信号交叉口运行状态评价与配时优化系统的设计与实现
这是一篇关于交叉口延误,运行状态评价,LSTM算法,信号配时优化,浮动车数据的论文, 主要内容为近些年来,随着我国城市化的迅速发展和人口不断的集中增长,城市拥堵及相伴产生的交通延误和事故等交通问题日益显著。而交叉口作为多条道路的交汇处,是交通流量的聚集处和方向改变的重要位置,加上城市的交通管制,便成为了交通延误问题中重要的研究对象。因此,本文中提出的信号交叉口运行状态评价与配时优化系统便根据交叉口的运行状态来评价交叉口的服务水平,以及利用这几年日趋成熟的人工智能等先进技术为信号配时的优化提供新的解决思路,此外还实现了城市交叉口的系统化管理。本系统从这几个方面入手,使相关人员可以充分地了解交叉口的运行状态,以及该交叉口的延误原因和信号管控存在的问题,从而实现对症入手,有效地提高城市道路网交叉口的管理运营效率。本文通过对国内外相关研究的现状调查,在基本的交通工程理论基础上,选定了合适的关键交通参数。其中主要使用延误作为适用于国内道路网交叉口运行状态的评价指标,使用绿信比作为信号配时方案制定的参考指标,然后详细介绍了其理论基础和相关技术。接着对本系统进行需求分析,明确了本系统的功能目标和实现要求。并划分本系统的主要功能结构为交叉口基本管理模块、浮动车数据管理模块、交叉口评价模块、交叉口诊断模块和信号配时优化模块。接着对系统的架构设计和每个功能模块的详细设计与实现进行了具体的阐述。为减少代码开发量,简化系统开发难度,本系统借助了浮动车技术获取质量较高的交通数据,选择了SSM框架作为后台开发框架,并以My SQL为主要数据库,Tomcat为服务器进行的开发工作。其中,信号配时优化模块的实现采用了LSTM算法对交叉口的交通参数进行预测,为该交叉口的信号配时方案的制定提供参考指标。
灌浆监测系统的设计与实现
这是一篇关于灌浆监测,无线传感网络,BP神经网络,LSTM算法,数据融合的论文, 主要内容为随着无线传感网络在隧道工程建设中应用越来越广泛,将监测系统应用于灌浆过程监测不仅具有准确、高效、安全等优点,而且可以缩短施工周期,提高灌浆施工质量,防止施工事故的发生,给灌浆施工提供准确可靠的数据支持。为了实现灌浆实时监控施工过程控制,本文采用无线传感器网络等技术设计了一套灌浆监测系统,完成对硬件系统及软件系统的设计。同时,采用1吨容量的水塔容器搭建了模拟灌浆监测实验平台。最后,对监测的压力和应力实验数据进一步利用BP神经网络算法和LSTM算法进行训练,对两种算法训练结果进行对比分析,得到准确度更高的网络算法预测模型,其主要研究内容如下:(1)利用灌浆监测系统的硬件设计实现了灌浆压力和应变数据的采集处理和无线传输,灌浆监测终端选择CC2530芯片处理器作为监测系统的控制中心,进行了多传感器采集模块的设计、ZigBee模块电路的设计、NB-IoT模块电路的设计和电源电路的设计,选用ZigBee和NB-IoT技术作为数据远近距离无线网络传输方式,实现了灌浆系统中的压力和应变数据的采集和远程传输。(2)利用NB-IoT和ZigBee无线通信协议实现了监测终端和应用软件之间的通信,完成了上位机软件登陆界面的设计,上位机软件通过串口接收处理应变和压力数据,监测终端对数据进行显示和存储。对灌浆监测系统实验平台的搭建,对监测系统进行测试,测试包括系统硬件电路板和显示模块,最终测试表明,监测终端能够正常采集数据,能够对数据进行可视化显示和存储。(3)本系统基于无线传感网络的灌浆监测系统实现了压力和应变数据的采集和处理,得到了灌浆压力和应变值的变化范围。为了进一步对采集到的压力和应变数据进行预测,采用BP神经网络算法和LSTM算法对实测数据进行融合处理,并对两种神经网络算法预测结果进行对比分析。结果表明,实测值和预测值变化趋势基本一致,BP神经网络算法预测结果中的实测值和预测值之间的平均绝对误差和均方误差值均大于LSTM算法预测结果。因此,LSTM网络算法对压力和应变值预测效果更好,满足了对灌浆质量进行实时监控的需求,具有一定的实用价值。
灌浆监测系统的设计与实现
这是一篇关于灌浆监测,无线传感网络,BP神经网络,LSTM算法,数据融合的论文, 主要内容为随着无线传感网络在隧道工程建设中应用越来越广泛,将监测系统应用于灌浆过程监测不仅具有准确、高效、安全等优点,而且可以缩短施工周期,提高灌浆施工质量,防止施工事故的发生,给灌浆施工提供准确可靠的数据支持。为了实现灌浆实时监控施工过程控制,本文采用无线传感器网络等技术设计了一套灌浆监测系统,完成对硬件系统及软件系统的设计。同时,采用1吨容量的水塔容器搭建了模拟灌浆监测实验平台。最后,对监测的压力和应力实验数据进一步利用BP神经网络算法和LSTM算法进行训练,对两种算法训练结果进行对比分析,得到准确度更高的网络算法预测模型,其主要研究内容如下:(1)利用灌浆监测系统的硬件设计实现了灌浆压力和应变数据的采集处理和无线传输,灌浆监测终端选择CC2530芯片处理器作为监测系统的控制中心,进行了多传感器采集模块的设计、ZigBee模块电路的设计、NB-IoT模块电路的设计和电源电路的设计,选用ZigBee和NB-IoT技术作为数据远近距离无线网络传输方式,实现了灌浆系统中的压力和应变数据的采集和远程传输。(2)利用NB-IoT和ZigBee无线通信协议实现了监测终端和应用软件之间的通信,完成了上位机软件登陆界面的设计,上位机软件通过串口接收处理应变和压力数据,监测终端对数据进行显示和存储。对灌浆监测系统实验平台的搭建,对监测系统进行测试,测试包括系统硬件电路板和显示模块,最终测试表明,监测终端能够正常采集数据,能够对数据进行可视化显示和存储。(3)本系统基于无线传感网络的灌浆监测系统实现了压力和应变数据的采集和处理,得到了灌浆压力和应变值的变化范围。为了进一步对采集到的压力和应变数据进行预测,采用BP神经网络算法和LSTM算法对实测数据进行融合处理,并对两种神经网络算法预测结果进行对比分析。结果表明,实测值和预测值变化趋势基本一致,BP神经网络算法预测结果中的实测值和预测值之间的平均绝对误差和均方误差值均大于LSTM算法预测结果。因此,LSTM网络算法对压力和应变值预测效果更好,满足了对灌浆质量进行实时监控的需求,具有一定的实用价值。
信号交叉口运行状态评价与配时优化系统的设计与实现
这是一篇关于交叉口延误,运行状态评价,LSTM算法,信号配时优化,浮动车数据的论文, 主要内容为近些年来,随着我国城市化的迅速发展和人口不断的集中增长,城市拥堵及相伴产生的交通延误和事故等交通问题日益显著。而交叉口作为多条道路的交汇处,是交通流量的聚集处和方向改变的重要位置,加上城市的交通管制,便成为了交通延误问题中重要的研究对象。因此,本文中提出的信号交叉口运行状态评价与配时优化系统便根据交叉口的运行状态来评价交叉口的服务水平,以及利用这几年日趋成熟的人工智能等先进技术为信号配时的优化提供新的解决思路,此外还实现了城市交叉口的系统化管理。本系统从这几个方面入手,使相关人员可以充分地了解交叉口的运行状态,以及该交叉口的延误原因和信号管控存在的问题,从而实现对症入手,有效地提高城市道路网交叉口的管理运营效率。本文通过对国内外相关研究的现状调查,在基本的交通工程理论基础上,选定了合适的关键交通参数。其中主要使用延误作为适用于国内道路网交叉口运行状态的评价指标,使用绿信比作为信号配时方案制定的参考指标,然后详细介绍了其理论基础和相关技术。接着对本系统进行需求分析,明确了本系统的功能目标和实现要求。并划分本系统的主要功能结构为交叉口基本管理模块、浮动车数据管理模块、交叉口评价模块、交叉口诊断模块和信号配时优化模块。接着对系统的架构设计和每个功能模块的详细设计与实现进行了具体的阐述。为减少代码开发量,简化系统开发难度,本系统借助了浮动车技术获取质量较高的交通数据,选择了SSM框架作为后台开发框架,并以My SQL为主要数据库,Tomcat为服务器进行的开发工作。其中,信号配时优化模块的实现采用了LSTM算法对交叉口的交通参数进行预测,为该交叉口的信号配时方案的制定提供参考指标。
高速公路收费站车流量预测与信息管理系统研究与实现
这是一篇关于LSTM算法,车流量预测,MD5加密算法,B/S架构,信息管理的论文, 主要内容为随着国内经济的快速发展,高速公路收费站车辆通行压力日益增加。一方面,收费站交通拥堵情况严重,需要进行更加合理、有效的人员配置。另一方面,收费站日常办公的交通信息量也在与日剧增,需要进行更加有效的信息管理。针对上述问题,本文研究了高速公路收费站车流量预测及信息管理系统。主要工作内容和研究成果如下:(1)针对高速公路收费站高峰时期车流量易拥堵问题,分析了循环神经网络模型,提出了基于LSTM的高速公路车流量预测算法。具体算法研究如下:首先,研究了循环神经网络的基本原理和车流量检测技术;其次,说明高速公路收费站车流量数据具体来源并研究了数据预处理方法,为后面数据应用做好准备;最后,研究了常用的车流量预测方法并对其优劣性进行了比较,通过实验验证分析,说明了算法的有效性,最终实现了根据历史车流量监测数据预测未来时期同一时段数据,提出了应急预案决策方法,为收费站优化人员配置提供依据。(2)针对系统密码登录安全性问题,分析了MD5加密算法模型,提出了基于改进MD5算法的系统登录加密技术。具体算法研究如下:首先,研究了单项散列函数的基本原理;其次,研究了MD5加密算法的基本原理,并进行了算法实现;最后,本文对MD5算法进行了改进,增加了密码破解的难度,通过实验结果,表明算法有效,最终实现了对系统登录时进行密码加密保存的效果,且该过程不可逆。(3)针对高速公路收费站实际工作中手工排班效果差,纸质管理不易存储、信息查询慢等问题,设计并实现了基于B/S架构的高速公路车流量预测及信息管理系统。具体做法如下:首先,根据高速公路收费站工作中实际需求,从功能和性能方面分别对系统进行需求分析,在功能上分为信息管理、值班管理、日志管理、辅助功能四个模块;在性能上从稳定性、安全性、可靠性、可操作性四个方面进行分析;其次,对系统进行具体模块和数据库设计并通过Web技术对系统进行实现;最后,对系统进行功能测试和性能测试,测试结果表明,该系统功能和性能均达到需求分析中提出的要求。
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