交通信息網格的關鍵服務技術研究.pdf

1、ITS(智能交通系統(tǒng))是改善交通擁堵的有效手段，但現有的ITS分散獨立系統(tǒng)形成了大量的交通信息孤島，不能提供良好的綜合交通信息服務。網格計算技術是近幾年來國內外新興的技術，它可以有效地解決ITS中傳統(tǒng)技術不能解決的問題。交通信息網格是將網格技術應用于交通信息服務，提升交通服務水平和質量的一種軟件系統(tǒng)。交通信息網格具有分布性、異構性、動態(tài)性、自治性、協同性等網格特征，是實踐和驗證信息網格關鍵技術的典型應用。交通信息網格實現交通

2、信息應用層面的互聯互通、交通專網和公網內的資源共享和協同工作，能夠顯著提高資源利用率和交通信息服務水平；實現多源交通數據采集與整合、海量分布數據處理、區(qū)域路況預測、最優(yōu)出行方案、并行交通仿真、服務點播與展示等，為移動或因特網用戶提供交通信息點播服務，為政府提供交通管理輔助決策方案。本文綜述了網格技術和ITS的研究現狀，研究了交通信息網格中的關鍵服務技術，包括交通信息網格的體系結構、多源交通數據集成及虛擬數據庫服務模型、基于

3、流動GPS數據的動態(tài)路況建模及其并行算法、最優(yōu)出行方案及其算法等，最后給出了交通信息網格的設計與實現。本文工作的主要貢獻在于以下幾個方面：(1) 提出了基于OGSA(開放網格服務結構)的交通信息網格體系結構。提出了交通信息網格的概念模型、交通網格參考框架標準、以及面向OGSA的高級交通信息服務規(guī)范，提出了交通信息網格結構及其服務體系結構。(2) 實現了多源交通數據的集成與融合及提出了基于OGSA的交通數據虛擬數據庫訪問

4、模型。定義了流動車輛GPS消息格式，以及批量GPS數據包的格式，分析了交通信息服務相關數據的概念關系，定義了各種數據表的組織方式，提出了基于網格環(huán)境下的交通數據二級存儲模式，以及實現數據集成與訪問的網格虛擬數據庫模型。(3) 實現了基于流動車輛GPS數據的交通路況建模及其并行算法。分別基于非線性回歸方法和主曲線方法，利用流動車輛GPS數據實現了交通路況的建模。提出了基于海量交通GPS數據建模的并行算法，該算法的數據調度控制

5、使得各分布式結點機能有效的完成路況建模，且計算負載相對均衡。(4) 提出并實現了基于網格環(huán)境下最優(yōu)出行方案及其算法。根據城市路網中心區(qū)域道路密集的特征，提出了路網的中心分割法，并在此基礎上分析并分別提出了兩種最優(yōu)靜態(tài)出行計算模型及其并行算法。提出了一種最優(yōu)動態(tài)出行方案的啟發(fā)式模型及其算法。該算法可以求出在動態(tài)網絡下最短行程時間的路徑，效率比全局動態(tài)路徑最優(yōu)解算法高出幾個數量級。(5) 設計了交通信息網格系統(tǒng)。提出了網格