【基于Flink的城市交通实时监控平台】需求一：卡口车辆超速情况检测

火之高兴

发布于 2024-07-25 15:49:34

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发布于 2024-07-25 15:49:34

文章被收录于专栏：大数据应用技术

案例需求：

从kafka的topic-car中读取卡口数据，将超速车辆写入mysql的select * from t_speeding_info表，当通过卡口的车速超过60就认定为超速

卡口数据格式：

 `action_time` long  --摄像头拍摄时间戳，精确到秒, 
 `monitor_id` string  --卡口号, 
 `camera_id` string   --摄像头编号, 
 `car` string  --车牌号码, 
 `speed` double  --通过卡口的速度, 
 `road_id` string  --道路id, 
 `area_id` string  --区域id,

其中每个字段之间使用逗号隔开。例如：1682219447,0001,1,豫DF09991,34.5,01,20 区域ID代表：一个城市的行政区域。摄像头编号：一个卡口往往会有多个摄像头，每个摄像头都有一个唯一编号。道路ID：城市中每一条道路都有名字，比如：航海路。交通部门会给航海路一个唯一编号。

MySQL建表语句

注意这个t_monitor_info是限速信息表

CREATE TABLE `t_monitor_info` (
  `monitor_id` varchar(255) NOT NULL,  
  `road_id` varchar(255) NOT NULL,
  `speed_limit` int(11) DEFAULT NULL,
  `area_id` varchar(255) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`monitor_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

限速信息：

超速表：

DROP TABLE IF EXISTS `t_speeding_info`;
CREATE TABLE `t_speeding_info` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `car` varchar(255) NOT NULL,
  `monitor_id` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `road_id` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `real_speed` double DEFAULT NULL,
  `limit_speed` int(11) DEFAULT NULL,
`action_time` bigint(20) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

项目代码

该需求使用两个.java文件编写，分为项目代码和javaBean代码。

Test1_OutSpeedMonitor.java：

package day110612;


import bean.MonitorInfo;
import org.apache.flink.api.common.functions.MapFunction;
import org.apache.flink.api.common.functions.RichFilterFunction;
import org.apache.flink.api.common.serialization.SimpleStringSchema;
import org.apache.flink.configuration.Configuration;
import org.apache.flink.connector.jdbc.JdbcConnectionOptions;
import org.apache.flink.connector.jdbc.JdbcExecutionOptions;
import org.apache.flink.connector.jdbc.JdbcSink;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.DataStream;
import org.apache.flink.streaming.api.datastream.SingleOutputStreamOperator;
import org.apache.flink.streaming.api.environment.StreamExecutionEnvironment;
import org.apache.flink.streaming.connectors.kafka.FlinkKafkaConsumer;



import util.JdbcUtils;

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.util.Properties;


public class Test1_OutSpeedMonitor {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment();

        Properties properties = new Properties();
        properties.setProperty("bootstrap.servers", "hadoop10:9092");
        properties.setProperty("group.id", "car-group1");
        DataStream<String> ds1 = env.addSource(
                new FlinkKafkaConsumer<>("topic-car",
                        new SimpleStringSchema(),
                        properties)
        );


        SingleOutputStreamOperator<MonitorInfo> ds2 = ds1.map(new MapFunction<String, MonitorInfo>() {
            @Override
            public MonitorInfo map(String value) throws Exception {
                String[] arr = value.split(",");
                return new MonitorInfo(
                        Long.parseLong(arr[0]),
                        arr[1],
                        arr[2],
                        arr[3],
                        Double.parseDouble(arr[4]), arr[5], arr[6]);
            }
        });

        ds2.filter(new RichFilterFunction<MonitorInfo>() {

            Connection connection;
            PreparedStatement ps;
            ResultSet rs;

            @Override
            public void open(Configuration parameters) throws Exception {
                connection = JdbcUtils.getconnection();
                ps = connection.prepareStatement(
                        "select speed_limit from t_monitor_info where monitor_id = ?");
            }

            @Override
            public boolean filter(MonitorInfo value) throws Exception {
                ps.setString(1, value.getMonitorId());
                rs = ps.executeQuery();
                //如果t_monitor_info无法查询出该卡口的编号，则给定一个60的限速
                int speed_limit = 60;
                if (rs.next()) {
                    speed_limit = rs.getInt("speed_limit");
                }
                value.setSpeedLimit(speed_limit);
                return value.getSpeed() > speed_limit * 1.1; //超速10%，判定为超速
            }

            @Override
            public void close() throws Exception {
                JdbcUtils.release(rs, ps, connection);
            }

        }).addSink(JdbcSink.sink(
                "insert into t_speeding_info values(null,?,?,?,?,?,?)",
                (PreparedStatement ps, MonitorInfo monitorInfo) -> {
                    ps.setString(1, monitorInfo.getCar());
                    ps.setString(2, monitorInfo.getMonitorId());
                    ps.setString(3, monitorInfo.getRoadId());
                    ps.setDouble(4, monitorInfo.getSpeed());
                    ps.setInt(5, monitorInfo.getSpeedLimit());
                    ps.setLong(6, monitorInfo.getActionTime());

                },
                JdbcExecutionOptions.builder().withBatchSize(1).withBatchIntervalMs(5000).build()
                ,
                new JdbcConnectionOptions.JdbcConnectionOptionsBuilder()
                        .withUrl("jdbc:mysql://hadoop10:3306/yangyulin?useSSL=false&useUnicode=true&characterEncoding=utf8")
                        .withDriverName("com.mysql.jdbc.Driver")
                        .withUsername("root")
                        .withPassword("0000")
                        .build()));

        env.execute();

    }
}

MonitorInfo.java：

package bean;

//这是郭亚超的java豆
public class MonitorInfo {
    private Long actionTime;
    private String monitorId;
    private String cameraId;
    private String car;
    private Double speed;  //车辆通过卡口的实际车速
    private String roadId;
    private String areaId;

    private Integer speedLimit;  //卡口的限速


    public MonitorInfo() {
    }

    public MonitorInfo(Long actionTime, String monitorId, String cameraId, String car, Double speed, String roadId, String areaId) {
        this.actionTime = actionTime;
        this.monitorId = monitorId;
        this.cameraId = cameraId;
        this.car = car;
        this.speed = speed;
        this.roadId = roadId;
        this.areaId = areaId;
    }

    public MonitorInfo(Long actionTime, String monitorId, String cameraId, String car, Double speed, String roadId, String areaId, Integer speedLimit) {
        this.actionTime = actionTime;
        this.monitorId = monitorId;
        this.cameraId = cameraId;
        this.car = car;
        this.speed = speed;
        this.roadId = roadId;
        this.areaId = areaId;
        this.speedLimit = speedLimit;
    }

    /**
     * 获取
     *
     * @return actionTime
     */
    public Long getActionTime() {
        return actionTime;
    }

    /**
     * 设置
     *
     * @param actionTime
     */
    public void setActionTime(Long actionTime) {
        this.actionTime = actionTime;
    }

    /**
     * 获取
     *
     * @return monitorId
     */
    public String getMonitorId() {
        return monitorId;
    }

    /**
     * 设置
     *
     * @param monitorId
     */
    public void setMonitorId(String monitorId) {
        this.monitorId = monitorId;
    }

    /**
     * 获取
     *
     * @return cameraId
     */
    public String getCameraId() {
        return cameraId;
    }

    /**
     * 设置
     *
     * @param cameraId
     */
    public void setCameraId(String cameraId) {
        this.cameraId = cameraId;
    }

    /**
     * 获取
     *
     * @return car
     */
    public String getCar() {
        return car;
    }

    /**
     * 设置
     *
     * @param car
     */
    public void setCar(String car) {
        this.car = car;
    }

    /**
     * 获取
     *
     * @return speed
     */
    public Double getSpeed() {
        return speed;
    }

    /**
     * 设置
     *
     * @param speed
     */
    public void setSpeed(Double speed) {
        this.speed = speed;
    }

    /**
     * 获取
     *
     * @return roadId
     */
    public String getRoadId() {
        return roadId;
    }

    /**
     * 设置
     *
     * @param roadId
     */
    public void setRoadId(String roadId) {
        this.roadId = roadId;
    }

    /**
     * 获取
     *
     * @return areaId
     */
    public String getAreaId() {
        return areaId;
    }

    /**
     * 设置
     *
     * @param areaId
     */
    public void setAreaId(String areaId) {
        this.areaId = areaId;
    }

    /**
     * 获取
     *
     * @return speedLimit
     */
    public Integer getSpeedLimit() {
        return speedLimit;
    }

    /**
     * 设置
     *
     * @param speedLimit
     */
    public void setSpeedLimit(Integer speedLimit) {
        this.speedLimit = speedLimit;
    }

    public String toString() {
        return "MonitorInfo{actionTime = " + actionTime + ", monitorId = " + monitorId + ", cameraId = " + cameraId + ", car = " + car + ", speed = " + speed + ", roadId = " + roadId + ", areaId = " + areaId + ", speedLimit = " + speedLimit + "}";
    }
}

java bean的生成使用了Idea插件。

代码解释

这段代码实现了对车辆超速信息的实时监控和存储。

代码解释如下：

1. 导入所需的类和包。

2. 创建`StreamExecutionEnvironment`实例。

3. 创建Kafka的连接配置，并设置相关属性。

4. 创建一个`FlinkKafkaConsumer`，用于从Kafka主题中接收数据流。

5. 使用`map`函数将接收到的文本数据转换为`MonitorInfo`对象。

6. 使用`filter`函数对超速的车辆进行过滤。

    - 在`open`方法中，建立与数据库的连接，并准备查询语句。
    - 在`filter`方法中，根据卡口ID查询对应的限速值，并将查询结果设置到`MonitorInfo`对象中。
    - 如果无法查询到限速值，则将限速值设置为默认值60。
    - 判断车辆的实际速度是否超过限速值的10%（超速10%判定为超速），返回布尔值。

7. 在`addSink`中使用`JdbcSink.sink()`方法将超速的车辆信息写入到MySQL数据库。

    - 设置插入数据的SQL语句，使用占位符表示待填充的参数。
    - 使用lambda表达式定义参数填充逻辑，将`MonitorInfo`对象中的字段值设置到预编译语句中的对应位置。
    - 使用`JdbcExecutionOptions`设置批处理大小和间隔时间。
    - 使用`JdbcConnectionOptions`设置数据库连接信息。

8. 调用`env.execute()`方法启动Flink程序的执行。

总体来说，该代码通过从Kafka接收车辆数据流，并对超速的车辆进行监控和存储。在过滤阶段，根据卡口ID查询对应的限速值，并判断车辆的实际速度是否超过限速值的10%。超速的车辆信息将被写入到MySQL数据库中。

以上分析来自ChatGPT3.5，由我整理完善。

测试流程

测试数据

1686647522,0002,1,豫A99999,100.5,01,20
1686647522,0002,1,豫A99999,80.8,02,20
1686647522,0002,1,豫A99999,90.5,03,20
1686647522,0002,1,豫A99999,90.4,03,20

通过kafka发送

限速对照表

这里我写错了，当时road_id和area_id没有分清楚，应该是按照道路ID匹配限速，我当成了区域ID，但是不影响需求的实现流程。超速车辆已经写入MySQL：

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原始发表：2023-06-18，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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