本發明涉及交通分析，特別涉及一種基于大數據的交通信息可視化分析方法及系統。

背景技術：

1、基于大數據的交通信息可視化分析是一種利用大數據技術對海量交通數據進行處理、分析和展示的過程，旨在幫助人們更直觀地理解交通狀況、發現潛在問題和制定科學的交通管理策略，可以分析交通流量的變化趨勢、擁堵的時空分布規律、不同交通方式的出行特征等，還可以通過關聯分析挖掘交通數據與其他因素之間的關系。

2、中國公開號cn113535870b公開了一種基于大數據的交通信息可視化分析方法，其技術方案是一種基于大數據的交通信息可視化分析方法，包括以下步驟：獲取地理信息數據以及各領域的原始數據；進行數據格式轉換，獲取格式相同的初始數據；建立數據庫，數據庫中設有若干個數據圖層；對初始數據賦予地理空間屬性并映射在數據圖層中，將數據圖層疊加，獲取綜合數據平臺，進行交通分析與運營管理，本技術具有增強數據的關聯性，提高數據分析應用的效率的效果。

3、目前，基于大數據的交通信息可視化分析時仍存在一些不足：1、交通數據來源廣泛且復雜，可能來自不同的傳感器、系統和部門，容易出現數據缺失或不完整的情況，導致數據無法全面反映該地區的交通狀況，降低了交通信息可視化分析的精準性；2、由于交通狀況是實時變化的，但數據的采集、傳輸和處理需要一定的時間，可能導致可視化展示的信息滯后于實際交通情況，無法為及時的交通決策提供有效支持，影響交通信息可視化分析的效率；3、在交通狀況發生緊急突變時，無法及時根據交通狀況預測交通趨勢，導致交通信息可視化分析時存在局限性。

4、因此，現提出一種基于大數據的交通信息可視化分析方法及系統解決上述問題。

技術實現思路

1、本發明的主要目的在于提供一種基于大數據的交通信息可視化分析方法及系統，以解決上述背景中提出的問題。

2、數據檢測端、時序檢測端和交通預警端；

3、所述數據檢測端用于通過設定進行交通信息可視化分析的對應區域范圍，并實時采集對應區域范圍的交通數據，在數據傳輸時及時檢測數據是否缺失，全面反映對應區域范圍的交通狀況，并在缺失時，立即上報系統發出語音警報，以及實時定位缺失的交通數據并重新獲取數據；

4、所述時序檢測端用于通過實時采集對應區域范圍的環境參數，結合環境參數實時判斷交通信息是否異常，并進行可視化實時展示，以及實時檢測可視化展示交通情況是否存在滯后情況，并進行交通決策方案的及時調整；

5、所述交通預警端用于通過實時采集當前時刻的交通信息，并實時檢測交通狀況是否發生緊急突變時，根據當前時刻的交通狀況預測交通趨勢，并根據交通趨勢實時調整交通決策方案的執行，提前預測交通趨勢。

6、所述數據檢測端包括區域設定模塊、信息獲取模塊和信息檢測模塊；

7、所述區域設定模塊包括交通區域單元和多通道采集單元；

8、所述交通區域單元用于設定進行交通信息可視化分析的對應區域范圍；

9、所述多通道采集單元用于通過數據傳感器實時采集對應區域范圍的交通數據，交通數據包括交通流量、交通速度、交通密度、交通容量、天氣條件和光照條件。

10、所述信息獲取模塊包括信息識別單元和信息排序單元；

11、所述信息識別單元用于在多方向分別設定交通流量監測器和數據傳感器實時識別對應位置的交通數據，并通過數據記錄儀實時記錄，得到實際交通數據；

12、所述信息排序單元用于將實際交通數據按照從小到大的順序進行序號排列。

13、所述信息檢測模塊包括信息檢測單元、異常預警單元和二次獲取單元；

14、所述信息檢測單元用于將序號對應的實際交通數據與多方向獲得的預期交通數據進行對比，根據交通流量監測器和數據傳感器的布局、數據采集的時間間隔和項目計劃，確定是否存在未收集到的數據，若對應位置安裝四個交通流量監測器，在對應時間段內少于四個交通流量監測器有數據記錄，則表示存在數據缺失，若對應位置安裝四個交通流量監測器，在對應時間段有四個交通流量監測器有數據記錄，則表示不存在數據缺失；

15、所述異常預警單元用于當存在數據缺失時，上報系統發出語音警報；

16、所述二次獲取單元用于通過交通流量監測器和數據傳感器二次采集對應時間段對應位置的交通數據。

17、所述時序檢測端包括環境檢測模塊、實時判斷模塊和時序追蹤模塊；

18、所述環境檢測模塊包括環境監測單元和信息互通單元；

19、所述環境監測單元用于通過環境監測設備實時采集對應區域范圍的交通環境參數，并設定對應區域范圍的標準交通環境參數，標準交通環境參數和交通環境參數種類相同均包括對應區域范圍的降水、氣溫、風速和能見度，環境監測設備包括稱重式雨量傳感器、溫濕度傳感器、風向風速傳感器、風向風速傳感器、前向散射式能見度傳感器和透射式能見度傳感器；

20、所述信息互通單元用于通過互聯網和數據接收器實現信息互通。

21、所述實時判斷模塊包括異常判斷單元和信息展示單元；

22、所述異常判斷單元用于設定偏差安全閾值為小于等于0.02且大于等于-0.02，將對應區域范圍采集的交通環境參數與對應區域范圍的標準交通環境參數進行差值計算，若差值小于等于0.02且大于等于-0.02，則表示對應區域范圍的交通環境參數正常，若差值大于0.02或小于-0.02，則表示對應區域范圍的交通環境參數異常，上報系統發出語音警報提醒，并實時可視化展示在計算機頁面上；

23、所述信息展示單元用于通過計算機實時可視化展示對應區域范圍的交通環境參數和交通數據。

24、所述時序追蹤模塊包括時序追蹤單元、滯后預警單元和交通決策方案；

25、所述時序追蹤單元用于通過時鐘實時追蹤可視化展示對應區域范圍的交通環境參數和交通數據，并通過數據比對實時判斷展示數據是否存在滯后，比對方法如下：

26、將對應區域范圍采集到的交通環境參數和交通數據與對應區域范圍展示的交通環境參數和交通數據進行比對，比對公式如下：

27、；

28、其中，表示比對數據差值，表示對應區域范圍采集到的交通環境參數和交通數據，表示對應區域范圍展示的交通環境參數和交通數據，表示追蹤到的交通數據參數采集時刻的能耗，表示交通數據參數展示時刻的能耗；

29、步驟ⅱ：若計算出的=0，則判定展示數據不存在滯后，若≠0，則判定展示數據存在滯后；

30、所述滯后預警單元用于當判定展示數據存在滯后時，上報系統發出語音警報提醒；

31、所述交通決策方案用于設定交通標準決策方案，并根據展示的交通環境參數和交通數據異常實時調整對應的交通決策方案，具體調整數據依據計算出的差值結果確定，若差值為大于等于0，則減少對應的交通環境參數或交通數據，若差值為小于0，則增加對應的交通環境參數或交通數據。

32、所述交通預警端包括信息接收模塊、突變采集模塊、趨勢預測模塊和方案調整模塊；

33、所述信息接收模塊用于通過數據接收器實時接收調整后的交通決策方案執行數據；

34、所述突變采集模塊包括交通狀況單元和突變預警單元；

35、所述交通狀況單元用于通過數據檢測儀實時采集當前時刻的交通信息，交通信息包括交通危險地段情況、交通意外發生地、交通緊急突變通道和交通擁堵情況；

36、所述突變預警單元用于結合公安報警系統，實時監測對應區域范圍是否出現交通緊急突變情況，若出現交通緊急突變情況，則上報系統發出語音提醒。

37、所述趨勢預測模塊用于根據當前時刻的交通信息實時進行交通趨勢預測，預測方法如下：

38、步驟1、根據計算公式預測對應位置的交通發生緊急突變狀態是否對交通趨勢造成影響，計算公式如下：

39、；

40、；

41、其中，時刻為對應位置的交通信息下交通發生緊急突變狀態的時刻，t為對應位置的交通發生緊急突變狀態的交通時間段，為對應位置的交通發生緊急突變情況下時刻的交通數量，為對應位置的交通發生緊急突變情況下時刻的交通數量，為對應位置的交通發生緊急突變情況下時刻的交通數量，為對應位置的交通發生緊急突變情況下時刻的交通數量，為設定的延誤時長百分比，和分別表示不同位置的交通發生緊急突變情況下預測的交通趨勢影響時長，若交通趨勢影響時長小于等于2分鐘，則表示交通趨勢正常，若交通趨勢影響時長大于2分鐘，則表示交通趨勢異常，上報系統發出語音提醒；

42、所述方案調整模塊包括方案調整單元和方案執行追蹤單元；

43、所述方案調整單元用于根據交通趨勢預測結果調整交通決策方案，若交通趨勢影響時長對車輛造成影響，則根據定位導航更改交通路線；

44、所述方案執行追蹤單元用于通過數據追蹤儀實時追蹤調整后的交通決策方案，并將調整前后的交通決策方案進行差值計算，若差值等于0，則表示交通決策方案調整異常，若差值不等于0，則表示交通決策方案調整正常。

45、一種基于大數據的交通信息可視化分析方法，包括以下步驟：

46、步驟一：配置交通信息遠端控制區域服務器ip地址信息；

47、步驟二：進入數據檢測端，通過實時采集對應區域范圍的交通數據，并在數據傳輸時實時檢測數據是否缺失，全面反映對應區域范圍的交通狀況，若缺失，則上報系統發出語音警報，并在數據缺失時實時定位重新獲取數據；

48、步驟三：進入時序檢測端，通過實時采集對應區域范圍的環境參數，結合環境參數實時判斷并進行可視化展示，以及檢測可視化展示交通情況是否滯后，并進行交通決策方案調整；

49、步驟四：進入交通預警端，通過實時采集當前時刻的交通信息，并在交通狀況發出緊急突變時，及時根據交通狀況預測交通趨勢，并根據交通趨勢實時調整交通決策方案的執行。

50、本發明具有如下有益效果：

51、1.本發明中，通過設置數據檢測端，在基于大數據的交通信息可視化分析時，通過在數據傳輸時及時檢測數據是否缺失，保證全面反映對應區域范圍的交通狀況，并在缺失時，實時定位缺失的交通數據并重新獲取數據，使得在進行交通信息可視化分析時，能夠避免數據存在缺失或不完整的情況，保證全面反映該地區的交通狀況，提高交通信息可視化分析的精準性。

52、2.本發明中，通過設置時序檢測端，在基于大數據的交通信息可視化分析時，通過實時判斷交通信息是否異常并進行可視化實時展示，并實時進行交通決策方案調整，保證實時變化的交通狀況不會出現可視化展示的信息滯后于實際交通情況的發生情況，能夠為及時的交通決策提供有效支持，提高交通信息可視化分析的效率。

53、3.本發明中，通過設置交通預警端，在基于大數據的交通信息可視化分析時，通過根據當前時刻的交通狀況預測交通趨勢，并根據交通趨勢實時調整交通決策方案的執行，在交通狀況發出緊急突變時，能夠提前預測交通趨勢，降低交通信息可視化分析時存在的局限性，增加交通信息執行的安全可靠性。