智能交通系统论

1、智能交通诱导系统摘要：该论文主要是通过对比智能交通诱导系统在国内外的发展，来揭露这门技术在现在以及未来对交通工程以及管理的重要性和实用性。同时介绍了一些较为实用的交通诱导系统技术，例如车辆导航系统、DSRC技术和VPS技术，深入讲述了交通诱导系统为中国未来的交通管理带来的巨大效益。关键词：智能交通诱导系统、车辆导航系统、DSRC技术、LED诱导屏1、 智能交通系统的概述 智能交通诱导系统（Intelligent Transport System，简称ITS）是将先进的信息技术、通讯技术、控制技术和计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，而建立起的一种在大范围、全方位发挥作用的，实习、准确、高效的综合的运输和管理系统。2、 智能交通诱导系统在国内外的发展 1.智能交通诱导系统在日本的发展日本于1994年1月成立了由当时的警察厅、通商产业省、运输省、邮政省、建设省五个部门支持的“道路交通车辆智能化推进协会（VERTIS）”，目的是促进日本在ITS领域中的技术、产品的研究开发及推广应用。VERTIS确定今后30年的工作目标是：将现有道路交通死亡事故减少50%；消除交通拥挤；减少汽车

2、的燃料消耗及尾气排放。日本新交通系统是日本实现智能交通的关键之一，在日本ITS框架体系的指导下，该系统设计由一个具有高性能的核心性综合交通控制中心和10个子系统组成。 日本国面积不大，但人口不少，有1.26亿，且有80%的人口住在城市;每天有7000多万辆车在公路上行驶，每年有约100万人在交通事故中死亡或受伤，因交通堵塞导致的经济损失估计每年高达12兆亿日元以上。所以自从日本发展了智能交通诱导系统技术后很多日本现存的交通问题都得到了很好地改善。日本智能交通规划研制了适合本地交通特点的动态交通信号控制系统。东京现有交通信号灯14447处，其中7247处为集中控制，控制的方式有两种：在城市中心地区，根据车流量和交通路口间距的情况实行区域协调与统一控制相结合的方式;在边缘地区，采取了单点控制方式，但控制中心掌握所有受控路口的交通信息，使高速公路与普通城市道路的交通控制中心实现信息沟通、信息共享。2. 智能交通诱导系统在广州的发展作为全国首批智能交通示范城市之一的广州，智能交通系统构建包括广州市交通信息共用主平台、物流信息平台、路面交通状况监视与监测、静态交通管理系统等智能交通系统的主框架。

3、其中共用信息平台已初具规模，实现了羊城通系统、线网规划系统、出租车综合管理平台、联网售票系统、96900呼叫中心等多个子系统的连接，可以完成数据的采集、分类和有效存储、查询、订阅等相应的数据处理工作，实现了诸多的数据处理功能，提供了初步的交通数据服务功能。交通诱导与信息发布广州市建立了羊城交通广播电台，利用闭路电视监视图像和交通信息员的路面情况报告，每15分钟发布一次道路信息，对城市交通的诱导起到重要作用。交通台不仅具有重大的社会效益，而且还有较大的经济效益。广州市还利用闭路电视监视图像和交通台动态信息数据库成功地实现了基于电子地图和Internet的动态交通信息发布应用示范，开发了从数据采集到数据传输到Internet发布的整套软件系统。3、 车辆导航系统车辆导航系统，也就是常说的GPS定位，对于当今社会生活的人们来说并不陌生，因为这个系统为我们的出行带来了极大的便利。从概念上来说，汽车GPS导航系统是以全球24颗定位人造卫星为基础，向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航定位系统。它由三部分构成，一是地面控制部分，由主控站、地面天线、滥测站及通讯辅助系统组成。

4、二是空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个轨道平面。三是用户装置部分，由GPS接收机和卫星天线组成。现在民用的定位精度可达10米内。 所有车载子系统的控制和管理中心主要提供接收目标车辆的定位信息、对路况信息数中心决定式动态车载导航系统在结构组成上基本与自主式动态车载导航系统类似，功能实现区别主要体现在控制信息中心子系统和车载导航子系统：(1)控制信息中心子系统 控制信息中心子系统是据进行融合、判断并发布实时交通信息、预测各路段行程时间、计算可能起止点的规划路径、进行平衡交通分配以及向一个或多个车辆提供引导和咨询的服务。(2)车载导航子系统 车载导航子系统主要由定位、无线通信、路径引导等模块组成。车载子系统的主要功能是实现自车定位，传送自车定位信息至控制信息中心，然后接收控制信息中心传送的实时交通信息和满足用户需求的动态路线数据，然后实现行车导航，其本身不具备路径规划功能。 说到车辆导航系统最实用的一个部分就是地图导航，也就是车上和手机上的电子地图，汽车导航系统的推广与应用关键是电子地图。用户购买装备有导航系统的车辆时，还能得到一张刻录了电子地图的CD-ROM光盘。用户在开启车辆导航系统

5、之后,必须把这张CD-ROM插入导航设备的光盘驱动器中，系统需要道路信息时都会到CD-ROM上去获取。例如丰田威驰DVD导航系统就是这样，它在副驾驶座下面有一个DVD驱动器，专门读取电子地图DVD光盘。随着城乡建设及道路变化，电子地图光盘也会定期更换。但是，就是最新版的电子地图也不能保证准确无误。针对这种情况，汽车导航系统又需要增加一定的辅助支援系统。目前在应用汽车导航系统比较广泛的地区（例如欧美和日本），汽车公司或其他商业公司建立的呼叫中心或公共交通信息电台，通过GSM移动通讯形式发短消息或电台发送的最新的交通信息提供给汽车上的导航设备，可以对汽车上电子地图的信息随时进行修正。 四、DSRC技术 DSRC是基于长距离RFID射频识别的微波无线传输技术。国际标准化组织智能运输系统委员会简称ISOTC204负责DSRC国际标准的制定工作。DSRC迄今为止还没有形成统一的国际标堆， 国际上DSRC标准主要有、美、 日三大阵营：欧洲的ENV系列，美国的900MHz和日本的ARIBSTD-T75标准。鉴于DSRC的国际标准发展趋势和应用，1998年，我国交通部ITS中心向交通部无线电管理委员会

6、提出将58GHz频段(5.7955.815GHz：下行链路500Kbps,上行链路250Kbps)分配给DSRC技术领域。 在我看来DSRC在中国有很大的发展潜能，首先DSRC技术具有大容量、高速率、低延迟的等特点、可以为很多类似于ITS系统的通信平台提供服务，应用前景十分广泛。随着WIMAX等宽带无线接入技术的飞速发展，在越来越多的热点地区已经能够实现因特网的宽带无线接入，但是目前还是依赖于有线安装与固定装置，对于移动车辆还是盲点。而DSRC能提供高速的数据传输，并且能保证通信的低延时和低干扰，保证系统的可靠性7，是蜂窝网络的一种补充。并且很重要的是，DSRC网络是由汽车厂商主导的，因此应将网络设备尽可能的部署在车辆上。WIMAX的无线中继技术8为在高频段实现宽带无线接入提供了一种具有高性价比的解决方案，能提供更好的通信质量，同时还能实现对无线资源的二级调度，在改善网络覆盖质量的同时，提升系统容量，提高资源利用率。可以采用移动中继技术实现DSRC与WIMAX的结合 在不久的未来DSRC技术必将在ITS领域发挥重要的作用，并与车辆导航等先进技术结合在一起，成为车辆主动安全的重要基础，交

7、通出行将会越来越安全。而通过DSRC与WiMAX等3G/B3G技术结合，汽车将成为一个随时随地都能接入无线网络的信息平台将能够实现稳定、快速、可靠的信息接入。五、LED诱导屏的应用诱导屏是由普通道路标志板和可变信息标志相结合组成的多功能信息显示屏。按照LED在整个诱导屏上的布局分为局部LED诱导屏和全LED诱导屏,局部LED诱导屏以呈现道路整体路线轮廓的图形方式向驾驶员提供前方的道路走向,具有指路牌的作用,在静态图形的路段标志区域镶嵌LED可变光带,以指示各固定路段的路况。全LED诱导屏以整个平面按照一定的密度布满LED发光管,通过专用的计算机或MCU控制特定的LED发光管的亮灭来显示路况和文字信息。全LED诱导屏除了能够显示诱导信息外,还可以作为城市应急信息、即时信息、宣传信息发布平台。LED诱导屏要发挥其诱导作用一般需要以下几个系统的协调处理：一是基础交通信息采集与处理；二是诱导信息生成；三是诱导信息发布。 1.基础交通信息的采集与处理 基础交通信息可分为动态信息和静态信息两大类。动态信息主要指随时间变化的交通数据，如道路上的车流量、平均速度、拥堵状态、事故状态等，一般来源于各种路

8、面检测器，如环形线圈、微波检测器、视频检测器、信标车辆等，或人工报告，如电话报警、交通巡逻报告等。静态信息主要指不随时间变化的道路现状数据，如道路的电子地图信息、检测器及各种交通管理、控制设备的安装和配置信息等。基础交通信息采集依靠各类检测设备，包括环形线圈、微波检测器，视频检测器、信标车辆、GPS车载记录信息等。 2.交通诱导信息的生成 诱导信息的生成按生成方式分为人工和自动两种。人工诱导信息生成，是由交通管理人员根据交通状况和道路状况，结合以往的经验，选择合适的诱导信息，人工输入系统，这是交通诱导信息系统比较低级的使用方式。诱导信息的自动生成，是智能化交通诱导信息系统的核心，主要基于动态交通流分配最优控制模型与算法、交通流预测模型与算法等各种复杂的交通分析模型和算法，由计算机软件自动生成诱导信息，这是交通诱导信息系统比较高级的使用方式。 3.诱导信息的发布 诱导信息发布根据信息接收者的不同，分步发布。诱导屏发布系统根据诱导屏的种类、大小、屏幕点数的多少划分几类，分别向各道路上的室外LED显示屏发布诱导信息，这也是目前广为发展和采用的交通诱导信息对外发布的主要方式。 但以上的过程由于从交通信息的采集与处理到交通诱导信息的生成再到诱导信息的发布，无论哪个环节都需要时间和比较复杂的运算，产生误差和发布延迟是传统诱导信息系统的弊病，现在的诱导系统急需一种更便捷、更快速的处理过程，本文结合实际应用提出一种新型的诱导信息发布形式。 六、总结 目前我国的交通管理存在诸多问题，随着车辆的日益增多，各种措施类似限号限行等已经不能满足交通发展的需要，因此智能交通诱导系统对于当今世界，特别是改善我国的交通现状有很大的帮助，通过这项新生的智能技术能避免很多因客观原因无法解决的交通问题。再者，更重要的是，它方便了居民的日常出行，也提供了安全的保障性，无论是对国家对个人都是一项值得推广的项目技术，所以，个人认为这门技术将会在我国产生巨大的影响，进而改变我国的交通格局完善交通系统管理。 4

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