智能交通信息采集平臺總體設計

摘 要：針對現代社會交通供需矛盾，圍繞信息采集平臺的框架與系統設計開展了一系列工作。首先分析不同傳感器的特點，建立信息采集的總體框架，并設計了各關鍵模塊，詳細的描述各模塊以及交通信息數據庫的功能，為智能交通信息采集平臺的搭建提供理論先導。

關鍵詞：智能交通；信息采集；信息處理；數據庫

引言

智能交通系統是本世紀交通運輸發展的方向，其關鍵技術之一就是交通信息采集，它使得交通管理者能夠全面地了解交通運行狀況，能自如地處理各種道路交通異常情況[1]。而發展智能交通，首當其沖的就是信息整合，因為智能交通系統所有功能模塊都是以信息的應用為中心的。因此，借鑒美國、歐盟等發達國家和地區的智能交通發展經驗，構建交通信息采集平臺（TIAS），整合海量多源異構信息，同時對交通信息實時跟蹤和深層次分析才是治理復雜交通問題的治本之策。

1 TIAS總體設計

交通信息采集平臺是由行人、車輛、路況信息、環境因素等組成的復雜大系統，其功能主要是為了全面、準確、自動、智能的從路網內獲得不同時間、不同地點的動態交通流信息，它是交通管理和交通輔助決策的基礎[2]。文章針對該問題以管理作為切入點，從管理者角度分析實際需求，深入研究平臺功能模塊，從而設計出TIAS，從而構建出智能交通信息采集系統框架，為系統的完善提供可靠的理論支撐。

1.1 平臺需求。TIAS對信息的處理中，首先按照編碼規則和既定格式將信息傳輸給交通采集信息平臺。交通管理系統需要針對工程施工、交通管制、擁堵、車輛安全預警等問題進行處理，并及時發布路徑誘導信息，處理事故等。因此需要及時了解路面狀況、交通設施、道路信息以及交通氣象、控制信息等內容，除此之外交通流的實時信息以及緊急事件信息也需要及時得到反饋。現代化的城市交通運輸系統需要高效利用多源異構數據，這是智能交通的關鍵。所以TIAS除了能夠實時采集信息外，還需要具備信息的分析處理能力，對所收集的信息進行加工轉換，融合多源異構數據進行綜合分析，保證數據的可靠性，以供交通決策使用。傳統的交通信息發布途徑主要有指揮監控中心、電子站牌以及廣播等，隨著科技化信息化技術的發展，現代交通信息發布方式更加便捷、多元化，通過網絡、PDA以及短消息的方式發布交通信息能夠更好的擴大信息傳播范圍，更加及時的將交通信息反饋給服務對象。

1.2 體系框架分析。動態TIAS包括以下功能[3，4]：（1）信息采集；（2）信息預處理，包括異常信息過濾、丟失數據恢復、錯誤數據限定等；（3）信息融合，采用何種融合模型可以將處理過的信息直接為決策者服務；（4）信息發布，此外數據的存儲和備份也是平臺設計中需要重點考慮的，包括海量交通靜、動態信息、道路事故信息及天氣環境信息等等。

2 TIAS關鍵模塊

2.1 TIAS信息采集系統

依照所采集的數據狀態可以將TIAS采集的數據分為兩類，即靜態信息、動態信息。前者主要包含路面狀況、基礎設施信息、設備分布以及歷史交通流數據等靜態信息。而后者則主要由三部分構成：（1）實時交通流。即隨時發生變化的交通速度、車流量以及路口圖像、占有量等；（2）信息的發布。主要包含異常事件、交通環境、交通管制等方面信息；（3）輔助決策信息。該類信息包括流量分析、出行計劃以及交通誘導燈。不同的檢測器檢測到數據后，需要經過校驗，從而檢驗數據數值類型是否符合預期數值范圍。若檢驗過程中發現數據異常，那么需要通過信息采集模塊對異常、壞值進行處理、糾錯。完成上述步驟后打包數據，并將數據存入數據庫或傳輸至信息處理單元。

2.2 信息處理系統

信息處理模塊設立在交通管理中心應用服務器上，可以從以下四方面進行分析。（1）動態信息處理。所謂動態信息處理是指將系統采集來的信息進行預處理，將全部信息提取出來，并依照管理者預先設定的要求篩選出交通流信息；（2）信息交互。主要指同數據庫之間的信息交互，數據被整合處理好后，會被存入數據庫中，而信息的發布則需要依照發布要求從數據庫中進行檢索，另外還需要參考靜態數據庫中數據，對比當前實時數據以判斷交通狀況正常與否；（3）實時信息的趨向走勢分析以及相關報表圖表，管理和記錄用戶查詢信息；（4）信息的融合，通過信息結果和現有經驗相結合，為交通決策提供基礎依據或直接生成決策信息。

2.3 信息的發布系統

依照指向主體不同，交通信息發布模塊可以分成兩大板塊，即對內信息發布板塊和對外信息發布板塊，前者指向主體為交通管理人員，通過交通管理局域網，為各個管理指揮層提供交通信息，并完成指令的傳輸，提供決策、控制、緊急事件處理以及勤務組織等服務。而后者指向主體則為交通參與者，通過多元化的傳遞途徑，為交通參與者提供服務，例如路徑誘導導航、行前指導以及道路信息等。

2.4 數據庫系統

智能交通信息采集系統發揮作用的基礎是數據共享，而數據庫是數據共享的前提。通過數據的采集，數據庫中集合了多數據源信息，數據庫系統通過對數據庫中的數據進行檢查、篩選、存儲，留下優質信息，并能夠自行管理維護，從而為平臺應用模塊提供存取數據的服務。智能交通信息采集系統想要實現全面智能化交通管理，需要以全局共享數據庫為基礎，從而實現數據庫間以及系統和數據庫間的信息交換。依照信息的種類不同，系統需要建立兩種數據庫，即靜態數據庫和動態數據庫。而交通信息具有實時性，因此在動態信息的存取、控制上要求系統短時間內完成，這就需要數據庫能夠共享大量數據，并保證數據的準確可靠。除此之外數據庫操作平臺也應當具備強大的操作能力，能夠完成龐大的數據更新、存取操作。

3 結束語

通過上述分析可以簡要了解交通信息采集平臺，文章通過對該平臺框架體系的分析，從需求著手，以信息控制為出發點，分別針對平臺的四個模塊進行了論述，即信息的采集、預處理、融合以及發布，這四大模塊實現了交通信息采集平臺的智能化，為進一步各模塊的設計開發提供了清晰的脈絡。

參考文獻

[1]劉智勇.智能交通控制理論及其應用[M].北京：科學出版社，2003.

[2]秦玲，郭艷梅，吳鵬.斷面交通檢測數據檢驗及預處理關鍵技術研究[J].公路交通科技，2006（11）：39-41.

[3]邵春福，趙熠，吳戈.道路交通數據采集技術研究展望[J].現代交通技術，2006（6）：66-70.

[4]姜桂艷，鄭祖舵.擁擠條件下可變信息板交通誘導信息對駕駛行為的影響[J].吉林大學學報：工學版，2006（2）：183-187.

作者簡介：李雨宣（1986-），女，漢，助理工程師，從事智能車輛技術專業方向研究。