基于出租车GPS数据的城市道路拥堵判别_郭雪婷.pdf

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1、１４０交通信息与安全２０１３年５期第３１卷总１７９期基于出租车ＧＰＳ数据的城市道路拥堵判别郭雪婷１２２秦艳丽雷震（１．华南理工大学工商管理学院广州５１０６４０；２．广西大学数学与信息科学学院南宁５３０００４）摘要在回顾前人对城市道路拥堵判别的理论和实证研究的基础上，运用边界矩形法识别道路，划分拥堵标准，并根据各道路的拥堵隶属度确定其拥堵级别以及拥堵的时间段，建立了道路拥堵判别模型。此外，利用此模型，以深圳市某一地区的出租车ＧＰＳ实测数据为例进行实证研究，筛选出拥堵的路段、路口以及每条道路拥堵的时段。应用模型分析的结果表明：模型可以客观分析道路交通状况，有效判别道路拥堵。关

2、键词ＧＰＳ数据；边界矩形法；拥堵标准；拥堵隶属度中图分类号：Ｕ４９５文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ１６７４－４８６１．２０１３．０５．０２８点，建立了基于高斯混合分布的交通拥堵评价模0引言型。此外，许多学者使用模糊数学工具对城市道近年来，随着经济的高速发展以及城市化进路的拥堵度进行模糊识别，以此判断道路交通拥［９－１２］程的推进，我国城市的交通拥堵现象日益严重，特堵情况。在前人研究的基础上，模型运用矩别是在一些大城市，交通拥堵似乎成为城市的顽形边界法来识别道路，利用出租车的行驶速度能疾。针对城市道路交通拥堵问题，国内外学者进够直接、准确反映道路交通状态

3、的特点，并根据［１］行了广泛的研究。Ｍｅｙｅｒ等建立了一些主要城道路的隶属度客观、有效的反映交通拥堵的实际［２－３］市区域的拥堵指标。Ｌｉｎｄｌｅｙ等根据道路路段状态。以及城市区域的不同特点，基于充分的调查数据，模1基于出租车GPS数据的拥堵判别［４］对拥堵指数中的参数进行了设计。邓卫等基于高速公路交通突变理论，提出了在确认交通拥堵１．１数据说明［５］出现的同时判别交通拥堵类型的算法。佟炳勋模型中的原始数据主要保存了出租车上装配从交通拥堵与道路服务水平的关系出发，对道路的ＧＰＳ终端所采集的数据，这些数据包括序号、［７］交通拥堵进行了界定。刘梦涵采用累计Ｌｏｇｉｓ－车牌号码

4、、ＧＰＳ时间、经度、纬度、车辆状态（空ｔｉｃ回归法建立了道路交通拥堵强度评价模型。车、重车）、车辆速度、车辆方向（８个方向）等信［８］王曦针对交通流速度变量存在混合分布的特息。原始数据见表１。表１原始ＧＰＳ数据Ｔａｂ．１ＴｈｅｏｒｉｇｉｎａｌＧＰＳｄａｔａｎａｍｅｔｉｍｅＪｄｗｄｓｔａｔｕｓｖ／ｋｍ／ｈａｎｇｌｅ粤Ｂ００Ｇ７２２０１１－０４－１８００：１６：０１１１３．９６３８８２２２．５４３５８３１００粤Ｂ００Ｇ７２２０１１－０４－１８００：３１：０３１１３．９２３６５３２２．５４５９０００３８２粤Ｂ００Ｇ７２２０１１－０４－１８０１：１６：０７１１３．９

5、６２３０３２２．５４２６８３１３９６表中ｓｔａｔｕｓ字段为出租车的空重车状态，当行奇异数据的排除。出租车有载客和空载２种状值为０时表示车的状态为空车，当值为１时表示态。当出租车载客时，驾驶员为了增加营业额，通车的状态为重车。由于出租车特殊的行驶特性，常试图以较快的速度到达目的地。这种状态下的部分信息不能真实的反映道路交通状况，必须进ＧＰＳ信息可以比较真实的反映道路交通运行状收稿日期：２０１３－０７－２５修回日期：２０１３－０９－２７第一作者简介：郭雪婷（１９８９－），硕士研究生．研究方向：应用研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｘｔ９１１５＠１６３．ｃｏｍ基于出租车ＧＰＳ数据的城市道路

6、拥堵判别———郭雪婷秦艳丽雷震１４１态。但是当出租车空载时，驾驶员往往处于觅客（ｍｉｎｊｄ，ｍｉｎｗｄ）和最大经纬度（ｍａｘｊｄ，ｍａｘ中，通常不会以较快的速度行驶，甚至停车待客。ｗｄ），就可以存储道路的经纬度信息。例如，车辆此时的ＧＰＳ信息不能如实反映道路交通运行状某一时刻发出一个包含经纬度信息（ｊｄ，ｗｄ）的况，是奇异数据。因此，对原始ＧＰＳ数据中车辆ＧＰＳ数据，如果该数据满足ｍｉｎｊｄ＜ｊｄ＜ｍａｘ状态ｓｔａｔｕｓ为０（空车）且行驶速度很小的数据进ｊｄ、ｍｉｎｗｄ＜ｗｄ＜ｍａｘｗｄ，那么其经纬度点就行剔除。深圳市位于东经１１３°５２′～１１４°２１′，北落入这个矩形

7、框，即可判断这一时刻车辆行驶的纬２２°２７′～２２°３９′，基于缩短数据查询时间以及道路。提高整体运算性能等方面的考虑，将所有数据点的ｊｄ减掉１１４°，ｗｄ减掉２２°。优化后的数据见表２。表２优化后的ＧＰＳ数据图１东西向Ｔａｂ．２ＴｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄＧＰＳｄａｔａＦｉｇ．１Ｅａｓｔ－ｗｅｓｔｎａｍｅＪｄｗｄｓｔａｔｕｓ粤Ｂ００Ｇ７２０．９１８３８１０．５５２９６７０粤Ｂ００Ｇ７２０．９１８２６６０．５５２４３３０粤Ｂ００Ｇ７２－０．０７６３４７０．５４５９０００１．２设定拥堵标准１．２．１划分交通拥堵度等级根据交通