第1节 工程数据处理

《第1节 工程数据处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第1节工程数据处理在研究交通工程问题的过程中，经常需要处理一系列的工程数据，如研究信号交叉口性能所采集到的交通流数据；研究单个车辆行驶特性所采集到的GPS数据；城市路网规划与管理中的道路几何数据等。不同类型的数据，处理的方法和技术是不同的。一般工程数据处理流程如下（图1）：数据采集(交通调查数据、试验数据等)数据的组织与存储（文件和数据库技术）数据处理处理结果输出图1工程数据处理流程通常，工程数据的组织和存储方式有三种：临时变量、文件和数据库技术。三种方式的主要区别在于数据来源和数据量的不同。如果工程数据比较少，需要交互输入，采用临时变量存储比较简单；如

2、果要处理的数据量比较大，或者数据之间有某种关系，或者需要同时进行数据的读和写，采用数据库技术比较可靠；如果要处理的数据来自于其他系统软件，或数据采集设备，且量不是很大，文件实现则比较容易。文件分为文本文件和二进制文件。文本文件将一切内容都保存为文本，优点是可以用任何通用的文本编辑器（比如：notepad、word等软件）打开，用户可以直接编辑、查看文件中的数据，常见的.txt、.c、.dxf文件即为文本文件；缺点是效率较低。二进制文件中的数据都以二进制的形式进行存储，优点是效率较高；缺点是用户需要用特殊的工具才能看到文件内容。实际工程数据处理过程中，文本

3、文件使用频率较高，有些数据采集设备，比如车载GPS，历史数据就是以文本文件的格式进行存储的。下面，通过实例来说明工程数据处理过程。例1行车速度既是道路规划设计中的一项重要控制指标，又是车辆运营效率的一项主要评价指标，对于运输经济、安全、迅捷、舒适具有重要意义。车速频率是对行车速度进行统计分析的方法之一。表1给出了在某段面采集到的地点车速观测原始数据，试通过车速频率分布图分析该断面行车速度特性。（注意：为了调试方便，表中只给出了部分数据。）表1某断面地点车速观测原始数据（km/h）31413828513945423343415137512623343840

4、48333540414346585048474653433339454134332940443735403830534453问题分析该问题属于数据统计范畴，使用图形方式分析数据比较直观。车速频率分布曲线一般生成过程如下：（1）采集地点车速，将地点车速从小到大进行排序，并找出最大车速和最小车速。（2）将地点车速以合适的速度间隔进行分组，分组数根据车速的分散程度和样本数量而定，一般分组数宜在8～20范围内。分组数确定后，可通过式1求得区间速度间隔（即组距）。区间速度间隔=(int)最大车速/(最小车速-1)（1）其中，(int)表示对最大车速除以最小车速减1

5、的结果进行取整。（3）计算每个速度区间的中间值及每组车速出现的频率。（4）用车速分组的中间值为横坐标，分组车速出现的频率为纵坐标生成车速频率分布曲线。（5）根据车速频率分布曲线得到所需指标。编程思路通用程序设计语言，如C++，数据处理功能较强，编程比较灵活，具有一定的绘图功能，但图形交互功能较弱；MATLAB软件提供了大量解决数学问题的工具箱和函数，在图形交互分析方面功能较强，但数据组织和处理方面不如C++灵活。因此，编程的基本思路是，将C++语言和MATLAB软件的优点相结合。车速频率等基本数据处理由C++语言实现，车速频率分布曲线生成及分析由MATL

6、AB实现。数据在C++和MATLAB中的导出和导入，由于数据量不是特别大，采用MATLAB环境下可以直接运行的.m格式文本文件，而不是数据库进行存储。程序流程如图2所示。地点车速原始数据输入车速频率分布曲线坐标计算计算结果输出为.m格式文本文件在MATLAB中分析车速频率分布曲线图2地点车速频率处理流程.m格式文本文件的主要作用是在两个不同软件环境之间实现数据的导出和导入，即不同软件之间的接口功能。因为涉及到C++和MATLAB之间的接口实现，为了便于读者快速地理解编程思路，下面给出完整的源代码。读者可以根据运行结果，反过来理解文本文件的作用、数据组织及

7、实现过程。整个程序由3个文件组成，point.h；point.cpp；user.cpp。（1）//point.h#ifndefPOINT_H//定义点类#definePOINT_HclassPoint{public:Point();~Point();voidsetpx(doublex);voidsetpy(doubley);doublegetpx()const;//获取绘图时的横坐标和纵坐标doublegetpy()const;private:doublepx;//绘图时的横坐标doublepy;//绘图时的纵坐标};#endif（2）//point.c

8、pp#include"Point.h"//构造和析构函数Point::Point