智慧交通系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

李益樂 李廣宇 李智陽 賈洪勇

摘要

隨著我國的科技水平日益提升，越來越多先進(jìn)的交通技術(shù)與智能系統(tǒng)應(yīng)用于我國交通事業(yè)發(fā)展當(dāng)中。本文主要就智慧交通系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)展開分析，希望對日后的相關(guān)研究有所幫助。

【關(guān)鍵詞】智慧交通系統(tǒng) 設(shè)計與實現(xiàn) 交通質(zhì)量 技術(shù)分析

1 智慧交通系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

智能交通系統(tǒng)又稱智能運(yùn)輸系統(tǒng)，是我國科學(xué)信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、云技術(shù)、傳感器技術(shù)、人工智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的綜合體現(xiàn)，提升了交通質(zhì)量，還進(jìn)一步保障了人們的出行安全，對我國城市化發(fā)展具有重要影響。由于我國智慧交通系統(tǒng)發(fā)展較晚，在實際設(shè)計與實現(xiàn)過程當(dāng)中，還存在著一定的技術(shù)問題、信息共享問題、規(guī)劃問題等，對我國智能交通系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展造成阻礙。因此，相關(guān)部門應(yīng)不斷提升技術(shù)人員與研究人員的業(yè)務(wù)能力與綜合素養(yǎng)，開展技術(shù)培訓(xùn)與新技術(shù)、新設(shè)備、新知識的應(yīng)用教育，加大技術(shù)與資金的投入，從而在提升城市交通運(yùn)輸質(zhì)量的同時，促進(jìn)我國交通事業(yè)的快速發(fā)展。

2 智慧交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)框架與設(shè)計

2.1 智慧交通系統(tǒng)基礎(chǔ)框架

2.1.1 通訊基礎(chǔ)設(shè)施

智慧交通系統(tǒng)中的通訊基礎(chǔ)設(shè)施主要由云計算服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施兩大部分構(gòu)成，其中，云計算服務(wù)器的主要功能是進(jìn)行信息統(tǒng)計與計算，并通過自身的傳輸功能，及時地將所收集的信息傳遞至系統(tǒng)中心，從而確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新的及時性與可靠性;網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施是保障系統(tǒng)運(yùn)行安全與運(yùn)行效果的主要途徑，在實際工作中，相關(guān)工作人員應(yīng)對智能交通系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行定期的維修與保養(yǎng)，確保其運(yùn)行質(zhì)量，進(jìn)而保障系統(tǒng)運(yùn)行效果。

2.1.2 信息基礎(chǔ)設(shè)施

智慧交通系統(tǒng)中的信息基礎(chǔ)設(shè)施主要是由專家系統(tǒng)、基礎(chǔ)信息系統(tǒng)、人工智能運(yùn)行系統(tǒng)等多種應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成，不僅能對交通數(shù)據(jù)進(jìn)行整合與分析，確保數(shù)據(jù)集合的有效性，還能對城市的地貌特征、自然氣候、社會形態(tài)等相關(guān)因素進(jìn)行有效分析，提高系統(tǒng)運(yùn)行的實效性。

2.1.3 應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施

智慧交通系統(tǒng)中的應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施主要是由幾桶現(xiàn)狀發(fā)布系統(tǒng)、路面信息采集系統(tǒng)、行車管理系統(tǒng)、停車管理系統(tǒng)構(gòu)成，是整個系統(tǒng)得以有效運(yùn)行的關(guān)鍵，同時也是提升城市交通運(yùn)輸質(zhì)量與管理水平的重要保障，因此應(yīng)引起相關(guān)工作人員的高度重視，以確保城市交通運(yùn)輸質(zhì)量。

2.2 智慧交通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計

現(xiàn)階段，我國城市智慧交通系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫設(shè)計主要包括：用戶信息、手機(jī)號碼綁定、車輛綁定、駕駛證綁定等相關(guān)信息。在這里，用戶信息主要包含：創(chuàng)建時間、創(chuàng)建編碼、創(chuàng)建用戶、用戶名、用戶頭像、用戶狀態(tài)、最近修改時間、最近登錄時間、電子信箱等。手機(jī)號碼綁定主要包含：創(chuàng)建時間、創(chuàng)建編碼、用戶內(nèi)碼、用戶狀態(tài)、手機(jī)號碼等。車輛綁定主要包含：創(chuàng)建時間、創(chuàng)建編碼、用戶最后修改時間、用戶登錄時間、用戶狀態(tài)、車牌號碼、車輛識別代號等。駕駛證綁定主要包含：創(chuàng)建編碼，用戶內(nèi)碼、創(chuàng)建時間、標(biāo)記刪除、用戶姓名、車輛狀態(tài)、駕駛證號碼等。

2.3 智慧交通系統(tǒng)的功能設(shè)計

功能設(shè)計是智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用價值的具體體現(xiàn)，其主要以下幾方面：駕駛?cè)藛T的服務(wù)功能設(shè)計、車輛日常服務(wù)功能設(shè)計、機(jī)動車出行服務(wù)功能設(shè)計。在功能設(shè)計過程中，將每一種服務(wù)項目都根據(jù)用途與功能的不同分為二級服務(wù)項目與三級服務(wù)項目。具體表現(xiàn)為：駕駛?cè)藛T服務(wù)功能設(shè)計的二級項目主要是針對駕駛?cè)藛T的違規(guī)操作與駕駛年限進(jìn)行提醒，以免造成不必要的麻煩;三級項目主要是向駕駛?cè)艘园l(fā)送短信的方式，提醒繳付罰款、更新駕駛證等相關(guān)未處理完成的事物。車輛日常服務(wù)功能設(shè)計的二級項目主要是針對車輛出行提示;三級項目主要是指根據(jù)車輛日常的實際應(yīng)用情況，定制保養(yǎng)與出行方案，并向駕駛?cè)藛T定期定時地發(fā)送實時路況信息，以確保駕駛安全，提高出行質(zhì)量。機(jī)動車出行服務(wù)功能設(shè)計的二級項目主要是是針對車輛年檢、車輛違規(guī)、車輛報廢提醒等相關(guān)項目;三級項目指的是在車輛年檢到期前一個月對車輛所有者進(jìn)行預(yù)留手機(jī)短信提醒，并對需要進(jìn)行報廢處理的車輛進(jìn)行短息提示，提高相關(guān)事項的處理效率，提高系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。

3 智慧交通系統(tǒng)的核心技術(shù)分析

3.1 路徑最優(yōu)計算法

近年來，隨著我國國民生活質(zhì)量的不斷提升，人們逐漸開始追求物質(zhì)享受，同時車輛作為當(dāng)今社會主要的交通工具普遍走入居民生活當(dāng)中，提高出行效率，推動社會發(fā)展。但是，伴隨而來的是城市道路擁堵，尤其是上下班高峰期車流量過大，城市空氣環(huán)境質(zhì)量遭到不良影響，因而如何更好地對城市路徑進(jìn)行規(guī)劃，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)分析能力，已經(jīng)成為當(dāng)前交通部門所要解決的首要問題。而通過智慧交通系統(tǒng)的創(chuàng)新與完善，在實際交通監(jiān)測過程中，采用路徑最優(yōu)計算法，不僅有效緩解了當(dāng)前道路運(yùn)行緊張的狀況，提升道路運(yùn)行質(zhì)量，還進(jìn)一步完善了系統(tǒng)的路徑查詢功能，改善查詢效率，為使用者提供便捷服務(wù)。

3.2 網(wǎng)絡(luò)決策功能

網(wǎng)絡(luò)決策功能是智慧交通系統(tǒng)的核心技術(shù)，不但能有效準(zhǔn)確地收集交通路況信息，確保系統(tǒng)運(yùn)行的科學(xué)性與可靠性，還能對交通路況進(jìn)行動態(tài)監(jiān)管與分析，并根據(jù)交通信息整合提供最優(yōu)指導(dǎo)方案，提高運(yùn)行質(zhì)量。同時，該系統(tǒng)還能有效改善道路監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)的運(yùn)行效果，針對所存在的交通運(yùn)行問題，通過系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)決策功能，制定解決方案，從而改善城市交通擁堵問題。例如，在信號燈設(shè)置過程中，可以通過智慧交通系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)決策功能對信號燈進(jìn)行控制，并安置一定數(shù)量的路面感應(yīng)線圈，對道路上的車輛進(jìn)行統(tǒng)計與整合，將最終信息反饋到信號燈中，從而形成我們所看到的紅綠燈轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。

3.3 大數(shù)據(jù)分析

在大數(shù)據(jù)社會背景下，如何對城市交通車輛、交通污染、交通環(huán)境、交通設(shè)施、交通規(guī)模進(jìn)行有效改善，是當(dāng)前我國交通事業(yè)發(fā)展的主要方向，同時也是實現(xiàn)我國現(xiàn)代化建設(shè)目標(biāo)的主要途徑。而現(xiàn)階段，智慧交通系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用不僅能提供準(zhǔn)確、有效的交通運(yùn)行信息，提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，還能以大數(shù)據(jù)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為發(fā)展基礎(chǔ)，強(qiáng)化感應(yīng)線圈、傳感器等相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用范圍，提供對城市路面的監(jiān)控質(zhì)量。

3.4 實現(xiàn)二三維一體化

在當(dāng)前智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用過程中，采用二三維一體化技術(shù)設(shè)計體系，既能有效保護(hù)用戶的使用信息不被肆意篡改，還能提高二維數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值，實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)的合理運(yùn)用，強(qiáng)化系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。同時，隨著我國科技水平的不斷提升，二三維一體化技術(shù)得到快速發(fā)展，在提升車輛導(dǎo)航、定位等相關(guān)服務(wù)水平的同時，為人們提供更優(yōu)質(zhì)的出行體驗，促進(jìn)我國現(xiàn)代交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 智慧交通系統(tǒng)的實現(xiàn)

近些年來，在我國城市化建設(shè)不斷深入的推動下，交通業(yè)得到前所未有的發(fā)展機(jī)遇，同時城市交通運(yùn)行環(huán)境與運(yùn)行質(zhì)量也受到了人們的廣泛關(guān)注。因而，如何有效利用先進(jìn)的管理技術(shù)，實現(xiàn)智慧交通系統(tǒng)的應(yīng)用價值，是現(xiàn)階段社會發(fā)展與城市建設(shè)所要解決的首要問題。

4.1 系統(tǒng)編碼規(guī)范

在系統(tǒng)編碼規(guī)范設(shè)計過程中，應(yīng)明確規(guī)定系統(tǒng)名稱應(yīng)和功能表達(dá)相一致。其中，在城市智慧交通系統(tǒng)中，依據(jù)業(yè)務(wù)劃分的共同模塊應(yīng)使用“Common”，特定的模塊應(yīng)使用“CommonRbac”。而對數(shù)據(jù)庫規(guī)范則分為表命名、字段命名以及外鍵命名三種類型，并在實際應(yīng)用過程中，需要在表前綴名加“t”，字段命名通常使用小寫字母，并用“一”將多個單詞進(jìn)行有效分割。比如：用戶表命名為“t-user”。

4.2 數(shù)妮訪問優(yōu)化

智慧交通系統(tǒng)中數(shù)據(jù)訪問的實現(xiàn)需要對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行優(yōu)化配置與相關(guān)數(shù)據(jù)操作，從而達(dá)到數(shù)據(jù)訪問優(yōu)化的目的。在優(yōu)化過程中，不僅需要將數(shù)據(jù)配置與數(shù)據(jù)庫的主機(jī)名進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫用戶名、用戶密碼的無縫連接，還要對數(shù)據(jù)庫的登錄密碼、數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用名稱、數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用類型進(jìn)行優(yōu)化配置，確保數(shù)據(jù)的使用質(zhì)量，提高系統(tǒng)運(yùn)行效果。此外，目前我國智慧交通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)操作有以下兩種方法，即：自動連接與手動連接。其中，自動連接在實際應(yīng)用中，在網(wǎng)絡(luò)狀況運(yùn)行良好的狀態(tài)下，能夠?qū)?shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行自動分析、整合、處理與加載，手動連接則需要進(jìn)行人工操作，對所需的操作項目進(jìn)行手動加載與處理。

4.3 功能程序完善

智慧交通系統(tǒng)中功能程序的實現(xiàn)主要通過對系統(tǒng)的權(quán)限管理功能進(jìn)行完善與革新，并需要對系統(tǒng)中的管理員與用戶進(jìn)行分別管理。其中，在功能程序設(shè)計過程中，需要對管理員所需完成的管理任務(wù)進(jìn)行實時監(jiān)督與提醒，提高工作效率;對用戶則需要按照資格與責(zé)任的不同，給予相應(yīng)的管理權(quán)限，實行精細(xì)化管理，從而在提升系統(tǒng)管理水平的同時，更好地實現(xiàn)智慧交通系統(tǒng)的應(yīng)用價值，促進(jìn)我國交通事業(yè)的有序發(fā)展。

5 結(jié)束語

綜上所述，智慧交通系統(tǒng)在我國城市發(fā)展進(jìn)程中的有效應(yīng)用，不僅有效改善了城市交通的運(yùn)輸環(huán)境，提升了人們的出行體驗，還進(jìn)一步促進(jìn)了我國現(xiàn)代社會的建設(shè)進(jìn)程，對現(xiàn)代交通事業(yè)的有序發(fā)展具有重要作用。

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