应用子系统实现各职能部门的专有交通应用;信息服务中心以前期调测、远程运维管理和远程服务为目的,结合数据交换平台实现与应用子系统的数据共享,通过资讯管理模块实现信息的发布,用户和业务的管理等;指挥控制中心以GIS平台为支撑,建立部件和事件平台,部件主要指代交通设施,事件主要指代交通信息,通过对各应用子系统的管理,以实现集中管理为目的,具有数据分析、数据挖掘、报表生成、信息发布和集中管理等功能。应用系统详细架构图如下:
2-3 智慧交通系统应用架构图
根据城市智慧交通建设的要求,结合各地道路条件、交通状况和目前的管理职能,提出本系统的主要功能需求如下:
(1)拥有先进的智能指挥控制中心,具有交通信息的实时自动检测、监视与存储功能,应具有兼容、整合不同来源交通信息的能力。
(2)对所采集到的交通信息进行分级集中处理,具有对道路现状交通流进行分析、判断的能力,应能对道路交通拥挤具有规范的分类与提示,包括常发性交通拥挤、偶发性交通事件、地面和高架道路上存在的交通问题以及交通事故等,并具有初步的交通预测功能。
(3)在发现交通异常(包括来源于人工采集的信息)时,能够以恰当的方式及时向相关交通管理人员报警、提示。
(4)应具有多种发布交通信息的能力,以调节、诱导或控制相关区域内交通流变化。发布内容可以是交通拥挤,交通事故等信息。发布的方式,在本系统中主要采用web、广播、手机、可变信息屏等形式。
(5)能够接受交通管理人员的各类交通指令,并在接受指令后能及时作出正确反应,基本达到预设效果,能够为交通管理人员提供处理常见交通问题的决策预案和建议。
6)应具有大范围的信息采集、汇总、处理能力,具有稳定、可靠的软硬件设施配置和运行环境。同时,在相关的节点应能够进行协调,所采集的信息经处理后,具有与其他相关机构、部门的信息系统相互进行信息共享、交换的能力。 (7)系统的硬件设备和软件平台及通信设施,应符合国家有关信息化安全管理方面的要求。信息采集与发布系统应具有故障自检功能,使系统的运行管理人员能及时了解外场设备状况,并具有及时检查、维护这些设施的能力。 (8)系统可实现私人交通服务、公众交通服务和商务交通服务,达到可运营的目的。
2.3 智慧交通系统服务内容分析 (1)先进交通管理服务(ATMS)
ITS的核心与基础,利用传感、通讯及控制等技术,实现先进交通控制中心、动态交通预测智能控制交通信号、车辆导航、电子式自助收费(ETC)、可变信息标识(ChangeableMessage Sign,CMS)、最近线路导引等功能; (2)先进用路人资讯服务(ATIS)
可变资讯标识(CMS),公路路況广播(Highway AdvisoryRadio, HAR),全球卫星定位系统(Global PositioningSystem,GPS),最佳路线引导、电视、广播路况报道,无线电通讯(WirelessCommunications),车辆导航,交通资讯查询。
(3)先进大众运输服务(APTS)
利用ATMS、ATIS与AVCSS的技术服务,大众运输系统,自动车辆监视
(Automatic Vehicle Monitoring, AVM),自动车辆定位(AVL),公车电脑排班,公车电脑辅助调度,车內、站内信息显示,双向通讯,最佳路线引导,公车资讯查询。
(4)商务车营运服务(CVOS)
利用ATMS、ATIS与AVCSS的技术服务,商务车营运服务,自动车辆监视(AVM),自动车辆定位(AVL),行进间车辆测重(WIM),电子式自助收费(ETC),最佳路线引导,双向通信,自动货物辨识(Automatic CargoIdentification, ACI)
(5)电子收付费服务(EPS & ETC)
利用车上电子卡单元与路侧电子收费电源双向通讯技术实现,地面交通不停车、无票据、自动化收费(包括道路通行费、运输费和停车费)费用、余额查询。经由电子卡记账的方式进行收费。自动车辆辨识(AVI) 影像执法系统(VES) (6)交通信息管理管理(IMS)
交通实时信息综合采集,包括道路条件、交通状况、服务设施位置、导游信息等。通过CMS、广播、电视等方式实现多方式交通信息发布。车载定位导航。 交通、旅游和旅行者信息服务。交通信息交互式服务。 车辆信息、驾驶员信息等。
(7)紧急救援管理服务(EMS)
车辆故障与事故求援,应急车辆交通信号诱导(交通优先),应急车辆定位与调度管理,地理信息系统(GIS),公路路況广播(HAR),应急物资配置和调度,应急车辆通信,事件自动侦测,最佳线路引导,突发事件应急指挥。 (8)先进车辆控制及安全服务(ACVSS)
结合传感器、电脑、通信、电子自动控制技术的防撞警示系统,自动停放车辆,车与车间-路路间通信,自动车辆检测,自动横向/纵向控制。 (9)弱势使用者保护服务(VIPS)
路口行人触动及警示接近车辆,机车前方路況警示,身心障碍人士服务设施,道路设施有声标志,PDA路径引导 LED个人显示设备。 第3章智慧交通系统应用系统设计 3.1 道路交通信息采集系统 3.1.1 系统总体设计
城市道路交通信息采集系统按功能结构划分,主要由四部分组成,即:交通数据采集子系统、道路交通数据综合处理平台与地面道路视频监控控制交换平台、通信系统、交通信息发布子系统。
3-1 道路交通信息采集系统总体设计图
交通数据采集子系统主要负责采集实时交通参数和视频图像信息,并按一定的格式进行预处理。
道路交通数据综合处理平台与道路视频监控交换平台主要负责将接收到的预处理数据进一步进行处理、分析、融合。完成交通信息的处理、存储和发布功
能,并将中心区地面道路交通信息采集系统接入城市交通信息信息服务中心和指挥控制中心,并通过信息服务中心能与其他应用子系统进行交通信息共享。 交通信息发布子系统主要负责将融合后的结果数据转化为相应的交通信息,以不同的方式发布,以向交通参与者提供各种交通信息。
基于光纤和电缆的通信系统为完成交通信息采集设备、交通信息发布设备与地面道路交通数据综合处理平台(以及摄像机与道路交通视频监视系统的视频图像信息交换控制平台)之间的互联建立通信信道。
为了满足道路交通信息采集系统的近期和远期功能需求,需要新建一个中央控制和处理中心—道路交通数据综合处理平台(以下简称综合处理平台),完成本系统的各种交通信息的汇集、存储、处理、管理和发布控制,并为交通管理人员提供与系统的接口界面,对外提供交通信息共享。为此,在系统构架中,道路交通信息采集系统以道路交通数据综合处理平台为核心,完成所要求的各项功能。
3.1.2 信息采集分系统设计
交通信息采集系统被认为是ITS的关键子系统,是发展ITS的基础,成为交通智能化的前提,无论是交通控制还是交通违章管理系统,都涉及交通动态信息的采集,交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。智能交通系统(ITS)进程较快的国家或地区都把交通信息采集技术作为重中之重加以开发研究。
交通信息采集常用的技术有环形线圈、微波、视频、磁敏、超声波等几种探测技术。根据系统总体要求,需要采集的交通数据信息主要有原始流量、折算流量、5分钟流量、占有率、饱和度、拥堵程度、行程时间和行驶度速等 ,通过传输网络连接到汇集层网络系统,进而连接到核心层应用子系统数据库,实现交通信息的采集。下面简述系统设计中的常用集中信息采集终端。
①磁敏无线车辆检测器 目前交通信息采集的方法和技术很多,其中,磁敏探测技术具有低功耗、低成本、安装维护方便、采集信息量多等特点,预计将来会成为交通动态信息采集技术主流。