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基于高速公路收费数据的交通流量多维分析技术研究重庆大学硕士学位论文学生姓名：万金朋导师姓名：孙棣华教授专业：交通信息工程及控制学科门类：工学重庆大学自动化学院二O一二年四月StudyonMultidimensionalAnalysisofTrafficFlowbasedonHighwayTollDataAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringByWanJinpengSupervisedbyProf.SunDihuaMajor:TransportationInformationEngineeringandControlCollegeofAutomationofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2012中文摘要I摘要交通流量是反映交通运行状态的主要参数之一，如何科学的分析高速公路的交通流量分布规律是高速公路管理部门面临的重要问题之一。论文在讨论交通流量的获取与交通流量分析的国内外研究现状的基础上，指出目前对于交通流量的采集主要依靠人力或昂贵的硬件设备，高速公路的交通流量很不全面，对于高速公路流量的分析主要依靠经验，缺乏充分的数据和先进技术的支持，无法对交通流量进行多样化、多层次、多角度的分析，管理决策往往缺乏针对性和有效性等缺点。针对上述问题，论文利用现有的高速公路联网收费系统中的收费站出入口数据，提出了一种高速公路断面的交通流量的估算算法，进而采用趋势图、透视表等数据可视化方法对高速公路不同时间、断面以及车型的交通流量数据进行分析，获取其时空分布规律，加深对交通流量数据的理解，有助于进行高速公路交通流量的时空数据挖掘的研究，为有关部门提供科学管理和决策支持工具，支持对高速公路的针对性管理。论文将联网收费系统的收费数据作为分析高速公路断面的交通流量的依据，以整体框架的构建、交通流量的估算处理、相关信息的抽取、交通流量仓库模型研究、OLAP(OnLineAnalyticalProcessing)多维数据集的设计、数据仓库和多维数据集的更新为线索展开研究，对于交通流量分析结果，利用OWC(OfficeWebComponent)组件进行多维展示。针对总体框架中需要解决的关键问题进行了深入研究。首先，根据目前高速公路管理部门的数据环境及数据特点，研究了基于DTS（DataTransformationServices）的交通流量数据抽取器，进而提出了一种基于高速公路联网收费数据的多断面交通流量估算方法。其次，对交通流量规律分析的数据仓库模型和OLAP数据库进行了研究，重点分析了交通流量数据的粒度，并对交通流量数据进行了基于粒度的概化，在此基础上，构造了数据仓库的星型模型并完成了物理实现。基于上述数据仓库模型，选取断面、车型、时间作为交通流量分析多维数据集的维度，创建了交通流量分析多维数据集。最后，针对实际应用环境的需要，研究了数据仓库更新的方法和流程。应用上述研究成果，利用重庆市联网收费平台采集的高速公路收费数据，开发了重庆市高速公路断面交通流量规律多维分析系统，具有良好的应用前景。关键词：交通流量分析，收费数据，OLAP，交通流量数据仓库，数据更新重庆大学硕士学位论文II英文摘要IIIABSTRACTTrafficflowisoneofthemainparameterstoreflectthestateoftrafficrunning,Howthescientificanalysisofhighwaytrafficdistributionruleisoneoftheimportantissuesfacingthehighwaymanagementdepartment.ThePapertodiscusstrafficflowonthebasisoftheresearchstatusandtrafficflowanalysis,whichpointsouthumanorexpensivehardwarefortheacquisitionofthetrafficflow.Highwaytrafficflowisfarfromcomprehensive,whichmainlyreplysonexperienceintheanalysisoffreewaytraffic.Lackofadequatedataandadvancedtechnologysupport,whichcannotbeonthetrafficflow,diversified,multi-layered,multi-angleanalysis.Managementdecisionsoftenlackrelevanceandeffectivenessofothershortcomings.Inresponsetotheseissues,ThePapertakesuseofthetollstationentrancesandexitsinthedataintheexistingHighwayTollSystemandmakesapointofahighwaysection'strafficflowestimationalgorithmhighwaysection'strafficflowestimationalgorithm.Thusitadoptsthetrends,pivottablesandotherdatavisualizationmethods,whichrspondstotheanalysisofthehighwayatdifferenttimes,thecrosssectionaswellasmodelsoftrafficflowdataandaccesstoitsspatialandtemporaldistribution,deeplyunderstandsthetrafficflowdata.Itcontributestothehighwaytrafficflowspatio-temporaldataminingresearch,andprovidesscientificmanagementanddecisionsupporttoolsfortherelevantdepartments.Supporttargetedontheproblemofhighwaytrafficflowmanagement.ThePaperTollSystemchargesdataasabasisforanalysisoftrafficflowonthehighwaysectionandusestheconstructionoftheoverallframework,trafficflowestimationprocessing,theextractionofrelevantinformation,thedesignoftheOLAPcube,datawarehouseandcubeupdatesprovidesomeclues.Fortrafficflowanalysis,ittakesadvantageofOWCcomponentsofthemulti-dimensionaltoshow.Keyissuesneedtobeaddressedintheoverallframeworkofthein-depthstudy.Firstofall,accordingtothedataenvironmentanddatacharacteristicsofthehighwaymanagementdepartment,itresearchsthetrafficflowdataextractionbasedonDTS,andpointsoutatrafficflowestimationmethodbasedonthedatasectionoftheExpresswayNetworkcharges.Secondly,itposesmodellawanalysisoftrafficflowdatawarehouseandOLAPdatabases,andmainlyanalyzesthetrafficflowdatagranularity,andthetrafficflowdatabasedonthegranularityofgeneralizability..On重庆大学硕士学位论文IVthisbasis,itconstructesstarmodelofthedatawarehouseandcompletesthephysicalimplementation.Basedontheabovedatawarehousemodel,itselectsthesection、models、timestomakeupofthedimensionofthecubeasatrafficanalysis,andcreatesatrafficanalysiscube.Atlast,contrarytothepracticalapplicationofenvironmentalneeds,itresearchesthemethodsandprocessesthedatawarehouseupdates.Applicationoftheaboveresearchresults,ittakesadvantageoftheChongqingtollcollectionofhighwaytolldataplatform,andwedevelopetheChongqingcityexpresswaysectiontrafficrulemulti-dimensionalanalysissystem,whichhasagoodprospectofthisapplication.Keywords:analysisofthetrafficflow,chargedata,onlineanalyticalprocessing,trafficflowdatawarehouse,dataupdate目录5目录中文摘要.....................................................................................................................................I英文摘要...................................................................................................................................III目录.....................................................................................................................................51绪论........................................................................................................................................91.1研究的背景.........................................................................................................................91.2研究的目的及意义.........................