CN117037498A - 一种实时路况分析方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种实时路况分析方法及系统，该方法包括：获取各路口原始过车数据，计算相邻路口构成的路段的车流量，对路段流量进行等级划分后，将各路段信息写入数据库中；获取预定路段起始路口至结束路口间的车流量和通行时间，计算预定路段的快速平均时长、慢速平均时长和平均通过时长；计算当前预定路段的平均通过时长与历史快速平均时长的比值，将所述比值与预设的路段畅通系数、路段拥堵系数比较，根据比较结果设置对应的路况字段值，根据路况字段值在地图上显示路段路况，并在路况状态发生变更时，更新路段通行数据。通过该方案可以实现对路口过车数据的实时处理分析，并能够保障道路路况分析的准确性、可靠性。

Description

一种实时路况分析方法及系统
技术领域
本发明属于智能交通领域，尤其涉及一种实时路况分析方法及系统。
背景技术
随着经济的快速增长以及科技的高速发展，城市道路的建设里程越来越长，机动车的数量也越来越多，机动车的激增以及出行时段、天气、特定区域等特定因素都会深深的影响着道路的通行、拥堵、间接的也会导致交通事故的频发等各类问题。如何对交通路段路况拥堵进行准确地判断分析，成了现在亟待解决的问题。
目前，国内主流互联网地图大多数是基于用户的手机、车辆的GPS定位，根据车辆定位信息，判断道路的路况，然而，由于用户终端的不同以及通信方式的不同，常常会存在数据传输延迟，同时，通行车辆需要接入地图软件，使得车流量等数据统计存在误差，由此，导致实际的路况分析结果不准确。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种实时路况分析方法及系统，用于解决传统路况分析结果不准确的问题。
在本发明实施例的第一方面，提供了一种实时路况分析方法，包括：
获取各路口原始过车数据，计算相邻路口构成的路段的车流量，对路段流量进行等级划分后，将各路段信息写入数据库中；
获取预定路段起始路口至结束路口间的车流量和通行时间，计算预定路段的快速平均时长、慢速平均时长和平均通过时长；
计算当前预定路段的平均通过时长与历史快速平均时长的比值，将所述比值与预设的路段畅通系数、路段拥堵系数比较，根据比较结果设置对应的路况字段值，根据路况字段值在地图上显示路段路况，并在路况状态发生变更时，更新路段通行数据；
其中，通过Kafka或RabbitMQ实时获取路口的过车数据，并通过flink进行路段过车数据的计算分析。
在本发明实施例的第二方面，提供了一种实时路况分析系统，包括：
路段分析模块，用于获取各路口原始过车数据，计算相邻路口构成的路段的车流量，对路段流量进行等级划分后，将各路段信息写入数据库中；
基线分析模块，用于获取预定路段起始路口至结束路口间各路段的车流量和通行时间，计算预定路段的平均通过时长；
路况分析模块，用于计算当前预定路段的平均通过时长与历史平均通过时长的比值，将所述比值与预设的路段畅通系数、路段拥堵系数比较，根据比较结果设置对应的路况字段值，根据路况字段值在地图上显示路段路况，并在路况状态发生变更时，更新路段通行数据；
其中，通过Kafka或RabbitMQ实时获取路口的过车数据，并通过flink进行路段过车数据的计算分析。
在本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例第一方面所述方法的步骤。
在本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第一方面提供的所述方法的步骤。
本发明实施例中，基于路口监控探头采集的过车数据，对道路路况进行分析判断，不仅可以实现海量过车数据的实时计算分析，而且能够对交管数据进行合理的利用，实施成本并能够有效保障道路路况分析的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他附图。
图1为本发明一个实施例提供的一种实时路况分析方法的流程示意图；
图2为本发明一个实施例提供的一种实时路况分析系统的结构示意图；
图3为本发明的一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，本发明的说明书或权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他相近意思表述，意指覆盖不排他的包含，如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、设备没有限定于已列出的步骤或单元。此外，“第一”“第二”用于区分不同对象，并非用于描述特定顺序。
请参阅图1，本发明实施例提供的一种实时路况分析方法的流程示意图，包括：
S101、获取各路口原始过车数据，计算相邻路口构成的路段的车流量，对路段流量进行等级划分后，将各路段信息写入数据库中；
在配置的时间范围内，读取数据库中原始过车数据，根据过车数据中识别的车牌，可以得到路口过车数量。对路段流量进行等级划分后，可以在地图上进行不同等级路段信息的显示。
其中，通过执行flink程序获取各路口构成的路段关系。获取路口ID以及地图中各道路间的连接关系，可以确定路口构成路段的关系以及路段间的连接关系。
其中，过滤无效车牌对应的车辆数据；将车辆车牌和车辆颜色作为唯一标识，按车辆通过路口的时间顺序对过车数据进行排序，并过滤相邻时段路口ID相同的过车数据；基于两个路口构成的路段信息，对重复的路段进行过滤。
所述无效车牌包括无效车牌、临时车牌以及未识别车牌等。对无效车牌对应的车辆数据、同一路口同一车辆重复识别的过车数据以及同一路段重复的过车数据进行过滤，避免这类无效数据的干扰。
路段的MAPINFO通过ORS导航服务算出，由路段接口提供程序(FMW)调用ORS计算。绘制路网，并找到MAPINFO为空的路段。
可选的，将数据库路段表中原有的路段主键ID数据去掉，重新生成路段后，按照新路段的起始路口ID和结束路口ID拼接MD5加密后的大写32位值作为路段主键ID。新生成的路段中可以包含多个路口，相邻路口构成的多个路段可以组成新路段。
将得到的路段信息可以分别写入MariaDB、Oracle、Neo4J的路段表中进行存储。
S102、获取预定路段起始路口至结束路口间的车流量和通行时间，计算预定路段的快速平均时长、慢速平均时长和平均通过时长；
确定预定路段的起点和终点后，可以获取预定路段的车流量和通行时间。所述通行时间包括通过的时间点（开始时刻和结束时刻）和通行时长。
对某一时间各路段的通行时间进行排序，根据设定的取值百分百，可以计算快速通行的平均时长、慢速通行的平均时长以及通行的平均时长。
具体的，对各车辆在预定路段通行时长进行升序排序；根据设定的快速取值百分比，取通行时间排序队列的前快速取值百分比的通行时长，计算通行时长总和后与过车数量的快速取值百分比相除，得到快速平均时长；根据设定的慢速取值百分比；取通行时间排序队列的后慢速取值百分比的通行时长，计算通行时长总和后与过车数量的慢速取值百分比相除，得到慢速平均时长；计算路段通行时间总和除以总车流量，得到平均通过时长。
示例性的，将各车在某一路段的通行时间进行排序，时间由短至长得到排序队列，快速取值可以设定为10%，取排序数据中的前10%条计算总时长，除以车辆数量的10%，得到对应的快速平均时长，慢速平均时长计算过程与快速平均时长计算过程类似的。
S103、计算当前预定路段的平均通过时长与历史快速平均时长的比值，将所述比值与预设的路段畅通系数、路段拥堵系数比较，根据比较结果设置对应的路况字段值，根据路况字段值在地图上显示路段路况，并在路况状态发生变更时，更新路段通行数据。
其中，通过Kafka或RabbitMQ实时获取路口的过车数据，并通过flink进行路段过车数据的计算分析。
所述历史快速平均时长是指当前日期之前一段时间内预定路段的快速通行的平均时长，如近十天快速平均时长。将当前预定路段的平均通过时长与历史快速平均时长相除，即可得到两者间的比值关系。
其中，当所述比值小于等于路段畅通系数，则将路况字段值设置为0表示路况正常；当所述比值大于路段畅通系数且小于路段拥堵系数，则将路况字段值设置为1表示路况缓慢；当所述比值大于等于路段拥堵系数，则将路况字段值设置为2表示路况拥堵。
当路段路况发生改变时，可以将最新的路段信息进行存储。所述路段通行数据可以包括车流量、快速平均时长、慢速平均时长和平均通过时长等相关参数信息。
本实施例中，相较于常见的导航地图应用基于GPS定位进行路况分析的方式，可以有效避免不同网络环境中存在的数据传输时延，基于实时的路口过程数据，可以实现实时的路况分析。不仅能有效利用交管内容中海量过车数据，而且能够保障路口分析的准确性、可靠性。同时，能避免涉密数据的泄漏，降低方案的实施成本，有效发挥过车数据的作用，为交通管控提供有利指导。
应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
图2为本发明实施例提供的一种实时路况分析系统的结构示意图，该系统包括：
路段分析模块210，用于获取各路口原始过车数据，计算相邻路口构成的路段的车流量，对路段流量进行等级划分后，将各路段信息写入数据库中；
其中，通过执行flink程序获取各路口构成的路段关系。
可选的，所述路段分析模块210包括：
过滤单元，用于过滤无效车牌对应的车辆数据；将车辆车牌和车辆颜色作为唯一标识，按车辆通过路口的时间顺序对过车数据进行排序，并过滤相邻时段路口ID相同的过车数据；基于两个路口构成的路段信息，对重复的路段进行过滤。
基线分析模块220，用于获取预定路段起始路口至结束路口间各路段的车流量和通行时间，计算预定路段的平均通过时长；
具体的，对各车辆在预定路段通行时长进行升序排序；
根据设定的快速取值百分比，取通行时间排序队列的前快速取值百分比的通行时长，计算通行时长总和后与过车数量的快速取值百分比相除，得到快速平均时长；根据设定的慢速取值百分比；
取通行时间排序队列的后慢速取值百分比的通行时长，计算通行时长总和后与过车数量的慢速取值百分比相除，得到慢速平均时长；
计算路段通行时间总和除以总车流量，得到平均通过时长。
路况分析模块230，用于计算当前预定路段的平均通过时长与历史平均通过时长的比值，将所述比值与预设的路段畅通系数、路段拥堵系数比较，根据比较结果设置对应的路况字段值，根据路况字段值在地图上显示路段路况，并在路况状态发生变更时，更新路段通行数据。
具体的，当所述比值小于等于路段畅通系数，则将路况字段值设置为0表示路况正常；
当所述比值大于路段畅通系数且小于路段拥堵系数，则将路况字段值设置为1表示路况缓慢；
当所述比值大于等于路段拥堵系数，则将路况字段值设置为2表示路况拥堵。
其中，将各路段距离除以路段通行时长的中位数，计算各路段平均时长字段。
其中，通过Kafka或RabbitMQ实时获取路口的过车数据，并通过flink进行路段过车数据的计算分析。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和模块的具体工作过程可以参考前述方法实施例中对应的过程，在此不再赘述。
图3是本发明一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。所述电子设备用于道路路况分析。如图3所示，该实施例的电子设备3包括：存储器310、处理器320以及系统总线330，所述存储器310包括存储其上的可运行的程序3101，本领域技术人员可以理解，图3中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
下面结合图3对电子设备的各个构成部件进行具体的介绍：
存储器310可用于存储软件程序以及模块，处理器320通过运行存储在存储器310的软件程序以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理。存储器310可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据（比如缓存数据）等。此外，存储器310可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
在存储器310上包含网络请求方法的可运行程序3101，所述可运行程序3101可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或多个模块/单元被存储在所述存储器310中，并由处理器320执行，以实现实时路况分析等，所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述可运行程序3101在所述电子设备3中的执行过程。例如，所述可运行程序3101可以被分割为路段分析模块、基线分析模块和路口分析模块等功能模块。
处理器320是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器310内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器310内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体状态监控。可选的，处理器320可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器320可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器320中。
系统总线330是用来连接计算机内部各功能部件，可以传送数据信息、地址信息、控制信息，其种类可以是例如PCI总线、ISA总线、CAN总线等。处理器320的指令通过总线传递至存储器310，存储器310反馈数据给处理器320，系统总线330负责处理器320与存储器310之间的数据、指令交互。当然系统总线330还可以接入其他设备，例如网络接口、显示设备等。
在本发明实施例中，该电子设备所包括的处理器320执行的可运行程序包括：
获取各路口原始过车数据，计算相邻路口构成的路段的车流量，对路段流量进行等级划分后，将各路段信息写入数据库中；
获取预定路段起始路口至结束路口间的车流量和通行时间，计算预定路段的快速平均时长、慢速平均时长和平均通过时长；
计算当前预定路段的平均通过时长与历史快速平均时长的比值，将所述比值与预设的路段畅通系数、路段拥堵系数比较，根据比较结果设置对应的路况字段值，根据路况字段值在地图上显示路段路况，并在路况状态发生变更时，更新路段通行数据；
其中，通过Kafka或RabbitMQ实时获取路口的过车数据，并通过flink进行路段过车数据的计算分析。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种实时路况分析方法，其特征在于，包括：
获取各路口原始过车数据，计算相邻路口构成的路段的车流量，对路段流量进行等级划分后，将各路段信息写入数据库中；
获取预定路段起始路口至结束路口间的车流量和通行时间，计算预定路段的快速平均时长、慢速平均时长和平均通过时长；
计算当前预定路段的平均通过时长与历史快速平均时长的比值，将所述比值与预设的路段畅通系数、路段拥堵系数比较，根据比较结果设置对应的路况字段值，根据路况字段值在地图上显示路段路况，并在路况状态发生变更时，更新路段通行数据；
其中，通过Kafka或RabbitMQ实时获取路口的过车数据，并通过flink进行路段过车数据的计算分析。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取各路口原始过车数据，计算相邻路口构成的路段的车流量包括：
通过执行flink程序获取各路口构成的路段关系。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取各路口原始过车数据，计算相邻路口构成的路段的车流量包括：
过滤无效车牌对应的车辆数据；
将车辆车牌和车辆颜色作为唯一标识，按车辆通过路口的时间顺序对过车数据进行排序，并过滤相邻时段路口ID相同的过车数据；
基于两个路口构成的路段信息，对重复的路段进行过滤。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取预定路段起始路口至结束路口间的车流量和通行时间，计算预定路段的快速平均时长、慢速平均时长和平均通过时长包括：
对各车辆在预定路段通行时长进行升序排序；
根据设定的快速取值百分比，取通行时间排序队列的前快速取值百分比的通行时长，计算通行时长总和后与过车数量的快速取值百分比相除，得到快速平均时长；
根据设定的慢速取值百分比；取通行时间排序队列的后慢速取值百分比的通行时长，计算通行时长总和后与过车数量的慢速取值百分比相除，得到慢速平均时长；
计算路段通行时间总和除以总车流量，得到平均通过时长。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述比值与预设的路段畅通系数、路段拥堵系数比较，根据比较结果设置对应的路况字段值包括：
当所述比值小于等于路段畅通系数，则将路况字段值设置为0表示路况正常；
当所述比值大于路段畅通系数且小于路段拥堵系数，则将路况字段值设置为1表示路况缓慢；
当所述比值大于等于路段拥堵系数，则将路况字段值设置为2表示路况拥堵。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果设置对应的路况字段值，根据路况字段值在地图上显示路段路况还包括：
将各路段距离除以路段通行时长的中位数，计算各路段平均时长字段。
7.一种实时路况分析系统，其特征在于，包括:
路段分析模块，用于获取各路口原始过车数据，计算相邻路口构成的路段的车流量，对路段流量进行等级划分后，将各路段信息写入数据库中；
基线分析模块，用于获取预定路段起始路口至结束路口间各路段的车流量和通行时间，计算预定路段的平均通过时长；
路况分析模块，用于计算当前预定路段的平均通过时长与历史平均通过时长的比值，将所述比值与预设的路段畅通系数、路段拥堵系数比较，根据比较结果设置对应的路况字段值，根据路况字段值在地图上显示路段路况，并在路况状态发生变更时，更新路段通行数据；
其中，通过Kafka或RabbitMQ实时获取路口的过车数据，并通过flink进行路段过车数据的计算分析。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述获取各路口原始过车数据，计算相邻路口构成的路段的车流量包括：
通过执行flink程序获取各路口构成的路段关系。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的一种实时路况分析方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至6任一项所述的一种实时路况分析方法的步骤。
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