基于車聯(lián)網大數(shù)據(jù)分析的實時路況信息系統(tǒng)關鍵技術研究
本文選題:車聯(lián)網 + 大數(shù)據(jù); 參考:《南京郵電大學》2017年碩士論文
【摘要】:隨著汽車保有量持續(xù)增加,車與路的矛盾日益突出,由此也引發(fā)了交通擁堵問題。擁堵問題現(xiàn)在已嚴重影響了人們的日常出行,而智能交通技術和車聯(lián)網技術是解決交通擁堵問題的有效途徑。以此為背景,本文主要對以車聯(lián)網大數(shù)據(jù)為基礎的實時路況信息系統(tǒng)相關技術進行研究。通過車聯(lián)網技術實時采集交通數(shù)據(jù)并對其進行處理分析,以獲得實時準確的路況信息,從而幫助出行人員選擇合理的出行路線,實現(xiàn)緩解交通擁堵的目的。本文的主要研究內容如下:(1)研究了基于車聯(lián)網的實時路況信息獲取的“端-管-云”系統(tǒng)架構。首先對該系統(tǒng)的總體架構進行了設計,按照實時交通信息采集、預處理、云平臺和數(shù)據(jù)挖掘技術的順序進行了層次化功能分析,然后在分析原始交通數(shù)據(jù)特征的基礎上,針對采集的交通信息中存在的數(shù)據(jù)錯誤、丟失和冗余等異,F(xiàn)象,制定了相應的清洗規(guī)則。(2)針對在實時交通數(shù)據(jù)采集和清洗的過程中會出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失的現(xiàn)象,依據(jù)交通數(shù)據(jù)的時空特性,提出了一種動態(tài)自適應的數(shù)據(jù)修復算法。該算法在二次指數(shù)平滑法的基礎上,將交通數(shù)據(jù)的空間相關性應用到數(shù)據(jù)修復中,以提高數(shù)據(jù)修復質量。仿真實驗結果表明,該算法具有更好的數(shù)據(jù)修復效果。(3)在對道路交通狀態(tài)識別時,針對交通狀態(tài)本身的模糊性,本文改進了模糊c均值聚類算法來對海量數(shù)據(jù)進行聚類分析。改進的算法將模糊c均值聚類算法與Canopy算法結合,用Canopy算法初始化聚類中心與聚類數(shù)量,同時引入了Xie-Beni指標來自適應確定模糊加權指數(shù)。首先使用改進的算法對交通數(shù)據(jù)進行聚類并獲得道路集群,然后利用交通模式識別算法和交通狀態(tài)分類標準進行道路交通狀態(tài)判斷。實驗表明,該算法有更好的聚類效果,且發(fā)生誤判的概率更小,能夠獲得準確的道路交通狀態(tài)。
[Abstract]:With the increase of vehicle ownership, the contradiction between vehicle and road is becoming more and more serious, which also leads to traffic congestion. The problem of congestion has seriously affected people's daily travel, and intelligent transportation technology and vehicle networking technology is an effective way to solve the problem of traffic congestion. Based on this background, this paper mainly studies the related technology of real-time road condition information system based on big data. The traffic data are collected and analyzed in real time by means of vehicle networking technology to obtain real time and accurate information of road conditions, so as to help travelers choose a reasonable route and achieve the purpose of alleviating traffic congestion. The main contents of this paper are as follows: 1) the "end-tube-cloud" system architecture based on real-time road condition information acquisition based on vehicle networking is studied. Firstly, the overall architecture of the system is designed, and the hierarchical function is analyzed according to the sequence of real-time traffic information collection, preprocessing, cloud platform and data mining technology, and then based on the analysis of the characteristics of the original traffic data. Aiming at the abnormal phenomena such as data error, loss and redundancy in collected traffic information, the corresponding cleaning rules are worked out. According to the temporal and spatial characteristics of traffic data, a dynamic adaptive data repair algorithm is proposed. Based on the quadratic exponential smoothing method, the spatial correlation of traffic data is applied to the data restoration in order to improve the quality of data repair. The simulation results show that the algorithm has better effect of data repair. (3) in view of the fuzziness of the traffic state itself, this paper improves the fuzzy c-means clustering algorithm to analyze the massive data. The improved algorithm combines the fuzzy c-means clustering algorithm with the Canopy algorithm and initializes the clustering center and the number of clusters by using the Canopy algorithm. At the same time, the Xie-Beni index is introduced to determine the fuzzy weighted index adaptively. Firstly, the improved algorithm is used to cluster the traffic data and obtain the road cluster, and then the traffic pattern recognition algorithm and the traffic state classification standard are used to judge the road traffic state. Experiments show that the algorithm has better clustering effect, and the probability of misjudgment is smaller, and the accurate road traffic state can be obtained.
【學位授予單位】:南京郵電大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:U495;TP311.13
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,本文編號:1811969
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