計算機信息技術在智能交通系統中的應用

鄭旺

上海博超聯石智能科技有限公司 上海 201612

引言

智能交通系統ITS主要將人類、車輛以及道路作為主要研究對象，并對人流量、車流量、突發事件等不同要素完成實時預警和通報。計算機信息技術能夠將車載物聯網傳感數據信息同步到數據中心，并對車輛前進路線和軌跡信息實現集中管理。在應用計算機信息技術的過程中，車輛所有者以及交通管理部門都能夠從不同的視角掌握當前路況信息等內容。

1 智能交通系統概述

1.1 GPS定位模塊

在智能交通系統ITS中，GPS定位模塊是非常關鍵的交通協管內容，也是構建智能化地面交通網絡架構的基礎要素。通過GPS定位模塊，能夠將車載導航儀器設備與物聯網數據采集設備實現系統聯動，還能夠將無線通信網絡或者移動網絡的數據傳輸過程完成精細化監管[1]。GPS定位模塊能夠與交通基礎信息采集系統開展有效聯合，并對車輛基本運動信息和定位精度信息進行適時調整。在獲取車輛動態定位數據信息的過程中，需要充分運用車載終端的GPS信號接收功能，將GPS定位系統下的導航路徑和智能交通路線規劃功能進行詳細比對，確保實時路況信息能夠與移動通信網絡中的動態定位信息之間存在細微誤差，并不會影響車輛執行自動化的路徑優化功能[2]。在GPS定位模塊中，車載終端還可以與城市GIS系統實現有效聯動，并對實時定位的差分運算數據信息開展即時校驗。

1.2 計算機視覺信息處理

計算機視覺信息處理功能，是ITS系統中比較關鍵的計算機信息技術應用，也是當前智能化交通路面信息處理與分析功能選項中的重點內容。通過計算機視覺信息處理與分析算法，能夠輔助車主以及外部系統用戶進行信息決策，還能夠將模式識別算法應用在信息處理業務流程中。根據計算機視覺原理的信息處理技術，更加偏重于對車內視覺信息以及車外視覺信息完成實時處理，并對車輛運行狀態開展異常分析[3]。計算機視覺信息處理功能能夠實現車內動態信息的準確識別，還能夠將車外的周邊區域設置為有效識別區域，將斑馬線、行人、其他車輛等相關要素設置為視覺信息處理目標，并輔助駕駛人員或者交通管理人員判定是否存在違規或者違法行為。計算機視覺信息處理功能，能夠分別計算結構化與非結構化數據信息中的高維度含義，還能夠將其轉換成語言文字，還能夠借助移動通信網絡、無線網絡或者藍牙等功能，構建智能化的車況信息處理模式。

1.3 RFID車載模塊

RFID車載模塊，能夠將車載終端的基礎信息、車輛運行狀態信息以及外部環境感知數據信息進行集中管理，并協助駕駛人員實現事故分析和應急事件處理功能。在RFID車載模塊中，需要將結構化數據信息和非結構化數據信息的有效識別方案實現深化設計，才能夠保障RFID射頻信號能夠與其他結構類型的車載數據信息開展有效聯動，并構建更加智能化的車載終端信息處理模式。在RFID車載模塊中，能夠對不同類型的系統參數實現有效配置，并對可入網的移動設備型號實現準確識別[4]。在運行RFID車載模塊的過程中，需要將啟動車輛前后可能存在的故障風險因素進行準確識別，并對駕駛人員可能存在的不安全操作進行及時預警。在RFID車載功能模塊中，駕駛人員和交通管理人員都能夠準確獲取車輛運行期間和靜止期間的相關內部和外部信息，還能夠對周邊環境存在的干擾因素實現準確識別，并為車輛智能化信息分析過程提供可靠的數據來源。

1.4 ITS統一監管平臺

在ITS統一監管平臺中，需要將交通管理、電子收費、交通信息服務、智能公路與安全輔助駕駛、交通運輸安全、運營管理、綜合運輸、交通基礎設施管理以及ITS數據管理等不同功能模塊進行系統集成，并對不同類型和級別的用戶權限完成分離設置，確保ITS統一監管平臺的安全性和運營穩定性。ITS統一監管平臺能夠對不同用戶角色權限實現有效管理，并保障不同地域交通基礎信息管理的實效性[5]。在ITS統一監管平臺中，管理員用戶能夠對不同運輸管理網絡中的相關車輛和路況信息實現可視化分析，并構建智能化的應急事件處理機制。駕駛員用戶則需要按照ITS平臺發送到車載終端的決策信息內容處理交通事件，并對車輛運行狀態和收費情況開展實時統計分析。在ITS統一監管平臺中，管理部門和車主用戶都能夠實時上報異常路況信息和比較嚴重的安全事故，并對后續路徑優化和事件處理機制提供可靠的數據信息來源。

1.5 行進軌跡記錄和路徑優化算法

行進軌跡記錄以及路徑優化算法，需要結合本地GIS系統和GPS定位系統的實時校準功能，很多車輛也會采用北斗定位導航系統作為車載終端的路徑信息管理硬件設施。從ITS統一監管平臺中的安全輔助駕駛功能模塊分析，行進軌跡記錄和路徑優化算法需要建立在智能交通路面信息以及車輛信息采集功能的基礎之上，并對安全輔助駕駛的不同級別實現分類管理，確保車輛駕駛員能夠將行進軌跡的記錄情況完成準確分析。路徑優化算法主要應用在城市或者公路等不同的交通管理場景之中，并對出發地和目的地之間的所有通行路徑開展成本分析，將圖論與最優組合方案進行對比與分析，為駕駛人員提供最優化的交通行進路線。根據城市智能地面交通和軌道交通的網絡分布情況，行進軌跡記錄以及路徑優化算法的廣泛應用，還能夠將一段時間內發生的路況信息和安全事故原因開展準確分析，并對目標行進方向可能存在的障礙完成有效預警。

2 計算機信息技術在智能交通系統中的應用

2.1 車輛基礎信息管理

車輛基礎信息管理，是計算機信息技術在智能交通系統ITS中的關鍵應用內容，也是構建智能化地面與軌道交通網絡的基礎要素之一。車輛基礎信息管理功能，需要將計算機信息技術中的數據采集與整合分析功能發揮到極致，并對信息處理與存儲過程進行全方位的安全審計，確保車輛終端設備采集到的基礎信息和交通管理部門獲取到的車輛信息保持高度的一致性。很多ITS系統能夠將車輛在路面或者軌道交通系統中的靜態信息和動態信息實現分布式存儲，并對ITS信息功能模塊中回傳的基礎信息內容執行嚴格比對。車輛基礎信息管理功能，更加注重對不同城市區域內的異常信息監測和分析過程，并聯合交通路面中的相關安全監控設施，將不同類型和品牌車輛的動態數據信息以及非結構化數據信息進行實時分析，確保車輛駕駛員能夠從車載終端中獲取更加準確的交通基礎信息。

2.2 前方交通事故檢測

前方交通事故檢測功能，需要將ITS系統中的聯網安全監控設備采集到的異常路況信息與車載終端上傳的異常路況信息進行嚴格比對，并對計算機視覺信息處理結果開展實時分析。很多城市地面交通管理模式仍然存在不完善的問題，當不同行進路線存在異常信息時，智能車載終端會將外部環境檢測到的異常路況信息同步到安全監控系統模塊之中，并對后端數據資源庫中存儲的路況信息進行實時更新。為確保前方交通事故檢測功能具備準確性和時效性，則需要額外設置ITS平臺中相關檢測參數的實時精度，并對不同路面存在的異常路況信息實現及時更新，確保某一個區域范圍之內的智能車載終端都能夠接收到實時路況信息，并及時更改行進路線。前方交通事故檢測功能，能夠支持路面智能監控設備的實時信息上傳，還能夠支持附近車載終端的異常信息上報和預警信息分析選項，并從安全交通管理的角度及時解決異常路況信息，恢復正常之后需要及時更新數據。

2.3 交通監控信息采集

在采集交通監控信息的過程中，ITS系統能夠將車載終端的信息處理與分析功能進行及時啟用，并保障路面和軌道交通信息的實時性和準確性。ITS系統能夠將相關硬件設施與物聯網感知數據信息進行系統聯動，并對車載終端上報的錯誤信息進行及時反饋。在ITS統一監管平臺中，交通監控信息采集功能需要與計算機視覺技術、模式識別算法、物聯網技術、云計算技術、大數據技術實現系統聯動，并及時開展路面監控測試功能。在采集路面或者軌道交通監控信息的過程中，可以及時采取信息過濾的方式，將具有一定特征的動態信息進行有效過濾，并對相似信息進行處理和分析。當路面交通通行情況出現遺產或者擁堵問題時，交通監控信息采集設備需要將外界環境中的相關影響因素進行實時分析，并確保路面通行狀況的連續性特征表達，并將離散型的數據信息進行實時處理。

2.4 輔助駕駛

輔助駕駛功能，需要將計算機信息技術與智能交通系統進行有效結合，并在ITS統一監管平臺中選擇必備的系統設置參數，并從安全和檢測精度提升的角度進行輔助駕駛功能設計與實現。輔助駕駛功能，需要將物聯網數據采集設備上傳的結構化以及非結構化數據信息同步到車載智能信息處理終端，并對本地網絡連接狀態進行智能化分析，確保車輛駕駛過程能夠與地面交通協管功能保持高度的一致性。在輔助駕駛功能的啟用階段，ITS系統的安全監管人員會對不同路面區域和軌道交通區域內的相關物聯網感知信息進行實時分析，并確保輔助駕駛過程中車輛內部和外部環境的穩定性和可控性。

2.5 智能化計費管理

智能化計費管理功能，主要集中在智能公路管理模塊之中，也是計算機信息技術在智能交通系統中的關鍵應用形式之一。很多省市都推行了自由流式的公路交通計費管理模式，并對高速公路、省道國道等關鍵的路面管理內容進行實時分析，并確保智能化計費管理功能能夠準確識別車輛行經的主要收費區域。智能化計算管理功能，能夠將分段式和階梯式公路收費計費管理過程進行準確分析，并對關鍵業務操作結果進行有效反饋。

3 結束語

智能交通系統主要承載城市區域內部的交通網絡化管理要素，將交通運輸功能、公共管理功能以及車輛管理功能進行智能化集成，并為相關管理部門提供更加精確的交通控制流信息。計算機信息技術能夠將車載物聯網傳感數據信息同步到數據中心，并對車輛前進路線和軌跡信息進行集中管理。車輛基礎信息管理，是計算機信息技術在智能交通系統ITS中的關鍵應用內容，也是構建智能化地面與軌道交通網絡的基礎要素。