CN113706871A - 一种城市交通大数据处理中多源数据融合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能交通系统技术领域，具体涉及一种城市交通大数据处理中多源数据融合系统。本发明包括数据采集模块，用于从不同数据源中采集交通数据信息；数据处理模块，用于对所述交通数据信息进行预处理；数据提取模块，用于对预处理后的所述交通数据信息进行特征提取，以得到交通特征数据；数据融合模块，用于融合所述交通特征数据，生成交通融合数据；数据分析模块，用于将城市交通划分为若干个区域，获取各区域的路段车流量信息，与所述交通融合数据进行集中处理并分析评估，输出交通评估数据信息。本发明通过多种数据源的交通数据信息的融合，可以显著的提高城市交通大数据处理中多源数据最终的融合的精度。
Description
技术领域
本发明涉及智能交通系统技术领域，具体涉及一种城市交通大数据处理中多源数据融合系统。
背景技术
近年来智能交通系统引发了大量研究人员的关注。智能交通系统作为一项综合应用产品，其涉及技术包括了信息技术、通信技术、控制技术、计算机技术、感知技术等等。另一方面，科技进步带来的是交通数据种类的增加，城市道路中出现的交通流检测设备也日趋多样。然而，数据驱动的智能交通系统受限于已有城市道路交通数据的数据质量，质量参差不齐的多源交通数据可能将会对后期交通信号管控产生灾难性的影响。
作为大数据背景下实现交通精确管控的一个必要前提，城市交通大数据中，数据融合方法设计的好坏将极大程度影响着后期决策算法的输入数据质量。因此设计高效的数据融合系统是提高数据质量，精简交通数据的重点。
在涌现海量多源交通数据的现代城市路网中，同一交通流特征参数可由大量不同的检测器设备检测、提取得到(如指定时间段内平均车速可由微波检测器、路段卡口、当前路段经过车辆的GPS检测器等等检测得到)，同时将多源数据直接进行应用是非常困难的，因为表示同一含义的多源交通数据的质量参差不齐，而直接断章取义地选用置信度最高的某一数据仍受当前检测器自身因素的影响。因此需要将多源数据进行数据融合操作，数据融合方法根据各数据源的置信程度自适应选用最优数据组合方式进行融合，即在交通大数据分析处理是需要进行数据融合。
国内外对交通大数据的分析处理已有研究成果，在ITS系统中，将多种传感器采集到的交通信息进行整合的子模块就是数据融合。其数据融合主要实现消除裁量数据中不确定内容与提高数据精度的作用。
然而，大多数据融合方法的融合数据源种类是单一的，在交通领域中各交通检测设备经常受环境因素等影响不可避免地会出现异常情况，因此会影响最终数据融合的精度。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种城市交通大数据处理中多源数据融合系统，其能够提高城市交通大数据处理中多源数据最终的融合的精度。
为解决现有技术存在的问题，本发明所采用的技术方案为：一种城市交通大数据处理中多源数据融合系统，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于从不同数据源中采集交通数据信息；
数据处理模块，用于对所述交通数据信息进行预处理；
数据提取模块，用于对预处理后的交通数据信息进行特征提取，以得到交通特征数据；
数据融合模块，用于融合所述交通特征数据，生成交通融合数据；
数据分析模块，用于将城市交通划分为若干个区域，获取各区域的路段车流量信息，与交通融合数据进行集中处理并分析评估，输出交通评估数据信息。
进一步，数据处理模块包括数据清洗子模块、去噪子模块、地理和空间校准子模块；数据清洗子模块与去噪子模块连接，去噪子模块与地理和空间校准子模块连接；
数据清洗子模块用于剔除所述交通数据信息中的不合格信息；
去噪子模块用于去除所述交通数据信息中的噪声；
地理和空间校准子模块用于对所述交通数据信息在地理和空间上的误差处理。
进一步，数据提取模块包括数据获取子模块和数据展现子模块，所述数据获取子模块与数据展现子模块连接；
数据获取子模块用于获取任意时间段或任意路段内的不同数据源中的不同数据；
数据展现子模块用于根据数据获取子模块获取的不同数据以得到交通特征数据。
进一步，不同数据源包括手机从GPS中获取的手机实时移动速度信息、路况摄像头获取的所在路段的车辆速度信息以及浮动车辆的从GPS中获取的实时的车辆位置和行驶速度信息。
进一步，不合格信息包括车辆瞬时速度大于合理值的交通数据信息、视频采样时间和存储时间不同的交通数据信息以及GPS定位中车辆经纬度超过合理范围的交通数据信息。
进一步，交通融合数据包括任一时间且任一路段上所有手机、路况摄像头获取的所在路段的车辆和浮动车辆的平均速度信息。
与现有技术相比，本发明包括以下有益效果：
1)本发明通过采集不同的数据源中的交通数据信息，在通过处理后进行提取不同交通信息的特征，从而形成不同数据源的交通特征数据，然后通过对不同的交通特征数据进行融合，即可生成交通融合数据，即可得到任意时间段任意路段的不同的数据源的交通数据信息，再通过将城市进行区域划分，即可得到各区域的所有时间段对应的交通融合信息，最后通过评估即可得到城市的交通状况分析等数据；
2)本发明通过多种数据源的交通数据信息的融合，可以显著的提高城市交通大数据处理中多源数据最终的融合的精度，避免了单一的数据融合被设备环境因素等影响不可避免地出现异常情况造成的数据误差过大的问题。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的数据提取模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：
本实施例提供一种城市交通大数据处理中多源数据融合系统，如图1所示，其包括：数据采集模块，用于从不同数据源中采集交通数据信息；数据处理模块，用于对交通数据信息进行预处理；数据提取模块，用于对预处理后的交通数据信息进行特征提取，以得到交通特征数据；数据融合模块，用于融合交通特征数据，生成交通融合数据；数据分析模块，用于将城市交通划分为若干个区域，获取各区域的路段车流量信息，与交通融合数据进行集中处理并分析评估，输出交通评估数据信息；数据采集模块与数据处理模块连接，数据处理模块与数据提取模块连接，数据提取模块与数据融合模块连接，数据融合模块与数据分析模块连接。
其中，预处理主要为剔除交通数据信息中的不合格信息；集中处理具体为将各区域的路段车流量信息和交通融合信息进行汇总，即具体地将每个路段对应的交通融合信息进行一一汇总，从而进行评估所在区域的交通数据信息。
通过采集不同的数据源中的交通数据信息，在通过处理后进行提取不同交通信息的特征，从而形成不同数据源的交通特征数据，然后通过对不同的交通特征数据进行融合，即可生成交通融合数据，即可得到任意时间段任意路段的不同的数据源的交通数据信息，再通过将城市进行区域划分，即可得到各区域的所有时间段对应的交通融合信息，最后通过评估即可得到城市的交通状况分析等数据。
不同数据源包括手机从GPS中获取的手机实时移动速度信息、路况摄像头获取的所在路段的车辆速度信息以及浮动车辆的从GPS中获取的实时的车辆位置和行驶速度信息；根据开车司机的手机中的GPS从而可以判断手机实时移动速度信息，进而得出司机开车的移动速度信息；路况摄像头可以设置安装在城市中的各个路口用以获取所在路段的车辆视频信息，通过视频监控即可获取所在路段的车辆移动速度信息；浮动车辆即自带GPS导航的车辆，通过浮动车辆的GPS扣了获取该车辆的实时位置和行驶速度信息，三种不同的数据源提供了不同的车辆行驶移动信息。
本实施例数据处理模块包括数据清洗子模块、去噪子模块、地理和空间校准子模块，数据清洗子模块与数据采集模块相连，去噪子模块与数据清洗子模块连接，地理和空间校准子模块与去噪子模块连接；
数据清洗子模块用于剔除交通数据信息中的不合格信息；通过数据清洗子模块可以将数据采集模块中采集到的交通数据信息进行清洗，剔除掉交通数据信息中的不合格信息，从而筛选出合格的交通数据信息；不合格信息包括车辆瞬时速度大于合理值的交通数据信息、视频采样时间和存储时间不同的交通数据信息以及GPS定位中车辆经纬度超过合理范围的交通数据信息；不合格信息主要为通过多种数据源获取的交通数据信息中不合理的信息或数据错误及误差过大的信息。
去噪子模块用于去除交通数据信息中的噪声，其中，去噪子模块主要通过使用滤波器进行过滤交通数据信息中的音频信息，从而滤除交通数据信息中的噪声。
地理和空间校准子模块，用于对交通数据信息在地理和空间上的误差处理，其中，地理和空间校准子模块主要通过分析交通数据信息，从而对城市规划时所采用的交通设计进行地理与空间的校准。
交通融合数据包括任一时间且任一路段上所有手机、路况摄像头获取的所在路段的车辆和浮动车辆的平均速度信息。
本发明一种城市交通大数据处理中多源数据融合系统还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
本实施例数据提取模块包括数据获取子模块和数据展现子模块，数据获取子模块与数据处理模块连接，数据展现子模块与数据获取子模块连接。如图2所示；
数据获取子模块用于获取任意时间段内的不同数据源中的不同数据，通过数据获取子模块进而可以获得在任何的同一时间段的不同数据源对应的不同车辆行驶数据。
数据获取子模块还用于获取任意路段内的不同数据源中的不同数据，通过数据获取子模块还可以获得在同一路段的不同数据源对应的不同车辆行驶数据。
数据展现子模块用于根据数据获取子模块获取的不同数据以得到交通特征数据，通过数据展现子模块即可得到具有不同特征的不同数据源的交通特征数据。
综上所述，本申请实施例提供的一种城市交通大数据处理中多源数据融合系统，通过采集不同的数据源中的交通数据信息，在通过处理后进行提取不同交通信息的特征，从而形成不同数据源的交通特征数据，然后通过对不同的交通特征数据进行融合，即可生成交通融合数据，即可得到任意时间段任意路段的不同的数据源的交通数据信息，再通过将城市进行区域划分，即可得到各区域的所有时间段对应的交通融合信息，最后通过评估即可得到城市的交通状况分析等数据；通过多种数据源的交通数据信息的融合，可以显著的提高城市交通大数据处理中多源数据最终的融合的精度，避免了单一的数据融合被设备环境因素等影响不可避免地出现异常情况造成的数据误差过大的问题。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种城市交通大数据处理中多源数据融合系统，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于从不同数据源中采集交通数据信息；
数据处理模块，用于对所述交通数据信息进行预处理；
数据提取模块，用于对预处理后的交通数据信息进行特征提取，以得到交通特征数据；
数据融合模块，用于融合所述交通特征数据，生成交通融合数据；
数据分析模块，用于将城市交通划分为若干个区域，获取各区域的路段车流量信息，与交通融合数据进行集中处理并分析评估，输出交通评估数据信息。
2.如权利要求1所述的一种城市交通大数据处理中多源数据融合系统，其特征在于，所述数据处理模块包括数据清洗子模块、去噪子模块、地理和空间校准子模块；数据清洗子模块与去噪子模块连接，去噪子模块与地理和空间校准子模块连接；
数据清洗子模块用于剔除所述交通数据信息中的不合格信息；
去噪子模块用于去除所述交通数据信息中的噪声；
地理和空间校准子模块用于对所述交通数据信息在地理和空间上的误差处理。
3.如权利要求1或2所述的一种城市交通大数据处理中多源数据融合系统，其特征在于，所述数据提取模块包括数据获取子模块和数据展现子模块，所述数据获取子模块与数据展现子模块连接；
数据获取子模块用于获取任意时间段或任意路段内的不同数据源中的不同数据；
数据展现子模块用于根据数据获取子模块获取的不同数据以得到交通特征数据。
4.如权利要求3所述的一种城市交通大数据处理中多源数据融合系统，其特征在于，所述不同数据源包括手机从GPS中获取的手机实时移动速度信息、路况摄像头获取的所在路段的车辆速度信息以及浮动车辆的从GPS中获取的实时的车辆位置和行驶速度信息。
5.如权利要求4所述的一种城市交通大数据处理中多源数据融合系统，其特征在于，所述不合格信息包括车辆瞬时速度大于合理值的交通数据信息、视频采样时间和存储时间不同的交通数据信息以及GPS定位中车辆经纬度超过合理范围的交通数据信息。
6.如权利要求5所述的一种城市交通大数据处理中多源数据融合系统，其特征在于，所述交通融合数据包括任一时间且任一路段上所有手机、路况摄像头获取的所在路段的车辆和浮动车辆的平均速度信息。
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