一种基于云计算的道路施工警示管理系统的制作方法

本发明涉及云计算，尤其涉及一种基于云计算的道路施工警示管理系统。

背景技术：

1、云计算技术领域涉及通过互联网提供按需访问计算资源（如服务器、存储、数据库、网络、软件、分析等）的模型，用户可以远程访问资源，而无需管理物理服务器或运行自己的数据中心。云计算支持可伸缩性、灵活性和成本效率，使得用户能够快速扩展资源以满足需求的变化，只需为实际使用的资源付费。广泛应用于各个行业和领域，从数据存储和备份，到复杂的大数据分析、人工智能、物联网项目和在线软件提供等。

2、其中，基于云计算的道路施工警示管理系统是一种利用云计算技术来提高道路施工区域安全性和通行效率的解决方案，该系统的主要目的是通过实时收集、处理和分析施工区域的数据，自动化生成并发布警示信息，减少交通事故、优化交通流量和提高道路使用效率。通过集中处理大量数据，该系统能够实时监控施工现场的状况，快速响应各种突发情况，确保施工人员和过往车辆的安全。

3、传统基于云计算的道路施工警示管理系统在处理施工区域的动态监测、空间分布分析以及交通影响预测方面存在明显不足，缺乏实时图像优化处理导致施工区域内设备和人员位置的辨识不够准确，影响施工影响分析的质量和效率，未能精确预测施工对周边交通流量的影响，导致交通调度策略无法有效地缓解拥堵，进而影响道路的使用效率，传统系统在警示信息发布方面，由于缺乏高效的多渠道发布机制，无法确保警示信息的及时传达和广泛覆盖，限制公众对施工区域潜在风险的认识，影响道路施工区域安全性和通行效率。

技术实现思路

1、本技术通过提供了一种基于云计算的道路施工警示管理系统，解决了传统基于云计算的道路施工警示管理系统在处理施工区域的动态监测、空间分布分析以及交通影响预测方面存在明显不足，缺乏实时图像优化处理导致施工区域内设备和人员位置的辨识不够准确，影响施工影响分析的质量和效率，未能精确预测施工对周边交通流量的影响，导致交通调度策略无法有效地缓解拥堵，进而影响道路的使用效率，传统系统在警示信息发布方面，由于缺乏高效的多渠道发布机制，无法确保警示信息的及时传达和广泛覆盖，限制公众对施工区域潜在风险的认识，影响道路施工区域安全性和通行效率的问题。

2、鉴于上述问题，本技术提供了一种基于云计算的道路施工警示管理系统。

3、本技术提供了一种基于云计算的道路施工警示管理系统，其中，所述系统包括；

4、实时施工监测模块收集无人机航拍和地面监控设备的视频流，辨识施工区域动态，识别设备和人员位置，实时更新施工进度状态，得到施工动态数据库；

5、施工影响分析模块分析所述施工动态数据库中的位置数据，获取施工区域实时图像和数据，使用空间分析技术，识别施工设备和人员分布范围，计算施工活动对周边道路网络的影响程度，评估施工对交通流量的潜在影响，包括道路封闭情况，根据分析结果，生成交通影响图谱；

6、交通模式识别模块利用所述交通影响图谱，监测对应时间段内的交通流量数据，识别差异化时间、差异化路段的交通流量模式，区分高峰与非高峰期，得到交通流态势图；

7、紧急事件处理模块根据所述交通流态势图，监控突发事件，包括事故和拥堵，标定事件位置，评估影响程度，构建初步响应措施，建立事件响应指令集；

8、交通调度策略模块依据所述事件响应指令集，通过实时交通数据分析，确定受施工影响的路段和交通流量变化趋势，采用模拟交通流的方法，预测差异化调度策略下的交通流改善效果，调整信号灯时长和设置临时交通指示，评估调度策略，生成交通调度优化方案；

9、警示信息定制模块根据所述交通调度优化方案，设计警示信息，包括施工时间、影响区域、确定绕行路线，针对差异化用户群体警示内容，得到定制化警示信息集；

10、多渠道警示发布模块利用所述定制化警示信息集，利用云计算技术提升性能，在社交媒体、电子路牌和移动应用渠道上发布信息，构建综合反馈监控记录；

11、效果监测与调整模块分析所述综合反馈监控记录和用户反馈，在云计算平台下分析道路施工警示管理的所述综合反馈监控记录和用户反馈，通过监控警示效果和交通状况变化，调整警示策略和内容，优化后续警示效率，建立策略调整方案。

12、优选的，所述实时施工监测模块包括视频内容解析子模块、位置与身份标定子模块、进度状态构建子模块；

13、所述视频内容解析子模块对无人机航拍与地面监控设备捕获的视频流进行帧提取，分割施工区域与非施工区域，利用颜色与移动特征区分静态背景与动态施工活动，生成施工区域动态图集；

14、所述位置与身份标定子模块利用施工区域动态图集，对帧内的物体进行形状与运动路径分析，区分设备与人员，对人员与设备的位置进行标定，并将标定点与帧中的位置进行比对，跟踪移动路径，得到位置跟踪图；

15、所述进度状态构建子模块基于位置跟踪图，分析设备使用频率与人员活动区域，将数据与施工计划进行对比，识别当前施工阶段与预定计划的偏差，更新施工进度，记录进度变化数据，建立施工动态数据库。

16、优选的，所述施工影响分析模块包括图像质量优化子模块、空间分布分析子模块、交通影响预测子模块；

17、所述图像质量优化子模块从施工动态数据库中提取施工区域的实时图像，调整亮度和对比度匹配分析需求，应用边缘处理强化施工区域与周边环境的边界，生成优化后图像集；

18、所述空间分布分析子模块对优化后图像集进行解析，标记施工设备和人员的轮廓，计算在图像中的空间位置，利用轮廓和位置数据估算施工设备和人员在实时施工区域内的分布，得到施工区域分布密度图；

19、所述空间分布分析子模块的执行公式如下；

20、，

21、其中，为加权后的图像梯度的幅值，和为图像在水平和垂直方向上的梯度，和为水平和垂直方向的加权系数，为调节因子，为sobel算子的核大小，为梯度方向的敏感度，为根据核大小和梯度方向敏感度调整的函数。

22、所述交通影响预测子模块基于施工区域分布密度图，分析施工区域与周边道路网络的对应位置，通过判断施工区域对道路的占用情况，预测施工对周边交通流量的影响，建立交通影响图谱。

23、优选的，所述交通模式识别模块包括流量数据获取细化子模块、时间流量区分子模块、交通动态映射子模块；

24、所述流量数据获取细化子模块基于交通影响图谱，实施定点监测与区域扫描，收集目标时间段内路段的车辆通行数量，参照天气、事件的因素对流量的影响，进行数据筛选，得到细化后流量数据集；

25、所述时间流量区分子模块分析细化后流量数据集，识别车流量在差异化时间段的变化趋势，通过设置流量阈值区分工作日与非工作日，高峰期与非高峰期的流量模式，生成时间段流量图；

26、所述交通动态映射子模块根据时间段流量图，通过分层显示将差异化时间段的交通流量特征叠加映射到城市路网图上，标识关键路段的流量状态，建立交通流态势图。

27、优选的，所述紧急事件处理模块包括事件定位子模块、影响深度分析子模块、紧急措施制定子模块；

28、所述事件定位子模块通过分析交通流态势图中的异常流量变化，结合路网的实时图像监控，标定事故和拥堵发生的位置，参照事件发生的时间和持续性，生成事件位置信息；

29、所述影响深度分析子模块根据事件位置信息，评估事件对周边路网和交通流量的影响，包括分析事件对交通延时、路线可用性的影响，得到事件影响分析结果；

30、所述紧急措施制定子模块基于事件影响分析结果，规划和构建紧急响应措施，包括临时交通管制、公众通知与警示、绕行路线的设定，建立事件响应指令集。

31、优选的，所述交通调度策略模块包括实时数据解析子模块、交通流模拟子模块、信号与指示优化子模块；

32、所述实时数据解析子模块基于事件响应指令集，分析实时交通数据，识别施工影响路段和周边路网的流量变化，收集时间、地点、流量趋势信息，参照天气、事件的外部因素，生成流量分析结果；

33、所述交通流模拟子模块依据流量分析结果，应用交通流模拟技术预测差异化调度策略对流量改善的效果，分析策略对拥堵缓解的潜在贡献，得到策略模拟评估结果；

34、所述交通流模拟子模块的执行公式如下；

35、，

36、其中，为适应度函数，为权重系数，为车流密度，为平均延误时间，为拥堵长度的最大值，为平均车速；

37、所述信号与指示优化子模块基于策略模拟评估结果，修改信号灯时序和发布临时交通指令，设计路线引导和交通管制措施，优化通行效率和安全性，建立交通调度优化方案。

38、优选的，所述警示信息定制模块包括信息框架设计子模块、目标用户分析子模块、警示内容定制子模块；

39、所述信息框架设计子模块梳理交通调度优化方案的关键信息，包括施工时间段、受影响区域和方案的绕行路线，构建信息的基础框架，并规划信息的传达结构和渠道，生成信息框架方案；

40、所述目标用户分析子模块依据信息框架方案，分析差异化用户群体的接收习惯和需求，包括司机、行人和附近居民，参照信息敏感度的差异，得到用户特性分析结果；

41、所述警示内容定制子模块根据用户特性分析结果，针对差异化目标群体设计警示信息内容，调整信息的语言和表现形式提升警示效果，建立定制化警示信息集。

42、优选的，所述多渠道警示发布模块包括信息发布准备子模块、发布效率优化子模块、反馈监控与记录子模块；

43、所述信息发布准备子模块分析定制化警示信息集的内容，通过社交媒体、电子路牌和移动应用的渠道，制定信息格式与传播方案，生成多渠道发布计划；

44、所述发布效率优化子模块依据多渠道发布计划，应用云计算调整信息处理流程，提升发布过程的性能和效率，确定最优发布时机和频率，得到发布效率优化策略；

45、所述反馈监控与记录子模块基于发布效率优化策略，选定渠道执行信息发布，并实时监控信息传播的覆盖范围和用户反馈，收集和分析数据评估发布效果，建立综合反馈监控记录。

46、优选的，所述效果监测与调整模块包括警示信息影响分析子模块、实时交通状态监测子模块、警示策略调整子模块；

47、所述警示信息影响分析子模块在云计算平台上处理和分析综合反馈监控记录中的数据和用户反馈，评估警示信息对于目标受众的到达率和反应，衡量信息传播的有效性，生成信息影响结果；

48、所述实时交通状态监测子模块基于信息影响结果，使用实时交通监控数据监控道路施工区域和周边交通流的变化，分析警示信息发布前后的交通状况差异，得到交通流变化分析结果；

49、所述警示策略调整子模块依据交通流变化分析结果，评估和调整警示信息策略和内容，优化未来时间段内的警示信息效率和效果，制定警示措施，建立策略调整方案。

50、本技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

51、通过引入实时施工监测、空间分布分析以及交通影响预测技术，提高道路施工区域安全性和通行效率，若施工动态数据库中的实时图像经过图像质量优化子模块处理，则能够更准确地辨识施工区域内的设备和人员位置，直接促进施工影响分析模块在计算施工活动对周边道路网络影响程度时的准确性和效率，若交通影响预测子模块基于施工区域分布密度图成功预测施工对周边交通流量的影响，则可实现对交通调度策略的精确优化，显著缓解拥堵状况并提升道路使用效率，多渠道警示发布模块的引入，确保警示信息的及时性和广泛覆盖，有效提高公众的安全意识和道路施工区域的通行效率。

52、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。