CN109920245A - 基于gps浮动车信息的交通状态判别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法，包括数据的预处理、地图的匹配、浮动车速度计算等过程，其中地图匹配是该方法的核心过程。采用了该发明中的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法，可以使得GPS浮动车在地图上的匹配准确率更高，计算的平均速度准确性也高。同时该方法更好地弥补了电警卡口、视频采集设备不能覆盖的路段，并通过融合电警卡口、视频、浮动车三者的数据，能够更好的表示城市道路交通状况，方便人们出行，成本也更低，具有更广泛的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及城市交通技术领域，尤其涉及信息采集技术领域，具体是指一种基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法。
背景技术
浮动车技术是一种道路信息采集方式，它可以提供实时的城市路况信息，是近年来国际智能交通***中所采用的获取路段交通信息的先进技术手段之一，具有应用方便、经济、覆盖范围广的特点；浮动车是由安装有车载GPS(全球定位***)设备，行驶在实际路段上的车辆构成；浮动车GPS定位***通过某种通讯方法，按照一定的周期将浮动车的经纬度、瞬时速度、行驶方向角、时间、设备编号等数据传到后台数据库。后台计算机处理中心将浮动车数据进行汇总，经过特定的算法模型和技术处理，生成能够反映实时路段情况的交通信息，能够全天候的监控道路的交通状况。浮动车算法中核心算法是地图匹配，有效地解决地图匹配问题是实现浮动车技术的基础，通过一定的通信手段，采取相应的技术措施，对道路网上的路况实现全天候的监测，所谓地图匹配，指的是通过特定模型和算法，将装载GPS终端设备的浮动车在行驶过程中采集到的当前车辆行驶轨迹与电子地图中的道路信息关联起来，最终输出车辆在道路上的具***置。现有技术的地图匹配方法是通过投影距离、车辆行驶方向与路段矢量方向差值加权的方法进行地图匹配，判断出车辆行驶的路段。当车辆行驶速度较小时，车辆传来的行驶方向角不准确，就不能进行应用，现在的匹配方法没有对此分开处理；还有当电子地图是双向路段进行匹配时(不是匹配道路中心线)，并且地图不是矢量图(即不知道路段的方向)，现有技术的地图匹配没有说明甄别双向路段的方法。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够甄别双向路段的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法。
为了实现上述目的，本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法如下：
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)采集GPS浮动车的当前GPS点；
(2)判断当前GPS点是否在GPS数据库范围内，若在所述的GPS数据库范围内，则继续步骤(3)，否则返回至步骤(1)；
(3)获取在合理范围内的n个候选路段，其中n为任意正整数；
(4)计算每个候选路段的匹配权重值；
(5)判断最大匹配权重值与其他剩余候选路段的匹配权重值的差值是否大于第一阈值，若大于第一阈值，则删除该具有最大匹配权重值的候选路段并返回至步骤(5)，否则继续步骤(6)；
(6)选取匹配权重值最大的两条候选路段并进行甄别以获取最终候选路段；
(7)计算所述的GPS浮动车的平均速度并获取任意候选路段的路段速度；
(8)判断任意候选路段的交通状态。
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的步骤(4)中，
当所述的GPS浮动车的瞬时速度小于第二阈值时，所述的匹配权重值通过以下公式计算得到：
当所述的GPS浮动车的瞬时速度大于第二阈值时，所述的匹配权重值通过以下公式计算得到：
其中，为第i个候选路段的匹配权重值，为当前GPS点距离第i个候选路段的垂直距离的归一化值， 为所述的GPS浮动车的行驶方向与第i个候选路段方向夹角的归一化值，kθ为所述的行驶方向的权值系数，kd为当前GPS点距离第i个候选路段的垂直距离的权值系数，kθ+kd＝1，i为任意正整数且i≤n。
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的匹配权重值公式中，
且
其中，di为当前GPS点距离第i个候选路段的垂直距离，ΔGPS为当前GPS点的平均误差，
θi为所述的GPS浮动车的行驶方向与第i个候选路段方向的夹角。
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的θi通过以下公式计算得到：
θi＝abs(θ2-θg)×π/180
其中，θ2为第i个候选路段的方向角，θg为所述的GPS浮动车的方向角。
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的步骤(6)中，所述的匹配权重值最大的两条候选路段分别为路段A和路段B，所述的路段A的匹配点为(XA，YA)，所述的路段B的匹配点为(XB，YB)，所述的XA，XB分别为路段A和路段B的横坐标，所述的YA，YB分别为路段A和路段B的纵坐标，根据所述的路段A和路段B匹配点的坐标大小以及所述的GPS浮动车行驶方向的角度来决定最终候选路段。
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的最终候选路段具体为：
当XA＞XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[90°,270°]之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＞XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°，90°)∪(270°，360°)之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[90°,270°]之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°，90°)∪(270°，360°)之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＝XB，YA＞YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[225°,315°]之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当XA＝XB，YA＞YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[45°,135°]之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＝XB，YA＜YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[225°,315°]之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＝XB，YA＜YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[45°,135°]之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°,45°)∪(315°,360°)之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(135°,225°)之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°,45°)∪(315°,360°)之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(135°,225°)之间时，所述的最终候选路段为路段B。
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的GPS浮动车的行驶方向在正北方向时，所述的GPS浮动车的行驶方向的角度为0°。
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的步骤(7)中，所述的获取任意候选路段的路段速度包括以下步骤：
(7.1)计算任意一条候选路段在第一周期阈值的平均速度；
(7.2)判断是否存在大于第三阈值或小于第四阈值的平均速度，若存在，则将该平均速度剔除并继续步骤(7.3)，否则直接进行步骤(7.3)；
(7.3)将剩余的平均速度进行平均计算以得到路段速度。
采用了该发明中的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法，可以使得GPS浮动车在地图上的匹配准确率更高，计算的平均速度准确性也高。同时该方法更好地弥补了电警卡口、视频采集设备不能覆盖的路段，并通过融合电警卡口、视频、浮动车三者的数据，能够更好的表示城市道路交通状况，方便人们出行，成本也更低，具有更广泛的应用范围。
附图说明
图1为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中地图匹配过程的流程示意图。
图2为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中计算平均速度的第一阶段过程的流程示意图。
图3为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中计算平均速度的第二阶段过程的流程示意图。
图4为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中计算平均速度的示意图。
图5为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中处理异常点的示意图。
图6为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中查找GPS点合理范围内的路径示意图。
图7为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中计算路段方向的示意图。
图8为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中甄别双向路段的示意图。
图9为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中甄别双向路段的另一示意图。
图10为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的流程示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)采集GPS浮动车的当前GPS点；
(2)判断当前GPS点是否在GPS数据库范围内，若在所述的GPS数据库范围内，则继续步骤(3)，否则返回至步骤(1)；
(3)获取在合理范围内的n个候选路段，其中n为任意正整数；
(4)计算每个候选路段的匹配权重值；
(5)判断最大匹配权重值与其他剩余候选路段的匹配权重值的差值是否大于第一阈值，若大于第一阈值，则删除该具有最大匹配权重值的候选路段并返回至步骤(5)，否则继续步骤(6)；
(6)选取匹配权重值最大的两条候选路段并进行甄别以获取最终候选路段；
(7)计算所述的GPS浮动车的平均速度并获取任意候选路段的路段速度；
(8)判断任意候选路段的交通状态。
请参阅图1所示，其为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中地图匹配过程的流程示意图。上述步骤(1)～(6)为具体的地图匹配过程。
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的步骤(4)中，
当所述的GPS浮动车的瞬时速度小于第二阈值时，所述的匹配权重值通过以下公式1计算得到：
当所述的GPS浮动车的瞬时速度大于第二阈值时，所述的匹配权重值通过以下公式2计算得到：
其中，为第i个候选路段的匹配权重值，为当前GPS点距离第i个候选路段的垂直距离的归一化值， 为所述的GPS浮动车的行驶方向与第i个候选路段方向夹角的归一化值，kθ为所述的行驶方向的权值系数，kd为当前GPS点距离第i个候选路段的垂直距离的权值系数，kθ+kd＝1，i为任意正整数且i≤n。
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的匹配权重值公式中，其中，
公式3和公式4中，di为当前GPS点距离第i个候选路段的垂直距离，ΔGPS为当前GPS点的平均误差，
θi为所述的GPS浮动车的行驶方向与第i个候选路段方向的夹角。
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的θi通过以下公式计算得到：
θi＝abs(θ2-θg)×π/180 (公式5)；
其中，θ2为第i个候选路段的方向角，θg为所述的GPS浮动车的方向角。
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的步骤(6)中，所述的匹配权重值最大的两条候选路段分别为路段A和路段B，所述的路段A的匹配点为(XA，YA)，所述的路段B的匹配点为(XB，YB)，所述的XA，XB分别为路段A和路段B的横坐标，所述的YA，YB分别为路段A和路段B的纵坐标，根据所述的路段A和路段B匹配点的坐标大小以及所述的GPS浮动车行驶方向的角度来决定最终候选路段。
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的最终候选路段具体为：
当XA＞XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[90°,270°]之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＞XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°，90°)∪(270°，360°)之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[90°,270°]之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°，90°)∪(270°，360°)之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＝XB，YA＞YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[225°,315°]之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当XA＝XB，YA＞YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[45°,135°]之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＝XB，YA＜YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[225°,315°]之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＝XB，YA＜YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[45°,135°]之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°,45°)∪(315°,360°)之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(135°,225°)之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°,45°)∪(315°,360°)之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(135°,225°)之间时，所述的最终候选路段为路段B。
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的GPS浮动车的行驶方向在正北方向时，所述的GPS浮动车的行驶方向的角度为0°。
该基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的步骤(7)中，所述的获取任意候选路段的路段速度包括以下步骤：
(7.1)计算任意一条候选路段在第一周期阈值的平均速度；
(7.2)判断是否存在大于第三阈值或小于第四阈值的平均速度，若存在，则将该平均速度剔除并继续步骤(7.3)，否则直接进行步骤(7.3)；
(7.3)将剩余的平均速度进行平均计算以得到路段速度。
请参阅图2、图3所示，其分别为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中计算平均速度的第一阶段过程和第二阶段过程的流程示意图。在GPS浮动车平均速度计算过程中，首先获得匹配后的GPS点，记录下匹配道路的ID(linkid)、该车的ID(Carid)、匹配到路段的位置(Pos)、该GPS定位的时刻ti及距前一个匹配点的距离为d(i-1,i)；d(i-1,i)可以通过arcgis直接获取；其次判断前一个匹配点和当前匹配点是否在同一路段以及行驶方向是否相同，若是则取计算时间为t(i-1,i)＝ti-t(i-1)，若前一个匹配点和当前匹配点不在同一路段上或者前一个匹配点和当前匹配点在同一路段但是行驶方向不同(即浮动车在原道路上掉头行驶)，通过Arcgis搜索路径，获得相邻匹配点的距离，计算相邻匹配点的行驶时间t(i-1,i)＝ti-t(i-1)；然后计算相邻匹配点的平均速度V(i-1,i)：
如果V(i-1,i)大于等于浮动车在该时刻传过来的瞬时速度Vss，则将该时刻的平均速度取为V(i-1,i)，否则平均速度通过公式7计算得到：
该速度对应的时刻为车辆通过下游交叉口的时刻。当前出租车匹配到路段ID与前一时刻的匹配不一样时，计算出的速度匹配到两个路段上，同时作为两个路段的样本。
在实际应用中，GPS浮动车速度详细的计算方法如下：
请参阅图4所示，其为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中计算平均速度的示意图。浮动车的GPS点匹配到路段上以后，根据匹配点的位置计算FCD的平均速度V(i-1,i)，假设出租车GPS在道路上的匹配点是图4上的1,2,3,4,5。a,b,c是路口的交叉点。
平均速度的计算方法如下：
(1)如果出租车的匹配点跨路段例如1,3匹配点，在路段ab上没有匹配点，行驶距离是L13(行驶距离可以通过Arcgis服务获得)，由于在gis服务上不能记录车辆经过的路径，所以不能计算在路段ab上的速度，本文让匹配点落在哪个路段上就作为那个路段的速度，例如匹配点1,3分别落在1a路段和bc路段上，则路段通过1,3两个匹配点计算出来的速度(计算方式见公式8和公式9)，代表路段1a和bc的速度，速度对应的时间为GPS点匹配到3点的时间(即路段相邻两个匹配点ID不同时，计算出来的速度代表两个路段的速度)
(2)如果出租车的匹配点不跨路段例如2,5匹配点都在路段ab上，相邻两个匹配点ID相同时，计算出来的速度表示该路段的速度，速度对应的时间为最新匹配点的时间，具体通过公式10计算得到：
(3)请参阅图5，其为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中处理异常点的示意图。在路段ab上，如果第一个GPS点匹配在路段ab上，第二个GPS点匹配到路段cd上，第三个GPS点匹配到路段ab上，则第二个GPS点匹配错误，计算时将其抛弃，用第一个和第三个GPS点计算速度。只有当多个GPS点落在同一个路段上时，才能判断是否有错误的匹配点，如果第一个GPS点和第三个GPS点不在同一个路段上，则不能判断第二个GPS点是否匹配错误。
在实际应用中，计算路段速度方式如下：
获取某一路段当前时刻前T分钟的所有浮动车的数据，将速度小于某个合理的经过训练的数值的数据剔除，按照路段车辆行驶情况，设定一个最大阈值V0,如果T分钟的数据样本有大于V0的，也将其剔除，然后将其余的数据进行平均，如果T分钟的样本数据小于某个合理的经过训练的数值，那么将该时刻的平均速度与前面的速度进行融合作为该时刻的路段速度，否则直接将数据进行平均作为该时刻的路段速度。
请参阅图6所示，其为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中查找GPS点合理范围内的路径示意图，具体方法如下：
以浮动车GPS点位为中心，寻找周围合理范围内的所有路径如图1所示。在Arcgis服务上可以自动找到GPS点位合理范围内的所有路径，由于每段路径都是有折线组成的，获得所有路径的同时，也能够获得路径上所有拐点的坐标。假设拐点的坐标为RPi(xi,yi)，GPS点的坐标为P(x0,y0),以图6中为例，计算GPS点(P点)到路段CE的距离；
其中，GPSi(x0,y0)点到C(x1,y1)和E(x2,y2)直线的距离计算公式如下：
在实际应用中，循环查找该GPS点距离所有符合条件的路径的垂直距离，具体的计算方法如下：
通过GIS服务可以得知图6中A、B、C、E、F、G各个拐点的经纬度，其中P点表示GPS的定位点，根据三角形定理我们可以计算P点到各折线的垂直距离；但是当P点到折线的垂线在折线以外时，本申请取P到起点或讫点的距离，例如在ΔPAB中，P到AB的距离取PB的长；在中P到FG的距离取PF；本文在计算垂足前，首先计算P点到折线的垂线是否在折线内，以图6中ΔPCE为例，判断公式如下：
当t≤0时，P在CE上的垂足在EC的延长线上，距离取PC的长：
当t≥1时，P在CE上的垂足在CE的延长线上，距离取PE的长：
当0＜t＜1时，P在CE上的垂足在CE上，设垂足的坐标为D(Xd,Yd)，计算公式如下：
通过垂足的坐标将GPS匹配点拉到匹配路段上(P点在路段CE上的匹配点即为D点或者C、E点)。
在实际应用中，请参阅图7所示，其为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中计算路段方向的示意图：假设一条路段两个拐点的坐标分别为1(x1,y1)和2(x2,y2)，则
可以得到GPS浮动车与正北方向的夹角θ2为：
或
θ2＝270°-θ1 (公式19)；
其中θ2取与车辆方向角接近的那个值。
在实际应用中，对计算的路段权重进行排序，确定匹配路段，方法如下：
计算最大权重的路段与其他符合条件的路段的差值，如果差值大于最大权重的经过训练得到的某个比例，则将该路段排除，不作为匹配对象。
经过上面计算可以得到该GPS的候选匹配路段及在该路段上的匹配点(垂足)，其中每个路段权重值从大到小排列，将每个路段上的最大权值赋值给该路段。
在实际应用中，选取权重最大的路段(一般就是一条路段的两个行驶方向)进行双向路段方向的甄别，甄别方法如下：
在进行地图匹配时，用的地图图层是双向路段，道路中心线只用来寻找相邻匹配点间的距离。由于是一条道路的双向路段，并且双向路段的ID不同，那么就需要对浮动车匹配到一条道路上的哪个方向进行甄别，详细的甄别方法如下所示：
在实际应用中，请参阅图8、图9所示，其分别为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法中甄别双向路段的两个示意图：
设A,B是一条道路的双向路段，以浮动车GPS的经纬度在不同路段上的匹配点坐标为基准，如GPS原始数据为(X0，Y0)，在不同路段上的匹配点分别为(X1，Y1)、(X2，Y2)......(Xn，Yn),选择匹配权重最大和次大的两个路段，假设一个原始浮动车的GPS匹配最大和次大的权重路段分别为路段A和路段B(A,B是一条路段的两个方向),如何甄别是匹配到哪个路段上，匹配逻辑如下：
当XA＞XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[90°,270°]之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＞XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°，90°)∪(270°，360°)之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[90°,270°]之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°，90°)∪(270°，360°)之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＝XB，YA＞YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[225°,315°]之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当XA＝XB，YA＞YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[45°,135°]之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＝XB，YA＜YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[225°,315°]之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＝XB，YA＜YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[45°,135°]之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°,45°)∪(315°,360°)之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(135°,225°)之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°,45°)∪(315°,360°)之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(135°,225°)之间时，所述的最终候选路段为路段B。
最后获得GPS点匹配的最终路段及其在路段上的匹配坐标以及时间。
在实际应用中，请参阅图10所示，其为本发明的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法的流程示意图，该方法包括数据的预处理、地图的匹配、浮动车速度计算等过程，其中地图匹配是该方法的核心过程。
采用了该发明中的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法，可以使得GPS浮动车在地图上的匹配准确率更高，计算的平均速度准确性也高。同时该方法更好地弥补了电警卡口、视频采集设备不能覆盖的路段，并通过融合电警卡口、视频、浮动车三者的数据，能够更好的表示城市道路交通状况，也使得更好的进行行驶路段的规划以方便人们出行，同时成本也更低，具有更广泛的应用范围。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (8)
1.一种基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)采集GPS浮动车的当前GPS点；
(2)判断当前GPS点是否在GPS数据库范围内，若在所述的GPS数据库范围内，则继续步骤(3)，否则返回至步骤(1)；
(3)获取在合理范围内的n个候选路段，其中n为任意正整数；
(4)计算每个候选路段的匹配权重值；
(5)判断最大匹配权重值与其他剩余候选路段的匹配权重值的差值是否大于第一阈值，若大于第一阈值，则删除该具有最大匹配权重值的候选路段并返回至步骤(5)，否则继续步骤(6)；
(6)选取匹配权重值最大的两条候选路段并进行甄别以获取最终候选路段；
(7)计算所述的GPS浮动车的平均速度并获取任意候选路段的路段速度；
(8)判断任意候选路段的交通状态。
2.根据权利要求1所述的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法，其特征在于，所述的步骤(4)中，
当所述的GPS浮动车的瞬时速度小于第二阈值时，所述的匹配权重值通过以下公式计算得到：
当所述的GPS浮动车的瞬时速度大于第二阈值时，所述的匹配权重值通过以下公式计算得到：
其中，为第i个候选路段的匹配权重值，为当前GPS点距离第i个候选路段的垂直距离的归一化值， 为所述的GPS浮动车的行驶方向与第i个候选路段方向夹角的归一化值，kθ为所述的行驶方向的权值系数，kd为当前GPS点距离第i个候选路段的垂直距离的权值系数，kθ+kd＝1，i为任意正整数且i≤n。
3.根据权利要求2所述的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法，其特征在于，所述的匹配权重值公式中，
且
其中，di为当前GPS点距离第i个候选路段的垂直距离，ΔGPS为当前GPS点的平均误差，θi为所述的GPS浮动车的行驶方向与第i个候选路段方向的夹角。
4.根据权利要求3所述的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法，其特征在于，所述的θi通过以下公式计算得到：
θi＝abs(θ2-θg)×π/180
其中，θ2为第i个候选路段的方向角，θg为所述的GPS浮动车的方向角。
5.根据权利要求1所述的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法，其特征在于，所述的步骤(6)中，所述的匹配权重值最大的两条候选路段分别为路段A和路段B，所述的路段A的匹配点为(XA，YA)，所述的路段B的匹配点为(XB，YB)，所述的XA，XB分别为路段A和路段B的横坐标，所述的YA，YB分别为路段A和路段B的纵坐标，根据所述的路段A和路段B匹配点的坐标大小以及所述的GPS浮动车行驶方向的角度来决定最终候选路段。
6.根据权利要求5所述的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法，其特征在于，所述的最终候选路段具体为：
当XA＞XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[90°,270°]之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＞XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°，90°)∪(270°，360°)之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[90°,270°]之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°，90°)∪(270°，360°)之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＝XB，YA＞YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[225°,315°]之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当XA＝XB，YA＞YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[45°,135°]之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＝XB，YA＜YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[225°,315°]之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当XA＝XB，YA＜YB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在[45°,135°]之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°,45°)∪(315°,360°)之间时，所述的最终候选路段为路段B；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(135°,225°)之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(0°,45°)∪(315°,360°)之间时，所述的最终候选路段为路段A；
当YA＝YB，XA＜XB且所述的GPS浮动车的行驶方向的角度在(135°,225°)之间时，所述的最终候选路段为路段B。
7.根据权利要求6所述的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法，其特征在于，所述的GPS浮动车的行驶方向在正北方向时，所述的GPS浮动车的行驶方向的角度为0°。
8.根据权利要求1所述的基于GPS浮动车信息的交通状态判别方法，其特征在于，所述的步骤(7)中，所述的获取任意候选路段的路段速度包括以下步骤：
(7.1)计算任意一条候选路段在第一周期阈值的平均速度；
(7.2)判断是否存在大于第三阈值或小于第四阈值的平均速度，若存在，则将该平均速度剔除并继续步骤(7.3)，否则直接进行步骤(7.3)；
(7.3)将剩余的平均速度进行平均计算以得到路段速度。
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