智能运输系统概论第4章

1、智能运输系统概论智能运输系统概论（第三版）（第三版）普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材2121世纪交通版高等学校教材世纪交通版高等学校教材杨兆升杨兆升 于德新于德新 主编主编史其信史其信 高世廉高世廉 主审主审目目 录录n第第1 1章章 绪论绪论n第第2 2章章 智能运输系统的体系框架智能运输系统的体系框架n第第3 3章章 智能运输系统的理论基础智能运输系统的理论基础n第第4 4章章 交通信息采集与处理技术交通信息采集与处理技术n第第5 5章章 通信技术通信技术n第第6 6章章 车辆定位技术车辆定位技术n第第7 7章章 网络技术网络技术n第第8 8章章 数据库

2、技术数据库技术n第第9 9章章 新技术在智能运输系统中的应用新技术在智能运输系统中的应用n第第1010章章 交通信息服务系统交通信息服务系统第第4 4章章 交通信息采集与处理技术交通信息采集与处理技术 概述概述4.1交通信息采集技术交通信息采集技术4.2 交通信息处理技术交通信息处理技术4.34.1 概述概述交通信息交通信息是城市交通是城市交通规划规划和交通和交通管理管理的重要基础信息。的重要基础信息。通过通过全面全面、丰富丰富、实时实时的交通信息不仅可以把握城市道路的交通信息不仅可以把握城市道路交通的发展现状，还可以对未来发展进行交通的发展现状，还可以对未来发展进行预测预测，从而为城，从而为

3、城市交通规划和管理部门的正确决策提供科学依据。市交通规划和管理部门的正确决策提供科学依据。 交通信息服务交通信息服务是智能运输系统（是智能运输系统（ITSITS）功能的一个重要）功能的一个重要方面，先进的方面，先进的交通管理系统交通管理系统（ATMSATMS）和先进的）和先进的交通信息交通信息系统系统（ATISATIS）等都离不开）等都离不开交通信息交通信息。 动态交通流诱导动态交通流诱导功能作为智能运输系统的核心之一，功能作为智能运输系统的核心之一，也是以也是以实时的交通信息实时的交通信息为基本前提的。为基本前提的。交通信息采集与处理交通信息采集与处理技术对城市的技术对城市的交通规划交通规划

4、、路网建路网建设设、交通管理交通管理、智能运输系统功能智能运输系统功能实现都是非常重要的。实现都是非常重要的。4.1 概述概述交通信息交通信息可以分为可以分为静态交通信息静态交通信息和和动态交通信息动态交通信息。静态交通信息静态交通信息：在一个：在一个较长时间较长时间段内段内相对稳定相对稳定的交通的交通信息，包括：包含有信息，包括：包含有路网信息路网信息和和交通管理设施信息交通管理设施信息等的等的交通基础信息交通基础信息；道路交通量道路交通量和和车辆保有量车辆保有量等等统计信息统计信息；交通参与者出行规律信息交通参与者出行规律信息等。等。获得获得主要是通过建立主要是通过建立基础基础信息数据库信

5、息数据库。动态交通信息动态交通信息：是交通系统中：是交通系统中随时间和空间变化随时间和空间变化的交的交通信息，主要包括：通信息，主要包括：道路网交通流状态特征信息道路网交通流状态特征信息、交通交通事件信息事件信息、车辆及驾驶员的状态信息车辆及驾驶员的状态信息、道路环境信息以道路环境信息以及交通动态管理控制信息及交通动态管理控制信息等。（本书研究）等。（本书研究）第第4 4章章 交通信息采集与处理技术交通信息采集与处理技术 概述概述4.1 交通信息处理技术交通信息处理技术4.3交通信息采集技术交通信息采集技术4.24.2.1 交通信息非自动采集技术交通信息非自动采集技术交通信息采集方法交通信息采

6、集方法有有人工记数法人工记数法、试验车移动调查法试验车移动调查法、摄影法摄影法、车辆检测器测定法车辆检测器测定法、GPSGPS浮动车法浮动车法、手机定位手机定位法法、遥感图像处理遥感图像处理等。等。非自动采集非自动采集技术技术自动采集自动采集技术技术非自动采集非自动采集技术不具备自动采集的功能，采集过程依技术不具备自动采集的功能，采集过程依赖赖人工操作人工操作，一般适用于做，一般适用于做短期交通调查短期交通调查，不适用于实时，不适用于实时交通信息采集。交通信息采集。交通流量交通流量的非自动采集方法包括的非自动采集方法包括人工记数法人工记数法、试验车试验车移动调查法移动调查法和和摄影法摄影法。速

7、度速度的的非自动非自动采集方法包括了采集方法包括了划线量测法划线量测法、雷达测雷达测速法速法、光电管法光电管法、摄影法摄影法、车辆牌照识别法车辆牌照识别法、浮动车法、浮动车法、跟车法跟车法等。等。划线量测法划线量测法、雷达测速法雷达测速法、光电管法光电管法、摄影摄影法法适用于适用于地点车速地点车速的测量；的测量；车辆牌照识别法车辆牌照识别法、浮动车法、浮动车法、跟车法跟车法等适用于等适用于行程车速行程车速、区间平均车速区间平均车速的调查。的调查。交通流密度交通流密度的的非自动采集非自动采集方法主要有方法主要有出入量法出入量法和和摄摄影法影法。出入量法出入量法，是一种测定道路上两断面间，是一种测

8、定道路上两断面间无出入无出入交交通的路段内现有的车辆数，计算该路段交通密度的方法。通的路段内现有的车辆数，计算该路段交通密度的方法。摄影法摄影法又可分又可分地面地面和和航空航空摄影观测法。摄影观测法。4.2.1 交通信息非自动采集技术交通信息非自动采集技术4.2.2 交通信息自动采集技术交通信息自动采集技术交通信息自动采集交通信息自动采集技术：技术：路基型路基型交通信息采集技术交通信息采集技术车基型车基型交通信息采集技术交通信息采集技术空基型空基型交通信息采集技术交通信息采集技术 路基型交通信息采集技术路基型交通信息采集技术 目前实用的目前实用的路基型路基型交通信息采集技术：交通信息采集技术：

9、感应线圈检测器感应线圈检测器、超声波检测器超声波检测器、磁力检测器磁力检测器、红外红外线检测器线检测器、微波雷达检测器微波雷达检测器、视频检测器视频检测器、道路管检测道路管检测器器、声学检测器声学检测器等等检测器法检测器法以及以及车辆牌照自动匹配法车辆牌照自动匹配法、车辆自动识别法车辆自动识别法等。等。感应线圈检测器感应线圈检测器目前使用最为广泛的目前使用最为广泛的交通流量交通流量检测装置，安装为检测装置，安装为地埋型地埋型。利用埋设在车道下的利用埋设在车道下的环形线圈环形线圈对通过线圈或存在于线圈上对通过线圈或存在于线圈上的车辆引起的车辆引起电磁感应电磁感应的变化进行处理而达到检测目的。的变

10、化进行处理而达到检测目的。超声波检测器超声波检测器通过接收由通过接收由超声波发生器超声波发生器发射的超声波束和发射的超声波束和车辆反射车辆反射的的超声回波来检测车辆。由车道上方的超声回波来检测车辆。由车道上方的超声波探头超声波探头向下发射向下发射一束一束超声波超声波，车辆通过这些波束时，引起波束，车辆通过这些波束时，引起波束反射反射回发送回发送部件，通过判断信号与原反射回波信号在部件，通过判断信号与原反射回波信号在时间上的差异时间上的差异来来检测检测车辆数车辆数和车辆和车辆类型类型。路基型交通信息采集技术路基型交通信息采集技术4.2.2 交通信息自动采集技术交通信息自动采集技术磁力检测器磁力检

11、测器通过检测通过检测磁场强度磁场强度的的异常异常来确定车辆出现，属于来确定车辆出现，属于被动被动接接收设备，采用收设备，采用地埋型地埋型安装。对安装。对流量流量的的检测精度较高检测精度较高。优点。优点是是价格便宜价格便宜，安装容易安装容易，特别是地磁检测器。，特别是地磁检测器。红外线检测器红外线检测器包括包括主动式主动式红外线检测器和红外线检测器和被动式被动式红外线检测器，采用红外线检测器，采用非地埋式非地埋式安装。安装。主动式主动式红外线检测器中，用于测量红外线检测器中，用于测量车辆出车辆出现现等交通参数。被动式红外线检测器检测器检测范围内的等交通参数。被动式红外线检测器检测器检测范围内的车

12、辆车辆、路面路面及其它物体及其它物体自身散发自身散发的红外线和它们的红外线和它们反射反射的来的来自太阳的红外线。自太阳的红外线。路基型交通信息采集技术路基型交通信息采集技术4.2.2 交通信息自动采集技术交通信息自动采集技术微波雷达检测器微波雷达检测器连续波多普勒雷达连续波多普勒雷达和和调频连续波雷达调频连续波雷达。微波雷达检测器微波雷达检测器可通过发射不同的可通过发射不同的雷达波雷达波的波形获取的波形获取交通参数，交通参数，为为非地埋非地埋式式安装，可安装在安装，可安装在单车道中央单车道中央的的上方上方以检测该车道的交通以检测该车道的交通参数，还可在参数，还可在多车道道路多车道道路的的路边路

13、边安装以测量多条车道上车安装以测量多条车道上车辆的交通参数。辆的交通参数。路基型交通信息采集技术路基型交通信息采集技术微波雷达的工作原理微波雷达的工作原理4.2.2 交通信息自动采集技术交通信息自动采集技术视频检测器视频检测器视频图像处理视频图像处理技术是将一段道路的交通状况技术是将一段道路的交通状况摄成图像摄成图像，并将原有的并将原有的道路道路和和路旁景物路旁景物图像图像迭加迭加在图像上而检测出在图像上而检测出交交通流量通流量和和速度速度的新兴技术，能提供道路上的的新兴技术，能提供道路上的交通状况数据交通状况数据。道路管检测器道路管检测器适用于适用于交通量不大交通量不大情况下的情况下的短期短

14、期交通数据的采集。道路交通数据的采集。道路管检测器埋设在管检测器埋设在车道下方车道下方，沿道路，沿道路横向布置横向布置。声学检测器声学检测器检测来自车辆内部和车辆轮胎与地面接触等多个来源的检测来自车辆内部和车辆轮胎与地面接触等多个来源的声音信号，可检测声音信号，可检测车辆通过车辆通过、车辆出现车辆出现及及车速车速等交通参数。等交通参数。路基型交通信息采集技术路基型交通信息采集技术4.2.2 交通信息自动采集技术交通信息自动采集技术 车基型交通信息采集技术车基型交通信息采集技术包括包括基于基于GPSGPS浮动车浮动车的交通信息采集技术和的交通信息采集技术和基于手机基于手机定位定位的交通信息采集技

15、术。的交通信息采集技术。基于基于GPSGPS浮动车的交通信息采集技术浮动车的交通信息采集技术在车辆上装备在车辆上装备GPSGPS接收装置接收装置，以一定的，以一定的采样时间间隔采样时间间隔记录车辆的记录车辆的三维位置坐标三维位置坐标和和时间时间数据，这些数据传入数据，这些数据传入计计算机算机后与后与地理信息系统地理信息系统的的电子地图电子地图结合，经过结合，经过重叠分析重叠分析计算出车辆的计算出车辆的瞬时速度瞬时速度及通过特定路段的及通过特定路段的行程时间行程时间和和行行程速度程速度指标。指标。车基型交通信息采集技术车基型交通信息采集技术4.2.2 交通信息自动采集技术交通信息自动采集技术基于

16、手机无线定位的交通信息采集技术基于手机无线定位的交通信息采集技术通过车辆内部的通过车辆内部的手机手机，利用，利用无线定位技术无线定位技术探测车辆的探测车辆的位置位置，从而获得，从而获得交通信息交通信息。除了可以采集。除了可以采集行程时间行程时间和和车车速速等交通信息，还可以进行等交通信息，还可以进行出行出行ODOD数据数据的采集。的采集。利用车辆上手机利用车辆上手机沿路基站沿路基站发生发生切换切换（HandoverHandover）的信）的信息，可估算出路段的息，可估算出路段的行程车速行程车速。切换切换是指在通话过程中，是指在通话过程中，为了保持通话的连续性，当手机的为了保持通话的连续性，当手

17、机的当前服务基站信号当前服务基站信号强强度度衰减衰减到一定程度时，手机选择到一定程度时，手机选择新的基站新的基站作为当前服务作为当前服务基站基站的过程。的过程。车基型交通信息采集技术车基型交通信息采集技术手机无线定位方法系统框架手机无线定位方法系统框架4.2.2 交通信息自动采集技术交通信息自动采集技术 空基型交通信息采集技术空基型交通信息采集技术研究主要集中于研究主要集中于遥感技术遥感技术，通过，通过高空摄影高空摄影技术，技术，捕捉捕捉地面发来的各种地面发来的各种波段波段的的光子光子形成不同种类的形成不同种类的图像图像。遥感。遥感数据可分为数据可分为遥感卫星遥感卫星数据、数据、临近空间临近空

18、间数据和航空数据。数据和航空数据。从遥感图像中从遥感图像中获取交通数据获取交通数据可以分为两种：可以分为两种：一种是从遥感图像中一种是从遥感图像中自动或半自动自动或半自动提取提取道路信息道路信息，建，建立较大区域内的立较大区域内的道路网道路网；另一种应用是从遥感图像中获取另一种应用是从遥感图像中获取交叉口排队长度交叉口排队长度、路路段车流密度段车流密度等具体数据。等具体数据。下面分别对基于遥感技术的下面分别对基于遥感技术的道路图像提取道路图像提取技术和技术和路段路段交通密度交通密度进行介绍。进行介绍。4.2.2 交通信息自动采集技术交通信息自动采集技术基于遥感技术的道路图像提取技术基于遥感技术

19、的道路图像提取技术数字图像灰度数字图像灰度是计算机进行图像处理的是计算机进行图像处理的基础基础，计算机，计算机对图像进行处理实际上就是对图像的对图像进行处理实际上就是对图像的灰度数据灰度数据进行处理。进行处理。图像增强处理图像增强处理是数字图像处理的基本方法之一，目的是数字图像处理的基本方法之一，目的是是突出突出需要的信息，需要的信息，弱化弱化或或消除消除不需要的信息，即不需要的信息，即干扰干扰信息信息。道路上的道路上的车辆信息车辆信息使得道路的使得道路的颜色特征颜色特征不是很均匀，不是很均匀，所以需要对图像进行所以需要对图像进行去噪处理去噪处理。去噪算法多种多样，如。去噪算法多种多样，如中值

20、滤波中值滤波、均值滤波均值滤波、小波变换去噪小波变换去噪等等。等等。空基型交通信息采集技术空基型交通信息采集技术4.2.2 交通信息自动采集技术交通信息自动采集技术基于遥感技术的道路图像提取技术基于遥感技术的道路图像提取技术城市遥感图像中，城市遥感图像中，异物同谱异物同谱的现象很普遍，因此可以的现象很普遍，因此可以应用应用数学形态学数学形态学，根据这些干扰信息的形态特征选取合，根据这些干扰信息的形态特征选取合适的适的结构元素结构元素，对图像进行适当的，对图像进行适当的形态学运算形态学运算处理，识处理，识别出别出干扰信息干扰信息，进而，进而去除去除它们。它们。最后，需要对最后，需要对过滤过滤出道

21、路的遥感图像进行出道路的遥感图像进行二值化分割二值化分割，即把即把灰度图像灰度图像转化为转化为二值图像二值图像。遥感图像中遥感图像中地物信息识别结束地物信息识别结束以后，往往要建立相应以后，往往要建立相应的的地理信息数据库地理信息数据库，需要对图像进行，需要对图像进行细化操作细化操作。空基型交通信息采集技术空基型交通信息采集技术4.2.2 交通信息自动采集技术交通信息自动采集技术基基于于遥遥感感技技术术的的道道路路图图像像提提取取技技术术的的提提取取流流程程基于遥感技术的路段交通密度的提取技术基于遥感技术的路段交通密度的提取技术空基型交通信息采集技术空基型交通信息采集技术4.2.2 交通信息自

22、动采集技术交通信息自动采集技术基于基于遥感遥感技术技术的路的路段交段交通密通密度提度提取技取技术流术流程图程图第第4 4章章 交通信息采集与处理技术交通信息采集与处理技术 概述概述4.1 交通信息处理技术交通信息处理技术4.3交通信息采集技术交通信息采集技术4.24.3.1 交通信息预处理技术交通信息预处理技术 技术体系结构技术体系结构交通信息的交通信息的种类种类和和采集形式采集形式各不相同，由于种种各不相同，由于种种误差误差的存在，在进一步处理和使用这些数据之前，首先必须对的存在，在进一步处理和使用这些数据之前，首先必须对其进行其进行检索检索，排除错误数据排除错误数据。此外在实际的。此外在实

23、际的数据采集数据采集中，中，由于检测器故障、天气状况或通信系统故障等原因所造成由于检测器故障、天气状况或通信系统故障等原因所造成的的数据缺失数据缺失，也应采用一定的技术方法对其进行，也应采用一定的技术方法对其进行修复修复或或提提供代替数据供代替数据。以上过程称之为。以上过程称之为交通信息预处理交通信息预处理。预处理预处理是交通是交通信息处理信息处理必不可少的必不可少的前置工作前置工作，主要包，主要包括括异常交通数据异常交通数据处理和处理和缺失数据缺失数据处理。处理。异常交通数据处理异常交通数据处理主要指主要指平滑平滑异常数据；异常数据；缺失数据处理缺失数据处理主要指主要指修复修复残缺数据。残缺

24、数据。方法主要有方法主要有阈值法阈值法、交通流机理法交通流机理法、置信距离检测法置信距离检测法、格拉布斯统计法格拉布斯统计法、有序样本聚类算法有序样本聚类算法等。等。采用采用阈值法阈值法和和交通流机理法交通流机理法结合的方法处理后的数据结合的方法处理后的数据足以满足下一步处理（如数据融合）所需的足以满足下一步处理（如数据融合）所需的数据精度数据精度，该，该方法能够根据交通流的方法能够根据交通流的实际情况实际情况判断采集来的数据是否合判断采集来的数据是否合理，是理，是简单常用简单常用的方法。的方法。置信距离检验法置信距离检验法用来判断来自于用来判断来自于同一断面同一断面的多传感器的多传感器信息是

25、否可用于信息是否可用于融合融合，排除，排除大误差值大误差值，以极大限度地提高，以极大限度地提高融合后数据的融合后数据的精度精度。 异常交通数据处理异常交通数据处理4.3.1 交通信息预处理技术交通信息预处理技术格拉布斯准则格拉布斯准则是建立在是建立在统计理论统计理论基础上的较为合理的基础上的较为合理的判断方法。但在做判断方法。但在做统计学处理统计学处理时，值的选取带有一定的时，值的选取带有一定的主主观因素观因素，容易导致，容易导致误判误判，所以该方法，所以该方法不是最佳不是最佳的。的。采用采用有序样本聚类算法有序样本聚类算法时可以把一天的时可以把一天的流量曲线流量曲线、占占有率曲线有率曲线和和

26、速度曲线速度曲线分成许多小的具有分成许多小的具有相同交通特性相同交通特性的的时时间段间段，然后在这些小的时间段中根据其交通特点来定位隐，然后在这些小的时间段中根据其交通特点来定位隐含的含的错误错误或或异常异常数据，该方法在实际计算中所需数据，该方法在实际计算中所需循环次数循环次数随着随着数据总数数据总数和和分割种数分割种数成阶乘地增长，所以给计算机的成阶乘地增长，所以给计算机的实现造成很大难度。实现造成很大难度。 异常交通数据处理异常交通数据处理4.3.1 交通信息预处理技术交通信息预处理技术方法主要有方法主要有历史均值法历史均值法、车道比值法车道比值法、时间序列法时间序列法、自相关分析方法自

27、相关分析方法、遗传算法遗传算法等。等。历史均值法历史均值法直接采用或者按照比例采用直接采用或者按照比例采用历史上历史上相应时相应时刻的值刻的值代替代替缺失数据，但是如果交通状况发生了变化，将缺失数据，但是如果交通状况发生了变化，将大大降低其大大降低其估计精度估计精度。车道比值法车道比值法是根据是根据历史统计历史统计的车道之间的的车道之间的流量比值流量比值，对缺失的数据进行对缺失的数据进行估计估计，结合，结合历史历史统计规律和统计规律和当前当前流量数流量数据，据，精度精度比较高。比较高。时间数列法时间数列法是把当前采集的交通变量看作是把当前采集的交通变量看作时间序列时间序列，并结合并结合历史数据

28、历史数据对缺失的数据进行对缺失的数据进行预测估计预测估计。 缺失数据处理缺失数据处理4.3.1 交通信息预处理技术交通信息预处理技术自相关分析自相关分析是以是以自相关系数自相关系数测量时间序列中各元素之测量时间序列中各元素之间间相关关系相关关系的方法，再根据此相关关系的方法，再根据此相关关系填补填补缺失数据。缺失数据。基于基于遗传算法遗传算法的的组合模型组合模型综合利用各种综合利用各种单一算法单一算法的的估估计计结果，然后结果，然后加权平均加权平均，其中，其中最优权最优权的确定利用遗传算法，的确定利用遗传算法，组合方法在大多数情况下比使用单一算法要组合方法在大多数情况下比使用单一算法要更精确更

29、精确。但因其需要利用各种单一算法的估计结果，但因其需要利用各种单一算法的估计结果，计算复杂计算复杂且麻烦，所以在精度要求不是很高的情况下且麻烦，所以在精度要求不是很高的情况下一般不采用一般不采用该该方法。方法。 缺失数据处理缺失数据处理4.3.1 交通信息预处理技术交通信息预处理技术4.3.2 多源多维实时动态交通信息融合技术多源多维实时动态交通信息融合技术交通信息融合交通信息融合，又称，又称交通数据融合交通数据融合，是指，是指多传感器多传感器的的数据在数据在一定准则一定准则下加以下加以自动分析自动分析、综合以完成所需的、综合以完成所需的决策决策和和评估评估而进行的而进行的信息处理信息处理过程

30、。过程。信息融合技术信息融合技术的最大的最大优势优势在于它能在于它能合理协调合理协调多源数据，多源数据，并充分综合并充分综合有用信息有用信息，从而提高在，从而提高在多变多变环境中环境中正确决策正确决策的的能力。能力。基于该基于该信息处理信息处理技术的特点和智能运输系统的技术的特点和智能运输系统的信息需信息需求求，信息融合技术已经在，信息融合技术已经在ITSITS的的信息处理信息处理过程中扮演越来过程中扮演越来越重要的角色，它为交通信息越重要的角色，它为交通信息加工加工和和处理处理提供了一种很好提供了一种很好的方法。的方法。根据根据数据抽象数据抽象的的三三个层次，信息融合技术在个层次，信息融合技

31、术在ITSITS中的应中的应用可分为用可分为三三级：级：检测级交通信息检测级交通信息的融合、的融合、特征级交通信息特征级交通信息的融合和的融合和决策级交通信息决策级交通信息的融合。的融合。第一级第一级又称又称检测级检测级、像素级像素级，是指直接在采集到的，是指直接在采集到的原始数据原始数据层层上进行上进行融合融合，在各种，在各种传感器传感器的的原始测报原始测报未经处理之前就未经处理之前就进行数据的进行数据的综合综合和和分析分析，保证，保证基础交通基础交通参数的准确与可靠参数的准确与可靠性。性。同一地点同一地点、同一时刻同一时刻多传感器多传感器交通参数融合问题：交通参数融合问题：人人工神经网络方

32、法、统计分析方法工神经网络方法、统计分析方法交通信息融合技术的应用交通信息融合技术的应用4.3.2 多源多维实时动态交通信息融合技术多源多维实时动态交通信息融合技术第一级第一级不同地点、同一时刻不同地点、同一时刻多传感器多传感器交通参数融合问题：交通参数融合问题：统统计分析方法计分析方法交通参数间交通参数间的融合问题：的融合问题：数理统计算法数理统计算法第二级第二级又称又称特征级特征级，是指先对来自传感器的，是指先对来自传感器的原始信息原始信息进行进行特特征提取征提取，然后对，然后对特征信息特征信息进行进行综合分析综合分析和和处理处理。利用。利用上一上一层次层次融合之后的准确、可靠的基础交通参

33、数，融合出交通融合之后的准确、可靠的基础交通参数，融合出交通状态信息，为状态信息，为交通管理者交通管理者和和交通参与者交通参与者提供更有提供更有决策决策价值价值的交通信息。的交通信息。交通信息融合技术的应用交通信息融合技术的应用4.3.2 多源多维实时动态交通信息融合技术多源多维实时动态交通信息融合技术第二级第二级需要注意的是，道路需要注意的是，道路交通状态交通状态是一个是一个模糊模糊的概念，有的概念，有必要对它进行必要对它进行量化处理量化处理，例如，例如模糊逻辑模糊逻辑允许交通状况被定允许交通状况被定义成义成“不拥挤不拥挤”、“拥挤拥挤”、“小事故小事故”、“大事故大事故”，对应于对应于4

34、4个个数值区间数值区间。第三级第三级又称又称决策级决策级，是直接针对具体，是直接针对具体决策目标决策目标的的最终结果最终结果。 交通信息融合技术的应用交通信息融合技术的应用4.3.2 多源多维实时动态交通信息融合技术多源多维实时动态交通信息融合技术信息融合技术的三个层次均有自己不同的应用。而信息融合技术的三个层次均有自己不同的应用。而信息信息融合融合本身作为一种本身作为一种数据处理技术数据处理技术，涉及到许多学科和技术，涉及到许多学科和技术的应用。下面简要介绍几种的应用。下面简要介绍几种信息融合信息融合的方法。的方法。交通信息融合方法交通信息融合方法大致分为大致分为两两大类：大类：概率统计方法

35、概率统计方法和和人工智能方法人工智能方法。人工智能方法人工智能方法又分为又分为两两种：种：逻辑推理逻辑推理方法和方法和学习学习方法。方法。与与概率统计概率统计有关的方法包括：有关的方法包括：估计理论估计理论、卡尔曼滤波卡尔曼滤波、假假设检验设检验、贝叶斯方法贝叶斯方法、统计决策理论统计决策理论以及其他以及其他变形变形的方法。的方法。概率统计概率统计方法可以在融合的方法可以在融合的各个层次各个层次上使用。常用的上使用。常用的逻辑逻辑推理推理方法包括方法包括概率推理概率推理、证据推理证据推理、模糊推理模糊推理和和产生式规产生式规则则等。常用的等。常用的学习方法学习方法包括包括神经网络神经网络、映射

36、学习方法映射学习方法、数数据挖掘据挖掘等。等。交通信息融合的主要方法交通信息融合的主要方法4.3.2 多源多维实时动态交通信息融合技术多源多维实时动态交通信息融合技术贝叶斯估计贝叶斯估计是是统计学方法统计学方法的一种。的一种。经典统计学经典统计学基于基于总体信息总体信息和和样本样本信息信息进行统计推断。进行统计推断。贝叶斯估计贝叶斯估计基于基于总体信息总体信息、样本信息样本信息和和先验信息先验信息进行进行统计统计和和推理推理。重视总体信息和样本信息的。重视总体信息和样本信息的同时，还注意同时，还注意先验信息先验信息的的收集收集、挖掘挖掘和和加工加工，使其，使其数量化数量化，形成形成先验分布先验

37、分布参加到参加到统计推断统计推断中来，提高统计推断的中来，提高统计推断的质量质量。证据推理证据推理Dempster-ShaferDempster-Shafer证据推理证据推理是是贝叶斯方法贝叶斯方法的的扩展扩展。在。在贝贝叶斯方法叶斯方法中，所有缺乏信息的前提环境中的特征指定为一中，所有缺乏信息的前提环境中的特征指定为一个等价的个等价的先验概率先验概率。证据推理证据推理可避免这一缺点。可避免这一缺点。4.3.2 多源多维实时动态交通信息融合技术多源多维实时动态交通信息融合技术交通信息融合的主要方法交通信息融合的主要方法神经网络神经网络具有具有分布并行处理分布并行处理、非线性映射非线性映射、自适

38、应学习自适应学习、较强的较强的鲁棒性和容错性鲁棒性和容错性等特性，在很多方面都有广泛的应用。等特性，在很多方面都有广泛的应用。基于基于神经网络神经网络的的多源信息集成与融合多源信息集成与融合有如下有如下特点特点：具有：具有统一统一的内部的内部知识表示形式知识表示形式；可将知识规则转换成；可将知识规则转换成数字形式数字形式，便于建立便于建立知识库知识库；利用外部环境的信息，便于实现知识的；利用外部环境的信息，便于实现知识的自动获取自动获取及进行及进行联想推理联想推理；能够将；能够将不确定环境不确定环境的复杂关系，的复杂关系，经过经过学习推理学习推理，融合为系统能理解的，融合为系统能理解的准确信号准确信号。由于神经。由于神经网络具有网络具有大规模并行处理信息大规模并行处理信息的能力，使得的能力，使得系统信息处理系统信息处理速度速度很快。很快。4.3.2 多源多维实时动态交通信息融合技术多源多维实时动态交通信息融合技术交通信息融合的主要方法交通信息融合的主要方法模糊逻辑