[发明专利]一种基于流式计算与时间窗动态优化的多源交通状态判别方法

权利要求书

1.一种基于流式计算与时间窗动态优化的多源交通状态判别方法，其特征在于：所述多源交通状态判别方法包括以下步骤：

1)设定多源交通状态动态优化的单元时间窗UTW，调节时间窗ATW，以及平滑时间窗STW；

2)以设定的单元时间窗UTW为单位，滚动接收路段中所有交通数据采集设备的采集数据，并在接收完成之后将该时间窗的数据集作为输入数据流发送到流式计算系统中；

3)流式计算系统将采集数据按照设备类型分别发送到不同的处理组件中；

4)在每个处理组件中分别计算各个设备类型的交通状态，并将计算好的交通状态结果统一发送到动态优化组件；

5)动态优化组件接收处理组件的交通状态结果，对接收到的多个结果进行融合计算，并输出最终的路段交通状态结果，过程如下：

5.1)动态优化组件以设定的平滑时间窗STW为单位分析路段交通状态，将一天划分为SN个时间窗，

SN＝D/STW，

其中，D为一天的总时间；

5.2)在动态优化组件中设置一个包含有M个数据槽的平滑计算队列SCQ，将当前数据槽位置P_S初始化为1；

5.3)动态优化组件以UTW为单位接收上游处理组件的结果数据，将接收到的数据存放到SCQ的P_S位置对应的数据槽中；

5.4)对P_S位置对应的数据槽中的状态数据进行融合计算并输出最终的路段交通状态结果；

5.5)比较P_S与M的大小，如果有P_S＜M，则将P_S加1；如果有P_S＝M，则将队列SCQ中所有数据清空，并将P_S设置为1；

5.6)返回步骤3)，等待接收新的结果数据。

2.如权利要求1所述的基于流式计算与时间窗动态优化的多源交通状态判别方法，其特征在于：所述步骤1)中，调节时间窗ATW与平滑时间窗STW为UTW的倍数，即有

A TW＝N×UTW，

STW＝M×UTW，

其中，M,N∈[2,100]，M、N为整数。

3.如权利要求1或2所述的基于流式计算与时间窗动态优化的多源交通状态判别方法，其特征在于：所述步骤2)中，各个交通数据采集设备的采集数据中包含采集时间参数，一个UTW中接收到的所有采集数据按照数据的采集时间顺序排序依次发送到流式计算系统中。

4.如权利要求1或2所述的基于流式计算与时间窗动态优化的多源交通状态判别方法，其特征在于：所述步骤4)中，每种设备类型处理组件中计算交通状态的步骤为：

4.1)在处理组件中设置一个包含有N个数据槽的计算队列CQ，每一个数据槽保存一个UTW中所有的采集数据；

4.2)将当前数据槽位置P_R初始化为1；

4.3)在接收到一个新的UTW的数据集之后，移除CQ中P_R对应位置的数据槽中的数据，并将接收到的新数据集存入该数据槽；

4.4)对CQ中所有数据进行汇总计算，将计算得出的交通状态结果与有效数据统计结果发送到动态优化组件；

4.5)根据下式重新计算P_R：

P_R^*＝(P_R+1)％N，

P_R＝P_R^*，

其中，“％”表示取余计算；

返回步骤3)，等待接收新的数据集。