智能交通概述范文

時(shí)間:2023-12-05 18:06:02

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智能交通概述

篇1

關(guān)鍵詞:智能交通系統(tǒng);應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展期待

0引言

交通不僅是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平的重要表現(xiàn),也是一個(gè)城市健康發(fā)展的良好體現(xiàn)。深圳市是一個(gè)發(fā)展很快的城市,人口數(shù)量在不斷的增加,交通擁擠也成為市民出行極為頭痛的事情。如果政府僅靠單純修建道路設(shè)施,或者采用傳統(tǒng)的管理模式來(lái)改變交通擁擠的現(xiàn)狀,效果是十分有限的。在深圳市舉辦的大運(yùn)會(huì)期間,深圳市交通運(yùn)輸委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“深圳交委”)利用智能交通系統(tǒng)為幾百萬(wàn)運(yùn)動(dòng)員和觀眾提供了高效通暢的交通服務(wù),使其再次成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。本文僅從以下幾個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

1智能交通系統(tǒng)的概念

智能交通系統(tǒng)(ITS)作為一個(gè)明確的概念性名詞是在90年代初確定的,起源于日本,后逐漸進(jìn)入各國(guó)的視野,美國(guó)、歐洲和日本的學(xué)者對(duì)其定義各異,雖無(wú)一個(gè)統(tǒng)一的概念界定,但是其基本含義是一樣的。智能交通系統(tǒng)是在較完善的道路設(shè)施基礎(chǔ)上,將先進(jìn)的電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)集成運(yùn)用于地面交通管理所建立的一種實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效、大范圍、全方位發(fā)揮作用的交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。[1]它通過(guò)運(yùn)用各種高端的科學(xué)技術(shù),特別是電子信息技術(shù),不僅使現(xiàn)有的交通基礎(chǔ)設(shè)施的基本潛力得以充分發(fā)揮,而且還具有保障交通的穩(wěn)定性、提高交通的運(yùn)輸效率等重要作用。

2智能交通系統(tǒng)在深圳的應(yīng)用

為了更好的服務(wù)于大運(yùn)會(huì),也為了更好的服務(wù)于市民,深圳交委智能交通處重點(diǎn)建設(shè)了深圳市智能交通“一個(gè)平臺(tái)、六大系統(tǒng)”項(xiàng)目,主要包括交通信息交換平臺(tái)和交通綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)、道路交通整體調(diào)控系統(tǒng)、公眾出行信息服務(wù)系統(tǒng)、交通規(guī)劃與分析仿真決策支持系統(tǒng)、交通運(yùn)行指揮系統(tǒng)。[2]具體如下:

2.1 一個(gè)平臺(tái)

交通信息交換平臺(tái)是以完善的信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的,它是ITS各相關(guān)部門的信息交匯、溝通的樞紐。它包括無(wú)線數(shù)據(jù)/交通信息通道、車載移動(dòng)電話接收信息系統(tǒng)、路由引導(dǎo)系統(tǒng)及選擇最佳路由的電子地圖等。[3]這種具有智能功能的先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)只要安裝在道路、車輛等場(chǎng)所上,就可以向交通信息中心及時(shí)提供各地的路況信息,信息中心將這些信息經(jīng)過(guò)處理后再向那些交通參與者反饋與出行相關(guān)的各種道路交通信息,使出行者能夠及時(shí)、快速、方便的利用這些信息和咨詢意見(jiàn)來(lái)選擇、安排自己的出行方式、駕駛路線等。我市目前安裝了大量的閉路電視前端攝像頭,這樣就可以清晰地看到各路口的交通情況,真實(shí)反饋給各交通參與者,真正實(shí)現(xiàn)各部門信息的融合、交互和共享,這一平臺(tái)也真正發(fā)揮出其“轉(zhuǎn)換機(jī)”的功能。

2.2 六大系統(tǒng)

2.2.1交通綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

交通綜合檢測(cè)系統(tǒng)覆蓋在深圳市的各大干道處,比如快速路、主干道、軌道交通等類似的基礎(chǔ)設(shè)施。深圳市目前采用多種車輛檢測(cè)手段來(lái)記錄各種數(shù)據(jù),并及時(shí)采集道路通行狀況、交通和客運(yùn)流量等信息,同時(shí)還監(jiān)測(cè)各種交通異常事件和違法信息等。為了更好的發(fā)揮這一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能,我市目前采用了先進(jìn)的信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng),這是在英國(guó)和意大利的先進(jìn)智能系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提煉出來(lái)的SMOOTH系統(tǒng)。并且,為了跟隨科技發(fā)展的步伐,用更加科學(xué)、先進(jìn)的系統(tǒng)來(lái)服務(wù)市民,我市還把交通卡口系統(tǒng)也應(yīng)用到了交通管理上。如在深南大道、北環(huán)大道等主干道路和深惠公路、東部沿海高速等對(duì)外聯(lián)絡(luò)道路上均安裝了這種系統(tǒng)。

2.2.2交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)

智能交通系統(tǒng)以主動(dòng)控制的先進(jìn)交通系統(tǒng)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的被動(dòng)控制的系統(tǒng),而這種系統(tǒng)既包括了自動(dòng)監(jiān)測(cè)異常突發(fā)事件(如各種違規(guī)事件、交通事故等),也包括各種道路的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、停車場(chǎng)誘導(dǎo)系統(tǒng)等等。[4]與此同時(shí),這種先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)在以信號(hào)控制為中心的基礎(chǔ)上,建立了信息中心和交通參與者的雙向通信機(jī)制,及時(shí)收集和提供便利信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸工具、各種交通基礎(chǔ)設(shè)施的智能化監(jiān)管,不但保證了運(yùn)營(yíng)安全,也提高了服務(wù)質(zhì)量。

2.2.3道路交通整體調(diào)控系統(tǒng)

道路交通整體調(diào)控系統(tǒng)為了保證整個(gè)城市交通的健康運(yùn)行,采取了從全局出發(fā),局部控制的措施。比如在快速路進(jìn)行控制,實(shí)行不同區(qū)域的聯(lián)動(dòng)控制,或是采取公交優(yōu)先控制等措施。目前我市應(yīng)用的交通視頻事件檢測(cè)技術(shù),可以自動(dòng)識(shí)別一些車輛拋錨等異常情況,自動(dòng)反饋到控制中心,可以充分控制交通流,緩解了交通堵塞的狀況,大限度的降低了交通事故發(fā)生的頻率,大大提高了管理的效率。

2.2.4公眾出行信息服務(wù)系統(tǒng)

目前我市在一些重要路口、快速路等重要樞紐部位都設(shè)置了交通情報(bào)板,可通過(guò)手機(jī)、熱線電話、網(wǎng)絡(luò)、廣播等電子通訊工具及時(shí)向公眾全方位的交通路況信息。比如在大運(yùn)會(huì)期間,我市還規(guī)劃建設(shè)了一個(gè)總調(diào)度室、一個(gè)呼叫中心,5個(gè)調(diào)度分中心,近100個(gè)調(diào)度點(diǎn),一套無(wú)線對(duì)講應(yīng)急通信系統(tǒng)。以期通過(guò)這種多方位的調(diào)度,更加快捷、迅速的為市民和與會(huì)代表服務(wù)。

2.2.5交通規(guī)劃與分析仿真決策支持系統(tǒng)

僅僅有理論知識(shí)還是無(wú)法完全解決交通擁堵的問(wèn)題,因?yàn)闆](méi)有付諸實(shí)踐的理論往往都是空洞的。為了更好的在實(shí)際中發(fā)揮智能交通系統(tǒng)的作用,我們可以建立數(shù)學(xué)模型,充分考慮各種動(dòng)態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù),對(duì)所規(guī)劃的交通基礎(chǔ)設(shè)施等進(jìn)行效果的模擬,使管理者和領(lǐng)導(dǎo)可以直觀、簡(jiǎn)潔的看到效果,并做出相應(yīng)的預(yù)估和調(diào)整,能夠?yàn)榻煌ㄕ叩膶?shí)施做出正確的決策。

2.2.6交通運(yùn)行指揮系統(tǒng)

在前面所講的系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上,快速更新全市的交通運(yùn)行情況,為及時(shí)處理各類突發(fā)事件、指揮協(xié)調(diào)整個(gè)交通大局提供了一種良好的方法,這樣不僅提高了交委智能交通處的聯(lián)動(dòng)指揮能力,還極大提高了其應(yīng)急管理水平。

3智能交通系統(tǒng)的發(fā)展期待

雖然智能交通系統(tǒng)在我市有了廣泛的應(yīng)用,但是仍然存在著巨大的提高空間??蓮囊韵聨讉€(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。

3.1打破信息孤島和應(yīng)用孤島的發(fā)展瓶頸

“信息孤島”和“應(yīng)用孤島”是深圳市智能交通系統(tǒng)面臨的一個(gè)比較大的問(wèn)題。如何有效利用智能交通系統(tǒng)收集到的信息,如何充分整合各有關(guān)部門的資源,進(jìn)行統(tǒng)一部署,從而真正改善我市交通堵塞的狀況,依舊任重道遠(yuǎn)。

3.2建立智能交通軟硬件平臺(tái)

通過(guò)科技化的手段向公眾提供便利的服務(wù)是政府的一個(gè)重要職責(zé)。因此一方面要加大對(duì)智能交通系統(tǒng)的資金投入,增加必要的硬件設(shè)施,另一方面還要加速智能交通平臺(tái)的建設(shè),將城市道路的地上和地下交通運(yùn)營(yíng)部門的實(shí)時(shí)信息結(jié)合起來(lái),由專門的部門和人員來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度。這個(gè)平臺(tái),為交通實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、交通動(dòng)態(tài)管理、道路交通調(diào)控、公共出行信息服務(wù)、交通指揮應(yīng)急、交通管理決策提供了支撐。[5]

3.3注重人才的培養(yǎng)

深圳市政府應(yīng)該繼續(xù)貫徹走出去與引進(jìn)來(lái)的方針政策,加強(qiáng)對(duì)國(guó)外智能交通系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。既可派出相關(guān)人員到國(guó)外取經(jīng),吸其精華,棄其糟粕。也可對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn),使其素質(zhì)和技能都不斷得到提高。此外,深圳市政府還可以與高校合作,在原有智能交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,或者聯(lián)合研制與開(kāi)發(fā)新系統(tǒng),或者改進(jìn)原有系統(tǒng),使其更符合我市的實(shí)際情況。

4總結(jié)

智能交通系統(tǒng)是一個(gè)既復(fù)雜但又益處頗多的系統(tǒng)。它不但可以減少交通阻塞,實(shí)現(xiàn)有效管理,而且可以提高交通系統(tǒng)的安全性,同時(shí)還降低了交通污染,利于可持續(xù)發(fā)展的實(shí)現(xiàn)。深圳市在這一方面已經(jīng)做出很大的努力和投入,雖然道路坎坷,但是前景一片光明。

參考文獻(xiàn)

[1]張迎春,黃志紅.智能交通系統(tǒng)(ITS)的發(fā)展[J].科技信息,2009(26).

[2]楊琴.智能交通助力大運(yùn)出行[J].運(yùn)輸經(jīng)理世界,2011(6).

[3]楊蔭凱.智能交通系統(tǒng)(ITS)概述及我國(guó)的發(fā)展對(duì)策選擇[J].地理科學(xué)進(jìn)展,1999(3).

篇2

【關(guān)鍵詞】交通;智能化;信息化

1.智能交通概述

智能交通是伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的,智能交通是未來(lái)交通的一種發(fā)展趨勢(shì)。電子站牌、公交調(diào)度系統(tǒng)等都是數(shù)字時(shí)代的新產(chǎn)品,是智能交通的重要組成。智能交通系統(tǒng)是指把信息技術(shù)、電子控制技術(shù)等高科技技術(shù)有效合理的應(yīng)用于交通運(yùn)輸系統(tǒng)而建立起來(lái)的一個(gè)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的交通管理體系。智能交通系統(tǒng)需凸顯信息化與智能化,是交通信息化與智能化發(fā)展的高級(jí)階段。

智能交通在我國(guó)出現(xiàn)的比較晚,所以智能交通方面的專業(yè)人才比較稀缺,不能滿足智能交通的實(shí)施和維護(hù)工作,所以需要盡快培養(yǎng)一支龐大系統(tǒng)的智能交通技術(shù)的人才隊(duì)伍。

2.交通智能化現(xiàn)狀分析

現(xiàn)在各級(jí)公路管理部門在通信網(wǎng)絡(luò)、電子政務(wù)、交通管理和運(yùn)營(yíng)管理等方面推進(jìn)信息化建設(shè),取得了不錯(cuò)的成績(jī)。但與此同時(shí),還是存在以下問(wèn)題[2]。

(1)缺乏總體規(guī)劃

在應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)時(shí),往往缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮和科學(xué)的規(guī)劃,而隨著信息化的不斷發(fā)展,原有系統(tǒng)就會(huì)凸顯出來(lái)局限和不足。這會(huì)給交通信息化的發(fā)展帶來(lái)一定的障礙。

(2)信息化發(fā)展?fàn)顩r和水平不一致

由于各地方的經(jīng)濟(jì)水平、信息化基礎(chǔ)條件等的不一致,導(dǎo)致各地交通信息化發(fā)展水平差別比較大,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的交通信息化水平比較高,而經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)的信息化水平也相對(duì)較低。

(3)信息沒(méi)有充分共享,信息資源利用不足

目前的公路管理部門的應(yīng)用系統(tǒng)都是相互獨(dú)立的,沒(méi)有充分的關(guān)聯(lián),導(dǎo)致系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)共享的不足,同時(shí)對(duì)現(xiàn)有的信息資源的利用程度也不足。

(4)現(xiàn)有系統(tǒng)功能不完善

很多現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)的功能不全面,從而削弱了交通信息化的作用。

(5)交通信息化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要加強(qiáng)

交通信息化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是交通信息化的必備條件,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展情況決定了交通信息化發(fā)展情況的好壞,所以,想要發(fā)展交通智能化,必須先要保證交通信息化的基礎(chǔ)設(shè)備的建設(shè)。

3.加快智能交通體系建設(shè)

加快智能交通體系建設(shè)需將重點(diǎn)放在推進(jìn)四個(gè)方面的工作上。

一是完善綜合交通運(yùn)行指揮中心建設(shè)。加快建設(shè)多個(gè)分中心,匯集數(shù)據(jù),采集城市交通信息,構(gòu)建智能交通數(shù)據(jù)中心、運(yùn)行中心和可視中心。二是全力建設(shè)智能交通平臺(tái),以綜合交通運(yùn)行指揮中心為載體,加快只能設(shè)施、智能物流等的建設(shè)。整合交通、交警、海陸空鐵等方面的信息,形成資源共享。建立交通管理、交通監(jiān)控、交通檢測(cè)等信息系統(tǒng)。三是打造可視監(jiān)管體系。整合視頻資源,對(duì)熱點(diǎn)區(qū)域的設(shè)施進(jìn)行完善,對(duì)視頻資源進(jìn)行深度分析,加快建設(shè)交通可視化監(jiān)管體系。四是提升公眾交通信息服務(wù)水平。創(chuàng)新服務(wù)模式,拓寬交通信息服務(wù)方式,營(yíng)造一個(gè)智能化的交通出行環(huán)境。

4.交通信息化與智能化規(guī)劃方案

(1)交通信息化與智能化的總體規(guī)劃框架

交通信息化與智能化的總體規(guī)劃目標(biāo)是:構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)的、高效的、科學(xué)的交通信息化與智能化體系,實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、建設(shè)、維修養(yǎng)護(hù)和管理的一體化與智能化,改善與提高管理服務(wù)水平,為建立智能交通系統(tǒng)做好準(zhǔn)備工作[3]。

另外,交通信息化與智能化的服務(wù)領(lǐng)域分為交通管理、收費(fèi)管理、信息共享與信息服務(wù)等。交通管理分為信息采集、交通控制、應(yīng)急救援管理等。信息采集是利用各種方式諸如視頻、電話等采集交通信息、氣象和環(huán)境信息等。交通控制是根據(jù)交通狀況,采取相應(yīng)的交通控制方案。應(yīng)急救援管理是確定應(yīng)急預(yù)案,對(duì)緊急事件進(jìn)行確認(rèn)和處理等。收費(fèi)管理包括通行費(fèi)征收等,是利用先進(jìn)的電子信息技術(shù),自動(dòng)完成通行費(fèi)的征收。信息共享與信息服務(wù)包括信息共享及數(shù)據(jù)管理、信息服務(wù),是通過(guò)制定相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)信息平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)和部門的信息共享,方便數(shù)據(jù)的管理,并通過(guò)多種方式向社會(huì)公眾提供全面的交通信息。

(2)高等級(jí)公路交通信息化與智能化規(guī)劃系統(tǒng)的功能

交通管理系統(tǒng):包括交通信息采集子系統(tǒng)、交通控制子系統(tǒng)和應(yīng)急救援子系統(tǒng)。通過(guò)檢測(cè)器對(duì)交通信息、氣象信息等進(jìn)行采集并進(jìn)行加工處理,生成交通數(shù)據(jù),判斷并得出相應(yīng)的處理方案。

收費(fèi)管理系統(tǒng):利用電子收費(fèi)技術(shù),實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)和聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)。

交通信息系統(tǒng):包括交通信息品臺(tái)和交通信息服務(wù)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)各部門和各系統(tǒng)之間的信息共享,并向社會(huì)大眾提供完整的、準(zhǔn)確的交通實(shí)時(shí)信息。

5.智能交通建設(shè)規(guī)劃方案的實(shí)施

智能交通建設(shè)時(shí)一個(gè)龐大的工程,涉及的建設(shè)項(xiàng)目比較多,同時(shí)受人力、物力和技術(shù)條件等的制約。項(xiàng)目實(shí)施應(yīng)該注意以下事項(xiàng)[4]:

(1)充分考慮各個(gè)部門和系統(tǒng)之間的關(guān)系,注重系統(tǒng)的后續(xù)發(fā)展。

(2)做好信息化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)并加以完善。

(3)從實(shí)際出發(fā),同時(shí)考慮未來(lái)的發(fā)展,充分利用現(xiàn)有的系統(tǒng),穩(wěn)步發(fā)展和完善。

(4)集中資源建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1]宋淳.智能交通對(duì)于構(gòu)建智能城市的影響[J].交通世界(運(yùn)輸.車輛),2013(05)

[2]郭瑋,晉艷艷.智能交通在各國(guó)現(xiàn)狀以及我國(guó)智能交通的發(fā)展趨勢(shì)[J].科技傳播,2009(05)

篇3

關(guān)鍵詞:智能交通 交通流體 模塊

中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2016)12-0147-01

1 引言

在交通事故多發(fā)地帶或是特定區(qū)域,多數(shù)機(jī)動(dòng)車司機(jī)都存在僥幸和麻皮大意的思想,結(jié)果造成交通事故的發(fā)生。目前道路上的電子警察只建立在路口或固定區(qū)域地點(diǎn),使之機(jī)動(dòng)車司機(jī)在對(duì)道路的逐漸熟悉過(guò)程當(dāng)中,久而久之形成了一個(gè)所謂的躲避現(xiàn)象或是更高級(jí)的反監(jiān)控駕駛現(xiàn)象,在有路口監(jiān)控或電子警察的道路上人們都在正常的合法合理行駛,而在通過(guò)監(jiān)控后,由于固定監(jiān)控?zé)o法拍攝,隨意駕駛完全就掌握在駕駛員的腳下和手上,合法駕駛?cè)鄙俦O(jiān)督保障,交通事故發(fā)生率大大增加,所以智能交通體系的應(yīng)用迫在眉睫。

2 智能交通的定義

智能交通的定義是個(gè)廣義且深遠(yuǎn)的類科技名詞,在有限的道路基礎(chǔ)資源上,逐層去搭建配備不同的先進(jìn)設(shè)備,使之道路數(shù)字化、智能化、可控化。其中技術(shù)包括:電子技術(shù)、傳感器、識(shí)別技術(shù)、GPS定位、云計(jì)算技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線通信技術(shù)等,把這些先進(jìn)的硬件設(shè)備通過(guò)軟件平臺(tái)有機(jī)的結(jié)合在一起,形成一個(gè)系統(tǒng)技術(shù)支持集成平臺(tái)。

3 技術(shù)的概述和發(fā)展

(1)采用基于4G/LTE無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的客戶端實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析體系。把計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)有機(jī)的結(jié)合,利用GPS定位和監(jiān)控系統(tǒng),把大量的數(shù)據(jù)通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)算、檢索、數(shù)據(jù)排序、分析,把該時(shí)段和區(qū)域的歷史流量做一個(gè)系統(tǒng)的分析和預(yù)測(cè)。服務(wù)構(gòu)建一個(gè)通用性較強(qiáng)的大型智能服務(wù)系統(tǒng),對(duì)智能交通下的流量,乃車輛實(shí)施動(dòng)態(tài)跟蹤、監(jiān)控和調(diào)度管理服務(wù),為城市交通流提供數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)接口和個(gè)性化服務(wù)。

(2)分布式人工智能系統(tǒng),它是智能化城市交通系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分,也是一個(gè)智能系統(tǒng)應(yīng)用的縮影。智能城市中若干個(gè)由點(diǎn)到面的工作子系統(tǒng),系統(tǒng)之間相互關(guān)聯(lián),數(shù)據(jù)共享,智能分類,分布和集中管理,去解決和實(shí)現(xiàn)特定的功能。城市大都向著大的方向去發(fā)展,分布式人工智能系統(tǒng)能滿足城市交通系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)系統(tǒng)的互聯(lián)化和智能化的應(yīng)用。分布式系統(tǒng)智能體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)浜桶l(fā)展,數(shù)據(jù)的應(yīng)用不在是以往的單一應(yīng)用,而是云計(jì)算下的無(wú)處不在。

4 總體設(shè)計(jì)方案

根據(jù)需求和面向?qū)ο蟮亩x,智能交通系統(tǒng)中一般包含主要的幾大功能模塊。數(shù)據(jù)導(dǎo)向監(jiān)控模塊、功能開(kāi)發(fā)模塊、智能交通信號(hào)控制模塊、數(shù)據(jù)接口模塊、終端應(yīng)用模塊、終端報(bào)警模塊、電子地圖功能模塊、通信模塊、安全信息管理模塊等。

交通流體終端通過(guò)HSPA+/4G/WIMAX來(lái)和數(shù)據(jù)監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。包括交通流車輛信息和位置坐標(biāo)信息。在服務(wù)器端進(jìn)行運(yùn)算,通過(guò)云計(jì)算方式進(jìn)行數(shù)據(jù)量化共享,通過(guò)調(diào)用電子地圖信息處理功能模塊,把交通流信息體顯示在終端平臺(tái)上。數(shù)據(jù)信息共享方式可進(jìn)行策略共享和加密交換,數(shù)據(jù)傳導(dǎo)監(jiān)控中心也可以向交通流體發(fā)送指揮指令,去實(shí)現(xiàn)系列的監(jiān)控和目標(biāo)導(dǎo)航功能。其主要模K的功能有:(1)交通流體實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊:數(shù)據(jù)傳導(dǎo)監(jiān)控中心通過(guò)短信/語(yǔ)音/區(qū)域提醒等功能與交通流體進(jìn)行信息和共享。交通流體終端通過(guò)車載監(jiān)控系統(tǒng)和GPS定位系統(tǒng),對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行策略共享和上傳。數(shù)據(jù)中心會(huì)把數(shù)據(jù)信息結(jié)合電子信息地圖進(jìn)行分析和存儲(chǔ),并可以實(shí)時(shí)生成和分段生產(chǎn)區(qū)域地段的行車安全報(bào)表,通過(guò)一段時(shí)間的數(shù)據(jù)分析,標(biāo)注出區(qū)域事故高發(fā)地帶,提醒交通流體司機(jī)進(jìn)行有效的防范和注意。(2)交通流體告警模塊:主要告警功能有臨時(shí)信息告警、速度告警、定向地段限速告警、導(dǎo)航提醒、設(shè)備故障告警。(3)地圖信息與顯示模塊:對(duì)指定的地圖和區(qū)域地段進(jìn)行移動(dòng)、擴(kuò)大和縮小及切換??梢陨顚恿私饷總€(gè)交通信息流。在電子信息終端上,大到區(qū)域段的信息流,小到每個(gè)車輛信息流。從而實(shí)現(xiàn)全終端的圖像界面操作,比較直觀的顯示數(shù)據(jù)信息。(4)無(wú)線數(shù)據(jù)通信模塊:它是課題的主要應(yīng)用模塊,數(shù)據(jù)傳導(dǎo)監(jiān)控中心和移動(dòng)交通流體之間進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)上傳下載,從而實(shí)時(shí)控制信息下發(fā)和執(zhí)行。

5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

(1)智能交通信號(hào)實(shí)現(xiàn):交通路口信號(hào)系統(tǒng)通過(guò)多個(gè)攝像頭對(duì)來(lái)往車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并上傳至智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)計(jì)算分析??梢员WC路通正常有序,對(duì)信號(hào)等進(jìn)行分析后的智能編碼周期時(shí)長(zhǎng),使來(lái)往的車輛能夠在最短時(shí)間通過(guò)信號(hào)崗,避免無(wú)車等待和人為擁堵。(2)終端交通流告警模塊的實(shí)現(xiàn):此功能分為車載終端向監(jiān)控中心報(bào)警和監(jiān)控中心向車載終端報(bào)警兩部分。以高清數(shù)字?jǐn)z像頭為視頻采集途徑,進(jìn)行緊急畫面捕捉和本地備份,在通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送,完成雙方面的告警和緊急營(yíng)救。也可以通過(guò)數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展到手機(jī)安卓端和IOS端開(kāi)發(fā)。(3)電子地圖功能模塊的實(shí)現(xiàn):MAPx技術(shù):它是可以調(diào)用和可編程的Activex控件,也可以二次開(kāi)發(fā)封裝成一個(gè)類,強(qiáng)大的嵌入式功能可以輕松的加入到應(yīng)用程序當(dāng)中并實(shí)現(xiàn)繪圖功能。它可以實(shí)現(xiàn)圖標(biāo)和圖形的繪制,而且運(yùn)行速度基本滿足軟件編制者的要求。它完全兼容微軟的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境,可以迅速的被集成到面向?qū)ο箢惖南到y(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序中。軟件為信息的傳導(dǎo)提供多種數(shù)據(jù)接口和安全驗(yàn)證,比提高穩(wěn)定性和可靠性。終端軟件在設(shè)計(jì)時(shí)也充分考慮到數(shù)據(jù)的多面共享等功能。(4)數(shù)據(jù)對(duì)接實(shí)現(xiàn):交通流體終端和監(jiān)控控制中心的通信采用TCP/IP協(xié)議簇。主要用于面向連接的應(yīng)用服務(wù)。在TCP協(xié)議的應(yīng)用過(guò)程中,此協(xié)議兼容性非常的高和也可擴(kuò)展性強(qiáng),可以跨平臺(tái)應(yīng)用,也可以網(wǎng)際間的路由選擇,具備一定的可擴(kuò)展性可伸縮性。監(jiān)控控制中心和交通信息流間的數(shù)據(jù)交換可以是多種方式的。其主要承載體包括遠(yuǎn)端的4G網(wǎng)絡(luò),在近端有WIFI覆蓋區(qū)域可以使用面向數(shù)據(jù)通信承載的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

6 結(jié)語(yǔ)

智能交通作為未來(lái)交通建設(shè)與發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域應(yīng)予以重點(diǎn)支持。我國(guó)應(yīng)發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì),積極探索發(fā)展模式,為交通運(yùn)輸業(yè)在智能交通這一新技術(shù)領(lǐng)域的健康發(fā)展提供有力保障!

參考文獻(xiàn)

篇4

關(guān)鍵詞:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò);智能交通系統(tǒng);節(jié)點(diǎn);系統(tǒng)模型

中圖分類號(hào):TN99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-1302(2012)06-0025-03

0 引 言

智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System,ITS)是在傳統(tǒng)的交通體系的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型交通系統(tǒng),它將信息、通信、控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及其他現(xiàn)代通信技術(shù)綜合應(yīng)用于交通領(lǐng)域,并將“人—車—路—環(huán)境”有機(jī)地結(jié)合在一起。事實(shí)上,在現(xiàn)有的交通設(shè)施中增加一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將能夠從根本上緩解困擾現(xiàn)代交通的安全、通暢、節(jié)能和環(huán)保等問(wèn)題,同時(shí)還可以提高交通工作效率[1]。因此,將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于智能交通系統(tǒng)已經(jīng)成為近幾年來(lái)的研究熱點(diǎn)。

智能交通系統(tǒng)主要包括交通信息的采集、交通信息的傳輸、交通控制和誘導(dǎo)等幾個(gè)方面。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以為智能交通系統(tǒng)的信息采集和傳輸提供一種有效手段,以用來(lái)監(jiān)測(cè)路面與路口各個(gè)方向上的車流量、車速等信息。它主要由信息采集輸入、策略控制、輸出執(zhí)行、各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸與通信等子系統(tǒng)組成。信息采集子系統(tǒng)主要通過(guò)傳感器來(lái)采集車輛和路面信息,然后由策略控制子系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的目標(biāo),并運(yùn)用計(jì)算方法計(jì)算出最佳方案,同時(shí)輸出控制信號(hào)給執(zhí)行子系統(tǒng),以引導(dǎo)和控制車輛的通行,從而達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)[2]。

1 國(guó)內(nèi)外無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在智能交通中的應(yīng)用研究

美國(guó)的馬薩諸塞大學(xué)建立的UMass DieselNet智能公交系統(tǒng)主要包括公交車節(jié)點(diǎn)以及安裝在路邊的Throwboxes,可用于提高網(wǎng)絡(luò)的連通性。美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的ATMIS項(xiàng)目,哈佛大學(xué)的CitySense項(xiàng)目都開(kāi)展了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在道路交通監(jiān)測(cè)方面的研究。瑞典有一段公路,利用太陽(yáng)能供電傳感器,可以對(duì)行駛車輛做出路面結(jié)冰、事故擁堵和其他危險(xiǎn)情況的預(yù)警。

國(guó)內(nèi)對(duì)車輛傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究也在積極開(kāi)展。武漢理工大學(xué)開(kāi)展了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在火車車廂環(huán)境中的測(cè)控應(yīng)用,對(duì)車廂內(nèi)的空氣質(zhì)量、安全隱患等進(jìn)行全程檢測(cè)。中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所開(kāi)展了基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的高速公路交通監(jiān)控系統(tǒng)研究,并利用此項(xiàng)技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)傳統(tǒng)設(shè)備能見(jiàn)度低、路面結(jié)冰時(shí)無(wú)法對(duì)高速路段進(jìn)行有效監(jiān)控等,從而提出了新的圖像監(jiān)視系統(tǒng);此外,對(duì)一些天氣突變性強(qiáng)的地區(qū),該技術(shù)也能極大地降低汽車追尾等交通事故的發(fā)生。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在智能交通中還可以用于交通信息、電子收費(fèi)、車速測(cè)定、停車管理、綜合信息服務(wù)平臺(tái)、智能公交與軌道交通、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)和綜合信息平臺(tái)等技術(shù)領(lǐng)域。

2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在智能交通中的應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

2.1 節(jié)點(diǎn)技術(shù)

在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)交通監(jiān)控系統(tǒng)中,節(jié)點(diǎn)技術(shù)是最常見(jiàn)也是使用最多的一種技術(shù),通常采用的普通節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)等三類傳感器節(jié)點(diǎn)的功能是[3]:

普通節(jié)點(diǎn)主要承擔(dān)數(shù)據(jù)采集,并將感知的數(shù)據(jù)信息傳遞給近鄰的節(jié)點(diǎn);匯聚節(jié)點(diǎn)用于收集普通節(jié)點(diǎn)感知的信息,然后進(jìn)行初步數(shù)據(jù)處理,并將處理結(jié)果傳送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn),匯聚節(jié)點(diǎn)之間可以互相通信;網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)用于收集匯聚節(jié)點(diǎn)信息并通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)將信息傳送回控制中心,節(jié)點(diǎn)間不具備通信功能,也就是說(shuō),網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)主要承擔(dān)無(wú)線和有線信號(hào)轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn) Internet網(wǎng)絡(luò)的接入功能。

根據(jù)各類節(jié)點(diǎn)功能上的不同,可對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分層部署。首先,由普通節(jié)點(diǎn)將感知信息以單跳或多跳路由協(xié)議的方式把信息傳送到距離其最近的匯聚節(jié)點(diǎn),然后由匯聚節(jié)點(diǎn)采用相同的方式將信息傳送給網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)[4]。

2.2 地磁傳感技術(shù)[5]

目前在道路上的絕大多數(shù)車輛都由大量的鐵制成,這些鋼鐵比周圍的空氣更具有磁滲透性。地磁傳感器可以分辨出地球磁場(chǎng)六千分之一的變化,而當(dāng)車輛通過(guò)時(shí),對(duì)地磁的影響可能達(dá)到地磁強(qiáng)度的幾分之一,因此,可以利用地磁傳感器來(lái)檢測(cè)車輛的存在,并且其具有極高的靈敏度。地磁傳感器就是通過(guò)探測(cè)車輛通過(guò)時(shí)對(duì)地球磁場(chǎng)產(chǎn)生的擾動(dòng)來(lái)探測(cè)車輛的,傳感器模塊可以依據(jù)測(cè)量過(guò)往車輛對(duì)地磁場(chǎng)的干擾情況來(lái)檢測(cè)車輛。此外,也可以根據(jù)不同車輛對(duì)地磁產(chǎn)生的擾動(dòng)的不同來(lái)識(shí)別車輛類型。國(guó)外在這方面的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。

3 基于移動(dòng)agent的道路交通網(wǎng)的算法系統(tǒng)模型

在圖1所示的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,底層是由數(shù)個(gè)車輛傳感器裝置的移動(dòng)agent實(shí)體組成的(移動(dòng)agent在交通網(wǎng)絡(luò)中看作一個(gè)節(jié)點(diǎn)),底層可以從其他的agent上接收信息再傳遞信息到另外的移動(dòng)agent。通過(guò)相互交換,它們可以獲取城市交通網(wǎng)絡(luò)中的不同信息,并通過(guò)對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理得出結(jié)論,再傳遞給司機(jī)一些指示,從而指導(dǎo)司機(jī)在駕駛中選取正確的方向。車輛上的移動(dòng)agent實(shí)體可以容易地進(jìn)入和離開(kāi)網(wǎng)絡(luò),所以,不需要額外的操作就能很容易地?cái)U(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍,提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的靈活性[6,7]。

4 交通信息的采集

信息采集主要是通過(guò)傳感器來(lái)在道路上實(shí)時(shí)檢測(cè)交通量、車速、車流密度和車道占有率等交通參數(shù)。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,安裝在道路兩旁的匯聚節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)多跳的Mesh基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架,終端節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)組成星型網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行通信,將最終數(shù)據(jù)匯聚到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)上。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)可集成安裝在交叉路口的交通信號(hào)控制器內(nèi),通過(guò)信號(hào)控制器的專有網(wǎng)絡(luò)將所采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到交管中心進(jìn)行進(jìn)一步處理。道路上的車輛安裝傳感器節(jié)點(diǎn)將動(dòng)態(tài)地加入傳感器網(wǎng)絡(luò)在交通信息采集中,匯聚節(jié)點(diǎn)可安裝在路邊立柱、橫杠等交通設(shè)施上[8]。終端節(jié)點(diǎn)可采用非接觸式地磁傳感器來(lái)定時(shí)收集和感知區(qū)域內(nèi)車輛的速度和車輛間距等信息[9,10]。當(dāng)車輛進(jìn)入傳感器的監(jiān)控范圍后,終端節(jié)點(diǎn)可通過(guò)磁力傳感器來(lái)采集車輛的行駛速度等信息,并將信息傳送給下一個(gè)定時(shí)醒來(lái)的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)感應(yīng)到該車輛時(shí),結(jié)合車輛在兩個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)間的行駛時(shí)間估計(jì),就可估算出車輛的平均速度。多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)將各自采集并初步處理后的信息通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)匯聚到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn),進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,獲得道路車流量與車輛行駛速度等信息,從而為路通信號(hào)控制提供精確的輸入信息。此外,通過(guò)給終端節(jié)點(diǎn)安裝溫濕度、光照度、氣體檢測(cè)等多種傳感器,還可以進(jìn)行路面狀況、能見(jiàn)度、車輛尾氣污染等檢測(cè)。例如:在交叉路口由于視線被阻礙,容易發(fā)生車輛碰撞事故,而利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集交通信息,就可以設(shè)計(jì)車輛防碰撞機(jī)制,因而具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。

5 測(cè)距與定位

在智能公交網(wǎng)系統(tǒng)中,公交車輛在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的定位是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的技術(shù)。公交車輛的位置是基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能公交監(jiān)控網(wǎng)的重要交通參數(shù),它決定著該系統(tǒng)運(yùn)行的好壞。采用基于測(cè)距的算法或不基于測(cè)距的算法,可對(duì)位于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的公交車輛進(jìn)行定位。

目前的定位技術(shù)主要有硬件技術(shù)與軟件算法。硬件技術(shù)即是通過(guò)各種技術(shù)準(zhǔn)確測(cè)出或者估算出兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離,這一技術(shù)是準(zhǔn)確得到位置信息的基礎(chǔ)。軟件算法是在現(xiàn)有的各種測(cè)距技術(shù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)各種測(cè)距技術(shù)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)不同的算法來(lái)將已測(cè)出的距離信息計(jì)算成具置信息[11]。其中基于測(cè)距算法的測(cè)距方式分為基于到達(dá)角度的測(cè)距方式、基于到達(dá)時(shí)間的測(cè)距方式、基于接收信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)距方式、基于到達(dá)時(shí)間差的測(cè)距方式和對(duì)稱雙邊雙路測(cè)距等。不基于測(cè)距的定位方式分為質(zhì)心定位算法、DV-Hop定位算法和APIT定位算法等[3,12]。

目前,對(duì)于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)本身的研究熱點(diǎn)主要集中在3個(gè)關(guān)鍵技術(shù)上,即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)支撐技術(shù)[13]。其中節(jié)點(diǎn)定位問(wèn)題屬于網(wǎng)絡(luò)支撐技術(shù)層的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

6 結(jié) 語(yǔ)

本文結(jié)合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在智能交通系統(tǒng)中的典型應(yīng)用,闡述了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在智能交通中的關(guān)鍵技術(shù)。隨著技術(shù)發(fā)展的日益成熟,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中還將應(yīng)用于更多的場(chǎng)合,例如電子收費(fèi)、交通安全與自動(dòng)駕駛、停車管理、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)等,這將會(huì)更進(jìn)一步推動(dòng)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

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篇5

關(guān)緊詞:智能交通; 運(yùn)輸系統(tǒng) ;智能監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號(hào):C913.32 ;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ;文章編號(hào):

交通問(wèn)題是世界各國(guó)面臨的共同問(wèn)題。交通擁擠造成了巨大的時(shí)間浪費(fèi),加大了環(huán)境污染。我國(guó)大多數(shù)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(guò)慢,尾氣排放增加,使得城市的空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的交通運(yùn)輸方面的壓力,盡量的利用現(xiàn)有的資源,使其發(fā)揮最大的作用,各國(guó)都加大了對(duì)智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。

一、智能交通系統(tǒng)的概述

智能交通系統(tǒng)是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等有效的集成運(yùn)用于整個(gè)地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的,實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。1995年3月美國(guó)交通部首次正式出版了"國(guó)家智能交通系統(tǒng)項(xiàng)目規(guī)劃",明確規(guī)定了智能交通系統(tǒng)的7大領(lǐng)域和29個(gè)用戶服務(wù)功能,并確定了到2005年的年度開(kāi)發(fā)計(jì)劃。智能交通有7大領(lǐng)域包括:出行和交通管理系統(tǒng)、出行需求管理系統(tǒng)、公共交通運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)、商用車輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)、先進(jìn)的車輛控制和安全系統(tǒng)。

二、我國(guó)智能交通的概況

中國(guó)道路在未來(lái) 20 年內(nèi)仍然處于建設(shè)期,但是中國(guó)是當(dāng)今世界上公路建設(shè)速度最快的國(guó)家,根據(jù)中國(guó)的“九五”計(jì)劃和 2010 年發(fā)展綱要,交通部計(jì)劃用 30 年左右的時(shí)間完成公路主骨架、水運(yùn)主通道、港站主樞紐和支持保障系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)。到 2010年,高速公路主干網(wǎng)已經(jīng)初步形成。這一期間正是 ITS 在全世界進(jìn)入全面實(shí)施的階段,因此,中國(guó)也需要根據(jù)中國(guó)道路運(yùn)輸?shù)膶?shí)際需求探討在中國(guó)的道路運(yùn)輸網(wǎng)中應(yīng)用智能交通系統(tǒng)來(lái)提高運(yùn)輸效率、保障安全和保護(hù)環(huán)境的可能性。實(shí)際上中國(guó)在交通運(yùn)輸和管理中應(yīng)用電子信息技術(shù)的工作早在 70 年代末就已經(jīng)開(kāi)始,當(dāng)時(shí)稱為交通工程,在中國(guó)交通工程的具體內(nèi)容與國(guó)際上的有所不同,中國(guó)將道路管理系統(tǒng)中的通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)都納入交通工程的范圍。根據(jù)國(guó)際上對(duì)智能交通系統(tǒng)發(fā)展的研究,認(rèn)為交通工程的研究與應(yīng)用是智能交通系統(tǒng)初級(jí)階段的工作,根據(jù)國(guó)際上的這種觀點(diǎn),中國(guó)的 ITS 前身或基礎(chǔ)工作早在 70 年代末已經(jīng)開(kāi)始,當(dāng)時(shí)交通部公路科學(xué)研究所與北京市公安局合作首次在中國(guó)進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制交通信號(hào)的工程試驗(yàn),80 年代初國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目“津塘疏港公路交通工程研究”,首次在高等級(jí)公路上把計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和電子技術(shù)用于監(jiān)視和管理系統(tǒng)。在 1986 年-1995 年期間國(guó)家在交通管理系統(tǒng)方面開(kāi)展了一系列科學(xué)研究和工程實(shí)施,在城市交通管理、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)等方面取得多項(xiàng)科研成果,并開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了車輛檢測(cè)器、可變情報(bào)板、可變限速標(biāo)志、緊急電話、分車型檢測(cè)儀、通信控制器,監(jiān)控地圖板等多種專用設(shè)備,制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,通過(guò)多年來(lái)中國(guó)交通科技界和工程界的不斷努力,在中國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)的帶動(dòng)下,中國(guó)在智能交通系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面也取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)步,為今后智能交通系統(tǒng)的深入開(kāi)發(fā)和應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

當(dāng)今,在我國(guó)交通工程中廣泛采用高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng),它能為高速公路管理部門從收費(fèi)站、監(jiān)控分中心、監(jiān)控中心直至監(jiān)控總中心提供多級(jí)管理體系的公路監(jiān)控方案。其中包括:1.收費(fèi)站圖象監(jiān)控,收費(fèi)站圖像監(jiān)控與收費(fèi)系統(tǒng)緊密配合。由車道攝像機(jī),監(jiān)視出入口車輛,抓拍車輛圖像、自動(dòng)識(shí)別車牌;由收費(fèi)亭攝像機(jī),監(jiān)視收費(fèi)人員操作,規(guī)范和監(jiān)督收費(fèi);由收費(fèi)廣場(chǎng)攝像機(jī),監(jiān)視收費(fèi)廣場(chǎng)的情況;監(jiān)視室攝像機(jī),上級(jí)管理機(jī)構(gòu)可通過(guò)該監(jiān)視攝像機(jī)對(duì)收費(fèi)站監(jiān)視情況。2.管理中心監(jiān)控,可實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制、電子地圖、實(shí)時(shí)報(bào)警、多級(jí)權(quán)限圖像監(jiān)視、圖像抓拍、抓拍檢索等功能。3.道路監(jiān)控,在交通樞紐,設(shè)置云臺(tái)攝像機(jī),對(duì)交通情況進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)控。數(shù)字視頻處理及監(jiān)控圖象抓拍,車牌自動(dòng)識(shí)別。4.外場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng),提供諸如車輛檢測(cè)器、氣象檢測(cè)器、緊急電話、可變情報(bào)板、可變限速標(biāo)志等的集成服務(wù)。

三、國(guó)外智能交通系統(tǒng)介紹

美國(guó)、西歐和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家為了解決共同所面臨的交通問(wèn)題,競(jìng)相投入大量資金和人力,開(kāi)始大規(guī)模地進(jìn)行道路交通運(yùn)輸智能化的研究試驗(yàn)。美國(guó)聯(lián)邦政府從1990年到1997年用于ITS研究開(kāi)發(fā)的年度預(yù)算總計(jì)為12.935億美元;歐盟從1984年到1998年僅用于ITS共同研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的預(yù)算就達(dá)280億歐洲貨幣單位;日本政府僅1996年和1997年用于ITS研究開(kāi)發(fā)的預(yù)算為161億日元,用于ITS實(shí)用化和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的預(yù)算為1,285億日元。在美國(guó),ITS應(yīng)用發(fā)展較快的幾個(gè)方面分別是,車輛安全系統(tǒng)(占 51%),電子收費(fèi)(占37%),公路及車輛管理系統(tǒng)(占28%),實(shí)時(shí)自動(dòng)定位系統(tǒng)(占20%),商業(yè)車輛管理系統(tǒng)(占14%)。 歐洲在ITS應(yīng)用方面的進(jìn)展,介于日本和美國(guó)之間。由于歐洲各國(guó)政府的分散投資和各國(guó)的ITS需求不一致,在整個(gè)歐洲建立統(tǒng)一的交通信息服務(wù)系統(tǒng)困難重重。然而在開(kāi)發(fā)先進(jìn)的旅行信息系統(tǒng)(ATIS),先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)(AVCS),先進(jìn)的商業(yè)車輛運(yùn)行系統(tǒng)(ACVO),先進(jìn)的電子收費(fèi)系統(tǒng)方面,前景十分誘人。日本政府在ITS領(lǐng)域進(jìn)行了大量的資金、政策等方面的投入,以期形成ITS產(chǎn)業(yè)推動(dòng)日本經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在過(guò)去的5-6年的時(shí)間里,已經(jīng)有近400萬(wàn)套車內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)在市場(chǎng)上應(yīng)用。日本的ITS應(yīng)用主要是在交通信息提供;電子收費(fèi);公共交通;商業(yè)車輛管理以及緊急車輛優(yōu)先等方面。除了歐、美、日以外,新興的工業(yè)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家也開(kāi)始ITS的全面開(kāi)發(fā)和研究,如韓國(guó)由建設(shè)交通部牽頭制定了全面的ITS框架結(jié)構(gòu)和發(fā)展計(jì)劃,新加坡已經(jīng)在全國(guó)開(kāi)始推行不停車電子收費(fèi)。世界各國(guó)紛紛開(kāi)展ITS的研究和開(kāi)發(fā),除了解決交通問(wèn)題的原因之外,另一個(gè)重要的出發(fā)點(diǎn)則是ITS將成為繼軍事應(yīng)用之后高新技術(shù)最大的應(yīng)用市場(chǎng)。

四、結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展因?yàn)橹悄芙煌ㄏ到y(tǒng)(ITS)的發(fā)展與應(yīng)用,正邁向新紀(jì)元。在過(guò)去的一個(gè)時(shí)代,交通運(yùn)輸與社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的聯(lián)系更加緊密,道路運(yùn)輸已成為最重要的地面運(yùn)輸方式之一,在發(fā)展中中國(guó),道路運(yùn)輸增長(zhǎng)的需求主要靠提供更多的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)滿足,特別是建立完善的道路網(wǎng)絡(luò)。然而在新來(lái)臨的時(shí)代,這種需求將受到限制,而且需求本身在很大程度上要靠先進(jìn)的通信技術(shù)、信息技術(shù)和電子技術(shù)來(lái)滿足。盡管在全球的許多地方仍將建設(shè)更多的基礎(chǔ)設(shè)施,但它已不再是解決交通運(yùn)輸擁擠的唯一辦法。隨著 ITS 的快速發(fā)展,中國(guó)正面臨為滿足日益增長(zhǎng)的尖銳的交通需求而必須在多種解決途徑中作出決斷。

參考文獻(xiàn):

【1】沈志云.交通運(yùn)輸工程學(xué)[M].北京:人民交通出版社,2003年.

篇6

關(guān)鍵詞:圖像處理技術(shù);圖像識(shí)別技術(shù);智能交通系統(tǒng)(ITS);應(yīng)用

智能交通系統(tǒng)(ITS)是隨著社會(huì)發(fā)展以及交通擁堵問(wèn)題日間嚴(yán)重應(yīng)運(yùn)而生的新的交通管理系統(tǒng),針對(duì)我國(guó)當(dāng)前交通擁堵的問(wèn)題,修建更多的道路或者加寬道路遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到目的,主要原因在于修建新道路等需要投入巨資,且受到城市空間的限制。智能交通系統(tǒng)是以各種信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)在道路運(yùn)輸過(guò)程中的集成體現(xiàn),是最為先進(jìn)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)息息技術(shù)、處理以及和控制技術(shù)結(jié)合的管理系統(tǒng),能夠很好的優(yōu)化人、車、環(huán)境與道路之間的關(guān)系,受到了各界的廣泛關(guān)注。

一、智能交通存在問(wèn)題概述

(一)車身顏色識(shí)別

盡管智能交通系統(tǒng)中相關(guān)問(wèn)題在實(shí)驗(yàn)室中取得了較為滿意的效果,尤其是車身之別中獲得較好的成效。但是這些結(jié)果都是基于實(shí)驗(yàn)室的理想環(huán)境而得到的。真正的智能交通管理系統(tǒng)面對(duì)的是自然環(huán)境,車身的識(shí)別會(huì)受到天氣、光線、灰塵、噪聲等多種因素的影響,識(shí)別率較低。視頻當(dāng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車顏色識(shí)別是交通管理系統(tǒng)中較為重視的研究方向。由于室外場(chǎng)景的顏色非恒定性,車身表面對(duì)光線反射方向不一樣、紋理不同以及不一樣攝像頭對(duì)于顏色的響應(yīng)也存在差異,導(dǎo)致目標(biāo)顏色的提取工作較為困難。影響顏色分類的因素有三種,分別是顏色的非恒定性、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)不完成分割以及目標(biāo)本身顏色的復(fù)雜性。而能夠確保顏色在不同條件下保持恒定是車身顏色之別中面對(duì)的重點(diǎn)問(wèn)題。為了提高顏色的恒定性,前人通過(guò)對(duì)攝像頭進(jìn)行校準(zhǔn),例如調(diào)整白平衡、顏色飽和度等提高精度,但是仍然難以解決實(shí)際中存在的眾多問(wèn)題,探討合理的處理基礎(chǔ)提高車輛顏色識(shí)別算法精度是首要解決的問(wèn)題。

(二)車身形狀識(shí)別

智能交通系統(tǒng)中車輛檢測(cè)算法發(fā)展到今天已有近半個(gè)世紀(jì),但是仍然存在較多的因素影響到其對(duì)于車身識(shí)別的準(zhǔn)確性。首先是車輛本身在尺度、方向以及位置上存在的變化,例如行駛過(guò)程中的車輛均具有不一樣的速度,進(jìn)而其形狀、大小也會(huì)產(chǎn)生角度的變化;第二,車輛的外觀主要取決于當(dāng)前所處的角度,并且受到對(duì)照鄰近物體的影響。車輛與車輛之間的遮擋、光照條件變化均會(huì)對(duì)外觀產(chǎn)生影響。因此車輛檢測(cè)算法中車身識(shí)別率的要求還存在較大的差距,只有通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的圖像處理技術(shù)獲得更多的車身信息才有可能提高識(shí)別的準(zhǔn)確度。

二、圖像處理與圖像識(shí)別新技術(shù)在智能交通中的運(yùn)用與實(shí)踐

車輛車牌識(shí)別定位技術(shù)與字符識(shí)別技術(shù)是智能交通領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一,車輛車牌識(shí)別技術(shù)作為交通管理中最為重要的環(huán)節(jié)之一,其主要任務(wù)是對(duì)汽車監(jiān)控圖像進(jìn)行分析和處理,自動(dòng)化對(duì)汽車車牌號(hào)進(jìn)行識(shí)別與管理??蓮V泛在高速公路電子收費(fèi)站、失竊車輛查詢、公路流量監(jiān)控等重要場(chǎng)合中應(yīng)用。整體上而言,智能交通系統(tǒng)中涉及到的問(wèn)題非常多,包括車身顏色的識(shí)別、車標(biāo)的識(shí)別、車輛大小與外形識(shí)別、車牌的識(shí)別等。其中車牌自動(dòng)識(shí)別是非常重要的研究方向之一,主要由車牌的定位、分割以及字符識(shí)別等部分構(gòu)成。以下對(duì)圖像處理與圖像識(shí)別新技術(shù)應(yīng)用與車牌特征提取和車牌分割中的實(shí)踐進(jìn)行探討。

(一)車牌特征提取

1、車牌像素特征提取

車牌像素特征提取是最為簡(jiǎn)單的解決方式,進(jìn)行圖像掃描的過(guò)程中遇到黑色像素取值1、白色像素取值0,能夠得到維數(shù)與圖像中像素點(diǎn)個(gè)數(shù)相同的向量矩陣。但是該方法的適應(yīng)性較弱,還需要采取一系列增強(qiáng)適應(yīng)性的措施。

2、骨架特征提取

圖像線條粗細(xì)的差異會(huì)使之存在很大的差別,通過(guò)對(duì)線條統(tǒng)一寬度之后則差異變小,通過(guò)車牌的骨架作為特征進(jìn)行識(shí)別能夠提高適應(yīng)性。通過(guò)細(xì)化算法提取車牌骨架特征能,夠得到圖像特征向量矩陣,具有較好的適應(yīng)性。

3、車牌圖像特征點(diǎn)提取

車牌圖像特征點(diǎn)提取能夠較好地彌補(bǔ)其他方法適應(yīng)性不強(qiáng)的缺點(diǎn),通過(guò)改進(jìn)得到的13點(diǎn)特征提取法還能夠減少字符傾斜造成的誤差。首先將字符平均分為8分,對(duì)其中黑色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),作為8個(gè)象限的特征。然后對(duì)水平方向上中間2列、豎直方向中間2列的黑色像素點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),以所有的黑色像素點(diǎn)作為第13個(gè)特征。13點(diǎn)特征法的適應(yīng)性極強(qiáng),但是由于特征點(diǎn)數(shù)量少,在進(jìn)行樣本訓(xùn)練的過(guò)程中難以收斂。除了上述提車牌特征提取方法之外,圖像處理與識(shí)別技術(shù)中還有梯度統(tǒng)計(jì)、弧度統(tǒng)計(jì)、角點(diǎn)提取等一系列特征向量提取方法。

(二)車牌分割

1、灰度轉(zhuǎn)化

通過(guò)車牌圖像定位最終能夠得到256色位圖圖像,但是這一圖像的內(nèi)容較為復(fù)雜,進(jìn)一步處理使用的算法無(wú)法展開(kāi),需要繼續(xù)進(jìn)行灰度轉(zhuǎn)化才能夠進(jìn)行下一步的應(yīng)用?;叶葓D像所指的是圖像中每一個(gè)像素R、G、B值相等,而彩色圖像的每一個(gè)像素R、G、B值是不相等的,因此能夠顯示出各種顏色。灰度圖像則不存在這些顏色差異,有的只是亮度的區(qū)別。同樣的灰度值較大的像素點(diǎn)亮為白色,反之就比較暗。

2、車牌圖像二值化

灰度轉(zhuǎn)換處理后圖像中每個(gè)像素都只有一個(gè)灰度值,其大小決定了亮度和暗度。通過(guò)二值化處理的目的在于將圖像中像素分化為兩種顏色。在智能交通系統(tǒng)中通過(guò)像素的灰度值處理成為黑白兩色,進(jìn)一步結(jié)合閾值法能夠得到轉(zhuǎn)化后的車牌圖像。

3、梯度銳化處理

智能交通管理系統(tǒng)中需要處理的圖像絕大多數(shù)由攝像頭拍攝,根據(jù)系統(tǒng)定位得到的。在大多數(shù)情況下車牌字體非常模糊,影響到識(shí)別工作的開(kāi)展。在很多時(shí)候需要進(jìn)行銳化圖像,使模糊的圖像清晰。這一步驟還能夠去除相應(yīng)的噪聲,微分法與高通濾波法是應(yīng)用非常廣泛的圖像銳化處理技術(shù),例如梯度銳化法就屬于微分法的一種。圖像的邊緣是由灰度級(jí)以及相鄰域點(diǎn)的不同像素點(diǎn)形成的,如果要增強(qiáng)邊緣就需要突出相鄰域點(diǎn)之間灰度級(jí)別的變化。采用微分運(yùn)算能夠得到信號(hào)的變化率,繼而增強(qiáng)高頻分量。將其應(yīng)用在圖像處理技術(shù)中,就能夠促使其輪廓變得清晰。但是在很多情況下無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)輪廓取向進(jìn)行確定,所以在選擇微分算子的時(shí)候盡可能使用不具備方向性、具備旋轉(zhuǎn)不變特性的線性算子。圖像處理技術(shù)中常用的微分法是求得梯度,利用差分運(yùn)算后圖像最后一行與一列的像素貼圖無(wú)法得知,通常就使用前一行、一列的梯度值近似替代。

4、去除離散的噪聲

在對(duì)車牌進(jìn)行定位的過(guò)程中已經(jīng)對(duì)部分噪聲進(jìn)行處理,但是該過(guò)程中的算法不適合處理字符圖像,在濾波過(guò)程中有著較大的可能性將字符像素去除。具體的算法為:先對(duì)整個(gè)車牌圖像進(jìn)行掃描,發(fā)現(xiàn)一個(gè)黑色點(diǎn)之后觀察與之間接過(guò)直接相聯(lián)系的黑色點(diǎn)的數(shù)量,如果超出一定值則提示非離散點(diǎn),反之就屬于離散點(diǎn),需要將其去除。

5、調(diào)整車牌傾斜度

即使車牌出現(xiàn)水平方向上的傾斜變化,其字符高度應(yīng)該是相同的。如果車牌字符像素的平均位置存在較大的差異,提示圖像有傾斜,同樣需要進(jìn)行調(diào)整。首先需要得到圖像左半邊與右半邊像素平均高度,求出斜率之后得到偏轉(zhuǎn)角,根據(jù)這一角度對(duì)圖像進(jìn)行重新組織。通過(guò)反算法在旋轉(zhuǎn)后水平字符符號(hào)圖像的位置上得到旋轉(zhuǎn)之前對(duì)應(yīng)位置坐標(biāo),進(jìn)而得到相應(yīng)的值,通過(guò)這一關(guān)系可以編寫出算法對(duì)車輛進(jìn)行水平方向的旋轉(zhuǎn),達(dá)到傾斜矯正的目的。

6、車牌圖像分割

車牌字符分割算法主要有垂直投影法、靜態(tài)邊界法以及連通區(qū)域法。這3種方法能夠確定車牌字符的邊界、分割得到車牌的清晰圖像,但是各存在其優(yōu)缺點(diǎn)。垂直投影法是利用字符塊在垂直方向上投影的特點(diǎn)開(kāi)展的方法,從左至右檢測(cè)車牌坐標(biāo)垂直投影數(shù)值,認(rèn)定局部最小值為最左字符的邊界。然后從右到左檢測(cè),得到的最小值為最右字符的邊界。但是“川”“W”“M”等字符出現(xiàn)過(guò)度切割的可能性較大,應(yīng)用垂直投影法的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)事先確定好最小值和寬度閾值。靜態(tài)邊界法能夠利用車牌的模板特征進(jìn)行分割,但是由于對(duì)車牌定位要求過(guò)高,可能造成字符分割不差過(guò)大。連通區(qū)域法則是利用字符連通域的特點(diǎn)對(duì)車牌字符進(jìn)行切割,但是實(shí)際車牌中存在的噪聲區(qū)域較多,與字符線條連接在一起,難以獲得滿意的效果。

7、字符與位置歸一

對(duì)圖像中存在大小差異的字符進(jìn)行尺寸的統(tǒng)一處理,例如根據(jù)字符符號(hào)外框比例進(jìn)行線性縮小或放大,或者根據(jù)水平與垂直方向符號(hào)中像素分布進(jìn)行尺寸歸一處理。位置歸一化則是將字符號(hào)點(diǎn)陣圖形移動(dòng)到相應(yīng)的位置,消除字符點(diǎn)陣位置偏差。

結(jié)語(yǔ)

總而言之,圖像處理與圖像識(shí)別技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛。本文首先對(duì)智能交通系統(tǒng)中存在車身顏色與車身形狀問(wèn)題進(jìn)行探討,隨后研究車牌特征提取與車牌分割的相關(guān)內(nèi)容,綜合車配分割方法的優(yōu)缺點(diǎn),以期能夠優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),提高對(duì)車牌圖像與數(shù)字的識(shí)別率。在今后,智能交通系統(tǒng)中,圖像處理和識(shí)別技術(shù)在車牌識(shí)別應(yīng)用中還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步挖掘文字、數(shù)字以及字母的共同識(shí)別方式,尤其是當(dāng)前的識(shí)別技術(shù)對(duì)于漢字系統(tǒng)主要是印刷制品的識(shí)別,具體應(yīng)用在車牌上還不是很成熟,因此還需要加強(qiáng)對(duì)漢字識(shí)別的研究,進(jìn)一步提高車牌識(shí)別的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn):

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篇7

關(guān)鍵詞:智能交通系統(tǒng);設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,現(xiàn)代交通運(yùn)輸正邁向新紀(jì)元,與社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的聯(lián)系更加緊密。道路交通己成為最重要的地面交通方式之一,但它在為人們的生活提供便利的同時(shí),也產(chǎn)生了一系列環(huán)境和社會(huì)問(wèn)題。同時(shí),隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市規(guī)模的加速發(fā)展,對(duì)外交流的日益頻繁和人們物質(zhì)文化生活水平的提高,交通需求也日益增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上各種車輛的增長(zhǎng)速度為道路增長(zhǎng)速度的2~3 倍。道路交通己成為最重要的地面交通方式之一,但它在為人們的生活提供便利的同時(shí),也產(chǎn)生了一系列環(huán)境和社會(huì)問(wèn)題。電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能的發(fā)展為解決交通問(wèn)題提供了新的思路,世界各國(guó)發(fā)現(xiàn)將模式識(shí)別和電子信息技術(shù)引入交通系統(tǒng),能夠?qū)Φ缆肪W(wǎng)絡(luò)和城市交通進(jìn)行更有效的控制和管理,以提高交通的機(jī)動(dòng)性、安全性,最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有道路系統(tǒng)的交通效率。因此他們不斷擴(kuò)大研究、開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)的范圍,智能交通系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

1 智能交通系統(tǒng)的組成

1.1先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)(ATIS)

ATIS 是建立在完善的信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的。交通參與者通過(guò)裝備在道路上、車上、換乘站上、停車場(chǎng)上以及氣象中心的傳感器和傳輸設(shè)備,向交通信息中心提供各地的實(shí)時(shí)交通信息;ATIS 得到這些信息并通過(guò)處理后,實(shí)時(shí)向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車場(chǎng)信息以及與出行相關(guān)的其他信息;出行者根據(jù)這些信息確定自己的出行方式、選擇路線。當(dāng)車上裝備了自動(dòng)定位和導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí),該系統(tǒng)可以幫助駕駛員自動(dòng)選擇行駛路線。

1.2先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)(ATMS)

ATMS 有一部分與 ATIS 共用信息采集、處理和傳輸系統(tǒng),但是 ATMS 主要是給交通管理者使用的,用于檢測(cè)控制和管理公路交通,在道路、車輛和駕駛員之間提供通訊聯(lián)系。它將對(duì)道路系統(tǒng)中的交通狀況、交通事故、氣象狀況和交通環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視,依靠先進(jìn)的車輛檢測(cè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù),獲得有關(guān)交通狀況的信息,并根據(jù)收集到的信息對(duì)交通進(jìn)行控制,如信號(hào)燈、誘導(dǎo)信息、道路管制、事故處理與救援等。

1.3先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)(APTS)

APTS 的主要目的是采用各種智能技術(shù)促進(jìn)公共運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,使公交系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全便捷、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)量大的目標(biāo)。如通過(guò)個(gè)人計(jì)算機(jī)、閉路電視等向公眾就出行方式和事件、路線及車次選擇等提供咨詢,在公交車站通過(guò)顯示器向候車者提供車輛的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息。在公交車輛管理中心,可以根據(jù)車輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)合理安排發(fā)車、收車等計(jì)劃,提高工作效率和服務(wù)質(zhì)量。

1.4先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)(AVCS)

AVCS 的目的是開(kāi)發(fā)幫助駕駛員實(shí)行本車輛控制的各種技術(shù),從而使汽車行駛安全、高效。AVCS 包括對(duì)駕駛員的警告和幫助,障礙物避免等自動(dòng)駕駛技術(shù)。

1.5貨運(yùn)管理系統(tǒng)

這里指以高速道路網(wǎng)和信息管理系統(tǒng)為基礎(chǔ),利用物流理論進(jìn)行管理的智能化的物流管理系統(tǒng)。綜合利用衛(wèi)星定位、地理信息系統(tǒng)、物流信息及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效組織貨物運(yùn)輸,提高貨運(yùn)效率。

1.6電子收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)

ETC 是目前世界上最先進(jìn)的路橋收費(fèi)方式。通過(guò)安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的車載器與在收費(fèi)站 ETC 車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊,利用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺(tái)結(jié)算處理,從而達(dá)到車輛通過(guò)路橋收費(fèi)站不需停車而能交納路橋費(fèi)的目的,且所交納的費(fèi)用經(jīng)過(guò)后臺(tái)處理后清分給相關(guān)的收益業(yè)主。在現(xiàn)有的車道上安裝電子不停車收費(fèi)系統(tǒng),可以使車道的通行能力提高 3~5 倍。

1.7緊急救援系統(tǒng)(EMS)

EMS 是一個(gè)特殊的系統(tǒng),它的基礎(chǔ)是 ATIS、ATMS 和有關(guān)的救援機(jī)構(gòu)和設(shè)施,通過(guò) ATIS 和 ATMS 將交通監(jiān)控中心與職業(yè)的救援機(jī)構(gòu)聯(lián)成有機(jī)的整體,為道路使用者提供車輛故障現(xiàn)場(chǎng)緊急處置、拖車、現(xiàn)場(chǎng)救護(hù)、排除事故車輛等服務(wù)。

2 智能交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1數(shù)據(jù)庫(kù)多點(diǎn)部署設(shè)計(jì)

(1)基于以下原因,系統(tǒng)多點(diǎn)部署數(shù)據(jù)庫(kù)

(2)系統(tǒng)規(guī)模很大,并且隨著歷史數(shù)據(jù)的累計(jì),數(shù)據(jù)量將非常大

(3) 智能交通平臺(tái)對(duì)訪問(wèn)速度的要求比較高,系統(tǒng)使用就近訪問(wèn)的原則來(lái)部署數(shù)據(jù)庫(kù)。

(4)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性要求比較高,需要采用寫完主庫(kù),第一次就從主庫(kù)上讀,避免同步的延時(shí)問(wèn)題,或者通過(guò)一定的業(yè)務(wù)策略,寫完之后給出一個(gè)幾秒的等待跳轉(zhuǎn)時(shí)間,來(lái)緩解同步延時(shí)對(duì)用戶的影響,這種方式從一定程度上進(jìn)行緩解,系統(tǒng)對(duì)于讀實(shí)時(shí)性要求也較高,采用專線來(lái)減少同步的延時(shí)問(wèn)題。

2.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)分為靜態(tài)智能交通數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)智能交通數(shù)據(jù)。靜態(tài)智能交通數(shù)據(jù)是指道路信息、車輛信息等相對(duì)變化較慢的交通數(shù)據(jù);動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)是指交通流量、交通事故、交通違章等實(shí)時(shí)性的交通數(shù)據(jù)。因此,系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表分為兩類:靜態(tài)數(shù)據(jù)表和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)表。

系統(tǒng)主要的靜態(tài)數(shù)據(jù)表有:城區(qū)信息表、道路類型數(shù)據(jù)表、道路信息表、車輛類型數(shù)據(jù)表、車輛信息表、駕駛員信息表、攝像頭型號(hào)數(shù)據(jù)表、攝像頭信息表、系統(tǒng)用戶信息表、交通事故類型數(shù)據(jù)表、交通違章類型數(shù)據(jù)表、警務(wù)人員數(shù)據(jù)表等。

系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)表有:交通流量信息表、交通事故信息表、出警信息表、電子警察違章記錄表等。

2.3系統(tǒng)備份恢復(fù)設(shè)計(jì)

備份和恢復(fù)的目標(biāo)是:確保在任何時(shí)間的數(shù)據(jù)完全恢復(fù);最低程度的減少數(shù)據(jù)丟失,使數(shù)據(jù)備份過(guò)程的效率最大化。

2.4系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)

系統(tǒng)需要建有完善的、多層次的、統(tǒng)一的安全管理體系,確保系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的安全。要求對(duì)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全有完善的自測(cè)、監(jiān)測(cè)、稽核、審計(jì)、差錯(cuò)責(zé)任認(rèn)定和追蹤的能力,能夠?qū)ο到y(tǒng)的用戶進(jìn)行身份認(rèn)證、簽名和使用限制等,滿足監(jiān)管部門對(duì)系統(tǒng)安全要求。具體體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:

(1)數(shù)據(jù)的安全,在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)同步進(jìn)行安全保密設(shè)計(jì),利用成熟的安全技術(shù)確保數(shù)據(jù)的保密性、完整性、可用性和可控性。對(duì)重要數(shù)據(jù)在采集、傳輸、使用和存儲(chǔ)過(guò)程中進(jìn)行加密,使用經(jīng)國(guó)家密碼管理機(jī)構(gòu)認(rèn)可的加密產(chǎn)品和加密算法。

(2)系統(tǒng)的安全,從主機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)等多個(gè)層次考慮安全性;建立工作站點(diǎn)與功能操作相關(guān)聯(lián)的全面安全控制機(jī)制;防止異常中斷后非法進(jìn)入系統(tǒng);具有動(dòng)態(tài)加載、卸載功能,具有實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)不停機(jī)維護(hù)的能力。

3 結(jié)束語(yǔ)

智能交通系統(tǒng)的意義主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:

(1)交通管理方面,通過(guò)信息系統(tǒng),將各類交通信息到交通現(xiàn)場(chǎng),使交通參與者得到及時(shí)的提醒,降低發(fā)生交通堵塞事件的概率;

(2)交通組織方面,采集的交通狀況信息,可使交通組織者及時(shí)全面地掌握實(shí)時(shí)交通狀況,提前采取有關(guān)措施,最大限度保障通暢;

(3)交通服務(wù)方面,根據(jù)掌握的交通狀況信息和信息渠道,向交通參與者提供交通指導(dǎo)信息,減少盲目交通對(duì)路網(wǎng)造成的壓力,同時(shí)為出行者提供出發(fā)時(shí)間和選擇方式,促使交通量在整個(gè)路網(wǎng)中的負(fù)載平衡。

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篇8

關(guān)鍵詞 水上交通;智能;監(jiān)管

中圖分類號(hào)U698 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2011)35-0107-02

近年來(lái)蘇州市航道環(huán)境不斷得到改善,但由于航運(yùn)船只眾多,航道擁塞、船舶碰撞和擱淺等事故依然頻發(fā)。傳統(tǒng)的巡航管理模式逐漸暴露出弊端,在對(duì)航運(yùn)環(huán)境監(jiān)控、遇險(xiǎn)救助指揮、調(diào)度時(shí)缺乏實(shí)時(shí)性,難以做到智能化、信息化。建設(shè)一個(gè)集監(jiān)控、通信、指揮、調(diào)度等功能于一體的水上智能交通管理平臺(tái),是海事信息化建設(shè)的目標(biāo)之一。它將滿足蘇州水上安全監(jiān)管、調(diào)度指揮和綜合服務(wù)的智能交通管理要求,為航運(yùn)管理單位、航運(yùn)企業(yè)以及社會(huì)公眾,提供船舶航行、通航調(diào)度與事故處理等綜合服務(wù),有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)蘇州水域內(nèi)航行船舶的安全管理和通航服務(wù)。

1 水上交通安全智能監(jiān)管系統(tǒng)的概述

水上交通安全智能監(jiān)管系統(tǒng)利用現(xiàn)代信息技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、GPS衛(wèi)星定位技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)等先進(jìn)成果,將航行船舶等數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)全市水上交通安全管理的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和指揮,實(shí)現(xiàn)了跨區(qū)域水上交通安全措施整體配合、協(xié)調(diào)一致。

水上交通安全智能監(jiān)管系統(tǒng)將利用船載終端設(shè)備,通過(guò)3G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心連接,形成一個(gè)船岸一體化的系統(tǒng)。同時(shí),監(jiān)控中心將提供綜合的水上交通管理信息,并將控制信息發(fā)送到對(duì)應(yīng)的船載終端,從而形成船岸的實(shí)時(shí)互動(dòng)。

該系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)將集中存放在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。在應(yīng)用服務(wù)器上,將以服務(wù)方式提供各種應(yīng)用服務(wù),系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)涉及到的數(shù)據(jù)主要包括:GPS數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)、航行管理數(shù)據(jù)、信息數(shù)據(jù)、船舶數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)。在應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)上,針對(duì)系統(tǒng)涉及數(shù)據(jù)的多樣性,提供獨(dú)立的數(shù)據(jù)交換模塊,用以將不同的數(shù)據(jù)調(diào)用至不同的服務(wù)。

1.1 采用集中式管理的數(shù)據(jù)庫(kù)

后臺(tái)數(shù)據(jù)將采用集中式管理方式,采用微軟的SQL server2000數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái),集中管理系統(tǒng)后臺(tái)所有數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫(kù)將放在新建設(shè)的監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上,同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用雙機(jī)容錯(cuò)的方式管理磁盤陣列,數(shù)據(jù)全部放在磁盤陣列上,實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展系統(tǒng)容量,并增加系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間。

1.2 實(shí)現(xiàn)GIS、GPS一體化的水上智能交通控制

智能監(jiān)控管理系統(tǒng)主要涉及GIS技術(shù)、GPS技術(shù)等,這些技術(shù)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的軟件平臺(tái)或硬件產(chǎn)品。GIS技術(shù)采用專業(yè)強(qiáng)大的GIS軟件平臺(tái)顯示,快速處理GPS船載終端發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。

1.3 實(shí)現(xiàn)蘇州航運(yùn)綜合信息化服務(wù)

智能監(jiān)控管理系統(tǒng)將對(duì)蘇州航線上的船舶提供綜合服務(wù),為蘇州轄區(qū)內(nèi)船舶企業(yè)提供各種相關(guān)信息服務(wù),實(shí)現(xiàn)全天候、可視透明的管理,建立交互管理模式。為船舶提供信息查詢、輔助導(dǎo)航、搜尋救助等服務(wù),從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)綜合信息化服務(wù)。

2 水上交通安全智能監(jiān)管系統(tǒng)的應(yīng)用

1)船舶即時(shí)定位:船載終端和系統(tǒng)之間的交互通過(guò)3G無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)完成,當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器接收到船載終端信號(hào)后,將啟動(dòng)GIS定位功能,調(diào)出終端所在位置數(shù)據(jù),將終端顯示在對(duì)應(yīng)位置上,然后將數(shù)據(jù)再通過(guò)3G無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送至船載終端,從而完成一次數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的過(guò)程,實(shí)現(xiàn)船舶即時(shí)定位功能;

2)船舶跟蹤:海事管理部門通過(guò)系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)可實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、連續(xù)地監(jiān)控船只的運(yùn)行軌跡、速度等通航數(shù)據(jù)。針對(duì)功能特殊的管理船只(如搜救艇),可安裝可視船載GPS終端,將船上及部分湖面的畫面?zhèn)骰乇O(jiān)控中心。此外,當(dāng)船舶遇險(xiǎn)或遭遇到其他特殊的情況時(shí),船主可以手動(dòng)按下報(bào)警開(kāi)關(guān),船舶將自動(dòng)處于監(jiān)控跟蹤的狀態(tài);

3)船舶越界報(bào)警:越界報(bào)警是輔助航行的重要手段,當(dāng)系統(tǒng)將一艘船舶設(shè)定為指定行駛路線后,該信息將通過(guò)監(jiān)控中心發(fā)送到船載終端。航行船舶收到航行路線限制后,須按照指定路線行駛,當(dāng)船舶超出指定行駛路線后,系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警;

4)信息查詢:授權(quán)用戶通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢有關(guān)信息,其中主要包括地理信息數(shù)據(jù)、移動(dòng)目標(biāo)數(shù)據(jù),如船舶型號(hào)、船主、船舶基本信息、位置信息等;監(jiān)管網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù),如港口、海事、航道管理站點(diǎn)的位置分布等。此外,監(jiān)控中心可向船舶發(fā)送內(nèi)容簡(jiǎn)短的實(shí)用信息,例如天氣預(yù)報(bào),船舶流量,交通管制等信息;實(shí)時(shí)相關(guān)法律法規(guī),提高駕駛員法律意識(shí),有效減少船舶違章行為;

5)綜合服務(wù):系統(tǒng)通過(guò)船載終端上配載的語(yǔ)音設(shè)備,提供電話服務(wù)功能,可隨時(shí)與監(jiān)控中心保持語(yǔ)音聯(lián)絡(luò)。當(dāng)遇到突發(fā)事件時(shí),只需撥通監(jiān)控中心的電話或按下船載設(shè)備上的服務(wù)按鈕,監(jiān)控中心即可提供航道指引、求援、醫(yī)療救助、信息查詢等諸多服務(wù);

6)船舶防撞預(yù)警:船舶防撞預(yù)警將預(yù)先設(shè)置防撞區(qū)域,一旦有船舶進(jìn)入該區(qū)域,監(jiān)控中心將警告信息立即發(fā)至該船舶,提醒船舶駕駛員注意駕駛。如遇沉船事件的發(fā)生,監(jiān)控中心將自動(dòng)接收沉船的報(bào)警信息,包括具體的位置(含經(jīng)緯度)和船舶基本資料,即時(shí)查詢出距離出事點(diǎn)最近的搜救艇位置,下發(fā)搜救指令。并同步協(xié)調(diào)搜救工作,監(jiān)控中心的工作人員可通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái),指引搜救艇前往失事船只,完成救援、交通管制工作。

3 水上交通安全智能監(jiān)管系統(tǒng)的拓展和完善

3.1 進(jìn)一步提高監(jiān)管系統(tǒng)的智能化水平

目前已建的智能監(jiān)管系統(tǒng)是諸多現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管信息的集中再現(xiàn),面對(duì)眾多的信息,值班人員精力有限,無(wú)法做到每時(shí)每刻都在監(jiān)視屏幕,僅憑值班人員目視觀察,很難真正地做到實(shí)時(shí)、高效監(jiān)控。為此我們應(yīng)完善系統(tǒng)功能,實(shí)現(xiàn)監(jiān)管系統(tǒng)的高度智能化,做到將監(jiān)控信息交由系統(tǒng)處理,使其能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)一些常規(guī)的異?,F(xiàn)象,減輕值班人員的負(fù)擔(dān),使其能夠集中精力有重點(diǎn)地進(jìn)行監(jiān)控。

3.2 船舶違章快速查詢系統(tǒng)平臺(tái)的建立

目前從監(jiān)控信息中若發(fā)現(xiàn)某船舶存在違章行為,為進(jìn)一步了解船舶、船員、簽證情況及其他信息,需在相關(guān)系統(tǒng)中手動(dòng)查詢信息,由于這些系統(tǒng)不是針對(duì)違章目的設(shè)計(jì),操作較為繁瑣,同時(shí)有用的數(shù)據(jù)也需要手工匯總及整理。為此我們應(yīng)建立一個(gè)快速查詢的平臺(tái),將相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)和此平臺(tái)對(duì)接,只需輸入船舶名稱即可快速查詢到想要查找的數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)搜索的有效性和便捷性。

參考文獻(xiàn)

[1]劉富強(qiáng).數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.

[2]劉大杰,施一民,過(guò)靜君.GPS原理與數(shù)據(jù)處理[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,1997.

篇9

【關(guān)鍵詞】智能道路系統(tǒng) 體系框架 關(guān)鍵技術(shù)

1 智能道路系統(tǒng)概述

智能道路系統(tǒng)(IRS)是以現(xiàn)代先進(jìn)的信息與通信技術(shù)(ICT)為核心所共同組成的用戶、道路、車輛三者的綜合體,是為包括駕駛員、車輛以及行人在內(nèi)的各種ITS用戶提供多媒體信息交換服務(wù)的平臺(tái)。IRS是在比較完善的道路交通基礎(chǔ)設(shè)施之上,將信息處理技術(shù)、定位導(dǎo)航技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、電子傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)以及系統(tǒng)綜合技術(shù)等有效地集成并運(yùn)用于整個(gè)地面道路交通運(yùn)輸管理體系,實(shí)現(xiàn)人、車、路三者之間的信息共享、協(xié)同與交互,從而建立一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的,實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理與服務(wù)系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō),IRS由嵌入道路系統(tǒng)的車路間通信系統(tǒng)、各種傳感器網(wǎng)絡(luò)、有線/無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)以及集成和應(yīng)用上述硬件于ITS服務(wù)的框架組成。該框架是一個(gè)開(kāi)放式平臺(tái),由一系列支持免費(fèi)和共用信息的標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議組成。

2 智能道路系統(tǒng)體系框架

智能道路系統(tǒng)(IRS)是各種功能、技術(shù)和信息的集成,其中通信需求無(wú)所不在,數(shù)據(jù)的獲取途徑和處理方法多種多樣,產(chǎn)品和服務(wù)功能的開(kāi)發(fā)具有階段性,所有這些都要求有一個(gè)統(tǒng)一的體系架構(gòu)來(lái)賴以建立高效、靈活而又經(jīng)濟(jì)的IRS,并通過(guò)確定各子系統(tǒng)、各子系統(tǒng)功能以及各子系統(tǒng)之間的關(guān)系來(lái)向設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)人員提供所需要的基本指導(dǎo).

IRS主要由系統(tǒng)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、交通信息中心三部分組成,分別承載于道路信息感知采集層、分析融合處理層和綜合服務(wù)層。

2.1 道路信息感知采集層

該層由車載智能終端以及路側(cè)單元兩大部分組成,包括基于電荷耦合裝置(CCD)視頻數(shù)據(jù)的道路邊界、車道標(biāo)識(shí)、交通標(biāo)志等幾何數(shù)據(jù);基于激光雷達(dá)(LIDAR)波頻數(shù)據(jù)的多運(yùn)動(dòng)目標(biāo)、道路基礎(chǔ)設(shè)施以及障礙物等動(dòng)態(tài)道路環(huán)境狀況空間信息;基于衛(wèi)星定位,航位推算,地圖匹配(GPS/DR/MM)高精度組合定位系統(tǒng)的車輛行駛狀態(tài)信息;基于2.5G/3G模塊的車輛與智能道路系統(tǒng)信息中心之間的通信以及基于專用短程通信,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(DSRC/WSN)單元的車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施、車輛與車輛之間的通信等。

2.2 道路信息分析處理層

該層包括儲(chǔ)存有時(shí)空數(shù)據(jù)及其特征屬性的大型對(duì)象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)以及道路幾何數(shù)據(jù)框架模型與時(shí)空索引、分布式交通信息等,也包括基于車載傳感器級(jí)的道路環(huán)境狀況信息的有效性分析與數(shù)據(jù)層融合、基于特征級(jí)道路環(huán)境狀況信息的融合處理、基于浮動(dòng)車技術(shù)的數(shù)據(jù)挖掘理論與方法以及基于自組織理論的道路交通信息的知識(shí)發(fā)現(xiàn)與動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)等。

3 智能道路系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

智能道路系統(tǒng)(IRS)是一個(gè)復(fù)雜巨系統(tǒng),它是將先進(jìn)的信息處理技術(shù)、定位導(dǎo)航技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、多源傳感技術(shù)、機(jī)器視覺(jué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等進(jìn)行有效地集成,其研究與發(fā)展將直接受益于以下這些最新技術(shù)的發(fā)展和更新。

3.1 智能車載信息終端技術(shù)

智能車載信息終端及其系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)主要服務(wù)于各類車輛用戶,它將融合多種傳感器集成、無(wú)線/射頻通信、定位導(dǎo)航、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)以及多媒體技術(shù),為駕乘人員提供基于地理位置的車輛導(dǎo)航、安全駕駛、交通信息、移動(dòng)辦公和商務(wù)娛樂(lè)等綜合服務(wù)。智能車載信息終端多以嵌入式系統(tǒng)為核心,面向車載應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)軟硬件可裁減,適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合言能有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過(guò)集成GPS、CCD、LIDAR、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)、自動(dòng)控制、高精度測(cè)微、無(wú)損檢測(cè)等多種傳感技術(shù),并在其上整合監(jiān)控、導(dǎo)航、傳感、通信以及控制單元。對(duì)于智能車載信息終端的研究與發(fā)展,在硬件上國(guó)內(nèi)外仍以性能極高的32位甚至64位嵌入式處理器為主流技術(shù),在對(duì)海量離散時(shí)間信號(hào)要求快速處理的場(chǎng)合使用嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為協(xié)處理器,其功能仍在不斷的發(fā)展和完善;同時(shí),硬件的開(kāi)放式、一體化設(shè)計(jì)也是今后車載式智能移動(dòng)信息終端發(fā)展的主流方向。

3.2 道路環(huán)境狀況信息智能感知與實(shí)時(shí)采集技術(shù)

道路環(huán)境狀況信息的智能感知與實(shí)時(shí)采集是一項(xiàng)基本工作,也是基于多傳感器機(jī)器感知的車路協(xié)同系統(tǒng)車輛輔助安全駕駛的核心問(wèn)題,其中,最受重視的是道路跟蹤、障礙物檢測(cè)以及高精度組合定位等,涉及的主要技術(shù)包括:超聲波、紅外線、微波雷達(dá)、激光雷達(dá)、視頻處理技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等。超聲波傳感器是利用反射回波原理制成的,其缺點(diǎn)是檢測(cè)范圍呈錐形,受車形、車高的影響,檢測(cè)精度較差,特別是在車流嚴(yán)重?fù)頂D情況下,而且檢測(cè)精度還受大風(fēng)、暴雨的影響。

3.3 智能道路系統(tǒng)(IRS)通信技術(shù)

智能道路系統(tǒng)旨在充分利用先進(jìn)的信息與通信技術(shù),加快道路交通安全系統(tǒng)的研發(fā)與集成應(yīng)用,為道路交通提供全面的安全解決方案的同時(shí),除自主式智能車載信息終端裝置外,還必須考慮車路協(xié)調(diào)合作方式,即通過(guò)車路、車車以及路路通信技術(shù)實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前道路環(huán)境信息,從而更有效地評(píng)估潛在危險(xiǎn)并優(yōu)化智能車載信息終端的功能。

4 結(jié)語(yǔ)

雖然ITS在我國(guó)的實(shí)施起步較晚,但是隨著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深入,國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng),城市建設(shè)和跨省運(yùn)輸?shù)难杆侔l(fā)展,隨之而來(lái)的是交通流量的迅速增加,交通擁堵、交通事故、空氣污染等現(xiàn)象相應(yīng)產(chǎn)生并呈現(xiàn)惡化趨勢(shì),推行車路協(xié)同智能道路已經(jīng)十分迫切。需要著重考慮的是,在我國(guó)引進(jìn)、開(kāi)發(fā)車路協(xié)同智能道路技術(shù)時(shí),應(yīng)該適應(yīng)我國(guó)城市的特定交通需求,同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)的兼容性和互聯(lián)性要求應(yīng)該引起足夠的重視,以使我國(guó)的智能道路體系能夠迅速良好地與世界智能交通體系接軌。

參考文獻(xiàn):

[1]朱曉宇,楊曉光.智能道路運(yùn)輸管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題的研究[J].中外管理導(dǎo)報(bào),2002(12).

篇10

關(guān)鍵詞:GPS;道路運(yùn)輸;應(yīng)用;分析。

中圖分類號(hào):U41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

GPS技術(shù),GIS技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為道路運(yùn)輸管理技術(shù)的重要組成部分,其應(yīng)用領(lǐng)域日趨擴(kuò)大。建設(shè)交通運(yùn)輸信息化高速公路,是交通信息化進(jìn)程中不可缺少的重要環(huán)節(jié),對(duì)推動(dòng)交通事業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。

GPS的基本原理

GPS系統(tǒng)主要由空間星座,地面監(jiān)控和用戶設(shè)備三大部分構(gòu)成。

空間星座部分由24顆均勻分布在6個(gè)軌道平面內(nèi)的衛(wèi)星組成,這24顆衛(wèi)星在離地面12000KM的高空上,以12H的周期環(huán)繞地球運(yùn)行,在地面上任意時(shí)刻,任意一點(diǎn)都可以同時(shí)觀察到4顆以上的衛(wèi)星,這就為我們24H實(shí)施動(dòng)態(tài)車輛的觀察,跟蹤,采集信息提供了技術(shù)支持。

地面監(jiān)控部分負(fù)責(zé)衛(wèi)星的監(jiān)控和衛(wèi)星星歷的計(jì)算,它包括1個(gè)主控站,3個(gè)注入站和5個(gè)監(jiān)測(cè)站。

用戶設(shè)備部分主要由接收機(jī)硬件和處理軟件組成。用戶通過(guò)設(shè)備接收GPS衛(wèi)星信號(hào),經(jīng)信號(hào)處理而獲得用戶位置,速度等信息,最終實(shí)現(xiàn)利用GPS實(shí)行定位的目的。

GPS系統(tǒng)在交通運(yùn)輸管理中的技術(shù)應(yīng)用

無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)。目前,為了取得廣泛的覆蓋范圍和降低系統(tǒng)投入成本,GPS系統(tǒng)普遍采用成熟的公共移動(dòng)通信網(wǎng)作為通信通道。當(dāng)前GPS可用的較先生的通信網(wǎng)為GPRS網(wǎng)和CDMA?;贕PS網(wǎng)的傳輸速度理論可以達(dá)100KBPS以上,而2003年正式開(kāi)通了CDMAIX網(wǎng)絡(luò)。由于采用了反向相干解調(diào),前向快速功率控制等技術(shù),理論帶寬可達(dá)300KB/S,目前實(shí)際應(yīng)用帶寬在100KB/S左右,傳輸速率高于GPRS,可提供更多的中高速率業(yè)務(wù)。

智能導(dǎo)航終端。在國(guó)內(nèi),安華北斗,奧星等公司最近已推出CDMAIX通信功能的GPS導(dǎo)航設(shè)備,與國(guó)外導(dǎo)航設(shè)備功能大致相當(dāng),能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航功能,電子地圖,轉(zhuǎn)向語(yǔ)音提示功能,定位功能,測(cè)速功能,顯示航跡。

電子地圖。智能交通系統(tǒng)的大部分信息都需要通過(guò)電子地圖來(lái)表示,電子地圖作為空間信息特別是交通信息的可視化產(chǎn)品,將交通路線及周圍環(huán)境以視覺(jué)感受的方式傳輸給用戶。

GPS技術(shù)在現(xiàn)代運(yùn)輸管理中的應(yīng)用概述

GPS技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用。

GPS技術(shù)的運(yùn)輸管理監(jiān)控指紋組成。

GPS技術(shù)的運(yùn)輸管理監(jiān)控系統(tǒng)。(1)運(yùn)輸跟蹤方面。(2)運(yùn)行監(jiān)控方向。(3)信息查詢方面。

GPS在綏化市道路運(yùn)輸信息服務(wù)系統(tǒng)中的具體實(shí)現(xiàn)方式

GPS在綏化市道路運(yùn)輸信息服務(wù)系統(tǒng)中應(yīng)用的主要研究?jī)?nèi)容是:基于互聯(lián)網(wǎng),GPS,物流控制技術(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控及調(diào)度,管理服務(wù)平臺(tái),具體功能有:超速行駛監(jiān)控管理,異常駕駛監(jiān)控管理,客運(yùn)車輛監(jiān)控管理,物流配載,服務(wù)和管理,危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸動(dòng)態(tài),運(yùn)行跟蹤報(bào)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)以上項(xiàng)目日,周,月,年的報(bào)表等。

GPS車載終端運(yùn)作方式和技術(shù)指標(biāo)

我們采用的是MDT-200B車載智能移動(dòng)終端,該設(shè)備通過(guò)GPS定位模塊接收,處理,解算衛(wèi)星數(shù)據(jù),得到準(zhǔn)確的用戶車輛在當(dāng)前的經(jīng)度,緯度,速度,方向等信息,然后通過(guò)智能控制模塊對(duì)用戶的位置信息進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑處理,生成短信息數(shù)據(jù)包,按照系統(tǒng)指令發(fā)送至GSM網(wǎng)絡(luò),經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)通訊平臺(tái)傳輸?shù)较到y(tǒng)監(jiān)控中心,使得用戶自己可以隨時(shí)隨地的上網(wǎng)查詢車輛。

GPS在交通運(yùn)輸管理發(fā)展中的概述

經(jīng)過(guò)多年培育,GPS市場(chǎng)已逐步成長(zhǎng)起來(lái),在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中的需求十分明顯;緊急救援報(bào)警,物流控制技術(shù)應(yīng)用市場(chǎng)將進(jìn)一步擴(kuò)大,車輛調(diào)度管理應(yīng)用產(chǎn)品市場(chǎng)會(huì)有爆發(fā)性的增長(zhǎng);GPS定位系統(tǒng)將急劇發(fā)展;與交通運(yùn)輸相結(jié)合的GPS產(chǎn)品市場(chǎng)的需求量會(huì)逐步成為各項(xiàng)之首,與智能交通系統(tǒng)的緊密結(jié)合是衛(wèi)星定位系統(tǒng)的發(fā)展方向。

隨著各類科技的發(fā)展,GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng),公共交通優(yōu)先系統(tǒng),不停車收費(fèi)系統(tǒng),停車誘導(dǎo)系統(tǒng)及美國(guó)新近研制的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等,都極大地推動(dòng)了智能交通(TS)的發(fā)展與應(yīng)用。

GPS在實(shí)際推廣應(yīng)用中的幾點(diǎn)體會(huì)

政府政策導(dǎo)向應(yīng)突出提高道路運(yùn)輸行業(yè)的專業(yè)化管理和集約化經(jīng)營(yíng)的程度,大型規(guī)模化專業(yè)經(jīng)營(yíng)公司所具有的管理和集約化經(jīng)營(yíng)的程度,大型規(guī)?;瘜I(yè)經(jīng)營(yíng)公司所具有的健全的安全管理體系和安全管理制度,遠(yuǎn)低于全社會(huì)平均數(shù)的事故指數(shù)是規(guī)范化管理,規(guī)?;?jīng)營(yíng)效果最好的說(shuō)明。

落實(shí)“安全第一,人命關(guān)天”理念的有效抓手。作為習(xí)慣于以傳統(tǒng)手段管理企業(yè)安全事務(wù)的專業(yè)運(yùn)輸專業(yè),對(duì)GPS定位系統(tǒng)的應(yīng)用經(jīng)歷了從懷疑,觀望轉(zhuǎn)為接受,肯定,歷經(jīng)了思想統(tǒng)一的過(guò)程。這一變化過(guò)程是企業(yè)在行車安全管理理念上的重大變化和飛躍,事先預(yù)控型動(dòng)態(tài)安全管理模式以GPS定位系統(tǒng)應(yīng)用為標(biāo)志有了具體化的運(yùn)作手段與載體。

GPS監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用,有賴于安管人員和全體駕乘人員安全教育的深入程度,公司對(duì)安裝GPS車載設(shè)置的承租人,駕駛員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn),使他們熟悉并使用好該裝置,加強(qiáng)對(duì)安管人員,駕駛員,一二級(jí)平臺(tái)監(jiān)控人員的GPS車載設(shè)備故障判斷技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的培訓(xùn),從而進(jìn)一步提高GPS監(jiān)控水平和保障入網(wǎng)車輛GPS監(jiān)控設(shè)備的完好率。

企業(yè)落實(shí)安全生產(chǎn)主體責(zé)任的具體表現(xiàn)。要使GPS定位系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)手段在企業(yè)中普遍應(yīng)用并真正具有強(qiáng)大的生命力和生產(chǎn)實(shí)際效果,企業(yè)自身必須具有社會(huì)責(zé)任感和安全價(jià)值追求,要使公司的安全管理需求,系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境,項(xiàng)目的技術(shù)系統(tǒng),系統(tǒng)不斷升級(jí)和完善等具有持續(xù)的推進(jìn)力量。只有通過(guò)應(yīng)用企業(yè)嘗到安全管理成效的甜頭并主動(dòng)自覺(jué)在安全管理上加大工作力度時(shí),GPS等相應(yīng)系統(tǒng)和先進(jìn)技術(shù)才能在安全管理上發(fā)揮更好更大的積極作用。

結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代科技對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)越來(lái)越明顯,同樣GPS管理系統(tǒng)在現(xiàn)代物流,客貨運(yùn)管理運(yùn)營(yíng)中,已經(jīng)成為必然選擇,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。相比傳統(tǒng)管理方式,在實(shí)時(shí)性,大容量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存,及時(shí)智能調(diào)度,自動(dòng)報(bào)表生成等方面有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),也成為幾乎所有物流,海洋運(yùn)輸,客貨長(zhǎng)途運(yùn)輸,公交,出租車,汽車租賃等單位的首選,GPS在未來(lái)發(fā)展將發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]胡永達(dá),GPS在道路運(yùn)輸企業(yè)中的應(yīng)用,《交通企業(yè)管理》,2007年第1期。