針對(duì)城市智能交通系統(tǒng)的研究

李小偉

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的城市化建設(shè)的發(fā)展也越來越迅速。人民的物質(zhì)生活水平得以有效提升，越來越多的家庭都購(gòu)買了汽車。同時(shí)，我國(guó)在交通基礎(chǔ)設(shè)施方面投入巨大，交通日漸發(fā)達(dá)，進(jìn)一步將人們的生活半徑拓寬。與此同時(shí)，由于我國(guó)人口眾多以及汽車的高速增長(zhǎng)，進(jìn)而又對(duì)廣大駕駛者們提出了更大的挑戰(zhàn)。這是因?yàn)槲覈?guó)當(dāng)下交通工具的數(shù)量與道路的需求量沒有形成正比，其中一些熱門的出行路線，在人們?nèi)粘Ｐ枨罅吭龃笾虏坏貌粚?duì)其進(jìn)行拓展，而且大部分駕駛者自身是無法對(duì)路況信息進(jìn)行判斷的，因此，難以能夠有效規(guī)避擁堵路況。從我國(guó)交通現(xiàn)狀來看，倘若要確保人流量、車流量能夠順暢，不僅相關(guān)部門需要努力，而且還需要駕駛者能夠在最快時(shí)間規(guī)劃出最佳的出行路徑，這樣才能真正達(dá)到節(jié)約時(shí)間成本的效率?；诖耍疚膶?duì)智能交通協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出建議，旨在能夠緩解城市交通壓力。

關(guān)鍵詞：城市;智能交通系統(tǒng);研究

引言

近年來，中國(guó)經(jīng)濟(jì)隨著改革開放迅速發(fā)展，城市化進(jìn)程加快，機(jī)動(dòng)車保有量倍增。由于機(jī)動(dòng)車尾氣排放致使空氣質(zhì)量下降，霧霾天氣頻發(fā)，同時(shí)道路堵塞，道路通行效率下降，導(dǎo)致城市交通問題受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。如何解決上述交通問題成為交通研究的熱點(diǎn)，智能交通是針對(duì)以上交通問題的關(guān)鍵技術(shù)。智能交通系統(tǒng)（IntelligentTransportationSystem，ITS）就是利用先進(jìn)的電子、通信、計(jì)算機(jī)和控制技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，來提高交通運(yùn)輸?shù)男?。智能交通一定程度上緩解了交通問題，但隨著交通環(huán)境越來越復(fù)雜，以及無人駕駛車輛的出現(xiàn)，智能交通已經(jīng)難以滿足社會(huì)要求?！爸腔劢煌ㄏ到y(tǒng)（SmartTransportationSystem，STS）”是以智能交通為基石，充分運(yùn)用車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并融入人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)來解決涌現(xiàn)出來的交通問題。

1中國(guó)ITS發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)最早于20世紀(jì)80年代開始進(jìn)行ITS初級(jí)研究工作，并且開始陸續(xù)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的交通控制系統(tǒng)。我國(guó)智能交通系統(tǒng)的開發(fā)研究始于80年代后期，早期主要是由公安部、交通部、建設(shè)部等所屬研究所、院校在引進(jìn)、消化國(guó)外一些智能交通技術(shù)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，進(jìn)行開發(fā)研究適合我國(guó)國(guó)情的智能交通技術(shù)。上個(gè)世紀(jì)90年代開始，我國(guó)開始建設(shè)交通指揮控制中心，目前我國(guó)的大中城市都已基本建立了交通控制中心或交通指揮中心，并開展包括駕駛員信息系統(tǒng)、城市交通管理的智能化誘導(dǎo)技術(shù)等方面的研究。雖然我國(guó)通過“七五”、“八五”、“九五”十五年的規(guī)劃與發(fā)展，在ITS方面已經(jīng)取得了一些成就，但是與歐美國(guó)家產(chǎn)業(yè)化形成與大規(guī)模應(yīng)用階段相比還是有一定差距，在先進(jìn)性與技術(shù)性上與歐美國(guó)家同類產(chǎn)品相比還存在較大差距。目前我國(guó)中心城市逐漸建立起了較為先進(jìn)的ITS系統(tǒng)，其中，北京建立了道路交通控制、公共交通指揮與調(diào)度、高速公路管理和緊急事件管理的4大ITS系統(tǒng);廣州建立了智能交通指揮中心，交通信息共用主平臺(tái)、物流信息平臺(tái)和靜態(tài)交通管理系統(tǒng)的3大ITS系統(tǒng)。我國(guó)還在繼續(xù)大力發(fā)展先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)、先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)、先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)、出行者信息服務(wù)系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)等智能運(yùn)輸系統(tǒng)。

2城市智能交通系統(tǒng)的優(yōu)化措施

2.1交通信號(hào)控制

現(xiàn)在為城市道路交叉點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)配置就是交叉口信號(hào)控制，所以要充分發(fā)揮城市中交通信號(hào)控制的作用，進(jìn)行機(jī)動(dòng)車、行人交通秩序的規(guī)范，為交叉口的安全提供保障。ITS發(fā)展的核心就是進(jìn)行信息采集、誘導(dǎo)、發(fā)布，路網(wǎng)數(shù)據(jù)是通過實(shí)時(shí)收集的，所以在處理成狀態(tài)信息后在車載導(dǎo)航路況的提供及路線的選擇進(jìn)行使用?，F(xiàn)在我國(guó)主要是通過VMS的形式發(fā)布的，主要應(yīng)用在個(gè)性化的車載導(dǎo)航中。比如上海高架道路上實(shí)施的信息采集、誘導(dǎo)，就可以充分發(fā)揮給出行者選擇路徑的作用，尤其是在偶發(fā)性擁堵下，駕駛員可以通過這種信息提供來選擇新的路徑，有效避開擁堵，在常發(fā)性擁堵和多選擇路徑同時(shí)擁堵下這一效果個(gè)還不太好。對(duì)于不同的城市交通出行規(guī)律、探索交通出行模式，交通數(shù)據(jù)的采集、積累為其提供了很大的支撐和說服力，出行者可以通過這一交通提示進(jìn)行出行參考，選擇輔助交通路徑。而且這也為管理者積累了城市交通數(shù)據(jù)，保證著規(guī)劃、管理決策的科學(xué)性。作為一種交通信息采集和誘導(dǎo)的范疇，停車誘導(dǎo)的目標(biāo)很明確，其通過誘導(dǎo)駕駛員尋找到合理的停車位來提高其停車服務(wù)水平，所以可以有效的避免空駛，碳排放的效果也會(huì)大大降低。

2.2交通分析研判技術(shù)

交通信息分析研判是通過對(duì)各類交通數(shù)據(jù)信息的采集整理、融合、挖掘分析，為交通相關(guān)部門提供輔助決策支持，達(dá)到分析精準(zhǔn)、效率提升、決策科學(xué)、管理精細(xì)的目的。傳統(tǒng)的交通信息分析研判主要是在交通流、交通事故等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上展開縱向、橫向分析，找出其變化規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)而提供輔助決策依據(jù)，研判分析的準(zhǔn)確性、精準(zhǔn)性不高。近年，基于大數(shù)據(jù)的分析研判充分利用大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、跨部門、跨行業(yè)的信息共享和深度挖掘應(yīng)用，能完成對(duì)交通運(yùn)行、安全、監(jiān)管、資源優(yōu)化配置等整體態(tài)勢(shì)的評(píng)估分析與預(yù)警，實(shí)現(xiàn)了分析研判技術(shù)質(zhì)的飛躍。公安部長(zhǎng)期以來非常重視交通安全分析研判、交通管控與服務(wù)分析研判等內(nèi)容，其在國(guó)家道路交通安全科技行動(dòng)計(jì)劃等重大課題研究基礎(chǔ)上，逐步推出了全國(guó)公安交通管理綜合應(yīng)用平臺(tái)、全國(guó)機(jī)動(dòng)車稽查布控系統(tǒng)、公安交通管理大數(shù)據(jù)分析研判平臺(tái)等重大應(yīng)用工程，并發(fā)布《道路交通安全形勢(shì)分析研判工作規(guī)范》等相關(guān)文件，極大地提高了交通管理工作的科學(xué)性、有效性和規(guī)范性。交通運(yùn)輸部也在如“基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的交通運(yùn)輸監(jiān)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究”等相關(guān)重大課題研究基礎(chǔ)上，不斷針對(duì)春運(yùn)等節(jié)假日、日常運(yùn)行等方面發(fā)布相關(guān)的交通態(tài)勢(shì)分析報(bào)告，同時(shí)也對(duì)國(guó)家交通運(yùn)輸宏觀發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行預(yù)判，為國(guó)家、區(qū)域交通重大決策和社會(huì)信息服務(wù)等提供了強(qiáng)有力的支撐依據(jù)。

2.3視頻分析技術(shù)

視頻識(shí)別技術(shù)是使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算和分析，從視頻中提取判斷決策等有用信息的技術(shù)，其利用特定算法提煉視頻信號(hào)中所包含的內(nèi)容信息或特定目標(biāo)物體的運(yùn)動(dòng)信息等，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)于視頻的智能理解，使計(jì)算機(jī)在一定程度上替代人的工作。對(duì)于視頻識(shí)別技術(shù)的研究，由于其算法的復(fù)雜度以及目標(biāo)行為的多樣性等原因，發(fā)展一直比較緩慢。在國(guó)外已有成熟的智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品，可以在監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)異常狀態(tài)自動(dòng)報(bào)警的功能。中國(guó)城市視頻監(jiān)控?cái)?shù)量與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有很大差距。以每千人擁有的視頻監(jiān)控?cái)?shù)量作為指標(biāo)，目前中國(guó)攝像頭密度最高的北京市每千人擁有攝像頭數(shù)量為59個(gè)，僅僅相當(dāng)于英國(guó)平均水平的80%、美國(guó)的60%。而二、三線城市攝像頭覆蓋率更低。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)二線城市的攝像頭數(shù)量為5萬～10萬個(gè);三線城市則<5萬個(gè)。就攝像頭密度而言，二、三線城市的攝像頭密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于10個(gè)/千人。目前，車牌號(hào)識(shí)別技術(shù)作為計(jì)算機(jī)視頻圖像識(shí)別技術(shù)在車輛牌照識(shí)別中的一種成熟應(yīng)用，能在1s內(nèi)識(shí)別出車牌號(hào)碼，精確度達(dá)99%。在計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)中，人臉識(shí)別已經(jīng)廣泛運(yùn)用于安防與電子支付領(lǐng)域，功能比較先進(jìn)的人臉識(shí)別系統(tǒng)包括布控、人臉?biāo)阉?、人臉比?duì)、人臉庫(kù)及系統(tǒng)管理5大核心功能，其精確度已經(jīng)高于95%，理論上在未來可達(dá)99.7%。

結(jié)語

綜上所述，智能交通協(xié)調(diào)控制系相關(guān)的研究與設(shè)計(jì)已經(jīng)成為我國(guó)解決交通擁堵問題的主要手段之一。本文以城市交通擁堵問題為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合時(shí)下各種較為成熟與完善的研究工具、技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，融入了最佳路徑規(guī)劃計(jì)算的算法以及數(shù)據(jù)分析技術(shù)，從而對(duì)智能交通協(xié)調(diào)控制系進(jìn)行了嘗試設(shè)計(jì)。隨著智能交通協(xié)調(diào)控制系的推出，能夠?qū)⒙窂阶罴呀Y(jié)果快速、準(zhǔn)確、清晰地顯示在用戶界面上，一方面能夠幫助人們節(jié)省出行時(shí)間與生活成本，另外一方面有利于對(duì)交通出現(xiàn)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。在經(jīng)過系統(tǒng)仿真測(cè)試之后，能夠達(dá)到預(yù)期效果，有著一定的實(shí)用性。

參考文獻(xiàn)

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