解析高速公路收費站數據的交通流量多維分析技術

何方舟

廣西交通投資集團計算中心有限責任公司 廣西 南寧530022

引言

高速公路交通流量是高速公路管理過程中最基本的參數之一,同時也是對我國高速公路交通狀態展開分析的重要依據,不論是開展公路規劃還是公路養護管理都需要對高速公路交通流量展開調查。因此有必要結合實際情況建立高速公路網交通流量的數據庫,從而為公路管理、規劃制定等環節提供充足的數據支持。

一、高速公路收費站數據交通流量多維分析設計

(一)經濟性。其中的經濟性主要體現在充分借助高速公路現有的條件與設備與之前的聯網收費系統進行有機結合,實現系統的改造與升級,有效在設備投入減少的情況提供完善的數據分析效果。

(二)技術合理性。采集交通流量數據的完整性與準確性將對最后的分析結果產生直接的影響,因此應重點關注高速公路隨意斷面隨意時間交通流量的估算過程,顯著提升相關算法的準確性。本文提出的基于聯網收費數據估算交通流量的方法可以直接對系統性能與分析結果加以評價,從而以此為基礎構建出科學、完善的數據倉庫模型。

(三)可操作性。該設計方案的可操作性主要體現在通過定時觸發的方式在收費系統數據庫中抽取一定的交通流量數據進行分析,由后臺服務器負責相關數據的分析處理工作,并將最終的成果發送給前臺程序。值得注意的是,定時處理的方式可以有效收集最新的數據,同時顯著提升相關技術人員操作、維護的簡便程度。

(四)穩定性。在開展整體技術框架設計的過程中,其可靠性與穩定性是需要考慮的重要問題之一,因此在本方案當中采用了微軟公司的SQL Server 2008以及Analysis Service,大大提升了整體系統的穩定性,一旦出現系統運行異常將會在第一時間以日志的形式進行記錄,并提醒系統管理人員進行維護。

二、高速公路收費站數據交通流量多維分析方案的提出

結合以上的設計思想與當前具備的硬件條件,可以進一步提出高速公路交通流量多維分析系統的具體運行方案,該系統由多個部件構成,其中主要包括聯網收費數據模塊、數據抽取轉換模塊、交通流量估算模塊、數據倉庫、OLAP服務器以及客戶端軟件等。

(一)聯網收費數據模塊。該模塊主要以數據庫的形式對收費站信息系統的收費數據以及車輛、道路信息進行收集,同時對高速公路管理部門日常事務的處理提供數據支持。

(二)數據抽取轉換模塊。通過內部局域網對出入站數據、車型數據等開展交通流量規律多維分析所需的基本數據進行抽取,并把抽取完成的數據集中于SQL Server數據倉庫,實現對相關數據的與處理工作。

(三)交通流量估算模塊。交通流量估算模塊的主要工作是通過聯網收費數據對隨意斷面的交通流量加以估算,并將估算完成的結果放在數據庫當中。

(四)數據倉庫。將數據導入數據倉庫之后,需要完成對相關數據信息與視圖的格式化處理工作,生成新的數據之后加以儲存,并對交通流量數據進行管理與更新[1]。

(五)OLAP服務器。OLAP服務器的主要工作是通過收費站數據及其相關信息完成對交通流量多維數據集的創建與儲存,并有效完成后續的管理與維護工作。

(六)Pivot Table。交通流量多維數據集通過Pivot Table 進行呈現,同時實現對交通流量數據下鉆、上卷、旋轉等操作。與此同時,針對多層次與多角度對交通流量數據進行分析,綁定Chart組之后對其內部規律以圖表、曲線等形式展現出來。

(七)客戶端軟件。客戶端軟件主要包括數據透視表以及交通流量圖表兩種形式,通過OLAP立方體多維操作實現對高速公路交通流量規律的合理分析。

結合以上的運行流程可以進一步看出,數據抽取轉換程序屬于定時操作,在完成時間維表的更新之后,將高速公路收費站數據轉移到SQL Server數據庫當中。針對新抽取的數據應先通過交通流量估算模型進行預處理,然后生成交通流量分析事實表,為充分保證數據的一致性,還要將數據立方體與共享維度共同更新。最后將更新完成的數據通過Pivot Table 和Chart控件加以展現,從而實現相關圖表的多層次分析。

三、高速公路收費站數據交通流量多維分析技術的關鍵點

(一)斷面交通流量估算相關數據的抽取。考慮到OLTP數據庫的特性,整體數據呈現出孤立、分散的特點,因此在實際處理的過程中將會給數據分析帶來難度,因此可以將數據集中于一個特定環境當中。采用SQL Server數據庫可以定時將斷面交通流量估算所需要的數據加以估算,同時充分保證數據的完整性和一致性,并且不會對收費站數據庫的正常、穩定運行造成任何影響。

(二)數據模型的建立與更新。交通流量數據倉庫模型設計的合理性將會對多維數據分析效率產生直接的影響,同時也關系到其準確性與擴展性。與此同時,應不斷加強對數據倉庫更新技術的把控,從而最大限度地保證聯網收費數據與交通流量數據的一致性。

(三)OLAP多維數據立方體的設計。在交通流量多維數據集創建的過程中,數據分析結果取決于維層次關系的設計,因此在進行聯網收費數據分析的時候,應重點對OLAP多維數據集的設計加以把控[2]。另外,應在第一時間對交通流量數據倉庫進行更新,從而保證可以得到最新的分析結果,并對交通流量多維數開展同步更新,充分確保相關數據的可靠性與實時性。

結語

綜上所述,高速公路交通流量相關數據對高速公路的日常管理發揮了至關重要的作用,而本文針對當前的實際需求提出了一種流量數據的多維分析技術,不僅可以顯著提升相關估算算法的有效性,還可以為高速公路流量分析提供數據支持。另外,還應在此基礎上完成總體框架的構建,為后續系統的開發奠定基礎。