1.一种基于免疫的路段交通拥堵动态检测方法,其特征在于:包括免疫表示模块、抗原提呈模块、免疫浓度动态演化模块和拥堵状态判别模块;具体步骤如下:
(1)模拟人体免疫系统,利用免疫表示建立基于免疫的路段交通拥堵动态检测方法与人体免疫系统之间的映射关系;
(2)模拟抗原提呈,通过利用网络时间协议ntp进行自动校时的图像采集设备对经过路段监测点的车辆进行图像采集,并利用汽车牌照识别算法lpr进行自动识别,在此基础上对基于lpr的路段交通流数据进行数据清洗操作,随后计算得到通过该路段的车辆平均行驶速度,并将相邻检测周期内的路段车辆平均行驶速度差作为抗原对抗体的免疫刺激信号;
(3)模拟免疫应答,根据步骤(2)中免疫刺激信号的不同,分别进行克隆扩增、免疫抑制和免疫自稳操作,计算抗体浓度值,通过免疫浓度动态演化实现对路段交通拥堵状况的实时动态监测;
(4)基于步骤(3)所得的抗体浓度值,根据实际道路车辆运行状况,并结合道路拥堵等级划分,建立抗体浓度与路段交通拥堵等级之间的映射关系,实现对路段交通拥堵的状态判别。
2.根据权利要求1所述的一种基于免疫的路段交通拥堵动态检测方法,其特征在于,所述免疫表示建立基于免疫的路段交通拥堵动态检测方法与人体免疫系统之间的映射关系,具体包括:
(1)用交通网络模拟人体;
(2)用交通网络中的各路段模拟人体免疫系统中的淋巴结;
(3)用交通流特征模拟抗原;
(4)用从交通流数据中进行特征提取的过程模拟抗原提呈;
(5)用对路段交通拥堵进行评估的检测器模拟能够识别特定抗原的抗体;
(6)用对路段的拥堵评估过程模拟抗原检测;
(7)用路段拥堵程度模拟抗体浓度;
(8)用路段拥堵程度的上升模拟克隆扩增;
(9)用路段拥堵程度的下降模拟免疫抑制;
(10)用两个相邻检测周期间路径拥堵程度保持不变模拟免疫自稳。
3.根据权利要求1所述的一种基于免疫的路段交通拥堵动态检测方法,其特征在于,所述抗原提呈提取基于速度的交通流特征参数并获取免疫刺激信号的工作流程如下:
(1)首先利用网络时间协议(ntp)对图像采集设备进行自动校时,保证不同监测点拍摄车辆图像时间的一致性;
(2)对图像采集设备实时采集的通过路段监测点的车辆图像运用汽车牌照识别算法lpr进行自动识别;
(3)对基于lpr的路段交通流数据进行数据清洗操作,包括对缺失数据用相邻检测周期的数据进行补充和利用四分位数筛选法对车辆行程时间数据集中的噪声数据进行剔除;
(4)在路段有效参考交通流数据中基于上下游2个监测点的车辆图像拍摄时间和牌照识别数据得到通过该路段的车辆平均行驶速度;
(5)将两个相邻检测周期内的路段车辆平均行驶速度差作为抗原对抗体的免疫刺激信号。
4.根据权利要求1和3所述的一种基于免疫的路段交通拥堵动态检测方法,其特征在于,所述根据抗原对抗体的不同免疫刺激信号进行免疫操作,实现路段交通拥堵的免疫浓度动态演化的规则如下:
其中ct表示抗体在检测周期t中的抗体浓度,
(1)当
(2)当δv<0时为正免疫刺激,模拟克隆扩增机制,对抗体浓度进行累计,表明路段拥堵程度在持续增加,且
(3)当δv=0时无免疫刺激,模拟免疫自稳机制,抗体浓度保持不变;
(4)当δv>0时为负免疫刺激,模拟免疫抑制机制,降低抗体浓度,表明路段拥堵程度在逐渐降低,且
5.根据权利要求1所述的一种基于免疫的路段交通拥堵动态检测方法,其特征在于,所述建立抗体浓度与路段交通拥堵等级之间的映射关系,实现对路段交通拥堵的状态判别规则如下:
其中1、2、3、4、5表示交通状态分别为非常畅通、畅通、轻度拥堵、中度拥堵和严重拥堵。