[发明专利]一种结合知识图谱的城市道路运行态势监测方法

说明书

本发明提出了一种结合知识图谱的城市道路运行态势监测方法，其中该方法包括城市道路的知识库构建方法和城市道路的运行态势监测方法；城市道路的知识库构建，基于图的方式对数据进行存储，从文本数据、路侧感知设备及车辆终端分别采集先验信息和实时运行数据，从数据中提取出有效的信息，将信息转化为知识，构建知识实体，确定实体的属性值，通过算法为不同的实体建立关联关系，搭建基于城市道路运行的知识图谱，从而对道路交通运行的各项评估指标进行监测。本发明实施例提出的城市道路运行态势监测方法，基于搭建的城市道路知识图谱，对实时数据的状况变化进行计算，实现对道路运行态势的监测。

技术领域

本发明涉及IT应用领域和智慧城市建设，尤其涉及一种城市公共基础设施物联网业务、数据收集及态势监测领域。

背景技术

随着智慧城市建设的高速发展，将智能化的能力赋能到城市公共管理活动有着良好的发展前景，在此基础上产生了很多应用需求，城市的公路、桥梁、隧道都是智慧城市建设的重要场景。对城市公共关键基础设施态势监测，重点在于预防设施潜在的危险状况，将公共设施实时运行数据以及可能发生的情况，预先转化成知识规则，基于这个知识库，监测基础设施的运行状况，在情况变化时计算出潜在的风险。基于知识图谱对城市公共设施运行态势监测，能够更好的整合分析城市多源异构数据，完整描述事件之间的深度关联，从而在我们的专利中被选用，通过数据-信息-知识之间的互相转换，提高智慧运维的决策能力。

在知识规则存储方面，我们采用的是图数据库Neo4j，一种开源的NoSQL图形数据库，与关系型数据库的数据表不同，结构化的数据不会存储在数据表中，取而代之的是用节点、属性和关系的形式存储应用中结构化的数据。图数据库在读取记录时能够快速计算出节点、边和属性的偏移量，高效并及时得检索出查询结果，同时，使用图数据库，我们可以更好地挖掘事件与事件之间的关系，充分发挥数据的最大效力，在态势监测中也起到了极其重要的作用。

在现有的技术方案中，《CN105023089B基于GIS平台的城市管理数据监测系统及其方法》设计了包含城市系统服务、Windows通讯接口、地图服务在内的城市管理数据监测系统和方法。该发明采用分布式计算，设计了区域统计模块、分类统计模块、趋势分析模块、趋势统计模块和数据钻取模块这五大业务应用，向GIS平台和服务层请求获取数据库中的城市管理数据，进行数据统计和分析，在服务层接收应用层请求的指令，提供监测系统运行所需的通讯接口和服务。GIS平台采集城市管理的地理信息数据，存储至对应的数据库和空间数据引擎，为服务层中的相关业务提供GIS数据查询、标注和定位的服务接口，更加智能化地分析抽取出有价值的实时数据，用多种方式展现出系统分析结果。

本专利通过收集路侧设备和车辆终端的实时数据，对城市道路交通运行数据进行处理分析，展示监测结果，广播趋势预警。传感器设备融合感知道路数据信息的实现步骤不是本专利的研究重点，所以我们的发明内容主要是直接运用传感设备输出的数据，对这些数据搭建知识库，并结合这一基础对道路运行状态和趋势进行监测。

发明内容

本发明提供了一种结合知识图谱的道路交通运行态势监测方法，即通过分析先验知识和实时数据，抽取出实体和属性值，通过算法打通数据之间的关联，通过图表等方式展现道路设施运行状态，同时根据实时数据发现其中的风险，根据关联关系确定告警范围。

本发明提出了一种结合知识图谱的城市道路运行态势监测方法，该方法包括城市道路的知识库构建、城市道路的运行态势监测；

所述城市道路的知识库构建方法，通过文献资料等先验知识存储道路设施的基本信息，对路侧设备上报的实时数据和车辆终端上报的实时数据进行采集，生成知识规则进行存储，构建知识图谱；

文本数据知识转化方法，翻阅与道路交通运行相关的百科介绍、国标文件、专业论文等文献资料，运用分词算法、匹配规则等，从文本数据中提取知识规则，得到道路交通设施的基本先验知识。