智能交通系统十篇

智能交通系统篇1

交通仿真是智能交通领域的重要分支,它是利用最先进的计算机技术,通过仿真模拟的方法来分析交通问题,辅助交通管理人员做决策。传统上,数学推导、科学实验是进行科学研究、解决科学问题的主要方法。对于交通问题来说,由于参与交通的人很多,影响交通出行的因素也很多,人们很难、甚至无法对交通问题建立精确的数学模型。同时,由于安全、法规,以及开销方面的原因,进行现场交通实验通常也是不可行的。而交通仿真恰恰能够有效地解决上述两个方面的困难。

然而,传统的交通仿真由于设计理念上的原因,并不能从根本上有效地解决交通问题。这是因为,交通系统是一个庞大的复杂系统,必须用对付复杂系统的方法来处理,也就是要用综合的方法,而不是还原分解的方法来处理。

城市交通系统是一个典型的复杂系统:

1)城市交通系统是由经济、环境、人口等因素综合作用的结果,必须全面综合地考虑城市交通和这些系统之间的关系。例如,不能为例城市交通问题的解决,而导致城市生态恶化,危害人居环境;不能为了城市交通的畅通,阻碍城市社会经济活动的健康发展。我们必须在已有工作的基础上,突破传统思维,探索研究此类复杂系统的新途径,而基于人工系统的研究方法正是这种有效途径之一。

2)城市交通问题不存在“一劳永逸”的解决方案。城市交通系统涉及人与社会的动态变化,本身也在不断变化和发展之中,不可避免地需要一个不断深化地认识过程,这类系统实际上不存在精确完备的整体解析模型。因此,无法“一劳永逸”地解决城市交通问题,我们需要基于“不断探索和改善”的原则,研究建立有效可行的计算实验方法体系,为不断地完善城市交通系统的综合可持续发展方案提供科学依据。

3)城市交通问题不存在一般意义下的最优解,更不存在唯一的最优解。首先,基于解析模型的最优解与假设条件直接相关,具有条件敏感性,但对于城市交通这样的问题,假设条件与实际情况往往存在很大差别。其次,解决这些问题一般不存在单一的优化指标,而多层次多目标优化往往导致多个甚至无数个解决方案,就连采用近似模型的多目标优化也是如此。再者,对于这类复杂系统,有时甚至连确定一个量化的综合优化指标也有困难,特别是由于复杂系统长期行为的不可预测性,试图求解其某一最优化解决方案本身就是不可行的。因此,我们应当接受有效解决方案的概念,而且还要接受一般情况下存在多个有效解决方案的事实。在这种情况下,我们应该利用平行系统方法,追求具有动态适应能力的有效解决方案。

基于以上分析,中国科学研自动化所王飞跃研究员提出了人工交通系统的概念。其基本思想是利用人工社会的理论与方法,把交通仿真推向更高的层次、获得更广的视野。它利用基于的建模、面向对象的编程和并行分布式计算等方法和技术,“生长”和“培育”交通系统,即“人工交通系统”。

利用人工交通系统解决问题的思路跟改革开放摸着石头过河差不多,不断探索和改善,使过程、方法更科学化、系统化、综合化,不断改善探索建立城市交通、物流、生态综合发展的理论和方法体系。

人工交通系统有三个核心组成部分:

一是根据人工社会的原理思想,建立一个来源于现实交通系统又超越现实交通系统的虚拟交通世界;

二是计算实验方法,即在上述的虚拟交通世界里进行可重复的实验,不但可以复原已有的交通拥堵、事故的成因,而且能够预先运行解决方案,从而选择最优的拥堵解决方法和突发事件的紧急预案;

三是平行管理运行,虚拟交通系统与实际交通系统相结合,直接采集现实交通数据,进行超前运算,以判断可能发生的交通事件,提前采取预防措施,为交通的高效畅通提供保障。

人工交通系统具有以下特点:

1)在宏观认识上,人工交通系统不是单纯的讨论交通自身的问题。相反,人工交通系统将交通看作社会整体的一个子系统,与经济、人口、环境、气候等子系统具有平等的地位,并将各个子系统之间的相互衔接、相互联系、相互作用和相互影响作为研究的重点之一。

2)在仿真方法上,人工交通系统属于微观仿真的范畴,但是不局限于研究局部的交通问题。人工交通系统面向大区域的仿真研究,采用复杂性科学中“涌现”的原理,在底层建立单个交通出行元素的模型,通过大交通区域内单个模型之间的相互作用,“涌现”出宏观的交通现象。

3)在实现手段上,人工交通系统不能在单一、孤立的计算机上进行仿真,要使人工交通系统具备真实交通系统的分散性和社会性,必须采用先进的分布式计算方法,如网格和P2P等,在互联网上建立结构化、分散化的虚拟交通路网系统,并且通过终端界面将网络中的真实人吸引到人工交通系统的运行中来,以使每一个模型具有逼近现实的社会属性。

4)在仿真目的上,人工交通系统不是一味的追求逼近现实交通环境和状态。除此之外,人工交通系统可以通过调整参数、添加随机事件等方法产生现实交通系统可能但尚未发生的交通现象,用以制定突发事故的紧急预案、交通控制方案的预评估以及交通参与人员的培训等等。

智能交通系统篇2

1．ITS的概念及其意义

ITS（IntelligentTransportationSystem）是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一，而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输治理系统。

ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量，并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。

2．发展中国ITS的必要性1）中国是一个经济持续发展的发展中国家，改革开放以来，城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前，城市化水平不足19%，目前已经发展到超过30%，猜测2010年将接近50%；机动车拥有量目前已达6000万辆，并以每年10%以上的速度增长，预计2010年达到1.3亿多辆；

2）中国城市交通的特点是混合交通，目前自行车拥有量超过1.8亿辆，假如公共交通服务水平不提高，城市交通结构不改善，自行车拥有量将会有增无减；

3）改革开放以来，中国道路交通设施及治理设施虽然有较大改观，但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距，非凡是大多数城市路网结构不合理，道路功能不完善，道路系统不健全。

交通治理设施缺乏，治理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心，大多只是实现了监视功能，而远没有发挥控制功能的效应；

4）中国城市的大气质量恶化，已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等，致使在世界十大空气污染最严重的城市中，我国就据之有七。同时，车辆状况差也直接影响到城市交通，并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例，平均日故障次数达500次以上，给城市交通带来巨大压力。

二、中国发展ITS的主导思想

从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论：

1．中国是一个发展中国家，与发达国家相比，我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点，以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善，因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架；

2．中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力，因此也不能重复发达国家走过的老路，一定要立足本国实际，走中国ITS发展之路，以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业；

3．二十一世纪交通治理的发展趋势必将是治理体制的集约化；治理设施现代化；治理手段网络化、信息化、智能化；治理效率高效化；治理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通治理体制与模式的变革，而这种变革将直接影响着ITS的发展。

三、中国发展ITS的目标及基本框架

综上所述，中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标：

（一）前期阶段（5年）

1．目标

缓解交通需求矛盾，提高交通通行能力，减少中心区交通负荷。

2．措施

1）完善道路网系统功能，实施主干道（含快速路）的交通监控；

2）加强交通需求治理（TDM），实施中心主要道路的收费治理，缓解中心区交通压力；

3）减少路口非机动车干扰，实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡治理；

4）路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制；

5）提高公交服务水平。吸引一部分交通量，实施公交优先道路及优先信号；

6）公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度，运行期间的控制、突发事件的处理，并向乘客提供实时的车辆运营情况，车辆间隔时间等服务信息；

7）建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因，及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术，并利用城市现有厂、站、救援车辆资源，再加以适当扩充，可以很快形成生产力；

8）严格执法，加强违章处理，实施电子抓拍和电视监视等科技手段；

9）开展动态交通分配理论方法研究，实施集中式交通控制系统软件的开发。

3．目的

该阶段的目的是充分利用现有条件，主要解决中心区交通拥堵，有目的地改进交通控制中心监控系统，改善交通结构，减少交通需求，为ITS创造必要的技术条件和交通环境。

4．阶段任务

该阶段同时要完成以下任务：

1）ITS标准化的制定；

2）ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标；

3）加强宣传、教育，发动有关企业开展ITS开发；

4）加强国际交流，了解国际ITS的动态，消化、吸收国际先进技术，研发我国ITS技术及产品；

5）进行ITS示范工程建设，推广应用ITS技术；

（二）发展阶段（10年）

1．目标

在综合信息网络平台下，形成信息治理、信息通信、信息服务子系统，实现交通信息双向交互；实施交通指挥、控制，达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。

2．措施

初步建设以下各系统：

1）城市信息治理系统

该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆治理信息等分步建设，不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息，同时也为未来城市发展提供各项信息服务。

2）道路交通信息通信系统

该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。

信息采集：实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。

信息处理、分析：采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。

信息：将经过整理的实时信息及分析后的猜测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网，车载器向出行者及驾驶员。

3）微波接入网系统

该系统与交通治理监控系统及交通治理信息系统联网，提供开放式联网支持，通过车载单元（微波标识卡）和路边单元（微波天线及其控制器）有效地采集交通数据，提供信息及交通控制。

4）网络下的电子收费系统

该系统是车路间信息通信系统，通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。

5）多式联运治理服务系统

该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、治理、服务系统联网，为客、货运输提供联运服务，提高效率和治理水平。

3．目的

该阶段的目的是信息通信网络化，建立信息通信平台，实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。

4．阶段任务

该阶段需要同时完成以下任务：

1）ITS相关部门在信息平台建设中，要统一规划，联合攻关；

2）形成产、学、研一体化，推进信息产业的开发和产品研制；

3）加快智能车辆的研制生产，以适应ITS发展对汽车技术提出的要求；

4）有指导性地抓好示范工程；

5）国际间的交流与合作。

（三）成熟阶段（10年）

1．目标

以ITS的发展推动信息化社会的进程，创立新产业，开拓新市场。

2．措施

1）完善交通基础设施，并达到世界发达国家现有水平；

2）在城市综合交通实现规划、治理、运营智能化的基础上，逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、治理运营智能化；

3）城市交通结构趋于合理，公交运量占较大比重；

4）完成车间通信系统；

5）成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆；

6）建立社会化信息服务系统；

7）形成ITS新产业。

3．目的

1）建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合治理系统；

2）实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标；

3）推动人类迈进信息化社会。

四、结语

本文从我国的实际情况出发，提出了我国ITS发展的框架设想，计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际，仅作为抛砖引玉，引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及，但技术问题也非常重要，是一只到达设想彼岸的船。因此，也望相关专业的同行一起讨论，共谋大计。

我们一直认为在技术上，我们国家绝不比其他国家落后，虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家，但只要坚持“两弹一星”的创业精神，一定会实现工业化的宏伟蓝图。

参考文献

1.陆化普，史其信.智能交通系统研究发展动向与启示.科技导报，1996，第10期

2.史其信.中国道路交通的现状与ITS研究展望.第一届亚太地区ITS会议（东京），1996.10

3.ShiQixin.ThePresentSituationofRoadTransportationandExpectationofITSResearchesinChina.3rdWorldCongressonITS，Orlando，Sep.1996

4.陆化普，史其信.智能交通发展趋势与我国的发展战略.97’北京智能交通发展趋势国际学术研讨会论文集，人民交通出版社，1997.4

5.陆化普，史其信.ITS－新一代道路交通系统.公路交通科技，1997年，第14期

6.史其信，陆化普.中国的ITS的研究现状与发展趋势.第二届亚太地区ITS会议（澳大利亚），1997.7

智能交通系统篇3

【关键词】 智能交通系统 无线通信网络

前言：信息时代背景下，物联网、移动互联网等技术的出现和广泛应用，为人们交通出行提供了极大的便捷，尤其是智能交通系统，以其自身安全、高效等优势，在控制车流量、缓解交通拥堵等方面发挥着积极作用。

一、智能交通系统发展现状

智能交通系统（ITS），主要涉及道路车辆运营、服务控制等多个领域，并融合了计算机技术、传感器技术等技术于一体，将车辆、管理人员及使用者等主体结合到一起，构建一种高效、准确的运输系统。

智能交通系统最早开始于美国，直至上个世纪八十年代，才进入我国。至此，我国开始运用高科技手段发展交通运输[1]。随着该项技术应用范围的扩大，越来越多的技术人员参与研究和开发当中，尝试在技术上有所突破。在“十二五”期间，国家将该项技术的研究列入到信息科学部门的重点研究行列当中，以此来促进我国城市快速发展。

二、智能交通系统中无线通信网络应用分析

目前，无线通信网络主要由两类构成，一是能够覆盖公众领域的无线，如GSM、3G、LTE等；二是用于短距x的行业通信，如DSRC、McWiLL。车辆无线通信在100米以内和方向性传输层面具有有效性，经过激光、毫米波信道，能够实现双向或者单向数据信息的传输，且能够进行不同格式间的转换。一般来说，传输的信息主要包括车辆位置、道路信息等，以此来避免追尾、碰撞等交通事故。

1、公共领域无线。GSM是由欧洲电信标准组织制定的一种数字移动通信标准，空中接口多采用时分多址技术。WCDMA主要采用宽带码分多址技术，其与传统通信系统具有相似的结构，可以划分为频分双工等方式。在实践使用中，码片速率为3.85Mcps，载波宽带为5MHz。TD-SCDMA标准是由中国第一次提出，也是我国在无线通信领域研究的一项重大突破，并在国际上使用的第三代移动通信标准，该标准综合了多种通信方式的优势，通过综合使用智能天线等技术，在很大程度增强了无线通信的传输容量及效率，且能够避免外部因素的过度干扰。

2、短距离通信。DSRC是一种用于车辆的无线通信技术，能够在车――路、车――车之间形成良好的通信网络。该项技术能够为系统运行提供高速、实时的数据传输，能够保证通信链路低时延以及系统运行可靠性，能够有效节约成本，提高道路运行有效性[2]。在实践中，该项技术能够对高速移动的物体进行监测。WcWiLL建立在空中接口的下行共享信道基础上，能够发挥语音组呼功能，各项功能指标符合集群调度应用需求，最为关键的是其与系统能够实现良好的链接，形成无线虚拟专网，最大限度上避免外部因素对信息传输的过度干扰，确保数据信息传输可靠、真实性。虽然，WLAN是当前应用范围最广的无限宽带接入技术，但是其通信覆盖率过小，更多的是用于室内无线网络，在智能交通系统应用中还存在一定局限性，尤其是超过百米以上的距离，较易受到外部因素的干扰。

3、比较分析。通过对当前智能交通系统中无线通信网络的研究，我们进行综合比较发现，不同的接入技术，对应的性能也有所差别，如无线蜂窝技术无法有效满足时延需求，需要始终保持连接状态，才能够满足短时告警类业务，如果采取这种方式，将会在很大程度上增加系统运行成本、且会过度消耗终端电能。但是该项技术在实践中，具有覆盖广等优势，适用于支持交通效率、信息服务等多个环境当中[3]。如在公交车内安装具有蜂窝功能的无线识别器，站内具备监控器当中同样安装该设备，在运行过程中，能够接受到车内无线设备发来的信号，以此来检测车辆的到达时间、车牌号等。同时向公交车发送站台标识号，公交车能够根据收到的信号进行自动报站，根据车辆发来信号的强弱判断车辆与控制中心之间的距离，从而准确掌握每辆公交车的运行状况，进行科学合理调度公交车。而对于短距离通信来说，DSRC技术具有较好的时延性特点，在相对安全的环境当中较为适用，如固定管理节点与移动台之间的通信。

结论：无线通信网络在智能交通系统中的应用，能够在很大程度上提高交通系统运行有效性，且能够为人们生活和出行提供便利。在具体应用中，我们可以根据当地道路通信情况合理选择无线网络技术，充分发挥技术的灵活性、多元化等优势，促进智能交通系统有序运行，促进我国道路交通事业持续健康发展。随着科学技术不断发展，我们还需要进一步加强对无线通信的研究，不断完善各项技术的通信性能。

参 考 文 献

[1]杜少凤，韩玉楠，杨岩岩，于晓溪.智能交通系统的无线通信技术探讨[J].现代电信科技，2014，（07）：68-73.

智能交通系统篇4

关键词：交通枢纽；智能；交通信号控制系统

1、引言

21世纪是公路交通智能化的世纪，人们更为关注如何建立基于现代电子信息技术面向交通运输的智能化管理系统，进行一体化的交通综合管理，交通信号控制系统正是实现城市交通智能化管理与控制的重要组成部分。随着城市机动车保有量和出行率的大幅度提高，形成了更为复杂多变的交通需求，这对交通信号控制的适应性、智能化提出了更高的要求[1]。在计算机技术和自动控制技术的发展推动下，国内外出现了一些较高效的城市道路交通控制系统，比较典型的交通信号控制系统有TRANSYT、SCOOT和SCATS等等[2]。本文结合天津站交通枢纽工程智能交通管理系统的建设实践，系统探讨了智能交通信号控制系统的设计方案。

2、系统概述

不同于其他智能交通管理系统（如道路监控、事件监测、数字交通执法等）通常采用的预先设定的固定时间交通控制方案，本文提出的交通信号控制系统采用有效的负反馈原理和自适应控制算法，根据埋设在路口的交通流检测器所采集的交通流信息，适时自动调整，以提供最佳的交通流，实现中心自适应区域交通信号控制。其主要特点体现为：

* 先进性：充分利用国内外现有最新技术，同时思考未来发展要求。

* 成熟性：基于成熟的、国际主流的技术与方法，采用经过实践检验的技术和设备。

* 实用性：具有良好的实用性，所使用的技术、设备、应用软件符合天津站交通的特点，满足信号控制需求，建设、使用、维护方便。例如，人机交互和操作界面为中文图形界面，直观、友好、易操作，可以实现在线帮助。

* 可靠性：该系统具有自动检测、报警、容错和恢复功能。

* 开放性：该系统体现广泛的互联互通设计，服务于未来的功能扩展。

* 兼容性：可连接相同标准下各个厂商、型号的交通信号控制器。

3、系统结构

交通信号控制系统是一个计算机化的控制系统，该系统由中心设备和外场设备组成。中心设备包括区域协调控制主机、应用软件以及配套管理设备；外场设备包括路口信号机、检测线圈、电力和通信的局部切改等。其中，信号灯的灯具利用路口既有灯具。每一台中心自适应协调区域交通信号控制区域计算机（PC兼容）可以控制250个路口，区域计算机可以多至64个，总的可控路口数量为16000个。具体结构见图1：

图1  交通信号控制系统拓扑结构图

天津站交通信号控制系统全面负责天津站区域的交通信号协调控制，它是一个分级控制系统，对通讯的要求较低，使系统在网络通讯方面具有很高的可靠性，主要包括以下内容：路口控制器与天津站区域交通信号控制区域控制机通讯采用串口通讯的方式；交通枢纽区域交通信号控制区域控制机、中央管理计算机以及操作工作站之间的通讯是基于TCP/IP的网络连接；与其他系统通讯是采用串口通讯、基于TCP/IP协议。

4、交通枢纽区域交通信号控制的运行模式

    交通枢纽中心自适应协调区域交通信号控制，利用各种新技术，为交通管理者的使用和决策提供更多、更灵活的手段。系统可以在以下四种模式下运行：

①联机模式。联机模式是完全自适应控制，实现完全实时的交通响应运行。

②降级协调模式。如果交通枢纽区域计算机出现故障或通讯中断，本地控制器则实施以时间为基础的协调运行，该模式称为降级协调模式。在该模式中，相邻的路口信号依时钟（时钟是由电源频率或晶振实现的）协调运行，控制方案按时段选择[42]。同时，本地车感控制功能参与运行。

③独立模式。系统也可以独立模式运行，此时可做车感控制或定时控制。

④黄闪模式。即所有信号灯均为黄闪，或不同方向采用黄闪或红闪控制。

只要通讯正常，降级协调模式、独立模式和黄闪模式均可由中心监视运行，操作员可在交通枢纽控制中心控制终端，将系统中的控制路口设置为四种模式中任意一种运行模式。

5、交通枢纽区域交通信号控制的控制战略

    中心自适应协调区域交通信号控制在两个层次上对系统进行控制，以适应交通枢纽区域交通流量的需求，特别是控制影响路口协调的三个重要参数，即周期、绿信比和相位差。

5.1战略控制

战略控制是决定信号网络协调控制的最高层次[4]，由中心自适应协调区域交通信号控制区域计算机控制。利用检测器线圈采集的交通流量及占有率信息，战略控制算法以交通枢纽区域为基础，计算周期、绿信比和相位差参数，以适应主流交通状况。这些参数控制相邻的信号灯路口组（每组通常为1－10个路口），每个信号灯路口组称为子系统。

①交通枢纽区域交通信号控制子系统。子系统是交通信号控制战略控制的基本单位，每个子系统包含交通枢纽区域一个或多个路口，有一个关键路口。关键路口通过检测计算出准确的可变的绿信比，以适应交通流的变化。同一交通枢纽区域子系统中的路口总是协调一致的，具有相同的周期及内部相关的绿信比和相位差。非关键路口的绿信比可以是不可变的，也可以选择不同的预定方案，以适应关键路口的绿信比变化。为了实现交通枢纽区域更多路口的协调，相邻子系统可以连接在一起，构成更大的协调系统，且共用一个周期时间。该连接决定各子系统之间的相位差，连接可以是永久的，也以可以是临时的。当交通枢纽区域子系统之间的流量足够大，需要协调运行时，子系统就可以自动地连接在一起，构成交通枢纽区域大范围系统协调；当一个或多个子系统以低周期个子运行才有效率时，其连接就会可以自动地断开。

②交通枢纽区域交通信号控制饱和度。交通枢纽区域中心自适应协调区域交通信号控制系统通过检测每个入口车道的饱和流量数据，实现战略方案的制定。系统使用的是类似饱和流量数据。设置在关键路口停车线处重要车道上的检测器，系统数据库中被定义为战略检测器，路口控制器在绿灯时间，采集车流通过时的交通流量和占有率数据，经处理后，与每个线圈自校准的饱和流量数据一起，供系统计算“饱和度（DS）”。该系统计算有效利用的绿灯 时间与可得到的绿灯时间的比率。有效利用绿灯时间是在饱和交通流状态下，刚好通过以最优车间距运行的同等车流量所用的绿灯时间。因此，DS允许出现大于100% 的情况，这使得系统可以处理过饱和状况。

③交通枢纽区域交通信号控制周期的有效性。周期时间根据饱和度最高的车道上饱和度的值上下浮动，基本原则是保持该饱和度在90%左右（可由用户确定）。最小周期时间（通常为30－40秒）和最大周期时间（通常为100－150秒）也可由用户确定。周期时间的最大变化值为21秒，但实际运行中明显小于该值，除非有明显的交通需求变化趋势。

④交通枢纽区域交通信号控制绿信比的作用。绿信比在不同的周期中以小步长变化，目的是使各有冲突车流车道的饱和度均衡，以减小总体延误时间。最小绿信比可以是用户指定的，但通常是控制器预存的最小绿信比。当前周期时间和相位的最小时间限定最大绿信比，该绿信比可以分配给某一相位。

⑤交通枢纽区域交通信号控制相位差。应合理确定控制区域规模,寻找最优相位差优化路径，减少路口多方向相位差变化之间的相互影响[3]。每个中心自适应协调区域交通信号控制区域子系统内部（即子系统内各路口之间）及子系统之间都定义了相位差，以处理不同流量下的协调运行。流量高的连接决定最佳相位差，其它低流量的连接不一定能得到好的协调效果。当一个周期时间能够适应主要连接的协调时，系统会趋于保持该周期，尽管较小的周期可能获得局部路口更好的通行能力。因为，大交通量连接上好的相位差，可以在整个天津站区域控制系统范围内减少停车次数、减少油耗及增加通行能力。

5.2战术控制

天津站区域中心自适应协调区域交通信号控制的“战术”控制是低一级的控制，由各路口控制器实行。战术控制是在不违反区域计算机制定的战略控制参数的条件下，满足各个路口交通需求的变化。当某相位的绿灯时间需求低于平均需求时，对该相位实行早断或在没有需求时完全跳过该相位，也可以引入条件相位。控制器依据检测器获得的交通数据决策，这些检测器可以是战略检测器。

战术控制负责控制器的运行，控制器实施战术控制所使用的技术与路口孤立运行时所使用的技术完全相同。战术控制能够调整信号运行的程度，完全由区域计算机控制。当然，战术控制与孤立控制也是不同的。战术控制不能使用车间距计时器和损失时间计时器来提前结束或跳过某个相位，这是因为在一个连接上的控制器均应运行同一个周期，以得到最佳协调效果。由相位早断或跳过所节省的时间，也必须追加到本地控制器的下一个相位或主相位上，以维持相同周期长度。

5.3战略控制与战术控制相结合

战略控制决定绿信比、周期和相位差，从而得到适应相对缓慢变化的天津站区域交通流趋势，战术控制处理各路口每个周期中快速但小幅度的变化，二者结合使得道路交通得到最有效的控制。

6、交通枢纽区域交通信号控制的特殊功能

    6.1操作员控制

    交通枢纽区域交通信号控制提供操作员手控功能，来代替正常自动控制，其功能主要包括：信号灯的“开”、“关”和“闪动”；人工选择主控模式、降级协调模式或孤立模式；人工选择或调整某一路口或整个系统的绿信比、周期及相位差；保持任何信号以任意时间长度停留在选定的绿灯相位等。

6.2时间表控制

交通枢纽区域交通信号控制允许按照时间表对系统进行控制，几乎所有能够手工操作的指令均可按照时间表在指定的时间运行。例如，天津站区域可以在假日、晚间购物或其它行人高峰时段引入行人相位。

6.3特殊例程

交通枢纽区域交通信号控制提供一套特殊例程，这套例程用以满足特殊需求，允许用户在特殊条件下执行操作，不包括在SCATS的一般操作中，该功能可以修改SCATS的正常算法，根据天津站区域每个路口的特点，定制特殊的控制操作，以满足控制的需要。

6.4自动降级运行

当交通枢纽区域计算机发生故障、主机与路口机通讯中断、所有战略检测器均损坏、或某些本地控制器故障时，受影响的路口将降级至用户指定的运行状态，即离线运行（基于时间的协调）或孤立运行。用户可以指定，当某一路口降级运行时，可以导致子系统内其它路口也降级运行，如需要也可使邻近的子系统内路口降级运行。这样，如果指定降级协调模式为后备方案，则当主控模式失败时，各路口间仍可维持协调运行。

7、结束语

城市交通信号控制系统是智能交通领域的一项重要研究内容，它可以与其它智能交通系统有机结合，实现城市交通的数字化、信息化、智能化管理，缓解城市道路交通的压力。本文提出基于负反馈原理和自适应控制算法的交通信号控制系统，可以有效应对交通流的实时变化，提高控制效率和精度，从整体上提高路网的服务水平。

参考文献：

[1]宋辉,郑国旋,严萍. 深圳市智能交通信号控制系统[J]. 中国公共安全：智能交通, 2007(8): 45-49.

[2]李群祖,夏清国,巴明春,等. 城市交通信号控制系统现状与发展[J]. 科学技术与工程,  2009, 9(24): 7436-7442.

智能交通系统篇5

关键词：大数据 智能交通 交通系统 应用

引言

近年来，城市建设的推进以及生活节奏的加快，极大的加重了人们对交通出行的依赖和高要求。而人口密度的急剧增长，机动化出行的日趋普遍，令交通拥堵以及各类安全事故频繁发生。显然，传统的交通管理方式已经难以适应交通发展的需求，智能交通系统的运用势在必行。与此同时，作为数据挖掘、加工处理、传输预测的重要手段，大数据技术为智能交通系统带来了新的发展空间，无疑会在交通资源配置、交通规划管理、交通安全以及运营服务等方面发挥重要作用。

一、大数据与智能交通系统概述

（1）大数据技术以及智能交通下的大数据特征

大数据技术，是指针对海量且种类繁多的数据信息，利用领先的数据处理技术，进行数据信息的大容量储存和快速处理。相较于传统的交通数据，智能交通下的大数据具有显著的特征：第一，数据信息海量，数据类型多种多样，有多种呈现模态，第二，数据来源非常广泛，数据存储的时间更长，效率更高，第三，由于交通数据自身对实效性的要求，需要借助高精尖的处理技术，实现数据的快速处理，第四，数据有较强的时间性和空间性，为交通管理提供有效的参考依据，第四，凭借计算机技术和传感技术，智能交通大数据的可视化并不困难。

（2）智能交通系统的定义

而智能交通系统，是综合利用先进的计算机技术、通信技术、人工智能技术、电子传感技术等领先科技，建立的基于整个地面交通管理的大规模、全方位、实时高效的综合交通管理系统。

（3）基于大数据的智能交通系统的优势

与传统的智能交通技术不同，基于大数据的智能交通系统首先在硬件设施上更为完善，其次，在大数据处理技术以及其他多种领先技术的支持下，能够对整个交通运输系统进行全方位的数据采集、分析和处理，此外，在各类智能交通技术和设备的综合利用下，不仅能够快速传递和处理海量信息，还能对整个交通运输系统的运作进行综合管理和安全分析，在管理水平和安全把控上有明显的提升。

二、大数据在智能交通系统中的应用

1、大数据在交通信息服务中的应用

智能交通系统的交通信息服务是在信息传感网的基础上，采集车辆、道路、停车场等多种交通信息，而如此海量的数据信息，则需要借助大数据技术中的数据挖掘和云计算来进行采集、传递，才能及时地向各个交通部门提供有效信息和指导，同时也能让车主依据实时交通状况，调整出行实践和路线，避免交通拥堵。此外，大数据技术还能利用海量的信息数据积累，为后期的道路建设和交通规划提供参考。

2、大数据在交通管理方面的应用

在交通信息系统的基础上，智能交通能够凭借大数据技术，第一时间处理不同路段的实时信息，掌握道路交通的现状以及环境情况，及时做出合理的部署与安排。比如，通过对比分析某一交通路段在不同路况下的手机信号密集度，就能了解该路段是否有拥堵或者事故发生，从而及时做出疏导。

3、大数据在车辆控制与安全管理中的应用

通过大数据技术对各类信息进行采集与分析，智能交通系统能够客观总结、反映许多有价值的车辆控制与安全管理规律，比如每年的车祸情况分析，车祸中驾驶员的不同操作习惯总结，各种不良习惯造成的严重后果等等。通过对这些数据信息的分析，能够对安全出行做出警示，对驾驶员的操作习惯做出正确提醒，还能为车辆的安全驾驶系统设计提供重要的参考依据。

三、智能交通系统中的大数据处理技术实现方式

智能交通系统中的大数据处理其实是一个信息采集―多维度数据分析―信息传递与反馈的过程，通过这个过程为交通管理提供信息支持，最终实现智能交通管理。智能交通系统中的大数据处理，包括以下几方面的技术实现方式。

1、信息采集模块的技术实现

在交通信息采集模块，主要有静态、动态两种信息采集方式。静态交通信息采集方式是在固定的位置设置视频监控装置或者感应线圈，然后通过道路路面下的感应线圈来产生相应的电磁感应，实现车辆的相关信息的采集。而动态交通信息采集方式，则是运用磁频、光电、测重传感器等自动收集实时的交通流量、行车速度等交通参数，从而推算时间，预测拥堵情况。

2、交通数据分析模块的技术实现

在交通数据分析模块，首先是统一采集不同渠道，不同模态的交通信息数据，转换形成对应的图像视频后再经由数据平台进行分析，得出有价值的信息数据，其次，对于大范围波动或者间断性缺失的数据，则通过专业的数学模型、数据集成技术以及决策支持理论来实现全面细致的交通分析。此外，在路段车流量以及安全情况的分析中，还需借助数据挖掘技术来完成，并采用神经网络技术和人工智能技术来进行智能计算，从而科学支撑交通数据的分析和管理。

3、交通数据处理模块的技术实现

在交通数据处理模块，一方面是通过分布式数据处理技术来处理、实现决策支持，比如对交通事故的实时探测以及对信号配时的优化。另一方面，通过动态交通数据处理技术，为交通信息管理工作提供交通异常行为分析、交通短时预测等功能，并将采集到的动态数据与数据库中的相关数据做比对，客观分析交通现状，科学制定处理方案。显然，两类数据处理技术均能有效处理看似杂乱无章的交通信息数据，一定程度上也是“智能”交通的体现。

四、结束语

综上所述，智能交通系统是一个借助多元技术，规模庞大的系统管理工程，一旦有效建立并科学运用，将使整个交通系统的运行效率和日常管理水平发生质的改变，从而为广大交通出行者创建良好的交通环境，提供优质的交通服务。而将大数据技术在智能交通系统中有效应用，将更好地实现系统核心部分――数据信息的挖掘与处理，有效解决系统建设中的信息及资源问题。因此，未来还需围绕这个核心，充分利用大数据技术，实现更高效、安全、环保的交通运输管理。

参考文献

[1] 陈阳.大数据在智能交通系统中的应用研究[J].信息通信，2016，（7）：142-142，143.

[2] 李康.大数据及其在城市智能交通系统中的应用综述[J].信息通信，2016，（12）：197-198.

[3] 罗西军，刘亚.大数据在智能交通系统中的应用分析[J].数字技术与应用，2014，（9）：97- 97.

智能交通系统篇6

关键词：智能交通控制 物联网 嵌入式 模糊控制

中图分类号：U495 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（b）-0015-02

1 物联网概念及结构组成

物联网（theIntemetofthings）在维基百科的定义是：把感应器和装备嵌入到隧道、铁路、建筑、电网、公路、桥梁、供水体系、大坝、油气管道以及家用电器等各式物体上，并接入互联网，用特定的软件程序运行，实现远程控制。

物联网有三个特征：一是全面感知，即利用RFID、二维码、传感器等实时地获得物体的信息；二是可靠传递，通过电信网络与互联网的结合，实时准确地将物体的各种信息传达出去；三是智能处理，利用云计算、模糊控制等各种智能计算技术，分析和处理物体进行智能化地控制。

2 智能交通

智能交通系统是在比较健全的道路硬件设施基础上，将先进的电子技术、传感器技术、信息技术和系统工程技术集成运用于地面交通管理所建立的一种高效、准确、实时、全方位、大范围发挥作用的交通管理系统它是充分利用现有交通基础设施的能力，增加运输效率，保证交通安全，减少交通拥挤的有力措施。

世界上公认较好的城市交通控制系统是SCOOT（英国）系统和SCAT系统（澳大利亚），这两种系统早在20世纪80年代中期就已经被我国引进引，但实际效果并不乐观。两种系统的基础均为精确的数学模型或预设的方案，而我国城市的交通车辆种类繁多、随机性大、影响因素多，尤其是中小城市，很难通过用精确的数学模型来描述。

分布式人工智能的一个重要部分是多智能体系统，其目的是将复杂的大系统构造成简单的小的子系统，各子系统之间为能够相互连接、相互协调，便于控制管理。进而复杂系统的控制问题可以通过子系统的自治和相互协调来解决。正是由于城市交通网络的实时性和复杂性等特点，应用多智能体系统结构进行智能控制是一种比较明智的选择。本文按照该结构设计智能交通控制系统（结构如图1所示）。其中，进行车流量信息检测利用的是RFID技术，结合嵌入式技术设计开发交通信号控制器，通过各种智能算法之间的比较，最终采用模糊控制。在该结构图中，路口信号控制器能够实时更新单个路口的车流量数据，并给相连接的路口提供交通流数据用于信号配时；区域信号控制器通过分析区域交通流信息能够使路段之间交通流达到动态平衡；信号控制中心管理智能体统一协调各区域交通运行。

3 RFID技术的概述和发展

RFID（RadioFrequencyxDentifieation）是一种非接触式的自动识别技术，即无线射频识别。它是通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，辨识目标获取相关的信息。射频识别技术的优点是：无需直接接触、无需人工干预、无需光学可视即可完成数据的通信和处理，并且便于操作。能够广泛应用于生产、物流、交通、运输、医疗等需要大量收集和处理数据的应用领域。

RFID最早出现在第二次世界大战时期，当时它被应用在空中作战行动中进行敌我识别。因此，RFID并不是一个全新的技术，它在国外的发展比较迅速，RFID产品种类很多，像摩托罗拉、德州仪器、西门子等世界著名厂家都生产RFID产品，而且都各有特色。虽然我国的RFID技术的开发较晚，但经过长时间的努力已经开发出了具有自主知识产权的特色产品。

4 交通信号机

交通控制系统的一个重要组成部分就是交通信号机，且交通信号控制算法的硬件载体也是交通信号机。随着32位单机的功耗和价格的不断走低，国人对它的认可越来越多。实时多任务的嵌入式操作系统的使用也被应用到各种领域，并且受到越来越多的重视。应用了嵌入式操作系统的产品市场也日趋活跃起来。今后市场的主导必然嵌入式系统在智能交通控制领域上的应用。本文目的是建立一种基于RFID技术和ARM处理器为对象的嵌入式智能交通控制系统，对城市交通进行实时高效的智能控制。

本系统的信号控制采用的是嵌入式模块，处理器选择的是拥有200 MHz的ARM920T内核的EP9315处理器，它是高度集成，能够满通控制高效实时运算要求。该模块集成了多种通信接口，与流量数据检测设备，信号控制机的通信可以通过串口或者CAN口实现，由以太网接口完成与控制中心的通信。人机交互部分是工作人员在特殊或紧急情况下进行现场调试的重要组成部分，输入部分包括8×8键盘阵列，PS/2接口和触摸屏，输出部分包括LCD，VGA显示器，IDE和CF卡槽以及USB接口。JTAG及串口调试部分提供了系统开发调试时实现程序下载、运行调试等功能。

5 模糊控制器

模糊控制（FuzzyControl）是以模糊化的语言变量、模糊化的集合论以及模糊逻辑推理为基础，它是智能控制的一种重要方法。它的设计方法主要来取决于操作员的实际经验，对于处理一些非线性的系统，模糊控制是非常合适的。模糊控制器的设计包括：确定模糊控制器的结构，即根据具体的系统确定其输入、输出变量；输入输出变量的模糊化，即把输入、输出的精确量转化为对应语言变量的模糊集合；模糊推理决策算法的设计，即根据模糊控制规则进行模糊推理，并决策出输出模糊量；对输出模糊量进行解模糊判决，即通过各种解模糊方法完成由模糊量到精确量的转化，实现对被控对象的控。

交通需求通常用路口停车线前的排队长度即停车线前相隔一定距离（通常为80～100 m）的两检测器之间的车辆数来表示。建立模糊表如表1和表2所示。

6 结语

随着物联网技术的不断成熟，交通控制朝着智能化的方向发展已经是大势所趋，智能交通系统是交通事业的一场革命。通过有效的结合与应用先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术、计算机技术和系统综合技术，使人、车、路之间的相互作用关系以最优的方式呈现，进而实现高效、准确、实时、安全、节能的目标。本文的主要研究工作为：通过对物联网和智能交通知识的学习，了解了物联网和智能交通领域的新技术，新概念，了解了物联网技术在智能交通领域的应用。学习RFID技术，了解RFID的发展和特点以及优势，设计了基于ARM嵌入式系统的交通信号机，并采用模糊控制算法对交通信号灯进行实时高效的控制。

参考文献

[1] 吴功宜.智慧的物联网一感知中国平日世界的技术[M].机械工业出版社，2010：81-90.

[2] 胡振文.城市智能交通系统现状与发展构想[J].国防交通工程与技术，2003（2）.

[3] 张国伍.智能交通系统工程导论[M].北京：电子工业出版社，2003.

[4] 周晓光，王晓华.射频识别（RFID）技术原理与应用实例[M].人民邮电出版社，2008：5-7.

[5] 董丽华.RFD技术与应用[M].电子工业出版社，2008：60-71.

[6] 陈颐.AR刻嵌入式技术原理与应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011.

[7] 周立功.ARM嵌入式系统基础教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005.

[8] 蔡教武，蔡延光.一种基于自适应模糊神经网络的交通灯控制系统[J].仪表技术，2010（9）：32-36.

智能交通系统篇7

关键词：智能交通 运输系统 发展 状况 对策

智能运输系统(intelligent transport system)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体，运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面，使人在驾驶过程中可以随时通过gps/gis、广播、信息板等手段了解目前的交通状况，而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况，并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息，使整个交通系统的通行能力达到最大。

一、智能交通发展的现状

对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力，并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。

在美国，对its的研究虽然起步最晚，但由于投入较多，目前已处于该领域的领先水平。1991年，美国开始对its研究进行投资，仅1994~1995年就确定了104项研究项目，并成立了专门组织，着手制定its的研究开发计划，到1997年投资近7亿美元；1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(transportation equity act of the 21th century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003)，拨款总金额为2178.9亿美元，其中有相当一部分用于支持its的进一步研究与开发。欧洲在its的研究方面采取整个欧洲一体化的方针，由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究，著名的项目有prometheus和drive等，其中drive工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划，共有12个国家的700多个单位参加，经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究，并成立了全国性的its推进组织，是对its进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系，并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作，有400万台汽车导航仪在使用，其中120万台可接收信息。

我国在its领域的研究起步较晚，但随着全球范围智能交通技术研究的兴起，进入20世纪80年代，我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面，北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统；另一方面，国家加大了自主开发的步伐，如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统ht-utcs，上海交通大学与上海市交警总队合作开发的suats系统等；1998年交通部正式批准成立了iso/tc204中国委员会，秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心，代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动，现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外，我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”，并逐步推广到全国100多个城市。

二、智能交通系统建设的意义

交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费，加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下，有些路段甚至只有7～8km/h；由于车辆速度过慢，尾气排放增加，使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力，尽量的利用现有的资源，使其发挥最大的作用，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。

交通运输是国民经济的基础产业，对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点，成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设，综合运用检测、通信、计算机、控制、gps和gis等现代高新技术，提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。

三、中国发展its的主导思想

中国是一个发展中国家，与发达国家相比，我国在发展its的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点，以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善，因此要结合中国的国情来研究制定我国发展its的战略及发展框架。

中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力，因此也不能重复发达国家走过的老路，一定要立足本国实际，走中国its发展之路，以推动我国信息化进程及培育自己的its产业。

21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化；管理设施现代化；管理手段网络化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社会化。因此，中国its的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革，而这种变革将直接影响着its的发展。

四、发展中国智能运输系统的对策

1、打好its发展基础，特别是应加强its基础理论的研究工作

目前，国际上its理论仍不完善，还处于发展时期，我们应积极加强与its开展较先进国家的交流，在国际its现有发展水平上结合中国特点，深入细致地进行理论研究，尽快接近或达到世界水平，以迎接21世纪its发展的挑战。否则将成为别国的追随者，成为他们不成熟技术的推广试验场。

2、建立its协调组织机构

中国交通运输体制目前仍是条块分割状况，铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理，现已出现了各自发展自身its的势头，这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的，有关部门、学者、企业和研究部门参与的“its中国”组织，类似于美国的its america，日本的vertis及欧州的ertico组织，来统一制订中国its发展战略、目标、原则和标准，特别是制定有关its的技术规范和整体发展规划，实现its技术和产品的通用性、兼容性和互换性，加强政府的宏观调控，以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。

3、注重人才的培养

随着its的进一步发展，21世纪交通运输将会发生重大变化，而与之相应的是对不同层

次的专业人才需求情况与以往大不相同，为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外its的交流合作，派出人员学习培训，走出去、请进来，将最新的its技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中，以高素质的its人才去迎接新世纪的挑战。

4、当前迫切需要解决的问题

智能交通系统篇8

 

关键词：智能交通 运输系统 发展 状况 对策 

智能运输系统(intelligent transport system)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体，运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面，使人在驾驶过程中可以随时通过gps/gis、广播、信息板等手段了解目前的交通状况，而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况，并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息，使整个交通系统的通行能力达到最大。 

 

一、智能交通发展的现状 

 

对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力，并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 

在美国，对its的研究虽然起步最晚，但由于投入较多，目前已处于该领域的领先水平。1991年，美国开始对its研究进行投资，仅1994~1995年就确定了104项研究项目，并成立了专门组织，着手制定its的研究开发计划，到1997年投资近7亿美元；1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(transportation equity act of the 21th century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003)，拨款总金额为2178.9亿美元，其中有相当一部分用于支持its的进一步研究与开发。欧洲在its的研究方面采取整个欧洲一体化的方针，由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究，著名的项目有prometheus和drive等，其中drive工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划，共有12个国家的700多个单位参加，经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究，并成立了全国性的its推进组织，是对its进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系，并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作，有400万台汽车导航仪在使用，其中120万台可接收信息。 

我国在its领域的研究起步较晚，但随着全球范围智能交通技术研究的兴起，进入20世纪80年代，我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面，北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统；另一方面，国家加大了自主开发的步伐，如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统ht-utcs，上海交通大学与上海市交警总队合作开发的suats系统等；1998年交通部正式批准成立了iso/tc204中国委员会，秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心，代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动，现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外，我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”，并逐步推广到全国100多个城市。 

 

二、智能交通系统建设的意义 

 

交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费，加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下，有些路段甚至只有7～8km/h；由于车辆速度过慢，尾气排放增加，使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力，尽量的利用现有的资源，使其发挥最大的作用，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。

交通运输是国民经济的基础产业，对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点，成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设，综合运用检测、通信、计算机、控制、gps和gis等现代高新技术，提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 

 

三、中国发展its的主导思想 

 

中国是一个发展中国家，与发达国家相比，我国在发展its的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点，以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善，因此要结合中国的国情来研究制定我国发展its的战略及发展框架。 

中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力，因此也不能重复发达国家走过的老路，一定要立足本国实际，走中国its发展之路，以推动我国信息化进程及培育自己的its产业。

21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化；管理设施现代化；管理手段网络化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社会化。因此，中国its的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革，而这种变革将直接影响着its的发展。 

 

四、发展中国智能运输系统的对策 

 

1、打好its发展基础，特别是应加强its基础理论的研究工作 

目前，国际上its理论仍不完善，还处于发展时期，我们应积极加强与its开展较先进国家的交流，在国际its现有发展水平上结合中国特点，深入细致地进行理论研究，尽快接近或达到世界水平，以迎接21世纪its发展的挑战。否则将成为别国的追随者，成为他们不成熟技术的推广试验场。 

2、建立its协调组织机构 

中国交通运输体制目前仍是条块分割状况，铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理，现已出现了各自发展自身its的势头，这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的，有关部门、学者、企业和研究部门参与的“its中国”组织，类似于美国的its america，日本的vertis及欧州的ertico组织，来统一制订中国its发展战略、目标、原则和标准，特别是制定有关its的技术规范和整体发展规划，实现its技术和产品的通用性、兼容性和互换性，加强政府的宏观调控，以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 

3、注重人才的培养 

随着its的进一步发展，21世纪交通运输将会发生重大变化，而与之相应的是对不同层

次的专业人才需求情况与以往大不相同，为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外its的交流合作，派出人员学习培训，走出去、请进来，将最新的its技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中，以高素质的its人才去迎接新世纪的挑战。 

智能交通系统篇9

关键词：智能交通；交通信号控制；控制机制

1引言

交通对城市的发展具有重要作用，交通信号控制系统是解决城市交通问题的关键，如何建立基于现代电子信息技术面向交通运输的智能化管理系统，是缩短城市道路交通延误、降低交通事故、减少环境污染和燃油消耗的有效手段之一。要进行一体化的交通综合管理，交通信号控制系统正是实现城市交通智能化管理与控制的重要组成部分。随着城市机动车出行率的大幅度提高，形成复杂多变的交通环境，这对交通信号控制的适应性、智能化提出了更高的要求。本文结合台州玉环交通枢纽工程智能交通管理系统的建设实践，系统探讨了智能交通信号控制系统的设计方案。

2系统概述

不同于其他智能交通系统常用的预先设定固定时间交通控制方案，本文提出的交通信号控制系统采用有效自适应协调控制系统，系统算法包括交通自适应控制算法、感应控制算法、行人二次过街算法等。自适应控制算法能够根据车辆检测器收集的信息，比如车流量、时间占有率和车辆速度，实时调整路口信号机信号配时参数，即周期、相位差和绿信比。即交通自适应控制算法是基于路口信号机的实际的控制参数做小而频繁的优化，形成适合于实际交通状况的控制方案，以满足路通控制的需求。系统主要特点表现为：先进性、成熟性、实用性、可靠性、兼容性。

3系统结构

交通信号控制系统共分为三级：中心控制、区域控制、路口控制。结构图如图1所示。1)中心控制要完成交通信号控制中心系统内的通信，完成对交通数据的采集和优化计算。实现中心控制与综合管理软件的通信，接收及执行管理软件的管理和控制指令，同时向管理软件发送相关交通状况信息。交通控制系统的操作人员与本系统的交互接口。存储交通控制系统的所有数据，保证数据的安全可靠。2)区域控制负责控制子区范围内各路通流量采集、实时状态采集、统计查询任务、信号机事件采集、交通数据预测任务、控制子区系统优化、信号机自动对时。正常情况下，信号系统由中心进行交通优化控制。当控制中心与区域控制之间的通信链路发生故障时，相应的区域控制机将取代中心对本辖区内的信号机进行优化控制，避免通信故障引起全系统范围的优化降级。3)路口控制主要包括信号机、车辆检测设备（线圈检测器等）等。路通信号机及检测器采集路口各检测器提供的实时交通数据并加以初步分析整理，通过通信网络传送到上层控制机，用以调整配时方案；接收上层控制机的指令，控制本路口各个信号灯的灯色变换；在实施自适应控制时，根据本路口的交通需求，自主地控制各入口信号灯的灯色变换。信号机与信号控制系统采用国标通信协议。控制中心内部的所有机器以局域网形式相连，采用的协议为TCP/IP。中心控制机安装中心控制服务、数据处理服务、优化和预测服务、远程通讯服务、平台接口服务。并可选安装GPS接口服务、CCTV接口服务、交通诱导接口。实现整个信号系统的通讯、实时数据处理、监视、控制和数据存储。

4区域控制机制

1)系统软件具备对灯控路口进行子区划分的功能，交通应用软件能控制800个子区，每个子区5～10个路口，每个子区都有数字编码。子区划分的原则：相邻路口之间距离较近（一般在500米以下）；交叉口的小时流量规模相近；路口的饱和度相近；路口的交通状况类似；路段中间分支较少且不存在交通源。2)系统能够按照定周期方案运行，定周期方案包括下列内容：子区数；路口编号；定周期方案数；周期时长s；绿信比数值；相位差；最大绿灯时间；最小绿灯时间；间隔时间；除了上述内容外，系统的定周期方案还包括：相位参数；相位相序；通道表，即相位与信号灯组的对应关系表；时段表，每天不同时段执行不同的控制方案；方案调度表，一年中每天执行不同的时段方案。3)信号机与控制中心通信正常的情况下，系统能够通过客户端修改控制参数，并更新数据库中定周期方案，包括正在运行的方案的周期长度，绿信比和相位差。这种方案的更新和修改不影响路口信号机的运行。4)系统控制的每个路口的定周期方案为108个，能够通过调度表和人工选择调用，实现路口的合理控制。系统控制的每个路口定周期方案的输入都是独立的，相互不干扰，这样有利于用户为每个路口的设置不同的周期长度、绿信比和相位差。

5自适应协调控制机制

1)系统为自适应协调控制系统，系统算法包括交通自适应控制算法、感应控制算法、行人二次过街算法等。自适应控制算法能够根据车辆检测器收集的信息，比如车流量、时间占有率和车辆速度，实时调整路口信号机信号配时参数，即周期、相位差和绿信比。即交通自适应控制算法是基于路口信号机的实际的控制参数做小而频繁的优化，形成适合于实际交通状况的控制方案，以满足路通控制的需求。2)最大限度提高交通信号网络的效率，并将配时方案的维护工作减少到最少。系统采用的是自适应交通信号控制系统，系统的自适应控制算法说明如下：系统软件的算法是：根据区域实时检测的交通信息：包括交通流量（PCU）、车辆时间占有率、车辆速度（m/s）等，利用交通信号控制优化模型：周期时长优化模型、绿信比优化模型和相位差优化模型，以减少车辆延误、停车次数为目标，对交通信号控制三元素：周期时长、绿信比和相位差进行优化，从而得到区域优化控制方案。3)系统的算法是实时自适应控制算法，根据路口的交通信息实时调整控制区域内信号机的控制方案。系统不是一种方案选择式的控制系统，方案选择系统是根据当前检测的交通信息与预先设定的方案进行匹配，选择设定的配时方案。4)系统的算法能够台州玉环街道网络地理特点，合理的划分子区，最大成都的实现整个区域的自适应协调控制，以实现均衡区域交通流，减少停车次数、车辆延误及环境污，系统子区划分的原则为：相邻路口之间距离较近；交叉口的小时流量规模类似；路口的交通状况相似；路口的饱和度接近；路段中间分支较少。

6交通信号控制的运行模式

系统除了能够实现区域自适应协调控制外，还能实现区域控制、线协调控制和单点控制等等。利用各种新技术，为交通管理者的使用和决策提供更多、更灵活的手段。系统可以在以下的模式下运行：联机模式是完全自适应控制，实现完全实时的交通响应运行；系统也可以独立模式运行，此时可做车感控制或定时控制；当出现通信中断等故障时，系统能够降级为无电缆线协调控制方式或进一步降级为单点优化控制、单点全感应控制方式、单点半感应控制方式、多时段定时控制、黄闪控制和关灯控制。

7结束语

城镇交通信号控制统是智能交通领域的一项重要研究内容，它可以与其他智能交通系统有机结合，实现城市交通的数字化、信息化、智能化管理。本文提出基于自适应控制算法的交通信号控制系统，可以有效应对台州玉环交通的实时变化，提高交通流动的控制效率。

参考文献：

[1]宋辉,郑国旋,严萍.深圳市智能交通信号控制系统[J].中国公共安全:智能交通,2012(8).

[2]曾娜等.城市交通枢纽智能信号控制系统设计[J].信息与电脑,2011(5).

[3]黄晶晶,陶元芳.智能交通信号控制调控策略探讨[J].交通标准化,2014(5).

[4]薛连斌.城市智能交通信号控制系统分析[J].中国新通信,2014(9).

[5]任晓莉.基于无线传感器网的智能交通信号控制设计[J].电子设计工程,2011(7).

[6]周浩.交通灯智能配时模型算法的研究[D].昆明理工大学,2014.

智能交通系统篇10

【关键词】智能；安全；自动驾驶；信息共享

这个时代是信息共享的时代。所以在这个时代我们处处都离不开信息，我们需要信息。然而我们还面临一个问题，就是城市交通状况每况愈下，大量汽车的使用，使城市交通系统面临瘫痪。于是我们就构想用信息共享来解决这个问题。本智能交通系统就是通过利用信息为平台构想一套较完善的交通体系。再利计算机的超级运算实现智能运作。而智能交通系统处理的数据小到每辆车、每个人，大到整个城市交通网络。通过行人、有人驾驶的汽车、自动驾驶的汽车相互共享它们所需的信息。智能交通系统是通过向交通系统中的每个部分提供信息，使用信息。依靠信息以及智能规划来实现交通分流，驾驶导航，车辆规避，实现车辆快速安全高效节能的驾驶。在现在网络技术发达的时代汽车似乎也可以与网络有着关系，那就是现在的车载定位系统。

一、了解智能交通系统组成

（一）网络情况了解

首先，智能交通系统依赖网络。最重要的是无线网络。无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲，无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信，并实现通信的移动化、个性化和宽带化。在有线网络中，网络设备的安放位置受网络位置的限制，而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性，连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点设备，就可建立覆盖整个区域的局域网络。

目前，无线局域网采用的传输媒体主要有两种，即红外线和无线电波。按照不同的调制方式，采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。采用红外线通信方式与无线电波方式相比，可以提供极高的数据速率，有较高的安全性，且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差，使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制，通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。智能交通系统的终端是移动的所以必须要有移动无线网络的支持。

（二）车载终端的路线规划与自动驾驶

未来的汽车实现人工驾驶不是难题，自动驾驶主要依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。如奥迪，福特，还有中国的红旗都在研究自动驾驶技术，如果将自动驾驶也列入本系统，通过中心服务器的计算，卫星的精确定位可以知道自己车辆所在位置以及状态和周围车辆的信息，再通过雷达测算做出具体判定，那么驾驶者只需要输入起点和终点，系统即通过共享计算出几条备选路线，再通过卫星定位和自动驾驶，驾驶者就可以实现完美舒适安全的驾车体验。

（三）通过率与红绿灯的调配

堵车的另一个原因就是在于等待交通信号灯。如果让交通信号灯也变得智能化，可以缓解堵车的压力。每条路段车流量不一样，所需要的绿灯时间不一样。中心通过计算车流量 ，控制交通信号灯的时间，使辆多的路段信号灯绿灯时间略长，车流量少的地方信号灯绿灯略短可以使车流量集中的路段车辆快速通过也是解决交通压力的一方面。

二、 车辆信息查询

（一）软件查寻公交车

我们坐公交车往往到站台需要等好久的车，有时候快到车站公交车就走了，因此浪费许多时间。如果可以查询公交车的信息位置，到站时间。乘坐情况，就可以选择到站时间，乘坐车次，还可以预先向系统发出预约乘车信息，中心根据所预约人数，以及车辆内乘客数目，合理安排公交车，与系统与BRT公交联网，判断出行状况。

（二）软件查询出租车

对于附近的出租车查询，预约可以解决出租车分配不均，提高出租车运营效率。是为了缓解阶段性打车难的问题。可以通过触摸屏幕来进行操作。在屏幕上有四组计价数据，每组都能分别显示出该位乘客行驶的里程、行驶时间、应付车费等内容。有了这种新型的计价器，出租车就可以为合乘的乘客分别计价。在出租车的挡风玻璃处还有一个LED显示屏，在第一位乘客上车后显示出这辆车要前往的方向与车内的空位，在路上等待的乘客就可以根据需要来招手拦车。按目前的实施方案，乘客合乘出租车将各付共同路段车费的60%，而且可以打印多份发票。如果是两人同时上车，但先后下车，那么先下车的乘客负担当时车费的60%，后下车的乘客负担合乘部分的60%车费及单独乘坐路段车费。系统也可以提供一种信息，供出租车拼车，提供自己的信息，系统经过核对，可以极大安排相同路线的人。

通过以上资料我们设计自己的拼车体系，使拼车实现合法化。首先是费用问题，如果出现现金交易那么拼车很容易就变成非法运营。我们设想如果把现金交易改成绑定试的油气补贴，那么既不损失车辆提供者的利益也不存在现金交易已构成的非法运营的问题，车辆提供者只需在交通部门注册，就可提供车辆拼车服务。而想要拼车再上车时告诉驾驶着目的地在终端上输入信息。拼车者到达目的地时只需在终端上刷下手机即可完成支付。拼车双方都需购买拼车伤害险，如果如果让每个人买了保险，发生意外车祸将由保险公司承担，这样就会缓解双方经济纠纷。如果建议成立那么本系统将提供拼车信息。拼车者发出拼车信息，系统通过检索寻找路线相同的车辆提供拼车服务。

本系统通过信息的共享提供大量可靠实用的信息，利用人工智能这一平台快速运算处理大量信息。多平台统一协作来调节交通关系，实现城市的智能交通。可以极大缓解交通压力，同时通过终端系统，给自动驾驶提供解决方案。对拼车系统有待议论。智能交通是未来发展的方向。我们通过合理的信息提供合理的解决方案，最后实现安全快速智能的交通。

参考文献：

[1]白晓煌；在日本骑自行车[J]；中国对外贸易；1994年08期

[2]祁新建；从信息的基本特性说开去[J]；秘书工作；1994年02期