(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011092816.3
(22)申请日 2020.10.13
(71)申请人 厦门市交通研究中心
地址 361012 福建省厦门市思明区体育路
95号
(72)发明人 张升 丁晓青 贺佐斌 孟永平
杨鑫馀 邱松林 邓方文 陈鸿斌
陈晨晖 林子旸 丁明
(74)专利代理机构 厦门智慧呈睿知识产权代理
事务所(普通合伙) 35222
代理人 郭福利
(51)Int.Cl.
G08G 1/01(2006.01)
H04W 4/029(2018.01)
H04W 4/42(2018.01)
G06Q 10/04(2012.01)G06Q 50/26(2012.01)
(54)发明名称一种基于GPS数据的货运交通OD分析方法、装置及设备(57)摘要本发明提供了一种基于GPS数据的货运交通OD分析方法、装置及设备，方法包括：获取货运GPS数据集，并对所述货运GPS数据集进行清洗以及车牌切分，以获得与每个车牌对应的GPS数据子集；对每个GPS数据子集内的轨迹点进行分段，以获得至少一段出行轨迹；根据出行轨迹中的轨迹点进行出行OD点的筛选；根据货运GPS数据集以及筛选得到的出行OD点，在GIS平台上将货运车辆出行轨迹及出行OD点进行可视化显示，以获得主要的车辆物流节点及停留区域。本发明通过使用GPS数据来实现出行OD的分析，由于GPS数据较为客观，因而基于其提取的货车出行特征更为准确，更有助于把握城市货运交通状况，指导城 市综合交通规划及城市规划。权利要求书2页 说明书6页 附图3页CN 112382083 A 2021.02.19
C N 112382083
A
1.一种基于GPS数据的货运交通OD分析方法，其特征在于，包括：
获取货运GPS数据集，并对所述货运GPS数据集进行清洗以及车牌切分，以获得与每个车牌对应的GPS数据子集；其中，所述GPS数据子集包括多个轨迹点，每个轨迹点包括定位坐标以及对应的定位时间；
对每个GPS数据子集内的轨迹点进行分段，以获得至少一段出行轨迹；
根据出行轨迹中的轨迹点进行出行OD点的筛选；
根据货运GPS数据集以及筛选得到的出行OD点，在GIS平台上将货运车辆出行轨迹及出行OD点进行可视化显示，以获得主要的车辆物流节点及停留区域。
2.根据权利要求1所述的基于GPS数据的货运交通OD分析方法，其特征在于，所述获取货运GPS数据集，并对所述货运GPS数据集进行清洗以及车牌切分，以获得与每个车牌对应的GPS数据子集具体为：
根据车牌切分货运GPS数据集，生成与每个车牌对应的GPS数据子集；其中，每个GPS数据子集包括多个轨迹点，每个轨迹点包括定位坐标以及对应的定位时间；
对所述GPS数据子集内的轨迹点，按定位时间先后进行排序；
清洗剔除异常的轨迹点；其中，所述异常的轨迹点包括时间异常、位置异常、重复数据以及GPS弹跳点数据。
3.根据权利要求1所述的基于GPS数据的货运交通OD分析方法，其特征在于，所述对每个GPS数据子集内的轨迹点进行分段，以获得至少一段出行轨迹具体为：对每个GPS数据子集，获取当前轨迹点以及当前轨迹点的下一个轨迹点；其中，所述轨迹点还包括车辆在定位坐标处的速度；
对每个轨迹点，新增第一字段，所述第一字段初始值设置为0；
根据前后两个轨迹点的速度的变化，对所述第一字段进行赋值；其中，当前后两个轨迹点的速度由非0变为0时，将后面的轨迹点的第一字段值设置为1，当前后两个轨迹点的速度由0变为非0时，将后面的轨迹点的第一字段设置为-1，其余情况的轨迹点的第一字段的值保持不变；
将第一字段为-1的轨迹点至下一个第一字段为1的轨迹点及其之间的轨迹点视为一段出行轨迹，并删除二者之间速度为0的轨迹点；
新建第二字段，将第二字段的值设置为当前轨迹点与下一个轨迹点的定位时间差的绝对值：
对每段出行轨迹，根据第二字段筛选出最大最小时间值、停留时间以及每个状态的变化时间、前后定位坐标的距离。
4.根据权利要求3所述的基于GPS数据的货运交通OD分析方法，其特征在于，还包括：
获取每个出行轨迹中的所有处于静止的轨迹点的定位坐标；其中，所述静止的轨迹点按其类型分为出行OD点或者逗留点；
根据静止的轨迹点的定位坐标调用地图开放平台的逆地理编码服务，获取返回数据；
从返回数据中提取定位坐标周边的最近Poi及最近三条道路信息，分别创建Poi字段和roads字段；
获取定位坐标与最近Poi的地理关系，创建Poi_Region字段，并将地理关系写入Poi_ Region字段。
5.根据权利要求4所述的基于GPS数据的货运交通OD分析方法，其特征在于，根据出行轨迹中的轨迹点进行出行OD点的筛选具体包括：
对于第一字段由1变为-1且时间间隔大于预定的时间的两个轨迹点对，认为该静止的轨迹点对为货车出行OD点之一；
对当前轨迹点，前一个轨迹点，及下一个轨迹点与当前轨迹点的前一个轨迹点的距离都小于第一预定距离的轨迹点用均值法聚合为同一个点，并根据停留时间确定是否为出行OD点；
对于前后两个轨迹点的平均速度远大于整段出行轨迹的平均速度，则剔除该轨迹点；
从轨迹点的roads字段中提取轨迹点至最近两条道路的距离，若两者距离都小于第二预定距离时，判断所述轨迹点在两条路交叉口范围内，范围内静止点判定为逗留点；
对于Poi_Region字段中，轨迹点位于最近Poi的区域范围内，通过Poi_Region字段的值进行判断，结合vehiclestatus字段所记录货运车辆的车门开关及运行状况综合判断，筛选停留时间小于预定时间的出行OD点；
得到出行OD点对后，计算出行OD点对的空间距离，并判断空间距离小于第三预定距离的出行OD对不能算作一次出行。
6.根据权利要求1所述的基于GPS数据的货运交通OD分析方法，其特征在于，所述货运GPS数据集通过配置在货运车辆上的多个传感器采集得到。
7.一种基于GPS数据的货运交通OD分析装置，其特征在于，包括：
清洗单元，用于获取货运GPS数据集，并对所述货运GPS数据集进行清洗以及车牌切分，以获得与每个车牌对应的GPS数据子集；其中，所述GPS数据子集包括多个轨迹点，每个轨迹点包括定位坐标以及对应的定位时间；
分段单元，用于对每个GPS数据子集内的轨迹点进行分段，以获得至少一段出行轨迹；
筛选单元，用于根据出行轨迹中的轨迹点进行出行OD点的筛选；
显示单元，用于根据货运GPS数据集以及筛选得到的出行OD点，在GIS平台上将货运车辆出行轨迹及出行OD点进行可视化显示，以获得主要的车辆物流节点及停留区域。
8.一种基于GPS数据的货运交通OD分析设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器内存储
有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如权利要求1至6任意一项所述的基于GPS数据的货运交通OD分析方法。
一种基于GPS数据的货运交通OD分析方法、装置及设备
技术领域
[0001]本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于GPS数据的货运交通OD分析方法、装置及设备。
背景技术
[0002]货运交通预测一直以来都是城市交通需求预测较为薄弱的部分。目前由于缺乏对货运出行的空间特征以及货物货车出行的OD分析，而无法深入获取现状城市货运交通特征，从而限制了货运交通需求预测。
[0003]传统的货运调查方法采用人工调查的方式，不仅需投入大量的人力物力，且存在抽样率较低、受调查日天气影响大、无法获得时间上连续的数据等问题，其数据质量往往难以保证，最终成为影响规划管理部门决策的制约因素。
发明内容
[0004]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于GPS数据的货运交通OD分析方法、装置及设备，能实现对货物货车的出行OD进行准确客观的分析。
[0005]本发明实施例提供了一种基于GPS数据的货运交通OD分析方法，包括：
[0006]获取货运GPS数据集，并对所述货运GPS数据集进行清洗以及车牌切分，以获得与每个车牌对应的GPS数据子集；其中，所述GPS数据子集包括多个轨迹点，每个轨迹点包括定位坐标以及对应的定位时间；
[0007]对每个GPS数据子集内的轨迹点进行分段，以获得至少一段出行轨迹；
[0008]根据出行轨迹中的轨迹点进行出行OD点的筛选；
[0009]根据货运GPS数据集以及筛选得到的出行OD点，在GIS平台上将货运车辆出行轨迹及出行OD点进行可视化显示，以获得主要的车辆物流节点及停留区域。
[0010]优选地，所述获取货运GPS数据集，并对所述货运GPS数据集进行清洗以及车牌切分，以获得与每个车牌对应的GPS数据子集具体为：
[0011]根据车牌切分货运GPS数据集，生成与每个车牌对应的GPS数据子集；其中，每个GPS数据子集包括多个轨迹点，每个轨迹点包括定位坐标以及对应的定位时间；
[0012]对所述GPS数据子集内的轨迹点，按定位时间先后进行排序；
[0013]清洗剔除异常的轨迹点；其中，所述异常的轨迹点包括时间异常、位置异常、重复数据以及GPS弹跳点数据。
[0014]优选地，所述对每个GPS数据子集内的轨迹点进行分段，以获得至少一段出行轨迹具体为：
[0015]对每个GPS数据子集，获取当前轨迹点以及当前轨迹点的下一个轨迹点；其中，所述轨迹点还包括车辆在定位坐标处的速度；
[0016]对每个轨迹点，新增第一字段，所述第一字段初始值设置为0；
[0017]根据前后两个轨迹点的速度的变化，对所述第一字段进行赋值；其中，当前后两个
轨迹点的速度由非0变为0时，将后面的轨迹点的第一字段值设置为1，当前后两个轨迹点的速度由0变为非0时，将后面的轨迹点的第一字段设置为-1，其余情况的轨迹点的第一字段的值保持不变；
[0018]将第一字段为-1的轨迹点至下一个第一字段为1的轨迹点及其之间的轨迹点视为一段出行轨迹，并删除二者之间速度为0的轨迹点；
[0019]新建第二字段，将第二字段的值设置为当前轨迹点与下一个轨迹点的定位时间差的绝对值：
[0020]对每段出行轨迹，根据第二字段筛选出最大最小时间值、停留时间以及每个状态的变化时间、前后定位坐标的距离。
[0021]优选地，还包括：
[0022]获取每个出行轨迹中的所有处于静止的轨迹点的定位坐标；其中，所述静止的轨迹点按其类型分为出行OD点或者逗留点；
[0023]根据静止的轨迹点的定位坐标调用地图开放平台的逆地理编码服务，获取返回数据；
[0024]从返回数据中提取定位坐标周边的最近Poi及最近三条道路信息，分别创建Poi字段和roads字段；
[0025]获取定位坐标与最近Poi的地理关系，创建Poi_Region字段，并将地理关系写入Poi_Region字段。
[0026]优选地，根据出行轨迹中的轨迹点进行出行OD点的筛选具体包括：
[0027]对于第一字段由1变为-1且时间间隔大于预定的时间的两个轨迹点对，认为该静止的轨迹点对为货车出行OD点之一；
[0028]对当前轨迹点，前一个轨迹点，及下一个轨迹点与当前轨迹点的前一个轨迹点的距离都小于第一预定距离的轨迹点用均值法聚合为同一个点，并根据停留时间确定是否为出行OD点；
[0029]对于前后两个轨迹点的平均速度远大于整段出行轨迹的平均速度，则剔除该轨迹点；
[0030]从轨迹点的roads字段中提取轨迹点至最近两条道路的距离，若两者距离都小于第二预定距离时，判断所述轨迹点在两条路交叉口范围内，范围内静止点判定为逗留点；[0031]对于Poi_Region字段中，轨迹点位于最近Poi的区域范围内，通过Poi_Region字段的值进行判断，结合vehiclestatus字段所记录货运车辆的车门开关及运行状况综合判断，筛选停留时间小于预定时间的出行OD点；
[0032]得到出行OD点对后，计算出行OD点对的空间距离，并判断空间距离小于第三预定距离的出行OD对不能算作一次出行。
[0033]优选地，所述货运GPS数据集通过配置在货运车辆上的多个传感器采集得到。[0034]本发明实施例还提供了一种基于GPS数据的货运交通OD分析装置，包括：[0035]清洗单元，用于获取货运GPS数据集，并对所述货运GPS数据集进行清洗以及车牌切分，以获得与每个车牌对应的GPS数据子集；其中，所述GPS数据子集包括多个轨迹点，每个轨迹点包括定位坐标以及对应的定位时间；
[0036]分段单元，用于对每个GPS数据子集内的轨迹点进行分段，以获得至少一段出行轨
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