智能交通信息采集平臺總體設(shè)計

摘 要：針對現(xiàn)代社會交通供需矛盾，圍繞信息采集平臺的框架與系統(tǒng)設(shè)計開展了一系列工作。首先分析不同傳感器的特點，建立信息采集的總體框架，并設(shè)計了各關(guān)鍵模塊，詳細的描述各模塊以及交通信息數(shù)據(jù)庫的功能，為智能交通信息采集平臺的搭建提供理論先導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：智能交通；信息采集；信息處理；數(shù)據(jù)庫

引言

智能交通系統(tǒng)是本世紀(jì)交通運輸發(fā)展的方向，其關(guān)鍵技術(shù)之一就是交通信息采集，它使得交通管理者能夠全面地了解交通運行狀況，能自如地處理各種道路交通異常情況[1]。而發(fā)展智能交通，首當(dāng)其沖的就是信息整合，因為智能交通系統(tǒng)所有功能模塊都是以信息的應(yīng)用為中心的。因此，借鑒美國、歐盟等發(fā)達國家和地區(qū)的智能交通發(fā)展經(jīng)驗，構(gòu)建交通信息采集平臺（TIAS），整合海量多源異構(gòu)信息，同時對交通信息實時跟蹤和深層次分析才是治理復(fù)雜交通問題的治本之策。

1 TIAS總體設(shè)計

交通信息采集平臺是由行人、車輛、路況信息、環(huán)境因素等組成的復(fù)雜大系統(tǒng)，其功能主要是為了全面、準(zhǔn)確、自動、智能的從路網(wǎng)內(nèi)獲得不同時間、不同地點的動態(tài)交通流信息，它是交通管理和交通輔助決策的基礎(chǔ)[2]。文章針對該問題以管理作為切入點，從管理者角度分析實際需求，深入研究平臺功能模塊，從而設(shè)計出TIAS，從而構(gòu)建出智能交通信息采集系統(tǒng)框架，為系統(tǒng)的完善提供可靠的理論支撐。

1.1 平臺需求。TIAS對信息的處理中，首先按照編碼規(guī)則和既定格式將信息傳輸給交通采集信息平臺。交通管理系統(tǒng)需要針對工程施工、交通管制、擁堵、車輛安全預(yù)警等問題進行處理，并及時發(fā)布路徑誘導(dǎo)信息，處理事故等。因此需要及時了解路面狀況、交通設(shè)施、道路信息以及交通氣象、控制信息等內(nèi)容，除此之外交通流的實時信息以及緊急事件信息也需要及時得到反饋。現(xiàn)代化的城市交通運輸系統(tǒng)需要高效利用多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，這是智能交通的關(guān)鍵。所以TIAS除了能夠?qū)崟r采集信息外，還需要具備信息的分析處理能力，對所收集的信息進行加工轉(zhuǎn)換，融合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進行綜合分析，保證數(shù)據(jù)的可靠性，以供交通決策使用。傳統(tǒng)的交通信息發(fā)布途徑主要有指揮監(jiān)控中心、電子站牌以及廣播等，隨著科技化信息化技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代交通信息發(fā)布方式更加便捷、多元化，通過網(wǎng)絡(luò)、PDA以及短消息的方式發(fā)布交通信息能夠更好的擴大信息傳播范圍，更加及時的將交通信息反饋給服務(wù)對象。

1.2 體系框架分析。動態(tài)TIAS包括以下功能[3，4]：（1）信息采集；（2）信息預(yù)處理，包括異常信息過濾、丟失數(shù)據(jù)恢復(fù)、錯誤數(shù)據(jù)限定等；（3）信息融合，采用何種融合模型可以將處理過的信息直接為決策者服務(wù)；（4）信息發(fā)布，此外數(shù)據(jù)的存儲和備份也是平臺設(shè)計中需要重點考慮的，包括海量交通靜、動態(tài)信息、道路事故信息及天氣環(huán)境信息等等。

2 TIAS關(guān)鍵模塊

2.1 TIAS信息采集系統(tǒng)

依照所采集的數(shù)據(jù)狀態(tài)可以將TIAS采集的數(shù)據(jù)分為兩類，即靜態(tài)信息、動態(tài)信息。前者主要包含路面狀況、基礎(chǔ)設(shè)施信息、設(shè)備分布以及歷史交通流數(shù)據(jù)等靜態(tài)信息。而后者則主要由三部分構(gòu)成：（1）實時交通流。即隨時發(fā)生變化的交通速度、車流量以及路口圖像、占有量等；（2）信息的發(fā)布。主要包含異常事件、交通環(huán)境、交通管制等方面信息；（3）輔助決策信息。該類信息包括流量分析、出行計劃以及交通誘導(dǎo)燈。不同的檢測器檢測到數(shù)據(jù)后，需要經(jīng)過校驗，從而檢驗數(shù)據(jù)數(shù)值類型是否符合預(yù)期數(shù)值范圍。若檢驗過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，那么需要通過信息采集模塊對異常、壞值進行處理、糾錯。完成上述步驟后打包數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫或傳輸至信息處理單元。

2.2 信息處理系統(tǒng)

信息處理模塊設(shè)立在交通管理中心應(yīng)用服務(wù)器上，可以從以下四方面進行分析。（1）動態(tài)信息處理。所謂動態(tài)信息處理是指將系統(tǒng)采集來的信息進行預(yù)處理，將全部信息提取出來，并依照管理者預(yù)先設(shè)定的要求篩選出交通流信息；（2）信息交互。主要指同數(shù)據(jù)庫之間的信息交互，數(shù)據(jù)被整合處理好后，會被存入數(shù)據(jù)庫中，而信息的發(fā)布則需要依照發(fā)布要求從數(shù)據(jù)庫中進行檢索，另外還需要參考靜態(tài)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)，對比當(dāng)前實時數(shù)據(jù)以判斷交通狀況正常與否；（3）實時信息的趨向走勢分析以及相關(guān)報表圖表，管理和記錄用戶查詢信息；（4）信息的融合，通過信息結(jié)果和現(xiàn)有經(jīng)驗相結(jié)合，為交通決策提供基礎(chǔ)依據(jù)或直接生成決策信息。

2.3 信息的發(fā)布系統(tǒng)

依照指向主體不同，交通信息發(fā)布模塊可以分成兩大板塊，即對內(nèi)信息發(fā)布板塊和對外信息發(fā)布板塊，前者指向主體為交通管理人員，通過交通管理局域網(wǎng)，為各個管理指揮層提供交通信息，并完成指令的傳輸，提供決策、控制、緊急事件處理以及勤務(wù)組織等服務(wù)。而后者指向主體則為交通參與者，通過多元化的傳遞途徑，為交通參與者提供服務(wù)，例如路徑誘導(dǎo)導(dǎo)航、行前指導(dǎo)以及道路信息等。

2.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

智能交通信息采集系統(tǒng)發(fā)揮作用的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)共享，而數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)共享的前提。通過數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)庫中集合了多數(shù)據(jù)源信息，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通過對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行檢查、篩選、存儲，留下優(yōu)質(zhì)信息，并能夠自行管理維護，從而為平臺應(yīng)用模塊提供存取數(shù)據(jù)的服務(wù)。智能交通信息采集系統(tǒng)想要實現(xiàn)全面智能化交通管理，需要以全局共享數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫間以及系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫間的信息交換。依照信息的種類不同，系統(tǒng)需要建立兩種數(shù)據(jù)庫，即靜態(tài)數(shù)據(jù)庫和動態(tài)數(shù)據(jù)庫。而交通信息具有實時性，因此在動態(tài)信息的存取、控制上要求系統(tǒng)短時間內(nèi)完成，這就需要數(shù)據(jù)庫能夠共享大量數(shù)據(jù)，并保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。除此之外數(shù)據(jù)庫操作平臺也應(yīng)當(dāng)具備強大的操作能力，能夠完成龐大的數(shù)據(jù)更新、存取操作。

3 結(jié)束語

通過上述分析可以簡要了解交通信息采集平臺，文章通過對該平臺框架體系的分析，從需求著手，以信息控制為出發(fā)點，分別針對平臺的四個模塊進行了論述，即信息的采集、預(yù)處理、融合以及發(fā)布，這四大模塊實現(xiàn)了交通信息采集平臺的智能化，為進一步各模塊的設(shè)計開發(fā)提供了清晰的脈絡(luò)。

參考文獻

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[3]邵春福，趙熠，吳戈.道路交通數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究展望[J].現(xiàn)代交通技術(shù)，2006（6）：66-70.

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作者簡介：李雨宣（1986-），女，漢，助理工程師，從事智能車輛技術(shù)專業(yè)方向研究。