一种基于交通大数据的智慧交通运行管控系统

技术领域

本发明涉及智慧交通技术领域，具体涉及一种基于交通大数据的智慧交通运行管控系统。

背景技术

智慧交通是在交通领域中充分运用物联网、云计算、人工智能、自动控制、移动互联网等现代电子信息技术面向交通运输的服务系统；对于道路交通的管理与控制，交通管理主要讨论的是对人、车、路、环境的管理，人的管理又可分为对行人、乘客、驾驶员的管理。

现有的交通运行管控方案在实施时，大多数还是依靠经验或者历史管控结果来进行交通管控，通过智慧交通大数据来进行管控时，只是将采集的各项数据进行直观的展示，但是没有从不同的维度对道路的交通运行进行全方位的分析评估，并根据评估结果自适应的对不同道路实施动态管控，导致交通运行管控的整体效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于交通大数据的智慧交通运行管控系统，用于解决现有方案中没有从不同的维度对道路的交通运行进行全方位的分析评估，并根据评估结果自适应的对不同道路实施动态管控，导致交通运行管控的整体效果不佳的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于交通大数据的智慧交通运行管控系统，包括道路监测模块，用于从不同的维度对道路进行数据统计，得到道路监测集；

环境监测模块，用于对道路周边的居住环境和商业环境进行数据统计，得到包含居住监测数据和商业监测数据的环境监测集；

数据处理模块，用于分别对道路监测集和环境监测集进行预处理，得到道路参数和环境参数；

整合计算模块，用于对道路参数和环境参数中标记的各项数据进行联立整合并关联，得到包含运行状态系数和管控状估系数的整合结果；

管控提示模块，用于根据整合结果对不同道路的交通运行管控实施可行性评估，得到评估结果，根据评估结果自适应的对不同道路交通运行管控实施动态调整；包括：

获取整合结果中的管控状估系数来对道路的交通运行管控可行性进行评估，将若干个管控状估系数降序排列，将排序的管控状估系数依次与预设的状估阈值进行匹配，得到包含第二管估信号和备选道路、第三管估信号和选中道路的评估结果，根据交通运行管控的数量要求自适应的对选中道路和备选道路进行管控推荐和提示。

优选地，道路监测集的获取步骤包括：

根据道路的名称以及对应的位置坐标获取道路类型和道路长度；

统计预设的监测时段内道路上通行车辆的车牌号以及车辆总数；

统计的道路名称、道路位置坐标、道路类型、道路长度以及通行车辆的车牌号和车辆总数构成道路监测集并上传至云平台。

优选地，环境监测集的获取步骤包括：

对道路周边的居民环境进行监测时，统计道路周围的住宅小区名称，根据住宅小区名称获取对应的住宅总户数；以及获取所有住宅小区的总数；

统计的住宅小区名称、住宅小区对应的住宅总户数以及所有住宅小区的总数构成居住监测数据；

对道路周边的商业环境进行监测时，统计道路周围的经营店名称，根据经营店名称获取对应的经营类型；

统计所有不同类型的经营店总数；

统计的经营店名称以及对应的经营类型和经营店总数构成商业监测数据；居住监测数据和商业监测数据构成环境监测集并上传至云平台。

优选地，数据处理模块的工作步骤包括：

获取道路监测集中的道路类型、道路长度以及通行车辆的车牌号和车辆总数；获取道路类型对应的道路类型权重并标记为DQ；以及将道路长度标记为DC；

根据通行车辆的车牌号获取对应的车辆类型，获取车辆类型对应的车辆标签和车辆权重，将车辆权重标记为CQ；以及将车辆总数标记为CC；

标记的道路类型权重DQ、道路长度DC、车辆权重CQ和车辆总数CC构成道路参数。

优选地，获取环境监测集中的居住监测数据和商业监测数据；

根据住宅小区名称将对应住宅小区的住宅总户数以及所有住宅小区的总数分别标记为HZ和ZZ；

根据经营店名称获取对应的经营类型和经营店总数；获取经营类型对应的经营类型权重并标记为YQ；以及将经营店总数标记为YZ；

标记的住宅小区的住宅总户数HZ、所有住宅小区的总数ZZ、经营类型权重YQ和经营店总数YZ构成环境参数。

优选地，整合计算模块的工作步骤包括：

提取道路参数中标记的各项数据的数值并联立整合，通过计算获取道路对应的运行状态系数YZX；运行状态系数YZX的计算公式为：

式中，y1、y2为预设的不同比例因子且0＜y2＜y1＜1。

优选地，提取环境参数中标记的各项数据的数值并与运行状态系数YZX联立整合关联，通过计算获取道路对应的管控状估系数GZX；管控状估系数GZX的计算公式为：

式中，g1、g2、g3、g4为预设的不同比例因子且0＜g2＜g4＜g1＜g3＜1＜g5；α为道路对应的执行因子。

优选地，执行因子α的获取步骤包括：

获取道路管控的历史执行结果，获取历史执行结果中的目标总人数和目标标签；设定不同的目标标签对应一个不同的标签权重，将获取的目标标签与数据库中所有的目标标签进行匹配获取对应的标签权重并标记为BQ；以及将目标总人数标记为MZ；通过公式

优选地，将排序的管控状估系数依次与预设的状估阈值进行匹配时；若管控状估系数小于状估阈值，则生成第一管估信号；若管控状估系数不小于状估阈值且不大于状估阈值的Y％，Y为大于一百的实数，则生成第二管估信号并将对应的道路标记为备选道路；若管控状估系数大于状估阈值的Y％，则生成第三管估信号并将对应的道路标记为选中道路。

优选地，当选中道路的总数量满足交通运行管控的数量要求时，则不对备选道路进行管控推荐和提示；反之，当选中道路的总数量不满足交通运行管控的数量要求时，则根据排序的顺序对备选道路进行管控推荐和提示。

相比于现有方案，本发明实现的有益效果：

本发明通过从道路方面和道路环境方面进行数据采集和数据处理，可以为后续道路的巡查管控分析评估提供可靠的数据支持；将道路自身方面以及车辆运行方面的各项数据进行整合来对道路的交通运行压力进行整体评估，然后将道路整体运行方面和道路周围影响方面的各项数据进行整合来对道路的管控可行性进行整体评估，通过整合得到的管控状估系数来对道路实施管控的可行性进行分析，通过排序和匹配筛选符合管控条件的道路并推荐和提示，使得执法人员可以针对性的高效执行道路交通运行管控，可以有效提高交通运行管控的整体效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种基于交通大数据的智慧交通运行管控系统的模块框图。

具体实施方式

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，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作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。

如图1所示，本发明为一种基于交通大数据的智慧交通运行管控系统，包括道路监测模块、环境监测模块、数据处理模块、整合计算模块、管控提示模块、云平台和数据库；

本发明实施例中的智慧交通运行管控场景为实施夜间查酒驾来进行道路管控，现有的实施夜间查酒驾来进行交通运行管控时，一般在城区各主次干道以及各类涉酒场所及周边区域来进行，但是没有基于不同方面的数据分析来为道路的管控进行推荐提示，导致交通运行管控的整体效果不佳；本发明实施例从交通数据方面和道路周围环境方面进行数据采集和分析，来对不同道路的交通运行管控实施可行性评估并推荐提示，来提高交通运行管控的整体效果；

道路监测模块，用于从不同的维度对道路进行数据统计，得到道路监测集；包括：

获取道路的名称以及对应的位置坐标；

根据道路的名称以及对应的位置坐标获取道路类型和道路长度；

统计预设的监测时段内道路上通行车辆的车牌号以及车辆总数；

统计的道路名称、道路位置坐标、道路类型、道路长度以及通行车辆的车牌号和车辆总数构成道路监测集并上传至云平台；道路监测集可以基于现有的交通大数据来获取；

环境监测模块，用于对道路周边的居住环境和商业环境进行数据统计，得到环境监测集；包括：

对道路周边的居民环境进行监测时，统计道路周围的住宅小区名称，根据住宅小区名称获取对应的住宅总户数；以及获取所有住宅小区的总数；

统计的住宅小区名称、住宅小区对应的住宅总户数以及所有住宅小区的总数构成居住监测数据；其中，居住监测数据可以在末端为巡查的准确性提供数据支持，可以通俗的理解为酒驾人员驾车回小区的道路实施针对性管控；

对道路周边的商业环境进行监测时，统计道路周围的经营店名称，根据经营店名称获取对应的经营类型；其中，经营类型可以为现有的提供饮酒服务的店铺，包括但不限于餐饮店和酒吧；

统计所有不同类型的经营店总数；

统计的经营店名称以及对应的经营类型和经营店总数构成商业监测数据；居住监测数据和商业监测数据构成环境监测集并上传至云平台；其中，商业监测数据可以在前端为巡查的准确性提供数据支持，可以通俗的理解为酒驾人员刚驾车行驶不久的道路实施针对性管控；

本发明实施例中，通过从道路方面和道路环境方面进行数据采集，来为后续道路的巡查管控分析评估提供可靠的数据支持；相比于现有方案中通过经验以及历史管控结果来进行交通管控，本发明实施例可以实现全方位的管控分析和提示；

数据处理模块，用于分别对道路监测集和环境监测集进行预处理，得到道路参数和环境参数；包括：

获取道路监测集中的道路类型、道路长度以及通行车辆的车牌号和车辆总数；

将道路类型与数据库中预存储的道路类型权重表进行匹配获取对应的道路类型权重并标记为DQ；以及将道路长度标记为DC；

其中，道路类型权重包含若干个不同的道路类型以及对应的道路类型权重构成，不同的道路类型预先设置一个对应的道路类型权重；道路类型包括但不限于单车道、双车道和三车道等等；或者根据道路所处的位置以及限速情况进行人为自定义；

根据通行车辆的车牌号获取对应的车辆类型，将获取的车辆类型与数据库中预存储的车辆类型权重表进行匹配获取对应的车辆标签和车辆权重，将车辆权重标记为CQ；以及将车辆总数标记为CC；其中，这里的车辆类型包括但不限于轿车、公交车、货车和卡车；

标记的道路类型权重DQ、道路长度DC、车辆权重CQ和车辆总数CC构成道路参数；

获取环境监测集中的居住监测数据和商业监测数据；

根据住宅小区名称将对应住宅小区的住宅总户数以及所有住宅小区的总数分别标记为HZ和ZZ；

根据经营店名称获取对应的经营类型和经营店总数；将获取的经营类型与数据库中预存储的经营类型权重表进行匹配获取对应的经营类型权重并标记为YQ；以及将经营店总数标记为YZ；

其中，经营类型权重表包含若干个不同的经营类型以及对应的经营类型权重，不同的经营类型预先设置一个对应的经营类型权重；比如，餐饮店对应的经营类型权重小于酒吧对应的经营类型权重；

标记的住宅小区的住宅总户数HZ、所有住宅小区的总数ZZ、经营类型权重YQ和经营店总数YZ构成环境参数；

本发明实施例中，通过对采集的不同维度的数据进行处理和标记，使得各项数据标准化和规范化，来为后续不同维度的数据整合以及分析提供可靠的数据支持；

整合计算模块，用于对道路参数和环境参数中标记的各项数据进行联立整合并关联，得到整合结果；包括：

提取道路参数中标记的各项数据的数值并联立整合，通过计算获取道路对应的运行状态系数YZX；运行状态系数YZX的计算公式为：

式中，y1、y2为预设的不同比例因子且0＜y2＜y1＜1，y1可以取值为0.357，y2可以取值为0.214；

需要说明的是，运行状态系数是用于将道路自身方面以及车辆运行方面的各项数据进行整合来对道路的交通运行压力进行整体评估的数值；运行状态系数越大，对应的交通运行压力越大；

提取环境参数中标记的各项数据的数值并与运行状态系数YZX联立整合关联，通过计算获取道路对应的管控状估系数GZX；管控状估系数GZX的计算公式为：

式中，g1、g2、g3、g4为预设的不同比例因子且0＜g2＜g4＜g1＜g3＜1＜g5；g1可以取值为0.514，g2可以取值为0.034，g3可以取值为0.783，g4可以取值为0.089，g5可以取值为2.318；α为道路对应的执行因子；

需要说明的是，管控状估系数是用于将道路整体运行方面和道路周围影响方面的各项数据进行整合来对道路的管控可行性进行整体评估的数值；管控状估系数越大，对应道路的管控可行性越高，道路交通管控的效果也越佳；

其中，执行因子α的获取步骤包括：

获取道路管控的历史执行结果，获取历史执行结果中的目标总人数和目标标签；设定不同的目标标签对应一个不同的标签权重，将获取的目标标签与数据库中所有的目标标签进行匹配获取对应的标签权重并标记为BQ；以及将目标总人数标记为MZ；通过公式

其中，执行因子是用于将道路管控的历史执行结果进行整合来对道路的历史管控效果进行整体评估的数值；执行因子越大，对应道路的历史管控效果越佳；

运行状态系数和管控状估系数构成整合结果；

管控提示模块，用于根据整合结果对不同道路的交通运行管控实施可行性评估，得到评估结果，根据评估结果自适应的对不同道路交通运行管控实施动态调整；包括：

获取整合结果中的管控状估系数来对道路的交通运行管控可行性进行评估，将若干个管控状估系数降序排列，将排序的管控状估系数依次与预设的状估阈值进行匹配；

若管控状估系数小于状估阈值，则生成第一管估信号；

若管控状估系数不小于状估阈值且不大于状估阈值的Y％，Y为大于一百的实数，则生成第二管估信号并将对应的道路标记为备选道路；

若管控状估系数大于状估阈值的Y％，则生成第三管估信号并将对应的道路标记为选中道路；

第一管估信号、第二管估信号和备选道路、第三管估信号和选中道路构成评估结果，根据交通运行管控的数量要求自适应的对选中道路和备选道路进行管控推荐和提示；

当选中道路的总数量满足交通运行管控的数量要求时，则不对备选道路进行管控推荐和提示；

反之，当选中道路的总数量不满足交通运行管控的数量要求时，则根据排序的顺序对备选道路进行管控推荐和提示。

本发明实施例中，通过将道路不同维度的数据进行整合并分析，通过整合得到的管控状估系数来对道路实施管控的可行性进行分析，通过排序和匹配筛选符合管控条件的道路并推荐和提示，使得执法人员可以针对性的高效执行道路交通运行管控，可以有效提高交通运行管控的整体效果；

此外，上述中涉及的公式均是去除量纲取其数值计算，是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的比例系数以及分析过程中各个预设的阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的发明实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。