本发明属于交通状态检测，涉及一种ivcps交通状态检测时空尺度确定方法及系统。
背景技术：
1、随着电动汽车的发展，网联汽车越来越多地走进生活，车辆的速度、加速度、操作、位置等信息可以通过网联的方式提供给交通管理系统，构成了智能网联汽车信息物理系统(intelligent vehicle cyber physical systems，ivcps)，为精细化的交通调度提供了便利。
2、交通的状态受环境、天气的变化，经常会在自由流、畅通流、拥堵等状态间转换，根据信息论原理，系统对数据采集的频率与系统状态的变化程度有关，系统变化频率越高，需要采样的频率也越高，需要采集的数据量也要求越多。
3、交通流的变化是随机的，最佳的数数据采集量，是由车流密度与采用路段长度(空间参数)、采样时间(时间参数)决定的，确定合适的ivcps状态检测时空尺度方法，对优化ivcps的信息采集粒度具有重要意义。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种ivcps交通状态检测时空尺度确定方法及系统，以保证信息可信度及优化数据规模为目标，从ivcps的视角对交通数据获取的时空尺度进行确定，为精细化的交通调度提供便利。
2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种ivcps交通状态检测时空尺度确定方法，该方法利用置信区间和精度要求，确定当前交通状态需要的最小采集样本要求，根据交通流密度、速度、流量关系，在最小采集样本的前提下，确定需要的采样空间和时间尺度。
4、具体地，该方法包括以下步骤：
5、s1、获取道路上车辆的时空分布数据和交通参数，并初步判断交通是否处于正常运行状态；
6、s2、基于获取的数据，根据置信区间和精度要求确定当前交通状态下的最小样本采集数量；
7、s3、在最小样本采集数量下确定采样的时间尺度和空间尺度；
8、s4、判断道路中交通状态的变化程度是否超过预设波动范围，若超过，则对采样时空尺度进行调整；
9、s5、根据调整后的采样时空尺度对最小样本采集数量进行调整，并重新进行采样时空尺度的确定。
10、另一方面，本发明提出了一种ivcps交通状态检测时空尺度确定系统，其包括：
11、数据获取模块，用于获取道路上车辆的时空分布数据和交通参数，并初步判断交通的运行状态是否正常；
12、数据提取模块，基于所述数据获取模块获取的数据，分别提取用于确定最小样本采集数量的参数和用于确定采样时空尺度的参数；
13、样本数量确定模块，用于对需要的最小样本采集数量进行确定；
14、采样尺度确定模块，基于最小样本采集数量量，对交通状态检测的采样时空尺度进行确定；
15、采样尺度调整模块，根据所述数据获取模块的数据判断道路中交通状态的变化程度是否超过预设波动范围，基于判断结果对采样尺度进行调整；
16、样本数量优化模块，基于调整后的采样尺度重新确定最小样本采集数量。
17、进一步的，在正常交通运行状态下，所述样本数量确定模块确定需要的最小样本采集数量为：
18、
19、式中，n表示需采集的最小车辆样本数量，表示对应置信水平1-α的标准正态分布的临界值，α为可信度，γ表示交通流平均速度为的相对误差，σv表示车速的标准差。
20、在异常交通运行状态下，所述样本数量确定模块确定需要的最小样本采集数量为：
21、
22、式中，nj表示异常状态j下需采集的最小车辆样本数量，γj表示交通流平均速度为的相对误差；q95,j-q5,j为分位数差，表示在第j种异常状态下，数据的变异范围。
23、其中，所述的异常交通运行状态包括轻度拥堵状态、中度拥堵状态和严重拥堵状态。
24、进一步的，在正常交通运行状态下，所述采样尺度确定模块确定的采样时间尺度为：
25、
26、式中，q表示交通流量；
27、确定的采样空间尺度为：
28、
29、式中，k表示车流密度；
30、在异常交通运行状态下，所述采样尺度确定模块确定的采样时间尺度为：
31、
32、确定的采样空间尺度为：
33、
34、进一步的，在样本数量优化模块中，基于调整后的采样时空尺度对需要的最小样本采集数量重新进行确定；
35、建立最小样本采集数量n与采样时间尺度ts和采样空间尺度ls的数学关联，表示为：
36、
37、则在正常交通运行状态下，最小样本采集数量重新确定为：
38、
39、在异常交通运行状态下，最小样本采集数量重新确定为：
40、
41、本发明的有益效果在于：本发明通过检测交通状态的变化程度，从而对采样时空尺度进行调整，进而对最小样本采集数量进行调整，通过闭环调整过程，云端服务器能够实时调整采样策略，优化数据采集的精度和频率，确保交通管理系统能够准确捕捉到道路上的交通状态变化，从而为城市交通调度和管理提供精确的数据支持。
42、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
1.一种ivcps交通状态检测时空尺度确定系统，其特征在于：该系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：在正常交通运行状态下，所述样本数量确定模块确定需要的最小样本采集数量为：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述的异常交通运行状态包括轻度拥堵状态、中度拥堵状态和严重拥堵状态。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：在正常交通运行状态下，所述采样尺度确定模块确定的采样时间尺度为：
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：在所述样本数量优化模块中，基于调整后的采样时空尺度对需要的最小样本采集数量重新进行确定；
6.一种ivcps交通状态检测时空尺度确定方法，其特征在于：获取道路上车辆的时空分布数据和交通参数，并初步判断交通是否处于正常运行状态；
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的最小样本采集数量通过以下方式确定：
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：基于正常交通运行状态下的最小样本采集数量，确定采样时间尺度为：
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：在正常交通运行状态下，对采样尺度进行调整后，对最小样本采集数量的调整为：
