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第1章概述

1.1 方案背景

1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)分析

物聯(lián)網(wǎng)（無(wú)線傳感網(wǎng)）是集計(jì)算機(jī),、通信、網(wǎng)絡(luò),、智能機(jī)算,、傳感器、嵌入式系統(tǒng),、微電子等多個(gè)領(lǐng)域綜合交叉的新興學(xué)科,，它將大量多種類傳感器組成自治的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的動(dòng)態(tài)協(xié)同感知，它將成為繼計(jì)算機(jī)及通訊網(wǎng)絡(luò)之后推動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮,。

據(jù)國(guó)家重大專項(xiàng)專家組對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的行業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)調(diào)查,，其國(guó)內(nèi)行業(yè)市場(chǎng)在數(shù)千億的規(guī)模，潛在市場(chǎng)巨大,，更具有極大的產(chǎn)業(yè)集群帶動(dòng)效應(yīng),。

2009年8月7日，國(guó)務(wù)院總理溫家寶在江蘇考察中科院無(wú)錫高新微納傳感網(wǎng)工程研發(fā)中心并作重要指示：“要把傳感系統(tǒng)和3G中的TD技術(shù)結(jié)合起來(lái),，在國(guó)家重大科技專項(xiàng)中,，加快推進(jìn)傳感網(wǎng)發(fā)展，盡快建立中國(guó)的傳感信息中心,，或者叫“感知中國(guó)中心”,。

2009年11月，溫家寶總理在《讓科技引領(lǐng)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展》中將物聯(lián)網(wǎng)列為我國(guó)五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,，并指示,，“我相信一定能夠創(chuàng)造出‘感知中國(guó)’，在傳感世界中擁有中國(guó)人自己的一席之地,。

我們要著力突破傳感網(wǎng),、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，及早部署后IP時(shí)代相關(guān)技術(shù)研發(fā),，使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí),、邁向信息社會(huì)的‘發(fā)動(dòng)機(jī)’”。全國(guó)各地紛紛行動(dòng)都在積極推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,。

2010年3月,，國(guó)務(wù)院總理溫家寶在十一屆全國(guó)人大三次會(huì)議上作政府工作報(bào)告時(shí)指出，今年要大力培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),，加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用,。此次政府工作報(bào)告對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的重視，被認(rèn)為將對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)積極影響,，物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用有望踏上快車道,。

1.1.2 智慧交通行業(yè)分析

一、智慧交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段分析

目前,，物聯(lián)網(wǎng)民用上除RFID等少數(shù)領(lǐng)域,，鮮有大規(guī)模成熟應(yīng)用?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智能交通系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)更是行業(yè)空白,。智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)目前處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初級(jí)階段，根本特征是技術(shù)手段落后,、部署規(guī)劃匱乏,、商業(yè)模式缺位,。

技術(shù)手段落后——目前的智能交通系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)信息的采集手段單一,，無(wú)法綜合分析多種信息感知節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)來(lái)源,，獲得準(zhǔn)確的信息決策結(jié)果。現(xiàn)有系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)設(shè)備存在明顯缺陷,。例如地埋線圈可靠性差,，部署工程量大。

部署規(guī)劃缺乏——智能交通系統(tǒng)部署沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)劃,，主要體現(xiàn)在,，系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)、系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行,、系統(tǒng)信息采集和管理決策無(wú)統(tǒng)一協(xié)調(diào),。

商業(yè)模式缺位——智能交通系統(tǒng)涉及節(jié)點(diǎn)和設(shè)備數(shù)目眾多，部署后系統(tǒng)維護(hù)是用戶面對(duì)的關(guān)鍵難題,，工程項(xiàng)目方式不能有效推動(dòng)智能交通系統(tǒng)的健康快速發(fā)展,。

二、智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況綜述和展望

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通系統(tǒng)解決方案采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集手段,、綜合的數(shù)據(jù)出來(lái)方法,、強(qiáng)大的信息處理平臺(tái)，結(jié)合有效的商業(yè)模式,，能夠有力推動(dòng)智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能交通系統(tǒng)首次實(shí)現(xiàn)了交通管理的“動(dòng)態(tài)化、全局化,、自動(dòng)化,、智能化”。

動(dòng)態(tài)化——節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)能夠即時(shí)采集并傳輸交通信號(hào),，從而動(dòng)態(tài)地反映和判別交通系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,，并支持動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的交通管理。

全局化——低成本使得傳感器節(jié)點(diǎn)的大規(guī)模部署經(jīng)濟(jì)可行,，按照“共性平臺(tái)+應(yīng)用子集”的模式,，不同應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用領(lǐng)域統(tǒng)一在相同的“共性平臺(tái)”體系架構(gòu)下，既避免了智能交通系統(tǒng)建設(shè)的重復(fù)投資,，又保證了全局的和局域的系統(tǒng)交通信息的全面掌握,。

自動(dòng)化——多種類異構(gòu)節(jié)點(diǎn)的疊加部署實(shí)現(xiàn)了信息采集手段的多樣性，結(jié)合協(xié)同處理和模式識(shí)別,，能夠保證智能交通系統(tǒng)判知和決策的準(zhǔn)確性和自動(dòng)化，減少人工干預(yù)工作量和交通管理資源投入,。

智能化——基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能交通系統(tǒng)具有可感知,、可判斷、可控制、可管理,，以及自動(dòng),、動(dòng)態(tài)、全局的基本智能特征,。

1.2 現(xiàn)有交通管理系統(tǒng)的缺陷

現(xiàn)有的交通管理系統(tǒng),，以人工干預(yù)和管理為主，以路口信號(hào)控制為主,，路面信息采集點(diǎn)少,，車路管理分離，系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)作,，表現(xiàn)為不完善,、不精確、不及時(shí),。

其主要缺陷為：

非動(dòng)態(tài)——在國(guó)內(nèi),，高昂的傳感設(shè)備成本限制了智能交通系統(tǒng)的大范圍、大批量部署,，少量路面信息采集集中于以路口為主的路網(wǎng)主節(jié)點(diǎn),，這種局限性導(dǎo)致不能全面、有效收集交通系統(tǒng)中的各種信息,，無(wú)法動(dòng)態(tài)地,、準(zhǔn)確地反映交通系統(tǒng)的準(zhǔn)確狀態(tài)。

非全局——現(xiàn)有的智能交通系統(tǒng)項(xiàng)目規(guī)劃和建設(shè)相互獨(dú)立,，各系統(tǒng)采集的信息不能互通,，不同設(shè)備商的系統(tǒng)間或設(shè)備間接口不開(kāi)放，導(dǎo)致交通狀況的分析和判斷無(wú)法有效利用獨(dú)立系統(tǒng)間交通信息的潛在協(xié)調(diào)效應(yīng),，并可能造成系統(tǒng)或者功能的重復(fù)建設(shè),、數(shù)據(jù)信息的重復(fù)采集，獨(dú)立系統(tǒng)的判決結(jié)果不具備綜合性和全局性,。

非自動(dòng)——當(dāng)前的智能交通系統(tǒng)信息采集手段單一,，交通決策的準(zhǔn)確度無(wú)法保障，系統(tǒng)的運(yùn)行和決策需要大量的人工參與,、人工干預(yù)和人工判別,，智能化和自動(dòng)化水平較低。

1.3 現(xiàn)代城市發(fā)展對(duì)智能交通的迫切需求

近幾年來(lái),，隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展迅速,，城市規(guī)模不繼擴(kuò)大，城市化進(jìn)程的不斷加快,，城市人口迅速增長(zhǎng),，并隨著居民生活水平的不斷提高,，機(jī)動(dòng)車擁有量迅速增長(zhǎng)，交通需求極大增加,，原有的交通供需平衡被打破,，而相反城市的基礎(chǔ)設(shè)施、交通管理設(shè)施和管理能力的提高跟不上交通需求發(fā)展速度,，原有基礎(chǔ)設(shè)施的缺陷和弊端不斷暴露出來(lái),，交通管理的科技水平越來(lái)越顯得不足，交通管理的手段,、措施尚處于經(jīng)驗(yàn)型,、摸索型的狀態(tài)，處于成長(zhǎng)期,。

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,，交通運(yùn)輸在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中地位的日益突出，如何解決城市交通擁擠問(wèn)題已經(jīng)成為城市可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要課題,，城市道路交通管理工作也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),。從政府管理者角度講，需要更好地利用現(xiàn)有的交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施,，提高安全性,，改善環(huán)境；

從企業(yè)角度講,，企業(yè)需要提高運(yùn)營(yíng)效率與服務(wù)質(zhì)量,；從旅行角度講，旅行者需要可靠的出行信息來(lái)減少旅行時(shí)間與旅行壓力,、提高安全性與可靠性,，需要高質(zhì)量的運(yùn)輸服務(wù)與便捷的支付手段；從行駛角度講,，駕駛員需要最新的交通信息,、及時(shí)的危險(xiǎn)警告、推薦最佳的行車線路,、適宜的速度限制,、在不利的道路與天氣條件下對(duì)司機(jī)的有效支持、對(duì)緊急情況的快速反應(yīng),。

這些越來(lái)越高的交通需求是傳統(tǒng)交通運(yùn)輸系統(tǒng)所難以滿足的,，而智能交通系統(tǒng)恰恰適應(yīng)了現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀要求。據(jù)科學(xué)家和工程師預(yù)測(cè),，智能交通系統(tǒng)得到有效應(yīng)用后可使交通運(yùn)輸效益顯著提高,，能夠達(dá)到使交通擁堵降低20％～80％，油料消耗減少3O％,，廢氣排放減少26％,。

第2章智慧交通系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 智慧交通系統(tǒng)整體架構(gòu)

2-1 智慧交通整體架構(gòu)圖

智慧交通系統(tǒng)從整體架構(gòu)上可以從三個(gè)個(gè)層次來(lái)進(jìn)行劃分：

一,、物聯(lián)網(wǎng)感知層

物聯(lián)網(wǎng)感知層主要通過(guò)各種M2M終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)信息的采集，然后通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)將這些M2M的終端設(shè)備連接起來(lái),，使得其從外部看起來(lái)就像一個(gè)整體，這些M2M設(shè)備就像神經(jīng)末梢一樣分布在交通的各個(gè)環(huán)節(jié)中,，不斷的收集視頻,、圖片、數(shù)據(jù)等各類信息,。

二,、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層主要通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將感知層所采集的信息運(yùn)輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，并在數(shù)據(jù)中心得到加工處理形成有價(jià)值的信息,，以便作出更好的控制和服務(wù),。

三、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層是基于信息展開(kāi)工作的,，通過(guò)將信息以多樣的方式展現(xiàn)到使用者面前,，供決策、供服務(wù),、供業(yè)務(wù)開(kāi)展,。

2.2 智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)圖

智能交通應(yīng)用系統(tǒng)由應(yīng)用子系統(tǒng)、信息服務(wù)中心和指揮控制中心三部分構(gòu)成：

2-2 智慧交通應(yīng)用架構(gòu)圖

應(yīng)用子系統(tǒng)包括交通信息采集系統(tǒng),、信號(hào)燈控制系統(tǒng),、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、停車誘導(dǎo)系統(tǒng),；信息服務(wù)中心包括遠(yuǎn)程服務(wù)模塊,、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)模塊、前期測(cè)試模塊,、在線運(yùn)維模塊,、數(shù)據(jù)交換模塊和咨詢管理模塊六部分；指揮控制中心包括交通設(shè)施數(shù)據(jù)平臺(tái),、交通信息數(shù)據(jù)平臺(tái),、GIS平臺(tái)、應(yīng)用管理模塊,、數(shù)據(jù)管理模塊,、運(yùn)行維護(hù)模塊和信息發(fā)布模塊。

應(yīng)用子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各職能部門的專有交通應(yīng)用,；信息服務(wù)中心以前期調(diào)測(cè),、遠(yuǎn)程運(yùn)維管理和遠(yuǎn)程服務(wù)為目的，結(jié)合數(shù)據(jù)交換平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享,，通過(guò)資訊管理模塊實(shí)現(xiàn)信息的發(fā)布,，用戶和業(yè)務(wù)的管理等,；指揮控制中心以GIS平臺(tái)為支撐，建立部件和事件平臺(tái),，部件主要指代交通設(shè)施,，事件主要指代交通信息，通過(guò)對(duì)各應(yīng)用子系統(tǒng)的管理,，以實(shí)現(xiàn)集中管理為目的,，具有數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘,、報(bào)表生成,、信息發(fā)布和集中管理等功能。應(yīng)用系統(tǒng)詳細(xì)架構(gòu)圖如下：

2-3 智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)圖

根據(jù)城市智慧交通建設(shè)的要求,，結(jié)合各地道路條件,、交通狀況和目前的管理職能，提出本系統(tǒng)的主要功能需求如下：

（1）擁有先進(jìn)的智能指揮控制中心,，具有交通信息的實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè),、監(jiān)視與存儲(chǔ)功能，應(yīng)具有兼容,、整合不同來(lái)源交通信息的能力,。

（2）對(duì)所采集到的交通信息進(jìn)行分級(jí)集中處理，具有對(duì)道路現(xiàn)狀交通流進(jìn)行分析,、判斷的能力,，應(yīng)能對(duì)道路交通擁擠具有規(guī)范的分類與提示，包括常發(fā)性交通擁擠,、偶發(fā)性交通事件,、地面和高架道路上存在的交通問(wèn)題以及交通事故等，并具有初步的交通預(yù)測(cè)功能,。

（3）在發(fā)現(xiàn)交通異常（包括來(lái)源于人工采集的信息）時(shí),，能夠以恰當(dāng)?shù)姆绞郊皶r(shí)向相關(guān)交通管理人員報(bào)警、提示,。

（4）應(yīng)具有多種發(fā)布交通信息的能力,，以調(diào)節(jié)、誘導(dǎo)或控制相關(guān)區(qū)域內(nèi)交通流變化,。發(fā)布內(nèi)容可以是交通擁擠,，交通事故等信息。發(fā)布的方式,，在本系統(tǒng)中主要采用web,、廣播、手機(jī)、可變信息屏等形式,。

（5）能夠接受交通管理人員的各類交通指令,，并在接受指令后能及時(shí)作出正確反應(yīng)，基本達(dá)到預(yù)設(shè)效果,，能夠?yàn)榻煌ü芾砣藛T提供處理常見(jiàn)交通問(wèn)題的決策預(yù)案和建議,。

6）應(yīng)具有大范圍的信息采集、匯總,、處理能力,，具有穩(wěn)定、可靠的軟硬件設(shè)施配置和運(yùn)行環(huán)境,。同時(shí)，在相關(guān)的節(jié)點(diǎn)應(yīng)能夠進(jìn)行協(xié)調(diào),，所采集的信息經(jīng)處理后,，具有與其他相關(guān)機(jī)構(gòu)、部門的信息系統(tǒng)相互進(jìn)行信息共享,、交換的能力,。

（7）系統(tǒng)的硬件設(shè)備和軟件平臺(tái)及通信設(shè)施，應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)信息化安全管理方面的要求,。信息采集與發(fā)布系統(tǒng)應(yīng)具有故障自檢功能,，使系統(tǒng)的運(yùn)行管理人員能及時(shí)了解外場(chǎng)設(shè)備狀況，并具有及時(shí)檢查,、維護(hù)這些設(shè)施的能力,。

（8）系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)私人交通服務(wù)、公眾交通服務(wù)和商務(wù)交通服務(wù),，達(dá)到可運(yùn)營(yíng)的目的,。

2.3 智慧交通系統(tǒng)服務(wù)內(nèi)容分析

（1）先進(jìn)交通管理服務(wù)（ATMS）

ITS的核心與基礎(chǔ)，利用傳感,、通訊及控制等技術(shù),，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)交通控制中心、動(dòng)態(tài)交通預(yù)測(cè)智能控制交通信號(hào),、車輛導(dǎo)航,、電子式自助收費(fèi)（ETC）、可變信息標(biāo)識(shí)（ChangeableMessage Sign,CMS）,、最近線路導(dǎo)引等功能,；

（2）先進(jìn)用路人資訊服務(wù)（ATIS）

可變資訊標(biāo)識(shí)（CMS），公路路況廣播（Highway AdvisoryRadio, HAR）,，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（Global PositioningSystem,GPS）,，最佳路線引導(dǎo)、電視,、廣播路況報(bào)道,，無(wú)線電通訊（WirelessCommunications）,，車輛導(dǎo)航，交通資訊查詢,。

（3）先進(jìn)大眾運(yùn)輸服務(wù)（APTS）

利用ATMS,、ATIS與AVCSS的技術(shù)服務(wù)，大眾運(yùn)輸系統(tǒng),，自動(dòng)車輛監(jiān)視（Automatic Vehicle Monitoring, AVM）,，自動(dòng)車輛定位（AVL），公車電腦排班,，公車電腦輔助調(diào)度,，車內(nèi)、站內(nèi)信息顯示,，雙向通訊,，最佳路線引導(dǎo)，公車資訊查詢,。

（4）商務(wù)車營(yíng)運(yùn)服務(wù)（CVOS）

利用ATMS,、ATIS與AVCSS的技術(shù)服務(wù)，商務(wù)車營(yíng)運(yùn)服務(wù),，自動(dòng)車輛監(jiān)視（AVM）,，自動(dòng)車輛定位（AVL），行進(jìn)間車輛測(cè)重（WIM）,，電子式自助收費(fèi)（ETC）,，最佳路線引導(dǎo)，雙向通信,，自動(dòng)貨物辨識(shí)（Automatic CargoIdentification, ACI）

（5）電子收付費(fèi)服務(wù)（EPS & ETC）

利用車上電子卡單元與路側(cè)電子收費(fèi)電源雙向通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn),，地面交通不停車、無(wú)票據(jù),、自動(dòng)化收費(fèi)（包括道路通行費(fèi),、運(yùn)輸費(fèi)和停車費(fèi)）費(fèi)用、余額查詢,。經(jīng)由電子卡記賬的方式進(jìn)行收費(fèi),。自動(dòng)車輛辨識(shí)(AVI) 影像執(zhí)法系統(tǒng)(VES)

（6）交通信息管理管理（IMS）

交通實(shí)時(shí)信息綜合采集，包括道路條件,、交通狀況,、服務(wù)設(shè)施位置、導(dǎo)游信息等,。通過(guò)CMS,、廣播、電視等方式實(shí)現(xiàn)多方式交通信息發(fā)布。車載定位導(dǎo)航,。 交通,、旅游和旅行者信息服務(wù)。交通信息交互式服務(wù),。 車輛信息,、駕駛員信息等。

（7）緊急救援管理服務(wù)（EMS）

車輛故障與事故求援,，應(yīng)急車輛交通信號(hào)誘導(dǎo)（交通優(yōu)先）,，應(yīng)急車輛定位與調(diào)度管理，地理信息系統(tǒng)(GIS),，公路路況廣播(HAR),，應(yīng)急物資配置和調(diào)度，應(yīng)急車輛通信,，事件自動(dòng)偵測(cè),，最佳線路引導(dǎo)，突發(fā)事件應(yīng)急指揮,。

（8）先進(jìn)車輛控制及安全服務(wù)（ACVSS）

結(jié)合傳感器、電腦,、通信,、電子自動(dòng)控制技術(shù)的防撞警示系統(tǒng)，自動(dòng)停放車輛,，車與車間－路路間通信,，自動(dòng)車輛檢測(cè)，自動(dòng)橫向／縱向控制,。

（9）弱勢(shì)使用者保護(hù)服務(wù)（VIPS）

路口行人觸動(dòng)及警示接近車輛,，機(jī)車前方路況警示，身心障礙人士服務(wù)設(shè)施,，道路設(shè)施有聲標(biāo)志,，PDA路徑引導(dǎo) LED個(gè)人顯示設(shè)備。

第3章智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 道路交通信息采集系統(tǒng)

3.1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

城市道路交通信息采集系統(tǒng)按功能結(jié)構(gòu)劃分,，主要由四部分組成,，即：交通數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、道路交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺(tái)與地面道路視頻監(jiān)控控制交換平臺(tái),、通信系統(tǒng),、交通信息發(fā)布子系統(tǒng)。

3-1 道路交通信息采集系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)圖

交通數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)采集實(shí)時(shí)交通參數(shù)和視頻圖像信息,，并按一定的格式進(jìn)行預(yù)處理,。

道路交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺(tái)與道路視頻監(jiān)控交換平臺(tái)主要負(fù)責(zé)將接收到的預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行處理、分析、融合,。完成交通信息的處理,、存儲(chǔ)和發(fā)布功能，并將中心區(qū)地面道路交通信息采集系統(tǒng)接入城市交通信息信息服務(wù)中心和指揮控制中心,，并通過(guò)信息服務(wù)中心能與其他應(yīng)用子系統(tǒng)進(jìn)行交通信息共享,。

交通信息發(fā)布子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將融合后的結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的交通信息，以不同的方式發(fā)布,，以向交通參與者提供各種交通信息,。

基于光纖和電纜的通信系統(tǒng)為完成交通信息采集設(shè)備、交通信息發(fā)布設(shè)備與地面道路交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺(tái)（以及攝像機(jī)與道路交通視頻監(jiān)視系統(tǒng)的視頻圖像信息交換控制平臺(tái)）之間的互聯(lián)建立通信信道,。

為了滿足道路交通信息采集系統(tǒng)的近期和遠(yuǎn)期功能需求,，需要新建一個(gè)中央控制和處理中心—道路交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱綜合處理平臺(tái)），完成本系統(tǒng)的各種交通信息的匯集,、存儲(chǔ),、處理、管理和發(fā)布控制,，并為交通管理人員提供與系統(tǒng)的接口界面,，對(duì)外提供交通信息共享。為此,，在系統(tǒng)構(gòu)架中,，道路交通信息采集系統(tǒng)以道路交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺(tái)為核心，完成所要求的各項(xiàng)功能,。

3.1.2 信息采集分系統(tǒng)設(shè)計(jì)

交通信息采集系統(tǒng)被認(rèn)為是ITS的關(guān)鍵子系統(tǒng),，是發(fā)展ITS的基礎(chǔ)，成為交通智能化的前提,，無(wú)論是交通控制還是交通違章管理系統(tǒng),，都涉及交通動(dòng)態(tài)信息的采集，交通動(dòng)態(tài)信息采集也就成為交通智能化的首要任務(wù),。智能交通系統(tǒng)(ITS)進(jìn)程較快的國(guó)家或地區(qū)都把交通信息采集技術(shù)作為重中之重加以開(kāi)發(fā)研究,。

交通信息采集常用的技術(shù)有環(huán)形線圈、微波,、視頻,、磁敏、超聲波等幾種探測(cè)技術(shù),。根據(jù)系統(tǒng)總體要求,，需要采集的交通數(shù)據(jù)信息主要有原始流量、折算流量,、5分鐘流量,、占有率,、飽和度、擁堵程度,、行程時(shí)間和行駛度速等 ,，通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)連接到匯集層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進(jìn)而連接到核心層應(yīng)用子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù),，實(shí)現(xiàn)交通信息的采集,。下面簡(jiǎn)述系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的常用集中信息采集終端。

①磁敏無(wú)線車輛檢測(cè)器 目前交通信息采集的方法和技術(shù)很多,，其中,，磁敏探測(cè)技術(shù)具有低功耗、低成本,、安裝維護(hù)方便,、采集信息量多等特點(diǎn)，預(yù)計(jì)將來(lái)會(huì)成為交通動(dòng)態(tài)信息采集技術(shù)主流,。

檢測(cè)器（EZS-L031/t）是一種通過(guò)磁敏傳感器探測(cè)車輛對(duì)地磁的影響,，以此來(lái)判斷車道上車輛經(jīng)過(guò)情況的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)裝置。

通過(guò)這種裝置可實(shí)時(shí)準(zhǔn)確感應(yīng)車道上經(jīng)過(guò)的車輛,，并將采集到的信息通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至與之配套使用的接收主機(jī)（EZS-L031/r）,，完成智能紅綠燈控制的前端信息采集，接收主機(jī)再把相關(guān)信息傳送給信號(hào)控制機(jī),，信號(hào)控制機(jī)通過(guò)獲取的車流量信息來(lái)分析當(dāng)前車道的占有率,，從而智能分配紅綠燈的開(kāi)啟時(shí)間，達(dá)到真正的智能控制效果,。

② 微波車輛檢測(cè)器

MPR-U2(微普微波雷達(dá)，MP microwave Radar-U2)微普微波超速抓拍觸發(fā)與交通信息檢測(cè)雷達(dá),，安裝于道路上方,，用于精確測(cè)量車輛實(shí)時(shí)速度和其他交通信息參數(shù)，并提供車輛超速抓拍觸發(fā)信號(hào),。

③ 視頻攝像機(jī) ★功能特點(diǎn)：

1) 雙電路模式設(shè)計(jì),具有高分辨率輸出

2) 采用最新一代高速DSP數(shù)字處理器,，圖像效果更加逼真、無(wú)色飄

3) 通過(guò)獨(dú)一無(wú)二智能“交通”模式車牌捕獲設(shè)計(jì),、智能自適應(yīng)電子快門以捕捉快速運(yùn)行物

4) 先進(jìn)的影像修復(fù)技術(shù)確保圖像的高分辨率

5) 通過(guò)RS-485通信協(xié)議進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控管理

6) 菜單式OSD調(diào)節(jié)功能能讓設(shè)置變得更容易

★適用范圍：

1) 適用于道路監(jiān)控,、卡口監(jiān)控、出入口監(jiān)控等交通車輛不同運(yùn)行速度的抓拍

2) 適用于路口逆光環(huán)境中監(jiān)看紅綠橙交通燈,、車輛車型,、車牌、車流量等路況的全景監(jiān)看

④ 環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器

環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器是一種基于電磁感應(yīng)原理的車輛檢測(cè)器,。它的傳感器是一個(gè)埋在路面下,，通有一定工作電流的環(huán)形線圈（一般為2米*1.5米）,，當(dāng)車輛通過(guò)環(huán)形地埋線圈或停在環(huán)形地埋線圈上時(shí)，車輛自身鐵質(zhì)切割磁通線,，引起線圈回路電感量的變化,。

檢測(cè)器通過(guò)檢測(cè)該電感變化量就可以檢測(cè)出車輛的通過(guò)或存在。檢測(cè)這個(gè)電感變化量一般來(lái)說(shuō)有兩種方式：一種是利用相位鎖存器和相位比較器,，對(duì)相位的變化進(jìn)行檢測(cè),；另一種方式則是利用由環(huán)形地埋線圈構(gòu)成回路的耦合電路對(duì)其振蕩頻率進(jìn)行檢測(cè)。

環(huán)形線圈檢測(cè)器是傳統(tǒng)的交通流檢測(cè)器,，是目前世界上應(yīng)用最廣泛的檢測(cè)設(shè)備,。他的主要特點(diǎn)是工作穩(wěn)定、檢測(cè)精度高,。他由3部分組成：埋設(shè)在路面下的環(huán)形線圈傳感器,、信號(hào)檢測(cè)處理單元(包括檢測(cè)信號(hào)放大單元、數(shù)據(jù)處理單元和通信接口及饋線,。

⑤ 信號(hào)機(jī)

用于車輛相位路口交通控制(軟件同時(shí)提供8個(gè)行人相位和8個(gè)覆蓋(跟隨))相位,。能與計(jì)算機(jī)化聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)使用不同的軟件,，設(shè)備的應(yīng)用能擴(kuò)展到匝道控制,，信息板控制泵閥控制，車道變換控制及其它多種應(yīng)用,。

3.1.3 信息發(fā)布分系統(tǒng)設(shè)計(jì)

交通信息發(fā)布設(shè)備直接接入綜合處理平臺(tái),，直接受綜合處理平臺(tái)控制。在本系統(tǒng)中,，發(fā)布信息數(shù)據(jù)庫(kù)和信息發(fā)布控制器的功能和任務(wù)都在道路交通數(shù)據(jù)綜合平臺(tái)中實(shí)現(xiàn),。交通信息發(fā)布子系統(tǒng)采用下圖所示的框架結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與道路交通數(shù)據(jù)綜合平臺(tái)的互聯(lián)。

發(fā)布子系統(tǒng)用于發(fā)布決策的原始數(shù)據(jù)來(lái)源于主數(shù)據(jù)庫(kù),，發(fā)布處理應(yīng)用服務(wù)器上運(yùn)行的用于不同發(fā)布功能要求應(yīng)用軟件模塊,，它從主數(shù)據(jù)庫(kù)獲得發(fā)布處理所需的各種原始信息；

由于發(fā)布子系統(tǒng)是日后發(fā)展最快,、要求人工智能（專家決策系統(tǒng)等）支持的,、逐漸發(fā)展的應(yīng)用子系統(tǒng)，其應(yīng)用軟件對(duì)系統(tǒng)的處理要求會(huì)很快增長(zhǎng),，它需要有有效的擴(kuò)展手段：如增設(shè)應(yīng)用服務(wù)器,、應(yīng)用服務(wù)器擴(kuò)容、訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)速度和數(shù)據(jù)量的擴(kuò)展以及應(yīng)用軟件之間通信強(qiáng)度增加等,。

3.2 智能信號(hào)燈控制系統(tǒng)

3.2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用地磁感應(yīng)車輛檢測(cè)器完成對(duì)道路橫截面車流量,、道路交叉路口的車輛通過(guò)情況的檢測(cè)，以自組網(wǎng)的方式建立智能控制網(wǎng)絡(luò),，通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)數(shù)據(jù)與信號(hào)機(jī)自適應(yīng)數(shù)據(jù)協(xié)同融合處理的方式,，制定符合試點(diǎn)路網(wǎng)車輛通行最優(yōu)化的信號(hào)機(jī)配時(shí)方案,。

以“智能分布式”控制交通流網(wǎng)絡(luò)平衡技術(shù)，對(duì)路口,、區(qū)域交通流,、道路交通流飽和度、總延誤,、車輛排隊(duì)長(zhǎng)度,、通行速度，進(jìn)行交通流的綠波控制和區(qū)域控制,。

3.2.2 交通流信息采集

通過(guò)布設(shè)在道路上的車輛檢測(cè)器,，實(shí)時(shí)采集道路車流量信息、道路擁堵信息,、車隊(duì)長(zhǎng)度,、車道占有率信息、單車道平均車速信息等,。并將數(shù)據(jù)發(fā)送至系統(tǒng)中心平臺(tái),，作為路網(wǎng)內(nèi)交通信號(hào)控制系統(tǒng)配時(shí)方案參考依據(jù)。

3.2.3 智能信號(hào)燈控制系統(tǒng)

通過(guò)埋設(shè)在道路交叉口的車輛檢測(cè)器,，判斷車道使用狀況,，根據(jù)中心平臺(tái)對(duì)于相應(yīng)車道車流量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，自適應(yīng)變更交叉口信號(hào)燈配時(shí)方案,，實(shí)行綠波控制,，最大限度保證道路交叉口的通行順暢。

3.3 交通誘導(dǎo)系統(tǒng)

3.3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

城市動(dòng)態(tài)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)由交通信息采集平臺(tái),、交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺(tái)和交通信息動(dòng)態(tài)發(fā)布平臺(tái)組成,，系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)如下圖：

交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖如下：

3.3.2 交通信息采集

包括實(shí)時(shí)交通參數(shù)的采集和交通事件的采集，實(shí)時(shí)交通參數(shù)（流量,、占有率,、平均車速）采集主要通過(guò)各類車輛檢測(cè)器實(shí)時(shí)采集道路上通行車輛的流量、占有率和平均車速等交通負(fù)荷數(shù)據(jù),；交通事件主要包括交通事故、道路施工,、車輛拋錨等引起的交通擁堵事件,，以及重大活動(dòng)時(shí)的交通管制及保衛(wèi)措施。

交通擁堵事件可通過(guò)專用的交通事件檢測(cè)設(shè)備或人工進(jìn)行采集,，交通管制及保衛(wèi)事件可由人工輸入到交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的事件庫(kù)中,。

3.3.3 交通數(shù)據(jù)綜合處理

主要完成實(shí)時(shí)路況的生成、交通事件的生成,，通過(guò)對(duì)采集的實(shí)時(shí)交通參數(shù)進(jìn)行處理,，生成路網(wǎng)中各路段的實(shí)時(shí)交通狀態(tài)并保存在實(shí)時(shí)交通狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中,，一般分成暢通、緩慢和擁堵三個(gè)等級(jí),，也可根據(jù)實(shí)時(shí)交通參數(shù)（流量,、占有率、平均車速）根據(jù)一定的事件判定算法生成交通擁堵事件,；交通事件也可由專用的交通事件采集設(shè)備生成或人工輸入到交通事件數(shù)據(jù)庫(kù)中,。

3.3.4 交通信息發(fā)布

根據(jù)城市路網(wǎng)的交通流分布特征，制定常發(fā)性交通堵塞及突發(fā)交通事件時(shí)的交通流組織及疏導(dǎo)預(yù)案,，針對(duì)不同的系統(tǒng)用戶設(shè)計(jì)不同的信息發(fā)布應(yīng)用軟件,，一般包括以下幾種發(fā)布方式：

1) 交通誘導(dǎo)屏

交通誘導(dǎo)信息屏主要對(duì)出行車輛進(jìn)行群體性交通誘導(dǎo)，由出行車輛根據(jù)誘導(dǎo)信息自主選擇出行路徑,。

根據(jù)不同的設(shè)置地點(diǎn)可采用以下三種交通誘導(dǎo)屏：

格式一：可變信息標(biāo)志屏

可變信息標(biāo)志屏：采用綠,、黃、紅分別表示路段暢通,、擁擠,、堵塞 這種顯示屏主要用于顯示實(shí)時(shí)交通路況，由行車人員根據(jù)實(shí)時(shí)路況選擇出行路徑,，系統(tǒng)并不給出具體的路徑選擇,，一般以紅色路段表示擁堵、黃色路段表示緩慢,、綠色路段表示暢通,。

格式二：圖文+可變信息標(biāo)志屏

這種格式的顯示屏除了顯示路段的實(shí)時(shí)路況外，還可以在嵌入的圖文LED顯示區(qū)域上顯示以下幾種信息：

⒈ 前方路段發(fā)生的交通事件提示：事故,、施工,、交通管制等。

⒉ 到達(dá)前方重要目的地的最佳路徑及預(yù)計(jì)行程時(shí)間,， 例如體育場(chǎng)館,、風(fēng)景區(qū)等。

⒊ 交通安全宣傳等公共信息顯示,。

格式三：全可變圖文LED顯示屏等不同的發(fā)布方式

這種格式的顯示屏機(jī)可以圖形方式顯示前方路段的實(shí)時(shí)交通路況,，同時(shí)可以滾動(dòng)顯示交通事件、重要目的地最佳路徑及交通安全宣傳等公共信息,，但此種格式的屏幕顯示控制更為復(fù)雜,，需要編制大量的顯示預(yù)案。

2) 面向車載和移動(dòng)終端的信息發(fā)布 通過(guò)移動(dòng)終端發(fā)布實(shí)時(shí)路況及實(shí)時(shí)交通事件信息,。

還可結(jié)合車載導(dǎo)航系統(tǒng),，為車輛提供更為先進(jìn)、復(fù)雜的動(dòng)態(tài)交通誘導(dǎo)服務(wù),。

3) 面向公共網(wǎng)絡(luò)用戶的發(fā)布 可以通過(guò)公共INTERNET網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)以GIS+實(shí)時(shí)交通狀態(tài)+實(shí)時(shí)交通事件的形式發(fā)布城市路網(wǎng)的實(shí)時(shí)交通狀態(tài),。

3.4 智能公交系統(tǒng)

3.4.1 智能公交系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

3.4.2 系統(tǒng)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)

智能車輛管理系統(tǒng),，作為新一代人車交互系統(tǒng)，是物聯(lián)網(wǎng)在交通行業(yè)的應(yīng)用,。該系統(tǒng)將M2M技術(shù)應(yīng)用到汽車中去,，通過(guò)加載無(wú)線網(wǎng)絡(luò)到汽車中，將汽車的運(yùn)行狀況,、位置信息采集后用移動(dòng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳遞到后臺(tái)的M2M平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一處理,，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。

在定位功能上,，本解決方案采用衛(wèi)星定位加基站定位的全覆蓋定位方式,。在室外任何地方，可通過(guò)衛(wèi)星信號(hào)對(duì)車輛基尼險(xiǎn)那個(gè)精確定位和監(jiān)控,；在室內(nèi)的情況下,，可通過(guò)中國(guó)移動(dòng)基站定位技術(shù)，彌補(bǔ)衛(wèi)星定位盲區(qū)的不足,，實(shí)現(xiàn)全覆蓋的無(wú)縫定位,。

M2M平臺(tái)可以對(duì)車載傳感器與終端的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的管理，能夠完成遠(yuǎn)程升級(jí),、故障告警,、參數(shù)配置、遠(yuǎn)程控制等多項(xiàng)管理功能,。

3.4.3 智能公交系統(tǒng)主要功能設(shè)計(jì) ?

車輛實(shí)時(shí)定位 ? 車輛自動(dòng)跟蹤 ?

運(yùn)行信息實(shí)時(shí)顯示和統(tǒng)計(jì) ? 歷史（軌跡）記錄查詢回放 ?

圖像監(jiān)控 營(yíng)運(yùn)線路設(shè)定?

超速報(bào)警 ? 越界報(bào)警 ?

越線報(bào)警 ? 車輛側(cè)翻及碰撞報(bào)警 ?

非法開(kāi)門報(bào)警 ? 信息通知 ?

調(diào)度信息顯示 ? 行車記錄儀（遠(yuǎn)程無(wú)線采集） ?

OA系統(tǒng)接入? 統(tǒng)計(jì)報(bào)表 ?

站場(chǎng)管理 ? 車輛信息查詢 ?

歷史速度曲線查詢 ? 自動(dòng)報(bào)站

一,、智能公交管理平臺(tái)

二、智能公交調(diào)度系統(tǒng)

三,、二維條碼應(yīng)用

3.5 基于電子車牌的涉車信息平臺(tái)系統(tǒng)

根據(jù)我國(guó)的基本國(guó)情,，提供以RFID無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ)、結(jié)合無(wú)線數(shù)據(jù)通訊技術(shù),、自動(dòng)控制技術(shù),、信息發(fā)布技術(shù)等現(xiàn)代化科技的智能交通綜合解決方案，實(shí)現(xiàn)涉車信息平臺(tái)化,、服務(wù)化,，提供采集、傳輸以及信息集成,，并在此基礎(chǔ)上包含數(shù)據(jù)挖掘,、對(duì)外信息發(fā)布以及用戶信息服務(wù)接口，從而建立設(shè)立涉車信息的資源型整合平臺(tái),。

3.5.1 電子車牌應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

在電子車牌應(yīng)用中,，主要的關(guān)鍵技術(shù)分為三類,，一類是信息采集技術(shù),，二是數(shù)據(jù)處理技術(shù),，第三就是無(wú)線傳輸技術(shù)。

3.5.2 車輛電子標(biāo)簽中的信息設(shè)計(jì)

3.5.3 車輛識(shí)別技術(shù)

通過(guò)路側(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)與車載RFID的通信,，并取得車輛信息,，從而可以進(jìn)行車輛識(shí)別、收費(fèi),、監(jiān)測(cè)和處罰,。

3.5.4 通信設(shè)計(jì)

對(duì)于涉車信息平臺(tái)來(lái)說(shuō)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是非常重要的通道,，是數(shù)據(jù)采集,、傳輸和落地的關(guān)鍵。

3.5.5 業(yè)務(wù)應(yīng)用設(shè)計(jì)

3.6 智能停車場(chǎng)系統(tǒng)

3.6.1 系統(tǒng)工作原理

通過(guò)車位探測(cè)器將停車場(chǎng)的車位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集后,，節(jié)點(diǎn)控制器按照輪詢的方式對(duì)各個(gè)車位探測(cè)器的相關(guān)信息進(jìn)行收集,，將數(shù)據(jù)壓縮編碼后傳送給中央控制器。

中央控制器對(duì)信息進(jìn)行分析處理,，并傳送到停車場(chǎng)管理電腦,、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。同時(shí),，該系統(tǒng)將相關(guān)處理數(shù)據(jù)通過(guò)各LED車位引導(dǎo)屏,、車位狀態(tài)指示燈對(duì)外發(fā)布，引導(dǎo)車輛進(jìn)行停放,。

3.6.2 停車場(chǎng)組網(wǎng)設(shè)計(jì)

3.7 電子警察系統(tǒng)

3.7.1 總體設(shè)計(jì)

一,、前端部分

1、闖紅燈電子警察前端部分,，是安裝在路口的設(shè)備,，是闖紅燈違法抓拍的主題，它基于視頻+線圈檢測(cè)觸發(fā)高清攝像機(jī),，實(shí)現(xiàn)了：闖紅燈違法輕微的判斷,、圖片抓怕、車輛號(hào)牌識(shí)別,、號(hào)牌顏色識(shí)別,、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸,、設(shè)備管理等功能,。

2、前端設(shè)備主要包括：安裝在立桿上的視頻采集前端,、控制與處理系統(tǒng),，以及相關(guān)的外圍設(shè)備。

二、通信部分

1,、通信部分的功能是：將前端部分收集的信息,，包括車輛違法信息、流量信息等,，通過(guò)特定的通信網(wǎng)絡(luò),，上傳到中心的應(yīng)用服系統(tǒng)。

2,、支持各種有限,、無(wú)線通信設(shè)備。

三,、中心部分

1,、中心部分通過(guò)通信系統(tǒng)，接受前端傳輸回來(lái)的違法信息,、交通信息和狀態(tài)信息,，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，共應(yīng)用程序處理使用,。

3.7.2 電子警察的部署

結(jié)語(yǔ)

上面簡(jiǎn)單的介紹了智能交通系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)方案,，除了以上提到的功能，智能交通系統(tǒng)還可以為其他交通行業(yè),，社會(huì)部門提供大量幫助,，在此只是簡(jiǎn)單列舉了部分功能。相信本文闡述的智能交通管理系統(tǒng)能大幅度緩解現(xiàn)代化城市日常交通中發(fā)生的交通擁堵的問(wèn)題,。

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