基于數(shù)據質量的定點交通信息采集系統(tǒng)研究.pdf

1、在智能交通系統(tǒng)中，由于交通監(jiān)控空間范圍的不斷擴張，使得交通信息采集的需求日益增大，大量的交通檢測器的布設到城市道路上，從而所采集到的基礎交通流原始信息也成倍增加，而且表現(xiàn)形式也多樣化，系統(tǒng)對數(shù)據處理速度和精度的要求已經大大超出了人腦對信息的處理能力，如何對這些海量的信息進行有效的處理則面臨著新的挑戰(zhàn)，同時采集的交通數(shù)據質量問題將對ITS數(shù)據后續(xù)應用產生很大的影響。 目前的交通管理中心均是以半連續(xù)的方式接受交通流數(shù)據的，采集周期通

2、常20秒到2分鐘為間隔，由高速公路或城市道路斷面上所設置的環(huán)形線圈、微波或其他類型的檢測器采集得到的實時交通量、平均速度、車道占有率等數(shù)據，但是由于現(xiàn)場交通檢測器工作故障或網絡傳輸設備故障等原因，道路交通流數(shù)據中通常包含錯誤、丟失、時間點不規(guī)則等若干類質量問題，若直接采用包含質量問題的數(shù)據展開交通應用，必將給應用結果帶來不穩(wěn)定或不安全的隱患。所以在交通信息采集和處理的過程中需有專門的道路交通流數(shù)據質量控制，來提高數(shù)據的精確程度。

3、 論文以提高定點采集信息系統(tǒng)中數(shù)據質量為目的，從交通定點采集技術遴選，檢測器實地采集測試分析，接下來對定點采集系統(tǒng)中的故障數(shù)據進行數(shù)據質量控制，然后在質量數(shù)據基礎上的交通信息多維度集成和存儲為主線下進行研究分析的。 首先對交通流數(shù)據質量控制研究綜述，針對交通信息采集系統(tǒng)在原始數(shù)據采集過程中存在數(shù)據質量問題，主要包括采集數(shù)據精度偏差，不規(guī)則時間點數(shù)據，異常數(shù)據和丟失數(shù)據。對異常數(shù)據的檢驗，異常數(shù)據的修復方法和丟失數(shù)據的補齊方法理論

4、和應用研究進行了總結和歸納。然后對交通定點采集技術遴選與測試，對這些多種定點采集方式的采集參數(shù)，檢測器成本與市場，安裝與維護，檢測精度，環(huán)境適應性，應用場所分析，檢測性能多種方面進行了分析和對比研究，并針對采集數(shù)據精度偏差問題，對檢測器進行實際預采集測試數(shù)據精度分析，保證檢測器在正確的設置和調試下滿足數(shù)據需求。 對定點采集交通流數(shù)據時間空間維度特征進行了分析，研究定點檢測器所采集的數(shù)據在空間維度相關性，主要包括同檢測器相鄰車道交

5、通流數(shù)據相關性，相鄰檢測器采集交通流數(shù)據相關性和境界線檢測器采集交通流數(shù)據相關性；然后在交通流數(shù)據時間相關性，主要包括工作日類型天，節(jié)假日類型天，周末類型天和歷史周同天類型天四種情況的數(shù)據相關性。 重點研究了定點采集數(shù)據質量控制理論與方法，當檢測器或通信網絡處于非正常工作狀態(tài)情況下，研究了采用交通流數(shù)據質量控制保障數(shù)據有效和精度的相關內容。主要包括交通流數(shù)據質量控制系統(tǒng)的組成部分以及協(xié)作流程。以及在交通流數(shù)據質量控制模型中，分別

6、分析并研究了不規(guī)則時間點數(shù)據的識別與修正模型；異常數(shù)據的識別與修正方法，丟失數(shù)據的判斷和補缺模型，以及故障檢測器的判斷與處理方法。以及定點采集數(shù)據質量控制檢驗及平臺設計針對采集交通流數(shù)據質量控制模型進行檢驗，主要包括不顧則時間點識別及修正檢驗，異常數(shù)據識別及修復檢驗，丟失數(shù)據補缺模型的檢驗，以及故障檢測器判斷與處理的檢驗四個部分；然后在得到質量數(shù)據和交通歷史特征數(shù)據需求分析基礎上，研究定點數(shù)據多維度特征集成以及歷史特征數(shù)據存儲。最后在全