城市智能交通系統(tǒng)的主要領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)

1、城市智能交通系統(tǒng)的主要領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)城市智能交通系統(tǒng)的主要子系統(tǒng)包括:智能交通管理系統(tǒng);智能公交系統(tǒng);智能交通信息服務(wù)系統(tǒng);城市綜合交通樞紐的智能化;城市智能物流系統(tǒng)以及城市智能停車系統(tǒng)等。1智能交通管理系統(tǒng)城市智能交通管理系統(tǒng)本身就是一個比較龐大的系統(tǒng)，它包括信息采集系統(tǒng)、信號控制系統(tǒng)、交通監(jiān)控系統(tǒng)、城市卡口系統(tǒng)、違章抓拍系統(tǒng)、智能安全系統(tǒng)、特勤系統(tǒng)、通信傳輸系統(tǒng)、警用GPS系統(tǒng)等等。其中，信息采集系統(tǒng)是基礎(chǔ)，信號控制系統(tǒng)是核心，交通監(jiān)控系統(tǒng)是掌控全局、改變勤務(wù)模式、提高交通管理工作效率的重要子系統(tǒng)，而智能特勤系統(tǒng)和智能勤務(wù)系統(tǒng)是新的發(fā)展方向，上述子系統(tǒng)尤其應(yīng)該給予高度重視。目前，上述系統(tǒng)存

2、在著諸多問題。以信號控制系統(tǒng)為例，當(dāng)前存在的主要問題是:信息采集系統(tǒng)薄弱。尤其是支撐信號控制系統(tǒng)的檢測系統(tǒng)薄弱，加之損壞嚴(yán)重，所以大多數(shù)的信號控制系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時自適應(yīng)功能，導(dǎo)致道路基礎(chǔ)設(shè)施無法發(fā)揮最大作用；信息資源無法實(shí)現(xiàn)共享。目前采用的國外信號控制系統(tǒng)，大多數(shù)都沒有開放協(xié)議，從而無法提取底層數(shù)據(jù)，造成監(jiān)測數(shù)據(jù)無法共享和充分利用：信號控制系統(tǒng)大多處于低水平的工作狀態(tài)。盡管大多數(shù)信號控制統(tǒng)存在很強(qiáng)的控制功能，有相當(dāng)?shù)闹悄艹煞郑蛴捎跈z測數(shù)據(jù)不足、或由于管理人員技術(shù)水平不高，大多數(shù)信號控制系統(tǒng)都處于低級的簡單控制狀態(tài);國外引進(jìn)的信號控制系統(tǒng)難以適應(yīng)我國城市交通流特性。由于國外的信號控制系統(tǒng)是以國

3、外的城市道路交通流為對象開發(fā)的，很難適應(yīng)我國城市的混合交通流特點(diǎn)，因此效果不佳。除非對這類系統(tǒng)的優(yōu)化模型進(jìn)行處理，包括進(jìn)行精細(xì)的模型參數(shù)調(diào)整，才能改進(jìn)模型的適應(yīng)性，而這是難度很大的事情。因?yàn)槌鞘薪煌ü芾眍I(lǐng)域這類專業(yè)技術(shù)人才較為缺乏;缺乏控制策略選擇功能，導(dǎo)致控制功能低下。實(shí)際上，對于道路交通流的不同狀態(tài)，應(yīng)采取不同的控制策略，以取得最佳的控制效果，但是目前的信號控制系統(tǒng)，均沒有考慮控制策略層面的選擇。上述問題的解決，既是當(dāng)前的發(fā)展需要，也是信號控制系統(tǒng)的改進(jìn)和發(fā)展方向。2智能公共交通系統(tǒng)智能公共交通系統(tǒng)(ATPS)是ITS的重要子系統(tǒng)，其中包括公共交通車輛自動調(diào)度系統(tǒng)、公交站臺服務(wù)系統(tǒng)、公共交

4、通自動檢票管理系統(tǒng)以及公共交通行駛信誘導(dǎo)系統(tǒng)。提高公共交通的智能化水平，是提高公共交通的服務(wù)水平、運(yùn)營效率、安全保障的重要環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)城市合理交通結(jié)構(gòu)、建設(shè)公交主導(dǎo)的綠色交通系統(tǒng)的關(guān)鍵。(1)智能公共交通運(yùn)營與管理系統(tǒng)公交車輛調(diào)度的智能化對內(nèi)將提高公交管理的集約化水平，對外將提高公共交通的服務(wù)水平，是當(dāng)前公交智能化的重點(diǎn)。主要涉及如下內(nèi)容:公交車隊(duì)自動調(diào)度和運(yùn)營管理:根據(jù)公交站點(diǎn)的需求狀態(tài)和車輛運(yùn)行的實(shí)時信息，自動進(jìn)行公交調(diào)度。系統(tǒng)可針對實(shí)際客流需求變化和交通狀態(tài)變化兩種情況，智能公共交通運(yùn)營與管理系統(tǒng)可以動態(tài)生成交通營運(yùn)和管理方案，調(diào)節(jié)公交車輛的行駛狀況和到站時刻，使交通供給動態(tài)適應(yīng)交通需求

5、;公共交通中心收費(fèi)和營運(yùn)管理:依據(jù)采集的數(shù)據(jù)信息調(diào)整車輛數(shù)并實(shí)行靈活的收費(fèi)結(jié)構(gòu)，同時提供車輛、公交駕駛員與交通設(shè)施之間的雙向通信，自動產(chǎn)生路線車輛時刻表，安排路線車輛營運(yùn)，優(yōu)化配置車輛駕駛員;公共交通中心跟蹤和信息發(fā)送：實(shí)時定位公交車輛并發(fā)送公共交通信息;公共交通中心安全管理:采用視頻和音頻技術(shù)監(jiān)控車輛，及時發(fā)現(xiàn)突發(fā)事件，并可對駕駛員提供危險(xiǎn)提示等。公交智能卡自動檢票管理系統(tǒng)智能卡由于具有存儲容量大，使用方便，保密性強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)要求較低，適應(yīng)環(huán)境強(qiáng)，使用壽命長等特點(diǎn)，可以作為公交信息管理系統(tǒng)的載體建立起公交自動檢票管理系統(tǒng)。采用公交智能卡自動檢票管理系統(tǒng)既能大大縮短公共汽車的停車時間、方便乘客，又

6、能夠及時準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)出各路公交車各個班次的運(yùn)營情況，便于科學(xué)管理。公交站臺服務(wù)系統(tǒng)公交站臺服務(wù)系統(tǒng)包括交通地理信息查詢系統(tǒng)、電子站牌系統(tǒng)和候車基礎(chǔ)設(shè)施等。電子站牌包括通訊接收模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，通過無線或有線系統(tǒng)與監(jiān)控調(diào)度中心連接。其基本功能是向乘客提供公交線路上公交車輛的運(yùn)行狀況。交通地理信息查詢系統(tǒng)以交通GIS為基礎(chǔ)平臺，為出行者提供各種相關(guān)公共交通信息和服務(wù)信息，使乘客從等車到乘坐公交車抵達(dá)目的地的整個過程中均能獲得所需要的信息，感受到人性化的信息服務(wù)。公交信息服務(wù)系統(tǒng)公交信息服務(wù)系統(tǒng)主要包括三類交通信息服務(wù):系統(tǒng)中公交車輛行駛狀態(tài)信息（時間、地點(diǎn)以及行駛速度等）；公交車輛營運(yùn)信息（不同發(fā)

7、車間隔、沿途公交站點(diǎn)等車乘客的多少以及突發(fā)事件等）；相關(guān)道路系統(tǒng)和換乘系統(tǒng)的交通狀況信息。公交信息服務(wù)系統(tǒng)能夠在交通利用者需要信息的時間地點(diǎn)提供所需內(nèi)容的信息，使公交利用者有足夠的決策判斷依據(jù)?？傊?，智能公交系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠優(yōu)化公共交通運(yùn)營模式，極大提高現(xiàn)有公交系統(tǒng)的管理和運(yùn)營效率。同時，能夠?yàn)槌颂峁┤娴墓恍畔⒎?wù)，使乘客出行方便，獲得足夠的決策信息。智能公交系統(tǒng)的應(yīng)用將大大提高公交的服務(wù)水平，從而起到提高公交分擔(dān)率、建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好、以人為本城市綜合交通系統(tǒng)的目的。3.智能停車管理與停車誘導(dǎo)系統(tǒng)智能停車管理系統(tǒng)建設(shè)智能停車管理系統(tǒng)的目的是提高停車設(shè)施的利用效率、方便駕駛員的停車過程

8、、節(jié)約車輛進(jìn)出停車設(shè)施的時間。可以將遠(yuǎn)距離射頻識別技術(shù)應(yīng)用于智能停車場管理系統(tǒng)。該技術(shù)具有識別距離遠(yuǎn)、識別準(zhǔn)確率高、識別速度快、抗干擾能力強(qiáng)、無源卡片使用壽命長等特點(diǎn)?？梢詫?shí)現(xiàn)停車場的不停車收費(fèi)管理和停車設(shè)施使用狀況統(tǒng)計(jì)，將大大提高出入停車場的通行效率。系統(tǒng)實(shí)施時，將遠(yuǎn)距離識別系統(tǒng)使用的無源射頻卡發(fā)放給停車場的固定用戶，用戶把月票卡貼在汽車擋風(fēng)玻璃上。每次車輛到達(dá)停車場閘口時，由中遠(yuǎn)距離讀卡設(shè)備判斷該車是否有授權(quán)，控制道閘欄桿自動抬起，因此用戶車輛可以不必停頓而順利進(jìn)入停車場。這種停車管理系統(tǒng)極大地提高了車輛的通行效率，減少了排放和能耗，方便了用戶;同時免除了刮風(fēng)下雨等惡劣天氣造成的種種不便。

9、停車誘導(dǎo)系統(tǒng)為減少車輛不必要的繞行和無效行駛距離，避免因?qū)ふ彝＼噲龆鴮?dǎo)致的緩慢行駛和駕駛員注意力分散等，開發(fā)應(yīng)用停車誘導(dǎo)系統(tǒng)非常必要。通常有二級停車誘導(dǎo)，一級是大區(qū)域的停車誘導(dǎo)和信息服務(wù)，為交通出行者提供目的地區(qū)域的停車設(shè)施分布、距離遠(yuǎn)近和停車設(shè)施當(dāng)前的利用狀態(tài)信息，以便出行者據(jù)此進(jìn)行選擇交通方式和停車區(qū)域的決策判斷;二級誘導(dǎo)為對具體停車設(shè)施的路徑誘導(dǎo)和提供停車設(shè)施當(dāng)前的使用情況信息，便于利用者選擇和順利到達(dá)停車場?？傊?，建立完善的分級停車誘導(dǎo)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)疏導(dǎo)停車需求，提高道路交通服務(wù)水平，避免因停車?yán)@行產(chǎn)生交通擁堵、行駛速度緩慢等交通問題，是智能停車系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)和客觀效果，提供停車預(yù)約服務(wù)

10、也是實(shí)現(xiàn)上述目的系統(tǒng)應(yīng)該具備的重要功能和發(fā)展方向。4智能物流系統(tǒng)物流系統(tǒng)的智能化能夠大大提高貨物運(yùn)輸?shù)男?、物品的在途安全和可控程度、降低物流的運(yùn)輸成本，提供高質(zhì)量的貨運(yùn)服務(wù)。智能物流系統(tǒng)能夠?yàn)槲锪飨嚓P(guān)的各層成員實(shí)時地提供立體化的、多視角的、有滲透力的數(shù)據(jù)和具有預(yù)測性的、潛在的市場信息，使他們可以實(shí)時有效地進(jìn)行日常事務(wù)操作、物流運(yùn)輸組織優(yōu)化和日常決策及戰(zhàn)略決策同時提供實(shí)時監(jiān)控流通過程中物流、信息流和業(yè)務(wù)流信息的可能性。智能物流系統(tǒng)的發(fā)展將會大大強(qiáng)化當(dāng)前物流系統(tǒng)的功能，不僅會促進(jìn)物流結(jié)構(gòu)的調(diào)整，而且在物流中心的建設(shè)、庫存控制、庫存補(bǔ)貨以及運(yùn)輸?shù)确矫嬉矔⑵鹩行Э刂频倪\(yùn)行機(jī)制，使物流系統(tǒng)能夠適應(yīng)

11、市場的變化，提高物流系統(tǒng)的效率和決策的準(zhǔn)確性，減少因決策失誤而造成的經(jīng)濟(jì)損失。智能物流系統(tǒng)的建立將會對提高物流質(zhì)量，保證物流的安全性、及時性和可預(yù)知性，降低物流成本、促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)揮極其重要的作用。5綜合交通樞紐的智能化一般來說，綜合交通樞紐的智能化一般應(yīng)包括下述主要系統(tǒng)：交通綜合管理指揮中心平臺;智能綜合調(diào)度系統(tǒng);綜合交通信息服務(wù)系統(tǒng)；智能綜合交通運(yùn)營安全管理系統(tǒng)。從面向公共服務(wù)的意義來說，綜合交通樞紐智能化的核心工作是多交通方式協(xié)調(diào)調(diào)度指揮和綜合交通信息服務(wù)。然而，建立上述系統(tǒng)首先要求建立起一體化的綜合協(xié)調(diào)機(jī)制，否則難以實(shí)現(xiàn)上述的系統(tǒng)功能。比如，現(xiàn)行的聯(lián)合運(yùn)輸與各種運(yùn)輸方式條塊分割式多

12、重管理體制并存反映了我國交通樞紐的典型的松散結(jié)構(gòu)模式，智能調(diào)度系統(tǒng)涉及到多部門的組織管理問題，需要建立起協(xié)同的多種運(yùn)輸組織形式，在聯(lián)合運(yùn)輸、開放的市場與條塊分割的運(yùn)輸組織管理之間建立起一個橋梁。智能綜合調(diào)度系統(tǒng)公共交通是高鐵客流疏散的最重要交通方式，由于與高鐵接駁的公交線路基本上是為了完成軌道交通聚集和疏散客流，充當(dāng)軌道交通的分流口和饋運(yùn)口，軌道交通與常規(guī)公交協(xié)調(diào)是兩者結(jié)構(gòu)的有機(jī)銜接,運(yùn)營協(xié)調(diào)是兩者在運(yùn)營中功能的匹配、調(diào)度協(xié)調(diào)、運(yùn)營整合，這兩個方面共同構(gòu)成軌道交通與常規(guī)公交銜接系統(tǒng)協(xié)調(diào)，促進(jìn)整個城市公共交通系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。軌道交通與常規(guī)公交運(yùn)營協(xié)調(diào)是指通過管理措施在軌道交通與常規(guī)公交運(yùn)營過程

13、中使兩者的運(yùn)能匹配、調(diào)度協(xié)調(diào)、運(yùn)營整合。綜合交通信息服務(wù)系統(tǒng)交通換乘功能是城市交通樞紐的核心功能之一，交通樞紐的交通換乘能力及樞紐內(nèi)部客流交通組織狀況是評價樞紐綜合性能的重要指標(biāo)。綜合交通信息服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)依據(jù)交通分布原理，將每種交通方式近似看作為一個交通源，其服務(wù)范圍看成為交通影響區(qū)，對樞紐內(nèi)交通方式間的換乘量進(jìn)行分析與預(yù)測。在充分考慮行人的舒適性、安全性和可靠性等定性評價的基礎(chǔ)上，從定量或是定性的方面去考慮，以乘客步行距離作為評價樞紐客流交通組織的主要量化指標(biāo)。測算行人最大步行距離、平均步行距離、繞行系數(shù)評價樞紐布置的方便性，以交通樞紐為中心進(jìn)多交通方式的動態(tài)公交出行信息發(fā)布服務(wù)。公交出行時間預(yù)測是公交出行方式和路徑選擇的重要參考信息C公交出行時間預(yù)測依賴于基礎(chǔ)交通信息的準(zhǔn)確性和及時性，包括道路狀況信息、氣象信息、交通狀況信息等。交通狀況信息包括交通事件和交通流量、車道占有