Nghiên Cứu Hệ Thống Phân Tích và Giám Sát Tắc Nghẽn Giao Thông Trong Môi Trường Internet của Xe Cộ

Tài liệu nghiên cứu A study of traffic congestion analysis and monitoring system on internet of vehicles, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về .

Trường đại học

Feng Chia University

Chuyên ngành

Information Engineering

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

thesis

2018

112
2
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

Acknowledgement

Table of Contents

List of Figures

List of Tables

1. Chapter 1: Introduction

1.1. Overview of Research

2. Chapter 2: Related Work

2.1. Historical Traffic Data Analysis Strategies

2.2. Mobility Structures for Data Sharing and Management in Vehicular Environment

2.3. IoV and Light-weight Protocols

2.4. Traffic Congestion Forecasting Methodologies

3. Chapter 3: Segmented Structure Scheme

3.1. Segmented Structure Establishment

3.1.1. VD Sensors Based Segment Demarcation

3.1.2. E-Tag Sensors Based Segment Demarcation

3.2. Traffic Data Collection Mechanism

3.2.1. MQTT Publish/Subscribe Framework

3.2.2. Vehicle Detector and E-tag Based Segment Data Collection

3.2.3. Vehicular Data Collection

4. Chapter 4: Traffic Modelling and Analysis

4.1. Traffic Flow Modelling

4.2. VD Based Segment Traffic Modeling

4.3. E-tag Based Segment Traffic Modeling

4.4. Traffic Congestion Observation Map

5. Chapter 5: Traffic Congestion Monitoring Scheme

5.1. Local Segment Traffic Congestion Prediction

5.1.1. Fuzzy-based Traffic Congestion Evaluation

5.1.2. Traffic Congestion Condition Verification

5.2. Origin-destination Traffic Congestion Estimation

6. Chapter 6: System Prototype and Implementation

7. Chapter 7: Experimental Results

7.1. Analysis Results of Traffic Congestion Coefficient

7.2. Average System Response Time

7.3. Local Segment Traffic Congestion Prediction Results

7.4. Origin-Destination Traffic Congestion Estimation Results

List of Figures

List of Tables

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Về Phân Tích Tắc Nghẽn Giao Thông IoV

Giao thông vận tải đóng vai trò quan trọng trong xã hội, ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực. Trong những thập kỷ gần đây, nhiều nghiên cứu đã hướng tới việc cải thiện giao thông. Các cảm biến và kỹ thuật khác nhau đã được sử dụng để chuyển đổi các hệ thống giao thông truyền thống thành hệ thống giao thông thông minh (ITS) và giải quyết các vấn đề trong giao thông. Tắc nghẽn giao thông đã trở thành một vấn đề nghiêm trọng ở các thành phố, ảnh hưởng tiêu cực đến cuộc sống hàng ngày và cản trở sự phát triển kinh tế xã hội. Tắc nghẽn giao thông làm tăng ô nhiễm không khí, thời gian di chuyển và thiệt hại kinh tế. Các tác động này đòi hỏi các phương pháp phân tích và dự báo để giám sát và giảm thiểu trước. Chính phủ ngày càng nỗ lực để quản lý và giải quyết tắc nghẽn giao thông.

1.1. Tổng Quan Về Internet of Vehicles IoV và Ứng Dụng

Internet of Vehicles (IoV) nổi lên như một lĩnh vực nghiên cứu mới, tận dụng sự tích hợp giữa Internet of Things (IoT) và môi trường xe cộ. Các xe được trang bị nhiều loại cảm biến và kỹ thuật cho phép thu thập và chia sẻ dữ liệu liên quan đến giao thông, từ đó mở ra khả năng phát triển các ứng dụng giao thông thông minh. IoV hứa hẹn cải thiện đáng kể hiệu suất giao thông, giảm tắc nghẽn và nâng cao an toàn giao thông.

1.2. Tầm Quan Trọng của Giám Sát và Phân Tích Giao Thông IoV

Giám sát giao thôngphân tích giao thông trong môi trường IoV là yếu tố then chốt để giải quyết các vấn đề như tắc nghẽn giao thông. Việc thu thập và xử lý dữ liệu từ các xe kết nối và cảm biến cho phép xây dựng bức tranh toàn cảnh về tình hình giao thông. Dựa trên thông tin này, có thể đưa ra các quyết định điều chỉnh giao thông một cách hiệu quả, từ đó giảm thiểu tắc nghẽn và cải thiện trải nghiệm di chuyển của người dân.

II. Thách Thức Hiện Tại Trong Phân Tích Tắc Nghẽn Giao Thông IoV

Giải quyết tắc nghẽn giao thông là một nhiệm vụ khó khăn do tính phức tạp của vấn đề. Tắc nghẽn giao thông có thể xảy ra khi xe chậm di chuyển trên cùng đường với xe nhanh, hoặc khi xe sau chuyển làn để vượt xe buýt, hoặc khi có tai nạn bất ngờ. Tắc nghẽn giao thông thường xảy ra khi số lượng xe vượt quá khả năng thông hành của một đoạn đường. Trong trường hợp này, tốc độ trung bình của xe và số lượng xe đi qua đoạn đường giảm đáng kể. Tính phức tạp của tắc nghẽn giao thông cũng được phản ánh trong các đặc tính động và liên quan đến nhau của nó. Tắc nghẽn giao thông có thể lan từ một đoạn đường bị tắc nghẽn sang các đoạn đường lân cận. Do những phức tạp này, việc phân tích hoàn toàn tự động tắc nghẽn giao thông là rất khó khăn.

2.1. Yêu Cầu Về Độ Chính Xác và Tính Kịp Thời Trong Giám Sát

Các hệ thống giao thông hiện tại chưa đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về độ chính xác, tính kịp thời và khả năng tương thích trong việc giải quyết tắc nghẽn giao thông trong môi trường IoV. Việc dự đoán chính xác tắc nghẽn đòi hỏi các thuật toán phức tạp và khả năng xử lý lượng lớn dữ liệu giao thông một cách nhanh chóng. Độ trễ trong việc phát hiện và thông báo tắc nghẽn có thể làm giảm hiệu quả của các biện pháp can thiệp.

2.2. Vấn Đề Về Khả Năng Tương Thích và Mở Rộng Hệ Thống IoV

Khả năng tương thích giữa các hệ thống IoV khác nhau và khả năng mở rộng hệ thống để đáp ứng sự gia tăng số lượng xe kết nối là những thách thức đáng kể. Việc tích hợp các nguồn dữ liệu giao thông khác nhau và đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu là rất quan trọng. Các hệ thống cần có khả năng xử lý big data giao thông và tận dụng các công nghệ như cloud computing giao thông để đảm bảo hiệu suất và khả năng mở rộng.

2.3. Bảo Mật Dữ Liệu và Quyền Riêng Tư Trong Mạng Lưới IoV

An ninh mạng và quyền riêng tư dữ liệu là những mối quan tâm hàng đầu trong môi trường IoV. Dữ liệu giao thông có thể chứa thông tin nhạy cảm về vị trí và hành vi của người dùng. Cần có các biện pháp bảo mật mạnh mẽ để ngăn chặn các cuộc tấn công mạng và bảo vệ quyền riêng tư của người dùng. Các quy định về bảo vệ dữ liệu cần được tuân thủ nghiêm ngặt.

III. Phương Pháp Phân Tích Dữ Liệu và Mô Hình Hóa Giao Thông IoV

Để giải quyết vấn đề này, một nghiên cứu đã đề xuất một hệ thống phân tích và giám sát tắc nghẽn giao thông dựa trên MQTT cho IoV, bao gồm thu thập dữ liệu, thiết lập cấu trúc phân đoạn, mô hình hóa luồng giao thông, dự đoán tắc nghẽn giao thông cục bộ và ước tính tắc nghẽn giao thông nguồn-đích. Hệ thống này thu thập dữ liệu thực tế từ dữ liệu mở do Chính quyền thành phố Đài Trung cung cấp. Các yếu tố luồng giao thông dựa trên mô hình vĩ mô được chính thức hóa cho từng phân đoạn của cấu trúc phân đoạn trên cơ sở kết quả phân tích thu được bằng cách sử dụng dữ liệu thu thập. Dự đoán tắc nghẽn giao thông cục bộ dựa trên các quy tắc mờ được thực hiện bằng cách sử dụng tiêu đề phân đoạn để xác định trạng thái tắc nghẽn giao thông.

3.1. Sử Dụng Machine Learning và Deep Learning Trong Phân Tích

Machine learning giao thôngdeep learning giao thông được sử dụng rộng rãi để dự đoán tắc nghẽn giao thông và tối ưu hóa luồng giao thông. Các thuật toán như mạng nơ-ron và máy học hỗ trợ véc tơ có thể học từ dữ liệu giao thông lịch sử và hiện tại để dự đoán tình trạng giao thông trong tương lai. AI giao thông có thể tự động điều chỉnh các tham số của mô hình để cải thiện độ chính xác của dự đoán.

3.2. Ứng Dụng Thuật Toán Phát Hiện Tắc Nghẽn và Phân Loại

Các thuật toán phát hiện tắc nghẽn và phân loại đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các khu vực bị tắc nghẽn và phân loại mức độ nghiêm trọng của tắc nghẽn. Các thuật toán này có thể dựa trên các chỉ số như mật độ giao thông, tốc độ giao thônglưu lượng giao thông. Kết quả phân loại có thể được sử dụng để cảnh báo người lái xe và điều chỉnh tín hiệu giao thông.

3.3. Mô Hình Hóa Giao Thông Sử Dụng Dữ Liệu Lịch Sử và Thời Gian Thực

Mô hình hóa giao thông là một công cụ quan trọng để hiểu và dự đoán hành vi giao thông. Các mô hình có thể dựa trên dữ liệu giao thông lịch sử, dữ liệu giao thông thời gian thực hoặc kết hợp cả hai. Các mô hình phức tạp hơn có thể mô phỏng tương tác giữa các xe và các yếu tố khác ảnh hưởng đến giao thông, chẳng hạn như thời tiết và sự kiện đặc biệt.

IV. Giám Sát Tắc Nghẽn Giao Thông IoV Bằng Cảm Biến và V2X

Để nâng cao hiệu quả dự đoán, nghiên cứu cũng trình bày quy trình xác minh để giảm thiểu dự đoán sai dựa trên điều kiện Rankine-Hugoniot. Một dịch vụ ước tính giao thông nguồn gốc điểm đến cho xe cộ đã được phát triển dựa trên chương trình được đề xuất. Để xác minh tính khả thi của hệ thống được đề xuất, một nguyên mẫu đã được triển khai. Các kết quả thử nghiệm chứng minh rằng chương trình được đề xuất có thể dự đoán tắc nghẽn giao thông một cách hiệu quả về độ chính xác và thời gian phản hồi của hệ thống.

4.1. Sử Dụng Cảm Biến Sensor và Camera Giao Thông Để Thu Thập Dữ Liệu

Cảm biến giao thông, camera giao thông, GPS giao thôngGIS giao thông đóng vai trò quan trọng trong việc thu thập dữ liệu giao thông. Cảm biến có thể đo lường mật độ giao thông, tốc độ giao thônglưu lượng giao thông. Camera có thể cung cấp hình ảnh trực quan về tình hình giao thông. GPS cung cấp thông tin vị trí của các xe. GIS cung cấp thông tin về cơ sở hạ tầng giao thông.

4.2. Giao Tiếp V2X Vehicle to Everything Trong Giám Sát Tắc Nghẽn

V2X (Vehicle-to-Everything), bao gồm V2V (Vehicle-to-Vehicle), V2I (Vehicle-to-Infrastructure), và V2P (Vehicle-to-Pedestrian), cho phép các xe trao đổi thông tin với nhau, với cơ sở hạ tầng giao thông và với người đi bộ. Thông tin này có thể được sử dụng để cảnh báo người lái xe về tắc nghẽn giao thông phía trước và điều chỉnh lộ trình.

4.3. Lộ Trình Thông Minh và Điều Khiển Giao Thông Dựa Trên Dữ Liệu

Lộ trình thông minhđiều khiển giao thông dựa trên dữ liệu giao thông thời gian thực có thể giúp giảm thiểu tắc nghẽn giao thông. Lộ trình thông minh có thể đề xuất các tuyến đường thay thế cho người lái xe để tránh các khu vực bị tắc nghẽn. Điều khiển giao thông có thể điều chỉnh thời gian đèn tín hiệu để tối ưu hóa luồng giao thông.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Phân Tích Tắc Nghẽn Trong Đô Thị Thông Minh

Các nghiên cứu đã đề xuất các giải pháp để ước tính tắc nghẽn giao thông ngắn hạn dựa trên thời gian và địa điểm. Các giải pháp này dựa trên quan điểm cho rằng điều kiện giao thông tại một địa điểm, thời gian và khoảng thời gian cụ thể có liên quan chặt chẽ đến kết quả quan sát trong quá khứ. Do sự phát triển của IoV, nhiều loại cảm biến khác nhau đã được tích hợp vào ITS; lượng dữ liệu được tạo ra bởi các cảm biến này là rất lớn và tăng trưởng cực kỳ nhanh chóng. Các phương pháp nói trên không thể được triển khai trong môi trường IoV. Vì vậy, điều này làm tăng nhu cầu về một phương pháp phân tích dữ liệu phù hợp hơn, có thể xử lý hiệu quả một lượng lớn dữ liệu được tạo ra bởi cả xe và cảm biến trong thời gian có thể chấp nhận được trong môi trường di động để xác định mô hình tắc nghẽn giao thông có thể xảy ra tại các đoạn đường cụ thể trong thời gian cụ thể trong ngày và các ngày trong tuần.

5.1. Quản Lý Giao Thông Đô Thị và Giải Pháp Tắc Nghẽn

Quản lý giao thông đô thị hiệu quả có thể giúp giảm thiểu tắc nghẽn giao thông và cải thiện hiệu suất giao thông tổng thể. Các giải pháp có thể bao gồm lộ trình thông minh, điều khiển giao thông thích ứng và phát triển giao thông công cộng.

5.2. Ứng Dụng Trong Hệ Thống Giao Thông Công Cộng và Chia Sẻ Xe

Các ứng dụng trong hệ thống giao thông công cộng và chia sẻ xe có thể cải thiện hiệu quả và tính bền vững của giao thông đô thị. Thông tin giao thông thời gian thực có thể giúp các nhà khai thác giao thông công cộng điều chỉnh lịch trình và tuyến đường để đáp ứng nhu cầu của hành khách. Các dịch vụ chia sẻ xe có thể cung cấp một giải pháp thay thế cho việc sở hữu xe cá nhân và giảm tắc nghẽn.

5.3. Tối Ưu Hóa Logistics và Vận Tải Hàng Hóa Trong Thành Phố Thông Minh

Tối ưu hóa logistics và vận tải hàng hóa trong thành phố thông minh có thể giảm thiểu tắc nghẽn giao thông và ô nhiễm không khí. Các giải pháp có thể bao gồm sử dụng xe điện, tối ưu hóa tuyến đường và giờ giao hàng, và sử dụng các trung tâm phân phối nhỏ gần khu dân cư.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Tương Lai Phân Tích Tắc Nghẽn

Số lượng phương tiện ngày càng tăng, tắc nghẽn giao thông trở thành một trong những vấn đề lớn ở các thành phố. Theo dữ liệu sơ bộ thống kê của Đài Loan [101], số lượng phương tiện tăng 186.776 trong ba năm qua. Tổng số phương tiện ở Đài Loan vào cuối tháng 5 năm 2017 là 21.585.949, trong đó ô tô chiếm khoảng 37%. Để giải quyết vấn đề tắc nghẽn giao thông, việc xác định các kiểu tắc nghẽn giao thông dựa trên dữ liệu lịch sử là một trong những giải pháp khả thi và thường được coi là giải pháp đầu tiên. Việc xác định các kiểu liên quan đến việc trả lời câu hỏi về thời gian, địa điểm và thời gian tắc nghẽn giao thông thường xảy ra. Lý do là tắc nghẽn giao thông chủ yếu tái diễn tại các đoạn đường cụ thể trong thời gian cụ thể tại một địa điểm nơi nhu cầu đạt hoặc vượt quá khả năng của đường.

6.1. Tích Hợp Dữ Liệu Từ Nhiều Nguồn Khác Nhau Để Cải Thiện Độ Chính Xác

Tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, chẳng hạn như cảm biến, camera, GPS, mạng xã hội và dữ liệu thời tiết, có thể cải thiện độ chính xác và độ tin cậy của các mô hình dự đoán tắc nghẽn giao thông.

6.2. Phát Triển Các Thuật Toán AI Tiên Tiến Hơn Để Dự Đoán Tắc Nghẽn

Phát triển các thuật toán AI tiên tiến hơn, chẳng hạn như mạng nơ-ron sâu và học tăng cường, có thể giúp dự đoán tắc nghẽn giao thông với độ chính xác cao hơn và trong thời gian thực.

6.3. Ứng Dụng Phân Tích Tắc Nghẽn Giao Thông Trong Giao Thông Tự Hành

Phân tích tắc nghẽn giao thông có thể được sử dụng để cải thiện hiệu suất và an toàn giao thông của xe tự hành. Xe tự hành có thể sử dụng thông tin giao thông thời gian thực để điều chỉnh lộ trình và tốc độ, tránh các khu vực bị tắc nghẽn và giảm thiểu rủi ro tai nạn.

27/05/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

逢甲大學 資 訊 工 程 學 系 博 士 班 博士論文 車聯網環境中的交通壅塞分析與監控 系統之研究 A Study of Traffic Congestion Analysis and Monitoring System on Internet of Vehicles 指導教授:竇其仁 研 究 生:阮杜賓 中 華 民 國 一 百 零 七 年 六 月 A Study of Traffic Congestion Analysis and Monitoring System on Internet of Vehicles Acknowledgement First and foremost, I would like to express my greatest and sincere gratitude to my advisor, Prof. Chyi-Ren Dow for his motivation, immense knowledge, and patience, especially for the continual supports of my Ph. It is an honor for me to be accepted as one of his Ph. I am truly indebted to all his ideas, time and document is used for viewing purpose only.

Any other purposes of using require the acceptance of National Central Library of Taiwan, author, and author's advisor of this thesis. funding contributions that make my Ph. experience energizing and productive. The passion and enthusiasm he has for the research were inspired and motivational to me, especially during tough periods in the Ph.

I am also grateful for the excellent advices he has offered as an outstanding professor. These advices encourage me in all the time of research and dissertation writing. From the bottom of my heart, I am sincerely indebted to him throughout my life time. In addition, I would like to thank my dissertation committee: Prof.

Shiow-Fen Hwang, Prof. Tsan-Pin Wang, Prof. Lien-Wu Chen, Prof. Chun-Hua Chen, Prof.

Meng- Yen Hsieh, and Prof. Yi-Chung Chen, for their insightful encouragement, but also for the meaningful suggestions which help me to widen my research from various perspectives. I am indebted to Dr. Jen-Cheng Chiu, Mr.

Po-Yu Lai, and Mr. Kuan-Chieh Wan, who provided me access to research materials and a great opportunity to work in their team as an intern. Without their precious support, it would not be possible for this research to be successfully conducted. I appreciate my mates at Mobile Computing lab for the inspiring discussions, unconditional supports, and for all the fun we have had in the last four years.

In particular, my grateful directly goes to Dr. Yu-Hong Lee, who enlightens me the first glance of research skills and Ms. Yu-Yun Chang (Amber) for providing essential local supports during the years. My time at Feng Chia University and abroad was made as an i FCU e-Theses & Dissertations (2018) A Study of Traffic Congestion Analysis and Monitoring System on Internet of Vehicles enjoyable period due to many friends became a part of my life.

I am appreciative for my backpacking buddies and memorable trips to various famous places in Taiwan, for time spent with roommates, for Hyde Lu’s hospitality as introducing me many interesting things about Taiwan’s culture, and for many other great friends I have ever met. document is used for viewing purpose only. Any other purposes of using require the acceptance of National Central Library of Taiwan, author, and author's advisor of this thesis. Last but not least, I owe thanks to my family members for all their encouragements and faith on me.

For my parents, who raised me up with a selfless love and give me unlimited support for any decision I made. For my brothers, who share the understanding and provide timely supports. And most of all for my loving, supportive and patient wife and son whose faithful contribution during the final stages of this Ph. is so appreciated.

ii FCU e-Theses & Dissertations (2018) A Study of Traffic Congestion Analysis and Monitoring System on Internet of Vehicles 摘要 近年來,車聯網已成為了一個興新的研究話題。該技術可以用來幫助現在的 交通運輸系統更加智能化,並解決一些問題,如:交通壅塞。然而,現今在車聯 網環境下的運輸系統在解決交通壅塞問題時,無法滿足準確性、立即性以及相容 性的需求與挑戰。為了解決這個問題,本研究針對車聯網提出一個基於 MQTT 技 document is used for viewing purpose only. Any other purposes of using require the acceptance of National Central Library of Taiwan, author, and author's advisor of this thesis. 術的交通壅塞分析與監控系統,該系統包含了資料收集、建立分段結構、建立車 流模型、本地路段壅塞預測以及起迄路線壅塞預測等部分。這個系統從台中市政 府所提供的公開資料取得即時資訊,每個路段的交通流模型將會被正規化,並使 用基於模糊理論與路段標頭來預測本地路段的交通壅塞狀態。為了加強預測效率, 這個研究也同時呈現了最小化錯誤率的驗證,該驗證基於 Rankine Hugoniot 條 件下。我們開發了一個使用本方法提供給汽車的起迄交通估計服務,並實作了一 個雛形系統去驗證本方法的彈性,實驗結果也在精確度與系統回應時間上驗證了 此方法可以有效率地預測交通壅塞。 關鍵詞: 車輛偵測器, 消息隊列遙測傳輸(MQTT), 交通壅塞, 資料分析, 車流量 預測, 模糊理論, 起迄估計. iii FCU e-Theses & Dissertations (2018) A Study of Traffic Congestion Analysis and Monitoring System on Internet of Vehicles Abstract In recent years, the Internet of Vehicles (IoV) has been an emerging research topic.

Its techniques can be used to transform current transport systems into intelligent transport systems and resolve problems in transport, including traffic congestion. However, existing transport systems do not fully consider and resolve accuracy, document is used for viewing purpose only. Any other purposes of using require the acceptance of National Central Library of Taiwan, author, and author's advisor of this thesis. instantaneity, and compatibility challenges while resolving traffic congestion in an IoV environment.

To deal with this problem, this study proposes an MQTT-based traffic congestion analysis and monitoring system for the IoV, which includes data collection, segmented structure establishment, traffic-flow modelling, local segment traffic congestion prediction, and origin-destination traffic congestion estimation. The proposed system collects real data from open data provided by Taichung City Government. Macroscopic model-based traffic-flow factors were formalized for each segment of the segmented structure on the basis of the analysis results obtained using the collected data. Fuzzy rules-based local segment traffic congestion prediction was performed using segment headers to determine the traffic congestion state.

To enhance prediction efficiency, this study also presents a verification process for minimizing false predictions which is based on the Rankine-Hugoniot condition. An origin-destination traffic congestion estimation service for vehicles was developed on the basis of the proposed scheme. To verify the feasibility of the proposed system, a prototype was implemented. The experimental results demonstrate that the proposed scheme can effectively predict traffic congestion in terms of accuracy and system response time.

Keywords: Vehicle Detector Sensor, MQTT, Traffic Congestion, Data Analysis, Traffic Forecasting, Fuzzy-based Rules, Origin-destination Estimation. iv FCU e-Theses & Dissertations (2018) A Study of Traffic Congestion Analysis and Monitoring System on Internet of Vehicles Table of Contents Acknowledgement. iv document is used for viewing purpose only. Any other purposes of using require the acceptance of National Central Library of Taiwan, author, and author's advisor of this thesis.

Table of Contents. v List of Figures. viii List of Tables. ix Chapter 1 Introduction .2 Overview of Research.

8 Chapter 2 Related Work.1 Historical Traffic Data Analysis Strategies .2 Mobility Structures for Data Sharing and Management in Vehicular Environment .3 IoV and Light-weight Protocols .4 Traffic Congestion Forecasting Methodologies. 17 Chapter 3 Segmented Structure Scheme .1 Segmented Structure Establishment .1 VD Sensors Based Segment Demarcation.2 E-Tag Sensors Based Segment Demarcation. 23 v FCU e-Theses & Dissertations (2018) A Study of Traffic Congestion Analysis and Monitoring System on Internet of Vehicles 3.2 Traffic Data Collection Mechanism .1 MQTT Publish/Subscribe Framework.2 Vehicle Detector and E-tag Based Segment Data Collection.3 Vehicular Data Collection. 29 document is used for viewing purpose only.

Any other purposes of using require the acceptance of National Central Library of Taiwan, author, and author's advisor of this thesis. Chapter 4 Traffic Modelling and Analysis .1 Traffic Flow Modelling .2 VD Based Segment Traffic Modeling .3 E-tag Based Segment Traffic Modeling .2 Traffic Congestion Observation Map. 43 Chapter 5 Traffic Congestion Monitoring Scheme .1 Local Segment Traffic Congestion Prediction .1 Fuzzy-based Traffic Congestion Evaluation .2 Traffic Congestion Condition Verification.2 Origin-destination Traffic Congestion Estimation. 57 Chapter 6 System Prototype and Implementation.

66 Chapter 7 Experimental Results.1 Analysis Results of Traffic Congestion Coefficient .2 Average System Response Time. 72 vi FCU e-Theses & Dissertations (2018) A Study of Traffic Congestion Analysis and Monitoring System on Internet of Vehicles 7.3 Local Segment Traffic Congestion Prediction Results .4 Origin-Destination Traffic Congestion Estimation Results. 81 document is used for viewing purpose only. Any other purposes of using require the acceptance of National Central Library of Taiwan, author, and author's advisor of this thesis.

86 vii FCU e-Theses & Dissertations (2018) A Study of Traffic Congestion Analysis and Monitoring System on Internet of Vehicles List of Figures Figure 3.1 VD Sensors Based Demarcation .2 E-tag Sensors Based Demarcation.3 Publish/ Subscribe Framework .1 E-tag Segment Traffic Data Modelling. 42 document is used for viewing purpose only. Any other purposes of using require the acceptance of National Central Library of Taiwan, author, and author's advisor of this thesis.2 Traffic Congestion Observation Map .1 Velocity and Density Performance Index Membership Function .2 Traffic Flows MQTT Topic .3 Origin-destination MQTT Topic .4 Origin-destination Estimation .2 Congestion Map on Control Center Interface .3 Section Information on Control Center Interface .4 Client Interface of Traffic Congestion Monitoring System .1 Traffic Congestion Coefficient Analysis Results of School Area .2 Traffic Congestion Coefficient Analysis Results of Business Area .3 Area-based Traffic Congestion Coefficient Comparison.4 Delay Time Comparison between MQTT and AMQP Protocols .5 System Response Time .6 Traffic Congestion Evaluation Results Using KNN Method .7 Traffic Congestion Evaluation Results Using the Proposed Method .8 Origin-destination Estimation Results. 80 viii FCU e-Theses & Dissertations (2018) A Study of Traffic Congestion Analysis and Monitoring System on Internet of Vehicles List of Tables Table 3.2 VD Data Fields .3 E-tag Data Fields .4 Real-Time Vehicle’s Data Fields.

30 document is used for viewing purpose only. Any other purposes of using require the acceptance of National Central Library of Taiwan, author, and author's advisor of this thesis.2 Traffic Congestion Coefficient Table .1 Fuzzy Rules for Traffic Congestion Evaluation .2 Inflow Neighbor Table .1 QoS Levels Assignment.1 Parameters of SUMO Simulation. 69 ix FCU e-Theses & Dissertations (2018) A Study of Traffic Congestion Analysis and Monitoring System on Internet of Vehicles Chapter 1 Introduction Transportation is one of none separable parts of human society and has close relationship to other areas of society development. Over the last few decades, numerous studies were proposed as the effort to make transportation become more convenient.

document is used for viewing purpose only. Any other purposes of using require the acceptance of National Central Library of Taiwan, author, and author's advisor of this thesis. Various heterogeneous sensors and techniques [31, 65] were used to transform traditional transport systems into intelligent transport systems (ITS) and resolve problems in transport. In recent years, traffic congestion has become a serious problem in cities, which not only negatively affects the daily lives of humans but also impedes stable economic and societal development.

Traffic congestion increases air pollution, travel time, and economic losses [13]. These effects of traffic congestion require analysis and forecasting scheme to monitor and reduce in advance. Governments increasingly strive to manage and resolve traffic congestion; however, the task is difficult because of the complexity of the problem; specifically, traffic congestion is difficult to predict. Traffic congestion may occur when slower cars share roads with faster cars, or when following cars make a lane changing to overtake a bus exhibiting stop-and-go behavior, or an accident suddenly on a road.

Generally, traffic congestion occurs when the number of vehicles reaches the capacity of a road segment. In this circumstance, the average vehicle speed and number of vehicles that pass the road segment markedly decrease. The complexity of traffic congestion is also reflected in its dynamic and interrelated characteristics. Traffic congestion can propagate from a congested road segment to neighboring road segments.

Because of these complexities, fully automatic analysis of traffic congestion is difficult to achieve. Several methods [1, 4, 10, 48, 68, 72, 75] were applied to determine traffic congestion condition. These technologies are beneficiary in traffic congestion management; however, they possess several drawbacks, such as, inaccurate traffic estimation, flexibility problem, 1 FCU e-Theses & Dissertations (2018) A Study of Traffic Congestion Analysis and Monitoring System on Internet of Vehicles bandwidth problems and redundant data, especially in an urban environment.1 Motivation ITS not only make traveling of individual vehicle become more convenient and enjoyable by providing different entertainment, information services and utilities, but also provide a capability of traffic transition management [26], which is an essential document is used for viewing purpose only. Any other purposes of using require the acceptance of National Central Library of Taiwan, author, and author's advisor of this thesis.

factor for traffic planning, further road structure development, and resolve traffic problems.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Phân Tích và Giám Sát Tắc Nghẽn Giao Thông Trong Môi Trường Internet của Xe Cộ" cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách thức phân tích và giám sát tình trạng tắc nghẽn giao thông thông qua các công nghệ hiện đại. Bài viết nhấn mạnh tầm quan trọng của việc sử dụng dữ liệu từ Internet để cải thiện hiệu suất giao thông, từ đó giúp giảm thiểu ùn tắc và nâng cao trải nghiệm di chuyển cho người dân.

Để mở rộng kiến thức của bạn về chủ đề này, bạn có thể tham khảo thêm các tài liệu liên quan như Luận văn thạc sĩ khoa học máy tính thu thập thông số giao thông dựa trên hình ảnh, nơi bạn sẽ tìm thấy các phương pháp thu thập và phân tích dữ liệu giao thông qua hình ảnh. Ngoài ra, tài liệu Luận văn thạc sĩ quản lý xây dựng phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của hệ thống giao thông thông minh tại thành phố Hồ Chí Minh sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các yếu tố tác động đến sự phát triển của hệ thống giao thông thông minh. Cuối cùng, bạn cũng có thể tìm hiểu về Luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện tử tối ưu lưu lượng giao thông dựa trên giao thức virtua traffic light thông qua vanet, tài liệu này sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách tối ưu hóa lưu lượng giao thông trong môi trường mạng.

Mỗi tài liệu đều là cơ hội để bạn khám phá thêm và mở rộng kiến thức về giao thông trong thời đại công nghệ số.