【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及城市交通引導，具體地說，涉及一種基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統。
技術介紹
1、一種基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統旨在通過動態網絡調整算法，實現實時交通狀態的自動調整，利用多源數據融合和先進的模型預測技術，實現對城市交通流量的優化和擁堵管理。
2、現有的城市交通引導系統在高流量時段時，由于車流量較大、出現問題的不確定性和數據處理不同一，會導致響應速度不足和交通擁堵的問題，因此，一種基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統，以解決上述
技術介紹
中提出的由于車流量較大、出現問題的不確定性和數據處理不同一，會導致響應速度不足和交通擁堵的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術目的在于提供了一種基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統，包括：
3、數據采集處理單元，所述數據采集處理單元采用交通攝像頭、紅外傳感器、雷達和北斗導航系統實時收集交通數據，并處理交通數據；
4、數據通信單元，所述數據通信單元用于將數據采集處理單元收集并預處理的交通數據通過加密傳輸到終端處理單元；
5、終端處理單元，所述終端處理單元使用動態網絡調整算法實時處理和分析交通數據，生成信號控制和引導策略；
6、引導控制單元，所述引導控制單元用于實施和執行由終端處理單元生成的信號控制和引導策略；
7、信息發布單元，
8、作為本技術方案的進一步改進，所述數據采集處理單元包括數據采集模塊和數據預處理模塊；
9、其中，所述數據采集模塊使用多源數據整合技術實時收集來自交通攝像頭、紅外傳感器、雷達和北斗導航系統的交通數據集x＝{x1,x2,…,xn}，交通數據集x中的xi＝{pi,si,ti,τi},其中pi為第i個車輛的位置；si為第i個車輛的速度；ti為第i個車輛的類型；τi為第i個車輛的時間戳；
10、其中，所述數據預處理模塊使用異常值檢測、數據平滑和插值技術，以及數據格式化技術對交通數據進行清洗和標準化，并對清洗和標準化之后的交通數據進行移除數據錯誤和噪聲的優化操作。
11、其中，所述異常值檢測是識別那些不符合預期模式的數據點的過程，異常值可能是由于傳感器故障、數據傳輸錯誤或非典型交通事件引起的；
12、其中，所述數據平滑是減少數據中隨機變異或噪聲的技術，使得趨勢更加明顯，實現的方法有移動平均和指數平滑；
13、其中，所述插值技術用于估計數據集中缺失值的技術，填補數據缺口，例如從損壞的傳感器或數據傳輸間斷中恢復數據，實現的方法包括線性插值和多項式插值；
14、其中，所述數據格式化涉及將收集的交通數據轉換為一致的格式，包括時間戳統一和數值和類別標準化。
15、作為本技術方案的進一步改進，所述數據通信單元包括數據加密模塊和數據傳輸模塊；
16、其中，所述數據加密模塊使用tls/ssl加密協議對收集到的交通數據集x＝{x1,x2,…,xn}進行加密，所涉及的數學模型公式如下：
17、x′＝encrypt(x)；
18、其中，x′表示已經被加密的交通數據集；encrypt表示tls/ssl加密過程；
19、其中，所述數據傳輸模塊用于將加密后的數據集x′通過tcp/ip協議安全傳輸到終端處理單元。
20、作為本技術方案的進一步改進，所述終端處理單元包括數據解密模塊、流量分配模塊、驅動優化模塊、反應優化模塊和實時反饋模塊；
21、所述動態網絡調整算法是基于多層動態圖模型、隨機反應優化技術以及實時自適應控制循環技術的融合實現的，用于實時動態地調整交通流量和信號控制，自動調整路網配置和控制策略；
22、其中，所述數據解密模塊從數據通信單元接收到的加密數據集x′解密為原始數據集x，所涉及的解密數學公式如下：
23、x＝decrypt(x′)；
24、其中，decrypt為解密函數；x為解密之后的交通數據集；
25、其中，所述流量分配模塊使用多層動態圖模型的流量分配動態分配交通流量，根據當前的交通需求dik(t)和路由選擇概率pikj(t),動態計算各節點的最優流量fik(t)，最優流量fik(t)用于指導交通管理系統如何調整信號燈和發布路線建議引導車輛；
26、其中，所述驅動優化模塊用于在發生特定事件，包括車輛事故和路面維修時，使用線性規劃方法調整網絡拓撲和流量分配；
27、其中，所述反應優化模塊使用隨機反應優化技術調整信號控制和引導策略；
28、其中，所述實時反饋模塊使用實時自適應控制循環技術實時監測實際交通狀態y(t),與目標狀態r(t)對比，通過調整控制輸入u(t),實現閉關控制。
29、作為本技術方案的進一步改進，所述流量分配模塊使用多層動態圖模型的流量分配動態分配交通流量,根據當前的交通需求dik(t)和路由選擇概率動態計算各節點的最優流量fik(t)所涉及的數學模型公式如下：
30、
31、其中，fik(t)表示在時間t，層k上從節點i到節點j的流量；是該連接的最大容量；是基于位置pi、速度si和類型ti的需求；是基于位置pi、速度si和類型ti的路徑選擇概率。
32、作為本技術方案的進一步改進，所述驅動優化模塊使用線性規劃方法調整網絡拓撲和流量分配所涉及的數學模型公式如下：
33、
34、其中，表示表示在時間t、層k、從節點i到節點j的旅行時間；表示表示在時間t、層k、從節點i到節點j的交通流量；表示從節點i到節點j在層k的環境影響。
35、作為本技術方案的進一步改進，所述反應優化模塊使用隨機反應優化技術調整信號控制和路由策略，所涉及的數學模型公式如下：
36、
37、其中，s∈s為可選的控制策略集合，其中s是單個控制策略；為期望操作符，表示在所有可能的隨機事件ω下平均的結果；e為路網中所有可能的路段集合；k為交通網絡的層集合；為在控制策略s、隨機事件ω、位置pi、速度si和時間戳τi下，層k上從節點i到節點j的交通流量；為在控制策略s、隨機事件ω、位置pi、速度si和時間戳τi下，層k上從節點i到節點j的為在控制策略s、隨機事件ω、位置pi和速度si下，層k上從節點i到節點j的環境影響；ξ為一個權重參數，用于在優化過程中平衡旅行時間和環境影響的重要性；
38、其中，所述實時反饋模塊使用實時自適應控制循環技術實時監測實際交通狀態y(t),與目標狀態r(t)對比，通過調整控制輸入u(t),實現閉關控制，所涉及的數學模型公式如下：
39、u(t)＝k(r(t,pi,si,τi)-y(t,pi,si,τi))；
本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統，其特征在于：包括：
2.根據權利要求1所述的基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統，其特征在于：所述數據采集處理單元(1)包括數據采集模塊和數據預處理模塊；
3.根據權利要求1所述的基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統，其特征在于：所述數據通信單元(2)包括數據加密模塊和數據傳輸模塊；
4.根據權利要求1所述的基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統，其特征在于：所述終端處理單元(3)包括數據解密模塊、流量分配模塊、驅動優化模塊、反應優化模塊和實時反饋模塊；
5.根據權利要求4所述的基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統，其特征在于：所述流量分配模塊使用多層動態圖模型的流量分配動態分配交通流量,根據當前的交通需求和路由選擇概率動態計算各節點的最優流量fik(t)所涉及的數學模型公式如下：
6.根據權利要求4所述的基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統，其特征在于：所述驅動優化模塊使用線性規劃方法調整網絡拓撲和流量分配所涉及的數學模型公式如下：
...【技術特征摘要】
1.一種基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統，其特征在于：包括：
2.根據權利要求1所述的基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統，其特征在于：所述數據采集處理單元(1)包括數據采集模塊和數據預處理模塊；
3.根據權利要求1所述的基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統，其特征在于：所述數據通信單元(2)包括數據加密模塊和數據傳輸模塊；
4.根據權利要求1所述的基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統，其特征在于：所述終端處理單元(3)包括數據解密模塊、流量分配模塊、驅動優化模塊、反應優化模塊和實時反饋模塊；
5.根據權利要求4所述的基于計算機終端控制的城市交通快速化引導系統，其特征在于：所述流量分配模塊使用多層動態圖模型的流量分配動態分配交通流量,根據當前的交通需求和路由選擇概率動態計算各節點的最優流量fik(t)所涉及的數學模型公式如下：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。