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基于Kriging插值的无检测器路段交通数据插补方法

邹海翔 乐阳 李清泉 叶嘉安

邹海翔, 乐阳, 李清泉, 叶嘉安. 基于Kriging插值的无检测器路段交通数据插补方法[J]. 交通运输工程学报, 2011, 11(3): 118-126. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.03.020
引用本文: 邹海翔, 乐阳, 李清泉, 叶嘉安. 基于Kriging插值的无检测器路段交通数据插补方法[J]. 交通运输工程学报, 2011, 11(3): 118-126. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.03.020
ZOU Hai-xiang, LE Yang, LI Qing-quan, YE Jia-an. Traffic data interpolation method of non-detection road link based on Kriging interpolation[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2011, 11(3): 118-126. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.03.020
Citation: ZOU Hai-xiang, LE Yang, LI Qing-quan, YE Jia-an. Traffic data interpolation method of non-detection road link based on Kriging interpolation[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2011, 11(3): 118-126. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.03.020

基于Kriging插值的无检测器路段交通数据插补方法

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.03.020
基金项目: 

国家自然科学基金项目 40830530

国家自然科学基金项目 60872132

香港研究资助局项目 754109

微软亚洲研究院开放基金项目 FY10-RES-THEME-019

详细信息
    作者简介:

    邹海翔(1983-), 男, 江西南昌人, 武汉大学工学博士研究生, 从事交通地理信息系统研究

    李清泉(1965-), 男, 安徽天长人, 武汉大学教授, 工学博士

  • 中图分类号: U491.112

Traffic data interpolation method of non-detection road link based on Kriging interpolation

More Information
    Author Bio:

    ZOU Hai-xiang(1983-), male, doctoral student, +86-27-68778035, zou.mono@gmail.com

    LI Qing-quan(1965-), male, professor, PhD, +86-27-68778035, qqli@whu.edu.cn

  • 摘要: 从交通流扩散的特点和人的先验知识出发, 提出采用Kriging插值法对路网中无检测器路段进行交通数据插补。基于交通数据空间相关性的特征, 对交通数据进行空间建模, 从而以空间距离作为度量基准对未知路段交通数据进行估计。利用南昌市浮动车系统中提取的路段行程速度作为试验数据, 进行了试验验证。研究结果表明: 在城市交通中各个典型时段行程速度的插补值标准差可以控制在8 km·h-1以内; 在针对路网形态差异较大的中心区和湖区分别进行的试验中, 行程速度的平均绝对误差都保持在2~5 km·h-1之间。可见, 该方法具有良好的时态和区域移植性。

     

  • 图  1  理论变异函数

    Figure  1.  Theoretical variogram

    图  2  时空分析模型

    Figure  2.  Spatial-temporal analysis model

    图  3  南昌市道路网

    Figure  3.  Road network of Nanchang

    图  4  插补结果Fig.4 Interpolation results

    图  5  Kriging标准差

    Figure  5.  Kriging standard errors

    图  6  中心区误差的空间分布

    Figure  6.  Spatial distributions of errors in downtown zone

    图  7  湖区误差的空间分布

    Figure  7.  Spatial distributions of errors in lake zone

    表  1  样本数据分布的偏度和峰度

    Table  1.   Skewnesses and kurtosises of sample data distributions

    统计量 中心区 湖区
    早高峰 平峰 晚高峰 周末 早高峰 平峰 晚高峰 周末
    峰度 0.093 0.125 0.254 0.524 0.431 0.643 -0.118 0.065
    偏度 0.194 -0.054 0.459 0.651 -0.245 -0.288 -0.411 -0.203
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    表  2  参数估计结果

    Table  2.   Estimation results of parameters

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    表  3  交叉检验结果

    Table  3.   Cross validation results

    误差 中心区 湖区
    早高峰 平峰 晚高峰 周末 早高峰 平峰 晚高峰 周末
    平均绝对误差/ (km·h-1) 3.47 3.65 3.20 2.36 4.62 4.39 4.67 3.95
    平均相对误差/% 13.35 15.12 12.45 8.56 13.09 11.99 14.14 10.40
    均方根误差/ (km·h-1) 4.56 4.80 4.44 3.46 6.32 6.22 6.57 5.14
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-01-18
  • 刊出日期:  2011-06-25

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