城市道路交通信息实时采集系统关键技术与研究

摘要

近年来，随着社会经济的快速发展和城市化进程的加快，道路交通问题、尤其是“出行难”问题已逐步显现出来，从而在极大程度上影响到城市的科学、可持续发展。本文在此背景下，对城市道路交通信息实时采集进行了一些探究，它能够实时采集道路交通中的路网情况并反馈，达到改善道路使用率，减少拥堵以及环境污染的目的。本文主要包括以下几个方面： 1.城市道路交通信息实时采集系统的设计思路，即利用多种交通信息采集技术手段，采集城市各关键路段的动态交通数据进行处理和融合，然后通过诱导屏、交通广播网和INTERNET等方式向公众发布实时路况信息。 2.系统的功能设计，通过具有定位功能的浮动车辆，如公交车、出租车，来采集相关的位置、速度等信息，再根据其运行速度以及拥堵情况，结合地图，向使用人员直观的描述道路交通情况。对数据进行深层次的分析和挖掘，为道路规划和交通设施建设提供事实依据。 3.系统接口设计，在保证当前数据源系统和交通应用系统现状的同时，还应当充分考虑到系统拓展后的情况，从而便于系统后的功能拓展以及自身的维护工作。 4.交通信息融合模型设计，即对从单个和多，个信息源取得的数据进行关联，以精确获得位置信息及进行全面的评估反馈。 5.关键算法设计，通过交通信息采集、处理与融合软件获得的标准交通数据（GPS数据和流量数据），结合城市道路电子地图，计算获得城区道路包含道路拥堵程度或旅行时间的路况信息，并输出为一定格式的信息文件，以供进一步的路况信息处理和路况信息发布使用。

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第一章概述

1.1系统背景

1.2建设内容

1.3约束

1.4术语

1.5总体目标

1.6设计原则

1.7技术平台

第二章总体设计

2.1系统总体架构设计

2.2系统网络结构设计

2.3系统应用模式设计

第三章系统功能设计

3.1系统功能结构设计

3.2系统详细功能设计

3.2.1数据采集和接口设计

3.2.2多源交通信息融合与预处理

3.2.3交通拥堵检测与报警

3.2.4交通信息应用接口服务

3.2.5诱导处理与基于诱导屏的交通信息发布

3.2.6基于网站的道路交通信息发布

3.2.7道路交通服务水平查询、统计分析

3.2.8系统管理

第四章系统接口设计

4.1接口类型

4.1.1TCP/IP Socket 接口

4.1.2WebService 接口

4.2动态交通信息采集接口设计

4.3静态交通信息采集接口设计

4.4交通信息应用服务接口设计

4.4.1路网交通热点区域数据接口

4.4.2路网重要路段交通状态数据接口

4.4.3路径规划服务接口

4.4.4交通事件检测数据发布接口

4.4.5交通事件数据发布接口

4.4.6常发性拥堵发布接口

4.4.7偶发性拥堵发布接口

4.4.8历史拥堵事件数据发布接口

4.4.9拥堵数据分析接口

4.5交通诱导信息发布接口

4.5.1 接口概述

4.5.2 诱导屏终端设备发布接口设计

第五章交通信息融合模型设计

5.1城市路网交通数据空间融合

5.2城市交通网络拓扑模型

5.2.1现有交通网络模型

5.2.2可细分节点模型

5.2.3 交叉口交通数据空间融合

5.2.4 快速路交通数据空间融合

5.3城市路网交通数据时间融合

5.3.1城市路网交通流特性分析

5.3.2Daily Profile观测方法

5.3.3基于Daily Profile的交通数据时间融合方法

5.4城市路网交通数据特征级融合

5.4.1交通流状态描述

5.4.2基于格形剖分的交通模式

5.4.3基于交通流状态细分模型的特征级融合方法

5.4.4异构数据融合的技术实现

5.4.5时空数据库系统的总体结构

第六章关键算法设计

6.1城市基于FCD的交通状态判别算法

6.1.1概述

6.1.2功能模块

6.2交通信息融合算法

6.2.1最小二乘支持向量机（LS-SVM）

6.2.2 D-S证据理论

6.2.3 基于LS-SVM和D-S证据理论的交通数据融合算法

6.3交通信息融合算法的实际效果

6.3.1数据融合算法准确性评价

6.3.2数据融合初步效果

第七章总结

致谢

参考文献