基于卡口和hadoop技術的城市高架橋交通狀態(tài)感知方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于城市道路交通狀態(tài)感知技術領域，具體設及一種基于卡口和HADOOP 技術的城市高架橋交通狀態(tài)感知方法。
【背景技術】
[0002] 城市的道路交通體系在大致確定的情況下，城市的±地資源極其有限。城市高架 橋作為城市道路立體交通體系中的重要一環(huán)，在城市現(xiàn)有的規(guī)劃格局下能夠更有效的利用 城市空間，做到道路的立體交叉，使各方向車流在不同標高的平面上行駛，消除或減少沖突 點；車流可W連續(xù)運行，提高道路的通行能力；節(jié)約運行時間和燃料消耗；控制相交道路車 輛的出入，減少對高等級道路的干擾。由此可見，城市高架橋在城市道路交通體系中的舉足 輕重的作用，因此高架橋的交通管理也是城市交通管理的重中之重。
[0003] 隨著高架橋發(fā)展，相應的基礎設備也隨之增加，卡口是一種成熟的道路交通違法 抓拍和稽查布控的技術，主要用于車輛違法行駛和違法車輛的稽查?？谒@取的數(shù)據(jù)主 要有車輛牌號、時間、位置等，該些數(shù)據(jù)價值遠遠大于已經(jīng)使用的價值。由于缺少對卡口大 數(shù)據(jù)的處理分析，使得該些數(shù)據(jù)價值沒有充分被挖掘，造成資源的極度浪費。如何研發(fā)出一 種基于該卡口數(shù)據(jù)的處理系統(tǒng)，從而能夠有效利用到其內(nèi)部閑置的大量儲存數(shù)據(jù)，從而實 現(xiàn)其自身價值，為本領域近年來所亟待解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種基于卡口和HADOOP技術的城市高架橋交通狀態(tài)感知方 法，其可通過路段旅行時間和平均行程速度為基礎，W實現(xiàn)城市高架橋交通狀態(tài)感知，并依 靠快速地存儲檢索提高了交通狀態(tài)感知效率和及時性，最終為城市高架橋交通管理者快速 有效掌控交通狀態(tài)提供基礎保證。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了W下技術方案：
[0006] 一種基于卡口和HADOOP技術的城市高架橋交通狀態(tài)感知方法，包括W下步驟：
[0007]1)、獲取卡口數(shù)據(jù)參數(shù)，所述卡口數(shù)據(jù)參數(shù)包括該卡口編號、卡口位置信息、卡口 所處應道信息、各車輛牌號和該車輛經(jīng)過該卡口時所對應的時間；
[000引2)、設立HADOOP數(shù)據(jù)中屯、，利用HADOOP技術存儲數(shù)據(jù)；
[0009] 3)、篩選統(tǒng)計周期內(nèi)的卡口數(shù)據(jù)：設定一個篩選統(tǒng)計周期，定時將該統(tǒng)計周期內(nèi)的 整段高架橋內(nèi)所有的卡口數(shù)據(jù)從HADOOP數(shù)據(jù)中屯、中提取出來；
[0010] 4)、將各卡口檢測到的車輛牌號信息與該段高架橋相應的出口和進口應道進行逐 一信息匹配；如果車輛牌號信息既有能匹配的進口，又有能匹配的出口應道，則該卡口數(shù) 據(jù)保留；如果車輛牌號信息只有能匹配的進口或只有能匹配的出口應道，則該卡口數(shù)據(jù)剔 除；
[0011] 5)、計算高架橋的交通狀態(tài)；通過所保留的卡口數(shù)據(jù)，計算單個車輛通過整段高架 橋上相應路段的行程時間，依靠獲得的單個車輛通過該路段的平行行程時間，計算該路段 所有車輛的平均行程速度w獲得該路段的交通狀態(tài)。
[0012] 所述步驟3)中，篩選統(tǒng)計周期為5分鐘或10分鐘。
[0013] 所述的步驟5)中，計算城市高架橋交通狀態(tài)包括W下步驟：
[0014] (1)、計算第i輛車通過路段Pu的行程時間。
[0015] 第i輛從進口應道進入高架橋到從出口應道離開高架橋行駛長線為{Pj.，j= 1，2, 3. ...n}，而Py為上述總的長線內(nèi)，該車輛i所經(jīng)過的一個需檢測路段的編號，則車輛 i經(jīng)過P。路段的旅行時間tU為：
[0016] tij= 1/L i* A ti
[0017]Ati是車輛i從進口應道進入高架橋到從出口應道離開高架橋的時間差；
[001引 1是路段Pu的總長度；
[0019]Li是從進口應道進入高架橋到從出口應道離開高架橋行駛路線的總長度；
[0020] (2)、計算經(jīng)過路段Pu的所有車輛的平均行程時間tj.;
[0021]
[0022] 其中；
[0023]N是經(jīng)過步驟4)的信息匹配后，通過路段Pu的車輛總數(shù)；
[0024] (3)、通過下列公式獲得路段Pi處所有車輛的平均行程速度Vj.;
[0025] Vj= 1/t JO
[0026] 本發(fā)明的主要優(yōu)點在于：
[0027] 通過上述方案，一方面，本發(fā)明充分利用了高架橋已有的卡口設備來提取交通狀 態(tài)，實現(xiàn)了一種設備多種業(yè)務應用需求?？谠O備是一種常用的違法和治安管理設備，通 過本方法的研究，提出了卡口設備的在交通管理信息化領域的應用方法，通過該方法可W 提高了卡口設備利用率，降低智能交通管理建設的成本。另一方面，由于HAD00P設計之初 的目標就定位于高可靠性、高可拓展性、高容錯性和高效性，正是該些設計上與生俱來的優(yōu) 點，通過HAD00P技術，它能夠W可靠高效、可伸縮的方式來進行大數(shù)據(jù)的分布式處理，其成 本低、可靠性高、擴展性好，可W解決檢索數(shù)據(jù)量大和地圖匹配時效率低下的問題，從而可 有效提高對于前述海量的卡口數(shù)據(jù)的高效處理能力。至此，本發(fā)明依靠上述處理方式，從而 通過路段旅行時間和平均行程速度為基礎，W實現(xiàn)城市高架橋交通狀態(tài)感知，并依靠快速 地存儲檢索提高了交通狀態(tài)感知效率和及時性，最終為城市高架橋交通管理者快速有效掌 控交通狀態(tài)提供基礎保證。
【附圖說明】
[002引圖1為本發(fā)明的方法流程簡圖；
[0029] 圖2為路段交通的運行等級所對應的各行車速度闊值表。
【具體實施方式】
[0030] 為便于理解，此處結(jié)合圖1-2對本發(fā)明的具體實施過程作W下進一步描述：
[0031] 本發(fā)明所述的一種基于卡口和HAD00P技術的城市高架橋交通狀態(tài)感知方法，大 體而言可包括w下步驟：
[0032] (1)、獲取卡口數(shù)據(jù)參數(shù)；
[0033](2)、利用HADOOP技術存儲數(shù)據(jù)；
[0034] (3)、篩選統(tǒng)計周期內(nèi)卡口數(shù)據(jù)；
[0035](4)、卡口數(shù)據(jù)與高架橋進出口應道匹配；
[0036] 巧）、計算高架橋的交通狀態(tài)。
[0037] 上述中的卡口數(shù)據(jù)參數(shù)包括卡口編號、卡口位置信息、對應應道信息、各車輛牌號 和該車輛經(jīng)過該卡口時所對應的時間。而利用HADOOP技術存儲數(shù)據(jù)是利用分布式云處理 架構來存儲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)是毫秒級的，W提高數(shù)據(jù)檢索和計算效率。
[003引篩選統(tǒng)計周期內(nèi)卡口數(shù)據(jù)是將一個統(tǒng)計周期內(nèi)的整個高架橋內(nèi)所有的卡口數(shù)據(jù) 從HADOOP數(shù)據(jù)中屯、中提取出來。統(tǒng)計周期通常是5分鐘、10分鐘。利用HADOOP技術的高 可靠性、高可拓展性、高容錯性和高效性來處理卡口數(shù)據(jù)信息量大、數(shù)據(jù)檢索占用資源多的 問題，從而保證其快捷的海量數(shù)據(jù)的分布