面向智能交通系统的空间数据挖掘技术研究

同济大学软件学院硕士学位论文面向智能交通系统的空间数据挖掘技术研究姓名：徐甲平申请学位级别：硕士专业：计算机科学与技术指导教师：穆斌;陈秋林20071201面向智能交通系统的空间数据挖掘技术研究作者：徐甲平学位授予单位：同济大学软件学院相似文献(10条)1.期刊论文刘云生.李秋珍.LIUYun-sheng.LIQiu-zhen基于OracleSpatial的ITS空间数据库的实现及访问-计算机仿真2005,22(5)在智能交通系统(IntelligentTransportationSystem,ITS)中,空间数据库的实现和访问至关重要.随着ITS的发展,基于传统的纯关系型数据库设计的空间数据库系统,其属性数据和空间数据是分开存储的,难以满足新型ITS在内容、数量、类型、关系等方面高速增长的要求.为此一些数据库厂商对传统的关系型数据库技术进行了扩充,并推出了一序列新的数据库产品,如Oracle公司的Oracle8i,真正实现了属性数据和空间数据统一存储和管理.该文结合实际ITS信息系统开发,分析了Oracle8i的数据库技术--OracleSpatial,提出了一种基于OracleSpatial的ITS空间数据库的实现及访问方法.2.学位论文施丽娟WebGIS车辆监控系统数据处理技术研究与实现2007车辆监控系统作为智能交通系统(IntelligentTransportationSystem，简称ITS)的一部分，其应用越来越广泛，用户对功能的需求越来越多，这些功能的实现有赖于数据的准确无误而且迅速有效的传输，所以数据处理就自然而然地成为这个系统的一个必不可少的组成部分。本系统是在WebGIS环境下开发的，而WebGIS本身又有大量的空间数据需要我们去处理，对这些空间数据的处理成为本系统的一个难点，必须研究适合这个系统特点的数据处理方法，并且将其应用于系统中来保证WebGIS环境下车辆监控系统的正常运行。本文首先介绍了系统的整体结构，然后针对这个系统的数据特点—既有与车辆、用户等有关系的纯粹的属性数据，又有大量的空间数据(地图数据)，如何能够有效存储这两部分数据，进而实现系统监控等功能是数据库设计的出发点。为了提高数据并行访问等方面的性能，系统采用将两部分数据分别存储的策略，即将前一部分用Oracle9i关系数据库存储，将后部分采用对象关系模型设计方法、利用Oracle9i中的OracleSpatial来存储。针对本系统地图数据，在OracleSpatial中为空间数据表建立了适合本系统的空间数据索引结构，通过MapInfoProfessinal8.5中的EasyLoder工具将现有的。tab格式的地图数据上载到OracleSpatial中。为了提高系统空间数据检索的效率，重点研究了四叉树和R树两种空间数据索引算法，通过试验比较两种索引结构在建树、查找、删除等方面的性能差别，分析R树索引算法更适合于本系统，并且将R树索引算法应用于系统数据的查找中。最后，利用Java语言中的JDBC将前面设计好的数据库与应用程序连接起来，同时为了提高应用系统数据库连接和访问的效率，在应用JDBC数据库连接技术的基础上设计并实现了一个数据库连接池。3.学位论文牛跃红公交数据建模与公交线路查询系统开发2005随着城市交通的迅猛发展，交通问题已成为各国政府面临的首要问题，建立智能交通系统，将先进的地理信息技术引入城市道路交通管理已是必由之路。公交系统作为城市交通的主要组成部分，理应走在信息化建设的前沿。地理信息系统(GIS，GeographicalInformationSystem)以其丰富的地理信息可视化表现功能、空间分析功能以及空间数据库管理功能为公交网络的信息化提供了强有力的技术支撑。昆明作为云南省省会，是全省政治、文化、科技、教育和交通的中心，也是中国西南地区通向东南亚的一级口岸城市。近年来，昆明市城市建设与交通飞速发展，城市面貌日新月异，交通问题也日趋突出。城市公共交通的建设和服务是城市建设的重要内容和先导，在优先发展公共交通的同时，提高公共交通的服务水平是非常必要的，因此建立一个方便、快捷的公交线路查询系统是昆明市公交发展的迫切需求，对确立城市公交主体地位及推动昆明市信息化建设、宣传城市形象具有积极的作用。论文以交通地理信息系统(GIS-T)技术为研究的科学依据，并借鉴国内外相关的研究成果，对GIS技术和空间数据技术进行深入的分析与研究，基于全新的面向对象的空间数据模型——Geodatabase设计并构建昆明市公交网络数据模型，实现了空间数据和属性数据在关系数据库管理系统中统一而有效的管理，突破了空间数据与属性数据分别存储的常规模式，在理论上保证了数据的完整性和数据共享。论文对最短路径算法——Dijstra算法进行了深入的分析和研究，针对GIS以及公交数据的特点，提出了一种新的适合公交查询的算法，并对改进算法的时间复杂度进行了分析。论文在对基于ArcObjects的GIS集成开发技术进行深入探讨的基础上，对GIS的应用开发方式进行比较，重点对ArcObjects的高级通用组件Mapcontrol进行研究和应用。利用ArcObjects组件进行GIS二次开发，依托VB平台，脱离了ArcMap应用框架开发完成昆明市公交线路查询系统。该系统实现了昆明公交线路快速、准确的可视化查询，具有较强的实用价值，是城市交通智能化发展必不可少的组成部分。论文第一章介绍了系统的开发背景。第二章主要介绍了GIS技术以及空间数据模型。第三章对公交网络数据模型进行深入分析。第四章介绍了一种全新的面向对象的空间数据模型——Geodatabase，并对公交网络数据进行建模。第五章对公交网络最短路径算法进行分析，提出了适合公交查询的改进算法。第六章介绍了基于ArcObjects的GIS应用二次开发技术。第七章介绍了系统分析与设计，并基于VB平台实现。第八章对本系统进行了总结与展望。4.期刊论文史志敏.高晖.富斌.王彦广.SHIZhi-min.GAOHui.FUBin.WANGYan-guangAR2W2-SFC模型的快速实现与研究-交通运输系统工程与信息2006,6(2)GIS技术在ITS中的成功应用在于对海量空间地理数据的管理,对空间数据的合理组织及快速的空间对象检索.为空间数据建立索引是管理空间数据、提高检索速度的一个重要方面.本文在AR2W2-SFC曲线模型的基础上,利用标签方法在算法上实现了该曲线模型,并将该模型应用于空间索引.通过实验研究发现,在四叉树高度较低的情况下,AR2W2-SFC曲线作为点对象的空间索引的性能优于Hilbert曲线.5.学位论文翟长江基于GIS的智能交通中空间信息技术研究2003智能交通系统(IntelligentTransportationSystems,ITS),就是在现有的交通状况下,充分利用现代高新技术进行合理的交通需求分配和管理,通过卫星导航系统、汽车自动引路系统、交通信息通信系统(VTCS)、视频监控和计算机管理等多种技术手段,将整个路网的通行能力迅速提高,实现安全、快速、便捷运输目的的一种交通综合治理方案.智能交通中,空间信息系统设计就是根据不同的应用目的和用户要求,在一个给定的应用环境中,确定最优的数据模型、处理模式、存储结构、存取方法,建立能反映现实世界的地理实体空间信息之间的联系,满足用户需求,用能被一定的DBMS接受,同时能实现系统目标并有效地存取、管理数据的空间信息系统.该文首先讨论智能交通的内涵、模型和服务内容,接着探讨了ITS技术的应用领域及GIS技术.着重分析了空间数据的采集、分析和管理,GIS数据系统集成,探讨了多源空间数据无缝集成(SIMS)技术.理论应该和应用系统开发相辅相成.该文最后,用两种方法进行了ITS空间数据信息系统开发.一是利用商业GIS软件Mapinfo解决,二是利用控件语言MapObjects开发.展望今后发展趋势,并提出相应的研究对策.6.学位论文袁小群面向ITS的多层次数字地图系统设计与实现2006交通问题已成为各国政府面临的首要问题之一。目前，以欧洲、美国、日本为代表的各发达国家已经逐渐从主要依靠扩大路网规模来解决日益增长的交通需求，转移到建立智能交通系统(ITS)，以达到大幅度提高交通运输网的通行能力和服务质量，减少环境污染的目的。我国ITS的研究与应用起步较晚，但发展非常迅速，科技部已将ITS列为国家重点建设规划之一，北京、上海等发达城市已纷纷着手建立ITS。数字地图系统是ITS的核心组成部分，无论是车辆定位与导航系统还是交通控制系统都离不开数字地图系统。ITS要求数字地图系统基于多层次的地理框架，为ITS提供全方位的交通数据和决策支持。因此，建立面向ITS的多层次数字地图系统具有重要的意义。本文以GIS技术、空间数据库技及GIS开发技术为支撑，研究并开发面向ITS的多层次数字地图系统。论文前半部分着重讨论数字地图系统的空间数据模型与数据建模，后半部分则重点阐述数字地图系统的设计与实现。论文首先介绍空间数据模型，然后以公交网络层为例，阐述多层次数字地图系统的概念模型。在逻辑建模方面，论文在对传统建模方法进行分析和研究的基础上，提出一种新的公交数据模型，并采用面向对象技术，基于ArcGIS的CASE工具和UML模型图，建立多层次数字地图系统的数据模型，并完成空间数据库的设计与实现。目前电子地图中使用的外业探测数据大部分是以文本文件的格式存储，而文本格式的数据不能直接被ArcGIS使用，因此需要特殊的方法来实现批量文本格式数据的导入。本文介绍一种基于ArcObject实现的将批量文本格式数据直接导入Geodatabase的方法。针对不同数据源坐标系不同的问题，本文提出一种实用的坐标转换算法，实现了小范围内任意不同坐标系下空间数据的坐标转换。最后，针对目前已有的公交查询系统存在查询界面不直观，查询结果有限，提供信息不全等问题，本文提出一种新的公交网络查询算法，并基于数字地图系统的公交网络层，以ArcGISEngine为开发环境，实现了昆明市公交线路查询系统。7.期刊论文夏英.甘红梅.XIAYing.GANHong-mei基于空间数据与流数据集成管理的交通实时监控系统设计与实现-数字通信2009,36(1)实时交通数据以流的形式持续快速到达,智能交通系统在地理空间数据的基础上处理实时交通数据.从数据存储、数据查询等角度来看,传统关系数据库技术在同时处理空间数据和流数据方面具有不足.基于GIS的实时交通监控原型系统集成现有的空间数据和流数据管理技术,支持静态查询、连续查询和混合查询,为交通用户提供高质量的服务.8.学位论文曹守明智能交通系统的共用信息平台的研究2008发展智能交通系统是解决城市交通拥挤等交通问题的有效途径之一。共用信息平台建设是智能交通系统的关键组成部分，它是进行指挥调度、车辆监控、方便用户出行、有效进行路径规划和路径诱导等的基础和平台。目前的共用信息平台技术，主要基于CORBA的共用信息平台、基于J2EE的共用信息平台和虚拟共用信息平台等，其中以基于CORBA的共用信息平台应用较为广泛，但其在实际应用中也存在一些问题，如成本较高、开发周期比较长等。因此，智能交通系统的未来发展方向之一，就是继续研究和完善共用信息平台技术。信息处理是共用信息平台的核心功能之一。其方法和技术研究在世界上属于正在开发的领域，现在应用较多方法和技术包括数据质量控制、数据集成、数据压缩和抽样存储、数据融合，但还没有一个完备的解决方案。存在不完整的、含噪声的和不一致的数据是海量交通数据所形成的交通数据库的共有特点。论文对此类数据预处理进行了分析和研究。通过对故障数据识别的研究，提出一种数据质量控制算法。其目的是提高数据质量，从而提高信息处理的效率和结果的质量。论文在分析讨论基于CORBA的共用信息平台、基于J2EE的共用信息平台以及虚拟共用信息平台的基础上，结合当前的发展趋势和各自特点，提出了基于CORBA的分布式数据库与数据融合集成化综合数据库共享为基础的共用信息平台体系框架。在交