收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于多源数据的交通状态监测与预测方法研究

李琦  
【摘要】:交通事件和交通拥挤对道路交通的安全与效率具有重要影响,及时、准确发现道路上存在的交通事件和交通拥挤一直是交通状态监测领域研究的焦点和难点,且随着交通负荷的增加,交通拥挤预测已成为动态交通管理研究领域的热点之一,涌现了大量的成果。然而,受交通数据获取与处理方法的限制,交通状态监测与预测研究成果在效率、效果以及经济性方面还存在较大的提升空间。 为了进一步改善交通状态监测与预测的效率与效果,本文在相关数据共享的原则指导下,综合利用专用车辆检测器、感应式交通控制系统、道路收费系统、车辆跟踪定位系统等多种数据源,对交通数据的多模式获取以及交通状态监测与预测等方法进行了创新性研究,主要取得了以下几个方面的研究成果。 1)提出了一套基于多种数据源的交通数据获取及其预处理新方法 针对目前我国交通数据严重不足以及交通数据处理方法相对落后所导致的交通状态监测与预测数据基础薄弱的问题,在对已有的专用车辆检测器数据预处理方法进行改进的基础上,提出了一套基于感应式交通控制系统、道路收费系统和车辆跟踪定位系统等多种相关业务系统的基础数据获取交通数据并对其进行预处理的方法。其中,针对专用车辆检测器获取的交通数据,进一步完善了交通数据的预处理流程,并设计了一种综合考虑单个地点和多个连续检测截面的交通数据预处理方法;在感应式交通控制系统基础数据利用方面,以SCATS类交通控制系统为代表,在提出其基础数据预处理方法的基础上,针对其采样周期具有时变性的特点,提出了交通数据虚拟时间序列的概念及其构建方法,并设计了所获取交通数据的预处理方法;针对道路收费系统的数据特点,提出了基础数据的预处理方法,并以此为基础设计了基于道路收费系统的交通数据获取及其预处理方法;针对车辆跟踪定位系统的数据特点,设计了车载GPS的基础数据预处理方法以及基于车载GPS的交通数据获取及其预处理方法。本项研究成果能够在低成本下为交通状态监测与预测提供更为经济、广泛及准确的数据基础。 2)提出了一套基于多种数据源的交通事件自动检测新方法 针对专用车辆检测器、感应式交通控制系统、道路收费系统和车辆跟踪定位系统四种数据源所获取的交通数据特点,分别设计了相应的交通事件自动检测算法。其中,在专用车辆检测器数据源方面,在分析已有算法漏检及误检原因的基础上,设计了其适用条件在线评价指标体系,并以因子分析与聚类分析为手段,设计了一种新的交通事件自动检测算法融合方法;在感应式交通控制系统数据源方面,通过设计基于交通流量和平均车头时距的组合变量,提出了SCATS类交通控制系统覆盖道路交通事件自动检测新算法;在道路收费系统数据源方面,针对据其所获取的交通数据特性,从交通波动、常发性交通拥挤以及算法自身的检测逻辑三个方面对标准偏差法进行了改进,设计了一种新的高速公路交通事件自动检测方法;在车辆跟踪定位系统数据源方面,以车辆瞬时速度为基础,设计了一种适用于高速公路的交通事件自动检测新算法;在多源数据综合利用方面,通过分析各种数据源体现交通事件状态的能力,设计了一种新的交通事件自动检测融合方法。本项研究成果能够在低信息成本条件下提高交通事件自动检测的效率、效果和空间覆盖范围。 3)提出了一套基于多种数据源的交通拥挤自动检测新方法 针对专用车辆检测器、感应式交通控制系统、道路收费系统和车辆跟踪定位系统四种数据源所获取的交通数据特点,在进一步完善交通拥挤指数内涵的基础上,分别设计了相应的交通拥挤自动检测算法。其中,在专用车辆检测器数据源方面,依据交通流量-速度的相关性,提出了一种交通拥挤自动检测的改进算法;在感应式交通控制系统数据源方面,依据所获取的交通流量和平均车头时距数据,设计了SCATS类交通控制系统覆盖道路交通拥挤自动检测算法;在道路收费系统数据源方面,以所获取的交通流量和O-D对间路径行程时间数据为基础,设计了一种综合考虑自然路段和扩展路段的高速公路交通拥挤自动检测新算法;在车辆跟踪定位系统数据源方面,以所获取的路段行程时间数据为基础,设计了交通拥挤自动检测算法;在多源数据综合利用方面,设计了一种新的交通拥挤自动检测融合方法。本项研究成果能够在低成本条件下提高交通拥挤状态监测的空间覆盖范围及可靠性。 4)提出了一套交通参数短时多步预测和交通拥挤时空范围预测的新方法 针对已有交通参数短时多步预测方法大多采用固定预测步数所导致的多步预测效果不佳的问题,构建了基于动态神经网络的交通参数迭代多步预测双层模型和基于k近邻的交通参数直接多步预测双层模型,并对其预测效果进行了对比分析。针对一直以来对交通拥挤发展趋势预测不足的问题,以交通参数短时多步预测结果为基础,分别设计了交通拥挤持续时间和空间扩散演化趋势预测方法。本项研究成果能够提高交通拥挤状态预测的时间范围,可进一步改善交通管理者和交通出行者决策依据的可靠性和预见性。 本文研究内容、研究方法及研究结论是对现有交通状态监测与预测方法的改善、补充以及有益探索,所取得的各项成果,对于进一步改善道路交通的安全性和效率具有重要的学术意义和实用价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 皮晓亮;王正;韩皓;孙亚;;基于环形线圈检测器采集信息的交通状态分类方法应用研究[J];公路交通科技;2006年04期
2 王建玲;蒋阳升;蒲云;;基于道路交通状态的随机用户平衡[J];西南交通大学学报;2007年03期
3 李娟;罗霞;姚琛;;基于多源数据的交通状态判定研究[J];铁道运输与经济;2009年03期
4 林瑜;高霄;沈峰;杨中良;;城市快速路交通状态自动判别解决方案[J];城市交通;2009年06期
5 孙晓亮;董宏辉;郭敏;林尚伟;乔俊;郑攀;;北京市区域交通状态和服务水平评价系统的设计与实现[J];道路交通与安全;2010年04期
6 丁以中;交通控制系统探讨[J];上海海运学院学报;1997年01期
7 孙亚;钱洪波;叶亮;;数据挖掘算法在交通状态量化及识别的应用[J];计算机应用;2008年03期
8 李清泉;高德荃;杨必胜;;基于模糊支持向量机的城市道路交通状态分类[J];吉林大学学报(工学版);2009年S2期
9 张雷元;袁建华;赵永进;;道路交通状态识别技术研究[J];道路交通与安全;2009年02期
10 田世艳;刘伟铭;;基于模糊综合评价的路段实时交通状态判别方法研究[J];科学技术与工程;2010年29期
11 姜桂艳;郭海锋;孟志强;朱伟刚;;基于实时信息的城市道路交通状态评价指标体系研究[J];交通与计算机;2007年05期
12 傅惠;赵丽红;胡刚;许伦辉;张建栋;;适于动态导航系统的城市道路交通状态判别[J];交通信息与安全;2009年02期
13 曾素勤;郭文强;;不同交通状态下的交叉口信号控制策略[J];交通标准化;2011年12期
14 廖涌泉;贾利民;李实;李晨曦;董宏辉;;基于道路连通度的路网可靠度分析方法[J];交通运输工程与信息学报;2011年02期
15 达庆东 ,姜学锋;基于流量——占有率检测数据的交通状态划分[J];道路交通与安全;2002年03期
16 韩悦臻,曹三鹏;城市道路交通状态指标体系设计探讨[J];公路;2005年06期
17 ;德科学家研制出仿生智能化交通控制系统[J];安防科技;2008年05期
18 卞凯;;基于强化学习的城市交通区域协调控制研究[J];电子技术;2011年08期
19 苏满红;;基于MCU与FPGA的交通控制系统设计[J];科学技术与工程;2007年12期
20 张锦,高世廉,蒲云;中国城市道路交通控制系统发展研究[J];云南交通科技;1997年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 庄斌;杨晓光;吴志周;;动态路网交通状态估计理论及其在ATMS中的应用[A];第一届中国智能交通年会论文集[C];2005年
2 段青;赵建国;丁青艳;潘景山;;城市道路交通状态判别方法探讨[A];2007第三届中国智能交通年会论文集[C];2007年
3 韩直;;公路隧道监控系统的现状与发展[A];中国公路学会’2001学术交流论文集[C];2001年
4 储浩;杨晓光;吴志周;伍速锋;;交通移动采集技术及其适用性分析[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(上册)[C];2005年
5 成卫;王贵勇;;交通控制技术综述[A];昆明仪器仪表学会2004年学术年会论文集[C];2004年
6 石建军;贺玉龙;常书金;;行为理论是交通管理与控制课程的基础[A];土木建筑教育改革理论与实践[C];2009年
7 徐进学;于双和;徐丽君;;高速路入口匝道的模糊神经网络自适应协调控制[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第五分册)[东南大学学报(增刊)][C];2009年
8 段源华;;城市干道交通控制系统信号周期确定与控制周期评价[A];中国土木工程学会第七届年会暨茅以升诞辰100周年纪念会论文集[C];1995年
9 吴德志;刘志荣;林淑芬;;城市道路交通控制系统的发展趋势[A];福建省科协第四届学术年会提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年
10 汤志康;谈蔚欣;王伟智;;多分类器融合的交通状态预测[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李琦;基于多源数据的交通状态监测与预测方法研究[D];吉林大学;2013年
2 宋淑敏;非常态下异常道路交通状态信息获取技术研究[D];吉林大学;2012年
3 王新颖;基于网格的短时交通状态预测研究[D];吉林大学;2010年
4 马庆禄;基于混沌理论的交通状态预测研究[D];重庆大学;2012年
5 毕松;交通状态视觉识别方法研究[D];北京邮电大学;2012年
6 管青;区域交通信号控制与交通诱导协同理论与关键技术研究[D];吉林大学;2009年
7 戢晓峰;基于交通信息提取的区域路网拥挤管理方法[D];西南交通大学;2009年
8 李庆印;基于信息技术的交通管理创新机制研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
9 王媛;大范围战略交通协调控制系统关键技术研究[D];吉林大学;2009年
10 李启朗;路口瓶颈处交通状态的相图及元胞自动机模型研究[D];中国科学技术大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵晓娟;基于多源数据的快速路交通事件自动检测算法研究[D];北京工业大学;2010年
2 章渺;高速公路基本路段实时交通状态识别方法[D];长安大学;2011年
3 孟娟;非常态事件下道路交通状态评价指标体系研究[D];吉林大学;2012年
4 段飞飞;基于信息融合的高速公路交通事件自动检测算法研究[D];长安大学;2011年
5 程德明;基于数据融合的分级交通事件自动检测方法研究[D];吉林大学;2011年
6 魏超;交通状态云图计算方法研究[D];上海交通大学;2013年
7 吴建伟;基于地图匹配的城市干道交通状态实时判别方法研究[D];华南理工大学;2011年
8 赵晟琪;基于交通状态时空模型的区域路网性能分析方法研究[D];吉林大学;2010年
9 岳耀胜;基于视频的饱和交通状态下单路口信号控制方法研究[D];北方工业大学;2012年
10 吴忠金;基于车联网的城市道路交通状态识别算法研究[D];华南理工大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 梁洪源 唐浩轩 实习生 钟文平;我市首个多向交通控制系统本月底启用[N];南充日报;2011年
2 记者 张静实习生 杨璇;我市智能交通控制系统暨应急指挥中心正式启用[N];新乡日报;2008年
3 赵家新;无锡建成智能动态交通控制系统[N];人民公安报·交通安全周刊;2007年
4 记者 张兆军通讯员 郑原驰;图像识别混合交通控制系统问世[N];科技日报;2008年
5 黄夏;为交通畅通安全提供技术保障[N];人民公安报;2007年
6 黄夏;为安全畅通提供技术保障[N];人民公安报·交通安全周刊;2007年
7 通讯员 蓝霁霞;智能交通控制系统在新乡启用[N];河南日报;2008年
8 金利;新一代智能化交通控制系统获创新成果[N];科技日报;2007年
9 张晓军 李强 张洋;交通管理的“升级”[N];人民公安报·交通安全周刊;2005年
10 李中朝通讯员 程容;重庆电信助建重庆市“民心工程”[N];人民邮电;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978