CN112837542B - 一种高速公路段交通量统计方法、装置、存储介质及终端 - Google Patents
一种高速公路段交通量统计方法、装置、存储介质及终端 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种高速公路段交通量统计方法、装置、存储介质及终端，该方法包括：提取待统计高速公路段上每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点；其中每个数据采集断面为公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置；将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合；基于预设距离将待统计高速公路段划分为子路段集合，并对子路段集合中每个子路段设定标记桩；基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间；根据每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间统计每个标记桩在预设时间段内的交通量。因此，采用本申请实施例，可以提高高速公路段交通量统计的精度。
Description
技术领域
本发明涉及智慧交通技术领域，特别涉及一种高速公路段交通量统计方法、装置、存储介质及终端。
背景技术
交通量是公路网运行监测与管理的重要指标。数据源对交通量估计有重要影响，常用的数据源包括浮动车数据、收费站数据、门架数据、视频数据、卡口数据、微波雷达数据等。除此之外，随着全国高速公路网取消省界站的同时，在省界收费站位置和交通分流的位置设置ETC门架***，ETC门架数据能够估计两个门架之间的流量，如何融合以上不同来源数据，估计公路网交通量是需要解决的技术难题。
在现有技术中，专利号为CN202010495061.5的发明提出一种多源数据的高速公路断面流量估计方法，在高速公路断面交通检测设备分布稀疏的情况下，利用历史收费数据和车检器数据，还原车辆运行状态，并通过分析路网收费站之间的流量转移关系，对断面流量进行估计；同时利用RBF神经网络模型做进一步校正，实现了在检测设备分布稀疏的情形下断面流量的估计。
专利号为CNCN201510439696.2的发明提出一种基于视频的交通流量获取方法，首先通过绘制虚拟线框并获取一个检测区域；然后对每一帧检测区域图像提取运动前景并通过腐蚀和膨胀、连通区域过滤后，提取每一块连通区域中的SURF(Speeded up robustfeatures)特征点；最后，提取每一块连通区域的最小外接矩形，当且仅当当前帧的某一连通区域不在虚拟线框内，且该连通区域块与上一帧中某个与虚拟线框相交的连通区域块的SURF特征点匹配达到90％以上，则认为有一车辆通过虚拟线框，从而完成交通流量的获取。
专利号为CN201811551980.9的发明提出一种基于出租车GPS数据与卡口数据融合的城市路网流量估计方法，具体步骤包括(1)出租车GPS轨迹数据映射；(2)出租车速度特征提取；(3)路网特征统计；(4)路段之间相似性分析；(5)估计模型建立；(6)流量估计模型选择；(7)建立基于支持向量机的流量估计模型。
现有技术考虑的数据源有限，无法充分利用收费站数据、门架数据、视频数据、卡口数据、微波雷达数据等不同来源数据估计交通量。
因此，如何找到一种有效的方法，实现融合以上不同来源数据，估计公路网交通量是亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种高速公路段交通量统计方法、装置、存储介质及终端。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
第一方面，本申请实施例提供了一种高速公路段交通量统计方法，方法包括：
提取待统计高速公路段上每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点；其中，每个数据采集断面为公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置；
将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合；
基于预设距离将待统计高速公路段划分为子路段集合，并对子路段集合中每个子路段设定标记桩；
基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间；
根据每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间统计每个标记桩在预设时间段内的交通量。
可选的，将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合，包括：
将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点所产生的多个参数转换为预设标准表达方式，生成转换后的每辆车的轨迹点集合；其中，转换后的每辆车的轨迹点集合中各轨迹点对应多个转换后的参数；
从转换后的每辆车的轨迹点集合中各轨迹点对应多个转换后的参数中获取每辆车经过每个数据采集断面的通行时刻；
基于每辆车经过每个数据采集断面的通行时刻将转换后的每辆车的轨迹点集合中各轨迹点进行升序排序，生成排序后的每辆车的轨迹点集合；
将排序后的每辆车的轨迹点集合进行异常数据处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合。
可选的，将排序后的每辆车的轨迹点集合进行异常数据处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合，包括：
从排序后的每辆车的轨迹点集合中统计出位置相同、车牌相同、行驶方向相同以及抓拍时间符合预设范围的轨迹点；
将统计出的位置相同、车牌相同、行驶方向相同以及抓拍时间符合预设范围的轨迹点进行合并后生成每辆车的第一轨迹点集合；以及，
从每辆车的第一轨迹点集合中剔除断面时间错误轨迹点，生成每辆车的第二轨迹点集合；以及
从每辆车的第二轨迹点集合中剔除断面里程桩号为空值的数据，生成每辆车的第三轨迹点集合；以及
当每辆车存在多个不同时段的轨迹点时，将每辆车的第三轨迹点集合进行轨迹分段处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合。
可选的，基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间，包括：
当每辆车在相邻数据采集断面均存在多个轨迹点且轨迹点对应的多个参数完整时，统计相邻数据采集断面之间的标记桩个数；
基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合获取每辆车通过相邻数据采集断面的通行时刻；
基于标记桩个数与通行时刻计算每辆车经过标记桩的通行时间；
其中，相邻数据采集断面之间的标记桩个数计算公式为：
其中，每辆车经过标记桩的时间计算公式为：
可选的，基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间，包括：
当每辆车在相邻数据采集断面均存在一个轨迹点时，统计相邻数据采集断面之间的标记桩个数；
判断是否存在相同时段通过的其他车辆；
若存在，基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合获取其他车辆经过相邻数据采集断面的通行时刻；
将所述其他车辆经过所述相邻数据采集断面的通行时刻之间的时间段确定为所述每辆车在相邻数据采集断面的通行时间段；或者，
若不存在，获取预先设定的默认历史通行时间段；
将预先设定的默认历史通行时刻确定为每辆车在相邻数据采集断面的通行时刻；
基于相邻数据采集断面之间的标记桩个数与每辆车在相邻数据采集断面的通行时刻计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间。
相同时段通过其他车辆时的每辆车经过设定的每个标记桩的时间计算公式为：
不存在相同时段通过其他车辆时的每辆车经过设定的每个标记桩的时间计算公式为：
第二方面，本申请实施例提供了一种高速公路段交通量统计装置，装置包括：
轨迹点提取模块，用于提取待统计高速公路段上每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点；其中，每个数据采集断面为公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置；
轨迹点预处理模块，用于将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合；
标记桩设定模块，用于基于预设距离将待统计高速公路段划分为子路段集合，并对子路段集合中每个子路段设定标记桩；
通行时间计算模块，用于基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间；
交通量统计模块，用于根据每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间统计每个标记桩在预设时间段内的交通量。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。
第四方面，本申请实施例提供一种终端，可包括：处理器和存储器；其中，存储器存储有计算机程序，计算机程序适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。
本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
在本申请实施例中，高速公路段交通量统计装置首先提取待统计高速公路段上每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点，其中每个数据采集断面为公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置，再将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合，然后基于预设距离将待统计高速公路段划分为子路段集合，并对子路段集合中每个子路段设定标记桩，其次基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间，最后根据每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间统计每个标记桩在预设时间段内的交通量。由于本申请通过公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置采集车辆通行数据来推测每个车辆经过路段的位置和时间，最后根据车辆经过路段的位置和时间计算设定的每个标记桩在预设时间段的交通量，从而提高了高速公路段交通量统计的精度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本申请实施例提供的一种高速公路段交通量统计方法的流程示意图；
图2是本申请实施例提供的一种利用高速公路段交通量统计过程的示意框图；
图3是本申请实施例提供的另一种高速公路段交通量统计方法的流程示意图；
图4是本申请实施例提供的一种高速公路段交通量统计装置的示意图；
图5是本申请实施例提供的一种终端示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。
应当明确，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的***和方法的例子。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
到目前为止，现有技术考虑的数据源有限，无法充分利用收费站数据、门架数据、视频数据、卡口数据、微波雷达数据等不同来源数据估计交通量。为此，本申请提供了一种高速公路段交通量统计方法、装置、存储介质及终端，以解决上述相关技术问题中存在的问题。本申请提供的技术方案中，由于本申请通过公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置采集车辆通行数据来推测每个车辆经过路段的位置和时间，最后根据车辆经过路段的位置和时间计算设定的每个标记桩在预设时间段的交通量，从而提高了高速公路段交通量统计的精度，下面采用示例性的实施例进行详细说明。
下面将结合附图1-附图3，对本申请实施例提供的高速公路段交通量统计方法进行详细介绍。该方法可依赖于计算机程序实现，可运行于基于冯诺依曼体系的高速公路段交通量统计装置上。该计算机程序可集成在应用中，也可作为独立的工具类应用运行。
图1为本申请实施例提供了一种高速公路段交通量统计方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例的方法可以包括以下步骤：
S101，提取待统计高速公路段上每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点；其中，每个数据采集断面为公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置；
其中，每个数据采集断面为公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置，例如收费站设备、卡口设备、微波雷达设备、视频设备、门架设备等不同类型的数据采集设备。
通常，在取待统计高速公路段上每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点之前，还需要设定统一标准的数据表达方式，由于不同类型的数据采集设备采集的数据格式不一致，本申请为了方便数据处理，需要提前设定标准统一的数据表达方式，方便将不同数据采集设备采集的数据进行转换，然后再根据地理信息的路网数据确定出待统计的高速公路段。
在一种可能的实现方式中，在统计高速公路交通量时，首先统一不同来源数据采集断面的位置表达方式。将所有数据采集断面的位置表达方式统一为同一套标准，例如，采用道路名称、里程桩号、道路方向确定数据采集设备所在断面的位置。标准化后的车辆轨迹(Trajectory)包含车辆编号(Carid)，时间(Time)，位置里程桩号(Stake)，道路方向(Direction)，数据源(Source)。因此统一的标准格式可定义为：Trajectory＝{Carid,Time,Stake,Direction,Source}。
从地理信息***的路网中确定出待统计高速公路段，然后获取该高速公路段上每个不同类型的数据采集设备采集的车辆通行轨迹点。
S102，将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合；
其中，预处理包括对采集的数据进行格式转换、排序和数据清洗操作。
在一种可能的实现方式中，在基于步骤S101获取到每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点后，首先将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点所产生的多个参数转换为预设标准表达方式，生成转换后的每辆车的轨迹点集合；其中，转换后的每辆车的轨迹点集合中各轨迹点对应多个转换后的参数，然后从转换后的每辆车的轨迹点集合中各轨迹点对应多个转换后的参数中获取每辆车经过每个数据采集断面的通行时刻，再基于每辆车经过每个数据采集断面的通行时刻将转换后的每辆车的轨迹点集合中各轨迹点进行升序排序，生成排序后的每辆车的轨迹点集合，最后将排序后的每辆车的轨迹点集合进行异常数据处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合。
例如，将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点所产生的多个参数转换为预设标准表达方式后为：Trajectory＝{Carid,Time,Stake,Direction,Source}，然后将每辆车对应的多个Trajectory按照Time的先后顺序进行排序，生成排序后的每辆车的轨迹点集合，排序后的轨迹点集合中每个轨迹点可表示为：
其中n表示单辆车经过的断面数，Time1≤Time2≤…≤Timen。
进一步地，对排序后的轨迹点数据进行异常数据处理，包括：重复数据处理、断面时间错误数据处理、断面未知的数据处理以及同一辆车不同时段的轨迹混合问题处理。
在处理重复数据时，从排序后的每辆车的轨迹点集合中统计出位置相同、车牌相同、行驶方向相同以及抓拍时间符合预设范围的轨迹点，然后将统计出的位置相同、车牌相同、行驶方向相同以及抓拍时间符合预设范围的轨迹点进行合并，生成每辆车的第一轨迹点集合。
例如，存在位置、车牌和方向相同，采集时间相同或间隔1～2秒的数据，这些数据产生的原因可能是其他车道的抓拍设备误拍导致，需要将这些重复的数据去除，因此当位置相同、车牌和行驶方向相同时，抓拍时间间隔小于3秒的数据只保留第一条数据。
在处理断面时间错误数据时，从每辆车的第一轨迹点集合中剔除断面时间错误的轨迹点，生成每辆车的第二轨迹点集合。
例如，每辆车上游位置数据的时间大于下游位置数据的时间，与实际行驶方向不符，因此需要去掉上游位置时间大于下游位置时间的数据。即当Timei≥Timei+1时，去掉第i+1个断面的数据。
在处理断面未知的数据时，从每辆车的第二轨迹点集合中剔除断面里程桩号为空值的数据，生成每辆车的第三轨迹点集合。
例如，对于每辆车里程桩号未知的断面数据，数据的具***置无法确定，因此需要直接去掉里程桩号未知的断面数据。即当Stakei为空值时，去掉第i个断面的数据。
在处理同一辆车不同时段的轨迹混合问题时，当每辆车存在多个不同时段的轨迹点时，将每辆车的第三轨迹点集合进行轨迹分段处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合。
需要说明的是，将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理的步骤之间没有先后顺序。
例如，计算车辆经过两个断面的平均速度，如果平均速度大于设定阈值ε，例如，ε＝180km/h，则将两个断面的轨迹断开，分成两条轨迹。
根据两个相邻数据采集断面的位置和时间，计算车辆在两个相邻数据采集断面之间的平均速度。车辆Carid1在第i个断面和第i+1个断面之间的平均速度计算公式如下：
当vi>ε时，将车辆Carid1的轨迹从第i个断面和第i+1个断面之间断开，断开后的轨迹如下所示：
第一段轨迹：
第二段轨迹：
S103，基于预设距离将待统计高速公路段划分为子路段集合，并对子路段集合中每个子路段设定标记桩；
在一种可能的实现方式中，将待统计公路以100米为间隔进行划分，得到多个子路段，每个子路段的位置用百米桩表示，也即标记桩为百米桩。
S104，基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间；
在一种可能的实现方式中，在计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间时，当每辆车在相邻数据采集断面均存在多个轨迹点且轨迹点对应的多个参数完整时，首先统计相邻数据采集断面之间的标记桩个数，然后基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合获取每辆车通过相邻数据采集断面的通行时刻，最后基于标记桩个数与通行时刻计算每辆车经过标记桩的通行时间。
在另一种可能的实现方式中，当每辆车在相邻数据采集断面均存在一个轨迹点时，首先统计相邻数据采集断面之间的标记桩个数，然后判断是否存在相同时段通过的其他车辆，若存在，基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合获取其他车辆经过相邻数据采集断面的通行时刻，再将所述其他车辆经过所述相邻数据采集断面的通行时刻之间的时间段确定为所述每辆车在相邻数据采集断面的通行时间段。或者若不存在，首先获取预先设定的默认历史通行时间段，然后将预先设定的默认历史通行时刻确定为每辆车在相邻数据采集断面的通行时刻，最后基于相邻数据采集断面之间的标记桩个数与每辆车在相邻数据采集断面的通行时刻计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间。
如果车辆在两个断面均有轨迹点，且数据字段完整，则车辆经过每个标记桩的时间计算方法如下：
首先，统计相邻两个断面之间的标记桩个数。用
表示第i个断面和第i+1个断面之间的标记桩个数，Δ表示预设距离，
计算公式如下：
其中，Stakei和Stakei+1分别表示第i个断面和第i+1个断面的标记桩，单位：米。
然后，计算车辆通过相邻两个断面的行程时间。第i个断面和第i+1个断面之间行程时间ti,i+1计算公式如下：
ti,i+1＝Timei+1-Timei
其中，Timei和Timei+1分别表示车辆通过第i个断面和第i+1个断面的时间。
最后，计算车辆经过第i个断面和第i+1个断面之间每个标记桩的时间。用
表示车辆经过第i个断面和第i+1个断面之间第k个标记桩的时间，则：
例如，如果车辆在两个断面之间只有一个轨迹点，即单点轨迹，用
表示车辆通过第i个断面的时间，车辆通过第i+1个断面的时间未知。此时，车辆通过两个断面的时间无法计算。
如果这个时段内有其他车辆通过，则用其他车辆通过两个断面的时间
代替单点轨迹的行程时间。此时，单点轨迹的车辆经过第i个断面和第i+1个断面之间第k个标记桩的时间
计算公式如下：
如果这个时段内没有其他车辆通过，则用默认值
例如历史均值代替单点轨迹的行程时间。此时，单点轨迹的车辆经过第i个断面和第i+1个断面之间第k个标记桩的时间
计算公式如下：
S105，根据每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间统计每个标记桩在预设时间段内的交通量。
在一种可能的实现方式中，所述标记桩为百米桩，相邻两个标记桩之间的距离为100米；
在一种可能的实现方式中，将时间段、标记桩和道路方向三个字段组成关键字(key)，统计每个关键字的值(value)，关键字的值即表指定时间段指定标记桩在指定方向的交通量。
图2是本申请实施例提供的一种高速公路段交通量统计过程的框图，首先对高速公路上的多个数据采集设备位置(包括收费站位置、门架***设施位置、其他数据采集设备位置、卡口设备位置、微波雷达设备位置)设定统一标准的数据格式，然后提取每辆车经过高速公路数据采集设备时的轨迹数据并按照统一标准的数据格式进行转换，再将转换成标准格式的数据按照时间顺序进行排序，并对排序后的数据进行异常数据处理(包括重复数据处理、断面时间错误数据、断面未知的数据以及同一辆车不同时段的轨迹混合问题处理)，其次将待统计公路段按照预设距离划分为等间隔的小段，每个小段的位置用标记桩表示，计算每个车辆经过每个标记桩的时间，最后统计每个标记桩在设定时间内通过的车辆数，即每个标记桩的交通量。
在本申请实施例中，高速公路段交通量统计装置首先提取待统计高速公路段上每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点，其中每个数据采集断面为公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置，再将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合，然后基于预设距离将待统计高速公路段划分为子路段集合，并对子路段集合中每个子路段设定标记桩，其次基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间，最后根据每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间统计每个标记桩在预设时间段内的交通量。由于本申请通过公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置采集车辆通行数据来推测每个车辆经过路段的位置和时间，最后根据车辆经过路段的位置和时间计算设定的每个标记桩在预设时间段的交通量，从而提高了高速公路段交通量统计的精度。
请参见图3，为本申请实施例提供的一种高速公路段交通量统计方法的流程示意图。本实施例以高速公路段交通量统计方法应用于用户终端中来举例说明。该高速公路段交通量统计方法可以包括以下步骤：
S201，提取待统计高速公路段上每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点；其中，每个数据采集断面为公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置；
S202，将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点所产生的多个参数转换为预设标准表达方式，生成转换后的每辆车的轨迹点集合；其中，转换后的每辆车的轨迹点集合中各轨迹点对应多个转换后的参数；
S203，从转换后的每辆车的轨迹点集合中各轨迹点对应多个转换后的参数中获取每辆车经过每个数据采集断面的通行时刻；
S204，基于每辆车经过每个数据采集断面的通行时刻将转换后的每辆车的轨迹点集合中各轨迹点进行升序排序，生成排序后的每辆车的轨迹点集合；
S205，将排序后的每辆车的轨迹点集合进行异常数据处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合；
S206，基于预设距离将待统计高速公路段划分为子路段集合，并对子路段集合中每个子路段设定标记桩；
S207，当每辆车在相邻数据采集断面均存在多个轨迹点且轨迹点对应的多个参数完整时，统计相邻数据采集断面之间的标记桩个数；
S208，基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合获取每辆车通过相邻数据采集断面的通行时刻；
S209，基于标记桩个数与通行时刻计算每辆车经过标记桩的通行时间；
S210，根据每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间统计每个标记桩在预设时间段内的交通量；
需要说明的是，本实施方式中，相邻两标记桩之间的距离可以为1-100米；在一个优选的实施方式中，标记桩可以不在道路上实地设置，而是在道路对应的路网结构图上进行标记设置。
在本申请实施例中，高速公路段交通量统计装置首先提取待统计高速公路段上每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点，其中每个数据采集断面为公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置，再将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合，然后基于预设距离将待统计高速公路段划分为子路段集合，并对子路段集合中每个子路段设定标记桩，其次基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间，最后根据每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间统计每个标记桩在预设时间段内的交通量。由于本申请通过公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置采集车辆通行数据来推测每个车辆经过路段的位置和时间，最后根据车辆经过路段的位置和时间计算设定的每个标记桩在预设时间段的交通量，从而提高了高速公路段交通量统计的精度。
下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。
请参见图4，其示出了本发明一个示例性实施例提供的高速公路段交通量统计装置的结构示意图。该高速公路段交通量统计装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为智能机器人的全部或一部分。该装置1包括轨迹点提取模块10、轨迹点预处理模块20、标记桩设定模块30、通行时间计算模块40、交通量统计模块50。
轨迹点提取模块10，用于提取待统计高速公路段上每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点；其中，每个数据采集断面为公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置；
轨迹点预处理模块20，用于将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合；
标记桩设定模块30，用于基于预设距离将待统计高速公路段划分为子路段集合，并对子路段集合中每个子路段设定标记桩；
通行时间计算模块40，用于基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间；
交通量统计模块50，用于根据每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间统计每个标记桩在预设时间段内的交通量。
在一个优选的实施方式中，该标记桩为百米桩。
需要说明的是，上述实施例提供的高速公路段交通量统计装置在执行高速公路段交通量统计方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的高速公路段交通量统计装置与高速公路段交通量统计方法实施例属于同一构思，其实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本申请实施例中，高速公路段交通量统计装置首先提取待统计高速公路段上每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点，其中每个数据采集断面为公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置，再将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合，然后基于预设距离将待统计高速公路段划分为子路段集合，并对子路段集合中每个子路段设定标记桩，其次基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间，最后根据每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间统计每个标记桩在预设时间段内的交通量。由于本申请通过公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置采集车辆通行数据来推测每个车辆经过路段的位置和时间，最后根据车辆经过路段的位置和时间计算设定的每个标记桩在预设时间段的交通量，从而提高了高速公路段交通量统计的精度。
本发明还提供一种计算机可读介质，其上存储有程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述各个方法实施例提供的高速公路段交通量统计方法。
本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个方法实施例的高速公路段交通量统计方法。
请参见图5，为本申请实施例提供了一种终端的结构示意图。如图5所示，终端1000可以包括：至少一个处理器1001，至少一个网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，至少一个通信总线1002。
其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。
其中，用户接口1003可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中，网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。
其中，处理器1001可以包括一个或者多个处理核心。处理器1001利用各种接口和线路连接整个电子设备1000内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1005内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1005内的数据，执行电子设备1000的各种功能和处理数据。可选的，处理器1001可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1001可集成中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作***、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1001中，单独通过一块芯片进行实现。
其中，存储器1005可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的，该存储器1005包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器1005可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1005可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作***的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器1005可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。如图5所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作***、网络通信模块、用户接口模块以及高速公路段交通量统计应用程序。
在图5所示的终端1000中，用户接口1003主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的高速公路段交通量统计应用程序，并具体执行以下操作：
提取待统计高速公路段上每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点；其中，每个数据采集断面为公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置；
将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合；
基于预设距离将待统计高速公路段划分为子路段集合，并对子路段集合中每个子路段设定标记桩；
基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间；
根据每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间统计每个标记桩在预设时间段内的交通量。
在一个实施例中，处理器1001在执行将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合时，具体执行以下操作：
将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点所产生的多个参数转换为预设标准表达方式，生成转换后的每辆车的轨迹点集合；其中，转换后的每辆车的轨迹点集合中各轨迹点对应多个转换后的参数；
从转换后的每辆车的轨迹点集合中各轨迹点对应多个转换后的参数中获取每辆车经过每个数据采集断面的通行时刻；
基于每辆车经过每个数据采集断面的通行时刻将转换后的每辆车的轨迹点集合中各轨迹点进行升序排序，生成排序后的每辆车的轨迹点集合；
将排序后的每辆车的轨迹点集合进行异常数据处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合。
在一个实施例中，处理器1001在执行将排序后的每辆车的轨迹点集合进行异常数据处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合时，具体执行以下操作：
从排序后的每辆车的轨迹点集合中统计出位置相同、车牌相同、行驶方向相同以及抓拍时间符合预设范围的轨迹点；
将统计出的位置相同、车牌相同、行驶方向相同以及抓拍时间符合预设范围的轨迹点进行合并后生成每辆车的第一轨迹点集合；以及，
从每辆车的第一轨迹点集合中剔除断面时间错误轨迹点，生成每辆车的第二轨迹点集合；以及
从每辆车的第二轨迹点集合中剔除断面里程桩号为空值的数据，生成每辆车的第三轨迹点集合；以及
当每辆车存在多个不同时段的轨迹点时，将每辆车的第三轨迹点集合进行轨迹分段处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合。
在一个实施例中，处理器1001在执行预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间时，具体执行以下操作：
当每辆车在相邻数据采集断面均存在多个轨迹点且轨迹点对应的多个参数完整时，统计相邻数据采集断面之间的标记桩个数；
基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合获取每辆车通过相邻数据采集断面的通行时刻；
基于标记桩个数与通行时刻计算每辆车经过标记桩的通行时间；
其中，相邻数据采集断面之间的标记桩个数计算公式为：
其中，每辆车经过标记桩的时间计算公式为：
在一个实施例中，处理器1001在执行预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间时，具体执行以下操作：
当每辆车在相邻数据采集断面均存在一个轨迹点时，统计相邻数据采集断面之间的标记桩个数；
判断是否存在相同时段通过的其他车辆；
若存在，基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合获取其他车辆经过相邻数据采集断面的通行时刻；
将所述其他车辆经过所述相邻数据采集断面的通行时刻之间的时间段确定为所述每辆车在相邻数据采集断面的通行时间段；或者，
若不存在，获取预先设定的默认历史通行时间段；
将预先设定的默认历史通行时刻确定为每辆车在相邻数据采集断面的通行时刻；
基于相邻数据采集断面之间的标记桩个数与每辆车在相邻数据采集断面的通行时刻计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间。
在本申请实施例中，高速公路段交通量统计装置首先提取待统计高速公路段上每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点，其中每个数据采集断面为公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置，再将每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合，然后基于预设距离将待统计高速公路段划分为子路段集合，并对子路段集合中每个子路段设定标记桩，其次基于预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间，最后根据每辆车经过设定的每个标记桩的通行时间统计每个标记桩在预设时间段内的交通量。由于本申请通过公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置采集车辆通行数据来推测每个车辆经过路段的位置和时间，最后根据车辆经过路段的位置和时间计算设定的每个标记桩在预设时间段的交通量，从而提高了高速公路段交通量统计的精度。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序指令相关硬件来完成，程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种高速公路段交通量统计方法，其特征在于，所述方法包括：
提取待统计高速公路段上每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点；其中，所述每个数据采集断面为所述公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置；
将所述每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合；
基于预设距离将所述待统计高速公路段划分为子路段集合，并对所述子路段集合中每个子路段设定标记桩；
基于所述预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算所述每辆车经过所述设定的每个标记桩的通行时间；
根据所述每辆车经过所述设定的每个标记桩的通行时间统计所述每个标记桩在预设时间段内的交通量；所述基于所述预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算所述每辆车经过所述设定的每个标记桩的通行时间，包括：
当所述每辆车在相邻数据采集断面均存在轨迹点且轨迹点对应的多个参数完整时，统计所述相邻数据采集断面之间的标记桩个数；
基于所述预处理后的每辆车对应的轨迹点集合获取所述每辆车通过所述相邻数据采集断面的通行时刻；
基于所述标记桩个数与所述通行时刻计算所述每辆车经过所述标记桩的通行时间；
所述相邻数据采集断面之间的标记桩个数计算公式为：
其中，所述每辆车经过所述标记桩的时间计算公式为：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合，包括：
将所述每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点所产生的多个参数转换为预设标准表达方式，生成转换后的每辆车的轨迹点集合；其中，所述转换后的每辆车的轨迹点集合中各轨迹点对应多个转换后的参数；
从所述转换后的每辆车的轨迹点集合中各轨迹点对应多个转换后的参数中获取所述每辆车经过所述每个数据采集断面的通行时刻；
基于所述每辆车经过所述每个数据采集断面的通行时刻将所述转换后的每辆车的轨迹点集合中各轨迹点进行升序排序，生成排序后的每辆车的轨迹点集合；
将所述排序后的每辆车的轨迹点集合进行异常数据处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述排序后的每辆车的轨迹点集合进行异常数据处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合，包括：
从所述排序后的每辆车的轨迹点集合中统计出位置相同、车牌相同、行驶方向相同以及抓拍时间符合预设范围的轨迹点；
将所述统计出的位置相同、车牌相同、行驶方向相同以及抓拍时间符合预设范围的轨迹点进行合并后生成每辆车的第一轨迹点集合；以及，
从所述每辆车的第一轨迹点集合中剔除断面时间错误轨迹点，生成每辆车的第二轨迹点集合；以及
从所述每辆车的第二轨迹点集合中剔除断面里程桩号为空值的数据，生成每辆车的第三轨迹点集合；以及
当所述每辆车存在多个不同时段的轨迹点时，将所述每辆车的第三轨迹点集合进行轨迹分段处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算所述每辆车经过所述设定的每个标记桩的通行时间，包括：
当所述每辆车在两个相邻数据采集断面只存在一个轨迹点时，统计所述相邻数据采集断面之间的标记桩个数；
判断是否存在相同时段通过的其他车辆；
若存在，基于所述预处理后的每辆车对应的轨迹点集合获取所述其他车辆经过所述相邻数据采集断面的通行时刻；
将所述其他车辆经过所述相邻数据采集断面的通行时刻之间的时间段确定为所述每辆车在相邻数据采集断面的通行时间段；或者，
若不存在，获取预先设定的默认历史通行时间段；
将所述预先设定的默认历史通行时刻确定为所述每辆车在相邻数据采集断面的通行时刻；
基于所述相邻数据采集断面之间的标记桩个数与所述每辆车在相邻数据采集断面的通行时刻计算所述每辆车经过所述设定的每个标记桩的通行时间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述存在相同时段通过其他车辆时的所述每辆车经过所述设定的每个标记桩的时间计算公式为：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述不存在相同时段通过其他车辆时的所述每辆车经过所述设定的每个标记桩的时间计算公式为：
7.一种高速公路段交通量统计装置，其特征在于，所述装置包括：
轨迹点提取模块，用于提取待统计高速公路段上每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点；其中，所述每个数据采集断面为所述公路段上设置的每个不同类型的数据采集设备所在的位置；
轨迹点预处理模块，用于将所述每辆车经过每个数据采集断面的轨迹点进行预处理，生成预处理后的每辆车对应的轨迹点集合；
标记桩设定模块，用于基于预设距离将所述待统计高速公路段划分为子路段集合，并对所述子路段集合中每个子路段设定标记桩；
通行时间计算模块，用于基于所述预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算所述每辆车经过所述设定的每个标记桩的通行时间；
交通量统计模块，用于根据所述每辆车经过所述设定的每个标记桩的通行时间统计所述每个标记桩在预设时间段内的交通量；所述基于所述预处理后的每辆车对应的轨迹点集合计算所述每辆车经过所述设定的每个标记桩的通行时间，包括：
当所述每辆车在相邻数据采集断面均存在轨迹点且轨迹点对应的多个参数完整时，统计所述相邻数据采集断面之间的标记桩个数；
基于所述预处理后的每辆车对应的轨迹点集合获取所述每辆车通过所述相邻数据采集断面的通行时刻；
基于所述标记桩个数与所述通行时刻计算所述每辆车经过所述标记桩的通行时间；
所述相邻数据采集断面之间的标记桩个数计算公式为：
其中，所述每辆车经过所述标记桩的时间计算公式为：
8.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1-6任意一项的方法步骤。
9.一种终端，其特征在于，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1-6任意一项的方法步骤。
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