以天津UTFGS為例談智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)研究

　　l、研究的背景、目的及意義

　　城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)(UrbanTrafficFlowGuidanceSystem，UTFGS)是智能交通系統(tǒng)(ITS)的重要組成部分，它以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分配理論為核心，綜合運(yùn)用檢測、通信、計(jì)算機(jī)、控制、GPS和GIS等高新技術(shù)，動(dòng)態(tài)地向駕駛員提供最優(yōu)路徑引導(dǎo)指令和豐富的實(shí)時(shí)交通信息，通過單個(gè)車輛誘導(dǎo)來改善路面交通狀態(tài)，防止和減輕交通阻塞，減少車輛在道路上的逗留時(shí)間。并最終實(shí)現(xiàn)交通流在路網(wǎng)中各個(gè)路段上的合理分配。

　　本研究以天津市建立UTFGS為研究對象．在總結(jié)分析國內(nèi)外研究以及天津市的狀況的基礎(chǔ)上，提出交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的建議方案，為天津市有關(guān)部門的科學(xué)決策提供依據(jù)。

　　2、UTFGS概要及各部分技術(shù)要件

　　2.1UTFCS的構(gòu)成

　　UTFGS由交通流采集、車輛定位、交通信息服務(wù)及行車路線優(yōu)化等部分組成。UTFGS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

　　2.2UTFGS各部分技術(shù)要件

　　從信息流的觀點(diǎn)來看，交通誘導(dǎo)系統(tǒng)可分為信息采集、信息處理、誘導(dǎo)信息生成和誘導(dǎo)信息發(fā)布四大部分(如圖2所示)。

　?。?）信息集中式的交通流監(jiān)控采集系統(tǒng)

　　交通誘導(dǎo)信息包括路網(wǎng)或路段的地理信息、流量、平均車速；實(shí)時(shí)的車輛位置、速度、車輛類型：路網(wǎng)或路段的運(yùn)行狀態(tài)、停車場狀態(tài)、道路出入口狀態(tài)：交叉口組織和控制策略；突發(fā)事件發(fā)生事件、預(yù)計(jì)持續(xù)時(shí)間及氣象信息等。其中，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)交通信息的準(zhǔn)確、及時(shí)采集是交通誘導(dǎo)信息采集的重點(diǎn)，主要采集技術(shù)有車輛檢測技術(shù)、利用車輛定位技術(shù)檢測的技術(shù)、車輛識(shí)別技術(shù)。

　　車輛檢測技術(shù)：基于視頻圖像處理的交通流檢測技術(shù)是近年來在傳統(tǒng)的電視監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型車輛檢測方法，是通過視頻檢測處理技術(shù)利用閉路電視和數(shù)字化分析技術(shù)分析交通數(shù)據(jù)，其基本原理是在短時(shí)間間隔內(nèi)比較CCD圖像的差異，從而分析出當(dāng)前的車流信息。

　　利用車輛定位技術(shù)檢測的技術(shù)：利用車輛定位系統(tǒng)采集信息是借助裝備車輛定位與通信裝置的商業(yè)車隊(duì)或?qū)I(yè)浮動(dòng)車來實(shí)現(xiàn)有代表性的交通流信息檢測，如現(xiàn)在裝備GPS，GSM的出租車、公交車隊(duì)等。

　　自動(dòng)車輛識(shí)別技術(shù)：車輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是將一種很小的電子標(biāo)簽裝置在車窗上，標(biāo)簽中有一個(gè)微型無線電發(fā)射器，它可以發(fā)射出車輛自身的特征識(shí)別碼，在道路兩旁裝有高靈敏度的天線及終端識(shí)別器。終端識(shí)別器能夠識(shí)別車輛自身特征碼，并將信息送人計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理后可得出車流量、平均車速和車輛分類等交通流信息。

　?。?）用戶車輛定位系統(tǒng)

　　用戶車輛定位系統(tǒng)的功能是確定車輛在路網(wǎng)中的準(zhǔn)確位置。由GPS接收機(jī)接收至少來自四顆衛(wèi)星的信號(hào)，以確定車輛的位置。如果車載接收機(jī)時(shí)鐘與兩顆衛(wèi)星的時(shí)鐘嚴(yán)格同步的話，則來自第三顆衛(wèi)星的信號(hào)足以對車輛進(jìn)行定位．為了滿足更高的精度要求經(jīng)常將GPS技術(shù)與其它定位方法配合使用。

　　（3）用戶交通信息服務(wù)系統(tǒng)

　　用戶交通信息服務(wù)系統(tǒng)是將主機(jī)運(yùn)算出來的交通信息(包括預(yù)測的交通信息)通過各種傳播媒體傳送給公眾。這些媒體包括有線電視、聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)、收音機(jī)、路邊的可變信息標(biāo)志和車載的信息系統(tǒng)等(如圖3所示)。

　　（4）用戶路徑引導(dǎo)與控制系統(tǒng)

　　行車路徑引導(dǎo)與控制是根據(jù)路網(wǎng)車流合理的引導(dǎo)車輛行駛。減少行車延誤。并且優(yōu)化交通流在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的分配。通過實(shí)施行駛引導(dǎo)，可以避免用戶在路網(wǎng)中滯留的時(shí)問，從而改善整個(gè)路網(wǎng)的交通擁擠狀況，達(dá)到降低事故發(fā)生率的效果，提高交通安全水平。