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智能交通系統論文

發布時間:2022-04-16 09:24:48

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇智能交通系統論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

智能交通系統論文

智能交通系統論文:推進天津濱海新區智能交通系統建設的思考

摘要:本文概要地介紹了濱海新區道路 交通 現狀及存在的主要問題,并站在全局的高度深入地分析了濱海新區交通運輸的需求、必須解決的問題以及 發展 智能交通的必要性,提出未來幾年中濱海新區智能交通發展的戰略定位、階段建設目標和建議,為進一步編制濱海新區智能交通系統的發展規劃提供了依據。

關鍵詞:智能交通系統;交通運輸體系;綜合信息平臺

1引言

天津濱海新區位于天津市東部臨海地區,包括塘沽區、漢沽區、大港區三個行政區和天津 經濟 技術開發區、天津港保稅區、天津港,以及東麗區、津南區的部分區域。規劃面積2270平方公里,海岸線153公里,常住人口145萬。

濱海新區確立的對外交通的發展目標是:"依托海、空兩港,充分利用歐亞大陸橋頭堡的優勢,積極建設北方國際航運中心和國際物流中心,努力構筑與周邊及'三北'地區緊密聯系的綜合交通體系,成為聯系南北方、溝通東西部的綜合交通樞紐。"目前,濱海新區隨著城市建設的快速發展,已經初步形成了以海港為龍頭,以空港為依托,公路、鐵路、管道為骨架的綜合交通運輸體系。

2濱海新區發展智能交通系統的必要性

2.1 智能交通系統的概念

智能交通系統(its)是指把人、車、路等所有與交通有關的一切都視為一個整體,通過采用 計算 機、通信、人工智能、傳感器等領域的先進技術,使交通參與者可以隨時通過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的智能化的系統。

智能交通系統可以有效地利用現有交通設施,徹底改變目前被動式的交通局面, 減少交通負荷和環境污染、保證交通安全、提高運輸效率、促進社會經濟發展、提高人民生活質量。目前,智能交通系統建設因其能夠推動社會信息化及形成新產業而受到世界各國的重視,已成為21世紀交通運輸體系的發展方向。

2.2 濱海新區智能交通系統建設的必要性

目前,公路運輸仍是濱海新區交通運輸體系的主體,空運、鐵路、管道運輸只占總運量的10%-20%,因此,解決好道路交通問題是當前面臨的首要問題。

道路交通擁阻會造成巨大的時間和經濟損失。在我國的部分大城市,由于交通擁阻造成平均行車速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;濱海新區雖相對較好,但隨著近十年來經濟的迅猛發展,機動車擁有量以每年10%-15%以上的速度增長,而道路面積年均增長率只有3%左右。當前優秀區域內部分路段出現交通擁堵現象的頻率也在急劇增加,交通狀況呈迅速惡化趨勢。據統計2006年中,僅天津港及周邊集疏港通道就發生交通阻塞1075起,造成的直接經濟損失高達3000萬元以上,由此引發的間接損失更是難以計數。

道路擁堵也加大了環境污染。由于車輛行駛速度慢,尾氣排放增加,使得城市的空氣質量進一步惡化。

當前,造成濱海新區交通擁阻的原因歸結起來有以下幾點:

路網結構仍不完善。由于濱海新區是"多中心、組團式"的城市布局結構,受地理條件的影響,濱海新區的優秀區被京山鐵路和海河,分別從東西向和南北向分割,造成道路網的東西不暢、南北不通,致使港口物流運輸能力低,重要交通節點的流量過度集中。

新區交通的特點依然是混行交通。港城交通混行、客貨交通混行、機非交通混行。疏港交通由中心城區穿行,一方面無法滿足港口年吞吐量持續增長的需要,另一方面也造成了城市交通環境的惡化,機非交通混行極大地降低了通行效率。

公共交通分擔率低。公交路網布局零亂,中心城區線路、市郊線路、外圍長途線路相互重疊、分工不清,缺乏換乘樞紐的有效銜接。

道路交通設施尚不完善。近十年來,道路交通設施雖然有了較大改觀,但跟不上機動車的增長速度,特別是 現代 化的交通管理設施缺乏,交通管理水平不高。雖然濱海新區界內的開發區、塘沽區、漢沽區、大港區以及天津港等地區已先后建立了自己的交通監控中心,但大多只是實現了監視功能,而遠沒有發揮控制功能的效果,更沒有形成一個新區統一的系統,無法實現宏觀的整體協調管控。

集疏港貨運車輛的車輛狀況差、技術性能低及違法超載已成為制約新區交通的重要因素。以塘沽地區的集疏港通道為例,貨運車輛平均日故障次數達300次以上,給城市交通帶來了巨大壓力。

由此可見,要確保濱海新區 交通 發展 目標的實現,必須要有一個與之相適應的 現代 化的綜合交通運輸體系作為基礎保障。因此,在加強道路基礎設施建設的同時,大力推進智能交通系統建設是濱海新區大發展的必由之路。

3推進濱海新區智能交通系統建設的策略

3.1濱海新區智能交通系統發展的戰略定位

根據新區目前所處的 經濟 發展階段,智能交通系統將作為重要的技術手段和信息化社會的切入點,改善濱海新區交通運輸行業的服務質量,提高運營效率和管理水平,成為濱海新區綜合交通運輸體系建設、城鄉交通一體化的支撐,促進濱海新區智能型大交通體系的形成。

3.2建立整個濱海新區的its協調組織機構 加強研究 統一規劃

濱海新區目前仍然是條塊分割的狀況,各行政區、功能區及各自所屬的行政部門分頭發展自身的its,這將造成資源上的巨大浪費。為此應盡快成立一個統一領導的,有關部門、學者、 企業 和研究部門共同參與的智能交通協調組織機構,加強基礎理論研究,統一制訂整個濱海新區的its發展規劃和規范標準,確保各分系統的兼容性,以便將來實現資源共享。加強政府的宏觀調控,減少局部利益的沖突和有限資金的浪費。

在總體規劃設計上應具有超前性,在綜合考慮濱海新區公路、鐵路、水運、航空、管道運輸需求預測情況的基礎上,統一規劃好今后10-20年,甚至更遠期的綜合交通運輸體系目標。同時,在城市道路、橋梁以及大型公共場所等重大建設項目中,應將智能交通建設作為項目的配套設施,同步設計、同步建設、同步竣工。

濱海新區應借鑒國內外智能交通系統建設的先進經驗,以濱海新區現有的智能交通管理設施為基礎,構建一個更高層次的、開放的、安全的智能交通運輸體系框架結構,統一信息平臺以應對各業務系統和部門對交通信息的不同需求,實現信息共享。變被動型、跟蹤型的發展模式為主動型、適應型的發展模式。

3.3濱海新區智能交通系統發展的階段目標

近期用3-5年的時間,充分利用現有條件,以天津經濟技術開發區和塘沽區為示范區,主要解決中心城區交通擁堵,有目的地改進交通控制中心系統,改善交通結構,減少交通需求,為its創造必要的技術條件和交通環境。完成its標準化的制定,建立綜合信息 網絡 平臺,相關部門完成本行業its發展規劃及信息化建設目標。加強宣傳,發動有關企業開展its開發。加強國際交流,了解國際its的動態,消化、吸收國內外先進技術,推廣應用its技術。

中期用5-8年的時間,完善現有系統,并推廣應用到整個濱海新區。在綜合信息網絡平臺下,實現人、車、路交通信息雙向交互。實現真正的交通監視、指揮、控制,達到減少堵塞時間、降低交通事故、出行便捷及保護環境的目的。

遠期用3-5年的時間,完善交通基礎設施,并達到世界發達國家水平。城市交通結構趨于合理,公交運量占較大比重;建立一個大范圍、全方位發揮作用的實時、準確、高效的智能化綜合交通運輸體系,實現各種交通方式的綜合運輸規劃、管理運營智能化,形成its新產業,以此推動信息化社會的進程,實現可持續發展的目標。

3.4解決好當前its建設中的關鍵問題

濱海新區的its建設首先遇到的就會是資金問題,應根據現有條件以個別見效快的its項目入手選擇恰當的切入點,。例如:大力提高公共交通服務水平,遏制非機動車和私家車的出行需求;充分發揮現有空運、鐵路、管道運輸方式的作用,分擔道路交通壓力;堅持以自主開發為主、引進為輔的原則,形成具有自主知識產權的智能交通技術和產品。

智能交通系統論文:謀求我軍智能交通系統發展的幾點建議

摘要:本文結合智能 交通 技術在美軍交通運輸中的應用,對比分析了軍隊與國家在智能交通系統方面的差距,從而提出了我軍its建設的幾點建議,對我軍智能交通運輸 發展 起到一定的積極作用。

關鍵詞:智能交通系統; 交通運輸

一、引言

its是將先進的信息技術、 計算 機技術、數據通信技術、傳感器技術、 電子 控制技術、自動控制理論、運籌學、人工智能等有效地綜合運用于交通運輸、服務控制和車輛制造,通過加強車輛、道路、使用者三者之間的聯系,從而形成的一種實時、準確、高效的綜合運輸系統[1]。目前,我軍的運輸保障高新技術含量還比較低,嚴重影響了運輸保障效能的提高和軍事斗爭準備工作的落實,因此大力研究和發展“智能交通運輸系統”,成為目前我軍研究的重大課題之一。

二、 智能交通技術在美軍交通運輸中的應用

1 自動識別監測技術

1996年,美軍提出了四項作戰原則:“精確打擊,制敵機動,全面防護,聚焦后勤”。其中,自動識別技術是美軍“聚焦后勤”的一項重要內容[2]。自動識別監測技術在美國軍隊的應用包括二維條形碼自動識別技術、射頻技術跟蹤定位系統、自動裝貨清單系統(ams)、運輸車輛自動測量系統。

2運輸定位技術

美陸軍利用gps定位技術研制成功了運輸跟蹤系統,美軍從2000年開始試用該系統,該系統能使運輸控制人員和各種運輸方式的指揮人員確定運輸工具的位置;可根據戰場需求的變化和戰術部隊的轉移而讓途中的貨物與部隊改變運送終點;可用來提供危險警報、給途中的車輛布置任務以及優化運輸路線。

3 全球運輸智能化系統

其中包括全球運輸信息網、全球運輸可視網和運輸供應系統。該系統使運輸過程全程“透明”,使各種包裝的物資“透明”,能夠提高空運、海運和預置的能力,減輕部署負擔,減少運輸過程中資源和時間的浪費,是支持“聚焦后勤”的強有力的系統。

三、 我軍與地方在智能交通系統方面的差距分析

我國its的開發研究始于20世紀80年代后期。我國its的研究應用主要體現在:城市交通信號控制系統、高速公路監控系統、電子收費系統、路徑導行系統、公共交通運營與管理、交通安全與緊急管理、交通信息化建設。這些系統在一些城市都已經成熟應用。而這些系統在部隊的應用還比較少。我軍在智能交通系統方面高新技術含量還比較低,如指揮控制手段落后,無法對運輸線上的運輸工具和汽車部(分)隊實施實時的指揮調度;交通動員信息不暢,不能迅速動員和調集社會交通保障力量及時地投入到軍交運輸之中等等。這些問題,嚴重影響了我軍運輸保障效能的提高和軍事斗爭準備工作的落實。

四、 發展我軍智能交通系統的幾點建議

1 利用國家技術和力量,發展軍隊智能交通系統

可與國家交通部門統籌規劃、同步建設、協調發展,確保軍交運輸指揮自動化系統縱橫貫通、兼容共享,既減少了經費投入、縮短建設周期又能發揮指揮自動化系統整體效能。可對一些現成的信息軟件進行改造,為軍方所用。

1.1視頻監控系統。現在好多城市已經在用這個系統,而這個系統只是地方政府在應用,部隊用不了,這就造成部隊車輛一旦離開本單位,就會失去對車輛的控制和監控。如果這個系統能和部隊共享,那部隊的車輛將會實現可視化的監控。

1.2 電子 不停車收費系統。通過在車輛上上安裝預存繳費電子卡,可以使車輛在通過收費站時.不需要停車開窗,只需要放慢速度通過收費匝口,通過收費站的掃描儀對繳費電子卡進行掃描即可完成交費。這個技術其實可以應用在部隊的營門,這樣車輛進出營門就不用像以前那樣復雜,只要車輛派出合理,駕駛員不用下車登記,營門值班人員就可以在電腦上做好登記并提前開門。

1.3先進車輛控制系統。也稱為車輛智能駕駛系統,包括車輛自動導航、車輛自動控制和駕駛兩大系統。為了防止泄密,可以建立一套軍隊運輸系統與我國的(下轉第81頁)(上接第79頁)北斗系統進行信息融合來對車輛定位,同時通過車載傳感器和控制器實行距離控制。

1.4 車輛故障信息無線傳輸系統。基于無線數據傳輸的列車故障監測系統已經應用于某些型號的機車上,現場使用表明,該系統效果比較好。列車故障信息無線系統經過改造應該可以為部隊所用,這樣部隊車輛就可以實現遠程故障處理,對戰場搶修的時效性將會起到很大作用。

2 加強汽車部(分)隊的數字化建設

增強汽車部(分)隊的數字信息化裝備,在訓練組織、作戰指揮及遂行保障任務等方面,都能得到準確、全面、及時的信息數據,這樣,可以實現汽車部(分)隊全部信息數字化,實現單車、車隊、分隊、機關與指揮中心之間數據的快速交換與處理,提高了汽車部(分)隊的快速反應能力。

3 加強its專業人才隊伍建設

its是一個人機結合的系統,其中人的素質對整個系統功能的發揮起著決定性作用。在目前大力開展素質 教育 的前提下,有關院校要搞好教學內容改革,適當增加有關課程比例,為全面 發展 我軍智能 交通 運輸系統奠定堅實的人才基礎。還要充分學習和借鑒地方在its人才培養方面的先進經驗,與地方組織一些學術交流,共同研究,健康發展。

五、 結束語

its的發展對提高我軍交通運輸效能,實現“保障有力”的總要求勢必會產生深遠的影響。大力研究和發展我軍智能交通運輸系統迫在眉睫,也為我軍解決軍事運輸保障中的一些現實問題提供了一次新的機遇。

智能交通系統論文:城市軌道智能交通系統研究與體系結構設計

摘 要 依據its理論與系統工程思想,在分析城市軌道交通特點的基礎上,提出城市軌道智能交通系統(umits)的概念,并對umits的基本構成進行了論述。對umits體系中綜合監控系統(iscs)的功能與結構進行了論述,對旅客向導系統(pis)的服務內容與功能重新進行了定義。

關鍵詞 新交通系統,城市軌道智能交通系統,綜合監控系統,旅客向導系統

智能交通系統(intelligenttransportationsys em,簡稱its)是最近十幾年提出的新概念。從城市交通系統來看,無論是公共交通,還是非公共交通部分,its的研究還僅局限在道路交通,對于城市軌道交通鮮有涉及。

從另外角度講,城市軌道交通系統作為先進的公共交通系統(apts)組成部分,已被納入its體系。但由于城市軌道交通的獨特性,城市軌道智能交通系統(urbanmassintelligenttransportationsystem,簡稱umits)各組成要素與傳統its不同,可以將其作為獨立的系統進行研究。its(主要指道路)所解決的本質問題是:如何將交通高峰時期的車輛有效地分布在道路網中,盡量縮短人們的出行時間[1]。城市軌道智能交通系統的研究對這一本質問題的解決提供了新的思路。即將交通高峰時的部分人流有效地分布在城市軌道交通網中,并間接影響與之相關的城市道路交通網。這意味著,u mits與道路its相結合,將構成相對完整的城市智能交通系統。對這一本質問題的解決將產生實質性的影響。

1 城市軌道智能交通系統及其基本構成

1.1城市軌道交通系統的特點

廣義的城市軌道交通以軌道運輸方式為主要技術特征,是城市公共客運交通系統中具有中等以上運量的輪軌交通系統,在城市公共客運交通中起骨干作用[2]。

城市軌道交通與地面常規交通方式相比,具有運量大、速度快、能耗低、污染少、可靠性強、舒適性佳、占地面積少等優點。另外,城市道路擁堵是世界性的通病。道路不可能無限地拓寬、增加,道路its也不可能從根本上解決交通擁堵。而城市軌道交通的建設,則可有效減少地面交通車輛,是緩減道路擁擠的方法之一。而隨著城市交通中軌道交通客運份額的增大,對其智能化、系統化的研究也就日趨重要。

1.2 城市軌道智能交通系統的提出

城市軌道交通系統涉及的科技領域相當廣泛,包括通信、電子、計算機、車輛、供電、環控、防災、機電等。應該運用系統工程的理論與方法,將城市軌道交通系統各組成部分有機地集成,使其呈現出各組成要素所沒有的整體功能。

根據城市軌道交通的特點及其所涉及到的不同領域,umits的基本構成應包括如下內容:先進的通信系統,先進的供電系統,綜合監控系統(iscs),旅客向導系統(pis),列車自動控制系統(atc),車站設備監控系統(emcs),防災報警監控系統(fas),自動售檢票系統(afc),管理信息系統(mis)等。其基本構成如圖1所示。

綜上所述,并結合國內外專家對its的定義,對umits的定義可歸納如下:在較完善的基礎設施(包括車站、站臺、車輛段和通信等)上,將先進的信息、通信、控制、傳感器和系統綜合等技術有效地集成,并應用于城市軌道交通系統,從而建立起在城市軌道交通范圍內發揮作用的,并能間接影響城市道路運輸系統的實時、準確、高效的運輸系統。

2 綜合監控系統

2.1 綜合監控系統的功能

2.1.1 綜合監控系統功能構成圖

綜合監控系統(integratedsupervisoryandcontrolsystem,簡稱iscs)在umits中的位置類似于its中的atms(先進的交通管理系統),但在具體內容上與atms有很大不同。iscs是以行車指揮與列車運行自動化為優秀的復雜大系統,它包括通信的綜合網絡管理系統(nms)、電力監控系統(scada)、列車自動監控系統(ats)、旅客向導系統(pis)、車站設備監控系統(emcs)、防災報警監控系統(fas)、自動售檢票系統(afc)、管理信息系統(mis)等。iscs將先進的信息技術、通信技術、控制技術和系統工程等運用到城市軌道交通中,對各個職能系統的運行管理和綜合監控,從而最大限度地調動軌道交通系統內部各專業、各種設施、各營業線的內在潛力,使之成為完整的有機整體。

國外iscs的發展已有30多年,但大都局限在對幾種重要職能系統的綜合管理與監控。隨著信息技術的飛速發展,有必要對iscs的功能進行擴展,將其更好地系統化、智能化。作為構筑umits體系的優秀部分,iscs的功能結構一方面應考慮u mits與道路its的銜接,預留與道路its的接口;另一方面,應符合我國國情和城市軌道交通的發展現狀。據此,iscs的功能應如圖2所示。

2.1.2職能子系統的主要功能

各車站設備通過廣域網將信息實時傳遞給控制中心,各職能系統實時處理這些信息,并根據實際情況對各車站設備實時監控。

2.1.3關聯子系統的主要功能

對處理過的信息進行綜合、統計和對比后,將與城軌系統各級管理人員關聯的信息篩選出來,提供給mis;將與旅客關聯密切的信息篩選出來,實時反饋給pis和道路its中的atis,同時將atis傳遞來的實時信息反饋給pis。

2.1.4匯總子系統的主要功能

將聯機綜合處理后的重要信息定期向上級主管部門匯報,匯總功能也可通過mis來實現。

2.2綜合監控系統的體系結構

iscs應是一種分布式控制系統。系統對于數據通信的要求可分四個層次:信息層、通信層、控制層和設備層。iscs可采用基于“生產者 消費者(product consumer)”模式的設備網和控制網,以及得到廣泛應用的以太網作為優秀框架,滿足系統從現場到互聯網各層次的數據通信要求。

2.2.1 iscs體系結構介紹

(1)控制中心機房設備:包括數據庫服務器、主服務器、通訊前置機及網絡設備等。數據庫服務器存放所有的數據信息;主服務器負責關聯子系統、職能子系統的信息處理等項工作;通訊前置機負責同iscs的車站主機、時鐘系統、無線列調系統等通訊并收集數據。

(2)控制中心調度設備:在控制中心,可設大型模擬盤(或表示屏)用于宏觀信息的綜合顯示。可設ats監控臺進行列車的集中控制和調度,設scada監控臺監控各變電所供電系統,設旅客向導監控臺用于旅客向導信息的和監控[4]。另外,可為其它系統(如fas、emcs、afc等)設一個綜合監控臺。mis工作臺除在控制中心設置外,還可根據需要,通過局域網和廣域網分設在各車站、辦公室等各個部門。

(3)廣域網通訊設備:控制中心同車站間采用點對點的備份通道,可由路由器構成廣域網。

(4)車站設備:在各車站設iscs車站主機(可設雙機熱備份)。車站基本分為設備集中站、非設備集中站、停車場、車輛段等。車站內有一個統一的局域網,通過智能集線器或其他方式互聯,再使用一些網絡安全設施,將這些系統的監視及控制信息集成到一起發往控制中心,中心級系統再分門別類地進行數據處理。

(5)umits與道路its的接口:主要是pis與atis的信息交換接口,可由廣域網通訊設備來完成。即在控制中心同交管局(atis主管部門)間,采用點對點通道,并用路由器構成廣域網;另外,也可通過adsl等技術完成pis與atis間的信息交換。

2.2.2iscs體系結構的優點

(1)通道的充分共享:在iscs中,控制中心和車站間采用了廣域網的連接,而且通道為各類信息共享,各職能子系統不必單獨組網。

(2)監控設備和維護設備的共享:在控制中心,無需再為各職能子系統設立單獨的主服務器來綜合處理各類信息。由于實現了信息共享,在控制中心還可實現維護設備的共享,進一步提高設備的利用率。

(3)系統可靠性的提高和配置優化:該綜合系統不僅可通過提供綜合服務提高服務質量,同時由于系統設備的綜合使用,系統配置得到優化,系統的可靠性得到提高。例如:數據庫服務器、主服務器、通訊前置機、車站主機的雙套設置、雙局域網、雙廣域網等的采用,可以保證關鍵部位不易失效,系統的可靠性和系統的可用度得以提高[4]。

3 旅客向導系統

旅客向導系統(pis)是以“旅客”為中心進行設計與實現的。目前,在我國城市軌道交通中,還沒有建立完善的旅客向導系統,給旅客帶來諸多不便。

pis在umits體系中的位置,類似于道路its中的atis(先進的交通信息系統)。目前,國內外資料中涉及的pis通常是指站臺導向裝置。本文在借鑒atis的同時,對pis的內容進行了擴展。即pis為旅客提供的服務應包括:出行前信息服務、出行中信息服務、站臺導向裝置、個性化信息服務等。pis主要為旅客提供基本的城市軌道交通信息,但如果能與atis實現信息共享,對解決城市交通的本質問題將起到重要的輔助作用。

3.1行前信息服務

使旅客在出行前通過多種媒體(如網絡、手機、電視、報紙等)在出行起點及時獲取包括軌道交通在內的各種城市交通方式的出行路徑、出行時間等相關信息,為規劃最佳出行提供輔助決策信息服務。

3.2出行中信息服務

這部分功能主要通過iscs中的關聯子系統,將與旅客關系密切的軌道交通信息,實時準確地反饋給pis,使旅客通過視頻、音頻、電子圖文等媒體,在出行途中就能及時了解最新換乘信息、車輛運行狀態信息、調度信息、到站時間、票價以及與目的地相關的一些信息等。這一服務的另一重要功能是交通流信息誘導。通過iscs中的關聯子系統,將當前道路交通系統中atis傳遞過來的信息,反饋給pis,使旅客及時了解與自己出行路徑密切相關的各種道路誘導信息,包括道路狀況信息、氣象信息、交通狀況信息等。其中,交通狀況信息包括交通事件和擁擠程度信息,以及交通流量、車道占有率、車速、行程時間等交通特性,為旅客當前出行決策和路線重新選擇提供信息參考,從而避免盲目換乘造成的時間延誤和交通堵塞。

3.3 個性化信息服務

通過各種媒體使旅客隨時獲取與出行有關的社會綜合服務及設施的信息。旅客在獲知這些信息后,就能制定或修正自己的出行計劃,從而減少迂回出行和因此造成的延誤[5]。

個性化信息服務還可提供文字、圖像、動畫等形式的商業廣告,并與其他信息網互聯,共享公益服務信息。此外,還可提供與城軌交通有關或無關的電子商務。城軌交通運營公司還可面向公眾開設網上服務社區,接受旅客的各種意見、建議,并及時向社會公司有關信息(如各種承諾、投訴處理等)。

3.4 站臺導向裝置

導向裝置是利用語言、文字、數字和符號,采用聲、光、電等現代技術,在出入口、站臺、列車等乘客經過的地方由廣播、(電子)指示牌、電腦等組成的各種標志與設施所構成。

為引導和組織旅客乘車,從進站處到乘車處的所有過程和通道都應設有不同功能的導向裝置。尤其是在幾條線路交匯的換乘站,以及實行自動售檢票、使用屏蔽門、不設站臺乘務員的車站,導向裝置尤為重要。旅客可以按導向裝置的幫助,順利快捷地完成進站、換乘、出站等程序,減少站臺擁擠和旅客在站臺的停留時間[6]。

4 結語

從另外一種角度劃分比較常用的交通形式,大體可分為道路、軌道、航空和水路等幾個部分。城市道路與城際公路系統在its的研究中有較多相似處,但它們與軌道智能交通系統的研究有很大的不同。它們之間的不同之處,正是研究軌道智能交通系統的意義所在。

軌道交通系統的構成比較復雜,除了城市軌道交通外,還包括普通鐵路、電氣化鐵路、準高速、高速鐵路、磁浮鐵路等。電氣化鐵路、準高速、高速鐵路與城市軌道交通有許多相似處,其智能化、信息化、系統化也相對容易實現。但對于大量普通鐵路,要實現智能化、信息化、系統化,就必須進行大規模的改造,而這不是在短時期內能夠完成的。

目前,國內外專家對鐵路智能運輸系統(rits)已有較多論著,但對于umits的研究還鮮有涉足。本文拋磚引玉,希望籍此引起更多人關注。

智能交通系統論文:智能交通系統發展現狀探討論文

摘要:智能交通技術是一項起源于美國的新興技術,各個國家在引進的時候都必須考慮本國的實際情況,充分考慮引進技術與本國文化的整合,考慮技術位差。任何新技術如果沒有現有技術對之消化吸收就是失敗的,所以各個國家在制定本國ITS發展內容時,必須對本國現有技術進行整合,然后再把與現有技術相近的內容作為自己的近期發展目標。本文就智能交通體系在國內外的發展狀況做了簡要的介紹,對中國如何發展智能交通系統提出了自己的看法和建議。

關鍵詞:智能交通;運輸系統;發展;狀況;對策

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。

一、智能交通技術在我國的發展現狀

中國是一個發展中國家,交通運輸基礎設施短缺,需要加快建設,另一方面也存在交通設施利用率低、管理技術落后、交通安全形式嚴峻等問題。鑒于我國道路在未來20年內仍然處于建設期(根據“五縱七橫”公路主骨架的布局框架,建設12條約35000公里以高等級公路組成的國道主干線),而這一期間正是智能交通技術在全世界進入全面實施階段,中國也需要根據中國公路運輸的實際需求探討在中國公路運輸網中應用智能交通技術來提高運輸效率、保障安全和保護環境的可能性。2000年,國家交通部、建設部,公安部聯合全國各大科研院所和多家高校制定了符合我國國情的《國家ITS體系框架》規定我國ITS發展主要集中在不停車收費、出行者信息服務、城市交通管理、公共交通系統、智能公路系統等9個方面。

我國ITS研究可以追朔于80年代的公路收費系統研制,那時國家科技攻關項目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等級公路上把計算機技術、通信技術和電子技術用于監控和管理系統;進入90年代,我國開始關注國際上ITS的發展。1995年,交通部ITS工程研究中心進行了GPS(衛星定位系統)與導駕系統研究、基于GPS的路政車輛管理系統等一系列項目研究,交通部還與各省廳開展了“網絡環境下不停車收費系統”的聯合攻關。1999年。由交通部、科技部、建設部等十多個相關部門組成了國家智能交通系統工程技術研究中心,將ITS。未來交通建設和發展的優先領域予以重點支持。由于世界各國把不停車收費系統作為ITS領域最先投入應用的系統開發,以此來擴大道路建設資金來源,緩解收費站交通堵塞,減少環境污染,所以我國也把聯網收費、不停車收費系統的開發和應用列為國家ITS領域首先啟動的項目。

從1998年初開始,交通部就組織開展了“網絡環境下的不停車收費系統研究”,并在4個省市進行了示范工程。1999年1月1日,廣州市“一卡通”不停車收費系統投入運行,到目前已開通不停車收費車道40余條。同時,圍繞交通監控、汽車智能導航等系統,以及一大批科研成果及技術產品得到實際應用,對提高社會和公交出租車輛通行效率,改善城市整體交通狀況都起到了極大的推動作用。

ITS建設投入已經達到40億50億元,據了解,預計到2010年,“五縱七橫”國道主干網將基本建成,網絡將貫穿全國主要大中城市,到2015年國道主干線和公路主樞紐系統將全面建成,構筑起以高速公路為主體的公路運輸主骨架。在這個完善的道路網絡里,絕大部分已建和所有新建的高速公路都預埋了比較充裕的管道,部分管孔已鋪設了光纖,它將是承載智能交通業務的良好基礎設施。僅以基礎設施建設為例,我國將建設3.5萬公里的高等級公路,在高等級公路的建設中。有相當一部分需要建設通信、監控和收費系統,目前這一部分投資一般占總投資的4%~5%。1999年,我國公路建設投資達2000億元以上,如果其中的1000億元用于高等級公路建設,那么通信、監控和收費系統方面的投資將達到40億50億元,這僅僅是當前通信、監控和收費系統ITS應用的初級水平。如果考慮到城市基礎設施的建設以及今后ITS應用水平的提高等諸多因素,我國的ITS市場規模將以百億元、甚至千億元計算。隨著經濟的快速發展,ITS的研發和應用將會越來越新、越來越快,為我國的高新技術產業、眾多商家提供了一個巨大的商機和市場,我國即將掀起ITS產業建設的熱潮,智能交通將給我們的生活帶來極大的變化。

二、發展中國智能運輸系統的對策

中國經過改革開放20多年來的建設,交通運輸的發展取得了有目共睹的成就。全社會各種運輸方式完成的客運量和旅客周轉量、貨運量和貨物周轉量有了較大幅度的提高,交通運輸技術裝備得到明顯的改善,使得中國交通運輸已從“限制型”向“適應型”過渡,已從滿足“量”的需要向滿足“質”的需要過渡,已經從“賣方市場”向“買方市場”過渡,并且公路運輸發展成為交通運輸的主力軍。但與發達國家相比,仍存在著一些差距。和發達國家相比,雖然中國目前經濟發展水平尚有較大差距,但改革開放的政策使我們的發展速度較快,發達國家今天遇到的問題,我們已經或者今后必將會深刻地感受到,為使交通運輸業適應21世紀的要求,我們應采取積極的對策,根據國情發展中國的智能運輸系統。

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及歐洲的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。

4、當前迫切需要解決的問題

作為資金不足的發展中國家,應根據中國現有條件,以ITS個別項目人手選擇恰當的切入點,諸如ITS技術及其產品的標準化-ITS中的城市交通管理系統,先進的公共交通營運系統;車輛控制和安全系統t先進的物流管理系統等。從全國范圍內看,由于中國生產力布局、資源分布、經濟發展水平等因素不同,交通運輸具有明顯的區域不平衡性,即某些地區的發展(如東部、東南部),特別是大都市及其附近的交通運輸已存在發展智能運輸的潛在市場需要。超級秘書網:

智能交通系統論文:智能交通系統發展

摘要智能交通系統是現在交通運輸發展的趨勢,就智能交通體系在國內外的發展狀況做了簡要的介紹,對中國如何發展智能交通系統提出了自己的看法和建議。

關鍵詞智能交通運輸系統

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。

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,據研究報道,美國每年因交通阻塞造成的經濟損失約410億美元,日本東京每年因交通擁擠造成的時間損失相當于

1000多億美元,歐洲每年因交通事故、交通擁擠和環境污染造成的經濟損失分別為500~5000和50~500億歐元。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。

1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。

2中國發展智能交通的必要性和緊迫性

中國是一個經濟持續發展的發展中國家,改革開放以來,城市化與汽車化發展十分迅猛。改革開放前,城市化水平不足19%,目前已經發展到超過30%,預測2010年將接近50%;機動車擁有量以每年10%以上的速度增長,預計2010年達到13億多輛。中國城市交通的特點是混合交通,目前自行車擁有量超過1.8億輛,如果公共交通服務水平不提高,城市交通結構不改善,自行車擁有量將會有增無減。

改革開放以來,中國道路交通設施及管理設施雖然有較大改觀,但跟不上機動車增長速度。總體水平與發達國家有較大差距,特別是大多數城市路網結構不合理,道路功能不完善,道路系統不健全。交通管理設施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是實現了監視功能,而遠沒有發揮控制功能的效應。

中國城市的大氣質量惡化,已逐步由煤煙型污染轉變為機動車尾氣污染。其主要原因是交通擁堵、車速下降以及車況差、車輛技術性能低等,致使中國處在世界十大空氣污染最嚴重的城市之中。同時,車輛狀況差也直接影響到城市交通,并已成為制約我國城市交通的重要因素。

3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。

4發展中國智能運輸系統的對策

中國經過改革開放20多年來的建設,交通運輸的發展取得了有目共睹的成就。全社會各種運輸方式完成的客運量和旅客周轉量、貨運量和貨物周轉量有了較大幅度的提高,交通運輸技術裝備得到明顯的改善,使得中國交通運輸已從“限制型”向“適應型”過渡,已從滿足“量”的需要向滿足“質”的需要過渡,已經從“賣方市場”向“買方市場”過渡,并且公路運輸發展成為交通運輸的主力軍。但與發達國家相比,仍存在著一些差距,如交通運輸基礎設施總量不足的矛盾依然存在;交通運輸設施在技術裝備、服務質量等方面還很不適應國民經濟持續發展的需要,與國際水平相比差距較大;部分地區、部分運輸方式和一些運輸方向上存在著運力過剩、低水平惡性競爭的現象等。

縱觀美國、日本等發達國家的交通運輸發展經驗,不同經濟發展時期,其交通運輸發展具有不同的特征,盡管世界各國情況不同,條件也有相當的差異,但這種特征卻有著一定程度的共性。和發達國家相比,雖然中國目前經濟發展水平尚有較大差距,但改革開放的政策使我們的發展速度較快,發達國家今天遇到的問題,我們已經或者今后必將會深刻地感受到,為使交通運輸業適應21世紀的要求,我們應采取積極的對策,根據國情發展中國的智能運輸系統。

4.1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。

4.2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。

4.3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。

4.4當前迫切需要解決的問題

作為資金不足的發展中國家,應根據中國現有條件,以ITS個別項目入手選擇恰當的切入點,諸如ITS技術及其產品的標準化;ITS中的城市交通管理系統;先進的公共交通營運系統;車輛控制和安全系統;先進的物流管理系統等。從全國范圍內看,由于中國生產力布局、資源分布、經濟發展水平等因素不同,交通運輸具有明顯的區域不平衡性,即某些地區的發展(如東部、東南部),特別是大都市及其附近的交通運輸已存在發展智能運輸的潛在市場需要。

智能交通系統論文:智能交通系統中無線通信技術的應用

摘要:本文首先介紹了無線通信技術和智能交通系統的相關概念,然后回顧了無線通信技術在智能交通系統中應用的改進歷程,同時分析了幾種通信技術的各自特點及其優缺點。最后分條列出了無線通信在智能交通系統中的各種應用情況,從而增進讀者對于無線通信及其在智能交通系統中應用的了解和認識。

【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,獲知交通路段的突發情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。

作者:盧鑫 單位:深圳信息職業技術學院

智能交通系統論文:無線通信技術在智能交通系統中的應用

1智能交通系統的發展現狀

智能交通系統又稱ITS,交通系統包含道路車輛運營、服務控制等領域,我們在這些領域中將綜合運用計算機技術、數據通信通信技術、傳感器等技術,從而使車輛、道路管理人員和使用者之間的緊密聯系在一起,建立起一種更加高效、準確的運輸系統。智能交通系統最先起源于美國,自1994年起全世界通稱為ITS。20世紀80年代起,中國開始從治理城市交通秩序入手,運用高科技手段來發展交通運輸。之后,一些高校和研究機構開始進行城市交通誘導系統的研究和嘗試,開始了解國際上的智能運輸系統發展狀況,交通部也將智能運輸系統的研究納入了公路、水運科技發展“九五”計劃和2010發展綱要。在“十二五”期間,高速鐵路安全運行、移動通信理論以及運行環境感知與綜合檢測也被國家自然科學基金委員會列為信息科學部的重點研究項目。ITS將會成為中國高新技術產業的巨大市場之一,建設ITS對于中國實現高新技術的產業化,促進經濟實現快速發展具有重要意義。

2無線通信技術

無線通信技術是近些年來發展最快和應用最廣泛的一種通信技術,利用這種技術可以將移動中的車輛與指揮調度控制中心緊密地連接在一起,保證相互不間斷地信息聯絡。無線通信技術涵蓋很多方面,如:藍牙、ZigBee、蜂窩移動通信等無線通信技術。這些技術相互結合漸漸應用于智能交通系統領域,這些技術的融合可以實現交通管理中對緊急事件的處理和緊急車輛的管理,對于出行車輛可以提供道路導航服務,對于運營管理中心的車輛可以進行有效監控、合理調度。本文主要介紹了ZigBee技術、蜂窩移動通訊技術,并簡要分析了它們在ITS中的應用領域以求跟大家共同探討。

3ZigBee技術

ZigBee是一種雙向無線通信技術,特具有近距離、低功耗、低成本、低復雜度、低速率的特點,它主要用于距離較短、功耗較低并且傳輸速率低的各種電子設備之間進行數據傳輸,此外也可以用作間歇性數據、周期性數據和低反應時間數據傳輸的應用。近年來,ZigBee技術被廣泛應用于工業控制、家庭網絡、汽車自動化、消費電子、醫用設備控制等多個領域。在智能交通領域,ZigBee技術主要是傳遞信息的通用傳感器。特別是在公共交通領域,ZigBee技術與移動通信技術相結合,可以更好的進行公交車的運行位置檢測和車輛調度。利用ZigBee技術的特點,結合數字移動通信技術,建立無線網絡,將采集到的信息發送給監測平臺,從而解決公交車到站、離站的時間監測和自動報站問題。具體實施方案是,首先在各個站臺安裝“站臺監控器”,然后在公交車內安裝具有ZigBee功能的“無線識別器”。站臺監控器里必須包含具有ZigBee功能的網絡協調器和GSM/GPRS模塊。一方面,該模塊可以接收車內無線識別器發來的信號,通過檢測該車的唯一“標識號”,識別到來的車輛,并將該車的到達時間、車牌號等信息通過GSM/GPRS傳送到控制中心;另一方面,向公交車發送站臺標識號,公交車可以根據收到的標識號進行自動報站。之后,站臺監控器應該不斷的檢測該車發送的信號的強度,如果信號強度小于某一臨界值時,即可認定該車已駛離此站,并向監控中心發出相關信息。這樣,監控中心就能準確掌握每一輛公交車的運行情況。

4GPRS移動通信技術

移動通信技術是目前無線通信技術中更新速度最快的技術之一,目前國內應用比較廣泛的移動通信系統是GSM,GSM雖然可以滿足ITS對語音通信的需求,但是在數據通信方面GSM則表現得比較弱,無法滿足需求。GPRS、CDMA、LTE等技術近年來發展迅速,漸漸取代了GSM,成為逐漸發展成熟的新的移動通信技術。下面主要介紹一下GPRS在智能交通系統中的應用研究。通用分組無線業務簡稱為GPRS,它打破了GSM只能提供電路交換的工作方式,只需增加相應的功能實體,對已有的基站進行部分改造即可,這種改造的投入成本不高,但得到的用戶數據速率卻相當可觀,其傳輸速率最高可達9.6kb/s。在智能交通系統中除了需要傳輸交通流量狀態信息外,還需要傳輸數據量較大的報文或圖片,利用GPRS業務,可以采用端對端、組播或廣播等多種傳輸方式。進行信息傳遞。從調度中心發出的交通信息可以通過組播或廣播方式傳輸給行駛中的車輛,以便提供路徑導航信息,由于這類信息在一分鐘內需要重復多次播放,因此駕駛員偶爾收不到也不會引起很大的問題。但是,信息從車輛駕駛員傳遞給調度中心就要采用單播方式,它為調度中心提供正在行駛中的車輛信息,所以每次播放的內容都非常重要,不能丟失,但由于它的傳輸速率很低,不會造成網絡堵塞。由此可見,GPRS提供的數據業務有了很大的改進,不僅增加了業務種類,而且連網快、功能強、降低了成本。此外,它還具有連接計算機的標準接口,可以根據不同國家和地區的頻率資源分配來定制使用頻率。由于無線終端的體積很小,可以與手提計算機相連,提高了使用上的靈活性,擴大了市場份額,降低了成本。

5結語

本文介紹了智能交通系統中無線通信技術的應用情況,通過對上述無線通信技術的分析可以發現,無線通信技術對于ITS的實現至關重要,并隨著通信技術的發展,它在ITS中的作用與地位也將日益提高。

作者:張靜 單位:淄博職業學院信息工程系

智能交通系統論文:淺談智能交通系統的分析與實現

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。

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。(本文作者:邢紅剛 單位:浙江工業職業技術學院數字媒體與信息工程分院)

智能交通系統論文:計算機技術在智能交通系統的應用

摘要:借助智能交通系統,優化公共交通運行效率,為人們提供更大的便利。文章對智能交通系統內涵進行了簡要分析,并從數據處理系統、交通監控系統、車輛導航系統以及車輛輔助駕駛系統4個方面對計算機技術在智能交通系統中的應用展開了討論,旨在為技術研究人員提供有價值的技術建議。

關鍵詞:計算機技術;智能交通系統;優化

1智能交通系統內涵分析

智能交通系統(IntelligentTrafficSystem,ITS),主要是指借助計算機技術和信息數據傳輸技術,能對交通運行過程進行科學化的管理和指揮,在管理機制建立過程中,要對人員因素、車輛因素、道路環境因素等進行全方位考量和判定[1]。為了保證交通管理的高效性,將技術和管理體系融合在一起,確保交通管理系統的多元化發展。在智能交通系統建立和運行過程中,智能交通管理模塊、智能信息管理模塊、智能公共交通模塊、車輛管理模塊以及電子收費和應急管理模塊是研究的重點[2]。

2計算機技術在智能交通系統中的應用路徑

正是基于計算機技術的發展,將其應用在智能交通系統中,能借助交通監控提高整體技術的應用效果和管理效果。技術主要是利用射頻設備,將其設置在道路上方或者是道路兩側,獲取交通情況的遠程圖像,借助信號的轉化和傳遞,實現圖像處理,保證交通指揮中心能第一時間了解現場交通實況。在計算機獲取信息后,能對交通事故以及交通擁堵問題進行及時處理,提高技術模型的實際應用價值[3]。

2.1事故檢測系統

在交通系統中,事故問題需要引起注意,不僅會造成人身受到傷害,還會造成經濟受損,因此,結合計算機技術,要踐行更加系統化的處理機制,確保應用模型和管控措施符合標準。有一部分交通事故主要是由于路面交通堵塞所造成的,若是能對路面的情況進行及時預測和評估,就會一定程度上減少交通事故問題。正是基于此,在智能交通系統中,結合實際情況建立健全穩定的管控機制,能在保證技術模型優化運行的同時,提高交通質量。主要是借助攝像設備與計算機設備的連接,保證射頻設備能有效對運動的車輛進行信息的采集和捕捉,能建立有效的視頻跟蹤,并且保證序列圖像的完整性[4]。只有強化數據分析,才能真正發揮計算機的實際價值和優勢,對運動目標的連續幀圖像進行統籌整合,并且將移動參數組合在一起,從而有效計算出運動目標的實際速度。針對具體的運動參數提出有效的管理措施,確保結構完整性的同時,為項目升級奠定堅實基礎。若是檢測目標長期處于靜止狀態,則需要借助計算機技術中的圖像捕捉功能,對其進行有效跟蹤和圖像反饋,確保信息的有效性和完整性。只有充分利用計算機技術,才能結合實際數據和信息,以最快的速率對交通事故展開深度處理,一定程度上減少事故發生頻率[5]。

2.2交通監控系統

將計算機技術應用在車輛監控中,具有非常重要的意義,主要是利用計算機的圖像處理技術,能對運動的物體進行實時監督和控制。目前,在智能交通系統中,應用圖像分差的方式,對車輛展開靜態監督和動態監控,其運行機理都是視頻圖像序列的分差機制,從而借助相關參數對車輛的運動狀態進行集中判定。這種計量方式的運算數量較小,借助一般的軟件就能完成,且計算效果較好。在實際應用措施建立后,主要分為兩種:(1)當前幀與背景幀之間的差值,這種計算方式和應用模型更加的簡單和直接;(2)相鄰幀之間的差值,這種方式能有效判定車輛的動態和靜態。除此之外,在對車輛和行人進行監控時,會采取分割的方式,保證能對不同群體進行不同監控。在對車流量進行分析和計算的過程中,則需要結合車輛的平均速度以及車輛的列隊長度,對交通運行情況展開預測和分析,一定程度上建立健全完整的整合機制和管控措施,保證交通運行狀態得以全面升級。由于車輛和行人是道路結構中的主要元素[6],因此,在對監控項目進行全程監督的同時,也要有效分割,保證圖像中不同運動模型能映射相應參數。

2.3車輛導航系統

隨著科學技術的不斷進步,車輛導航系統得到了全面普及,也是計算機技術在智能交通中的重要應用措施。利用車輛智能導航系統,能對車輛行駛道路的界限進行有效判定和識別;利用計算機內部相關元件和操作模塊,能有效引導車輛向規定路線行駛,不僅能對車輛的安全距離進行系統化分析,也能保證導航駕駛過程的穩定性,并且為攝像機運動化識別結構的優化提供動力。在計算機車輛導航系統中,借助攝像機能對不同車輛的運動狀態進行集中識別,并且保證檢測點運行方式能符合模擬匹配點,從而一定程度上確保車輛的智能導航系統充分發揮其實際價值,為計算機技術中信息的提取提供動力,也能有效維護安全距離和運行速率,保證車輛的安全和穩定性。

2.4車輛輔助駕駛系統

目前,許多智能汽車都開始配備智能輔助駕駛系統,能幫助駕駛人員對外界的環境和影響因素及時作出正確的反應[7]。例如,在城市市區環境駕車,計算機內部的車輛輔助駕駛系統能對周圍路過的道路標記進行記錄和分析,確保能對相關交通指示展開綜合性識別。然后利用計算機技術中的篩選功能,對相關信息進行集中的選擇和調配,避免出現和其他車輛以及行人擁堵的問題。也就是說,正是基于這種輔助駕駛功能,在實際技術應用模型建立后,能在增強車輛安全駕駛的基礎上,保證人機交互的同時性和完整程度。駕駛人員只有充分掌握路況信息,才能對駕駛操作給予正確的判斷,保證駕駛行為符合標準,減少車輛擁堵和車輛事故的發生概率。除此之外,計算機技術還被應用在車輛智能收費項目中,借助計算機內部的識別軟件,對車牌進行集中識別,從而采取相應的計費和處理措施,保證車輛信息留存效果。其中,ETC的應用實現了車載標簽和閱讀器之間的有效連接,能保證車輛在進入到入口后,及時收取相應的費用,系統自動放行[8]。

3結語

總而言之,在智能交通系統中,要充分利用計算機技術,升級識別和管理效果,為技術模型的綜合性優化提供保障。為了進一步提高技術的應用水平,要積極研發更加適宜車輛進行信息采集的模塊,及時對路況數據展開分析,為智能化交通的發展奠定堅實基礎。

作者:陸蓮芳 單位:新疆交通職業技術學院

智能交通系統論文:無線網絡技術在智能交通系統的應用

摘要:為進一步提升目前路網的利用效率,文中提出了研發一種依托于城市公交,以無線網絡技術為優秀的現代城市智能交通系統,并且對這一系統需要的各類模塊實施了硬、軟件設計,并得出了理想的方案。本系統不僅能夠提供非常及時的路況類信息,還可為公眾推薦最為理想的公共交通出行線路。文章在對智能交通系統進行概述的基礎上,分析了無線網絡技術的運行模式,并提出了基于無線網絡技術的智能交通系統設計方法。

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優秀,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主控中心為優秀,運用各線路的公交車來收集所在城市各公交車輛的具體位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優秀,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

綜上所述,將無線網絡技術應用于智能交通系統中后,不但提升了當前交通系統的工作成效,還更方便現代人的生活。無線網絡技術倚靠其在使用中所具備的靈活、便捷、組網方式多元化、不會受到環境影響等突出優點而倍受歡迎。接下來應在全面考慮目前各類交通情況的前提下提出全新的解決辦法,很好地提升目前已有路網的利用率,有效緩解當前我國交通壓力過大等社會現狀。

作者:張曉東 單位:遵義職業技術學院

智能交通系統論文:物聯網技術的智能交通系統

1物聯網智能交通模型

物聯網智能交通模型包括三個層面:首先是感知層,如傳感器與末端設備;其次是傳輸層,主要進行信息的傳輸,有通信網絡與網關;第三是應用層,主要是在信息接收端與端的應用軟件,這種三層的結構模型稱為DCM三層。智能交通系統包含交通管理系統、出行需求管理系統、公共交通系統、商用車輛系統、電子收費與應急管理系統等七大系統。在智能交通模型的感知層中,RFID技術已經在我國的電子不停車收費系統中取得了成功,并進行了廣泛的應用。RFID技術能夠迅速、準確地對特定的車輛信息進行采集。

2基于物聯網技術的智能交通系統結構

2.1車輛檢測、感知與識別技術應用基于物聯網技術的智能交通系統中,每個車輛上都會裝有RFID標簽,方便RFID裝置進行檢測。RFID主要是利用無線通信方式把車輛信息通過標簽進行收集,將會在控制中心顯示車輛來源、品牌等相關信息,同時根據這些車輛的信息可以對道路的交通情況進行反映,計算出車流量。天線在接收RFID信號后傳達給閱讀器,閱讀器通過解碼后把數據傳輸進數據中心。在后臺的交通管理控制中心就可以得到此時的路網交通流參數以及車輛的行駛軌跡,從而制定出相應的控制與管理措施。RFID不僅能夠對正常的交通進行測算,同時對于交通安全也有一定的作用。通過檢測技術對公安可疑車輛進行排查,將會大大節約人力、物力,提高工作效率與準確度。這一感知檢測技術的前提是在RFID物聯網上首先要對對象的信息進行輸入儲存。采用RFID檢測技術,輔以其他的自動控制系統,可以不讓一些不被允許的車輛進入特定區域,或者禁止一些存在違章記錄的車輛進入到特定的路段與區域內部,形成有效管理,極大提高了信息技術在交通系統中的應用,降低人力成本。無線傳感網絡主要由無線通信模塊、傳感器與主控設備組成,無線傳感網絡被稱為無固定設施的網絡。目前我國的無線傳感網絡研究多在信息傳送模式、網絡底層協議、電池供電能力等方面,研究的深入與否將會直接關系到物聯網智能交通系統規模應用。

2.2交通運行情況信息收集隨著我國交通事業的發展,公路的長度不斷增大,在不同的路段有可能會存在著不同的路況信息,這些信息通過智能交通系統進行有效傳達。靜態信息主要是指車輛或檢測地點的對象信息,而動態信息則是指道路交通狀況、環境信息以及交通異常事件等。動態信息的采集是交通管理與控制有效運行與控制的基礎。動態的交通運行情況信息主要包括流量、密度、車輛速度與車型等車輛信息,違章、擁堵、碰撞等交通緊急信息,以及以惡劣天氣、污染狀況為主的交通環境信息。在交通運行情況信息收集與智能交通系統建設中,信息的傳遞非常重要。目前無線網絡不斷發展,智能交通要善于利用最先進的通信手段,把無線接入網與優秀網進行充分改造連接,滿足感知層的功耗性要求。目前我國對于RFID、傳感網與3G無線通信技術更為關注,4G牌照的下發將會進一步促進無線通信技術的發展。有線與無線兩種通信方式將在物聯網產業中互相彌補不足,提高網絡傳輸的兼容性與規范性。

2.3交通事故自動檢測技術隨著交通系統中車輛數量的不斷增多,駕駛員技能與素質參差不齊,非常容易出現一些交通事故,尤其是對于一些高速公路上駕駛經驗不足的駕駛員來說,發生交通意外事故的概率非常大。一旦發生交通事故,將有可能會造成交通擁堵,甚至帶來二次事故傷害,嚴重影響到駕乘人員的生命財產安全。目前對交通事故的直接檢測主要是通過視頻圖像處理技術來對停止行駛的車輛進行發現。視頻技術可以直觀地對道路上發生事故的車輛信息進行收集,并向相關的救援機構發出請求信息。而一旦天氣情況不佳,視頻信號收集將會受到嚴重干擾,甚至失去監視作用。而利用聲學技術對交通事故進行監聽則是從另一個技術層面上對交通事故進行檢測。車輛在發生相互碰撞時會產生一定的沖擊噪聲,這種沖擊噪聲屬于廣譜信號,其高頻部分特征明顯,小波變換的頻率分辨率在時頻平面上隨著頻率的升高而不斷降低。小波包分析可以提高頻率的分辨率,克服局部性差的缺陷。利用小波包的分析建立可以對系統狀態進行反映的特征向量,采用模式識別的方法來對特征進行識別分類。在交通事故檢測中,小波包特性的應用將會更加廣泛。交通事故信號收集后會在控制中心經過一定的處理,從而對救援做出一定的指令。在救援方面,時間是非常寶貴的,在發生事故的駕駛人打電話求救前,救援中心就已經得到了事故信息,大大節省了救援時間,避免道路長時間處于擁堵狀態,從而提高道路的利用效率,避免二次交通事故的發生。

2.4交通管理調度系統交通管理調度系統要在智能交通系統中發揮更大的作用,做到信息的收集與處理、指令與信息都具有高度的及時性與準確性。我國目前部分城市采用的C/S模式的指揮調度管理系統,功能相對單一,系統的維護升級困難,在多個業務系統模塊間缺少集成管理,影響了整個交通系統的指揮調度效果,從而難以達到智能交通系統要求。物聯網的智能交通系統需要對目前的多個交通管理子系統進行結合,如交通檢測系統、視頻監控系統、GPS調度系統等,采用友好的可視化界面,對控制中心與信息接收對象間實現良好的交互,將會提高工作效率,形成良好的調度效果。基于WebGIS的智能交通管理調度系統具有更加廣泛的訪問范圍,對多個數據源進行管理與集合,系統的任何用戶都可以通過Web瀏覽器來對數據庫進行訪問,實現遠程數據共享,有利于車輛上駕駛員對路況信息及時掌握。同時基于WebGIS的智能交通管理調度系統可以充分利用網絡資源,把基礎性或全局性的處理交給服務器來執行,把數據量小的操作交給客戶端完成,實現平衡計算負載,同時可以與其他的信息服務進行無縫集成,有利于后續的升級或添加其他的管理模塊,不斷對功能進行完善。目前該技術已經在杭州實施,并且取得了非常不錯的效果。

3智能交通公安管理

我國公路交通事業發展與經濟發展相比處于落后地位,公路總里程非常長,但高等級公路里程相對較少,一些交通安全設施不完善,車速和安全性能較低的機動車輛占到機動車總量的七成左右,車輛的構成結構不合理。公安交通管理法制建設不全面,宣傳不到位,交通參與者的安全意識普遍較弱,隨著我國公安交通管理力度不斷加大,對于典型的違章案件進行專項整治,已經有相當大的改觀。目前我國在北京、上海、廣州等大型城市建立了以電視監控與信號控制技術為優秀的公安交通指揮系統,對城市的交通管理起到了很好的作用,提高了車管所的工作效率。通過公安交通管理系統對機動車進行核查,對進口車走私犯罪進行有效打擊,有利于社會穩定,維護群眾的生命財產安全。

4結語

智能交通系統是一個信息化的系統,以交通信息的采集、處理與為重點,準確地把交通信息進行處理,實現城市交通的智能化。基于物聯網的智能交通系統要把車輛、駕駛者、路況與管理控制中心等多個節點進行連接,使公眾能夠更高效地利用交通設施與資源。基于物聯網的智能交通系統要通過完善的技術與先進的設備、軟件來實現,通過制度約束與規律遵循形成高度智能化的交通體系,從而促進現代交通事業的不斷發展。隨著我國物聯網技術的不斷進步,智能交通系統將會引進更多先進的技術與設備,提高對交通信息收集的準確度,以及對復雜數據的處理能力,同時對于信息的渠道將會更加廣闊,讓交通參與者更能夠感受到現代智能交通系統的優勢。

作者:梁卓宇單位:京珠高速公路廣珠段有限公司

智能交通系統論文:智能交通系統發展對策

論文關鍵詞:智能交通運輸系統發展狀況對策

論文摘要:智能交通系統是現在交通運輸發展的趨勢,本文就智能交通體系在國內外的發展狀況做了簡要的介紹,對中國如何發展智能交通系統提出了自己的看法和建議。

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。

4、當前迫切需要解決的問題

作為資金不足的發展中國家,應根據中國現有條件,以ITS個別項目入手選擇恰當的切入點,諸如ITS技術及其產品的標準化;ITS中的城市交通管理系統;先進的公共交通營運系統;車輛控制和安全系統;先進的物流管理系統等。從全國范圍內看,由于中國生產力布局、資源分布、經濟發展水平等因素不同,交通運輸具有明顯的區域不平衡性,即某些地區的發展(如東部、東南部),特別是大都市及其附近的交通運輸已存在發展智能運輸的潛在市場需要。新晨

智能交通系統論文:智能交通系統發展對策

論文關鍵詞:智能交通運輸系統發展狀況對策

論文摘要:智能交通系統是現在交通運輸發展的趨勢,本文就智能交通體系在國內外的發展狀況做了簡要的介紹,對中國如何發展智能交通系統提出了自己的看法和建議。

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。

4、當前迫切需要解決的問題

作為資金不足的發展中國家,應根據中國現有條件,以ITS個別項目入手選擇恰當的切入點,諸如ITS技術及其產品的標準化;ITS中的城市交通管理系統;先進的公共交通營運系統;車輛控制和安全系統;先進的物流管理系統等。從全國范圍內看,由于中國生產力布局、資源分布、經濟發展水平等因素不同,交通運輸具有明顯的區域不平衡性,即某些地區的發展(如東部、東南部),特別是大都市及其附近的交通運輸已存在發展智能運輸的潛在市場需要。

智能交通系統論文:小議智能交通系統的發展對策

摘要:智能交通系統是現在交通運輸發展的趨勢,本文就智能交通體系在國內外的發展狀況做了簡要的介紹,對中國如何發展智能交通系統提出了自己的看法和建議。

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。

4、當前迫切需要解決的問題

作為資金不足的發展中國家,應根據中國現有條件,以ITS個別項目入手選擇恰當的切入點,諸如ITS技術及其產品的標準化;ITS中的城市交通管理系統;先進的公共交通營運系統;車輛控制和安全系統;先進的物流管理系統等。從全國范圍內看,由于中國生產力布局、資源分布、經濟發展水平等因素不同,交通運輸具有明顯的區域不平衡性,即某些地區的發展(如東部、東南部),特別是大都市及其附近的交通運輸已存在發展智能運輸的潛在市場需要。

智能交通系統論文:淺議計算機技術在現代智能交通系統中的應用

【摘 要】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。

【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

在交通收費系統中,RFID信息技術系統應用較為廣泛,RFID系統主要由電子標簽以及讀寫器和天線構成,通過無線信號之間進行閱讀器與標簽之間的信息傳遞,可對車輛進行識別。經過采集、整理以及分析相應的信息處理,廣泛用于路況信息的與收費。

ETC是RFID在智能交通系統中應用最為廣泛的信息技術。當有車輛進入到ETC系統的入口時,車載中的標簽將與閱讀器之間進行信息傳遞和交換。其收費模式是:RFID閱讀器對進入到入口的車輛進行車輛信息的識別并寫入到車輛電子標簽之中,當車輛進入到下一個ETC入口時,RFID閱讀器進行車輛信息的讀取,并通過系統處理形成相應費用,如果車輛信息與標簽信息一致時,系統將在收費之后自動放行,反之則通知相應管理人員進行處理。

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