数字地图结构数字地图结构数字地图结构数字地图结构 & & 城市交通流分析城市交通流分析城市交通流分析城市交通流分析盛志杰盛志杰盛志杰盛志杰图像处理与模式识别图像处理与模式识别图像处理与模式识别图像处理与模式识别 研究所研究所研究所研究所2005-06-012005-06-012005-06-012005-06-012地图结构地图结构 分层原理分层原理 地图的分层结构地图的分层结构点（点（点（点（spotspot）道路（道路（道路（道路（lineline）块（块（块（块（blockblock）3快速干道快速干道快速干道快速干道次干道次干道次干道次干道主干道主干道主干道主干道 道路的分层结构道路的分层结构道路的分层结构道路的分层结构地图结构地图结构地图结构地图结构 分层原理分层原理分层原理分层原理4地图结构地图结构地图结构地图结构 点数据（点数据（点数据（点数据（SpotSpot）33000036, 33000036, 上海大学上海大学上海大学上海大学, (-, (-6866.7905,3186.1145)6866.7905,3186.1145)5地图结构地图结构地图结构地图结构 道路数据（道路数据（道路数据（道路数据（LineLine）22300865,22300865, 彭江路彭江路彭江路彭江路, 5, , 5, (-7764.0341,5137.5952)(-7764.0341,5137.5952).(-6329.2021,4963.0429)(-6329.2021,4963.0429)6地图结构地图结构地图结构地图结构 块数据（块数据（块数据（块数据（BlockBlock）10800043, 10800043, 闸北公园闸北公园闸北公园闸北公园, , 2121, ,(-6774.6416, 2137.6279)(-6774.6416, 2137.6279).(-6954.8003, 2492.4941)(-6954.8003, 2492.4941)7地图结构地图结构地图结构地图结构 双向道路双向道路双向道路双向道路 双向道路的需求双向道路的需求双向道路的需求双向道路的需求交通流估计与分析交通流估计与分析路径规划路径规划车载导航车载导航8地图结构地图结构地图结构地图结构 双向道路双向道路双向道路双向道路 方案选择方案选择方案选择方案选择静态实现静态实现两套物理数据两套物理数据效率高效率高动态实现动态实现一套物理数据一套物理数据效率低效率低22300865,彭江路,5nods(-7764.034180,5137.595215) (-7247.768555,5057.398438)(-6866.834473,5012.288086)(-6656.318359,4927.079102) (-6329.202148,4963.042969)9地图结构地图结构地图结构地图结构 双向道路双向道路双向道路双向道路动态实现动态实现动态实现动态实现22300865,彭江路,5nods(-7764.034180,5137.595215) (-7247.768555,5057.398438)(-6866.834473,5012.288086)(-6656.318359,4927.079102) (-6329.202148,4963.042969)10地图结构地图结构地图结构地图结构 双向道路双向道路双向道路双向道路动态实现动态实现动态实现动态实现22300865, 彭江路彭江路, 5 nods(-7764.034180,5137.595215,261,0,1)(-7247.768555,5057.398438,263,0,1)(-6866.834473,5012.288086,247,-1,1)(-6656.318359,4927.079102,277,0,1,)(-6329.202148,4963.042969,277,0,1) XY11地图结构地图结构地图结构地图结构实例演示实例演示实例演示实例演示050515_DigitalMap050515_DigitalMap12现有的交通流检测分析方法：现有的交通流检测分析方法：现有的交通流检测分析方法：现有的交通流检测分析方法：视频检测视频检测微波检测微波检测红外红外检测检测感应线圈感应线圈车辆电子标签车辆电子标签交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析 引言引言引言引言131415交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析 引言引言引言引言16我们的方法我们的方法我们的方法我们的方法 GPSGPS探测车探测车探测车探测车优点：优点：优点：优点： 不受光照条件、白昼交替及天气变化等外部因素的影响。不受光照条件、白昼交替及天气变化等外部因素的影响。不受光照条件、白昼交替及天气变化等外部因素的影响。不受光照条件、白昼交替及天气变化等外部因素的影响。 不需任何用于系统辅助的城市基础建设，可行性强不需任何用于系统辅助的城市基础建设，可行性强不需任何用于系统辅助的城市基础建设，可行性强不需任何用于系统辅助的城市基础建设，可行性强 数据处理简单可靠，有较高的实时性和准确性数据处理简单可靠，有较高的实时性和准确性数据处理简单可靠，有较高的实时性和准确性数据处理简单可靠，有较高的实时性和准确性交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析 引言引言引言引言17资源：资源：资源：资源：探测车数据（探测车数据（探测车数据（探测车数据（GPSGPS坐标、车速、时间、角度）坐标、车速、时间、角度）坐标、车速、时间、角度）坐标、车速、时间、角度） GISGIS数据（数字地图）数据（数字地图）数据（数字地图）数据（数字地图）目标：目标：目标：目标：交通流信息交通流信息交通流信息交通流信息 道路上的速度分布道路上的速度分布道路上的速度分布道路上的速度分布GIS数据地图匹配建模拟合坐标转换探测车探测车数据数据交通流信息数据库交通流交通流信息信息交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析 系统结构系统结构系统结构系统结构1819最小距离分类法（特点）：最小距离分类法（特点）：最小距离分类法（特点）：最小距离分类法（特点）： 将将将将GPSGPS所确定的车辆位置匹配到距离最近的相邻道路所确定的车辆位置匹配到距离最近的相邻道路所确定的车辆位置匹配到距离最近的相邻道路所确定的车辆位置匹配到距离最近的相邻道路上上上上 算法简单，实现效率高算法简单，实现效率高算法简单，实现效率高算法简单，实现效率高 匹配的效果较好匹配的效果较好匹配的效果较好匹配的效果较好初始位置初始位置匹配后的位置匹配后的位置道路节点道路节点交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析 地图匹配地图匹配地图匹配地图匹配20最小距离分类法（不足）：最小距离分类法（不足）：最小距离分类法（不足）：最小距离分类法（不足）： 在路口附近，容易出现错误匹配的情况在路口附近，容易出现错误匹配的情况在路口附近，容易出现错误匹配的情况在路口附近，容易出现错误匹配的情况如图示中的如图示中的如图示中的如图示中的 P5 P5 和和和和 P7 P7 两点容易出现误匹配两点容易出现误匹配两点容易出现误匹配两点容易出现误匹配P5P7R1R3R2交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析 地图匹配地图匹配地图匹配地图匹配21最小距离分类法最小距离分类法最小距离分类法最小距离分类法 + + 车辆跟踪车辆跟踪车辆跟踪车辆跟踪P3 - P4 - N1 - P3 - P4 - N1 - P5P5 - N1 - P6 - N2 - - N1 - P6 - N2 - P7P7 - N2 - P8 - N2 - P8P3 - P4 - P5 - N1 - P6 - P7 - N2 - P8P5P7R1R2N2N1P1P6P8P4P3P2交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析 地图匹配地图匹配地图匹配地图匹配2223目标：目标：目标：目标：方法：方法：方法：方法： 以以以以“ “有向有向有向有向路段路段路段路段” ”为对为对象，用探象，用探象，用探象，用探测车测车数据数据数据数据进进行建模行建模行建模行建模拟拟合。合。合。合。 有向路段有向路段有向路段有向路段 道路上两个相道路上两个相道路上两个相道路上两个相邻邻路口之路口之路口之路口之间间的有向封的有向封的有向封的有向封闭闭区域。区域。区域。区域。LV探测车数据探测车数据道路的速度分布道路的速度分布交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析 建模拟合建模拟合建模拟合建模拟合24双三次曲面：双三次曲面：双三次曲面：双三次曲面：其中，其中，其中，其中， t t 表示当前的表示当前的表示当前的表示当前的时间时间； l l 表示探表示探表示探表示探测车测车距离路段入口距离路段入口距离路段入口距离路段入口处处的的的的长长度；度；度；度； v v 表示探表示探表示探表示探测车测车的速度；的速度；的速度；的速度； a aijij 为为待确定的曲面参数。待确定的曲面参数。待确定的曲面参数。待确定的曲面参数。交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析 建模拟合建模拟合建模拟合建模拟合25双三次曲面：双三次曲面：双三次曲面：双三次曲面：向量形式：向量形式：向量形式：向量形式：其中，其中，其中，其中，交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析 建模拟合建模拟合建模拟合建模拟合26交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析 建模拟合建模拟合建模拟合建模拟合271324基于基于基于基于GIS-TGIS-T输出交通流分析结果输出交通流分析结果输出交通流分析结果输出交通流分析结果: : 在数字地图的分层结构上，添加交通流信息层在数字地图的分层结构上，添加交通流信息层在数字地图的分层结构上，添加交通流信息层在数字地图的分层结构上，添加交通流信息层 将速度划分为将速度划分为将速度划分为将速度划分为5 5个等级，以不同的颜色表示个等级，以不同的颜色表示个等级，以不同的颜色表示个等级，以不同的颜色表示 实时、直观实时、直观实时、直观实时、直观交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析 结果输出结果输出结果输出结果输出28交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析存在的问题：存在的问题：存在的问题：存在的问题： 高架道路高架道路高架道路高架道路 与与与与 地面道路地面道路地面道路地面道路 的区分的区分的区分的区分 探测车数量的不足（探测车数量的不足（探测车数量的不足（探测车数量的不足（GPSGPS数据的频率太低）数据的频率太低）数据的频率太低）数据的频率太低）29实例演示实例演示实例演示实例演示050530_N050530_Navigationavigation交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析交通流估计与分析30Q & AQ & A谢谢谢谢谢谢谢谢