智能交通系統范文
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【關鍵詞】智能交通;應用;現狀;分析
近半個世紀以來,交通擁擠、道路阻塞、交通事故頻繁、空氣污染嚴重等正制約著人們的生活質量的提高以及社會的發展,為了有效地解決交通運輸問題,美國、歐洲、日本等發達國家都曾試圖通過直接修建道路來解決交通問題,但是土地資源是有限的,道路的里程數遠遠滿足不了人們的交通需求。隨著信息時代的來臨,人們在有限的道路基礎上,通過運用信息通訊技術與交通技術的有機結合,從而建立起一種大范圍、全方位發揮作用的,實時、準確、高效的智能交通系統。
一、國外智能交通發展現狀
60年代末以來,隨著科技應用領域的拓寬,西方國家開始研究運用計算機、通訊、信息及控制技術來改善交通狀況。80年代中葉以來,這種研究得到飛速的發展。進入90年代以后,美國、歐洲、日本以及澳大利亞、韓國等國家,對智能交通系統的研究開發給予了更高的重視。在1996年后,日本把智能交通系統提升到了作為組成未來社會的基本要素之一的高度,加大對智能交通系統的開發、研究以及應用的投入。其中的成果包括:(1)有利于駕駛員的導航系統。為了使駕駛員在駕駛中可以采用最佳行動,通過分散交通流等為駕駛員提供便利,將經由路線的堵塞信息、所需時間、交通管制信息、停車場的滿空信息等提供給駕駛員。日本在全國重要城市的道路上實施了一種名為“汽車信息和通信系統(VICS)”能接收信息的最新技術。(2)公路自動收費系統。日本的收費公路超過了8000km,有必要開發出適合全日本收費公路的自動收費系統。為此日本安裝了ETC,基于DSRC,通過交互通信將汽車和道路聯系起來,IC卡與安裝ETC 車道上的無線裝置聯系,記錄收費信息。日本開發了基于汽車的標準電子支付框架,到2002年,全國收費站預計有60%的收費站安裝ETC。(3)安全輔助駕駛。駕駛員如果能實時地通過各種類型的傳感器掌握道路周圍車輛的情況以及其他駕駛環境信息,就能很好地避免了交通事故的發生。為此他們開發了這些項目,包括先進的安全汽車(ASV)、超級智能汽車系統( SSVS)、自動化公路系統(AHS)。(4)交通管理最優法。為了處理與大流量交通有關的問題,日本已經使用了交通控制系統。包括信號控制、車載設備獲取的交通信息、公交優先、動態路線引導系統、商用車輛監控、繞行信息、減少交通污染的控制信號等。
二、國內智能交通發展現狀
我國關于智能交通系統的基礎研究很薄弱,隨著科學技術的發展和社會的進步,我國開展智能交通系統研究已具備了技術基礎、國家政策傾斜和一定的市場需求。以下是我國在智能交通系統研究的初步成果,為今后我國交通進入令人耳目一新的階段打好了基礎。這些技術方法包括:(1)城市信息管理系統。這個系統按三個階段進行建設:第一階段為城市GIS 數據庫建設,第二個階段為信息網絡建設,第三個階段為車輛管理信息建設。不僅為ITS 系統提供直接相關的動、靜態信息,同時也為未來城市發展提供各項信息服務。(2)道路交通信息系統。這個系統由三部分組成,分別是信息的采集、信息的處理和信息的。采集信息包括交通擁擠、道路施工、以及停車泊位等。信息的處理就是將通過采集的信息在交通信息中心進行處理和分析。信息的是將經由交通信息中心處理和分析過后的實時和預測信息通過車載器、電子顯示屏、無線通訊、因特網等信息渠道給駕駛員和出行者。(3)網絡電子收費系統。這系統的目的是為了實現大范圍區域內不停車收費,該系統是車路間信息通信系統,通過微波通信技術實行收費路網“一卡通”。(4)多式聯運管理服務系統。為了向客貨運輸提供聯運服務、以及高效的運輸服務和高水平管理,該系統將各交通方式的運費、管理、服務系統通過計算機網絡技術進行了聯網。
接下來淺談智能交通在我國應用的一些特點:(1)為大型
的國際活動提供高效的服務。為奧運會提供服務的北京市智能交通系統,不但實現了對大范圍交通狀況宏觀的把握,而且做到了對車輛和人員的精細化管理,實現了對社會交通與奧運交通周密組織與協調。(2)具有自主知識產權的ETC系統形成產業。目前,我國已經開通了600多條不停車收費車道,用戶達到60多萬人,不停車收費已經初步形成產業,在節能減排方面也具有明顯優勢。(3)具有規模的車載導航儀。我國基于數字地圖和GPS的靜態導航已經得到了較大規模應用,基于動態交通信息的動態導航正在同步擴大應用。
參 考 文 獻
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(一)系統總體建設目標
我們開發智能交通管理系統的目的是為了提高基層交警中隊(包括鎮區中隊、省國道中隊、農村中隊)的實戰能力、工作效率、服務質量和決策水平。具體功能目標如下:(1)在同一應用平臺上,實現基層中隊對機動車、駕駛人交通違法行為和交通事故信息的采集和處理,滿足一線執法民警處理交通違法和交通事故的需求。(2)實現機動車和駕駛人的戶籍化管理,建立轄區內機動車和駕駛人相關信息的更新維護機制。(3)實現對轄區內相關單位(機關、運輸企業、學校、駕校)交通安全等基礎信息的更新維護機制,確保基層民警及時掌握本轄區的交通安全管理情況。(4)實現基層大、中隊對日常業務工作臺帳的計算機化管理。(5)實現機動車、駕駛人、交通違法和交通事故等信息的關聯查詢,建立公安交通管理信息的綜合查詢機制。(6)建立有效的信息、業務監督和工作考核機制。
(二)數據采集與地理編碼
將湖州市1:5000地圖數字化并轉換為MaPInfoTable文件格式的電子地圖。在MaPInfo中完成了地圖編輯、圖層添加和地理信息編碼等工作。該電子地圖主要分為三層:基本層,信息層和詳細層。電子地圖與一個空間屬性數據庫關聯,在空間屬性數據庫中存放與電子地圖對應的相關屬性信息。
(三)系統運行的網絡環境
該智能交通管理系統運行的網絡環境如圖1所示。
(四)系統的功能設計
通過“智能交通管理系統”實現機動車/駕駛人相關信息!的關聯查詢,實現主要業務臺帳的計算機管理,實現機動車/駕駛人戶籍信息的采集、更新和匯總,實現交通違法信息、交通事故信息的采集、錄入。系統具有以下基本功能:(l)數據采集功能1)交通事故的采集!錄入功能:依據《交通事故處理程序規定》,實現交通事故數據的采集與錄入。2)非現場違法數據的采集功能:能夠將各類非現場車違法信息自動導入“交通違法業務系統”數據庫。(2)系統管理功能系統管理主要包括用戶權限管理、數據維護、功能維護、設備信息管理、口令修改、系統配置等功能。(3)信息查詢功能1)機動車信息查詢:提供本轄區內和全國范圍的機動車登記信息查詢,并可實現機動車違法記錄/事故記錄信息的關聯查詢。2)駕駛人信息查詢:提供本轄區內和全國范圍的駕駛人管理信息查詢,并可實現違法記錄/事故一記錄等信息的關聯查詢。3)交通事故信息查詢:提供本轄區內發生的道路交通事故信息查詢,以及本轄區內的機動車/駕駛人事故信息查詢。
(五)信息共享要求
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技術更新日新月異,知識產權保護顯得更加重要,越來越多的企業開始角逐于專利市場。本文旨在通過分析智能交通的專利申請,從信息采集與服務、車輛輔助控制的角度分析智能交通系統的關鍵技術。
智能交通系統雖然經過四十余年的發展,但目前對它的定義卻尚無公認的說法。一方面,不同的研究者從不同的角度考慮,對智能交通系統認識不同,另一方面,智能交通系統本身正處于迅速發展期,其內涵和外延仍在不斷變化之中。而筆者認為,無論智能交通系統如何定義,其核心都在于“采集、處理和服務”,即將傳感采集的實時交通狀態信息進行處理,通過數據處理技術、通信及網絡技術對信息進行融合和集成,并最終服務到交通運輸系統,實時、準確、最大范圍地發揮效能。
1.浮動車信息采集技術
除了常規的環形線圈感應式檢測、地磁式車輛檢測、視頻檢測等檢測技術外,隨著環球定位系統(GPS)和地理信息(GIS)的普及,浮動車采集技術憑借精度高、更新速度快等特點逐漸進入人們的視線。
浮動車采集技術利用裝備有車載GPS系統的車輛在道路行駛過程中記錄車輛位置、方向、速度等信息,應用地圖匹配、路徑推測等相關計算手段進行數據處理,使浮動車位置、速度數據與城市道路在時間和空間上相關聯,得到浮動車在道路上的行駛速度和旅行時間等信息。由于浮動車采集技術可以使用出租車、公交車等作為探測車輛并利用現有的GPS和通信網絡,因此采集設備的維護和安裝成本較低,各國紛紛投入對浮動車采集技術進行研究和推廣。
較為典型的浮動車項目有德國的DDG和XFCD,美國的ADVANCE和TranSt
ar,日本的P-DRGS和IPCar。在國內交通擁堵較嚴重的城市,如北京、上海、深圳也開始了浮動車采集技術的推廣。截至今年7月,與該技術相關的專利中,中國專利申請量達598件,其中國外公司在華申請量為170件,國內申請量為428件。在國外申請人國別方面,日本、美國、德國、韓國的申請量相對較多,其中日本占46%,而從國內申請人所在省份方面看,北京、上海、廣東、浙江分列前四位,其中北京的申請量達123件。
此外,由于該技術涉及信號處理、道路匹配以及信息通訊等技術,研發涉及學科間的協作,因此個人發明受資金和領域的限制,非職務發明比例較低。國內申請中的申請人主要以高校和科研機構為主,企業申請較少,因此進入市場的產品也相對較少,且科研成果轉化及產業化效率還有待加強。
2.基于興趣點導航技術
車輛導航技術的進步對智能交通系統的規模化應用起到了巨大的推動作用,如今,無論是車載或手持PDA,導航已經成為人們出行必不可少的工具。
興趣點(Point of Intereat,POI),也可以翻譯成“信息點”,每個POI都包含名稱、類別、經度、緯度、附近的酒店、飯店,商鋪等信息,因此,我們也可以叫它為“導航地圖信息”。它除了顯示導航路線外,還可以告訴用戶每條道路上的建筑物名稱。比如在行駛到復雜交叉路口時,我們聽到播放“在第三匝道口轉彎”時仍會弄不清方向,但如果系統提示“右轉入肯德基方向”,我們就不會迷路。應該說,POI合理地提升了用戶體驗,且可以在導航過程中與街景等動態內容結合,因此基于興趣點的導航越來越受到關注,相關專利也越來越多。
截至今年7月,與興趣點導航相關的專利中,中國專利申請量有574件,其中國外公司在華申請量為207件,國內申請量為361件。在國外申請人國別方面,美國、荷蘭、日本、德國、韓國占申請總量的88%,其中美國占37%,而在國內申請人方面,來自廣東的申請量達106件,北京緊隨其后達85件,上海、臺灣、江蘇等地區的申請量也位于前列。
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關鍵詞:智能交通系統;評價;標準化
中圖分類號:C913文獻標識碼: A
0.引言
近年來,中國智能交通系統(Intelligent Transportation System,ITS)建設進入高速發展期,從2002年開始, “十五”國家科技攻關“智能交通系統關鍵技術開發和示范工程”重大項目正式實施,北京、上海、天津、重慶、廣州、深圳、中山、濟南、青島、杭州十個城市作為首批智能交通應用示范工程的試點城市,并逐步進行推廣,預計到2020年,智能交通系統將覆蓋全國100多個城市。隨著智能交通系統建設的普及和完善,城市是否需要建設智能交通同系統和智能交通系統的實用性、社會效益、管理效率等影響道路交通的因素需要得到客觀和科學的評價,智能交通系統評價勢在必行。2000年,中國在《中國智能運輸系統框架》中進行了智能交通系統經濟技術評價的初步研究,推動了國內智能交通評價研究的發展,并拓展到了交通安全、交通管理、能源環境等多個領域,出現了多種多樣的評價方法。
為推動智能交通系統評價發展,本文將給出智能交通系統評價標準化的提法。目前,國內學者對智能交通系統評價做了很多的深入的研究,取得了很多成果,同時也造成了各種方法中出現重復,沒有形成一個大家都公認的和通用的評價體系,將這些方法和實踐經驗總結行成行業規范,這就是智能交通系統評價的標準化。當下,智能交通系統評價標準化還沒有起步,但是可以就評價現狀做一些歸納,為推動ITS評價標準化做一點研究。本文就智能交通系統評價的研究現狀,結合標準化定義,對智能交通系統評價標準化做出展望。
1. 智能交通系統評價標準化的意義
標準是科學、技術和實踐經驗相結合的總結;而為在一定范圍內獲得最佳秩序,對實際或潛在的問題制定共同和重復使用的規則的活動稱為標準化。標準化之于ITS評價具有以下作用:
(1)標準化應用于ITS評價,可以避免在評價研究上的重復勞動;當前,在ITS評價的理論研究上,國內國外都提出了很多方法,用于實踐的不多,而評價的標準化可以實現方法的統一或者說根據實際選取適合現實情況的方法,真正實現理論用于實踐。
(2)ITS評價也是管理上的一種,而標準化應用于管理,讓評價做到通用、簡化和模塊化,可促進評價統一、協調以及高效的運作過程。
(3)標準化可實現科研、生產、使用三者之間的良性循環,能夠使ITS領域內的新技術和科研成果得到推廣應用,從而促進技術進步。
(4)標準化能促進資源的合理利用,保持發展平衡,維護社會當前和長遠的利益。當前,許多城市都在計劃建立ITS,以減輕城市交通的壓力,但不是每個城市都適合建立ITS,ITS評價能夠避免城市在建立和運用ITS上損害當前社會利益。
ITS評價標準化的建立,是形成以標準化引導技術的應用,在實踐的過程中,完成標準先行、技術跟進、協調可持續發展的過程。標準化的實質就是使高速發展的技術和實際應用相互促進,獲得最佳的社會效益。標準化的形式一般具有簡化、統一化、通用化和模塊化等特點,這樣的特點就要求將多種多樣的ITS評價形式進行統一,加以該進,增加服務的適用性,這樣也能破除各個城市之間對智能交通系統評價的壁壘,促進技術上的聯通和與合作。
2.ITS評價的現狀
根據評價實現目的和評價內容的不同,評價有不同的分類, 一般可以包括技術評價、經濟評價、社會效益評價、環境能源效益評價、風險分析、產業化評價和綜合評價。當前,很多學者已經針對ITS評價做了深入的研究,在北京,廣州等運用ITS較為成熟的城市都做過ITS評價,實現了理論到實踐。從已做過的研究和評價來看,不論是哪種單項評價,還是綜合評價,都有共同點,主要體現在評價步驟、選取評價指標和確定評價方法,這些共同點將可能是ITS評價標準化的基礎。
2.1ITS評價一般步驟
根據對北京市ITS綜合評價的實例總結,一般綜合評價步驟如圖3-1,其他單項評價可以參照綜合評價步驟。ITS綜合評價具有明顯的邏輯性,從開始到結束,共有6個步驟,有些評價還在選定評價方法后設置了專家評價,這樣有利于發現評價過程中的問題,達到及時克服與解決問題的目的。
評價的第一步是要確立評價對象和目的,ITS系統一般包括了11個子系統,要確定評價是關于其中的一個或者幾個,還是關于整個系統的綜合評價;同時要進行系統關聯因素分析,明確ITS對道路交通的影響機制,進而確定此次評價應包含的內容和相關的評價指標類別。
評價的第二步是根據評價的目的和評價對象與道路交通的相互影響關系選取反映系統作用的指標,不同評價指標反映系統的不同方面。評價指標體系的建立的目的是為了對系統構成要素進行分類,更有效地對系統與道路交通影響關系進行量化處理與評價。
圖3-1智能交通系統評價一般步驟
評價的第三步是建立評價標準,也稱建立評價準則。由于不同的指標反映了系統的不同方面,對系統的重要程度也不同,為了確定指標的重要性程度和規范化,需要建立評價價標準,對不同指標進行量化處理,讓所有指標在同一標準下衡量對系統的影響程度。
評價的第四步是選定評價方法,也就是建立評價模型。科學的評價方法能夠使得評價結果更為準確。選取評價方法應考慮指標的特點,數據的特點,數據的數量等多方面的因素,體現指標與系統之間的關系。
評價的第五步和第六步是評價結果檢驗和評價分析報告,評價結果檢驗是評價過程中很重要的一環,能驗證評價過程的科學性、合理性,為評價的嚴謹提供保證;評價分析報告是最終的成果,如果評價結果檢驗符合要求,則可生成最終報告,如不符合要求,則返回第二步,重新評價;同時,評價的結果還可以包含周密的思考和科學判斷所得到的見解,并不局限于評價方法所得到的結論。當然,實際評價過程具有很多現實情況影響,整個評價過程并非嚴格按照這個步驟進行,具體情況具體分析為原則。
2.2常用的評價指標
指標體系是綜合評價的基礎,是綜合反映反映現代城市公共交通發展水平的依據。面向現代城市公共交通綜合評價,實質上就是通過建立一系列指標體系,對現代城市公共交通的結構與功能、社會經濟適應性、環境影響與資源利用等主要特征進行衡量和評估,進而提出調控措施。在現代城市交通評價活動中,并非是綜合評價指標越多越好,也不是越少越好,綜合評價指標過多,會形成重復,造成干擾;評價指標偏少,會形成評價的不完整,造成結論的片面性。常用的指標一般包括了六類:社會經濟、交通安全、能源環境、管理效率、財務和技術評價。財務上有自己更為專業的評價,近年來全國智能交通標準技術委員會對ITS技術上逐步建立標準,因此,一般來說,ITS評價只包括了前四類。北京交通大學的關偉教授在《智能交通管理系統綜合評價》一書中總結了評價中常用的指標,供決策者和研究人員參考,如下表3-1
常用ITS評價指標體系 表3-1
社會經濟 交通安全 能源環境 管理效率
社會經濟效益:
降低行車成本
減少出行時間
減緩土地資源及交通基礎設施投資強度
推動相關產業經濟發展和技術進步
滿通需求和提高生活質量
其他社會經濟效益 交通事故造成的經濟損失:
車輛損失
人員傷亡損失
社會服務機構費用消耗損失
公共交通設施安全
貨物損失
非交通事故造成的經濟損失:
車輛被盜搶的損失
貨物被盜搶的損失
社會服務機構消耗損失 環境效益:
減少交通尾氣污染
溫室氣體減排
降低交通噪聲污染能源效益
減少能源消耗
能源結構調整 執法效率:
中心城區管控范圍
違法處罰管理效率隊伍建設
警隊人員數量
警隊人員文化素質
交通法規宣傳教育:
交通法規和交通安全廠商普及率
快速反映能力:
警情預測
實時報警完整性
從表中給出的常用指標來看,都是反映系統效益和作用的數量概念,具有被測定和度量的特點。選取指標不是什么指標都能拿來使用,而是根據一定的原則篩選,很多學者均提出了指標選取的原則,包括科學性原則、實用性原則、綜合性原則、可比性原則、可測性原則以及獨立性原則等。
2.3常用的評價方法
評價方法是否科學合理,直接決定了評價結果的科學性。不同的評價方法有不同的特點,可以得出不同的評價結論,因而對決策和技術方案產生的影響也不同,進而反作用評價主體并對其發展產生影響。早在1995年,國外學者Hong Lo和Weissenberger S就提出了整體評價過程和金字塔式的層次關系,最終可以給出整個ITS系統與可估算社會經濟效益之間的關系。隨后,更多國外學者提出了不同的評價方法,其中一些方法已經應用與實際案例。國內在評價方法的理論研究要晚于國外,于 2000年在《中國智能運輸系統框架》中進行了智能交通系統經濟技術評價的初步研究,2001年在國家“十五”科技攻關計劃重大項目“智能家庭系統關鍵技術開發和示范工程”中將智能交通系統項目評價方法研究列為子課題。取得了突破性的進展。
如圖3-2所示目前,國內外有關評價的方法大致可以分為四類:一是以數理理論為評價基礎的方法。包括了模糊分析法、灰色系統分析法,技術經濟分析法等。二是以統計分析為主的評價方法。包括了主成分分析法、因子分析法、聚類分析法、關聯分析法、層次分析法等。三是重現決策支持的評價方法,包括以仿真和模擬技術為主的神經網絡方法等。四是以數理統計和統計分析相接結合的評價方法,包括灰色聚類分析法等。方法的采用需根據實際情況、評價內容以及評價指標選取。例如,北京市在對北京城市智能交通安全影響評價時就采用了成本效益法以及灰色聚類評估法分別對ITS實施后的經濟效益和效果進行評價;在評價ITS的社會經濟影響時則采用了上述方法中的技術經濟方法。
3.實現智能交通系統評價標準化的關鍵問題和挑戰
當前,針對ITS評價的研究確有不少,且有一些理論已經用于實踐,但智能交通系統評價的標準化還很有難度,本文認為,要實現智能交通系統標準化,智能交通系統評價的研究需向以下幾個方面發展。
(1)實現通用性。由于已經開展的相關評價工作均具有較強的地域性,不能形成通用的評價體系,同時也由于相關計算數據的不可獲取或者不能準確獲取而影響到評價的準確程度。因此在借鑒和吸收國內外智能交通系統評價的先進理論和方法的基礎上,應符合我國的國情和地域差異,不能一概而論。
(2)實現規范性。前文總結了當前評價的三個共同點,這是標準化的基礎,但是也說了存在更多的不同點,例如,是不是要加入專家評價、是不是要進行系統要素分析等步驟,因此需要在評價領域實現評價的規范性。所謂規范性就是指ITS評價籌劃、評價、結果的一系列過程的每一步驟、每個流程都有一定的規定和標準,從而整個評價過程將不會因中間的步驟省略或紕漏出現錯誤的結果。
(3)實現簡易性和專業性的結合。ITS評價的目的是為城市決策者提供建議、為城市交通規劃提供決策與支持,這就需要簡單易懂和科學嚴謹同時出現在評價結論。簡單易懂是讓決策者對于智能交通系統的作用發揮程度有所明白,特別是除了經濟效益之外的其他指標,應該能讓非技術參與者能夠看懂;同時,評價的理論、方法、過程均應該是嚴謹、科學、求實的。因此,怎樣在專業的基礎上體現通俗易懂將是ITS評價標準化的難點。
(4)具有實用性。ITS評價應該發揮三個作用,一是量化ITS項目帶來的效益,這里包括經濟效益、社會效益等,為決策者提供參考;二是引導未來投資做出正確決策,ITS評價的結論能夠幫助決策者更好的理解人們對交通的需求,有利于未來投資找準方向和實施;三是優化已有系統的運作設計,當前的評價最多的是對現有系統做出評價,了解其運行狀態,那么,科學嚴謹的評價可以幫助已有的智能交通系統找準改進方向,使得系統調整、改進和優化設計運作。
4. 結語
綜上所述,智能交通系統評價標準化還沒有起步,但根據現有的評價理論和實踐,可以總結出評價的一般步驟、評價指標和常用的評價方法,這些總結能夠作為評價標準化的一點基礎,還需要更多的研究去實現評價標準化。可以預見,隨著國家智能交通系統建設的普及和實施,對于判斷系統運行效果和實施效益的智能交通系統評價將成為交通評價領域的重點工作,智能交通系統評價標準化也將成為研究的重點。
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篇5
關鍵詞:智能交通運輸系統發展狀況對策
智能運輸系統(IntelligentTransportSystem)的主要思想是將傳統的交通系統看成是人、車、路的統一體,運用計算機、通信、人工智能、傳感器等領域的先進成果來徹底改變目前被動式的交通局面,使人在駕駛過程中可以隨時通過GPS/GIS、廣播、信息板等手段了解目前的交通狀況,而交通管理部門則可通過道路上的車輛傳感器、視頻攝像機等設備隨時了解各個路段的交通情況,并隨時對各個交通路口的交通信號進行調整以及對外界進行信息,使整個交通系統的通行能力達到最大。
一、智能交通發展的現狀
對智能運輸系統的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力,并成為繼航空航天、軍事領域之后高新技術應用最集中的領域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。
在美國,對ITS的研究雖然起步最晚,但由于投入較多,目前已處于該領域的領先水平。1991年,美國開始對ITS研究進行投資,僅1994~1995年就確定了104項研究項目,并成立了專門組織,著手制定ITS的研究開發計劃,到1997年投資近7億美元;1998年6月9日美國總統克林頓簽署了“面向21世紀運輸權益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。該法案的確定為美國公路系統的繼續發展和重建帶來了創紀錄的投資。法案跨度為6個財政年度(1998~2003),撥款總金額為2178.9億美元,其中有相當一部分用于支持ITS的進一步研究與開發。歐洲在ITS的研究方面采取整個歐洲一體化的方針,由政府、企業和個人三方面共同出資進行智能運輸系統的研究,著名的項目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通運輸界規模最大的合作研究計劃,共有12個國家的700多個單位參加,經費達5億歐元。日本從20世紀70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統的研究,并成立了全國性的ITS推進組織,是對ITS進行研究最早、實用化程度最高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、信息服務等綜合體系,并基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪制工作,有400萬臺汽車導航儀在使用,其中120萬臺可接收信息。
我國在ITS領域的研究起步較晚,但隨著全球范圍智能交通技術研究的興起,進入20世紀80年代,我國也加快了對智能交通技術研究的步伐。一方面,北京、上海、沈陽等大城市陸續從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、道路監控系統;另一方面,國家加大了自主開發的步伐,如國家計委、科技委組織開發的實時自適應城市交通控制系統HT-UTCS,上海交通大學與上海市交警總隊合作開發的SUATS系統等;1998年交通部正式批準成立了ISO/TC204中國委員會,秘書處設在交通智能運輸系統工程研究中心,代表中國參加國際智能運輸系統的標準化活動,現在正進行中國智能運輸系統標準體系框架的研究。此外,我國將從今年起在全國36個城市實施以實現城市交通智能控制為主要內容的“暢通工程”,并逐步推廣到全國100多個城市。
二、智能交通系統建設的意義
交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費,加大了環境污染。我國大多數城市的平均行車速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于車輛速度過慢,尾氣排放增加,使得城市的空氣質量進一步惡化。交通問題也造成了巨大的經濟損失。為了緩解經濟發展帶來的交通運輸發面的壓力,盡量的利用現有的資源,使其發揮最大的作用,各國都加大了對智能交通系統的研究和建設的力度。
交通運輸是國民經濟的基礎產業,對于經濟發展和社會進步具有極其重要的作用。公路交通運輸以其機動性好、可以實現“門到門”直達運輸以及運送速度快的特點,成為我國城市和城間中短途客貨運輸的主要方式。加快交通基礎設施建設,綜合運用檢測、通信、計算機、控制、GPS和GIS等現代高新技術,提高交通基礎設施和運輸裝備的利用效率、減少交通公害對加速發展我國公路交通運輸事業具有十分重要的意義。這是公路智能交通運輸工程需要解決的關鍵問題。
三、中國發展ITS的主導思想
中國是一個發展中國家,與發達國家相比,我國在發展ITS的必要基礎條件上還有較大差距,加上我國特有的混合交通特點,以及城市結構、路網結構、交通結構的不完善,因此要結合中國的國情來研究制定我國發展ITS的戰略及發展框架。
中國交通運輸正面臨經濟發展與資源制約的雙重壓力,因此也不能重復發達國家走過的老路,一定要立足本國實際,走中國ITS發展之路,以推動我國信息化進程及培育自己的ITS產業。
21世紀交通管理的發展趨勢必將是管理體制集約化;管理設施現代化;管理手段網絡化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社會化。因此,中國ITS的發展將帶來一場交通管理體制與模式的變革,而這種變革將直接影響著ITS的發展。
四、發展中國智能運輸系統的對策
1、打好ITS發展基礎,特別是應加強ITS基礎理論的研究工作
目前,國際上ITS理論仍不完善,還處于發展時期,我們應積極加強與ITS開展較先進國家的交流,在國際ITS現有發展水平上結合中國特點,深入細致地進行理論研究,盡快接近或達到世界水平,以迎接21世紀ITS發展的挑戰。否則將成為別國的追隨者,成為他們不成熟技術的推廣試驗場。
2、建立ITS協調組織機構
中國交通運輸體制目前仍是條塊分割狀況,鐵路、公路、民航、公安、建設等部門分頭管理,現已出現了各自發展自身ITS的勢頭,這將造成中國資源上的巨大浪費。為此應盡快成立一個由國家統一領導的,有關部門、學者、企業和研究部門參與的“ITS中國”組織,類似于美國的ITSAmerica,日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織,來統一制訂中國ITS發展戰略、目標、原則和標準,特別是制定有關ITS的技術規范和整體發展規劃,實現ITS技術和產品的通用性、兼容性和互換性,加強政府的宏觀調控,以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費。
3、注重人才的培養
隨著ITS的進一步發展,21世紀交通運輸將會發生重大變化,而與之相應的是對不同層次的專業人才需求情況與以往大不相同,為此應加強國內高校及科研單位交通運輸領域與國外ITS的交流合作,派出人員學習培訓,走出去、請進來,將最新的ITS技術溶入交通運輸專業的教學內容和科研之中,以高素質的ITS人才去迎接新世紀的挑戰。
篇6
地理信息系統(Geographical Inf-ormation System,簡稱GIS)是六十年代中期開始發展起來的一門新興技術。
它是測繪學、地理學、空間科學、生態環境學、信息學、計算機科學、管理學、人工智能、專家系統與網絡通訊技術等領域的邊緣交叉科學,是以這些學科為基礎技術平臺,用各種現代化的方法來采集、存儲、管理、分析、顯示和應用與整個地球表面(包括大氣層)空間和地理分布有關的數據信息的信息系統。它把地理位置和相關屬性有機地結合起來,根據用戶的需要將空間信息及其屬性信息準確真實、圖文并茂地輸出給用戶,它滿足城市建設、企業管理、居民生活對空間信息的要求,并且用戶可以借助其獨有的空間分析功能和可視化表達功能,進行各種輔助決策。
二、基于GIS的智能交通系統的概念及功能
基于GIS的智能交通系統是為現代化交通指揮中心而設計開發的軟件平臺,它是一個開放式的復雜的系統,集控制、管理、決策于一體,它主要包括電子地圖系統和數據庫系統,其中電子地圖系統是指與用戶交互的部分、該系統能夠實現地圖的漫游、縮放功能,能夠實現多媒體、多比例尺的圖文雙向查詢,具有很強的數據修改功能,可以實現最佳路徑選擇和某些預案的推演,輔助指揮人員做出決策。
基于GIS的智能交通系統是交通管理的基礎信息數據庫,它由靜態的道路網、道路寬度、等級、路名、地形地貌、重要場所等信息和動態的交通組織方案、等時圖、交通擁堵、交通事故多時段、路段、警力配置等信息共同組成。它可以利用多媒體技術把一張地圖分層展開,并按需要配上相應的數據、圖形、圖像、信息,使我們能夠最大限度地了解到相關內容。它的特點是規模龐大、結構復雜、功能綜合和因素眾多。其主要功能如下:
實現輸入、修改、編輯城市交通地圖及其相關的屬性數據。
(2)圖形庫管理功能
實現對地圖圖庫、圖中的點、線、面的增加、刪除等功能。
(3)系統顯示與查詢功能
分層顯示電子地圖;按不同顏色或標記顯示電子地圖上的不同目標,并可顯示不同目標的屬性數據;地圖的任意漫游、放大、縮小;顯示實時的交通圖像信息,實現交通誘導。
(4)系統分析與決策功能
最佳路徑分析是指可根據用戶的請求,系統依據當前的交通擁擠情況,給出最佳路徑分析結果;指揮調度是指對特種任務和突發事件能提供一套決策方案供指揮人員參考。
三、基于GIS的智能交通管理系統的分析與實現
我們所開發的基于GIS的智能交通管理系統硬件平臺可為小型機或服務器,服務器操作系統可為Unix或Windows2000及以上版本。數據庫管理系統為Oracle8.0及以上版本。系統開發平臺為VisualC++6.0,GIS開發平臺為MaPhifo及MaPX。該系統主要是針對是在湖州市交警支隊的需求進行分析與實現的。
(一)系統總體建設目標
我們開發智能交通管理系統的目的是為了提高基層交警中隊(包括鎮區中隊、省國道中隊、農村中隊)的實戰能力、工作效率、服務質量和決策水平。具體功能目標如下:
(1)在同一應用平臺上,實現基層中隊對機動車、駕駛人交通違法行為和交通事故信息的采集和處理,滿足一線執法民警處理交通違法和交通事故的需求。
(2)實現機動車和駕駛人的戶籍化管理,建立轄區內機動車和駕駛人相關信息的更新維護機制。
(3)實現對轄區內相關單位(機關、運輸企業、學校、駕校)交通安全等基礎信息的更新維護機制,確保基層民警及時掌握本轄區的交通安全管理情況。
(4)實現基層大、中隊對日常業務工作臺帳的計算機化管理。
(5)實現機動車、駕駛人、交通違法和交通事故等信息的關聯查詢,建立公安交通管理信息的綜合查詢機制。
(6)建立有效的信息、業務監督和工作考核機制。
(二)數據采集與地理編碼
將湖州市1:5000地圖數字化并轉換為MaPInfoTable文件格式的電子地圖。在MaPInfo中完成了地圖編輯、圖層添加和地理信息編碼等工作。該電子地圖主要分為三層:基本層,信息層和詳細層。電子地圖與一個空間屬性數據庫關聯,在空間屬性數據庫中存放與電子地圖對應的相關屬性信息。
(三)系統運行的網絡環境
該智能交通管理系統運行的網絡環境如圖1所示。
(四)系統的功能設計
通過“智能交通管理系統”實現機動車/駕駛人相關信息!的關聯查詢,實現主要業務臺帳的計算機管理,實現機動車/駕駛人戶籍信息的采集、更新和匯總,實現交通違法信息、交通事故信息的采集、錄入。系統具有以下基本功能:
(l)數據采集功能
1)交通事故的采集!錄入功能:依據《交通事故處理程序規定》,實現交通事故數據的采集與錄入。
2)非現場違法數據的采集功能:能夠將各類非現場車違法信息自動導入“交通違法業務系統”數據庫。
(2)系統管理功能
系統管理主要包括用戶權限管理、數據維護、功能維護、設備信息管理、口令修改、系統配置等功能。
(3)信息查詢功能
1)機動車信息查詢:提供本轄區內和全國范圍的機動車登記信息查詢,并可實現機動車違法記錄/事故記錄信息的關聯查詢。
2)駕駛人信息查詢:提供本轄區內和全國范圍的駕駛人管理信息查詢,并可實現違法記錄/事故一記錄等信息的關聯查詢。
3)交通事故信息查詢:提供本轄區內發生的道路交通事故信息查詢,以及本轄區內的機動車/駕駛人事故信息查詢。
(五)信息共享要求
在建設“智能交通管理系統”時,我們充分考慮了平臺與現有的機動車登記、駕駛證管理、交通事故處理、交通違法業務處理、危險化學品運輸管理等系統的互通共享。在錄入和更新平臺相關信息時,能自動調用現有的機動車登記和駕駛人管理等信息,實現路面執法與源頭信息、管理的共享,提高執法效率和管控水平。如圖2所示。
四、結論
基于GIS的智能交通系統為現代化交通指揮中心提供了集控制、管理、決策于一體的軟件平臺。它利用先進的信息處理技術、導航定位技術、無線通信技術、自動控制技術、圖像分析技術和計算機網絡等技術,為加強道路、車輛、駕駛員和管理人員的聯系,而建立起的一種在大范圍內,全方位發揮作用的,實時、準確、有效的綜合交通管理系統。將數據挖掘技術應用于智能交通管理系統,提取出隱藏在數據之中深層次的、關于數據整體特征描述和數據發展趨勢的預測信息和知識,對于交警部門實時監測路面狀況和交通流量,及時采取相關措施,有效疏導交通阻塞,減少交通違法、交通事故的發生都具有重大的意義。
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【關鍵詞】無線通信;智能交通系統;網絡通信
隨著網絡的出現,智能交通系統的功能越來越強大。由最初的語音傳輸、電路轉換傳輸發展到網絡通信、計算機技術和傳感器技術高度融合的交通通信。技術的發展,使得交通管制更加快捷、智能、高效,在很大程度上為人們的出行提供了便利,而且為駕駛者的生命安全提供了一定的保障。
1無線通信技術與智能交通系統的相關概念
1.1無線通信技術
無線通信的基本工作原理是,信號經由發射器調制后發射出去,然后通過相同的頻道由接收器收到信號后進行解調,使終端獲得信息。現代通信通過不斷的發展,改變了原有單一、單項的通信方式,形成了雙向或中繼站式的一對多通信方式。隨著互聯網技術的不斷進步,由起初簡單的電話通信,發展成了數字通信,然后到了第三代移動通信以及基于互聯網下的更高效無線通信。
1.2智能交通系統
智能交通利用無線通信技術、計算機技術、傳感器等高科技對車輛的運行狀態和交通的通暢情況進行快速的掌握和調度,使得交通管制更加智能和高效。現在的交通流量相對以往有了飛速的提升,如果不能通過無線通信技術來管制和調度,將無法緩解交通壓力和危險、提高人們的生活質量。
2無線通信技術在智能交通系統中的改進歷程
2.1無線語音通信和數字通信
起初將無線通信運用到交通中,只為站與站間的接洽提供了通知服務,相當于僅有無線電話通信的功能,而其它數據信息不能夠進行傳輸,并且兩個站點的通信頻道有特殊的規定。GSM全球移動通信就屬于數字通信。數字通信相對于傳統的通信增加了數據的功能板塊,數據包括文本、圖片、鏈接等內容。數據和語音雙結合改變了原有信道占用的方式,從固定占用變成了通信時段的占用,大大的增加了頻率的使用率,提高了通信的速度。并且駕駛員和控制中心具有了端對端的交流方式,即個體終端對控制中心的封閉交流,而不再僅限于廣播的形式。
2.2GSM和GPRS系統的比較
GPRS分組交換系統是在GSM系統上發展出來的。GSM相當于無線電話和數字通信的產品,GPRS相當于準三代的和網絡通信的產品。GPRS分組交換模式,在交通的通信上發揮著極大的用處。它具有隨時在線、隨時傳播、按量計費,傳播速度相對于GSM的電路轉換來說速度更快。電路轉換技術占用固定頻道,延緩了整個通信的傳播速度。GPRS不僅提高了傳播速度,而且信息在沒有電或網的情況下可以進行保存,特別是接入時間段不需要重復登錄或者再次撥號。
2.3第三代無線通信
第三代無線通信實際上就是3G通信,它是在WiFi的影響下發明出來的,使得信號傳輸可以長期時間在線,隨時傳輸。并且使得不同通訊終端可以通信,如電腦、手機、傳真等等聯網產品任意交換信息。同時網絡的出現使得圖片、文本等數據和語言傳播效率和質量大大提升。在智能交通系統中,網絡的通信方式,極大的豐富了獲得信息的內容和質量,甚至可以做到遠程視頻監控、鎖定嫌疑車輛、設計最佳援救路線等。
3無線通信技術在智能交通系統中的運用
3.1對車速和車流量進行監控
隨著經濟和技術的發展,我國的交通急劇膨脹。各種交通工具提速很大,加之司機遵守交通法規的意識不夠,造成了我國交通管理的諸多不便。無線通信技術的出現,使得智能監控成為可能,大大的縮減了交警的工作量。通過路口和路段的傳感器設備,控制中心的站點,可以聯合計算機技術迅速的獲得車輛的行駛情況。通過無線通信設備獲得信息后,交警及時做出反應,對車速過快的車輛進行攔截,在車流量過大的路段增添交警管制或者重新設置紅綠燈時長。只有將無線通信運用到智能交通系統中,才能保證交通管理的高效性和智能性。
3.2為交通工具導航
目前所有的導航儀器是在無線通信的技術支持下得以工作的。無線通信為車輛提供地圖,標明車輛的所在地點,規劃出最佳的出行路線,通過無線語音服務告知司機的行使路程和方向。即使司機不知道如何到達目的地,但是只要知道目的地的名稱,使用的導航軟件就會使用無線通信技術,鎖定該車,進行地點和方位規劃。所以無線通信技術可以保障人們安全出行,不至迷失方向。
3.3公交車監控技術
公交車具有實時報站的功能,公交車站臺可以顯示即將到站的車輛情況以及相應車輛距站臺的距離。并且所有的公交車都有隨時聽從監控中心調遣的可能。這些功能都依靠無線通信技術得以實現。公交車與站臺之間安裝的有感應性,通過傳感器技術獲得的相關信息,通過計算機加以分析,然后運用無線通信來靠之終端服務器,使監視中心、司機、乘客了解到公交車的運行情況。監控中心通過無線信息傳輸了解到整個路段的交通流量后,對公交車輛進行增減和調度。因此,無線通信技術在公交管理上具有非常重要的應用價值。
3.4短信或廣播推送
以往交通信息溝通主要為單向的,通過交通中心在特定的信號頻率范圍內推送短信或者廣播消息,告知區域范圍內的所有司機區段內出現了故障,以及整個區域的交通現狀。這種單向、廣泛的傳播方式使得很多司機會收到無用的信息。在出現故障時,也不可以向中心和其他司機發出求救信號,獲知交通路段的突況時也不可以上報給中心。現在互聯網下的數字通信、第三代無線通信使信號傳輸具有了多向、快速的特點。在互聯網技術的支持下,監控中心和司機可以時刻在線,隨時傳輸信息、進行互動交流,并且語音服務系統和不占頻率通道的無線傳播使得信息間的傳遞更加快速,同時使得司機間的信息交流也成為了可能。
4結束語
智能交通系統運用在交通的各個方面,向著更加精細和廣泛的方向發展。每一位司機在享用無線通信帶來便利的同時,應該謹遵交通法規,這是交通安全流暢的基本條件和首要條件。在技術提高出行效率和保障生命安全的同時,不能完全依靠技術,而應該依靠內在的約束力保證自身的安全。
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篇8
關鍵詞:無線網絡技術;智能交通系統;設計;利用效率
引言
由于近年來我國經濟持續發展,機動車數量飛速增加,造成了各城市交通流量的持續增加,以至于發生事故的頻率不斷上升。從上世紀八十年代以來,隨著計算機與電子通信技術的不斷發展,運用新技術將機動車、城市道路、駕駛員及乘坐人員、交通管理人員進行密切聯系,以建立一種更加及時、快速、便捷的智能交通系統來解決上述問題。智能交通系統融合了計算機、無線通信技術以及全球衛星定位等技術,能在更大程度上發揮出智能交通的積極作用,讓決策更富有時效性,使圖像的傳輸更加穩定,為減緩擁擠的交通做出新的貢獻。
1無線網絡技術的運行模式
無線移動網絡結構可以分成數據層、服務層、用戶層。每一層都有其獨特的功能,下面分別對其運行模式加以闡述:(1)數據層的運行模式。數據層主要包含了各類交通信息的獲得、數據分析和發掘。數據層要確保所得到的交通信息能夠準確及時,可使通信網絡能夠更加精準地傳達各類交通信息;(2)服務層的運行模式。服務層為交通系統的中心層,同時它也是系統和用戶層、數據層實施交互的重要接口。智能交通系統運用服務層為道路控制設施設備提供各類控制辦法,為用戶層提供各類信息,并且向數據層請求相關數據。與此同時,服務層還負責從用戶層以及數據層之中接收相關信息;(3)用戶層的運行模式。用戶層一般需要配置一個無線終端接收類設備。以上三個層次的智能交通系統設備以服務層為核心,并通過無線網絡為用戶層提供各類數據,可及時快速地向廣大用戶提供所需信息,同時還能拓展各類與查詢有關的服務,從而較好地解決了當前我國各城市中出現的各類交通問題。
2基于無線網絡技術的智能交通系統設計方法
2.1設計的主要目的
近年來各國學者對智能交通系統進行了大量研究,并取得了很大的成果。但我國國內的研究成果主要集中于公交車輛管理領域中,只能及時提供關于公交信息的和控制等內容,在智能分流、控制以及干預方面略顯不足。事實上,我國城市的交通網絡主要以安裝于路口的高清攝像頭以及設于監控中心的監控設備為基礎來收集各類路況信息,之后進行堵情分析。其不足之處在于人力、物力等諸多方面的開支相對較大,對系統進行分析的成本相對較高。為此,筆者試圖設計一個依靠目前已經存在的公交網絡,利用無線網絡技術提供實時路況信息、公交預報,并采用交通信號燈進行實時控制、路線推薦以及大屏顯示等功能的現代智能交通系統。
2.2整體設計方法
智能交通系統整體設計如圖1所示。智能交通系統以ITS主控中心為核心,運用各線路的公交車來收集所在城市各公交車輛的具置和速度等相關信息,并結合GIS的地圖數據提供最新的路況信息。依據全路網的負載狀況圖分別得出各具體路段的擁堵狀況級別,并采用優化算法實施智能化分流。主控中心應當把分流解堵的信號發送至交警所持有的設備之中,并且指導交警及時排堵。還可依據道路優化辦法直接控制本地的交通信號燈,以有效疏導交通狀況。同時,還可運用短消息模塊把實時路況信息發送至各駕駛員的手機上、顯示在本市各主要路段的顯示屏中,并把相關服務發送至網絡,以指導社會公眾更好地選擇行車路線,提升路網的利用效率。
2.3硬件設計方法
2.3.1公交車模塊的設計方法公交車的模塊應當依據GPS測量出具體的位置以及速度等信息,并采用無線方式發送至ITS主控中心。公交車模塊是主控中心最為重要的數據來源之一。因為公交車系統覆蓋了城市中最為重要的交通網絡,同時線路極為穩定,因此利用公交車來收集數據較為經濟可靠,與高清攝像頭的定點方式相比,該方法具備成本偏低、容易安裝以及覆蓋面較廣等特點,其硬件結構圖如圖2所示。嵌入式微控制器是公交車模塊中的中心設備,不僅需要對GPS接收模塊所接收的GPS定位測速信息進行實時處理并打包,還應當把位置和速度等相關數據應用無線網絡模塊發送至主控中心。同時,對無線網絡模塊從主控中心所接收到的信息進行處理后再交由LED顯示模塊以及語音提示模塊使用。無線通信網絡主要負責公交車模塊和主控中心之間的彼此通信。其位置、速度以及路況信息等均通過無線通信模塊進行發送與接收。這樣就能實現公交車輛和主控中心之間的交互。因為使用GPRS方式需要一定的帶寬,而由于帶寬有限,且國家在無線網絡以及無線寬帶上的投入持續增加,因此無線網絡因其高效、經濟、實用、安全的特點將成為今后網絡產業發展的重中之重。筆者使用了無線網絡技術進行接入通信,這樣不僅能夠有效降低投入,還能適應今后的發展所需。同時,LED顯示以及語音提示模塊被用以顯示從主控中心得到的相關路況類信息,將“下一輛車進站所需時間、公交車前方的路況”等信息顯示給駕駛人。圖2公交車模塊設計圖2.3.2公交站牌模塊設計方法公交站牌模塊一般使用于公交車站點,主要運用LED顯示本站信息及各條線路公交車的預計時間和到站時間等。公交站牌的硬件結構圖如圖3所示。無線通信技術能夠接收到ITS主控中心所發的實時路況信息以及本線路公交車輛的運營信息等。輸入模塊能夠對本站點的站牌信息、站點等進行初始化。因為站牌的位置一般都不會變動,所以完全可通過輸入的方式獲得,大大減少了GPS的開支。依據嵌入式微控制器所接收的具體路況信息、公交車的實時運行狀況信息以及本站的位置信息等內容,可以分析并處理本站全部線路公交車輛的預計到站狀況,并應用LED顯示模塊進行顯示。LED顯示模塊不斷滾動以顯示出本站點中各線路最近所要到達的具體車況信息,從而顯示出ITS主控中心所發來的各類路況信息以及新聞等。例如,某路公交車正行駛在A路上,線路暢通,約5分鐘后可抵達本站:某路公交車正行駛在B路上,該線路擁堵十分嚴重,大約20分鐘后才能抵達本站。2.3.3顯示大屏模塊顯示大屏模塊的設計類似于之前所述的公交站牌模塊,其差別之處在于顯示大屏并非安裝于公交車站之中,而是設置于本市的各個主要路段以供社會公眾了解當前本市的主要路況信息,并公布該大屏所處位置附近的具體路況信息,從而實現運用其指導與疏導交通的目的。2.3.4其他設備接入該部分包含交警手持設備的接入與交通信號燈的接入。(1)交警手持設備的接入。當前我國諸多地區的交警干警配備有專用的手持設備或通信設備。智能交通系統可以充分利用這些現有設備,并在此基礎上實現功能的拓展設計。交警所使用的手持設備可以和ITS主控中心聯結,而ITS主控中心可依據交警所處的位置把具體路況信息、疏導優化的方案等呈現在交警面前,從而幫助其更好地指揮交通。(2)交通信號燈的接入。城市中每一個交通信號燈的具體時間設置情況均會影響車流的急緩狀況,進而影響到道路交通是否保持暢通。
2.4軟件設計方法
ITS主控中心是智能交通系統的核心,主要負責接收來自公交車模塊的各項信息,并依據GIS地圖所提供的信息,經分析和處理后掌握實際路況信息,找到最佳行車路線,并確定路線優化及排堵辦法等。ITS主控中心使用了經典的三層架構設計,即表示層、邏輯層以及數據層。其主要功能結構如圖4所示。
3結語
篇9
【關鍵詞】計算機;交通;管理;智能
引 言
隨著世界經濟的不斷增長,汽車已經被看作是現代社會的標志,但隨著汽車數量的不斷增多,隨之而來的便是交通環境的惡劣,交通事故不斷發生,交通壓力不斷增多,給人們的日常生活帶來了很大的影響。另外隨著人口的不斷增多以及城市化進程的不斷推進,可用于交通使用的土地變得越來越少。在此環境下開始注重智能交通系統的研發顯得十分重要。
1、智能交通系統概念
智能交通系統((Intelligent Transportation System,ITS)指的是利用現如今先進的計算機技術以及信息和數據傳輸技術等對交通進行科學的管理,在管理之中將人與路和車等因素進行綜合考量,從而達到科學有效的交通管理效果,進而建立一類具有范圍廣、作用強并且運行高效的交通管理系統。在智能交通系統中,其主要由六部分組成,即智能交通管理系統、智能信息系統、智能公共交通系統、車輛管理系統、電子收費系統與應急管理系統。
2、計算機技術在智能交通系統中的應用
計算機技術在智能交通系統中具有廣泛的應用,總結來看主要為基于計算機技術的車輛導航、基于計算機技術的交通監控以及基于計算機技術的交通管理。在導航中計算機技術主要應用于對交通路況的識別以及對交通線路中的障礙物檢測等。交通監控主要是在對交通中行駛車輛、車輛跟蹤以及闖紅燈等方面應用。交通管理中主要在收費系統以及車輛牌照識別等方面應用。
所謂的云計算指的是利用網絡強大的數據處理能力對所需處理的數據進行拆分,經過拆分后形成數量較多的子程序,并由多個服務器進行處理而匯聚成的一種系統,系統經過數據處理后將結果進行反饋。
目前我國智能交通系統需要面臨大量的數據需要處理,如何對數據進行及時的處理以及挖掘是交通管理中的重要問題,在智能交通系統中引進云計算,通過虛擬技術、網絡技術等現代化技術手段,提升交通管理的靈活性。交通云系統是一項較為開放的平臺,主要包含云端、管道以及云基礎。其中云基礎是基于物聯網的智能交通系統,而管道則包含提供信息傳遞的有線以及無線網絡。云端指的則是智能交通系統中的所有參與者。
作為交通部門的管理單位,其為交通部門的管理以及群眾的交通提供服務,具有一定的混合特點,針對需要具有一定保密性的交通管理,可運用私有云的方式實現,對于需要對外交通管理狀況信息,提供交通狀況可運用公共云的技術實現。
3、基于計算機技術的交通監控
基于計算機技術的交通監控主要是通過將射頻設備放置于道路上方以及道路兩邊等,進而獲取交通狀況的遠程圖像,通過運用計算機中的圖像處理技術,從而對交通車輛以及車輛跟蹤等進行監控。其通過計算機獲取的信息可用于交通事故的認定以及疏通路況等行為。
3.1 車輛監控
利用計算機的圖像處理系統對運動的物體進行監控是一項非常重要的課題。在智能交通系統中,可運用圖像分差法對車輛進行動態與靜態監控,其基本原理是通過視頻圖像中序列的差分法用于檢測圖像序列中的車輛的目標有無運動,該方法運算量小,容易軟件實現,實際效果較好。因此,也是實時交通監控系統的首選方法,差分圖像法有兩種:一種是當前幀與背景幀之間的差;另一種是相鄰幀之間的差。
3.2 事故檢測
在眾多交通事故中,一些事故主要是由于交通堵塞所造成的,所以對交通事故進行預警以及發現是很有必要的。在智能交通系統之中,通過攝像設備與計算機相連,運用射頻設備對運動車輛進行視頻跟蹤并且對序列圖像進行分析研究,計算出運動目標在連續幀圖像中的位移,給出運動目標速度等運動參數。當目標處于長時間靜止狀態時,利用圖像捕捉進行長時間靜止跟蹤,并進行圖像反饋,達到對事故檢測的目的。從而盡快對交通事故進行處理,避免發生其他交通事故。
4、基于計算機技術的智能交通收費
篇10
[關鍵詞] 智慧城市;智能交通;交通運行態勢
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 21. 112
[中圖分類號] TP393;U495 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194(2016)21- 0208- 03
0 引 言
當今,隨著國家住建部多批次的智慧城市試點名單的公布,我國各地均開展了智慧城市的相關建設工作。交通,作為連接城市各行業的樞紐,既是智慧城市基礎設施,也是衡量智慧城市建設效果的重要依據與參考。
傳統的城市建設過程中,交通建設常以人口規模、經濟水平、發展規劃作為依據,但如何評判建設成果,量化智慧城市中的交通運行整體態勢,明確交通整體現狀,確立城市交通的進一步發展與優化方向,是目前需要重點分析、解決的問題。
對于城市交通情況的描述,通常使用的是路況。路況計算一般根據一定標準,將城市各條道路分為擁堵、緩行、暢通等幾種狀態,對城市成體狀態缺乏統一描述,且描述方式過于籠統,是一種定性描述,不能夠對路況進行的精細化同比、環比分析。
基于智慧城市智能交通系統的交通運行態勢分析系統通過對城市智能交通系統能夠普遍采集到的車牌照、車速等實測數據進行分析,結合城市道路基本設計參數,設計實現了基于實測數據的城市交通運行態勢分析系統。該系統提供了對于城市道路交通總體服務水平指標及三個分項指標的計算功能,并提供對于總體指標及分項指標的查詢、分析功能。
6 交通運行態勢分析系統效果分析