物聯(lián)網(wǎng)在智能交通方面的應(yīng)用

趙若琳

1、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通體系框架? 針對(duì)目前交通信息采集手段單一，數(shù)據(jù)收集方式落后，缺乏全天候?qū)崟r(shí)提供現(xiàn)場(chǎng)信息的能力的實(shí)際情況，以及道路擁堵疏通和車(chē)輛動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)手段不足，突發(fā)交通事件的實(shí)時(shí)處置能力有待提升的工作現(xiàn)狀，基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的智能交通體系綜合采用線(xiàn)圈、微波、視頻、地磁檢測(cè)等固定式的多種交通信息采集手段，結(jié)合出租車(chē)、公交及其他勤務(wù)車(chē)輛的日常運(yùn)營(yíng)，采用搭載車(chē)載定位裝置和無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)的浮動(dòng)車(chē)檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)斷面和縱剖面的交通流量、占有率、旅行時(shí)間、平均速度等交通信息要素的全面全天候?qū)崟r(shí)獲取。通過(guò)路網(wǎng)交通信息的全面實(shí)時(shí)獲取，利用無(wú)線(xiàn)傳輸、數(shù)據(jù)融合、數(shù)學(xué)建模、人工智能等技術(shù)，結(jié)合警用GIS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)交通堵塞預(yù)警、公交優(yōu)先、公眾車(chē)輛和特殊車(chē)輛的最優(yōu)路徑規(guī)劃、動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)、綠波控制和突發(fā)事件交通管制等功能。通過(guò)路網(wǎng)流量分析預(yù)測(cè)和交通狀況研判，為路網(wǎng)建設(shè)和交通控制策略調(diào)整、相關(guān)交通規(guī)劃提供輔助決策和反饋。

2、交通信號(hào)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)? 目前，車(chē)輛信息采集方式主要有兩種：一種是固定式采集，通過(guò)安裝地磁檢測(cè)器、環(huán)形線(xiàn)圈、微波檢測(cè)器、視頻檢測(cè)器、超聲波檢測(cè)器、電子標(biāo)簽閱讀器等檢測(cè)設(shè)備，從正面或側(cè)面對(duì)道路斷面的機(jī)動(dòng)車(chē)信息進(jìn)行檢測(cè)，目前在路口及卡口等處，視頻和環(huán)形線(xiàn)圈檢測(cè)設(shè)備被大量采用，這兩種方式也存在一定的不足：視頻檢測(cè)在天氣狀態(tài)不好的情況下效果不能滿(mǎn)足要求;線(xiàn)圈檢測(cè)只能感知車(chē)輛通過(guò)情況，對(duì)具體車(chē)輛信息等無(wú)法感知。因而，為了實(shí)現(xiàn)交通信息的全天候?qū)崟r(shí)采集，必須集成使用多種信息采集技術(shù)進(jìn)行多傳感器信息采集，在后臺(tái)對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合、結(jié)構(gòu)化描述等數(shù)據(jù)預(yù)處理，為進(jìn)一步的情報(bào)分析提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式。另外一種是浮動(dòng)車(chē)信息采集技術(shù)。浮動(dòng)車(chē)通常是指具有定位和無(wú)線(xiàn)通信裝置的車(chē)輛。浮動(dòng)車(chē)系統(tǒng)一般由3個(gè)部分組成：車(chē)載設(shè)備、無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)處理中心。浮動(dòng)車(chē)將采集所得的位置和時(shí)間數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理中心，由數(shù)據(jù)處理中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、預(yù)處理，然后利用相關(guān)模型算法將數(shù)據(jù)匹配到電子地圖上，計(jì)算或預(yù)測(cè)車(chē)輛行駛速度、旅行時(shí)間等參數(shù)，對(duì)路網(wǎng)和車(chē)輛實(shí)現(xiàn)“可視化”管控。浮動(dòng)車(chē)采集技術(shù)是固定點(diǎn)采集技術(shù)的重要和有益補(bǔ)充，它實(shí)現(xiàn)了路網(wǎng)全流程的信息采集（縱剖面信息采集），結(jié)合固定點(diǎn)式采集（斷面信息采集），可以為路網(wǎng)數(shù)學(xué)模型的建立提供更全面豐富的數(shù)據(jù)，為路網(wǎng)狀態(tài)仿真提供更精準(zhǔn)的依據(jù)。

3、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)

交通誘導(dǎo)屏信息發(fā)布子系統(tǒng)主要是利用城區(qū)主干道的戶(hù)外大屏，采用區(qū)域誘導(dǎo)策略對(duì)駕駛員提供誘導(dǎo)，即信息板實(shí)時(shí)發(fā)布對(duì)應(yīng)交通節(jié)點(diǎn)下游的部分路網(wǎng)交通狀態(tài)，并對(duì)道路使用者進(jìn)行實(shí)時(shí)誘導(dǎo)，對(duì)交通管理措施提供跟蹤反饋。誘導(dǎo)屏信息發(fā)布子系統(tǒng)主要功能包括交通誘導(dǎo)信息包括道路擁堵信息發(fā)布、快速路出口匝道擁堵信息、以及根據(jù)天氣狀況、路面及路面設(shè)施檢修狀況、特殊情況需要封閉道路等各種交通警示信息等，即時(shí)通知駕駛員，以提高其警覺(jué)性，實(shí)現(xiàn)車(chē)流的合理導(dǎo)向，

1，提供在線(xiàn)車(chē)輛誘導(dǎo)、緊急事件的通告信息。緩解車(chē)流分配不均對(duì)交通造成的影響，保障車(chē)輛的安全行駛。系統(tǒng)有兩種控制模式系統(tǒng)內(nèi)部建有一個(gè)控制策略，分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制模式，系統(tǒng)可以自由的在自動(dòng)和手動(dòng)之間切換。

在自動(dòng)情況下，系統(tǒng)自動(dòng)向交通誘導(dǎo)屏發(fā)出顯示道路交通狀況的信息，紅色表示堵塞、黃色表示擁堵、綠色表示暢通在手動(dòng)的情況下，系統(tǒng)自動(dòng)向交通誘導(dǎo)屏發(fā)出顯示道路交通狀況的信息需經(jīng)操作員手工確認(rèn)方可發(fā)布，同時(shí)操作員可手工向交通誘導(dǎo)屏發(fā)送文字信息。作為功能的進(jìn)一步完善，發(fā)布重要的路況信息、警示信息，在設(shè)計(jì)的標(biāo)志板下方增加全點(diǎn)陣顯示部分，單行漢字顯示，增強(qiáng)可交通誘導(dǎo)屏的可讀性。

2，自動(dòng)/手動(dòng)控制

3，可變動(dòng)態(tài)文字警示信息顯示

4，交通控制系統(tǒng)

交通信號(hào)控制系統(tǒng)架構(gòu)具體描述如下

信號(hào)控制中心設(shè)備主要包括中心控制服務(wù)器、區(qū)域控制服務(wù)器、通信服務(wù)器、

數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、客戶(hù)端等。通信部分主要包括光端機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)，本方案中信號(hào)控制點(diǎn)采用光端機(jī)與中心設(shè)備相連，通信接口采用町45口。路口部分設(shè)備主要包括信號(hào)機(jī)、檢測(cè)器等，信號(hào)機(jī)根據(jù)車(chē)輛檢測(cè)器所檢測(cè)的交通信息（包括車(chē)流量等）實(shí)時(shí)調(diào)整路口控制方案（信號(hào)周期和綠信比），實(shí)現(xiàn)路口的有序控制。

系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)從上而下為中心級(jí)、區(qū)域級(jí)、路口級(jí)三級(jí)，功能劃分描述如下

中心級(jí)控制主要完成全區(qū)域的管理和全市級(jí)的交通控制功能，包括參數(shù)設(shè)置、區(qū)域監(jiān)視、勤務(wù)控制等。區(qū)域級(jí)控制主要完成區(qū)域信號(hào)機(jī)的交通信息采集、處理、預(yù)測(cè)及優(yōu)化，并將控制方案下發(fā)給路口執(zhí)行。區(qū)域控制服務(wù)器的優(yōu)化預(yù)測(cè)功能是對(duì)本區(qū)域路口進(jìn)行戰(zhàn)略級(jí)的優(yōu)化，對(duì)周期長(zhǎng)、綠信比、相位差進(jìn)行第一級(jí)優(yōu)化。區(qū)域控制服務(wù)器同時(shí)負(fù)責(zé)本區(qū)域內(nèi)信號(hào)機(jī)的控制與監(jiān)視。路口級(jí)控制完成交通信息采集和上傳，完成中心控制方案的執(zhí)行。同時(shí)要根據(jù)路口的實(shí)際交通需求，在中心優(yōu)化基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)調(diào)整綠燈時(shí)間，使信號(hào)配時(shí)最大程度的適應(yīng)路口情況，達(dá)到最佳程度的暢通。信號(hào)控制系統(tǒng)的交通信號(hào)控制機(jī)與上位機(jī)間應(yīng)采用先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，以便于系統(tǒng)今后擴(kuò)展。信號(hào)控制系統(tǒng)須具有以下控制功能黃閃、全紅、手動(dòng)、遙控、單點(diǎn)定周期、單點(diǎn)多時(shí)段、單點(diǎn)全感應(yīng)、單點(diǎn)半感應(yīng)、綠波控制、二次行人過(guò)街控制、實(shí)時(shí)自適應(yīng)優(yōu)化控制、感應(yīng)式線(xiàn)協(xié)調(diào)控制、多時(shí)段定時(shí)控制、倒計(jì)時(shí)實(shí)時(shí)通信功能、公交優(yōu)先控制功能、緊急車(chē)輛優(yōu)先控制、強(qiáng)制控制、勤務(wù)預(yù)案控制等功能?；诘貓D的交通監(jiān)控可以在區(qū)域/子區(qū)交通流量狀態(tài)顯示，監(jiān)視飽和度、顯示干預(yù)線(xiàn)控執(zhí)行狀態(tài)、監(jiān)視勤務(wù)預(yù)案執(zhí)行狀態(tài)、監(jiān)視GPS車(chē)輛、顯示路口放行狀況、監(jiān)視子區(qū)控制狀態(tài)、手動(dòng)突發(fā)事件控制，監(jiān)視突發(fā)事件。