本發(fā)明涉及交通狀態(tài)監(jiān)測(cè)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種監(jiān)測(cè)水平高的交通狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：交通事件和交通擁擠對(duì)道路交通的安全與效率具有重要影響，及時(shí)、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)道路上存在的交通事件和交通擁擠一直是交通狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)和難點(diǎn)。然而，受交通數(shù)據(jù)獲取與處理方法的限制，交通狀態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)研究成果在效率、效果以及經(jīng)濟(jì)性方面還存在較大的提升空間。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種監(jiān)測(cè)水平高的交通狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：提供了一種監(jiān)測(cè)水平高的交通狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括交通數(shù)據(jù)獲取與處理子系統(tǒng)、交通監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)子系統(tǒng)和交通信息發(fā)布子系統(tǒng)，所述交通數(shù)據(jù)獲取與處理子系統(tǒng)用于對(duì)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)和處理，所述交通監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)子系統(tǒng)用于根據(jù)處理后的交通數(shù)據(jù)輸出道路上已經(jīng)發(fā)生的交通事件、已經(jīng)發(fā)生和即將發(fā)生的交通擁堵信息，所述交通信息發(fā)布子系統(tǒng)用于發(fā)布交通監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)子系統(tǒng)輸出的信息；所述交通數(shù)據(jù)獲取與處理子系統(tǒng)包括車(chē)輛檢測(cè)器檢測(cè)模塊和車(chē)載定位系統(tǒng)檢測(cè)模塊，所述車(chē)輛檢測(cè)器檢測(cè)模塊用于獲取交通流量數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行處理，所述車(chē)載定位系統(tǒng)檢測(cè)模塊用于獲取車(chē)輛編號(hào)、車(chē)輛位置、瞬時(shí)速度以及定位時(shí)間并對(duì)其進(jìn)行處理。本發(fā)明的有益效果為：通過(guò)多種數(shù)據(jù)源進(jìn)行交通數(shù)據(jù)獲取和處理，增加了數(shù)據(jù)的覆蓋范圍，提高了系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)能力，實(shí)現(xiàn)了交通狀態(tài)的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)發(fā)布。附圖說(shuō)明利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明交通數(shù)據(jù)獲取與處理子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記：交通數(shù)據(jù)獲取與處理子系統(tǒng)1、交通監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)子系統(tǒng)2、交通信息發(fā)布子系統(tǒng)3、車(chē)輛檢測(cè)器檢測(cè)模塊11、車(chē)載定位系統(tǒng)檢測(cè)模塊12。具體實(shí)施方式結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。參見(jiàn)圖1、圖2，本實(shí)施例的一種監(jiān)測(cè)水平高的交通狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括交通數(shù)據(jù)獲取與處理子系統(tǒng)1、交通監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)子系統(tǒng)2和交通信息發(fā)布子系統(tǒng)3，所述交通數(shù)據(jù)獲取與處理子系統(tǒng)1用于對(duì)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)和處理，所述交通監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)子系統(tǒng)2用于根據(jù)處理后的交通數(shù)據(jù)輸出道路上已經(jīng)發(fā)生的交通事件、已經(jīng)發(fā)生和即將發(fā)生的交通擁堵信息，所述交通信息發(fā)布子系統(tǒng)3用于發(fā)布交通監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)子系統(tǒng)輸出的信息；所述交通數(shù)據(jù)獲取與處理子1系統(tǒng)包括車(chē)輛檢測(cè)器檢測(cè)模塊11和車(chē)載定位系統(tǒng)檢測(cè)模塊12，所述車(chē)輛檢測(cè)器檢測(cè)模塊1用于獲取交通流量數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行處理，所述車(chē)載定位系統(tǒng)檢測(cè)模塊12用于獲取車(chē)輛編號(hào)、車(chē)輛位置、瞬時(shí)速度以及定位時(shí)間并對(duì)其進(jìn)行處理。本實(shí)施例通過(guò)多種數(shù)據(jù)源進(jìn)行交通數(shù)據(jù)獲取和處理，增加了數(shù)據(jù)的覆蓋范圍，提高了系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)能力，實(shí)現(xiàn)了交通狀態(tài)的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)發(fā)布。優(yōu)選的，所述車(chē)輛檢測(cè)器檢測(cè)模塊11包括第一處理子模塊和第二處理子模塊，所述第一處理子模塊對(duì)單一地點(diǎn)車(chē)輛檢測(cè)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對(duì)丟失數(shù)據(jù)、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)以及異常交通狀況數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別與修復(fù)，所述第二處理子模塊對(duì)連續(xù)多個(gè)車(chē)輛檢測(cè)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)違反上、下游檢測(cè)截面流量數(shù)據(jù)守恒的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別與修復(fù)。所述對(duì)違反上、下游檢測(cè)截面流量數(shù)據(jù)守恒的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，采用以下方式進(jìn)行：(1)對(duì)路段上、下游檢測(cè)截面流量數(shù)據(jù)進(jìn)行累積，令q(x1,tn)和q(x2,tn)分別表示t1～tn時(shí)段進(jìn)入和離開(kāi)檢測(cè)截面x1和x2之間路段的累積車(chē)輛流量，其中，式中，q(x1,tk)和q(x2,tk)分別表示檢測(cè)截面x1和x2在tk時(shí)刻的流率，δt表示兩個(gè)時(shí)刻的間隔時(shí)間；(2)建立第一檢測(cè)函數(shù)和第二檢測(cè)函數(shù)，第一檢測(cè)函數(shù)j1為：第二檢測(cè)函數(shù)j2為：若滿足函數(shù)j1≥0且j2≤zmax(x1,x2)，則為正常數(shù)據(jù)，否則，為故障數(shù)據(jù)，式中，zmax(x1,x2)表示檢測(cè)截面x1和x2對(duì)應(yīng)路段所能承載的最大行駛車(chē)輛。本優(yōu)選實(shí)施例車(chē)輛檢測(cè)器檢測(cè)模塊對(duì)單一車(chē)輛檢測(cè)器和連續(xù)多個(gè)車(chē)輛檢測(cè)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲取了更為準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)，第一處理子模塊通過(guò)建立第一檢測(cè)函數(shù)和第二檢測(cè)函數(shù)對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，提高了故障數(shù)據(jù)檢測(cè)水平。優(yōu)選的，所述對(duì)違反上、下游檢測(cè)截面流量數(shù)據(jù)守恒的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)，采用以下方式進(jìn)行：(1)當(dāng)有x個(gè)連續(xù)檢測(cè)截面的路網(wǎng)違反上、下游檢測(cè)截面流量數(shù)據(jù)守恒時(shí)，以累積流量調(diào)整值與觀測(cè)值差的平方和最小為目標(biāo)函數(shù)，求解目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)解，對(duì)截面累積流量數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)，其中：目標(biāo)函數(shù)為：約束條件為：式中，q(i,t)表示第i個(gè)檢測(cè)截面t時(shí)刻累積流量觀測(cè)值，qa(i,t)和qa(i+1,t)分別表示第i個(gè)和第i+1個(gè)檢測(cè)截面t時(shí)刻累積流量調(diào)整值，zmax(i,i+1)表示第i個(gè)和第i+1個(gè)檢測(cè)截面對(duì)應(yīng)路段所能承載的最大行駛車(chē)輛，qa(i,t-1)表示第i個(gè)檢測(cè)截面t-1時(shí)刻累積流量調(diào)整值；(2)對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)：qa(i,t)＝qa(i,t)-qa(i,t-1)式中，qa(i,t)表示修復(fù)后的第i個(gè)檢測(cè)截面t時(shí)刻修復(fù)后的數(shù)據(jù)；(3)定義車(chē)輛檢測(cè)器檢測(cè)數(shù)據(jù)的誤差率函數(shù)w：式中，qr(j)表示第j個(gè)采樣間隔交通流率真值，qa(j)表示修復(fù)后的第j個(gè)采樣間隔的交通流率，m表示采樣的數(shù)量。本優(yōu)選實(shí)施例第二處理子模塊建立目標(biāo)函數(shù)對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)，對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行了有效修復(fù)，建立誤差函數(shù)，定期對(duì)誤差率進(jìn)行檢驗(yàn)，保證了交通數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性，能夠保證修復(fù)后的數(shù)據(jù)處于可用的狀態(tài)。優(yōu)選的，所述車(chē)載定位系統(tǒng)檢測(cè)模塊12包括速度處理子模塊和位置處理子模塊，所述速度處理子模塊用于剔除異常的瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)，所述位置處理子模塊用于剔除異常的位置變化數(shù)據(jù)。所述剔除異常的瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)，具體為：設(shè)定第一閾值函數(shù)：dy＝vmax-vh,max-β式中，vmax表示瞬時(shí)速度上限值，β表示車(chē)載定位系統(tǒng)瞬時(shí)速度誤差，vh,max表示道路最高時(shí)速；若dy＞0，則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除。所述剔除異常的位置變化數(shù)據(jù)，具體為：設(shè)定第二閾值函數(shù)：de＝δpmax(t)-vh,max[t(m)-t(m-1)]-2r式中，δpmax(t)表示位置變化上限值，t(m)表示當(dāng)前車(chē)載定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)的定位時(shí)刻，t(m-1)表示前一車(chē)載定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)的定位時(shí)刻，r表示車(chē)載定位系統(tǒng)誤差圓半徑；若de＞0，則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除。本優(yōu)選實(shí)施例車(chē)載定位系統(tǒng)檢測(cè)模塊對(duì)車(chē)載定位系統(tǒng)異常的瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)和位置變化數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除，能夠減少異常數(shù)據(jù)帶來(lái)的負(fù)面影響，提高交通數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，從而提高交通監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)水平。采用本發(fā)明監(jiān)測(cè)水平高的交通狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)交通狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，選取5個(gè)路段進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并分別將其編路段1、路段2、路段3、路段4和路段5，對(duì)監(jiān)測(cè)時(shí)間和監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同現(xiàn)有交通狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比，產(chǎn)生的有益效果如下表所示：監(jiān)測(cè)時(shí)間縮短監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性提高路段120％18％路段225％20％路段330％25％路段427％16％路段520％17％最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12