2023路面多傳感器融合的交通流智能感知技術(shù)規(guī)范

路面多傳感器融合的交通流智能感知技術(shù)規(guī)范目 錄前言 I范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1基本要求 1數(shù)據(jù)獲取 1數(shù)據(jù)安全 1數(shù)據(jù)分發(fā) 2數(shù)據(jù)共享原則 2技術(shù)要求 2智慧路貼構(gòu)成 2智慧路貼部署方式 2多傳感器信息融合 2傳輸方式 2附錄Ａ(資料性附錄)智慧路貼結(jié)構(gòu) 3附錄B(資料性附錄)多傳感器數(shù)據(jù)融合算法構(gòu) 4PAGEPAGE1路面多傳感器融合的交通流智能感知技術(shù)規(guī)范范圍傳感器數(shù)據(jù)融合和傳輸方式等內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)適用于路面多傳感器融合的交通流智能感知系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)。規(guī)范性引用文件件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T20271信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)通用安全技術(shù)要求GB/T20269信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)安全管理要求術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1路面交通流智能感知節(jié)點Intelligentperceptionnodeforroadtrafficflow本標(biāo)準(zhǔn)將其稱之為智慧路貼，是一種基于多路面?zhèn)鞲衅魅诤显O(shè)計的交通信息采集裝置，采用多源異器等。3.2智能感知Intelligentperception將物理信號通過傳感器借助相關(guān)技術(shù)映射為數(shù)字信息，并將這其進(jìn)一步提升至可認(rèn)知的層次。3.3分布式處理Distributedprocessing對各個獨立傳感器所獲得的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行局部處理，再將結(jié)果送入計算處理中心。3.4集中式處理Centralizedprocessing各傳感器獲得的原始數(shù)據(jù)直接送至計算處理中心，再由計算處理中心集中處理。3.5混合式處理Hybridprocessing同時具備分布式和集中式兩種處理方式。基本要求數(shù)據(jù)獲取信息文件下載可采用HTTPS、SFTP等方式。數(shù)據(jù)安全按照GB/T20271和GB/T20269相關(guān)要求執(zhí)行。數(shù)據(jù)分發(fā)數(shù)據(jù)的分發(fā)也可采用http、TCP或組播等分發(fā)方式。數(shù)據(jù)共享原則科學(xué)性數(shù)據(jù)共享的方式應(yīng)科學(xué)合理，滿足數(shù)據(jù)使用方的應(yīng)用需求。統(tǒng)一性同一數(shù)據(jù)提供方的分享方式應(yīng)統(tǒng)一，公共數(shù)據(jù)的代碼應(yīng)參考國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。擴展性數(shù)據(jù)共享設(shè)計時應(yīng)充分考慮數(shù)據(jù)范圍擴充、時間增量等問題。安全性數(shù)據(jù)應(yīng)在雙方約定的權(quán)限范圍內(nèi)分享。技術(shù)要求智慧路貼構(gòu)成磁傳感器等多種傳感器組成。其結(jié)構(gòu)可見附錄A，具體應(yīng)符合：智慧路貼應(yīng)由傳感部分、處理部分和通訊部份構(gòu)成；60mm,80mm,8mm；若有天線部分應(yīng)采用內(nèi)置天線；低溫應(yīng)高于-40℃，85℃；e)濕度要求：0%～99%；9V～28V；200m；10智慧路貼部署方式智慧路貼部署方式一般可分為分布式、集中式及混合式三種。多傳感器信息融合智慧路貼應(yīng)同時具備數(shù)據(jù)、特征和決策三個層面的融合功能。可參考附錄B多傳感器數(shù)據(jù)融合算法。傳輸方式傳輸方式應(yīng)同時符合：通信功能，可包含以太網(wǎng)、WIFI、Zigbee、藍(lán)牙、CAN、串口等方式；支持網(wǎng)關(guān)。附錄Ａ（資料性附錄）智慧路貼結(jié)構(gòu)A.1I2CMCU，氣SPIMCUMCU中進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，然后連接到通信接口。地磁傳感器：鐵磁性物體會對一定范圍內(nèi)的地球磁場形成明顯的磁干擾。汽車的車輪和發(fā)動機處，2地磁傳感器受力面積小，功耗小，而且直接輸出數(shù)字信號，電路簡單，抗干擾性強，易維修方便。Z加速度。通過數(shù)據(jù)分析獲得交通流量數(shù)據(jù)。受環(huán)境影響，但最終數(shù)據(jù)會結(jié)合地磁傳感器與加速度傳感進(jìn)行融合處理。通信接口通信接口I2C地磁傳感器MCUI2C地磁傳感器數(shù)據(jù)融合SPI氣壓傳感器SPI氣壓傳感器SPI

I2C加速度傳感器 地磁傳感器圖A.1智慧路貼結(jié)構(gòu)圖附錄B（資料性附錄）多傳感器數(shù)據(jù)融合算法構(gòu)基于置信距離的數(shù)據(jù)級去差錯算法主觀因素，最大化的提高數(shù)據(jù)精度。局部融合值。、、、、x2m和1、2：1x1m1mi1

……………（1）1

x1m2mi12

x2i

………………（2）1m1m11mxx2i11n1n12i 2nxx2i12通過分批估計方法，可得該測量數(shù)據(jù)的局部融合結(jié)果：22

0x1 2 2 1 2

1 2 x1 1 x2

…………（5）22

02x2

2

221 2 2 1 2 1 2 2

01-1

22?2111

1 2

…………………（6） 0

21

22 2

1 2顯然所有該傳感器數(shù)據(jù)的分批估計值為：?1?2?n

……………（7）ij個的傳感器分批估計值分?i?j，其標(biāo)準(zhǔn)差為?i，j?i，?j為pixpjxi與j之間的置信距離dij為：1?i1x?1?ipix|?i

exp 2

………………（8）

i ? 1

1x?x?i2?i?i?i

j exp 2

?i

……………（9）?j-?i 1

x2

?-?dij2i exp

dxj i

……………（10）0

2 i如果有n只傳感器對同一個目標(biāo)進(jìn)行測量，置信距離測度diji,j1,2,n組成一個矩陣：d11Dd21

d12d22

d1n d2n

…………………（11）

dn

dnn由于相似度與測量數(shù)據(jù)間的相似度pij成反比，可得如下定義：pij1dij1

p1nPp21

p22

p2n

…………………（12）

pn2 1Pn：1

p1nPp21

p22

p2n…………………（13）

pn2 1由公式(13)可以看出相似度值越大，兩個分批估計融合的測量值之間的相似程度就越大，則每個分批估計融合得到的測量值的相似度：P?inij （14）j1把每個分批估計融合得到的測量值的相似度歸一化，即可算出其權(quán)重：P?ii ni1

P?i

………………（15）顯然滿足：nni1i

………………（16）終融合數(shù)據(jù)的計算，該方法無需傳感器性能的先驗經(jīng)驗。mmKm。Nm是指定客體的概念名稱，其本質(zhì)是一組相同或相近意義詞匯的集合，比如{有車經(jīng)過、自行車經(jīng)過、校車經(jīng)過}Am是用來描述客觀事物特征的屬性以及怎樣描述這些屬性的集合，分為定mrRmM表示AmAm上的一個映射關(guān)系。相關(guān)關(guān)系可分為定性與定量的相關(guān)關(guān)系，總結(jié)相關(guān)關(guān)系的共同特征mKm可表達(dá)為：KmNm,m,m （1）定義知識元相似函數(shù)Sf，顯然可得如下屬性：Sfx,y0,1 （18）Sfx,y0xySfx,y1xy相同Sfx,ySfy,x采用特征相似度模型。該模型將事物特征枚舉為集合形式，定義符合特征元素特征的函數(shù)，獲得特征集合的相似度，進(jìn)而表征測量數(shù)據(jù)在特征級別上的相似度。具體公式如下：Sfa,b

fAB

fABfAB

BA,,

……（19）a為參照對象，b為比較對象，A，Ba，bfABa，bA，BABfABA，BA不屬BfBA