CN107766401A - 基于大数据的人行道违停分析方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于大数据的人行道违停分析方法，包括步骤一：获取相应区域内大量的实时违停数据以及历史违停数据，步骤二：将上述两种违停数据进行空间可视化处理，步骤三：建立基于空间位置的违停时空大数据库，步骤四：将时空大数据库内的各个字段进行数据汇总，利用统计方法、时间序列分析方法等数据挖掘技术对数据进行空间统计分析，再制作成图表一体化形式的专题地图用于辅助决策，所述步骤四中的字段包括时段、区域、路段、管理部门。

Description

基于大数据的人行道违停分析方法及系统

技术领域

本发明涉及大数据分析领域，尤其是一种对人行道违停进行分析的大数据分析方法及系统。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，机动车数量激增。停车需求爆发式增长而停车泊位供给却非常有限，停车供需矛盾日益突出，机动车非法占用人行道的局面越发失控，不仅影响了正常的道路通行秩序，造成交通拥堵，还挤占了其他车辆的道路交通资源，甚至容易诱发交通事故，存在着严重的安全隐患。

机动车违法停车不仅严重影响城市的交通环境，还威胁到群众的人身安全及财产安全，其已成为当前城市的一大顽疾，如何有效治理机动车违法停车是构建平安、畅通、和谐交通亟需解决的一项任务。目前，交警部门与城管部门主要以不定期不定点方式对违法停车问题进行整治，坚持“管在先，罚在后”，但是由于现场执法人员有限，以随机无规律的抽查未能有效遏制机动车违停。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是提供一种对人行道违停进行分析的大数据分析方法及系统。

为解决上述技术问题，所述方法包括步骤一：获取相应区域内大量的实时违停数据以及历史违停数据，步骤二：将上述两种违停数据进行空间可视化处理，步骤三：建立基于空间位置的违停时空大数据库，步骤四：将时空大数据库内的各个字段进行数据汇总，利用统计方法、时间序列分析方法等数据挖掘技术对数据进行空间统计分析，再制作成图表一体化形式的专题地图用于辅助决策，所述步骤四中的字段包括时段、区域、路段、管理部门。

作为本发明的进一步改进，所述人行道违停分析系统包括应用层，服务层，数据库层，软硬件支持层，所述软硬件支持层是系统运行的主要环境支撑，包括数据库服务器、应用服务器、网络设备、操作系统软件，为违停大数据分析系统建设提供软硬件支持，所述数据库层是用于存储和管理数据，负责数据的存储逻辑规则、数据的读写、数据备份，数据库层包括数据库软件、数据算法及处理程序和数据库，其中数据库包括地理空间数据库、违停时空大数据库、车辆向导数据库，所述服务层是连接数据和应用的中间层，将数据以服务的形式提供给用户，服务层包括地图服务、网格信息服务、历史数据服务、实时数据服务、路段信息服务、中队信息服务、咪表泊车信息服务、停车场信息服务、其他交通出行服务，所述应用层是面向用户提供各类业务分析功能和交互的界面层，利用服务层提供的各类数据或功能服务，结合用户业务逻辑，将各类业务分析功能进行封装，提供给用户使用，与用户进行交互操作，包括时空数据管理、历史违停分析、实时违停监测、预判决策、物联网接入，所述操作系统软件包括地理信息系统。

采用了上述结构后，采用多层框架技术来搭建平台的总体框架结构，进行一体化平台设计。各个层之间相互关联，构建成一个完整的系统，其中应有层是整个平台架构中面向客户操作的功能层，主要包括时空数据管理、历史违停分析、实时违停监测、预判决策、物联网接入，根据历史违停数据以及实时违停数据的两大数据源，实现对历史违停数据的空间展示以及实时违停数据的空间展示，这两大数据展示作为系统的展示平台，从而更加直观的做出预判决策，从而达到资源优化配置，节省建筑资金，推动政府治理精准化，节约人力成本，开放公共数据，优化出行方式，全民共享效益的技术目的。

作为本发明的进一步改进，所述历史违停分析模块主要以市区车辆违停历史数据为数据基础，再以时间为节点，以地图为载体分析其各时段各路段的违停密度，并绘制空间热力地图用于展示。

采用了上述结构后，历史违停分析模块主要是以市区车辆违停历史数据为数据基础，再加入时间等字段，建立时空数据库，并加入以地图为载体的展示平台，绘制成空间热力地图用于展示，使得使用者可以根据热力图上的热力效果清楚简洁的知道哪个时间段违停数最多，以及哪个路段违停最多，为开展专项违停整治、打击违章事件、做好交通疏导等工作提供依据。

作为本发明的进一步改进，所述实时违停监测模块主要通过与外接数据源进行实时对接，对违停实时数据进行可视化展示，所述外接数据源包括城管执法平台提供的数据以及其他第三方群众举报平台。

采用了上述结构后，实时违停监测模块由上述两个数据源构成其数据来源不仅真实有效，并且城管执法平台以及第三方群众举报平台均可以通过相应的接口建立数据对接，实现数据资源的共建共享。

作为本发明的进一步改进，所述预测决策模块主要以时空数据管理模块中的数据为数据基础进行分析，得出人行道违停较严重路段从而进一步决策停车场选址以及停车位置规划。

采用了上述结构后，根据热力图以及统计表格可以清晰的分析人行道违停较严重路段，对后续的规划决策起到了非常关键的作用。

作为本发明的进一步改进，所述物联网接入模块包括将城管现场执法过程中所拍摄的照片、视频以及各路段停车位传感器，交通电子牌信息通过网络录入到该模块中。

采用了上述结构后，照片、视频以及各路段停车位电子牌信息为违停管理工作提供真实、可靠的依据。

作为本发明的进一步改进，所述应用层中的时空数据管理模块包括数据处理，数据生成以及数据入库，所述数据处理具体包括对实时违停数据和历史违停数据的处理。

采用了上述结构后，数据处理包括两大块分别对应展示系统中的展示平台所展示的历史违停数据以及实时监测数据，而本系统中最为关键的技术为上述两种数据的处理。

作为本发明的进一步改进，所述实时违停数据处理主要先由城管执法终端进行获取实时违停数据，再在获取时自动获取违停位置的空间坐标和时间信息，传输给数据库进行地名地址匹配空间化处理，或者提供工作人员可选择的地址段描述选项，所述地名地址匹配空间化包括前期需建立包含特定区域内所有地名地址信息的地名地址数据库，再对要处理的地名地址信息进行分词处理，将分词处理后的道路字段信息根据字段所表示的区域大小，由大至小分别对地名地址数据库内的道路字段进行匹配处理，最后计算其匹配度，选取匹配度最高的地名地址。

采用了上述结构后，由于对城管执法软件进行了相应的接口处理，所以进行数据对接时，实时违停数据就可以直接以空间坐标的形式传输给数据库，但是当一些地址地段难以描述，数据库里未找到相应的字段时，则需要人工进行对接描述，以达到数据源的获取。而其中地名地址空间化处理则是以地址信息编码为指导核心，将地名地址的原始信息经过数据库的匹配转化成相应的地理数据，从而可以更好的对历史违停数据以及实时违停数据两大数据源进行处理然而展示，该种处理方式是将地址信息编码的一种重新应用。

作为本发明的进一步改进，所述历史违停数据处理主要包括先对历史数据进行收集，再对数据结构进行标准化处理，然后对数据结构进行地名地址匹配空间化，接着对历史和实时两种数据结构进行合并处理，存储在Arcgis格式的企业地理数据库中，最后利用合并处理后的空间数据，基于Arcgis Server发布空间数据服务，供系统调用。

采用了上述结构后，ArcGIS Server是一个用于构建集中管理、支持多用户的企业级GIS应用的平台。是本领域中较为常见的运用平台之一，ArcGIS Server提供了丰富的GIS功能，例如地图、定位器和用在中央服务器应用中的软件对象。发布空间数据服务，包括MapService、FeatureService、WMS、WFS等地图服务，供系统调用。

作为本发明的进一步改进，所述历史数据进行收集主要是由各地城管局提供的表格数据，所述数据结构进行标准化处理主要是对表格格式的数据进行数据库格式转换，以便存入数据库从而进行字段属性编辑，所述空间化处理主要是使用地理信息系统后台服务程序对获取到的数据进行地名地址匹配空间化处理，对于可以匹配的数据由服务进行自动化处理，对于不能匹配的数据需要进行人工定位干预手动修补。

采用了上述结构后，数据处理的难点主要在于如何将数据源转换成平台所需的数据 形式，本发明中主要采取表格格式转换成标准数据库，再利用地理信息系统对数据库内的数 据进行空间化处理，这里包括可以匹配以及无法匹配两种数据，对于可以匹配的数据由服务 进行自动化处理，对于不能匹配的数据需要进行人工定位干预手动修补。这样就形成了数据 获取，数据格式转换，地理信息系统空间化，合并匹配以及不能匹配的空间数据，存入企业 地理数据库，最后再利用ArcGIS Server对数据进行使用并提供服务这样一条操作流程。

附图说明

图1所示为本发明系统总体架构图。

具体实施方式

本方法包括步骤一：获取相应区域内大量的实时违停数据以及历史违停数据，步骤二：将上述两种违停数据进行空间可视化处理，步骤三：建立基于空间位置的违停时空大数据库，步骤四：将时空大数据库内的各个字段进行数据汇总，并制作成图表形式用于展示，步骤四中的字段包括时段、区域、路段、管理部门。该方法利用大数据分析技术将实时违停数据和历史违停数据进行整合，并统一于一个数据库内，最后用图表形式用于展示，其中可以制作成热力图以及专题统计图等方式直观地呈现给管理人员，为城市违停管理决策提供帮助，为解决违停的根本性问题提供思路。人行道违停分析系统包括应用层，服务层，数据库层，软硬件支持层，软硬件支持层是系统运行的主要环境支撑，包括数据库服务器、应用服务器、网络设备、操作系统软件，为违停大数据分析系统建设提供软硬件支持，数据库层是用于存储和管理数据，负责数据的存储逻辑规则、数据的读写、数据备份，数据库层包括数据库软件、数据处理程序和数据库，其中数据库包括地理空间数据库、违停时空大数据库、车辆向导数据库，服务层是连接数据和应用的中间层，将数据以服务的形式提供给用户，服务层包括地图服务、网格信息服务、历史数据服务、实时数据服务、路段信息服务、中队信息服务、咪表泊车信息服务、停车场信息服务、其他交通出行服务，应用层是面向用户提供各类业务功能和交互的界面层，利用服务层提供的各类数据或功能服务，结合用户业务逻辑，将各类业务功能进行封装，提供给用户使用，与用户进行交互操作，包括时空数据管理、历史违停分析、实时违停监测、预判决策、物联网接入，操作系统软件包括地理信息系统。采用多层框架技术来搭建平台的总体框架结构，进行一体化平台设计。各个层之间相互关联，构建成一个完整的系统，其中应有层是整个平台架构中面向客户操作的功能层，主要包括时空数据管理、历史违停分析、实时违停监测、预判决策、物联网接入，根据历史违停数据以及实时违停数据的两大数据源，实现对历史违停数据的空间展示以及实时违停数据的空间展示，这两大数据展示作为系统的展示平台，从而更加直观的做出预判决策，从而达到资源优化配置，节省建筑资金，推动政府治理精准化，节约人力成本，开放公共数据，优化出行方式，全民共享效益的技术目的。

历史数据分析模块主要以市区车辆违停历史数据为数据基础，再以时间为节点，以地图为载体分析其各时段各路段的违停密度，并绘制空间热力地图用于展示。违停历史数据分析模块主要是以市区车辆违停历史数据为数据基础，再加入时间等字段，建立时空数据库，并加入以地图为载体的展示平台，绘制成空间热力地图用于展示，使得使用者可以根据热力图上的热力效果清楚简洁的知道哪个时间段违停数最多，以及哪个路段违停最多，为开展专项违停整治、打击违章事件、做好交通疏导等工作提供依据。

实时违停监测模块主要通过与外接数据源进行实时对接，对违停实时数据进行可视化展示，外接数据源包括城管执法平台提供的数据以及其他第三方群众举报平台。实时违停监测模块由上述两个数据源构成其数据来源不仅真实有效，并且城管执法平台以及第三方群众举报平台均可以通过相应的接口建立数据对接，实现数据资源的共建共享。

预测决策模块主要以时空数据管理模块中的数据为数据基础进行分析，得出人行道违停较严重路段从而进一步决策停车场选址以及停车位置规划。根据热力图以及统计表格可以清晰的分析人行道违停较严重路段，对后续的规划决策起到了非常关键的作用。

物联网接入模块包括将城管现场执法过程中所拍摄的照片、视频以及各路段停车位电子牌信息通过网络录入到该模块中。照片、视频以及各路段停车位电子牌信息为违停管理工作提供真实、可靠的依据。应用层中的时空数据管理模块包括数据处理，数据生成以及数据入库，数据处理具体包括对实时违停数据和历史违停数据的处理。数据处理包括两大块分别对应展示系统中的展示平台所展示的历史违停数据以及实时监测数据，而本系统中最为关键的技术为上述两种数据的处理。实时违停数据处理主要先由城管执法软件平台进行获取实时违停数据，再在获取时自动获取违停位置的空间坐标，传输给数据库，或者提供工作人员可选择的地址段描述选项。由于对城管执法软件进行了相应的接口处理，所以进行数据对接时，实时违停数据就可以直接以空间坐标的形式传输给数据库，但是当一些地址地段难以描述，数据库里未找到相应的字段时，则需要人工进行对接描述，以达到数据源的获取。

历史违停数据处理主要包括先对历史数据进行收集，再对数据结构进行标准化处理，然后对数据结构进行空间化处理，接着对两种数据结构进行合并处理，存储在Arcgis格式的企业地理数据库中，最后利用合并处理后的空间数据，基于Arcgis Server发布空间数据服务，供系统调用。ArcGIS Server是一个用于构建集中管理、支持多用户的企业级GIS应用的平台。ArcGIS Server提供了丰富的GIS功能，例如地图、定位器和用在中央服务器应用中的软件对象。发布空间数据服务，包括MapService、FeatureService、WMS、WFS等地图服务，供系统调用。

历史数据进行收集主要是由各地城管局提供的表格数据，数据结构进行标准化处理主要是对表格格式的数据进行数据库格式转换，以便存入数据库从而进行字段属性编辑，空间化处理主要是使用地理信息系统后台服务程序对获取到的数据进行地名地址匹配空间化处理，对于可以匹配的数据由服务进行自动化处理，对于不能匹配的数据需要进行人工定位干预手动修补。数据处理的难点主要在于如何将数据源转换成平台所需的数据形式，本发明中主要采取表格格式转换成标准数据库，再利用地理信息系统对数据库内的数据进行空间化处理，这里包括可以匹配以及无法匹配两种数据，对于可以匹配的数据由服务进行自动化处理，对于不能匹配的数据需要进行人工定位干预手动修补。这样就形成了数据获取，数据格式转换，地理信息系统空间化，合并匹配以及不能匹配的空间数据，存入企业地理数据库，最后再利用ArcGIS Server对数据进行使用并提供服务这样一条操作流程。

Claims (10)

1.基于大数据的人行道违停分析方法，其特征在于：本发明包括步骤一：获取相应区域内大量的实时违停数据以及历史违停数据，步骤二：将上述两种违停数据进行空间可视化处理，步骤三：建立基于空间位置的违停时空大数据库，步骤四：将时空大数据库内的各个字段进行数据汇总，利用统计方法、时间序列分析方法等数据挖掘技术对数据进行空间统计分析，再制作成图表一体化形式的专题地图用于辅助决策，所述步骤四中的字段包括时段、区域、路段、管理部门。

2.一种根据权利要求1所述的人行道违停分析方法所开发的系统，其特征在于：所述人行道违停分析系统包括应用层，服务层，数据库层，软硬件支持层，所述软硬件支持层是系统运行的主要环境支撑，包括数据库服务器、应用服务器、网络设备、操作系统软件，为违停大数据分析系统建设提供软硬件支持，所述数据库层是用于存储和管理数据，负责数据的存储逻辑规则、数据的读写、数据备份，数据库层包括数据库软件、数据算法及处理程序和数据库，其中数据库包括地理空间数据库、违停时空大数据库、车辆向导数据库，所述服务层是连接数据和应用的中间层，将数据以服务的形式提供给用户，服务层包括地图服务、网格信息服务、历史数据服务、实时数据服务、路段信息服务、中队信息服务、咪表泊车信息服务、停车场信息服务、其他交通出行服务，所述应用层是面向用户提供各类业务分析功能和交互的界面层，利用服务层提供的各类数据或功能服务，结合用户业务逻辑，将各类业务分析功能进行封装，提供给用户使用，与用户进行交互操作，包括时空数据管理、历史违停分析、实时违停监测、预判决策、物联网接入，所述操作系统软件包括地理信息系统。

3.根据权利要求2所述的展示系统，其特征在于：所述历史违停分析主要以市区车辆违停历史数据为数据基础，再以时间为节点，以地图为载体分析其各时段各路段的违停密度，并绘制空间热力地图用于展示。

4.根据权利要求2所述的展示系统：其特征在于：所述实时违停监测模块主要通过与外接数据源进行实时对接获取违停实时数据，并对违停实时数据进行可视化展示，所述外接数据源包括城管执法平台提供的数据以及其他第三方群众举报平台。

5.根据权利要求4所述的展示系统，其特征在于：所述预测决策模块主要以时空数据管理模块中的数据为数据基础进行分析，得出人行道违停较严重路段从而进一步决策停车场选址以及停车位置规划。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述物联网接入模块包括将城管现场执法过程中所拍摄的照片、视频以及各路段停车位传感器，交通电子牌信息通过网络录入到该模块中。

7.根据权利要求2所述的展示系统，其特征在于：所述应用层中的时空数据管理模块包括数据处理，数据生成以及数据入库，所述数据处理具体包括运用地名地址匹配空间化对实时违停数据和历史违停数据的处理。

8.根据权利要求7所述的展示系统，其特征在于：所述实时违停数据处理主要先由城管执法终端进行获取实时违停数据，再在获取时自动获取违停位置的空间坐标和时间信息，传输给数据库进行地名地址匹配空间化处理，或者提供工作人员可选择的地址段描述选项，所述地名地址匹配空间化包括前期需建立包含特定区域内所有地名地址信息的地名地址数据库，再对要处理的地名地址信息进行分词处理，将分词处理后的道路字段信息根据字段所表示的区域大小，由大至小分别对地名地址数据库内的道路字段进行匹配处理，最后计算其匹配度，选取匹配度最高的地名地址。

9.根据权利要求8所述的展示系统，其特征在于：所述历史违停数据处理主要包括先对历史数据进行收集，再对数据结构进行标准化处理，然后对数据结构进行地名地址匹配空间化处理，接着对历史和实时两种数据结构进行合并处理，存储在Arcgis格式的企业地理数据库中，最后利用合并处理后的空间数据，基于Arcgis Server发布空间数据服务，供系统调用。

10.根据权利要求9所述的展示系统，其特征在于：所述历史数据进行收集主要是由各地城管局提供的表格数据，所述数据结构进行标准化处理主要是对表格格式的数据进行数据库格式转换，以便存入数据库从而进行字段属性编辑，所述空间化处理主要是使用地理信息系统后台服务程序对获取到的数据进行地名地址匹配空间化处理，对于可以匹配的数据由服务进行自动化处理，对于不能匹配的数据需要进行人工定位干预手动修补。