【正文】 hedeveloPmentoftheautomotiveindustryandurbanization,carshaveeinto,eongestionProduetiveProblem15to而Provetheadmi苗strativeleveloftraffie,basedontheexistedtraffieinfraslruclureATMScanefficienilyinereasetherateofmodemeitytraffieutilizationandtraffieflux.Iteanalsodecreasethedegreeofeongestion,thePossibilityoftraffieaceidentandavoidadministrativesysteminaeitythroughouttheuseofhighteehnology,inordertoehangethetraffiedisorderinaeity.Firstly,thedeveloPmentofandresearchonATMSinandoutofChinahasbeen,theelementsofinielligenitraffiesystemhasbeenanalyzed,withdetailedanalyzeandresearehofthesub一systemofinielligenitraffiesystemandrelatedZheng比ouhasbeenbroughiforwardbasedontheresearehofintelligenitrafficsystemandthestatusquoofZheng幼o(hù)u,5traffiesitUation.ThePaperdoesresearehonintelligenttraffiesystembyZhengZhouasanexamPle50astoresolveaseriousProblemofcitytraffic.Keywords:advancedtraffiemanagemenisystems,intelligenitraffiemanagementsystem,traffieinformationeolleetion,signaleontrol,GPS論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明:本人所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果除論文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,對(duì)論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均己在文中以明確方式標(biāo)明本論文中不包含任何未加明確注明的其他個(gè)人或集體己經(jīng)公開(kāi)發(fā)表的成果本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)論文作者簽名:蘭札之ofo年石月/2日論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)權(quán)屬聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品,知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬學(xué)校學(xué)校享有以任何方式發(fā)表!復(fù)制!公開(kāi)閱覽!借閱以及申請(qǐng)專利等權(quán)利本人離校后發(fā)表或使用學(xué)位論文或與該論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí),署名單位仍然為長(zhǎng)安大學(xué)(保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)論文作者簽名:且汽一2叮/年月反日導(dǎo)師簽名:加lo年若月洲日長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,城市機(jī)動(dòng)車的保有量持續(xù)增長(zhǎng)城市交通擁擠問(wèn)題成為當(dāng)今我國(guó)城市發(fā)展的重要問(wèn)題隨著汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃,國(guó)家于2009年(l月20日至12月31日),出臺(tái)多個(gè)政策,!新能源汽車財(cái)政補(bǔ)貼!汽車下鄉(xiāng)!汽車以舊換新等這些政策使得我國(guó)汽車產(chǎn)銷一路高飛猛進(jìn),小汽車擁有量逐年增加,且增長(zhǎng)速度越來(lái)越快近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市小汽車保有量年增長(zhǎng)速度達(dá)到30%,使我國(guó)大中城市機(jī)動(dòng)化呈現(xiàn)不可遏制的勢(shì)頭隨著汽車進(jìn)入尋常百姓家庭,城市交通問(wèn)題也日益突現(xiàn)出來(lái),交通擁擠,車流不暢,大大影響了人們的出行速度,由此帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題,經(jīng)濟(jì)問(wèn)題不言而喻因此,城市交通擁擠己經(jīng)成為整個(gè)社會(huì)迫切需要解決的問(wèn)題之一本文針對(duì)目前大中城市交通擁擠問(wèn)題的現(xiàn)狀,以鄭州市為例研究和設(shè)計(jì)了面向城市的智能交通系統(tǒng)方案,對(duì)解決大中城市交通中的一系列問(wèn)題,具有一定的參考價(jià)值近幾年我國(guó)經(jīng)濟(jì)城市經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,城市化,汽車化進(jìn)程的加快,使得一系列的城市交通問(wèn)題隨之而來(lái)可以體會(huì)到現(xiàn)在我們所處的各大城市交通狀況日益惡化,交通擁擠以及能源!環(huán)境的問(wèn)題日益嚴(yán)重,特別是大中型城市,交通問(wèn)題影響著人們的生活,制約城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以鄭州為例,自建市以來(lái),就是全國(guó)重要的交通樞紐,鄭州的交通擁堵問(wèn)題已經(jīng)影響到群眾的生產(chǎn)生活,與全國(guó)綜合交通樞紐地位形成了較大的反差交通出行涉及千家萬(wàn)戶,然而由于鄭州交通狀況復(fù)雜,目前仍面臨著一些突出的問(wèn)題,主要是:城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不盡合理,市內(nèi)快速通道尚未全部開(kāi)通,次干道和支路路網(wǎng)密度低,斷頭路多,直線交通不暢等。解決十字路口難題。一旦時(shí)間設(shè)定,方案不會(huì)隨交通流變化而變化定時(shí)控制是實(shí)際交通中可以實(shí)現(xiàn)的最基本的控制方式(2)感應(yīng)控制感應(yīng)控制沒(méi)有固定的周期和綠信比,是根據(jù)交叉路口交通車流的變化情況,進(jìn)行信號(hào)實(shí)時(shí)控制的一種方式感應(yīng)控制是通過(guò)安裝一個(gè)車輛檢測(cè)器在交叉路口的進(jìn)口道,根據(jù)檢測(cè)器檢測(cè)到的車流信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)改變信號(hào)配時(shí)方案實(shí)現(xiàn)感應(yīng)控制時(shí),設(shè)置綠燈的最小響應(yīng)時(shí)間(t!)和最大響應(yīng)時(shí)間(tmax),當(dāng)綠燈tlnm結(jié)束后,如果車輛檢測(cè)器檢測(cè)到仍車輛在停車線處,則追加一小段綠燈時(shí)間,根據(jù)車輛檢測(cè)器檢測(cè)的情況當(dāng)追加到最大追加綠燈時(shí)間t~時(shí),綠燈結(jié)束感應(yīng)控制在一定程度上改變了定時(shí)控制的缺點(diǎn),有較大的實(shí)時(shí)性,但對(duì)全局來(lái)說(shuō)這種改變不能起到根本的作用,而且周期值,綠信比等參數(shù)無(wú)法用來(lái)進(jìn)行控制,相位差更不能優(yōu)化(3)優(yōu)化控制優(yōu)化控制根據(jù)檢測(cè)器送來(lái)的交通數(shù)據(jù)信息,自動(dòng)調(diào)節(jié)周期!綠信比和相位差等控制參數(shù),針對(duì)某種性能指標(biāo)而產(chǎn)生最佳配時(shí)方案優(yōu)化控制的交通信號(hào)機(jī)將檢測(cè)到的交通數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳至上位機(jī)采取分層遞階的控制方式,不斷調(diào)整配時(shí)方案以達(dá)到最優(yōu)控制該種控制方式,采取一些智能化的方法如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)!模糊控制!遺傳算法等,直接對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化決策,得到整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)所需要的控制參數(shù)優(yōu)化控制是解決定時(shí)控制!感應(yīng)控制方式不足的最有效方法常用的交通信號(hào)控制評(píng)價(jià)指標(biāo)由以下幾種:延誤時(shí)間!排隊(duì)長(zhǎng)度!通行能力和停車次數(shù)等(l)延誤時(shí)間延誤時(shí)間是指車輛在沒(méi)有交通信號(hào)和等待隊(duì)列的阻礙下行走所需的時(shí)間和實(shí)際的行程時(shí)間之差根據(jù)延誤的形成原因可分為固定延誤!行駛延誤!停車延誤!排隊(duì)延誤!引道延誤等五種市智能交通管理系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)上式中uij是相位i時(shí)實(shí)際進(jìn)入進(jìn)道口j的交通流量,sj是進(jìn)道口j的飽和流量交叉口的飽和度(幾)是每一個(gè)相位飽和度相加的和,即()又藝i一一又(3)平均車頭時(shí)距平均車頭時(shí)距是指在相同的車道按照一個(gè)方向行駛的一個(gè)車隊(duì)在連續(xù)行駛時(shí)每?jī)上噜徿嚨能囶^通過(guò)某一線面的時(shí)間間隔的平均值,用h來(lái)表示,單位是秒/輛,即:h=l/幾()交叉口平均車頭時(shí)距可表示為交叉口飽和度的倒數(shù)(4)信號(hào)周期對(duì)交通控制而言,信號(hào)周期指信號(hào)燈從起始相位到終止相位所經(jīng)歷的時(shí)間,用T表示,即:T一藝,(34)(5)綠信比在交通控制中,一個(gè)相位的有效綠燈時(shí)長(zhǎng)與周期的比值,稱為綠信比,用gi表示,_t,91=二了1()(6)相位差交通干線協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中,干線上所有節(jié)點(diǎn)的信號(hào)周期相同,各節(jié)點(diǎn)規(guī)定某一相位參加協(xié)調(diào),稱協(xié)調(diào)相位相位差分為絕對(duì)相位差(當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)作為基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)時(shí),其他各節(jié)點(diǎn)的協(xié)調(diào)相位開(kāi)始時(shí)間晚于于基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的協(xié)調(diào)相位開(kāi)始時(shí)間的最小時(shí)間差)和相對(duì)相位差(任意相鄰節(jié)點(diǎn)的協(xié)調(diào)相位起始時(shí)間的最小時(shí)間差)兩種按照控制的方式來(lái)分信號(hào)控制主要有以下幾種方式:定時(shí)控制!感應(yīng)控制!優(yōu)化控制(l)定時(shí)控制在定時(shí)控制中,根據(jù)交叉路口歷史交通量數(shù)據(jù)預(yù)先確定周期!綠信比!相位差等控長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文整個(gè)視頻監(jiān)控由視頻攝像部分,圖像傳輸部分,圖像輸出部分和控制部分組成視頻攝像部分的功能是將檢測(cè)地點(diǎn)的視頻信號(hào)采集到監(jiān)視系統(tǒng)中。過(guò)飽和條件下在過(guò)飽和條件下的車輛排隊(duì)程度L,qc表示交叉路口入口的通行能力,可根據(jù)下述公式確定車輛排隊(duì)程度:L=魚(yú)(x一卜(x一l).12(,一x)!十)夕()幾xt(3)通行能力通行能力也稱通行量,是指在一定時(shí)間內(nèi)通過(guò)進(jìn)道口停車線的最大車輛數(shù)信號(hào)控制路口的通行能力受信號(hào)周期的影響,通過(guò)計(jì)算交叉口各個(gè)方向在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)通過(guò)的車流數(shù)量可以得到整個(gè)交叉口的通行量,把干線上和區(qū)域內(nèi)所有的交叉口通行量相加得到總通行量q=q,xt所T()(4)停車次數(shù)它通過(guò)測(cè)試出行車輛在道路交叉口或者一路段行進(jìn)中停車的次數(shù)來(lái)反映交通控制的效果停車次數(shù)也是交通控制中常用的一個(gè)性能指標(biāo)長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文成了Dijkstra算法,而是每一步搜索都根據(jù)啟發(fā)函數(shù)朝著某個(gè)方向搜索,是利用對(duì)問(wèn)題的了解和對(duì)問(wèn)題求解過(guò)程和解的了解,尋求某種有利于問(wèn)題求解的啟發(fā)信息,從而利用這些啟發(fā)信息去搜索最優(yōu)路徑,計(jì)算復(fù)雜度優(yōu)于Dijkstra算法,其搜索空間比Dijkstra算法要少若將結(jié)點(diǎn)的平均出度數(shù)記為m,從起點(diǎn)到終點(diǎn)的最短路的搜索深度記為,(nm)(3)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法[28]主要是用Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)路徑規(guī)劃求解的算法,以一定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)作為能量函數(shù)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),得到最優(yōu)路徑它不受求解規(guī)模的限制,還可以通過(guò)并行運(yùn)算實(shí)現(xiàn)高速化,同時(shí)算法簡(jiǎn)明,易于硬件實(shí)現(xiàn)(4)遺傳算法遺傳算法是模擬生物在自然環(huán)境中的遺傳和進(jìn)化過(guò)程而形成的一種自適應(yīng)全局優(yōu)化概率搜索算法選擇操作體現(xiàn)了/適者生存0和/優(yōu)勝劣汰0的原理被選擇的個(gè)體經(jīng)過(guò)交叉和變異算子的作用生成新的一代,新的一代在繼承有良勝的同時(shí)會(huì)在性能上優(yōu)于上一代這樣求解的過(guò)程會(huì)向更優(yōu)良的方向前進(jìn)因此,遺傳算法可以看作是一個(gè)由可行解組成的群體逐步進(jìn)化的過(guò)程,且具有隱含并行性遺傳算法具有使用方便!適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)]交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)算法的選擇有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):全局優(yōu)化問(wèn)題和實(shí)時(shí)性全局優(yōu)化是指系統(tǒng)規(guī)劃者期望得到的一種網(wǎng)絡(luò)交通流的最優(yōu)化分布狀態(tài)路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)必須采用全局優(yōu)化算法充分平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)系統(tǒng)中任何算法都是建立在實(shí)時(shí)性的基礎(chǔ)上的,失去實(shí)時(shí)性,任何算法將毫無(wú)意義遺傳算法本身的特點(diǎn)是進(jìn)行全局尋優(yōu)和并行,是被研究最多的算法之一/電子警察系統(tǒng)0又稱/視頻機(jī)動(dòng)車闖紅燈自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)0和/視頻機(jī)動(dòng)車超速市智能交通管理系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)0,是ITS中重要的組成部分/電子0涵蓋了這類設(shè)備和系統(tǒng)具有現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù),包括:視頻檢測(cè)技術(shù)!計(jì)算機(jī)技術(shù)!現(xiàn)代控制技術(shù)!通訊技術(shù)!計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等等。能夠適應(yīng)多種動(dòng)態(tài)環(huán)境,對(duì)光線等場(chǎng)景變化要求不高,有較高的穩(wěn)定性幀間差分法缺點(diǎn)主要有:只能提取出對(duì)象邊界,不能提取出對(duì)象的完整區(qū)域。(3)充分滿足城市交通管理和安全保障的需要,本著整體規(guī)劃和統(tǒng)一安排!分批實(shí)施!逐個(gè)完善的原則。而對(duì)于運(yùn)動(dòng)速度較慢的物體,如果選擇的時(shí)間間隔較小,則物體在前后兩幀中可能會(huì)是幾乎完全重疊效果,這時(shí)存在檢測(cè)不到物體的情況發(fā)生智能公交管理是城市ITS的一個(gè)重要組成部分,在城市交通擁堵的背景下,公交優(yōu)先越來(lái)越受到重視,公交對(duì)緩解城市交通壓力的作用和效果也日益明顯智能公交管理可以優(yōu)化公交乘客的乘車信息服務(wù),改善公交公司管理和運(yùn)營(yíng)調(diào)度智能公交管理便于為線路調(diào)整!規(guī)劃等方面的決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息智能公交管理系統(tǒng)主要由以下幾部分組成:公交車輛智能調(diào)度系統(tǒng)!基于GIS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)!公交電子站牌等田l公交車輛智能調(diào)度系統(tǒng)和GIS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合GPS!GIS(地理位置信息)!GPRS(移動(dòng)數(shù)據(jù)通信)!傳感器技術(shù),能夠有效地對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集!存儲(chǔ)!檢索!建模!分析和輸出,并且能夠響應(yīng)調(diào)度中心的指令,執(zhí)行調(diào)度中心制定的策略,有效地實(shí)現(xiàn)了車輛自動(dòng)調(diào)度和監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)公交車的車載終端進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和營(yíng)運(yùn)處理,以無(wú)線傳輸方式與監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)的交互,智能公交管理系統(tǒng)的車輛管理為多功能!實(shí)時(shí)的智能化管理,對(duì)公交的調(diào)度是動(dòng)態(tài)調(diào)度公交車輛的信息通過(guò)電子站牌發(fā)布,可以優(yōu)化城市公交運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量,實(shí)時(shí)發(fā)布公交車輛的車況和運(yùn)行狀況,極大地方便市民在出行時(shí)合理的安排自己的行程,提高乘客的出行效率,增加公交車輛運(yùn)行的透明度等大有好處,是公交車管理!運(yùn)營(yíng)的重要手段智能公交管理系統(tǒng)有以下基本功能:監(jiān)控調(diào)度功能!數(shù)據(jù)自動(dòng)存檔功能!數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文咨詢解釋能力專家系統(tǒng)是人工智能[37](ArtificialIntelligenee)研究領(lǐng)域中的重要分支,但是不等同于人工智能專家系統(tǒng)與人工智能的區(qū)別在于:人工智能強(qiáng)調(diào)的是/推理0,專家系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)/知識(shí)0在問(wèn)題求解中的作用。然后,在S中,令do)二in{d(i),i屬于S},令S=S一勺},若S為空集則算法結(jié)束,否則轉(zhuǎn)下。視頻信號(hào)通過(guò)圖像輸出到監(jiān)控室連接到監(jiān)視器!錄像機(jī)等輸出設(shè)備。二是車載電子標(biāo)簽,這些電子標(biāo)簽由安裝在路燈上的識(shí)別裝置讀取我國(guó)的智能交通管理系統(tǒng)研究雖然起步較晚141,但是經(jīng)過(guò)幾年的不懈的努力,在某些領(lǐng)域也取得了一定得成果隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,我國(guó)政府和交通部門已認(rèn)識(shí)到發(fā)展智能交通系統(tǒng)研究的重要性1999年H月,國(guó)家科技部批準(zhǔn)成立了國(guó)家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心交通系統(tǒng)土程技術(shù)研究中心的主要目標(biāo)是以國(guó)民經(jīng)濟(jì)!行業(yè)和市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,對(duì)于智能交通系