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» 全台國道歷史路況查詢
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專案執行期間 : 104-11-01 至 106-05-01

歷史路況查詢採用M05與M06資料進行推估,計算出來的流量與密度在定義上有別於偵測器資料,推估出來車輛數為ETC門架與門架之間在第五分鐘時這個路段上有多少台車,密度則是車輛數/(距離*車道數),有別於偵測器是道路上某分鐘某一處通過多少車輛,在偵測器設置不夠密集時有可能發生塞車的地方可能剛好沒有偵測器,而下游有偵測器時壅塞卻剛好消散,導致發生壅塞誤判。 採用ETC資料推估則可以避免此種狀況,所得到的數據屬於一個路段的統合值,但使用上也需要注意當路段長度長的時候壅塞狀況也可能被平滑掉,所以判斷壅塞水準也須配合修正。進行推估之前須解析ETC M06A資料,因資料會發生完全相同旅次重複出現,所以利用Hadoop的MapReduce架構刪除重複並只保留一筆,程序如下圖所示。 前處理完成後,進行路況計算,方法參考細胞傳輸(CTM)模型的概念,計算每時間點現有車輛加上流入車輛減流出車輛,便可確認在區塊中的車輛數,運算時間範圍拉長便可滿足流量守恆,而由M06資料我們可以知道每台車通過ETC門架的時間,便可進行計算,但是仍有諸多狀況造成不能達到流量守恆,也表示數值可能高估或低估,以下說明遭遇狀況與處理原則:

1.上下匝道的車輛無法計算

需配合M05旅行速率資料回推上下交流道的時間進行車輛數計算,回推計算方式採用ETC門架與匝道間之距離除上旅行速率。

2.旅次斷鏈

發現M06數據的ETC門架編號會有不連續的情況,判斷可能某些車輛在夜間時下匝道短暫處理業務後又從同一個匝道上去,可能因此錯過一個ETC門架,可能因為業務處理時間不夠長,所以高公局系統判斷為同一個旅次,造成流量不守恆,因此處理上透過ETC門架順序判斷是否斷鏈,若為是則切分為不同旅次處理。

3.車輛變換國道系統交流道

與斷鏈狀況類似,也有不少同一旅次包含南下北上的情況,處理方式為判斷ETC門架編號是否為同一條國道系統與方向,若否則切分為不同旅次處理。

4.計算時間範圍需拉長

因為M06資料將旅次產生時間點歸於某以時間為檔名的檔案中,但旅次結束其實可能已經是隔天早上,由數據資可以發現甚至是隔天上午七點八點的尖峰時段,而且旅次發生時間點可能發生在最早,上匝道時間點必須回推至前一天的數小時,因為夜間也可能發生塞車,所以實際運算的時間範圍必須超過一天。

上述各項處理方法其實只要為定義旅次,因為旅次的起迄點與上下匝道的車輛數相關聯,若是旅次定義錯誤將導致上下匝道的車輛數計算出現錯誤,導致流量不守恆。第四點部分主要導致提供查詢的時間必須是兩天前的資料,因為計算時間範圍拉長延長至隔天八點,並配合前一天的M05資料進行回推。 透過上述資料處理,便可得到每分鐘或每五分鐘路段流量與密度資料,將其產出成CSV資料進行檢視,結果如下左圖,篩選出某路段03F0217S至03F0301S,繪製其2015年8月17日至2015年8月24日之流量變化圖,如下圖右所示,可以發現不會流量持續上升而無法流出的情況,也不會有負值的情況出現,表示流量守恆。
檢視流量守恆問題
計算結果匯入HBase,建立API,提供網頁以時間空間查詢每五分鐘車輛數與密度。
時空間查詢流量密度
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