基于志愿感知的实时交通信息采集研究与系统设计

【摘要】实时交通数据的采集作为智能交通系统中最为基础和关键的子系统,以其重要的作用和巨大的应用价值受到各界的广泛关注,特别是大数据时代的来临,使得其潜在价值也越来越凸显。在实时交通数据采集技术的发展过程中,随着移动互联网的发展和智能手机的普及,基于移动感知的实时交通数据采集技术以其成本低、覆盖率高等优势,逐渐成为近年来的研究热点,不少学者对此都展开了一系列研究。本文研究了基于移动感知的实时交通数据采集问题,在传统的移动感知体系的基础上,结合志愿计算的特点,提出了志愿感知的概念,并通过对系统需求和志愿者人群的深入研究与挖掘,设计了基于志愿感知的实时交通数据采集体系及其工作流程,并对体系中涉及到的各个模块进行了深入的分析和研究,将所取得的成果成功运用于实际系统当中。主要工作和贡献包含以下几个方面：本文首先简单介绍了实时交通数据采集子系统的概念和作用,并比较了该领域的各种技术方案,进而引出移动感知在实时交通数据采集方面的优势和研究意义,总结了现有移动感知领域研究的不足；随后,本文介绍了实时交通数据采集的主要流程,就其中十分重要的定位技术、地图匹配算法以及交通参数估计做了详细介绍和比较,给出本文所选择的技术、算法和模型。针对现有移动感知的不足,结合志愿计算的思想,通过深入的系统需求分析,给出了本系统的设计和实现方案,并提出精准感知和节能感知两种感知策略。精准感知适用于能量不受限的情况,以减轻志愿者负担为主要目标,通过基于geohash的快速初始化算法的实现,避免了感知任务执行中的人为干预和监督。同时,通过将算法复杂度高的地图匹配等流程移至智能移动终端,成功缓解了云服务器压力,提高了系统的实时性能。节能感知适用于对能耗敏感的志愿者,该策略结合机器学习技术,通过对智能手机各个传感器的深入研究,提出使用加速度作为输入对路况进行估计的方案,从而降低了GPS等定位传感器的使用频率,极大地降低了感知能耗。本文通过一系列的实验,验证了精准感知和节能感知的有效。实验结果显示,使用精准感知能够精确地得到志愿者所行驶过道路的平均速度和行程时间,而使用节能感知对路况进行估计也能够达到90%的预测精度。
【作者】刘翔；
【导师】王智；
【作者基本信息】浙江大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】智能交通；移动感知；地图匹配；交通参数估计；机器学习；

【参考文献】
[1]张栋.企业价值链成本管理研究[D].山东财经大学,会计学,2014,硕士.
[2]谭朝尹.喷射环流反应器的数值模拟[D].浙江工业大学,2012.
[3]张凡.细乳液法制备系列聚合物微球及其形貌研究[D].安徽大学,高分子化学与物理,2014,硕士.
[4]刘嫣.《生活大爆炸》粉丝通过盗猎对新世界的建立[D].四川外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[5]强浓.基于GIS的冷链物流网络构建研究[D].中南林业科技大学,森林工程,2014,硕士.
[6]秦娇娇.新旧哥特小说的比较研究[D].东北师范大学,英语语言文学,2012,硕士.
[7]唐江玲.档案网站信息服务评价指标体系研究[J].四川文理学院学报,2014,05:150-154.
[8]鄢淑云.余映潮语文教育思想初探[D].华中师范大学,语文学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[9]毕衍泽.生物医用Mg-Zn-Zr合金体内外腐蚀降解机理的研究[D].天津理工大学,材料学,2013,硕士.
[10]陈玉玉.我国煤炭企业的流动性风险评价实证研究[D].山西财经大学,金融学,2014,硕士.
[11]刘笑慈.2型糖尿病肾病Ⅲ期Ⅳ期火热病机研究[D].北京中医药大学,中医内科学,2014,硕士.
[12]秦清俊.山西省高职院校体育教学现状调查与分析[D].河北师范大学,体育教育训练学,2012,硕士.
[13]丁宁.从关联理论的角度分析中国文化负载词的翻译[D].西北大学,外国语言学与应用语言学,2013,硕士.
[14]毕向明.“文化大革命”时期的山东大学[D].山东大学,中国近现代史,2013,硕士.
[15]张莹莹.素理想（p）在Q（u~(1/51)）中的分解[D].辽宁大学,应用数学,2012,硕士.
[16]王娟茹,杨瑾.信任、团队互动与知识共享行为的关系研究[J].科学学与科学技术管理,2012,10:31-39.
[17]吕林.中医健脾法治疗痞满（功能性消化不良）临床与实验观察[D].广州中医药大学,中医内科学（专业学位）,2014,博士.
[18]韩丹.基于智能体模型的广西生态移民区土地利用动态模拟研究[D].中国地质大学（北京）,土地资源管理,2014,硕士.
[19]朱双双.针刺结合推拿对心脾两虚型失眠症患者TNF-α和IL-6的影响[D].湖北中医药大学,针灸推拿学（专业学位）,2013,硕士.
[20]武晨霞.中型H型钢微张力连轧过程变形数值模拟[D].内蒙古科技大学,材料加工工程,2013,硕士.
[21]庹鹏.机械产品质量管理与失效分析[J].机械工程.1987(03)
[22]李建平.跌撞石墨路，何日见曙光?[N].中国矿业报,2013-11-19A06.
[23]李晨曦.锦绣之都—中国（宁波）非物质文化遗产创意产业园策划方案[D].浙江大学,新闻与传播（专业学位）,2013,硕士.
[24]赵雅芳.电针对IBS模型大鼠内脏敏感性及结肠NPY、PGE2水平影响的研究[D].北京中医药大学,针灸推拿学,2014,硕士.
[25]刘沁萍.近20年来中国建成区扩张、建成区植被和热岛效应变化及其人文影响因素研究[D].兰州大学,人文地理学,2013,博士.
[26]赵崇俊.高速光纤通信系统中调制格式与四波混频效应研究[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[27]高帆.伍德罗·威尔逊的海洋自由观及实践[D].渤海大学,世界史,2014,硕士.
[28]姚克音,张永哲.小直径低爆速炸药及其对岩体的爆炸作用[J].工程爆破.1997(01)
[29]钱佳.包膜肥料的防结块缓释性能快速测试方法研究及其制备[D].合肥工业大学,化学工艺,2004,硕士.
[30]高锡明,刘云,张晋华,曾南超,贺智,王明新.多回直流系统远方集中控制中心设计[J].电力系统自动化,2007,15:106-110.
[31]刘书婷.鱼子兰的倍半萜类化学成分研究[D].华东师范大学,化学生物学,2013,硕士.
[32]李宏毅,施正荣.太阳能光伏发电技术(2)[J].建筑创作.2004(04)
[33]王琼.船舶动力定位系统的优化与控制策略研究[D].大连海事大学,控制工程,2013,硕士.
[34]贾国栋.哈萨克斯坦政治转型研究[D].新疆大学,国际政治,2013,硕士.
[35]马星星.英语新闻中话语标记语的使用对比研究[D].新疆大学,英语语言文学,2013,硕士.
[36]赵方.几种海洋硅藻中鞘脂的液质分析及其结构规律研究[D].宁波大学,海洋生物学,2013,硕士.
[37]刘惠.知识发现理论与方法及其应用的研究[D].大连理工大学,2004.
[38]李朔.普契尼风格的宣叙调与咏叹调[D].中国音乐学院,音乐学,2012,硕士.
[39]张艺典.电视广告中的儿童形象研究[D].中国艺术研究院,广播电视艺术学,2014,硕士.
[40]严向峰.激光加载过程中金属熔化的数值计算[D].沈阳航空航天大学,航空宇航推进理论与工程,2013,硕士.
[41]王大志.6届斯坦科维奇杯洲际篮球比赛中外男篮进攻技术能力比较研究[D].河北师范大学,体育教学,2012,硕士.
[42]庞璐.知识地图在高校图书馆知识服务中的应用研究[D].东北师范大学,图书馆学,2012,硕士.
[43]杨扬.微创手术机器人力反馈主手设计与仿真[D].哈尔滨工业大学,机械电子工程,2013,硕士.
[44]蔡健,黄国兴,谢孟军.基于数据挖掘方法的电子邮件过滤[J].微型电脑应用,2001,08:21-23+2.
[45]魏杨.鸡HMGCR基因多态性及其与经济性状相关性研究[D].河南农业大学,动物营养与饲料科学,2012,硕士.
[46]刘丹.基于粒子滤波的视频序列目标跟踪算法的研究与实现[D].东北大学,计算机应用技术,2010,硕士.
[47]赵磊,方成.中国旅游发展空间非均衡与极化研究[J].中国人口.资源与环境,2014,06:154-162.
[48]李纯青,徐寅峰,张洋.基于知识管理的动态客户关系管理研究[J].中国管理科学,2004,02:89-95.
[49]柏昶翔.关于更高效进行地区性环保的研究和意见——以麻城市为例[J].企业改革与管理,2014,24:45.
[50]朱菲菲.言语和图形创造性思维个体差异的大脑结构基础及其异同[D].西南大学,基础心理学,2014,硕士.