移動交通管理集成技術(shù)與方法研究.pdf

1、交通擁堵是世界性問題，如何治理交通擁堵一直受到各界廣泛關(guān)注。隨著終端技術(shù)、軟件技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，“移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)”時代已經(jīng)到來。在此背景下，利用最新科技成果提高現(xiàn)有交通設(shè)施的使用效率和管理水平，達到交通供需的動態(tài)平衡是解決交通擁堵問題的根本方向。城市路網(wǎng)的整體效能的提升依賴于交通資源的合理配置。實踐證明，依靠傳統(tǒng)的動態(tài)交通流分配來提升整體交通網(wǎng)絡(luò)的性能在新形勢下面臨諸多困難：交通需求在時空上的快速變化、路網(wǎng)復(fù)雜程度的幾何級上

2、升、交通瓶頸位置的動態(tài)變化、突發(fā)事件的應(yīng)變不足等都給城市交通網(wǎng)絡(luò)性能提升帶來挑戰(zhàn)。而借助于移動互聯(lián)網(wǎng)下的大數(shù)據(jù)，對交通信息平臺中積累的大量交通數(shù)據(jù)的分析處理，進行價值挖掘，提取數(shù)據(jù)背后潛藏的知識與規(guī)律，諸如時空交通模式挖掘、時空相似性聚類、擁堵傳播模式等，這些知識進一步轉(zhuǎn)換成預(yù)警和疏導(dǎo)交通擁堵的規(guī)則與方法，這將為緩解交通擁堵、提高路網(wǎng)整體性能提供有效支撐。同時，交通知識的挖掘與分享也會深刻影響交通需求，使得交通參與者的交通行為更加的理性

3、。進而，通過移動通信、智能算法、云計算等技術(shù)強化并聯(lián)結(jié)這種理性，讓路網(wǎng)中的每一個對象互通互聯(lián)。通過海量的獨立個體之間的局部即時交互和分布式智能，使整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具備自組織、自計算、自反饋的持續(xù)優(yōu)化學(xué)習(xí)的功能，最終實現(xiàn)整個交通系統(tǒng)的協(xié)同提升。
　　在上述背景下，本文試圖構(gòu)建以“提升城市交通管理效能，達到交通供需動態(tài)平衡”為目的的移動交通管理體系框架，論文主要研究工作包括以下幾個方面：
　?。?）依靠移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)建協(xié)同式的交通

4、信息獲取與分享架構(gòu)。
　?。?）找出時空變化交通模式與動態(tài)交通瓶頸點。
　　（3）影響并管理交通出行需求。
　?。?）面向交通管理者，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對城市交通網(wǎng)絡(luò)中的交通模式與規(guī)律進行分析，結(jié)合研究成果選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)方法和模型，建立一套基于交通知識的決策支持系統(tǒng)。
　　此框架包括交通信息收集與產(chǎn)生、多源異類交通信息的融合、交通知識的挖掘與應(yīng)用四個階段。在交通信息收集中，提出兩種即時交通信息的收集方式，包含基于位置

5、的應(yīng)用服務(wù)與協(xié)同式交通信息獲取與分享框架。搜集的交通數(shù)據(jù)與基于數(shù)據(jù)而探索的交通規(guī)律與知識應(yīng)用到兩個系統(tǒng)：行程時間預(yù)測系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)，前者提供出行者最短行程時間路徑的查詢，后者面向交通管理者提供有關(guān)提升交通路網(wǎng)性能的決策建議。兩個系統(tǒng)都采取了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)技術(shù)，采用的模型和算法設(shè)計則是在相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者協(xié)助下借鑒既有的數(shù)據(jù)模型以及分析方法得到。論文提出從交通現(xiàn)象挖掘模式與規(guī)律，總結(jié)這些規(guī)律與模式進而產(chǎn)生的規(guī)則。新的規(guī)則反過來用于指導(dǎo)實踐，

6、再從實踐中觀察新的現(xiàn)象，形成不斷優(yōu)化的正向循環(huán)，最終實現(xiàn)智能決策。這也正是移動交通管理優(yōu)化思想。
　　本文的主要貢獻如下：
　　（1）建立一個以移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)為背景的交通管理與知識獲取的體系框架，提出了移動交通管理的理論與概念，為智能交通系統(tǒng)的進一步發(fā)展做好基礎(chǔ)性鋪墊。
　　（2）提出幾種以時空數(shù)據(jù)分析挖掘方式找出時空交通模式與交通瓶頸的方法。
　?。?）提出了動態(tài)混合式行程時間預(yù)測方法，新方法精度高于單獨依