【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能交通，尤其涉及基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法及系统。
技术介绍
1、智能交通
结合了区块链技术，智能交通利用各种信息技术和通信技术来提高交通效率，减少拥堵，增强道路安全。在这个领域中，区块链技术的应用主要是为了确保数据的安全性和不可篡改性，这在处理大量动态交通数据时尤为重要，区块链在智能交通中的应用还包括改善交通数据管理、增强车辆间通信的安全性和可靠性。
2、其中，基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法是一种利用区块链技术来收集、存储和分析城市道路交通数据的方法，其目的在于提供一个更安全、透明且可靠的方式来预测和管理城市交通流量。这种方法能够帮助城市规划者和交通管理部门更准确地预测交通状况，从而优化交通信号控制、减少交通拥堵和提高道路使用效率，这种方法也有助于提高公共安全，通过及时预测和响应交通事故或拥堵状况，减少交通事故的发生。这种预估方法会通过部署在城市交通节点的传感器和摄像头的设备收集交通数据，包括车辆流量、速度、行驶方向的信息，这些数据被上传到基于区块链的平台上，其中区块链的加密和分布式账本特性确保数据的安全性和一致性。利用先进的分析工具和算法（如机器学习模型）在这些数据上进行处理，以预测差异化时间和地点的交通流量状态，这个方法还可以集成实时数据更新和反馈机制，以提高预测的准确性和响应性。
3、传统基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法缺乏有效的数据安全性保障手段，使得交通数据容易遭受篡改和泄露，影响数据的真实性和可靠性。在交通网络分析方面，传统方法无法有效处
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法及系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法，包括以下步骤：
3、s1：基于区块链技术，采用sha-256加密哈希算法，对交通数据进行加密处理，通过对单笔数据构建哈希值，并通过连同原数据一起存储在区块链上，生成安全的交通数据存储解决方案；
4、s2：基于所述安全的交通数据存储解决方案，采用图神经网络，对城市交通数据进行结构化处理，通过图神经网络的节点和边来表示交通网络中的路段和交叉点，利用网络的连接模式和权重来捕捉道路之间的交通流动态，生成交通流动态变化分析结果；
5、s3：基于所述交通流动态变化分析结果，采用时间序列分析方法，通过季节性趋势分解和自回归积分滑动平均模型，对交通数据进行长期趋势和季节变化的分解和建模，并对交通流量的变化趋势进行预测和分析，生成交通流量时间序列预测结果；
6、s4：基于所述交通流量时间序列预测结果，采用网络理论，对城市交通网络进行结构分析，通过计算网络中的节点中心性和进行社区结构检测，识别交通网络中的关键节点和潜在的拥堵区域，生成城市交通弹性分析的结果；
7、s5：基于所述城市交通弹性分析的结果，采用混沌理论，通过计算lyapunov指数评估交通的稳定性，并识别奇异吸引子分析交通中的动态行为，预警交通拥堵和异常模式，生成交通拥堵点预警指标；
8、s6：基于所述交通拥堵点预警指标，采用梯度提升决策树模型，结合交通流量和拥堵预警数据，通过训练模型识别交通事故的风险区域和时间，生成事故风险点识别结果。
9、作为本专利技术的进一步方案，所述安全的交通数据存储解决方案包括数据的加密存储、哈希值生成和数据在区块链上的不可篡改性记录，所述交通流动态变化分析结果包括利用图神经网络分析得到的交通流模式、交通网络中节点和边的交互关系、道路之间交通流的动态变化和拥堵点，所述交通流量时间序列预测结果具体指时间序列分析方法得到的对城市交通流量的长期趋势和季节性变化的预测，所述城市交通弹性分析的结果包括节点的中心性分析和交通网络的社区结构，所述交通拥堵点预警指标具体为评估交通流的稳定性和预测潜在的交通拥堵及异常模式，所述事故风险点识别结果包括风险区域的识别和潜在事故时间的预测。
10、作为本专利技术的进一步方案，基于区块链技术，采用sha-256加密哈希算法，对交通数据进行加密处理，通过对单笔数据构建哈希值，并通过连同原数据一起存储在区块链上，生成安全的交通数据存储解决方案的步骤具体为；
11、s101：基于区块链技术，采用sha-256加密哈希算法，对交通数据进行加密处理，将原始交通数据通过sha-256算法转换为独特的哈希值，生成加密交通数据；
12、s102：基于所述加密交通数据，采用merkle树算法，进行数据块的构建，将数据的哈希值按照目标规则组织成树状结构，优化整个数据块链的完整性和不可篡改性，生成数据块链结构；
13、s103：基于所述数据块链结构，采用工作量证明算法验证数据块，通过计算任务解决数学难题，计算成功的节点获得添加新块到区块链的权利，生成验证的数据块；
14、s104：基于所述验证的数据块，采用区块链存储算法，对数据块进行持久化处理，将经过验证的数据块永久记录在区块链的分布式账本上，通过区块链的去中心化和不可篡改性特征，构建交通数据存储环境，生成安全的交通数据存储解决方案。
15、作为本专利技术的进一步方案，基于所述安全的交通数据存储解决方案，采用图神经网络，对城市交通数据进行结构化处理，通过图神经网络的节点和边来表示交通网络中的路段和交叉点，利用网络的连接模式和权重来捕捉道路之间的交通流动态，生成交通流动态变化分析结果的步骤具体为；
16、s201：基于所述安全的交通数据存储解决方案，采用数据处理技术，进行数据处理操作，通过对缺失值进行填充，采用统计方法或机器学习技术识别并处理异常值，并通过数据筛选算法清除与分析无关数据，生成处理后交通数据；
17、s202：基于所述处理后交通数据，采用图数据建模技术，将交通网络的路段和交叉点表示为图的节点和边，通过将实体映射到图结构中，分析结构化的数据模型，生成图数据模型；
18、s203：基于所述图数据模型，采用图卷积网络对特征进行提取，通过在图结构数据上应用卷积操作来学习节点的特征表示，捕捉节点间的空间关系，生成特征提取图模型；
19、s204：基于所述特征提取图模型，采用图神经网络技术，进行节点分类和图嵌入分析，通过算法识别交通网络中差异化类型的节点，并分析节点在交通流中的作用，生成交通流动态变化分析结果。
20、作为本专利技术的进一步方案，基于所述交通流动态变化分析结果，采用时间序列分析方法，通过季节性趋势分解和自回归积分滑动平均模型，对交通数据进行长期趋势和季节变化的分解和建模，并对交通流量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法，其特征在于，所述安全的交通数据存储解决方案包括数据的加密存储、哈希值生成和数据在区块链上的不可篡改性记录，所述交通流动态变化分析结果包括利用图神经网络分析得到的交通流模式、交通网络中节点和边的交互关系、道路之间交通流的动态变化和拥堵点，所述交通流量时间序列预测结果具体指时间序列分析方法得到的对城市交通流量的长期趋势和季节性变化的预测，所述城市交通弹性分析的结果包括节点的中心性分析和交通网络的社区结构，所述交通拥堵点预警指标具体为评估交通流的稳定性和预测潜在的交通拥堵及异常模式，所述事故风险点识别结果包括风险区域的识别和潜在事故时间的预测。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法，其特征在于，基于区块链技术，采用SHA-256加密哈希算法，对交通数据进行加密处理，通过对单笔数据构建哈希值，并通过连同原数据一起存储在区块链上，生成安全的交通数据存储解决方案的步骤具体为；
4.根据权利要
5.根据权利要求1所述的基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法，其特征在于，基于所述交通流动态变化分析结果，采用时间序列分析方法，通过季节性趋势分解和自回归积分滑动平均模型，对交通数据进行长期趋势和季节变化的分解和建模，并对交通流量的变化趋势进行预测和分析，生成交通流量时间序列预测结果的步骤具体为；
6.根据权利要求1所述的基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法，其特征在于，基于所述交通流量时间序列预测结果，采用网络理论，对城市交通网络进行结构分析，通过计算网络中的节点中心性和进行社区结构检测，识别交通网络中的关键节点和潜在的拥堵区域，生成城市交通弹性分析的结果的步骤具体为；
7.根据权利要求1所述的基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法，其特征在于，基于所述城市交通弹性分析的结果，采用混沌理论，通过计算Lyapunov指数评估交通的稳定性，并识别奇异吸引子分析交通中的动态行为，预警交通拥堵和异常模式，生成交通拥堵点预警指标的步骤具体为；
8.根据权利要求1所述的基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法，其特征在于，基于所述交通拥堵点预警指标，采用梯度提升决策树模型，结合交通流量和拥堵预警数据，通过训练模型识别交通事故的风险区域和时间，生成事故风险点识别结果的步骤具体为；
9.基于区块链的城市道路交通流量状态预估系统，其特征在于，根据权利要求1-8任一项所述的基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法，所述系统包括数据加密与存储模块、图神经网络处理模块、交通趋势时间序列分析模块、城市交通网络分析模块、交通弹性与稳定性分析模块、拥堵点预警模块、事故风险评估与预测模块。
10.根据权利要求9所述的基于区块链的城市道路交通流量状态预估系统，其特征在于，所述数据加密与存储模块基于区块链技术，采用SHA-256加密哈希算法，将数据分割成固定长度的块，对数据块应用数学运算构建哈希值，并将加密后的哈希值与原始数据一起存储在区块链上，生成安全的交通数据存储解决方案；
...【技术特征摘要】
1.基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法，其特征在于，所述安全的交通数据存储解决方案包括数据的加密存储、哈希值生成和数据在区块链上的不可篡改性记录，所述交通流动态变化分析结果包括利用图神经网络分析得到的交通流模式、交通网络中节点和边的交互关系、道路之间交通流的动态变化和拥堵点，所述交通流量时间序列预测结果具体指时间序列分析方法得到的对城市交通流量的长期趋势和季节性变化的预测，所述城市交通弹性分析的结果包括节点的中心性分析和交通网络的社区结构，所述交通拥堵点预警指标具体为评估交通流的稳定性和预测潜在的交通拥堵及异常模式，所述事故风险点识别结果包括风险区域的识别和潜在事故时间的预测。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法，其特征在于，基于区块链技术，采用sha-256加密哈希算法，对交通数据进行加密处理，通过对单笔数据构建哈希值，并通过连同原数据一起存储在区块链上，生成安全的交通数据存储解决方案的步骤具体为；
4.根据权利要求1所述的基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法，其特征在于，基于所述安全的交通数据存储解决方案，采用图神经网络，对城市交通数据进行结构化处理，通过图神经网络的节点和边来表示交通网络中的路段和交叉点，利用网络的连接模式和权重来捕捉道路之间的交通流动态，生成交通流动态变化分析结果的步骤具体为；
5.根据权利要求1所述的基于区块链的城市道路交通流量状态预估方法，其特征在于，基于所述交通流动态变化分析结果，采用时间序列分析方法，通过季节性趋势分解和自回归积分滑动平均模型，对交通数据进行长期趋势和季节变化的分解和建模...
【专利技术属性】
技术研发人员：何志玲，韩晓宇，张广征，
申请(专利权)人：山东华信建筑设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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