[发明专利]一种高速公路智慧可视化展示系统

权利要求书

1.一种高速公路智慧可视化展示系统，其特征在于：

所述系统包括数据采集模块，训练数据生成模块，模型训练模块，模型预测模块，以及超速展示模块，所述数据采集模块包括固定式测速设备，分别设置于高速公路上任意路段的起点和终点，来对汽车经过所述起点和所述终点的行驶速度进行检测，所述数据采集模块还包括移动式测速器，设置于所述起点和所述终点之间的特定位置，来检测汽车经过所述特定位置的行驶速度，所述训练数据生成模块用于接收所述数据采集模块在一段时间内采集到的数据，并且以此构建训练数据集，所述模型训练模块构建用来对汽车经过所述起点和所述终点之间的特定位置的行驶速度进行预测的神经网络模型，并且基于所述训练数据集，完成对于所述神经网络模型的训练，所述模型预测模块将汽车经过所述起点和所述终点的行驶速度作为输入数据，输出汽车经过所述起点和所述终点之间的特定位置的行驶速度，所述超速展示模块用于在高速公路的可视化GIS模型上，针对汽车在高速公路上任意路段的起点和终点之间的超速行驶的位置以可视化的方式进行标注；

其中，所述超速展示模块通过如下公式所表达的计算过程来获取汽车经过高速公路路段的起点和终点之间的特定位置的行驶速度V_x：

其中，o_i为训练好的神经网络模型输出的汽车以第i个速度等级的行驶速度经过高速公路路段的起点和终点之间的特定位置的概率值，i∈[1,n]，n为速度等级的总个数，d_i为第i个速度等级的具体数值。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路智慧可视化展示系统，其特征在于，所述数据采集模块采集数据的过程包括，在一段时间内每经过一个相同的时间间隔，获取经过高速公路路段的起点和终点的汽车的行驶速度，以及获取经过高速公路路段的起点和终点之间的特定位置的汽车的行驶速度。

3.根据权利要求1所述的一种高速公路智慧可视化展示系统，其特征在于，所述训练数据生成模块基于所述数据采集模块在一段时间内采集到的数据构建训练数据集，包括如下的步骤：

步骤一、对于所述一段时间内的第t分钟，训练数据生成模块从数据采集模块获取样例数据C＝(v_a(t),v_b(t),v_a(t-Δt),v_b(t-Δt),)，其中，v_a(t)和v_b(t)分别为在第t分钟经过高速公路路段的起点和终点的汽车的行驶速度，v_a(t-Δt)和v_b(t-Δt)分别为在第t-Δt分钟经过高速公路路段的起点和终点的汽车的行驶速度，Δt为数据采集模块获取汽车行驶速度数据的时间间隔；

步骤二、获取汽车在高速公路上的行驶速度范围，并按照相同的行驶速度间隔将所述行驶速度范围划分为若干个小的行驶速度范围，每个所述小的行驶速度范围作为一个速度等级，所述速度等级使用所述小的行驶速度范围内的中间值来表示；

步骤三、针对所述样例数据C，分别将v_a(t)，v_b(t)，v_a(t-Δt)，及v_b(t-Δt)划分到四个所述速度等级中，四个所述速度等级共同构成所述样例数据C的类别；

步骤四、统计在所述一段时间内，相同的样例数据C的类别的出现次数，并选取所述出现次数大于系统预先设定的次数阈值的样例数据C的类别中的样例数据来构建所述训练数据集。