一种基于密度聚类的交通事件融合系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于密度聚类的交通事件融合系统和方法，系统首先接收车辆传感器识别到事件后上传的数据；经过地图匹配等预处理步骤后，对上报事件集合的位置进行基于路网拓扑距离的空间聚类；最后将融合后的事件推送给订阅用户。该方法输出的交通事件数据可作为官方发布信息的有益补充，增强了短周期交通事件播报的时效性和覆盖率。报的时效性和覆盖率。报的时效性和覆盖率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于密度聚类的交通事件融合系统和方法


[0001]本专利技术涉及一种动态交通信息服务
，具体的说是基于密度聚类的交通事件融合系统和方法。

技术介绍

[0002]动态交通信息服务包括采集、处理和发布实时交通信息，该服务通常集成在导航电子地图上，指导订阅用户选择合适的路线，方便其出行。交通事件属于动态交通信息的一类，按持续时间可分为短周期交通事件例如交通事故、恶劣天气等，长周期交通事件例如施工作业、体育赛事等。目前长周期交通事件来源可靠、覆盖范围全面；而短周期交通事件数据来源的可靠性和覆盖率都存在问题：官方发布的信息，例如交警定期在电台发布的事故预警，其优点是信息准确，缺点是数据覆盖不全、时效性差；用户生成内容（UGC），例如手机地图app中收集的用户上报事件数据，其优点是时效性强、覆盖范围广，缺点是数据可靠性较低。
[0003]基于密度的聚类算法属于无监督机器学习算法，该算法能够排除噪声数据干扰，有效区分任意形状的高密度空间数据集合。
[0004]如前所述，用户上报的交通事件可靠性较差，因为其中可能包含误报或恶意上报的内容。因此考虑对用户上报事件数据使用基于密度的聚类算法，从而提升上报事件的数据质量，聚类后的交通事件数据可作为官方发布信息的有益补充。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在克服现有技术的缺陷，提供一种基于密度聚类的交通事件融合系统和方法，为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的：一种基于密度聚类的交通事件融合系统，包括数据存储单元、数据预处理单元、数据融合单元、实时交通事件更新接口、传感器数据接收接口；传感器数据接收接口分别连接数据存储单元、数据预处理单元，数据预处理单元依次连接数据融合单元、数据存储单元，数据存储单元连接实时交通事件更新接口；所述数据存储单元，用于存储实时交通事件相关数据；所述数据融合单元，用于融合车辆上传的点、线、面事件；所述实时交通事件更新接口，用于读取数据存储单元中的交通事件数据，下发给订阅服务的车辆；所述传感器数据接收接口，用于接收车辆实时上传的传感器数据，同步更新到数据存储单元，其数据包括：上报时间戳、事件类型、事件发生时间戳、传感器数据和事件发生区间内的GPS记录；所述数据预处理单元，用于预处理传感器数据，包括按影响范围将事件分为点、线、面三种类型，并对事件发生期间的GPS记录经纬度做地图匹配。
[0006]所述的基于密度聚类的交通事件融合系统，其特征在于：所述数据融合单元输出的交通事件数据，以TPEG规格编码存储。
[0007]所述的基于密度聚类的交通事件融合系统的融合方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、传感器数据接收接口接收车辆数上传的传感器数据，进行安全认证并过滤无效数据，然后将传感器数据存入数据存储单元；步骤二、数据预处理单元对传感器数据预处理，分类为点、线、面三种类型的事件；步骤三、数据融合单元对点、线、面三种类型的事件分别使用基于密度的聚类算法，最后将融合后权重大于阈值的事件编码为TPEG规格，存入数据存储单元；步骤四、实时交通事件更新接口监听数据存储单元中的交通事件数据，拉取更新的事件数据下发给订阅服务的车辆。
[0008]所述的基于密度聚类的交通事件融合系统的融合方法，其特征在于：所述步骤二中的预处理步骤，包括对传感器数据解码，按影响范围将事件分为点、线、面三种类型，并对事件发生期间的GPS记录经纬度做地图匹配；所述点事件，指影响范围为路段上某个位置的事件，例如抛锚、事故等；所述线事件，指影响范围为一条或多条路段的事件，例如湿滑道路；所述面事件，指影响范围为区域的事件，例如大雨、浓雾等。
[0009]所述的基于密度聚类的交通事件融合系统的融合方法，其特征在于：所述步骤三中的基于密度的聚类算法，以线事件的融合算法为例说明具体步骤：5.1 全量事件融合：当系统启动或地图版本更新时，执行全量事件融合算法；5.1a过滤过期事件，即事件发生时刻距当前时刻超过阈值的事件；5.1b计算事件两两间的距离，所述距离定义为，设事件E1、事件E2所在路段分别为L1、L2；L1起点s1，终点e1，长度l1；L2起点s2，终点e2，长度l2。事件E1发生位置到s1的距离为d1，事件E2发生位置到s2的距离为d
2；
dist(E1, E2) = min(l
1-d1+dist(e1,s2)+d2, l
2-d2+dist(e2, s1)+d1)；dist(e1, s2)表示路网有向图上点e1到点s2的最短路距离，dist(e2, s1)表示点e2到点s1的最短路距离；5.1c选取合适的ε-邻域和MinPts参数值，对事件集合执行DBSCAN算法，所述ε-邻域，是以对象O为中心，ε为半径的距离空间，参数ε>0，是对象的邻域半径值，所述MinPts即邻域密度阈值，是对象ε-邻域内的最小包含点数；5.1d计算聚类结果中每个簇的权重，将簇包含的事件路段合并为一条连通路径；所述簇的权重，综合考虑道路等级和车辆行驶速度等因素确定；5.2 增量事件融合：当新增上报事件，或聚类结果簇中有历史事件过期时，执行增量事件融合算法；5.2a 计算新增事件两两间，以及新增事件与历史事件的距离；5.2b 选取合适的ε-邻域和MinPts参数值，对新增事件集合执行DBSCAN算法；5.2c 计算更新的簇权重，将簇包含的事件路段合并为一条连通路径；当某簇中有历史事件过期时，将该簇中其他事件作为新增事件，执行上述步骤。
[0010]本专利技术的有益效果是：系统首先接收车辆传感器识别到事件后上传的数据；经过
地图匹配等预处理步骤后，对上报事件集合的位置进行基于路网拓扑距离的空间聚类；最后将融合后的事件推送给订阅用户。该方法输出的交通事件数据可作为官方发布信息的有益补充，增强了短周期交通事件播报的时效性和覆盖率。
附图说明
[0011]下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明：图1为本专利技术基于密度聚类的交通事件融合系统模块关系图。
具体实施方式
[0012]如图1所示：一种基于密度聚类的交通事件融合系统，包括数据存储单元、数据预处理单元、数据融合单元、实时交通事件更新接口、传感器数据接收接口；传感器数据接收接口分别连接数据存储单元、数据预处理单元，数据预处理单元依次连接数据融合单元、数据存储单元，数据存储单元连接实时交通事件更新接口；所述数据存储单元，用于存储实时交通事件相关数据；所述数据融合单元，用于融合车辆上传的点、线、面事件；所述实时交通事件更新接口，用于读取数据存储单元中的交通事件数据，下发给订阅服务的车辆；所述传感器数据接收接口，用于接收车辆实时上传的传感器数据，同步更新到数据存储单元，其数据包括：上报时间戳、事件类型、事件发生时间戳、传感器数据和事件发生区间内的GPS记录；所述数据预处理单元，用于预处理传感器数据，包括按影响范围将事件分为点、线、面三种类型，并对事件发生期间的GPS记录经纬度做地图匹配。
[0013]所述数据融合单元输出的交通事件数据，以TPEG规格编本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于密度聚类的交通事件融合系统，包括数据存储单元、数据预处理单元、数据融合单元、实时交通事件更新接口、传感器数据接收接口；传感器数据接收接口分别连接数据存储单元、数据预处理单元，数据预处理单元依次连接数据融合单元、数据存储单元，数据存储单元连接实时交通事件更新接口；所述数据存储单元，用于存储实时交通事件相关数据；所述数据融合单元，用于融合车辆上传的点、线、面事件；所述实时交通事件更新接口，用于读取数据存储单元中的交通事件数据，下发给订阅服务的车辆；所述传感器数据接收接口，用于接收车辆实时上传的传感器数据，同步更新到数据存储单元，其数据包括：上报时间戳、事件类型、事件发生时间戳、传感器数据和事件发生区间内的GPS记录；所述数据预处理单元，用于预处理传感器数据，包括按影响范围将事件分为点、线、面三种类型，并对事件发生期间的GPS记录经纬度做地图匹配。2.根据权利要求1所述的基于密度聚类的交通事件融合系统，其特征在于：所述数据融合单元输出的交通事件数据，以TPEG规格编码存储。3.根据权利要求1所述的基于密度聚类的交通事件融合系统的融合方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、传感器数据接收接口接收车辆数上传的传感器数据，进行安全认证并过滤无效数据，然后将传感器数据存入数据存储单元；步骤二、数据预处理单元对传感器数据预处理，分类为点、线、面三种类型的事件；步骤三、数据融合单元对点、线、面三种类型的事件分别使用基于密度的聚类算法，最后将融合后权重大于阈值的事件编码为TPEG规格，存入数据存储单元；步骤四、实时交通事件更新接口监听数据存储单元中的交通事件数据，拉取更新的事件数据下发给订阅服务的车辆。4.根据权利要求3所述的基于密度聚类的交通事件融合系统的融合方法，其特征在于：所述步骤二中的预处理步骤，包括对传感器数据解码，按影响范围将事件分为点、线、面三种类型，并对事件发生期间的GPS记录经纬度做地图匹配；所述点事件，指影响范围为路段上某个位置的事件，例如抛锚、事故等；所述线事...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宇岩，陈耀，温宇浩，郭宇华，张茂果，
申请(专利权)人：上海炬宏信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：