智能交通数据预处理算法研究及应用
智能交通系统中的数据处理与分析方法
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智能交通系统中的数据处理与分析方法智能交通系统(Intelligent Transportation System, ITS)是基于现代信息技术和智能控制技术的交通管理系统,通过采集、处理、分析交通数据来提高交通运输的效率、安全和环保性。
而在智能交通系统中,数据处理和分析方法起着至关重要的作用,可以帮助实现交通拥堵监控、智能交通信号控制、路况预测等功能。
本文将探讨智能交通系统中一些常用的数据处理与分析方法。
1. 数据采集数据采集是智能交通系统中的首要任务。
传感器、摄像头、雷达等设备可以用于收集交通数据,如车辆速度、车辆数量、车流密度、交通信号灯状态等。
采集到的数据具有时空特性,需要经过处理与分析才能帮助我们更好地理解交通状况。
2. 数据清洗与预处理在数据采集的过程中,由于设备故障、环境干扰等原因,采集到的数据可能存在噪声、缺失值和异常值。
因此,数据清洗与预处理是一个不可忽视的步骤。
通过对数据进行去噪、填补缺失值和识别异常值等处理,可以提高数据的质量和准确性。
3. 数据可视化数据可视化是将交通数据以图表、地图等形式呈现出来,方便用户直观地理解和分析数据。
通过数据可视化,可以实时显示交通流量、拥堵情况、交通信号灯的状态等信息。
常见的数据可视化工具包括柱状图、折线图、热力图和地理信息系统(Geographic Information System, GIS)等。
4. 交通拥堵监控交通拥堵是城市交通系统中常见的问题之一。
数据处理与分析方法可以帮助我们监控和预测交通拥堵情况,从而采取相应的措施来缓解拥堵。
通过实时监测车辆速度、车流密度等数据指标,并结合历史数据进行分析,可以识别出拥堵路段,并提供合理的交通导航建议。
5. 智能交通信号控制传统的交通信号控制往往基于固定的时序或手动调节,无法适应交通流量的变化。
而通过数据处理与分析方法,可以实现智能交通信号控制,即根据实时交通数据调整信号灯的时长和配时,以提高交通效率。
智能交通中的数据处理与决策算法
![智能交通中的数据处理与决策算法](https://img.taocdn.com/s3/m/c1bdb32726d3240c844769eae009581b6ad9bd5a.png)
智能交通中的数据处理与决策算法随着智能交通系统的不断发展,交通数据的处理和决策算法成为了智能交通系统中的重要问题。
本文将对智能交通中的数据处理和决策算法进行探讨。
一、智能交通中的数据处理1.交通数据的类型智能交通系统需要处理各种类型的数据,这些数据包括车辆行驶轨迹数据、车流量数据、路网拓扑关系数据等。
不同类型的数据需要经过不同的处理方式,以满足智能交通系统的需求。
2.交通数据的采集交通数据的采集是智能交通系统的关键步骤之一。
常见的数据采集方式包括GPS、车载摄像头、交通传感器等。
这些方法可以为智能交通系统提供高质量的数据,从而支持系统的各项功能。
3.数据清洗和预处理采集到的原始数据需要经过清洗和预处理,以提高数据的质量和利用率。
数据清洗步骤包括数据去重、异常值处理、缺失值处理等。
数据预处理步骤包括数据标准化、数据转换、数据降维等。
4.数据分析和挖掘经过清洗和预处理后的数据可以用于数据分析和挖掘。
数据分析和挖掘是智能交通系统的重要组成部分,可以提取有用的信息和知识。
常用的数据分析和挖掘方法包括数据可视化、数据挖掘、机器学习等。
二、智能交通中的决策算法1.交通流控制算法交通流控制算法是智能交通系统中常见的算法之一。
该算法通过控制信号灯以及限制车速等方式来优化交通流量和车辆延误时间。
常见的交通流控制算法包括最小平均延误算法、绝对优先算法等。
2.路径规划算法路径规划算法是智能交通系统中重要的算法之一。
该算法的主要目标是为车辆选择一条最佳路径,以缩短车辆行驶时间和避免拥堵。
常用的路径规划算法包括Dijkstra算法、A*算法等。
3.车辆调度算法车辆调度算法是智能交通系统中的关键算法之一。
该算法的主要目标是优化车辆调度方案,以使车辆在任何时候都能发挥最大的效益。
常见的车辆调度算法包括贪心算法、遗传算法等。
4.高速公路收费算法高速公路收费算法是智能交通系统中重要的算法之一。
该算法的主要目标是呈现出一个合理的收费标准,以使驾驶员不会感到不公平。
智能交通系统研究及应用现状
![智能交通系统研究及应用现状](https://img.taocdn.com/s3/m/c2950d1d657d27284b73f242336c1eb91a373302.png)
智能交通系统研究及应用现状随着科技的发展,智能交通系统被越来越多地应用于现代交通中。
智能交通系统结合了信息技术、物联网技术和智能控制技术等多种技术手段,旨在提高交通安全性、减少交通拥堵、优化交通流程、节约能源效益等。
本文将就智能交通系统的定义、研究现状及应用现状进行探讨。
一、智能交通系统的定义智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)是指应用现代信息技术、电子技术、通信技术和控制技术,对城市道路交通运行状态进行实时监测、控制、调度和管理,以提高交通运输效率、保障交通安全和保护环境的一种综合性的汽车交通管理系统。
智能交通系统由以下六大子系统构成:1. 交通信息处理子系统2. 交通管理决策子系统3. 交通环境监测子系统4. 交通信息显示和提示子系统5. 交通控制子系统6. 交通服务子系统二、智能交通系统的研究现状1. 数据采集技术数据采集技术是智能交通系统的核心技术之一,目前采用的数据采集技术主要包括道路视频监控系统、车载传感器、电子警察系统、GPS 定位装置等。
这些设备可以实时获取车辆、行人的位置信息、速度、密度等数据,以及道路的状况等信息。
2. 数据处理技术智能交通系统通过采集的数据进行分析和处理,从而得出交通运行状态、短期预测和长期规划等方面的信息。
目前,智能交通系统中主要采用的数据处理技术包括神经网络技术、数据挖掘技术和GIS 空间分析技术等。
3. 智能监控技术智能监控技术是智能交通系统中的重要组成部分。
通过智能监控系统,交通管理人员可以实时监测道路上的交通情况,从而根据实际情况进行调度、管理和控制。
目前,智能监控技术主要采用的有摄像头、遥感卫星和智能传感器等。
4. 交通控制技术交通控制技术是智能交通系统中最为重要的技术,它通过道路信号灯、控制信号等手段来控制交通流动,从而缓解交通拥堵、提高道路通行效率和减少交通事故。
目前,智能交通控制技术主要包括自适应交通信号控制技术、实时交通流量控制技术和交通信息配对技术等。
智能交通系统中的高效路况预测算法
![智能交通系统中的高效路况预测算法](https://img.taocdn.com/s3/m/6c9e967a443610661ed9ad51f01dc281e43a5641.png)
智能交通系统中的高效路况预测算法1. 引言智能交通系统是21世纪交通领域的重要发展方向之一。
其中,路况预测算法的准确性和效率对交通系统的顺畅运行至关重要。
本文将介绍智能交通系统中的高效路况预测算法。
2. 路况数据的获取在进行路况预测之前,首先需要收集并处理大量的路况数据。
传感器网络、卫星图像和交通流数据是常用的数据获取方式。
传感器网络可以通过道路上设置的传感器来收集实时的交通数据,包括车辆数量、车速和拥堵情况等。
卫星图像可以通过高分辨率卫星图像来获取道路的交通流量和拥堵情况等信息。
交通流数据可以通过车辆识别技术和交通摄像头来获取,这些数据可以提供车辆的位置和速度等信息。
3. 路况数据的预处理获取到路况数据后,需要进行数据的预处理。
预处理包括数据清洗、数据聚合和数据标准化等步骤。
在数据清洗中,需要处理异常值和缺失值,保证数据的准确性。
数据聚合可以将原始数据按照一定的时间间隔进行聚合,减少数据量和提高算法的效率。
数据标准化可以将不同类型的数据转化为相同的尺度,方便后续的算法处理。
4. 路况预测算法4.1 统计方法统计方法是路况预测中使用最广泛的一种方法。
这种方法基于历史数据,通过统计和分析过去的路况数据来预测未来的交通情况。
常见的统计方法有时间序列模型、回归模型和贝叶斯网络模型等。
时间序列模型基于时间序列数据的特点进行建模和预测,能够捕捉到一定的周期性和趋势性。
回归模型可以通过建立输入变量与输出变量之间的关系来进行预测。
贝叶斯网络模型基于贝叶斯理论,通过学习变量之间的概率分布来进行预测。
4.2 机器学习方法机器学习方法在路况预测中也得到了广泛的应用。
机器学习方法通过训练模型来学习样本数据的特征和规律,进而用于预测。
常见的机器学习方法有决策树算法、支持向量机算法和神经网络算法等。
决策树算法通过构建决策树模型来进行预测,可以直观地表示出不同特征的重要性。
支持向量机算法通过构建超平面来进行分类,可以处理多维度的输入变量。
智能交通系统的数据分析方法与技巧
![智能交通系统的数据分析方法与技巧](https://img.taocdn.com/s3/m/512c7c02c950ad02de80d4d8d15abe23482f0384.png)
智能交通系统的数据分析方法与技巧智能交通系统的高效运行和优化非常依赖于对大量交通数据的分析和处理。
通过对交通数据的深入分析,可以帮助相关部门优化交通路线规划、改善交通流量、减少交通事故发生率等。
本文将介绍智能交通系统的数据分析方法与技巧,帮助读者从大数据中获得有价值的信息。
一、数据收集与存储智能交通系统涉及到海量的交通数据,包括交通流量、车辆位置、速度、车道占有率等。
要准确分析这些数据,首先需要建立一个可靠的数据收集与存储系统。
1. 数据收集:采用传感器、摄像头、雷达等设备,可以收集到现实道路上的实时数据,并通过通信网络传输至中央服务器。
2. 数据存储:数据存储需要具备高可靠性和高扩展性,采用云存储技术可以实现大容量、高效率的数据存储。
二、数据清洗与预处理交通数据的质量直接影响到后续的数据分析结果,因此需要对数据进行清洗和预处理,排除噪声和异常数据。
1. 数据清洗:通过筛选和过滤,排除无效数据和错误数据,确保分析所用数据的准确性。
2. 数据预处理:对数据进行归一化、去噪、插补等处理,使得数据更具有可比性和可靠性。
三、流量分析与预测交通流量是智能交通系统中重要的数据指标之一,对交通状况的分析和预测能够帮助交通管理部门制定相应的交通调度措施。
1. 流量分析:通过对历史交通数据的分析,可以获得交通的高峰期、拥堵区域等信息,有助于交通管理部门制定合理的交通规划。
2. 流量预测:基于统计模型、机器学习等方法,对未来一段时间内的交通流量进行预测,从而提前采取交通调度措施,优化交通状况。
四、路线规划与优化对车辆行驶路径的规划和优化是智能交通系统中的重要问题,通过对交通数据的分析,可以提供更加高效和智能的路线规划方案。
1. 路段分析:通过分析交通数据,可以得到各个路段的拥堵情况、平均通行时间等指标,从而选择最佳的路径规划方案。
2. 交通信号优化:通过对交通信号灯的数据分析,可以优化信号灯的时序,提高交通流畅度和通行效率。
基于大数据的智能交通流量预测研究
![基于大数据的智能交通流量预测研究](https://img.taocdn.com/s3/m/3a19ba5bfbd6195f312b3169a45177232e60e466.png)
基于大数据的智能交通流量预测研究智能交通是指利用先进的信息技术和大数据分析方法,对城市交通系统中的各个环节进行实时监测、分析和调度,以提升道路交通运行效率、减少交通拥堵和事故发生,提高交通出行体验的一种交通管理模式。
其中,交通流量预测作为智能交通系统的核心技术之一,在实现交通智能化管理和优化交通运行方面起着至关重要的作用。
本文将围绕基于大数据的智能交通流量预测进行研究,探讨其意义、方法和应用。
一、智能交通流量预测的意义在城市化进程不断加速的今天,交通拥堵问题已成为阻碍城市可持续发展的一个重要问题。
而传统的交通管理方法难以满足快速城市化背景下日益增长的交通需求,因此需要依靠信息技术和大数据分析来实现交通流量的智能化预测与管理。
智能交通流量预测的意义主要体现在以下几个方面:1. 交通流量预测可以帮助交通管理部门提前做好交通调度和交通信号灯控制工作,使道路交通更为流畅。
通过准确预测道路上的交通流量,可以根据预测结果进行交通信号灯的优化控制,从而减少车辆排队等待时间和交通拥堵现象。
2. 交通流量预测可以帮助交通出行者选择最佳出行路径和时间,提高出行效率。
在现代社会,个体出行需求不断增加,人们需要根据实时交通流量信息来选择最佳出行路径和时间。
精准的交通流量预测为出行者提供了准确的数据支持,使其能够更好地计划行程,避开拥堵路段,提高出行效率。
3. 交通流量预测可以为城市交通规划和交通项目建设提供科学依据。
通过分析历史交通数据和实时交通信息,可以对交通需求进行精细化预测,为城市交通规划和交通项目建设提供科学依据。
例如,在规划新的道路或者公交线路时,可以通过交通流量预测分析来确定其设计参数和运行策略,从而提高交通系统的整体效率。
二、基于大数据的智能交通流量预测方法为了实现精准的交通流量预测,需要依赖大数据分析方法和先进的计算模型。
基于大数据的智能交通流量预测方法需要从以下几个方面来进行研究和设计:1. 数据采集与预处理:大数据时代,海量的交通数据需要有效地获取和处理。
智能交通系统中的交通流量预测研究
![智能交通系统中的交通流量预测研究](https://img.taocdn.com/s3/m/c5e30959974bcf84b9d528ea81c758f5f61f29a1.png)
智能交通系统中的交通流量预测研究随着人口的不断增加和城市化进程的加速,交通问题成为现代城市中的一个严峻挑战。
智能交通系统作为一种新兴的交通管理手段,为城市交通问题的解决提供了希望。
而交通流量预测作为智能交通系统中的重要环节,在提高交通效率和优化交通流动方面具有重要作用。
一、交通流量预测的背景和意义交通流量预测是智能交通系统中的一个重要研究领域,其主要目的是通过对历史交通数据和实时交通数据的分析和预测,提前预知交通流量的情况,从而为交通管理和决策提供参考依据。
交通流量预测的准确性和实时性对于交通拥堵的缓解和路网优化都起着至关重要的作用。
二、交通流量预测的方法和技术1. 基于传统统计方法的预测传统的交通流量预测方法主要基于统计学原理和数学模型进行建模和预测。
这种方法通过对历史数据的分析,提取关键特征,并通过时间序列分析、回归分析等数学模型进行预测。
然而,由于传统预测方法对于交通流量的复杂性和非线性关系处理能力有限,所以难以满足实际交通流量的预测需求。
2. 基于机器学习的预测近年来,随着机器学习技术的发展和应用,交通流量预测也逐渐借助机器学习算法实现更准确的预测。
机器学习方法通过对大量数据的学习和训练,能够自动提取数据中的潜在规律和特征,从而达到提高预测精度的目的。
常见的机器学习方法包括回归分析、支持向量机、神经网络等,它们在交通流量预测中取得了较好的效果。
三、交通流量预测的挑战和问题虽然交通流量预测在智能交通系统中具有重要意义,但是其仍然面临一些挑战和问题。
1. 数据缺失和不完整性交通数据的获取和处理一直是交通流量预测研究的难点。
由于交通数据的分布不均匀、缺失和不完整性等问题,对于数据的预处理和补全成为预测准确性的关键。
2. 复杂的交通特征现代交通系统中,交通流量的特征包括车辆类型、交通状况、道路设置等多样化,这些特征的复杂性和相互关联性给预测模型的建立和训练带来挑战。
四、交通流量预测的未来发展方向虽然交通流量预测面临着诸多挑战,但是随着技术的不断进步,未来仍然有更多潜力和发展方向。
大数据技术在智能交通中的应用研究
![大数据技术在智能交通中的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/562b0ad8b8d528ea81c758f5f61fb7360b4c2bec.png)
大数据技术在智能交通中的应用研究在当今社会,交通问题日益复杂,交通拥堵、交通事故、环境污染等成为了困扰人们出行和城市发展的难题。
随着信息技术的飞速发展,大数据技术逐渐在智能交通领域崭露头角,为解决这些问题提供了新的思路和方法。
大数据技术在智能交通中的应用,首先体现在交通流量监测和预测方面。
通过在道路上安装的各种传感器,如摄像头、地磁传感器等,可以实时收集大量的交通数据,包括车辆的数量、速度、行驶方向等。
这些数据被传输到数据中心进行处理和分析,利用大数据分析算法,可以准确地监测当前的交通流量状况,并对未来一段时间内的交通流量进行预测。
这为交通管理部门制定合理的交通管控措施提供了依据,例如调整信号灯时间、设置临时交通管制等,从而有效地缓解交通拥堵。
其次,大数据技术在智能交通中的智能导航领域发挥着重要作用。
如今的导航软件不再仅仅依赖于地图数据和简单的路径规划算法,而是结合实时的交通大数据,为用户提供更加准确和高效的导航路线。
当用户输入起点和终点后,导航软件会根据当前的交通状况,综合考虑道路拥堵情况、施工信息、交通事故等因素,为用户规划出最优的行驶路线。
同时,在行驶过程中,导航软件还会实时更新路线,根据交通状况的变化及时调整导航策略,帮助用户避开拥堵路段,节省出行时间。
另外,大数据技术在公共交通领域也有着广泛的应用。
通过收集公交车、地铁等公共交通工具的运行数据,包括车辆的位置、行驶速度、载客量等,可以对公共交通的运营状况进行实时监控和分析。
基于这些数据,交通管理部门可以优化公交线路和发车频率,提高公共交通的服务质量和运营效率。
同时,乘客也可以通过手机应用程序实时查询公交车辆的到站时间,合理安排出行计划,减少等车时间,从而提高公共交通的吸引力,促进城市交通的可持续发展。
在交通安全管理方面,大数据技术同样功不可没。
利用大数据分析,可以对交通事故的发生规律和特点进行深入研究,找出事故多发路段和时间段,为交通管理部门制定针对性的安全措施提供支持。
智能交通系统的数据采集与处理技术研究
![智能交通系统的数据采集与处理技术研究](https://img.taocdn.com/s3/m/6284bf7abc64783e0912a21614791711cc797928.png)
智能交通系统的数据采集与处理技术研究一、引言近年来,随着城市化进程的加快和交通量的大幅增长,城市交通问题日益凸显,交通拥堵、车辆违法和交通事故等问题不断突出,给人们的生活和经济发展造成了诸多不便和损失。
为解决这些交通问题,智能交通系统的数据采集与处理技术被广泛研究和应用。
智能交通系统是一种基于先进计算机、通信和控制技术的交通管理系统,是一种先进的城市交通管理方案。
智能交通系统可以通过采集和处理大量的数据,来实现交通流量和交通信息的实时监控和分析,从而优化交通管制、提高道路利用率和缓解交通拥堵,提高城市交通的便捷性、安全性和可持续性。
二、智能交通系统的数据采集技术智能交通系统的数据采集技术是智能交通系统的基础,是实现智能交通系统的前提。
智能交通系统需要从多个方面采集交通数据,包括交通流量、车速、车道利用率、交通事故、路况信息等。
智能交通系统的数据采集技术包括传感器技术、通信技术和图像处理技术三个方面。
1. 传感器技术传感器技术是一种用于检测、测量和记录物理量的技术,是智能交通系统中最常用的数据采集技术之一。
传感器可以采集交通数据并将其转换为数字或模拟信号,包括交通流量、车速和交通事故等。
交通流量传感器主要有电磁感应式传感器、红外传感器和声波传感器等。
这些传感器能够自动采集车辆通过的时间和车道,以及车辆数量,通过交通流量传感器可以获得路段交通量、拥堵程度、交通流速度和车道利用率等信息。
车速传感器主要有电磁感应式传感器、激光传感器和电子标签式传感器等。
车速传感器能够实时采集车辆的速度和行驶状态,通过车速传感器可以获得车速、车辆流速和车辆战败率等信息。
交通事故传感器主要有摄像头和声音传感器等。
这些传感器可以自动捕捉交通事故发生的时间和地点,并记录事故现场的图像和声音信息,通过交通事故传感器可以获得交通事故的类型和数量等信息。
2. 通信技术通信技术是智能交通系统中最重要的数据采集技术之一,通信技术可以将采集到的交通数据实时传递至交通管理中心或其他相关机构。
智能交通系统中的数据处理与分析
![智能交通系统中的数据处理与分析](https://img.taocdn.com/s3/m/abff74bcd5d8d15abe23482fb4daa58da1111c68.png)
智能交通系统中的数据处理与分析智能交通系统(Intelligent Transportation System, ITS)是一种集信息、通信、控制和计算等技术于一体的交通管理系统。
它通过数据采集、处理和分析,为城市交通提供智能化的解决方案。
本文将探讨智能交通系统中的数据处理与分析技术,以及其在交通管理和出行服务中的应用。
一、数据采集与处理智能交通系统通过各种传感器和监测设备,实时采集交通相关的数据,包括车辆位置、速度、密度、路况等信息。
这些数据以原始形式传输到中央处理单元,经过预处理和清洗后,进入数据处理阶段。
数据处理主要包括数据存储、数据挖掘和数据分析三个步骤。
首先,采集到的数据需要进行存储,以便后续的分析和应用。
常用的数据存储技术包括关系型数据库、分布式文件系统等。
其次,通过数据挖掘技术,对存储的数据进行模式识别、异常检测等操作,发现数据中的隐藏规律和有价值的信息。
最后,利用数据分析方法,对挖掘到的数据进行统计和分析,得出交通流量、拥堵程度、出行趋势等关键指标,为交通管理和出行决策提供依据。
二、交通管理与优化智能交通系统中的数据处理与分析为交通管理和优化提供了强有力的支持。
通过对交通数据的分析,可以实时监测道路的交通状况,并根据实时数据进行交通信号灯的优化控制。
此外,还可以通过数据分析找出拥堵点和高峰时段,制定临时交通管制措施,缓解交通拥堵。
另外,数据处理与分析还可以为交通规划和设计提供决策支持。
通过对历史数据的分析,可以识别出交通瓶颈和短板,为道路规划和交通设施建设提供科学依据。
同时,结合交通需求预测模型,可以预测未来的交通流量和出行趋势,为城市交通规划提供参考。
三、出行服务与智能导航智能交通系统中的数据处理与分析也为出行服务和智能导航提供了强大的技术支持。
通过对实时交通数据的分析,可以为驾驶员提供实时的交通信息,包括路况、拥堵情况、交通事故等,帮助驾驶员选择最佳路径和出行策略。
此外,还可以结合个人出行偏好和历史数据,为驾驶员提供个性化的出行建议,提高出行效率和用户体验。
《基于深度强化学习的智能交通控制算法研究》范文
![《基于深度强化学习的智能交通控制算法研究》范文](https://img.taocdn.com/s3/m/6d62a10dac02de80d4d8d15abe23482fb4da02d4.png)
《基于深度强化学习的智能交通控制算法研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速和汽车保有量的不断增加,交通拥堵问题日益严重,成为城市发展的重要瓶颈。
为了解决这一问题,智能交通系统(ITS)得到了广泛的研究和开发。
智能交通控制算法是智能交通系统的核心部分,其目的是优化交通流量、减少拥堵和交通事故,提高交通系统的效率和安全性。
近年来,深度强化学习作为一种新兴的机器学习方法,在智能交通控制领域得到了广泛的应用。
本文旨在研究基于深度强化学习的智能交通控制算法,以提高交通系统的性能。
二、研究背景及意义深度强化学习是机器学习的一个重要分支,它结合了深度学习和强化学习的优点,能够处理复杂的决策问题。
在智能交通控制领域,深度强化学习可以用于学习和优化交通信号灯的控制策略,从而实现对交通流量的有效调控。
相比于传统的交通控制方法,基于深度强化学习的智能交通控制算法具有更高的自适应性和智能性,能够根据实时交通情况做出最优的决策,从而提高交通系统的效率和安全性。
因此,研究基于深度强化学习的智能交通控制算法具有重要的理论和实践意义。
三、算法原理及实现3.1 算法原理基于深度强化学习的智能交通控制算法主要包括三个部分:状态表示、动作决策和价值评估。
首先,通过传感器等设备获取交通系统的实时状态信息,包括车辆数量、速度、交通信号灯的状态等。
然后,利用深度学习模型对状态信息进行编码和表示,形成状态空间。
接着,利用强化学习算法根据当前状态做出最优的动作决策,即调整交通信号灯的控制策略。
最后,通过价值评估函数对动作决策进行评估和优化,不断调整控制策略,以达到最优的交通控制效果。
3.2 算法实现在算法实现方面,需要选择合适的深度学习模型和强化学习算法。
常用的深度学习模型包括卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等,可以根据具体的应用场景进行选择。
强化学习算法包括值迭代、策略迭代、Q学习和深度Q网络(DQN)等。
在智能交通控制领域,常用的算法包括基于DQN的交通信号灯控制算法等。
智能交通系统中的数据处理与分析
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智能交通系统中的数据处理与分析一、引言智能交通系统是现代城市交通运输领域的重要组成部分,它通过应用先进的信息技术和通信技术,对交通信息进行采集、传输、处理和分析,以提供更安全、高效、便捷的交通服务。
数据处理与分析是智能交通系统的核心环节,本文将从数据采集、数据处理和数据分析三个方面探讨智能交通系统中的数据处理与分析。
二、数据采集智能交通系统的数据采集是指通过各种传感器、监控设备和交通设施,对交通信息进行实时采集和监测。
常见的数据采集手段包括视频监控、GPS定位、车辆识别和传感器检测等。
这些数据采集手段能够获取交通流量、车辆速度、车辆位置、交通事故等信息,为后续的数据处理和分析提供基础数据。
三、数据处理数据处理是指将采集到的交通数据进行预处理和清洗,以提高数据的质量和可用性。
首先,对原始数据进行去噪处理,减少与目标分析无关的噪声数据。
其次,进行数据格式的统一化,使不同类型的数据能够进行有效的整合和分析。
接下来,进行数据的聚合与压缩,将大量的原始数据进行汇总和压缩,以便于后续的存储和分析。
最后,进行数据校验和纠错,在数据传输和处理过程中,排除数据传输错误和处理错误,保证数据的准确性和可靠性。
四、数据分析数据分析是指对处理后的交通数据进行分析和挖掘,以获取有关交通状况、交通流量、拥堵情况和交通预测等信息。
数据分析可以利用统计学和机器学习等方法,对海量的数据进行模式识别、关联分析和规则提取。
通过数据分析,可以帮助交通管理部门及时发现交通拥堵状况,调整交通信号灯的配时方案,优化道路网络的布局,提高交通运输的效益和安全性。
五、数据处理与分析的应用数据处理与分析在智能交通系统中具有广泛的应用。
首先,数据处理和分析可以帮助交通管理部门实时监测交通状况,及时调整交通设施和交通管制措施,优化交通流动性。
其次,数据处理和分析可以为交通规划和交通预测提供依据,通过对历史数据的分析和模型的建立,预测未来的交通需求和交通流量,以科学决策。
智能交通系统中的交通流量预测方法和使用注意事项
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智能交通系统中的交通流量预测方法和使用注意事项智能交通系统(Intelligent Transportation System, ITS)是一种利用先进的信息、通信和计算技术,以及交通管理和控制技术,对交通运输系统进行集成和优化的系统。
其中,交通流量预测是智能交通系统的重要组成部分,它能够为交通管理者提供实时的交通状况和交通流量预测,以便做出相应的管控决策。
本文将介绍智能交通系统中常用的交通流量预测方法,并探讨使用注意事项。
1. 传统方法传统交通流量预测方法主要基于统计学原理和历史数据进行建模和分析。
常用的方法包括回归分析、时间序列分析和神经网络等。
回归分析方法通过建立交通流量与影响因素(如天气状况、时间、节假日等)之间的关系模型,预测未来交通流量。
该方法需要收集大量历史数据,并对数据进行预处理和特征提取,然后利用回归模型拟合数据。
优点是模型简单易懂,但缺点是对数据的要求较高,无法适应交通流量变化较大的场景。
时间序列分析方法基于历史交通流量数据的时间特征,通过对时间序列的建模和分析,预测未来交通流量。
该方法适用于交通流量呈现出明显的周期性和趋势性的情况。
优点是能够利用历史数据的时间特征进行预测,但缺点是对历史数据要求较高,无法适应突发事件对交通流量的影响。
神经网络方法通过构建复杂的神经网络模型,利用历史交通流量数据进行训练和学习,从而预测未来交通流量。
该方法能够自动提取特征和模式,适用于非线性问题。
优点是可以适应各种场景的交通流量预测,但缺点是模型的训练较为耗时,对数据量和质量要求较高。
2. 基于机器学习的方法随着机器学习领域的发展,越来越多的基于机器学习的方法被应用于交通流量预测中。
这些方法主要利用大数据和复杂的算法模型进行交通流量预测。
支持向量机(Support Vector Machine, SVM)是一种常用的机器学习方法,通过构建非线性映射函数,将输入数据映射到高维空间,从而实现非线性分类和回归。
智能交通系统的数据处理与分析方法
![智能交通系统的数据处理与分析方法](https://img.taocdn.com/s3/m/0b7196abb9f67c1cfad6195f312b3169a451ea8f.png)
智能交通系统的数据处理与分析方法智能交通系统是利用先进的传感器技术、网络通信技术和计算机信息处理技术来实现道路交通自动化、智能化管理和优化的系统。
数据处理与分析是智能交通系统中至关重要的一环,它能够从大量的数据中提取有价值的信息,为交通管理和规划提供科学依据。
本文将探讨智能交通系统的数据处理与分析方法。
一、数据采集与处理智能交通系统通过各种传感器(如摄像头、雷达、车载传感器等)采集到道路上众多车辆和行人的信息,同时也包括环境信息(如天气、道路条件等)。
这些数据需要经过多个处理步骤才能发挥应有的作用。
首先,数据采集系统需要对原始数据进行处理和清洗,确保数据的准确性和完整性。
比如通过图像处理技术对摄像头采集到的图像进行去噪、边缘检测和目标识别等操作,提取出车辆和行人的位置、速度和行驶方向等信息。
其次,数据预处理步骤对数据进行归一化、标准化或采样等处理,以便进一步的分析和建模。
归一化可以将数据转化为特定的取值范围,便于不同数据之间的比较和关联。
标准化可以消除数据之间的尺度差异,使得不同类型的数据可以进行有效的比较和聚类。
采样技术可以在大数据集中选取一部分样本进行处理,以提高数据分析的效率。
最后,数据集成和数据挖掘是将多源数据进行集成和融合,从中挖掘出有意义的信息和知识。
数据集成涉及到不同种类、不同格式和不同来源的数据之间的整合,可以通过ETL(数据抽取、转换和加载)等技术来实现。
数据挖掘利用统计学、机器学习和数据可视化等方法,对已经集成的数据进行分析和挖掘,发现其中隐藏的规律和模式,并据此进行决策和优化。
二、交通流量分析与预测交通流量是智能交通系统中最基本的数据之一,它描述了车辆在道路上的运行情况和变化趋势。
交通流量分析可以对道路网络的拥堵状况、交通事故的发生概率和交通信号优化等问题提供有力的支持。
交通流量预测是通过分析历史交通流量数据和其他影响因素(如天气、节假日等),使用时间序列分析、回归分析或神经网络等方法预测未来一段时间内的交通流量。
智能交通中交通流量模拟技术的使用方法详解
![智能交通中交通流量模拟技术的使用方法详解](https://img.taocdn.com/s3/m/ebd088602e60ddccda38376baf1ffc4ffe47e294.png)
智能交通中交通流量模拟技术的使用方法详解随着城市化进程的推进和汽车拥有量的增长,交通拥堵问题已经成为现代社会面临的共同挑战。
为了有效地管理道路资源和提升交通运输效率,交通流量模拟技术应运而生。
本文将详细介绍智能交通中交通流量模拟技术的使用方法,并探讨其在交通管理中的重要意义。
首先,交通流量模拟技术是指使用计算机模拟方法来模拟交通系统中车辆的运行状态和交通流量的分布情况。
通过建立交通流模型和运算算法,可以预测和评估交通系统的运行状况,包括交通流量、拥堵状况、路段负载等。
交通流量模拟技术的使用方法主要包括以下几个方面:1. 数据采集与预处理:首先需要收集相关的数据,包括道路网络、交通流量和交通需求等信息。
这些数据可以通过交通监测设备、卫星导航系统和调查问卷等多种方式获取。
然后,对数据进行清洗和预处理,使其符合模型的需求。
2. 交通流模型的建立:在数据准备好之后,需要根据交通系统的特点和需求来选择适当的交通流模型。
常用的交通流模型包括宏观模型和微观模型。
宏观模型主要用于预测整个交通网络的流量和拥堵状况,而微观模型则更注重车辆之间的运动和交互过程。
3. 算法运算与仿真实验:根据建立的交通流模型,选择合适的算法进行运算,得到交通系统的运行结果。
这些算法可以是基于概率统计的,也可以是基于仿真的。
通过进行大量的仿真实验,并根据实际情况进行参数调整,可以逐步优化模型的准确性和可靠性。
4. 结果分析与决策支持:在得到模拟结果之后,需要对结果进行分析和解读,并提供决策支持。
通过对交通流量、拥堵状况和路段负载等指标的评价,可以发现问题所在,并提出相应的解决方案。
这些结果和分析可以帮助交通管理部门优化道路规划、信号控制和交通组织等工作。
交通流量模拟技术在智能交通中具有重要的应用价值和意义。
首先,它可以帮助交通管理部门预测和评估交通系统的运行状况,为合理规划交通资源提供依据。
其次,通过模拟和仿真实验,可以对交通系统中可能出现的问题进行预警和预防,减少交通事故和交通拥堵的发生。
智能交通系统中车辆轨迹分析的使用方法与应用案例
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智能交通系统中车辆轨迹分析的使用方法与应用案例智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)是利用先进的信息和通信技术,对道路交通行为进行管理和控制,提高交通效率、安全性以及环境友好性的系统。
车辆轨迹分析作为智能交通系统的重要组成部分,在交通管理、智能导航、交通流预测等方面起到关键作用。
本文将介绍智能交通系统中车辆轨迹分析的使用方法,并分享一些应用案例。
一、车辆轨迹分析的使用方法1. 数据采集与处理在智能交通系统中,车辆轨迹数据可以通过传感器、卫星定位系统、视频监控等方式进行采集。
采集到的车辆轨迹数据需要进行预处理,包括数据清洗、数据压缩、数据标准化等,以保证数据的准确性和一致性。
2. 轨迹数据的表征与表示将车辆轨迹数据进行表征和表示是车辆轨迹分析的关键一步。
常用的表示方法包括地理坐标、时间序列、路段划分等。
地理坐标可以将车辆位置信息表示为经纬度坐标,以便于后续的地理空间分析;时间序列可以将车辆轨迹数据按照时间先后顺序进行排列,以便于后续的时间序列分析;路段划分可以将道路网络划分为若干个路段,以便于对不同路段进行轨迹分析。
3. 轨迹数据分析与挖掘车辆轨迹数据蕴含着丰富的交通信息,通过轨迹数据分析和挖掘可以获取交通运行状态、交通拥堵情况、出行特征等信息。
常用的轨迹数据分析和挖掘方法包括轨迹可视化、轨迹聚类、轨迹异常检测等。
轨迹可视化可以将轨迹数据在地图上进行展示,直观反映车辆运行轨迹;轨迹聚类可以将相似的轨迹归为一类,帮助识别出不同的交通模式;轨迹异常检测可以检测到异常的轨迹行为,提供交通违规行为的预警。
4. 轨迹数据的应用与决策支持通过车辆轨迹分析所获取的交通信息可以应用于交通管理、智能导航以及交通流预测等领域,对决策制定提供支持。
例如,在交通管理中,可以根据车辆轨迹数据调整信号灯时长、优化交通路线等,以提高交通效率;在智能导航中,可以根据车辆轨迹数据给用户推荐最佳路线,避开拥堵区域;在交通流预测中,可以利用车辆轨迹数据进行交通状况预测,为交通管理部门提供决策依据。
智能交通系统数据分析
![智能交通系统数据分析](https://img.taocdn.com/s3/m/67154dccd1d233d4b14e852458fb770bf78a3b94.png)
智能交通系统数据分析智能交通系统是现代城市交通管理的重要组成部分,通过收集、处理和分析交通数据,为交通决策提供科学依据和参考。
本文将就智能交通系统数据的分析方法和应用进行探讨,旨在进一步提高交通系统的效率和安全性。
一、智能交通系统数据的收集智能交通系统通过各类传感器和设备收集海量的交通数据,包括车流量、速度、密度、停车时长、行驶距离等指标。
这些数据的准确性和实时性对于后续的数据分析非常重要,因此,智能交通系统需要确保设备的稳定性和数据的完整性。
二、智能交通系统数据的预处理在进行数据分析之前,智能交通系统的数据通常需要经过预处理,包括数据清洗、数据质量评估和数据转换等步骤。
数据清洗主要针对异常值和缺失值进行处理,以保证分析的准确性和可靠性。
数据质量评估则通过数据集成和建立数据模型,评估数据的可靠性和一致性。
数据转换则是将原始数据进行格式化和编码,以方便后续的数据分析。
三、智能交通系统数据的分析方法1. 轨迹分析智能交通系统可以通过车辆的行车轨迹数据来分析车辆的行驶规律和路径选择。
例如,可以通过轨迹数据计算车辆的平均速度、行驶距离和行程时间,从而评估道路的通行状况和拥堵程度。
同时,还可以利用轨迹数据分析车辆的出行模式和行驶路径,为交通规划和道路设计提供参考。
2. 事件识别与预测智能交通系统可以通过数据分析技术来识别和预测交通事件,如交通事故、拥堵、道路施工等。
通过分析历史数据和实时数据,可以识别交通事件的发生概率和影响范围,从而及时采取相应的交通管理措施。
此外,还可以通过数据分析预测未来的交通情况,以便提前做好交通调度和资源分配。
3. 出行行为分析智能交通系统还可以通过分析乘客的出行行为数据,了解乘客的出行模式、出行目的和出行时间偏好等。
通过对乘客出行行为的统计和分析,可以优化公共交通线路和班次的安排,提高公共交通的服务质量和满意度。
四、智能交通系统数据的应用1. 交通管理通过对交通数据的分析,可以实时监测道路通行情况和拥堵程度,并及时调整信号灯的配时和路况的信息发布,以提高交通的流畅性和效率。
智能交通系统中的数据处理与分析
![智能交通系统中的数据处理与分析](https://img.taocdn.com/s3/m/71a8f5fd970590c69ec3d5bbfd0a79563c1ed494.png)
智能交通系统中的数据处理与分析随着车辆数量和交通流量的不断增加,传统的交通管理方式逐渐难以满足日益增长的交通需求。
为了实现智能化交通管理,智能交通系统应运而生。
智能交通系统是指利用先进的信息技术手段,对道路交通流量、交通状况、交通事故等进行实时监测、预警、调度和管理的一种智能交通综合应用平台。
其中,数据处理与分析是实现智能化交通管理的重要环节。
一、智能交通系统中的数据来源智能交通系统中的数据来源主要包括以下几个方面:1.车载设备:车载设备可以记录车辆行驶时的速度、位置、油耗、发动机工作状态等信息。
2.视频监控设备:视频监控设备可以实时监测道路交通情况,并对异常情况进行报警和处理。
3.电子警察:电子警察可以对违章行为进行自动化识别和记录,为交通管理提供依据。
4.电子收费系统:电子收费系统可以实现高速公路收费的自动化,提高收费效率和精度。
二、智能交通系统中的数据处理方式智能交通系统中的数据处理方式主要包括以下几个方面:1.数据采集:通过各种设备对道路交通情况进行实时采集,并将采集到的数据上传到智能交通系统平台。
2.数据存储:智能交通系统平台会将采集到的数据进行存储,以便后续的分析和应用。
3.数据预处理:对存储的数据进行清洗、去噪、归一化等预处理工作,提高数据的准确性和可靠性。
4.数据分析:对预处理过的数据进行分析,从中挖掘出交通问题的规律和特点。
5.数据应用:将数据分析的结果应用到交通管理和调度中,为道路交通提供智能化的解决方案。
三、智能交通系统中的数据分析方法智能交通系统中的数据分析方法主要包括以下几种:1.数据挖掘:通过数据挖掘技术,对大量的交通数据进行处理和分析,从中挖掘出有价值的信息,提高交通管理决策的精度和准确性。
2.机器学习:通过机器学习技术,对历史数据进行分析和学习,从中提炼出交通状况变化的规律,为今后的交通管理工作提供参考。
3.模型预测:通过建立交通流量、拥堵程度等预测模型,对未来的交通情况进行预测和分析,提高交通管理的预测能力。
数据科学在智能交通中的应用探索
![数据科学在智能交通中的应用探索](https://img.taocdn.com/s3/m/1ffab543b6360b4c2e3f5727a5e9856a5612263a.png)
数据科学在智能交通中的应用探索在当今科技飞速发展的时代,智能交通正逐渐成为改善我们出行方式和提升交通效率的关键领域。
而数据科学在其中扮演着举足轻重的角色,为解决交通拥堵、优化交通流量、提高交通安全等诸多问题提供了创新的解决方案。
交通领域每天都会产生海量的数据,这些数据来源广泛,包括道路传感器、车载设备、交通摄像头、移动应用程序等等。
数据科学的首要任务就是对这些繁杂的数据进行收集和整理。
通过有效的数据采集技术,我们能够获取车辆的行驶速度、位置、道路的使用情况以及天气等各种信息。
然后,运用数据清洗和预处理技术,去除噪声和错误数据,将原始数据转化为有价值、可分析的形式。
有了高质量的数据,接下来就可以进行深入的数据分析。
数据科学中的统计分析方法可以帮助我们了解交通流量的模式和趋势。
比如,通过对历史交通数据的分析,我们能够发现工作日和周末、不同时间段的交通流量变化规律。
这有助于交通管理部门提前做好应对措施,合理调配交通资源。
预测交通流量是数据科学在智能交通中的一个重要应用。
基于机器学习算法,如时间序列预测模型和深度学习模型,能够根据过去的交通数据对未来的交通状况进行预测。
这使得交通管理部门可以提前调整信号灯时长、优化道路施工计划,从而减少交通拥堵的发生。
在智能交通信号控制方面,数据科学也发挥着巨大作用。
传统的交通信号灯控制往往是基于固定的时间间隔,而现在,通过实时监测交通流量数据,利用数据驱动的算法,可以动态地调整信号灯的时长,以适应实际的交通需求。
例如,当某一方向的车辆较多时,信号灯会自动延长该方向的绿灯时间,提高道路的通行能力。
另外,数据科学还助力于优化公共交通系统。
通过分析乘客的出行数据,包括上下车地点、时间和出行频率等,可以优化公交线路和站点的设置,提高公交的覆盖率和准点率,吸引更多的人选择公共交通出行,从而减轻道路交通压力。
在交通安全方面,数据科学同样能够提供帮助。
通过对交通事故数据的分析,可以发现事故多发的路段和时间段,以及导致事故的主要因素。
人工智能在交通预测中的应用分析
![人工智能在交通预测中的应用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/97298e8a85254b35eefdc8d376eeaeaad1f316d2.png)
人工智能在交通预测中的应用分析在当今社会,交通问题日益成为人们关注的焦点。
随着城市化进程的加速和人口的不断增长,交通拥堵、交通事故等问题愈发严重,给人们的出行和生活带来了极大的不便。
为了有效地解决这些问题,提高交通系统的运行效率和安全性,人工智能技术逐渐在交通预测领域得到了广泛的应用。
交通预测是指通过对历史交通数据和相关因素的分析,对未来交通状况进行估计和预测。
准确的交通预测对于交通管理部门制定合理的交通规划、优化交通信号控制、引导出行者选择合理的出行方式和路线等具有重要的意义。
传统的交通预测方法主要基于统计学和数学模型,如线性回归、时间序列分析等,但这些方法往往存在预测精度不高、适应性差等问题。
而人工智能技术的出现,为交通预测带来了新的思路和方法。
人工智能在交通预测中的应用主要包括以下几个方面:一、基于深度学习的交通流量预测深度学习是人工智能领域的一个重要分支,其在图像识别、语音识别等领域取得了显著的成果。
在交通流量预测中,深度学习模型如卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)及其变体长短时记忆网络(LSTM)和门控循环单元(GRU)等得到了广泛的应用。
这些深度学习模型能够自动从大量的历史交通流量数据中学习到复杂的时空特征和模式,从而实现对未来交通流量的准确预测。
例如,LSTM 和 GRU 能够处理时间序列数据中的长期依赖关系,对于具有周期性和趋势性的交通流量数据具有较好的预测效果。
此外,为了提高预测精度,还可以将多种深度学习模型进行组合或融合,如将 CNN 与 LSTM 结合,利用 CNN 提取交通流量数据的空间特征,再利用 LSTM 处理时间特征,从而实现更加准确的交通流量预测。
二、基于强化学习的交通信号控制交通信号控制是交通管理的重要手段之一,其目的是通过合理设置信号灯的相位和时长,提高道路的通行能力,减少交通拥堵。
传统的交通信号控制方法主要基于固定的时间方案或基于交通流量的实时监测进行调整,但这些方法往往难以适应复杂多变的交通状况。
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1绪论1.1智能交通研究背景交通可以将人和物之间互相联系起来,在城市的建设、发展和日常运行中起到了重要的作用,我们出行使用的交通工具无不处于复杂的交通线路中,通过这些线路,我们可以到达我们想要前往的地点。
在技术的不断发展和进步中,交通也变得越来越安全、便利、不再昂贵的运输成本,每次交通方面的进步都会影响到很多行业的发展,带来新的就业机会,为城市的发展带来利好。
公路是城市的血管,公路上的车辆便是城市的血液,城市的日常运作和社会的发展离不开公路,得益于我国“入世”以后国民经济的腾飞和技术的进步,汽车业的发展也伴随着人民生活水平的提高迎来了自己的春天,便利的交通对经济进一步发展和人民生活的便易又提供了新的生机,但事物具有两面性,现有道路已经不足以消化日益增长的交通工具,问题正逐渐进入人们的视线,拥堵问题、秩序杂乱无章、交通事故频发、尾气排放等是其主要表现形式⑴。
在过去的几十年中,很多城市的交通问题已经随着城市的发展变得越来越严重,现有基础设施已然不足以消化过多的车辆,而糟糕的交通又限制了社会经济的发展,同时耗费了多余化石燃料,破坏环境。
随着人口的不断膨胀,车辆保有率的不断增加,现有交通的状况将变得更加糟糕。
深处世界洪流中的我国也不例外,自上个世纪末起,我国的道路拥挤问题已初现端倪,近年来我国国力迅速增强,交通问题更加限制了经济的持续发展和人民生活水平的进一步提高,公安部官方数据给出,截至2015年年底,全国机动车保有量达2.79亿辆,2015全年新注册登记的汽车2385万辆,保有量净增1781万辆,全部达到历史最高水平。
如此天量的汽车行驶在全国的公路上,势必会造成拥堵,造成经济损失,更为严重者已经严重威胁了人们的生命,全球每年超百万人死于交通事故。
所以,我们必须重视交通问题并寻求解决方案。
为此,世界各国采取了各自的对策,但收效甚微。
通过长期的探索与经验的积累,人们发现,诸多造成交通拥挤的因素中,最为根本的原因就是供求两者间的不平衡关系,首先可以新建道路,提高总体容量,但经过调查发现,我国的一些大城市在上下班等高峰期,大多数公路都处于拥堵状态,但一些道路的使用率仍然不高,所以仅仅采用简单的新建道路、扩建道路是不能从根本上解决问题的,尤其对于发展得比较成熟的城市而言,城市早已形成规模,交通系统繁杂,格局不宜改变,可分配用于道路建设的土地越来越少,因此不能仅从某一方面(例如道路方面或车辆方面)来解决相关问题,成本过高、污染环境,并且此法对于纾缓交通、提高运输效率的作用并不十分明显⑵。
由此看来,综合考虑各种因素,要想有效地解决道路问题,就要充分利用现有道路资源、合理分配车流量,就成了现在工作的重点,具体就是采用各种高科技手段相配合改造传统运输体系的方法便成了最优解,即综合考虑司机、交通工具、环境的智能交通系统(ITS)。
1.2智能交通和数据预处理的相关介绍1.2.1智能交通相关介绍及国内外发展概述智能交通系统(Intelligent Transportation System,即ITS),是未来交通系统的发展方向, 它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有 效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实 时、准确、高效的综合交通运输管理系统 ⑻。
智能交通的目标就是,对交通状况和交通数 据的感知采集,将各感知终端的信息进行整合、转换处理,以支撑分析预警与优化管理的 应用系统建设,分析预测及优化管理应用主要包括交通规划、交通监控、智能诱导、智能 停车等应用系统。
在没有新建道路的情况下,充分利用现有资源,减轻道路负担和环境污 染,使道路在安全的前提下被更充分地利用,由此,各国越来越重视智能交通的建设。
智能交通分为四个子系统,分别为:车辆控制系统、交通监控系统、车辆管理系统、 旅行信息系统。
车辆控制系统,指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系统, 可以准确地判断车与障碍物之间的距离。
交通监控系统类似于机场的航空控制器,它将在 道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。
车辆管理系统可以实现驾驶员与调度管理中 心之间的双向通讯,来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。
旅行信息系统专 为外出旅行人员及时提供各种交通信息的系统。
四个子系统如下图。
Figure 1 -1 Intelligent transportation subsystems智能交通系统(ITS )是一个繁杂系统的总称,以管理和控制为基础,依靠交通信息 提供服务,同时着重提高道路使用效率,由此可以缓解道路拥挤,有利于出行,目前此方 法受到各国重视和大力推广。
它集各种高新科技之大成,需要极强的综合性,然而现行的 一些智能交通系统并没有综合利用各种资源,而是各自为政、自扫门前雪,没有形成信息 的实时共享,如此这般,信息溃散、高能低效,并没有达到“智能交通”本来的目的。
所图1-1智能交通的子系统⑷以对于智能交通来说,其很重要的一方面就是资源、数据的共享,在保证尽可能全面、实 时地收集大量静态和动态数据信息的同时还要兼顾各交通资源之间的数据整合、输送、融 合、分析和利用。
这就需要各部门相互协调、分配工作,综合考虑时间、地点、环境,将 采集到的天量数据进行实时共享,这是非常重要的。
而实时共享,就需要依靠信息技术在 各单位之间建立一个统一且规范的组织平台,以供信息共享与交流,各部门可充分利用平 台中的所有数据,综合分析,给出最合理最有效的解决方案,此举大大提高智能交通系统 的综合性能,同时提高出行效率,增加效益,保护环境[5] 0智能交通是一个包含了多方面高新技术的复杂系统的总称,它的出现解决了很多道路 交通问题,目前国际上将ITS 项目分为七大类。
智能交通系统图1-2智能交通的项目分类Figure 1-2 In tellige nt Tran sportati on Project Classificati on在智能交通方面走在世界前列的是美国、欧洲、日本。
他们的社会发展相对成熟,更 超前,所以较早涉足智能交通领域,且相关研究由国家带头,联合社会各界,各取所长, 共同实现了智能交通的研发、改进与应用。
美国于上世纪六十年代着手开发电子导航系统,并于 80年代末期提出了相关战略计 划,投入巨资联合各单位共同参与项目,在智能交通的各系统领域取得了长足的进展。
进 入新世纪后,已经建立了智能交通的四个系统及众多下属系统的行业标准,信息平台的建 设也越来越完善。
早在三十年前,欧洲便开始了对智能交通的研究和其信息共享平台的建 设,两年后,欧洲十国又将研究领域延伸到道路本身和车辆的设备,经过不懈努力,到现 在,已经有很大一部分的理论研究被应用到实际当中, 并为国家的带来了显著的经济利益。
日本对于智能交通的研究稍晚欧美几年,但这并不妨碍日本在相关领域的领跑地位,日本 连续几年内完成了系统的开发与标准的制定,并应用于国家的主要公路。
日本的高效源于 政府从始至终的参与,使各处力量集中在一起攻坚克难,这样就使日本取得了不俗的成绩。
我国最初涉足智能交通领驭的时间可以上溯到上世纪八十年代,当时,交通部提出分 批次对五先进的交通信息系统 先进的交通管理系统 先进的公共交通系统 先进的车辆控制系统个交通领域进行研究,并系统地应用于实际。
进入新世纪后,我国于2001年根据我国国情构建了智能交通的规则系统,后又成立了十个试点城市,并在试点城市中开始了相关工程项目的建设,我国智能交通的重点之处是信息交流平台的建设,随着科技的不断进步,各种通信手段的日渐成熟,信息采集系统功能的不断完善,为我国智能交通的进一步建设奠定了夯实的基础,但即便如此,当时我国在信息平台的建设上还处于初级阶段,多数城市仍然依托原始的信息系统,或直接进口国外先进软硬件。
2008年北京奥运会的成功举办也加速了我国智能交通的发展,同时借鉴国外的成功或失败经验,我们很有可能“后发制人” [6]。
时至今日,我国大城市普遍成立了各种独立的交通道路指挥中心,一些中小城市也在积极推动相关项目,由此可知,智能交通在我国的发展是历史发展的必然选择和趋势。
1.2.2数据预处理的相关介绍数据预处理是指在主要的处理以前对数据进行的一些处理。
众所周知,只有依靠精准的数据才能做出准确的决策,由于电压突变、外界震动、电磁干扰、仪器故障、环境条件等引起了测试仪器的测量值异常或被测物品的位置相对移动,就会产生异常数据。
发现异常数据并剔除或做出适当修改会对未来的正确的决策起到关键作用。
然而对于一切系统,都没有足够的把握让数据完全洁净,这将导致数据挖掘的自身质量不高。
在数据挖掘的过程中会由于噪声和冗余造成混乱,造成不准确的输出。
过多的冗余就会在探索知识的途中造成性能降低并造成混乱,此时我们就通过数据预处理技术提高数据准确性,进而提高后期数据挖掘的性能⑺O数据预处理模块是数据挖掘系统完整的必要保证,它的目的是发现任务,用新型模型整理数据,排除无关的属性,使数据更加精准、洁净、有更强的针对性,通过数据预处理可以提高工作效率。
实际应用到的数据大部分是不完整的,由于脏数据的存在,数据挖掘不能直接进行,或得出的结果并不令人满意,为了应对这种情况,数据预处理技术就此产生,数据预处理的意义就是:为了得到更高质量的数据结果,在数据挖掘前要进行数据预处理,由此可以对数据做出调整,使数据更符合需求,更有效并更准确,同时去除无关项, 使数据质量更高。
通过大量的数据处理可以抹去噪音。
同时存储已被整合的数据,数据变换同理。
举个例子,规范化有助于提高一些用于测距的挖掘算法的有效性和准确性⑹。
数据预处理有很多方式:数据清理、数据集成、数据变换、数据归约等。
要在数据挖掘前应用这些技术,由此提高挖掘质量,减少数据挖掘的时间。
数据清理的主要任务是使格式标准,易9除异常数据,改正错误,易9除反复数据,即补充缺失数据、平滑噪声、找出并剔除一些点来解决不一致性。
数据集成就是建立数据库,将数据合并在一起。
由于一般情况下数据挖掘的工作量很大,在一些数据的挖掘上耗费较长时间,通过数据归约可以极大地简化工作,同时保证原始数据的无损,并可以得到与未归约近乎相同的结果⑹O对于一些工程企业(例如汽轮机厂等),客观存在着某些现象,比如,反复设计后的零件进入生产,这就导致了零件和文件的数量过于庞大,生产过程杂乱无章,抬升了成本, 不能按时完成任务。
可以分析该企业产品的过往数据并制定特定算法,有助于工作人员了解本企业的历史产品、相关零部件和其过去的利用情况。
在汽车领域,数据预处理同样发挥着其重要的作用,企业为用户提供更细致、更标准的服务,就要采集海量数据,车企人员已经开始重视数据的采集、分析,但在使用方面仍然不能做到完美。