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智慧交通管理和服务平台系统
第一章 概述
随着改革开放的不断深入,我国的国民经济持续稳定增长,人们对交通的要
求日益提高,虽然城市道路不断地进行改、扩建工程,但是仍然解决不了城市交
通拥挤等问题。现代城市的交通情况复杂多变,机动车和非机动车都为主要交通
工具,交通结构不合理、道路容量不足、交通控制管理设施不健全、行人自行车
违章以及交通事故、乱停车等是导致交通拥挤、机动车车速不断下降的直接原因。
交通事故的频繁发生也使交通阻塞加剧,经常会发生由于一个路口的拥堵而触发
附近几个路口的拥堵,使交通处于瘫痪状态,形成恶性循环,这也是我国多数城
市交通管理存在的普遍问题。究其原因,除了要提高驾驶者的素质之外,向出行
者提供实时的路况信息和进行及时的交通干预,是解决交通死锁的一个有效的办
法,智能交通管理系统提供了丰富的交通信息和管理功能,为出行者设计和更新
出行方案、为管理者实施有效的管理方案提供了可靠的工具。
自从 20 世纪 80 年代以来,计算机技术、电子控制技术和通信技术有了极大
发展,利用这些新技术把车辆、道路、使用者和交通管理者紧密结合起来,从而
形成一种及时、准确、高效的智能交通管理系统是解决上述问题的有效方法。随
着信号检测技术、网络技术、通信技术、计算机技术的飞速发展,智能管理系统
最终能向出行者提供实时的路况信息和最佳出行方案,使出行者方便快捷地达到
目的地。
智慧交通管理和服务平台系统就是利用先进的信号检测手段获得交通状况
信息,通过有效的交通控制模型形成有效的交通控制方案,以多种信息传递方式
使交通控制设备或管理人员和道路的使用者获得道路信息和交通管理方案,最终
能最大限度地发挥整个交通系统的运输和管理效率。
第三章 城市智慧交通管理和服务平台系统方案设计
3.1 系统构成
按照信息获取的方式、传递及使用情况,可以把城市智慧交通管理和服务综
合信息服务平台系统划分为 4 个层次: 基础层、功能层、共享信息层和服务层。
在指挥中心建设一个基于 GIS 的综合信息服务平台,通过整合集成各个子系统,
达到可视化智能管理与控制和管理决策辅助支持,实现常态下的日常综合交通管
理和违章执法,以及面向事件的联动控制和应急处置。
城市智慧交通管理和服务综合信息服务平台系统结构如图 1 所示。
3.2 基础层的主要功能
基础层主要包括各种交通信息的获取和为了信息传递而建立的通信网络。
基础层要保证获得的交通信息准确可靠,通信网络能及时、准确地传递交通信息。
交通信息由动态交通信息和静态交通信息组成。静态交通信息是指基础的交通设
施,例如道路及其附属设施、道路的标志与标线等。道路附近的标志性建筑如汽
车站和火车站等也是影响局部交通状况的重要因素,这些也要归入静态的交通信
息。动态的交通信息主要是指布设在道路上的交通状态监测设施所取得的数据和
通过人工方式采集的路况信息。现在常用的交通状态监测设备主要包括视频流量
监视器、环形线圈检测器、微波车辆检测器、视频车辆检测器等。配有GPS 和通
信设备的交通管理人员也是动态交通路况信息的来源之一。通信网络不仅包含采
集、传递交通信息的网络 设备,还包括与出行者进行信息交流的通信设备如广
播、电话等设备。目前国内外通常采用的通信形式与网络结构包括:
(1)局域网、广域网(光纤宽带、DDN 、ISDN 等) 、系统内专网(信息中心
与分中心之间以及路测单元与分中心间)、公众信息服务网等。
(2)手机短信、调频副载波通信、其他移动通信设备等,用于交通信息发布。
(3)电话、手机、传真、有线电视 (CATV )、Internet 等,用于交通信息查
询。
(4)支持各种物理链路,如卫星、光纤、无线、有线电视等,以数字通信为
主。
动态和静态的交通信息以地理信息系统 (GIS,Geography Information
System )为可视化平台,通过网络设备为其他各层提供服务。
3.3 功能层的主要功能
功能层是基于基础层的信息能够提供的各种功能的全集,完善的服务功能
简化了交通管理者的劳动,为出行者设计出行方案提供了有效的帮助。功能层主
要包括信号控制、运行车辆管理、电子收费、紧急事件处理、交通信息管理与发
布系 统、车载导航定位系统等。自适应信号控制系统被认为实用性最强,是发
展智能交通管理系统的最佳选择。自适应信号控制系统的主要内容包括中心管理
的动态控制策略,交叉口自适应控制,建立行人、车辆和非机动车控制的模型等
方面。交通信息管理与发布系统通过对动态交通信息的采集、传输、处理和发布,
在地理信息系统上提供实时的可视化道路和交通状况,并通过多种传媒为商业运
输企业、政府机构和普通公众提供实时的和预测性的交通信息服务。随着无线通
信方式的发展,通过手机或其他手持设备、移动终端等上网获得路况信息,重新
设计预定的出行方案将会是近期内自诱导系统的主要部分。
3.4 共享信息层的主要功能
共享信息层是指由功能层各部件综合集成所构成的城市智能交通综合信息
服务平台,它将从功能层中采集到的各种交通信息进行融合分析与加工处理后,
为上层各种服务所共享,并为交警、交通、公安地等系统的跨系统联动提供依据
及预案。共享信息层主要是以地理信息系统平台作为支撑工具,为实现交通管制
措施、设计交通运输方案、道路的规划与设计等提供有力的帮助。
3.5 服务层的主要功能
服务层是整个系统的最高层,是系统与出行者和交通管理者实现交互的接口。
系统通过服务层向道路的控制设备提供控制方案,向出行者提供路况信息,向交
通管理者分配管理任务;同时服务层也负责从出行者和管理者接收信息,如交通
事故的报警、交通管理者提供的路段信息等;通过服务层还可以根据出行者提出
的要求来提供最佳的出行方案。通过广播、交通网站、信号灯、诱导大屏等多种
方式给出行者提供交通信息,尽可能的保证道路畅通,提高整个交通系统的效率。
第四章 智慧交通管理和服务平台系统集成解决方案
城市智慧交通管理和服务综合信息服务平台系统组成及各子系统接口图如
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