路网运行监测数据投屏方法及系统与流程

1.本发明涉及智能交通监测技术领域。更具体地说，本发明涉及一种路网运行监测数据投屏方法及系统。


背景技术：

2.公路交通运输在我国经济和社会发展中发挥着重要的作用，维持公路交通网络的稳定和高效运转，对调整产业结构、推动就业和经济发展、加快城乡一体化建设进程具有重要的意义。近年来，随着机动车保有量的快速增长、公路运输需求的逐步攀升，公路交通事件屡有发生且社会影响较大，公路网保通保畅的运行压力不断增加，急需构建对公路网运行的实时监测能力。
3.随着公路行业路测定点和移动位置传感器的大量布设，我们可以采集海量的数据来构建公路网运行的实时监测能力。一般而言，在基于大数据的路网运行监测场景中，其能力构建需要覆盖两方面的能力，一方面是监测业务系统构建的能力，另一方面是监测业务可视化(特别是投屏可视化)的能力。二者在功能上互有侧重，相互补充和融合。前者的能力主要面向业务操作人员，覆盖中、微观的功能为主；后者则主要面向业务管理和决策者，覆盖宏、中观的功能为主。
4.路网运行监测业务的复杂性在于，对于不同的监测需求，其监测的业务实体、业务实体的时空范围和特征属性都是在动态演化的。现有技术基于一种通用的路网运行监测模型，通过定义监测任务与数据及图层的关系，解决了监测业务系统构建过程的定制和能力扩展问题。但是，面对复杂的监测业务需求，如何定义监测业务可视化的业务逻辑，实现动态构建监测业务投屏可视化的能力，依旧是一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
6.本发明还有一个目的是提供一种路网运行监测数据投屏方法及系统，其主要解决监测业务可视化的生成逻辑问题，给出监测业务可视化的自动生成方法，从而能够在监测业务可视化层面应对监测业务的复杂性问题。
7.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种路网运行监测数据投屏方法，其包括基于投屏需求配置多个投屏任务，每个投屏任务包括多个一级投屏图层，每个一级投屏图层的构建包括以下步骤：
8.投屏图层设置的初始化；
9.获取监测数据二维表；
10.基于二维表提取多个投屏显示组件；多个投屏显示组件包括gis显示信息、一级统计指标、二级统计指标和可视化图表；
11.将多个投屏显示组件进行交互式关联，并形成一级投屏图层。
12.优选的是，所述的路网运行监测数据投屏方法，所述投屏任务还包括多个二级投
屏图层，每个二级投屏图层是由至少两个一级投屏图层的多个投屏显示组件重新组合形成。
13.优选的是，所述的路网运行监测数据投屏方法，基于二维表提取多个投屏显示组件，具体为：
14.基于二维表提取gis显示信息，gis显示信息包括投屏对象监测属性和监测数据信息；
15.基于二维表提取一级统计指标；
16.基于一级统计指标延展获取二级统计指标；
17.基于一级统计指标和二级统计指标绘制可视化图表。
18.优选的是，所述的路网运行监测数据投屏方法，投屏图层设置的初始化包括：设置投屏图层的分辨率，对投屏图层的显示区域进行划分，建立投屏图层的可视化坐标系；
19.投屏图层的显示区域进行划分，具体为将显示区划分为多个区域，其包括gis可视化区、指标区、图表区；gis显示信息对应gis可视化区；一级统计指标和二级统计指标对应指标区；可视化图表对应图表区。
20.优选的是，所述的路网运行监测数据投屏方法，获取监测数据二维表具体为：从采集的监测数据中读取预设监测主题和监测图层对应的属性字段，基于属性字段生成二维表。
21.优选的是，所述的路网运行监测数据投屏方法，一级统计指标包括一级指标名称和一级指标数据；基于二维表提取一级统计指标具体为：通过基于预设的一级指标名称从二维表中提取预设时段内符合对象集合对应的监测数据，并对监测数据进行分析得到一级指标数据；
22.二级统计指标包括二级指标名称和二级指标数据；基于一级统计指标延展获取二级统计指标，具体为基于预设维度确定二级指标名称，基于二级指标名称从一级指标数据中提取二级指标数据。
23.优选的是，所述的路网运行监测数据投屏方法，所述预设维度为空间维度和时间维度。
24.优选的是，所述的路网运行监测数据投屏方法，多个区域还包括报警区，当一级指标数据和/或二级指标数据超过预设安全阈值，则构建报警信息，并在报警区显示。
25.本发明还提供一种路网运行监测数据投屏的系统，其包括：一个或多个处理器、存储一个或多个程序的存储装置；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，所述一个或多个处理器实现上述的路网运行监测数据投屏的方法。
26.本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的路网运行监测数据投屏的方法。
27.本发明至少包括以下有益效果：
28.本发明解决监测业务可视化的生成逻辑问题，给出监测业务可视化的自动生成方法，从而能够在监测业务可视化层面应对监测业务的复杂性问题；具体地根据投屏需求对应的投屏对象，自动生成若干投屏图层，满足一般的路网运行监测业务可视化的需求，进一步通过对时间、空间维度的定义，具备了应对复杂监测业务场景的能力，实现对复杂监测数据进行动态多个投屏图层进行灵活的可视化，具有良好的业务定制性和扩展性。
29.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
30.图1为本发明投屏图层示意图；
31.图2为本发明监测图层与投屏图层的关系示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
33.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
34.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
35.在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.本发明提供一种路网运行监测数据投屏方法，其包括基于投屏需求配置多个投屏任务，每个投屏任务包括多个一级投屏图层，每个一级投屏图层的构建包括以下步骤：
37.投屏图层设置的初始化；
38.获取监测数据二维表；
39.基于二维表提取多个投屏显示组件；多个投屏显示组件包括gis显示信息、一级统计指标、二级统计指标和可视化图表；
40.将多个投屏显示组件进行交互式关联，并形成一级投屏图层。
41.在上述技术方案中，针对计算机输入的指令，计算机根据指令获取到需要完成的工作，投屏任务是根据用户的投屏需求(需要查看获取的监测信息)生成的具体投屏监测对象，如用户想了解2021年7月1日到2021年的8月31日g1京哈高速北京至秦皇岛段双向的交通运行情况，其中在上述时间段和空间段的交通运行情况就是一个投屏任务，交通运行情况又包括了交通流量，交通拥堵、交通事件、交通天气等多个角度的监测信息，上述多个角度的监测信息数据即为投屏任务包括的多个一级投屏图层，每个一级投屏图层对应的监测数据作为一个显示屏信息进行显示，每个一级投屏图层包括多个投屏显示组件，此处的投屏显示组件不同显示单元显示不同的投屏信息，本发明中投屏显示组件包括但不限于gis显示信息、一级统计指标、二级统计指标和可视化图表，投屏显示组件的个数、显示格式根据投屏图层设置的初始化来确定，即多个投屏显示组件按照可与投屏图层显示屏匹配的标准来配置；根据投屏需求配置多个投屏任务，而每个投屏任务对应多屏投屏图层，每个投屏图层可对投屏任务中的某个角度或某个维度的数据通过多个投屏显示组件进行展示，用于显示复杂的路网运行监测数据。
42.本发明公开了投屏图层的具体构建方法，通过动态组装路网运行监测的可视化组
件元素，来满足路网监测业务可视化能力的定制和扩展，同时解决了监测业务可视化的生成逻辑问题，通过本发明多层、多级的数据组织并进行可视化，能够及时地为用户提供清楚、明了的动态可视化显示画面，能够在监测业务可视化层面应对监测业务的复杂性问题。
43.每个一级投屏图层的构建为：首先对投屏图层设置进行初始化，实际就是对显示屏的显示区域进行划分定义；然后从监测结果中获取监测数据并组织至二维表中，从二维表中提取多个投屏显示组件，将多个投屏显示组件进行关联，即点击其中一个投屏显示组件，可在其他的投屏显示组件对应的位置显示对应的监测信息，多个投屏显示组件与投屏图层显示屏匹配，最终形成一级投屏图层。
44.另一种技术方案中，所述的路网运行监测数据投屏方法，所述投屏任务还包括多个二级投屏图层，每个二级投屏图层是由至少两个一级投屏图层的多个投屏显示组件重新组合形成。
45.在上述技术方案中，本发明对若干个(两个及两个以上)一级投屏图层的各个显示组件进行重组，进而形成二级投屏图层，提高了本发明投屏方法的灵活性和可视化的多变性。
46.另一种技术方案中，所述的路网运行监测数据投屏方法，基于二维表提取多个投屏显示组件，具体为：
47.基于二维表提取gis显示信息，gis显示信息包括投屏对象监测属性和监测数据信息；
48.基于二维表提取一级统计指标；
49.基于一级统计指标延展获取二级统计指标；
50.基于一级统计指标和二级统计指标绘制可视化图表。
51.在上述技术方案中，本发明公开了投屏显示组件的提取方法，从获取的监测数据形成的二维表中提取多个投屏显示组件，gis显示信息包括二维表中包含的数据对应的监测对象的属性，监测数据信息，进而可以对二维表中包含的数据进行直观的可视化，进一步的对二维表中的数据进行更加有针对性的分析和统计，得到一级统计指标，对一级统计指标进行延展可获得二级统计指标，对分析统计得到的一级统计指标数据和二级统计指标数据进行绘制可视化图表，使得分析统计结果的可视化更加直观、清晰、明了。
52.另一种技术方案中，所述的路网运行监测数据投屏方法，投屏图层设置的初始化包括：设置投屏图层的分辨率，对投屏图层的显示区域进行划分，建立投屏图层的可视化坐标系；
53.投屏图层的显示区域进行划分，具体为将显示区划分为多个区域，其包括gis可视化区、指标区、图表区；gis显示信息对应gis可视化区；一级统计指标和二级统计指标对应指标区；可视化图表对应图表区。
54.在上述技术方案中，本发明将投屏图层的显示区划分为gis可视化区、指标区、图表区三个区域，分别与gis显示信息、统计指标和可视化图表三个投屏显示组件一一对应并进行显示，具体如图1所示，指标区主要显示一级统计指标和二级统计指标，本技术以交通事件投屏图层为例，从中宏观层面关心的指标包括但不限于：从一天起始发生的事件总数、不同特征维度分类的事件数，如不同强度的事件、不同诱发原因的事件等；进一步地，指标区还可以包括不同指标的同环比、位次变化等指标。
55.图表区主要显示将投屏监测对象的一级统计指标和二级统计指标的数据进行统计分析得到的可视化图表，从而能够显示出投屏监测对象从不同角度进行分析的分布、变化趋势等。
56.gis可视化区主要将投屏监测对象的属性和监测数据进行呈现，并与指标区、图表区等进行联动。例如，当从事件总数的角度进行监测时，gis可视化区以地图上下钻的方式，按照省、市、县、高速等维度对事件的总数进行聚类，以热度图的方式在gis可视化区进行呈现；当下钻到县级时，可以显示事件的在地图上的位置，并进一步可以查看事件的详请。
57.对于同一个投屏任务而言，不同投屏图层间的显示风格应当保持一致，遵循相同的投屏模板。
58.进一步的，可以根据不同物理屏的尺寸和投屏需要，为每一个投屏图层预置若干套投屏模板。
59.投屏图层的设置的初始化包括：设置投屏图层的显示屏的分辨率，对投屏图层的显示区域进行划分，建立投屏图层的可视化坐标系，还包括建立投屏消息总线，实现数据与投屏图层的交互性。
60.另一种技术方案中，所述的路网运行监测数据投屏方法，获取监测数据二维表具体为：从采集的监测数据中读取预设监测主题和监测图层对应的属性字段，基于属性字段生成二维表。
61.对于给定的一个监测任务m，定义了任务m对应的空间范围的过滤条件；定以了任务m对应的时间范围的过滤条件；定义了任务m的监测对象的过滤条件。
62.本发明二维表由如下公式进行生成：
[0063][0064]
其中，datafliter()函数从监测数据中根据过滤条件和筛选出监测对象以及对应的属性字段，该字段由定义。
[0065]
监测图层的生成过程，是对二维表进行渲染的过程，即进行渲染的过程，即其中φi为的图层界面渲染方法，其中包括图层界面上对进行检索等操作的方法。监测图层是监测业务构建的原子单元，其背后的定义解决了监测业务系统构建的业务逻辑问题。本发明基于如图2所示，通过构建监测图层的投屏镜像，这里称之为投屏图层
[0066]
本发明通过定义监测图层的投屏镜像给出了监测业务可视化的自动化生成方法和业务逻辑。借用主题定义和数据表的生成方法，进行时间、空间和监测对象的定义，天然具备应对复杂监测业务场景的能力，具有良好的业务定制性和扩展性。
[0067]
由于本发明中的投屏图层是借用监测主题定义的数据表因此其可以跟监测图层层样被预定义，从而实现图层级乃至主题级可视化业务的复用和沉淀。即在实施本发明的方法后，每一个监测需求对应的监测主题，都可以自动生成若干投屏
图层，满足一般监测业务可视化的需求。
[0068]
如表1所示为的一个实例。
[0069]
表1二维表
[0070][0071]
如表1所示，对于给定的一个监测对象prk、ctk、cnk分别给出ok所在的省、市和县的id；cnk给出了ok所在的高速id；tk是ok监测数据采集的时刻；d1k～dnk分别代表了监测对象ok的监测数据中包括的数据维度。
[0072]
另一种技术方案中，所述的路网运行监测数据投屏方法，一级统计指标包括一级指标名称和一级指标数据；基于二维表提取一级统计指标具体为：通过基于预设的一级指标名称从二维表中提取预设时段内符合对象集合对应的监测数据，并对监测数据进行分析得到一级指标数据；
[0073]
二级统计指标包括二级指标名称和二级指标数据；基于一级统计指标延展获取二级统计指标，具体为基于预设维度确定二级指标名称，基于二级指标名称从一级指标数据中提取二级指标数据。
[0074]
在上述技术方案中，本发明公开了一级统计指标和二级统计指标的具体获取方法，本发明中，统计指标主要指基于数据维度d1～dn，对最新统计时段t
τ
＝tb～te的数据基于不同的维度进行分类检索和汇总。
[0075]
设函数是基于提取时刻在tb～te且满足条件集合ψd的监测对象集合ω
ψ
＝{ok|tk∈(tb,te),《d1k,d2k,
…
,dnk》
→
ψd}。这里《d1k,d2k,
…
,dnk》
→
ψd的含义是，对于ok的每一维度数据特征，均满足ψd的条件设定。注意：这里ψd可以支持一个维度或多个维度的条件设定。例如，对于一个交通事件监测对象而言，事件引发的拥堵距离是一个数据维度，事件的原因是另一个维度，则检索大流量引发的超过10公里拥堵的事件时，就需要在ψd中设定两个维度的条件。
[0076]
设κ
ψ
＝#{ok|tk∈(tb,te),《d1k,d2k,
…
,dnk》
→
ψd}为满足条件的对象个数，则κ
ψ
就可以作为一个统计指标。
[0077]
对于一个我们可以预设一系列条件ψd∈ψ，进而得到多个感兴趣的统计指标κ
ψ
∈k。
[0078]
对于一个给定的预设条件ψd∈ψ，我们可以进行空间维度的分解。任以大流量引发的超过10公里拥堵的事件为例，如果我们想以省维度进行分解，则可以将对象的省份属性prov纳入函数的条件，得到ω1
ψ
＝{ok|tk∈(tb,te),《d1k,
d2k,
…
,dnk》
→
ψd,prk＝pr1}，则可以得到所有省份满足条件的事件个数，从而完成将指标κ
ψ
在省份层面的分解。同理，可以按照市、县、高速等空间特征对指标进行分解。
[0079]
对于时间维度，基于函数同理可以得到当前统计时段t
τ
前若干个统计时段t
τ-1
、t
τ-2
…
的统计指标数据，从而实现统计指标κ
ψ
在时间维度的延展。
[0080]
进一步地，可以计算指标κ
ψ
的同环比变化、排名等间接指标等。
[0081]
对于统计指标κ
ψ
和同环比变化、排名等数值类指标，可以集成在一个指标区进行显示。
[0082]
对于统计指标κ
ψ
在空间维度的分解，可以与gis显示区进行联动，如根据省级的分解结果以热力图的方式覆盖省级行政区划，从而直观地显示出各省指标κ
ψ
的大小。同理，可以显示市、县、高速等空间维度下标κ
ψ
的大小，并且支持地图的上下钻操作。
[0083]
在小比例尺下，可以在gis地图上显示所有符合条件ψd的对象集合ω
ψ
，点击对象ok∈ω
ψ
可以查看该对象的详请。进一步地，可以通过对对象ok执行右键操作来展示对象ok各项指标在时间和空间维度的各种图表。
[0084]
对于指标κ
ψ
在时间维度的延展，可以通过柱状图、折线图等方式来呈现指标在时间维度的变化情况和发展趋势。
[0085]
根据指标κ
ψ
的条件ψd所覆盖的指标维度，统计ψd指标维度下不同取值范围时指标κ
ψ
的统计值，以饼图等形式呈现指标κ
ψ
在不同条件下的分布情况。
[0086]
另一种技术方案中，所述的路网运行监测数据投屏方法，所述预设维度为空间维度和时间维度。空间维度为不同的省份或不同的路段，时间维度为不同时间段。
[0087]
另一种技术方案中，所述的路网运行监测数据投屏方法，多个区域还包括报警区，当一级指标数据和/或二级指标数据超过预设安全阈值，则构建报警信息，并在报警区显示。事先定义预设安全阈值，一级指标数据和/或二级指标数据如超过预设安全阈值说明，一级指标数据和/或二级指标数据出现异常，异常的原因可能是异常突发事件导致，异常突发事件可能会个路网带来瘫痪的事故，因此需要格外注意，本技术方案中将超过预设安全阈值的一级指标数据和/或二级指标数据进行构建形成报警信息，并在报警区进行显示，以及时提醒用户注意，及时就异常突发事件采取有效的应对措施，保障路网运行的通畅性和安全性。
[0088]
需要指出的是，本发明给出了基于进行投屏图层生成的一般性方法，但本发明并不限定统计指标、图表和gis交互等操作方法，事实上，图层可以依据不同的投屏需求，可视化内容和交互方式都可以基于进行深度的定制开发。
[0089]
本发明还提供一种路网运行监测数据投屏的系统，其包括：一个或多个处理器、存储一个或多个程序的存储装置；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，所述一个或多个处理器实现上述的路网运行监测数据投屏的方法。
[0090]
本技术方案中，投屏显示管理的系统，包括处理器和存储有程序指令的存储器，还可以包括通信接口和总线。其中，处理器、通信接口、存储器可以通过总线完成相互间的通信。通信接口可以用于信息传输。处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行上述路网运行监测数据投屏方法。
[0091]
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立
的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0092]
存储器作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，上述路网运行监测数据投屏方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的软件程序、指令以及模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述路网运行监测数据投屏方法。
[0093]
存储器可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。
[0094]
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的路网运行监测数据投屏的方法。
[0095]
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
[0096]
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。