智能化技術在市政交通工程自動化控制中的應用

（中交上海航道局有限公司，上海 200002）

各類新型的智能化技術出現在人們日常生產生活過程中，如云計算、大數據技術等，可提高我國市政交通工程便利程度，并實現交通自動化控制，推動我國市政交通的智能化發展。

1 智能化技術概述

1.1 智能交通系統

智能化市政交通以計算機信息傳輸等各類智能化技術為基礎，考慮城市人、路、車間的關系，對交通問題進行管理，實現交通高效運行，是保障交通管理效果的一種新型科學交通管理體系[1]。該系統對我國交通工程進一步發展有較大的推動作用，因此，該項技術在我國境內迅速發展。

1.2 智能化技術的應用特點

1.2.1 精準性

智能化技術加持到市政交通工程自動化控制中，顯著提高了控制的精準性，保障了市政交通的通暢。隨著自動化控制技術的不斷發展，成熟的自動化控制系統已經擺脫了對人工的依賴，提高作用效益。在發展過程中，市政交通工程自動化體系應精準度問題，將智能化技術與市政交通工程相結合，提高信息數據處理效率，保障控制的精準度。

1.2.2 操作無人化

與傳統自動化控制技術相比，智能化技術的使用可幫助市政交通管理中心掌握交通的實時變化情況，以提高工程的自動化水平，智能化可以幫助當地交通部門依據現實情況，不斷完善現有的程序設計，提高控制效果，在減輕工作人員工作壓力的同時，避免人為因素的不利影響，保障自動化控制體系的質量，推動交通系統安全穩定運行。

1.3 無須模型的控制

市政交通現場隨時會出現較多變化，導致復雜問題的出現，運用智能化技術可以有效解決以上問題，控制這些問題的影響程度，推動市政交通工程平穩發展。智能化技術可以處理市政交通出現的各類動態的復雜方程，完成對象模型的處理和控制，結合目前交通的實際情況，調節各類交通工程中的設備[2]。

2 智能化技術在市政交通工程自動化控制中的應用特點

2.1 無須人力控制

隨著我國經濟和科技的發展，自動化技術迎來了較大變革，許多領域均將智能化技術作為新的改革方向，新型設備已被投入使用到實踐過程中，顯著提高了生產效率，減少了人力投入，降低誤差出現的可能，智能化技術的利用實現了對智能化設備的調節和控制。

2.2 實現智能控制數據統一處理

與傳統自動控制技術相比，智能化技術可以對數據進行統一控制和處理，設備接入智能化網絡系統中，智能化控制設備可以有效評估設備中存在的數據，會記錄經常輸入的數據，實現快速查找和評估。對市政交通工程控制的對象隨時會發生變化，智能化技術可較好地應對變化，為控制對象提供生產動作指令時，智能化技術可以依據原先設定的目標，使用合適的控制方法完成工作，保障市政交通能夠順利開展[3]。

2.3 無須使用控制模型

將智能化控制系統使用到市政交通工程發展過程中，可降低對傳統控制器的使用，提高控制的緊密系數，傳統的控制器受制于較低的技術水平。如果工作人員操控的動態方程復雜性較高，須對其進行嚴禁控制，會相應降低控制效率，影響模型設計的最終結果。智能化系統突破了單一模式的限制，可以直接控制模型。

3 智能化技術在市政交通工程自動化控制中的應用方式

3.1 道路監控系統控制

道路監控系統可以了解當前交通流量的實際情況，該系統是自動化控制體系的關鍵組成部分之一。內場和外場的智能化監測終端設備可對重點位置進行監測和控制，如特殊路段和橋梁等，并收集周邊的緊急電話、外場設備、循環車輛等相關信息。

使用數據分析該交通路段可能出現的交通事故，天氣惡劣時，某一路段易發生交通事故，可利用虛擬線圈測速法，確定每輛車的行車速度。虛擬線圈測速法將兩個虛擬線圈設置于交通路面上，通過計算兩個線圈間的實際距離，推測車輛速度。在車輛經過線圈1時，該線圈會被激活，并記錄時間t1，經過線圈2后，會激活線圈2并記錄時間t2，依據車輛通過兩個線圈之間的時間差，按照速度計算公式，可以詳細測算出車輛的實時運行速度，并實施監控，防止車輛因超速而出現事故。

高級監控模式可以分析當前交通線路的實際情況，將匝道線路和主線路緊密結合，利用各類外部設備包括攝像視頻、緊急電話等，明確車輛的詳細情況，使用車輛控制器和有線廣播控制主線路行車情況[4]。

3.2 車輛限載系統控制

車輛的超重和超載是破壞公路路面結構主要因素之一，這兩個因素易造成交通事故，我國交通管理部門須嚴格控制超重超載車輛的行使情況，可減少道路養護成本，維持交通道路的安全性。

將圖像信息系統、收費系統、車輛限載系統與智能化技術緊密結合，以了解車輛的具體運行情況，防止違規車輛出現肇事逃逸等情形。我國交通管理部門可在道路上設置攝影機、報警裝置、稱重系統、稱重校對系統等，系統的組成部分主要包括路邊控制器、圖像傳輸器、車牌識別器、軸重傳感器、卸載系統等。

高速動態稱重系統和低速稱重校對系統是限載系統重要的組成部分，兩個系統的結合可迅速獲取車輛的載重情況，可抓拍車輛，獲取車輛的具體數據，再直接儲存在云端中。車輛出現超重或超速問題時，系統可通過發出警報的形式，將儲存的數據、警報一起發送到終端控制網絡中。

在高速入口設置稱重系統，連接入口發卡系統和稱重檢測設備，經過收費站口時須進行稱重。6軸列車驅動形式為6×2，限重為46 t，6×4限重為49 t，驅動軸每軸每側設置為雙輪胎或安裝空氣懸架系統的3軸、4軸貨車，可以在限重的基礎上增加1 t。如果車輛超出限重范圍系統會自動報警，相關執法人員可依據報警信息對車輛進行違章處理，系統可實時跟蹤車輛運行情況，上傳該車輛信息。

所有部門均可以通過云系統了解車輛的運行情況，如果系統檢測出某輛車有超載的現象，車輛識別系統可以自動工作識別車牌，并通過mser字符法和車牌定位法，建立與該車牌相關的數據庫，將庫中的所有信息上傳收費系統，確定車輛的具體情況。車輛超載觸發警報車輛未按照規定停車，收費系統可以了解車輛的具體違法情況，生成執法報告，對車主進行處罰。

3.3 交通信號控制

智能化技術與交通信號系統的結合，可構建智能信號燈控制體系，該體系主要由工業路由器、PC控制終端、交通信號控制器等構成[5]。該系統可依據攝像頭傳遞的實時情況了解路口交通的實際情況，通過切換紅綠燈的方式使交通運行更暢通。該系統可與物聯網技術相結合，實現路口的分級化管理，DTU具有GPS功能，利用GIS圖形化、向導化進行管理和控制。該系統可以利用人工干預控制、公交優先控制、信號優化控制等方法完成信號的控制工作，提高工作效率。

3.4 智能外場終端控制

將汽車檢測器納入市政交通工程管理過程中，可檢測道路目前是否有車輛經過，依據檢測得到的具體數據，測量該道路當前的車輛數量、道路占有率、具體的車輛速度等，為自動化控制系統制定策略、提供基礎依據。

該檢測器位于路面以下，包括智能傳感器、處理器，可以配合完成工作，智能處理器主要由信息檢測單元、數據接口單元、數據處理單元、信息放大單元構成[6]。與其他設備相比，該檢測器中傳輸的數據可進一步豐富交通參數，使數據中心及時確定交通道路上的車輛速度、數量、道路占有率，車輛檢測器準確率較高的特性，可保障交通規劃的精準性。

對車輛運行情況進行檢測時，該系統中的各個部分會同時產生作用，通過信息傳輸的方式明確車道的整體情況。該系統可自動進行溫度補償操作，較適于野外長期連續作業，各單元可以進行數據儲存，將其與計算機外接口相連，工作人員可以調整其內部的信號傳輸頻率，若信號中斷，后續的數據可直接錄入計算機中，防止數據丟失。

4 結語

將智能化技術與市政交通工程自動化控制體系緊密結合，可節省人力，可與外場控制系統、車輛限載系統、交通信號控制系統相連接，提升市政交通管理的方便性，提高市政交通控制的效率。我國科學技術發展迅速，智能化技術已被投入各行各業發展過程中，市政交通工程應提高對智能化技術的重視程度，明確智能化技術與市政交通工程的具體結合形式，提高我國市政交通工程的自動化程度。