康春玉
【摘 要】城市智能交通管理系統是現代化科技發展的必然趨勢和產物,交通問題的日益嚴重勢必會影響到人們的工作和生活。這一系統的提出,加快了交通行業的發展,同時也推進了各種先進技術的不斷研發,使我國在對交通管理人才方面的需求也有了新的標準,對促進國家的社會經濟發展有著非常大的作用。論文針對城市智能交通管理控制技術與應用開展研究。
【關鍵詞】城市;智能交通;技術
中圖分類號:U495 文獻標識碼:A
引言
通過對城市智能交通管理控制系統平臺的核心技術研究發現,大數據檢測、可視化、分析研究等技術已經在領域內開始初步應用,但仍存在改善空間。
1、城市智能交通管理控制系統平臺架構
智能交通管理控制系統平臺綜合利用大數據分析、視頻檢測、人工智能等技術,保障城市公安交管部門的業務開展,實現對城市交通的實時控制與智慧管理。
2、交通管控核心技術
在城市交通管理業務中積累了海量的交通狀態、視頻監控、交通執法等交通大數據,這些大數據內部蘊含高價值的信息能夠服務交通管控業務,因此,需要在大數據檢索、可視化與分析研究三個方面針對業務需求進行提升。
2.1大數據檢索技術
以某市為例,城市內部的日均過車量達到千萬級規模,每年累計超過10億,幾年內即可突破百億規模。當前城市交管系統平臺的處理數據規模超過10億級,普遍存在著檢索速度慢的問題,有部分系統開始采用通用的大數據技術來解決此問題,但是達不到行業要求的極致性能。通用的大數據技術缺乏對交通數據專項優化,導致海量檢索、模糊檢索時性能不佳。大數據檢索技術專門針對交警行業特點的過車、違法等數據庫進行了專項優化,為大數據的分析研究提供快速支撐。
2.2大數據可視化技術
行業內只是把大數據生硬可視化,忽略了交管日常場景和業務需求,實際應用效果不佳。可視化技術需要結合交管業務需求,對數據展示進行有效分類,實現多樣化的數據可視化效果,并可以根據客戶需求,針對重點管理業務實現管控信息的動態調整,達到突出業務重點、明確業務主題的目的。據此,對交通數據的可視化不僅是停留在展示階段,而能有效支撐交通管理者的業務工作,實現科學決策。
2.3大數據分析研究技術
管控系統目前提供的分析研究多為定制化,研究內容單一,難以滿足多變的交通管理決策需要。數據分析需求急、變化快,針對業務中復雜多變、任務經濟的特點,缺少針對性,并且難以快速應對客戶分析研究需求。需構建情報分析工具,解決數據分析研究定制開發周期長、客戶需求響應慢的問題,建立基于大數據的“數據魔方”分析研究平臺,提供采集匯聚、加工處理、分析建模、可視化展示、情報共享的分析研究全流程功能。
3、智能交通信號控制系統的現狀
(1)如今世界上效果最好的城市道路交通信號控制系統主要三種,其中有兩種都來自于英國,一種是有澳大利亞發明的。英國的是TRANSYT交通信號控制系統以及SCOOT系統,并且后者是在前者的基礎上發展而來的,這是一種可以進行自適應控制的動態系統,可以進行實時的調整,效果也是得到了大多數國家的認可的;澳大利亞SCAT系統則是通過計算機網絡技術建立起來的,一種某塊形式的結構。(2)我國的城市交通控制系統的研究還是近些年才開始得到重視的,如今應用效果比較好的為南京城市交通控制系統,它既有SCATS的優點還有SCOOT的優點,這也是我國第一個完全國產并自行設計的一個系統,我國城市交通的特點就是路網密度低,路口間距差別很大,而該系統正是基于這些特點設計出來的,因此是比較適用于我國的城市道路交通控制。隨著關注程度的提升,國內已經開始出現很多的相關的研究成果,出現了一些微機化、模塊化的信號控制系統。比如淄博雙百電子公司SB-UTC2000城市交通控制系統,如西北工業大學空中交通管理研究所研制與開發的XATM系列智能交通信號機,上海東川公司UTCI100多時段多方案式交通信號控制機等,這些系統都有多個相位以及時段進行控制,不再是原來的單時段、雙相位的控制方式,并且還添加了很多其他的功能。例如XAIM系列智能交通信號機,在控制模式、應急方案、硬件事故檢測與保護、聯網功能、軟件人機界面、控制優化算法等方面都比以前的信號機提升了很多。
4、城市交通控制系統的研究熱點
4.1只是在原來的控制方法上進行的一定程度的改良
沒有進行太多的配時方案的改變,僅僅加入了一些公交優先、事件辨別之類的內容,微觀上的變化小,宏觀上的變化要多一些,更新了個多的控制方式以及模式。如今的城市交通控制更多的是采用自適應控制的方式,逐漸的淘汰定時控制的模式。如今控制方式已經有很多種,他們既有自己的優點也有自己的限制,需要根據實際的交通情況而進行選擇。由于城市交通狀況的變化動態的,很難通過一種方式就能滿足一段道路全時段的應用,所以,我們應該追求的是將這些控制方式都集成起來,然后通過智能化控制的方式實時的根據交通狀況選擇合適的控制策略,這樣才能夠有更好的控制效果,提高控制的精準度。
4.2人工智能技術的應用
主要是有兩個優化方向,兩者層次有些差別,有高級一些的采用阻塞管理輔助決策的控制方法,還有低級一些優化控制方法,前者是以基礎知識庫系統作為技術支持的,而后者則是采用的遺傳算法、模糊邏輯以及人工神經元網絡等等。以前在進行交通控制設計的時候,通常都是以理想狀態作為目標進行設計和模擬的,因此,有時候會和實際情況有很大的差距,一旦要針對比較擁擠的路段進行建模就顯得非常的困難,很難實現。交通擁堵問題是目前的城市交通控制方面研究最為困難的一個問題,如果只是從低層控制上進行優化是很難解決的,只有在高層進行決策機制的改革,通過了解、細化擁堵產生的原因,在掌握了周邊的交通狀況以后,通過合理的計算分析,才能夠真正的找出解決擁堵的辦法。知識庫系統整合了大量的文獻資料、研究成果,還擁有一定的判斷能力、決策能力,因此,在對道路擁堵問題進行分析、尋找解決方案上有著自己的優勢,這也是解決道路擁堵問題的一個主要的研究方向。
4.3以智能交通系統為核心,構建城市之間的交通控制管理網路
將不同城市的管理系統都連接起來,形成一個統一的網絡,網絡內的各個系統就能夠共享交通信息,一些基礎設施、設備的也能夠共享,系統的更具全局性,還能夠充分的利用交通控制資源。
結束語
城市交通綜合管理控制平臺,是城市實現信息化的重要措施,通過綜合利用大數據分析挖掘、通信、視頻識別等前沿技術方法,以提高公安交管部門設施管理、快速反應、指揮調度等業務的,并以高效利用城市交通時空資源為導向,建立起來的一種保障性綜合交通信息集成平臺。此系統平臺囊括交通信息采集、交通智能運算、交通違法檢測、交通信號控制等常用業務子系統,實現了數據的共享接入、功能的有效聯接、業務的高效銜接,從而能夠更好的提升城市交通管理、服務水平,提升公安交管部門的業務能力,增加城市居民出行的滿意度。
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(作者單位:沈陽安運公共交通有限公司)