城市交通诱导系统信息处理技术研究
- 格式:pdf
- 大小:86.89 KB
- 文档页数:3
城市交通诱导系统信息处理技术研究
周超雄* ,孙巧燕%
(*$ 交通部公 路科学研究所,北京 *&&&@@;%$ 中咨华科 交通技术有限公司,北京 *&&&,E)
摘要:给出现代城市交通诱导系统方案中的信息处理 技术,分 析诱导系统的理论模型,重点介绍城市交通诱导 系统中 信息处理的基本模型和基本方法。 关键词:交通诱导;信息处理;智能运输系统 中图分类号:;<+AA:/EA 文献标识码:2
!"#$% &’ (’)&*+,"-&’ .*&/011-’2 30/4’&5&2% )&* 6*7,’ 3*,))-/ 8#-$,’/0 !%1"0+
* !"#$ %&’( 0’+ % !)*(+, , -$. /*’( !
(*$ 0FGFHIJK 6LGMNM(MF "O 5NPKQHR,?NLNGMIR "O >"SS(LNJHMN"LG,TFNUNLP %$TFNUNLP VK"LPWN 5(HXF ;IHOONJ =LPNLFFINLP ;FJKL"#"PR >.$ 3MY,TFNUNLP
*&&&@@ ,>KNLH; *&&&,E,>KNLH)
971"*,/":6L MKNG )H)FI,MKF NLO"ISHMN"L )I"JFGGNLP MFJKL"#"PR O"I (IZHL MIHOONJ P(NYHLJF GRGMFS NG )IFGFLMFY, HLY MKF"IFMNJH# S"YF# "O MKF P(NYHLJF GRGMFS NG HLH#RWFY QNMK FS)KHGNG "L MKF ZHGNJ S"YF# HLY SFMK"Y "O NLO"ISHMN"L )I"JFGGNLP O"I (IZHL MIHOONJ P(NYHLJF GRGMFS$ :0% ;&*$1:;IHOONJ O#"Q P(NYHLJF;6LO"ISHMN"L )I"JFGGNLP;6LMF##NPFLM MIHLG)"IMHMN"L GRGMFS
[ .]
杨兆升 ) 城市交通流诱导系统理论与模型[ *] ) 人民交通出版 社, (/// ) %1234 5 67899) :7;<9) =;341>?9 &8@<9A@ B7C DAEC723>F GCH1> "C129D 1>4 : I7?1<37> $J73?9@[ -] ) "C1>@E7C<1<37> :9@91C?J, !++K, ((L ( . ) (M0 N (K! )
历史 库的建立在交通信息处理中占有十分重 要的作用,如果没有交通信息的历史 库,则无论
收稿日期: %&&% ** &@ ! ! 作者简介:周超雄(*ABC D ) ,男,湖北黄梅人,研究实习员 $
城市交通诱导系统信息处理技术研究
周超雄等
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 是静态诱导还是动态诱导几乎是不可能的,而且所获 的建设与维修情况、道路的禁止通行情况等。在城区 得的采集数据也是毫无用处的。交通信息数据库包括 交通量历史数据库、行程时间历史数据库和城区路网 基本信息数据库。 !" 交通量历史数据库的建立 诱导系统的 目的是通过引导 车辆选择正确 的路 径,从而达到缓解交通拥挤,使道路网的交通流量均 匀,最大限度地提高道路网的通行能力,但必须建立 在道路网的交通量历史数据库之上。交通量的获得是 通过连续几年的 #$ 调查来建立的,它通过对路网的 分析和道路交通状况的分析,把城区道路网划分成不 同的区域,根据不同区域的经济的发展和道路网的变 化,预测该区域的道路交通流量。建立每个区域内每 条道路的交通量数据库。该数据库应能随着道路网的 变化和交通量的变化,对数据库的数据进行修改。 %" 行程时间历史数据库的建立 为了减少在实时数据处理时的计算量,在行程历 史数据库中需建立每一区域内每条路段的行程时间。 行程时间数据是根据不同的代价函数建立的,比如: 从甲地到乙地的代价函数可以是从甲地到乙地的最短 距离,最短行驶时间也可以是从甲地到乙地的最小转 弯数。无论是采用哪一种代价函数,都与其它的代价 函数有关系,甚至是其中的一部分,而且在行程历史 数据库中必须存贮以每种代价函数为目标每一区域每 条道路的行程时间数据,以备诱导系统查询。 &" 城区路网基本信息数据库的建立 城市交通诱导系统是建立在道路网信息数据库的 基础之上的。路网基本信息包括路网结构信息(如路 段、交叉口、车道数等) ,路网的属性参数(如路段 名、单向交通路段、禁止转弯路段等)和一些服务信 息(可变情报板、路侧广播 的位置、可 变限速标 志 等) 。为了适应交通诱导的需要,必须将这些信息信 息化,即将路网信息转化成路网数字地图,路网数字 地图实际上是一个采用地理信息系统(’())技术的 空间数据库。路网结构信息的获得可通过城市规划单 位获得,也可以通过人工数据化方法:根据需要,在 地图上选择地图要素进行人工采集。此方法适合于大 量路网结构数据库的采集,但人工数字化效率低、工 作量大。同时还可以采用扫描数字化方法、’*) 实测 法和文本输入法。采集的数据必须采用适当的地图比 例来表示。道路网属性数据可通 过公路管理部 门获 得,而与服务有关的 如停车场、信号交叉口等可 通过实地调查获得。从城市交通控制中心获得包括重 大事件的交通管制信息、交通突发事件的信息、道路
=
原始交通数据的处理
由于检测器精度的影响和其它方法对所采 集的数据进行滤波处理。由于交通流具有极大的随机 性,且是严重非线性,不能用一般的数据处理的方法 进行处理。对这些数据进行预处理,提高信噪比,突 出有用信息。由于外界环境的影响,各种检测器在实 际中存在检测误差,提供的交通数据不一定是实际情 况有误差,因此需要多传感器数据融合提供交通信息 进行相互补偿(在城市道路交叉口,一般设置视频检 测摄像机和环形线圈检测器) ,多传感器集成和融合 给系统提供额外的益处,包括坚固的操作性能、扩展 的时间覆盖、增强可信度、增强空间分辨率、提供数 据的可靠性、增加了维数、减小模糊等。 > 历史数据库的建立
公路交通科技
(//, 年
增
刊
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 地图相匹配将车辆的位置显示在电子屏幕上,当车辆 行驶时,地图在屏幕上移动使车辆的位置始终显示在 屏幕的恰当的位置。随着车辆行驶,实时路径导航把 车辆的位置作为时间的函数不断地与路径规划模块产 生的最佳路径做比较,根据车辆当前的位置、走向及 行驶道路的信息实时路径引导系统不断地更新这些信 息。当转弯或行驶指令到达时,路径引导系统的可视 信号、声频信号或行驶指令向驾驶员发出报警信号。 路径诱导的框图如图 ! 所示。
!"# $ %&
’() $ *
公
路
交
通
科
技
%&&+ 年 , 月
-. /0 1 23.4 5675 82 92 1:;0 21 ’<. 0; 2 ;6. 10 =’=20 >5 21 :: =!=3 .< ?=1 ; ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
< 引言 交通诱导系统是智能运输系统 6;’ 研究的一个重 要方面。它是基于电子、计算机、网络和通信等现代 技术,根据出行者的起讫点向道路使用者提供最优路 径引导指令或是通过获得实时交通信息帮助道路使用 者找到一条从出发点到目的地的最优路径。这种系统 的特点是把人、 车、 路综合起来考虑, 通过诱导道路使 用者的出行行为来改善路面交通系统, 防止交通阻塞 的发生, 减少车辆在道路上的逗留时间, 并且最终实现 交通流在路网中各个路段上的合理分配。交通诱导系 统主要分为信息采集系统、 信息处理系统、 信息播出系 统和信息接收系统。本文主要讨论信息处理系统。 信息处理技术是交通诱导系统的核心部分,它是 把采集的实时交通信息进行处理,得出交通诱导的信 息,然后通过各种途径(电台、无线传呼等)传送给 道路使用者,指导其选择正确的路径,达到交通诱导 的目的。
图!
动态路径诱导框图
将 "#$ 所处理的最后信息通过适当的方式传送给 道路使用者,使道路使用者得到实时的信息,选择正 确的路径,达到预期的目的。 城市交通诱导系统的信息处理技术随着计算机技 术、电子技术、%&’ 技术的发展而发展,城市交通诱 导是解决城市交通问题的一种有效方法,具有很大的 发展前途。城市交通诱导信息流 的示意图如图 ( 所 示。 ! 结语 交通诱导系统是 #"& 研究的一个重要方面,交通 诱导系统发挥越来越大的作用,越来越受到人们的重 视。它是以电子、通信、计算机、网络等现代技术为 基础。以提高城市道路的运输效益为目的。本文分析 了交通诱导信息系统中的信息采集系统、处理系统、 播出和接收系统。由于城市交通诱导系统的理论模型 还不成熟,我国的城市交通诱导系统大部分还处在理 论研究阶段。本文提出了交通诱导系统的一个理论框 架,以期为我国的城市交通诱导系统的研究和开发提 供参考。