基于手機(jī)切換定位技術(shù)的交通信息提取方法研究.pdf

1、手機(jī)探測(cè)車是一種全新的、具有巨大應(yīng)用前景的交通信息采集技術(shù)。目前，手機(jī)探測(cè)車的定位技術(shù)集中在基于終端的全球定位系統(tǒng)（Global Position System，簡(jiǎn)稱GPS）和手機(jī)切換定位兩種技術(shù)手段上。手機(jī)切換定位技術(shù)通過解析車載手機(jī)沿道路行駛過程中無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)生的切換來確定探測(cè)車的位置，具有充分利用現(xiàn)有無線通信系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施無需對(duì)手機(jī)終端進(jìn)行改造的優(yōu)勢(shì)，所以基于手機(jī)切換定位技術(shù)的交通信息提取研究已經(jīng)成為國內(nèi)外智能交通領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之

2、一。然而，目前關(guān)于手機(jī)切換定位技術(shù)的交通信息提取研究還不成熟，尚未形成系統(tǒng)的、全面的把握符合手機(jī)切換定位技術(shù)特點(diǎn)的理論研究方法。因此，本文針對(duì)手機(jī)切換定位技術(shù)的特點(diǎn)，研究提出了基于手機(jī)切換定位技術(shù)的地圖匹配方法、交通參數(shù)估計(jì)方法、交通狀態(tài)辨識(shí)方法以及最小樣本量估計(jì)方法，為實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、覆蓋范圍廣泛的城市交通信息采集提供理論支撐。具體來講，本文研究工作主要包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)針對(duì)基于手機(jī)切換定位技術(shù)的地圖匹配問題需要預(yù)先建立

3、無線通信網(wǎng)絡(luò)切換與城市路網(wǎng)道路二者對(duì)應(yīng)關(guān)系的問題，通過分析手機(jī)探測(cè)車切換位置數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，提出了一種切換位置數(shù)據(jù)庫的建立方法，并分別結(jié)合D-S證據(jù)推理理論和貝葉斯決策理論設(shè)計(jì)了兩種基于手機(jī)切換定位技術(shù)的地圖匹配算法。以北京市部分近郊快速路路段為對(duì)象進(jìn)行了實(shí)證分析，驗(yàn)證了本文提出的方法實(shí)現(xiàn)手機(jī)探測(cè)車切換位置數(shù)據(jù)地圖匹配的可行性與有效性。
　　(2)對(duì)基于手機(jī)切換定位技術(shù)的切換路段和幾何路段交通參數(shù)估計(jì)問題進(jìn)行了深入研究，提出了一種降低

4、手機(jī)切換位置數(shù)據(jù)定位誤差的預(yù)處理方法，考慮到匹配到路上的手機(jī)切換位置數(shù)據(jù)非均勻稀疏分布的特點(diǎn)，將幾何路段交通參數(shù)估計(jì)問題轉(zhuǎn)化為包含幾何路段起訖節(jié)點(diǎn)的切換路段旅行時(shí)間分配問題，以軌跡分析方法為基礎(chǔ)結(jié)合車輛運(yùn)行特征分析建立了切換路段旅行時(shí)間分配模型及算法。以北京市部分近郊快速路路段為對(duì)象進(jìn)行了實(shí)證分析，驗(yàn)證了本文提出的方法適合于手機(jī)切換位置數(shù)據(jù)定位精度低、非均勻稀疏分布情形下切換路段和幾何路段準(zhǔn)確交通參數(shù)的估計(jì)。
　　(3)通過分析手

5、機(jī)切換位置數(shù)據(jù)估計(jì)的交通參數(shù)特點(diǎn)對(duì)交通狀態(tài)辨識(shí)的影響，指出了對(duì)交通參數(shù)進(jìn)行魯棒集聚的必要性，基于穩(wěn)健估計(jì)理論與方法提出了一種自適應(yīng)魯棒的交通參數(shù)集聚方法和一種基于三元區(qū)間數(shù)形式的交通參數(shù)描述方法。在此基礎(chǔ)上，首先以包含度概念為基礎(chǔ)給出三元區(qū)間數(shù)關(guān)聯(lián)度計(jì)算模型，并依據(jù)最大關(guān)聯(lián)度準(zhǔn)則提出了一種基于速度單屬性的交通狀態(tài)辨識(shí)方法;然后，根據(jù)Van-Aerde交通流模型計(jì)算車流密度，考慮到車流密度的可靠性受到交通流模型的影響，以速度、車流密度為證

6、據(jù)提出了一種基于證據(jù)修正策略的交通狀態(tài)辨識(shí)方法。以北京市部分近郊快速路路段為例進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，從準(zhǔn)確性和可靠性兩方面對(duì)不同交通狀態(tài)條件下仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了評(píng)估，驗(yàn)證了本文提出方法的可行性和有效性。
　　(4)結(jié)合手機(jī)切換位置數(shù)據(jù)特點(diǎn)對(duì)最小樣本量估計(jì)的影響分析，提出了一種適用于手機(jī)切換定位技術(shù)的探測(cè)車采樣策略，結(jié)合北京市部分近郊快速路路段實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和仿真實(shí)驗(yàn)，確定了滿足交通參數(shù)估計(jì)精度要求的路段最小樣本量，結(jié)果表明本文提出的探測(cè)車采樣