基于數(shù)據(jù)質(zhì)量的定點(diǎn)交通信息采集系統(tǒng)研究.pdf

1、在智能交通系統(tǒng)中，由于交通監(jiān)控空間范圍的不斷擴(kuò)張，使得交通信息采集的需求日益增大，大量的交通檢測器的布設(shè)到城市道路上，從而所采集到的基礎(chǔ)交通流原始信息也成倍增加，而且表現(xiàn)形式也多樣化，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理速度和精度的要求已經(jīng)大大超出了人腦對信息的處理能力，如何對這些海量的信息進(jìn)行有效的處理則面臨著新的挑戰(zhàn)，同時采集的交通數(shù)據(jù)質(zhì)量問題將對ITS數(shù)據(jù)后續(xù)應(yīng)用產(chǎn)生很大的影響。 目前的交通管理中心均是以半連續(xù)的方式接受交通流數(shù)據(jù)的，采集周期通

2、常20秒到2分鐘為間隔，由高速公路或城市道路斷面上所設(shè)置的環(huán)形線圈、微波或其他類型的檢測器采集得到的實(shí)時交通量、平均速度、車道占有率等數(shù)據(jù)，但是由于現(xiàn)場交通檢測器工作故障或網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備故障等原因，道路交通流數(shù)據(jù)中通常包含錯誤、丟失、時間點(diǎn)不規(guī)則等若干類質(zhì)量問題，若直接采用包含質(zhì)量問題的數(shù)據(jù)展開交通應(yīng)用，必將給應(yīng)用結(jié)果帶來不穩(wěn)定或不安全的隱患。所以在交通信息采集和處理的過程中需有專門的道路交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，來提高數(shù)據(jù)的精確程度。

3、 論文以提高定點(diǎn)采集信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)質(zhì)量為目的，從交通定點(diǎn)采集技術(shù)遴選，檢測器實(shí)地采集測試分析，接下來對定點(diǎn)采集系統(tǒng)中的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，然后在質(zhì)量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的交通信息多維度集成和存儲為主線下進(jìn)行研究分析的。 首先對交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制研究綜述，針對交通信息采集系統(tǒng)在原始數(shù)據(jù)采集過程中存在數(shù)據(jù)質(zhì)量問題，主要包括采集數(shù)據(jù)精度偏差，不規(guī)則時間點(diǎn)數(shù)據(jù)，異常數(shù)據(jù)和丟失數(shù)據(jù)。對異常數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)，異常數(shù)據(jù)的修復(fù)方法和丟失數(shù)據(jù)的補(bǔ)齊方法理論

4、和應(yīng)用研究進(jìn)行了總結(jié)和歸納。然后對交通定點(diǎn)采集技術(shù)遴選與測試，對這些多種定點(diǎn)采集方式的采集參數(shù)，檢測器成本與市場，安裝與維護(hù)，檢測精度，環(huán)境適應(yīng)性，應(yīng)用場所分析，檢測性能多種方面進(jìn)行了分析和對比研究，并針對采集數(shù)據(jù)精度偏差問題，對檢測器進(jìn)行實(shí)際預(yù)采集測試數(shù)據(jù)精度分析，保證檢測器在正確的設(shè)置和調(diào)試下滿足數(shù)據(jù)需求。 對定點(diǎn)采集交通流數(shù)據(jù)時間空間維度特征進(jìn)行了分析，研究定點(diǎn)檢測器所采集的數(shù)據(jù)在空間維度相關(guān)性，主要包括同檢測器相鄰車道交

5、通流數(shù)據(jù)相關(guān)性，相鄰檢測器采集交通流數(shù)據(jù)相關(guān)性和境界線檢測器采集交通流數(shù)據(jù)相關(guān)性；然后在交通流數(shù)據(jù)時間相關(guān)性，主要包括工作日類型天，節(jié)假日類型天，周末類型天和歷史周同天類型天四種情況的數(shù)據(jù)相關(guān)性。 重點(diǎn)研究了定點(diǎn)采集數(shù)據(jù)質(zhì)量控制理論與方法，當(dāng)檢測器或通信網(wǎng)絡(luò)處于非正常工作狀態(tài)情況下，研究了采用交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制保障數(shù)據(jù)有效和精度的相關(guān)內(nèi)容。主要包括交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制系統(tǒng)的組成部分以及協(xié)作流程。以及在交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制模型中，分別

6、分析并研究了不規(guī)則時間點(diǎn)數(shù)據(jù)的識別與修正模型；異常數(shù)據(jù)的識別與修正方法，丟失數(shù)據(jù)的判斷和補(bǔ)缺模型，以及故障檢測器的判斷與處理方法。以及定點(diǎn)采集數(shù)據(jù)質(zhì)量控制檢驗(yàn)及平臺設(shè)計(jì)針對采集交通流數(shù)據(jù)質(zhì)量控制模型進(jìn)行檢驗(yàn)，主要包括不顧則時間點(diǎn)識別及修正檢驗(yàn)，異常數(shù)據(jù)識別及修復(fù)檢驗(yàn)，丟失數(shù)據(jù)補(bǔ)缺模型的檢驗(yàn)，以及故障檢測器判斷與處理的檢驗(yàn)四個部分；然后在得到質(zhì)量數(shù)據(jù)和交通歷史特征數(shù)據(jù)需求分析基礎(chǔ)上，研究定點(diǎn)數(shù)據(jù)多維度特征集成以及歷史特征數(shù)據(jù)存儲。最后在全