012年
8 戴红;基于模糊理论的交通信息处理技术研究[D];吉林大学;2007年
9 杜长海;计算智能及其在城市交通诱导系统中的应用研究[D];重庆大学;2009年
10 戢晓峰;基于交通信息提取的区域路网拥挤管理方法[D];西南交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 江波;基于浮动车数据的实时交通状态估计[D];山东大学;2011年
2 张杰;基于视频的交通参数检测系统的研究与实现[D];东北大学;2011年
3 朱耿先;基于径向基函数(RBF)神经网络的路段行程时间预测研究[D];重庆大学;2004年
4 魏领红;基于手机浮动车的高速公路交通参数提取技术研究[D];吉林大学;2009年
5 周舒杰;基于公交浮动车的道路平均速度估计研究[D];重庆大学;2009年
6 李丹丹;运动车辆识别技术[D];四川大学;2005年
7 吕宏义;基于支持向量回归机的路段平均速度短时预测方法研究[D];北京交通大学;2008年
8 滕星;图像处理技术在车辆检测系统中的应用[D];浙江工业大学;2012年
9 石译雄;基于环形线圈车型识别研究[D];长沙理工大学;2009年
10 马明祥;基于视频的交通参数检测方法研究[D];山东大学;2006年
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