[01155683]城市智慧交通智能信息处理和数据融合关键技术

1.任务来源及所属技术领域 任务来源于科研项目的成果转化和产学研合作,属于信息技术与地理信息科学以及交通运输工程相结合的交叉领域。 2.意义及背景 近年来,随着现代城市的快速发展,机动车保有量迅速上升,道路交通流量猛增,交通拥挤和堵塞的问题日益严重。为解决这一问题,在加强交通基础设施建设的同时,更需要通过采用科学的管理手段,把现代信息技术引入到交通管理中来,充分挖掘现有交通设施的潜力,提高道路设施的利用率,减少交通事故,提高现有路网的交通性能。目前城市智能交通面临着交通规模的急剧扩大,交通管理的精细化以及绿色智慧交通的新形势和新要求,针对在城市智慧交通建设中普遍面临的多样化的计算环境和交通信息,大规模的应用范围和数据处理,精准化的辅助控制和分析决策等技术需求,需要解决信息处理的智能化、数据共享的精准化以及大数据计算的快速化三个关键技术难题。 3.开展的研究工作及创新点 本研究团队为解决城市智慧交通中存在的上述关键技术难题,具体在以下三个方向展开研究： （1）多来源、多类型和多格式交通数据的融合问题 研究团队针对城市交通采集的数据在设备、地点、角度、时间和层次的不同,在湖南省科技计划项目《基于GIS-T的城市交通信息融合研究》和湖南省教育厅一般科研项目《基于GML多源异构空间数据集成研究》研究中,利用统一的城市交通GIS模型中整合各种交通静态和动态信息,构建了一个能反映城市交通信息全貌的数据模型。另外研究团队在湖南省教育厅优秀青年项目《基于本体的城市交通信息融合技术研究》中借助本体建立了城市交通信息融合的语义模型。另外可以通过语义积和语义投影来获取城市交通本体在时间或空间上不同视角的分布状态,以满足对交通信息不同视角的需求。并且可以减少冗余信息,剔除歧义的信息,形成一致和完备的交通信息,从而提高交通管理与服务的准确度和效率。 （2）大规模的交通图像、视频和流量数据的快速处理技术 针对城市交通过程中产生的越来越多的图像和视频交通数据,项目组在电子警察和视频监控系统中采用高维张量数据来实现视频流的处理,提高了视频的处理性能和识别准确率。另外在湖南省教育厅重点项目《城市交通流量预测的并行计算技术研究》中构建三维扩展卡尔曼滤波模型来实现短时间城市交通路网的流量预测与分析,并实现了三维扩展卡尔曼的并行计算方法,提高了预测城市路网交通流量的规模和精准度。另外在湖南省重点科技计划项目《城市汽车尾气扩散高分辨率数值模拟技术及对雾霾的影响度分析》通过交通流量的预测构建了城市汽车尾气排放的数值模型,为汽车尾气排放对城市雾霾的影响提供数值模拟仿真和决策依据。 （3）能提供统一监控调度和全方位信息服务的城市智慧交通云的构建技术 在湖南省教育厅一般项目《基于SOI对城市交通信息集成技术的研究》中基于符合工业标准的分布式CORBA技术研制了城市智能交通系统集成中间件,能够实现不同平台的应用系统,不同来源的异构数据的互通互联和互操作,并且能够扩展交通大数据处理和分析的服务功能,为构建城市交通云提供良好的支撑平台。 4.整体评价 项目团队研究的城市智慧交通中的智能信息处理和数据融合关键技术具有自主知识产权,在实施过程中共获得发明专利4项,软件著作权4项,发表科研论文16篇,其中SCI/EI检索6篇,获得湖南省优秀自然科学论文三等奖1篇。所开发的《智能交通700万智能电子警察摄像单元》获得2015年度智能交通行业年度评选获技术创新奖,所主持的《基于GIS城市智能交通信息集成和综合管理系统》项目通过成果鉴定为国内先进水平。 5.应用情况 所研发的交通智能信息处理和数据融合技术在浙江宇视科技有限公司的智能交通业务系统中得到应用,提高了交通管理的响应速度、交通违法行为的自动识别率和路口流量的精准预测和分析,增加了浙江宇视科技有限公司智能交通产品的核心竞争力,2014-2016年产品新增销售额20752.41万元,新增利润1321.91万元。 6.前景 项目的应用成果能有效解决目前城市交通信息化建设中存在的问题,带动智慧城市的发展提供良好的技术支撑,有广阔的应用前景。