(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211124927.7 (22)申请日 2022.09.15 (71)申请人 烟台南山学院 地址 265713 山东省烟台市龙口市东海旅 游度假区烟台南 山学院大 学路12号 (72)发明人 王纪霞　柴晓杰　杨红霞　王荣申　 王垚　 (74)专利代理 机构 北京首捷专利代理有限公司 11873 专利代理师 梁婧宇 (51)Int.Cl. G08G 1/01(2006.01) G06K 9/62(2022.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 一种基于智慧公路的交通管理系统 (57)摘要 本发明涉及一种基于智慧公路的交通管理 系统， 包括监测数据获取单元， 用于根据拥堵位 置， 确定数据采集范围， 并基于智慧公路采集所 需监测数据； 数据处理单元， 用于提取监测数据 的若干个主成分， 并进一步提取高因子元素； 优 先级排序单元， 内部存储MapReduc e模型， 用于将 所述高因子 元素按主成分的类别输入MapReduc e 模型中对应的Map模块和Reduce模块进行全排 序， 得到所述高因子元素的全排序结果， 无线发 送单元， 用于按序将高因子元素发送至所属区域 的交通调控终端。 通过本发明公开的管理系统， 能够获得造成交通拥堵的主要因素， 以及影响程 度， 及时快速的找到交通流畅的制约因素， 从而 有针对性的按序进行调控， 以快速解除拥堵。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115527367 A 2022.12.27 CN 115527367 A 1.一种基于智慧公路的交通管理系统， 其特 征在于， 包括： 监测数据获取单元， 用于根据拥堵位置， 确定所需采集数据的范围， 并基于智慧公路采 集所述范围内的监测数据； 数据处理单元， 用于对所述监测数据进行主成分分析， 提取若干个主成分， 并提取每个 所述主成分中的高因子元 素； 优先级排序单元， 内部存储MapReduce模型， 用于将所述 高因子元素按所述主成分的类 别输入所述MapReduce模型中对应的Map模块中， 得到每个所述高因子元素的局部排序结 果； 将所述高因子元素的局部排序结果输入至所述MapReduce模型中的Reduce模块进行全 排序， 得到所述高因子元 素的全排序结果， 无线发送单元， 用于根据所述高因子元素的全排序结果， 按序发送至所述高因子元素 的所属区域交通调控终端。 2.根据权利要求1所述的一种基于智慧公路的交通管理系统， 其特征在于， 所述监测数 据的种类包括： 车流量监测、 车速监测、 违章监测、 行人监测、 事故监测、 天气环 境监测、 照明 监测、 道路占用监测 和道路健康监测。 3.根据权利要求1所述的一种基于智慧公路的交通管理系统， 其特征在于， 所述主成分 表示和拥堵相关的监测数据的类别。 4.根据权利要求1所述的一种基于智慧公路的交通管理系统， 其特征在于， 所述数据处 理单元提取若干主成分的过程 为： S1、 将所述 监测数据进行 标准化， 并建立变量之间的相关系数矩阵； S2、 计算所述相关系数矩阵的特 征值和特 征向量， S3、 根据所述特征向量， 得到多个所述主成分， 根据所述特征值分别计算多个所述主成 分的信息贡献率， S4、 根据所述主成分的信息贡献率与信息贡献率阈值， 提取符合条件的主成分。 5.根据权利要求1所述的一种基于智慧公路的交通管理系统， 其特征在于， 所述高因子 元素的绝对值大于所述主成分中最大因子元 素的80％。 6.根据权利要求1所述的一种基于智慧公路的交通管理系统， 其特征在于， 所述高因子 元素包括采集的数据信息及采集位置， 根据所述采集位置确定所述高因子元素的所属 区 域。 7.根据权利要求1所述的一种基于智慧公路的交通管理系统， 其特征在于， 在所述Map 模块中遍历输入的所述高因子元素， 得到局部 极值元素后， 将其放到单向数据结构中， 同时 删除所述Map模块中的当前 所述局部极值元 素， 直至所述Map模块 为空； 当所述单向数据结构不为空时， 所述Reduce模块读取所有当前所述局部极值元素进行 排序。 8.根据权利要求7所述的一种基于智慧公路的交通管理系统， 其特征在于， 采用冒泡排 序法依次获得局部极值元 素。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115527367 A 2一种基于智慧公路的交通管理系统 技术领域 [0001]本发明涉及交通管理技术领域， 更具体的说是涉及一种基于智慧公路的交通管理 系统。 背景技术 [0002]随着社会的快速发展， 居民汽车持有量持续增长， 随之而来的就是无尽的堵车， 目 前对此， 多为信号灯的分时控制， 或者交警现场指挥， 但实现的效果有限， [0003]近年来， 公路作为最基础、 最广泛的交通基础设施， 成为发挥综合交通网络整体效 率的主要支撑， 在综合交通运输体系中具有不可替代的作用。 在宏观政策和行业发展态势 共同推动下， 各省市的智慧公路建设遍地开花。 智慧公路具备多维感知能力， 以数据为核 心， 为公路交通 安全和高效通行提供 数据支撑 。 [0004]但目前， 以智慧公路为依托， 均是单一的实现某一功能， 如以智慧公路采集的数据 为基础， 建立测速的交通测速系统， 控制交通信号灯的智能信号控制系统， 以及公路气象灾 害检测系统、 交汇预警系统、 智能交管等 等， 少有综合采集数据进行某一问题解决的方案， [0005]因此， 本案针对现有道 路堵车的主要矛盾， 结合智慧公路采集的多元数据， 提出一 种面向智慧公路的交通管理系统。 发明内容 [0006]有鉴于此， 本 发明提供了一种基于智慧公路的交通管理系统， 为了实现上述目的， 本发明采用如下技 术方案： [0007]一种基于智慧公路的交通管理系统， 其特 征在于， 包括： [0008]监测数据获取单元， 用于根据拥堵位置， 确定所需采集数据的范围， 并基于智慧公 路采集所述范围内的监测数据； [0009]数据处理单元， 用于对所述监测数据进行主成分分析， 提取若干个主成分， 并提取 每个所述主成分中的高因子元 素； [0010]优先级排序单元， 内部存储MapReduce模型， 用于将所述高因子元素按所述主成分 的类别输入 所述MapReduce模 型中对应的Map模块中， 得到每个所述高因子元素的局部排序 结果； [0011]将所述高因子元素的局部排序结果输入至所述MapReduce模型中的Reduce模块进 行全排序， 得到所述高因子元 素的全排序结果， [0012]无线发送单元， 用于根据所述高因子元素的全排序结果， 按序发送至所属区域的 交通调控终端。 [0013]优选的， 所述监测 数据的种类包括： 车流量监测、 车速监测、 违章监测、 行人监测、 事故监测、 天气环境 监测、 照明监测、 道路占用监测 和道路健康监测。 [0014]优选的， 所述主成分表示和拥堵相关的监测数据的类别。 [0015]优选的， 所述数据处 理单元提取若干主成分的过程 为：说　明　书 1/4 页 3 CN 115527367 A 3