基于手機切換定位技術(shù)的交通信息提取方法研究.pdf

1、手機探測車是一種全新的、具有巨大應(yīng)用前景的交通信息采集技術(shù)。目前，手機探測車的定位技術(shù)集中在基于終端的全球定位系統(tǒng)（Global Position System，簡稱GPS）和手機切換定位兩種技術(shù)手段上。手機切換定位技術(shù)通過解析車載手機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)施無需對手機終端進(jìn)行改造的優(yōu)勢，所以基于手機切換定位技術(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)域的研究熱點之

2、一。然而，目前關(guān)于手機切換定位技術(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切換定位技術(shù)特點的理論研究方法。因此，本文針對手機切換定位技術(shù)的特點，研究提出了基于手機切換定位技術(shù)的地圖匹配方法、交通參數(shù)估計方法、交通狀態(tài)辨識方法以及最小樣本量估計方法，為實時、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方面:
　　(1)針對基于手機切換定位技術(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)道路二者對應(yīng)關(guān)系的問題，通過分析手機探測車切換位置數(shù)據(jù)的特點，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)計了兩種基于手機切換定位技術(shù)的地圖匹配算法。以北京市部分近郊快速路路段為對象進(jìn)行了實證分析，驗證了本文提出的方法實現(xiàn)手機探測車切換位置數(shù)據(jù)地圖匹配的可行性與有效性。
　　(2)對基于手機切換定位技術(shù)的切換路段和幾何路段交通參數(shù)估計問題進(jìn)行了深入研究，提出了一種降低

4、手機切換位置數(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切換位置數(shù)據(jù)非均勻稀疏分布的特點，將幾何路段交通參數(shù)估計問題轉(zhuǎn)化為包含幾何路段起訖節(jié)點的切換路段旅行時間分配問題，以軌跡分析方法為基礎(chǔ)結(jié)合車輛運行特征分析建立了切換路段旅行時間分配模型及算法。以北京市部分近郊快速路路段為對象進(jìn)行了實證分析，驗證了本文提出的方法適合于手機切換位置數(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。
　　(3)通過分析手

5、機切換位置數(shù)據(jù)估計的交通參數(shù)特點對交通狀態(tài)辨識的影響，指出了對交通參數(shù)進(jìn)行魯棒集聚的必要性，基于穩(wěn)健估計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)辨識方法;然后，根據(jù)Van-Aerde交通流模型計算車流密度，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)辨識方法。以北京市部分近郊快速路路段為例進(jìn)行了仿真驗證，從準(zhǔn)確性和可靠性兩方面對不同交通狀態(tài)條件下仿真實驗結(jié)果進(jìn)行了評估，驗證了本文提出方法的可行性和有效性。
　　(4)結(jié)合手機切換位置數(shù)據(jù)特點對最小樣本量估計的影響分析，提出了一種適用于手機切換定位技術(shù)的探測車采樣策略，結(jié)合北京市部分近郊快速路路段實測數(shù)據(jù)和仿真實驗，確定了滿足交通參數(shù)估計精度要求的路段最小樣本量，結(jié)果表明本文提出的探測車采樣