CN101794513B - 浮动车数据的预处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种浮动车数据的预处理方法及装置，涉及智能交通领域，解决了当浮动车在停车状态产生GPS数据时，现有技术中不能区分此时产生的数据为被动停车数据还是主动停车数据的问题。该方法包括：过滤原始浮动车数据中的错误数据；将所述过滤错误数据后的浮动车数据以车辆为单位进行重新存放；根据浮动车数据信息从每辆车产生的浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据。本发明实施例主要应用于智能交通处理***中。

Description

浮动车数据的预处理方法及装置

技术领域

本发明涉及智能交通领域，尤其涉及一种浮动车数据的预处理方法及装置。

背景技术

浮动车技术是国际智能交通***中获取道路交通信息的技术手段之一。浮动车处理***根据浮动车数据，即浮动车在行驶过程中借助GPS终端(GlobalPositioning System，全球定位***)记录的位置信息，然后通过数据预处理、地图匹配等相关计算模型的处理，从而使浮动车数据和城市道路网在时间和空间上关联起来，最终得到浮动车所经过道路的车辆行驶速度和旅行时间等交通拥堵信息。如果在城市中部署足够数量的浮动车，就可以得到整个城市动态、实时的交通拥堵信息。

由于浮动车上GPS终端有时被建筑物遮挡或者其他客观原因，获取到的浮动车数据中会存在一些错误数据或者漂移数据，或者由于浮动车在某段时间内处于主动停车状态时，如处于停驶状态或在道旁空车待客时也会产生干扰数据，如果不对这些异常数据进行预处理就会导致浮动车处理***不能准确地进行交通信息的计算，从而做出该道路交通状况的误判。

然而，发明人发现现有技术中浮动车处理***在进行浮动车数据预处理时存在如下问题：当浮动车处于停车状态时，无法有效地判别浮动车在停车状态时产生的GPS数据有效性，如：浮动车处于被动停车状态时，比如车辆遇到红绿灯、拥堵情况发生的停车，此时的浮动车数据是有效数据，需要保留。但是当浮动车处于主动停车状态时，比如空车待客、停车休息等，此时的浮动车数据是异常数据，需要过滤掉。此时现有技术中的浮动车处理***针对浮动车在停车状态时产生的GPS数据不能进行有效的辨别。

发明内容

本发明的实施例提供一种浮动车数据的预处理方法及装置，实现了从浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种浮动车数据的预处理方法，包括：

过滤原始浮动车数据中的错误数据；

将所述过滤错误数据后的浮动车数据以车辆为单位进行重新存放；

根据浮动车数据信息从每辆车产生的浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据。

一种浮动车数据的预处理装置，包括：

第一过滤单元，用于过滤原始浮动车数据中的错误数据；

组织单元，用于将所述过滤错误数据后的浮动车数据以车辆为单位进行重新存放；

区分单元，用于根据浮动车数据信息从每辆车产生的浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据。

由上述技术方案描述的本发明实施例，通过将错误数据从原始浮动车数据中过滤后，将所述过滤错误数据后的浮动车数据以车辆为单位进行重新存放，可以将属于同一辆浮动车产生的数据存放在一起，为从浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据提供方便。然后遍历每辆车对应的数据，根据浮动车数据信息从每辆车产生的浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据。从而实现了从浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据，解决了当浮动车在停车状态产生GPS数据时，现有技术中不能区分此时产生的数据为被动停车数据还是主动停车数据的问题，通过本技术方案已经对错误数据进行过滤和区分出被动停车数据和主动停车数据，在后期进行地图匹配时，可以保留被动停车数据，过滤主动停车数据。从而也提高了浮动车处理***在进行路况信息计算时的准确性，提升了浮动车处理***的整体运行效率。

同时，由于本技术方案将所述过滤错误数据后的浮动车数据以车辆为单位进行重新存放，便于后期的地图匹配处理，从而也提高了浮动车处理***的整体运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1浮动车数据的预处理方法的流程图；

图2为实施例1浮动车数据的预处理装置的结构图；

图3为实施例2浮动车数据的预处理方法的流程图；

图4为实施例2浮动车数据的预处理装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本发明实施例提供一种浮动车数据的预处理方法，可以从浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据，如图1所示，该方法包括如下步骤：

101、过滤原始浮动车数据中的错误数据。

通过对接收到的原始浮动车数据的进行地理位置控制和速度极值控制，可以初步过滤掉大部分错误数据，比如说由于GPS卫星计算误差产生的错误数据。从而可以减少了浮动车处理***要处理的数据量，提高了浮动车处理***运行效率。

102、将所述过滤错误数据后的浮动车数据以车辆为单位进行重新存放。可以将属于同一辆浮动车产生的数据存放在一起，从而可以方便区分被动停车数据和主动停车数据。同时便于后期的地图匹配处理，从而也提高了浮动车处理***的整体运行效率。

103、根据浮动车数据信息从每辆车产生的浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据。

所述被动停车数据，比如由于车辆遇到红绿灯、拥堵情况发生的停车而产生的数据，这些数据是有效数据，是要保留的。而主动停车数据，比如车辆处于空车待客、停车休息等状态时产生的数据，这些数据会干扰后期地图的匹配准确性，因而是需要过滤的。

通过遍历每辆车对应的数据，根据浮动车数据信息从每辆车产生的浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据。可以解决当浮动车在停车状态产生GPS数据时，现有技术中不能区分此时产生的数据为被动停车数据还是主动停车数据的问题，同时也减少了主动停车数据的干扰，既可以保证道路匹配的正确性，提高路况信息计算准确率；又可以减少运算量，提高浮动车处理***运行效率。

为了实现上述技术方案，本发明实施例还提供一种浮动车数据的预处理装置，如图2所示，该装置包括：第一过滤单元21，组织单元22和区分单元23。

第一过滤单元21用于过滤原始浮动车数据中的错误数据。组织单元22用于将所述过滤错误数据后的浮动车数据以车辆为单位进行重新存放。可以将属于同一辆浮动车产生的数据存放在一起。然后区分单元23用于根据浮动车数据信息从每辆车产生的浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据。从而解决了当浮动车在停车状态产生GPS数据时，现有技术中不能区分此时产生的数据为被动停车数据还是主动停车数据的问题，通过本技术方案已经对错误数据进行过滤和区分出被动停车数据和主动停车数据，在后期进行地图匹配时，可以保留被动停车数据，过滤主动停车数据。从而也提高了浮动车处理***在进行路况信息计算时的准确性，提升了浮动车处理***的整体运行效率。

实施例2：

本发明实施例详细介绍一种浮动车数据的预处理方法，如图3所示，该方法包括如下步骤：

301、过滤原始浮动车数据中的错误数据。

通过对接收到的原始浮动车数据的进行地理位置控制和速度极值控制，可以初步过滤掉大部分错误数据，所述错误数据可能为瞬时速度小于零或超过最大行驶速度的数据、或者可能为不在动态交通信息发布区域内的数据、或者还可能是不在动态交通发布时间范围内的数据。

比如说由于GPS卫星计算误差，会产生瞬时速度小于零或超过最大行驶速度，比如200km/h的数据，这些数据肯定是无效的，要过滤掉。

浮动车可能遍及整个城市，但一个城市发布动态交通信息的区域并不是整个城市，可能是主城区。这样对于那些不在动态交通信息发布区域内的数据是不需要的，直接通过经纬度范围判断就可以过滤。

另外由于浮动车数据发送和接收的时间误差，会存在浮动车数据的时间不在当前动态交通发布时间范围内，这类数据也是无效的，直接过滤掉。通过对这些错误数据的过滤，从而可以减少了浮动车处理***要处理的数据量，提高了浮动车处理***运行效率。

302、将所述过滤错误数据后的浮动车数据以车辆为单位进行重新存放。

本步骤在具体实现时可以采用下述方式将所述过滤错误数据后的浮动车数据以车辆为单位进行重新存放。首先将所述过滤错误数据之后的浮动车数据按照浮动车数据来源的不同依次存放，然后再将同一数据来源的浮动车数据按照不同车辆归属依次存放，并且将同一车辆的数据按照采样时间的先后顺序依次存放。

经过上述重新存放操作，可以使得同类数据连续存放。然后可以对所有浮动车数据遍历一遍，分别统计数据源的个数、同一数据来源的车辆个数、同一车辆包含的数据个数，同时对每部分一次分配相应的内存空间，而不是一个一个的进行动态内存分配，最后对存储内存结构赋值。这样可以提高浮动车处理***的运行效率。

另外由于浮动数据发送和接收的时间误差，会存在一辆车在一个发布时间周期内时间重复，但经纬度不相同的错误数据。经过本步骤的数据重新组织后，很容易找到这类错误数据。对于这样的数据只保留第一个GPS点数据，其余时间相同的数据可以直接过滤掉。

303、在所述重新存放后的数据中，当同一辆车产生的浮动车数据存在当前数据与相邻前一个数据的平均速度大于预设最大速度时，过滤所述当前数据。

由于在浮动车上的GPS终端被建筑物遮挡、浮动车移动较慢、浮动车拐弯及其他干扰较大的情况下，浮动车所产生的GPS数据会产生漂移或发生来回跳点现象，这类数据会导致道路匹配错误。为防止这类现象，通过本步骤依次遍历每辆车的数据，可以将这类数据进行过滤，在后面的地图匹配中不进行匹配。这样既可以保证道路匹配的正确性，又可以提高***运行效率。

304、根据浮动车数据信息从每辆车产生的浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据。

所述被动停车数据，比如由于车辆遇到红绿灯、拥堵情况发生的停车而产生的数据，这些数据是有效数据，是要保留的。而主动停车数据，比如车辆处于空车待客、停车休息等状态时产生的数据，这些数据会干扰后期地图的匹配准确性，因而是需要过滤的。

所述浮动车数据信息包括但不限于以下几种：事件信息、状态信息、瞬时速度、浮动车平均速度、所匹配的道路等级、或者浮动车是否在红绿灯控制范围内。本步骤可以根据浮动车数据信息中的一种或几种进行判断出浮动车数据是主动停车数据还是被动停车数据。下面详细介绍具体的判断过程。

由于浮动车的GPS点数据的事件信息中，包含该车是否为客人下车、客人上车、锁车门、开锁车门、熄火、其他等信息。所以通过判断浮动车的事件信息，就可以判断出是否为主动停车数据，比如同一辆车产生的浮动车数据中，在当前数据的事件信息中存在客人下车、锁车门或熄火事件时，将所述当前数据区别为主动停车数据。

由于浮动车的GPS点数据有状态信息，包含该车是空载、满载、任务车、其他等状态。通过这个状态、浮动车在发布时间周期的瞬时速度和所匹配道路的等级，就可以判断浮动车数据是被动停车数据还是主动停车数据。比如：在当前数据的瞬时速度小于预设最小速度，并且状态信息为满载时，将所述数据区别为被动停车数据，此时可以认为是由于拥堵情况引起的被动停车，因而这类数据是有效的，需要保留，不能过滤。

如果在当前数据的瞬时速度小于预设最小速度，并且状态为空载，并且与相邻前一个数据所在位置的距离小于预设最小距离时，可以对这类数据设置相应的标志，再进一步判断是被动停车数据还是主动停车数据。比如，如果所述已经设置相应标志的浮动车数据所匹配的道路等级高于预设道路等级时，将所述数据区别为被动停车数据。比如说所匹配道路为高架、高速公路，由于这些道路为高等级的道路，并且不允许停车，可以认为是由于拥堵引起的被动停车数据，这类数据为有效数据，需要保留，不能过滤。

如果所述已经设置相应标志的浮动车数据所匹配的道路等级低于预设道路等级，并且产生所述当前数据的浮动车平均速度不低于所匹配道路的平均速度时，将所述数据区别为被动停车数据。这类数据为有效数据，需要保留。反之如果所述已经设置相应标志的浮动车数据所匹配的道路等级低于预设道路等级，并且产生所述当前数据的浮动车平均速度低于所匹配道路的平均速度时，将所述当前数据区别为主动停车数据，此时这类数据为干扰数据，需要过滤。对于这类主动停车数据在进行后期的地图匹配时一般只用第一个或最后一个数据进行地图匹配，其余数据不参与地图匹配，但其时间信息会被利用。从而可以减少浮动车处理***的运算量，提高该***运行效率。

另外还有一种情况会产生被动停车数据。如：浮动车位于红绿灯路口，并且位于红绿灯信号预设等待范围内，并且所述浮动车产生的当前数据的瞬时速度低于预定速度值时，那么可以将所述当前数据区别为被动停车数据。所述红绿灯信号预设等待范围可以表示如下：

道路等级等待范围对应的NI Link等级

一级公路   [50，100]0，1，2

超二级公路 [50，80]3

其它道路   [30，50]4、5、7

假设各等级Link的长度为L，红绿灯信号预设等待范围的长度可以通过下述方式计算得出：如果L/3在上述对应的等待范围区间内，则取L/3作为红绿灯信号预设等待范围的长度；如果L/3低于上述对应的等待范围区间下限，则取上述对应的等待范围区间的下限值作为红绿灯信号预设等待范围的长度；如果L/3高于上述对应的等待范围区间的上限，则取上述对应的等待范围区间的上限值作为红绿灯信号预设等待范围的长度。下面以具体例子说明浮动车位于红绿灯路口，并且位于红绿灯信号预设等待范围内，并且所述浮动车产生的当前数据的瞬时速度低于预定速度值时，那么可以将所述当前数据区别为被动停车数据的详细过程。

假设浮动车当前位于NI Link等级为1的道路上，所对应的等待范围区间为[50，100]。所述道路的长度L为300km，此时L/3的值为100，正好位于上述对应的等待范围区间内，那么此时就取100km作为红绿灯信号预设等待范围的长度。当浮动车与所在道路上的红绿灯相距在100km内，并且所述浮动车产生的当前数据的瞬时速度低于预定速度值时，就可以将所述当前数据区别为被动停车数据。此时就可以认为是由于浮动车等待红绿灯产生的被动停车数据，不管是此时浮动车为空载还是满载状态，都是有效数据，不能过滤。

为了实现上述方法，本发明实施例还提供一种浮动车数据的预处理装置，如图4所示，该装置包括：第一过滤单元41，组织单元42，第二过滤单元43和区分单元44。

第一过滤单元41用于过滤原始浮动车数据中的错误数据。组织单元42用于将所述过滤错误数据之后的浮动车数据按照浮动车数据来源的不同依次存放，并且将同一数据来源的浮动车数据按照不同车辆归属依次存放，并且将同一车辆的数据按照采样时间的先后顺序依次存放。可以方便后期的地图匹配处理。第二过滤单元43用于在所述重新存放后的数据中，当同一辆车产生的浮动车数据存在当前数据与相邻前一个数据的平均速度大于预设最大速度时，过滤所述当前数据。

然后区分单元44用于根据浮动车数据信息从每辆车产生的浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据。

所述区分单元44包括第一区分模块44A和第二区分模块44B。

其中，第一区分模块44A用于在同一辆车产生的浮动车数据中，在当前数据的事件信息中存在客人下车、锁车门或熄火事件时，将所述当前数据区别为主动停车数据，或者还用于在当前数据的瞬时速度小于预设最小速度，并且状态为空载，并且与相邻前一个数据所在位置的距离小于预设最小距离，并且所匹配的道路等级低于预设道路等级，并且产生所述当前数据的浮动车平均速度低于所匹配道路的平均速度时，将所述当前数据区别为主动停车数据。另外第一区分模块也可以通过两个子模块分别实现上述区别出主动停车数据的两种情况。

所述第二区分模块44B用于在当前数据的瞬时速度小于预设最小速度，并且状态为空载，并且与相邻前一个数据所在位置的距离小于预设最小距离，所匹配的道路等级高于预设道路等级时，将所述当前数据区别为被动停车数据。或者还用于在当前数据的瞬时速度小于预设最小速度，并且状态为空载，并且与相邻前一个数据所在位置的距离小于预设最小距离，所匹配的道路等级低于预设道路等级，并且产生所述当前数据的浮动车平均速度不低于所匹配道路的平均速度时，将所述当前数据区别为被动停车数据。或者还用于在当前数据的瞬时速度小于预设最小速度，并且状态信息为满载时，将所述当前数据区别为被动停车数据。或者还用于在当前数据是由浮动车位于红绿灯路口，并且位于红绿灯信号预设等待范围内产生，并且所述当前数据的瞬时速度低于预定速度值时，将所述当前数据区别为被动停车数据。另外第二区分模块也可以通过四个子模块分别实现上述区别出被动停车数据的四种情况。

通过区分单元44区分出被动停车数据和主动停车数据，在后期进行地图匹配时，可以保留被动停车数据，过滤主动停车数据。从而也提高了浮动车处理***在进行路况信息计算时的准确性，提升了浮动车处理***的整体运行效率。

本发明实施例主要用于智能交通领域，实现了从浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据，并提高了浮动车处理***的运行效率。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种浮动车数据的预处理方法，其特征在于，包括：

过滤原始浮动车数据中的错误数据；

将所述过滤错误数据后的浮动车数据以车辆为单位进行重新存放，具体为：将所述过滤错误数据之后的浮动车数据按照浮动车数据来源的不同依次存放，并且将同一数据来源的浮动车数据按照不同车辆归属依次存放，并且将同一车辆的数据按照采样时间的先后顺序依次存放；

根据浮动车数据信息从每辆车产生的浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据，所述浮动车数据信息为事件信息、状态信息、瞬时速度、浮动车平均速度、所匹配的道路等级、或者浮动车是否在红绿灯控制范围内，

所述根据浮动车数据信息从每辆车产生的浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据具体为：

同一辆车产生的浮动车数据中，在当前数据的事件信息中存在客人下车、锁车门或熄火事件时，将所述当前数据区别为主动停车数据；

在当前数据的瞬时速度小于预设最小速度，并且状态为空载，并且与相邻前一个数据所在位置的距离小于预设最小距离，并且所匹配的道路等级低于预设道路等级，并且产生所述当前数据的浮动车平均速度低于所匹配道路的平均速度时，将所述当前数据区别为主动停车数据；

在当前数据的瞬时速度小于预设最小速度，并且状态为空载，并且与相邻前一个数据所在位置的距离小于预设最小距离，所匹配的道路等级高于预设道路等级时，将所述当前数据区别为被动停车数据；

在当前数据的瞬时速度小于预设最小速度，并且状态为空载，并且与相邻前一个数据所在位置的距离小于预设最小距离，所匹配的道路等级低于预设道路等级，并且产生所述当前数据的浮动车平均速度不低于所匹配道路的平均速度时，将所述当前数据区别为被动停车数据；

在当前数据的瞬时速度小于预设最小速度，并且状态信息为满载时，将所述当前数据区别为被动停车数据；

在当前数据是由浮动车位于红绿灯路口，并且位于红绿灯信号预设等待范围内产生，并且所述当前数据的瞬时速度低于预定速度值时，将所述当前数据区别为被动停车数据。

2.根据权利要求1所述的浮动车数据的预处理方法，其特征在于，所述错误数据包括：瞬时速度小于零或超过最大行驶速度的数据、不在动态交通信息发布区域内的数据和不在动态交通发布时间范围内的数据。

3.根据权利要求1所述的浮动车数据的预处理方法，其特征在于，还包括：

在所述重新存放后的数据中，当同一辆车产生的浮动车数据存在当前数据与相邻前一个数据的平均速度大于预设最大速度时，过滤所述当前数据。

4.一种浮动车数据的预处理装置，其特征在于，包括：

第一过滤单元，用于过滤原始浮动车数据中的错误数据；

组织单元，用于将所述过滤错误数据后的浮动车数据以车辆为单位进行重新存放，所述组织单元具体将所述过滤错误数据之后的浮动车数据按照浮动车数据来源的不同依次存放，并且将同一数据来源的浮动车数据按照不同车辆归属依次存放，并且将同一车辆的数据按照采样时间的先后顺序依次存放；

区分单元，用于根据浮动车数据信息从每辆车产生的浮动数据中区分出被动停车数据和主动停车数据，所述区分单元具体包括：

第一区分模块，用于在同一辆车产生的浮动车数据中，在当前数据的事件信息中存在客人下车、锁车门或熄火事件时，将所述当前数据区别为主动停车数据；或者还用于在当前数据的瞬时速度小于预设最小速度，并且状态为空载，并且与相邻前一个数据所在位置的距离小于预设最小距离，并且所匹配的道路等级低于预设道路等级，并且产生所述当前数据的浮动车平均速度低于所匹配道路的平均速度时，将所述当前数据区别为主动停车数据；

第二区分模块，用于在当前数据的瞬时速度小于预设最小速度，并且状态为空载，并且与相邻前一个数据所在位置的距离小于预设最小距离，所匹配的道路等级高于预设道路等级时，将所述当前数据区别为被动停车数据；或者还用于在当前数据的瞬时速度小于预设最小速度，并且状态为空载，并且与相邻前一个数据所在位置的距离小于预设最小距离，所匹配的道路等级低于预设道路等级，并且产生所述当前数据的浮动车平均速度不低于所匹配道路的平均速度时，将所述当前数据区别为被动停车数据；或者还用于在当前数据的瞬时速度小于预设最小速度，并且状态信息为满载时，将所述当前数据区别为被动停车数据；或者还用于在当前数据是由浮动车位于红绿灯路口，并且位于红绿灯信号预设等待范围内产生，并且所述当前数据的瞬时速度低于预定速度值时，将所述当前数据区别为被动停车数据。

5.根据权利要求4所述的浮动车数据的预处理装置，其特征在于，还包括：

第二过滤单元，用于在所述重新存放后的数据中，当同一辆车产生的浮动车数据存在当前数据与相邻前一个数据的平均速度大于预设最大速度时，过滤所述当前数据。

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