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湘潭 智慧交通 建設方案 中國移動通信集團湖南有限公司湘潭分公司二 一一年二月 1 目錄 近幾年來 湘潭經濟和社會發(fā)展迅速 居民生活水平的不斷提高 機動車擁有量迅速增長 交通需求極大增加 原有的交通供需平衡被打破 基礎設施 交通管理設施和管理能力的提高跟不上交通需求發(fā)展速度 這種現(xiàn)象在老城區(qū)尤為凸顯 目前湘潭的交通管理系統(tǒng)存在的問題 如何解決湘潭城區(qū)交通擁擠問題已迫在眉睫 為切實提高城市交通管理水平和城市運行效率 湘潭移動利用自身行業(yè)信息化建設經驗 創(chuàng)建城市交通管理新模式 促進政府的職能轉變和管理創(chuàng)新 實現(xiàn)城市交通的新突破 一 智慧交通 概述 1 1 智慧交通 的建設目標及需求 1 以人工干預和管理為主 以路口信號控制為主 2 路面信息采集點少 車路管理分離 3 系統(tǒng)獨立運作表現(xiàn)為不完善 不精確 不及時 3 目錄 二 智慧交通 系統(tǒng)總體設計 2 1智慧交通系統(tǒng)整體架構 智慧交通整體架構圖 二 智慧交通 系統(tǒng)總體設計 2 1智慧交通系統(tǒng)整體架構 一 物聯(lián)網(wǎng)感知層二 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層三 物聯(lián)網(wǎng)應用層 智慧交通系統(tǒng)從整體架構上可以從三個個層次來進行劃分 二 智慧交通 系統(tǒng)總體設計 2 2智慧交通系統(tǒng)應用架構圖 智慧交通系統(tǒng)應用架構圖 7 目錄 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 1道路交通信息采集系統(tǒng) 城市道路交通信息采集系統(tǒng)按功能結構劃分 主要由四部分組成 即 交通數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng) 道路交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺與地面道路視頻監(jiān)控控制交換平臺 通信系統(tǒng) 交通信息發(fā)布子系統(tǒng) 3 1 1系統(tǒng)總體設計 道路交通信息采集系統(tǒng)總體設計圖 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 1道路交通信息采集系統(tǒng) 磁敏無線車輛檢測器目前交通信息采集的方法和技術很多 其中 磁敏探測技術具有低功耗 低成本 安裝維護方便 采集信息量多等特點 預計將來會成為交通動態(tài)信息采集技術主流 3 1 2信息采集分系統(tǒng)設計 安裝效果示意圖 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 1道路交通信息采集系統(tǒng) 微波車輛檢測器MPR U2 微普微波雷達 MPmicrowaveRadar U2 微普微波超速抓拍觸發(fā)與交通信息檢測雷達 安裝于道路上方 用于精確測量車輛實時速度和其他交通信息參數(shù) 并提供車輛超速抓拍觸發(fā)信號 3 1 2信息采集分系統(tǒng)設計 微波車輛檢測器 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 1道路交通信息采集系統(tǒng) 視頻攝像機 功能特點 1 雙電路模式設計 具有高分辨率輸出2 采用最新一代高速DSP數(shù)字處理器 圖像效果更加逼真 無色飄3 通過獨一無二智能 交通 模式車牌捕獲設計 智能自適應電子快門以捕捉快速運行物4 先進的影像修復技術確保圖像的高分辨率5 通過RS 485通信協(xié)議進行遠程監(jiān)控管理6 菜單式OSD調節(jié)功能能讓設置變得更容易 適用范圍 1 適用于道路監(jiān)控 卡口監(jiān)控 出入口監(jiān)控等交通車輛不同運行速度的抓拍2 適用于路口逆光環(huán)境中監(jiān)看紅綠橙交通燈 車輛車型 車牌 車流量等路況的全景監(jiān)看 3 1 2信息采集分系統(tǒng)設計 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 1道路交通信息采集系統(tǒng) 環(huán)形線圈車輛檢測器環(huán)形線圈車輛檢測器是一種基于電磁感應原理的車輛檢測器 它的傳感器是一個埋在路面下 通有一定工作電流的環(huán)形線圈 一般為2米 1 5米 當車輛通過環(huán)形地埋線圈或停在環(huán)形地埋線圈上時 車輛自身鐵質切割磁通線 引起線圈回路電感量的變化 3 1 2信息采集分系統(tǒng)設計 環(huán)形線圈車輛檢測器 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 1道路交通信息采集系統(tǒng) 信號機用于車輛相位路口交通控制 軟件同時提供8個行人相位和8個覆蓋 跟隨 相位 能與計算機化聯(lián)網(wǎng) 當使用不同的軟件 設備的應用能擴展到匝道控制 信息板控制泵閥控制 車道變換控制及其它多種應用 3 1 2信息采集分系統(tǒng)設計 信號機 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 1道路交通信息采集系統(tǒng) 交通信息發(fā)布設備直接接入綜合處理平臺 直接受綜合處理平臺控制 在本系統(tǒng)中 發(fā)布信息數(shù)據(jù)庫和信息發(fā)布控制器的功能和任務都在道路交通數(shù)據(jù)綜合平臺中實現(xiàn) 交通信息發(fā)布子系統(tǒng)采用下圖所示的框架結構實現(xiàn)與道路交通數(shù)據(jù)綜合平臺的互聯(lián) 3 1 3信息發(fā)布分系統(tǒng)設計 信息發(fā)布系統(tǒng)組成圖 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 2智能信號燈控制系統(tǒng) 系統(tǒng)采用地磁感應車輛檢測器完成對道路橫截面車流量 道路交叉路口的車輛通過情況的檢測 以自組網(wǎng)的方式建立智能控制網(wǎng)絡 通過系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)與信號機自適應數(shù)據(jù)協(xié)同融合處理的方式 制定符合試點路網(wǎng)車輛通行最優(yōu)化的信號機配時方案 以 智能分布式 控制交通流網(wǎng)絡平衡技術 對路口 區(qū)域交通流 道路交通流飽和度 總延誤 車輛排隊長度 通行速度 進行交通流的綠波控制和區(qū)域控制 3 2 1系統(tǒng)總體設計 交通信號采集系統(tǒng) 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 2智能信號燈控制系統(tǒng) 通過布設在道路上的車輛檢測器 實時采集道路車流量信息 道路擁堵信息 車隊長度 車道占有率信息 單車道平均車速信息等 并將數(shù)據(jù)發(fā)送至系統(tǒng)中心平臺 作為路網(wǎng)內交通信號控制系統(tǒng)配時方案參考依據(jù) 3 2 2交通流信息采集 交通信號采集系統(tǒng) 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 2智能信號燈控制系統(tǒng) 通過埋設在道路交叉口的車輛檢測器 判斷車道使用狀況 根據(jù)中心平臺對于相應車道車流量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行融合處理 自適應變更交叉口信號燈配時方案 實行綠波控制 最大限度保證道路交叉口的通行順暢 3 2 3智能信號燈控制系統(tǒng) 智能信號燈控制系統(tǒng) 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 3交通誘導系統(tǒng) 城市動態(tài)交通誘導系統(tǒng)由交通信息采集平臺 交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺和交通信息動態(tài)發(fā)布平臺組成 系統(tǒng)組成與結構如下圖 3 3 1系統(tǒng)總體計 交通誘導系統(tǒng)架構圖 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 3交通誘導系統(tǒng) 包括實時交通參數(shù)的采集和交通事件的采集 實時交通參數(shù) 流量 占有率 平均車速 采集主要通過各類車輛檢測器實時采集道路上通行車輛的流量 占有率和平均車速等交通負荷數(shù)據(jù) 交通事件主要包括交通事故 道路施工 車輛拋錨等引起的交通擁堵事件 以及重大活動時的交通管制及保衛(wèi)措施 交通擁堵事件可通過專用的交通事件檢測設備或人工進行采集 交通管制及保衛(wèi)事件可由人工輸入到交通誘導系統(tǒng)的事件庫中 3 3 2交通信息采集 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 3交通誘導系統(tǒng) 主要完成實時路況的生成 交通事件的生成 通過對采集的實時交通參數(shù)進行處理 生成路網(wǎng)中各路段的實時交通狀態(tài)并保存在實時交通狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中 一般分成暢通 緩慢和擁堵三個等級 也可根據(jù)實時交通參數(shù) 流量 占有率 平均車速 根據(jù)一定的事件判定算法生成交通擁堵事件 交通事件也可由專用的交通事件采集設備生成或人工輸入到交通事件數(shù)據(jù)庫中 3 3 3交通數(shù)據(jù)綜合處理 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 3交通誘導系統(tǒng) 根據(jù)城市路網(wǎng)的交通流分布特征 制定常發(fā)性交通堵塞及突發(fā)交通事件時的交通流組織及疏導預案 針對不同的系統(tǒng)用戶設計不同的信息發(fā)布應用軟件 一般包括以下幾種發(fā)布方式 1 交通誘導屏交通誘導信息屏主要對出行車輛進行群體性交通誘導 由出行車輛根據(jù)誘導信息自主選擇出行路徑 根據(jù)不同的設置地點可采用以下三種交通誘導屏 格式一 可變信息標志屏 3 3 4交通信息發(fā)布 可變信息標志屏 采用綠 黃 紅分別表示路段暢通 擁擠 堵塞 這種顯示屏主要用于顯示實時交通路況 由行車人員根據(jù)實時路況選擇出行路徑 系統(tǒng)并不給出具體的路徑選擇 一般以紅色路段表示擁堵 黃色路段表示緩慢 綠色路段表示暢通 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 3交通誘導系統(tǒng) 格式二 圖文 可變信息標志屏 3 3 4交通信息發(fā)布 這種格式的顯示屏除了顯示路段的實時路況外 還可以在嵌入的圖文LED顯示區(qū)域上顯示以下幾種信息 前方路段發(fā)生的交通事件提示 事故 施工 交通管制等 到達前方重要目的地的最佳路徑及預計行程時間 例如體育場館 風景區(qū)等 交通安全宣傳等公共信息顯示 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 3交通誘導系統(tǒng) 格式三 全可變圖文LED顯示屏等不同的發(fā)布方式 3 3 4交通信息發(fā)布 這種格式的顯示屏機可以圖形方式顯示前方路段的實時交通路況 同時可以滾動顯示交通事件 重要目的地最佳路徑及交通安全宣傳等公共信息 但此種格式的屏幕顯示控制更為復雜 需要編制大量的顯示預案 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 3交通誘導系統(tǒng) 2 面向車載和移動終端的信息發(fā)布通過移動終端發(fā)布實時路況及實時交通事件信息 3 3 4交通信息發(fā)布 還可結合車載導航系統(tǒng) 為車輛提供更為先進 復雜的動態(tài)交通誘導服務 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 3交通誘導系統(tǒng) 3 面向公共網(wǎng)絡用戶的發(fā)布可以通過公共INTERNET網(wǎng)絡平臺以GIS 實時交通狀態(tài) 實時交通事件的形式發(fā)布城市路網(wǎng)的實時交通狀態(tài) 3 3 4交通信息發(fā)布 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 4智能公交系統(tǒng) 3 4 1智能公交系統(tǒng)總體設計 智能公交系統(tǒng)結構圖 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 4智能公交系統(tǒng) 3 4 2系統(tǒng)應用方案設計 智能車輛管理系統(tǒng) 作為新一代人車交互系統(tǒng) 是物聯(lián)網(wǎng)在交通行業(yè)的應用 該系統(tǒng)將M2M技術應用到汽車中去 通過加載無線網(wǎng)絡到汽車中 將汽車的運行狀況 位置信息采集后用移動的無線網(wǎng)絡傳遞到后臺的M2M平臺進行統(tǒng)一處理 從而實現(xiàn)對汽車的遠程監(jiān)控和管理 在定位功能上 本解決方案采用衛(wèi)星定位加基站定位的全覆蓋定位方式 在室外任何地方 可通過衛(wèi)星信號對車輛基尼險那個精確定位和監(jiān)控 在室內的情況下 可通過中國移動基站定位技術 彌補衛(wèi)星定位盲區(qū)的不足 實現(xiàn)全覆蓋的無縫定位 M2M平臺可以對車載傳感器與終端的狀態(tài)進行實時的管理 能夠完成遠程升級 故障告警 參數(shù)配置 遠程控制等多項管理功能 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 4智能公交系統(tǒng) 3 4 3智能公交系統(tǒng)主要功能設計 車輛實時定位車輛自動跟蹤運行信息實時顯示和統(tǒng)計歷史 軌跡 記錄查詢回放圖像監(jiān)控營運線路設定超速報警越界報警越線報警車輛側翻及碰撞報警 非法開門報警 信息通知 調度信息顯示 行車記錄儀 遠程無線采集 OA系統(tǒng)接入 統(tǒng)計報表 站場管理 車輛信息查詢 歷史速度曲線查詢 自動報站 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 4智能公交系統(tǒng) 3 4 3智能公交系統(tǒng)主要功能設計 智能公交管理平臺 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 4智能公交系統(tǒng) 3 4 3智能公交系統(tǒng)主要功能設計 智能公交調度系統(tǒng) 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 4智能公交系統(tǒng) 3 4 3智能公交系統(tǒng)主要功能設計 二維碼應用 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 5基于電子車牌的涉車信息平臺系統(tǒng) 根據(jù)我國的基本國情 提供以RFID無線射頻識別技術為基礎 結合無線數(shù)據(jù)通訊技術 自動控制技術 信息發(fā)布技術等現(xiàn)代化科技的智能交通綜合解決方案 實現(xiàn)涉車信息平臺化 服務化 提供采集 傳輸以及信息集成 并在此基礎上包含數(shù)據(jù)挖掘 對外信息發(fā)布以及用戶信息服務接口 從而建立設立涉車信息的資源型整合平臺 3 5 1電子車牌應用的關鍵技術 根據(jù)在電子車牌應用中 主要的關鍵技術分為三類 一類是信息采集技術 二是數(shù)據(jù)處理技術 第三就是無線傳輸技術 電子車牌應用關鍵技術分布圖 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 5基于電子車牌的涉車信息平臺系統(tǒng) 3 5 2車輛電子標簽中的信息設計 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 5基于電子車牌的涉車信息平臺系統(tǒng) 3 5 3車輛識別技術 通過路側設備實現(xiàn)與車載RFID的通信 并取得車輛信息 從而可以進行車輛識別 收費 監(jiān)測和處罰 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 5基于電子車牌的涉車信息平臺系統(tǒng) 3 5 4通信設計 對于涉車信息平臺來說 無線網(wǎng)絡是非常重要的通道 是數(shù)據(jù)采集 傳輸和落地的關鍵 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 5基于電子車牌的涉車信息平臺系統(tǒng) 3 5 5業(yè)務應用設計 GIS應用平臺 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應用系統(tǒng)設計 3 6智能停車場系統(tǒng) 3 6 1系統(tǒng)工作原理 通過車位探測器將停車場的車位數(shù)據(jù)實時采集后 節(jié)點控制器按照輪詢的方式對各個車位探測器的相關信息進行收集 將數(shù)據(jù)壓縮編碼后傳