同步展示SCATS相位信号及整合流量设备监测数据的方法
技术领域
本发明涉及道路交通领域，具体为一种实时同步展示SCATS相位信号及相位流量的技术。
背景技术
SCATS(Sydney Coordinated Adaptive Traffic System，悉尼自适应交通控制系统)是由澳大利亚新南威尔士州道路交通局研究开发的一种城市信号交通控制系统，它可以实现对交通的复杂控制，提供“绿波带”等功能，是现代交通管理中不可缺少的重要手段。
目前，很多大城市都采用SCATS系统来实现对交通流的最佳配置和控制，系统可以根据交通需求改变相序或跳过下一个相位，因此能及时响应每一个周期的交通需求，避免发生拥挤堵塞，从而提高车辆行驶速度，提高交通安全水平，最大程度的发挥交通的经济效益和社会效益。
随着物联网的不断发展，越来越多的交通监测设备被应用到交通网络中，如：电警、卡口等视频监控设备；微波、地磁等检测采集设备。设备可以根据实际需要安装在合适的道路位置，如：安装在交叉口监测交叉口流量数据等。单一的SCATS系统所展示给交通部门的信息，不能满足于交通管理部门对于整体交通网络的监测需求，因此交通管理部门对于多源数据交通整合系统的需求越来越强。在多源数据整合过程中，通过SCATS系统提供的信号数据接口可对接信号数据，交通管理部门需要看到的是简洁明了的相位及信号状态信息，但是信号数据实时性强，因此在实际整合过程中往往存在着整合系统中展示与实际信号相位不同步的情况。本发明设计了一种将SCATS相位信号与设备流量检测数据相结合，同步展示相位信号与相位流量数据的方案。
发明内容
本发明要克服现有技术的上述缺点，提供一种可以将实时SCATS相位数据与实时设备流量监测数据整合到同一系统中，实现实时获取并展示数据的方法。
在本发明的系统架构中，底层支撑包括监测设备数据接入(电警/卡口/地磁/微波等监测设备以及SCATS相位信号数据)、HTTP、WEBSERVICE、KETTLE(数据交换)；服务层包括SPRINGBOOT、MYSQL、REDIS、MYBATIS；表现层包括HTML、WEBSOCKET。网络结构包括REDIS数据服务、监测数据处理服务、数据存储服务、服务端web服务器。前后台基本交互流程中包含数据层、服务层、控制层、前端页面。
在系统架构的划分中，底层用于接入数据、进行数据交互、发送数据至服务端；服务层提供服务端数据处理所需的技术支持；表现层用于搭建客户端进而实时展示信号相位及相位流量；
在网络结构的划分中，REDIS数据服务用于构建连接池，与SCATS系统搭建连接；监测数据处理服务用于从监测设备对接流量数据；数据存储服务用于存储服务端接收到的数据，将数据存储下来保存历史数据；服务端web服务器，用于搭建服务端及客户端展示界面。
本发明的同步展示SCATS相位信号及整合流量设备监测数据的方法，包括以下步骤：
S01、准备实时数据：SCATS的实时相位信号数据、监测设备的实时流量数据，进行数据交换。
S02、准备基础数据：交叉口基础数据、scats站点数据、交叉口及scats站点关联关系数据，流量监测设备基础数据、流量监测设备与交叉口关联关系数据，存入服务层mysql数据库。
S03、构建REDIS服务，与步骤S01的数据服务建立稳定的连接。
S04、基于springboot框架搭建web服务端系统，在系统中创建数据对接模块、数据处理模块、推送数据至客户端模块、客户端展示模块。
步骤详情：
在步骤S01中，通过http协议和webservice服务将数据接入kettle将SCATS相位数据进行处理只保留本方案所需的数据，定义字段名称协议并根据协议转发数据，将获取到的数据发送到MQ用于后续为服务端发送数据，根据客户端展示需求对数据数据进行选择，SCATS系统接入数据需要用到的包括：当前相位、相位间隔、相位变化时间、站点ID、当前时间、相位是否变动标志。流量数据需要用到的包括：设备唯一编号、当前时间、车辆通过标志。Kettle可以准确的识别变化数据，保证接入数据实时性。
在步骤S02中，准备基础数据，其中交叉口数据包括：交叉口名称、交叉口编号、交叉口经纬度，用于在客户端界面展示交叉口列表供用户选择，以及在接入流量数据后根据交叉口编号存入数据库，保存历史数据用于检测数据准确性；SCATS站点基础信息包括：站点编号、是否正常工作标志，用于匹配接入的相位信号数据；交叉口及SCATS站点关联关系包括：交叉口编号、站点编号，用于客户端用户通过选择交叉口从而关联站点展示实时信号相位，同时在获取相位信号数据时，关联到交叉口并将数据存储下来。流量监测设备基础数据及流量监测设备与交叉口管理关系用于在获取到流量数据时，关联交叉口及当前相位保存数据。
在步骤S03中，构建REDIS服务用于建立稳定的数据连接，并且在创建及关闭连接时，连接不是销毁而是清空重返连接池，保证了对于磁盘不会溢出，这个步骤可以保证web服务端稳定的获取实时数据，确保数据的实时性。
在步骤S04中、基于springboot框架搭建web服务端系统，其中：数据对接模块用于接入实时数据，这是保证客户端界面可以获取到实时数据的基础；数据处理模块将接入到的SCATS相位信号数据进行处理，处理产生三类数据格式：一类根据界面展示所需格式处理；第二类根据保存历史相位信号数据格式处理；第三类根据交叉口与SCATS站点的关联关系，将获取到的流量数据对应到相应的交叉口、SCATS站点、当前相位并保存。推送数据至客户端模块主要应用WEBSOCKET，通过站点编号作为key值建立通道与客户端建立稳定联系，具有极高的实时性；客户端展示模块用于实现客户端界面设置，实现将SCATS信号相位实时信息与流量监测设备整合在同一系统，并且有效的保证SCATS信号相位的实时性。
优选地，步骤S01所述的SCATS的实时相位信号数据包括：信号机站点唯一编号、当前相位、相位间隔、相位变化时间。
优选地，步骤S01所述的监测设备的实时流量数据包括：设备唯一编号、车辆通过标识、车辆通过时间。
优选地，步骤S01所需的数据包括：信号机站点唯一编号、当前相位、相位间隔、相位变化时间；当前相位指交通信号灯的当前显示。
本发明的优点是：
稳定性：能够高效的对接SCATS信号系统，保持连接稳定，对连接异常进行断线重连操作。
实时性：实现在WEB端实时的展示信号状态，毫秒级同步。
多融合：融合实时流量数据，实现车道实时流量与实时信号数据同步对比展示。
附图说明
图1是实施本发明方法的硬件方案技术架构图。
图2是本发明方法的方案网络架构图。
图3是本发明方法的方案交互流程图。
具体实施方式
下面结合附图，进一步说明本发明的技术方案。
同步展示SCATS相位信号及整合流量设备监测数据的方法，包括以下步骤：
S01、准备实时数据：SCATS的实时相位信号数据(包括：信号机站点唯一编号、当前相位、相位间隔、相位变化时间)、监测设备的实时流量数据(包括：设备唯一编号、车辆通过标识、车辆通过时间)，进行数据交换。
S02、准备基础数据：交叉口基础数据、scats站点数据、交叉口及scats站点关联关系数据，流量监测设备基础数据、流量监测设备与交叉口关联关系数据，存入服务层mysql数据库。
S03、构建REDIS服务，与步骤S01的数据服务建立稳定的连接。
S04、基于springboot框架搭建web服务端系统，在系统中创建数据对接模块、数据处理模块、推送数据至客户端模块、客户端展示模块。
步骤详情：
在步骤S01中，通过http协议和webservice服务将数据接入kettle将SCATS相位数据进行处理只保留本方案所需的数据(包括：信号机站点唯一编号、当前相位、相位间隔、相位变化时间)，定义字段名称协议并根据协议转发数据，将获取到的数据发送到MQ用于后续为服务端发送数据，根据客户端展示需求对数据数据进行选择，SCATS系统接入数据需要用到的包括：当前相位(红灯)、相位间隔、相位变化时间、站点ID、当前时间、相位是否变动标志。流量数据需要用到的包括：设备唯一编号、当前时间、车辆通过标志。Kettle可以准确的识别变化数据，保证接入数据实时性。
在步骤S02中，准备基础数据，其中交叉口数据包括：交叉口名称、交叉口编号、交叉口经纬度，用于在客户端界面展示交叉口列表供用户选择，以及在接入流量数据后根据交叉口编号存入数据库，保存历史数据用于检测数据准确性；SCATS站点基础信息包括：站点编号、是否正常工作标志，用于匹配接入的相位信号数据；交叉口及SCATS站点关联关系包括：交叉口编号、站点编号，用于客户端用户通过选择交叉口从而关联站点展示实时信号相位，同时在获取相位信号数据时，关联到交叉口并将数据存储下来。流量监测设备基础数据及流量监测设备与交叉口管理关系用于在获取到流量数据时，关联交叉口及当前相位保存数据。
在步骤S03中，构建REDIS服务用于建立稳定的数据连接，并且在创建及关闭连接时，连接不是销毁而是清空重返连接池，保证了对于磁盘不会溢出，这个步骤可以保证web服务端稳定的获取实时数据，确保数据的实时性。
在步骤S04中、基于springboot框架搭建web服务端系统，其中：数据对接模块用于接入实时数据，这是保证客户端界面可以获取到实时数据的基础；数据处理模块将接入到的SCATS相位信号数据进行处理，处理产生三类数据格式：一类根据界面展示所需格式处理；第二类根据保存历史相位信号数据格式处理；第三类根据交叉口与SCATS站点的关联关系，将获取到的流量数据对应到相应的交叉口、SCATS站点、当前相位并保存。推送数据至客户端模块主要应用WEBSOCKET，通过站点编号作为key值建立通道与客户端建立稳定联系，具有极高的实时性；客户端展示模块用于实现客户端界面设置，实现将SCATS信号相位实时信息与流量监测设备整合在同一系统，并且有效的保证SCATS信号相位的实时性。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
