【毕业学位论文】（Word原稿）基于浮动车的城市交通状态智能预报支持系统设计与实现-软件工程

硕士学位论文 （专业学位） 二七年一月 二一三年 三 月 基于浮动车的城市交通状态智能预报 支持 系统设计 与实现 姓 名： 学 号： 所在院系：软件学院 职业类型：工程硕士 专业领域：软件工程 指导老师： 校外导师： 校外导师：周为钢 A in 2013 基 于 浮 动 车 的 城 市 交 通 状 态 智能 预 报 支持 系 统 设 计 与实现 X X 同 济 大 学 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保 存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 年 月 日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创 作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 年 月 日 同济大学 硕士学位论文 摘要 摘要 “城市交通状态智能预报”是在对交通系统机理和运动规律高度认识和把握基础上，利用大量的状态 信息对交通系统状态和演变趋势作出综合判断的技术与方法；“交通 支持系统”是面向城市交通 管理及其决策而建立的支 撑平台。因此，“城市交通状态智能预报及其 支持系统”是基于“区域交通系统状态提取与集成技术”的，智能交通系统（ 设与发展的核心内容，对于整合、推动和促进城市交通管理的智能化具有非常重要的科学意义和推广应用价值。 本文 基于 城市交通预报基础问题和技术研究成果，利用交通信息采集系统和交通信息系统基础平台， 在浮动车数据中提取交通状态特征，采用自下而上的基于数据的交通建模技术，通过信息的融合和挖掘、智能推理、计算实验等手段，在对区域交通状态进行正确估计和预测的基础上提供面向 交通管理的交通预报及预警信息，设计城市 交通预报及其智能决策支持系统并加以实现。文本 重点围绕软件的系统结构（物理结构、逻辑结构、信息流）、数据库设计及数据管理技术，以及实现系统的关键算法等进行研究，并对系统实际运行的有效性及性能进行实证分析 ，实证分析结果比较满意。 关键词： 浮动车 交通状态预报 富互联网应用系统 系统实证 of is a of to It is on a of of a of of is a of a s of is on a of of a s TS be of as in to on of in on on on of of 济大学 硕士学位论文 目录 目 录 第 1 章 引言 . 1 究背景 . 1 内外研究现状 . 2 题研究目的和意义 . 6 题研究内容 . 7 文的结构 . 8 第 2 章 相关技术 . 9 于 术 . 9 于 数据存储管理技术 . 10 址匹配算法 . 11 合算法 . 12 据库 . 14 第 3 章 需求分析和总体设计 . 17 求分析 . 17 求目标 . 17 统用户需求 . 17 统功能需求 . 18 统性能需求 . 21 体设计 . 21 体结构设计 . 21 统逻辑结构设计 . 22 统物理结构设计 . 24 统模块划分及功能设计 . 25 第 4 章 数据库设计 . 29 据库概念结构设计 . 29 据库逻辑结构设计 . 30 据流程及表关系 . 30 同济大学 硕士学位论文 目录 据库表设计 . 31 据库物理结构设 计 . 33 例内存配置 . 33 据库存储设计 . 33 据库组成设计 . 34 据保障设计 . 36 据安全设计 . 37 据库的备份设计 . 37 据库安全设计 . 37 第 5 章 系统详细设计与实现 . 39 统架构设计 . 39 据存储与管理 . 40 统数据采集备份文件 . 40 据采集备份编码实现 . 41 键流程及算法分析 . 43 统数据流程分析 . 43 通状态参数估计与判别算法 . 44 通状态参数预测方法 . 51 通状态判别 . 52 饱和状态下交通控制小区划分方法 . 52 要功能模块的实现 . 55 户登录 . 56 挥调度 . 57 助决策 . 59 通出行 . 60 统维护 . 60 统角色管理 . 61 第 6 章 系统测试与实证分析 . 63 统测试 . 63 同济大学 硕士学位论文 目录 统测试环境 . 63 试方案 . 66 统测试发现的问题 . 67 统测试结论 . 69 统更新 . 69 统实证分析 . 69 证内容及交通状态判别影响因素 . 69 统交通状态判别准确性分析 . 71 证结果 . 74 第 7 章 结论及展望 . 75 结 . 75 一步研究内容 . 75 致谢 . 76 参考文献 . 77 个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成 果 . 79 第 1 章 引言 1 第 1章 引言 究背景 随着我国城市化进程的高速发展，城市居民出行距离和范围不断 扩 大，出行选择 更趋 机动化和个体化，城市交通问题日益突出 。 这 其中 既有城市建设、土地开发、交通规划等问题，也有城市 交通管理水平与城市交通发展不适应的问题。交 通问题是一个系统问题，在 前面 任何一个环节 上 出了问题， 或 相互之间缺乏协调，都将 直接影响交通运行的畅通。 由于城市建设、土地开发、交通规划受历史和城市 发展等因素影响 ， 从城市格局上 难有 较 大的改善 。 交通管理 伴随着智能交通系统在各个领域科学技术的发展，以及先进的信息采集、传输和发布等相关技术的进步，无论是交通出行者或是交通管理者都对智能交通系统提出了更高的要求。 本文以 国家高技术研究发展计划（ 863 计划）：“城市交通状态智能预测及管理支持系统（项目批准号： 2008、 （ 2008 年 ） ” 为背景展开研究。 论文 研究从 2011 年开始， 从浮动 车数据着手， 应用交通流变化的规律， 根据当前及近期的交通流 采集数据， 通过对数据的分析和处理， 对未来一定时期内的交通流变化情况的预先估计和预告。交通预报的主要内容是城市道路网络未来一段时间内交通流运行状态的定性或定量信息 1， 及时准确的交通预报信息可以为交通管理者提供有力的决策依据，保证对整个城市道路交通系统进行有效的诱导、控制和管理。以此在不增加道路资源的情况下，通过提高道路的使用效率来解决城市目前所面临的严重的交通拥堵问题；对于普通出行者，实时准确的交通预报信息可以为其出行带来更为可靠的保证，确保出行决策的正确有效，避免因盲目或依靠经验选择造成的某路段的拥堵， 从而达到缓解交通压力，减少交通阻塞和延误的目的；与交通密切相关的企事业单位，可以根据所获得的交通预报信息合理安排企业活动，减少不良交通状态所带来的损失 2。 交通预报系统通过交通预测信息的提前发布，影响交通管理者的管理控制策略、改变出行者的出行行为，从而改变网络交通流的时空再分布， 实现路网交通流分布较均衡， 以此达到 改善出行需求和交通供给， 缓解交通拥堵的目的。换言之，交通同济大学 硕士学位论 文 基于浮动车的城市交通状态智能预报支持系统设计与实现 预报系统是交通流预测信息、出行者的行为、网络交通流之间一个不断相互作用的动态过程 3。 准确可靠的交通预报 对提高路网运行管理效率，加强交 通运营管理水平、提升信出行安全水平，实现路网高效、便捷、安全有着重要意义。 通过 国内外交通预报研究和发展现状，借鉴先进理念和研究成果， 主要 需要研究 和解决的问题 主要有以下几点： （ 1）研究 交通 预报系统的数据处理流程，内容重点涵 盖信息采集、信息处理、信息发布三个逻辑步骤，以城市交通管理系统基础数据为基础；重点在信息处理过程中分析依据前述研究理论成果的技术实现手段；以新型的开发部署技术实现面向交通管理决策的基于 信息发布实现方式。 （ 2）交通预报的管理决策需求 ， 系统的设计及实现首先要明确的问题是系 统需求， 如何 从需求目标、系统用户需求、系统功能需求以及系统性能需求等方面进行研究。 （ 3）系统结构设计 和 数据库总体设计 ，根据系统需求 研究系统的 结构设计 ， 在此基础上 设计研究 数据库概念结构设计、数据库逻辑结构设计以及数据库物理结构设计。 （ 4）系统实现及算法设计， 研究 海量数据存储与管理、系统表现与信息发 布、系统集成于接口以及关键流程及算法设计。 （ 5） 研究和考量系统对交通状态的分析和判别 ， 通过实证分析 检验 系统 的 准确性和可靠性 。 内外 研究 现状 （ 1）欧盟 目 4是欧盟第四框架中设置的项目，包 括了 5 个欧洲国家，主要目标是通过使用和改进现有的数据和信息来源，建立起面向管理层和出行者的、用于交通管理和信息服务的平台。该项目涵盖了四个领域： 改进交通管理和信息系统来辅助决策者：利用法国巴黎地区一半路网规模的数据来进行交通预测；通过可变信息板（ 整个法国路网上发布交通信息的协调策略；通过柏林的交通信息中心的 1 章 引言 3 统来设置和整合车载 备数据； 多模态信息的改善来为用户和旅客提供更好的信息 ：为柏林的中小交通公司提供交通信息，以及连接巴黎地区的多个交通信息服务器； 改进并采用交通控制策略来改善交通和环境状况：布鲁塞尔都市路网中的集成交通控制和用户信息系统；在马德里市明确规定的权限内的交通管理监控系统； 引入需求管理方法，实现对城区可用空间的更好的利用。 该项目目前已经取得的成果： 交通管理和信息领域：交通预测工具已经投入测试，巴黎交通信息的协调已经完成；巴黎已经建立起了交通信息中心和物流信息系统； 多模态信息领域：罗马启动了集成信息付费系统的示范项目；巴黎已经制定了信息提供者之间的机构 框架，同时制定了提供者和服务运营者之间的联系； 交通需求管理领域：示范后的本质结果对交通、能源消费和环境影响在 罗马进行了估测。 （ 2）美国 5在美国联邦公路局 (略规划中具有重要地位。 一套位于交通管理中心的 持系统，它与 通检测系统、事件管理系统以及其他 系统进行交互，为 系统提供预测的交通信息，以便产生前摄式的、协调的诱导与控制策略。 一个有 “感知 ”能力的组件，并连接交通检测系统和 系统。 直接或者协同 他子系统，减少交通网络中的拥挤与延误，它可为出行前规划产生旅行信息，如出行方式选择、出行时间选择和路径选择；也可以为途中准备分流的旅行者产生交通信息和诱导信息，从而提高个人的出行效率，减少环境影响，增加交通安全。 基于 府领导人还可使用预测的交通信息来改善公共安全。警察、消防人员将能使用 供的信息，更有效地对 交通事故进行定位并作出处理，通过适当地配置人员和装备，可节约大量时间、资源。 用先进的交通模型、实时监测信息、各种历史数据，以及来自其他持系统的信息，提供如下功能： 同济大学 硕士学位论 文 基于浮动车的城市交通状态智能预报支持系统设计与实现 为交通控制和管理系统估计并预测短期内的交通 求； 网络交通状况实时估计，如各路段的行程时间、排队长度、车流密度等； 为实现各种交通管理与控制目标，通过 出行者提供适合出行的时间、方式、路径，以及其他交通信息和交通咨询，从而实现出行者的最优决策； 为紧急事件响应车辆提供交通信息 ； 为路径诱导提供信息服务； 在实时紧急事件状态下（如自然灾害等），撤退与营救方案的协调； 评价随着时间、地点、当前道路状况而变化的拥挤收费方案； 可变信息板的有效运行； 各种交通控制策略的评价 （ 3）上海 2003 年，上海市启动了 “上海市智能交通系统 ”一期工程 上海市中心道路交通信息采集系统 9。该项目旨在研究、探讨、并试验实时综合交通信息系统的信息采集、处理、发布的有关技术与规范，以积累必要的知识经验和技术力量。到 2004年底，上海在 606 个地面道路路口设置 2600 个交通信息采集装置、 79 个路口摄像机、 10 套交通数据视频检测设备、 87 套行程时间预测设备和 7 块可交信息板，并将交通信息接入现行的交巡警监控中心。同时，还对 33 个高架入口匝道布设控制装置和 95 块可变信息板；完成了高架道路 198 台车辆检测器和 1944 个检测线圈的信息采集装置设置，新装交通信息诱导牌 9 块。初步实现摄像监控高架道路全部覆盖和主要地面道路基本覆盖，交通流数据采集高架道路全部覆盖、地面主干道基本覆盖。建成以地面道路和高架道路监控中心为源头，并可扩充到其他交通信息资源的储存共享平台以及该区域范围内以可变信 息板为主要发布手段的道路交通信息发布系统。 在 “ 上海市智能交通系统 ” 一期工程 “ 上海市中心道路交通信息采集系统 ” 成果的基础上，上海市已经启动了该工程的二期项目。在国家 “ 十一五 ” 科技支撑计划 “国家综合智能交通技术集成应用示范 ”重大项目中，上海市交通信息中心将牵头负责 “世博智能交通技术综合集成系统 ”项目的建设。同时，上海市也将启动上海市交通综合信息平台建设项目，发挥已经运行的高架、地面道路实时交通信息的汇集、第 1 章 引言 5 交换系统基础作用，进一步整合其他交通信息资源，形成本市交通综合信息平台，在更大范围实现交通信息资源的交换 和共享。 从上海市在交通智能化和信息化发展的两个阶段来看，在交通信息采集基础设施完善时期，上海市围绕交通信息采集为核心，加大基础设施建设，把交通信息采集作为工作重点，展开相关工作。这样的技术路线有一定优点，也存在一定的不足 。优点在于扩大交通信息数据源和覆盖面，为日后的信息化发展提供信 资源保障。缺点在于由于缺乏应用需求的引导和系统功能模块的定位，可能导致建设工作的重复和投资的浪费。在综合交通信息平台建设时期，由于前阶段已经有了很好的交通基础信息数据源的保障，因此该部分工作的启动将比较容易。特别市上海市交通信 息中心，跨越各个部门之间条块分割和部门壁垒，将多源的交通信息整合到一起，为日后综合交通信息平台的建设打好了扎实的基础。后期的工作难点在于各种交通信息资源的融合处理，工作的重点在于信息服务产业的培育和推广。 （ 4）深圳 深圳市城市交通仿真系统 10作为 2004 年深圳市政府投资计划项目，是城市交通综合治理的重要措施和智能交通系统建设的核心工程，可以为交通规划的编制提供技术支持，并为政府部门交通规划、建设和管理提供决策支持。 深圳是城市交通仿真系统一期初步实现了城市交通信息通信传输网络覆盖以及平台的功能， 一期的平台主要包括交通信息综合采集与处理平台、交通模型交互分析平台、交通信息服务平台等。 系统一期开发完成的主要功能及特点如下： 动态交通信息发布与综合交通信息服务：实时交通运行状况的发布为政府部门、行业部门以及社会公众提供了全面了解实时交通状况和变化趋势的服务，为交通决策、研究以及公众的出行选择提供信息。针对不同用户提供综合交通信息查询，为三大类用户提供八大功能模块的信息服务，具体包括拥堵路段定位、单个路段属性查询，路网指标查询、交通指标对比分析查询、交通检测数据明细查询、交通报表等； 规划 业务支持：对规划业务的支持一方面是实现上述信息查询，更重要的是对各层次交通仿真的支持； 同济大学 硕士学位论 文 基于浮动车的城市交通状态智能预报支持系统设计与实现 政府决策支持：通过对交通运行状况的不间断检测、统计、分析，在门户网站及时发布相关信息，或定期形成报告，提供包括实时交通运行状况、热点地区交通运行状况及趋势等综合交通信息，为政府部门提供了一个了解实时交通运行状况和交通发展趋势的平台。 对于交通安全方面的预警系统， 马颖等 研究 了城市交通突发事件发生的原因，提出了建立城市交通突发事件的预警管理系统的构想，并进一步提出保征预警管理系统有效运作的实施建议 。 宇仁德等通过对事故 属性特征的研究，结合地理信息系统的特点建立了基于 交通安全预警系统。系统可结合当地的地形地貌和事故特点，对事故黑点进行分析、预测与评价，并可根据实时数据匹配结果进行报警 。 题 研究目的 和 意义 准确可靠的交通状态预报信息是实现主动交通管理、动态交通信息服务的基础和关键 ， 在对交通系统机理和运动规律的认识和把握的基础上，基于多源交通流采集数据，对交通系统状态和演变趋势做出预测，具有非常重要的理论意义和实际应用价值。 本文 主要目的， 概括 为以下几点： （ 1）明确面向管理的交通预报、管理决策需求 ； （ 2）设计交通 预报及管理智能决策支持系统的结构； （ 3）分析实现交通预报及管理智能决策支持系统的关键技术。 本文研究主要意义概括以下几点： （ 1） 为交通管理部门提供决策依据 正确的交通预报信息可以为交通管理部门提供前摄式的、动态的交通管理决策依据，保证对整个城市道路交通系统进行有效的诱导、控制和管理。 （ 2） 为相关部门提供决策参考 交通预报信息还可以城市管理部门，城市规划部门等提供相关的决策参考。 （ 3） 为出行者提供出行信息服务 对于普通出行者，实时准确的交通预报信息可以为其提供更为有效的出行信息服务，确保出行 决策的正确有效，为其出行带来更为可靠的保证。 第 1 章 引言 7 题 研究内容 基于前述的城市交通预报基础问题和技术研究成果，利用交通信息采集系统和交通信息系统基础平台，建立城市交通预报及管理智能决策支持系统并加以实现。将重点围绕软件的系统结构（物理结构、逻辑结构、信息流）、实现技术和与现有交通信息系统集成的问题进行研究。 本文内容完全立足于杭州市交通预报及管理支持决策系统开发，所有设计的内容 ，包括开发流程，设计功能，关键算法模型等， 均已在杭州市该系统中得以实现及应用。 需 求 目 标 系 统 用 户 需 求 目 标 系 统 运 维 及 实 证 需 求总 体 结 构 设 计 逻 辑 结 构 设 计 物 理 结 构 设 计 模 块 划 分 及 功 能 设 计数 据 处 理 模 块 地 图 模 块 业 务 模 块数 据 库 概 念结 构 设 计数 据 库 逻 辑结 构 设 计数 据 库 物 理结 构 设 计数 据 库 组 成设 计数 据 流 程 设计数 据 保 障 与安 全 设 计系 统 总 体 设 计海 量 数 据 存 储 与 管 理 系 统 表 现 与 信 息 发 布 系 统 集 成 与 接 口 关 键 流 程 及 算 法 设 计系 统 实 施 步 骤 系 统 部 署 方 案概述杭州市交通预报及管理支持决策系统开发交 通 预 报 的 管 理 决 策 需 求系 统 模 块 设 计系 统 数 据 库 综 合 体 设 计系 统 实 现 关 键 技 术系 统 方 案 实 施图 术路线图 同济大学 硕士学位论 文 基于浮动车的城市交通状态智能预报支持系统设计与实现 文的 结构 本文 分为 七 章： 第 1 章引言 ，主要介绍了课题的 研究 背景 、目的和意义， 以及 城市交通智能预报支持系统的发展现状和本课题的研究方法 。 第 2 章相 关技术 ， 主要介绍了系统在设计和开发过程中所涉及到的方法和技术。 第 3 章 需求分析 和总体设计 ， 通过研究用户 需求目标、系统用户需求、系统功能需求以及系统性能需求等方面 内容， 从总体结构设计、系统逻辑结构设计、系统物理结构设计以及系统模块划分及功能设计等四方面进行分析 。 第 4 章 数据库设计， 确定系统的数据库设计方法， 本章对交通预报的 决策支持系统的数据库进行总体设计。 第 5 章 系统 详细 设计 与实现 ， 研究 数据存储与管理、系统表现 与信息发布、系统集成于接口以及关键流程及算法设计等四方面进行 。 第 6 章 系统 测试与 实证分析， 测试系统功能的实现，分析系统预报的准确性、可靠性，通过实证分析来验证系统运行情况 。 第 7 章 总结及 展 望 ， 主要是对系统的设计与实现进行总结，并提出下一步的计划。 第 2 章 相关技术 9 第 2章 相关技术 于 术 在 当下 客户 体验至上的时代 ，用户 的满意度和 体验 度显得越发重要 ， 这 不仅 要求应用 程序具体有良好的 用户体验，还要求应用程序具备 灵活的部署性以及良好的跨平台优势 。 富互联网应用系统 ） 技术 就是在这种应用背景下产生的，它同时具有了 C/S 应用模式的灵活性， B/S 模式的跨平台部署性，满足了当下客户不断提升的使用需求 。 （ 1） 术 有的桌面应用程序的特点包括：在消息确认和格式编排方面提供互动用户界面；在无刷新页面之下提供快捷的界面响应时间；提供通用的用户界面特性如拖放式（ 及在线和离线操作能力。 有的 用程序的特点包括如：立即布署、跨平台、采用逐步下载来检索内容和数据以及可以充分利用被广泛采纳的互联网标准。 有通信的特点则包括实时互动的声音和图像。 客户机在 的作用不仅是展示页面，它可以在幕后与用户请求异步地进行计算、传送和检索数据、显示集成的用户界面和综合使用声音和图像，这一切都可以在不依靠客户机连接的服务器或后端的情况下进行。 对于企业 应用 来说，部署 好处： 以继续使用现有的应用程序模型 (包括 因而无需大规模替换现有的 用程序。通过 术，可以轻松构建更为直观、易于使用、反应更迅速并且可以脱机使用的应用程序。 以帮助企业提供多元化的重要业务效益，包括产提高销量、提高品牌忠诚度、延长网站逗留时间、较频繁的重复访问、减少带宽成本、减少支持求助以及增强客户关系等。 随着 构的不断成熟和各种技术的不断完善和发展，越来越多的客户会要求开发人员开发出具有丰富桌面应用的程序，使用 术可以满足客户互动性和体验度的要求。 同济大学 硕士学位论 文 基于浮动车的城市交通状态智能预报支持系统设计与实现 （ 2） 势 要目的是用来开发和部署跨平台通用的 用程序，其具有 开发效率高，代码开源性，并且突破了浏览器的限制和操作系统不同的特点，使用 序开发出来的 用程序可以很好的作为桌面应用程序部署。 司的 术在 域具有先发以及先天优势，在 域独树一帜。 境下的，使用 发技 术能够使 表现力，交互性达到 C/S 模式开发的水平。全球所有的计算机几乎都安装了具有跨平台特性的满足用户的在线体验。因此 各方面都已超过 术，使用 术与现在的 合开发出来的 用程序相对于用传统 术开发的应用程序有无与伦比的优势。 特点包括： 能够提供互动的用户界面 ； 在不经过页面刷新的情况下，提供迅速的界面响应时间 ； 提高用户界面的操控能力 ； 具有 用程序易于部署，跨平台等全部特点 ； 具有包括实时互动的声音和图像 ； 客户端 仅仅是用来展现界面数据，还能够与后台进行数据交互，异步的请求、计算和传输数据，并显示用户界面和声音图像。 于 数据 存储 管理技术 实现 城市智能交通需要 海量的 、 方准确的、综合的交通信息来支撑 ， 这 其中城市道路实时、动态的车速信息是重要组成部分。通过浮动车 位及 程数据传输技术 ， 是采集道路实时、动态车速资料数据的重要信息来源。 为了应对系统存在的大量数据结构， 数据库设计上采用了实时数据大容量缓存方式，实时数据首先进入独立的数据缓存服务器，数据缓存服务器将数据都存在内存中，数据存储服务器通过以太网从缓存服务器中获取数据，避免数据 致的处理迟缓问题。 系统采用数据预处理技术，将多个异构数据源的数据按照一定的时间和地点的划分，进行数据简单的组合，一方面减 少记录的条数，另外一方面，通过预先设计第 2 章 相关技术 11 好的数据结构，将数据库存储和查询的工作分散到记录数据的过程中，减少在数据查询过程需要消耗的资源，降低了查询需要的工作资源，简化、明晰了系统数据结构的组织结构，为以后的系统扩展打下坚实的基础。 针对 据庞大 的特点 ， 还采用过滤处理，主要是对浮动车上传的点数据进行初步筛选，目的是剔除异常、错误数据，剔除一些算法不涉及的数据，以减少数据处理量。 对数据的处理采用滚动分析的方式，数据分析的过程在系统运行的过程中不断进行，进来一个数据记录包，分析程序就会自动的将最新的数据加入到 分析过程中去，一方面将数据分析工作在时间上进行了打散，保证不会出现在需要分析结果时出现的大量计算资源的占用，使得系统的计算资源能够保持在一定的水平之间，不会出现大的跳变，另外一方面，通过翻滚进行的分析过程设计，保证了分析结果的实时性和有效性。 在数据删除方面对于 据的历史数据以分区表的方式 ， 以便进行数据维护。分区表以天为单位，即每天创建一个表分区用于存储一天的 据，删除数据时间直接删除相应的表分区即可，以提高删除效率。 址匹 配算法 （ 1）地图数学方法模型建立和计算 拓扑关系 建立，以 为作用点，放大 的空间相关信息，形成 与地图空间信息的拓扑关系。（缓冲区，是地理空间目标的一种影响范围或服务范围，具体指在点、线、面实体的周围，自动建立的一定宽度的多边形。数学表达为：x:d(i) R)。即对象 半径为 R 的缓冲区，为距 距离 d 小于 R 的全部点的集合。 d 一般是最小欧氏距离，但也可是其他定义的距离。 空间关系求解，根据 生成的缓冲区与现有的地图空间信息所建立的拓扑关系，通过面 (缓冲区 )线 (地图道路 )求交，得到一个满足基础拓扑关系的匹配结果。 （ 2）条件判断 方向角判断条件，将通 过基础还原结果的 息中的方向角信息和地图道路信息中的道路行驶方向做比较，两者之间相差小于 65 度 (通过对历史数据和实同济大学 硕士学位论 文 基于浮动车的城市交通状态智能预报支持系统设计与实现 际运行情况的智能学习得到的标准值 )属于满足方向角条件，得到符合方向角匹配的道路 集合 下一步距离判断。 最短距离判断条件，通过 件提供的最短路径算法，求出 到 序得到最小结果和次小结果，若两者之差大于 许误差范围（ 15 米），则将排序最小结果对应的道路作为最后匹配结果；否则，认为该点无法匹配，应删除该点。 异常筛选，排 除 掉头异常车辆样本，通过对于单车的匹配道路的方向的比较，判断是否掉头车辆。 畸形交叉路口特殊判断 ，鉴于畸形交叉路口对于匹配精度会有较大影响，采用通过 8000 辆车对于 10 种畸形交叉路口的行车状态的仿真模拟，统计了包括车速，行驶角度等代表性数据。在畸形交叉路口的匹配时，除了使用标准的匹配方法外