【文章內容簡介】 工程研究中心也將逐步發(fā)展成為我國智能公路運輸系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化基地0國家科技部于2000年3月組織全國交通運輸領域專家組成智能交通管理專家組,針對/九五0國家科技攻關項目/中國智能交通體系框架研究0,采用了面向過程的方法,起草了/中國智能交通系統(tǒng)體系框架0我國在2006至今在幾個城市交通控制領域已經(jīng)達到了和發(fā)達國家接近的水平,包括城市交通信號系統(tǒng)!公交調度系統(tǒng)!公眾出行信息系統(tǒng)并自主研究和創(chuàng)新了涉及交通信息采集與處理!新型定位系統(tǒng)技術,智能車路系統(tǒng)等今后也要把交通安全作為城市交通管理的關注重點,集計算機互聯(lián)網(wǎng)等信息平臺和交通一體的綜合管理系統(tǒng)為重要支撐,北京的奧運以及將要在上海開的世博會成為了中國新的城市交通管理系統(tǒng)應用的重要機遇,今后的一段時間,智能交通的理念將深入各大城市交通控制的中心我國在智能交通的發(fā)展上特別是交通管理系統(tǒng)中,模仿和跟蹤的內容居多,一些新的領域還未能真正的開展,現(xiàn)行的只能交通管理有一定得應用效果,但是零散!不突出,處在交通系統(tǒng)的附屬而我國城市發(fā)展需要較大的交通信息平臺!信息服務及智能化交通管理和交通控制系統(tǒng)大力發(fā)展城市交通管理!城市交通公共服務!交通事故預防!道路擁擠信息和氣象信息提示服務等式今后的方向更要在今后推廣和應用各個系統(tǒng)的優(yōu)勢和效應開發(fā)能夠為弱勢群體提供服務城市智能交通技術以及為高端用戶開發(fā)的車輛自動駕駛!自動防碰撞報警系統(tǒng)要不斷跟蹤國際前沿技術!不斷研究適合中國城市的智能交通管理系統(tǒng)本課題以智能交通系統(tǒng)為背景,通過對鄭州市交通現(xiàn)狀的分析和智能交通管理系統(tǒng)建設中存在的問題,對鄭州市智能交通管理系統(tǒng)的方案進行了研究和設計具體來講主要包括以下幾個方面:第一章:緒論主要論述了課題研究背景和意義,分析了智能交通管理系統(tǒng)在國內外的發(fā)展現(xiàn)狀,給出論文研究主要工作及章節(jié)安排第二章:城市智能交通管理系統(tǒng)概述主要研究了城市智能交通管理系統(tǒng)的基本體系和構造,以及各子系統(tǒng)的功能第三章:城市智能交通管理系統(tǒng)相關技術分析了城市智能交通管理系統(tǒng)各子系統(tǒng)第一章緒論需求和有限的道路容量的矛盾,想要從根本解決城市交通問題必須從兩方面入手:一是加強城市交通管理,可以利用現(xiàn)代化信息手段應用計算機和通信技術發(fā)展將交通系統(tǒng)和車輛作為一個整體統(tǒng)一管理,建立一系列智能化城市交通指揮和道路車輛導航系統(tǒng)二是加快城市交通基本設施的建設,包括對城市主干道!次干道!支路的改善!新建。增加公共的交通設施如大型停車場地!信號和指示系統(tǒng)等。建設軌道交通系統(tǒng)如可以增設地下汽車通道!地鐵等線路所以在增強基礎道路建設的條件下,怎樣有效地管理交通系統(tǒng)是緩和交通擁擠!提高道路利用率的關鍵先進的交通管理系統(tǒng)(ATMS一AdvaneedTrafficManagementSystems)可以有效提高城市現(xiàn)代化交通的有效利用率和交通流量,減少道路的交通擁擠程度!交通事故的發(fā)生率以及由于交通擁擠!事故等造成的出行延誤,降低燃油油耗!減少汽車尾氣排放等先進的交通管理系統(tǒng)是智能交通的一部分,因此,城市交通智能管理系統(tǒng)是利用先進的信號檢測手段獲取交通狀況信息,通過有效的交通控制構架形成有效的交通控制方案,以多種信息傳遞方式,使交通控制設備或管理人員以及道路的使用者獲得及時的道路信息和交通管理方案,最大限度的發(fā)揮交通系統(tǒng)的運輸和管理效率的管理系統(tǒng)(ATMs)發(fā)展和研究現(xiàn)狀世界上最早的交通信號控制系統(tǒng)是1963年建于加拿大多倫多建成的交通信號檢測與控制系統(tǒng)該系統(tǒng)利用交通控制的方法及通信技術進行交通管理,是最早期形成的ATMS管理模式中心也是城市交通管理系統(tǒng)的一個雛形相繼出現(xiàn)的城市道路中心式交通控制系統(tǒng)及高速公路管理系統(tǒng)在美國!歐洲和日本等國逐漸形成研究和使用智能交通最早的是美國,可以說智能交通一詞是源于美國目前智能交通在美國的應用已達80%以上而先進的交通管理系統(tǒng)又是智能交通的重要組成部分20世紀80年代由于美國城市交通問題主要體現(xiàn)在高速公路形成后如何與城市交通管理相結合,才能減少旅行時間,提高效率,更好地檢測到事故發(fā)生并且能夠在事故發(fā)生后很好的處理,所以ATMS早期在美國主要就是建立城市交通信號控制系統(tǒng)CTSCS許多城市相繼建立起來的CTSCS在減少旅行時間上,運用很多種新技術1995年3月美國在/國家智能交通系統(tǒng)項目規(guī)劃0中明確規(guī)定了智能交通系統(tǒng)的7大領域分別是第一章緒論的工作原理并分別對其進行詳細介紹為構建鄭州市智能交通管理系統(tǒng)的方案打下了理論的基礎第四章:鄭州市智能交通管理系統(tǒng)的設計通過對城市智能交通管理系統(tǒng)的相關技術的分析,并結合鄭州市交通現(xiàn)狀,提出了鄭州市智能交通管理系統(tǒng)設計原則給出了鄭州市智能交通管理系統(tǒng)的總體結構和層次結構圖,并且介紹了鄭州市智能交通管理系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)的功能特點最后給出了系統(tǒng)的實施實驗的方案第五章:總結和展望對全文工作的總結和對未來城市智能交通管理系統(tǒng)發(fā)展方向的展望長安大學碩士學位論文第二章城市智能交通管理系統(tǒng)概述城市智能交通管理系統(tǒng),是將先進的電子傳感技術!控制技術及計算機技術應用于城市交通管理,而建立起的一種在城市范圍內,全面發(fā)揮作用的實時!準確!高效的交通運輸綜合管理系統(tǒng)實現(xiàn)城市智能交通管理系統(tǒng)的目的是保障城市交通安全!提高能源利用率和改善交通環(huán)境質量,極大地提高城市交通運輸效率,使人!車!路三者得到統(tǒng)一城市智能交通管理系統(tǒng)是由一系列的監(jiān)視道路狀況!支持交通管理與出行建議系統(tǒng)所組成,概括地說由智能交通監(jiān)控系統(tǒng)!城市交通流誘導系統(tǒng)!電子警察系統(tǒng)!智能公交管理系統(tǒng)及突發(fā)事件響應系統(tǒng)等5大子系統(tǒng)組成城市智能交通管理系統(tǒng)件應突發(fā)事統(tǒng)響系交理智公管系統(tǒng)能警統(tǒng)子察系電城通流誘市交導統(tǒng)系控交通監(jiān)智系統(tǒng)能城市智能交通管理系統(tǒng)由許多的子系統(tǒng)構成,這些子系統(tǒng)都是構建在以交通信息的基礎上,通過相互之間的配合而共同完成各項功能的交通信息由信息采集系統(tǒng)!信息傳輸系統(tǒng)!信息處理系統(tǒng)和信息服務系統(tǒng)四個功能部分組成城市智能交通管理系統(tǒng)概述智能交通監(jiān)控系統(tǒng)是[6]根據(jù)交通流!氣候!路況及隨時發(fā)生的意外情況,對車流進行適時指揮!及時檢測,發(fā)現(xiàn)!疏導!處理異常事件和緩解交通擁擠這些作用是人工管理和手工操作難以實現(xiàn)的,所以,智能交通監(jiān)控系統(tǒng)是城市交通的指揮系統(tǒng)智能交通監(jiān)控系統(tǒng)按信息的流程可以分為三個部分,即信息采集!信息處理!信息發(fā)布監(jiān)控信息采集可以看作是一個信息管理系統(tǒng),包括信息的采集!優(yōu)化處理!決策和分布信息處理是整個智能交通監(jiān)控系統(tǒng)中的關鍵部分,信息處理根據(jù)采集和檢測到的各種數(shù)據(jù)和信息,通過處理!分析!判斷,提供控制策略,通過相應的設備對有關的交通運行情況進行相應的調控信息發(fā)布作為智能交通監(jiān)控系統(tǒng)信息流輸出的終端,肩負著與駕駛員/對話0的任務,為智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的控制策略和警告信息能及時傳遞給使用者,就要信息發(fā)布能通過各種途徑及時地影響使用者城市交通流誘導系統(tǒng)是基于電子!計算機!網(wǎng)絡和通信等現(xiàn)代技術,通過實時地采集和發(fā)送交通信息,適時地引導交通流量合理分布,從而達到高效率利用道路網(wǎng)絡的一種主動交通控制方式城市交通流誘導系統(tǒng)由交通流信息采集!車輛定位!路線引導和行車路線優(yōu)化四部分組成電子警察是集視頻檢測!圖像處理!信息網(wǎng)絡通信!計算機信息管理技術等結合,為城市交通管理提供輔助管理的一種手段電子警察系統(tǒng)通常是由系統(tǒng)控制!違章車輛檢測!拍攝取證!信息傳輸?shù)葞撞糠纸M成智能公交管理是城市ITS的一個重要組成部分,在公交優(yōu)先的背景下,公交對緩解城市交通擁堵的作用將越來越重要智能公交管理可以改善公交乘客的乘車信息服務,改善公交公司運營調度與企業(yè)管理智能公交管理便于為線路調整!規(guī)劃等方面的決策提供基礎數(shù)據(jù)信息道路交通突發(fā)事件,如大范圍的交通堵塞!重特大交通事故!道路及相鄰區(qū)域的治安事件等,既嚴重地干擾正常的交通秩序,又有可能產(chǎn)生極大的社會危害提高應急聯(lián)長安大學碩士學位論文動能力,快速!有效地處置道路交通突發(fā)事件,已成為城市智能交通管理系統(tǒng)需要解決的重要工作7飛小結本章主要介紹了城市交通管理系統(tǒng)的組成以及各個子系統(tǒng)的功能長安大學碩士學位論文法有:調查法和其他系統(tǒng)接入法(2)動態(tài)信息采集動態(tài)交通信息主要包括:交通流狀態(tài)特征信息!交通緊急事件信息!在途車輛及駕駛員的實時信息!環(huán)境狀況信息以及交通動態(tài)控制管理信息等動態(tài)交通信息與靜態(tài)交通信息相比較,最大的不同是:動態(tài)交通信息具有實時性,它反應的是隨時變動的交通狀況因此,動態(tài)交通信息的采集必須及時!準確,那么靜態(tài)交通信息的采集方法是不適合的目前動態(tài)交通信息的采集一般采取安裝交通檢測器進行自動采集根據(jù)交通檢測器的工作地點不同可以劃分為固定型采集技術和活動型采集技術兩大類[7]固定型采集技術提供地點交通流參數(shù)數(shù)據(jù),活動型采集技術提供路段交通流參數(shù)數(shù)據(jù)按安裝位置的不同,交通檢測器又分為地理型檢測器和非地埋型檢測器兩種類型(1)固定型采集技術交通檢測器一般安裝在固定的地點,對運動的交通流進行檢測l8]目前主要包括磁頻!波頻和視頻三種類型磁頻采集技術磁頻采集采取地理型檢測器,通常安裝在路面下,安裝方式主要有以下幾種方式:第一,通過在路面上切槽!鉆孔第二,在路面下開挖管道第三,在直接固定在路面上的方式安裝一旦有機動車輛通過地理檢測器的檢測區(qū)域時,交通檢測器在電磁感應的作用下內在的電流會跳躍式上升當該電流超過指定閥值時會觸發(fā)記錄儀,記錄儀會自動的將通過的車輛數(shù)量及時間進行記錄,達到檢測的目的使用磁頻采集技術動態(tài)交通流信息的設備主要有磁力檢測器!環(huán)型感應線圈檢測器等,目前環(huán)形感應線圈檢測器是應用最為廣泛的設備之一波頻采集技術l9]波頻采取非地埋型檢測器,通常安裝在車道上方或車道旁邊主要包括被動式紅外線檢測器!主動式紅外線檢測器!微波雷達檢測器!超聲波檢測器!聲學檢測器和視頻檢測器波頻采集技術根據(jù)波束的來源不同來分,主要有兩種工作方式,一種是由檢測器發(fā)射并接收波束,另一種是由車輛發(fā)出波束,由檢測器接收波束視頻采集技術視頻采集通過視頻攝像機和利用計算機模仿人眼的功能,將連續(xù)的模擬圖像轉換成離散的數(shù)字圖像,然后通過在成熟的物理模型和數(shù)字模型的基礎上編制11市智能交通管理系統(tǒng)相關技術第三章城市智能交通管理系統(tǒng)相關技術交通監(jiān)控系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)的一個組成部分,在保證城市交通安全!暢通方面發(fā)揮著巨大的作用城市智能交通監(jiān)控系統(tǒng)主要包括:信息采集!信號控制!視頻監(jiān)控以及信息發(fā)布等部分組成智能交通監(jiān)控系統(tǒng)信息采集信號控制視頻監(jiān)控信息發(fā)布信息采集是智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的原始輸入數(shù)據(jù),子系統(tǒng)根據(jù)需求對這些數(shù)據(jù)進行進一步的加工,從而得到符合需要的更有價值的信息,滿足子系統(tǒng)的正常運行需要信息按照其變化頻率不同可以分為靜態(tài)交通信息和動態(tài)交通信息由于兩類信息的特點不同,信息的采集方式也分為靜態(tài)信息采集和動態(tài)信息采集(l)靜態(tài)信息采集靜態(tài)交通信息主要包括:城市地理環(huán)境信息!城市道路網(wǎng)基本信息!城市車輛保有量信息和交通管理基本信息靜態(tài)交通信息通常采用兩種方法獲取,人工調查或者儀器測量,同時,為了減少重復性工作和數(shù)據(jù)的不一致性,靜態(tài)交通基礎信息還可以通過與其他系統(tǒng)的對接方式來獲取由于靜態(tài)信息相對穩(wěn)定,變化無規(guī)律和變化頻率小的特性,靜態(tài)交通信息可以在數(shù)據(jù)變化時再對數(shù)據(jù)庫進行修改,而不需要實時采集因此,靜態(tài)交通信息的主要采集方市智能交通管理系統(tǒng)相關技術軟件上進行數(shù)據(jù)分析和處理視頻采集技術是將視頻圖像和計算機智能識別技術相結合應用于交通智能領域的采集技術,這種技術根據(jù)采集主體的工作方式分為被動式采集(tripwiresystems)和主動式采集(trackingsystems)兩種(2)活動型采集技術活動型采集技術又稱行程時間采集技術,該技術是指運用安裝有特定設備的移動車輛(Floatingcar,Fc)檢測道路上的固定標識物來采集交通流參數(shù)數(shù)據(jù)的方法總稱目前主要方法有:浮動車法!車輛識別技術方法和探測車法=./l等185。浮動車法調查人員駕駛專門的車輛(浮動車)在事先選好的路線上行駛,浮動車上的調查人員可通過特殊的儀器設備,測量所花費的時間和所駛過的距離浮動車法的優(yōu)點是可以按要求的路況進行一段時間的數(shù)據(jù)采集缺點是不能獲得路段上連續(xù)時間變化的行程時間,而且采集間隔時間長186。車輛識別技術方法通過在道路重要的監(jiān)測點安裝車牌照識別設備(LPR),利用車牌識別系統(tǒng)的攝像設備,識別出車流中隨機選定的車輛或特定的車隊,檢測它到達每個檢測點的時間,以獲取路段行程車速和路段行程時間它還可以同其他的檢測器配合使用檢測車輛密度!隊長!排隊規(guī)模等交通信息,防范和觀察交通事故187。探測車法在路網(wǎng)中的一部分車輛上安裝信號收發(fā)機,交通調查部門通過信號收發(fā)機在特定路網(wǎng)中進行車輛跟蹤探測車法又分為兩種:路旁的探測車跟蹤技術和區(qū)域性的探測車跟蹤技術,兩種探測車法的根本區(qū)別在于信號收發(fā)機的跟蹤方式不同路旁的跟蹤技術主要包括基于緊急車輛優(yōu)先的技術!基于信標的技術和先進的車輛識別技術區(qū)域性的探測車跟蹤技術包括利用GPS進行跟蹤定位的技術和利用移動電話進行跟蹤定位的技術,區(qū)域性的探測車跟蹤技術不受路旁檢測器安裝位置的限制,可實現(xiàn)大區(qū)域的檢測城市交通信號控制是通過相關技術對交叉口的信號燈燈色變化的控制,使車輛能夠高效地駛離交叉路口信號控制的目的在于實現(xiàn)合理指揮交叉口交通流的通行或停止,達到疏導!改善交叉