交通信號(hào)控制系統(tǒng)技術(shù)方案

-6-智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)技術(shù)方案

目錄TOC\o”1—3”\h\z\u一、交通信號(hào)控制系統(tǒng)綜述 —3-HYPERLINK\l”_Toc375901261”1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 —3-HYPERLINK\l”_Toc375901262"1.2系統(tǒng)建設(shè)依據(jù) -5-1。3交通信號(hào)控制系統(tǒng)組成 —5—2。1。1交通信號(hào)控制器功能 —8—_Toc375901269”2。2.1交通信號(hào)控制系統(tǒng)組成 —12—HYPERLINK\l”_Toc375901270"2.2。2系統(tǒng)功能 —14—HYPERLINK\l”_Toc375901271"2。2.3區(qū)域自適應(yīng)控制 —15-HYPERLINK\l”_Toc375901272"三、交通信號(hào)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng) —17—HYPERLINK\l”_Toc375901273”3.1詳細(xì)配置信號(hào)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù) —17—HYPERLINK\l”_Toc375901274”3。2信號(hào)機(jī)實(shí)時(shí)控制 —23—HYPERLINK\l”_Toc375901275"3.3信號(hào)機(jī)運(yùn)行狀態(tài) -24-HYPERLINK\l”_Toc375901276”3.4系統(tǒng)故障狀態(tài) —25—3.5警衛(wèi)線路 —25—HYPERLINK\l”_Toc375901278”3。6實(shí)時(shí)流量 -25—_Toc375901280”四、區(qū)域自適應(yīng)優(yōu)化控制 -28—HYPERLINK\l”_Toc375901281"4.1系統(tǒng)控制策略 —28—HYPERLINK\l”_Toc375901282"4.1。1單點(diǎn)感應(yīng)控制 -30-4。1.2單點(diǎn)自適應(yīng)控制 -30-HYPERLINK\l”_Toc375901284”4.1.3干道綠波控制 -30—HYPERLINK\l”_Toc375901285”4.1。4感應(yīng)式協(xié)調(diào)控制 —38—HYPERLINK\l”_Toc375901286"4。1。5區(qū)域自適應(yīng)控制 —39-HYPERLINK\l”_Toc375901287”4.1。6擁堵控制 —42—HYPERLINK\l”_Toc375901288”4。1。7潮汐車道控制 —43—HYPERLINK\l”_Toc375901289”4。1。8優(yōu)先控制 —43—4.3參數(shù)配置模塊 -45—HYPERLINK\l”_Toc375901292”五、道路交通信息采集系統(tǒng) —54—_Toc375901294”5。2信息采集分系統(tǒng)設(shè)計(jì) —55—HYPERLINK\l”_Toc375901295”5。3交通數(shù)據(jù)綜合處理 -57—6.1故障檢測(cè) —60-_Toc375901299”6。3信號(hào)機(jī)機(jī)箱防護(hù) -62—6。4手持式交通信號(hào)控制器 —62—，即每天早晨進(jìn)城方向交通流量大，反向流量??；而晚上則是出城方向的流量大，更是加重了擁堵現(xiàn)象.針對(duì)該情況，對(duì)有條件的道路，試點(diǎn)開(kāi)辟某一車道不同時(shí)段內(nèi)的行駛方向的變化。交警可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)交通情況,通過(guò)手持遙控器，控制可變分向行駛車道標(biāo)志隨時(shí)調(diào)整車道行駛方向;若路口有明顯通行特征，在沒(méi)有突發(fā)事件的情況下,交警還可以提前進(jìn)行程序輸入固定標(biāo)志轉(zhuǎn)換的時(shí)間,由它自動(dòng)變換；此外，控制中心還可以通過(guò)儀器監(jiān)控路口路況，適時(shí)使用遠(yuǎn)程控制手段對(duì)標(biāo)志牌進(jìn)行控制;若實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的路口信號(hào)機(jī)，還能通過(guò)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行辨別并自動(dòng)調(diào)控.4。1.8優(yōu)先控制A．公交優(yōu)先在一般的公交路線和BRT公交路線實(shí)施兩種控制方式。一般公交車優(yōu)先控制的實(shí)現(xiàn)方式是通過(guò)綠燈時(shí)間的延長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)檢測(cè)到公交車信息時(shí)，信號(hào)機(jī)會(huì)延長(zhǎng)公交車通行方向的相位時(shí)間,保證公交車能夠通過(guò)。對(duì)于BRT公交車來(lái)說(shuō)，信號(hào)機(jī)檢測(cè)到公交車信息后，會(huì)提前截止另一相位的綠燈時(shí)間，把通行權(quán)力讓給公交車通行的相位綠燈時(shí)間，保證公交車提前通過(guò)交叉口。它主要體現(xiàn)在：當(dāng)BRT車輛行駛到十字路口附近時(shí)，交通信號(hào)系統(tǒng)識(shí)別到車輛并判斷車輛的運(yùn)行方向，為公共汽車提供優(yōu)先通行信號(hào)。快速公交信號(hào)優(yōu)先控制智能化管理系統(tǒng)主要包含有源電子標(biāo)簽和基站式定向讀寫器。它的基本工作原理和特點(diǎn)是RFID基站式定向讀寫器檢測(cè)到BRT車輛接近交叉路口時(shí)，即向路口信號(hào)機(jī)發(fā)送請(qǐng)求信號(hào),同時(shí)RFID基站式定向讀寫器對(duì)檢測(cè)到的BRT車輛進(jìn)行身份識(shí)別，并將該信息通過(guò)專用通訊光纖實(shí)時(shí)傳至交通信號(hào)控制系統(tǒng)，交通控制系統(tǒng)中心即下達(dá)指令給路口信號(hào)機(jī)進(jìn)行配時(shí)調(diào)整.BRT車輛的交通控制系統(tǒng)配時(shí)采取兩種方案:(1）當(dāng)BRT車輛接近路口遇綠燈時(shí)，則適當(dāng)延長(zhǎng)當(dāng)前的綠燈相位時(shí)間，保證BRT車輛順利通過(guò)路口；(2)當(dāng)BRT車輛接近路口遇紅燈時(shí)，則縮短紅燈信號(hào)周期，提前轉(zhuǎn)入BRT車輛行駛的綠燈相位，從而減小BRT車輛在交叉路口的延誤時(shí)間。系統(tǒng)在選擇BRT路線協(xié)調(diào)的同時(shí),需同時(shí)實(shí)現(xiàn)在BRT行駛路線上形成協(xié)調(diào)控制.系統(tǒng)具有BRT公交優(yōu)先的啟用/停用方案；具有通過(guò)時(shí)間表或人工調(diào)用來(lái)啟用/停用BRT公交優(yōu)先控制方案；具有BRT公交優(yōu)先的增加/取消公交優(yōu)先方案的設(shè)置。B．緊急優(yōu)先系統(tǒng)具有緊急車輛控制功能，系統(tǒng)緊急車輛控制的基本思想是:保證緊急車輛順利通過(guò)交叉口,同時(shí)減少對(duì)社會(huì)車輛的影響.系統(tǒng)能夠接收到警務(wù)、消防、救護(hù)、搶險(xiǎn)等特種車輛的請(qǐng)求，并能夠?qū)⑸鲜龈鞣N車輛的請(qǐng)求按緊急度進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分級(jí)，同時(shí)系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整相應(yīng)路口燈色變化.對(duì)于緊急車輛來(lái)說(shuō)，緊急車輛行駛的道路上應(yīng)該是一路綠燈，這樣也就是對(duì)緊急車輛實(shí)現(xiàn)了“綠波帶控制”，但對(duì)于其它方向社會(huì)車輛，就是紅燈。緊急車輛通過(guò)后,系統(tǒng)能夠恢復(fù)到原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)，盡快疏散因?yàn)榫o急車輛通行而滯留的車輛。4。2路網(wǎng)組態(tài)模塊路網(wǎng)組態(tài)模塊，以十字路口為單位,通過(guò)屬性設(shè)置,設(shè)置干線、約束環(huán)等信息,手動(dòng)構(gòu)建現(xiàn)實(shí)中控制區(qū)域的路網(wǎng)模型。構(gòu)建的路網(wǎng)模型可實(shí)現(xiàn)對(duì)道路的形狀方位特征、道路中間的連通關(guān)系，車道間連通關(guān)系、鄰接關(guān)系、轉(zhuǎn)向限制、屬性信息和道路交叉口的交通規(guī)則等內(nèi)容的描述及組織和管理數(shù)量巨大的屬性、連通性等信息.由路口的連結(jié)組成干線，再由道路干線的相互交織組成整個(gè)區(qū)域的路網(wǎng)模型。路網(wǎng)構(gòu)建如下圖：路網(wǎng)構(gòu)建4。3參數(shù)配置模塊參數(shù)自動(dòng)提取及手動(dòng)配置模塊主要用于在配置方案前對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置。系統(tǒng)可以從信息采集系統(tǒng)自動(dòng)獲取交通信息和事件信息，也可以通過(guò)手動(dòng)設(shè)置來(lái)配置修改各項(xiàng)控制參數(shù)。主要包括以下兩個(gè)設(shè)置:（1)組態(tài)路網(wǎng)參數(shù)設(shè)置：包括對(duì)干線設(shè)置和約束環(huán)設(shè)置.（2）控制參數(shù)設(shè)置：包括最大最小周期、綠波帶最小寬度比、期望速度設(shè)置、流率比設(shè)置、權(quán)重參數(shù)設(shè)置、啟動(dòng)損失時(shí)間、黃燈時(shí)間、紅燈時(shí)間等。然后將設(shè)置的參數(shù)輸入到算法模塊中進(jìn)行運(yùn)算，得出控制數(shù)據(jù).綠波帶仿真模塊綠波帶仿真模塊主要用于控制效果的演示。在干線協(xié)調(diào)控制中，綠波帶是判斷一個(gè)交通信號(hào)控制方案效果的重要參考數(shù)據(jù)之一.該模塊通過(guò)演示路網(wǎng)中干線的綠波帶來(lái)評(píng)價(jià)控制方案的優(yōu)化效果.綠波帶仿真效果如下圖3：綠波帶仿真效果圖時(shí)段和調(diào)度設(shè)置模塊時(shí)段設(shè)置主要設(shè)置方案開(kāi)始執(zhí)行的整點(diǎn)數(shù)、整分?jǐn)?shù)、配時(shí)方案和控制方式等。開(kāi)始的整點(diǎn)數(shù)和整分?jǐn)?shù)共同使用,代表此方案開(kāi)始執(zhí)行的時(shí)間，直到下個(gè)時(shí)段開(kāi)始結(jié)束.調(diào)度設(shè)置主要對(duì)四個(gè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括：調(diào)度月、調(diào)度日(按周)、調(diào)度日（按月）和時(shí)段表號(hào),主要用來(lái)控制某天執(zhí)行某個(gè)方案表.調(diào)度月與調(diào)度日(按月)配合使用，代表某月的某天執(zhí)行某個(gè)時(shí)段表;調(diào)度日（按周）代表一周中的某一天執(zhí)行某個(gè)階段表，其在一年中是按周循環(huán)執(zhí)行。生成解決方案模塊在系統(tǒng)確定控制方案，生成控制數(shù)據(jù)后，需要將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫盘?hào)控制機(jī)中對(duì)信號(hào)進(jìn)行控制.該模塊將軟件生成的控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件轉(zhuǎn)化成信號(hào)機(jī)可識(shí)別的文件格式.通過(guò)菜單欄中生成-〉生成解決方案,就可以得到我們需要的方案控制文件。該軟件新建的文件為cdp格式，經(jīng)過(guò)文件生成模塊，將其轉(zhuǎn)化為dp格式.如果方案文件生成失敗，可能配置的數(shù)據(jù)還未通過(guò)編譯.只有通過(guò)編譯，才能生成控制數(shù)據(jù),生成控制方案.控制結(jié)果仿真模塊控制結(jié)果仿真模塊主通過(guò)VISSIM對(duì)主干路進(jìn)行微觀交通仿真,以3D形式建模實(shí)現(xiàn)干路現(xiàn)狀存在的問(wèn)題的分析，并對(duì)實(shí)驗(yàn)的交通管控方案進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)。用戶可根據(jù)不同需求修改基礎(chǔ)模型數(shù)據(jù)，進(jìn)行不同的智能仿真。系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)接口調(diào)用后臺(tái)仿真軟件,對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算處理,生成計(jì)算后的路網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，以模板圖表的方式直觀分析交通系統(tǒng)的變化。該模塊能夠?qū)崿F(xiàn)以較小的風(fēng)險(xiǎn)和較低的成本對(duì)各種道路渠道化方案、交叉口信號(hào)控制方案、交通管理措施、公交線路的設(shè)置與優(yōu)化,乃至為整個(gè)城市交通規(guī)劃決策提供有效的分析手段.Vissim仿真模塊如下圖：控制結(jié)果仿真模塊交通系統(tǒng)仿真是指用系統(tǒng)仿真技術(shù)來(lái)研究交通行為，它是一門對(duì)交通運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間和空間變化進(jìn)行跟蹤描述的技術(shù)。從交通系統(tǒng)仿真所采用的技術(shù)手段極其所具有的本質(zhì)特征來(lái)看，交通系統(tǒng)仿真也是一門數(shù)字計(jì)算機(jī)上進(jìn)行交通實(shí)驗(yàn)的技術(shù)。它含有隨機(jī)特性，可以微觀的，也可以宏觀的，并且涉及到描述交通運(yùn)輸系統(tǒng)在一定期間實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)對(duì)交通系統(tǒng)的仿真研究，可以得到交通流狀態(tài)變量隨時(shí)間與空間的變化、分布規(guī)律及其交通控制變量間的關(guān)系。交通仿真技術(shù)可以有效的再現(xiàn)交通系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜過(guò)程，可按方案要求再現(xiàn)各種交通狀況,大大降低了交通分析的工作量.現(xiàn)已成為分析各種交通流、檢驗(yàn)各種交通控制方案的有利工具.VISSIM是德國(guó)PTV公司開(kāi)發(fā)的微觀交通流仿真系統(tǒng).該系統(tǒng)是一個(gè)離散的、隨機(jī)的、以1/10秒為時(shí)間步長(zhǎng)的微觀仿真軟件.車輛的縱向運(yùn)動(dòng)采用了Wiedemann教授的“心理-生理跟馳模型”，橫向運(yùn)動(dòng)(車道變換)采用了基于規(guī)則（Rule-based）的算法。VISSIM軟件能夠仿真出車道類型、交通種類、交通信號(hào)控制、停讓控制等交通運(yùn)行情況,具有分析、評(píng)價(jià)、優(yōu)化道路網(wǎng)絡(luò)、不同設(shè)計(jì)方案比較等功能，是分析許多交通問(wèn)題的有效工具.該軟件向用戶提供了操作方便的網(wǎng)絡(luò)元素編輯和參數(shù)輸入功能,網(wǎng)絡(luò)元素如路段和車道、公共汽車站停車及讓路標(biāo)志、交通信號(hào)燈的位置和編號(hào)、車輛檢測(cè)器的位置和編號(hào)、路徑選擇、不同路徑交通量分配比例均可通過(guò)系統(tǒng)所提供的各種功能進(jìn)行設(shè)計(jì),另外VISSIM還可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)交通分配的仿真優(yōu)化。在VISSIM仿真系統(tǒng)中,除了模擬人和車這兩類交通工具實(shí)體外，還能夠形象逼真的表現(xiàn)樹(shù)木、綠化帶、路燈、建筑物等路邊及路側(cè)實(shí)物，以此構(gòu)建一個(gè)完整的3D交通環(huán)境。使仿真實(shí)驗(yàn)更具觀賞性.本方案在VISSIM中導(dǎo)入國(guó)內(nèi)某市的地圖，繪制出了符合國(guó)內(nèi)某市實(shí)際比例的交通路網(wǎng)。國(guó)內(nèi)某市交通仿真地圖通過(guò)實(shí)地調(diào)查，獲得國(guó)內(nèi)某市各路口的車道數(shù)、單雙向情況、路徑選擇情況、早晚高峰時(shí)間段、不同時(shí)間段的車流量，以及當(dāng)前所使用的相位序列和配時(shí)方案（用于和優(yōu)化后的控制方法作比較)等信息.在運(yùn)用VISSIM軟件進(jìn)行路網(wǎng)構(gòu)建過(guò)程中，根據(jù)國(guó)內(nèi)某市實(shí)際道路情況配置車道數(shù)和方向等，充分考慮了現(xiàn)實(shí)交通狀況,如拐彎處減速、駕駛員的駕駛特性、車輛的加減速度等，力求仿真的真實(shí)性，使仿真結(jié)果有意義.在VISSIM軟件中，我們可以導(dǎo)入自己的配時(shí)控制方案,包括對(duì)某一交叉口的單點(diǎn)控制，某一指定路段的干線控制，某一區(qū)域的區(qū)域控制。從時(shí)間和空間兩方面進(jìn)行仿真,找出擁擠堵塞的原因，對(duì)正確地設(shè)計(jì)控制方案并合理的組織交通，以提高交叉口的通行能力，進(jìn)而提高整個(gè)城市路網(wǎng)的通行能力具有重要的意義。國(guó)內(nèi)某市仿真效果圖通過(guò)仿真結(jié)果評(píng)價(jià)可以獲得行程時(shí)間，延誤時(shí)間，平均車輛數(shù)等信息,與先前的控制方案作比較，讓客戶通過(guò)數(shù)據(jù)清晰的看到優(yōu)化后控制方案的優(yōu)勢(shì)。VISSIM具有的強(qiáng)大的3D演示功能，可以在任意視角、場(chǎng)景和時(shí)間段模擬交通運(yùn)行狀況，并可制作生成動(dòng)畫演示文件。國(guó)內(nèi)某市3D交通仿真環(huán)境實(shí)例基于最大綠波帶模型的算法模塊算法模塊是該系統(tǒng)的核心模塊.基于最大綠波帶模型的區(qū)域協(xié)調(diào)控制算法是成都自主研發(fā)的算法，以交叉口各方向的車流量轉(zhuǎn)換為流率比作為輸入，以綠波帶帶寬為優(yōu)化目標(biāo)，以綠波帶位置和路段間的旅行時(shí)間為變量，通過(guò)使目標(biāo)函數(shù)最大來(lái)獲得變量值，從而減少了延誤時(shí)間和旅行時(shí)間。交叉口流量峰值報(bào)警模塊視頻流量檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)道路各交叉口交通流量，當(dāng)檢測(cè)到干線上某個(gè)交叉口突現(xiàn)峰值流量，出現(xiàn)交叉口車輛排隊(duì)過(guò)長(zhǎng)情況，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行交叉口流量峰值報(bào)警。系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前干線上各個(gè)交叉口的車流量以及交叉口車輛排隊(duì)長(zhǎng)度，計(jì)算判定當(dāng)前狀態(tài)下綠波帶有效帶寬是否小于設(shè)定閾值，若有效帶寬小于設(shè)定閾值，觸發(fā)系統(tǒng)擁堵交通流消散事件。交叉口流量峰值報(bào)警模塊擁堵交通流消散模塊當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)計(jì)算發(fā)現(xiàn)當(dāng)前綠波帶有效帶寬小于設(shè)定閾值時(shí)，觸發(fā)擁堵交通流消散事件，在原控制方案基礎(chǔ)上對(duì)控制方案進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算并下發(fā)，打破原先既定的控制過(guò)程，優(yōu)先放行出現(xiàn)峰值流量交叉口的擁擠方向車流，以避免飽和情況下排隊(duì)車輛溢出導(dǎo)致上游交叉口死鎖。當(dāng)視頻流量檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)交通流恢復(fù)平穩(wěn)、交叉口車輛排隊(duì)長(zhǎng)度恢復(fù)正常后，系統(tǒng)重新下發(fā)原先控制方案，恢復(fù)正常綠波帶控制狀態(tài)。擁堵交通流消散模塊

五、道路交通信息采集系統(tǒng)5。1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)城市道路交通信息采集系統(tǒng)按功能結(jié)構(gòu)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(tái)、地面道路視頻監(jiān)控控制交換平臺(tái)、通信系統(tǒng)。道路交通信息采集系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)圖交通數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)采集實(shí)時(shí)交通參數(shù)和視頻圖像信息,并按一定的格式進(jìn)行預(yù)處理.道路交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺(tái)與道路視頻監(jiān)控交換平臺(tái)主要負(fù)責(zé)將接收到的預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行處理、分析、融合.完成交通信息的處理、存儲(chǔ)和發(fā)布功能，并將中心區(qū)地面道路交通信息采集系統(tǒng)接入城市交通信息服務(wù)中心和指揮控制中心,并通過(guò)信息服務(wù)中心能與其他應(yīng)用子系統(tǒng)進(jìn)行交通信息共享?；诠饫w、電纜和無(wú)電纜的通信系統(tǒng)為完成交通信息采集設(shè)備、交通信息發(fā)布設(shè)備與地面道路交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺(tái)(以及攝像機(jī)與道路交通視頻監(jiān)視系統(tǒng)的視頻圖像信息交換控制平臺(tái))之間的互聯(lián)建立通信信道.為了滿足道路交通信息采集系統(tǒng)的近期和遠(yuǎn)期功能需求，需要新建一個(gè)中央控制和處理中心-道路交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺(tái)，完成本系統(tǒng)的各種交通信息的匯集、存儲(chǔ)、處理、管理和發(fā)布控制，并為交通管理人員提供與系統(tǒng)的接口界面，對(duì)外提供交通信息共享。為此,在系統(tǒng)構(gòu)架中，道路交通信息采集系統(tǒng)以道路交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺(tái)為核心,完成所要求的各項(xiàng)功能.5.2信息采集分系統(tǒng)設(shè)計(jì)交通流信息采集主要包括交通參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)、基于GPS系統(tǒng)的FCD交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、交通仿真系統(tǒng)等.通過(guò)布設(shè)在道路上的車輛檢測(cè)器，實(shí)時(shí)采集道路車流量信息、道路擁堵信息、車隊(duì)長(zhǎng)度、車道占有率信息、單車道平均車速信息等.按照約定的采樣周期提交流量、占有率、車速、車頭時(shí)距等交通數(shù)據(jù).前端數(shù)據(jù)應(yīng)按照已有系統(tǒng)規(guī)則存入管控中心交通流量數(shù)據(jù)庫(kù)中，作為路網(wǎng)內(nèi)交通信號(hào)控制系統(tǒng)配時(shí)方案參考依據(jù).圖3-2交通流信息采集系統(tǒng)交通信息采集常用的技術(shù)有環(huán)形線圈、視頻、磁敏、微波、超聲波等幾種探測(cè)技術(shù)。根據(jù)系統(tǒng)總體要求，需要采集的交通數(shù)據(jù)信息主要有原始流量、折算流量、5分鐘流量、占有率、飽和度、擁堵程度、行程時(shí)間和行駛度速等,通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)連接到匯集層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進(jìn)而連接到核心層應(yīng)用子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)交通信息的采集。下面簡(jiǎn)述系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的常用幾種信息采集終端.1。視頻流量監(jiān)測(cè)器智能視頻交通信息采集系統(tǒng)是一種基于視頻圖像分析和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)路面車輛運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)分析的系統(tǒng)，能提供所有交通數(shù)據(jù)的檢測(cè)功能,擁有新一代的檢測(cè)方式和世界領(lǐng)先的技術(shù)，廣泛適用于各種高速公路、隧道、國(guó)道、干道、城市道路、交通路口、收費(fèi)站等等.設(shè)備特點(diǎn)：1）系統(tǒng)是通過(guò)分析攝像機(jī)的輸出的視頻圖像獲得各種交通數(shù)據(jù)，與傳統(tǒng)方式相比，具有圖像監(jiān)控和交通數(shù)據(jù)采集雙重功能,不需要挖路埋設(shè)線圈，安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)方便,壽命長(zhǎng)，設(shè)備可在不同地點(diǎn)間移動(dòng)；而以前的通過(guò)感應(yīng)線圈的來(lái)檢測(cè)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，則需要挖路埋設(shè)線圈，破壞路面，影響交通；并且線圈一旦損壞，或稍微改變一下位置，都需要重新埋設(shè)，給使用和維護(hù)造成極大困難；2）采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具有高度的實(shí)時(shí)性和可靠性；采用工業(yè)級(jí)元件，全靜態(tài)無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì),能夠適應(yīng)野外惡劣的氣候條件和電氣條件。而一些通過(guò)普通計(jì)算機(jī)進(jìn)行視頻檢測(cè)的產(chǎn)品，則完全達(dá)不到系統(tǒng)的可靠性,并且由于普通計(jì)算機(jī)本身的硬件限制和操作系統(tǒng)的原因,即使在室內(nèi)也很難保證實(shí)時(shí)性和可靠性;3)系統(tǒng)擁有多種通訊方式。系統(tǒng)支持目前存在的幾乎所有通訊傳輸方式(RS232、調(diào)制解調(diào)器、局域網(wǎng)等），并可依據(jù)客戶需求進(jìn)行擴(kuò)充;4)系統(tǒng)檢測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式可依用戶需求設(shè)置系統(tǒng)檢測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)格式可變化,從而可以兼容用戶以前的檢測(cè)設(shè)備或其他的檢測(cè)系統(tǒng)，保護(hù)用戶投資；5）系統(tǒng)擁有大容量緩存機(jī)制，自身至少可以存儲(chǔ)三個(gè)月以上的檢測(cè)數(shù)據(jù),方便用戶的應(yīng)用；6）系統(tǒng)支持TCP/IP 協(xié)議,具備以太網(wǎng)接口,系統(tǒng)可以直接接入用戶局域網(wǎng)，方便用戶操作，從而用戶可不必時(shí)刻為它配備專用的計(jì)算機(jī)設(shè)備接收數(shù)據(jù);7）系統(tǒng)匯總數(shù)據(jù)間隔時(shí)段可以任意設(shè)置,0—24小時(shí)均可設(shè)；8）系統(tǒng)除可以提供流量、車速、車型等交通參數(shù)外，其特有算法還能主動(dòng)智能適應(yīng)各種氣候的變化，適應(yīng)諸如黑夜、下雨、反光下雪、大霧、揚(yáng)塵、閃電等惡劣環(huán)境條件;9）視頻車輛檢測(cè)器的產(chǎn)品化，使其工程造價(jià)大為降低，其價(jià)格已低于某些線圈檢測(cè)器。但其性能及技術(shù)指標(biāo)完全覆蓋線圈檢測(cè)器,并具有提供視頻圖像，無(wú)需破路，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，可替代線圈檢測(cè)器，在交通檢測(cè)中發(fā)揮重要作用.2.磁敏無(wú)線車輛檢測(cè)器目前交通信息采集的方法和技術(shù)很多，其中,磁敏探測(cè)技術(shù)具有低功耗、低成本、安裝維護(hù)方便、采集信息量多等特點(diǎn)，預(yù)計(jì)將來(lái)會(huì)成為交通動(dòng)態(tài)信息采集技術(shù)主流。5.3交通數(shù)據(jù)綜合處理交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺(tái)是智能交通技術(shù)在工程領(lǐng)域的前沿性應(yīng)用，信息平臺(tái)的構(gòu)建理念與實(shí)踐緊密切合智能交通技術(shù)信息化、人性化的根本特質(zhì)，將人、物、車、路以及相應(yīng)的管理與設(shè)施等有效的協(xié)調(diào)整合，為智能交通各項(xiàng)技術(shù)的全面應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)與利于依托的載體，為從系統(tǒng)層面和多個(gè)角度進(jìn)行城市交通的運(yùn)營(yíng)、規(guī)劃一管理、建設(shè)等提供了可能與便利。通過(guò)對(duì)采集的實(shí)時(shí)交通參數(shù)進(jìn)行處理，生成路網(wǎng)中各路段的實(shí)時(shí)交通狀態(tài)并保存在實(shí)時(shí)交通狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中,一般分成暢通、緩慢和擁堵三個(gè)等級(jí)，也可根據(jù)實(shí)時(shí)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(shè)備生成或人工輸入到交通事件數(shù)據(jù)庫(kù)中。交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺(tái)的本質(zhì)核心是：依托先進(jìn)、完整的通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)施設(shè)備，綜合應(yīng)用交通、信息、計(jì)算機(jī)、通信等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)對(duì)ITS多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的高效組織、管理與整合,實(shí)現(xiàn)與交通綜合信息相關(guān)的各部門間的信息共享,并進(jìn)一步為交通綜合指揮調(diào)度、面向社會(huì)公眾的全方位、多方式的交通綜合信息服務(wù)以及相關(guān)數(shù)據(jù)信息對(duì)學(xué)術(shù)科研機(jī)構(gòu)的有益共享等提供有力支撐。ITS數(shù)據(jù)處理是全新的研究領(lǐng)域,國(guó)外對(duì)ITS數(shù)據(jù)以交通管理中心(TMC）以及交通信息相關(guān)專門系統(tǒng)（如英國(guó)的UTMC，美國(guó)的ADUS,日本的VICS）等形式進(jìn)行組織應(yīng)用,并圍繞ITS數(shù)據(jù)的應(yīng)用實(shí)際展開(kāi)相關(guān)研究工作，包括數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)策略、多源數(shù)據(jù)的交互轉(zhuǎn)換以及切合ITS數(shù)據(jù)特征的數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)融合等前沿性研究。國(guó)內(nèi)大城市已開(kāi)展相關(guān)研究應(yīng)用工作。然而世界范圍內(nèi)能夠涵蓋數(shù)據(jù)分類、集成、壓縮、存儲(chǔ)、再獲得等系統(tǒng)化的技術(shù)方案尚有待研發(fā)。根據(jù)信息平臺(tái)的功能本質(zhì),數(shù)據(jù)處理過(guò)程主要作用于從各類信息節(jié)點(diǎn)獲取的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，依據(jù)數(shù)據(jù)特征情況以及目的需求進(jìn)行相關(guān)的處理后為信息平臺(tái)的上層應(yīng)用和信息發(fā)布提供數(shù)據(jù)支持。信息平臺(tái)規(guī)劃中需要處理的數(shù)據(jù)對(duì)象包括：靜態(tài)交通數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)交通數(shù)據(jù)、歷史交通數(shù)據(jù).靜態(tài)交通數(shù)據(jù)包括：屬性基礎(chǔ)數(shù)據(jù):描述道路網(wǎng)屬性、路口路段屬性、交通設(shè)施屬性等的數(shù)據(jù)。如各級(jí)道路寬度、機(jī)動(dòng)車道數(shù)、泊車存車位置等；管理指揮數(shù)據(jù)：交通管理與監(jiān)督執(zhí)法中的靜態(tài)信息.如違章數(shù)據(jù)、警力配置數(shù)據(jù)(公安及武警駐地，公安業(yè)務(wù)管界等)、調(diào)度指揮數(shù)據(jù)等；指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):交通運(yùn)營(yíng)、維護(hù)與建設(shè)過(guò)程中的有關(guān)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),通用的統(tǒng)計(jì)周期為年.如交通用地面積、汽車保有量、公路客貨運(yùn)量、公路建設(shè)固定資產(chǎn)投資、居民出行次數(shù)等。動(dòng)態(tài)交通數(shù)據(jù)包括：實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通數(shù)據(jù)：交通流數(shù)據(jù)（流量、速度、占有率)等；實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通數(shù)據(jù)：電子收費(fèi)數(shù)據(jù)和停車管理數(shù)據(jù)等。歷史交通數(shù)據(jù)包括：歷史數(shù)據(jù)(涉及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、調(diào)查數(shù)據(jù)等）在交通管理、控制、規(guī)劃、科研等方面發(fā)揮著重要作用，用戶層面多、需求廣.其意義主要在通過(guò)一定時(shí)期（由需求定義時(shí)期長(zhǎng)短）相關(guān)數(shù)據(jù)的積累與統(tǒng)計(jì),經(jīng)融合處理提取優(yōu)化信息，分析數(shù)據(jù)序列中所含的變化趨勢(shì)與特定規(guī)律，綜合運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘手段、報(bào)表生成工具等,應(yīng)用于交通預(yù)測(cè)、交通規(guī)劃、交通控制等領(lǐng)域。六、交通信號(hào)控制器單點(diǎn)式聯(lián)網(wǎng)信號(hào)機(jī)性能穩(wěn)定可靠，安裝、使用和維護(hù)十分簡(jiǎn)便，能夠適應(yīng)絕大部分城市鄉(xiāng)村路口的交通信號(hào)控制要求.單點(diǎn)式聯(lián)網(wǎng)信號(hào)機(jī)主要通過(guò)上傳數(shù)據(jù)、參數(shù)配置以及區(qū)域協(xié)調(diào)方案下載來(lái)控制和管理城市道路交通信號(hào)。集中協(xié)調(diào)式信號(hào)機(jī)硬件采用模塊化設(shè)計(jì)理念,可積木式擴(kuò)展，多CPU協(xié)調(diào)控制，能在各種惡劣條件下工作；可通過(guò)路口信號(hào)機(jī)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，運(yùn)行模式切換控制,聯(lián)機(jī)時(shí)可執(zhí)行中心指令，脫機(jī)時(shí)運(yùn)行本地多時(shí)段控制，可基于時(shí)鐘和相位差建立綠波帶。內(nèi)置感應(yīng)控制、單點(diǎn)自適應(yīng)控制等算法,極大地提高了路口的通行能力。6.1故障檢測(cè)（1)線圈故障檢測(cè)能檢測(cè)線圈開(kāi)路、短路、自激,記錄相應(yīng)故障信息到日志，并發(fā)送到中心系統(tǒng)(需檢測(cè)器支持）。(2）紅燈故障檢測(cè)和紅綠同亮故障檢測(cè)信號(hào)機(jī)內(nèi)設(shè)有信號(hào)燈(紅燈和綠燈）狀態(tài)檢測(cè),能夠檢測(cè)信號(hào)燈是否損壞或異常常亮,記錄相應(yīng)故障信息到日志，并發(fā)送相應(yīng)信息到中心,以便及時(shí)維修；可設(shè)置一組信號(hào)燈的所有紅燈均熄滅進(jìn)入獨(dú)立黃閃控制或關(guān)燈控制，也可設(shè)置一組信號(hào)燈的紅燈和綠燈同亮?xí)r進(jìn)入獨(dú)立黃閃控制或關(guān)燈控制。（3）綠沖突檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)具有綠信號(hào)沖突檢測(cè)模塊，當(dāng)沖突發(fā)生時(shí)，立即切斷信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)輸出，轉(zhuǎn)為獨(dú)立黃閃控制,并記錄相應(yīng)故障信息到日志，并發(fā)送相應(yīng)信息到中心，以便及時(shí)維修?？筛鶕?jù)用戶需求現(xiàn)場(chǎng)任意設(shè)置沖突表。(4)通信故障檢測(cè)當(dāng)與中心通信中斷后信號(hào)機(jī)立即自動(dòng)平滑降到單點(diǎn)工作。（5）主控板故障檢測(cè)與接管（即熱備份）檢測(cè)板檢測(cè)主控板是否正常運(yùn)行，若運(yùn)行異常，則檢測(cè)板接管主控板，執(zhí)行主控板最后正常時(shí)的多時(shí)段控制.（6）信號(hào)燈故障檢測(cè)可以檢測(cè)所有信號(hào)燈(紅燈、黃燈、綠燈）是否損壞，一旦發(fā)現(xiàn)損害,立刻上報(bào)控制中心,方便及時(shí)維修。6.2防雷措施在信號(hào)機(jī)的電源輸入端以及燈控信號(hào)輸入端安裝避雷裝置及元器件。電涌保護(hù)器（SurgeprotectionDevice）英文簡(jiǎn)寫為SPD，作用是把竄入電力線、信號(hào)傳輸線的瞬時(shí)過(guò)電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，或?qū)?qiáng)大的雷電流泄流入地，保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。用于電涌保護(hù)器的基本元器件有:放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極管和扼流線圈等。放電間隙：當(dāng)瞬時(shí)過(guò)電壓襲來(lái)時(shí)，間隙被擊穿,把一部分過(guò)電壓的電荷引入大地，避免了被保護(hù)設(shè)備上的電壓升高。充氣放電管：電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)氣體的擊穿強(qiáng)度時(shí)，就引起間隙放電，從而限制極間電壓.也就是在無(wú)浪涌時(shí)，處于開(kāi)路狀態(tài)，浪涌到來(lái)時(shí),放電管內(nèi)的電極板關(guān)合導(dǎo)通，將有害的電流通過(guò)地線或回路泄放。浪涌消失時(shí),放電管又迅速恢復(fù)到高阻抗?fàn)顟B(tài)，線路繼續(xù)正常工作。壓敏電阻：兩端電壓大于壓敏電阻的阻值時(shí)，壓敏電阻導(dǎo)通,線路電流變大,保險(xiǎn)絲就燒掉，從而保護(hù)用電器不會(huì)因高壓而損壞。抑制二極管：當(dāng)電路電壓過(guò)大時(shí)，二極管提供電流通路，將殘余小電流泄放到大地.扼流線圈:對(duì)于共模信號(hào)呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用，而對(duì)于差模信號(hào)呈現(xiàn)出很小的漏電感幾乎不起作用。扼流線圈使用在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號(hào)(如雷電干擾）,而對(duì)線路正常傳輸?shù)牟钅Ｐ盘?hào)無(wú)影響。6。3信號(hào)機(jī)機(jī)箱防護(hù)（1）外觀：信號(hào)機(jī)機(jī)柜內(nèi)、外表面及控制面板應(yīng)光潔、平整、無(wú)凹痕、劃傷、裂縫、變形等缺陷。表面有牢固的防銹、防腐蝕鍍層和噴塑處理，金屬零件無(wú)銹蝕及其它機(jī)械損傷，各滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)部件活動(dòng)應(yīng)靈活，堅(jiān)固部件不松動(dòng)，機(jī)柜的外部表面沒(méi)有可能導(dǎo)致傷害的尖銳的突起或拐角。（2)機(jī)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):采用前后雙開(kāi)門結(jié)構(gòu),方便安裝和維護(hù),另外手控部分獨(dú)立開(kāi)小門，即不需打開(kāi)機(jī)箱大門即可操作.。信號(hào)機(jī)機(jī)柜內(nèi)部有足夠大的空間，利于信號(hào)機(jī)的散熱和安裝、使用、維修.信號(hào)機(jī)機(jī)柜設(shè)計(jì)能防雨和降低灰塵及有害物質(zhì)的侵入，機(jī)柜和安裝機(jī)箱的設(shè)計(jì)能防止頂面積水。機(jī)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使信號(hào)機(jī)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。信號(hào)機(jī)機(jī)柜內(nèi)部設(shè)計(jì)是采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸機(jī)架安裝。（3）材料:信號(hào)機(jī)柜采用防銹、防腐蝕材料或做過(guò)防銹、防腐蝕處理的材料.信號(hào)機(jī)內(nèi)部的印刷電路板材料及部件應(yīng)進(jìn)行防潮、防腐、防鹽霧的處理。（4）機(jī)柜門：機(jī)柜門的最大開(kāi)啟角度大于120度角。門具有良好的防盜性，設(shè)有牢固的門鎖防止被非法使用者打開(kāi),機(jī)柜門接縫處有耐久并且有彈性的密封墊，密封墊應(yīng)連續(xù)設(shè)置，不得有間斷缺口。機(jī)柜門鎖上后，無(wú)松動(dòng)、變形現(xiàn)象。（5）資料盒：信號(hào)機(jī)機(jī)柜內(nèi)側(cè)設(shè)有存放用戶手冊(cè)、說(shuō)明書、接線圖、維修記錄等資料的存儲(chǔ)盒。(6）內(nèi)部照明裝置：機(jī)柜內(nèi)設(shè)有照明裝置.（7)信號(hào)機(jī)在靜電放電、電快速瞬變脈沖群、浪涌、