多源交通信息融合技术

《多源交通信息融合技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、多源交通信息融合技术在智能交通诱导系统中的应用研究宋鸿陈宁彭建国蒋程刘玉印由于特殊的地理条件和历史原因，重庆市道路交通信息采集设备形式多样，形成的交通信息数据格式和设备数据接口标准不尽相同，多源交通信息数据的存储、处理和使用过程中遇到了诸多困扰。为此，重庆市交通管理局与重庆市科委共同谋划了“重庆主城区交通诱导示范工程”项目，将多源交通信息数据融合技术作为项目研究的重点，采用数据融合技术对多源交通信息数据进行处理，通过判别算法实现对道路交通状态的实时判别，并利用VMS、WEB等多种形式进行道路交通状态的发布，从而实现对主城区路

2、网交通流进行策略性分流的目标。一、研究背景目前，重庆市已经建成的交通信息采集方式包括：感应线圈监测、微波测速、地磁监测、浮动车运营GPS监测、电子警察卡口、RFID监测、视频监控等。由于交通信息采集方式多样，形成的信息数据格式和设备数据接口标准不尽相同，多源交通信息数据在具体应用过程中遇到了多方面的困扰。在此背景下，重庆市科委和重庆市公安局交通管理局共同确定了重大科技攻关项目“重庆主城区交通诱导示范工程”，针对重庆市主城区的主干复杂路网，以多源道路交通信息数据融合技术为研究对象，确定在渝中区和江北区范围内，建设长度为26公里

3、的主干道智能交通诱导示范线路，通过对重庆市已建成的多源交通信息数据进行融合，实现对目标路段的交通状态参数的实时获取，采用多源数据融合算法和基于知识库的道路交通状态判别算法，完成对道路交通状态的科学判断，并利用布置于路段VMS交通诱导情报板和LED诱导屏进行实时的发布，通过对道路上交通出行者的诱导，促进交通流在路网中的均衡分布。二、多源数据融合及道路状态判别技术多源交通信息数据融合处理流程如图1所示：图1多源数据融合处理流程图从图1可看出，交通诱导系统采用传统的信息采集及处理、数据融合及判别和信息发布，通过线圈、微波、电子标签

4、、地磁检测以及视频等采集设备采集车流量等相关信息；信息处理部分由指挥中心交通诱导控制系统完成；信息发布部分的主要信息发布载体为为LED诱导屏和VMS复合诱导屏。（一）信息数据融合处理流程1、数据采集及预处理数据采集子系统主要包含6动态交通信息采集建设、静态交通信息采集建设、信息处理与传输软硬件环境建设三项主要功能。通过动态数据采集接口层与各子系统建立连接并进行数据采集，采集到的数据按照事先制定好的标准数据格式统一存储，海量数据存储采用数据仓库形式。主要完成对多源数据的预处理功能，包括对速度异常数据、超出地图匹范围数据、状态异

5、常设备的上传数据等的分析和剔除处理。2、二级数据融合与判别核心模型和算法是该项目的核心内容，通过核心模型与算法，对信息进行处理分析，生成高效的交通诱导预案与道路信息，同时根据视频监控和人工反馈信息，实现对部分路段的道路交通状态的二次数据融合。该部分主要由两部分组成，即“交通拥堵等级评判算法”和“交通事件识别算法”。“交通拥堵等级评判算法”就是根据当前的交通流特征信息，结合交通知识将交通拥挤程度进行等级划分，以量的形式告诉人们目前的交通拥挤情况。交通拥挤程度是一个模糊的概念，形容一个交通状态是否拥挤并没有很确切的数据，因此通常

6、采用模糊推理的方式来评判交通拥堵状态。模糊推理法原理是根据交通流量、占有率和交通拥挤状态之间的关系组成模糊规则矩阵，然后利用交通流量、占有率的实测数据作为输入，通过一系列的模糊运算推断出交通拥堵状态。“交通事件识别算法”就是利用交通事件发生时的特征和采集到的交通流参数，如车道占有率、平均速度、流量等交通参数，通过一定的检测规则和算法，推断出是否发生交通事件的过程。3、信息发布完成对道路交通状态数据的发布功能，发布途径主要有GIS地图的发布路段渲染、VMS屏的道路状态发布等。（二）二级数据融合模型二级数据融合模型是根据系统在实

7、际的实施中，自动融合不能够满足有效反映部分路段的交通状态，即某些特殊路段的交通状态通过检测器获取的数据不能有效反映，需要人工辅助来弥补其不足。1、第一级多源数据的自动融合自动融合模型是通过在系统中的算法和数据处理程序，完成对断面线圈数据（流量、速度、车道占有率）、微波数据（流量、速度、车道占有率）、RFID数据（行程速度、行程时间）、地磁（流量、速度、占有率等）、卡口（流量、占有率等）、浮动车数据（流量、速度、占有率等）等的初步分析和道路状态的数据融合判定，并由诱导系统的VMS发布程序完成道路交通状态的发布功能。2、第二级自

8、动融合和人工管控互补性融合自动融合在某些特定路段有一定的局限性，不能够很好的反映路段由于地理位置、道路坡度等造成的交通特点，需要人工管控来辅助，实现对根据道路监测和人工监控结合的判定模式，这种情况的路段比较少，不会增加太多的人力资源。（三）基于知识库的道路状态判别修正机制系统建立了基于历史