解析高速公路收费站数据的交通流量多维分析技术

何方舟

广西交通投资集团计算中心有限责任公司 广西 南宁530022

引言

高速公路交通流量是高速公路管理过程中最基本的参数之一,同时也是对我国高速公路交通状态展开分析的重要依据,不论是开展公路规划还是公路养护管理都需要对高速公路交通流量展开调查。因此有必要结合实际情况建立高速公路网交通流量的数据库,从而为公路管理、规划制定等环节提供充足的数据支持。

一、高速公路收费站数据交通流量多维分析设计

(一)经济性。其中的经济性主要体现在充分借助高速公路现有的条件与设备与之前的联网收费系统进行有机结合,实现系统的改造与升级,有效在设备投入减少的情况提供完善的数据分析效果。

(二)技术合理性。采集交通流量数据的完整性与准确性将对最后的分析结果产生直接的影响,因此应重点关注高速公路随意断面随意时间交通流量的估算过程,显著提升相关算法的准确性。本文提出的基于联网收费数据估算交通流量的方法可以直接对系统性能与分析结果加以评价,从而以此为基础构建出科学、完善的数据仓库模型。

(三)可操作性。该设计方案的可操作性主要体现在通过定时触发的方式在收费系统数据库中抽取一定的交通流量数据进行分析,由后台服务器负责相关数据的分析处理工作,并将最终的成果发送给前台程序。值得注意的是,定时处理的方式可以有效收集最新的数据,同时显著提升相关技术人员操作、维护的简便程度。

(四)稳定性。在开展整体技术框架设计的过程中,其可靠性与稳定性是需要考虑的重要问题之一,因此在本方案当中采用了微软公司的SQL Server 2008以及Analysis Service,大大提升了整体系统的稳定性,一旦出现系统运行异常将会在第一时间以日志的形式进行记录,并提醒系统管理人员进行维护。

二、高速公路收费站数据交通流量多维分析方案的提出

结合以上的设计思想与当前具备的硬件条件,可以进一步提出高速公路交通流量多维分析系统的具体运行方案,该系统由多个部件构成,其中主要包括联网收费数据模块、数据抽取转换模块、交通流量估算模块、数据仓库、OLAP服务器以及客户端软件等。

(一)联网收费数据模块。该模块主要以数据库的形式对收费站信息系统的收费数据以及车辆、道路信息进行收集,同时对高速公路管理部门日常事务的处理提供数据支持。

(二)数据抽取转换模块。通过内部局域网对出入站数据、车型数据等开展交通流量规律多维分析所需的基本数据进行抽取,并把抽取完成的数据集中于SQL Server数据仓库,实现对相关数据的与处理工作。

(三)交通流量估算模块。交通流量估算模块的主要工作是通过联网收费数据对随意断面的交通流量加以估算,并将估算完成的结果放在数据库当中。

(四)数据仓库。将数据导入数据仓库之后,需要完成对相关数据信息与视图的格式化处理工作,生成新的数据之后加以储存,并对交通流量数据进行管理与更新[1]。

(五)OLAP服务器。OLAP服务器的主要工作是通过收费站数据及其相关信息完成对交通流量多维数据集的创建与储存,并有效完成后续的管理与维护工作。

(六)Pivot Table。交通流量多维数据集通过Pivot Table 进行呈现,同时实现对交通流量数据下钻、上卷、旋转等操作。与此同时,针对多层次与多角度对交通流量数据进行分析,绑定Chart组之后对其内部规律以图表、曲线等形式展现出来。

(七)客户端软件。客户端软件主要包括数据透视表以及交通流量图表两种形式,通过OLAP立方体多维操作实现对高速公路交通流量规律的合理分析。

结合以上的运行流程可以进一步看出,数据抽取转换程序属于定时操作,在完成时间维表的更新之后,将高速公路收费站数据转移到SQL Server数据库当中。针对新抽取的数据应先通过交通流量估算模型进行预处理,然后生成交通流量分析事实表,为充分保证数据的一致性,还要将数据立方体与共享维度共同更新。最后将更新完成的数据通过Pivot Table 和Chart控件加以展现,从而实现相关图表的多层次分析。

三、高速公路收费站数据交通流量多维分析技术的关键点

(一)断面交通流量估算相关数据的抽取。考虑到OLTP数据库的特性,整体数据呈现出孤立、分散的特点,因此在实际处理的过程中将会给数据分析带来难度,因此可以将数据集中于一个特定环境当中。采用SQL Server数据库可以定时将断面交通流量估算所需要的数据加以估算,同时充分保证数据的完整性和一致性,并且不会对收费站数据库的正常、稳定运行造成任何影响。

(二)数据模型的建立与更新。交通流量数据仓库模型设计的合理性将会对多维数据分析效率产生直接的影响,同时也关系到其准确性与扩展性。与此同时,应不断加强对数据仓库更新技术的把控,从而最大限度地保证联网收费数据与交通流量数据的一致性。

(三)OLAP多维数据立方体的设计。在交通流量多维数据集创建的过程中,数据分析结果取决于维层次关系的设计,因此在进行联网收费数据分析的时候,应重点对OLAP多维数据集的设计加以把控[2]。另外,应在第一时间对交通流量数据仓库进行更新,从而保证可以得到最新的分析结果,并对交通流量多维数开展同步更新,充分确保相关数据的可靠性与实时性。

结语

综上所述,高速公路交通流量相关数据对高速公路的日常管理发挥了至关重要的作用,而本文针对当前的实际需求提出了一种流量数据的多维分析技术,不仅可以显著提升相关估算算法的有效性,还可以为高速公路流量分析提供数据支持。另外,还应在此基础上完成总体框架的构建,为后续系统的开发奠定基础。