物聯網在智能交通方面的應用

趙若琳

1、基于物聯網的智能交通體系框架? 針對目前交通信息采集手段單一，數據收集方式落后，缺乏全天候實時提供現場信息的能力的實際情況，以及道路擁堵疏通和車輛動態誘導手段不足，突發交通事件的實時處置能力有待提升的工作現狀，基于物聯網架構的智能交通體系綜合采用線圈、微波、視頻、地磁檢測等固定式的多種交通信息采集手段，結合出租車、公交及其他勤務車輛的日常運營，采用搭載車載定位裝置和無線通訊系統的浮動車檢測技術，實現路網斷面和縱剖面的交通流量、占有率、旅行時間、平均速度等交通信息要素的全面全天候實時獲取。通過路網交通信息的全面實時獲取，利用無線傳輸、數據融合、數學建模、人工智能等技術，結合警用GIS系統，實現交通堵塞預警、公交優先、公眾車輛和特殊車輛的最優路徑規劃、動態誘導、綠波控制和突發事件交通管制等功能。通過路網流量分析預測和交通狀況研判，為路網建設和交通控制策略調整、相關交通規劃提供輔助決策和反饋。

2、交通信號實時采集系統? 目前，車輛信息采集方式主要有兩種：一種是固定式采集，通過安裝地磁檢測器、環形線圈、微波檢測器、視頻檢測器、超聲波檢測器、電子標簽閱讀器等檢測設備，從正面或側面對道路斷面的機動車信息進行檢測，目前在路口及卡口等處，視頻和環形線圈檢測設備被大量采用，這兩種方式也存在一定的不足：視頻檢測在天氣狀態不好的情況下效果不能滿足要求;線圈檢測只能感知車輛通過情況，對具體車輛信息等無法感知。因而，為了實現交通信息的全天候實時采集，必須集成使用多種信息采集技術進行多傳感器信息采集，在后臺對多源數據進行數據融合、結構化描述等數據預處理，為進一步的情報分析提供標準數據格式。另外一種是浮動車信息采集技術。浮動車通常是指具有定位和無線通信裝置的車輛。浮動車系統一般由3個部分組成：車載設備、無線通信網絡和數據處理中心。浮動車將采集所得的位置和時間數據上傳給數據數據處理中心，由數據處理中心對數據進行存儲、預處理，然后利用相關模型算法將數據匹配到電子地圖上，計算或預測車輛行駛速度、旅行時間等參數，對路網和車輛實現“可視化”管控。浮動車采集技術是固定點采集技術的重要和有益補充，它實現了路網全流程的信息采集（縱剖面信息采集），結合固定點式采集（斷面信息采集），可以為路網數學模型的建立提供更全面豐富的數據，為路網狀態仿真提供更精準的依據。

3、交通誘導系統

交通誘導屏信息發布子系統主要是利用城區主干道的戶外大屏，采用區域誘導策略對駕駛員提供誘導，即信息板實時發布對應交通節點下游的部分路網交通狀態，并對道路使用者進行實時誘導，對交通管理措施提供跟蹤反饋。誘導屏信息發布子系統主要功能包括交通誘導信息包括道路擁堵信息發布、快速路出口匝道擁堵信息、以及根據天氣狀況、路面及路面設施檢修狀況、特殊情況需要封閉道路等各種交通警示信息等，即時通知駕駛員，以提高其警覺性，實現車流的合理導向，

1，提供在線車輛誘導、緊急事件的通告信息。緩解車流分配不均對交通造成的影響，保障車輛的安全行駛。系統有兩種控制模式系統內部建有一個控制策略，分為自動和手動兩種控制模式，系統可以自由的在自動和手動之間切換。

在自動情況下，系統自動向交通誘導屏發出顯示道路交通狀況的信息，紅色表示堵塞、黃色表示擁堵、綠色表示暢通在手動的情況下，系統自動向交通誘導屏發出顯示道路交通狀況的信息需經操作員手工確認方可發布，同時操作員可手工向交通誘導屏發送文字信息。作為功能的進一步完善，發布重要的路況信息、警示信息，在設計的標志板下方增加全點陣顯示部分，單行漢字顯示，增強可交通誘導屏的可讀性。

2，自動/手動控制

3，可變動態文字警示信息顯示

4，交通控制系統

交通信號控制系統架構具體描述如下

信號控制中心設備主要包括中心控制服務器、區域控制服務器、通信服務器、

數據庫服務器、客戶端等。通信部分主要包括光端機和通信網絡，本方案中信號控制點采用光端機與中心設備相連，通信接口采用町45口。路口部分設備主要包括信號機、檢測器等，信號機根據車輛檢測器所檢測的交通信息（包括車流量等）實時調整路口控制方案（信號周期和綠信比），實現路口的有序控制。

系統的邏輯結構從上而下為中心級、區域級、路口級三級，功能劃分描述如下

中心級控制主要完成全區域的管理和全市級的交通控制功能，包括參數設置、區域監視、勤務控制等。區域級控制主要完成區域信號機的交通信息采集、處理、預測及優化，并將控制方案下發給路口執行。區域控制服務器的優化預測功能是對本區域路口進行戰略級的優化，對周期長、綠信比、相位差進行第一級優化。區域控制服務器同時負責本區域內信號機的控制與監視。路口級控制完成交通信息采集和上傳，完成中心控制方案的執行。同時要根據路口的實際交通需求，在中心優化基礎上實時調整綠燈時間，使信號配時最大程度的適應路口情況，達到最佳程度的暢通。信號控制系統的交通信號控制機與上位機間應采用先進標準的數據通信協議，以便于系統今后擴展。信號控制系統須具有以下控制功能黃閃、全紅、手動、遙控、單點定周期、單點多時段、單點全感應、單點半感應、綠波控制、二次行人過街控制、實時自適應優化控制、感應式線協調控制、多時段定時控制、倒計時實時通信功能、公交優先控制功能、緊急車輛優先控制、強制控制、勤務預案控制等功能。基于地圖的交通監控可以在區域/子區交通流量狀態顯示，監視飽和度、顯示干預線控執行狀態、監視勤務預案執行狀態、監視GPS車輛、顯示路口放行狀況、監視子區控制狀態、手動突發事件控制，監視突發事件。