浅谈智慧交通在城市交通管理中的应用

时间:2012-02-25 来源:英飞拓 点击:4847次

摘要: 

近几年来,随着经济和社会发展迅速,城市规模不继扩大,城市化进程的不断加快,随着居民生活水平的不断提高,机动车拥有量迅速增长,交通需求极大增加,原有的交通供需平衡被打破,而相反城市的基础设施、交通管理设施和管理能力的提高跟不上交通需求发展速度,原有基础设施的缺陷和弊端不断暴露出来,交通管理的科技水平越来越显得不足,如何解决城市交通拥挤问题已经成为城市可持续发展的一个重要课题,城市道路交通管理工作也面临着严峻的挑战。从政府管理者角度讲,需要更好地利用现有的交通运输基础设施,提高安全性,改善环境;从企业角度讲,企业需要提高运营效率与服务质量;从行驶角度讲,驾驶员需要最新的交通信息、及时的危险警告、推荐最佳的行车线路、适宜的速度限制、在不利的道路与天气条件下对司机的有效支持、对紧急情况的快速反应。这些越来越高的交通需求是传统交通运输系统所难以满足的,现代化城市交通管理对智能化交通管理系统的需求也日益突出。

智慧交通系统解决方案:

1、 智慧交通系统整体架构

智能交通应用系统由应用子系统、信息服务中心和指挥控制中心三部分构成。

应用子系统包括交通信息采集系统、信号灯控制系统、交通诱导系统、停车诱导系统;信息服务中心包括远程服务模块、远程监测模块、前期测试模块、在线运维模块、数据交换模块和咨询管理模块六部分.

指挥控制中心包括交通设施数据平台、交通信息数据平台、GIS 平台、应用管理模块、数据管理模块、运行维护模块和信息发布模块。应用子系统实现各职能部门的专有交通应用;信息服务中心以前期调测、远程运维管理和远程服务为目的,结合数据交换平台实现与应用子系统的数据共享,通过资讯管理模块实现信息的发布,用户和业务的管理等;指挥控制中心以 GIS 平台为支撑,建立部件和事件平台,部件主要指代交通设施,事件主要指代交通信息,通过对各应用子系统的管理,以实现集中管理为目的,具有数据分析、数据挖掘、报表生成、信息发布和集中管理等功能。

应用系统详细架构图如下:

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根据城市智慧交通建设的要求,结合各地道路条件、交通状况和目前的管理职能,提出本系统的主要功能需求如下:

(1)拥有先进的智能指挥控制中心,具有交通信息的实时自动检测、监视与存储功能,应具有兼容、整合不同来源交通信息的能力。 

(2)对所采集到的交通信息进行分级集中处理,具有对道路现状交通流进行分析、判断的能力,应能对道路交通拥挤具有规范的分类与提示,包括常发性交通拥挤、偶发性交通事件、地面和高架道路上存在的交通问题以及交通事故等,并具有初步的交通预测功能。 

(3)在发现交通异常(包括来源于人工采集的信息)时,能够以恰当的方式及时向相关交通管理人员报警、提示。 

(4)应具有多种发布交通信息的能力,以调节、诱导或控制相关区域内交通流变化。发布内容可以是交通拥挤,交通事故等信息。发布的方式,在本系统中主要采用 web、广播、手机、可变信息屏等形式。 

(5)能够接受交通管理人员的各类交通指令,并在接受指令后能及时作出正确反应,基本达到预设效果,能够为交通管理人员提供处理常见交通问题的决策预案和建议。 

(6)应具有大范围的信息采集、汇总、处理能力,具有稳定、可靠的软硬件设施配置和运行环境。同时,在相关的节点应能够进行协调,所采集的信息经处理后,具有与其他相关机构、部门的信息系统相互进行信息共享、交换的能力。 

(7)系统的硬件设备和软件平台及通信设施,应符合国家有关信息化安全管理方面的要求。信息采集与发布系统应具有故障自检功能,使系统的运行管理人员能及时了解外场设备状况,并具有及时检查、维护这些设施的能力。

(8)系统可实现私人交通服务、公众交通服务和商务交通服务,达到可运营的目的。

2、 智慧交通系统服务内容具体分析

(1)先进交通管理服务  

ITS 的核心与基础,利用传感、通讯及控制等技术,实现先进交通控制中心、动态交通预测智能控制交通信号、车辆导航、电子式自助收费(ETC)、可变信息标识、最近线路导引等功能。 

(2)先进用路人资讯服务  

可变资讯标识,公路路況广播,全球卫星定位系统(GPS),最佳路线引导、电视、广播路况报道,无线电通讯,车辆导航,交通资讯查询。 

(3)先进大众运输服务  

大众运输系统,自动车辆监视,自动车辆定位,公车电脑排班,公车电脑辅助调度,车內、站内信息显示,双向通讯,最佳路线引导,公车资讯查询。

(4)商务车营运服务

商务车营运服务,自动车辆监视,自动车辆定位,行进间车辆测重,电子式自助收费(ETC),最佳路线引导,双向通信,自动货物辨识。

(5)电子收付费服务(EPS & ETC)

利用车上电子卡单元与路侧电子收费电源双向通讯技术实现,地面交通不停车、无票据、自动化收费(包括道路通行费、运输费和停车费)费用、余额查询。经由电子卡记账的方式进行收费。自动车辆辨识,影像执法系统。 

(6)交通信息管理管理

交通实时信息综合采集,包括道路条件、交通状况、服务设施位置、导游信息等。 通过网络、广播、电视等方式实现多方式交通信息发布。 车载定位导航。 交通、旅游和旅行者信息服务。 交通信息交互式服务。 车辆信息、驾驶员信息等。 

(7)紧急救援管理服务

车辆故障与事故求援,应急车辆交通信号诱导(交通优先),应急车辆定位与调度管理,地理信息系统(GIS),公路路況广播(HAR),应急物资配置和调度,应急车辆通信,事件自动侦测,最佳线路引导,突发事件应急指挥。 

(8)先进车辆控制及安全服务

结合传感器、电脑、通信、电子自动控制技术的防撞警示系统,自动停放车辆,车与车间-路路间通信,自动车辆检测,自动横向、纵向控制。 

(9)弱势使用者保护服务

路口行人触动及警示接近车辆,机车前方路況警示,身心障碍人士服务设施,道路设施有声标志,PDA 路径引导 LED 个人显示设备。 

3、 智慧交通系统应用系统设计

系统总体设计

城市道路交通信息采集系统按功能结构划分,主要由四部分组成,即:交通数据采集子系统、道路交通数据综合处理平台与地面道路视频监控控制交换平台、通信系统、交通信息发布子系统。

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交通数据采集子系统主要负责采集实时交通参数和视频图像信息,并按一定的格式进行预处理,主要包括电子警察系统、高清卡口抓拍系统、交巡警车载移动监控系统,以及其他的交通采集手段。 

道路交通数据综合处理平台、数据计算分析中心和道路视频监控交换平台主要负责将接收到的预处理数据进一步进行处理、分析、融合。完成交通信息的处理、存储和发布功能,并将中心区地面道路交通信息采集系统接入城市交通信息信息服务中心和指挥控制中心,并通过信息服务中心能与其他应用子系统进行交通信息共享。 

交通信息发布子系统主要负责将融合后的结果数据转化为相应的交通信息,以不同的方式发布,以向交通参与者提供各种交通信息。

智能信号灯控制系统

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安装在路口的电子警察系统具备车辆违章抓拍功能的同时还具有车辆拥堵信息分析功能,采集的信息通过以太网传输至红绿灯信号控制系统分析后动态控制红绿灯时间,从而保证道路的通畅性,增加时间的利用率,最大限度保证道路交叉口的通行顺畅。

交通诱导系统

城市动态交通诱导系统由交通信息采集平台、交通数据综合处理平台和交通信息动态发布平台组成,交通诱导系统的系统架构图如下:

交通信息采集:主要由前端道路监控摄像机实时采集道路上通行车辆的流量、占有率和平均车速等交通负荷视频数据;交通事件主要包括交通事故、道路施工、车辆抛锚等引起的交通拥堵事件,以及重大活动时的交通管制及保卫措施的视频数据。交通拥堵事件可通过专用的交通事件检测设备或人工进行采集,交通管制及保卫事件可由人工输入到交通诱导系统的事件库中。

交通数据综合处理

主要完成实时路况的生成、交通事件的生成,通过对采集的实时交通参数进行处理,生成路网中各路段的实时交通状态并保存在实时交通状态数据库中,一般分成畅通、缓慢和拥堵三个等级,也可根据实时交通参数(流量、占有率、平均车速)根据一定的事件判定算法生成交通拥堵事件;交通事件也可由专用的交通事件采集设备生成或人工输入到交通事件数据库中。

交通信息发布

根据城市路网的交通流分布特征,制定常发性交通堵塞及突发交通事件时的交通流组织及疏导预案,针对不同的系统用户设计不同的信息发布应用软件,一般包括以下几种发布方式:

可变信息标志屏:

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可变信息标志屏:采用绿、黄、红分别表示路段畅通、拥挤、堵塞这种显示屏主要用于显示实时交通路况,由行车人员根据实时路况选择出行路径,系统并不给出具体的路径选择,一般以红色路段表示拥堵、黄色路段表示缓慢、绿色路段表示畅通。并能配合LED显示屏显示相关警告信息。

车载和移动终端的信息发布

通过移动终端发布实时路况及实时交通事件信息,结合车载导航系统,为车辆提供更为先进、复杂的动态交通诱导服务。

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公共网络信息发布

可以通过公共 INTERNET 网络平台以 GIS+实时交通状态+实时交通事件的形式发布城市路网的实时交通状态。

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总结:

上述文章只是简单的介绍了智慧交通系统的初步设计方案,除了以上提到的功能,智慧交通系统还可以为其它交通行业,社会部门提供大量帮助,在此只是简单列举了部分功能,英飞拓(infinova)公司在智慧交通行业拥有多年的积累经验,并拥有IP智能高清系统解决方案、HD-SDI高清系统解决方案、USP多业务系统解决方案,以及卡口监控、电子警察设备,能为智能交通提供全套的智能交通解决方案。