城市智能交通系統(tǒng)設計研究

張曉紅　郭晨鮮　張文

摘要摘要：針對日益嚴峻的城市交通壓力，根據城市交通系統(tǒng)分類，利用網絡技術、通信技術及計算機技術設計城市智能交通系統(tǒng)，著重探討其路徑導航子系統(tǒng)、事故檢測預警處理子系統(tǒng)。

關鍵詞關鍵詞：智能交通；路徑導航；事故檢測；車輛定位；系統(tǒng)設計

DOIDOI：10.11907/rjdk.151037

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A文章編號文章編號：16727800（2015）004012002

0引言

隨著社會經濟的快速發(fā)展，以及人們生活水平的不斷提高，車輛日益增多，各大城市交通狀況日益嚴峻，帶來交通擁堵嚴重、交通事故頻發(fā)等問題，交通綜合管理難度加大。開發(fā)、使用智能交通系統(tǒng)對提高交通運輸效率、道路通行率，預防交通事故發(fā)揮著重要作用。智能交通系統(tǒng)（ITS，Intelligent Transportation Systems）綜合運用先進的數據通訊傳輸技術、電子自動控制技術、傳感器技術、網絡應用技術以及計算機技術，可實現(xiàn)全方位、實時、準確、高效的交通綜合管理和控制[1，2]。目前，國際上還沒有關于智能交通系統(tǒng)的統(tǒng)一的技術標準。我國智能交通系統(tǒng)建設還處于發(fā)展階段[3]。

1智能交通系統(tǒng)架構

本文城市智能交通系統(tǒng)包括基礎層、應用層以及服務層3個部分。基礎層提供系統(tǒng)開發(fā)與應用支撐環(huán)境及網絡支撐環(huán)境，包括通信設備、高精度傳感設備、服務器等硬件平臺及軟件；應用層主要包括智能公共交通系統(tǒng)、智能車輛輔助系統(tǒng)、智能交通管理系統(tǒng)、電子地圖系統(tǒng)等；服務層包括車輛、行人、道路及控制中心。系統(tǒng)架構如圖1 所示。

2智能交通系統(tǒng)設計

智能交通系統(tǒng)由若干子系統(tǒng)構成，所涉及的要素包括出行者、車輛和道路。其中，出行者包括駕駛員、乘客以及行人；車輛分為私家車、出租車以及公交車等；道路指行車道及其配套基礎設施，如攝像頭、交通信號燈等。系統(tǒng)體系結構如圖2所示。 智能交通系統(tǒng)主要分為5類子系統(tǒng)，即車輛控制系統(tǒng)、智能交通管理系統(tǒng)、智能交通信息系統(tǒng)、智能公共交通系統(tǒng)、車輛調度管理系統(tǒng)。其中，車輛控制系統(tǒng)主要包括行車安全警報系統(tǒng)、駕駛輔助系統(tǒng)和乘客安全防護系統(tǒng)[4]；智能交通信息系統(tǒng)包括車輛定位系統(tǒng)、路徑導航系統(tǒng)和交通信息發(fā)布系統(tǒng)，采用GPS技術和網絡通信技術，通過路徑導航引導出行者避開道路擁堵路段，同時為交通管理部門提供路況實時信息，以便對車流和客流提供更好的信息服務；車輛調度管理系統(tǒng)包括事故檢測預警處理系統(tǒng)、智能信號燈控制系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)，主要實現(xiàn)車輛管理、應急處理、信號燈控制、安全監(jiān)控等，提高道路運營效率。受篇幅限制，本文重點探討路徑導航子系統(tǒng)及事故預警處理系統(tǒng)。

2.1路徑導航系統(tǒng)

路徑誘導系統(tǒng)由交通流信息采集模塊、車輛定位模塊、路線引導模塊和行車路線優(yōu)化模塊等4部分組成，如圖3所示。

路徑導航系統(tǒng)可以分為車內導航和車外導航兩類。系統(tǒng)提供車內導航軟件下載及更新，車主通過車載導航或智能終端實現(xiàn)導航；通過道路電子顯示頻顯示實時路況信息，引導車輛優(yōu)化行車路線。

信息采集是系統(tǒng)控制實現(xiàn)的基礎，要求具有準確性和實時性，主要包括路況信息、天氣信息、交通流量、車輛占有率、車行車速度等。路徑導航系統(tǒng)根據車輛位置，道路交通實時路況，計算最優(yōu)化路徑供出行者參考，實現(xiàn)行車導航，還具有路徑搜索處理、車輛位置檢測等功能。路徑導航系統(tǒng)實現(xiàn)的關鍵技術之一是路徑選擇算法，目前應用最多的是遺傳算法，其特點是可進行全局尋優(yōu)和并行，滿足路徑導航全局優(yōu)化和實時性的要求[57]。

通過車輛定位，運用路徑導航系統(tǒng)系統(tǒng)可通過車載GPS設備實現(xiàn)對執(zhí)行緊急任務車輛、警車以及出租車等進行調度，可以實現(xiàn)實時監(jiān)測、車輛行駛信息管理、車輛超速報警、GPS候車查詢、車輛調度管理、車輛報警等功能。

2.2事故預警處理系統(tǒng)

事故預警處理子系統(tǒng)可實現(xiàn)自動檢測、發(fā)現(xiàn)超速、嚴重違章等具有安全隱患的行車信息；對道路交通突發(fā)重大事件，如大范圍長時間交通擁堵、重特大交通事故等進行預警和處理。其報警系統(tǒng)由報警電話、安全巡邏車及監(jiān)控設備等組成。在接通報警電話的同時，GIS（Geographic Information System， 地理信息系統(tǒng)）中的電子地圖能同時顯示主叫地點，以方便報警指揮中心下達調度指令。事故管理系統(tǒng)記錄重大突發(fā)事件處理信息，可通過仿真軟件模擬現(xiàn)場情形，輔助交通事故處理。

3結語

本文探討城市智能交通系統(tǒng)設計，重點分析了路徑導航系統(tǒng)和事故檢測預警處理系統(tǒng)，為減少交通擁堵、防止重特大事故的發(fā)生提供技術輔助參考。

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責任編輯（責任編輯：陳福時）