CN109035755A - 路况分析方法、装置、服务器和计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种路况分析方法、路况分析装置、服务器和计算机可读存储介质，其中，路况分析方法，包括：按照预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元；在指定时间段内，根据全部路元的车辆行驶记录和预设参数，计算行驶路段的拥堵延迟指数，拥堵延迟指数用于指示单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度。通过本发明的技术方案，可以快速有效的识别出拥堵路段和潮汐车道，一方面，可以给相关部门的道路整改做出指导，改善交通拥堵现象，另一方面，可以提示司机避开拥堵路段，合理规划路线，节约行驶时间。
Description
技术领域
本发明涉及智能交通技术领域，具体而言，涉及一种路况分析方法、一种路况分析装置、一种服务器和一种计算机可读存储介质。
背景技术
城市用地性质差异导致交通吸引点在时空上分布不均匀，在有些时间段内，有些双向行驶路段交通拥堵严重，司机在不知情的情况下，进入拥堵路段，不但会加重路段的交通拥堵现象，而且会增加司机的行驶时间，另外，在有些时间段内，一个行驶方向的车道拥堵严重，而另一个行驶方向的车道资源利用率低下，交通分布的方向严重不均衡，也即所谓的潮汐车道。
相关技术中，为了合理降低道路拥堵和平衡道路的利用率，通常采用交警部门的人工观察，或对指定路段的图像采集，或通过测速器间接确定车流量等方式判断是否形成潮汐车道，上述现有技术存在诸多技术缺陷：
(1)浪费大量的人力进行人工观察和图像采集的设备维护；
(2)实时的图像采集会导致大量的冗余数据堆积；
(3)测速度间接确定车流量的方式，还收到车况、驾驶员熟练度等因素影响，间接测量地准确度不高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提供一种路况分析方法。
本发明的另一个目的在于提供一种路况分析装置。
本发明的再一个目的在于提供一种服务器。
本发明的又一个目的在于提供一种计算机可读存储介质。
为了实现上述目的，本发明的第一方面的技术方案提供了一种路况分析方法，包括：按照预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元；在指定时间段内，根据全部路元的车辆行驶记录和预设参数，计算行驶路段的拥堵延迟指数。
在该技术方案中，通过预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元，为数据的获取提供了便利，提高了路况分析的可行性，其中，每个路元都具有起点坐标、终点坐标和长度信息，根据全部路元的车辆行驶记录和预设的拥堵延迟指数的计算公式，计算单一行驶方向的拥堵延迟指数，综合考虑了影响行驶路段拥堵情况的多个因素，可以及时有效地反映单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，有利于合理规划行驶路线和改善拥堵现象，节约行驶时间。
其中，预设划分算法包括将路段划分为等长度的多个路元，以路段中的出口(如高速路段的出口或指示灯路口)将路段划分为多个路元，另外，可以针对路段的限速不同相应调整路元的长度。
车辆行驶记录包括车流量、实时车速、平均车速、行驶时间和行驶区域等，车辆行驶数据可以通过路段中设置的图像采集装置或测速器获取，为了减少数据交互压力，可以设置司机客户端上报车辆行驶记录。
在上述技术方案中，优选地，拥堵延迟指数用于指示单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，其中，单一行驶方向的拥堵延迟指数计算既可以是双向行驶路段的第一行驶方向或第二行驶方向。
在该技术方案中，拥堵延迟指数用于指示单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，其中，单一行驶方向的拥堵延迟指数计算既可以是双向行驶路段的第一行驶方向或第二行驶方向，也可以是单向行驶路段的行驶方向，拥堵延迟指数的计算适用于各种类型的行驶路段，适用范围广泛，实用性强。
在上述任一技术方案中，优选地，在指定时间段内，根据全部路元的车辆行驶记录和预设参数，计算行驶路段的拥堵延迟指数，具体包括：将单一行驶方向的行驶路段的所有路元确定为一组路元集合；在计算单一行驶方向的拥堵延迟指数时，根据路元的车辆行驶记录计算单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的通行时间；确定预设参数与任一路元的对应关系；根据对应关系获取单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的自由通行时间和预设权重值；根据通行时间、自由通行时间和预设权重值、预设的拥堵延迟指数的计算公式，确定单一行驶方向的拥堵延迟指数，预设的拥堵延迟指数的计算公式包括：
其中，n表征为大于或等于1的整数，tn表征单一行驶方向的第n个路元的通行时间，Tn表征单一行驶方向的第n个路元的自由通行时间，Wn表征单一行驶方向的第n个路元的预设权重值。
在该技术方案中，通过获取单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的通行时间、自由通行时间和预设权重值，为拥堵延迟指数的计算提供了数据支持，进一步提高了拥堵延迟指数的有效性，可以及时有效的反映单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度。
其中，通行时间是指采集目标车辆在路元上行驶通过的时间，目标车辆通过司机客户端各自主动上报的通行时间，服务器侧在滤除异常通行时间后，对大量采集的采集通行时间进行平均化，得到的通行时间均值即为预设时间段内目标车辆在路元的通行时间，更进一步地，为了提高采集的通行时间的准确性，可以选取驾驶记录良好和事故率低的车辆作为目标车辆，另外，自由通行时间是在路元畅通的情况下的理论通行时间，例如，将路段的长度除以速度上限的商值即为一种自由通行时间的获取方法。
另外，预设权重值主要受到历史存储的车流量、人口密度、交通事故频发区等因素的影响，自由通行时间受环境、行驶路段位置、行驶路段限定速度等因素的影响，预设的通行时间可以是以最大限定速度或平均车速通过当前路段的时间。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：在检测到待进行路况分析的道路为双向行驶道路时，根据第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶道路的方向失衡指数，其中，方向失衡指数用于指示双向行驶道路的两个行驶方向的车流量失衡程度。
在该技术方案中，通过第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶路段的方向失衡指数，提高了双向行驶路段的方向失衡指数的准确性和有效性，通过方向失衡指数确定双向行驶路段是否在指定时间段内形成潮汐车道，其中，方向失衡指数用于指示双向行驶路段的两个行驶方向的车流量失衡程度，当双向行驶路段的两个行驶方向的车流量失衡程度大时，就会形成潮汐车道，因此，通过计算方向失衡指数，提高了潮汐车道识别的效率，能为相关部门的道路改造工作做出及时的指导，有利于改善潮汐车道现象。
其中，可以将计算出的方向失衡指数与潮汐车道的预设条件进行比较，当方向失衡指数满足潮汐车道的预设条件时，将方向失衡指数对应的行驶路段坐标和时间记录存储下来，调动这部分数据就可以看到需要进行潮汐改造的道路，可以进一步提高工作效率，比如将潮汐车道的预设条件定为方向失衡指数大于或等于70％。
另外，也可以识别特定行驶路段在特定时间内的车流量失衡情况，可以人工自行查看方向失衡指数，判断这段时间内的行驶路段是否有潮汐改造的必要，针对性较强。
当行驶路段需要进行潮汐改造时，可以通过车道灯的指示方向变化，控制车道行驶方向来调整车道数，也可以由交警部门通过拉链车来调整双向行驶路段不同行驶方向的车道数，平衡两行驶方向的车流量，还可以通过人工指挥改善双向行驶路段的交通堵塞现象。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：在检测到第一行驶方向的拥堵延迟指数或第二行驶方向的拥堵延迟指数大于或等于预设拥堵延迟指数时，检测方向失衡指数是否大于或等于预设方向失衡指数；在检测到方向失衡指数大于或等于预设方向失衡指数时，确定双向行驶车道在预设时间段内形成潮汐车道。
在该技术方案中，当检测到单一行驶方向上的拥堵延迟指数大于或等于预设拥堵延迟指数时，说明单一行驶方向上发生了拥堵情况，更进一步地，需要检测方向失衡指数，并在检测到方向失衡指数大于或等于预设方向失衡指数时，确定双向行驶车道在预设时间段内形成潮汐车道，以进行交通疏导指挥和/或潮汐改造。
在上述任一技术方案中，优选地，在检测到待进行路况分析的道路为双向行驶道路时，根据第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶道路的方向失衡指数，具体包括：将第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数代入预设的方向失衡指数的计算公式，以计算双向行驶道路的方向失衡指数，预设的方向失衡指数的计算公式包括：
其中，DII表征方向失衡指数，TTIa表征第一行驶方向的拥堵延迟指数，TTIb表征第二行驶方向的拥堵延迟指数，min(TTIa，TTIb)表征对TTIa和TTIb进行取最小值处理，|TTIa‐TTIb|表征计算TTIa和TTIb的差值绝对值。
在该技术方案中，通过公式计算出方向失衡指数，把双向行驶路段的第一行驶方向的拥堵延迟指数和双向行驶路段的第二行驶方向的拥堵延迟指数考虑进去，进一步提高了双向行驶路段的方向失衡指数的准确性和有效性，从而提高了潮汐车道识别的准确性和有效性，当两个行驶方向的拥堵情况差异较大时，且其中一个行驶方向的路况较好时，通过潮汐改造调整车道数，将路况较好的行驶方向的车道更换为拥堵的行驶方向，可以更加有效且及时地改善潮汐车道现象。
另外，在计算方向失衡指数之前，也可以进行拥堵延迟指数的预判，当两个行驶方向都拥堵时，不进行方向失衡指数计算，一方面减小了数据交互压力，另一方面，减小了将两个行驶方向都拥堵的行驶路段误判为潮汐车道的可能性，减小了数据计算压力。
在上述技术方案中，优选地，还包括：在指定时间段内，若检测到任一时刻的拥堵延迟指数的变化量大于或等于预设变化量时，确定不采用任一时刻的拥堵延迟指数进行路况分析。
在该技术方案中，对于路况分析方案而言，指定时间段通常是较长的时间周期，如一个礼拜、一个月、一个季度和一年等，因此，任一时刻的超过预设变化量的拥堵延迟指数大多数为异常脉冲信号，异常脉冲信号并不能反映道路通行状况在指定时间段内的规律，反而影响路况分析的准确性，也即通过不采用超过预设变化量的拥堵延迟指数来保证路况分析的可靠性和准确性。
其中，拥堵延迟指数的变化量是指时间间隔Δt内的拥堵延迟指数TTI的差值变化，在拥堵延迟指数随时间分布的曲线上反映为曲率值，也即拥堵延迟指数的变化量可以是正数、零或负数。
本发明的第二方面的技术方案提供了一种路况分析装置，包括：划分单元，按照预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元；计算单元：用于在指定时间段内，根据全部路元的车辆行驶记录和预设参数，计算行驶路段的拥堵延迟指数。
在该技术方案中，通过预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元，为数据的获取提供了便利，提高了路况分析的可行性，其中，每个路元都具有起点坐标、终点坐标和长度信息，根据全部路元的车辆行驶记录和预设的拥堵延迟指数的计算公式，计算单一行驶方向的拥堵延迟指数，综合考虑了影响行驶路段拥堵情况的多个因素，可以及时有效地反映单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，有利于合理规划行驶路线和改善拥堵现象，节约行驶时间。
其中，预设划分算法包括将路段划分为等长度的多个路元，以路段中的出口(如高速路段的出口或指示灯路口)将路段划分为多个路元，另外，可以针对路段的限速不同相应调整路元的长度。
车辆行驶记录包括车流量、实时车速、平均车速、行驶时间和行驶区域等，车辆行驶数据可以通过路段中设置的图像采集装置或测速器获取，为了减少数据交互压力，可以设置司机客户端上报车辆行驶记录。
在上述技术方案中，优选地，拥堵延迟指数用于指示单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，其中，单一行驶方向的拥堵延迟指数计算既可以是双向行驶路段的第一行驶方向或第二行驶方向，也可以是单向行驶路段的行驶方向，拥堵延迟指数的计算适用于各种类型的行驶路段，适用范围广泛，实用性强。
在该技术方案中，拥堵延迟指数用于指示单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，单一行驶方向的拥堵延迟指数计算既可以是双向行驶路段的第一行驶方向或第二行驶方向，也可以是单向行驶路段的行驶方向，拥堵延迟指数的计算适用于各种类型的行驶路段，适用范围广泛，实用性强。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：确定单元：用于将单一行驶方向的行驶路段的所有路元确定为一组路元集合；计算单元还用于：在计算单一行驶方向的拥堵延迟指数时，根据路元的车辆行驶记录计算单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的通行时间；确定单元还用于：确定预设参数与任一路元的对应关系；计算单元还用于：根据对应关系获取单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的自由通行时间和预设权重值；确定单元还用于：根据通行时间、自由通行时间和预设权重值、预设的拥堵延迟指数的计算公式，确定单一行驶方向的拥堵延迟指数，预设的拥堵延迟指数的计算公式包括：
其中，n表征为大于或等于1的整数，tn表征单一行驶方向的第n个路元的通行时间，Tn表征单一行驶方向的第n个路元的自由通行时间，Wn表征单一行驶方向的第n个路元的预设权重值。
在该技术方案中，通过获取单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的通行时间、自由通行时间和预设权重值，为拥堵延迟指数的计算提供了数据支持，进一步提高了拥堵延迟指数的有效性，可以及时有效的反映单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度。
其中，通行时间是指采集目标车辆在路元上行驶通过的时间，目标车辆通过司机客户端各自主动上报的通行时间，服务器侧在滤除异常通行时间后，对大量采集的采集通行时间进行平均化，得到的通行时间均值即为预设时间段内目标车辆在路元的通行时间，更进一步地，为了提高采集的通行时间的准确性，可以选取驾驶记录良好和事故率低的车辆作为目标车辆，另外，自由通行时间是在路元畅通的情况下的理论通行时间，例如，将路段的长度除以速度上限的商值即为一种自由通行时间的获取方法。
另外，预设权重值主要受到历史存储的车流量、人口密度、交通事故频发区等因素的影响，自由通行时间受环境、行驶路段位置、行驶路段限定速度等因素的影响，预设的通行时间可以是以最大限定速度或平均车速通过当前路段的时间。
在上述任一技术方案中，优选地，计算单元还用于：在检测到待进行路况分析的道路为双向行驶道路时，根据第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶道路的方向失衡指数，其中，方向失衡指数用于指示双向行驶道路的两个行驶方向的车流量失衡程度。
在该技术方案中，通过第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶路段的方向失衡指数，提高了双向行驶路段的方向失衡指数的准确性和有效性，通过方向失衡指数确定双向行驶路段是否在指定时间段内形成潮汐车道，其中，方向失衡指数用于指示双向行驶路段的两个行驶方向的车流量失衡程度，当双向行驶路段的两个行驶方向的车流量失衡程度大时，就会形成潮汐车道，因此，通过计算方向失衡指数，提高了潮汐车道识别的效率，能为相关部门的道路改造工作做出及时的指导，有利于改善潮汐车道现象。
其中，可以将计算出的方向失衡指数与潮汐车道的预设条件进行比较，当方向失衡指数满足潮汐车道的预设条件时，将方向失衡指数对应的行驶路段坐标和时间记录存储下来，调动这部分数据就可以看到需要进行潮汐改造的道路，可以进一步提高工作效率，比如将潮汐车道的预设条件定为方向失衡指数大于或等于70％。
另外，也可以识别特定行驶路段在特定时间内的车流量失衡情况，可以人工自行查看方向失衡指数，判断这段时间内的行驶路段是否有潮汐改造的必要，针对性较强。
当行驶路段需要进行潮汐改造时，可以通过车道灯的指示方向变化，控制车道行驶方向来调整车道数，也可以由交警部门通过拉链车来调整双向行驶路段不同行驶方向的车道数，平衡两行驶方向的车流量，还可以通过人工指挥改善双向行驶路段的交通堵塞现象。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：第一检测单元，用于在检测到第一行驶方向的拥堵延迟指数或第二行驶方向的拥堵延迟指数大于或等于预设拥堵延迟指数时，检测方向失衡指数是否大于或等于预设方向失衡指数；确定单元还用于：在检测到方向失衡指数大于或等于预设方向失衡指数时，确定双向行驶车道在预设时间段内形成潮汐车道。
在该技术方案中，当检测到单一行驶方向上的拥堵延迟指数大于或等于预设拥堵延迟指数时，说明单一行驶方向上发生了拥堵情况，更进一步地，需要检测方向失衡指数，并在检测到方向失衡指数大于或等于预设方向失衡指数时，确定双向行驶车道在预设时间段内形成潮汐车道，以进行交通疏导指挥和/或潮汐改造。
在上述任一技术方案中，优选地，计算单元还用于：将第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数代入预设的方向失衡指数的计算公式，以计算双向行驶道路的方向失衡指数，预设的方向失衡指数的计算公式包括：
其中，DII表征方向失衡指数，TTIa表征第一行驶方向的拥堵延迟指数，TTIb表征第二行驶方向的拥堵延迟指数，min(TTIa，TTIb)表征对TTIa和TTIb进行取最小值处理，|TTIa‐TTIb|表征计算TTIa和TTIb的差值绝对值。
在该技术方案中，通过公式计算出方向失衡指数，把双向行驶路段的第一行驶方向的拥堵延迟指数和双向行驶路段的第二行驶方向的拥堵延迟指数考虑进去，进一步提高了双向行驶路段的方向失衡指数的准确性和有效性，从而提高了潮汐车道识别的准确性和有效性，当两个行驶方向的拥堵情况差异较大时，且其中一个行驶方向的路况较好时，通过潮汐改造调整车道数，将路况较好的行驶方向的车道更换为拥堵的行驶方向，可以更加有效且及时地改善潮汐车道现象。
另外，在计算方向失衡指数之前，也可以进行拥堵延迟指数的预判，当两个行驶方向都拥堵时，不进行方向失衡指数计算，一方面减小了数据交互压力，另一方面，减小了将两个行驶方向都拥堵的行驶路段误判为潮汐车道的可能性，减小了数据计算压力。
在上述技术方案中，优选地，还包括：第二检测单元，用于在指定时间段内，若检测到任一时刻的拥堵延迟指数的变化量大于或等于预设变化量时，确定不采用任一时刻的拥堵延迟指数进行路况分析。
在该技术方案中，对于路况分析方案而言，指定时间段通常是较长的时间周期，如一个礼拜、一个月、一个季度和一年等，因此，任一时刻的超过预设变化量的拥堵延迟指数大多数为异常脉冲信号，异常脉冲信号并不能反映道路通行状况在指定时间段内的规律，反而影响路况分析的准确性，也即通过不采用超过预设变化量的拥堵延迟指数来保证路况分析的可靠性和准确性。
其中，拥堵延迟指数的变化量是指时间间隔Δt内的拥堵延迟指数TTI的差值变化，在拥堵延迟指数随时间分布的曲线上反映为曲率值，也即拥堵延迟指数的变化量可以是正数、零或负数。
本发明的第三方面的技术方案提供了一种服务器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一项路况分析方法的步骤。
本发明的第四方面的技术方案提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项路况分析方法的步骤。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的路况分析方法的示意流程图；
图2示出了根据本发明的另一个实施例的路况分析方法的示意流程图；
图3示出了根据本发明的再一个实施例的路况分析方法的示意流程图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的路况分析装置的示意框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
下面结合图1至图3对根据本发明的实施例的路况分析方法进行具体说明。
图1示出了根据本发明的一个实施例的路况分析方法的示意流程图。
如图1所示，根据本发明的一个实施例的路况分析方法，包括：步骤S102，按照预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元；步骤S104，在指定时间段内，根据全部路元的车辆行驶记录和预设参数，计算行驶路段的拥堵延迟指数。
在该实施例中，通过预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元，为数据的获取提供了便利，提高了路况分析的可行性，其中，每个路元都具有起点坐标、终点坐标和长度信息，根据全部路元的车辆行驶记录和预设的拥堵延迟指数的计算公式，计算单一行驶方向的拥堵延迟指数，综合考虑了影响行驶路段拥堵情况的多个因素，可以及时有效地反映单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，有利于合理规划行驶路线和改善拥堵现象，节约行驶时间。
其中，预设划分算法包括将路段划分为等长度的多个路元，以路段中的出口(如高速路段的出口或指示灯路口)将路段划分为多个路元，另外，可以针对路段的限速不同相应调整路元的长度。
车辆行驶记录包括车流量、实时车速、平均车速、行驶时间和行驶区域等，车辆行驶数据可以通过路段中设置的图像采集装置或测速器获取，为了减少数据交互压力，可以设置司机客户端上报车辆行驶记录。
在上述实施例中，优选地，拥堵延迟指数用于指示单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，其中，单一行驶方向的拥堵延迟指数计算既可以是双向行驶路段的第一行驶方向或第二行驶方向，也可以是单向行驶路段的行驶方向，拥堵延迟指数的计算适用于各种类型的行驶路段，适用范围广泛，实用性强。
在该实施例中，拥堵延迟指数用于指示单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，单一行驶方向的拥堵延迟指数计算既可以是双向行驶路段的第一行驶方向或第二行驶方向，也可以是单向行驶路段的行驶方向，拥堵延迟指数的计算适用于各种类型的行驶路段，适用范围广泛，实用性强。
图2示出了根据本发明的另一个实施例的路况分析方法的示意流程图。
如图2所示，根据本发明的另一个实施例的路况分析方法，步骤S102，按照预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元，具体包括：步骤S202，将单一行驶方向的行驶路段的所有路元确定为一组路元集合；步骤S204，在计算单一行驶方向的拥堵延迟指数时，根据路元的车辆行驶记录计算单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的通行时间；步骤S206，确定预设参数与任一路元的对应关系；步骤S208，根据对应关系获取单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的自由通行时间和预设权重值；步骤S210，根据通行时间、自由通行时间和预设权重值、预设的拥堵延迟指数的计算公式，确定单一行驶方向的拥堵延迟指数，预设的拥堵延迟指数的计算公式包括：
其中，n表征为大于或等于1的整数，tn表征单一行驶方向的第n个路元的通行时间，Tn表征单一行驶方向的第n个路元的自由通行时间，Wn表征单一行驶方向的第n个路元的预设权重值。
在该实施例中，通过获取单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的通行时间、自由通行时间和预设权重值，为拥堵延迟指数的计算提供了数据支持，进一步提高了拥堵延迟指数的有效性，可以及时有效的反映单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度。
其中，通行时间是指采集目标车辆在路元上行驶通过的时间，目标车辆通过司机客户端各自主动上报的通行时间，服务器侧在滤除异常通行时间后，对大量采集的采集通行时间进行平均化，得到的通行时间均值即为预设时间段内目标车辆在路元的通行时间，更进一步地，为了提高采集的通行时间的准确性，可以选取驾驶记录良好和事故率低的车辆作为目标车辆，另外，自由通行时间是在路元畅通的情况下的理论通行时间，例如，将路段的长度除以速度上限的商值即为一种自由通行时间的获取方法。
另外，预设权重值主要受到历史存储的车流量、人口密度、交通事故频发区等因素的影响，自由通行时间受环境、行驶路段位置、行驶路段限定速度等因素的影响，预设的通行时间可以是以最大限定速度或平均车速通过当前路段的时间。
另外，可以将计算出的拥堵延迟指数与拥堵路段的预设条件进行比较，当拥堵延迟指数满足拥堵路段的预设条件时，将拥堵延迟指数对应的路段坐标和时间记录存储下来，调动这部分数据就可以看到拥堵严重需要改造的道路，可以进一步提高工作效率，比如将拥堵路段的预设条件定为拥堵延迟指数大于或等于2。
图3示出了根据本发明的再一个实施例的路况分析方法的示意流程图。
如图3所示，根据本发明的再一个实施例的路况分析方法，进一步包括：步骤S302，在检测到待进行路况分析的道路为双向行驶路段时，根据第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶路段的方向失衡指数，其中，方向失衡指数用于指示双向行驶路段的两个行驶方向的车流量失衡程度。
在该技术方案中，通过第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶路段的方向失衡指数，提高了双向行驶路段的方向失衡指数的准确性和有效性，通过方向失衡指数确定双向行驶路段是否在指定时间段内形成潮汐车道，其中，方向失衡指数用于指示双向行驶路段的两个行驶方向的车流量失衡程度，当双向行驶路段的两个行驶方向的车流量失衡程度大时，就会形成潮汐车道，因此，通过计算方向失衡指数，提高了潮汐车道识别的效率，能为相关部门的道路改造工作做出及时的指导，有利于改善潮汐车道现象。
其中，可以将计算出的方向失衡指数与潮汐车道的预设条件进行比较，当方向失衡指数满足潮汐车道的预设条件时，将方向失衡指数对应的行驶路段坐标和时间记录存储下来，调动这部分数据就可以看到需要进行潮汐改造的道路，可以进一步提高工作效率，比如将潮汐车道的预设条件定为方向失衡指数大于或等于70％。
另外，也可以识别特定行驶路段在特定时间内的车流量失衡情况，可以人工自行查看方向失衡指数，判断这段时间内的行驶路段是否有潮汐改造的必要，针对性较强。
当行驶路段需要进行潮汐改造时，可以通过车道灯的指示方向变化，控制车道行驶方向来调整车道数，也可以由交警部门通过拉链车来调整双向行驶路段不同行驶方向的车道数，平衡两行驶方向的车流量，还可以通过人工指挥改善双向行驶路段的交通堵塞现象。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：在检测到第一行驶方向的拥堵延迟指数或第二行驶方向的拥堵延迟指数大于或等于预设拥堵延迟指数时，检测方向失衡指数是否大于或等于预设方向失衡指数；在检测到方向失衡指数大于或等于预设方向失衡指数时，确定双向行驶车道在预设时间段内形成潮汐车道。
在该技术方案中，当检测到单一行驶方向上的拥堵延迟指数大于或等于预设拥堵延迟指数时，说明单一行驶方向上发生了拥堵情况，更进一步地，需要检测方向失衡指数，并在检测到方向失衡指数大于或等于预设方向失衡指数时，确定双向行驶车道在预设时间段内形成潮汐车道，以进行交通疏导指挥和/或潮汐改造。
在上述任一技术方案中，优选地，在检测到待进行路况分析的道路为双向行驶道路时，根据第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶道路的方向失衡指数，具体包括：将第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数代入预设的方向失衡指数的计算公式，以计算双向行驶道路的方向失衡指数，预设的方向失衡指数的计算公式包括：
其中，DII表征方向失衡指数，TTIa表征第一行驶方向的拥堵延迟指数，TTIb表征第二行驶方向的拥堵延迟指数，min(TTIa，TTIb)表征对TTIa和TTIb进行取最小值处理，|TTIa‐TTIb|表征计算TTIa和TTIb的差值绝对值。
在该技术方案中，通过公式计算出方向失衡指数，把双向行驶路段的第一行驶方向的拥堵延迟指数和双向行驶路段的第二行驶方向的拥堵延迟指数考虑进去，进一步提高了双向行驶路段的方向失衡指数的准确性和有效性，从而提高了潮汐车道识别的准确性和有效性，当两个行驶方向的拥堵情况差异较大时，且其中一个行驶方向的路况较好时，通过潮汐改造调整车道数，将路况较好的行驶方向的车道更换为拥堵的行驶方向，可以更加有效且及时地改善潮汐车道现象。
另外，在计算方向失衡指数之前，也可以进行拥堵延迟指数的预判，当两个行驶方向都拥堵时，不进行方向失衡指数计算，一方面减小了数据交互压力，另一方面，减小了将两个行驶方向都拥堵的行驶路段误判为潮汐车道的可能性，减小了数据计算压力。
在上述技术方案中，优选地，还包括：在指定时间段内，若检测到任一时刻的拥堵延迟指数的变化量大于或等于预设变化量时，确定不采用任一时刻的拥堵延迟指数进行路况分析。
在该技术方案中，对于路况分析方案而言，指定时间段通常是较长的时间周期，如一个礼拜、一个月、一个季度和一年等，因此，任一时刻的超过预设变化量的拥堵延迟指数大多数为异常脉冲信号，异常脉冲信号并不能反映道路通行状况在指定时间段内的规律，反而影响路况分析的准确性，也即通过不采用超过预设变化量的拥堵延迟指数来保证路况分析的可靠性和准确性。
其中，拥堵延迟指数的变化量是指时间间隔Δt内的拥堵延迟指数TTI的差值变化，在拥堵延迟指数随时间分布的曲线上反映为曲率值，也即拥堵延迟指数的变化量可以是正数、零或负数。
实施例2
如图4所示，本发明的实施例的路况分析装置400，包括：划分单元402，按照预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元；计算单元404：用于在指定时间段内，根据全部路元的车辆行驶记录和预设参数，计算行驶路段的拥堵延迟指数。
在该实施例中，通过预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元，为数据的获取提供了便利，提高了路况分析的可行性，其中，每个路元都具有起点坐标、终点坐标和长度信息，根据全部路元的车辆行驶记录和预设的拥堵延迟指数的计算公式，计算单一行驶方向的拥堵延迟指数，综合考虑了影响行驶路段拥堵情况的多个因素，可以及时有效地反映单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，有利于合理规划行驶路线和改善拥堵现象，节约行驶时间。
其中，预设划分算法包括将路段划分为等长度的多个路元，以路段中的出口(如高速路段的出口或指示灯路口)将路段划分为多个路元，另外，可以针对路段的限速不同相应调整路元的长度。
车辆行驶记录包括车流量、实时车速、平均车速、行驶时间和行驶区域等，车辆行驶数据可以通过路段中设置的图像采集装置或测速器获取，为了减少数据交互压力，可以设置司机客户端上报车辆行驶记录。
在上述实施例中，优选地，拥堵延迟指数用于指示单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，其中，单一行驶方向的拥堵延迟指数计算既可以是双向行驶路段的第一行驶方向或第二行驶方向，也可以是单向行驶路段的行驶方向，拥堵延迟指数的计算适用于各种类型的行驶路段，适用范围广泛，实用性强。
在该实施例中，拥堵延迟指数用于指示单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，单一行驶方向的拥堵延迟指数计算既可以是双向行驶路段的第一行驶方向或第二行驶方向，也可以是单向行驶路段的行驶方向，拥堵延迟指数的计算适用于各种类型的行驶路段，适用范围广泛，实用性强。
在上述任一实施例中，优选地，还包括：确定单元406：用于将单一行驶方向的行驶路段的所有路元确定为一组路元集合；计算单元404还用于：在计算单一行驶方向的拥堵延迟指数时，根据路元的车辆行驶记录计算单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的通行时间；确定单元406还用于：确定预设参数与任一路元的对应关系；计算单元404还用于：根据对应关系获取单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的自由通行时间和预设权重值；确定单元406还用于：根据通行时间、自由通行时间和预设权重值、预设的拥堵延迟指数的计算公式，确定单一行驶方向的拥堵延迟指数，预设的拥堵延迟指数的计算公式包括：
其中，n表征为大于或等于1的整数，tn表征单一行驶方向的第n个路元的通行时间，Tn表征单一行驶方向的第n个路元的自由通行时间，Wn表征单一行驶方向的第n个路元的预设权重值。
在该实施例中，通过获取单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的通行时间、自由通行时间和预设权重值，为拥堵延迟指数的计算提供了数据支持，进一步提高了拥堵延迟指数的有效性，可以及时有效的反映单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度。
其中，通行时间是指采集目标车辆在路元上行驶通过的时间，目标车辆通过司机客户端各自主动上报的通行时间，服务器侧在滤除异常通行时间后，对大量采集的采集通行时间进行平均化，得到的通行时间均值即为预设时间段内目标车辆在路元的通行时间，更进一步地，为了提高采集的通行时间的准确性，可以选取驾驶记录良好和事故率低的车辆作为目标车辆，另外，自由通行时间是在路元畅通的情况下的理论通行时间，例如，将路段的长度除以速度上限的商值即为一种自由通行时间的获取方法。
另外，预设权重值主要受到历史存储的车流量、人口密度、交通事故频发区等因素的影响，自由通行时间受环境、行驶路段位置、行驶路段限定速度等因素的影响，预设的通行时间可以是以最大限定速度或平均车速通过当前路段的时间。
另外，可以将计算出的拥堵延迟指数与拥堵路段的预设条件进行比较，当拥堵延迟指数满足拥堵路段的预设条件时，将拥堵延迟指数对应的路段坐标和时间记录存储下来，调动这部分数据就可以看到拥堵严重需要改造的道路，可以进一步提高工作效率，比如将拥堵路段的预设条件定为拥堵延迟指数大于或等于2。
在上述任一技术方案中，优选地，计算单元404还用于：在检测到待进行路况分析的道路为双向行驶道路时，根据第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶道路的方向失衡指数，其中，方向失衡指数用于指示双向行驶道路的两个行驶方向的车流量失衡程度。
在该技术方案中，通过第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶路段的方向失衡指数，提高了双向行驶路段的方向失衡指数的准确性和有效性，通过方向失衡指数确定双向行驶路段是否在指定时间段内形成潮汐车道，其中，方向失衡指数用于指示双向行驶路段的两个行驶方向的车流量失衡程度，当双向行驶路段的两个行驶方向的车流量失衡程度大时，就会形成潮汐车道，因此，通过计算方向失衡指数，提高了潮汐车道识别的效率，能为相关部门的道路改造工作做出及时的指导，有利于改善潮汐车道现象。
其中，可以将计算出的方向失衡指数与潮汐车道的预设条件进行比较，当方向失衡指数满足潮汐车道的预设条件时，将方向失衡指数对应的行驶路段坐标和时间记录存储下来，调动这部分数据就可以看到需要进行潮汐改造的道路，可以进一步提高工作效率，比如将潮汐车道的预设条件定为方向失衡指数大于或等于70％。
另外，也可以识别特定行驶路段在特定时间内的车流量失衡情况，可以人工自行查看方向失衡指数，判断这段时间内的行驶路段是否有潮汐改造的必要，针对性较强。
当行驶路段需要进行潮汐改造时，可以通过车道灯的指示方向变化，控制车道行驶方向来调整车道数，也可以由交警部门通过拉链车来调整双向行驶路段不同行驶方向的车道数，平衡两行驶方向的车流量，还可以通过人工指挥改善双向行驶路段的交通堵塞现象。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：第一检测单元408，用于在检测到第一行驶方向的拥堵延迟指数或第二行驶方向的拥堵延迟指数大于或等于预设拥堵延迟指数时，检测方向失衡指数是否大于或等于预设方向失衡指数；确定单元406还用于：在检测到方向失衡指数大于或等于预设方向失衡指数时，确定双向行驶车道在预设时间段内形成潮汐车道。
在该技术方案中，当检测到单一行驶方向上的拥堵延迟指数大于或等于预设拥堵延迟指数时，说明单一行驶方向上发生了拥堵情况，更进一步地，需要检测方向失衡指数，并在检测到方向失衡指数大于或等于预设方向失衡指数时，确定双向行驶车道在预设时间段内形成潮汐车道，以进行交通疏导指挥和/或潮汐改造。
在上述任一技术方案中，优选地，计算单元404还用于：将第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数代入预设的方向失衡指数的计算公式，以计算双向行驶道路的方向失衡指数，预设的方向失衡指数的计算公式包括：
其中，DII表征方向失衡指数，TTIa表征第一行驶方向的拥堵延迟指数，TTIb表征第二行驶方向的拥堵延迟指数，min(TTIa，TTIb)表征对TTIa和TTIb进行取最小值处理，|TTIa‐TTIb|表征计算TTIa和TTIb的差值绝对值。
在该实施例中，通过公式计算出方向失衡指数，把双向行驶路段的第一行驶方向的拥堵延迟指数和双向行驶路段的第二行驶方向的拥堵延迟指数考虑进去，进一步提高了双向行驶路段的方向失衡指数的准确性和有效性，从而提高了潮汐车道识别的准确性和有效性，当两个行驶方向的拥堵情况差异较大时，且其中一个行驶方向的路况较好时，通过潮汐改造调整车道数，将路况较好的行驶方向的车道更换为拥堵的行驶方向，可以更加有效且及时地改善潮汐车道现象。
另外，在计算方向失衡指数之前，也可以进行拥堵延迟指数的预判，当两个行驶方向都拥堵时，不进行方向失衡指数计算，一方面减小了数据交互压力，另一方面，减小了将两个行驶方向都拥堵的行驶路段误判为潮汐车道的可能性，减小了数据计算压力。
在上述技术方案中，优选地，还包括：第二检测单元410，用于在指定时间段内，若检测到任一时刻的拥堵延迟指数的变化量大于或等于预设变化量时，确定不采用任一时刻的拥堵延迟指数进行路况分析。
在该技术方案中，对于路况分析方案而言，指定时间段通常是较长的时间周期，如一个礼拜、一个月、一个季度和一年等，因此，任一时刻的超过预设变化量的拥堵延迟指数大多数为异常脉冲信号，异常脉冲信号并不能反映道路通行状况在指定时间段内的规律，反而影响路况分析的准确性，也即通过不采用超过预设变化量的拥堵延迟指数来保证路况分析的可靠性和准确性。
其中，拥堵延迟指数的变化量是指时间间隔Δt内的拥堵延迟指数TTI的差值变化，在拥堵延迟指数随时间分布的曲线上反映为曲率值，也即拥堵延迟指数的变化量可以是正数、零或负数。
实施例3
本发明的实施例的服务器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：按照预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元；在指定时间段内，根据全部路元的车辆行驶记录和预设参数，计算行驶路段的拥堵延迟指数。
在该技术方案中，通过预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元，为数据的获取提供了便利，提高了路况分析的可行性，其中，每个路元都具有起点坐标、终点坐标和长度信息，根据全部路元的车辆行驶记录和预设的拥堵延迟指数的计算公式，计算单一行驶方向的拥堵延迟指数，综合考虑了影响行驶路段拥堵情况的多个因素，可以及时有效地反映单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，有利于合理规划行驶路线和改善拥堵现象，节约行驶时间。
其中，预设划分算法包括将路段划分为等长度的多个路元，以路段中的出口(如高速路段的出口或指示灯路口)将路段划分为多个路元，另外，可以针对路段的限速不同相应调整路元的长度。
车辆行驶记录包括车流量、实时车速、平均车速、行驶时间和行驶区域等，车辆行驶数据可以通过路段中设置的图像采集装置或测速器获取，为了减少数据交互压力，可以设置司机客户端上报车辆行驶记录。
在上述技术方案中，优选地，拥堵延迟指数用于指示单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，其中，单一行驶方向的拥堵延迟指数计算既可以是双向行驶路段的第一行驶方向或第二行驶方向，也可以是单向行驶路段的行驶方向，拥堵延迟指数的计算适用于各种类型的行驶路段，适用范围广泛，实用性强。
在该技术方案中，拥堵延迟指数用于指示单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，单一行驶方向的拥堵延迟指数计算既可以是双向行驶路段的第一行驶方向或第二行驶方向，也可以是单向行驶路段的行驶方向，拥堵延迟指数的计算适用于各种类型的行驶路段，适用范围广泛，实用性强。
在上述任一技术方案中，优选地，在指定时间段内，根据全部路元的车辆行驶记录和预设参数，计算行驶路段的拥堵延迟指数，具体包括：将单一行驶方向的行驶路段的所有路元确定为一组路元集合；在计算单一行驶方向的拥堵延迟指数时，根据路元的车辆行驶记录计算单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的通行时间；确定预设参数与任一路元的对应关系；根据对应关系获取单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的自由通行时间和预设权重值；根据通行时间、自由通行时间和预设权重值、预设的拥堵延迟指数的计算公式，确定单一行驶方向的拥堵延迟指数，预设的拥堵延迟指数的计算公式包括：
其中，n表征为大于或等于1的整数，tn表征单一行驶方向的第n个路元的通行时间，Tn表征单一行驶方向的第n个路元的自由通行时间，Wn表征单一行驶方向的第n个路元的预设权重值。
在该技术方案中，通过获取单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的通行时间、自由通行时间和预设权重值，为拥堵延迟指数的计算提供了数据支持，进一步提高了拥堵延迟指数的有效性，可以及时有效的反映单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度。
其中，通行时间是指采集目标车辆在路元上行驶通过的时间，目标车辆通过司机客户端各自主动上报的通行时间，服务器侧在滤除异常通行时间后，对大量采集的采集通行时间进行平均化，得到的通行时间均值即为预设时间段内目标车辆在路元的通行时间，更进一步地，为了提高采集的通行时间的准确性，可以选取驾驶记录良好和事故率低的车辆作为目标车辆，另外，自由通行时间是在路元畅通的情况下的理论通行时间，例如，将路段的长度除以速度上限的商值即为一种自由通行时间的获取方法。
另外，预设权重值主要受到历史存储的车流量、人口密度、交通事故频发区等因素的影响，自由通行时间受环境、行驶路段位置、行驶路段限定速度等因素的影响，预设的通行时间可以是以最大限定速度或平均车速通过当前路段的时间。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：在检测到待进行路况分析的道路为双向行驶道路时，根据第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶道路的方向失衡指数，其中，方向失衡指数用于指示双向行驶道路的两个行驶方向的车流量失衡程度。
在该技术方案中，通过第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶路段的方向失衡指数，提高了双向行驶路段的方向失衡指数的准确性和有效性，通过方向失衡指数确定双向行驶路段是否在指定时间段内形成潮汐车道，其中，方向失衡指数用于指示双向行驶路段的两个行驶方向的车流量失衡程度，当双向行驶路段的两个行驶方向的车流量失衡程度大时，就会形成潮汐车道，因此，通过计算方向失衡指数，提高了潮汐车道识别的效率，能为相关部门的道路改造工作做出及时的指导，有利于改善潮汐车道现象。
其中，可以将计算出的方向失衡指数与潮汐车道的预设条件进行比较，当方向失衡指数满足潮汐车道的预设条件时，将方向失衡指数对应的行驶路段坐标和时间记录存储下来，调动这部分数据就可以看到需要进行潮汐改造的道路，可以进一步提高工作效率，比如将潮汐车道的预设条件定为方向失衡指数大于或等于70％。
另外，也可以识别特定行驶路段在特定时间内的车流量失衡情况，可以人工自行查看方向失衡指数，判断这段时间内的行驶路段是否有潮汐改造的必要，针对性较强。
当行驶路段需要进行潮汐改造时，可以通过车道灯的指示方向变化，控制车道行驶方向来调整车道数，也可以由交警部门通过拉链车来调整双向行驶路段不同行驶方向的车道数，平衡两行驶方向的车流量，还可以通过人工指挥改善双向行驶路段的交通堵塞现象。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：在检测到第一行驶方向的拥堵延迟指数或第二行驶方向的拥堵延迟指数大于或等于预设拥堵延迟指数时，检测方向失衡指数是否大于或等于预设方向失衡指数；在检测到方向失衡指数大于或等于预设方向失衡指数时，确定双向行驶车道在预设时间段内形成潮汐车道。
在该技术方案中，当检测到单一行驶方向上的拥堵延迟指数大于或等于预设拥堵延迟指数时，说明单一行驶方向上发生了拥堵情况，更进一步地，需要检测方向失衡指数，并在检测到方向失衡指数大于或等于预设方向失衡指数时，确定双向行驶车道在预设时间段内形成潮汐车道，以进行交通疏导指挥和/或潮汐改造。
在上述任一技术方案中，优选地，在检测到待进行路况分析的道路为双向行驶道路时，根据第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶道路的方向失衡指数，具体包括：将第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数代入预设的方向失衡指数的计算公式，以计算双向行驶道路的方向失衡指数，预设的方向失衡指数的计算公式包括：
其中，DII表征方向失衡指数，TTIa表征第一行驶方向的拥堵延迟指数，TTIb表征第二行驶方向的拥堵延迟指数，min(TTIa，TTIb)表征对TTIa和TTIb进行取最小值处理，|TTIa‐TTIb|表征计算TTIa和TTIb的差值绝对值。
在该技术方案中，通过公式计算出方向失衡指数，把双向行驶路段的第一行驶方向的拥堵延迟指数和双向行驶路段的第二行驶方向的拥堵延迟指数考虑进去，进一步提高了双向行驶路段的方向失衡指数的准确性和有效性，从而提高了潮汐车道识别的准确性和有效性，当两个行驶方向的拥堵情况差异较大时，且其中一个行驶方向的路况较好时，通过潮汐改造调整车道数，将路况较好的行驶方向的车道更换为拥堵的行驶方向，可以更加有效且及时地改善潮汐车道现象。
另外，在计算方向失衡指数之前，也可以进行拥堵延迟指数的预判，当两个行驶方向都拥堵时，不进行方向失衡指数计算，一方面减小了数据交互压力，另一方面，减小了将两个行驶方向都拥堵的行驶路段误判为潮汐车道的可能性，减小了数据计算压力。
在上述技术方案中，优选地，还包括：在指定时间段内，若检测到任一时刻的拥堵延迟指数的变化量大于或等于预设变化量时，确定不采用任一时刻的拥堵延迟指数进行路况分析。
在该技术方案中，对于路况分析方案而言，指定时间段通常是较长的时间周期，如一个礼拜、一个月、一个季度和一年等，因此，任一时刻的超过预设变化量的拥堵延迟指数大多数为异常脉冲信号，异常脉冲信号并不能反映道路通行状况在指定时间段内的规律，反而影响路况分析的准确性，也即通过不采用超过预设变化量的拥堵延迟指数来保证路况分析的可靠性和准确性。
其中，拥堵延迟指数的变化量是指时间间隔Δt内的拥堵延迟指数TTI的差值变化，在拥堵延迟指数随时间分布的曲线上反映为曲率值，也即拥堵延迟指数的变化量可以是正数、零或负数。
实施例4
本发明的实施例的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：按照预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元；在指定时间段内，根据全部路元的车辆行驶记录和预设参数，计算行驶路段的拥堵延迟指数。
在该技术方案中，通过预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元，为数据的获取提供了便利，提高了路况分析的可行性，其中，每个路元都具有起点坐标、终点坐标和长度信息，根据全部路元的车辆行驶记录和预设的拥堵延迟指数的计算公式，计算单一行驶方向的拥堵延迟指数，综合考虑了影响行驶路段拥堵情况的多个因素，可以及时有效地反映单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，有利于合理规划行驶路线和改善拥堵现象，节约行驶时间。
其中，预设划分算法包括将路段划分为等长度的多个路元，以路段中的出口(如高速路段的出口或指示灯路口)将路段划分为多个路元，另外，可以针对路段的限速不同相应调整路元的长度。
车辆行驶记录包括车流量、实时车速、平均车速、行驶时间和行驶区域等，车辆行驶数据可以通过路段中设置的图像采集装置或测速器获取，为了减少数据交互压力，可以设置司机客户端上报车辆行驶记录。
在上述技术方案中，优选地，拥堵延迟指数用于指示单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，其中，单一行驶方向的拥堵延迟指数计算既可以是双向行驶路段的第一行驶方向或第二行驶方向，也可以是单向行驶路段的行驶方向，拥堵延迟指数的计算适用于各种类型的行驶路段，适用范围广泛，实用性强。
在该技术方案中，拥堵延迟指数用于指示单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，单一行驶方向的拥堵延迟指数计算既可以是双向行驶路段的第一行驶方向或第二行驶方向，也可以是单向行驶路段的行驶方向，拥堵延迟指数的计算适用于各种类型的行驶路段，适用范围广泛，实用性强。
在上述任一技术方案中，优选地，在指定时间段内，根据全部路元的车辆行驶记录和预设参数，计算行驶路段的拥堵延迟指数，具体包括：将单一行驶方向的行驶路段的所有路元确定为一组路元集合；在计算单一行驶方向的拥堵延迟指数时，根据路元的车辆行驶记录计算单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的通行时间；确定预设参数与任一路元的对应关系；根据对应关系获取单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的自由通行时间和预设权重值；根据通行时间、自由通行时间和预设权重值、预设的拥堵延迟指数的计算公式，确定单一行驶方向的拥堵延迟指数，预设的拥堵延迟指数的计算公式包括：
其中，n表征为大于或等于1的整数，tn表征单一行驶方向的第n个路元的通行时间，Tn表征单一行驶方向的第n个路元的自由通行时间，Wn表征单一行驶方向的第n个路元的预设权重值。
在该技术方案中，通过获取单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的通行时间、自由通行时间和预设权重值，为拥堵延迟指数的计算提供了数据支持，进一步提高了拥堵延迟指数的有效性，可以及时有效的反映单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度。
其中，通行时间是指采集目标车辆在路元上行驶通过的时间，目标车辆通过司机客户端各自主动上报的通行时间，服务器侧在滤除异常通行时间后，对大量采集的采集通行时间进行平均化，得到的通行时间均值即为预设时间段内目标车辆在路元的通行时间，更进一步地，为了提高采集的通行时间的准确性，可以选取驾驶记录良好和事故率低的车辆作为目标车辆，另外，自由通行时间是在路元畅通的情况下的理论通行时间，例如，将路段的长度除以速度上限的商值即为一种自由通行时间的获取方法。
另外，预设权重值主要受到历史存储的车流量、人口密度、交通事故频发区等因素的影响，自由通行时间受环境、行驶路段位置、行驶路段限定速度等因素的影响，预设的通行时间可以是以最大限定速度或平均车速通过当前路段的时间。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：在检测到待进行路况分析的道路为双向行驶道路时，根据第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶道路的方向失衡指数，其中，方向失衡指数用于指示双向行驶道路的两个行驶方向的车流量失衡程度。
在该技术方案中，通过第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶路段的方向失衡指数，提高了双向行驶路段的方向失衡指数的准确性和有效性，通过方向失衡指数确定双向行驶路段是否在指定时间段内形成潮汐车道，其中，方向失衡指数用于指示双向行驶路段的两个行驶方向的车流量失衡程度，当双向行驶路段的两个行驶方向的车流量失衡程度大时，就会形成潮汐车道，因此，通过计算方向失衡指数，提高了潮汐车道识别的效率，能为相关部门的道路改造工作做出及时的指导，有利于改善潮汐车道现象。
其中，可以将计算出的方向失衡指数与潮汐车道的预设条件进行比较，当方向失衡指数满足潮汐车道的预设条件时，将方向失衡指数对应的行驶路段坐标和时间记录存储下来，调动这部分数据就可以看到需要进行潮汐改造的道路，可以进一步提高工作效率，比如将潮汐车道的预设条件定为方向失衡指数大于或等于70％。
另外，也可以识别特定行驶路段在特定时间内的车流量失衡情况，可以人工自行查看方向失衡指数，判断这段时间内的行驶路段是否有潮汐改造的必要，针对性较强。
当行驶路段需要进行潮汐改造时，可以通过车道灯的指示方向变化，控制车道行驶方向来调整车道数，也可以由交警部门通过拉链车来调整双向行驶路段不同行驶方向的车道数，平衡两行驶方向的车流量，还可以通过人工指挥改善双向行驶路段的交通堵塞现象。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：在检测到第一行驶方向的拥堵延迟指数或第二行驶方向的拥堵延迟指数大于或等于预设拥堵延迟指数时，检测方向失衡指数是否大于或等于预设方向失衡指数；在检测到方向失衡指数大于或等于预设方向失衡指数时，确定双向行驶车道在预设时间段内形成潮汐车道。
在该技术方案中，当检测到单一行驶方向上的拥堵延迟指数大于或等于预设拥堵延迟指数时，说明单一行驶方向上发生了拥堵情况，更进一步地，需要检测方向失衡指数，并在检测到方向失衡指数大于或等于预设方向失衡指数时，确定双向行驶车道在预设时间段内形成潮汐车道，以进行交通疏导指挥和/或潮汐改造。
在上述任一技术方案中，优选地，在检测到待进行路况分析的道路为双向行驶道路时，根据第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算双向行驶道路的方向失衡指数，具体包括：将第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数代入预设的方向失衡指数的计算公式，以计算双向行驶道路的方向失衡指数，预设的方向失衡指数的计算公式包括：
其中，DII表征方向失衡指数，TTIa表征第一行驶方向的拥堵延迟指数，TTIb表征第二行驶方向的拥堵延迟指数，min(TTIa，TTIb)表征对TTIa和TTIb进行取最小值处理，|TTIa‐TTIb|表征计算TTIa和TTIb的差值绝对值。
在该技术方案中，通过公式计算出方向失衡指数，把双向行驶路段的第一行驶方向的拥堵延迟指数和双向行驶路段的第二行驶方向的拥堵延迟指数考虑进去，进一步提高了双向行驶路段的方向失衡指数的准确性和有效性，从而提高了潮汐车道识别的准确性和有效性，当两个行驶方向的拥堵情况差异较大时，且其中一个行驶方向的路况较好时，通过潮汐改造调整车道数，将路况较好的行驶方向的车道更换为拥堵的行驶方向，可以更加有效且及时地改善潮汐车道现象。
另外，在计算方向失衡指数之前，也可以进行拥堵延迟指数的预判，当两个行驶方向都拥堵时，不进行方向失衡指数计算，一方面减小了数据交互压力，另一方面，减小了将两个行驶方向都拥堵的行驶路段误判为潮汐车道的可能性，减小了数据计算压力。
在上述技术方案中，优选地，还包括：在指定时间段内，若检测到任一时刻的拥堵延迟指数的变化量大于或等于预设变化量时，确定不采用任一时刻的拥堵延迟指数进行路况分析。
在该技术方案中，对于路况分析方案而言，指定时间段通常是较长的时间周期，如一个礼拜、一个月、一个季度和一年等，因此，任一时刻的超过预设变化量的拥堵延迟指数大多数为异常脉冲信号，异常脉冲信号并不能反映道路通行状况在指定时间段内的规律，反而影响路况分析的准确性，也即通过不采用超过预设变化量的拥堵延迟指数来保证路况分析的可靠性和准确性。
其中，拥堵延迟指数的变化量是指时间间隔Δt内的拥堵延迟指数TTI的差值变化，在拥堵延迟指数随时间分布的曲线上反映为曲率值，也即拥堵延迟指数的变化量可以是正数、零或负数。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提出了一种路况分析方法、路况分析装置、服务器和计算机可读存储介质，通过在指定时间段内，根据全部路元的车辆行驶记录和预设的拥堵延迟指数的计算公式，计算单一行驶方向的拥堵延迟指数和方向失衡指数，可以快速有效的识别出拥堵路段和潮汐车道，有利于改善交通拥堵现象和潮汐车道现象。
综上，根据本发明的实施例的路况分析方案至少能够实现预期的技术效果包括：
(1)一方面，根据实时反馈的车辆行驶记录计算拥堵延迟指数，可以确定车辆分布热点图，基于车辆分布热点图对需要导航的车辆进行拥堵提示，更为及时和准确，尤其对于网约车这种运营车辆来说，可以规划省时的路径和优化动调方案，对于乘客来说，可以提示其步行离开拥堵路段，便于其尽快乘车，同时提升了司机和乘客的使用体验。
(2)另一方面，不需要人工维护图像采集设备和观察路况，根据客户端反馈的车辆驾驶记录，可以设定指定时间段内对行驶路段的路况进行分析，设定指定时间段可以是预设的高峰时段，也可以是基于历史存储的车辆行驶记录统计确定的监控时段，也可以是根据客户端请求确定的特殊时段，如某一路段由于车祸造成拥堵，客户端可以通过上报请求以触发服务器进入指定时间段的路况分析，并通知交管部门。
(3)再一方面，采用反馈的车辆驾驶记录确定拥堵延迟指数，服务器(集群)可以主动抓取或被动接收车辆驾驶记录，但总之属于一种大数据分析方法，因此，样本的数量之大可以克服个体样本的异常数据(例如，司机驾驶不熟练导致的车速过慢)，进而克服测速器等间接测量导致的不准确问题。
(4)又一方面，采用反馈的车辆驾驶记录确定双向行驶路段中的任一行驶方向的拥堵延迟指数，可确定多个行驶路段之间的车流量差异，以确定是否进行相应的道路改造，例如，双向行驶车道包括入城方向的四车道和出城方向的四车道，在早高峰时段，入城方向的四车道的拥堵延迟指数明显高于出城方向的四车道的拥堵延迟指数，可以采用拉链车将车道重新分流为入城方向的六车道和出城方向的两车道，和/或缩短入城方向的十字路口指示灯红灯的持续时间，和/或延长入城方向的十字路口指示灯绿灯的持续时间，和/或击穿绿化隔离带并采用自动升降桩将车道重新分流。
本发明方法中的步骤可根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明装置中的单元可根据实际需要进行合并、划分和删减。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种路况分析方法，其特征在于，包括：
按照预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元；
在指定时间段内，根据全部所述路元的车辆行驶记录和预设参数，计算所述行驶路段的拥堵延迟指数。
2.根据权利要求1所述的路况分析方法，其特征在于，
所述拥堵延迟指数用于指示单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，
其中，所述单一行驶方向为双向行驶路段的第一行驶方向或第二行驶方向，或为单向行驶路段的行驶方向。
3.根据权利要求2所述的路况分析方法，其特征在于，在指定时间段内，根据全部所述路元的车辆行驶记录和预设参数，计算所述行驶路段的拥堵延迟指数，具体包括：
将所述单一行驶方向的行驶路段的所有路元确定为一组路元集合；
在计算所述单一行驶方向的拥堵延迟指数时，根据所述路元的车辆行驶记录计算所述单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的通行时间；
确定所述预设参数与任一所述路元的对应关系；
根据所述对应关系获取所述单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的自由通行时间和预设权重值；
根据所述通行时间、所述自由通行时间和所述预设权重值、预设的拥堵延迟指数的计算公式，确定所述单一行驶方向的拥堵延迟指数，
所述预设的拥堵延迟指数的计算公式包括：
其中，所述n表征为大于或等于1的整数，所述tn表征所述单一行驶方向的第n个路元的通行时间，所述Tn表征所述单一行驶方向的第n个路元的自由通行时间，所述Wn表征所述单一行驶方向的第n个路元的预设权重值。
4.根据权利要求3所述的路况分析方法，其特征在于，还包括：
在检测到待进行路况分析的道路为所述双向行驶道路时，根据所述第一行驶方向的拥堵延迟指数和所述第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算所述双向行驶道路的方向失衡指数，
其中，所述方向失衡指数用于指示所述双向行驶道路的两个行驶方向的车流量失衡程度。
5.根据权利要求4所述的路况分析方法，其特征在于，还包括：
在检测到所述第一行驶方向的拥堵延迟指数或所述第二行驶方向的拥堵延迟指数大于或等于预设拥堵延迟指数时，检测所述方向失衡指数是否大于或等于预设方向失衡指数；
在检测到所述方向失衡指数大于或等于所述预设方向失衡指数时，确定所述双向行驶车道在所述预设时间段内形成潮汐车道。
6.根据权利要求4所述的路况分析方法，其特征在于，在检测到待进行路况分析的道路为所述双向行驶道路时，根据所述第一行驶方向的拥堵延迟指数和所述第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算所述双向行驶道路的方向失衡指数，具体包括：
将所述第一行驶方向的拥堵延迟指数和所述第二行驶方向的拥堵延迟指数代入预设的方向失衡指数的计算公式，以计算所述双向行驶道路的方向失衡指数，
所述预设的方向失衡指数的计算公式包括：
其中，所述DII表征所述方向失衡指数，所述TTIa表征所述行驶路段的第一行驶方向的拥堵延迟指数，所述TTIb表征所述行驶路段的第二行驶方向的拥堵延迟指数，所述min(TTIa，TTIb)表征对所述TTIa和所述TTIb进行取最小值处理，所述|TTIa‐TTIb|表征计算所述TTIa和所述TTIb的差值绝对值。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的路况分析方法，其特征在于，还包括：
在所述指定时间段内，若检测到任一时刻的拥堵延迟指数的变化量大于或等于预设变化量时，确定不采用所述任一时刻的拥堵延迟指数进行路况分析。
8.一种路况分析装置，其特征在于，包括：
划分单元，按照预设划分算法将行驶路段划分为至少一个路元；
计算单元：用于在指定时间段内，根据全部所述路元的车辆行驶记录和预设参数，计算所述行驶路段的拥堵延迟指数。
9.根据权利要求8所述的路况分析装置，其特征在于，
所述拥堵延迟指数用于指示单一行驶方向的行驶路段的车流量拥堵程度，
其中，所述单一行驶方向为双向行驶路段的第一行驶方向或第二行驶方向，或为单向行驶路段的行驶方向。
10.根据权利要求9所述的路况分析装置，其特征在于，还包括：
确定单元：用于将所述单一行驶方向的行驶路段的所有路元确定为一组路元集合；
所述计算单元还用于：在计算所述单一行驶方向的拥堵延迟指数时，根据所述路元的车辆行驶记录计算所述单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的通行时间；
所述确定单元还用于：确定所述预设参数与任一所述路元的对应关系；
所述计算单元还用于：根据所述对应关系获取所述单一行驶方向的一组路元集合的所有路元的自由通行时间和预设权重值；
所述确定单元还用于：根据所述通行时间、所述自由通行时间和所述预设权重值、预设的拥堵延迟指数的计算公式，确定所述单一行驶方向的拥堵延迟指数，
所述预设的拥堵延迟指数的计算公式包括：
其中，所述n表征为大于或等于1的整数，所述tn表征所述单一行驶方向的第n个路元的通行时间，所述Tn表征所述单一行驶方向的第n个路元的自由通行时间，所述Wn表征所述单一行驶方向的第n个路元的预设权重值。
11.根据权利要求10所述的路况分析装置，其特征在于，
所述计算单元还用于：在检测到待进行路况分析的道路为所述双向行驶道路时，根据所述第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数，计算所述双向行驶道路的方向失衡指数，
其中，所述方向失衡指数用于指示所述双向行驶道路的两个行驶方向的车流量失衡程度。
12.根据权利要求11所述的路况分析装置，其特征在于，还包括：
第一检测单元，用于在检测到所述第一行驶方向的拥堵延迟指数或所述第二行驶方向的拥堵延迟指数大于或等于预设拥堵延迟指数时，检测所述方向失衡指数是否大于或等于预设方向失衡指数；
所述确定单元还用于：在检测到所述方向失衡指数大于或等于所述预设方向失衡指数时，确定所述双向行驶车道在所述预设时间段内形成潮汐车道。
13.根据权利要求11所述的路况分析装置，其特征在于，
所述计算单元还用于：将所述第一行驶方向的拥堵延迟指数和第二行驶方向的拥堵延迟指数代入预设的方向失衡指数的计算公式，以计算所述双向行驶道路的方向失衡指数，
所述预设的方向失衡指数的计算公式包括：
所述DII表征所述方向失衡指数，所述TTIa表征所述行驶路段的第一行驶方向的拥堵延迟指数，所述TTIb表征所述行驶路段的第二行驶方向的拥堵延迟指数，所述min(TTIa，TTIb)表征对所述TTIa和所述TTIb进行取最小值处理，所述|TTIa‐TTIb|表征计算所述TTIa和所述TTIb的差值绝对值。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的路况分析装置，其特征在于，还包括：
第二检测单元，用于在所述指定时间段内，若检测到任一时刻的拥堵延迟指数的变化量大于或等于预设变化量时，确定不采用所述任一时刻的拥堵延迟指数进行路况分析。
15.一种服务器，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项路况分析方法的步骤。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项路况分析方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181218 |
|
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