基于大数据的交通信号智能控制系统的设计与实现任务书

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中文题目

英文题目（选填）

论文（设计）的主要任务与具体要求（有实验环节的要提出主要技术指标要求）

1、主要任务

系统设计与实现：设计并实现一个基于大数据的交通信号智能控制系统，该系统能够集成、清洗、预处理、存储和分析交通信号相关数据。开发和实现用户界面，使用户能够注册、登录、浏览分析结果并进行交互。

数据分析与优化：使用Pandas和PySpark对交通信号数据进行深入分析，识别交通流量模式，优化交通信号控制策略。通过数据可视化技术（如ECharts.js），展示交通信号控制的分析结果，提供直观的数据展示和实时更新的功能。

系统测试与评估：对系统进行全面的测试，包括功能测试、性能测试和可靠性测试，确保系统满足设计要求。评估系统的性能，如交通流量处理能力、平均延误时间减少、停车次数减少等关键指标。

2、具体要求

数据集成与处理：使用Flask后端与和鲸平台的数据集进行集成，确保数据的准确性和完整性。使用Pandas库对数据进行清洗和预处理，包括去除无用信息、格式统一、数据转换和缺失值处理等。将清洗后的数据存储到MySQL或SQLite数据库中，设计合理的数据库表结构和数据插入流程。

智能控制分析：实现智能控制分析模块，使用Pandas和PySpark对交通信号数据进行深入分析，识别交通流量模式，并据此优化交通信号控制策略。设计并实现基于大数据的交通信号控制算法，如遗传算法、粒子群优化算法等，以提高交通流效率，减少拥堵。

用户界面与交互：开发用户友好的前端界面，包括首页、注册页、登录页、分析页等，确保界面布局合理、美观。实现用户注册与登录功能，确保用户信息的安全性和隐私保护。提供直观的数据可视化展示，包括柱状图、饼图、折线图等，使用户能够轻松理解分析结果。

系统架构与安全性：设计合理的系统架构，包括前端、后端、数据库、数据处理等组件，确保系统的高效运行和可扩展性。实现用户认证和授权机制，确保只有授权用户才能访问和修改系统数据。采取密码加密存储、防止SQL注入等安全措施，确保系统的安全性。

进度安排（包括时间划分和各阶段主要工作内容）

2024.11.08-2024.11.30 完成论文选题、开题

2024.11.30-2024.12.20 完成方案设计

2024.12.20-2025.03.10 完成系统开发、中期检查

2025.03.10-2025.03.20 系统测试、完善

2025.03.20-2025.04.20 论文第一稿、复制比检测

2025.04.20-2025.04.30 论文第二稿、复制比检测

2025.05.01-2025.05.10 论文第三稿（定稿）、复制比检测

2025.05.10-2025.05.24 答辩工作准备、完成答辩、提交材料

主要参考文献（不少于5篇）

[1]王宝君.交通信息工程与智能交通信号控制系统的协同优化研究[J].人民公交,2024,(18):57-59.DOI:10.16857/j.cnki.cn11-5903/u.2024.18.004.

[2]傅达,曹佳宝,华实.基于混合云架构的高速公路信息系统设计及实现[J].公路工程,2024,49(02):174-181.DOI:10.19782/j.cnki.1674-0610.2024.02.025.

[3]史文征.轨道交通工业控制系统信息安全隐患分析[J].工业信息安全,2023,(06):58-64.

[4]余美晨.电子信息技术在智能交通信号控制系统中的应用分析[J].信息与电脑(理论版),2023,35(14):81-83.

[5]毛润前.城轨交通车载储能系统容量配置优化和车地协调控制策略[D].北京交通大学,2023.DOI:10.26944/d.cnki.gbfju.2023.000611.

任务下达人（签字）

年月日

任务接受人（签字）

年月日

教学单位审核意见：

审核人签名（加盖单位公章）： 年 月 日