CN106652453A - 基于神经网络的交通信息管理系统 - Google Patents

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神经网络的交通信息管理系统，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，所述数据处理模块包括设有用于从数据库中提取信息并进行初步处理的数据预处理单元、用于将预处理的数据二维化的数据决策表形成单元、用于对形成后的决策条件进行进一步简化的属性约简单元、用于消除数据中的不一致对象和冗余对象的对象约简单元、神经网络模型运算单元以及显示输出单元，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

基于神经网络的交通信息管理系统

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神经网络的交通信息管理系统。

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。

发明内容：

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种基于神经网络的交通信息管理系统。

本发明通过以下措施达到：

一种基于神经网络的交通信息管理系统，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，所述数据处理模块包括设有用于从数据库中提取信息并进行初步处理的数据预处理单元、用于将预处理的数据二维化的数据决策表形成单元、用于对形成后的决策条件进行进一步简化的属性约简单元、用于消除数据中的不一致对象和冗余对象的对象约简单元、神经网络模型运算单元以及显示输出单元。

本发明所述神经网络模型运算单元内设有BP网络单元、ART网络单元、RBF网络单元和LVM网络单元；所述数据决策表形成单元设有用于将多维数据降维至二维数据的哈希函数运算模块；所述数据预处理单元设有离散化处理模块、属性增/删模块、属性位置互换模块、添加ID属性模块、数据噪声处理模块。

本发明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2是本发明中管理终端的结构框图。

附图3是本发明中车辆信息采集终端的结构框图。

附图4是本发明中远程管控平台的结构框图。

附图5是本发明中数据处理模块的结构框图。

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、控制器4、射频读写器5、射频天线6、中央处理器7、存储器8、电源9、串口通信电路10、移动通信电路11、显示电路12、显示器13、语音输出电路14、扬声器15、报警电路16、数据加密单元17、数据打包单元18、数据上传单元19、用于接收远程管控平台的执行结果的下载单元20、数据接收模块21、数据处理模块22、身份验证模块23、结果输出模块24、数据上传请求单元25、数据预处理单元26、数据决策表形成单元27、属性约简单元28、对象约简单元29、神经网络模型运算单元30、显示输出单元31。

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神经网络的交通信息管理系统，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；

本发明中所述远程管控平台1设有数据接收模块21、数据处理模块22、身份验证模块23、结果输出模块24，其中身份验证模块位23于数据接收模块21的前端，数据接收模块21的输出端与数据处理模块22相连接，数据处理模块22的输出端与结果输出模块24相连接，所述数据处理模块包括设有用于从数据库中提取信息并进行初步处理的数据预处理单元26、用于将预处理的数据二维化的数据决策表形成单元27、用于对形成后的决策条件进行进一步简化的属性约简单元28、用于消除数据中的不一致对象和冗余对象的对象约简单元29、神经网络模型运算单元30以及显示输出单元31；

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。

本发明所述管理终端3设有控制器4、射频读写器5、射频天线6，其中控制器4与射频读写器5相连接，射频天线6与射频读写器5相连接，每个车辆信息采集终端2载有能够被管理终端识别的射频标签，车辆信息采集终端2设有中央处理器7、存储器8、电源9、串口通信电路10、移动通信电路11、显示电路12、显示器13、语音输出电路14、扬声器15、报警电路16，其中中央处理器7分别与存储器8、电源9、串口通信电路10、移动通信电路11、显示电路12、语音输出电路14、报警电路16相连接，显示电路12的输出端与显示器13相连接，语音输出电路14的输出端与扬声器15相连接，中央处理器7中设有数据上传请求单元25、数据加密单元17、数据打包单元18、数据上传单元19、用于接收远程管控平台的执行结果的下载单元20。

本发明中所述数据处理模块22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2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 (6)

1.一种基于神经网络的交通信息管理系统，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，所述数据处理模块包括设有用于从数据库中提取信息并进行初步处理的数据预处理单元、用于将预处理的数据二维化的数据决策表形成单元、用于对形成后的决策条件进行进一步简化的属性约简单元、用于消除数据中的不一致对象和冗余对象的对象约简单元、神经网络模型运算单元以及显示输出单元。

2.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的交通信息管理系统，其特征在于所述神经网络模型运算单元内设有BP网络单元、ART网络单元、RBF网络单元和LVM网络单元；所述数据决策表形成单元设有用于将多维数据降维至二维数据的哈希函数运算模块；所述数据预处理单元设有离散化处理模块、属性增/删模块、属性位置互换模块、添加ID属性模块、数据噪声处理模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的交通信息管理系统，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所述的一种基于神经网络的交通信息管理系统，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所述的一种基于神经网络的交通信息管理系统，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。

6.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的交通信息管理系统，其特征在于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。