物聯(lián)網在智能交通方面的應用

趙若琳

1、基于物聯(lián)網的智能交通體系框架? 針對目前交通信息采集手段單一，數(shù)據(jù)收集方式落后，缺乏全天候實時提供現(xiàn)場信息的能力的實際情況，以及道路擁堵疏通和車輛動態(tài)誘導手段不足，突發(fā)交通事件的實時處置能力有待提升的工作現(xiàn)狀，基于物聯(lián)網架構的智能交通體系綜合采用線圈、微波、視頻、地磁檢測等固定式的多種交通信息采集手段，結合出租車、公交及其他勤務車輛的日常運營，采用搭載車載定位裝置和無線通訊系統(tǒng)的浮動車檢測技術，實現(xiàn)路網斷面和縱剖面的交通流量、占有率、旅行時間、平均速度等交通信息要素的全面全天候實時獲取。通過路網交通信息的全面實時獲取，利用無線傳輸、數(shù)據(jù)融合、數(shù)學建模、人工智能等技術，結合警用GIS系統(tǒng)，實現(xiàn)交通堵塞預警、公交優(yōu)先、公眾車輛和特殊車輛的最優(yōu)路徑規(guī)劃、動態(tài)誘導、綠波控制和突發(fā)事件交通管制等功能。通過路網流量分析預測和交通狀況研判，為路網建設和交通控制策略調整、相關交通規(guī)劃提供輔助決策和反饋。

2、交通信號實時采集系統(tǒng)? 目前，車輛信息采集方式主要有兩種：一種是固定式采集，通過安裝地磁檢測器、環(huán)形線圈、微波檢測器、視頻檢測器、超聲波檢測器、電子標簽閱讀器等檢測設備，從正面或側面對道路斷面的機動車信息進行檢測，目前在路口及卡口等處，視頻和環(huán)形線圈檢測設備被大量采用，這兩種方式也存在一定的不足：視頻檢測在天氣狀態(tài)不好的情況下效果不能滿足要求;線圈檢測只能感知車輛通過情況，對具體車輛信息等無法感知。因而，為了實現(xiàn)交通信息的全天候實時采集，必須集成使用多種信息采集技術進行多傳感器信息采集，在后臺對多源數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合、結構化描述等數(shù)據(jù)預處理，為進一步的情報分析提供標準數(shù)據(jù)格式。另外一種是浮動車信息采集技術。浮動車通常是指具有定位和無線通信裝置的車輛。浮動車系統(tǒng)一般由3個部分組成：車載設備、無線通信網絡和數(shù)據(jù)處理中心。浮動車將采集所得的位置和時間數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理中心，由數(shù)據(jù)處理中心對數(shù)據(jù)進行存儲、預處理，然后利用相關模型算法將數(shù)據(jù)匹配到電子地圖上，計算或預測車輛行駛速度、旅行時間等參數(shù)，對路網和車輛實現(xiàn)“可視化”管控。浮動車采集技術是固定點采集技術的重要和有益補充，它實現(xiàn)了路網全流程的信息采集（縱剖面信息采集），結合固定點式采集（斷面信息采集），可以為路網數(shù)學模型的建立提供更全面豐富的數(shù)據(jù)，為路網狀態(tài)仿真提供更精準的依據(jù)。

3、交通誘導系統(tǒng)

交通誘導屏信息發(fā)布子系統(tǒng)主要是利用城區(qū)主干道的戶外大屏，采用區(qū)域誘導策略對駕駛員提供誘導，即信息板實時發(fā)布對應交通節(jié)點下游的部分路網交通狀態(tài)，并對道路使用者進行實時誘導，對交通管理措施提供跟蹤反饋。誘導屏信息發(fā)布子系統(tǒng)主要功能包括交通誘導信息包括道路擁堵信息發(fā)布、快速路出口匝道擁堵信息、以及根據(jù)天氣狀況、路面及路面設施檢修狀況、特殊情況需要封閉道路等各種交通警示信息等，即時通知駕駛員，以提高其警覺性，實現(xiàn)車流的合理導向，

1，提供在線車輛誘導、緊急事件的通告信息。緩解車流分配不均對交通造成的影響，保障車輛的安全行駛。系統(tǒng)有兩種控制模式系統(tǒng)內部建有一個控制策略，分為自動和手動兩種控制模式，系統(tǒng)可以自由的在自動和手動之間切換。

在自動情況下，系統(tǒng)自動向交通誘導屏發(fā)出顯示道路交通狀況的信息，紅色表示堵塞、黃色表示擁堵、綠色表示暢通在手動的情況下，系統(tǒng)自動向交通誘導屏發(fā)出顯示道路交通狀況的信息需經操作員手工確認方可發(fā)布，同時操作員可手工向交通誘導屏發(fā)送文字信息。作為功能的進一步完善，發(fā)布重要的路況信息、警示信息，在設計的標志板下方增加全點陣顯示部分，單行漢字顯示，增強可交通誘導屏的可讀性。

2，自動/手動控制

3，可變動態(tài)文字警示信息顯示

4，交通控制系統(tǒng)

交通信號控制系統(tǒng)架構具體描述如下

信號控制中心設備主要包括中心控制服務器、區(qū)域控制服務器、通信服務器、

數(shù)據(jù)庫服務器、客戶端等。通信部分主要包括光端機和通信網絡，本方案中信號控制點采用光端機與中心設備相連，通信接口采用町45口。路口部分設備主要包括信號機、檢測器等，信號機根據(jù)車輛檢測器所檢測的交通信息（包括車流量等）實時調整路口控制方案（信號周期和綠信比），實現(xiàn)路口的有序控制。

系統(tǒng)的邏輯結構從上而下為中心級、區(qū)域級、路口級三級，功能劃分描述如下

中心級控制主要完成全區(qū)域的管理和全市級的交通控制功能，包括參數(shù)設置、區(qū)域監(jiān)視、勤務控制等。區(qū)域級控制主要完成區(qū)域信號機的交通信息采集、處理、預測及優(yōu)化，并將控制方案下發(fā)給路口執(zhí)行。區(qū)域控制服務器的優(yōu)化預測功能是對本區(qū)域路口進行戰(zhàn)略級的優(yōu)化，對周期長、綠信比、相位差進行第一級優(yōu)化。區(qū)域控制服務器同時負責本區(qū)域內信號機的控制與監(jiān)視。路口級控制完成交通信息采集和上傳，完成中心控制方案的執(zhí)行。同時要根據(jù)路口的實際交通需求，在中心優(yōu)化基礎上實時調整綠燈時間，使信號配時最大程度的適應路口情況，達到最佳程度的暢通。信號控制系統(tǒng)的交通信號控制機與上位機間應采用先進標準的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，以便于系統(tǒng)今后擴展。信號控制系統(tǒng)須具有以下控制功能黃閃、全紅、手動、遙控、單點定周期、單點多時段、單點全感應、單點半感應、綠波控制、二次行人過街控制、實時自適應優(yōu)化控制、感應式線協(xié)調控制、多時段定時控制、倒計時實時通信功能、公交優(yōu)先控制功能、緊急車輛優(yōu)先控制、強制控制、勤務預案控制等功能?；诘貓D的交通監(jiān)控可以在區(qū)域/子區(qū)交通流量狀態(tài)顯示，監(jiān)視飽和度、顯示干預線控執(zhí)行狀態(tài)、監(jiān)視勤務預案執(zhí)行狀態(tài)、監(jiān)視GPS車輛、顯示路口放行狀況、監(jiān)視子區(qū)控制狀態(tài)、手動突發(fā)事件控制，監(jiān)視突發(fā)事件。