[发明专利]一种电动自行车大数据分析系统及其工作方法

权利要求书

1.一种电动自行车大数据分析系统的工作方法，依托于一种电动自行车大数据分析系统实现，所述的一种电动自行车大数据分析系统包括电动自行车流量分析模块、电动自行车违章分析模块、实时监测模块；

所述电动自行车流量分析模块用于电动自行车GPS数据采集、电动自行车流量分析；

所述电动自行车违章分析模块用于电动自行车违章事件采集、电动自行车违章分析；

所述实时监测模块用于全区域电动自行车流量、违章监测，道路交叉口电动自行车流量、违章监测；

所述电动自行车流量分析模块、电动自行车违章分析模块、实时监测模块通过数据接口相互连接；

其特征在于：包括如下步骤：

S1、电动自行车流量分析模块进行电动自行车GPS数据采集；

步骤S1中的电动自行车GPS数据采集方法为电动自行车终端设备将GPS数据实时上传到Kafka系统，电动自行车GPS数据字段包括：电动自行车编号、驾驶速度、方向角、车辆定位经度、车辆定位纬度、定位时间、服务器时间，电动自行车流量分析模块从Kafka系统中采集电动自行车GPS数据；

S2、电动自行车流量分析模块进行电动自行车流量分析；

步骤S2中的电动自行车流量分析方法包括如下步骤：

S2.1、将步骤S1采集到的电动自行车GPS数据，进行去除异常数据处理，异常数据包括：电动自行车GPS时间异常数据、电动自行车GPS重复数据；

S2.2、读取道路交叉口地理图层数据，道路交叉口地理图层数据字段包括：交叉口编号、交叉口名称、交叉口经度、交叉口纬度；

S2.3、将步骤S2.1处理后的电动自行车GPS数据中的车辆定位经度、车辆定位纬度与步骤S2.2得到的道路交叉口地理图层数据进行关联，计算出道路交叉口的电动自行车流量；

步骤S2.3中的具体实现方法为：

S2.3.1、将电动自行车定位经度、电动自行车定位纬度以及交叉口经度、交叉口纬度进行坐标转换，由WGS84坐标转化为墨卡托投影坐标：

x＝lng*20037508.34/180

y＝(math.log(math.tan((90+lat)*math.pi/360))/(math.pi/180))*20037508.34/180

其中：lng为WGS84坐标的经度，lat为WGS84坐标的纬度，math.log为求自然对数的函数，math.tan为求弧度的正切值的函数，math.pi为圆周率pi常数，x为墨卡托投影坐标的x坐标，y为墨卡托投影坐标的y坐标；

S2.3.2、每个交叉口设置缓冲区，缓冲区半径阈值为25米，将电动自行车位置的墨卡托投影坐标与交叉口的缓冲区关联；

S2.4、根据步骤S2.3得到的道路交叉口的电动自行车流量，使用交叉口编号聚合计算每个交叉口的电动自行车总流量，按照流量从大到小排序，计算出交叉口电动自行车流量排名；

S2.5、根据步骤S2.3得到的道路交叉口的电动自行车流量利用时间聚合计算24小时电动自行车总流量；

S3、电动自行车违章分析模块进行电动自行车违章事件采集；

步骤S3中的电动自行车违章事件采集方法包括如下步骤：摄像头对电动自行车进行实时图像采集，使用图像识别算法识别出电动自行车违章事件，将电动自行车违章事件上传到PostgreSQL数据库，电动自行车违章事件包括：闯红灯、逆行、未戴头盔、未上牌、违规载人，电动自行车违章事件字段包括：违章时间、违章地点经度、违章地点纬度、违章事件类型；电动自行车违章分析模块从PostgreSQL数据库采集电动自行车违章事件数据；

S4、电动自行车违章分析模块进行电动自行车违章分析；

步骤S4中的电动自行车违章分析方法包括如下步骤：

S4.1、读取步骤S3采集到的电动自行车违章事件数据；

S4.2、读取道路交叉口地理图层数据，道路交叉口地理图层字段包括：交叉口编号、交叉口名称、交叉口经度、交叉口纬度；

S4.3、将电动自行车违章事件数据中的违章地点经度、违章地点纬度与道路交叉口地理图层数据进行关联，计算出道路交叉口的电动自行车的违章数量；

具体的，将违章地点经度、违章地点纬度以及交叉口经度、交叉口纬度作坐标转换，由WGS84坐标转化为墨卡托投影坐标；每个交叉口设置缓冲区，缓冲区半径阈值为30米，将电动自行车违章事件数据的墨卡托投影坐标与交叉口的缓冲区关联；

S4.4、根据步骤S4.3得到的道路交叉口的电动自行车的违章数量，使用交叉口编号聚合计算各交叉口的电动自行车违章数量，按照违章数量从大到小排序，计算出交叉口电动自行车违章排名；

S5、实时监测模块进行全区域电动自行车流量、违章监测；

步骤S5中全区域电动自行车流量、违章监测方法为：实时监测模块调用数据接口获取全区域电动自行车流量数据、全区域电动自行车违章事件数据，实时监测模块每15分钟调用一次数据接口对全区域的电动自行车流量、违章情况实时监测；监测内容包括：电动自行车流量地图显示、全区域电动自行车流量、交叉口电动自行车流量排名、电动自行车24小时流量变化、交叉口电动自行车违章排名；

S6、实时监测模块进行道路交叉口电动自行车流量、违章监测；

步骤S6中道路交叉口电动自行车流量、违章监测方法为：实时监测模块调用数据接口获取道路交叉口电动自行车流量数据、道路交叉口电动自行车违章事件数据，实时监测模块每15分钟调用一次数据接口对道路交叉口电动自行车流量、违章情况实时监测；监测内容包括：交叉口视频监控、交叉口电动自行车流量、交叉口电动自行车24小时流量变化、交叉口电动自行车违章明细。