本書是一本介紹城市交通管控大數(shù)據(jù)交互規(guī)范和數(shù)據(jù)融合應用的專著,較為全面地論述了路側(cè)終端設備數(shù)據(jù)、公安交管專網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù),以及跨領域應用系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)的交互規(guī)范和融合應用方法。本書主要內(nèi)容包括交通管控大數(shù)據(jù)交互體系、路側(cè)終端設備數(shù)據(jù)交互規(guī)范、邊緣節(jié)點數(shù)據(jù)交互規(guī)范、公安交管專網(wǎng)應用系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)交互規(guī)范、跨領域應用系統(tǒng)平臺互聯(lián)交互規(guī)范、交通管控大數(shù)據(jù)應用框架、交通管控數(shù)據(jù)融合應用案例,為城市交通管控大數(shù)據(jù)的深入交互與應用提供了借鑒和參考。
本書可作為交通管理者、科研院所專家、規(guī)劃咨詢設計專業(yè)技術人員的參考書,也可以作為高等院校交通運輸專業(yè)研究生和高年級本科生的參考資料。
多模交通 終端物聯(lián) 系統(tǒng)互聯(lián) 數(shù)據(jù)融合
面向交通管控需求,規(guī)范物聯(lián)互聯(lián)數(shù)據(jù)交互;突出目標場景導向,推動數(shù)據(jù)融合挖掘應用
重點論述路側(cè)終端設備數(shù)據(jù)、邊緣節(jié)點數(shù)據(jù)、公安交管專網(wǎng)應用系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)以及跨領域應用系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、交互內(nèi)容、通信協(xié)議以及安全認證等相關內(nèi)容。
提出交通管控大數(shù)據(jù)應用的框架體系和交通管控數(shù)據(jù)融合應用案例,為構(gòu)建面向交通管控的可網(wǎng)聯(lián)、可獲取、可交互的數(shù)據(jù)規(guī)范交互體系與數(shù)據(jù)應用體系提供了基礎與指南。
可作為交通管理者、科研院所專家、規(guī)劃咨詢設計專業(yè)技術人員的參考書,也可以作為高等院校交通運輸專業(yè)研究生和高年級本科生的參考資料。
當前,我國社會經(jīng)濟發(fā)展已進入了新時代,交通管理工作面臨新的形勢和挑戰(zhàn)。我國交通管理科技信息化已進入大數(shù)據(jù)時代,科技建設從單個系統(tǒng)和設備,逐步轉(zhuǎn)向綜合性集成和大數(shù)據(jù)應用。在網(wǎng)聯(lián)大數(shù)據(jù)驅(qū)動的新技術環(huán)境下,路側(cè)終端設備、各類業(yè)務系統(tǒng)以及互聯(lián)網(wǎng)出行平臺等產(chǎn)生的交通大數(shù)據(jù)日趨豐富。然而,現(xiàn)有的終端物聯(lián)、系統(tǒng)互聯(lián)側(cè)重縱向集成,缺乏橫向互聯(lián),缺乏數(shù)據(jù)交互共享規(guī)范,這嚴重制約了基于交通管控大數(shù)據(jù)的規(guī)范交互與協(xié)同應用。因此,面向交通管控設備物聯(lián)交互、系統(tǒng)平臺互聯(lián)需求,提出多模式交通管控大數(shù)據(jù)的交互規(guī)范與應用框架就顯得尤為重要,是支撐新時代城市交通管控的重要基礎。
本書重點論述了路側(cè)終端設備數(shù)據(jù)、邊緣節(jié)點數(shù)據(jù)、公安交管專網(wǎng)應用系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)以及跨領域應用系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、交互內(nèi)容、通信協(xié)議以及安全認證等相關內(nèi)容,在此基礎上提出了交通管控大數(shù)據(jù)應用的框架體系和交通管控數(shù)據(jù)融合應用案例,為構(gòu)建面向交通管控的可網(wǎng)聯(lián)、可獲取、可交互的數(shù)據(jù)規(guī)范交互體系與數(shù)據(jù)應用體系提供了基礎與指南。全書內(nèi)容共分為8章,其中第1章至第6章由浙江大學金盛和公安部交通管理科學研究所劉東波、樹愛兵編寫,第7章由公安部交通管理科學研究所張雷元編寫,第8章由浙江大學金盛、中山大學蔡銘、東南大學李文權和重慶交通大學李淑慶編寫。全書的統(tǒng)稿工作由金盛、劉東波和樹愛兵完成。在書稿的形成和文字整理過程中,浙江大學王殿海教授、重慶交通大學邵毅明教授、中國人民公安大學王軍利教授、東南大學陳峻教授、北京航空航天大學于海洋教授、中山大學何兆成教授等給予了大力支持和悉心指導,在此向他們表示衷心感謝。另外,浙江大學、中山大學、東南大學以及重慶交通大學的博士研究生姚文彬、陳華、張進、余靜財、白聰聰、楊城城、戎棟磊,碩士研究生盧一笑、李博林、熊洋、劉耀鴻、劉歡、吳寅、陳諾、駱皓青、周夢濤、江楊、蘇弘揚、張作銘、郭文彤、鮑錢涵等同學做了大量的圖表整理、文獻整理和文字校對工作,在此向他們表示衷心感謝。
本書的出版得到了國家重點研發(fā)計劃課題多模式交通系統(tǒng)物聯(lián)互聯(lián)數(shù)據(jù)共享認證與應用體系 (2018YFB1601001)、浙江省尖兵研發(fā)攻關計劃項目公路隧道自主式交通安全防控關鍵技術研究 (2022C01042)和浙江省自然科學基金杰出青年基金項目數(shù)據(jù)-模型混合驅(qū)動的城市交通控制理論與方法 (LR23E080002)的支持,在此表示衷心感謝。
由于時間倉促和作者水平有限,書中難免存在疏漏和不足之處,懇請讀者批評指正,以便后期進一步修改和完善。
作者
前言
第1 章 緒 論/ 001
1.1 背景/ 001
1.2 目標與范圍/ 003
第2 章 交通管控大數(shù)據(jù)交互體系/ 004
2.1 數(shù)據(jù)分類/ 004
2.1.1 路側(cè)終端設備數(shù)據(jù)/ 004
2.1.2 公安交管專網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)/ 005
2.1.3 跨領域應用系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)/ 005
2.2 數(shù)據(jù)交互方式/ 006
2.2.1 文件交互方式/ 006
2.2.2 數(shù)據(jù)庫交互方式/ 006
2.2.3。祝澹 服務交互方式/ 007
2.2.4 實時交互/ 007
2.3 大數(shù)據(jù)應用/ 008
第3 章 路側(cè)終端設備數(shù)據(jù)交互規(guī)范/ 010
3.1 概述/ 010
3.2 交互內(nèi)容/ 010
3.3 終端數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/ 014
3.3.1 交通流參數(shù)檢測通信接口/ 014
3.3.2 視頻檢測器通信接口/ 015
3.3.3 電子警察、卡口通信接口/ 015
3.3.4。遥疲桑 射頻檢測器通信接口/ 015
3.3.5 信息發(fā)布通信接口/ 015
3.4 終端數(shù)據(jù)交互規(guī)范/ 016
第4 章 邊緣節(jié)點數(shù)據(jù)交互規(guī)范/ 017
4.1 概述/ 017
4.2 交互內(nèi)容/ 017
4.3 邊緣節(jié)點數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/ 021
4.3.1 終端設備與邊緣節(jié)點數(shù)據(jù)交互內(nèi)容/ 021
4.3.2 邊緣節(jié)點與信號機數(shù)據(jù)交互內(nèi)容/ 021
4.3.3 邊緣節(jié)點與協(xié)同管控平臺數(shù)據(jù)交互內(nèi)容/ 022
4.4 邊緣節(jié)點數(shù)據(jù)交互通信協(xié)議/ 022
4.4.1 物理層/ 022
4.4.2 網(wǎng)絡層與傳輸層/ 023
4.4.3 應用層/ 023
第5 章 公安交管專網(wǎng)應用系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)交互規(guī)范/ 025
5.1 概述/ 025
5.2 通信協(xié)議/ 026
5.3 交通信號控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互規(guī)范/ 027
5.3.1 交互內(nèi)容/ 027
5.3.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/ 029
5.4 交通視頻監(jiān)視系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互規(guī)范/ 029
5.4.1 交互內(nèi)容/ 030
5.4.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/ 031
5.5 交通流信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互規(guī)范/ 031
5.5.1 交互內(nèi)容/ 032
5.5.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/ 033
5.6 交通違法監(jiān)測記錄系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互標準/ 033
5.6.1 交互內(nèi)容/ 033
5.6.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/ 034
5.7 交通信息發(fā)布系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互規(guī)范/ 034
5.7.1 交互內(nèi)容/ 035
5.7.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/ 036
5.8 交通事件采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互規(guī)范/ 036
5.8.1 交互內(nèi)容/ 036
5.8.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/ 037
第6 章 跨領域應用系統(tǒng)平臺互聯(lián)交互規(guī)范/ 038
6.1 概述/ 038
6.2 通信協(xié)議/ 038
6.2.1 數(shù)據(jù)交互模式/ 038
6.2.2 增量條件/ 038
6.2.3 數(shù)據(jù)交互傳輸方式/ 039
6.3 公交系統(tǒng)互聯(lián)交互規(guī)范/ 041
6.3.1 交互內(nèi)容/ 041
6.3.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/ 043
6.4 網(wǎng)約車平臺互聯(lián)交互規(guī)范/ 043
6.4.1 交互內(nèi)容/ 044
6.4.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/ 046
6.5 共享單車平臺互聯(lián)交互規(guī)范/ 047
6.5.1 交互內(nèi)容/ 047
6.5.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/ 049
6.6 地圖導航系統(tǒng)互聯(lián)交互規(guī)范/ 049
6.6.1 交互內(nèi)容/ 050
6.6.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/ 052
6.7 車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)互聯(lián)交互規(guī)范/ 052
6.7.1 交互內(nèi)容/ 052
6.7.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/ 054
第7 章 交通管控大數(shù)據(jù)應用框架/ 055
7.1 設計原則/ 055
7.2 功能框架/ 055
7.2.1 數(shù)據(jù)匯聚/ 056
7.2.2 整合治理/ 056
7.2.3 分析建模/ 056
7.2.4 智慧應用/ 057
7.3 系統(tǒng)架構(gòu)/ 057
7.3.1 資源層/ 057
7.3.2 感知層/ 058
7.3.3 認知層/ 058
7.3.4 行動層/ 059
7.4 網(wǎng)絡架構(gòu)/ 059
7.5 應用體系/ 060
7.5.1 應用需求/ 060
7.5.2 典型應用場景/ 063
7.5.3 用戶服務/ 066
第8 章 交通管控數(shù)據(jù)融合應用案例/ 072
8.1 多源數(shù)據(jù)融合的路網(wǎng)宏觀基本圖構(gòu)建/ 072
8.1.1 案例背景/ 072
8.1.2 數(shù)據(jù)來源/ 073
8.1.3 融合算法/ 074
8.1.4 案例分析與結(jié)論/ 075
8.2 通勤出行模式分析/ 080
8.2.1 案例背景/ 080
8.2.2 數(shù)據(jù)概述/ 081
8.2.3 融合算法/ 084
8.2.4 案例分析/ 100
8.2.5 結(jié)論/ 106
8.3 基于IC 卡和GPS 數(shù)據(jù)的公交信號優(yōu)先控制方法研究/ 108
8.3.1 案例背景/ 108
8.3.2 數(shù)據(jù)概述/ 108
8.3.3 融合算法/ 111
8.3.4 案例分析/ 118
8.3.5 結(jié)論/ 124
8.4 地圖導航平臺路段速度數(shù)據(jù)和浮動車GPS 速度數(shù)據(jù)融合案例/ 124
8.4.1 案例背景/ 124
8.4.2 數(shù)據(jù)概述/ 125
8.4.3 融合算法/ 127
8.4.4 案例分析/ 132
8.4.5 結(jié)論/ 136
8.5 基于多源數(shù)據(jù)融合的網(wǎng)約公交站點選取與時刻表編制/ 137
8.5.1 案例背景/ 137
8.5.2 數(shù)據(jù)概述/ 137
8.5.3 融合算法/ 145
8.5.4 案例分析/ 148
8.5.5 結(jié)論/ 161
8.6 基于多源數(shù)據(jù)融合的網(wǎng)約公交出行需求分析與路徑規(guī)劃設計/ 162
8.6.1 案例背景/ 162
8.6.2 數(shù)據(jù)概述/ 163
8.6.3 模型構(gòu)建/ 165
8.6.4 案例分析/ 169
8.6.5 結(jié)論/ 175
8.7 路網(wǎng)多態(tài)行程時間估計/ 176
8.7.1 案例背景/ 176
8.7.2 融合算法/ 177
8.7.3 案例分析/ 185
8.7.4 討論/ 200
8.8 路網(wǎng)臨界交通狀態(tài)識別方法/ 206
8.8.1 案例背景/ 206
8.8.2 數(shù)據(jù)概述/ 209
8.8.3 融合模型/ 212
8.8.4 案例分析/ 217
8.8.5 評估和應用/ 223
8.9 出行需求特征時空影響因素建模/ 230
8.9.1 案例背景/ 230
8.9.2 數(shù)據(jù)概述/ 230
8.9.3 融合算法/ 233
8.9.4 案例分析/ 239
8.9.5 結(jié)論/ 241
附 錄/ 249
附錄A 路側(cè)終端設備交互數(shù)據(jù)格式/ 249
附錄B 邊緣節(jié)點設備交互數(shù)據(jù)格式/ 256
附錄C 公安交管專網(wǎng)應用系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)格式/ 265
附錄D 跨領域應用系統(tǒng)平臺交互數(shù)據(jù)格式/ 276
參考文獻/ 295