道路多源交通流信息融合分析技術研究與應用

1、道路多源交通流信息融合分析技術研究與應用張雷元樹愛兵（公安部交通管理科學研究所江蘇無錫214151）摘要：摘要：多源交通流信息融合是多源信息融合在交通領域的應用，其可以獲得準確的交通狀態(tài)和參數估計。本文簡單介紹了多源交通流信息融合的原理和基本模型，并著重講述了其關鍵技術和應用。關鍵詞：關鍵詞：交通流；多源信息融合；交通信息預測；交通狀態(tài)識別基金項目：基金項目：國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）現代交通技術領域綜合交通運輸系統(tǒng)與安全技術

2、專題，課題“新一代智能化交通控制系統(tǒng)技術”（編號2006AA11Z229）中圖分類號：中圖分類號：U491文獻標識碼：文獻標識碼：A一、概述一、概述隨著信息技術的發(fā)展和普及，特別是信息網絡和信息高速公路的建設和應用，信息獲取、綜合分析和處理以及信息應用已經深入各行各業(yè)和社會的各個方面，為人們提供決策支持。由于信息化在各個方面展開，為了綜合應用各種信息，需要對各方面的信息技術進行圍繞因特網或信息高速公路的融合，以便產生新的增長點和開拓新的

3、領域，不斷地進行知識創(chuàng)新。[1]在交通領域，交通信息往往來自于不同的數據源，如交通流信息，可能來自環(huán)形線圈檢測器、視頻檢測器、FCD等多種檢測技術或采集手段，交通信息融合是研究如何加工、聯合來自眾多信息源的信息，并使不同形式的信息相互補充，為各種交通模型方法服務，使其信息得到最大限度地發(fā)揮?？梢詫⒔籟2]通信息融合定義為：一個處理探測、互聯、相關、估計以及組合多源信息和數據的多層次多方面的過程，以便獲得準確的交通狀態(tài)和參數估計，并將相關

4、信息用于交通管理的決策支持。多源交通信息融合的目的是通過對不同來源的交通流數據進行融合處理，以得到比任何從單個數據源獲得的數據更全面、準確的交通流狀況信息。三、道路多源交通流信息數據級融合技術三、道路多源交通流信息數據級融合技術多源交通流數據級融合技術包括相同數據來源的交通流數據融合技術以及不同數據來源的交通流數據融合技術，其中相同數據來源的數據是指來自同[4]一種檢測手段獲取的數據，而不同數據來源的數據是指采用兩種或以上的檢測手段獲得

5、的數據。一般情況下同種數據來源的數據信息通常在數據格式和信息內容上都完全相同，因而處理方法非常簡單，只需簡單進行時間和空間上的關聯就可以完成信息的融合；不同數據來源的數據信息由于格式和內容不一致，融合起來就比較困難，涉及的技術比較多，因此下面主要討論不同來源的數據融合。不同來源的數據融合包括多種檢測器數據的融合以及固定檢測器數據和浮動車數據的融合。3.1多種檢測器數據融合多種檢測器數據融合目前，交通檢測器的種類越來越多，各種交通檢測器，

6、包括環(huán)行線圈檢測器、超聲波檢測器、視頻檢測器、紅外線檢測器等等，對不同交通參數的檢[5]測性能各不相同。一般檢測器都存在交叉靈敏度，表現在檢測器的輸出值不只決定于一個參量，當其他參量變化時輸出值也要發(fā)生變化。交通檢測器也不例外，如：環(huán)行線圈檢測車輛存在時由于磁場變化，其檢測結果也發(fā)生改變。那么環(huán)行線圈就存在有對磁場強度的交叉靈敏度；視頻檢測器存在對環(huán)境濕度的交叉敏感度。由于各種交通檢測器存在交叉靈敏度，使其性能不穩(wěn)定，測量精度不高。多種

7、檢測器數據融合就是通過多種檢測器對多個交通參數的監(jiān)測，并采用一定的信息處理方法達到提高每一個參數測量精度的目的。多種檢測器數據融合方法種類繁多，使用得比較頻繁的方法如簡單加權法、濾波法、神經網絡法、不確定推理法、聚類分析等方法，其中應用最普遍的還是簡單加權法，即根據一定的權重將各種檢測器數據相加，從而得到融合數據。這種融合方法的缺點是無法準確定義每種檢測器數據的權重，最終的融合數據和實際數據相差較大。下面介紹一種基于多屬性決策的數據融合