基于交通流量的交通異常區段識別方法與流程

本發明涉及交通異常監測，具體涉及基于交通流量的交通異常區段識別方法。

背景技術：

1、隨著城市化的快速發展，交通擁堵已成為影響城市運行效率的關鍵問題之一，城市交通問題日益嚴重，尤其是在高峰時段，交通擁堵、事故頻發，給市民出行帶來極大不便。城市交通管理系統需要有效地監控和調度交通流，以優化路網使用，提高道路通行能力。

2、然而，在實際交通場景中，同一時段內不同路線區段的流量和路線分布情況復雜多變，傳統方法可能只關注實時流量是否超過閾值來判斷異常，單純依靠流量或單一指標進行評估，往往導致評估結果不準確，無法為交通規劃和管理提供可靠的依據，無法準確衡量路線各個區段內交通流量的分布、不能同時評估不同區段內的流量和路線分布情況，導致無法全面地評估路線各個區段內的交通流量分布狀態，導致評估結果不準確的問題；基于此，提出一種基于交通流量的交通異常區段識別方法。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供基于交通流量的交通異常區段識別方法，解決了無法準確衡量路線各個區段內交通流量的分布、不能同時評估不同區段內的流量和路線分布情況，導致無法全面地評估路線各個區段內的交通流量分布狀態的技術問題。

2、本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

3、基于交通流量的交通異常區段識別方法，包括以下步驟：

4、步驟一：獲取監測區域內的城市路網結構圖和歷史交通流量；

5、步驟二：將城市路網結構圖均勻分割為多個交通單元；

6、步驟三：將一天24小時均勻劃分為多個時長為t的交通時段，t為預設時長；

7、步驟四：通過對歷史交通流量的分析，確定各個交通單元內每條路線在不同交通時段的基準交通流量，基準交通流量是指在對各個交通單元內的每條路線在不同交通時段內的歷史交通流量進行分析計算出的一個特定流量值；

8、步驟五：在分割后的路網結構圖中建立二維坐標系，獲取各路線與交通單元邊界交點坐標，從而計算出各個交通單元內的每條路線分別對應的路線長度；

9、步驟六：將基準交通流量大于預設值y2的路線標記為高流量路線，對高流量路線的路線長度進行分析，獲得各個交通時段內各交通單元的基準高流線占比系數；

10、步驟七：根據高流量路線的交點坐標和交通單元中心點坐標，分析獲得各個交通時段內各個交通單元分別對應的基準高流線分布系數；

11、步驟八：實時獲取交通流量，計算各個交通單元分別對應實時高流線占比系數和分布系數，根據獲取實時交通流量的對應時刻，獲得各個交通單元分別對應的對比高流線占比系數和對比高流線分布系數，對其進行分析獲得各個交通單元分別對應的高流偏差系數，根據高流偏差系數對流量異常單元進行標記并輸出。

12、作為本發明進一步的方案：確定各個交通單元內每條路線在不同交通時段的基準交通流量的具體方式為：

13、s1：從多個交通時段內的各條路線中任意選取一個作為目標交通時段；

14、s2：從各個交通單元中任意選取一個作為分析單元；

15、s3：從位于分析單元內的各條路線中任意選取一條作為目標線路；

16、獲得分析單元內的目標線路在預設天數n天內，每天在目標交通時段內的歷史交通流量cn，對歷史交通流量cn進行分析，獲得目標線路在目標交通時段所對應的基準交通流量，其中n為預設天數，n為正整數，滿足365≥n≥1；

17、s4：重復步驟s3，即可獲得分析單元內的各條線路分別在目標交通時段內所對應的基準交通流量；

18、s5：重復步驟s2-s3，即可獲得各個交通單元中的各條線路分別在目標交通時段內所對應的基準交通流量，將各個交通單元中的各條線路分別在目標交通時段內所對應的基準交通流量與目標交通時段進行綁定，進而生成目標交通時段對應的交通流量參照表b1；

19、s6：重復步驟s1-s5，即可獲得各個交通時段分別對應的交通流量參照表bb，其中b指代為不同的交通時段，同時將b作為各個交通時段分別對應的時段標號，b為正整數且b≥1。

20、作為本發明進一步的方案：對歷史交通流量cn進行分析，獲得目標線路在目標交通時段所對應的基準交通流量的具體方式為：

21、獲得目標線路的各個歷史交通流量cn中，滿足cn與其均值cp之間的差值絕對值小于預設值y1的數量c，當c大于等于預設值y4時，則將cn的均值作為分析單元內的目標線路在目標交通時段所對應的基準交通流量，當c小于預設值y1時，將cn中最大值和最小值的均值分析單元內的目標線路在目標交通時段所對應的基準交通流量，其中c為正整數，滿足n≥c≥1。

22、作為本發明進一步的方案：計算出各個交通單元內的每條路線分別對應的路線長度的具體方式為：

23、s01：從各個交通單元中獲得與步驟s2中相同的交通單元作為分析單元；

24、將分析單元內的所有路線與交通單元邊界處的兩個交點分別標記為交點一eaj和交點二ebj，j指代為位于分析單元內的不同路線，然后獲取到交點一eaj到交點二ebj的距離，作為分析單元內每條路線分別對應的路線長度lj，將分析單元內每條路線分別對應的路線長度lj與分析單元進行綁定，進而獲得分析單元對應的路線長度對照表d1;

25、s02：重復步驟s01，即可獲得各個交通單元分別對應的路線長度對照表da，其中a指代為不同的交通單元。

26、作為本發明進一步的方案：獲得在各個交通時段內各個交通單元分別對應的基準高流線占比系數的具體方式為：

27、s11：選取與步驟s1和s2中相同的目標交通時段和分析單元；

28、s12：將分析單元內的各條線路分別在目標交通時段內所對應的基準交通流量中大于預設值y2的線路標記為分析單元對應的高流量路線，從分析單元對應的路線長度對照表中獲得各個高流量路線的路線長度之和rb與分析單元內每條路線分別對應的路線長度lj之和ra，將rb與ra之間的比值作為分析單元在目標交通時段內所對應的基準高流線占比系數；

29、s13：重復步驟s12，即可獲得各個交通單元在目標交通時段內分別對應的基準高流線占比系數，將其與目標交通時段進行綁定，進而生成目標交通時段對應的基準占比系數參照表f1；

30、s14：重復步驟s11-s13，即可獲得各個交通時段分別對應的基準占比系數參照表fb。

31、作為本發明進一步的方案：獲得各個交通時段內各個交通單元分別對應的基準高流線分布系數的具體方式為：

32、s001：從步驟s12中獲得分析單元內在目標交通時段內對應的高流量路線，從步驟s01中獲得分析單元內的各個高流量路線分別對應的交點一坐標hai和交點二坐標hbi，根據交點一坐標hai和交點二坐標hbi計算獲得各個高流量路線分別對應的中點坐標zhi；將分析單元的中心點坐標標記為w，獲取到各個高流量路線的中點分別與分析單元的中心點之間的距離whi，其中i指代為分析單元內對應的高流量路線數量，i為正整數，滿足i≥1，通過公式離散值計算公式，計算獲得分析單元在目標交通時段內所對應的基準高流線分布系數u1；

33、s002：重復步驟s001，即可獲得各個交通單元在目標交通時段內分別對應的基準高流線分布系數，將其與目標交通時段進行綁定，進而生成目標交通時段對應的基準高流線分布系數參照表k1；

34、s003：重復步驟s001-s002，即可獲得各個交通時段分別對應的基準高流線分布系數參照表kb。

35、作為本發明進一步的方案：獲得各個交通單元分別對應的高流偏差系數的具體方式為：

36、實時對各個交通單元內各條路線分別對應的實時交通流量進行獲取并進行分析，根據實時交通流量獲得各個交通單元內分別對應實時高流路線，采取與步驟六中相同的方式獲得各個交通單元分別對應的實時高流線占比系數，同時采取與步驟七中相同的方式獲得各個交通單元分別對應的實時高流線分布系數，根據獲取實時交通流量的對應時刻，獲得對應的交通時段標記為對比時段，獲得各個交通單元在對比時段內分別對應的基準高流線占比系數和基準高流線分布系數，并將其作為各個交通單元分別對應的對比高流線占比系數和對比高流線分布系數，獲得各個交通單元分別對應的實時高流線占比系數與對比高流線占比系數之間的差值絕對值maa和各個交通單元分別對應的實時高流線分布系數分別與對比高流線分布系數之間的差值絕對值mba，并將maa和mba之和作為各個交通單元分別對應的高流偏差系數pa。

37、作為本發明進一步的方案：對流量異常單元進行標記的具體方式為：

38、將高流偏差系數pa大于預設值y3的交通單元標記為流量異常單元并對其進行輸出。

39、本發明的有益效果：

40、通過計算各個交通單元內不同時段的交通流量分布系數，準確衡量各個交通單元內各條路線的交通流量分布情況，通過計算基準交通流量、高流線占比系數和高流線分布系數等多維度指標，實現了對交通流量狀態的全面評估，消除了單純依靠流量或路線分布單一指標評估導致評估結果不準確的弊端，為交通流量提供更全面的分析，避免了單一指標評估的局限性，提高了評估結果的準確，實時獲取交通流量，計算各個交通單元分別對應的實時高流線占比系數和實時高流線分布系數，根據獲取實時交通流量的對應時刻，獲得各個交通單元分別對應的對比高流線占比系數和對比高流線分布系數，對其進行分析獲得各個交通單元分別對應的高流偏差系數，根據高流偏差系數對流量異常單元進行標記并輸出，能夠及時發現交通異常區段，提高了識別的準確性和及時性。