HASTIGHEDSKORT FOR DANMARK VHA. GPS

Transkript

1 HASTIGHEDSKORT FOR DANMARK VHA. GPS Ove Aderse Istitut for Datalogi Aalborg Uiversitet Harry Lahrma Trafikforskigsgruppe Aalborg Uiversitet Kristia Torp Istitut for Datalogi Aalborg Uiversitet Itroduktio Et kort over vejettet, der viser geemsitshastighede på de ekelte vejsegmeter, har mage avedelser i trafikaalyse, f.eks. ka ma berege rejsetider mellem forskellige pukter i vejettet, me der ka også lokaliseres strækiger med trægsel (1) eller strækiger, hvor bilister geerelt kører for hurtigt. Dee artikel beskriver hvorledes et hastighedskort for Damark er skabt udelukkede vha. GPS data. E stor fordel ved at bruge GPS data er, at der er store mægder data tilgægeligt fra mage forskellige kilder. Det store problem er at sikre e passede dækigsgrad og et tilstrækkeligt atal GPS data observatioer per segmet. Herudover er der ved GPS data e række fejlkilder, som det er ødvedigt at elimiere (2) (3) (4) Metode Der vil i artikle blive præseteret to måder til beregig af hastigheder på et segmet vha. GPS data. De første måde kaldes puktbaseret og avedes for lav frekvet data f.eks. hvis GPS data ku modtages hver 30. sekud fra et køretøj. De ade måde kaldes turbaseret og avedes, år GPS data afsedes så ofte, at data fra et ekelt køretøj ka sammesættes til e tur (2). Formålet med at have to måder er, at de puktbaserede altid ka avedes, me det atages at de turbaserede er mere retvisede. Hver måde at berege hastigheder på ka implemeteres ved flere kokrete metoder. For både de puktbaserede og de turbaserede er to kokrete metoder avedt (fire metoder i alt). Disse fire kokrete metoder beskrives i flere detaljer i det efterfølgede. De puktbaserede måde er illustreret i Figur 1, som viser et kort udsit med 3 segmeter. De 7 cirkler repræseterer GPS data og er markeret med id/hastighed. Bemærk at det atages, at alle GPS måliger er fra forskellige køretøjer Segmet Segmet 200 Segmet Figur 1 Puktbaseret måde (avedes både til simpel og vægtet puktbaseret metode).

2 Det atages, at hvert GPS pukt mapmatches til ærmeste segmet, som er idikeret vha. cirkles farver. E simpel geemsitshastighed for hvert segmet ka u bereges med formle: v = i=1 v i (1) Dee kokrete metode kaldes simpel puktbaseret. Problemet med dee metode er imidlertid, at observatioere er logget efter e tidsfrekves. Dette betyder, at der på det ekelte segmet vil være e overrepræsetatio af observatioer med lave hastigheder. Dee fejl ka elimieres ved at vægte de ekelte observatio i forhold til observatioes hastighed. Dette er gjort i formel 2 heruder. v = i=1 (v i 2 3,6) i=1 (v i 3,6) ( 2) Hvor v i er hastighed og l i er distace, der er kørt med i ét sekud, med hastighede v i. Dee kokrete metode kaldes vægtet puktbaseret. Hvis de 7 pukter i figur 1 bruges i de puktbaserede hastigheds beregig bliver resultatet som vis i Tabel 1, og det bemærkes, at formel 2 giver højere geemsitshastigheder ed formel 1 Segmet Obs. Geemsitshastighed Geemsitshastighed Observatioer Hastighed simpel (formel 1) vægtet (formel 2) ,00 80, ,50 70, ,50 79,53 2 Tabel 1: Resultat af pukt baseret beregig De turbaserede måde er illustreret i Figur 2. De viser to køretøjer, der begge har passeret tre segmeter, me køretøj A har kørt med cirka de halve hastighed af køretøj B Køretøj A x x x x x x x x x x x x x x x x x Køretøj B o o o o o o o o Segmet 10 Segmet 11 Segmet 12 Figur 2 Turbaseret måde.

3 Når køretider bereges vha. ture skal det udgås, at e lagsomt kørede vægter højere ed e hurtigt kørede. Dette er vist i Tabel 2, hvorda hver tur, der passerer et segmet, ku tælles med é gag per køretøj. Segmet Køretøj Beregig Observatioer Geemsit 10 A ( )/ B ( )/ Geemsit ( )/ A ( )/ B ( )/ Geemsit ( )/ A ( )/ B (93+95)/ Geemsit ( )/ Tabel 2 Ture baseret beregig De kokrete beregigsmetode vist overfor kaldes simple turbaseret. Problemet med dee metode er, at de blot samler observatioer per segmet. For at få selve ture bedre repræseteret Køretøj A x x x x x x x x x x x x x x x x x Segmet 10 Segmet 11 Segmet 12 Figur 3: Sammehægede turbaseret metode. i beregiger afprøves e sammehægede turbaseret metode, som er illustreret i Figur 3. Hovedidee er, at de først GPS målig på segmet 10 kobles med de første målig på segmet 11 (det æste segmet på ture). Ud fra disse GPS måligers afstad i tid og rum bereges køretide for dee tur på segmet 10. Tilsvarede ka hastighed bereges på segmet 11, me ikke på segmet 12, hvis det atages at dette er det sidste segmet på ture. Resultater Følgede resultater vil blive vist i artikle. Køretider bereget vha. puktbaseret og turbaseret og kombieret o Hvor mage pukter og hvor mage ture har datasættet Dækigsgrade for hele Damark o Her vil de procetvise dækig af de forskellige vejklasser blive listet

4 For udvalgt kedt strækiger med trægsel f.eks. Køge Bugt motorveje vil det bliver udersøgt, om trægsel ka idetificeres og hvor lage perioder på hverdage, der er trægsel? Resultater for motorveje vil sammeliget med veje i bymidte for at udersøge om GPS data ka avedes begge steder. Som et eksempel på dækigsgrade viser Figur 3 tre måeders data (bemærk Østsjællad heruder Købehav er i øjeblikket frasorteret. Disse data haves me er edu ikke mapmatched og idlæste). I Figur 3 er alle vejklasser idlæst for at vise dækige iklusive færgeruter som er e del af kortet, der bruges. Farvekodere er følgede: Farve Atal observatioer 0 Sort 0-10 Rød Gul Grø Blå >250 Lilla Figur 4 Dækig for Damark med 3 måeders data [Billede er kort vist med Google Earth]

5 Diskussio I diskussio vil bl.a. følgede emer blive berørt: Fordele og ulemper ved pukt baseret GPS data o Hvorda mapmatches foruftigt? o Hvorda hådteres observatioer med ul hastigheder? Fordele og ulemper med tur baseret o Hvor lav ka sampligsfrekves være Hvor meget data skal der være til rådighed for at få et retvisede resultat? o Dette gælder både pukt- og turmetodere Hvorda vægtes tur- og puktbaserede hastigheder år begge haves på et segmet? o Uder atagelse af at turbaseret er mere retvisede. Hvorda er de beregede hastigheder sammeliget med f.eks. Google Maps, Kraks, eller Sithastigheder fra Mastradatabase? Styrker og svagheder ved at avede GPS data sammeliget med eksisterede metoder o Beskidte GPS data (hastighed, placerig forkert, ul hastighed) Referecer 1. COWI A/S. Projekt Trægsel ISBN: GPS pilotprojekt. Holm, J. og Foller, Jes Trafikdage på Aalborg Uiversitet. 3. GPS data som grudlag for e atioal rejsehastighedsdatabase. Holm, Ja. s.l. : Trafikdage på Aalborg Uiversitet, ISSN Metode til beregig af køretider, trægsel og forsikelser i kryds vha. GPS Data. Torp, Kristia og Lahrma, Harry. Aalborg : Trafikdage på Aalborg Uiversitet, ISSN Pereira, Fracisco, Costa, Hugo og Pereira, Nuo. A off-lie map-matchig algorithm for icomplete map databases. Europea Trasport Research Review. 1, 2009, 3, s