智能交通系统

2024-04-25

智能交通系统(精选9篇)

篇1:智能交通系统

智能交通系统

智能交通系统总结

1.交通存在的问题:交通拥堵情况严峻;交通安全形势严峻;空气污染情况严

峻;能源形势严峻。

2.解决交通问题的途径:(1)、控制需求。控制汽车的购买和使用。(2)增加供给。

多修路,多建停车场。(3)加强交通管理。法规、教育、规划、交通信号控制、发展公共交通。(4)实施智能运输系统(ITS)。

3.智能运输系统(ITS)研究内容:

日本:九个领域是先进的导航系统, 自动收费系统(ETC系统),安全驾驶支援系统,交通管理最优化,道路高效管理系统,公交支援系统,车辆运营管理系统,行人诱导系统,紧急车辆支援。

美国: 7个领域是先进的交通管理系统AMTS,先进的出行者信息系统ATIS,先进的公共运输系统APTS , 商用车辆运营管理CVO,先进的车辆控制(和安全)系统AVCS, 自动公路系统AHS, 先进的乡村运输系统ARTS。

中国: 8个服务领域:交通管理与规划,电子收费,出行者信息,车辆安全和辅助驾驶,紧急事件和安全,运营管理,综合运输,自助公路。

4.实行ITS要实现的目标:

(1)消除全国的交通拥堵(2)减少汽车CO2排放量的15%,NOX排放量的30%(3)减少汽车燃料消耗量的15%(4)交通事故死亡人数减少为

现在的一半。

5.智能交通系统的优势:方便、安全、舒适、快捷。

6.定位,就是确定当前所在的位置。

对定位技术的基本要求:准确,快速。“空间定位”就是在有限空间范围内确定指定物体位置。能够确定指定物体空间位置的技术,就是定位技术。

7.我国水平原点:咸阳市泾阳县永乐镇石际寺村境内;高程原点:青岛观象山

8.目前国际上主要卫星定位系统:美国的GPS系统;俄罗斯的GLONASS系统;

欧盟的GALLILEO(伽利略)系统;中国的北斗星导航系统

9.GPS全称为Global Positioning System,即全球定位系统。

是一种定时和测距的空间交会定点的导航系统,可以全天候向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。

10.GPS坐标系统:GPS的卫星位置以地球中心地球固定坐标系(ECEF)表示,接收端以WGS-84地理坐标系表示位置。

11.GPS系统由三个独立的部分组成: 空间部分;地面支撑系统组成:主控站(1

个)、跟踪站或叫监控站(5个)和注入站(3个);用户设备部分

12.GPS的特点:全球,全天候工作;定位精度高;实时定位速度快;抗干扰性

能好、保密性强;功能多,应用广。

13.GIS是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统,该系统设计用来支持空

间数据采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。14.GIS的技术优势在于它的空间分析能力:GIS独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形处理和表达、空间模拟和空间决策支持等,可产生常规方法难以获得的重要信息,这是GIS的重要贡献。

14.GIS硬件的组成:计算机主机;数据输入设备:数字化仪、图像扫描仪、手

1智能交通系统

写笔、光笔、键盘、通讯端口等;数据存贮设备:光盘刻录机、磁带机、光盘塔、活动硬盘、磁盘阵列等;数据输出设备:笔式绘图仪、喷墨绘图仪(打印机)、激光打印机等。

15.GIS软件的组成:用户界面;GIS应用软件;GIS基本功能软件;系统库(编

程语言、数学库等);操作系统(系统调用、设备运行、网络等)

16.出行者:即将或已经参与交通的人。出行者信息系统:就是为出行者提供相

关信息的系统。

17.检测器产品:线圈检测;视频检测;微波检测;激光检测;声波检测;超声

波检测;磁力检测;红外线检测等。

18.交通智能化管理需要通过车辆检测方式采集客观、有效的道路交通信息,获

得交通流量、车速、道路占有率、车间距、车辆类型等基础数据,从而有目的地实现监测、控制、分析、决策、调度和疏导等智能化手段。

19.交通流诱导:通过提供道路交通信息、路线引导、辅助驾驶等手段,来限定、引导、组织交通运输流。目的:方便出行,缓解拥堵。

20.动态交通诱导硬件系统主要由3部分组成:(1)交通信息中心,这是动态诱

导系统的核心;(2)通信系统。负责完成车辆和交通信息中心的数据交换;(3)车载诱导单元。车载诱导设备主要由计算机、通信设备和车辆定位设备组成。

21.全球定位系统(GPS)由GPS接受机接受至少来自四颗卫星的信号,以确定车

辆的位置。

22.先进的交通信号控制系统: SCOOT 系统是一种对交通信号网进行实时协调

控制的自适应控制系统,它由英国运输研究所于1973 年开始研究开发,1975 年研制成功,1979 正式投入使用。澳大利亚新南威尔士干线道路局的西姆斯开发了SCATS控制系统,并在悉尼市开始应用

23.公路根据使用任务、功能和适应的交通量分为高速公路、一级公路、二级公

路、三级公路、四级公路五个等级。

24.高速道路根据其功能,分为联系城市间的高速公路(或叫远程高速公路)和

城市内部的快速路(或叫城市高速道路)。按其布局形式分为:平面立体交叉高速公路、路堤式高速公路、路堑式高速公路、高架高速公路和隧道高速公路。

25.世界各国高速公路的收费系统通常采用四种制式:均一式;开放式;封闭式;

混合式。

26.电子不停车收费系统(ETC),收费过程全有机器完成,操作人员不许直接介

入,只需对设备进行管理、监督及处理特别事件。过往车辆通过道口时无须停车,即能够实现自动收费。它特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下使用。

27.不停车收费系统的优势:提高了空间利用率和收费站的通行能力,有利于疏

导交通流,解决了因堵车造成的工时损失、能源消耗、环境污染等问题;减少了驾驶员携带大量现金和财务报账的手续。同时,堵塞了路桥收费漏洞,防止了舞弊现象;电子标签的使用可应用更多的收费场所;整个网络成为交通信息网,可较快掌握路桥车流随机信息,不仅有利于交通行政部门的管路,也可为新建路桥提供科学依据。公路网络形成后,实现区域的联合收费。

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篇2:智能交通系统

通过上周参观海信的智能交通系统,我的感受就是科技真的能改变我们的生活,让我们的生活变得更加舒适、安全、放心。

首先智能交通的定义是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线,为交通参与者提供多样性的服务。它是未来交通系统的发展方向,它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。ITS可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率。

21世纪将是公路交通智能化的世纪,而海信智能交通系统的目标是,在该系统中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量调整至最佳状态,借助于这个系统,管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。正好迎合了时代的潮流。智能交通系统具有以下两个特点:一是着眼于交通信息的广泛应用与服务,二是着眼于提高既有交通设施的运行效率。

我发现海信智能交通系统与一般技术系统相比,它的系统建设过程中的整体性要求更加严格。这种整体性体现在:(1)跨行业特点。智能交通系统建设涉及众多行业领域,是社会广泛参与的复杂巨型系统工程,从而造成复杂的行业间协调问题。(2)技术领域特点。智能交通系统综合了交通工程、信息工程,通信技术、控制工程、计算机技术等众多科学领域的成果,需要众多领域的技术人员共同协作。

(3)政府、企业、科研单位及高等院校共同参与,恰当的角色定位和任务分担是系统有效展开的重要前提条件。

篇3:智能交通系统

交通管理, 是一个范围很广的概念。它包括道路管理, 车辆信息, 交通环境, 轨道交通, 公共交通等多方面管理关系。交通管理者的使命是尽可能高效的根据现有交通条件为车辆及其他交通工具提供服务。信号灯管理作为智能交通管理系统效率化的一环, 追求的是车辆驶过路口时间的缩短和交通信号配置更加合理化。同时追求有效控制信号必将对路口管理方式的选择产生较大的影响。通过调研天津市各关键交通路口、路段的交通流量, 红绿灯指挥、道路设置等状况, 建立合理的数学模型, 使模型具有合理分配信号灯变化时间, 以及推测下一时段车辆通过路口的情况的功能, 实现智能管理。从成本上来看, 它远远优于其他的解决方案。所以, 合理的控制信号灯可以大大改善道路拥堵状况。

2 通过流量控制信号灯的基本理论和环节

2.1 信号灯管理的定义

信号灯管理系统是由汽车、道路基础设施运输基础设施、信息和人组成的一个共同完成交通管理的综合服务系统。这个系统由各种不同系统的形态所组成, 它包括自然与人造、实体与概念、静态和动态及控制和行为等系统, 这个系统中渗透着上述系统的各种形态。信号灯管理系统是实现道路交通管理系统最优化, 并获取最佳经济效益、社会效益和生态效益的组织管理方法。

2.2 通过流量合理管理信号灯的意义

过去, 由于我国交通行业智能化程度低, 所以要集中采集交通信号并加以处理是难以实现的, 尽管有不少部分地区应用了一些交通信息广播电台, 它不断通过广播告诉司机哪些路段堵车, 哪些路段通畅。这种靠广播加上司机对整个城市的熟悉情况共同组成的系统也就是智能交通的雏形。由于技术手段相对落后, 不能达到高效率、低成本以及柔性化的要求, 以上手段随着日益增长交通的需求已经不能满足当前的要求, 因此, 选择合理的信号灯管理方案具有十分重大的意义。建立现代化的智能交通管理系统, 不仅要解决观念等方面的问题, 更要做好信息采集和应用工作。交通信号灯管理的灵魂是方案选择, 因此, 对它的研究有重要的理论和实际意义。

3 通过流量管理信号灯的基本环节

3.1 信号采集

信号采集是信号灯管理过程中的基础环节。严格说来, 信号采集应叫做交通流量采集, 在不同的技术支持下, 信号采集的来源不同, 这里有的是用电子车牌技术来采集需要的流量信号。这里的车流量信号采集是在车辆未进入路口时采集的, 也就是车行驶在相应道路上时采集的流量信号和车辆信息信号。

3.2 信号传递

信号传递是指将道路上采集的车流量信息通过一定的硬件设备, 将信号传送至相应的计算机系统, 为以后的工作提供相应的数据, 当然, 数据传输的起点是相对固定的, 但数据传输的终端可以根据当地的实际情况, 确定为不同的计算机组织系统, 因此, 以后的工作既可以实现独立的路口的处理, 也可以实现多路口的协同处理。

3.3 信号存储

信号存储这一部分涉及到数据库中相应表的处理, 采集来的信号将被存入相应的表中, 以便用于不同的处理方式, 为此, 每一个路口都有自己独立的数据存储空间。

3.4 信号处理

信号处理是整个信号控制最为关键的一步, 它需要事先为系统建立合适的数学模型和相应的组织结构和算法。目前世界上有多种多样的处理方法。车辆信号流按照其控制的范围, 分为若干的层次, 在不同的层次上, 控制目标、实现方法和手段都有差异。信号控制的层次主要分为:孤立路口控制、主干道控制、区域控制。常见的控制方法主要有:离线优化方法, 在线的方案选择, 在线的方案生成。在几十年的交通控制实践中, 这些方法都有应用, 每种方法都各有其优点和不足之处。

4 流量问题的数学模型

流量控制问题的数学模型及其解决方法:

在信号灯管理过程中, 必将考虑到各个道路上的交通流量问题。因此考虑如何控制车流量就是考虑如何对信号灯分配合理的相位。在以下两个模型中, 对于交叉口的基础设施设置都是以只考虑汽车的情况, 对于行人和自行车的情况没有进行考虑。交叉口全部设置为十字交叉口, 共设置了四个相位, 如下图所示:

信号周期不能太短, 要有一个下限值。但也不能太长, 周期越长通行能力就越大, 但随着信号周期长度的增加, 路口延误时间也增加, 因此信号周期长度又一个上限值。

根据Webster公式:

其中, C0表示信号周期, 单位为s;

L表示总损失时间, 单位为s;

这里的L=∑D0+∑I;

D0表示车辆启动的延误时间, 根据现场观测, 一般取2S;

I表示绿灯间隔时间, 根据现场观测, 一般取2S;

因此四个相位的总时间损失为4*2+4*2=16秒, 即L=16秒。

这里的yi代表第i相信号临界车道的交通流量比, 所谓临界车道是指每一信号相位上, 交通流量比最大的那条车道, 即yi=max (实际的进口道交通流量S/进口道交通能力Q) 。

其中, 实际的进口道交通流量S, 由路口的检测系统自动测量实际的流量数。

进口道交通能力Q, 则是依据以下的分析得出的:

结合我国的情况, 汽车驾驶员“根据时速确定前后两车间距, 一般以时速公里数为间距米数……在晴雨天都比较适用”的原则, 若以v (km/h) 计车速, 一般车身长度以5m计, 则有如下关系式Q= (1000V) / (V+5) (4)

其中Q为每车道每小时的通行车辆数, 即进口道交通能力。

由d Q/dv=8000/ (v+8) 2>0 (对3式求导) , 说明车流的通过量确实是随车速的增大而增多的, 但按 (3) 式, 混合车辆数又以每小时通过1000辆为其极限值。

根据我国的车速、车况, 每车道混合车型流量每小时以900~1000辆为宜, 同时交叉口的理想通行能力只有路段通行能力的50%, 实际上只有路段通行能力的30~45%。

因而, 可以得到交叉口最大通行能力的一般计算公式: (对于每一进口道来说)

因此, 根据Webster公式:

我们已经得到了式 (1) 中的L, 又通过检测器得到Y, 因此可以对C0 (信号周期) 进行求解, 则式 (1) 可以变为:

Y=∑yi (i=1、2、3、4 (即分别对当前四个相位的流量求流通比)

在得到最佳周期以后, 按各相位车道的交通流量比进行比例分配, 第i相信号相位的绿灯间gi为:

从而得到各个相位的通行时间。

在由各个进道口所得到的实际流量分别求出, 四个相位中, 八组车道组中 (车道组11、12、21、22、31、32、41、42) 相对应同一相位中两个车道组的差值, 并由小到大排列, 取其最小差值得相位, 作为首先开通的相位, 并从小到大依次开通。

上述对模型的求解方法可归纳为: (1) 获得各个进入口道路上车流量Si (i=1、2、3、4) 和每车道每小时的通行车辆数Q。 (2) 求各出各个入口道路上的交通流量比yi (i=1、2、3、4) , 将它们相加, 得到总的流量比Y。 (3) 通过测量得到总的损失时间L。 (4) 根据Webster公式:C0= (1.5L+5) / (1-Y) , 得到最佳周期时间。 (5) 根据公式:gi=yi* (C0-L) /Y, 算出各个相位的绿灯时间。 (6) 根据车道组实际流量的差值, 依次得到开通相位的顺序。

参考文献

[1]徐中明, 贺岩松.国外智能交通系统研究动向[J].汽车工业研究, 2000 (1) :62~67.

[2]李灵犀, 高海军, 王飞跃.两相邻利口交通信号的协调控制[J].自动化学报, 2003.

篇4:浅谈智能交通系统的构建

关键词:物联网云计算智能交通

目前,我国部分城市的智能交通平台基础已初步形成,但如何采集并整合、利用交通信息,并最终提供有效服务的问题仍普遍存在。因此智能交通系统的智能水平取决于交通信息采集数量、处理质量和应用水平与方式。近年来随着高速信息网络的建设、计算机信息处理能力的增强和互联网、云计算技术的逐步成熟与发展,高效采集、运算交通信息,从而有效优化通行路径,成为解决智能交通系统问题的金钥匙。

1.相关概念界定

云计算(cloud computing)比较普遍的定义为:云计算是分布式处理、并行处理和网络的发展,或者说是这些计算科学概念的商业实现。云计算是一种快速发展的新式计算形态,这种计算模式将具备计算能力的硬件串联起来形成功能强大的资源池,使信息采集、处理和应用形成“富互联网应用”(rich internet application,RIA)使用者能够按需获取计算力、存储空间和信息服务。

物联网(The Internet of things)是指通过各种信息传感设备,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。随着传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术的快速发展,物联网覆盖面也极速扩大,成为当前获取各类数据和信息最有效的途径之一。

2. 我国智能交通系统现状

智能交通系统(Intelligent Transportation System)是一种高效率的交通管理和控制,它将先进的信息技术、电子传感技术、计算机技术及控制技术等有效地集成运用,建立起实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。智能交通系统是以信息收集、处理、发布等为主线,为交通参与者提供更全面、更细致的服务。

近年来,我国智能交通呈现高速增长。据统计,2012年来我国智能交通交通系统市场规模达到159.9亿元,同比增长21.7%。但是,我国的智能交通发展水平仍与国外智能化和动态化的交通系统有较大差距。智能交通在欧美日等发达国家已得到广泛应用。其在美国的应用率达到80%以上,在日本和欧洲发达国家的市场规模、经济效益等也均远高于我国。

3.智能交通信息的特点

智能交通系统一方面将广泛应用交通信息并提供服务,另一方面将提高既有交通设施的运行效率。因此,智能交通系统的建立离不开信息的高效率采集和处理。

(1)数据量庞大:随着我国城市化进程的加快和社会经济的快速发展,各类机动车保有量急剧增多,特别是在交通高峰期,需要采集、处理海量数据。因此只有多维、立体式的综合检测网络才能有效全面检测。

(2)数据变化大:经济形式以及交通方式的多元化,在一定程度上导致我国道路交通情况复杂,交通数据在不同时间段、在不同地域均有较大差异。因此,需要根据实时、实地的现状进行数据采集、处理。

(3)采集难度大:智能交通系统高效运行的基础是交通信息资源的整合与分享,是建立在详细、精确、及时的信息采集系统之上的,而我国复杂化、大型化、差异化的交通网络使信息采集难度增大。

(4)处理难度大:一方面在于数据量的庞大和交通数据的不稳定性,另一方面交通参与者对智能交通服务的时效性、准确性、稳定性以及全面性均有很高要求,而且需要根据不同主体的不同需求,提供个性化的服务。

4. 交通信息处理模式

4.1 对内的私有云模式

交通信息数据量大、数据波动大的特点为智能交通系统的数据处理带来困难,为了提高数据中心硬件使用率,为各子版块提供比较稳定、精确的数据采集、储存、处理、交换、分析等服务,对智能交通数据中心采用私有云模式进行构建。

4.2 对外的公共云模式

在智能交通系统中,有一大部分信息为互动信息系统。通过各类终端,采集并整合采集车辆、路况和位置信息,形成统一的交通信息来源。继而根据公众出行需求,进行运算、分析并提供个性化的实时交通服务信息。与此同时,该系统亦为政府和企业提供相关服务接口,增加公众、企业、政府之间的互动方式,一方面为政府决策提供数据支持,另一方面可以提供更优质、更准确、更及时的服务信息。

5. 结语

物联网和云计算在智能交通控制领域的应用,将全面推动智能交通系统的发展,通过全新的管控和服务模式,实现从物理层到信息层的互动。智能交通系统的构建,将为交通信息的采集和分析提供平台支持,促进交通管控模式的转变,对降低能耗、减少环境污染、提升城市形象有积极作用,具有巨大的社会和经济效益。

参考文献:

[1]胡晓榕.云计算及其关键技术研究[J].科技信息,2012.14:242-243.

[2]郑牡丹.云计算理论初探[J].硅谷,2011,12:12-13.

[3]李野,王晶波,董利波.物联网在智能交通中的应用研究.移动通信,2010(15):30-34.

[4]郑建湖,王明华.动态交通信息采集技术比较分析.交通标准化,2009(194):42-47.

[5]王笑京,齐彤岩,蔡华.智能交通系统体系框架原理与应用[M].北京:中国铁道出版社,2004.

篇5:德国智能交通系统发展

从具体目标来看,技术竞赛聚焦于“智能汽车”、“智能电网”、“智能交通”三大板块。

1、智能汽车(开发基于新信息通信技术的智能汽车)

电力、电子和软件等信息通信技术对于提升德国汽车工业的国际竞争力至关重要。现代客车中的信息通信产品在汽车制造价值链中占到30-40%,是汽车改革的推动力。车辆工程中90%的革新是通过信息通信系统完成的。在今天,ABS、电子燃油喷射、电除尘器、自适应巡航控制、停车助手、紧急制动辅助系统等汽车基本功能都是由信息通信技术完成的。作为现代新型汽车的“神经系统”,信息通信技术对汽车起到了整合和优化的作用。

对未来的电动汽车来说,新的信息通信技术必不可少,原因主要体现在以下几个方面:*减轻车重和增加续驶里程

当前,汽车的安全性能大部分是依靠被动的安全措施(如安全气囊、溃缩区)来实现的,而不是依靠信息通信技术。主动性的、前瞻性的、智能的安全措施(如紧急制动辅助系统、自动间距)通过预防意外事故,能够更好的取代被动性保护措施,并且能够减轻电动汽车的重量,增加车辆的续驶里程。

*降低成本与复杂程度

通过设置几个集中或分散的联网型计算设备,减少车辆中分散的专用控制装置的数量。这些设备通过与智能执行器和传感器之间的通信接口实现联网。借助简便、灵活的信息通信系统,整个过程变得简单易控。

*实现汽车的新功能,增强适应性

电动汽车的电池成本较高,在与传统汽车进行抗衡时必须能够体现它的增值之处,而其增值点主要体现在改善舒适度和安全性、提供全新的娱乐功能等方面。所以,要重点加强软件的模块化。

总之,“智能汽车”的研发目标是为“智能”汽车开发、试验更简单的信息通信系统,使之与电动汽车的新型驱动系统实现一致。

2、智能电网(实现电动汽车与能源供应系统的智能联网)

将来,智能汽车必须实现与能源网络之间的密切互动,以提高电网稳定性,充分利用可再生能源的潜力。该技术竞赛的目标之一就是合理调控电动汽车的充电,避免分支电网出现电力负荷。另外,借助智能调控系统,电动汽车将来可以用作备用电源和移动存储器,在用电较少的时段进行充电,在用电高峰时将电力反哺到电网,起到削峰填谷的作用。

“智能电网”研发行动的目标是,通过发展基于ICT的能源设施与电动汽车,实现可再生能源发电的分散性与电动汽车(用作移动电能存储器)的集成性之间的互补。

3、智能交通(发展智能交通设施,提高效率、行驶里程和安全性)

电动汽车与未来的交通设施也存在紧密联系。电动汽车与传统车辆相比,虽然有节省能源方面的优势,但在续驶里程、充电循环次数、充电时间长短等方面存在劣势。所以,在电动汽车续驶里程有限的情况下,需要发展新型的交通模式。另外,未来的电动汽车将比传统内燃机汽车具备更为先进的远程信息处理技术和导航技术,以优化行驶路径,促进交通参与者之间的联系与交流。这样,交通拥堵的情况减少,交通安全情况好转,整个交通状况得到改善。总之,“智能交通”将重点实现基础设施、交通管理、汽车以及汽车行驶过程的智能连接。利用基于ICT的导航功能,可以使电动汽车与交通基础设施实现完全融合。

篇6:城市智能交通系统的论文

摘要:先进的交通信息系统(ATIS)是智能交通系统的重要组成部分。本文的研究内容是ATIS在我国的结构方案。该文首先分析了交通信息系统在我国的发展情况,阐述了城市交通信息系统的重要性。在总结了国外近年来有关交通信息系统的开发和研究成果后,结合我国在行政管理方面的实际情况,提出了城市交通信息系统的结构方案:一个核心即交通信息中心,交通管理、电子收费、交通诱导、交通信息服务、地理信息、紧急救援、营运车辆管理、车辆安全辅助驾驶八个子系统以及道路交通管理和车辆管理两个数据库,阐述了各子系统的功能。最后,预测了交通信息系统在我国实施后将产生的积极影响。

关键词:智能交通系统城市交通信息系统结构方案

1.国外交通信息系统研究现状

许多发达国家近年来投入了大量的人力、物力和财力对先进的交通信息系统进行研究、试验和开发。下面就x洲、x国及日本等一些国家有代表性的ATIS作一简要介绍。

1.1x洲的代表性系统

x洲的代表性系统有:SOCRATES、EUROSCOUT、Trafficmaster。

SOCRATES是一种有效发挥传统的蜂窝无线电话的基础设施(地面站)的作用,使交通指挥中心与行驶中车辆进行双向通信的系统,它的下行线路可通过“广播方式”向行驶在各种地面站的网络内的装有SOCRATES车载装置的车辆提供道路交通状况的详细数字信息。上行线路利用多频存取协议经过基地台向交通指挥中心发送信息。

EUROSCOUT是以红外线信标为媒体的动态路线引导系统。车辆和信标间的红外线通信是双向进行的,汽车就变为一个探头,将旅行时间、排队等候时间及OD信息等交通信息数据传输给中央引导计算机。

Trafficmaster是以伦敦为中心的广范围高速公路使用的系统,采用传呼机网络提供交通信息。收集高速公路交通状况数据的传感器向前后方向发出2条红外线光束,并根据各光速在车上的反射波时间差检测车辆的速度。

1.2x国的代表性系统

x国的代表性系统有:TRAVTEK、ADVANCE、FASTTRAC。

TRAVTEK以实时路线引导和服务信息系统实用化为目的,由交通管理中心、信息与服务中心、装有导航装置的车辆组成。交通管理中心进行道路交通信息的收集、管理及提供,同时还进行系统运行所必需的信息管理和提供;信息服务中心收集观光设施、旅馆、饭店等为对象的各种服务信息;车载导航装置由车辆位置测定、路线选择及接口3种功能构成,可显示交通堵塞地段、事故及施工等信息的奥兰多地区的地图、按驾驶员需要进行的路线引导及提供服务的文字信息等。

ADVANCE通过电波的双向通信直接将车载导航装置和交通管制中心连通,导航装置由接触式屏幕、显示器及导航计算机构成。一输入最终目的地便可利用最新交通信息计算最佳路线。路线引导是采用声音合成及用显示器上的符号指示的形式。

FASTTRAC是把先进交通管理系统(ATMS)和先进交通信息系统(ATIS)技术组合在一起的ITS项目,它计划进行使实验车辆与信息控制方式统一的试验,亦即根据车辆测量的等候时间等使信号控制和绿色信号实现最佳化。

1.3日本的代表性系统

日本的代表性系统有VICS和ATIS。

VICS中心通过日本道路交通通信中心汇总交通管理者和道路管理者双方的交通信息。由VICS提供的信息有:交通堵塞信息、所需时间信息、交通障碍信息、交通管制信息和停车场信息5种。

ATIS是先进的交通信息服务系统,它的通信媒体是电话线路(无线、有线)。交通信息利用者通过车上装载的导航装置或自己家及办公室的微机,可按需要接收多媒体的地图信息和文字信息。

2.交通信息系统结构方案

信息系统的本质是通过高新技术的有效应用,使得对各种决策(包括交通战略决策、交通管理决策、交通方式及交通路线选择决策等)起到支持作用的信息和知识在系统中有效流通,提高决策的科学性,引导合理的交通行为,达到最大限度地发挥已有交通设施潜力的目的。

为了实现智能化控制交通的要求,收集相关的实时可靠的交通信息是交通信息系统的前提和基础,然后根据不同交通管理与控制的目的和要求,进一步分析、传递、提供信息。信息流程见图1。

出行者所关注的信息大致包括3个方面:对“出发前”移动计划有效的信息、对“驾驶中”在道路上移动过程中有益的信息以及对“换乘”火车、客车、民航或轮船等提供乘车方便的信息。

依据出行者的信息需求以及交通管理者和物流业者在经营管理方面的需求,结合我国在行政管理方面的实际情况,确定了交通信息系统结构。

城市交通信息系统包括一个中心即交通信息中心,交通管理、电子收费、交通诱导、交通信息服务、地理信息、紧急救援、营运车辆管理、车辆安全辅助驾驶八个子系统以及道路交通管理和车辆管理两个数据库。交通信息系统各子系统功能结构见图3。

交通管理子系统主要由交通指挥中心提供通过采集的路段、交叉口、高架交通以及城市出入口的基础数据组织而成的信息。营运车辆管理子系统包括公交和物流管理,公交管理涵盖出租车和公交车辆的管理,物流管理包含货运和租赁车管理。紧急救援子系统包括一般性的事故报警以及特殊情况的灾害救助。诱导系统含有路径诱导和停车诱导。部分子系统采集的信息将提供给整个系统共享,通过提供历史数据和实时可供预测的信息,用以支持出行决策的制定,系统实时地通过网络查询对公众发布交通信息,向各种媒体发布诱导信息。

系统的结构为分布与集中相结合,各子系统分布相对平等,交通信息中心拥有信息整合的共用信息平台。各子系统完成数据采集、局部运行管理、共享信息整合等项任务。

城市交通信息系统的建设可分阶段进行,条件相对成熟的部门可优先发展,建成示范工程,推动其它部门发展。同时,交通信息系统的实用化进程需要各子系统所涉及的各个部门之间通力合作,实现系统的优化建设与运行。系统设计不但要重视系统核心的研究开发,而且要重视与各子系统之间的相互衔接关系,资源共享是交通信息系统的命脉。人类的生活离不开交通,在以人为本的交通规划、管理与设计中,综合运用现代信息与通讯技术等手段提高交通运输的效率是必由之路。交通信息系统在确定了基本结构之后,需要通过进一步的系统设计后,加以实施。

3.交通信息系统的主要媒体和特点

城市交通信息系统中可传递信息的媒体主要特点见表1。

表1交通信息系统利用的主要媒体和特点

4.结论

城市交通信息系统必将在今后真正的高度信息通信社会中占有一席之地,交通信息系统也必将在实现高效舒适的交通社会中发挥重要作用。城市交通信息系统未来的实施,必将在居民出行、事故和灾害救援以及货物流通等方面带来更大的便利,同时,在交通管理方面更加有的放矢、标本兼治,在减少交通出行、降低交通量、减少阻塞、减轻污染、提高服务水平等增加社会和经济效益方面也将起到巨大的作用。

参考文献:

1.黄卫,陈里德.智能运输系统(ITS)概论.北京:人民交通出版社,1999

2.[日]社团法人交通工学研究会.智能交通系统.北京:人民交通出版社,2000

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4.ITS通讯.交通信息服务系统.北京:清华大学交通研究所,2000

篇7:解析:中国城市智能交通系统现状

智能交通已完全渗透到我们的生活中,据博孜智能一卡通网业务总监李总介绍,其是物联网最高的价值之一。08年中国公路智能交通市场规模超过220亿,此后5年仍将以25%的年增长率高速增长。2011年一季度,我国智能交通项目数量825个,市场规模76亿元。其中城市智能交通市场项目数量621个,市场规模23.5亿元,同比增长32.8%,高出2010年平均增长率一倍。

以区域发展情况看,北京、上海、广州等经济发达城市的智能交通建设已经初具规模,而中西部地区主要还集中在高速公路收费系统,城市内部的智能交通系统有待于继续建设和完善。

篇8:智能交通系统

关键词:智慧城市,智能交通,交通运行态势

0引言

当今,随着国家住建部多批次的智慧城市试点名单的公布,我国各地均开展了智慧城市的相关建设工作。交通,作为连接城市各行业的枢纽,既是智慧城市基础设施,也是衡量智慧城市建设效果的重要依据与参考。

传统的城市建设过程中,交通建设常以人口规模、经济水平、发展规划作为依据,但如何评判建设成果,量化智慧城市中的交通运行整体态势,明确交通整体现状,确立城市交通的进一步发展与优化方向,是目前需要重点分析、解决的问题。

对于城市交通情况的描述,通常使用的是路况。路况计算一般根据一定标准,将城市各条道路分为拥堵、缓行、畅通等几种状态,对城市成体状态缺乏统一描述,且描述方式过于笼统,是一种定性描述,不能够对路况进行的精细化同比、环比分析。

基于智慧城市智能交通系统的交通运行态势分析系统通过对城市智能交通系统能够普遍采集到的车牌照、车速等实测数据进行分析,结合城市道路基本设计参数,设计实现了基于实测数据的城市交通运行态势分析系统。该系统提供了对于城市道路交通总体服务水平指标及三个分项指标的计算功能,并提供对于总体指标及分项指标的查询、分析功能。

1 系统总体设计

交通运行态势分析系统主要设计思路:根据智能交通系统所采集的交通流的平均速度、流量、密度和道路饱和率来等评价指标计算出当前城市总体的交通服务水平,从而能够从总体上,对城市道路当前状态进行量化描述。通过分析及参考国内相关交通设计标准,对交通总体情况的分析主要需要包括以下三个方面:路面车辆饱和度情况、道路拥堵情况、交通通行行程延迟情况。不同于一般的交通指标体系,为了便于交通相关行业管理者及智慧城市管理者能够清晰了解目前交通现状,本体系不再使用系数本身作为最终输出数据,而是使用0-100的评分指数作为最终输出。该评分指数同时适用于总体指标及三个分项指标。

2“通行容量饱和度指数”分项算法设计

通行容量饱和度指数用于描述单条道路通行情况,该项指标与道路实时交通量及该道路的设计通行能力相关。

通过智能交通系统,可以采集以下几类数据:智能交通系统各基站过车量数据、基站对信息、道路车道信息、道路等级数据。通过基站对信息,建立基站间关系,从而进一步计算除单条道路过程量。在此数据基础上,考虑到道路数据受红绿灯、路面本身车辆等因素影响,为更全面表达道路通行能力,在计算通行容量饱和度指数时,以5分钟为单元计算过车流量,选取过去一小时中最大的5分钟流量作为该条道路的车流量代表值,从而推算出该条道路过去一小时可能通行的最大车流量。

具体算法如下:

(1)计算单条道路实时交通量=Max(单条道路过去5分钟流量)×12。

上式中,道路基本通行能力=路段每条车道的通行能力×车道数。由于智能交通系统所覆盖区域,道路等级较少,为简化计算,我们仅对快速路及一般道路进行区分。路段每条车道的通行能力如表1、表2所示。

(3)查表3得到单条道路实时通行容量饱和度指数。单条道路实时通行容量饱和度与通行容量饱和度指数对照表对照得出。

(5)各等级道路的总体饱和度指数根据道路饱和度与饱和度指数对应表确定。

上式中,n为道路等级数,道路权重=各级道路总长度/全市(或区县)道路总长。

3“城市道路拥堵指数”分项算法设计

城市道路拥堵指数用于描述城市各道路的整体拥堵状态,对于每条道路而言,通过对过车量、车速等数据的综合统计判定,可获得当前道路的拥堵状态,也可对接百度、高德等公共数据源,获得各道路拥堵状态。拥堵状态一般分为拥堵、缓行、畅通三种状态。

可以通过对城市各条道路拥堵情况的统计,得出城市道路拥堵指数,具体计算方法如下,

(1)统计、计算各等级道路的总体拥堵占比,具体算法如下:

各等级整体拥堵占比=该等级拥堵路段数/该等级路段总数。

(2)统计各等级道路拥堵占比,计算各等级道路拥堵指数,具体算法如下:

各等级道路指数=(1-各等级道路拥堵占比)×100。

上式中,n为道路等级数,道路权重=各级道路总长度/全市(或区县)道路总长。

4“道路行程时间延迟指数”分项算法设计

道路行程时间延迟指数主要用于描述城市的各条道路平均通行速度是否能够达到设计时速,并汇总全是各条道路的整体情况,给出计算结果。具体计算过程中,以最近5分钟内的道路平均车速作为道路实际情况描述。道路行程时间延迟指数具体计算方法如下:

(3)各等级道路的行程时间延迟指数计算方式见表4。

5“城市道路总体服务水平”指数算法设计

综合通行容量饱和度指数、城市道路拥堵指数、道路行程时间延迟指数三个分项指标,可通过下式计算出城市道路总体服务水平总体指数

上式中,二级指标权重为可配置,默认配置为1/3∶1/3∶1/3,其配置可依据各城市实际情况进行适当调整。

6 交通运行态势分析系统效果分析

本文介绍的交通运行态势分析系统,其主要功能是用于对城市的道路通行情况进行量化计算及客观分析评价,该评价结果为0-100的量化数值。在对各条道路三个分项指标数据及总体指标数据计算基础上,可以按照需求对指定区域进行指标计算,从而明确总体上及所需颗粒度区域上的交通运行态势。

下面以某大型城市系统实测数据为例进行介绍。××市在20××年2月19日出现了突发性的较大强度降雪,图1为当日道路总体服务水平的计算结果。图中绿色曲线为过去30天道路服务水平平均值,黄色曲线为当日实际值。通过观察道路总体服务水平指数、道路拥堵指数、行程时间延误指数,我们可以得到如下结论:该市当日的大雪对交通的影响在12点前基本结束。由此我们可以知道通过一个上午的扫雪工作,该市基本解决了路面积雪问题。

篇9:高雄市智能交通系统建设一瞥

随着社会经济的高速发展和城市化进程的加快,导致城市交通问题日益突出,车辆饱和、道路拥堵、环境污染、能源短缺等问题成为世界各国面临的难题。在此背景下,智能交通系统成为破解这一难题的首选。目前,智能交通系统已成为继航空航天、军事领域之后,高新技术应用最集中的领域,其应用最广泛的地区首推日本、美国和欧洲的一些发达国家。

智能交通系统是指有机整合先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术,通过有效运用于交通运输管理体系,实现提高交通效率、保障交通安全、改善交通环境、优化能源利用。可以说,发展智能交通系统是解决交通拥堵一系列问题的创新手段。

本文通过介绍中国台湾高雄市在构建“海、陆、空”三种交通方式的基础上,创新“立体化”交通模式,以智能交通系统为基础,紧密依托7个子系统,发展兼具交通资讯汇总发布、交通管理系统多功能组合的大平台,多维强化交通管理和应变能力,使城市交通更为顺畅、更加高效的经验,或可为内地发展特色的智能交通系统提供参考。

二、高雄市交通概况

高雄市是著名的港口城市,台湾地区南部最重要的交通中心,也是东南亚地区重要的交通枢纽之一。高雄市对内交通网络完善,对外交通方式多元,“海、陆、空”三大运输方式构成了整体完善有序的交通网。

海运称霸台湾地区

高雄港是台湾地区最大的深水港,毗邻市区,水域面积1276公顷,进出港航道全长18公里,可供15万吨级海轮进出港和停泊。为促进港区与市区土地发展利用,高雄市政府直接管辖高雄港,实现“港市合一”。

空运航线广域

高雄国际机场是台湾的第二大国际机场,台湾南部地理位置最重要、规模最大、设备最全、运量最大的综合机场,也是飞往桃园国际机场、香港国际机场、澳门国际机场航班的转降机场。目前,高雄国际机场已开通直飞东南亚和东北亚的航班。随着两岸直航的开放,自2008年12月起,高雄国际机场陆续开通了飞往杭州、深圳、上海等内地城市的两岸航线。

陆运高度发达

公交部分:高雄市拥有营运线路163条,包括市区线、市郊线、地铁接驳线、公路客运。为打造“30分钟生活圈”,政府部门规划设置了高雄车站、高铁左营站、旗山、冈山、凤山、小港共6个转运中心。

地铁(捷运)部分:高雄市是台湾第二个开建地铁的城市。地铁红线与橘线于2008年正式通车,两线交汇于美丽岛站,目前已覆盖38区中的14区。

自行车部分:高雄市被美国有线电视新闻网评为“亚洲最友善单车城市”。政府部门为节能减碳及纾解交通堵塞,划设了26条自行车道,总长超过500公里,并在多个路口设置了自行车桥。2009年,高雄市环境保护局建成了台湾地区首个都会网络型公共自行车租赁系统。

铁路部分:以客运为主的台铁纵贯线、屏东线和以货运为主的台铁临港线,在市区总共设有12座车站。高铁左营站、台铁新左营站、地铁红线为三线并站,形成了核心的交通枢纽。

高速公路部分:高雄市现有“国道”3条,路线略呈双十字型,在市区设有18座交流道或端点;现有省道15条,除台88线为东西向快速公路外,其余为一般平面道路。

三、智能交通系统分析

(一)高速发展 成效显著

智能交通在台湾地区的发展始于20世纪90年代,进入21世纪后开始快速发展(见表)。

为解决都会区的交通拥堵,提升交通安全与效率,减少环境破坏,目前,台湾地区正积极推进多卡电子票证系统计划、电子收费系统计划、交通信息分享计划。

高雄市自2003年起推动智能交通系统计划,目前已积累了丰富的经验。2011年,高雄市凭借在智能交通领域的突出表现,成为“智能型运输系统亚太论坛暨交通科技展”的主办城市,展示了包括爱河太阳能游艇、智能交通运输系统、都会区大众地铁系统和公交车动态信息系统等在内的智能交通系统的建设成果。

(二)多方参与 体系完备

高雄市政府部门坚持从服务公众的理念出发,通过征求公众对交通出行的需求,总结出以下几点:安全、高效、有序、可控;无缝链接、零距离换乘;智能规划出行、省时省钱;智能化服务、更高的出行与驾乘体验;公共出行信息一体化方便公众获取;服务内容多样化,满足公众出行需求;人性化与个性化服务。

高雄市将一般公众定义为智能交通系统的“受益方”,持续强化智能交通的服务特性,其智能交通产业链的构成是:首先,由政府部门把握城市信息化的整体需求,协同各部门运作,直接面向公众;其次,由运营企业提供基础通信、宽带网络服务,以无缝链接采集到的数据为参考依据,承担项目投资、承建和维护;再次,由方案提供企业提供完整的行业应用解决方案、政府行业咨询和规划能力、项目建设方案及技术支持;第四,由业务提供企业提供行业化、本地化信息和定制化服务;最后,传递给公众的是提升生活服务形象,提高企业办公效率,改善公众生活质量。

(三)系统多元 应用广泛

高雄市智能交通系统以自动化交通控制系统为基础,由车辆侦测器信息系统、车牌自动辨识系统、路况监视系统、停车引导信息系统、信息可变标志、交通现况标志板、信号控制器等7个子系统组成,发展兼具交通资讯汇总发布与交通管理系统功能,即时搜集道路状况。同时,通过交通控制策略的执行,强化城市交通管理与应变能力,使交通更为顺畅高效。

1.智能交通管理系统

事件自动侦测系统:利用路况监视系统,自主侦测车辆停泊、行人、散落物、逆向及交通堵塞,通过即时通知交控人员,提升事件发现效率及缩短事件反应处理时长。事件影像可截取存档,有助于厘清肇事责任,警示管理单位事后检讨改进。

2.路口信号维护掌控

高雄市区的2430多处路口与交控中心实现了对接,可即时下载时制计划进行信号控制,利用动态地图及时掌控路口细化连锁与异常情况。

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3.停车导引信息系统

在路口设置停车导引牌,显示一个或多个停车场导引资讯并显示剩余车位。设置于主要道路决策点前,导引司机很快找到车位,减少占道和找寻车位时间。

4.适应性信号

利用装设在路口的车辆侦测器资料,通过影像侦测器侦测车队等候线长度,弹性调整路口号志秒数与周期,有效疏导车流,减少高峰时段平均等候车辆数。

(四)智能大众运输系统

1.公交车动态信息系统

通过GPS卫星定位,公交车路线全面实现智能化运营。乘客通过高雄市公交车动态信息网、智能手机APP“k-bus高雄公交车”,可以预先查询公交车所在的即时位置,预估到站时间,减少候车时间。同时,设置LED智能直立灯箱式站牌、圆筒型LED智能站牌、地铁出口LED显示器及候车亭LED公交车动态显示器,方便乘客掌握公交车的进站信息。

2.公交车优先信号

为培养环状轻轨运量,2009年5月,高雄市启动了环状168干线公交车,无缝链接地铁与公交。整体通讯架构为通过公交车上的感测元件,将公交车所在的位置传至交控中心服务器,再经交控中心判断分析,将触发条件经移动网络传送至现场信号控制器执行。执行策略包括延长绿灯和缩短红灯时间,不改变时制,减少公交车等候信号时间,提升运行效率,实现了“公交车地铁化”。

(五)智能出行信息系统

1.即时交通信息网

随着互联网的普及,建置交通信息网站为公众出行提供交通信息是发展智能出行信息系统的关键。“即时交通信息网”整合了供公众查询交通信息,包括重点路段的行车速率、即时车流量、路口CCTV即时影像画面、资讯可变信号讯息、即时事件(信号故障)等资料,以及重要地点的旅行时间信息、信号维修进度及公有停车场即时剩余停车格位数等。

2.智能运输走廊

受市区面积所限,高雄市创新提出了“智能运输走廊”的概念,特点是重在连接市区与郊区各大重要工业区及观光区。通过智能运输走廊,结合高快速公路与都会区平面道路资讯,主干道与次干道智能运输系统,公众往来“走廊”可即时了解前方路况并选择合适路径。

四、高雄市智能交通系统对内地的启示

面对“数据为王”大数据时代的挑战,结合智慧城市建设,创新智能交通系统,为公众提供更为便捷、高效、绿色、安全的出行环境,是智能交通发展的终极目标。结合高雄市创新智能交通系统模式的成功经验,建议内地城市从以下四个方面,推进智能交通系统的建设和发展。

(一)推动产业链形成

结合大中城市的交通背景,加快推动智能交通系统建设。通过强化产学研联动,充分发挥科研院所、大专院校和创新企业的研发力量,由政府专门机构负责建立交通数据采集、更新、共享和发布的相关制度,通过价值链关联包括运营企业在内的交通运输相关各方。明确参与各方的责任和义务,三方合力,逐步形成智能交通信息市场,尽快形成智能交通产业链。

(二)设定标准化规范

因各部门制定的标准不一、互不兼容,导致数据处理效率低下,不利于智能交通体系的发展,为此有必要设定智能交通系统的统一接口规范、数据标准规范;在全国各城市通行统一的标准化规范,为跨部门、跨区域的数据共享提供技术支撑;未来还应持续整合与交通相关的各类数据库,建立综合性、立体化交通数据体系,搭建交通数据资源共享的大平台。

(三)实现大数据共享

推动交通大数据在城市交通相关部门之间的共享,打破“信息孤岛”现象是实现交通大数据分析的基础。通过交通数据资源共享平台,充分活化有效数据,由单个城市开始发展至城际大范围的出行调控、网络管理的联动控制,从而建设起覆盖主要道路、公交车站、高速路口、轨交站点、综合枢纽的交通数据网络,形成广域的智能交通监控体系。

(四)构建跨区域协调发展框架

为充分匹配不同城市的交通类型,建议通过创新运行模式,配合智能交通产业链的促成,采取政府主导、企业参与、协会自主的多元方式,共同推进智能交通体系建立,在交通大数据共享的基础上更进一步,搭建科学合理、有效实用的跨区域总体框架。

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(责任编辑:李静敏)

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