本發(fā)明涉及交通信號控制領(lǐng)域，尤其是一種微觀交通信號控制數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著城市化進程的推進與社會經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展，交通信號控制系統(tǒng)得到廣泛應用。交通信號機運行的可靠性和穩(wěn)定性直接關(guān)系到城市道路的交通運行秩序，因此，交通管理部門在運用信號控制機等設(shè)備的同時也需承擔起設(shè)備的運行維護工作。目前，對于交通信號控制系統(tǒng)運維管理偏重于前端設(shè)備的在線檢測以及故障維修信息管理，忽略了對于交通信號控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的精細化管理。

交通信號控制機的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括靜態(tài)設(shè)備數(shù)據(jù)以及動態(tài)的控制方案。當前的信號控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對路網(wǎng)布設(shè)靜態(tài)設(shè)備數(shù)據(jù)的批量管理，以及信號控制參數(shù)、信號控制相位、信號控制實施時段等動態(tài)控制方案的配置、管理與下發(fā)執(zhí)行。在信號控制系統(tǒng)的運行機制下，前端信號機與指揮中心通訊機連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)崟r傳輸，接收信號控制方案執(zhí)行指令，按配置的控制參數(shù)執(zhí)行相應的燈色、實施相位切換。信號控制系統(tǒng)能夠提供信號機執(zhí)行的信號控制方案參數(shù)，卻無法實現(xiàn)更微觀的數(shù)據(jù)管理，即絕對時間刻度上對應的信號機燈色狀態(tài)，這也為精細化的交通運行管理提供了障礙。例如，在路口電子警察實行非現(xiàn)場執(zhí)法抓拍時，因環(huán)境等狀況造成信號機燈色與車輛闖紅燈行駛圖像未能同框，將影響執(zhí)法審核者的判斷，亦影響執(zhí)法電子證據(jù)的嚴謹性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種微觀交通信號控制數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測方法及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)信號控制數(shù)據(jù)的綜合管理，為交通執(zhí)法管理平臺提供輔助支撐數(shù)據(jù)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種微觀交通信號控制數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測方法，包括如下步驟：

(1)數(shù)據(jù)采集：采集信號機基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；根據(jù)信號機的運行動態(tài)，生成微觀信號控制數(shù)據(jù)；

(2)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測預處理：根據(jù)交通信號控制數(shù)據(jù)基礎(chǔ)特性制定數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測規(guī)則，以單個信號機為檢測單元，將微觀信號控制數(shù)據(jù)投射于單位時間的絕對時間軸，即在存在微觀信號控制數(shù)據(jù)的時刻點標記其對應的階段切換信號，逐一檢測對應設(shè)備微觀控制數(shù)據(jù)的缺失、重復、連續(xù)性、一致性，對異常數(shù)據(jù)進行標記；

(3)數(shù)據(jù)處理應用：對采集的微觀信號控制數(shù)據(jù)處理分析應用，若為異常微觀交通信號控制數(shù)據(jù)，對異常的數(shù)據(jù)做無效處理，檢測異常設(shè)備，對異常設(shè)備進行預警，整合有效數(shù)據(jù)，建立微觀交通信號控制數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)微觀信號管理應用。

優(yōu)選的，步驟(1)中，信號機基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括信號機編號、信號機位置、信號機控制方案，微觀信號控制數(shù)據(jù)字段包括交通信號機控制階段切換時刻及其切換狀態(tài)，其中切換狀態(tài)包括信號燈燈色以及對應燈色的起始或結(jié)束信號。

優(yōu)選的，步驟(2)具體包括如下步驟：

(21)重復/缺失數(shù)據(jù)檢測：檢測各標記時刻點是否存在信號標記數(shù)量不等于二的階段切換信號，若存在，將該時刻點做異常標記，該點存在數(shù)據(jù)缺失或重復質(zhì)量問題，否則，轉(zhuǎn)入步驟(22)；

(22)連續(xù)檢測：檢測存在兩條標記記錄的時刻點所對應的階段切換信號是否分別為起始與結(jié)束，若均為起始或均為結(jié)束，則該時刻點前后信號階段不連續(xù)，標記為異常；否則，轉(zhuǎn)入步驟(23)；

(23)相位檢測：檢測存在兩條不同切換信號的時刻點所對應的信號燈色是否一致，若燈色一致，則該時刻點數(shù)據(jù)異常；否則，轉(zhuǎn)入步驟(24)；

(24)階段時長檢測：檢測燈色階段時長是否超出信號周期時長，若超出周期時長，則該階段的微觀交通信號控制數(shù)據(jù)異常；否則，轉(zhuǎn)入步驟(25)；

(25)一致性檢測：檢測起始信號標記時刻對應的信號控制相位是否存在位于不同進口道的轉(zhuǎn)向車道組同階段放行的情況，若存在，檢測同階段放行信號機的微觀交通信號控制數(shù)據(jù)是否一致，若不一致，則該階段的微觀交通信號控制數(shù)據(jù)異常；若不存在不同進口道轉(zhuǎn)向車道組同階段放行情況，檢測放行情況與交通信號控制系統(tǒng)信號相位方案是否一致，若不一致，則該階段的微觀交通信號控制數(shù)據(jù)異常；否則，轉(zhuǎn)入步驟(3)。

優(yōu)選的，步驟(3)具體包括如下步驟：

(31)統(tǒng)計異常數(shù)據(jù)次數(shù)及頻率，根據(jù)設(shè)備異常閾值對異常數(shù)據(jù)檢測，若超過異常數(shù)據(jù)次數(shù)及頻率，則進行異常預警，推測設(shè)備故障、網(wǎng)絡(luò)異常的問題，修復故障信號機設(shè)備，否則轉(zhuǎn)入步驟(32)；

(32)移除異常微觀交通信號控制數(shù)據(jù)，保留有效的微觀交通信號控制數(shù)據(jù)，整合路口微觀交通信號控制數(shù)據(jù)，形成信號控制數(shù)據(jù)庫，與交通執(zhí)法管理平臺對接，提供輔助支撐數(shù)據(jù)。

相應的，一種微觀交通信號控制數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)檢測模塊、數(shù)據(jù)管理模塊和數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊，所述的交通數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)檢測模塊、數(shù)據(jù)管理模塊以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊依次連接。

優(yōu)選的，數(shù)據(jù)采集模塊與交通信號控制系統(tǒng)以及交通信號機對接，實現(xiàn)信號機基礎(chǔ)信息管理以及微觀交通信號控制數(shù)據(jù)采集；信號機基礎(chǔ)信息管理與交通信號控制系統(tǒng)對接，接入信號機基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；信號控制數(shù)據(jù)采集，通過接入交通信號機，對系統(tǒng)管轄范圍內(nèi)的所有信號機進行實時監(jiān)測，對信號控制數(shù)據(jù)自動采集錄入，建立交通信號機控制數(shù)據(jù)庫。

優(yōu)選的，數(shù)據(jù)檢測模塊根據(jù)上述的微觀交通信號控制數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測方法對采集的交通信號控制數(shù)據(jù)進行質(zhì)量檢測，對信號機設(shè)備數(shù)據(jù)缺失情況、重復情況、一致性情況逐一檢測，以數(shù)據(jù)可視化形式展示；同時根據(jù)異常預警參數(shù)設(shè)置，比對異常數(shù)據(jù)與預警閾值，對超過異常數(shù)據(jù)閾值的信號機設(shè)備進行異常預警提示，輔助信號機設(shè)備維修。

優(yōu)選的，數(shù)據(jù)管理模塊整合信號機控制數(shù)據(jù)，列表展示微觀信號控制數(shù)據(jù)信息，整合各交叉口信號數(shù)據(jù)，展示交叉口信號相位情況。

優(yōu)選的，數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊整合統(tǒng)計異常數(shù)據(jù)及故障信號機設(shè)備數(shù)目，并以統(tǒng)計圖表形式展現(xiàn)，為信號機維修提供輔助決策依據(jù)。

優(yōu)選的，信號機基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括信號機編號、信號機位置、信號機控制方案，采集的信號控制數(shù)據(jù)包括信號機編號、信號機位置、時間、方向、燈色和起始/結(jié)束變化。

本發(fā)明的有益效果為：對交通信號控制數(shù)據(jù)精細化管理，即絕對時間刻度上對應的信號機燈色狀態(tài)數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)更微觀精細化的交通運行管理；對微觀交通信號控制數(shù)據(jù)進行采集，建立微觀信號控制數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫，檢測有效數(shù)據(jù)，對微觀信號控制數(shù)據(jù)進行管理，為交通執(zhí)法管理人員在非現(xiàn)場執(zhí)法以及交通管理工作中提供輔助支撐數(shù)據(jù)，提高交通執(zhí)法管控水平；制定多重質(zhì)量檢測，自動預警數(shù)據(jù)與設(shè)備異常，實現(xiàn)精細的信號機設(shè)備運維，及時維修異常交通信號機設(shè)備，同時提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，為交通運行管理工作提供有效的微觀交通信號控制數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明微觀交通信號控制數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測方法的方法流程示意圖。

圖2為本發(fā)明微觀交通信號控制數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。

實施例給出一種微觀交通信號控制數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測方法，對交通信號機控制數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量進行檢測，對異常數(shù)據(jù)進行預警，追溯交通信號機設(shè)備情況；實施例還給出一種交通信號控制數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測系統(tǒng)，監(jiān)測交通信號機設(shè)備，實時采集交通信號控制數(shù)據(jù)，建立交通信號機控制數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)質(zhì)量進行檢測，實現(xiàn)信號控制數(shù)據(jù)綜合管理，為交通執(zhí)法管理平臺提供輔助支撐數(shù)據(jù)。

實施例

一種微觀交通信號控制數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測方法，包括以下步驟：

S1、數(shù)據(jù)采集：采集信號機基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括信號機編號、信號機位置、信號機控制方案；根據(jù)信號機的運行動態(tài)，生成微觀信號控制數(shù)據(jù)，字段包括交通信號機控制階段切換時刻及其切換狀態(tài)，其中切換狀態(tài)包括信號燈燈色以及對應燈色的起始或結(jié)束信號。

S2、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測預處理：根據(jù)交通信號控制數(shù)據(jù)基礎(chǔ)特性制定數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測規(guī)則，以單個信號機為檢測單元，將微觀信號控制數(shù)據(jù)投射于一日24小時的絕對時間軸，即在存在微觀信號控制數(shù)據(jù)的時刻點標記其對應的階段切換信號，逐一檢測對應設(shè)備微觀控制數(shù)據(jù)的缺失、重復、連續(xù)性、一致性。具體地，

S21、重復/缺失數(shù)據(jù)檢測：檢測各標記時刻點是否存在信號標記數(shù)量不等于二的階段切換信號，若存在，將該時刻點做異常標記，該點存在數(shù)據(jù)缺失或重復質(zhì)量問題，否則，轉(zhuǎn)入步驟S22。

S22、連續(xù)檢測：檢測存在兩條標記記錄的時刻點所對應的階段切換信號是否分別為起始與結(jié)束，若均為起始或均為結(jié)束，則該時刻點前后信號階段不連續(xù)，標記為異常；否則，轉(zhuǎn)入步驟S23。

S23、相位檢測：檢測存在兩條不同切換信號的時刻點所對應的信號燈色是否一致，若燈色一致，則該時刻點數(shù)據(jù)異常；否則，轉(zhuǎn)入步驟S24。

S24、階段時長檢測：檢測燈色階段時長是否超出信號周期時長，若超出周期時長，則該階段的微觀交通信號控制數(shù)據(jù)異常；否則，轉(zhuǎn)入步驟S25。

S25、一致性檢測：檢測起始信號標記時刻對應的信號控制相位是否存在位于不同進口道的轉(zhuǎn)向車道組同階段放行的情況，若存在，檢測同階段放行信號機的微觀交通信號控制數(shù)據(jù)是否一致，若不一致，則該階段的微觀交通信號控制數(shù)據(jù)異常；若不存在不同進口道轉(zhuǎn)向車道組同階段放行情況，檢測放行情況與交通信號控制系統(tǒng)信號相位方案是否一致，若不一致，則該階段的微觀交通信號控制數(shù)據(jù)異常；否則，轉(zhuǎn)入步驟S3。

S3、數(shù)據(jù)處理應用：對采集的信號控制數(shù)據(jù)處理分析應用。若為異常微觀交通信號控制數(shù)據(jù)，對異常的數(shù)據(jù)做無效處理，檢測異常設(shè)備，對異常設(shè)備進行預警，否則建立微觀交通信號控制數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)微觀信號管理應用。具體地，

S31、統(tǒng)計異常數(shù)據(jù)次數(shù)及頻率，根據(jù)設(shè)備異常閾值對異常數(shù)據(jù)檢測，若超過異常數(shù)據(jù)次數(shù)及頻率，則進行異常預警，推測設(shè)備故障、網(wǎng)絡(luò)異常的問題，修復故障信號機設(shè)備，否則轉(zhuǎn)入步驟S32。

S32、移除異常微觀交通信號控制數(shù)據(jù)，保留有效的微觀交通信號控制數(shù)據(jù)，整合路口微觀交通信號控制數(shù)據(jù)，形成信號控制數(shù)據(jù)庫，與交通執(zhí)法管理平臺對接，提供輔助支撐數(shù)據(jù)。

實施例還給出一種微觀交通信號控制數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)信號機控制數(shù)據(jù)采集管理與檢測，輔助交通執(zhí)法管理工作，主要包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)檢測模塊、數(shù)據(jù)管理模塊和數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊。

數(shù)據(jù)采集模塊：與交通信號控制系統(tǒng)以及交通信號機對接，實現(xiàn)信號機基礎(chǔ)信息管理以及微觀交通信號控制數(shù)據(jù)采集。信號機基礎(chǔ)信息管理與交通信號控制系統(tǒng)對接，接入信號機基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括信號機編號、信號機位置、信號機控制方案；信號控制數(shù)據(jù)采集，通過接入交通信號機，對系統(tǒng)管轄范圍內(nèi)的所有信號機進行實時監(jiān)測，對信號控制數(shù)據(jù)自動采集錄入，建立交通信號機控制數(shù)據(jù)庫。采集的信號控制數(shù)據(jù)庫包括信號機編號、信號機位置、時間、方向、燈色和起始/結(jié)束變化。

數(shù)據(jù)檢測模塊：根據(jù)上述的微觀交通信號控制數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測方法對采集的交通信號控制數(shù)據(jù)進行質(zhì)量檢測，通過篩選信號機設(shè)備，對單個信號機設(shè)備的數(shù)據(jù)檢測以數(shù)據(jù)可視化形式展示于24小時的時間軸上，對微觀控制數(shù)據(jù)的缺失、重復、一致性逐一檢測展示。同時根據(jù)異常預警參數(shù)設(shè)置，比對異常數(shù)據(jù)與預警閾值，對超過異常數(shù)據(jù)閾值的信號機設(shè)備進行異常預警提示，輔助信號機設(shè)備維修。

數(shù)據(jù)管理模塊：整合信號機控制數(shù)據(jù)，通過篩選信號機編號、信號機位置、時間段等查詢條件，以列表形式展示出信號控制數(shù)據(jù)信息，包括信號機位置、信號機編號、時間、方向、信號燈情況和變化情況；系統(tǒng)整合各交叉口信號數(shù)據(jù)，通過篩選時間段和信號機位置等查詢條件，展示交叉口信號相位情況。進一步，系統(tǒng)對接交通執(zhí)法控制平臺，為交通管理相關(guān)部門提供輔助支撐數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊：系統(tǒng)根據(jù)數(shù)值質(zhì)量檢測方法以及檢測數(shù)據(jù)整合異常數(shù)據(jù)及故障信號機設(shè)備數(shù)目，通過時間段篩選展示信號機異常數(shù)量，支持以excel表格形式導出統(tǒng)計報表，同時支持以統(tǒng)計圖形式展示異常數(shù)量，為信號機維修提供輔助決策依據(jù)。

盡管本發(fā)明就優(yōu)選實施方式進行了示意和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應當理解，只要不超出本發(fā)明的權(quán)利要求所限定的范圍，可以對本發(fā)明進行各種變化和修改。