智能交通系統中交通信息采集技術應用進展

陳丹霞、陳國波

（1.深圳市易行網交通科技有限公司，廣東深圳518000；2.深圳市寶安區西鄉街道土地整備事務中心，廣東深圳518000）

0 引言

20世紀90年代以來，我國智能交通系統隨之興起并得到迅速發展，智能交通系統的發展大大改善和提高了交通運輸的效率，為行車安全提供了重要保證。而在智能交通系統的發展中，交通信息采集技術是交通控制與管理的前提，交通信息采集技術的合理應用與智能交通系統發展息息相關，為此加強對交通信息采集技術應用進展的研究十分重要。

1 智能交通系統概述

智能交通系統的本質就是多種信息技術的綜合體，智能交通系統實現了通信技術、電子傳感技術、計算機技術等多種技術的融合，并以此為基礎構建了具有綜合性的地面交通管理體系。

智能交通系統（ITS）主要具有以下方面的功能[1]。第一，平穩性。智能交通系統在應用中，可以有效地改善和提高交通運營的效率以及道路網流量，及時調整交通需求，保證交通設施可以更好的滿足交通發展的需求，對于促進交通的平穩發展有重要作用。第二，安全性。智能交通系統的應用，可以有效地控制和減少交通事故的發生，同時可以將交通安全隱患進行排除，為交通安全提供了重要保證。第三，環保性。智能交通系統的應用，讓交通擁堵問題得到了解決，同時也降低了車輛行駛對環境的影響，這與我國所推行的環保政策也是相符的。

但目前，智能交通系統多應用在一線城市，如北京、深圳、上海等，一線城市經濟發展快，為智能交通系統的使用提供了充足的條件；為加快智能交通系統的全面推進，我國在發展智能交通系統的過程中可以積極借鑒國外智能交通系統的發展經驗，可以借鑒以下的經驗：首先，注重加強智能交通系統的政策扶持，并從我國國情出發，做好戰略規劃；其次，在發展智能交通系統的過程中，需要綜合的考慮到自然因素、生態環境、產業經濟以及安全等內容；再次，注重加強智能交通系統的創新，發揮出高新技術的優勢和價值，提高競爭力；最后，為智能交通系統的發展提供多元化的融資渠道，積極鼓勵和引導企業加入智能交通系統的建設中，同時加強相關專業人才的培養力度，加強信息系統的開發，為智能交通系統的發展提供良好的支持[2]。

2 智能交通系統中交通信息的重要性

眾所周知，信息資源是客觀存在的，而且隨著現代技術的不斷發展，信息資源也在積極開發和更新。交通信息，指的是在整個交通運輸領域中所流通的具有利用價值的所有信息。交通信息的基本特點就是來源比較廣，但總的來說主要來源于道路、車輛以及旅客，其中旅客也包括駕駛員在內，這些人員的信息都可以稱為直接交通信息。交通運輸需要在一定的環境支持下，所以環境信息也會成為相關的交通信息源，環境信息主要包括氣象、地質等自然因素。

交通信息的分類主要包括動態交通信息、靜態交通信息。其中，動態交通信息指的是能夠實現自動控制目的的信息，而靜態交通信息則包括車輛信息、道路信息以及自然環境信息等。動態交通信息是智能交通系統中的重點，是指能夠根據時間變化而產生的交通數據，比如說平均速度、交通密度、擁堵狀況等等。交通動態信息是最為關鍵的交通信息，也是智能交通系統中最重要的內容，是智能交通系統應用的基礎，關鍵的交通信息還能為交通管理規劃的制定提供重要的數據依據。

3 智能交通系統中交通信息采集技術的應用

3.1 視頻采集技術

所謂視頻采集技術，指的是將攝像機安裝在目標區域內，借此來獲取相關的交通視頻圖像，并借助計算機技術從視頻圖像內提取對交通分析與決策有價值的信息內容，實現交通信息的智能化采集。視頻采集技術通過采集車輛流、車型分類、平均車距等數據，并為智能交通系統提供動態的交通信息，該技術的應用流程主要分為采集傳輸、處理以及提取。一般來說，視頻采集技術的主要優勢就是應該范圍廣、檢測參數眾多，同時具有很強的可視性，在安裝中也不會受到干擾，安裝十分簡單，但同時也具有一定的缺點，如積水反射以及夜間光線會影響到檢測結果、大型車則會影響到小型車輛的檢測等等，這些情況也會影響了交通信息采集的準確性[3]。

視頻采集技術的主要應用范圍如下：第一，視頻采集技術可以有效地提取常規的交通參數，比如說車輛擁擠情況、停車等待時間、車流量等；第二，收集并檢測交通違章信息；第三，視頻采集技術可以為交通信號控制提供輔助功能，比如說部分城市就紛紛開展基于視頻檢測的行人過街協調感應控制系統；第四，視頻采集技術可以加強交通事故及擁堵情況的檢測，以便即時到場解決交通問題。

3.2 地磁車輛檢測技術

地磁車輛檢測技術應用中主要就是借助地磁場，根據地磁場的強度變化情況，對車輛的離開、停留、進入等進行檢測，該技術能夠及時捕捉到車輛的變化情況，同時將磁場變化量轉化為更容易理解和辨識的電信號，實現車輛的有效檢測。

地磁車輛檢測技術主要具有以下的特點：第一，地磁車輛檢測器的體積小精度高，其在安裝過程中只需在路段地面鉆孔即可安裝，并不會對路面帶來較大的破壞，如果在側面安裝，也無需破壞地面；第二，使用地磁車輛檢測器，受外界環境的干擾比較小，其在應用中只需利用鐵質車身的磁場變化，并不會受到外界氣候、溫度等因素的影響。

地磁車輛檢測器的應用范圍如下：一是管理停車。將地磁車輛檢測器安裝在停車場入口，可以檢測車輛的存在，并觸發系統進行工作，當車輛離開時便會車過桿落；將地磁車輛檢測器安裝在車位上，可以有效地獲取車輛在車位的停留時間，實施停車收費計時，同時還能將車位的數量傳輸給停車場的管理系統，以便實現車輛的有效管理；二是地磁車輛檢測器，還能夠收集車輛的類型、車流量等，為信號控制提供重要的參考。

3.3 浮動車技術

浮動車技術最早的應用主要是針對出租車和公交車。在以往傳統的交通模式下，出租車和公交車是大多數人的出行選擇，出租車和公交車可以在城市的快速路、主次干路穿行，在公交車和出租車上安裝定位系統，也能夠準確的獲取到城市各個道路的實際交通情況。

但是隨著各類出行軟件的成熟和應用，人們也有了更多出行的選擇，道路上的車輛分布也發生了明顯的變化，與此同時浮動車技術的應用范圍也隨之擴大，將浮動車技術安裝在公交車、出租車、私家車上，能夠對各個道路車輛的分布信息進行掌握，以便有效地測量交通網絡中的交通信息，從而有效地治理交通擁堵問題[4]。

浮動車技術的信息采集過程主要分為以下的流程：首先，采集道路上安裝車載定位設備車輛的運行數據信息；其次，定位設備定期向服務器傳輸浮動車的實際位置信息，并借助數據采集系統對定位數據進行格式的轉換；最后，將轉換后的信息上傳到數據控制中心，并接收數據中心的指令，實現數據的上傳和下達。在采集完有關的信息后，信息處理系統就會根據采集到的信息，進行地圖匹配、推算行駛路徑等操作。浮動車數據采集技術讓交通信息的采集更加的全面，大大的提高了數據信息采集的有效性和實時性。

3.4 無人機檢測技術

無人機也被稱作無人駕駛飛機，其最初應用在軍事領域，后續隨著無人機技術的不斷發展，其在交通監控、信息采集等領域也有了廣泛的應用。

裝載傳感器、攝像機或者照相機，能夠從空中獲取目標區域或該路段的交通信息，該技術與視頻采集技術相比，優勢更多。比如，對于交通事故來說，無人機可以在現場及時、快速的取證，而傳統的交通事故大多需要交警到現場進行處理，但是在去事故現場的過程中可能會受到交通擁堵、警力資源不足等因素的影響，需要延長事故處理的整體時間。而使用無人機則不會受到地面交通的影響，能夠第一時間快速達到交通事故發生的現場，為交通事故的處理提供協助，不僅可以節約警力資源，而且也節約了時間成本。無人機能夠從空中的視角，更直觀的獲取到目標路段和區域的交通情況，并將交通情況及時傳輸給控制中心，以便協助控制中心做好交通信號的調整，從而有效地疏通交通擁堵情況，還能對路況進行連續監測，為交通誘導提供有益的指導[5]。另外，無人機還可以為消防車、救護車等特殊車輛提供保駕護航服務，為生命救助提供便捷通道。

無人機交通信息采集技術主要具有以下的優勢：首先，無人機交通信息采集技術的檢測范圍更廣泛，無人機能夠在空中獲取宏觀的交通信息；其次，無人機交通信息采集技術的檢測視角更加的靈活，無人機在交通信息采集中可以隨時的對觀察角度、位置及路線進行調整，可以準確定位目標檢測區域，讓交通信息的采集更加的高效、便捷；最后，無人機交通信息采集技術的檢測效果更高，可以節省人力成本、安裝成本，而且在檢測期間無需中斷交通，與傳統檢測器相比，工作效率更高。

但不可忽視的是，無人機交通信息采集技術其自身在應用中也有一定的缺陷，主要有以下方面的不足：第一，受到技術方面的影響，在使用無人機采集交通信息的過程中，需要克服其機身振動的問題，避免采集到的畫面出現抖動,再加上無人機的體積比較小，無法抵抗較大的風力，所以一旦遇到大風天氣就不宜使用該技術進行交通信息的采集；第二，無人機技術在執法領域應用的科學性還有待考究，當然并未出臺有關的法律法規，為無人機協助執法提供保證，也就難以保證無人機輔助執法的公平性和公正性，甚至也無法保證信息安全，這些問題都需要解決[6]。

4 交通信息采集技術的應用趨勢

如今自動化技術在各個領域得到了充分的滲透和應用，交通信息采集中也應該加強自動識別技術的利用，這是必然趨勢，同時也能更好地在惡劣環境下實現交通信息的有效采集。

基于自動化識別的交通信息采集技術，主要具有以下方面的優勢：第一，數據讀取更加便捷。在自動識別技術的支持下，交通信息數據的讀取，無需借助光線，就能實現100m 以上距離的有效識別,而且讀卡器的讀卡范圍也可以覆蓋整個道路寬度，能夠避免出現讀卡死角的問題。第二，識別速度更快。當標簽進入讀卡的范圍內，閱讀器就能準確將其中信息進行獲取，最重要的是能夠實現多個標簽的批量識別和讀取，所以當多臺車輛同時進入到該識別范圍內時，讀卡器也能對多種車輛的標簽信息進行同時讀取。第三，數據容量更大。當前二維條形碼技術僅僅能夠儲存2000 多數字，如果需要儲存字母或文字，儲存量也會大大減少。而在自動識別技術支持下，標簽能夠根據用戶需要進行擴充，也就無須對類型、尺寸等信息進行讀取，而是直接將信息納入標簽內，當標簽進入到識別范圍就能夠直接進行讀取。第四，使用壽命長，應用范圍廣。自動識別技術可以借助無線電傳播通信，從而適用于更多惡劣環境下，有利于在各種天氣下進行交通信息的采集。第五，能夠動態加強標簽數據更改。讀卡器可以將有保存價值的數據融入電子標簽，這樣一來車輛的有關信息也會在電子標簽內，也就無需使用設備對信息進行檢測，不僅能夠節約成本，而且信息處理流程也會更加簡單。第六，安全性更高。電子標簽內具備信息保護功能，讀寫密碼能夠對信息進行有效的保護，這樣能夠有效地預防電子標簽被任意更改，有利于減少電子標簽被改動的風險。

5 結語

綜上所述，如今隨著交通現代化發展進程的加快，智能交通系統也得到了普及和應用，智能交通系統的應用和發展對交通信息的質量也提出了更高的標準，傳統的交通信息采集技術顯然是無法滿足智能交通系統的發展需求的。為此就需要加強交通信息采集技術的應用研究力度，將更多先進的交通信息采集技術進行有效的應用，同時還需要注重加強交通信息采集技術的創新和優化，以便充分地發揮出交通信息采集技術的應用優勢，提高信息采集的準確性和全面性。但需要注意的是，無論哪種交通信息采集技術在應用中都有一定的不足，這就需要不斷地加強改進和優化，實現多種交通信息技術的結合應用，提高交通信息采集的質量。