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第1章绪论1.1课题研究的背景随着世界范围内城市化和机动化进程的加快，城市交通越来越成为一个全球化的问题。
城市交通基础设施供给滞后于高速机动化增长需求，道路堵塞日趋加重，交通事故频繁，环境污染加剧等问题普遍存在。
特别是在一些发展中国家，不仅没有在城市规划布局、城市交通发展模式选择与运营机制等方面吸取发达国家城市交通发展的经验与教训，而且重复着它们在高速机动化发展中所犯过的许多错误，无论是大中城市还是新兴的中小城市，几乎都没有前瞻性地解决好城市交通问题。
自改革开放以来，我国的城市规模和经济建设都有了飞速的发展，城市化进程在逐步加快，城市人口在急剧增加，大量流动人口涌进城市，人员出行和物资交流频繁，使城市交通面临着严峻的局势。
当前，全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象。
如何解决城市交通问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切呼声。
探究城市交通发展中存在问题的原因，无论是从宏观上还是从微观上分析，其根本原因在于城市交通系统的管理机制不适应。
不同的城市有不同城市的问题，但共性就是混合交通流问题。
在交叉口如何解决混合交通流中的相互影响或彼此的相互影响，就是解决问题的关键！随着我国城市化建设的发展，越来越多的新兴城市的出现，使得城市的交通成为了一个主要的问题。
同时随着我国经济的稳步发展，人民的生活水平日渐提高，越来越多的汽车进入寻常老百姓的家庭，再加上政府大力发展的公交、出租车，车辆越来越多了。
这不仅要求道路要越来越宽阔，而且要求有新的交通管理模式的出台。
旧有的交通控制系统的弊病和人们越来越高的要求激化了矛盾，使原来不太突出的交通问题被提上了日程。
现在有关部门愈来愈多的注重在交通管理中引进自动化、智能化技术，比如“电子警察”、自适应交通信号灯以及耗资巨大的交通指挥控制系统等。
对交通的管控能力，也就从一个侧面体现了这个国家对整个社会的管理控制能力，因此各国都很重视用各种高科技手段来强化对交通的管控能力。
智能化公共交通系统的研究与应用公共交通系统是现代城市交通的重要组成部分，直接影响着城市的交通质量和居民的出行体验。
在过去数十年中，公共交通发展取得了巨大的进步和成就，但是也面临着很多问题和挑战。
与此同时，信息技术、人工智能和大数据等新兴技术的不断发展，为公共交通的智能化转型提供了强有力的支撑。
本文将就智能化公共交通系统的研究与应用进行探讨。
一、智能化公共交通系统的意义智能化公共交通系统是指在公共交通系统中集成了现代信息技术、人工智能和大数据等技术，运用先进的计算机和通信技术，通过数据采集、传输、处理和分析等过程，实现公共交通运营、管理和服务的智能化。
其主要意义有以下几点：1.提高车辆运营效率和服务质量。
通过智能化技术，能够对车辆和设备的运行状态进行监测和管理，提高运行效率和减少故障率。
同时，通过调整车辆和线路的运营计划，优化运行效率，缩短乘客等候时间，提高服务质量和乘客满意度。
2.推进公共交通服务信息化和数字化。
通过智能化技术，能够实现公共交通信息和数据的自动化采集、传输、处理和分析，以及实时显示和发布，为乘客提供更为准确、可靠和便捷的信息服务。
同时，也方便了城市管理和监管部门的数据分析和决策制定。
3.优化交通组织和管理。
通过智能化技术，能够实现多维度的数据分析和建模，以及智能决策和控制，优化公共交通的运行组织和管理，实现交通信息共享、协同管控和智能预测等。
4.促进可持续城市交通发展。
通过智能化技术，能够建立更为科学和精准的公共交通服务评价体系，实现能源和环保的节约和减排，推进绿色出行的形成。
二、智能化公共交通系统的技术支持智能化公共交通系统的实现，需要借助于多种信息技术和数据分析工具，其中主要包括以下方面：1.大数据技术。
通过大数据分析和处理，能够实现公共交通运行状态和乘客出行信息的自动化采集和分析，构建智能化的决策支持模型。
同时，也能够实现基于数据的乘客服务方式的个性化和精细化。
2.人工智能技术。
智能交通论文15篇探析我国智能交通系统的发展对策智能交通论文摘要：为了解决我国城市的交通问题，改善城市交通系统的性能，一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现，另一方面需要通过采用科学的管理手段，把现代高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能，从而改善整个道路交通的管理效率，提高道路设施的利用率，实现城市交通管理的科学性和有效性。
关键词智能交通论文智能交通交通论文交通智能交通论文:探析我国智能交通系统的发展对策摘要：智能交通系统是现在交通运输发展的趋势，本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍，对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。
关键词：智能交通运输系统发展状况对策智能运输系统(intelligent transport system)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体，运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面，使人在驾驶过程中可以随时通过gps/gis、广播、信息发布板等手段了解目前的交通状况，而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况，并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息发布，使整个交通系统的通行能力达到最大。
一、智能交通发展的现状对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力，并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。
目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。
在美国，对its的研究虽然起步最晚，但由于投入较多，目前已处于该领域的领先水平。
1991年，美国开始对its 研究进行投资，仅1994~1995年就确定了104项研究项目，并成立了专门组织，着手制定its的研究开发计划，到1997年投资近7亿美元；1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(transportation equity act of the 21th century)”。
智能公交系统技术方案清晨的阳光透过窗户，洒在键盘上，我的思绪开始在天马行空中驰骋。
十年来，方案写作已经成为我生活的一部分，今天，我要用我的经验，为大家呈现一份“智能公交系统技术方案”。
一、项目背景随着城市化进程的加快，交通拥堵问题日益严重，公共交通成为了缓解交通压力的重要途径。
然而，传统的公交系统在运营效率、乘客体验等方面存在诸多不足。
为了提高公交系统的运营效率，提升乘客出行体验，我们提出了智能公交系统技术方案。
二、技术架构1.数据采集层数据采集层主要包括车载终端、公交站台终端、监控中心等。
车载终端负责采集车辆行驶过程中的各项数据，如速度、路线、乘客流量等；公交站台终端负责实时显示车辆运行信息，方便乘客查询；监控中心则负责汇总各终端的数据，进行分析处理。
2.数据传输层数据传输层主要采用无线通信技术，将车载终端、公交站台终端等采集的数据实时传输至监控中心。
通信方式可以采用4G、5G、Wi-Fi 等，确保数据传输的稳定性和实时性。
3.数据处理层数据处理层主要包括数据清洗、数据挖掘、数据可视化等。
数据清洗是将原始数据中的无效、错误数据剔除，保证数据质量；数据挖掘则是从大量数据中提取有价值的信息，为决策提供支持；数据可视化则是将数据分析结果以图表形式展示，便于理解。
4.应用层应用层主要包括智能调度、实时监控、乘客服务等功能。
智能调度根据实时数据，优化车辆运行路线、班次等，提高运营效率；实时监控可以随时掌握车辆运行状态，确保安全；乘客服务则为乘客提供实时公交信息、个性化推荐等服务。
三、核心功能1.智能调度智能调度是智能公交系统的核心功能之一。
通过对车辆运行数据的实时分析，系统可以自动调整车辆运行路线、班次，实现公交资源的合理配置。
同时，系统还可以根据乘客需求，提供定制化的公交线路，提高乘客满意度。
2.实时监控实时监控功能可以随时掌握车辆运行状态，包括速度、位置、故障等信息。
一旦发现异常情况，监控中心可以及时采取措施，确保车辆安全运行。
智能交通管理系统规划与实施方案第一章绪论 (3)1.1 项目背景 (3)1.2 项目目标 (3)1.3 项目意义 (3)第二章智能交通管理系统概述 (3)2.1 智能交通管理系统的定义 (3)2.2 智能交通管理系统的组成 (4)2.3 智能交通管理系统的关键技术 (4)第三章交通信息采集与处理 (5)3.1 交通信息采集技术 (5)3.1.1 概述 (5)3.1.2 现有交通信息采集技术 (5)3.2 交通信息处理方法 (5)3.2.1 概述 (5)3.2.2 现有交通信息处理方法 (5)3.3 交通信息数据挖掘 (6)3.3.1 概述 (6)3.3.2 现有交通信息数据挖掘方法 (6)第四章交通信号控制与优化 (7)4.1 交通信号控制系统概述 (7)4.2 交通信号控制策略 (7)4.3 交通信号优化算法 (8)第五章道路交通管理与指挥 (8)5.1 道路交通管理策略 (8)5.1.1 概述 (8)5.1.2 管理策略制定原则 (8)5.1.3 具体管理策略 (9)5.2 交通指挥系统 (9)5.2.1 概述 (9)5.2.2 系统构成 (9)5.2.3 系统功能 (9)5.3 交通拥堵治理 (10)5.3.1 拥堵原因分析 (10)5.3.2 拥堵治理措施 (10)第六章智能交通诱导与服务 (10)6.1 交通诱导系统设计 (10)6.1.1 系统架构设计 (10)6.1.2 诱导策略设计 (11)6.2 交通信息服务策略 (11)6.2.1 信息来源 (11)6.2.2 信息处理与发布 (11)6.3 实时交通信息发布 (11)6.3.1 信息发布渠道 (11)6.3.2 信息发布内容 (12)第七章智能停车管理 (12)7.1 停车信息采集与处理 (12)7.1.1 信息采集技术 (12)7.1.2 信息处理方法 (12)7.2 停车诱导与预约系统 (12)7.2.1 停车诱导系统 (12)7.2.2 停车预约系统 (13)7.3 停车资源优化配置 (13)7.3.1 停车资源供需分析 (13)7.3.2 停车资源优化策略 (13)第八章交通处理与预防 (13)8.1 交通信息采集 (14)8.1.1 信息采集的重要性 (14)8.1.2 信息采集内容 (14)8.1.3 信息采集手段 (14)8.2 交通处理流程 (14)8.2.1 报警 (14)8.2.2 现场保护 (14)8.2.3 调查 (14)8.2.4 处理 (14)8.2.5 统计与分析 (14)8.3 交通预防措施 (14)8.3.1 加强交通安全宣传教育 (14)8.3.2 完善交通基础设施 (15)8.3.3 提高交通管理水平 (15)8.3.4 强化交通法规执行 (15)8.3.5 开展交通应急预案 (15)8.3.6 建立交通数据库 (15)8.3.7 加强交通科研 (15)第九章智能交通管理系统评价与优化 (15)9.1 评价指标体系 (15)9.2 评价方法与模型 (16)9.3 系统优化策略 (16)第十章实施方案与推进策略 (16)10.1 实施步骤与时间表 (16)10.2 投资估算与经济效益分析 (17)10.3 政策法规与标准制定 (17)10.4 实施风险与应对措施 (17)第一章绪论1.1 项目背景城市化进程的加快和机动车辆数量的剧增，城市交通拥堵问题日益严重，不仅影响居民的出行效率，也对城市环境质量和经济发展产生了负面影响。
浅谈智慧公交系统的研究与应用公交系统是人们日常出行常用的交通载体，随着人流量的不断增加，公交车每天每时都会产生大量的数据信息。
如何实现这些数据信息高效采集与分析，本文基于智慧公交系统的研究与应用展开论述。
标签：智慧公交系统;研究;应用引言公交系统是确保城市交通系统良好运行的基础，高效、安全、便捷的智能公交系统对促进城市经济文化交流、满足人们出行需要有着重要意义。
智慧公交系统借助信息化技术的帮助，构建了以数据管理层、中间逻辑层、显示层为框架的运行模式，并在云计算平台和公交数据库的帮助下，实现了對城市公交数据的全面收集与管理，为满足公交管理者智能化管理提供了依据，同时为乘客提供了更加人性化的交通服务，使得城市公交运营水平大幅度提升。
【1】1公共交通信息系统公共交通信息系统利用公共汽车上安装的卫星导航装置，立即进行通信并掌握公共汽车的运行状况，通过公共汽车上安装的公共交通信息站和因特网等媒体，向公民提供公共汽车预定到达的地点和时间的信息最大限度地提高公共汽车交通便利性和方便市民使用，确保公共汽车及时运行，建立先进的智能公共交通系统。
【2】2智慧公交技术背景智能公交是智能交通的一部分。
据智能交通系统相关文献报道，智能公交利用GPS或北斗定位技术、通信技术、地理信息系统技术等，结合巴士运行特性构建巴士智能调度系统，规划路线、车辆，实现智能调度，提高巴士利用率。
同时，建立完善的视频监控系统，实现巴士内、网站及站长的监控管理。
智能公交融合了智能手机、巴士、移动互连的概念，将巴士服务扩大到逆板和手机终端，用户随时随地查询每辆公交车的实时位置、上下方向等，使用户及时制定自己的上车计划，减少不必要的等待时间，大大提高了旅行效率。
智能公交车集成了物联网、大数据、云计算、无线检测、地理信息等前沿技术。
3总体设计本文所述智慧公交系统，包括智能公交站牌，智能公交终端，智慧调度方案三部分。
智能公交站牌设计为不同线路拥有不同的候车通道以及站牌LED显示指示灯，可以监测当前公交车站是否有人等候该线路公交车以及等候人数，通过NBIOT技术，将数据传送到公交公司远程服务器，并接收服务器传送回来的距离本站的最近的该线路公交车位置，通过站牌LED显示指示灯显示。
构建智慧交通系统的实施方案智慧交通系统的实施方案可分为以下几个主要方面：信息采集与处理、智能信号控制、智能交通管理、出行服务优化、智能安全监控等。
本文将对每个方面进行详细的论述，并提供适当的解决方案。
一、信息采集与处理智慧交通系统的核心是信息的采集与处理。
为了实现实时的道路状况监测、交通流量分析以及事故预警等功能，需要在道路上部署各类传感器、摄像头等设备。
这些设备将采集到的数据传输给中心服务器进行处理，提取有用的信息并做出相应的反馈和决策。
在信息采集与处理方面，以下几点需加以关注：1. 强化道路监测设备的布局：根据交通流量密集的区域和主要交通节点，合理布设监测设备，确保对道路状况的全面监控。
2. 高效数据传输技术的应用：采用先进的数据传输技术，如物联网技术、5G网络等，提高信息传输的速度和稳定性，确保实时性与准确性。
3. 数据处理与融合：将来自不同设备的数据进行有效整合和处理，生成全面的交通信息，为后续决策提供准确的依据。
二、智能信号控制智慧交通系统需要通过智能信号控制优化交通流动，缓解交通拥堵问题。
因此，优化信号控制系统是构建智慧交通系统的重要环节。
在智能信号控制方面，以下几点是需要关注的重点：1. 采用自适应信号控制算法：通过依据实时交通流量数据，采用自适应的信号控制算法，对信号灯进行及时调整，以提高交通通行效率。
2. 建立多模式信号控制策略：根据不同时间段和交通状况，建立不同的信号控制模式，以最大限度地满足不同场景下的交通需求。
3. 信号优化与协同：通过智能信号控制系统，实现与其他交通设施的协同，如公交优先、应急车道调整等，提高整体交通系统效能。
三、智能交通管理智慧交通系统旨在提供更加智能和高效的交通管理服务。
在智能交通管理方面，以下几点值得关注：1. 建立交通数据平台：通过建立交通数据平台，整合各类交通数据资源，实现数据的共享和开放，为决策者提供更全面的交通信息。
2. 优化交通资源配置：通过对交通资源的精细管理和优化配置，提高道路利用率和出行效率，有效减少交通拥堵问题。
智慧交通实施方案随着城市化进程的不断加速，交通问题已经成为了城市发展中的一大难题。
交通拥堵、交通事故、环境污染等问题日益突出，给城市居民的生活带来了诸多不便。
为了解决这些问题，智慧交通成为了一种新的解决方案，通过信息技术和智能系统的应用，提高交通管理的效率，优化交通资源的配置，实现交通运行的智能化和高效化。
下面将介绍智慧交通的实施方案。
一、交通信息采集与处理智慧交通的核心是数据的采集和处理。
通过在道路上设置传感器、摄像头等设备，实时采集交通流量、车辆运行状态、道路状况等信息。
这些数据经过处理分析后，可以为交通管理部门提供实时的交通状况，为驾驶员提供路况信息，为交通规划提供数据支持。
二、智能交通信号控制传统的交通信号控制往往是固定的时间间隔，无法根据实际交通情况进行调整。
而智慧交通可以通过数据分析，实现交通信号的智能控制。
根据实时的交通流量情况，动态调整信号灯的时长，优化交通流动，减少拥堵，提高交通效率。
三、智能导航系统智慧交通还可以通过智能导航系统为驾驶员提供更加智能的路线规划。
基于实时的交通数据，智能导航系统可以为驾驶员提供避开拥堵的路线，指导驾驶员快速到达目的地，减少通勤时间，提高出行效率。
四、智能公交系统智慧交通还可以通过智能公交系统提高公共交通的服务质量。
通过智能调度系统，可以根据实时的乘客需求和交通状况，动态调整公交车的运行路线和班次，提高公交运输的效率和舒适度。
五、智能停车系统城市停车难一直是困扰城市居民的问题。
智慧交通可以通过智能停车系统，实现停车位的实时监测和管理。
驾驶员可以通过手机App 查询到周边空闲的停车位，实现智能停车导航，减少寻找停车位的时间，缓解停车难题。
六、智能交通管理平台智慧交通的实施需要一个统一的智能交通管理平台，用于集成各种智能交通设备和系统，实现数据的统一管理和分析。
通过智能交通管理平台，交通管理部门可以实时监测交通状况，进行智能调度和管理，提高交通运行的效率和安全性。
智能交通系统解决方案目录一、概述随着经济建设的日新月异,经济的迅猛发展,现有机动车和驾驶员增长的快速与城市道路信息化管理建设的相对滞后,造成了现有的交通管理模式与急剧增长的交通需求不相适应,给公安交通管理部门带来了严峻的挑战,交通道路拥挤,停车次数增加,交通事故的上升等问题不仅影响经济建设的发展,而且妨碍人民群众的日常生活;因此,建设智能交通信息化系统,为城市的经济发展增添后劲,切实改善城市的投资环境,制定城市现代化交通管理规划,采用先进的技术手段,实现科学管理已成为城市交通管理建设的当务之急;智能交通系统在世界上多个发达国家已经发展得非常完备和成熟,并且应用非常广泛;而中国的智能交通系统也是发展迅速,目前在北京、、广州等大城市已经建设了先进的智能交通系统；其中,北京建立了道路交通控制、公共交通指挥与调度、高速公路管理和紧急事件管理的4大ITS系统；广州建立了交通信息共用主平台、物流信息平台和静态交通管理系统的3大ITS系统;随着智能交通系统技术的发展,智能交通系统将在城市交通中得到越来越广泛的运用;因此,发展智能交通将是二三线城市交通未来发展的方向;二、智能交通系统总体设计智能交通系统将先进的信息技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术以及计算机技术等有效地综合运用于整个交通运输管理体系,从而建立起一种大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合运输和管理系统;智能交通系统以道路交通有序、安全、畅通以及交通管理规范服务、快速反应和决策指挥为目标,是以集高新技术应用为一体的适合于城市道路交通特点的、具有高效快捷的交通数据采集处理能力、决策能力和组织协调指挥能力的管理系统,实现交通管理指挥现代化、管理数字化、信息网络化;1.智能交通系统建设必要性城市交通快速发展的需要提升全省/市道路交通总体管理水平的需要城市社会公共治安管理的需要能够面向公众出行提供方便、快捷的信息服务2.智能交通系统建设目标一道路管控智能化智能交通系统的高度集成化、智能化,利用先进的通讯、计算机、自动控制、视频监控、视频分析、微波技术,使得交通组织管理、交通工程规划、交通信号控制、交通检测、交通视频监控、交通事故救援有机地结合起来,全面提升道路管控的智能化程度;二交通资源最优化智能交通系统使城市道路完全信息化,有效解决目前城市交通存在的主要问题,同时实现车辆的安全行驶和道路资源的最大利用,形成道路资源供给与机动车交通需求的动态平衡;三指挥调度信息化智能交通系统以交通地理信息系统和交通流动态再现系统为基础,以视频、检测、控制、诱导等技术为手段、对交通进行宏观、动态、实时的调控;同时,建立共享的数据库,为管理决策提供可靠、准确的依据,再配置之以先进的警务管理机制,提高对交通以外事件的快速反应能力,使警务指挥高效、统一;四管理决策科学化智能交通系统通过对各种数据分析处理,结合以往案例、应急处理经验,建立科学规范的专家知识库,协助指挥人员对交通事件的性质、类型做出快速准确的判断,对人员、装备、车辆、控制系统等指挥调度命令具有科学的依据,最终做到以最短的时间、最少的资源解决各类交通事件;3.智能交通系统整体架构智能交通系统所包括的1个平台、6个子系统;1个平台是指中心集成平台指挥中心,6个子系统是指：高清卡口系统、高清电子警察系统、道路监控系统、信号灯控制系统、交通诱导和信息发布系统和智能公交系统;4.智能交通系统应用架构图智能交通系统应用架构图三、主要子系统应用设计1.中心集成平台1.1平台总体设计智能交通系统中心平台通过对智能交通各子系统的高度集成,汇总融合、分析处理各类交通数据,并依据最终获取的有效信息进行决策和交通指挥调度,同时对各种交通突发事件进行判断、确认和处理；以达到提高城市交通的管理水平,加强对道路交通宏观调控和指挥调度的能力,并对突发事件形成快速高效的应对机制;主要功能如下：1、中心大屏建设；2、交通信息汇集；3、整合交换；4、融合处理；5、数据信息分析；6、各种交通突发事件进行调度处理；7、辅助决策平台软硬件和通信设备系统在集成各类控制子系统的基础上,加强对日常交通流的监视、检测、控制、协调、调度、疏导、诱导,建立闭环控制指挥模式,形成包括信息收集、审核调度与指挥部署、交通控制与信息发布为基础的三级指挥方式,实现对交通的宏观调控、指挥调度,对突发事件起到快速反应、快速作战指挥的目标,有效解决道路交通问题,降低突发事件对道路正常秩序的影响;2.1平台功能服务模块交警综合查询交通设备查询综合查询管理下,在同一个地图可视化平台上,集中显示最常用的功能,调用专项系统功能或有对比的叠加应用专项系统功能；结合数据,突出多种资源服务于同一目的综合应用,显示综合态势;通过GIS平台的支持,可以在地图上对旅行时间违法监测设备的地理位置分布情况进行展示,可以展示一类设备或多类设备的地理位置分布;过车查询电警过车查询接入已联网的电子警察点位数据,实时视频数据,违法数据等,在集成平台中通过GIS点位展示并进行统计查阅等;通过接入的实时视频数据,对监测点进行实时视频监测;卡口过车查询接入已联网卡口的点位数据,实时视频数据,过车数据等,在平台中通过GIS点位展示并进行统计查阅等;通过接入的实时视频数据,对监测点进行实时视频监测;车辆过车查询接入已联网的电子警察、卡口点位数据,实时视频数据,过车数据等,在平台中进行统计查询等;并且可以根据高级属性条件进行过滤查询;伴随车辆查询接入已联网的电警、卡口点位数据,分析是否存在伴随车辆,在平台中进行统计查询等;并且可以根据高级属性条件进行过滤查询;统计分析流量曲线图系统自动对全部检测点的车辆监测数据进行汇总统计,分别计算汇总各监测点、断面车道一天24小时的流量数据,对汇总数据进行单独存储;对全区某个检测点或断面检测车道一天24小时的流量进行统计展示,可设定统计的时间范围、检测点、车道等参数,对统计结果按照曲线图的型式展示一天之中每小时的流量变化情况;日流量同期比对比分析条件包括检测点、对比分析日期范围等;对比分析结果可以利用表格和曲线图的型式进行展示;周流量同期比对比分析条件包括检测点、对比分析日期范围等;对比分析结果可以利用表格和曲线图的型式进行展示;月流量同期比对比分析条件包括检测点、对比分析日期范围等;对比分析结果可以利用表格和曲线图的型式进行展示;交通诱导屏管理诱导屏设备查询通过集成交通诱导系统,实时接收诱导屏的数据变化,通过计算机进行同步监测,展示诱导屏GIS点位分布密度,为后续诱导屏建设提供依据；通过诱导系统,实现有限定格式与内容交通诱导信息的发布;诱导屏信息维护通过诱导系统接口,实现有限定格式与内容交通诱导信息的发布;视频监控视频设备提供汇总数据、监控列表数据、GIS监控点位同步展示;支持固定区域、设定区域局部数据展示;支持视频设备的基本信息展示;实时视频根据所提供的接口支持方式支持所选监控的视频显示;支持画面调整,并且可以进行抓拍罚款功能,将抓拍信息上传到过车数据、违章数据中;历史视频接入已联网的实时视频数据,根据日期、地点、设备等条件进行过滤,查询视频信息记录,可以对记录进行播放与下载;轨迹查询历史轨迹查询接入已联网的电警、卡口点位数据,实时视频数据,过车数据等;根据车牌号、日期等条件进行过滤,查询车辆经过的轨迹信息,通过GIS在地图上画出车辆行驶轨迹,展示信息列表;违章审核违章初审接入已联网的违章数据,可以对违章数据进行查看与处理,处理后的数据进入复审功能中;可以根据高级条件进行分不同类型的组合条件进行数据查询;违章复审接入初审以后的违章数据,可以对违章数据进行查看与处理,处理后的数据进入违章数据上传功能中;可以根据高级条件进行不同类型的组合条件进行数据过滤;违章数据录入通过视频数据,人工检测车辆违法行为,将违法数据和违法证据进行登记,事后进行处罚和统计分析;接入非现场视频点位数据,实时视频数据,违法数据等,在集成平台中进行统计查阅;通过接入的实时视频数据,对监测点进行实时视频监测;违章数据上传接入复审的违章数据,将违章数据通过自动或者人工手动进行批量上传,传输到交警业务平台中;可以根据高级条件进行不同类型的组合条件进行数据过滤;违章数据统计接入违章处理以后的数据,通过对比分析结果可以利用表格和饼状图的型式进行展示;报警管理报警信息查询接入车辆布控过滤出来的数据,通过弹出框或者警示灯提示报警,查询报警信息列表,可以查看每条报警记录的详细信息;可以根据高级条件进行不同类型的组合条件进行数据过滤;报警数据分析接入报警信息的数据,通过对比分析结果可以利用表格和不同方式分析图的型式进行展示;系统管理设备管理通过GIS平台的支持,可以在地图上对设备的地理位置分布情况进行维护,可以维护一类设备或多类设备的地理位置分布;选定要显示的设备使用状态正常、故障、停用、在建、虚拟,在地图上显示各种状态设备的分布情况;违章类型对交通违章类型进行数据新增、修改、删除、查询;在违章处理功能中使用;布控类型对交警布控类型进行数据新增、修改、删除、查询;在布控管理功能中使用;布控管理对布控车辆进行数据的新增、修改、删除、查询;通过布控管理可以对布控车辆进行实时监控,详细了解布控车辆的实时信息;白名单管理对车辆进行白名单数据的新增、修改、删除、查询;白名单中设置的车辆在过车查询与违章处理中不显示;2.高清卡口系统2.1系统总体设计高清卡口系统是通过对过往车辆实时监测,并对车牌的实时识别以及驾驶人员脸像的记录,可以迅速地捕获交通肇事车辆、违章车辆、黑名单车辆等,为快速纠正交通违章行为,快速侦破交通事故逃逸和机动车盗抢案件以及违法责任人的认定提供重要的技术支持,同时也为未来更为先进的自动人像比对、特定人员追踪定位提供数据准备,对违法犯罪行为构成强大的威慑力;另外还可以通过高清治安卡口对公路运行车辆的构成、流量分布、违章情况进行常年不间断的自动记录,为交通规划、交通管理、道路养护部门提供重要的基础信息和数据支持;2.2系统组成智能高清卡口系统在逻辑结构上分为：前端站点子系统和智能交通管理平台;前端站点子系统和管理平台子系统通过城域光纤专网连接;前端站点子系统检测到经过路面的车辆,完成图像采集和智能识别,获取车辆的经过时间、速度、图片、车牌号码、车身颜色等数据;通过数据将车辆记录上传到管理平台子系统;机动车检测方式主要有三种：地感线圈检测、视频分析检测、雷达检测;根据机动车辆的检测方式不同,前端站点子系统可分为：线圈卡口、雷达卡口、视频卡口、线圈/雷达+视频卡口;管理平台子系统对前端采集的海量数据进行集中管理、存储、共享等处理;为用户提供实时视频与过车监控、车辆布控与告警、历史记录查询与分析、全网设备管理维护等等功能;系统整体结构图前端站点原理地感线圈检测方式地感线圈检测利用电磁感应原理实现,包括埋设在车道中的环形线圈和车辆检测器;环形线圈由专用电缆及其馈线构成,通过一个变压器接到恒流源LC调谐回路,构成电感部分,在周围空间产生电磁场;当含铁的车体进入线圈磁场范围,车辆铁构件产生感应电涡流;此涡流又产生与原有磁场方向相反的新磁场,导致线圈总电感变小,引起调谐频率偏离原有值;偏离的频率被车辆检测器检测出,就形成了车辆通过或存在的信号;每个车道需埋设两个地感线圈,线圈之间保持一定的间距;根据车辆通过前两个地感线圈的时间可以计算出车辆的行驶速度和车辆行驶方向,判断通行车辆是否超速与逆行;对于超速、逆行等违章违法行为,系统自动抓拍两张取证图片,能清晰反映机动车违章的动态过程;下图介绍了线圈触发抓拍的位置;雷达检测方式雷达检测方式利用多普勒原理实现;由窄波雷达发出一束微波,遇到被测车辆时微波被反射回来,再由雷达接收反射波;窄波雷达分析反射波,即可实现车辆检测、车速检测功能;在每个车道的正上方安装窄波雷达设备;窄波雷达投射面较小,雷达波速仅覆盖单个车道的车辆通行位置,可以实现单车道固定位置拍摄;雷达采用RS232串口连接到智能高清摄像机;当机动车辆驶入雷达检测区时,雷达设备准确捕获车辆到达事件; 视频检测方式视频检测方式利用智能图像分析算法,采用智能高清摄像机,内嵌高性能DSP处理器实现视频车辆检测,摄像机具有视频、图片双码流功能;视频检测算法对视频中每一帧进行分析,提取出有效的运动目标,当其行驶到预定的抓拍位置,触发摄像机完成抓拍;检测模式比较线圈检测、视频检测、雷达检测、线圈+视频检测等四种车辆检测模式比较如下表：系统功能特点1多种检测方式系统可采用地感线圈、视频、雷达及其两两组合的检测方式;在正常模式下,地感线圈、雷达对通行车辆进行检测与抓拍,当地感线圈、雷达等检测方式出现异常时,系统自动切换到视频检测模式,在地感线圈、雷达恢复正常工作后,系统自动切换回原有的检测模式;2全天候高清实时捕获在白天工作环境下,系统通过自测光技术,自动调节摄像机曝光参数和偏振镜开关,确保在各类天气、光照条件下,系统拍摄图片能清晰的反映车辆特征信息、以及前排驾乘人员面部特征信息;在夜间工作环境下,系统配置智能补光灯,确保在各类环境下拍摄出清晰图片;3前后抓拍系统支持对车辆进行前后抓拍,针对摩托车号码位于车辆后面、遮挡车辆前牌、前后车牌不一致等情况进行抓拍;实现车辆号码抓拍识别的同时,实现驾乘人员面部高清特写抓拍;4前端存储系统支持车辆信息、抓拍图片、视频录像等在前端设备进行存储,实现数据缓存、续传功能;前端可选配智能交通终端管理设备、或一体化智能高清摄像机配置的工业级SD卡,将车辆信息记录和视频录像进行存储,保障系统数据的完整性;在网络出现异常情况时,车辆信息、抓拍图片、视频录像可存储于前端设备中,在网络恢复正常后再传回指挥中心,确保车辆信息和视频录像不会丢失;5人脸检测与比对在前端采集子系统中,摄像机自动实现前排驾乘人员人脸检测,并对人脸特征进行提取,在平台中实现人脸特征比对；与系统布控的人脸进行比对,比对成功后进行告警处理,提升用户的对监控路面的自动化检测水平;6超速抓拍系统具有路段限速值、执法速度灵活配置功能;用户可根据实际情况进行超速限速值、执法速度值进行设置,当所检测的通行车辆行驶速度超过超速限速值时,系统自动抓拍两种高清图片,并合成;违法图片可清晰的辨别路段信息、车牌号码、车牌颜色、车型、两张图片抓拍时刻、车辆位移违法正确充分;7未系安全带检测系统具有安全带检测功能,对于未系安全带的违法行为,系统进行自动告警处理;未系安全带检测功能应用,将提升用户对违法行为处罚的自动化水平;8积分预警通过对深夜、凌晨进出城、重点区域出现、重点区域首次进城、一天在三个以上重点区域出现、连续违法等积分规则进行车辆积分,对超过积分阀值的车辆,提示报警关注,对嫌疑车辆,可直接转入车辆经营库及布控报警库;做到“预警在先,防范在前”;9关联车分析关联车分析是针对作案团伙车辆可能会伴随活动的特点,在确定某嫌疑车辆后,通过数据挖掘的方式发现与嫌疑车辆有关联的其他车辆信息,从而获取破案线索;10疑似套牌车分析将通行车辆记录与其时间、空间信息相结合,通过后台分析服务,区域之间设定时间差对车辆进行交叉比对,从而实现辖区内通行车辆的套牌嫌疑自动检测和报警;3.高清电子警察系统3.1.系统总体设计高清闯红灯电子警察系统可以广泛应用在无人值守的路口、限时道路、主辅路进出口、公交专用道等;系统充分利用科技手段实现对这一违法行为进行有力的治理,既能有效的防止此类交通违章行为,减少由此引起的事故,又能对违章的驾驶员起到很大的威慑作用,促进交通秩序向良性循环,同时能将部分交警从岗亭上解放下来,在一定程度上缓解警力不足的矛盾;3.2.系统组成高清电子警察系统由路口前端设备、网络传输系统和中心管理系统构成;系统整体结构如下：系统结构图路口前端设备路口前端设备主要由视频捕获设备高清摄像机、补光灯、DSP嵌入式智能分析控制主机、网络传输设备光端机或光纤收发器等组成,完成红绿灯状态检测、机动车违章行为检测、违章图片抓拍、补光灯控制、违章记录本地储存、相关信息网络上传等任务;前端组成结构如下图所示：前端设备结构图网络传输系统主要承担将前端设备记录的车辆违法信息传输到后端管理中心的任务,同时操作人员在中心平台应用远程管理软件通过该网络可对前端设备进行远程管理、状态监测及设备参数设置;该传输网络可以采用光纤通讯、电话拨号、数据专线、宽带网络、光纤网络、无线3G等方式;如果与视频监视系统共用光端机,可采用数模复用光端机,即在一根单模光纤上传输视频监控系统前端摄像机的视频信号及控制信号,同时提供100M的以太网口用以传输闯红灯电子警察自动监控系统前端设备记录的违法车辆信息;中心管理系统中心管理子系统主要实现对电子警察前端路口设备进行远程管理、网络监控、抓拍图像和数据的处理,以及违章车辆的处罚等工作,并充分考虑与其它交通管理软件系统的接口兼容问题;中心系统还可以设立一个WEB数据库服务器,安装ORACEL 数据库,收集各个数据服务器上的数据,用户可以通过IE浏览器上网查询,全面统计各数据收集服务器的数据;管理中心采用一个中心管理服务器连接多个客户端的模式,中间架设了一个代理服务器,用来处理前端设备网络数据,一个代理服务器管辖多台前端设备;数据库用来记录中心服务器的各类参数和代理服务器的网络和识别信息;存储阵列用来存储前端设备抓拍的图片及相关数据信息;4.道路监控系统道路监控系统是公安指挥系统的重要组成部分,提供对现场情况最直观的反映,是实施准确调度的基本保障,重点场所和监测点的前端设备将视频图像以各种方式光纤、专线等传送至交通指挥中心,进行信息的存储、处理和发布,使交通指挥管理人员对交通违章、交通堵塞、交通事故及其它突发事件做出及时、准确的判断,并相应调整各项系统控制参数与指挥调度策略;3.3.系统总体设计道路监控能够对公路的交通流量、车速车况超速车辆、超限车辆、路况雾、雨、路面积水、雪等、事故碰撞情况、车辆违法行驶、监控车辆等信息,采用视频的方式进行采集,并进行现场预分析和处理,采用无线或者有线通讯方式的方式将经预处理后的信息,传输到监控中心,进行路段的随机监控,从而为公路的交通指挥、危情和事故预报、违章车辆监控等提供适时监控,从而有利于公路的智能化管理;3.4.系统组成前端设备前端设备的功能是实现视频信号的采集及接收来自监控中心的遥控指令,实时准确地采集指挥中心所需要的视频信号;前端设备多采用一体化高清彩色网络摄像机,具有一体化光学变焦镜头,具有自动白平衡功能,支持手动和自动光圈、聚焦、快门和增益控制;全部监控点可以加装云台,以适合大范围选择监控;在前端需安装高清视频编码器设备,把高清视频图像压缩编码发送到传输网络;传输设备传输设备完成视频信号的上行传送和控制数据的下行传输;根据现有通信技术的发展,交通视频监控系统选择光纤传输作为主要传输手段,实现视频信号、数据和控制信号的共网传输;光纤通信方式高效安全,可以为整个视频监控系统提供稳定的传输通路;传输设备使用交通通信系统的光纤传输线路,为每个前端监控点提供快速以太网接口,有效传输带宽不小于20Mbps,前端设备及监控中心设备分别接入交通通信系统即可完成视频的传输和控制信号的传输;监控中心监控中心设备作为整个视频监控系统的核心部分集中处理各路视频信号并下发控制指令;监控中心系统布置在交通指挥中心,由视频管理服务器、WEB服务器、存储管理服务器、流媒体服务器、网络存储服务器、高清视频解码器、综合监控客户端软件组成,显示设备为拼接组合大屏幕,由显示系统提供;监控中心系统可以完成对传输设备送来的各路视频信号的实时切换显示、数字视频存储、网上发布,同时根据交通指挥和调度的需要完成对远端设备的遥控;5.信号灯控制系统3.5.系统总体设计交通信号联网控制系统是城市交通管理系统的一个重要子系统,它依靠先进适用的交通模型和算法对交通信号控制参数周期、绿信比和相位差进行自动优化调整,运用电子、计算机、网络通信和GIS电子地图等技术手段对交通路口进行智能化、。
2001年2月交通运输系统工程与信息第1期 中国智能公共交通系统框架与实施方案研究杨兆升 胡坚明摘要: 先进的公共交通系统(A PT S )是智能运输系统(IT S )的重要组成部分,本文的研究内容是A PT S 在中国的应用与发展.本文在对比了世界各国智能公共交通系统研究现状的基础上,提出了适合中国国情的智能公共交通系统的构成和实施框架,并给出了关键理论与技术问题的解决方案.关键词: 公共交通;智能调度;框架中图分类号: U 491.1R esearch on the A rch itectu re and I m p lem en tary Schem e ofIn telligen t Pub lic T ran spo rtati on System in Ch inaYang Zhao sheng H u J ianm ingAbstract : A dvanced Pub lic T ran spo rtati on System (A PT S )is an i m po rtan t componen t of In telligen t T ran spo rtati on System s (IT S ),the research p ro ject m en ti oned in th is paper is the app licati on and developm en t of A PT S in Ch ina .Based on the summ ary of research actuality ,th is paper p ropo ses the componen ts and i m p lem en tary arch itectu re of in telligen t pub lic tran spo rtati on system su itab le fo r the situati on of Ch ina .Fu rthermo re ,it discu sses theso lu ti on s of som e critical p rob lem s.Keywords : Pub lic tran spo rtati on ;In telligen t dispatch ing ;A rch itectu re收稿日期:20002122151 引 言据有关资料,我国目前的城市数量为666个,其中特大城市32个,大城市43个,中等城市192个,小城市400多个,城市化水平已经达到30%.在未来的十年内,随着小城镇建设的发展,将有115亿至2亿农村人口转移城市,城市人口将上升至613亿,城市化水平将接近50%.城市化进程的加快,必将造成城市居民出行量的逐年递增,预计到2010年城市居民的交通总量将达2500亿人次.然而,由于多种原因致使公交车辆运营速度由每小时12～14公里下降至4～10公里,新增的运力被运输效率下降抵消,公交承担运量不断减退,居民出行方式逐年由公交向自行车等个体交通方式转移,这无疑加剧了交通的拥挤程度.同时,如何解决城市居民出行交通需求的不断增加与公共交通发展相对滞后的矛盾成为摆在我们面前的一项迫切任务.优先发展城市公共交通,改善公交服务水平,吸引更多乘客乘坐公交出行无疑是解决这一矛盾的首选途径.我国各级政府都非常重视公交事业的发展,对公交企业给予一定的财政补贴,鼓励运用先进的科技手段改造传统的公交运营模式.通过优先发展公共交通来解决大、中城市目前普遍存在的交通拥挤、交通事故频繁和环境污染等问题已成为一种共识,它是实现城市可持续发展的一条必由之路.2 智能公共交通系统研究现状比较美国、日本、加拿大、英国、法国、韩国等国家都投入了较大的人力和物力从事智能公共交通系统研究,在国际上处于领先地位,并已取得了显著的成果.自八十年代以来,许多国家公共交通部门开始应用先进的信息与通信技术进行公交车辆定位、车辆监控、自动驾驶、计算机辅助调度及提供各种公共交通信息以提高公交服务水平.美国城市公共交通管理局(UM TA)已经启动了智能公共交通系统项目“A dvanced Pub lic T ran spo r2 tati on System s(A PT S)”.经过现场试验, UM TA关于A PT S的评价是:“A PT S可以显著提高公共交通服务水平,吸引更多乘客采用公交和合伙乘车的出行模式,从而带来了减少交通拥挤,空气污染和能源消耗等一系列社会效益”.根据1998年美国运输部的联邦公共交通管理局(FTA)出版的“A PT S发展现状”,美国的A PT S 主要研究基于动态公共交通信息的实时调度理论和实时信息发布理论,以及使用先进的电子、通讯技术提高公交效率和服务水平的实施技术.具体包括车队管理、出行者信息、电子收费和交通需求管理等几方面的研究.其中车队管理主要研究通信系统、地理信息系统、自动车辆定位系统、自动乘客计数、公交运营软件和交通信号优先.出行者信息主要研究出行前、在途信息服务系统和多种出行方式接驳信息服务系统.日本城市公共交通智能化的发展经历了3个阶段:70年代末开始应用公共汽车定位系统——公共汽车接近显示系统;80年代初开始应用公共交通运行管理系统,其中包括乘客自动统计,运行监视和运行控制;进入90年代,由于机动车数量的增长和严重交通拥挤的影响,要保持正常的行车速度是十分困难的,由此引起的公共交通的不便性和不可靠性导致乘客数量的急剧减少.东京都交通局开发了城市公共交通综合运输控制系统(CTCS),旨在改进公共汽车服务,重新赢得乘客.在CTCS中,公共交通运营管理系统是一个基本的框架,其目的是通过掌握运行情况以及积累乘客数据实现精确平稳的公共交通运营服务.它将运营中的公共汽车和控制室之间建立信息交换,并利用诱导和双向通讯的方法,将服务信息提供给公共汽车运营人员和驾驶人员,同时这些信息也通过进站汽车指示系统和公交与铁路接驳信息系统提供给乘客.公共交通综合管理系统包括累积运营数据、乘客计数、监视和控制公共汽车运营和乘客服务等功能,其中乘客服务功能中包括进站汽车指示、信息查询和公共交通与铁路接驳信息提示.公共欧洲许多国家同中国一样具有悠久的历史,城市街道一般都比较狭窄.但是,它们通过实施公交优先政策,设立公交专用道,为公交车提供优先通行信号,布设智能公交监控与调度系统等措施,提高公交车辆运行速度和公交服务质量以吸引公众乘坐公交车出行,从而有效地缓解了城市交通压力,解决了城市交通问题,并取得了明显的社会经济效益,这些经验值得中国许多大中城市借鉴.与欧美国家相比,我国的公共交通事业发展还比较落后.截止2000年,我国城市公交客车的总保有量为23万辆,比1997年增长617万辆,每千人拥有公交车017辆,距离发达国家每800人拥有一辆公交车的水平还有一定差距,而且公交智能化水平还较低,绝大部分是沿袭旧的运营体制.但是,近几年,由于科学技术的进步和政府对公交投入力度的加大,我国智能公共交通系统已初现端倪.比如:上海的地铁安装了自动检票系统,可实现乘客的自动计数,统计客流变化情况.还有一些城市正在着手实施公交“一卡通”,实现公交电子收费.杭州、上海、北京、大连等几座大城市已在部分公交线路上建成了公交车辆跟踪调度系统,并安装了电子站牌,车载GPS定位设备,实现了对车辆的实时跟踪和定位、公交车与调度室的双向通讯、以及电子站牌上实时显示下班车位置信息等功能.由于上述功能,使得调度过程有据可依,并实现了计算机辅助管理,节约了劳动力,减轻了劳动负担,同时,提高了车辆运行正点率和服务水平,吸引了大量客流.这些系统虽然使得中国迈入了公交智能化时代,但由于它们缺乏对许多基础理论的深入研究,一般没有将动态交通状态信息与车辆定位信息有效融合,而且某些系统的开发和研制又缺乏交通领域专家的直接参与,使目前的系统具有以下缺陷:①不是以公交线网优化为基础,致使调度效果欠佳;②大多数系统线路与线路间缺乏联系,未能实现网络上的整体协调调度;③缺少信息服务系统,使系统智能化程度大大降低;④由于站点间运行时间单纯由距离比车辆运行速度求得,没有先进的算法作保证,致使在电子站牌上显示的下班车到达时间不准确.・4・交通运输系统工程与信息2001年2月基础上,运用系统工程理论将交通流诱导技术、差分GPS定位技术、G IS及地图匹配技术、公交运营优化与评价技术、计算机网络技术、数据库技术、通信技术、电子技术、智能卡技术等先进技术科学集成,形成集智能化调度、公交电子收费、信息服务、网络通信于一体的先进的公共交通管理系统.智能公共交通系统可以具体描述为:采用全球定位系统(GPS)进行数据采集,结合公交出行调查,以地理信息系统(G IS)为操作平台,在对公交线网布局、线路公交方式配置、站点布置、发车间隔确定、票价的制定等进行优化和设计的基础上,实现公交车辆的自动调度和指挥,保证车辆的准点运行,并使出行者能够通过电子站牌了解车辆的到达时刻,从而节约乘客的出行时间.同时,公交出行者可以通过媒体(如:可变信息牌、信息台、电话、互联网等)方便地获得公交信息(如:出行线路、换乘点、票价、车型等),使更多出行者采用公交出行方式.最后,对智能公交系统的社会效益、经济效益和服务水平进行评价.因此,可将智能公共交通系统分解为以下四个子系统:1)智能公共交通优化与设计子系统.该子系统是对公交线网布局、线路公交方式配置、站点布置、发车间隔确定、票价的制定等进行优化和设计,从规划方面提高公交服务水平.2)智能公共交通调度子系统.该子系统由调度中心、车载设备、电子站牌等几部分组成,其主要功能是实现公交车辆的自动调度和指挥,保证车辆的准点运行,并使出行者能够通过电子站牌了解车辆的到达时刻,从而节约出行者的等车时间.3)智能公共交通信息服务子系统.该子系统通过媒体(如:可变信息牌、信息台、互联网等)将公交信息(如:出行线路、换乘点、票价、车型等)发布出去,使公交出行者可以方便地获得这些信息,从而吸引公交出行.4)智能公共交通评价子系统.该子系统通过建立一套科学的评价公交系统的指标体系对智能公交系统实施前后的经济效益、社会效益和服务水平等方面进行评价.智能公共交通系统的组成如图1所示:4 智能公共交通系统实施框架智能公共交通系统以调度系统为核心.智能公共交通调度系统实行公交调度中心、分调度中心和公交车队三级管理.公交调度中心与分调度中心之间用DDN专线相连,以满足二者快速准确交换信息的需要.公交调度中心主要实现车辆监控与大屏幕显示、公交运营管理、与分调度中心间协调调度车辆、公交信息采集与发布和公交线网规划与评价等功能.分调度中心负责所管辖的各线路营运车辆的调度及与附近的机场、火车站、港口相联系,相互传递静态信息(如发车时刻表)和动态信息(如:客流信息、到达时刻信息)等.公交车辆内安装有GPS接收设备和双向通讯设备,能够实现车辆自动定位,并・14・第1期中国智能公共交通系统框架与实施方案研究将定位信息发送给分调度中心,使其能够实时监测车辆的运行状况,并向车辆发布加速、减速、越站、跨线、折返等指令.当车辆在行驶过程中遇到交通阻塞、交通事故、或者在车内发生抢劫、火灾、乘客纠纷、故障、拥挤等紧急情况时,司乘人员可通过车载设备上的相应按键向分调度中心发出路阻、事故、故障、拥挤、纠纷、救助等短信息,分调度中心接收到信息后,及时与公交调度中心取得联系,并与紧急救援中心、交通管理与控制中心相配合完成事故处理、人员救助、疏散交通等任务.同时,依据当前的客流信息、交通流量、占有率等数据合理调度车辆.公交车辆内还可设有电子收费、乘客计数、电子公告板等装置,实现乘车服务的自动化和信息化,也便于公交公司统计客流情况,为线网规划与行车时刻表的编制提供可靠数据.另外,公交调度中心还能够根据交通管理与控制中心提供的实时交通数据,信号配时方案,预测车辆在站点间的行程时间,并将相关信息显示在电子站牌上.智能公共交通信息服务子系统则通过多种媒体向出行者提供出行前和在途公共交通信息.乘客可通过安装在车内的电子收费装置使用I C卡付费.根据上面对智能公共交通系统的介绍,本文构造了智能公共交通系统的实施框架,如图2所示:5 关键理论与技术问题及解决方案为使上面构造的智能公共交通系统得以有效实施,需着重解决如下关键理论与技术问题:1)数据采集与处理技术.实施智能公共交通系统需要用到大量静态和动态交通数据,静态数据如:公交站点间距,居民出行O—D量,居民收入水平等.动态数据如:全球卫星定位系统(GPS)定位数据、地理信息系统(G IS)中电子地图上的矢量数据、客流量、动态交通数据、站点间行程时间数据、公交车发车间隔等等.我们需要借助先进的数据融合技术将这些数据有效融合,由于涉及到的数据源多、数据量巨大,因而这项技术也是国际上公认的智能运输系统研究的难点问题.2)智能公共交通优化理论与方法.主要是在地理信息系统操作平台上,结合城市总体规划和城市交通规划,利用已有的城市交通调查数据和补充调查的公交出行数据,分别对不同的公交方式在不同价格水平下和不同的居民收入水平下的居民出行需求进行预测.在此基础上,对公交线网、线路公交方式配置、站点布置、发车间隔・24・交通运输系统工程与信息2001年2月确定、票价等进行优化,并对城市公交线网、站点、发车间隔进行设计,从规划方面提高公交服务水平.由于公交线网结构复杂,所以建立的优化模型中变量数目多,并且多数公交优化问题可归结为N P2hard—问题,利用传统的优化方法(如:数学规划方法)很难求解.而近年来出现的模拟生物进化的遗传算法、蚂蚁算法对于求解此类问题具有得天独厚的优势,可以利用这些方法求解公共交通优化问题.3)智能公共交通调度系统理论与技术.由于GPS定位技术已基本成熟,差分定位精度可以保证在5m以内,完全可以满足智能公共交通调度对定位精度的要求,而且随着电子技术和通信技术的发展,公交车辆与分调度中心双向通信的可靠性也是可以保证的.要解决的关键问题就是如何进行区间车、快车、跨线车、紧急情况车辆的实时调度.此问题实质上是一个模式识别问题.一定的交通状态(由客流量、车辆运行状况、交通流量、紧急事件等因素组成)对应一种特定的调度方案(一种模式).我们可以通过交通调查和专家问卷的方法找出当前交通状态和调度方案之间的关系,利用神经网络进行训练后,输入一定的交通状态,系统便可以自动地给出一种调度方案.4)智能公共交通信息服务实现方法.在智能公共交通信息服务子系统中,最难解决的就是如何向出行者动态地提供出行前和在途公交路径诱导信息.这实际上是研究智能公共交通系统与先进的出行者信息系统(A T IS)的信息共享与接口问题.我们需要建立大型的网络数据库和快速的查询系统,并设计基于人工智能的路径选择算法以保证查询时间短、结果准确.5)智能公共交通评价方法.由于智能公共交通系统在我国还没有大范围实施,所积累的原始数据较少,因而很难对其实施后的效果作定量评价.我们可以采取计算机模拟的方法对比智能公共交通系统实施前后乘客平均等车时间、车内时间,以及车辆准点率的变化情况,从而从定量的角度作出科学评价.6 结 论智能公共交通系统在中国大中城市得以广泛实施是历史发展的必然.本文在综述国内外智能公共交通系统研究现状的基础上,分析了我国目前实施的智能公共交通系统存在的不足,并结合中国国情提出了中国智能公共交通系统的构成和实施框架,强调指出了智能公共交通调度系统的重要作用并对其进行了详细的描述.文章最后列举了实施智能公共交通系统所必须解决的关键理论与实施技术问题,并给出了解决方案.参考文献:[1] In telligen t T ran spo rtati on Society of Am erica,A ccess IT S Am erica[M].[2] 杨兆升1城市交通流诱导系统理论与模型[M]1北京:人民交通出版社,2000,11[3] D epartm en t U S of T ran spo rtati on.FTA[M].A dvanced Pub lic T ran spo rtati on System s:T heState of the A rt U pdated′98,1998.[4] 陆化普1日本智能公共交通系统的开发应用现状与展望[J].国外城市规划,1999,(1):5～8.[5] 张国伍1北京市公共交通智能化调度管理系统的建设与开发[J]1北方交通大学学报,1999,23(5):1～6.・34・第1期中国智能公共交通系统框架与实施方案研究。
