城市道路交通信息采集誘導(dǎo)解決方案

        隨著城市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量的迅速增加，道路供給越來(lái)越不能滿足交通需求的增長(zhǎng)，由于道路已處于過(guò)飽和狀態(tài)，僅僅采用交通信號(hào)控制系統(tǒng)已不能緩解擁堵，越來(lái)越多的城市開(kāi)始尋求建立道路交通信息采集誘導(dǎo)系統(tǒng)，通過(guò)誘導(dǎo)車(chē)輛出行路線的方式合理分配路網(wǎng)交通流，從而降低擁堵程度。

　　“上海市道路交通信息采集和發(fā)布系統(tǒng)”一期工程和二期工程、“浦東新區(qū)綜合交通信息管理系統(tǒng)一總一子平臺(tái)”等項(xiàng)目于2004開(kāi)始先后實(shí)施，已在上海市建立了比較完善的道路交通信息采集誘導(dǎo)體系。在交通信息采集方面，信息已覆蓋了城區(qū)主要地面道路網(wǎng)、快速路全路網(wǎng)和高速公路全路網(wǎng)，在交通誘導(dǎo)方面，建立了比較完善的交通信息發(fā)布體系，交通誘導(dǎo)屏信息發(fā)布覆蓋了整個(gè)快速路網(wǎng)和城區(qū)范圍內(nèi)的越江通道以及部分地面主干道，同時(shí)開(kāi)展了手機(jī)網(wǎng)站、互聯(lián)網(wǎng)站、電視臺(tái)、廣播、車(chē)載終端、多媒體查詢終端等多渠道的交通信息服務(wù)，出行者可以比較方便地獲知道路交通情況，做出合理的出行路線抉擇。

　　總體目標(biāo)

　　城市道路交通信息采集誘導(dǎo)系統(tǒng)是城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)，城市道路交通信息采集誘導(dǎo)系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)運(yùn)用先進(jìn)的傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)融合和挖掘技術(shù)、控制技術(shù)、信息發(fā)布技術(shù)等，建立先進(jìn)的道路交通信息采集、傳輸、處理、發(fā)布、應(yīng)用體系，達(dá)到“掌握現(xiàn)狀、找出規(guī)律、科學(xué)誘導(dǎo)、有效指揮”的目標(biāo)。

　　“掌握現(xiàn)狀”是城市交通管理的基礎(chǔ)，就是通過(guò)交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，實(shí)時(shí)采集道路交通信息，從而為交通管理部門(mén)動(dòng)態(tài)掌握道路交通的運(yùn)行狀況提供信息支撐。

　　“找出規(guī)律”就是根據(jù)實(shí)時(shí)采集的道路交通信息，經(jīng)過(guò)分析處理和挖掘，找到道路交通運(yùn)行中的規(guī)律性特征，從而制定有針對(duì)性的管控措施。

　　“科學(xué)誘導(dǎo)”就是將經(jīng)加工處理并動(dòng)態(tài)反映道路交通狀況的信息，通過(guò)信息發(fā)布載體實(shí)時(shí)地提供給駕駛員，引導(dǎo)性地調(diào)節(jié)交通流，合理地平衡道路交通負(fù)荷。

　　“有效指揮”就是依據(jù)實(shí)時(shí)的道路交通狀況，科學(xué)合理地調(diào)配警力，及時(shí)地響應(yīng)路網(wǎng)突發(fā)事件，提高出警效率。

　　城市道路交通信息采集誘導(dǎo)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了交通管理從簡(jiǎn)單靜態(tài)管理到智能動(dòng)態(tài)管理的轉(zhuǎn)變，使得交通管理者、出行者、駕駛員能實(shí)時(shí)掌握，達(dá)到城市路網(wǎng)交通的動(dòng)態(tài)優(yōu)化運(yùn)行。

　　總體架構(gòu)

　　城市道路交通信息采集誘導(dǎo)系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)結(jié)合我國(guó)城市的交通管理體系，建立一套多源信息采集融合、多渠道信息發(fā)布的體系，道路交通信息采集誘導(dǎo)系統(tǒng)的總體架構(gòu)。

　　交通信息采集

　　交通信息采集是交通信息處理和交通誘導(dǎo)的基礎(chǔ)，道路交通信息的采集技術(shù)主要可以分為兩種。

　　1、基于固定車(chē)檢器的交通信息采集。包括有兩種情況：一是從配置有車(chē)檢器的交通信號(hào)控制系統(tǒng)中提取交通信息，二是利用單點(diǎn)固定車(chē)檢器實(shí)時(shí)采集交通信息。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)一是采集交通流(交通流量、占有率、速度等)信息，即可以用于交通狀態(tài)的自動(dòng)判別，也可以通過(guò)交通分析為交通組織和管理提供數(shù)據(jù)支持，二是可以根據(jù)信息發(fā)布的需要在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)布設(shè)，缺點(diǎn)是外場(chǎng)設(shè)備的維護(hù)工作比較繁重。

　　2、基于浮動(dòng)車(chē)GPS數(shù)據(jù)的交通信息采集。基于浮動(dòng)車(chē)GPS的交通信息采集是提取路面上運(yùn)行的出租車(chē)的GPS動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)(包括經(jīng)度、緯度、速度、方向、車(chē)輛狀態(tài)等)，經(jīng)過(guò)預(yù)處理、地圖匹配、交通數(shù)據(jù)優(yōu)化等處理，自動(dòng)生成交通狀態(tài)信息。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是利用已建的出租車(chē)調(diào)度系統(tǒng)，節(jié)省投資，缺點(diǎn)是受出租車(chē)的數(shù)量和覆蓋情況影響，部分路段數(shù)據(jù)可能缺失或準(zhǔn)確性較差。

　　不同的采集技術(shù)具有不同的適應(yīng)性。對(duì)于地面道路，交通信息采集具有地域范圍廣的特點(diǎn)，因此，應(yīng)能充分利用已有的交通設(shè)施，減少投資費(fèi)用。利用交通信號(hào)控制系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)和出租車(chē)的GPS數(shù)據(jù)能較好的適應(yīng)地面道路信息采集的需求;對(duì)于快速路，快速路是城市道路交通的主動(dòng)脈，具有高保障的要求，應(yīng)能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地判別交通狀態(tài)、及時(shí)地識(shí)別交通事件，快速路宜采用基于固定車(chē)檢器(線圈車(chē)檢器、微波車(chē)檢器、視頻車(chē)檢器等)的交通信息采集技術(shù)。

　　城市交通管理集成平臺(tái)

　　城市交通管理集成平臺(tái)實(shí)時(shí)接收外場(chǎng)采集設(shè)備采集的交通信息，經(jīng)處理獲得交通狀態(tài)信息，通過(guò)交通誘導(dǎo)屏對(duì)外發(fā)布，并為交通指揮調(diào)度提供信息支持。城市交通管理集成平臺(tái)應(yīng)具有六大方面的功能：交通信息匯聚、交通信息處理、視頻巡檢聯(lián)動(dòng)、基于誘導(dǎo)屏的交通信息發(fā)布、設(shè)備運(yùn)維管理、基于GIS的展示等功能。

　　交通信息匯聚

　　集成平臺(tái)周期性地接受來(lái)自外場(chǎng)采集設(shè)備或外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，完成對(duì)多源異構(gòu)資料的接入，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，保證資料間關(guān)系的正確性、可讀性并避免大量的數(shù)據(jù)冗余，作為交通信息處理的基礎(chǔ)。

　　交通信息處理

　　道路交通信息處理是交通信息采集誘導(dǎo)系統(tǒng)的研究難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，直接關(guān)系到系統(tǒng)建設(shè)的效果和成敗。對(duì)于道路交通狀態(tài)的評(píng)判，不同的城市有不同的標(biāo)準(zhǔn)，難以有統(tǒng)一的共識(shí)。主要有以下幾種交通信息處理技術(shù)，在上海、長(zhǎng)沙、成都、江陰等城市的道路交通信息采集誘導(dǎo)系統(tǒng)得到應(yīng)用。

　　·基于交通信號(hào)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的地面道路交通狀態(tài)判別技術(shù)：利用交通信號(hào)控制系統(tǒng)中車(chē)檢器采集的路口交通流數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)內(nèi)部的信號(hào)配時(shí)方案信息，依據(jù)交通流理論，運(yùn)用數(shù)據(jù)模型和算法，對(duì)地面道路交通狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)判別;

　　·基于固定車(chē)檢器的快速路交通狀態(tài)判別技術(shù)：基于學(xué)習(xí)的自適應(yīng)參數(shù)優(yōu)化算法。算法通過(guò)一定時(shí)間的適應(yīng)期，通過(guò)評(píng)價(jià)指針體系和評(píng)價(jià)函數(shù)利用迭代方法不斷使算法判別標(biāo)準(zhǔn)和出行者的感知靠近，當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)完成參數(shù)的優(yōu)化;

　　·基于浮動(dòng)車(chē)GPS數(shù)據(jù)的地面道路交通狀態(tài)判別技術(shù)：主要利用出租車(chē)的實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù)(經(jīng)度、緯度、速度、方向、車(chē)輛狀態(tài)等)，經(jīng)過(guò)過(guò)濾轉(zhuǎn)換、地圖匹配、路徑推測(cè)等步驟，從多維角度計(jì)算道路交通實(shí)時(shí)信息，包括行駛時(shí)間、平均行車(chē)速度、交通流量等，通過(guò)交通數(shù)據(jù)優(yōu)化獲得精度更高的交通數(shù)據(jù)，最后生成準(zhǔn)確描述城市道路交通路況的交通狀態(tài)信息;

　　·基于多源交通資料的道路交通狀態(tài)融合技術(shù)：對(duì)固定車(chē)檢器(包括交通信號(hào)控制系統(tǒng)車(chē)檢器和單點(diǎn)固定車(chē)檢器)采集的交通數(shù)據(jù)和浮動(dòng)車(chē)GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行多源數(shù)據(jù)融合，獲得更高準(zhǔn)確性的交通狀態(tài)信息。

　　視頻巡檢和聯(lián)動(dòng)

　　視頻巡檢和聯(lián)動(dòng)功能是指接入已建的道路視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)制定巡檢預(yù)案和聯(lián)動(dòng)策略，為信息采集提供輔助支持，為事件管理提供直觀的視頻信息支持。該功能可以根據(jù)巡視擁堵高發(fā)路段的擁堵情況、巡視某一區(qū)域范圍內(nèi)道路交通情況等管理要求制定巡檢預(yù)案，以及制定視頻和路段的聯(lián)動(dòng)預(yù)案，實(shí)現(xiàn)視頻自動(dòng)控制，提升管理效率。

　　基于誘導(dǎo)屏的交通信息發(fā)布

　　包括交通信息的自動(dòng)發(fā)布和人工發(fā)布。交通信息自動(dòng)發(fā)布是誘導(dǎo)屏直接發(fā)布由融合處理算法處理獲得的路段交通狀態(tài)。自動(dòng)發(fā)布包括誘導(dǎo)信息的組織、發(fā)布段信息發(fā)布和文字誘導(dǎo)信息發(fā)布等主要功能。交通信息人工發(fā)布功能，就是在不停止后臺(tái)算法對(duì)外場(chǎng)誘導(dǎo)屏發(fā)布誘導(dǎo)信息的同時(shí)，通過(guò)增加顯示信息或暫時(shí)替換顯示信息的方式進(jìn)行誘導(dǎo)信息發(fā)布。交通信息人工發(fā)布的優(yōu)先級(jí)一般高于交通信息自動(dòng)發(fā)布，但人工發(fā)布信息根據(jù)其類(lèi)型的不同，自身也有著優(yōu)先級(jí)的區(qū)分，一般的優(yōu)先級(jí)順序如下：人工強(qiáng)制命令>封路>交通事故>高速公路封路>交通阻塞>交通擁擠=行程時(shí)間>交通暢通。

　　設(shè)備運(yùn)維管理

　　主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)外場(chǎng)設(shè)備(車(chē)檢器、誘導(dǎo)屏、通信設(shè)備等)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)(運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備通信狀態(tài))和故障報(bào)警，并對(duì)系統(tǒng)集成管理范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)鏈路、主機(jī)進(jìn)行必要的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的有效管理，包括資源管理，設(shè)備性能的監(jiān)控，事件的監(jiān)控等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種故障信息，為系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

　　基于GIS的信息展示

　　以GIS平臺(tái)為基礎(chǔ)，集成展示道路交通狀態(tài)、設(shè)備位置和狀態(tài)以及數(shù)據(jù)分析處理結(jié)果等信息，并提供操作員監(jiān)控操作接口，要求采用一機(jī)多屏的方式展示，包括基于GIS的信息展示、操控、視頻圖像的同時(shí)展示，并可以在大屏幕上進(jìn)行展示,最大限度的發(fā)揮指揮員的協(xié)調(diào)指揮管理效率。

　　交通信息服務(wù)平臺(tái)

　　交通信息服務(wù)平臺(tái)為開(kāi)展多渠道交通信息服務(wù)提供信息和軟硬件支撐。以同一交通信息服務(wù)平臺(tái)為依托，將能保證不同服務(wù)主體、不同的服務(wù)方式(手機(jī)網(wǎng)站、互聯(lián)網(wǎng)站、電視臺(tái)、廣播、車(chē)載終端、多媒體查詢終端等)之間信息內(nèi)容的一致性。

　　服務(wù)平臺(tái)提取城市交通管理集成平臺(tái)等數(shù)據(jù)源的信息，面向不同的信息服務(wù)方式，按照特定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行信息組織，通過(guò)不同的接口技術(shù)(數(shù)據(jù)接口、應(yīng)用接口、人機(jī)接口)提供業(yè)務(wù)支持。

　　·數(shù)據(jù)支持：只提供實(shí)時(shí)的各種交通資料，由其他服務(wù)主體根據(jù)自身的情況提供各種應(yīng)用服務(wù);

　　·應(yīng)用支持：提供服務(wù)信息應(yīng)用接口，如路徑搜索、地圖服務(wù)、視頻流媒體服務(wù)等，為其他服務(wù)主體的信息服務(wù)提供應(yīng)用支持;

　　·人機(jī)服務(wù)支持：提供人機(jī)間的服務(wù)信息展現(xiàn)接口、服務(wù)應(yīng)用。

　　不同城市對(duì)交通信息服務(wù)平臺(tái)的定位可能會(huì)不同，服務(wù)平臺(tái)可以只是為各種服務(wù)提供信息支持，也可以作為服務(wù)主體，因此，根據(jù)定位和需求的不同，服務(wù)平臺(tái)的具體功能會(huì)有所差別。

　　結(jié)語(yǔ)

　　道路交通信息采集誘導(dǎo)系統(tǒng)是城市智能交通的發(fā)展方向，也是解決城市交通問(wèn)題的有效手段之一。道路交通信息采集誘導(dǎo)系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)該獲得建設(shè)和管理部門(mén)的高度重視，不是建了幾套采集設(shè)備、幾塊誘導(dǎo)屏就是建好了一個(gè)采集誘導(dǎo)系統(tǒng)，而是應(yīng)該做好建設(shè)規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)建設(shè)、系統(tǒng)維護(hù)、工程后評(píng)估等內(nèi)容，保證系統(tǒng)能夠高質(zhì)量、穩(wěn)定可靠、高效的運(yùn)行。
 

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