城市智能交通管理系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

蔣興法　李寧

摘要：智能交通管理系統(tǒng)包括信息傳輸技術(shù)、自動化控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)，是將上述技術(shù)進(jìn)行融合應(yīng)用于道路交通管理系統(tǒng)而成立的交通運(yùn)輸系統(tǒng)，具有實(shí)時、精確和高效的特性。本文主要對城市智能交通管理系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：城市交通;智能交通;交通管理

系統(tǒng)能夠?qū)⒏鞣N技術(shù)和信號采集方法獲取大量交通狀況信息，通過獲取信息情況進(jìn)行分析形成完整有效的交通控制方案，同時將控制方案通過交通信號燈發(fā)布出去，使得當(dāng)前道路信息和交通管理方案被交通控制設(shè)備、人員和道路司機(jī)獲得，大大提高了交通運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)輸和管理效率。

一、城市交通管理系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

（一）道路網(wǎng)絡(luò)發(fā)展不完善，規(guī)劃缺乏長遠(yuǎn)眼光，造成當(dāng)前道路功能不明確，道路監(jiān)管力度不夠，嚴(yán)重影響道路的通行能力和路網(wǎng)整體功能的發(fā)揮。（二）城市交通混合特征嚴(yán)重，如行人、自行車、機(jī)動車和電動車等混合現(xiàn)象較為嚴(yán)重，同時機(jī)動車占用人行道、電動車占用機(jī)動車道等現(xiàn)象時有發(fā)生，對于道路交通的安全通行帶來較大的壓力。（三）交通安全配套設(shè)施不完善?；谖覈ㄔO(shè)初期重視道路建設(shè)、輕視配套安全設(shè)施的基礎(chǔ)情況，交通標(biāo)志建設(shè)、交通標(biāo)線、標(biāo)志不規(guī)范，或者被行道樹遮擋等情況嚴(yán)重。

二、城市智能交通管理系統(tǒng)概況

根據(jù)我國智能交通管理系統(tǒng)發(fā)展情況，當(dāng)前智能交通管理系統(tǒng)包括以下主要內(nèi)容。

（一）智能交通監(jiān)控系統(tǒng)

智能交通監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于城市交通管理中，主要是為了保證交通順暢，通過監(jiān)控系統(tǒng)了解監(jiān)視區(qū)域車輛排隊、堵塞和信號燈等交通情況，及時采取措施疏導(dǎo)交通。根據(jù)智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠識別道路肇事情況的過程，可以給民警提供道路事故發(fā)生過程。

（二）城市交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)

對于城市智能交通管理系統(tǒng)，城市交通誘導(dǎo)為當(dāng)前應(yīng)用的重點(diǎn)，首先需要對于車輛進(jìn)行定位分析，然后對于車輛行駛路線進(jìn)行誘導(dǎo)和路線的規(guī)劃，適時解決重要路段和交叉口擁擠情況，為道路交通提供方便快捷的交通路線，提高交通效率。根據(jù)實(shí)際情況需要，交通誘導(dǎo)系統(tǒng)包括交通信息控制中心、通信系統(tǒng)和交通誘導(dǎo)信息發(fā)布系統(tǒng)。

（三）電子警察系統(tǒng)

對于智能交通管理系統(tǒng)，電子警察系統(tǒng)也是必不可少的一部分。主要是利用多種技術(shù)手段對于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)車輛進(jìn)行實(shí)時記錄，具體技術(shù)包括信心網(wǎng)絡(luò)通信、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控和視頻檢測。電子警察系統(tǒng)主要是安裝在交叉路口和路段上，對于交通違章行為和事故情況進(jìn)行自動檢測和記錄，將檢測系統(tǒng)返回到公安部門，然后進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)對于交通違法和肇事者的有效管理。

（四）智能公交管理系統(tǒng)

智能公交管理系統(tǒng)是智能交通管理系統(tǒng)的重要組成部分，為了能夠調(diào)動公交、有效準(zhǔn)確進(jìn)行排班，實(shí)現(xiàn)對于公交車輛的利用率和行駛速度，減輕道路擁堵現(xiàn)狀。系統(tǒng)能夠提高公交企業(yè)的管理水平和運(yùn)營效率，對于公眾而言是能夠承受更為完善的服務(wù)。根據(jù)實(shí)際需要，公交車輛智能管理系統(tǒng)包括公交車輛智能調(diào)度系統(tǒng)、公交調(diào)度的車輛監(jiān)控系統(tǒng)和公交電子站牌。實(shí)現(xiàn)對于公交車輛從出站、運(yùn)行和乘客上下車都進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，優(yōu)化車輛配置和投放，大大提高車輛運(yùn)輸效率和出行體驗(yàn)。

三、智能交通管理在城市交通中的應(yīng)用設(shè)計

根據(jù)上一節(jié)對于智能交通管理系統(tǒng)的概念和組成，當(dāng)前主要應(yīng)用體現(xiàn)在以下幾個方面。

（一）電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）

隨著RFID技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，使得當(dāng)前不停車收費(fèi)系統(tǒng)得到廣泛使用，當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的ETC收費(fèi)系統(tǒng)能夠大大提高通行效率，降低道路堵塞程度和擁堵事件。其次是ETC的使用，能夠大大降低交通管理成本，傳統(tǒng)的人工收費(fèi)系統(tǒng)被代替，降低人工成本。

（二）城市交通調(diào)度管理系統(tǒng)（TMS）

智能交通管理系統(tǒng)的另外一種應(yīng)用為城市交通調(diào)度管理系統(tǒng)，為了提高對于車輛管理的效率，進(jìn)而提高智能交通管理效率。TMS系統(tǒng)能夠通過技術(shù)對于交通信息進(jìn)行搜集和處理，實(shí)現(xiàn)對于信息搜集和處理的有效性，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛管理和路線規(guī)劃的最優(yōu)化，在緩解交通壓力的同時也減少了資源浪費(fèi)。

（三）電子注冊管理（EVR）

針對當(dāng)前交通部門的管理難題，EVR能夠?qū)囕v進(jìn)行追蹤和智能化管理。EVR系統(tǒng)的應(yīng)用具有較為明顯的優(yōu)勢，具體如下所示：

（1）EVR技術(shù)的應(yīng)用縮短了車輛登記時間，同時賦予車輛一個固定身份證，使得車輛能夠被全球追蹤，不僅保證車輛安全，同時對于車輛安全運(yùn)輸提供保障。（2）EVR技術(shù)的應(yīng)用改善了交通管理部門的工作環(huán)境，能夠?qū)崿F(xiàn)對于車輛的不接觸管理，大大提高管理效率。

四、城市智能交通管理系統(tǒng)方案設(shè)計

（一）建立ITMS 框架體系

設(shè)計ITMS 框架的原則。智能交通管理框架的有效設(shè)計還要遵循以下原則：

1、精簡性

設(shè)計框架的首要任務(wù)是保證其功能的有效性，在這個前提下就要考慮用戶的感受，方便使用和操作，盡量使設(shè)計不繁瑣冗長，保證其精簡性。

2、完整性

ITMS 的設(shè)計是一個完整的過程，在這個過程中，設(shè)計子系統(tǒng)是一個任務(wù)，同時為子系統(tǒng)設(shè)置出顯示其未來變化的系統(tǒng)也是一個任務(wù)。

3、實(shí)用性和延展性

ITMS 這樣一個為了管理交通而設(shè)置出的體系，首先要具備可用性，能在現(xiàn)實(shí)生活發(fā)揮其有效性，同時還要能預(yù)測到未來的變化，始終保持與時俱進(jìn)。

（二）合理設(shè)計ITMS 的方式

隨著越來越多的人涌入城市、交通工具的多樣性以及汽車購買力的增強(qiáng)，城市交通壓力越來越大，促使有關(guān)人士不斷探索有效管理城市交通的方法。影響交通最大的問題就是擁堵性，要解決這一問題，就要加快信息的傳播，把握交通的控制力，不能使其出現(xiàn)失控的局面?？梢娦畔⒃诮煌ü芾碇械淖饔梅浅Ｃ黠@，按照信息的特點(diǎn)，可以將ITMS 系統(tǒng)分成以下幾個層次：

1、基礎(chǔ)層

對于發(fā)揮信息的影響力方面，基礎(chǔ)層主要負(fù)責(zé)獲取有效信息進(jìn)而形成通信網(wǎng)絡(luò)的搭建。

一方面，信息的有效性和準(zhǔn)確性可以方便通信網(wǎng)絡(luò)的搭建;另一方面，通信網(wǎng)絡(luò)的有效運(yùn)用可以提高信息的傳播速度。

2、功能層

功能層的作用主要體現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域，在大量有效的交通信息獲取后，為智能交通管理提供大量的功能型設(shè)備，簡化人工管理的繁瑣性。功能層的作用主要是利用智能設(shè)備進(jìn)行交通管理，為公眾設(shè)計出合理有效的出行路線等，其中包括電子監(jiān)控、自適應(yīng)信號控制系統(tǒng)、交通信息管理與發(fā)布系統(tǒng)等內(nèi)容。自適應(yīng)信號控制系統(tǒng)最能適應(yīng)智能化的管理，主要優(yōu)勢體現(xiàn)在其自我適應(yīng)力上，比如在交叉路口處，可以自行調(diào)控，適應(yīng)周圍實(shí)際環(huán)境，能有效管理動態(tài)的情況。交通信息管理與發(fā)布系統(tǒng)的有效性主要體現(xiàn)在其對信息的利用能力上，首先通過高效的途徑獲取具有有效性、實(shí)時性的交通信息，然后通過傳送到分析機(jī)構(gòu)，通過專業(yè)人士的分析獲得最佳路線圖或者出行方案，為需要出行的各行各業(yè)提供專業(yè)化建議。因?yàn)闊o線通信的廣泛利用，人們可以隨時隨地進(jìn)行路線轉(zhuǎn)變，在遇到突發(fā)情況下，可以更有效的選擇最快的路線。

四、結(jié)語：

城市智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用對城市交通的順暢起到了較大的保障作用?；诔鞘兄悄芙煌ㄏ到y(tǒng)對城市道路交通管理、整合社會資源和交通信息的智能化建設(shè)和管理提供較為明顯的促進(jìn)作用，具有較為重要的實(shí)際意義。智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用，對于城市建設(shè)的合理發(fā)展和社會穩(wěn)定具有關(guān)鍵性和實(shí)質(zhì)性的推動作用。

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