本書是一本介紹城市交通管控大數據交互規(guī)范和數據融合應用的專著,較為全面地論述了路側終端設備數據、公安交管專網系統數據,以及跨領域應用系統平臺數據的交互規(guī)范和融合應用方法。本書主要內容包括交通管控大數據交互體系、路側終端設備數據交互規(guī)范、邊緣節(jié)點數據交互規(guī)范、公安交管專網應用系統集成數據交互規(guī)范、跨領域應用系統平臺互聯交互規(guī)范、交通管控大數據應用框架、交通管控數據融合應用案例,為城市交通管控大數據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 系統互聯 數據融合
面向交通管控需求,規(guī)范物聯互聯數據交互;突出目標場景導向,推動數據融合挖掘應用
重點論述路側終端設備數據、邊緣節(jié)點數據、公安交管專網應用系統集成數據以及跨領域應用系統平臺數據的數據結構、交互內容、通信協議以及安全認證等相關內容。
提出交通管控大數據應用的框架體系和交通管控數據融合應用案例,為構建面向交通管控的可網聯、可獲取、可交互的數據規(guī)范交互體系與數據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據時代,科技建設從單個系統和設備,逐步轉向綜合性集成和大數據應用。在網聯大數據驅動的新技術環(huán)境下,路側終端設備、各類業(yè)務系統以及互聯網出行平臺等產生的交通大數據日趨豐富。然而,現有的終端物聯、系統互聯側重縱向集成,缺乏橫向互聯,缺乏數據交互共享規(guī)范,這嚴重制約了基于交通管控大數據的規(guī)范交互與協同應用。因此,面向交通管控設備物聯交互、系統平臺互聯需求,提出多模式交通管控大數據的交互規(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終端設備數據、邊緣節(jié)點數據、公安交管專網應用系統集成數據以及跨領域應用系統平臺數據的數據結構、交互內容、通信協議以及安全認證等相關內容,在此基礎上提出了交通管控大數據應用的框架體系和交通管控數據融合應用案例,為構建面向交通管控的可網聯、可獲取、可交互的數據規(guī)范交互體系與數據應用體系提供了基礎與指南。全書內容共分為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物聯互聯數據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據-模型混合驅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 交通管控大數據交互體系/ 004
2.1 數據分類/ 004
2.1.1 路側終端設備數據/ 004
2.1.2 公安交管專網系統數據/ 005
2.1.3 跨領域應用系統平臺數據/ 005
2.2 數據交互方式/ 006
2.2.1 文件交互方式/ 006
2.2.2 數據庫交互方式/ 006
2.2.3。祝澹 服務交互方式/ 007
2.2.4 實時交互/ 007
2.3 大數據應用/ 008
第3 章 路側終端設備數據交互規(guī)范/ 010
3.1 概述/ 010
3.2 交互內容/ 010
3.3 終端數據結構/ 014
3.3.1 交通流參數檢測通信接口/ 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 終端數據交互規(guī)范/ 016
第4 章 邊緣節(jié)點數據交互規(guī)范/ 017
4.1 概述/ 017
4.2 交互內容/ 017
4.3 邊緣節(jié)點數據結構/ 021
4.3.1 終端設備與邊緣節(jié)點數據交互內容/ 021
4.3.2 邊緣節(jié)點與信號機數據交互內容/ 021
4.3.3 邊緣節(jié)點與協同管控平臺數據交互內容/ 022
4.4 邊緣節(jié)點數據交互通信協議/ 022
4.4.1 物理層/ 022
4.4.2 網絡層與傳輸層/ 023
4.4.3 應用層/ 023
第5 章 公安交管專網應用系統集成數據交互規(guī)范/ 025
5.1 概述/ 025
5.2 通信協議/ 026
5.3 交通信號控制系統數據交互規(guī)范/ 027
5.3.1 交互內容/ 027
5.3.2 數據結構/ 029
5.4 交通視頻監(jiān)視系統數據交互規(guī)范/ 029
5.4.1 交互內容/ 030
5.4.2 數據結構/ 031
5.5 交通流信息采集系統數據交互規(guī)范/ 031
5.5.1 交互內容/ 032
5.5.2 數據結構/ 033
5.6 交通違法監(jiān)測記錄系統數據交互標準/ 033
5.6.1 交互內容/ 033
5.6.2 數據結構/ 034
5.7 交通信息發(fā)布系統數據交互規(guī)范/ 034
5.7.1 交互內容/ 035
5.7.2 數據結構/ 036
5.8 交通事件采集系統數據交互規(guī)范/ 036
5.8.1 交互內容/ 036
5.8.2 數據結構/ 037
第6 章 跨領域應用系統平臺互聯交互規(guī)范/ 038
6.1 概述/ 038
6.2 通信協議/ 038
6.2.1 數據交互模式/ 038
6.2.2 增量條件/ 038
6.2.3 數據交互傳輸方式/ 039
6.3 公交系統互聯交互規(guī)范/ 041
6.3.1 交互內容/ 041
6.3.2 數據結構/ 043
6.4 網約車平臺互聯交互規(guī)范/ 043
6.4.1 交互內容/ 044
6.4.2 數據結構/ 046
6.5 共享單車平臺互聯交互規(guī)范/ 047
6.5.1 交互內容/ 047
6.5.2 數據結構/ 049
6.6 地圖導航系統互聯交互規(guī)范/ 049
6.6.1 交互內容/ 050
6.6.2 數據結構/ 052
6.7 車聯網系統互聯交互規(guī)范/ 052
6.7.1 交互內容/ 052
6.7.2 數據結構/ 054
第7 章 交通管控大數據應用框架/ 055
7.1 設計原則/ 055
7.2 功能框架/ 055
7.2.1 數據匯聚/ 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 系統架構/ 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 網絡架構/ 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 交通管控數據融合應用案例/ 072
8.1 多源數據融合的路網宏觀基本圖構建/ 072
8.1.1 案例背景/ 072
8.1.2 數據來源/ 073
8.1.3 融合算法/ 074
8.1.4 案例分析與結論/ 075
8.2 通勤出行模式分析/ 080
8.2.1 案例背景/ 080
8.2.2 數據概述/ 081
8.2.3 融合算法/ 084
8.2.4 案例分析/ 100
8.2.5 結論/ 106
8.3 基于IC 卡和GPS 數據的公交信號優(yōu)先控制方法研究/ 108
8.3.1 案例背景/ 108
8.3.2 數據概述/ 108
8.3.3 融合算法/ 111
8.3.4 案例分析/ 118
8.3.5 結論/ 124
8.4 地圖導航平臺路段速度數據和浮動車GPS 速度數據融合案例/ 124
8.4.1 案例背景/ 124
8.4.2 數據概述/ 125
8.4.3 融合算法/ 127
8.4.4 案例分析/ 132
8.4.5 結論/ 136
8.5 基于多源數據融合的網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 數據概述/ 137
8.5.3 融合算法/ 145
8.5.4 案例分析/ 148
8.5.5 結論/ 161
8.6 基于多源數據融合的網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 數據概述/ 163
8.6.3 模型構建/ 165
8.6.4 案例分析/ 169
8.6.5 結論/ 175
8.7 路網多態(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 路網臨界交通狀態(tài)識別方法/ 206
8.8.1 案例背景/ 206
8.8.2 數據概述/ 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 數據概述/ 230
8.9.3 融合算法/ 233
8.9.4 案例分析/ 239
8.9.5 結論/ 241
附 錄/ 249
附錄A 路側終端設備交互數據格式/ 249
附錄B 邊緣節(jié)點設備交互數據格式/ 256
附錄C 公安交管專網應用系統交互數據格式/ 265
附錄D 跨領域應用系統平臺交互數據格式/ 276
參考文獻/ 295