信息融合技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

朱振立

摘要：信息融合技術(shù)不僅能夠使得多源數(shù)據(jù)更加合理和協(xié)調(diào)，還能夠分析和整理出其中的有用信息，從而使系統(tǒng)在變化多端的環(huán)境中依舊能得出正確的決策。本文主要分析了信息融合技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用，為智能交通系統(tǒng)提供了有力的信息支持。

關(guān)鍵詞：信息融合技術(shù)；智能交通系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）09-0065-01

智能智能交通系統(tǒng)是以完善的基礎(chǔ)設(shè)施為基礎(chǔ)，融合了先進(jìn)技術(shù)，并應(yīng)用于交通系統(tǒng)中，所創(chuàng)建的一種更加準(zhǔn)確、有效和實時的交通系統(tǒng)。從目前的智能交通領(lǐng)域來看，在全世界的范圍內(nèi)都呈現(xiàn)著良好的發(fā)展趨勢和現(xiàn)狀，尤其是交通信息的采集、處理和分析，更是成為了當(dāng)前交通研究和管理活動的重要組成部分之一。如今，全球諸多國家的城市交通管理部門都已經(jīng)建立起了具有采集、處理、分析和發(fā)布等功能的網(wǎng)絡(luò)交通系統(tǒng)，我國可以從中借鑒他們的先進(jìn)經(jīng)驗。

1 信息融合技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.1 采集和檢測信息

信息融合在車輛信息檢測方面的應(yīng)用，能夠有效預(yù)防車輛發(fā)生碰撞等事故，如視覺傳感器和激光掃描信息的融合以及多特征融合防碰撞的方法，能夠有效檢測出前方的車輛，而HOG和Haar-like融合特征的車輛檢測方法，則能夠有效檢測出道路上的車輛。信息融合在車輛信息采集方面的應(yīng)用，主要是路測設(shè)備和車載終端等方面，如數(shù)據(jù)采集、融合和共享技術(shù)中是目前建立交通信息平臺的基礎(chǔ)支持，甚至在研究和細(xì)分這些技術(shù)后，還能夠延伸出信息的評價功能，從而有效提高評價的準(zhǔn)確性。

1.2 分析和預(yù)測車流

一般情況下，使用傳統(tǒng)的方法就能夠起到中長期預(yù)測車流的效果，然而在短期的預(yù)測中，傳統(tǒng)方法卻并不理想。因此經(jīng)過一系列的研究，學(xué)者們提出了諸多短期融合的預(yù)測方法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合預(yù)測方法是其中最為常見的，還有十二次聚類、反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的預(yù)測方法，這種方法較第一種更加具有優(yōu)勢，其次還有遺傳梯度算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合以及傳感器集中式的檢測融合技術(shù)，這兩種技術(shù)在仿真方面更加具有優(yōu)勢。而在分析車流方面，目前主要使用的是曲線擬合、證據(jù)理論和空間融合等融合方法，如曲線擬合的最小二乘法，能夠有效辨別其中出現(xiàn)異常的車流數(shù)據(jù)；還有車流空間聚類算法，在空間連接和合并操作等反面更加便捷，效率優(yōu)勢更加突出；而證據(jù)理論和SVM相結(jié)合的方法，主要是通過從數(shù)據(jù)中分析規(guī)則、可信度矩陣、各項參數(shù)等方式進(jìn)行信息的融合，能夠有效降低誤差率。

1.3 識別車聯(lián)網(wǎng)分類

在識別交通物理目標(biāo)方面，主要針對于車型、車牌和交通標(biāo)志等對象，車型的識別則主要通過車輛的輪廓，因此多利用空間融合技術(shù)。如與車輛地磁感應(yīng)波相結(jié)合，就能夠提取三種不同的特征；與尺度不變特征轉(zhuǎn)換技術(shù)相結(jié)合，就能夠多角度識別，較第一種方式更加精確；還有與寬帶雷達(dá)技術(shù)相融合，則能夠獲取車輛的距離像，就能夠識別出車輛的車牌，由此可以看出，與空間融合技術(shù)的結(jié)合，有著重要的意義。在識別交通狀態(tài)方面，主要用于駕駛行為和交通事故的判斷，不僅能夠識別危險的駕駛行為并提出預(yù)警和分析，還能夠有效辨別交通事故，為事故現(xiàn)場提供良好的決策支持和借鑒意義，具有良好的前瞻性。

1.4 控制車聯(lián)網(wǎng)誘導(dǎo)

在車流的調(diào)控誘導(dǎo)方面，主要在最優(yōu)路徑搜索和快速路控制等方面利用了信息融合技術(shù)，如混沌選擇策略蟻群算法，能夠有效提高系統(tǒng)的全局搜索能力；免疫機(jī)理粒子群算法則能夠提高系統(tǒng)的全局尋優(yōu)能力。而在快速路控制方面，與自適應(yīng)偏爾曼濾波的結(jié)合能夠是系統(tǒng)更加的穩(wěn)定，尤其是和當(dāng)?shù)氐慕煌ㄌ攸c(diǎn)相結(jié)合時，還能夠深入剖析系統(tǒng)的架構(gòu)，從而使交通的控制更加精細(xì)化。在路網(wǎng)控制方面，主要在交通信號控制方面運(yùn)用了信息融合技術(shù)，尤其是當(dāng)路網(wǎng)中出現(xiàn)融合沖突等問題時，信息融合技術(shù)能夠有效處理這些不確定信息，還能夠完善證據(jù)理論中的缺陷。

1.5 車輛定位和導(dǎo)航

在車輛定位導(dǎo)航中的應(yīng)用則主要應(yīng)用于定位車輛和匹配地圖方面。車輛定位方面主要有衛(wèi)星定位和視頻定位兩種，尤其是衛(wèi)星定位更是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。隨著城市路網(wǎng)狀況變得越來越復(fù)雜，單一的傳統(tǒng)定位技術(shù)在精確度方面已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代人的生活需求，因此就需要利用其他的信息來進(jìn)行融合定位，如路測和車載信息，也就是多傳感器信息融合技術(shù)，該技術(shù)不僅能夠在復(fù)雜的路況上進(jìn)行精確定位，還能夠?qū)囕v的位置、錄像和地理狀況進(jìn)行分析。在地圖匹配方面，主要使用的是推理融合技術(shù)，最為常見的就是D-S證據(jù)推理，即利用導(dǎo)航系統(tǒng)中現(xiàn)有的信息推理出車輛的位置規(guī)則，再使用組合推理的方式，有效提高處理沖突信息的效率，甚至能夠直接和投影進(jìn)行匹配，從而提高精確度。

2 信息融合技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用前景

智能交通系統(tǒng)有被稱之為智能運(yùn)輸系統(tǒng)，是一種在交通運(yùn)輸、服務(wù)和車輛制造等方面融入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，使車輛、道路和使用者之間形成緊密的聯(lián)系，從而保障交通的安全、提高運(yùn)輸?shù)男屎透纳骗h(huán)境的綜合性交通管理和運(yùn)輸系統(tǒng)。信息化是智能交通的重要特征，通過智能交通系統(tǒng)可以將交通及服務(wù)信息進(jìn)行集中的管理和處理，并傳輸?shù)浇煌ㄏ到y(tǒng)的用戶中，讓出行者更加方便地選擇交通方式和路線。交通管理部門甚至能夠利用該系統(tǒng)對交通進(jìn)行疏導(dǎo)、控制和事故的處理，運(yùn)輸部門則可以及時地掌握交通工具的運(yùn)行情況，從而做到合理的調(diào)度，提高交通運(yùn)輸?shù)男?。信息融合技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠保持交通運(yùn)輸?shù)淖罴褷顟B(tài)，避免交通的堵塞，還能有效提高路網(wǎng)的通行能力，從而完善整個交通系統(tǒng)的機(jī)動性、安全性。

目前，我國的緊急救援、車輛調(diào)度管理和交通控制等系統(tǒng)中都已經(jīng)投入使用了智能交通系統(tǒng)，而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們在交通方面的要求也越來越嚴(yán)格，這也使得交通環(huán)境必須變得更加精確。要想實現(xiàn)這一目標(biāo)，首先就需要增加傳感器種類的數(shù)量，從而提高精確度，其次便是合理地結(jié)合信息處理和融合，使信息融合技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中發(fā)揮出更大的作用。智能交通系統(tǒng)的最終目標(biāo)是自動公路系統(tǒng)，而這就是典型的信息融合系統(tǒng)?？偠灾?，信息融合技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用和研究已經(jīng)有了一定的成效，隨著智能交通系統(tǒng)的不斷發(fā)展，信息融合的作用也會逐漸凸顯出來。

3 結(jié)語

信息融合技術(shù)不僅能夠運(yùn)用于智能交通系統(tǒng)中的車輛定位等方面，通過這些功能還能夠有效提高交通事故的救援效率，甚至能夠通過擴(kuò)展系統(tǒng)的空間、時間以及覆蓋面積，從而提高信息的利用率，進(jìn)而增加合成信息的可靠性和精確度，降低系統(tǒng)的投資成本。研究信息融合技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠為交通系統(tǒng)提供良好的理論基礎(chǔ)。

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