CN103092924A - 实时数据驱动的交通数据三维可视化分析***及方法 - Google Patents

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李晓明
冯圣中
胡金星
修文群
张宝运
任鹏
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Abstract

本发明涉及一种实时数据驱动的交通数据三维可视化分析***，其包括：实时交通数据接入与融合模块，用于接入实时交通数据，并对接入的实时交通数据进行融合处理；实时交通数据三维动态可视化模块，用于将实时交通数据进行三维动态可视化，并根据实时交通数据进行动态可视化模拟；实时交通数据查询分析模块，用于实时交通数据的查询与分析，可查询任意时间、任何地点的历史交通数据及实时交通数据，并进行动态交通数据的分析；实时交通数据管理模块，用于对实时交通数据进行集成管理，并根据实时交通数据进行交通数据库的动态更新。本发明的交通数据三维可视化分析***将实时交通信息和动态分析结果进行三维可视化表达，可以更加精准及直观。

Description

实时数据驱动的交通数据三维可视化分析***及方法
技术领域
本发明涉及一种地理空间信息***技术领域，尤其涉及一种实时数据驱动的交通数据三维可视化分析***及方法。
背景技术
随着城市规模的日益扩大，道路交通方式更加多源化，导致人们对城市交通需求迅速增加，交通流量大幅度增长，道路基础设施、交通管制以及传统的智能交通模式已远远不能适应城市交通的发展需要，交通拥挤、堵塞等问题日趋严重。随着信息采集、传输等新技术的发展，实时交通信息的获取成为可能。例如，散布在交通网络上的视频检测***、感性线圈、以及红外线检测***提供了被检测路段的实时交通流信息(包括车速、流量、占有率、紧急事件报警等)；最近几年迅速发展的浮动车数据（即FCD，主要包括安装在出租车、公交车和私车上的GPS定位记录）则更加全面和连续的提供了整个交通网络的实时交通流信息。
现有实时交通信息服务***大都还只是通过二维电子地图来发布实时路况信息，但是由于立交桥、交叉路口、高速公路处入口等复杂道路交通设施的不断增多，通过二维电子地图进行导航以及实时交通信息的发布经常在关键点位出现误导或容易引起歧义，因此迫切需要三维交通信息可视化精细化表达。另外，现有的实时交通信息服务***主要还体现在发车班次的实时发布，公交与轨道交通的线路查询等较为单纯的公众交通信息服务，还缺乏对多源实时动态交通信息（包括浮动车数据、视频监控数据、公共交通的刷卡数据、客运信息等）的融合分析和三维可视化展示。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供一种表达更加精准与立体的实时数据驱动的交通数据三维可视化分析***，其包括：
实时交通数据接入与融合模块，用于接入实时交通数据，并对接入的实时交通数据进行融合处理；
实时交通数据三维动态可视化模块，用于将实时交通数据进行三维动态可视化处理，并根据实时交通数据进行动态可视化模拟；
实时交通数据查询分析模块，用于实时交通数据的查询与分析，可查询任意时间、任何地点的历史交通数据及实时交通数据，并进行动态交通数据的分析；
实时交通数据管理模块，用于对实时交通数据进行集成管理，并根据实时交通数据进行交通数据库的动态更新，其中，所述实时交通数据接入与融合模块、实时交通数据三维动态可视化模块、实时交通数据查询分析模块以及实时交通数据管理模块相互连接。
优选地，所述实时交通数据包括由散布在道路网络上的视频监控检测***、感性线圈或者红外线检测***提供的被检测路段的实时交通流信息。
优选地，所述实时交通数据包括由安装于行驶在城市道路上的公交车、出租车或者私家车上的车载GPS定位装置实时接收的整个交通网络的实时交通流信息。
优选地，所述实时交通数据包括由车主或者行人通过微博、短信或者电话提交的实时路况信息。
本发明还提供一种实时数据驱动的交通数据三维可视化分析方法，包括以下步骤：
步骤A1，接收多源实时交通数据；
步骤A2，对多源实时交通数据进行处理与融合；
步骤A3，将融合后的实时交通数据通过网络传输到客户端，并缓存管理；
步骤A4，将实时交通数据在交通数据库中统一管理，并创建索引，所述索引用于实现实时交通数据在交通数据库中的查询与分析；
步骤A5，对实时交通信息进行三维动态可视化处理。
优选地，所述实时交通数据的查询与分析包括以下步骤：
步骤B1，用户提交交通状况查询分析需求，将需求转换成消息传输到服务器端；
步骤B2，在服务器端接收消息并解析出查询分析需求，并转化成交通数据库查询语句；
步骤B3，利用所述查询语句在交通数据库提取数据，并根据分析需求对提取的数据进行相应的分析；
步骤B4，将分析后的结果数据序列化后打包传输到客户端；
步骤B5，客户端接收分析结果数据包，将所述分析结果数据包解析成分析结果对象；
步骤B6，将分析结果对象叠加在三维场景中进行三维动态可视化表达。
本发明针对多源实时交通数据信息进行实时接入与融合处理后，在三维场景中进行动态可视化表达，使得动态可视化表达更加精细与立体，同时解决了二维电子地图表达出现误导和歧义的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例的实时数据驱动的交通数据三维可视化分析***示意图；
图2为本发明一实施例的实时数据驱动的交通数据三维可视化分析方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，为本发明实时数据驱动的交通数据三维可视化分析***一实施例示意图。本实施例的交通数据三维可视化分析***设计了四个核心模块，包括相互通信连接的实时交通数据接入与融合模块、实时交通数据三维动态可视化模块、实时交通数据查询分析模块以及实时交通数据管理模块。
实时交通数据接入与融合模块负责接入实时交通数据，并对接入的实时交通数据进行融合处理；实时交通数据三维动态可视化模块负责将实时交通数据进行三维动态可视化，并根据实时交通数据进行动态可视化模拟；实时交通数据查询分析模块用于实时交通数据的查询与分析，可查询任意时间、任何地点的历史交通数据及实时交通数据，并进行动态交通数据的分析；实时交通数据管理模块负责对实时交通数据进行集成管理，并根据实时交通数据进行交通数据库的动态更新，本发明的三维可视化分析***在工作时通过实施交通数据三维动态可视化模块接入大量的客户端。
该实施例中，实时交通数据具有多源的特性，其可以是由散布在道路网络上的视频监控检测***、感性线圈或者红外线检测***提供的被检测路段的实时交通流信息；也可以是由安装于行驶在城市道路上的公交车、出租车或者私家车上的车载GPS定位装置提供的整个交通网络的实时交通流信息；也可以是由车主或者行人通过微博、短信或者电话主动提交的实时路况信息。当然，对于其它类的适用于交通网络的实时交通数据，本发明同样保护其实施例。
对实时交通数据进行三维动态可视化处理时，需要不断从服务器端接收实时交通数据，并进行三维动态场景中实时交通路况信息的实时更新和动态展示，如图2所示，为本发明实时数据驱动的交通数据三维可视化分析方法一实施例流程示意图，包括如下步骤：
步骤A1，接收多源实时交通数据。
具体操作为：通过配好实时交通数据接收协议以及接收接口，并通过指定权限的用户登录，实时接收线圈数据、红外线检测数据、浮动车数据、视频监控数据、微博爆料路况数据等各类多元的实时交通数据。
步骤A2，对多源实时交通数据进行处理与融合。
具体操作为：实时交通数据接入与融合模块对接收的多源实时交通数据分别进行处理，将浮动车实时数据提供的实时三维坐标、速度等空间信息自动建立实时交通路况信息，从视频监控数据中通过图像分割、模式识别等技术自动监测车流量信息，将实时路况爆料数据通过语义分析提取路况信息及其空间位置来形成特定位置和时间下的实时路况数据，多源实时交通数据以浮动车实时路况信息为主体，以其他各类实时交通路况为补充进行融合形成一个统一的实时交通路况信息，当然，在其它实施例中，多源实时交通数据可以是任意类实时交通数据的任意组合。
步骤A3，融合后的实时交通数据通过网络传输到客户端，并缓存管理。
具体操作为：将融合处理后的实时交通数据进行压缩和打包分包处理后，通过网络传输协议，传输到客户端，客户端接收到实时交通数据包后进行解压缩和解析处理，解析成完整的对象在内存缓存中进行管理，在内存缓存中通过建立以唯一ID为Key的<Key-Value>的Map索引结构进行高效检索。
步骤A4，实时交通数据在交通数据库中统一管理，并创建索引，所述索引用于实现实时交通数据在交通数据库中的查询与分析。
具体操作为：实时交通数据接入与融合模块处理后的实时交通数据在服务器端交给实时交通数据管理模块，实时交通数据管理模块将各种类型的实时交通数据在到交通时空数据库中进行统一管理，然后建立统一的时空索引结构以便高效查询与检索。
步骤A5，对实时交通信息进行三维动态可视化处理。
具体操作为：实时交通数据接入与融合模块处理后的实时交通路况信息立即通过网络传输到客户端的实时交通数据三维动态可视化模块进行三维可视化表达，将实时路况信息在三维场景中直观表达出来，同时支持在二维和三维场景中通过双屏同时表达出来，二维和三维可以相互联动，实现二三维场景协同可视化表达。
实时交通数据三维动态可视化模块支持对不同尺度交通网络流的分层三维可视化表达与查询、对各种交通事件的三维可视化表达与查询、对决策方案的可视化。
上述实施例中实时交通数据的查询与分析包括以下步骤：
步骤B1，用户提交交通状况查询分析需求，将需求转换成消息传输到服务器端；
步骤B2，在服务器端接收消息并解析出查询分析需求，并转化成交通数据库查询语句；
步骤B3，利用所述查询语句在交通数据库提取数据，并根据分析需求对提取的数据进行相应的分析；
步骤B4，将分析后的结果数据序列化后打包传输到客户端；
步骤B5，客户端接收分析结果数据包，将所述分析结果数据包解析成分析结果对象；
步骤B6，将分析结果对象叠加在三维场景中进行三维动态可视化表达。
本发明公开的实时数据驱动的交通数据三维可视化分析***，通过对实时感知的实时交通数据的三维动态可视化，提高交通数据的实时服务与表达能力，可以广泛应用于智能交通、精细化交通诱导等领域。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其他各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种实时数据驱动的交通数据三维可视化分析***，其特征在于，其包括：
实时交通数据接入与融合模块，用于接入实时交通数据，并对接入的实时交通数据进行融合处理；
实时交通数据三维动态可视化模块，用于将实时交通数据进行三维动态可视化处理，并根据实时交通数据进行动态可视化模拟；
实时交通数据查询分析模块，用于实时交通数据的查询与分析，可查询任意时间、任何地点的历史交通数据及实时交通数据，并进行动态交通数据的分析；
实时交通数据管理模块，用于对实时交通数据进行集成管理，并根据实时交通数据进行交通数据库的动态更新，其中，所述实时交通数据接入与融合模块、实时交通数据三维动态可视化模块、实时交通数据查询分析模块以及实时交通数据管理模块相互连接。
2.根据权利要求1所述的实时数据驱动的交通数据三维可视化分析***，其特征在于：所述实时交通数据包括由散布在道路网络上的视频监控检测***、感性线圈或者红外线检测***提供的被检测路段的实时交通流信息。
3.根据权利要求1所述的实时数据驱动的交通数据三维可视化分析***，其特征在于：所述实时交通数据包括由安装于行驶在城市道路上的公交车、出租车或者私家车上的车载GPS定位装置实时接收的整个交通网络的实时交通流信息。
4.根据权利要求1所述的实时数据驱动的交通数据三维可视化分析***，其特征在于：所述实时交通数据包括由车主或者行人通过微博、短信或者电话提交的实时路况信息。
5.一种实时数据驱动的交通数据三维可视化分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A1，接收多源实时交通数据；
步骤A2，对多源实时交通数据进行处理与融合；
步骤A3，将融合后的实时交通数据通过网络传输到客户端，并缓存管理；
步骤A4，将实时交通数据在交通数据库中统一管理，并创建索引，所述索引用于实现实时交通数据在交通数据库中的查询与分析；
步骤A5，对实时交通信息进行三维动态可视化处理。
6.根据权利要求5所述的实时数据驱动的交通数据三维可视化分析方法，其特征在于：所述实时交通数据的查询与分析包括以下步骤：
步骤B1，用户提交交通状况查询分析需求，将需求转换成消息传输到服务器端；
步骤B2，在服务器端接收消息并解析出查询分析需求，并转化成交通数据库查询语句；
步骤B3，利用所述查询语句在交通数据库提取数据，并根据分析需求对提取的数据进行相应的分析；
步骤B4，将分析后的结果数据序列化后打包传输到客户端；
步骤B5，客户端接收分析结果数据包，将所述分析结果数据包解析成分析结果对象；
步骤B6，将分析结果对象叠加在三维场景中进行三维动态可视化表达。
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