基于在线车辆轨迹数据的
城市路网封闭道路识别方法

唐建波 · 张玉玉 · 姚志鹏 · 等 地球信息科学学报 · 2026 · Vol.28 No.6 · pp.1624-1642 Online Vehicle Trajectory · Road Closure Detection

道路临时封闭会导致局部交通流量骤降、路径规划失效和路网效率下降。针对传统方法依赖固定流量阈值、易受拥堵波动干扰、难以适应低流量道路和复杂拓扑约束等问题,本文提出一种融合历史轨迹经验路径与实时轨迹偏离模式的城市路网封闭道路识别方法,以提升封闭事件识别的准确性、实时性与鲁棒性。

封闭道路识别 在线车辆轨迹 经验路径 轨迹偏离 城市路网 交通异常检测
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01 · 研究背景与挑战

临时封闭事件的高时效识别难题

施工、交通事故、大型活动或临时管制等事件通常突发且持续时间不确定。仅依赖流量下降或静态拓扑判断,往往难以及时、准确识别封闭道路。

固定阈值失灵

低流量道路灵敏度不足

基于车流量的方法通常依赖固定阈值,但低等级道路本身流量较小,封闭前后统计差异不明显,容易漏检。

异常混淆

拥堵与封闭难区分

异常检测方法能捕捉流量转移,但正常拥堵、信号控制和高峰波动也会产生类似异常模式,导致误报。

规则约束不足

忽略禁转与路网拓扑

仅基于路网连接关系建模,若忽略交通规则、禁转限制和驾驶行为习惯,容易将正常绕行误判为封闭。


02 · 核心方法

历史经验路径与实时偏离模式融合

本文方法的关键在于:不单看道路流量是否下降,而是观察车辆是否系统性偏离历史上“本应经过”的路径,并结合路网约束判定封闭可能性。

M1
历史轨迹经验路径构建

基于历史在线车辆轨迹,挖掘 OD 对之间高频、稳定的经验通行路径,形成车辆在正常状态下的路径选择基准。

Historical TrajectoryExperience PathOD Pattern
M2
实时轨迹偏离模式识别

将实时轨迹与历史经验路径进行对比,识别车辆在接近疑似道路时是否出现一致性绕行、提前转向、异常中断或路径替代等偏离行为。

Trajectory DeviationDetourReal-time Detection
M3
路网拓扑与交通规则约束判定

结合道路连通性、方向、禁转规则及周边可替代路径,对候选封闭道路进行一致性验证,降低由正常驾驶选择或拥堵造成的误判。

Topology ConstraintTurn RestrictionCandidate Validation

识别逻辑

Historical Normal Path
+ Real-time Deviation Pattern
+ Road Network Constraint
→ Closure Candidate

封闭识别不再仅依赖流量绝对下降,而是关注“应经过而未经过”的系统性行为偏差。

典型偏离行为

• 提前转向
• 异常绕行
• 接近路段前中断
• 替代路径集中出现

当多个车辆在相似位置出现一致性偏离,且偏离无法由禁转或正常路径选择解释时,封闭概率上升。


03 · 技术优势与场景适配

低流量、复杂路网与实时识别

该方法将轨迹行为作为核心证据,比单纯统计流量更能捕捉临时封闭造成的驾驶行为变化,尤其适用于低流量道路和复杂交叉口区域。

Low-flow
低流量适应
不依赖固定流量阈值
Real-time
实时性增强
基于在线轨迹快速响应
Robust
鲁棒性提升
抑制拥堵与波动误报
Rule
规则约束
考虑禁转与拓扑
相对传统流量法的改进
  • 无需为不同等级道路设置统一或经验化的流量阈值。
  • 能在流量统计形成显著变化前,通过轨迹偏离模式进行早期发现。
  • 对低流量道路更敏感,因为关注的是路径选择异常,而不是绝对流量大小。
相对一般异常检测的改进
  • 引入历史经验路径作为“正常行为基线”,增强异常解释性。
  • 结合交通规则与拓扑约束,避免将正常绕行或拥堵诱导误判为封闭。
  • 能够识别封闭道路对周边替代路径产生的联动影响。

04 · 结论与应用启示

面向动态路网更新与导航服务的封闭感知

本文方法为城市交通突发事件识别提供了一种轨迹行为驱动的技术路径,可服务于导航地图更新、交通管理调度和城市应急响应。

从“流量异常”转向“行为偏离”

方法将车辆是否偏离历史正常路径作为关键证据,能更直接反映道路封闭对驾驶行为的影响。

复杂路网下更可信

通过显式考虑拓扑连通、行驶方向与禁转规则,降低复杂交叉口和多路径场景下的误报风险。

支撑在线地图服务

可为导航路径规划、道路状态更新、城市交通管制感知和突发事件应急调度提供实时数据支撑。