CN106485925A - 基于数据简约处理技术的交通信息系统 - Google Patents

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CN106485925A
CN106485925A CN201611234351.4A CN201611234351A CN106485925A CN 106485925 A CN106485925 A CN 106485925A CN 201611234351 A CN201611234351 A CN 201611234351A CN 106485925 A CN106485925 A CN 106485925A
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高辉
尚成辉
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    • G08G1/0125—Traffic data processing

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Abstract

本发明涉及用户信息管理技术领域，具体地说是一种基于数据简约处理技术的交通信息系统，所述远程管控平台设有数据接收模块、数据简约模块、数据处理模块、身份验证模块、结果输出模块，其中身份验证模块位于数据接收模块的前端，数据接收模块的输出端与数据处理模块相连接，数据处理模块的输出端与结果输出模块相连接，车辆信息采集终端设有中央处理器、存储器、电源、串口通信电路、移动通信电路、显示电路、显示器、语音输出电路、扬声器、报警电路，本发明与现有技术相比，具有安全性高、工作可靠等显著的优点。

Description

基于数据简约处理技术的交通信息系统
技术领域：
本发明涉及用户信息管理技术领域，具体地说是一种基于数据简约处理技术的交通信息系统。
背景技术：
云计算作为网络通信产业未来的发展方向，已经得到越来越多的重视，在云计算系统中，数据安全问题是亟待解决的重大问题，如何保障数据传输、存储、处理过程的安全性，严重制约了云计算产业的发展。加密技术是通信领域中采用的主要安全保密措施，其利用技术手段将重要数据转为不易破译的乱码(加密码)进行传输，到达受信方后，再通过解密手段获得原始数据。传统的加密技术以数学导向为主要手段，不但使用成本比较高，而且已经存在很多成熟的破解方法，导致安全性大打折扣。
目前，机动车已经是人们日常生活中不可缺少的交通工具，机动车的种类和数量均在快速增加，因此，为了保证机动车的正常通行，需要在道路对机动车的行驶状况进行统计，从而达到交通管理的目的。
在进行交通管理时，检测机动车的通行是最基本的环节。目前，主要的检测方式包括：环路线圈、超声波、微波、视频等方式。其中，环路线圈、超声波、微波等检测方式虽然能够检测车辆驶过并且能够判断车辆的速度和大致行驶方向，但是无法对不同车辆进行区分，不能够完成对于指定车辆的追踪；视频检测的方式(例如，通过摄像机或红外线摄像机进行拍摄)虽然能够显示车辆的标识(例如，车牌)、外形、规格、颜色等信息，并且可以借助环路线圈、超声波、微波等方式确定车辆的行驶速度，但是视频检测时传输的数据流量很大，而且城市道路上的车量数目很多，如果需要追踪指定车辆，则需要从视频画面中提取每个车辆标识并进行识别和对比，因此几乎无法实现对指定车辆的追踪。
如何从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中提取隐含在其中的、事先不知道的、但有时潜在有用的信息的过程被称为数据挖掘，显而易见，数据挖掘时大数据技术的关键。网络冗余删除技术作为一种新型的网络压缩技术受到学术界和工业界的广泛关注，其主要功能是识别网络中重复传输的数据，极大地缩减网络传输数据量，提高网络带宽的利用率，从而提高应用性能和节省运营成本。
现有的大数据系统处理数据时仍采用单机节点上的串行方式实现，其数据处理量以及算法的负载度依赖于单个执行节点的性能，而由于大数据处理系统往往要对海量数据进行处理，现有的单机节点串行机制显然存在效率低、运算量低的问题。
发明内容：
本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种基于数据简约处理技术的交通信息系统。
本发明通过以下措施达到：
一种基于数据简约处理技术的交通信息系统，设有远程管控平台、两个以上的车辆信息采集终端、两个以上的管理终端，其特征在于两个以上的管理终端分别经互联网与远程管控平台相连接，两个以上的车辆信息采集终端分别经移动通信网络与远程管控平台相连接，所述远程管控平台设有数据接收模块、数据简约模块、数据处理模块、身份验证模块、结果输出模块，其中身份验证模块位于数据接收模块的前端，数据接收模块的输出端与数据处理模块相连接，数据处理模块的输出端与结果输出模块相连接，所述数据简约模块对数据接收模块获取的数据进行以下处理：在待计算数据内容的字节序列中确定窗口长度；确定并行计算的窗口数及跳转间隔；根据已算得的窗口指纹值并行计算各窗口的指纹值，其中所述窗口指纹值的计算方式为：RF(α1、α2、α3……αβ)＝(α1pβ+α2pβ‐1+…+αβ‐1p+αβ)modM；其中α1、α2、α3……αβ为待计算数据内容中的字节序列，RF(α1、α2、α3……αβ)表示窗口长度为β的字节序列的指纹值，p和M为可选的常数；所述根据已算得的窗口指纹值并行计算各窗口的指纹值由下式计算：RF(αi+1、αi+2、αi+3……αi+β)＝(RF(αi、αi+1、αi+2……αi+β‐1)‐αi×pβ)×p+αi+βmod M；其中αi+1、αi+2、αi+3……αi+β为待计算数据内容中的字节序列，RF(αi、αi+1、αi+2……αi+β‐1)表示窗口长度为β的字节序列的指纹值，p和M为可选的常数；标记窗口指纹值符合预定的数据分块边界条件的窗口位置为数据分块边界，其中，窗口指纹值符合预定的数据分块条件，则将当前滑动窗口的右边界所在位置标记为数据分块的边界；计算数据分块的散列值，并标记数据分块的散列值与已存储的数据分块散列值相等的为冗余数据块。
本发明中所述窗口指纹值由拉宾指纹函数计算；所述跳转间隔为所述并行计算的窗口数的整数倍；所述跳转间隔不是所述并行计算的窗口数的整数倍；所述跳转间隔中重叠计算的窗口指纹值用于校验；所述并行计算的窗口位于同一跳转间隔中；所述并行计算的窗口位于不同跳转间隔中；以散列值与引用信息替代所述标记为冗余数据块的数据进行所述数据块的存储。
本发明中所述身份验证模块包括密钥生成单元、上传请求接收单元、身份验证单元、密钥发送单元、解密单元。
本发明中所述管理终端设有控制器、射频读写器、射频天线，其中控制器与射频读写器相连接，射频天线与射频读写器相连接，每个车辆信息采集终端载有能够被管理终端识别的射频标签，车辆信息采集终端设有中央处理器、存储器、电源、串口通信电路、移动通信电路、显示电路、显示器、语音输出电路、扬声器、报警电路，其中中央处理器分别与存储器、电源、串口通信电路、移动通信电路、显示电路、语音输出电路、报警电路相连接，显示电路的输出端与显示器相连接，语音输出电路的输出端与扬声器相连接，中央处理器中设有数据上传请求单元、数据加密单元、数据打包单元、数据上传单元、用于接收远程管控平台的执行结果的下载单元。
本发明中所述数据处理模块包括用于对输入的样本数据进行关联处理的统计模块、用于产生多个扰动副本的复制模块、用于基于扰动特征并通过应用预定的分类标准对多个扰动副本进行分类的分类器、用于基于分类器结果获得分析结果的分析器。
本发明中车辆信息采集终端还设有与中央处理器相连接的网络拥塞检测模块和数据通信快速切换模块，其中网络拥塞检测模块包括传输延时变化率获取模块、基准值调整模块、判断是否重置基准值模块、基准值重置模块、抖动值计算模块，其中传输延时变化率获取模块、基准值调整模块、判断是否重置基准值模块依次连接，判断是否重置基准值模块的输出端分别与基准值重置模块和抖动值计算模块相连接，基准值重置模块的输出端与基准值调整模块相连接。
本发明在使用时，车辆信息采集终端上载有射频标签，每个射频标签可以通过管理终端的射频读写器写入唯一的身份数据，管理终端也可以通过读取射频标签中的信息获取身份数据，并将身份数据上传至远程管控平台的数据库中，车辆信息采集终端也可以通过串口通信电路被写入唯一的身份数据，在工作过程中，车辆信息采集终端可以与车辆BMS相连接，获取车辆行驶数据，并将数据打包上传至远程管控平台，而在上传上述数据之前，可以先通过向远程管控平台发送数据上传请求单元，请求远程管控平台在验证其合法身份数据后下发加密密钥，对待发送数据进行加密处理后上传；上传后的数据经过解密后进行分析处理，获得用户行驶信息。
本发明与现有技术相比，具有安全性高、工作可靠等显著的优点。
附图说明：
附图1是本发明的结构框图。
附图标记：远程管控平台1、车辆信息采集终端2、管理终端3、数据接收模块4、数据简约模块5、数据处理模块6、身份验证模块7、果输出模块8。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如附图所示，本发明提出了一种基于数据简约处理技术的交通信息系统，设有远程管控平台1、两个以上的车辆信息采集终端2、两个以上的管理终端3，其特征在于两个以上的管理终端3分别经互联网与远程管控平台1相连接，两个以上的车辆信息采集终端2分别经移动通信网络与远程管控平台1相连接，所述远程管控平台1设有数据接收模块4、数据简约模块5、数据处理模块6、身份验证模块7、结果输出模块8，其中身份验证模块位于数据接收模块的前端，数据接收模块的输出端与数据处理模块相连接，数据处理模块的输出端与结果输出模块相连接，所述数据简约模块对数据接收模块获取的数据进行以下处理：在待计算数据内容的字节序列中确定窗口长度；确定并行计算的窗口数及跳转间隔；根据已算得的窗口指纹值并行计算各窗口的指纹值，其中所述窗口指纹值的计算方式为：RF(α1、α2、α3……αβ)＝(α1pβ+α2pβ‐1+…+αβ‐1p+αβ)mod M；其中α1、α2、α3……αβ为待计算数据内容中的字节序列，RF(α1、α2、α3……αβ)表示窗口长度为β的字节序列的指纹值，p和M为可选的常数；所述根据已算得的窗口指纹值并行计算各窗口的指纹值由下式计算：RF(αi+1、αi+2、αi+3……αi+β)＝(RF(αi、αi+1、αi+2……αi+β‐1)‐αi×pβ)×p+αi+βmod M；其中αi+1、αi+2、αi+3……αi+β为待计算数据内容中的字节序列，RF(αi、αi+1、αi+2……αi+β‐1)表示窗口长度为β的字节序列的指纹值，p和M为可选的常数；标记窗口指纹值符合预定的数据分块边界条件的窗口位置为数据分块边界，其中，窗口指纹值符合预定的数据分块条件，则将当前滑动窗口的右边界所在位置标记为数据分块的边界；计算数据分块的散列值，并标记数据分块的散列值与已存储的数据分块散列值相等的为冗余数据块。
本发明中所述窗口指纹值由拉宾指纹函数计算；所述跳转间隔为所述并行计算的窗口数的整数倍；所述跳转间隔不是所述并行计算的窗口数的整数倍；所述跳转间隔中重叠计算的窗口指纹值用于校验；所述并行计算的窗口位于同一跳转间隔中；所述并行计算的窗口位于不同跳转间隔中；以散列值与引用信息替代所述标记为冗余数据块的数据进行所述数据块的存储。
本发明中所述身份验证模块包括密钥生成单元、上传请求接收单元、身份验证单元、密钥发送单元、解密单元。
本发明中所述管理终端设有控制器、射频读写器、射频天线，其中控制器与射频读写器相连接，射频天线与射频读写器相连接，每个车辆信息采集终端载有能够被管理终端识别的射频标签，车辆信息采集终端设有中央处理器、存储器、电源、串口通信电路、移动通信电路、显示电路、显示器、语音输出电路、扬声器、报警电路，其中中央处理器分别与存储器、电源、串口通信电路、移动通信电路、显示电路、语音输出电路、报警电路相连接，显示电路的输出端与显示器相连接，语音输出电路的输出端与扬声器相连接，中央处理器中设有数据上传请求单元、数据加密单元、数据打包单元、数据上传单元、用于接收远程管控平台的执行结果的下载单元。
本发明中所述数据处理模块包括用于对输入的样本数据进行关联处理的统计模块、用于产生多个扰动副本的复制模块、用于基于扰动特征并通过应用预定的分类标准对多个扰动副本进行分类的分类器、用于基于分类器结果获得分析结果的分析器。
本发明中车辆信息采集终端还设有与中央处理器相连接的网络拥塞检测模块和数据通信快速切换模块，其中网络拥塞检测模块包括传输延时变化率获取模块、基准值调整模块、判断是否重置基准值模块、基准值重置模块、抖动值计算模块，其中传输延时变化率获取模块、基准值调整模块、判断是否重置基准值模块依次连接，判断是否重置基准值模块的输出端分别与基准值重置模块和抖动值计算模块相连接，基准值重置模块的输出端与基准值调整模块相连接。
本发明在使用时，车辆信息采集终端上载有射频标签，每个射频标签可以通过管理终端的射频读写器写入唯一的身份数据，管理终端也可以通过读取射频标签中的信息获取身份数据，并将身份数据上传至远程管控平台的数据库中，车辆信息采集终端也可以通过串口通信电路被写入唯一的身份数据，在工作过程中，车辆信息采集终端可以与车辆BMS相连接，获取车辆行驶数据，并将数据打包上传至远程管控平台，而在上传上述数据之前，可以先通过向远程管控平台发送数据上传请求单元，请求远程管控平台在验证其合法身份数据后下发加密密钥，对待发送数据进行加密处理后上传；上传后的数据经过解密后进行分析处理，获得用户行驶信息。
本发明与现有技术相比，具有安全性高、工作可靠等显著的优点。

Claims (5)

1.一种基于数据简约处理技术的交通信息系统，设有远程管控平台、两个以上的车辆信息采集终端、两个以上的管理终端，其特征在于两个以上的管理终端分别经互联网与远程管控平台相连接，两个以上的车辆信息采集终端分别经移动通信网络与远程管控平台相连接，所述远程管控平台设有数据接收模块、数据简约模块、数据处理模块、身份验证模块、结果输出模块，其中身份验证模块位于数据接收模块的前端，数据接收模块的输出端与数据处理模块相连接，数据处理模块的输出端与结果输出模块相连接，所述数据简约模块对数据接收模块获取的数据进行以下处理：在待计算数据内容的字节序列中确定窗口长度；确定并行计算的窗口数及跳转间隔；根据已算得的窗口指纹值并行计算各窗口的指纹值，其中所述窗口指纹值的计算方式为：RF(α1、α2、α3……αβ)＝(α1pβ+α2pβ‐1+…+αβ‐1p+αβ)modM；其中α1、α2、α3……αβ为待计算数据内容中的字节序列，RF(α1、α2、α3……αβ)表示窗口长度为β的字节序列的指纹值，p和M为可选的常数；所述根据已算得的窗口指纹值并行计算各窗口的指纹值由下式计算：RF(αi+1、αi+2、αi+3……αi+β)＝(RF(αi、αi+1、αi+2……αi+β‐1)‐αi×pβ)×p+αi+βmod M；其中αi+1、αi+2、αi+3……αi+β为待计算数据内容中的字节序列，RF(αi、αi+1、αi+2……αi+β‐1)表示窗口长度为β的字节序列的指纹值，p和M为可选的常数；标记窗口指纹值符合预定的数据分块边界条件的窗口位置为数据分块边界，其中，窗口指纹值符合预定的数据分块条件，则将当前滑动窗口的右边界所在位置标记为数据分块的边界；计算数据分块的散列值，并标记数据分块的散列值与已存储的数据分块散列值相等的为冗余数据块。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据简约处理技术的交通信息系统，其特征在于所述窗口指纹值由拉宾指纹函数计算；所述跳转间隔为所述并行计算的窗口数的整数倍；所述跳转间隔不是所述并行计算的窗口数的整数倍；所述跳转间隔中重叠计算的窗口指纹值用于校验；所述并行计算的窗口位于同一跳转间隔中；所述并行计算的窗口位于不同跳转间隔中；以散列值与引用信息替代所述标记为冗余数据块的数据进行所述数据块的存储。
3.根据权利要求1所述的一种基于数据简约处理技术的交通信息系统，其特征在于所述身份验证模块包括密钥生成单元、上传请求接收单元、身份验证单元、密钥发送单元、解密单元。
4.根据权利要求1所述的一种基于数据简约处理技术的交通信息系统，其特征在于所述管理终端设有控制器、射频读写器、射频天线，其中控制器与射频读写器相连接，射频天线与射频读写器相连接，每个车辆信息采集终端载有能够被管理终端识别的射频标签，车辆信息采集终端设有中央处理器、存储器、电源、串口通信电路、移动通信电路、显示电路、显示器、语音输出电路、扬声器、报警电路，其中中央处理器分别与存储器、电源、串口通信电路、移动通信电路、显示电路、语音输出电路、报警电路相连接，显示电路的输出端与显示器相连接，语音输出电路的输出端与扬声器相连接，中央处理器中设有数据上传请求单元、数据加密单元、数据打包单元、数据上传单元、用于接收远程管控平台的执行结果的下载单元。
5.根据权利要求1所述的一种基于数据简约处理技术的交通信息系统，其特征在于所述数据处理模块包括用于对输入的样本数据进行关联处理的统计模块、用于产生多个扰动副本的复制模块、用于基于扰动特征并通过应用预定的分类标准对多个扰动副本进行分类的分类器、用于基于分类器结果获得分析结果的分析器。
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