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智能城市交通大全11篇

时间:2024-01-31 14:51:01

智能城市交通

智能城市交通篇(1)

中图分类号:U495 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)05-0007-01

长久以来,交通行业一直直接影响着国民经济的发展以及社会水平的不断提高。而城市内部的交通也给城市的整体建设以及人们的生活水平带来了很大的影响。随着当代经济的高速发展,一定要进一步加大对城市交通的建设力度,从而不断的与城市交通的发展需求相适应,而这一目标的实现,与智能交通的构建是不能分开的。

1 智能交通以及智能城市的概述

智能交通是指把交通管理系统中的通讯技术、计算机技术以及传感控制技术等综合到一起,充分发挥它们各自的作用,这样就可以更大范围的实现高效、实时、准确以及全方位的管理和运输,智能交通是当代城市交通建设发展的必然趋势。

智能城市也可以称之为网络化城市或者是信息化城市,它是一个系统化的工程,与人脑的智慧、物理的设备以及网络等方面的因素融合在一起,从而形成了一个全新的社会形态以及经济结构的系统。针对城市智能体系建设的工作来说,城市的智能化管理是其最重要的内容,它首先是用城市智能化的管理系统来辅助城市管理的相关工作;然后包含智能交通、智能建筑以及智能电力等一些智能化的设施,同时还包括智能家庭、智能医疗、以及智能银行等社会智能化。智能城市的构建,不但可以不断的促进城市生产水平的提高,同时运行管理方面的工作也得到了不断的加强。

2 智能交通建设的重要性

随着我国城市化进程的不断加快以及人们生活水平的不断提高,城市内部的机动化水平也在逐渐提升,城市的交通压力越来越大,很多城市已经出现了非常严重的交通堵塞问题以及一些其它的交通环境问题,这些都给城市内部的稳定运行以及宜居城市的建设造成了很大的影响。特别是像北京、上海这样的大城市,交通拥挤的现象更是常见,与此同时,由于交通压力太大而引起的环境污染问题加重以及交通事故频发的现象更是不断出现,而且这些现象已经成为了我国非常普遍的城市疾病,严重制约了我国国民经济的发展。近些年,城市交通问题已经引起了广大市民以及相关管理部门的高度关注。在解决交通问题的传统方法中,对道路进行修建是最主要的方法,可是城市的区域比较有限,可以对道路进行修建的空间越来越小,而且交通系统又是一个非常复杂而庞大的体系,如果只是考虑道路和车辆方面,根本没有办法对城市的交通问题进行有效的解决。在这个背景之下,把道路和车辆综合在一起,建立现代化的智能交通系统来对交通的问题进行解决,是市民的普遍要求和愿望,不但能够提高市民的居住条件,还能促进城市功能的提高,也是城市实现可持续发展战略的必然趋势。

3 智能交通在智能城市构建过程中的作用

智能城市建设的核心内容是智能交通,它能够带来很大的经济效益和社会效益,直接影响着智能城市的建设水平以及智能城市建设的质量。智能城市在构建的过程中,智能交通能够实现很大的经济效益,可以分为直接效益和间接效益两种。

1)直接效益。智能交通可以降低行车的成本,大大提高交通运输中的劳动生产率,可以有效缩短交通出行的时间,减少交通运输事故的发生,增加车辆的使用寿命,减少能源的使用。同时,智能交通还可以促进公共交通的运行效率以及服务的水平,培养人们尽量选择公共交通出行的意识,对于非机动车与机动车一起行驶的情况来说意义更加重大。

2)间接效益。智能交通是一种新兴的产业,它的发展主要依靠计算机产业、汽车制造产业以及信息和通信产业等。智能交通发展的过程中,可以有效的带动这些产业,促进这些相关的产业实现更好的经济效益。智能交通系统的建设可以有效的改善周边地区的交通情况,促进这些地区的经济得到更好的发展。另外,智能交通的构建还可以有效的改善路网的服务水平,出行效率得以提高的同时,还能为各行各业带来更多的经济效益。

4 智能交通给社会带来的效益

在智能城市建设的过程中,发展智能化的交通有着非常大的社会效益,主要有以下几个方面。

1)实现环境的改善以及能源的节约利用。发展智能化的交通可以降低交通出行中的能源消耗,同时还可以进一步的降低整治环境污染过程中所产生的费用。目前,交通噪音占城市噪音的很大一部分比例,严重制约着智能城市的建设。智能交通建成之后,可以利用降低车辆的停车次数以及车辆的变速频率来对交通的噪声污染进行有效的控制,同时还要确保原有的交通能力能够正常的发挥,进一步提高路网的利用效率,从而不断降低路网在规划过程中对道路的扩建数量,实现对土地资源的节约利用。

2)可以不断的提高城市交通的服务质量以及综合管理水平。智能交通的不断发展能够促进对交通管理的法制建设以及交通管理体制的进一步改革,可以提高交通管理的服务意识以及交通管理的现代化水平,完成单纯被动的交通管理向主动管理服务类型的转变过程。

3)对科学技术的进步起到了一定的促进作用。智能交通的建设需要把各种高新的科学技术结合在一起,之后共同的应用到在交通行业当中。智能交通的建设过程中,不但要不断的提高交通产业的现代化建设水平,同时还需要不断的给各个相关的产业提供更多的科学技术支持,让这些一起对交通建设进行服务,让交通建设达到更高的水平。在这种情况下,智能交通会进一步推动社会科技的进步。

5 结束语

综上所述,智能交通对智能城市的建设影响深远,它是交通行业未来发展的必然趋势。交通的智能化有很多的优势,它不但可以降低行车的成本,能够不断的让一些关联的产业达到更好的经济效益,还能够节约能源,改善交通环境,从而促进城市交通服务质量以及综合管理水平的提高。

参考文献

智能城市交通篇(2)

一、城市智能交通的概念和作用

(一)城市智能交通的概念

城市智能交通系统,主要是指在城市交通具有相对健全完善的交通基础设施的基础之上,通过与先进的科学技术结合,实现交通的全面智能化。例如电子信息技术、数据通讯传输技术、计算机数字化处理技术、以及电子传感控制等一系列前沿的科学技术,将这些前沿技术通过综合运用,从而形成一个网状的多功能系统,将该系统运用到城市的交通中去,进而形成一个覆盖面积大、应用范围广的综合交通管理系统,对城市的交通进行多角度、全方位、高效精准的运营和管理。

(二)城市智能交通的作用

其主要的作用体现在两个方面,一是基于目前我国的国情,城市化现象突出、城市的交通拥挤问题突出、城市交通事故频繁发生、交通污染情况严峻等;二是我国现在正处于对新城的建设以及老城的改建阶段,在这个阶段也为建设智能化交通提供了物质基础。坚持绿色可持续发展目标,并且结合目前国际领先的交通建设理念,科学合理的对城市智能交通进行规划和建设,从而进一步实现绿色出行、绿色交通建设的发展。

城市智能交通的建设和发展,其最终目的是为了更好的服务社会,促进城市交通的进一步发展,并且提高城市的基础交通设施的利用率以及城市交通的服务水平等。从而使城市交通符合时代的发展进程,可以使城市的交通管理更加的科学智能化,交通管理方面也更加规范化。对于城市交通的基础设施利用中,主要是通过智能化的城市公交系统、智能化的城市交通车辆运行管理系统以及城市交通监管系统等技术进行实现,并且通过这些系统技术还可以提高城市交通的供给能力。此外,为了缓解交通的需求以及交通的局部拥堵矛盾,还可通过设置和完善城市交通信息服务系统和建设城市交通收费系统等来实现。

二、城市智能交通系统的发展与南宁市实施城市智能交通的必要性

(一)我国城市智能交通系统的发展现状

在二十世纪六十至七十年代,国际中发达国家的经济和科技增长速度持续增加,但是交通情况却在不断发展中逐渐恶化,并且逐渐显露出城市交通中存在的矛盾和问题。为了进一步解决城市交通的问题与恶化情况,ITS概念提出,认为在处理交通问题的过程中可以利用通讯信息技术、计算机技术、电子监控技术等先进的科学技术结合起来,从而形成一个交通系统,ITS概念一经提出便受到世界的认可,并且在各大发达国家中率先发展起来。通过不断地研究与实际应用情况的结合,现今在国际的水平上ITS领域已经取得巨大的进展,在这其中最为突出的主要有以下三个代表,一是美国发展建设的“智能车辆-公路系统”;二是欧洲发展国家研究的“尤里卡”联合研究开发计划;三是日本建设的“先进的动态交通信息系统”[1]。

我国对于城市智能交通系统的建设也十分重视,并且已经开始对ITS领域的探索和研究,同时开始针对于该项目进行了试验,在“九五”期间的研究和初步试验取得了显著的成果,并且针对于城市智能交通的建设形成了关于“政”、“产”、“学”等方面的研究基地对相关的体系进行研究,从而为我国的城市智能交通体系发展奠定了坚实的基础。在“十五”期间我国主要实施了对于城市智能交通建设的重要项目计划,并且在北上广等城市中进行了示范工程建设,主要真对于城市的道路运输,并且开展了智能的交通指挥管理以及调度等,效果显著。在“十一五”期间我国的863计划中建立了“现代交通技术领域”,同时还对城市智能交通的发展开展了一批以前瞻为目的的项目,从而可以提高我国交通建设的创新能力并且逐渐与国际先进水平同步,实现城市智能交通系统技术上的提升。在“十二五”时期,我国的城市智能交通系统进一步的建设和发展,国家对于交通的智能指挥和控制等方面进行了详细的工作部署,从整体上讲,目前我国的城市智能交通建设,促进了我国交通行业的整体水平。

(二)南宁市实施城市智能交通的必要性

1. 机动车猛增导致城区拥堵严重

2016年,南宁市共有6家公交企业,公交线路158条,线网总里程2500多公里,共有公交车2966辆(3827标台),相当于每一万人拥有13.92标台(以市区人口275万计)公交车,这个数值低于国家规范的15标台/万人指标,但高于全国平均水平。2014年,南宁日均公交客运总量151万人次。南宁中心城区公交客流有明显的网络化分布特征,主要沿“十字主走廊+四横四纵次走廊”分布。其中,大学路―民族大道、友爱路―星光大道两条“十字型”公交客流主走廊,高峰时段每小时公交客流达到1.5万人次,而东葛路、双拥路等“四横四纵”公交客流次走廊高峰时段每小时公交客流也达到1万人次。当前,南宁市已步入城市化与机动化的快速发展时期。截至2014年底,南宁全市汽车保有量88.99万辆,较上一年增长15.57%,增速迅猛。机动化出行的快速增长,对城市综合交通产生了巨大压力,中心城区交通拥堵日益严重。

2.公交供需矛盾突出是核心问题

“据国内交通专家测算,运送相同数量的乘客,小汽车占用的道路资源是公共汽车的23倍。”南宁市交通运输局有关负责人表示,当前阶段治理城市交通拥堵的根本途径是优先发展公共交通,这已经成为国内城市管理者的共识。当然,公共交通并不单指常规公共汽车,而是包括轨道交通、BRT(快速公交)等多种方式在内。缺乏大运量轨道交通系统的支撑,城市公交整体供需矛盾突出,这是南宁目前公共交通存在的核心问题之一。南宁“十字型”公交客流主走廊,高峰时段每小时公交供需平均缺口0.4~0.8万人次,导致60%的公交线路高峰时段最大满载率超过100%。此外,南宁市目前高峰期公交平均运行时速仅为16公里/小时,30%的乘客候车时间超过15分钟,部分远离主干道区域和城市新建区域存在公交盲区,部分线路存在绕行严重等问题,导致市民对公交服务的满意度不高。这也导致了很多市民不愿选择公交车,“证据”之一便是南宁电动车出行比例近年来大幅增长。据介绍,目前南宁登记在册的电动车保有量已超过120万辆。 《南宁市公交都市建设规划》(2013-2020年)提到,南宁目前的公共交通出行比例(出行总量含机动化出行和自行车出行、不含步行,下同)分担率为25%,这与国家公交都市40%的分担率要求有较大差距。

三、我国城市智能交通系统的应用现状

(一)城市智能交通下的智能公交系统

城市智能公交系统,现已经取得了突破性进展,例如在我国河北省石家庄市对于智能公交的建设主要体现在一是IC公交卡电子收费系统,升级类传统的公交卡类型,并且实现了公交卡的智能划算,二是办公自动化的系统的建设,在智能公交的建设阶段基本实现了电子化、智能化与自动化。在山西太原市建设的智能化公交主要的目标在于以公交的智能调度为运营生产的子系统为主从而实现太原市智能公交综合系统,从整体上提高太原市公交的运营水平。我国与2012年在上海、兰州、绍兴等八个城市之间实现了“一卡通”的城市互联卡项目,持卡者可以在这八个城市之间任意公交上使用此卡,并且该卡的使用范围正在逐渐的扩大,在上海该卡还可以使用地铁等公共交通工具,在宁波持卡者还可以用此卡进行城市自行车租赁。

(二)交通智能勤务模式

由于城市的交通拥堵、事故等问题突出,所以各城市的交管部门工作任务量大,所以优秀的勤务模式一直都是交管部门在研究和追寻的,优秀的勤务模式可以减少交管部门对于警力的支出,而且还可以减少交管部门的运营成本,并且可以提高交管部门的交通管理效果。在我国杭州地区率先做出改革,主要是对交警的执勤巡逻的模式的改变,将交警支队的视频作战室以及交警大队的指挥室和交警中队的数字勤务室进行综合,从而形成了一个指挥作战系统,实现网络巡逻执勤的模式,并且通过加大科技的基层应用,从而全面的提高交通管理的控制能力,提高交通管理网络覆盖面积,并且还加大了对交通的管理密度和强度[3]。有效缓解了城市交通的拥堵现象,并且可以对交通事故和交通突发实践,做出及时的应对处理,极大地提高了城市交通的运行效果。

四、我国城市智能交通系统的未来的发展走向

(一)实现自动驾驶

随着美国与欧洲等国家在对城市智能交通系统的研究逐渐的深入,极大地促进了车辆的无人驾驶技术的研究和应用,经过科学家不断地实验和研究发现,无人驾驶技术的实用性以及可行性已经得到充分的证实。国际上,在2012年谷歌公司发明创造的自动驾驶汽车已经在美国的车辆管理部门获得生产和驾驶许可,并且有许多的汽车生产商也纷纷表示会在近年推出自动驾驶汽车[5]。我国与2011年进行的红旗HQ3自动驾驶汽车也投入到实验中,行驶的线路为从长沙开往武汉,并且取得了成功。

(二)引用大数据技术

大数据技术概念,是由IT行业提出的创新的概念,是在云以及物联网技术之后的又一个革命性进步,在城市智能交通系统中ITS获取的数据主要是通过各个子系统的汇总所产生的,包括日常交通运行的数据以及道路基本信息的数据、交通基本设施的参数和交通天气情况等方面[6]。所以城市智能交通所涵盖的数据量极大,如何从庞大的数据中获取有用的信息也是ITS应该解决的问题,通过将大数据技术运用到城市智能交通系统中,可以有效的满足城市交通对于有效信息的处理和收集,也有利于新技术的发展。

(三)绿色可持续发展

城市交通中车辆排放的尾气,是在环境污染的一个重要因素,在目前国际的发达国家中,已经率先的提出了有关于城市智能交通的节能减排概念,并且基于ITS进行实验项目的研究与实施。目前仍然是美国以及德国、法国、日本等国家处于领先的地位,其主要的可持续发展目标体现在降低交通对于环境的污染以及降低国家在交通方面的耗能,从而实现绿色交通。根据国际目前的情况来看,ITS领域对于城市智能交通的环境保护和节约能源方面具有重要的作用。

五、南宁市推行城市智能交通系统的措施――《南宁市公交都市建设规划》

(一)大力发展公交系统

南宁市“公交都市”创建第一阶段的建设周期为3年,即2015~2017年,第二阶段的建设周期为2018~2020年。围绕南宁市公交都市创建目标,南宁未来几年将开展TOD用地开发(以公共交通为导向的开发)强化工程、公交提速工程、多元网络工程、枢纽支撑工程、智能公交工程等10大工程。

南宁市创建公交都市的近期目标为:至2017年,公交站点500米覆盖率达到100%,早晚高峰公交平均运营时速提速至17公里/小时,公共交通出行分担率提升至37%;到2020年,早晚高峰公交平均运营时速达到25公里/小时,公共交通出行分担率提升达到45%,公共交通机动化出行分担率达到60%。 截至2014年末,南宁市已开通公交专用道规模为36.3公里,包括朝阳路、大学路、友爱路、安吉大道、星光大道、五象大道等6条城市干道上开通的31公里画线公交专用道,以及在滨湖路、双拥路铺设的5.3公里彩色沥青公交专用道,比上一年增加5.3公里,公交专用车道设置率为6.94%。目前,除滨湖路、双拥路公交专用道在上下班高峰时段实现公交车专用外,“专用道不专用”问题整体比较严重。

按照规划,至2020年,南宁市将建设63条公交专用道,总里程347公里,并将加强管理,保障公交车专用。除了专属路权,公交车还将拥有优先信号,在BRT走廊及公交流量大的公交专用道,将通过信号灯的设置,优先公交车通行。南宁市交通运输局有关专家举例说,路口感应设备若检测到公交车将至,而剩余绿灯时间不足以让其通过时,便自动延长当次绿灯时间,使公交车能够不停车通过路口,减少公交车等待延误。

(二)加速发展地铁交通建设

据南宁市交通运输局有关人士介绍,南宁市轨道交通建设2009年进入实质性建设阶段,2011年底工程全面启动。目前南宁正加快轨道交通1、2、3号线的建设(共80.4公里),1号线的25座车站围护结构已全部完成,17座车站的主体结构封顶,项目累计完成投资68.46亿元,预计在2016年上半年进行东段(南湖站至南宁东站)试运营。2号线全线站点均实现了全围蔽施工,按建设计划,全线将于2017年6月竣工并开始试运行。3号线已完成初步设计工作,全线详勘外业勘探工作基本完成,试验站庆歌-平乐大道综合交通枢纽工程项目已于2014年底正式开工建设。

根据南宁市轨道交通有关规划,至2020年,南宁将形成5条轨道线,总里程129公里,设站89座,其中两线换乘站8座,三线换乘站1座。

(三)积极推进快速公交(BRT)系统建设

BRT(快速公交)将与轨道交通共同组成南宁市公共交通系统的主骨架。“轨道交通建造及运营成本高,BRT将作为轨道线路的补充、延伸和联络。”交通专家表示,在某些客流强度未能达到地铁建设要求、但又超过了常规公交服务能力的区域,建设BRT可以弥补轨道线路覆盖面的不足。此外,通过BRT线路连接至轨道站点,既能提高轨道线路的客流效益,也可节省大量投资。

参考文献

智能城市交通篇(3)

当前,我国经济高速发展,城市进程不断加快。越来越多市民购买汽车,城市交通问题随之而来。衡阳市作为湖南省第二大城市,交通拥堵已经影响到群众的生产生活,各类交通问题的出现急需进行交通规划和管理。针对这类问题,在加快城市交通基本设施的建设的同时,更应该重视采用先进技术使人们的出行信息化,提高交通的机动性、安全性和道路的通行能力。智能交通技术的发展为解决衡阳市交通问题提供了新的思路。

针对城市智能交通系统,众多学者做出了自己的贡献,万俊希在《成都智能交通系统体系框架研究》中通过对国内外智能交通系统研究,最终将理论联系实际,总结出适合成都的智能交通系统方案,对成都市ITS规划有一点的借鉴作用。赵建光在《吉林市智能交通系统规划研究》中,通过对吉林市交通现状以及ITS需求进行分析,最终总结出适用于吉林市的ITS系统。孙胜阳在《地方智能交通系统体系框架研究》中对地方智能交通系统进行了详细的分析,最后运用江苏省ITS进行举例,验证了地方ITS的规划方法。张浩在《物联网环境下智能交通系统模型设计及框架研究》中将物联网环境和智能交通系统联系起来,建立了基于物联网环境的新型智能交通系统模型和体系研究。马卿在《智能交通系统在洛阳市公共交通领域的应用研究》中分析和发现洛阳市公共交通问题,运用智能交通系统解决洛阳市公共交通的问题。刘亭在《锦州市智能交通发展研究》中通过分析锦州市交通现状和发展智能交通中的不足,确定锦州市ITS发展建设模式。

一、衡阳市交通现状分析

(一)城市交通的规划和布局不合理

一是街道狭窄,车流量大。尤其是一老城区为代表。二是由于城市布局建设不合理,商业网点过于集中,大型商家大都集中在几条少数几条主街上开市经商,使街道商业化。三是城区街道职能规划不明,或者城区力度不够,导致交通混乱。

(二)道路交通基础设施相对滞后

交通基础设施滞后主要体现在三个方面:一是城市道路网络不完善。衡阳市道路系统规划采用的方法不够先进,较多城市道路存在规划不合理问题。二是停车设备太少,在进行城市道路规划中,未将未来机动车停车问题考虑进内,导致机动车停车问题日益突出,造成拥堵。三是基础设施落后。目前,衡阳市仅有少数主干道安装隔离栏,大部分道路仅用交通标线区分。交叉口路口基础设施地下,不能起到分流的作用,易发生交通事故。

(三)公共交通市场管理不规范

首先,交通线路设置不够科学,由于城市交通规划的不合理和基础设施不完善等的影响,公共交通线路的布设不够合理,且存在公交车次少、高峰期班次少、夜间停运时间早等问题。其次,公交站点布置不合理,公交司机不按公交站点停车等问题。另外,衡阳市出租车管理不规范,公交司机存在违反交通规则的诸多行为,且存在不打表收费的现象。

(四)市民交通安全意识不强

衡阳市民安全意识不够高,首先,司机不按交通规则行驶,随意停车超车等。其次,行人不按交通规则出行,不走人行道,随意穿梭于道路之间。再者,摩托车电动车司机则随意穿梭、超速、逆行等。市民安全意识不强成为衡阳市交通问题的一个重要原因。

二、衡阳市ITS需求分析

(一)适度进行交通规划,完善城市道路网络

由于衡阳市城区内道路狭窄,车流量较大;城市布局建设不合理;且街道职能规划不明,导致各类交通问题的出现。解决该类问题最有效的办法就是从根本上动手解决,因此,只有从根本上对道路交通进行重新规划和布局,才能使衡阳市的交通问题得到有效地缓解,促进衡阳市运输行业的发展,最终更好的服务于市民,促进衡阳市各方面的发展。

(二)增加交通基础设施,提高市民出行质量

衡阳市对交通基础设施的投入较少,例如道路路网容量较低,基础设施不完善,路标不全,路面状况较差,红绿灯设备、监控设备不够完善等等。这些都导致交通拥堵和交通事故的时有发生,降低了市民的出行质量和舒适度。针对这个现象,本文提出了增设交通基础设施,完善城市交通网,提高市民出行质量的观点。

(三)完善公共交通体系,增加公共交通分担率

当前衡阳市公共交通存在问题较多,其一,表面繁荣,实则混乱。其二,车辆虽多,车况却差。其三,道路虽多,路面却窄。其四,公交停靠站虽多,但缺乏统一管理。其五,硬件不佳,软件更没到位。导致市民对公交的热情不高。然而,公共交通是最完美的一种出行方式,环保、省油费、人均出行成本低等等。因此,针对衡阳市公共交通的一系列问题,只有从各个方面对公交体系进行完善,提高公共交通出行的质量,才能吸引更多的市民选择公共出行的方式,最终增加公共交通的分担率。更好的起到保护环境、节约能源的作用。

(四)增设停车基础设备,增加停车设施利用率

衡阳市停车场设置偏少,而且没有大型停车场,停车泊位少,导致车辆随意停放,使本就不宽的道路变得更为狭窄和拥堵,非机动车道、人行道甚至行车道成了临时停车场,严重影响道路通行能力,造成交通拥堵。针对这个问题,从两方面着手解决,首先,提高已有停车设施的利用率,利用交通规则约束市民的乱停乱放的行为,可以适当采取罚款、培训教育等方式,最终达到提高停车设施的利用率的目的。其次,增设适量的停车基础设施,随着衡阳市机动车辆的不断增加,停车设施逐渐滞后,停车设施已不能满足逐渐增多的机动车辆数量。只有增设停车设备、增加大型停车场,才能从根本上解决停车难、乱停车的现象。

(五)优化交通管理,提高市民交通安全意识

主观上,市民参与交通手法意识较低;客观上,对于市民的违法行为,交警未能按法律法规进行处理。这些现象导致衡阳市交通混乱不堪,因此只有从多方面进行整改才能使衡阳市交通有条不紊。首先,应该从培养市民的交通安全和规范意识开始,让市民能自觉的遵守交通规则,维护交通秩序。其次,要求交警严格执行相关法律法规的规定,对不遵守交通规则的市民当场处罚,从而有效控制和缓解交通混乱和交通事故。

(六)合理规划公铁交叉点

衡阳市在铁路史上一直占有很重要的地位,市区内有多条铁轨穿过,由于铁轨的铺设,导致对道路的截断。针对公铁交叉点,应合理规划和布置,适当设置高架桥、天桥以及其他方便市民出行的方法。

三、衡阳市ITS设计

表1 衡阳市ITS用户服务表

服务领域 服务

1交通管理与规划 1.1交通法规监督与执行

1.2交通运输规划支持

1.3基础设施的维护管理

2交通信息服务领域 2.1出行前信息服务

2.2行驶中驾驶员信息服务

2.3途中公共交通信息服务

2.4路径诱导及导航

3电子收费 3.1电子收费

4智能公路与安全辅助驾驶领域 4.1智能公路信息提供

4.2安全防护驾驶

5交通运输安全领域 5.1紧急事件救援管理

5.2非机动车及行人安全管理

5.3交叉口安全管理

6运输管理领域 6.1运政管理

6.2公交规划

6.3公交运营管理

6.4长途客运运营管理

6.5出租车运营管理

6.6货物运输运营管理

7综合运输领域 7.1旅客公铁联运服务

7.2货物公铁联运服务

8ITS数据管理领域 8.1数据采集与接入

8.2数据检验与存储

8.3数据加工处理

美国国家ITS框架以面向过程方法为指导,包括用户服务、逻辑框架、物理框架、相关标准等。通过以上对衡阳市交通现状分析和对衡阳市ITS需求进行分析,最终建立起衡阳市ITS框架。主要包括用户服务、物理框架和个子系统相关服务。

衡阳市ITS用户服务定义采用层次结构化的形式,分为服务领域和服务两个层次。衡阳市ITS体系框架用户服务共分为10个服务领域和29个服务。具体的情况见表1。

物理框架是逻辑框架的具体实现,分为系统、子系统、模块和模块间交互的框架流。下面对本文衡阳市ITS的物理框架进行构建。关于各个系统的建设如图1所示。

图1 衡阳市ITS物理框架

四、结语

本文首先对衡阳市的交通现状进行了总结和分析;然后结合当前ITS发展现状以及地方智能交通系统发展现状分析了衡阳市ITS现状,并对衡阳市ITS需求进行了分析;最后,根据ITS的需求进行了衡阳市ITS设计。

本文对衡阳市ITS进行的设计是根据衡阳市ITS的现状和需求进行的设计,确定用户需求的服务项目,具有针对性,再此基础上建立了衡阳市城市智能交通系统的方案设计。该设计对衡阳市城市智能交通系统的发展提供借鉴和参考。

参考文献

[1] 万俊希.成都智能交通系统体系框架研究[D].辽宁工业大学,2014.

[2] 赵建光.吉林市智能交通系统规划研究[D].吉林大学,2009.

[3] 孙胜阳.地方智能交通系统体系框架研究[D].北京工业大学,2004.

[4] 张浩.物联网环境下智能交通系统模型设计及框架研究[D],北京交通大学,2011.

[5] 马卿.智能交通系统在洛阳市公共交通领域的应用研究[D].河南科技大学,2013.

[6] 刘亭.锦州市智能交通发展研究[D].辽宁工业大学,2014.

智能城市交通篇(4)

市建设中的应用现状和发展作出了详细的分析。

关健词:智能交通、城市建设

1引言:随着我国汽车行业的发展,人们生活水平的提高,城市交通的负担也日益增大。诸如交通堵塞、交通事故、环境污染等问题也随之而来并逐步恶化,这些急需解决的问题对城市建设的负面影响巨大,所以必须采取行之有效的措施来加以解决。唯一的方法就是采用先进的科学技术和信息处理手段,从根本上解决交通量的日益增长给城市建设带的沉重负担。

2城市智能交通的现状和存在的问题

2.1智能交通的现状:智能交通的应用和发展并不是一朝一夕的事业。我国从上个世纪七十年代,就开始了对智能交通的研究和开发工作,随着城市交通状况的日益严峻,对智能交通的需求也迫在眉睫。国家对智能交通建设的重视和支持,以及科技的高速发展,为智能交通的建设提供了强大的资金和技术支持。智能交通是一个较为广义的概念,其内容主要包括:交通的信息化管理、公共交通通讯系统、交通信息的服务、交通的收费网络系统等。目前在我国的一些大中城市中,智能交通的应用已经取得了显著的成果。例如:北京市是率先开始实行交通智能化管理的城市,从上世纪八十年代开始就建立了交通控制中心,随后又逐步建立了电视监视系统、以及警车GPS指挥调度系统、122交通事故处理系统等。直到现在已经拥有了完善的各项智能化交通系统。再比如说:上海市在近十几年来,随着其各项重大交通工程的建设完成,智能化交通管理也建立完成,并已经取得了较大的收效。同时上海市还与国际上拥有先进技术的国家如美国、日本等国进行了智能交通系统的技术交流与合作,为上海市智能交通系统的应用提供了有效的方案支持,为上海市的城市建立提供有力的基础保障。

2.2智能交通建设中存在的问题:

虽然我国的部分城市智能交通建设起步较早,但是我国地广人多,尤其近几年,随着我国各省二、三级城市建设的发展,交通问题已经不仅仅是几个大城市的问题,而是我国众多城市普遍面临的难题。所以,总体来说我国的智能交通建设还处在起步阶段,在建设和发展中还存在一定的问题。

2.2.1受机制的制约:智能交通是交通系统的整体化和网络化,对交通信息的处理要求具有整体的协调性。而目前我国的大部分城市的智能交通建设中缺少了这种整个的规划与协调性,各项智能系统之间缺少相应的接口和标准,系统的信息无法达到共享,成为了孤岛。从而使城市的智能交通系统无法达到整个框架的统一应用。各交通部门之间缺少有效的协调机制,使智能交通的发展受到局限,从而影响了智能交通的全面发挥。

2.2.2受资金投入的影响:在智能交通的建设当中,政府是建设的主要投资者。由于受某些城市政府领导的陈旧思想观念影响,尤其是一些二、三级和一些地级市,还没有完全意识到交通问题的严峻性,出于种种顾虑对智能交通项目的投入积极性不够,使得智能交通的发展受到影响;也有些城市由于政府财力的有限,导致部分智能交通的建设项目缺失或者不能按期完成。从而影响到了整个智能交通系统的建设,也影响到了城市建设的发展。

2.2.3受技术问题的影响:目前在我国一些城市的智能交通系统建设中,尤其是一些较为重大的工程,在短期内还存在着技术上的难题,基本上以采用和引进国外成熟项目技术的方法进行。其实由于我国近几年科技的发展,在解决智能交通建设上的一些技术难题上也取得了较大的进步,但在实际经验与投入使用上还需要一段时间的完善。所以必须重视对技术难点的开发和研究工作。否则国内的技术水平永远也得不到应有的发展空间。

2.2.4基础设施有待完善:机动车量的明显增多,城市道路的拓宽工程年年进行,但还是没有从根本上解决城市的拥堵问题。由于规划上缺少长远的考虑,所以道路的拓宽工程受到了一定的限制,有些地方的道路甚至已经拓宽到紧靠两旁的楼面。和道路的宽度问题一样,一些其它的交通基础设施也欠缺科学的规划,基础设施年年完善,年年修整,年年不足和滞后。基础设施的完善力度不够或者是缺少相应的规划是现阶段智能交通建设的最大阻碍。

3加强城市建设,提高智能交通作用发挥的措施:

城市建设的发展需要交通的和谐运转作为提前条件,提高智能交通的作用发挥,就成为了交通有效运转的重要手段。

3.1提高基础设施建设与规划的科学性:同国外的发达国家相比,我国的各种基础设施建设还处在发展阶段。基础设施的完善还需要一定的时间。智能交通系统的建立与发挥,需要完善的基础设施来保障。这就需要我们将智能交通建设与基础设施的建设进行同步的考虑,要协调和安排好智能交通与城市基础设施的建设关系,把城市交通的基础设施建设纳入到城市建设的重点项目当中。

3.2提高技术水平:智能交通系统的完美和有效发挥需要强大的技术支持。虽然我国大部分城市受地域、经济水平与发展规模等方面的影响,技术水平较国外,还存在一定的差距。但我国不乏高水平的技术人才和科研成果,只要我们加强对技术人才的重视,对科研成果的积极采用,我国的智能交通与世界先进水平的接轨将指日可待。同时我们还要积极的学习国外的先进技术,并为先进技术的交流提供良好的平台,为大多数的中、小城市提供技术力量的支持。

3.3加大智能交通的投入力度:城市的政府领导,要加强对智能交通的重视程度,要提高对交通发展中产生的负面问题的认识。要意识到智能交通的生要性和建设必要,在智能交通建设中给予充分的资金支持,使智能交通建设高效的进行。对于一些财力比较紧张的城市,国家应该积极的提供建设资金支持。最终达到全国各个城市的智能交通和谐发展。

3.4因地制宜的发展战略:因为城市之间存在一定的发展差距,所以智能交通的建设也不能实行“一刀切”,也就是不能采用统一的标准。要根据各地方城市建设与发展规模的不同,采取不同的建设手段和设施完善标准。例如:对北京、上海等智能交通建设已经具有一定规模的城市,要求其智能交通建设要与国外的先进水平同步发展,使智能交通更加完善、更加先进。而对于一些较小城市或者经济发展较慢的城市,要根据其实际情况因地制宜,开发出一系列“经济适用型”的智能交通。

智能城市交通篇(5)

中图分类号:TU984文献标识码: A

引言

城市交通是否畅通是考量城市经济发展水平的一个重要指标,解决好公路交通智能化问题是保障交通安全、有序、快捷运行的重要环节。交通是一个城市的脉络,脉络通,则发展畅。然而交通拥堵作为城市脉络的一个瘀结,给人们的日常出行造成了诸多不便,已然成为制约城市发展的症结之一。智能交通系统(ITS)被认为是解决城市交通问题最有前途的方法,因此智能交通产业应运而生并迅速发展起来。

一、现代交通的智能化概述

智能交通系统, 英文全称为“Intelligent Transportation System”( 简称ITS), 指通过高科技开发,使交通系统实现智能化。在智能化的情况下,整个交通系统都显得“聪明”起来,车辆靠自己的智能在道路上自由行驶,公路靠自身的智能将交通流调整到最佳状态。借助大系统的智能,驾驶员对交通状况了如指掌,管理人员则对车辆的行踪一清二楚。ITS 体现了 “人―车―路―环境”的密切结合,从而可以极大地提高交通的安全性、系统的工作效率、环境质量以及能源的利用率。

“城市智能交通”作为国际上公认的治堵方案,完全的照搬到国内并非是良策。早在上个世纪七十年代末,我国就已经开始了在交通运输和管理中应用电子信息技术。2000 年后,我国开始跟踪国际上智能交通运输系统的发展,并通过召开国际性研讨会、成立试验室和研究中心等方式,加强国际技术交流,不断提高ITS 技术研究水平,正式开启了现代交通的智能化之路。根据国家“十二五”交通规划,中国城市(道路)智能交通行业投资额预计将继续快速增长,2013 年总体市场规模达 459.5 亿元。

二、智能交通系统和城市智能交通系统的基本概念

(一)、城市化与城市交通智能化

随着人类社会的不断发展,城市的规模也会随之不断扩大,近几年来,随着科学技术的进步,世界各国的城市化水平也得到了显著的提升。截至目前为止,我国已经出现了很多在世界上都享有声誉的特大城市,我国的城市化水平也得到了显著提升。城市作为一个国家的人口聚集中心部位,聚集了全国大部分的人口,这就给城市的居民的交通出行问题带来了很大的挑战,因此,针对我国城市化的不断发展,我国的城市智能交通系统也应当根据时代的变换做出相应改变,以便与满足城市交通正常运行的需要。

(二)、智能交通系统和城市智能交通系统

目前应用广泛的智能管理系统的基本概念是起源于上世纪八十年代的美国和欧洲,智能交通系统的最著名的代表就是美国的智能车辆道路管理系统这一智能交通系统。所谓智能交通系统,实质上指的就是利用不断发展的高新科学技术来促进城市交通系统的发展,使得整个城市的交通系统不断向新型智能化的模式靠近,最终实现整个城市交通系统的智能交通系统管理模式。

三、智能交通通信系统的架构

ITS 系统根据其总体管理和应用层次,主要包括感知延伸层、网络层、业务支撑层、应用层,分别负责采集道路上物体的状态和数据、广泛的互联和信息传输、业务管理和数据管理、ITS 的各类应用管理。本文基于ITS 的物理层次划分ITS 物理架构,物理架构分为四个子系统:中心子系统、出行者子系统、车载子系统及外场子系统(见图1)。

图1 智能交通系统的物理架构

ITS 中心子系统的特点是具有空间上的独立性,即在空间位置的选择上,不受交通基础设施的制约。这类子系统与其他子系统通过公共有线/ 无线通信系统进行通信。ITS 出行者子系统是以出行者或旅行服务业经营者为服务对象。通过出行者子系统,出行者和车辆驾乘人员可以实时了解交通网络的运行状况,决定他们的出行方式和对应行进线路。其用户可以通过公共有线/ 无线通信网通信。ITS 车载子系统通常安装在车辆上,通过专用短程通信系统和外场子系统进行数据交换,也可以通过无线通信网络与中心子系统、出行者子系统或者外场子系统进行通信,同时也可以通过无线网络支持车载系统间的车与车的通信。

ITS 外场子系统包括定位设置传感器、信号灯、可程控信息板等设施,主要提供和车辆间的通信接口。外场子系统一般与一个或多个中心子系统通过公共有线/ 无线通信网连接,同时支持通过专用短程通信系统与其他部署路段的车辆进行信息交互。在ITS 四个主要子系统中,其核心的信息交互通过公共有线/ 无线通信传输,表1 给出了现有技术中主要使用的通信技术。

表1 各种通信方式所使用的通信技术

四、我国城市智能交通战略规划

(一)、设置发展目标

城市智能交通系统指的就是交通运输管理部门把先进的信息通讯技术以及相应的电子信息管理技术融入到现有的城市交通管理系统当中去,实现在智能系统的管理之下实现行人和车辆以及道路的相互和谐统一,最终实现在城市的交通管理系统之中的智能管理系统全方位的对城市的交通信息进行实时性的的准确安全管理防护。

(二)、找出正确的发展方式

在我国传统的城市交通运输的管理系统地管理之下,我国的城市交通运行是在一种粗放的管理模式之下运行的,这种城市交通运行的管理模式是依托于我国对于交通运输行业所投入的巨额管理资金为依靠屏障的,这样的城市交通管理模式做不到对城市人民群众的切实需求的正确反映,也难以对城市交通运行之中行人和车辆的基本信息进行快速有效的统计处理,其主要的发展模式只能依靠政府机构的投资来完成。这就依靠在城市交通的战略规划之中采用先进的UITS 智能管理模式,通过这样的智能管理模式,可以实现对城市交通各种交通信息的集约化智能管理,通过对城市交通运输各种车辆和行人信息的登入实现有效的管理发展。

五、城市交通智能化中大数据平台的应用

(一)、优化资源的集中管理调度

目前,涉足智能交通领域的企业众多,产品鱼龙混杂。虽然很多产品价格便宜,但普遍存在性能不稳定、后期运维费用居高不下等缺陷。而且很多前端产品与后端平台难以兼容,专业化生产程度低,这些都让智能交通的集成管理调度成为了难题,也影响了智能交通进一步的发展。

(二)、基于这些考虑,科达通过技术研

发推动智能交通向“高清化、集成化、智能化”的方向发展,提供了端到端的智能交通整体解决方案。方案不仅涵盖了丰富的前端产品,如免维护卡口、微光电警、四合一电警、道路监控云台摄像机等,还有着丰富的后端产品,很好的解决了智能交通中难以集中管理调度的难题。不过,对于有些城市的前端产品和后台平台并不属于同一厂家的情况,其兼容性的要求就更为凸显了。而凭借着新一代平台的高兼容性,科达新一代智能交通综合管控平台还与其他友商产品实现很好的融合。

(三)、快速实现可视指挥调度

可以快速实现基于拼音首字母的检索,输入即可检索相关资源和切换,实现交通资源的一键调度,提供丰富的交通资源调度快捷方式。如要了解一条道路上的所有的卡口、电警等监控资源,不需要经过繁琐的逐个选定操作,只需要选取该道路,即可查看该条路上的所有视频资源,非常方便快捷。

(四)、最为全面的交通管理

该平台不仅可以提供实时分析道路的拥堵状况,有效保障交通秩序,还可提供交通拥堵管理,利用大数据技术,将海量的交通信息进行有效的提取、保存,作为交通组织措施的评估、反馈以及后期的交通信息研判分析,形成交警交通管理知识库,对于后期的交通管理来说都是非常重要。

结束语

总之,随着我国城市交通的日益拥堵,如何实现我国城市交通的智能化发展已经成为了人民群众关注的焦点问题之一。在本文之中,笔者通过对城市智能管理模式的解读,简要的说明了目前我国的城市智能交通战略规划模式。

参考文献

智能城市交通篇(6)

0引言

智能交通管理系统包括信息传输技术、自动化控制技术、计算机技术和传感器技术,是将上述技术进行融合应用于道路交通管理系统而成立的交通运输系统,具有实时、精确和高效的特性。系统能够将各种技术和信号采集方法获取大量交通状况信息,通过获取信息情况进行分析形成完整有效的交通控制方案,同时将控制方案通过交通信号灯出去,使得当前道路信息和交通管理方案被交通控制设备、人员和道路司机获得,大大提高了交通运输系统的运输和管理效率。智能交通系统最早研究开始于上世纪60年代,以美国、日本和德国为代表的发达国家投入了大量人力和物力,以解决城市道路交通拥堵问题。如美国联邦公路署针对美国当时的交通基础设施特点和实际路网建设情况,建立起领先世界的车辆智能管理系统,对于公交信息进行提示、电子收费系统和交通需求管理系统,充分利用GIS技术和GPS技术实现对于城市交通通行的信息化、智能化管理。相对于国外的交通管理系统建设,我国已经开始初步建设。例如,作为我国首批智能交通示范城市之一的广州,经过多年研究,交通信息应用平台、物流数据平台等已经完成初步框架,能够实现数据的采集、分类、有效存储和查询等工作。总体而言,我国智能交通管理系统仍然处于初级阶段,与国外相比仍有较大的差距。

1城市交通管理系统发展现状

根据调查分析,我国当前城市智能交通管理系统建设还存在较多的问题,参考发达国家建设情况和我国城市交通发展现状,我国智能交通管理系统发展存在如下问题:(1)城市道路建设与城市发展不匹配,对于城市日益增加的人口和机动车难以承受,造成城市交通拥挤、堵塞情况日益严重。(2)道路网络发展不完善,规划缺乏长远眼光,造成当前道路功能不明确,道路监管力度不够,严重影响道路的通行能力和路网整体功能的发挥。(3)城市交通混合特征严重,如行人、自行车、机动车和电动车等混合现象较为严重,同时机动车占用人行道、电动车占用机动车道等现象时有发生,对于道路交通的安全通行带来较大的压力。(4)交通安全配套设施不完善。基于我国建设初期的基础较差,当前对于道路建设的重视力度较大,对于配套安全设施的重视力度不够,造成当前交通标志建设、交通标线和标志不规范,或者被行道树影响较为严重。(4)交通安全配套设施不完善。重视道路建设、轻视配套安全设施,交通标志建设、交通标线、标志不规范,或者被行道树遮挡等情况严重。(5)公交优先策略执行不够彻底。当前,城市公交覆盖不够全面,造成市民具有一定的排斥情绪,同时部分地方公交优先策略无法得到实施和保障,无法实现公交的大运量功能。

2城市智能交通管理系统概况

根据我国智能交通管理系统发展情况,当前智能交通管理系统包括以下主要内容。

2.1智能交通监控系统

智能交通监控系统应用于城市交通管理中,主要是为了保证交通顺畅,通过监控系统了解监视区域车辆排队、堵塞和信号灯等交通情况,及时采取措施疏导交通。根据智能交通管理系统的组成,能够实现道路交通情况的实时监控和指导。根据智能监控系统能够识别道路肇事情况的过程,可以给民警提供道路事故发生过程。

2.2城市交通流诱导系统

对于城市智能交通管理系统,城市交通诱导为当前应用的重点,首先需要对于车辆进行定位分析,然后对于车辆行驶路线进行诱导和路线的规划,适时解决重要路段和交叉口拥挤情况,为道路交通提供方便快捷的交通路线,提高交通效率。根据实际情况需要,交通诱导系统包括交通信息控制中心、通信系统和交通诱导信息系统。交通信息控制中心能够实现道路现状、交通流量、交通流速、道路占有率等信息的采集,然后对于信息进行处理,根据数据库存储分析进行交通信息的诱导控制。

2.3电子警察系统

对于智能交通管理系统,电子警察系统也是必不可少的一部分。主要是利用多种技术手段对于监控区域内车辆进行实时记录,具体技术包括信心网络通信、远程数据监控和视频检测。电子警察系统主要是安装在交叉路口和路段上,对于交通违章行为和事故情况进行自动检测和记录,将检测系统返回到公安部门,然后进行分析处理,实现对于交通违法和肇事者的有效管理。

2.4智能公交管理系统

智能公交管理系统是智能交通管理系统的重要组成部分,为了能够调动公交、有效准确进行排班,实现对于公交车辆的利用率和行驶速度,减轻道路拥堵现状。系统能够提高公交企业的管理水平和运营效率,对于公众而言是能够承受更为完善的服务。根据实际需要,公交车辆智能管理系统包括公交车辆智能调度系统、公交调度的车辆监控系统和公交电子站牌。实现对于公交车辆从出站、运行和乘客上下车都进行实时监控,优化车辆配置和投放,大大提高车辆运输效率和出行体验。

2.5突发事件响应系统

除了上述常用功能外,突发事件响应系统也是智能交通管理系统的重要组成部分,主要包括报警系统、快速救援系统及事故管理系统。如果发生重特大交通事故和区域治安事件能够实现报警的实时化和自动化,提高应急效率,大大降低交通事故的危险程度和发生频率。

3智能交通管理在城市交通中的应用设计

根据上一节对于智能交通管理系统的概念和组成,当前主要应用体现在以下几个方面。

3.1电子不停车收费系统(ETC)

随着RFID技术的不断进步和发展,使得当前不停车收费系统得到广泛使用,当前应用较为广泛的ETC收费系统能够大大提高通行效率,降低道路堵塞程度和拥堵事件。其次是ETC的使用,能够大大降低交通管理成本,传统的人工收费系统被代替,降低人工成本。

3.2城市交通调度管理系统(TMS)

智能交通管理系统的另外一种应用为城市交通调度管理系统,为了提高对于车辆管理的效率,进而提高智能交通管理效率。TMS系统能够通过技术对于交通信息进行搜集和处理,实现对于信息搜集和处理的有效性,能够实现车辆管理和路线规划的最优化,在缓解交通压力的同时也减少了资源浪费。

3.3电子注册管理(EVR)

针对当前交通部门的管理难题,EVR能够对车辆进行追踪和智能化管理。EVR系统的应用具有较为明显的优势,具体如下所示:(1)EVR技术的应用缩短了车辆登记时间,同时赋予车辆一个固定身份证,使得车辆能够被全球追踪,不仅保证车辆安全,同时对于车辆安全运输提供保障。(2)EVR技术的应用改善了交通管理部门的工作环境,能够实现对于车辆的不接触管理,大大提高管理效率。

4结语

城市智能交通系统的应用对城市交通的顺畅起到了较大的保障作用。基于城市智能交通系统对城市道路交通管理、整合社会资源和交通信息的智能化建设和管理提供较为明显的促进作用,具有较为重要的实际意义。智能交通系统的应用,对于城市建设的合理发展和社会稳定具有关键性和实质性的推动作用。

参考文献:

[1]张林闯.城市智能交通管理系统的设计与实现[J].现代经济信息,2015(24):281-282.

[2]王鹏.城市智能交通管理系统的设计与实现[D].哈尔滨:黑龙江大学,2014.

[3]刘绪启.城市智能交通管理系统设计流程浅谈[J].中国交通信息化,2009(10):144-145.

[4]何晶,沈晓权.城市智能交通管理系统设计研究[J].城市建设理论研究(电子版),2016(11)

智能城市交通篇(7)

中图分类号: C913 文献标识码: A

一、前言

智能交通控制系统是保证城市交通指挥的首要前提,智能交通控制系统的优劣不仅关系到城市交通的发展,而且关系到国家和人民群众的生活。

二、智能交通系统概述

智能交通系统 ITS(Intelligent Transportation System)是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术相结合,运用于整个地面运输管理体系,建立起的能在大范围、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合运输和管理系统。

现代社会的交通问题是亟待解决的一个问题。为了能最有效率的提高交通运输能力,为人类提供最为便捷和安全的生活,智能交通系统的研究一直是社会与科学技术领域的焦点。同时,信息技术用于解决现代城市的交通问题,如道路的拥塞,定位,跟踪,收费与罚款等,也促进了 ITS 领域的研究和发展。所谓智能交通系统,就是在现有的交通状况下,充分利用现代高新技术进行合理的交通需求分配和管理,通过卫星导航系统、汽车自动引路系统、交通信息通信系统(VTCS)、视频监控和计算机管理等多种技术手段,将整个路网的通行能力迅速提高,实安全、快速、便捷运输目的的一种交通综合治理方案。也就是说,智能交通系统能将采集到的各种道路交通及服务信息经交通管理中心处理后,传输到公路运输系统的各个用户(驾驶员、居民、警察局、停车场、运输公司、医院、救护排障等部门),出行者可实时选择交通方式和交通路线;管理部门可随时掌握车辆的运行情况,进行合理调度,提高公路运输系统的机动性、安全性和生产效率。

三、智能交通控制系统设计及工作原理

1、系统组成

智能交通指挥中心控制系统主要由信号控制机、光端机或调制解调器、通信主机、监控主机等组成,具有单点固定时制控制、多时段控制、多方案选择控制、感应控制、无缆线控功能。它将多个信号控制机通过光端机或调制解调器连成通信信号控制网络。

2、基本功能

智能交通指挥中心控制系统可实现以下基本功能。可编程的16相位控制;可控硅输出,每路可控2个信号灯;路环型线圈车辆检测;相位冲突监视和控制,信号灯故障检测及报警;具有自动、手动、遥控及远程控制方式,具有强制、黄闪、四面红功能;具有固定时段、多时段(工作日/特殊节假日)、多方案(工作日多时段/星期多时段/特殊节假日多时段)、感应控制、无缆线控、有缆线控等多种控制方式;在线修改配时参数,在线显示各相位状态、故障状态;时段划分多达24个时段,可存储100种控制方案;提供三个RS-232接口、一个RS-485接口,可实现电话线、专线、光纤、无线等多种方式的通信;适合于单路口控制、主干道控制、区域控制,出现故障自动降级使用;时钟、日历在线显示和修改;自动排风、加热功能;具有防雷、漏电保护功能;提供4路行人过街输入接口。

3、信号控制机工作原理

信号机采用单片机技术,通过串行通信取得初始化数据,并将初始化数据存放在内存中指定的区域。信号机根据串行通信取得的初始化数据自动运行,驱动交通信号设备正常运行。串行通信的方式可以分为两种,一种通过笔记本电脑在信号机安装位置通过微处理器单元上的RS -232通讯端口通信,另一种通过光端机或调制解调器在当地交通指挥中心远程通信。前一种方式适合没有组网的城市,信号机进行单点控制,后一种适用于线控和区域控制。

信号机不但可以自动运行,还可以通过在信号机安装地点手动控制运行。在特殊情况下,使用人员可以通过信号机上的键盘或遥控器手柄对信号机的运行进行人为的干预,使它能够满足路口正常运行的需要。工作人员还可以在当地的指挥中心通过远程通信对信号机进行远程控制,使大范围的交通控制趋于合理。若路口埋没了车辆检测线圈,可以将信号机的工作方式设定在感应控制方式,信号机会根据路口的车流量自动调节各相位的绿灯时间。

四、智能交通控制系统在城市交通指挥中的应用

1、交通指挥一体化

指挥人员通过智能交通控制系统能够全面掌握哪里发生交通警情和堵塞,事发现场周边有多少警力和交通管理设备,从而使指挥中心做到掌握全局、运筹帷幄。指挥人员点击交通警情图标可以查看警情内容和直接处理警情;选取信号控制、交通监控、交通诱导等设备图标,双击启动控制客户端可以直接操作控制该设备;将鼠标定位在GIS-T警车的图标上时,可浮动显示警车的基本信息,通过车载电话与警车上的执勤民警通话,还可通过警车定位终端的MDT!发送警情和指令,接收民警工作状态信息,实现交通指挥一体化,从而进一步完善了发现快、出警快、处警快的快速反应机制,加强了交警指挥部门协调应变作用和信息功能。

2、交通决策可视化

智能交通控制系统正在着手建立交通决策支持系统,系统建成后可通过专题地图进行可视化的决策分析:基于对公安交通管理的各类数据和各种复杂现象进行趋势关联分析,通过建立图元或标注的专题地图,向各级决策人员直观反馈复杂的分析结果,从而使决策人员更高效率地作出准确判断,进一步提升交通管理决策水平。一定日期内的交通警情、交通流量及警力数据作叠加处理,形成点密度专题、二维专题等各种专题地图,帮助决策人员分析警力安排科学性,制定最优警力配置策略,做到警力跟着警情走、勤务跟着流量走 。

3、信息服务人性化

智能交通控制系统正在建设交通信息网站,通过网站专用的电子地图向广大出行者显示实时路况的电子地图、交通诱导信息、交通视频网上直播等形式多样的交通信息。

智能交通控制系统在交通设施管理系统建立了地图维护更新工具,广州市交警部门可利用该工具,自行维护交通管理业务专用地理信息和交通设施地理信息。系统用户在交通设施管理系统进行日常交通设施维护,相应的地图数据同时也得到更新,保证了地图数据鲜活有效(由于基础地理信息的维护需要专业测绘,需委托专业部门维护)。鲜活有效的地理数据为车载导航、最优行车路线选择等高层交通信息服务提供了基础。

五、结束语

从实践出发对当前智能交通控制系统中所遇到的问题以及措施等相关知识,进行了粗略的分析和研究。综上分析,智能交通控制系统的主要任务是优化城市交通指挥中。

参考文献

[1]康维调查.我国智能交通的现状及发展趋势展望.2008

[2]秦小虎。城市交通紧急事件处理与安全系统模型及应用研究:重庆大学,2005

智能城市交通篇(8)

中图分类号:C913文献标识码: A

一、国内城市交通控制系统现状

国内应用和研究城市交通控制系统的工作起步较晚,20世纪80年代以来,国家一方面进行以改善城市市中心交通为核心的UTSM技术研究;另一方面采取引进与开发相结合的方针,建立了一些城市道路交通控制系统。以北京、上海为代表的大城市,交通控制系统主要是简易单点信号机、SCOOT系统、TRANSYT系统和SCATS系统其中几个结合使用;而如湘潭、岳阳等国内中小城市,交通控制系统主要还是使用国产的简易单点信号机和集中协调式信号机。这些信号系统虽然取得了较好的效果,但我国实际情况决定了需要对这些系统进行改进。

(一)需要完善信号控制。现有的单点信号控制系统一般只能实现两相位控制,存在一定的局限性。而实际中,如果根据交叉路口的情况,适当采用多相位控制、变相序控制,可减少交叉路口的交通冲突,提高交通的安全性。

(二)需要合理解决混合交通流问题。现有信号控制系统对自行车流大多是与机动车同时开始,容易造成交通流冲突。因此,需要设计一种信号系统能对各个相位包括对自行车流单独进行控制。

(三)实现区域网络协调控制。目前,虽然在我国的几个大城市,引进或研制了具有区域控制功能的集中式计算机控制系统,但对于中小城市来说,建立这样庞大的系统一方面代价高昂,另一方面实际利用效率不高。为了解决这一情况,在国内的中小城市应大量推广小型区域网络协调控制信号系统。

二、智能交通系统

随着交通控制技术智能化的不断提高,利用模糊控制、遗传算法、神经网络控制等智能控制技术对交叉口信号灯控制能取得比定时控制与感应控制更好的效果,但是单一使用一种智能控制方法,在技术上会存在一定的优缺点,如果把多种智能控制方法结合起来,充分发挥它们互补的性质特点,其控制效果将有很大的提高,所以采用多种智能控制方法的结合对城市交通信号的控制是一种必然的趋势。

(一)人工神经网络

人工神经网络(ArtificialNeuralNetworkS),常常简称为神经网络(NN),是一种模仿动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型,是以计算机网络系统模拟生物神经网络的智能计算系统,是对人脑或自然神经网络的若干基本特征性的抽象和模拟。人工神经网络具有较强的非线性映射、自学习和自适应等信息处理能力,因而被广泛应用于自动控制、模式识别及信号及信息处理等领域。近年来,国内外许多学者和交通领域专家将神经网络与模糊控制技术用于前向车流均衡动态算法研究,采用广义回归神经网络对车流量进行预测,以车辆延误等为评价目标建立单交叉路口的模糊神经网络交通控制模型等研究技术在城市道路交通制领域的应用取得了一定成效。

(二)模糊控制

模糊控制是适于模糊推理,模仿人的思维方式,对难以建立精确数学模型的对象实施的一种控制策略。模糊逻辑本身提供了由专家构造语言信息并将其转化为控制策略的一种系统的推理方法,因而能够解决许多复杂而无法建立精确数学模型系统的控制问题,是处理推理系统和控制系统中不精确和不确定性的一种有效方法,是模糊数学同控制理论相结合的产物,同时也是智能控制的重要组成部分。对于城市道路交通智能控制国内外许多学者从不同角度进行分析研究,在交通信号控制方面取得了比较丰富的研究成果,主要表现在单交叉口的模糊控制改善信号利用率和相位次序等,由于多交叉口的联合协调控制受相邻节点状态、路段长度等限制因素较多,干线和区域城市交通信号的模糊控制还有待于进一步研究。

(三)遗传算法

遗传算法以其鲁棒性好、可并行处理性及高效率的优点被广泛地应用到交通控制领域进行复杂的非线性系统的优化设计。一些专家将模糊理论和机器学习应用到交通信号控制过程中,提出了一种基于遗传算法的单路通信号模糊控制方法。通过对到达车辆数目的模糊分类,将不同车辆数目到达情况下的信号控制决策方案以规则集的形式存储在知识库中,在交通信号控制过程中使用遗传算法对规则集进行改进。

(四)智能体技术

城市交通系统多智能体控制系统的设计思想主要是:在城市交通网络中按网络拓扑结构的特点和交通网络的交通流量情况,确定一系列重要节点作为单个智能体。其确定准则是该节点在网络中首先是若干区域主干线交叉口或城市高速公路的匝道口,其二是该交叉口或匝道口在其所属的局部交通网络中处于中心位置,其三该节点的网络交通是该局部交通网络的瓶颈,对周围的道路流量影响较大。

所有智能体的作用域集合组成整个城市交通网络,在底层局部交通网络中的交通控制由该区域的智能体全权负责,其职责范围是对所属的网络实现信号灯控制或匝道口控制并具有相当的智能,这个局部网络的控制结构是采用分布式智能控制中的集中控制结构,每个智能体只需具有本区域内的信息而不具备全局或邻近网络的信息:再上层

则是这些多智能体之间通过通讯层进行信息(包括路况信息、交通流信息、控制信息等)传递解决单个智能体信息不完整性,通过协调层达到总目标最优。在这个层面上的控制结构采用的是分布式智能控制中的分散式控制结构,以实现城市交通网络的多任务多目标的协调控制问题。

三、多Agent技术在交通控制中的应用

交通控制系统物理拓扑结构的分布式特性非常适合采用多Agent方法,基于多Agent技术的控制策略将是实现城市交通流智能优化控制的重要途径,有助于区域综合交通网络规划管理的实现。

(一)路口agent

路口是城市交通信号控制系统的基本控制单位,路口agent是整个交通控制系统最基本、最主要的部分,路口agent根据自己的目标、能力、知识、感知及数据作出控制决策#在必要时它可以请求获得额外信息或接受其他目标和命令。

(二)路段agent

路段agent(主要包括该路段的基本属性(如路名、起始位置、终止位置、路段长度、车道数、车道类型、饱和流量等),检测器检测到的实时交通流信息(车辆数、特殊事件等),以及与相邻路口agent和区域agent的通信。

(三)区域agent

单个路口agent的优化只能实现本路口的局部优化,而局部优化并不能保证整个路网的全局优化。区域agent给全局优化增加了砝码,它的任务就是要控制、协调并引导路口agent和路段agent向全局最优的方向发展。

(四)交通灯Agent

交通灯Agent的主要功能是进行信号调节,控制交通流的有序运转,相当于实际交通系统的信号灯及控制器。它具有判断处理能力,能根据外界交通流的变化而动态地调整自己的交通控制参数,以使控制效果达到最优。

(五)交通灯Agent

车辆Agent是根据实际交通中的驾驶员的驾驶行为而抽象出来的智能实体,它兼具车辆和驾驶员2者的特性,可以自动获取外界环境的信息,并且拥有自己的知识和决策判断能力,可根据周围的交通情况实时调整自己的驾驶行为。

路口Agent、路段Agent、交通灯Agent和车辆Agent等基本交通元素不仅具有自己的行为和目标,而且互相影响和互相作用。

当车辆Agent进入某路段时,它需向该路段Agent注册,使该路段Agent知道该车辆的存在,同时路段Agent将开始监测车辆所在的车道和位置等信息,将相应的交通信息传递给车辆Agent,当车辆Agent离开某路段时,将发消息通知该路段Agent,让该路段Agent注销车辆Agent的注册;当车辆到达路口以及离开路口时,都与路口Agent进行交互合作,车辆Agent需从路口Agent处获取相应信息,为驾驶行为提供决策支持;交通灯Agent与所在路口Agent以及车辆Agent都存在交互,一方面交通灯Agent将自己的信号状态传递给路口Agent和路段上每个车辆Agent,另一方面,交通灯Agent从它们那里得到当前的交通流信息,以实时调整自己的控制策略。

一个实际交通系统和各交通元素Agent之间的交互是非常频繁和复杂的,交通元素Agent的结构、功能以及它们之间的交互关系,需要根据系统的具体要求进行详细的分析和设计。

智能城市交通篇(9)

中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:

一、城市交通控制系统的分类

城市道路交通控制系统可以从不同的角度进行分类,这里分别从空间关系、控制方式上对城市道路交通控制系统简单分类。

1、按空间关系划分

从空间关系上可以把城市交通系统分划为单交叉口控制(点控制)、交通干线的协调控制(线控制)和区域交叉口的网络控制(面控制)三种形式。

(1)单个交叉口的点控制

单个交叉口的点控制是一种最基本的控制方式。孤立交叉口点控制的控制参数是信号周期和绿信比,控制的目标一般是车辆延误和交叉口的通行能力。在理想的情况下,希望总延误时间最小和交叉口的通行能力得到最大的利用。由于点控制的设备简单、投资省、维护方便,至今仍是应用较多的一种信号控制方式。从技术上讲,它又分为离线点控制和在线点控制两种形式。前者采用定时信号配时技术,目前仍然是其他控制方式的配时基础;后者是交通响应控制或车辆感应控制,它是根据交叉口各个入通流的实际分布情况,合理分配绿灯时间到各个相位,从而满通需求。

(2)干线交通的协调控制

城市路网中的交通干线承担着很重的交通负荷,保证干线的交通畅通对改善一个地区甚至一个城市的交通状况往往起着至关重要的作用。在城市交通路网中,有时交叉口相距很近,两个相邻的交叉口之间的距离通常不足以使一小队车流在有限时间内完全疏散。单个交叉口分别设置单点信号控制时,车辆经常遇到红灯,时停时开,行车不畅,环境污染严重。为了减少车辆在各个交叉口的停车次数,特别是当干线的车辆比较畅通时,相邻交叉口之间的控制方案宜采用相互协调的控制策略。最初协调信号计时的方法是基于绿波的概念,相邻交叉口执行相同的信号控制周期,主干线相位的绿灯开启时刻错开一定的时间,交叉口的次干线在一定程度上服从主干线的交通。

当一列车队在具有许多交叉口的一条干线上行驶时,协调控制使得车辆在通过干线交叉口时总是在绿灯开始时到达,因而无需停车即可通过交叉口,形成一条交通流的绿波带。绿波控制能有效提高车辆行驶速度和道路通行能力,确保道路畅通,减少车辆在行驶过程中的延误时间和能源消耗。干线交通协调控制的控制参数是周期长度、绿信比和相位差,控制的目标一般是车辆的平均延误和停车次数。干线信号协调控制方法的设计流程图如图1所示。

图1干线信号协调控制方法的设计流程图

(3)区域交通网络的协调控制

区域交通信号控制的对象是城市或某个区域中所有交叉口的交通信号。随着计算机技术、优化方法、自动控制和车辆检测技术的发展,人们研究把一个城市区域内或一个局部小区内所有交叉口的交通信号联合起来综合加以协调控制,以使得区域内的车辆在通过某些交叉口时所产生的总损失最小。在这种控制方式下,交通信号机将交通量数据实时地通过通信网传至上位机,上位机根据路网交通量的实时变化情况,按一定时间步距不断调整正在执行的配时方案。上位计算机同时控制一个城市区域中的多个交叉路口,实现区域中交叉口之间的统一协调管理,提高路网的运行效率。通过这种控制方式,容易实现交通路网的统一调度与优化管理。区域信号协调控制配时优化的设计如图2所示。

图2 区域信号协调控制配时优化的设计流程图

2、控制方式划分

(1)定时控制

定时控制方式以历史交通流数据为依据,找出每个日/周和时间段的不同交通流变化规律,用人工方法或计算机仿真等手段预先准备好不同日/周和不同时间区段内使用的配时方案,它属于开环控制,不易根据车流状况实时调整控制方案。由于定时控制对交通信号机的要求低,无需实时交通量的检测,因而仍然是目前城市道路交通系统中应用较为广泛的一种控制策略。

(2)感应控制

感应控制的原理是根据车辆检测器测量的交通流数据调整相应的绿灯时间的长短和时间顺序,以适应交通流的随机变化。这种方式比定时控制有更大的灵活性。

(3)智能控制

严格意义上讲,智能控制不仅仅是交通信号的控制,而是整个交通系统的控制,即智能交通系统。智能交通系统是交通控制的最高层次,它将先进的信息技术、数据通讯技术、检测传感技术、自动控制理论、运筹学、人工智能和计算机及其网络等一系列高新技术综合运用于交通运输各个子系统,从而建立起一种大范围、全方位发挥作用的实时、准确、高效的交通运输综合管理体系。智能交通系统把人、车、路和环境等交通运输系统的各个环节有机整合,从而使车、路的运行功能一体化和智能化。智能交通系统是解决交通问题的必由之路,安全、高效、环保、低耗、快捷、舒适的绿色交通是智能交通的发展方向。

二、城市智能交通控制系统设计

智能是一种应用知识对一定环境进行处理的能力,或对目标准则进行衡量的抽象思考能力。另一种定义是在一定环境下针对特定的目的而有效地获取信息、处理信息和利用信息从而成功达到目的的能力。智能交通系统,是利用人工智能的理论和方法,解决交通问题的综合系统。人工智能近年发展的成果,为智能交通系统的研究提供了坚实的理论基础,可以利用这些成果解决传统方法无法解决的问题。这是因为: 一方面交通系统是结构复杂、影响因素多、随机性很强的系统,利用数学方法解决交通问题的难度很大,所建立的模型往往过于复杂,难于求解,同时也很难用一种或几种模型来概括交通流系统的多样性。另一方面,交通系统又是一个动态的时变系统,交通管理与控制的实时性要求非常高。因此,从实际情况出发,基于数学描述的交通管理控制方法难以满足在线实时控制的要求,可操作性较差。而人工智能的方法,借鉴人类求解问题的方法,通过知识的表达、推理和学习解决复杂的问题,将以往用纯数学来描述交通系统转变为用知识或知识与数学模型相结合来描述。通过逐步适应环境的学习能力,来不断提高管理和控制效果。

多智能体系统是当今人工智能中的前沿学科,是分布式人工智能研究的一个重要分支,其目标是将大的复杂系统建造成小的、彼此相互通讯及协调的、易于管理的子系统,通过子系统的自治能力和相互协调能力来解决复杂系统控制问题。城市区域交通网络由于其道路交通规模的复杂性和交通流动态特性的实时性,使得将多智能体系统应用到城市交通网络控制学比较关注的研究课题。本文在此基础上设计出城市智能交通控制结构图,如图3 所示。

图3 城市智能交通控制结构图

图3中,左边为基于多智能体的城市交通流系统,右边为信号控制系统。在交通模型中,路段智能体既具有单个路段流量实时更新的能力,又能够为相连接的信口提供交通流数据,以进行和优化信号配时; 根据上级区域交通流信息进行车流调控,同时通过路口与其他路段进行数据交换; 与其相对应的信号控制模型中,根据段智能体提供的信息,进行信号配时,并协调路段之间交通流的动态平衡。

区域控制之间传递的则是该区域内交通流信息,若某一区域出现拥挤路口,调节区域内以及相邻区域信号配时,引导车流分散以缓解拥挤,并通过路边信息指示牌或交通电台信号引导车辆分流。而区域控制与交通控制中心之间传递的是区域交通流信息。调节路网交通流动态平衡,并向中央交通控制中心提供信息,以实现城市交通集中与分散的控制方式。

结束语

总之,提高智能交通系统的整体水平,需要各行业的协调发展,这样才能共同促进城市交通水平的提高。

智能城市交通篇(10)

1城市智能交通系统的角色与作用

 

当前我国城市和城市交通的发展处于挑战和机遇并存的关键历史阶段。_方面,随着城镇化、机动化的持续快速发展,城市交通拥堵加剧、污染严重、事故频发,面临着严峻挑战;另一方面,我国城市处在老城改造、新城建设的城市大发展时期,是实现生态城市、绿色交通的最佳时机。从交通需求和交通供给两个方面加大力度,按照绿色交通系统的发展目标,基于交通发展的先进理念,科学制定城市综合交通系统规划并付诸实施,有望实现我国城市绿色交通系统建设的跨越式发展。

 

智能交通系统的规划、建设,归根到底是服务于城市交通发展的总体目标,提高设施系统的使用效率和服务水平。图1所示为城市交通的主要影响因素及智能交通系统(intelligenttransportationsystem,ITS)在城市交通供求关系中扮演的角色和作用。由图1可知,无论是实施交通需求管理,还是制定交通规划及提高已有交通基础设施的使用效率,ITS都扮演着一个不可或缺的重要角色。也就是说,ITS的建设目的,是为了使交通规划更科学、设施更有效、管理更智能、行为更规范。

 

在交通供给方面,通过智能公交系统、智能交通管理系统、智能车辆运行管理系统、交通监控系统等技术的实施,可以提高现有交通基础设施的运行效率和交通供给能力;在交通需求方向,通过交通信息服务、交通拥堵收费等系统,可以改善交通需求的时空分布特性,"削峰填谷",使交通需求与交通供给的矛盾得到缓解。

 

2国外城市智能交通系统的现状与发展趋势

 

2.1智能交通管理系统

 

智能交通管理系统是智能交通系统的最重要组成部分,也是城市智能交通系统的重要基础部分。自从20世纪70年代世界各大城市开始建设联网信号控制系统以来,众多大中城市形成了以信号控制系统为核心的城市智能交通综合管理系统。同时,高速公路较为发达的国家和地区也形成了覆盖高速公路的智能交通管理系统。

 

2.1.1UTMS921

 

UTMS’21致力于实现"安全、舒适和环境友好的交通社会"。它以先进的控制系统为中心、以现有的交通控制系统为基础发展而成,对交通流进行全面的管理。UTMS’21的核心是在车辆与控制中心之间实现交互式双向通信,通信系统使用红外线信号标杆(光信标,infraredbeacon)。UTMS’21的最终目标是实现主动管理,通过管理中心将交通需求和交通流信息准确无误地传给司机(车辆),以避免交通阻塞,实现先进的管理信息系统。UTMS’21是日本ITS从理想走向现实的系统之一,比现在的交通控制系统更加复杂、更加智能化,是目前世界ITS领域最先进的交通系统之一。

 

UTMS’21以集成的交通控制系统为中心,由11个子系统组成,分别在整个交通管理系统中发挥着不同的作用。

  2.1.2城市交通管理系统以柏林为例[2-3],通过公私合作机制,柏林交通控制中心利用线圈、视频、浮动车等技术建立了覆盖道路、公交、出租车等多模式交通的立体化检测系统,其目标是将柏林所有的交通要素集成到一个高效的城市交通管理系统中,包括私人和公共交通、商业运输。

 

在2003年第一期工程完成时,50个视频摄像机及200多个红外检测器被安装在了柏林路网的关键地点,所有的检测信息都被传输到交通控制中心,以便实时掌握道路交通运行状况(包括各设备运行情况)。此后,检测范围不断扩大。柏林交通控制中心则基于综合检测信息实现交通信号控制优化、可变车道管理、可变限速管理、实时信息服务(广播、可变信息板、车载终端等多种方式)、勤务管理、大型活动管理、公交优先信号等多种交通管理功能。

 

当前,作为欧洲最大、最先进的交通控制中心之一,柏林交通控制中心监控了柏林超过1500km的道路网络;监控并可实时调整柏林市约2000个交叉口的信号控制;通过主要设置在柏林高速公路上的9个可变信息板系统,进行实时交通信息的,并且将交通信息实时传输到区域主管部门。

 

同时,柏林交通控制中心提供多类在线的信息服务,包括为私人及公共交通提供路径规划、实时交通状态信息及停车服务等。柏林三大机场

 

的到离港航班信息亦实时显示在交通控制中心的服务网站上。而2005年西门子公司在柏林建设的不需咪表的停车系统允许用户使用手机支付,取得了显著的成功。

 

柏林交通控制中心是德国第一个能够提供多模式动态路径规划服务的系统,可以将私人交通与公共交通整合到一次出行路径中,以便出行者能够规划其最合理的出发时间。同时也集成了交通事件及道路施工的信息。随着手机设备及卫星定位系统的逐渐普及,相关信息可以直接下载到用户的车辆导航系统或手机中。

 

柏林交通控制中心可以通过覆盖全部交通基础设施的交通数据来进行短期、中期、长期的交通流预测。通过使用一个交通仿真程序,柏林交通控制中心能够提供未来15〜30min的交通状态预测,并且每5〜15min更新一次当前估计状态及交通流预测信息。

 

柏林交通控制中心的系统由多个不同模块组成,如在交通预测中,采用MONET/VISUM-online模块来进行交通状态的生成及预测,MONET(MOdelingNETworks)存储了统计及动态的数据,并且通过分析交通状态来生成相应的信息,能够预测交通流量、旅行时间及网络通行能力。通过中心网络信息服务,出行者可以获得如下信息:柏林当前的交通状态、施工地点、重要的交通相关的事件及活动、基于交通状况的路径规划、柏林机场的到离港航班信息、公共交通时刻表、停车信息、城市地图服务等。

 

同时,通过采集柏林道路网络中关键点的实时交通流数据及环境数据,并将其整合进一个交通控制中心的决策支持系统,可以预测柏林每条街道的污染情况。

 

2006年8月德国举办世界杯足球赛期间,柏林启动了基于空中摄像机的交通检测手段。基于空中摄像机,通过专用分析软件TrafficFinder,可以实时获得自动的、实时的交通数据。

 

2.1.3跨部门协作的交通管理系统

 

对于_个城市或区域的交通管理而言,很多情况下在某_时段往往需要多个部门的协同参与。近年来,基于智能交通管理系统的不断发展,这一需求逐步得到满足。

 

例如,对于高速公路智能交通管理系统,近年来的一个趋势是跨区域、跨路网、跨部门的联合管理,尤其是在紧急情况下。如美国东部地区的I-95号州际高速公路形成了I-95通道联盟[4],其愿景是使得该区域内的交通网络更加安全、有效及多模式间的无缝衔接,并且能够以环境友好的方式支持经济的增长。该愿景主要通过三个策略实现:相互学习及信息共享、信息管理、方便跨辖区及跨交通模式的部署及管理。此三方面亦是未来高速公路网络智能交通管理系统的发展趋势和重点。

 

对于跨部门的协同管理,在此以TranStar为例介绍[5]。休斯顿交通管理中心(TranStar)是哈里斯郡四个主要的交通和紧急事件管理部门之间的_个合作项目。这四个部门包括德克萨斯州交通局(TexasDepartmentofTransportation,TxDOT)、哈里斯郡都市公交管理局、哈里斯郡及休斯顿市。休斯顿TranStar是第一个将交通管理和紧急事件管理功能包含于_体的交通管理中心,在大休斯顿地区的出行管理中扮演着核心的角色,在全美以至全世界被认为是跨越不同城市部门界限整合资源的典范。

 

休斯顿TranStar及其兄弟部门的任务是通过联合运用合作者间的资源来提供高效的交通和紧急事件管理服务,从而使公众的出行安全及机动性最大化。其主要功能包括交通管理、紧急事件管理、事故管理和旅行者信息管理。

 

2.2交通信息服务系统

 

经过多年的发展,国外的道路交通信息服务系统结合各国家和地区的特点已基本成熟,目前处于大规模应用及不断提高精度的阶段。除由道路可变信息板(固定及移动式)所提供的实时道路交通信息服务外,美、日、欧等地则形成了各具特色的覆盖全路网的实时道路交通信息服务。而近年来便携移动智能终端的发展及车载终端的进步亦大大推动了交通信息服务系统的发展。

 

曰本的实时交通信息服务以VICS(VehicleInformationandCommunicationSystem)最为典型间。截至2012年底,日本已累计销售3700多万台VICS车载终端,覆盖了其国内大半的车辆。通过曰本都道府县的警察部门及道路管理者采集的各类交通信息首先汇集到日本道路交通信息中心,随后传输至VICS中心。同时,其他相关信息,如天气等,也传输到VICS中心。基于整合后的信息,VICS中心形成向出行者的各类信息,并通过多种方式。

 

VICS提供交通信息的三种技术途径为:电波信标__主要覆盖高速公路;光信标(红外信标)一一主要覆盖一些主要的普通公路;FM多频广播一一主要覆盖城市地区等。当前VICS所提供的信息类型主要有如下五类:堵塞信息、旅行时间、交通障碍(事故、施工)信息、交通管制信息、停车场信息。这些信息通过图形及文字的方式在车载终端进行显示。

 

VICS显示信息的方式有三种途径:文字表示型一一以纯文字的方式显示上述的各种信息;简易图形型__以简易图形的方式显示各类交通服务信息,其图形非地图形式;地图显示型__以真实的地图为基础进行实时交通信息的显示。

 

欧洲则基于数字广播,形成了覆盖全欧大部分地区的广播数据系统-交通信息频道(RadioDataSystem-TrafficMessageChannel,RDS-TMC)交通信息应用系统,并通过该系统提供多类交通信息服务。RDS-TMC技术起源于欧洲,同时也在欧洲应用最为广泛。从1994年开始,至今全球已有数十个国家和地区实施了RDS-TMC项目[7]。

 

nion,EBU)制定的数据广播系统的欧洲规范。与中波相比,RDS城市交通信息广播的主要特点是,利用现有的调频广播资源,通过在广播信号里插入数字码实现,只需少量的投资即可建成广播发射端。而交通信息频道(TrafficMessageChannel,TMC)是一个数字编码系统。RDS-TMC是采用RDS技术实现信息的应用之_。

 

RDS-TMC的数据内容可以包括电台类型、节目类型、交通公告、广告信息、标准时间、天气预报等,同时提供了开放式数据接口,为特殊要求用户提供数据文本应用通道。接收RDS-TMC需要_个特别的无线电接收机,其最主要部分就是TMC卡,该卡包含了具体的路线信息等。

 

RDS-TMC的功能主要包括导航、信息服务及定位。标准的TMC用户报文可以提供以下5条基本广播信息:

 

1)事件描述,天气状况或交通问题及其严重程度的详细资料;

 

2)受影响的位置、区域、路段或点位置;

 

3)方向和范围,指出受影响的相近路段或点位置,以及影响的交通方向;

 

4)持续时间,问题预计的持续时间;

 

5)分流建议,是否建议驾驶员寻找替选路线。

 

近年来,为克服RDS的传输速率的瓶颈,DAB-TMC(TPEG)交通信息应用开始在欧洲崭露头角。

 

智能城市交通篇(11)

关键词: ITS;交通流量;交通预测

Key words: ITS;traffic flow;traffic prediction

中图分类号:U491.1+4 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)19-0183-02

0 引言

ITS作为目前世界交通运输科学技术的前沿,发达国家都先后投入了大量的资金和人员来进行研究。借助于先进的信息和通信技术,使得道路和汽车更加协调,交通更加系统化,减少交通拥堵和交通公害,提高交通安全性。我国在智能交通系统ITS方面的研究起步比较晚,目前,我国的ITS系统主要是在高速公路上使用的通信系统、监控系统和收费系统。随着我国经济的快速发展,对交通的依赖不断增加,交通问题已经越来越明显的出现在城市中。

1 系统的结构设计

本智能交通预测系统是实现城市智能化管理、预测,达到最终以向民众提供各项服务为目的的智能化交通预测系统,是现代化城市建设的一个重要组成部分。要求智能交通预测系统能够方便快捷的计算和预测出城市中各条道路的拥堵状况,以直观形象的方式向民众表达城市道路信息。本文系统以GIS为平台,采用Sql Server 2005作为数据库管理系统,以Eclipse为开发环境,java为开发语言,设计了一个城市交通流量预测系统,实现了对道路历史数据的分析,对道路实时监控和对未来路况的预测。系统结构框图如图1所示。

系统根据固定探头提供的数据和浮动车提供的数据信息,对全市历史路况信息进行分析,也可对某条路段历史路况进行分析;对全市路况信息进行监控和预测,也可对某条路段进行短时监控和预测;对全市未来路况信息进行监控和预测,也可对某条路段未来路况进行分析;对定点区域内路况信息进行监控和预测。

①数据库模块提供由各种硬件或者途径采集的路况信息,并保存中间过程产生的临时数据,为数据处理模块和地图显示模块提供数据支持,是整个系统的基础。

②数据处理模块对数据库中提供的数据信息进行合理化清洗,通过Arcgis将浮动车数据进行地图定位,采用科学的算法将车辆匹配到某条路上,随后将由硬件系统或者浮动车辆传输的异常数据进行消减补充或者填补操作,为预测系统进行路况预测提供正确数据的保障,是整个系统的预处理部分,也是对于预测结果是否准确的关键。

③预测系统采用数据处理模块处理完成的数据对全市各路段的路况信息进行预测处理,根据用户需求对所得到的数据进行短时或者长期预测,或者对以前道路路段信息进行查看分析,采取特殊的预测方式使得预测结果合理准确,并将相关数据存储在数据库中,同时为地图显示提供显示数据,是本系统的核心部分。

④地图显示模块主要根据预测系统的结果对所要显示的数据进行图形化显示,从数据库中提取所需数据,并根据用户需求可以将预测结果以多种形式的图形进行显示。

⑤干扰因素分析可以通过地图显示模块显示的信息对某路段的道路交通信息进行合理性分析,通过对某路段的异常数据预测本路段可能发生的道路交通情况,有助于相关部分对全市路况信息的掌握,以便应对可能的道路状况。

2 数据模块设计

数据模块主要存储采集的原始数据和处理数据,原始数据包括安装的固定探头记录的数据信息,此数据包括设备号、方向号、道路名称、道路号、开始时间、流量、速度、占有率等信息;浮动车采集的数据包括经纬度、车速等信息;历史采集数据是针对以前路段有路况信息而现在短时间内无法采集到信息的路段;路网模型预测数据是对于无法通过固定探头和浮动车采集到信息的路段。

2.1 数据库模块流程如图2所示。

2.2 数据处理方法 固定探头和浮动车发来的数据,除了正常数据以外,同样也可能出现重复、缺失、错误等问题。对于正常数据当然是存入库中。而对于非正常数据,则要进行相应的处理。①对于冗余数据处理:接收到浮动车和固定探头发来的数据时,将此数据与数据库中原有的数据进行匹配,若有相同记录,则不存入库中,否则,存入库中。②对于缺失数据的处理:根据原有的历史的数据,将此缺失数据补全。③对于无效数据的处理:当发回来的数据与GIS地图上任意路段都无法匹配时。将此数据直接丢弃。④对于错误数据的处理,根据合理的运算,将错误数据进行修正,并存入数据库中。无法修正的,则将其舍弃。

3 系统功能设计

本系统使用数据处理模块清洗的数据对全市的路况信息进行综合处理,可以对以前数据进行统计分析,也可以对未来数据进行适当预测估计。本系统可以分为短时预测和长期预测,短时预测主要针对一小时之内的路况,系统在不断进行刷新操作,实时更新数据,便于对实时路况信息的了解,并且对后面可能出现的情况预测提供数据支持;长期预测可以分为按照小时/天,天/周,天/月,月/年等形式输出,可以对以前数据进行统计显示,也可以对未来一段时间内的道路交通状况进行预测。

4 结束语

交通流量预测是智能交通系统中的主要研究内容之一,也是智能交通系统中当前需求较为迫切的系统。近年来随着我国智能交通系统的发展和研究的深入,以及城市对于交通服务需求的提高。交通流信息的实时性和可靠性,直接关系到智能交通系统中交通控制与交通管理的效果。同时,交通流量预测受随机干扰因素影响更大,不确定性更强,规律性更不明显。

交通流量预测作为智能交通系统的一部分,在未来的交通运输过程中发挥着非常重要的作用。本文由于时间关系,在研究中存在许多不足之处,还有待进一步的研究和验证。

参考文献: