遵化市智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)應(yīng)用研究

陳志杰，孫匯森

（河北公安警察職業(yè)學(xué)院 治安管理教學(xué)訓(xùn)練部，河北 石家莊 050020）

最近幾年，遵化市的經(jīng)濟在京津冀系統(tǒng)驅(qū)動下得以快速發(fā)展，城市規(guī)?；l(fā)展，使機動車的數(shù)量也得到了前所未有的增長。交通流的激增，給城市道路交通帶來了巨大的壓力。市區(qū)總體的交通流量一直處于高負(fù)荷的狀態(tài)運行。尤其是在早晚高峰，市區(qū)部分路口和部分路段一直處于過飽和狀態(tài)運行，不僅如此，突發(fā)交通事故引發(fā)的偶發(fā)性交通擁堵也會造成大面積交通擁堵或交通癱瘓。

利用智能交通行車誘導(dǎo)這一行之有效的渠道，改善并且有效處理交通堵塞的問題，實現(xiàn)路網(wǎng)交通流量的均衡性目標(biāo)。第一時間掌控路網(wǎng)交通的動態(tài)信息，掌握現(xiàn)階段的交通狀況并作出合理預(yù)估。以此進行交通出行誘導(dǎo)，調(diào)整交通流時間和空間分布、提高路網(wǎng)通行能力，有效解決交通需求與交通服務(wù)能力之間的矛盾，提高管理與服務(wù)水平，實現(xiàn)城市形象提升、交警科技化展現(xiàn)、服務(wù)民生需求的目標(biāo)。

1 遵化市智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，遵化市經(jīng)濟快速發(fā)展，帶動當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的發(fā)展，同時也使得交通問題日益嚴(yán)峻，在城市道路上，車輛行駛速度、道路網(wǎng)運行效率等狀態(tài)不佳，頻頻發(fā)生交通事故，雖然說，遵化市相關(guān)交通的管理建設(shè)部門投入了大量的人力和物力，推進基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，但交通擁堵的問題并沒有得到實質(zhì)性的解決。區(qū)域性的交通擁堵問題非常嚴(yán)重。該市交通最主要的問題就是停車、行車難度大的問題，已經(jīng)影響到居民的日常出行，而且阻礙當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展，因而通過創(chuàng)建智能交通系統(tǒng)的方式，并在交通管理中充分發(fā)揮GIS、現(xiàn)代通信等技術(shù)的作用，創(chuàng)建精準(zhǔn)、智能的交通管理系統(tǒng)，確保人、車、道路的協(xié)調(diào)發(fā)展，有效解決當(dāng)?shù)氐慕煌▎栴}。在ITS中，智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)不僅僅是其核心部分，更是其實施的關(guān)鍵性技術(shù)。在整個交通誘導(dǎo)系統(tǒng)中，運用全球定位系統(tǒng)、現(xiàn)代通信技術(shù)，采用交通流線圈、視頻等數(shù)據(jù)策略，采集相關(guān)的交通信息，并進行相應(yīng)的分析處理，讓交通管理者、出行者，能夠?qū)崟r掌控動態(tài)的路況信息，同時做出科學(xué)合理的預(yù)測，結(jié)合交通流的分配，誘導(dǎo)交通參與者的出行，妥善解決交通的壓力問題。國內(nèi)外相關(guān)研究得出結(jié)論，對于城市而言，通過交通流誘導(dǎo)措施妥善地解決城市交通堵塞的問題，并通過該手段優(yōu)化分配路網(wǎng)不同路段的交通流。因而在建設(shè)城市智能交通系統(tǒng)中，在多源數(shù)據(jù)融合的前提下，開發(fā)交通誘導(dǎo)信息動態(tài)發(fā)布平臺的同時加以運用是重中之重。

從現(xiàn)階段看，遵義市興起交通誘導(dǎo)的時間并不長，大多數(shù)是在交通標(biāo)志牌基礎(chǔ)上，提供靜態(tài)誘導(dǎo)信息。在公眾交通信息發(fā)布方面還有很大進步空間。作為交通出行者而言，因為他們對目前的交通路況一無所知，在出行路徑選擇過程中會有一定的盲目性，因而也會導(dǎo)致交通路網(wǎng)不能均衡地分配路網(wǎng)資源，影響到個別路段的交通狀況，最后還會引發(fā)連鎖反應(yīng)，影響到整個路網(wǎng)的交通狀況。基于此，對某市的交通管理部門提出對應(yīng)要求，應(yīng)創(chuàng)建出相應(yīng)的平臺，發(fā)布相應(yīng)的信息，公眾就可以利用可變信息板、誘導(dǎo)屏等多元化途徑，掌控綜合的交通信息，交通管理者也可以依據(jù)這些信息，均衡并合理分配交通流，提升城市的綜合服務(wù)水平，保證通行效率，有效地緩解以此帶來的壓力。

2 遵化市智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)功能及功能之間的邏輯關(guān)系

2.1 系統(tǒng)功能

（1）實時路況、顯示及查詢子系統(tǒng)。

（2）擁堵分析子系統(tǒng)。

（3）動態(tài)導(dǎo)航子系統(tǒng)。

（4）停車誘導(dǎo)及管理子系統(tǒng)。

2.2 邏輯關(guān)系

2.2.1 實時路況、顯示及查詢子系統(tǒng)

充分利用視頻車輛檢測技術(shù)的方式，把視頻圖像處理，結(jié)合計算機圖形識別技術(shù)實現(xiàn)，采用的傳感器是視頻攝像機，并在視頻的區(qū)域內(nèi)，設(shè)置檢測區(qū)，一旦在檢測區(qū)中出現(xiàn)了測量，那么其背景灰度值就會發(fā)生變化，并產(chǎn)生檢測信號，再借助于軟件，處理并分析得出排隊長度、占有率、平均車速等相關(guān)數(shù)據(jù)，再利用計算機視覺技術(shù)的方式，定位、最終測量、評估并判斷檢測對象接下來的交通行為，采集完成了交通流數(shù)據(jù)之后，再發(fā)揮模糊類聚、地圖匹配等算法，實時運算城市道路信息，道路擁堵情況會以紅黃綠三色顯示在電子地圖上，以顯示道路實時擁堵情況并可根據(jù)路名對路況進行查詢，如圖1和圖2所示。

圖1 電子地圖實時顯示

圖2 視頻實時檢測技術(shù)

2.2.2 擁堵分析子系統(tǒng)

可自動提取長期處于擁擠或擁堵狀態(tài)的路段，將其認(rèn)定為堵點，進行統(tǒng)一記錄，供交通管理人員參考，如圖3所示。

除了強調(diào)廢除造成貧困的私有制根源，馬克思還提出要發(fā)展生產(chǎn)力減除貧困。在他看來，生產(chǎn)關(guān)系決定于生產(chǎn)力的發(fā)展?fàn)顩r，只有生產(chǎn)力達(dá)到一定的限度，才會孕育出所有制和社會形態(tài)的變革要求。因而，從歷史唯物主義的基本原理來看，解決貧困問題必然要大力發(fā)展生產(chǎn)力。如果生產(chǎn)力得不到提高，“那就只會有貧困，極端貧困的普遍化?！盵19]所以，要促進資本主義私有制的滅亡并進而消除貧困，就必須大力發(fā)展生產(chǎn)力，實現(xiàn)社會財富的充分涌流。

圖3 擁堵點監(jiān)測

2.2.3 動態(tài)導(dǎo)航子系統(tǒng)

將實時路況也作為路徑規(guī)劃的路阻參數(shù)之一，綜合考慮道路等級、交通管制信息等，以行程時間最短為最優(yōu)目標(biāo)，動態(tài)規(guī)劃行車路徑，自動規(guī)避擁堵，如圖4所示。

圖4 動態(tài)導(dǎo)航

2.2.4 停車誘導(dǎo)及管理子系統(tǒng)

通過接入各停車場的實時數(shù)據(jù)，可運用客戶端軟件、交通信息網(wǎng)站查詢各聯(lián)網(wǎng)停車場的地址、營業(yè)時間、收費標(biāo)準(zhǔn)等詳細(xì)信息及實時空余車位數(shù)，如圖5所示，利用停車誘導(dǎo)屏，實時了解空余車位信息。

2.3 遵化市智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)運行流程

解析智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)是指，出行者借助于電子、計算機、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代技術(shù)，提供最優(yōu)路徑引導(dǎo)指令，結(jié)合實時交通信息，獲取一條最優(yōu)路徑，滿足其出發(fā)點到目的地出行所需。在該系統(tǒng)中，綜合考慮人、車、路等相關(guān)信息，對道路使用者進行誘導(dǎo)，使其出行的行為發(fā)生改變，這樣可以改善路面整體的交通狀況，本質(zhì)上解決交通擁堵的情況。在整個路網(wǎng)之中，縮減車輛在道路上停留的時間，合理性分配不同路段中的車輛。

在智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)（TGS）中，車流量檢測系統(tǒng)是其基礎(chǔ)系統(tǒng)。同時在建設(shè)城市道路、國道等相關(guān)理論研究中，其起到至關(guān)重要的作用。最近這幾年時間，與之相關(guān)研究中，逐步融入了磁感應(yīng)、波頻以及視頻等多種與交通檢測相關(guān)的技術(shù)。

在交通信息檢測中，在人工智能、計算機技術(shù)等技術(shù)的驅(qū)動下，計算機視頻技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用。通常情況下，在測算視頻測量的過程中，會采用灰度比較法、邊緣檢測法等加以計算。交通通過處理數(shù)字圖像的方式處理并獲取相應(yīng)的流量信息，具備以下優(yōu)勢：

（1）保障獲取圖像信息的質(zhì)量，信息內(nèi)容多，保障信息的高效性、準(zhǔn)確性和進而有效地監(jiān)管和管控道路交通。

（2）在國內(nèi)諸多城市道路中，之所以安裝攝像機監(jiān)控系統(tǒng)，正是看中了其便捷和經(jīng)濟的優(yōu)勢。

（3）系統(tǒng)依托于快速發(fā)展的圖像處理和視覺技術(shù)，實現(xiàn)了系統(tǒng)準(zhǔn)確、實時的目標(biāo)。分析視頻圖像的車流量檢測技術(shù)的發(fā)展理念可知，在視頻的圖片中，在每一條車道上，通過設(shè)置固定區(qū)域的方式，將其作為虛擬的檢測線，以此為前提處理該區(qū)域內(nèi)的圖像，獲取相關(guān)的車輛信息。

利用動態(tài)交通信息采集體系，采集交通信息以及相關(guān)的車輛數(shù)據(jù)，按照傳輸協(xié)議分別通過Internet專線、公安專用網(wǎng)絡(luò)專線實時轉(zhuǎn)發(fā)至動態(tài)交通流信息處理中心，在公安交通警察支隊建立交通信息流處理中心，匯總所有類型的交通流數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)的綜合處理、存儲和統(tǒng)計，以備數(shù)據(jù)挖掘等擴展系統(tǒng)的調(diào)取運用。信息處理中心規(guī)定數(shù)據(jù)的傳輸內(nèi)容，并相互建立相應(yīng)的傳輸協(xié)議，保證傳輸內(nèi)容的準(zhǔn)確性。

在整個動態(tài)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)之中，交通信息的處理，離不開控制中心。其功能作用在于通過多種信息渠道，掌控精準(zhǔn)的交通信息，并對將要發(fā)布的交通數(shù)據(jù)進行有效處理。在整個交通誘導(dǎo)系統(tǒng)之中，融合多元化的交通信息，全方位掌控路網(wǎng)的動態(tài)交通信息。對于交通出行者而言，可利用交通信息處理中心，掌握準(zhǔn)確、可靠的交通信息，滿足日常出行所需。而且信息控制中心的作用主要包含了數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)發(fā)送。交通信息處理中心由多個處理模塊組成，每個模塊的處理結(jié)果都保存在動態(tài)交通信息數(shù)據(jù)庫中，采集的路網(wǎng)交通信息數(shù)據(jù)經(jīng)預(yù)處理之后，直接傳遞到處理模塊內(nèi)進行信息融合，保存融合后的信息，并進行進一步處理和保存。

在交通可變信息板中，可以獲取相關(guān)的交通流信息。通過VMS不間斷的播放實時路況信息，使在途中出行者可以及時獲得沿途的交通狀況等信息，輔助在途中出行者進行合理的交通線路、出行方式等的選擇。同時可以將經(jīng)處理的交通信息發(fā)布到更多的信息平臺，如手機APP、信息廣播等輔助人們出行選擇。

3 遵化市智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的優(yōu)點、不足及其原因分析

3.1 遵化市智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的優(yōu)點

（1）分析本系統(tǒng)可知，主要的優(yōu)勢為日常安裝方便，不需要破壞路面，維護起來非常便利，同時還可以提供諸多交通管理信息、可視圖像，完成多車道的檢測。

（2）通過對交通流信息進行處理、分析，得到的出行預(yù)測極大地方便了人們的出行，可以有效減免旅途過程中的擁堵現(xiàn)象，并提供多樣化出行及行車路線的建議。

3.2 遵化市智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)存在的不足及其原因分析

（1）在本系統(tǒng)中，運用視頻檢測系統(tǒng)存在的不足在于精度低，天氣、干擾物以及環(huán)境都會對其精度產(chǎn)生影響，很難有效地捕捉和檢測高效移動測量。并且只有快門足夠快、像素的數(shù)目足夠多，同時有好的圖像檢測算法的支持，才能完成高速移動測量的拍攝。在視頻檢測的過程中，因為需要計算，所以沒辦法有效捕捉高速運動的物體。

（2）現(xiàn)階段建設(shè)的監(jiān)控系統(tǒng)是以路段為主，因而在整個信息監(jiān)控中心，不能連接周邊的路段，形成嚴(yán)重的孤島現(xiàn)象，缺乏路網(wǎng)信息效應(yīng)，因而道路使用者不能獲取道路相關(guān)有效的、準(zhǔn)確的信息。

4 結(jié)束語

本文研究認(rèn)為智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)是解決城市部分路口、部分路段交通流過飽和，平均分配交通需求的最有效的方法之一，并且本文較為詳細(xì)地闡述了智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的工作流程和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。隨著科技研發(fā)創(chuàng)新的不斷成功，未來大數(shù)據(jù)技術(shù)和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)等先進的技術(shù)和理念必將與智能交通系統(tǒng)進行交流融合。促進我國智能交通系統(tǒng)的長足發(fā)展，為我國社會、經(jīng)濟、民生等各領(lǐng)域發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。