浮动车交通信息采集和路况分析GPS数据接收和预处理FCD核心算法模块路径规划服务模块实时路况发布模块路况分析模块

图1-6 浮动车交通信息采集和路况分析系统总体功能图

交通指挥中心浮动车交通信息采集和路况分析系统对车载设备上传的数据进行储存、预处理，结合地图利用相应的计算机模型对交通参数如速度、行程时间等进行评估和预测，从而得到整个道路网的实时动态交通信息。

浮动车交通信息采集和路况分析系统由GPS数据接收和预处理模块、FCD核心算法模块、路径设计服务模块、实时路况发布模块、路况分析模块等组成。

① GPS数据接收和预处理模块功能 ? 数据接收 ? 预处理

② 地图预处理模块功能

电子路网底图的预处理主要包括： ? 地理范围及详细程度的确定；

? 地面坐标到平面直角坐标的地图投影交换； ? 路网拓扑的建立以保证路网的连通性和方向性； ? 路网的双向显示；

? 路网的格网分层以提高路段检索效率；

FCD核心算法模块功能：

每隔一个更新周期（小于5分钟）FCD算法将对之前10分钟内接收到的浮动车数据进行计算，获得路网内各个路段的平均车速。

浮动车实时计算4阶段法： ? GPS点数据预处理；

? 根据投影距离和方位角进行点匹配；

? 运用局部节点匹配的改进最优路径选择法确定行驶路径； ? 计算路径平均行驶速度，同级生成速度专题图。

输入GPS数据过滤预处理投影变换参与匹配的GPS数据步骤1判断与周围各段角度差和投影距离是否大于最大误差值步骤2搜索车辆前一点匹配结果改进的最优路径选择法车辆行驶轨迹、时间计算平均行驶速度更新车辆历史记录统计生成速度专题图步骤4

步骤3图1-7 浮动车实时计算流程图

③ 道路交通信息融合

基于FCD的交通信息采集技术能够有效地采集城市路网的双向路段通行速度信息，这种交通信息采集方式能够获得大面积城市路网的通行速度信息和出行时间信息。然而，由于车辆出行路线的随机性、某些情况下GPS定位时效、通信系统故障等原因，造成所采集的浮动车辆数据存在时间和空间上可能会出现间歇性缺失。因此，有必要综合利用其它交通信息，如环形线圈采集的交通流量信息，通过数据融合，提高FCD系统速度信息采集的准确性。

④ 路径设计服务模块功能

为客户端应用提供实时路况导航服务时，可提供： ? 最短路径搜索服务； ? 最短时间搜索服务。 实时路况发布模块功能：

? 可将实时路况信息在电子地图上用红、黄、绿三种颜色六个色阶变化反映道路服务水平；

? 可在WEBG1S直接发布道路服务水平； 发布方式：

一是用红黄绿三种颜色六个色阶显示赣州市当前道路交通速度信息； 二是在交通信息处理监控中心显示大屏幕上显示播报实时交通路况； 三是可向路面电子显示屏发送实时交通路况。 路况分析模块功能：

根据路况（GPS数据或人工实时采集路况信息）历史数据，对主要道路、路口等进行分析，便于政府部门在信号控制设置、小区设计、道路设计、公共场所（医院、学校、商场等人口密集场所）设计作决策依据。

⑤ 道路交通信息查询功能

可查询下列5类包含速度和流量的道路交通信息： ? 指定时间全区道路； ? 指定时间指定道路； ? 当前拥堵道路信息； ? 当前和历史的交通事件信息； ? 设定速度范围的道路。 ⑥ 可扩展功能

? 提供“统一数据接口”，实现其它可扩展功能；

? 提供数据交换条件、数据库视图、WebService、Socket等多种方式数据接口服务实现FCD数据应用开发。 3）系统技术要求

① 实时反映城市道路交通速度、出行时间、路口延误等交通参数；与其它交通数据融合（线圈检测器、视频检测器等），可测量道路流量交通参数；提高数据可信度；

② 每2—5分钟发布一次前10—15分钟内综合道路交通信息的实时交通信息；