CN115116223A - 一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统，包括监测系统本体，监测系统本体包括数据监测平台、数据传输平台、数据接收平台、数据分析平台和数据预测平台，数据监测平台包括物理设施监测模块、道路环境监测模块和车辆行人监测模块，数据分析平台包括显示分析模块、车辆行人分析模块、环境分析模块和云计算控制模块，本发明通过设置数据监测平台、数据传输平台、数据接收平台、数据分析平台和数据预测平台，组合成一系列的监测系统，数据监测平台检测到的城市交通信息通过数据传输平台传输，经过数据分析平台内云计算控制模块批量处理，快速的对城市道路交通短时间情况进行预测。

Description

一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统

技术领域

本发明涉及城市道路交通信息领域，具体为一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统。

背景技术

近年来，随着社会经济的迅速发展，城市人口不断增加，机动车使用率日益升高，各类人群对交通信息的需求也日益提高，通过车辆检测器采集城市道路交通流数据，并对其进行处理后获取实时交通运行状况成为提供出行信息并辅助交通管理决策的重要方法，在这种形势下，城市道路交通信息的监测系统得到越来越广泛的应用。

目前，城市道路交通信息的监测系统作为智能交通系统中的一个核心内容，是城市道路交通信号控制、信息发布及交通流短时预测等分析与决策的基础，其重要性不言而喻，随着通信、人工智能等技术的发展，城市道路交通信息的监测系统也在不断提高，但是就城市道路交通信息的监测系统而言，由于城市道路交通流的复杂性、多变性决定了监测系统监测的困难性，并主要存在以下缺陷：城市道路交通流构成复杂，各种交通方式相互干扰较大，传统的城市道路交通信息的监测系统只能对单一的交通方式进行实时监测，城市道路由各种不同等级路段构成，其交通流特征也各不相同，道路物理参数多样化，如绿灯时间等对交通流也产生较大的影响，城市道路交通信息的监测系统无法对绿灯时间等物理参数造成的影响进行后续预测计算，这些问题都制约了城市道路交通信息的监测系统监测的准确度。

云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源，云是网络、互联网的一种比喻说法，过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象，因此，云计算甚至可以让人们体验每秒10万亿次的运算能力，拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势，用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统，以解决上述背景技术中提出的城市道路交通流构成复杂，各种交通方式相互干扰较大，传统的城市道路交通信息的监测系统只能对单一的交通方式进行实时监测，城市道路由各种不同等级路段构成，其交通流特征也各不相同，道路物理参数多样化，如绿灯时间等对交通流也产生较大的影响，城市道路交通信息的监测系统无法对绿灯时间等物理参数造成的影响进行后续预测计算的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明提供了一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统，包括监测系统本体，所述监测系统本体包括数据监测平台、数据传输平台、数据接收平台、数据分析平台和数据预测平台，所述数据监测平台包括物理设施监测模块、道路环境监测模块和车辆行人监测模块，所述数据分析平台包括显示分析模块、车辆行人分析模块、环境分析模块和云计算控制模块，所述数据预测平台包括短时段路况预测模块、物理设施故障提示模块和道路环境异常警示模块，短时段路况预测模块通电后启动，短时段路况预测模块对城市道路短时段的交通情况进行预测，物理设施故障提示模块通电后启动，物理设施故障提示模块及时对城市道路上待维护控制交通的物理设施进行提示，便于人们及时更换警示牌、红绿灯等物理设施，道路环境异常警示模块通电后启动，道路环境异常警示模块对城市道路行驶车辆上掉落的物品是否会对城市道路行驶环境造成影响进行警示判断。

作为本发明的一种优选技术方案，所述云计算控制模块包括Private计算单元、IaaS计算单元、PaaS计算单元和SaaSPrivate计算单元，Private计算单元通电后启动，Private计算单元分布式文件系统提供了低单位成本的巨大的存储能力，余度的可靠性，IaaS计算单元通电后启动，IaaS计算单元提供了并行计算能力，这种能力可以随着节点数的增加线性递增，PaaS计算单元通电后启动，PaaS计算单元对多余的数据进行筛选，SaaSPrivate计算单元通电后启动，SaaSPrivate计算单元提供了一个部署云的工作平台或者工具集，其期旨在于，帮助组织运行虚拟技术或者存储服务的云，为共有云、私有云提供可扩展的灵活的云计算。

作为本发明的一种优选技术方案，所述物理设施监测模块包括物理设施位置监测单元、物理设施形状监测单元、物理设施光照强度监测单元、物理设施光照时间监测单元和物理设施颜色监测单元，物理设施位置监测单元通电后启动，物理设施位置监测单元对城市道路上红绿灯、指示牌等设备的位置进行实时监测，物理设施形状监测单元通电后启动，物理设施形状监测单元对城市道路上红绿灯、指示牌等物理设备的形状进行实时监测，物理设施光照强度监测单元通电后启动，物理设施光照强度监测单元对城市道路上红绿灯、照明灯等照明的物理设备光线强度进行实时监测，物理设施光照时间监测单元通电后启动，物理设施光照时间监测单元对城市道路上红绿灯、照明灯等照明的物理设备光照时间进行实时监测，物理设施颜色监测单元通电后启动，物理设施颜色监测单元对城市道路上警示牌灯警示的物理设备颜色是否褪去进行实时监测。

作为本发明的一种优选技术方案，所述道路环境监测模块包括主干路环境监测单元和若干个支干路环境监测单元，主干路环境监测单元通电后启动，主干路环境监测单元对主干路上是否有路障、事故进行实时监测，若干个支干路环境监测单元通电后启动，支干路环境监测单元对应支干路上是否有路障、事故进行实时监测。

作为本发明的一种优选技术方案，所述车辆行人监测模块包括行人监测单元、双轮车监测单元、三轮车监测单元、四轮车监测单元和多轮车监测单元，行人监测单元通电后启动，行人监测单元对城市道路交通上的行人进行监测，双轮车监测单元通电后启动，双轮车监测单元对城市道路交通上的双轮车行驶状况进行监测，三轮车监测单元通电后启动，三轮车监测单元对城市道路交通上的三轮车行驶状况进行监测，四轮车监测单元通电后启动，四轮车监测单元对城市道路交通上的四轮车行驶状况进行监测，多轮车监测单元通电后启动，多轮车监测单元对城市道路交通上的多轮车行驶状况进行监测。

作为本发明的一种优选技术方案，所述数据传输平台包括无线传输模块和有线传输模块，无线传输模块通电后启动，无线传输模块对监测到的数据进行无线传输，有线传输模块通电后启动，有线传输模块对监测到的数据进行有线传输。

作为本发明的一种优选技术方案，所述数据接收平台包括无线接收模块和有线接收模块，无线接收模块和有线接收模块通电后启动，对通过无线传输的数据和有线传输的数据进行接收。

作为本发明的一种优选技术方案，所述车辆行人分析模块包括车速分析单元、车距分析单元和数量分析单元，车速分析单元通电后启动，对行驶在主干道路和支干道路上的车辆车速进行分析，车距分析单元通电后启动，车距分析单元对相邻的两个车辆之间车距是否过近进行分析，数量分析单元通电后启动，数量分析单元对道路上行驶的车辆数量进行分析，判断该道路是否拥堵。

作为本发明的一种优选技术方案，所述环境分析模块包括路障分析单元和路况分析单元，路障分析单元通电后启动，对监测到的路障情况进行分析，对路障的危险程度进行分析，路况分析单元通电后启动，路况分析单元对监测的道路是否拥堵，是否存在事故进行实时分析。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过设置数据监测平台、数据传输平台、数据接收平台、数据分析平台和数据预测平台，组合成一系列的监测系统，数据监测平台检测到的城市交通信息通过数据传输平台传输，经过数据分析平台内云计算控制模块批量处理，快速的对城市道路交通短时间情况进行预测；

2.通过设置物理设施监测模块对城市道路交通上的警示牌、红绿灯等物理设施进行位置、形状和颜色等信息进行实时监测，便于后续监测系统发现物理设施是否存在光照不足、光照时间不够或者警示效果不佳的问题，工作人员及时更换物理设施，保证城市道路上物理设施正常进行警示、照明工作；

3.通过设置数据预测平台，短时段路况预测模块对城市道路主干路或者支干路上短时间交通情况进行预测，道路环境监测模块实时对城市道路主干路和多个支干路的车辆行驶状况进行监测，车辆行人监测模块对城市道路上不同交通工具进行实时监测，便于监测系统实时应对城市道路的复杂环境。

附图说明

图1为本发明监测系统本体的结构示意图；

图2为本发明数据监测平台的结构示意图；

图3为本发明物理设施监测模块的结构示意图；

图4为本发明道路环境监测模块的结构示意图；

图5为本发明车辆行人监测模块的结构示意图；

图6为本发明数据传输平台的结构示意图；

图7为本发明数据接收平台的结构示意图；

图8为本发明数据分析平台的结构示意图；

图9为本发明环境分析模块的结构示意图；

图10为本发明车辆行人分析模块的结构示意图；

图11为本发明数据预测平台的结构示意图；

图12为本发明云计算控制模块的结构示意图。

图中：1、监测系统本体；2、数据监测平台；21、物理设施监测模块；211、物理设施位置监测单元；212、物理设施形状监测单元；213、物理设施光照强度监测单元；214、物理设施光照时间监测单元；215、物理设施颜色监测单元；22、道路环境监测模块；221、主干路环境监测单元；222、支干路环境监测单元；23、车辆行人监测模块；231、行人监测单元；232、双轮车监测单元；233、三轮车监测单元；234、四轮车监测单元；235、多轮车监测单元；3、数据传输平台；31、无线传输模块；32、有线传输模块；4、数据接收平台；41、无线接收模块；42、有线接收模块；5、数据分析平台；51、显示分析模块；52、车辆行人分析模块；521、车速分析单元；522、车距分析单元；523、数量分析单元；53、环境分析模块；531、路障分析单元；532、路况分析单元；54、云计算控制模块；541、Private计算单元；542、IaaS计算单元；543、PaaS计算单元；544、SaaSPrivate计算单元；6、数据预测平台；61、短时段路况预测模块；62、物理设施故障提示模块；63、道路环境异常警示模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-12，本发明提供了一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统，包括监测系统本体1，监测系统本体1包括数据监测平台2、数据传输平台3、数据接收平台4、数据分析平台5和数据预测平台6，数据监测平台2包括物理设施监测模块21、道路环境监测模块22和车辆行人监测模块23，数据分析平台5包括显示分析模块51、车辆行人分析模块52、环境分析模块53和云计算控制模块54，数据预测平台6包括短时段路况预测模块61、物理设施故障提示模块62和道路环境异常警示模块63，短时段路况预测模块61通电后启动，短时段路况预测模块61对城市道路短时段的交通情况进行预测，物理设施故障提示模块62通电后启动，物理设施故障提示模块62及时对城市道路上待维护控制交通的物理设施进行提示，便于人们及时更换警示牌、红绿灯等物理设施，道路环境异常警示模块63通电后启动，道路环境异常警示模块63对城市道路行驶车辆上掉落的物品是否会对城市道路行驶环境造成影响进行警示判断。

云计算控制模块54包括Private计算单元541、IaaS计算单元542、PaaS计算单元543和SaaSPrivate计算单元544，Private计算单元541通电后启动，Private计算单元541分布式文件系统提供了低单位成本的巨大的存储能力，余度的可靠性，IaaS计算单元542通电后启动，IaaS计算单元542提供了并行计算能力，这种能力可以随着节点数的增加线性递增，PaaS计算单元543通电后启动，PaaS计算单元543对多余的数据进行筛选，SaaSPrivate计算单元544通电后启动，SaaSPrivate计算单元544提供了一个部署云的工作平台或者工具集，其期旨在于，帮助组织运行虚拟技术或者存储服务的云，为共有云、私有云提供可扩展的灵活的云计算。

物理设施监测模块21包括物理设施位置监测单元211、物理设施形状监测单元212、物理设施光照强度监测单元213、物理设施光照时间监测单元214和物理设施颜色监测单元215，物理设施位置监测单元211通电后启动，物理设施位置监测单元211对城市道路上红绿灯、指示牌等设备的位置进行实时监测，物理设施形状监测单元212通电后启动，物理设施形状监测单元212对城市道路上红绿灯、指示牌等物理设备的形状进行实时监测，物理设施光照强度监测单元213通电后启动，物理设施光照强度监测单元213对城市道路上红绿灯、照明灯等照明的物理设备光线强度进行实时监测，物理设施光照时间监测单元214通电后启动，物理设施光照时间监测单元214对城市道路上红绿灯、照明灯等照明的物理设备光照时间进行实时监测，物理设施颜色监测单元215通电后启动，物理设施颜色监测单元215对城市道路上警示牌灯警示的物理设备颜色是否褪去进行实时监测。

道路环境监测模块22包括主干路环境监测单元221和若干个支干路环境监测单元222，主干路环境监测单元221通电后启动，主干路环境监测单元221对主干路上是否有路障、事故进行实时监测，若干个支干路环境监测单元222通电后启动，支干路环境监测单元222对对应支干路上是否有路障、事故进行实时监测。

车辆行人监测模块23包括行人监测单元231、双轮车监测单元232、三轮车监测单元233、四轮车监测单元234和多轮车监测单元235，行人监测单元231通电后启动，行人监测单元231对城市道路交通上的行人进行监测，双轮车监测单元232通电后启动，双轮车监测单元232对城市道路交通上的双轮车行驶状况进行监测，三轮车监测单元233通电后启动，三轮车监测单元233对城市道路交通上的三轮车行驶状况进行监测，四轮车监测单元234通电后启动，四轮车监测单元234对城市道路交通上的四轮车行驶状况进行监测，多轮车监测单元235通电后启动，多轮车监测单元235对城市道路交通上的多轮车行驶状况进行监测。

数据传输平台3包括无线传输模块31和有线传输模块32，无线传输模块31通电后启动，无线传输模块31对监测到的数据进行无线传输，有线传输模块32通电后启动，有线传输模块32对监测到的数据进行有线传输。

数据接收平台4包括无线接收模块41和有线接收模块42，无线接收模块41和有线接收模块42通电后启动，对通过无线传输的数据和有线传输的数据进行接收。

车辆行人分析模块52包括车速分析单元521、车距分析单元522和数量分析单元523，车速分析单元521通电后启动，对行驶在主干道路和支干道路上的车辆车速进行分析，车距分析单元522通电后启动，车距分析单元522对相邻的两个车辆之间车距是否过近进行分析，数量分析单元523通电后启动，数量分析单元523对道路上行驶的车辆数量进行分析，判断该道路是否拥堵。

环境分析模块53包括路障分析单元531和路况分析单元532，路障分析单元531通电后启动，对监测到的路障情况进行分析，对路障的危险程度进行分析，路况分析单元532通电后启动，路况分析单元532对监测的道路是否拥堵，是否存在事故进行实时分析。

本发明在使用时：物理设施位置监测单元211通电后启动，物理设施位置监测单元211对城市道路上红绿灯、指示牌等设备的位置进行实时监测，物理设施形状监测单元212通电后启动，物理设施形状监测单元212对城市道路上红绿灯、指示牌等物理设备的形状进行实时监测，物理设施光照强度监测单元213通电后启动，物理设施光照强度监测单元213对城市道路上红绿灯、照明灯等照明的物理设备光线强度进行实时监测，物理设施光照时间监测单元214通电后启动，物理设施光照时间监测单元214对城市道路上红绿灯、照明灯等照明的物理设备光照时间进行实时监测，物理设施颜色监测单元215通电后启动，物理设施颜色监测单元215对城市道路上警示牌灯警示的物理设备颜色是否褪去进行实时监测，行人监测单元231通电后启动，行人监测单元231对城市道路交通上的行人进行监测，双轮车监测单元232通电后启动，双轮车监测单元232对城市道路交通上的双轮车行驶状况进行监测，三轮车监测单元233通电后启动，三轮车监测单元233对城市道路交通上的三轮车行驶状况进行监测，四轮车监测单元234通电后启动，四轮车监测单元234对城市道路交通上的四轮车行驶状况进行监测，多轮车监测单元235通电后启动，多轮车监测单元235对城市道路交通上的多轮车行驶状况进行监测，主干路环境监测单元221通电后启动，主干路环境监测单元221对主干路上是否有路障、事故进行实时监测，若干个支干路环境监测单元222通电后启动，支干路环境监测单元222对对应支干路上是否有路障、事故进行实时监测，监测到的数据通过有线的方式或者无线的方式传输，无线接收模块41和有线接收模块42通电后启动，对通过无线传输的数据和有线传输的数据进行接收，路障分析单元531通电后启动，对监测到的路障情况进行分析，对路障的危险程度进行分析，路况分析单元532通电后启动，路况分析单元532对监测的道路是否拥堵，是否存在事故进行实时分析，车速分析单元521通电后启动，对行驶在主干道路和支干道路上的车辆车速进行分析，车距分析单元522通电后启动，车距分析单元522对相邻的两个车辆之间车距是否过近进行分析，数量分析单元523通电后启动，数量分析单元523对道路上行驶的车辆数量进行分析，判断该道路是否拥堵，在分析的过程中，Private计算单元541通电后启动，Private计算单元541分布式文件系统提供了低单位成本的巨大的存储能力，余度的可靠性，IaaS计算单元542通电后启动，IaaS计算单元542提供了并行计算能力，这种能力可以随着节点数的增加线性递增，PaaS计算单元543通电后启动，PaaS计算单元543对多余的数据进行筛选，SaaSPrivate计算单元544通电后启动，SaaSPrivate计算单元544提供了一个部署云的工作平台或者工具集，其期旨在于，帮助组织运行虚拟技术或者存储服务的云，为共有云、私有云提供可扩展的灵活的云计算，短时段路况预测模块61通电后启动，短时段路况预测模块61对城市道路短时段的交通情况进行预测，物理设施故障提示模块62通电后启动，物理设施故障提示模块62及时对城市道路上待维护控制交通的物理设施进行提示，便于人们及时更换警示牌、红绿灯等物理设施，道路环境异常警示模块63通电后启动，道路环境异常警示模块63对城市道路行驶车辆上掉落的物品是否会对城市道路行驶环境造成影响进行警示判断。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统，包括监测系统本体(1)，其特征在于：所述监测系统本体(1)包括数据监测平台(2)、数据传输平台(3)、数据接收平台(4)、数据分析平台(5)和数据预测平台(6)，所述数据监测平台(2)包括物理设施监测模块(21)、道路环境监测模块(22)和车辆行人监测模块(23)，所述数据分析平台(5)包括显示分析模块(51)、车辆行人分析模块(52)、环境分析模块(53)和云计算控制模块(54)，所述数据预测平台(6)包括短时段路况预测模块(61)、物理设施故障提示模块(62)和道路环境异常警示模块(63)。

2.根据权利要求1所述的一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统，其特征在于：所述云计算控制模块(54)包括Private计算单元(541)、IaaS计算单元(542)、PaaS计算单元(543)和SaaSPrivate计算单元(544)。

3.根据权利要求1所述的一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统，其特征在于：所述物理设施监测模块(21)包括物理设施位置监测单元(211)、物理设施形状监测单元(212)、物理设施光照强度监测单元(213)、物理设施光照时间监测单元(214)和物理设施颜色监测单元(215)。

4.根据权利要求1所述的一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统，其特征在于：所述道路环境监测模块(22)包括主干路环境监测单元(221)和若干个支干路环境监测单元(222)。

5.根据权利要求1所述的一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统，其特征在于：所述车辆行人监测模块(23)包括行人监测单元(231)、双轮车监测单元(232)、三轮车监测单元(233)、四轮车监测单元(234)和多轮车监测单元(235)。

6.根据权利要求1所述的一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统，其特征在于：所述数据传输平台(3)包括无线传输模块(31)和有线传输模块(32)。

7.根据权利要求1所述的一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统，其特征在于：所述数据接收平台(4)包括无线接收模块(41)和有线接收模块(42)。

8.根据权利要求1所述的一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统，其特征在于：所述车辆行人分析模块(52)包括车速分析单元(521)、车距分析单元(522)和数量分析单元(523)。

9.根据权利要求1所述的一种基于云计算城市道路交通信息的监测系统，其特征在于：所述环境分析模块(53)包括路障分析单元(531)和路况分析单元(532)。

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