基于数据分析技术的道路引导系统及方法与流程

本发明涉及道路引导，具体为基于数据分析技术的道路引导系统及方法。

背景技术：

1、随着现代都市的迅速扩张，交通问题日益受到关注，智慧交通的概念逐渐深入人心。在这一变革的浪潮中，全发光灯牌的应用为城市交通带来新的转机，传统的路牌在夜间或恶劣天气下往往难以辨认，给市民的出行带来诸多不便，尤其是在车速较快的高速公路上，给车辆驾驶人员的人身安全带来了极大的威胁；而全发光灯牌的应用使得驾驶人员即便在复杂的环境中也可清晰的了解道路行径方向，减少了因道路不熟悉引导牌不清楚情况下带来的事故可能；但与此同时对道路引导灯牌的维护工作显得十分重要，如何有效的监测道路引导灯牌在使用寿命特征影响下的亮度情况以及在不同环境下对道路交通的影响情况，基于此使用人工监测需要耗费大量精力物力，并且人工的精确性较差稳定性较低，所以急需利用现代化技术解决这一问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于数据分析技术的道路引导系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于数据分析技术的道路引导方法，包括以下分析步骤：

3、步骤s100：将道路引导设备初始投放至同一监测路段记录各类道路环境下的应用参数作为额定参数，道路环境是指道路引导系统连接的监测设备对空气质量和道路光线做出的环境评估；调取监测周期内以每一类道路环境为分析场景下的应用参数并生成参数记录表，筛选参数记录表中的异动参数；

4、步骤s200：获取监测路段记录异动参数的响应周期，响应周期是指每一类道路环境下道路引导设备记录异动参数时刻距离初始投放时刻的间隔周期，基于响应周期计算每一类道路环境对应的条件稳定指数；

5、间隔周期越长说明对应道路环境下的道路引导设备使用安全系数越高；

6、步骤s300：提取同一监测路段在响应周期内记录的交通事件，交通事件由道路引导系统连接的监控设备进行监测，基于每一类道路环境对应的条件稳定指数结合交通事件，计算每一类道路环境对应的风险程度评估值；

7、步骤s400：将同一监测路段内各类道路环境按照对应风险程度评估值进行从大到小的顺序排序生成风险序列，提取风险序列第一的道路环境作为对应监测路段的预警环境，并基于天气预测数据结合异动参数在预警环境来临前进行预警响应。

8、进一步的，筛选参数记录表中的异动参数包括以下具体步骤：

9、步骤s110：监测周期为至少记录n个不同应用参数的周期时长；参数记录表以时间发展顺序进行记录，提取各参数记录表中每一应用参数记录对应监测周期内的时长为单元周期，提取单元周期内监测路段在对应道路环境下的交通事件，交通事件是指以道路引导设备为中心、道路引导设备的最大可视化距离l为半径所构成的最大直径内记录的交通事故和路线行径错误事件；路线行径错误事件是指在最大直径内记录同一车辆在同一监测路段时长阈值内记录两次同向行驶行为，且首次记录车辆行径路线与二次记录行径路线不同；

10、步骤s120：提取参数记录表中额定参数记录单元周期内的交通事件个数n1以及相同单元周期内对应监测路段所处总路段发生的交通事件个数n2，计算各类道路环境对应额定参数下的事故发生率a，a=n1/n2；将额定参数下的事故发生率作为额定发生率；按序计算参数记录表中每一应用参数对应的事故发生率a0；

11、步骤s130：将参数记录表中每一应用参数的事故发生率分别与额定发生率进行做差计算，得到额定差值c，c=a0-a；标记首个额定差值为正数的应用参数为待分析参数，提取待分析参数相邻后记录应用参数的额定差值为待分析差值，若待分析参数的额定差值大于等于预设差值且小于待分析差值时，则标记待分析参数为对应道路环境中参数记录表的异动参数；若不满足上述判断条件，依次遍历分析参数记录表中每一应用参数，直至输出满足上述判断条件的应用参数为异动参数。

12、进一步的，计算每一类道路环境对应的条件稳定指数包括以下步骤：

13、获取监测路段记录各类道路环境记录响应周期的最大值tmax，利用公式：

14、b=t/tmax

15、计算监测路段每一类道路环境对应的条件稳定指数，其中t表示监测路段记录每一类道路环境下的响应周期。

16、条件稳定指数越大说明对应道路环境的道路引导设备的稳定性能越高，且条件稳定指数为1时说明对应道路环境为同一监测路段下使得道路引导设备稳定性能最高的道路环境。

17、进一步的，步骤s300包括以下具体过程：

18、获取第i类道路环境对应的条件稳定指数bi以及对应异动参数记录的事故发生率ai，利用公式：

19、yi=k1(1-bi)+k2ai

20、计算第i类道路环境对应的风险程度评估值yi；其中k1表示条件稳定指数bi对应的参考系数，k2表示事故发生率ai对应的参考系数。

21、进一步的，步骤s400包括以下具体过程：

22、实时获取提前至少一天监测路段评估的天气预测数据，当天气预测数据与预警环境数据相似度大于等于相似度阈值时，获取监测路段对应道路引导设备记录的实时应用参数；

23、提取监测路段存储记录的异动参数，当实时应用参数小于等于异动参数时，输出道路引导设备存在异常风险并预警响应；

24、当实时应用参数大于异动参数时，获取监测路段对应道路引导设备的实时响应周期，当实时响应周期大于等于历史计算的响应周期时，输出道路引导设备存在异常风险并预警响应；当实时响应周期小于历史计算的响应周期时，继续监测；

25、除去预警环境外的剩余类型道路环境基于道路设备维保周期进行维保。

26、基于数据分析技术的道路引导系统，包括额定参数选定模块、异动参数分析模块、条件稳定指数分析模块、风险程度评估值分析模块和预警响应模块；

27、额定参数选定模块用于将道路引导设备初始投放至同一监测路段记录各类道路环境下的应用参数作为额定参数；

28、异动参数分析模块用于筛选参数记录表中的异动参数；

29、条件稳定指数分析模块用于基于响应周期计算每一类道路环境对应的条件稳定指数；

30、风险程度评估值分析模块用于分析每一类道路环境对应的风险程度评估值；

31、预警响应模块用于提取风险序列第一的道路环境作为对应监测路段的预警环境，并基于天气预测数据结合异动参数在预警环境来临前进行预警响应。

32、进一步的，异动参数分析模块包括参数记录表生成单元、交通事件提取单元、事故发生率计算单元和额定差值分析单元；

33、参数记录表生成单元用于调取监测周期内以每一类道路环境为分析场景下的应用参数并生成参数记录表；

34、交通事件提取单元用于提取各参数记录表中每一应用参数记录对应监测周期内的时长为单元周期，提取单元周期内监测路段在对应道路环境下的交通事件；

35、事故发生率计算单元用于基于交通事件提取个数按序计算参数记录表中每一应用参数对应的事故发生率；

36、额定差值分析单元用于将参数记录表中每一应用参数的事故发生率分别与额定发生率进行做差计算，得到额定差值，标记首个额定差值为正数的应用参数为待分析参数，提取待分析参数相邻后记录应用参数的额定差值为待分析差值，若待分析参数的额定差值大于等于预设差值且小于待分析差值时，则标记待分析参数为对应道路环境中参数记录表的异动参数；若不满足上述判断条件，依次遍历分析参数记录表中每一应用参数，直至输出满足上述判断条件的应用参数为异动参数。

37、进一步的，风险程度评估值分析模块包括数据提取单元和风险程度评估值计算单元；

38、数据提取单元用于提取道路环境对应的条件稳定指数以及对应异动参数记录的事故发生率；

39、风险程度评估值计算单元用于计算道路环境对应的风险程度评估值。

40、进一步的，预警响应模块包括天气预测数据获取单元、实时比较分析单元和响应监测单元；

41、天气预测数据获取单元用于实时获取提前至少一天监测路段评估的天气预测数据；

42、实时比较分析单元用于在天气预测数据与预警环境数据相似度大于等于相似度阈值时，获取监测路段对应道路引导设备记录的实时应用参数；提取监测路段存储记录的异动参数，当实时应用参数小于等于异动参数时，传输信号至响应监测单元；在实时应用参数大于异动参数时，获取监测路段对应道路引导设备的实时响应周期，当实时响应周期大于等于历史计算的响应周期时，传输信号至响应监测单元；

43、响应监测单元用于接受信号对道路引导系统及设备进行预警响应。

44、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过对道路引导设备限定对应监测路段，并基于监测路段上存在的各种道路环境进行分类分析，记录道路引导设备对应参数在各道路环境中的记录表，结合监测路段在对应道路环境发生时间范围内的事件记录来分析设备参数对道路交通的影响程度，从而实现对设备状态的实时评估，并且在同一监测路段记录多种道路环境时，本技术可以有效的分析出影响道路交通情况严重程度最高的道路环境，并实时监测此类道路环境，对道路引导设备做出状态评估，最大程度的降低由于设备影响造成的道路风险事件的发生。