基于GIS_T的交通信息发布系统设计

到达某一目的地之前， 也可以通过因特网或声讯台 辨率为0.6m。 MTD具有全天候工作、 不受障碍物阻
查询实时和短时预测的行驶时间和行驶路线到达目 挡和抗震性优良的特点。
的地。
3.3 时间序列预测技术
2 系统架构
时间序列预测法就是通过编制和分析时间序
2.1 系统目标
列， 根据时间序列所息和交通信息的收集、 存
目前采用的交通信息发布方式， 主要是交通广 储、 检索、 处理和综合分析， 以满足用户需要的计
播、 VMS诱导屏、 手机短信/GPRS和车载GPS系统， 算机系统。 也可以说， 它是GIS技术在交通领域的
其各自的缺点如表1所示。
延伸， 在传统的GIS基础之上， 加入了交通的集合
象严重， 浪费了大量时间和能源， 产生交通污染。 3 系统关键技术
造成上述现象的原因， 一方面是交通建设的速度滞 3.1 GIS-T技术
后， 另一方面则是驾驶人未能及时收到路况信息。
一 般 来 说 ， 交 通 GIS （Geographical Information
在日本、 美国等发达国家， 智能交通信息发布系统 System for Transportation， GIS -T） 是 收 集 、 存 储 、
Intelligent Traffic Information Release System
LI Wei1， GAO Jun2
（1.College of Automobile and Traffic Engineering， Nanjing Forest University， Nanjing 210037， China；
最后以此模式去预测短时间后交通密度K和流量Q （根据实际的道路状况a、 b、 c可以有不同的取值组
的情况。 在预测交通流量、 密度和交通拥挤程度 时， 可采用三次指数平滑法， 公式如下： yt+m=（3yt′-3yt+yt）+[（6-5a）yt′-（10-8a）yt+（4-3a）yt]·
am/2（1-a）2+（yt′-2yt+yt′）·a2m2/2（1-a）2 式中： a— ——平滑系数， 通常取0.3；
智能交通与应用 ITS & APPLICATION
交 通 标 准 化 · 2010 年 11 月上半月刊（总第 232 期）
基于 GIS-T的交通信息发布系统设计
李 伟1， 高 骏2
（1.南京林业大学汽车与交通工程学院， 江苏 南京 210037； 2.江苏伟信工程咨询有限公司， 江苏 南京 210000）
2009， 34（3）： 60-65. [2] 侯立文， 蒋馥. 城市道 路 网 中 路 段 相 对 重 要 性 研 究 [J]. 系 统 工 程 理 论 方 法 应 用 ， 2004， 13 （5） ： 425-428。 [3] 李家伟. 城市道路交通 拥 挤 状 态 识 别 关 键 技 术 研究[D]. 成都： 西南交通大学， 2009. [4] 魏文元. 概率论与数理统计[M]. 天津： 天津教育 出版社， 1996， 480-481.
头自动采集； N为交叉口允许最大排队数； Qc为高 峰 小 时 交 通 量 ； Δt 为 根 据 《 道 路 通 行 能 力 手 册
（HCM2000）》， F级服务水平下交叉口的停车延误，
取50s。
模型中F的取值范围与其拥挤程度分级情况如
表2所示。
表2 拥挤度评价
F取值范围
拥挤程度
[0~0.3） [0.3~0.6） [0.6~0.7） [>0.7， +∞）
作者简介： 姜蕊（1985-）， 女， 硕士研究生 ， 研 究 方 向 为 智 能交通、 交通规划。 收稿日期： 2010-08-09
TRANSPORT STANDARDIZATION． 1 HALF OF Nov.，2010（No.232）
交 通 标 准 化 · 2010 年 11 月上半月刊（总第 232 期）
并茂的道路交通流数据。 该系统提供的地理信息平 法因为具有运算简便、 需要的数据量少以及跟踪能
台， 可以使出行者方便地实现地图查询、 专题图显 力强的特点， 相比于其他的交通流预测模型（如神
示、 图层显示和道路定位等功能， 还可以提供交通 经网络模型、 卡尔曼滤波模型和非参数回归模型
流预测、 最优路径搜索和行驶时间估计等服务， 以 等）， 能更好地满足交通信息发布系统实时性的要
TRANSPORT STANDARDIZATION． 1 HALF OF Nov.，2010（No.232）
智能交通与应用 ITS & APPLICATION
交 通 标 准 化 · 2010 年 11 月上半月刊（总第 232 期）
度D随时间变化而变化的 规 律 ， 得 出 一 定 的 模 式 ； 状 况 的 权 重 ， 通 常 情 况 下 ， a=0.4， b=0.4， c=0.2
合）； Fq、 Fk、 Fn分别为流量、 平均车速、 排队长度 （等待车数）三个参量的饱和系数； Q5min为5min实测 交通量； Qsat为饱和交通量（与路段长度、 道路等级
n
和车道数有关）； ∑i=1vi为实测路段所有车辆的瞬时
车速之和； n为检测到的车辆数； Vd为路段设计车 速； p为路口车辆排队数， 由设置在交叉口的视频
实时发布， 辅助出行者进行出行最优路径选择和出行时间预估， 从而达到交通流动态调控的目的。
关键词： 交通诱导； GIS-T； WebGIS； 交通信息发布
中图分类号： U491
文献标识码： A
文章编号： 1002-4786（2010）11-0018-04
DOI： 10.3869/j.issn.1002-4786.2010.11.039
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2.Jiangsu Weixin Engineering Consultants Co.， Ltd.， Nanjing 210000， China）
Abstract： The principle and operational mechanism of intelligent urban traffic information release system， which is based on GIS-T and MTD technology， is establishing a set of perfect urban intelligent traffic information release system through integrating the collection and release of traffic information with traffic flow evaluation model， traffic flow forecast model， as well as WebGIS to implement visu alized and real -time traffic information release and help travelers select optimal route and predict travel time， finally realize the objective of dynamic adjustment of traffic flow.
yt— ——时间t的实际值， yt=ayt-1+（1-a）yt-1； yt′— ——t期的预测值； m— ——预测期数。 只要通过计算机把相应的数据进行指数平滑， 就能够得到短时间内的交通流量和拥挤程度， 再把 这些标示在相应的地图上， 用户就可以方便地掌握 当前以及短时间后的交通状况。 3.4 LED情报板 LED 情 报 板 是 根 据 传 统 道 路 指 向 和 分 流 标 志 为 基础改装而成， 只是在指向标周围增加可变色的箭 头轮廓标。 情报板安置在路口， 与MTD的扫描器和 单片机相连， 当MTD的计数通过单片机的运算达到 某一等级的标准时， LED灯可以变成四种颜色（绿
表1 现有交通信息发布设备的缺点
空间网络概念及线的叠加和动态分段等技术， 并配
发布方式
缺点
以专门的交通建模手段而组成的专门系统。
VMS 诱 导 屏 车 载 GPS
内容单一， 无法大规模使用 成本较高
3.2 交通信息采集技术 MTD（Microwave Traffic Detection） 是 一 种 用 于
已相当成熟， 而在我国的应用还很少， 只有一些大 管理、 综合分析和处理交通地理的空间信息和交通
城市安装了道路状况显示屏， 但显示屏中显示的情 信息的信息系统。 它是以道路等交通关联的各类空
况往往与实际路况不相符， 更鲜有可提供交互查询 间数据和属性数据为基础， 在计算机软硬件技术支
服务的城市道路信息发布系统。
Key words： traffic-induced； GIS-T； WebGIS； traffic information release
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
文首先建立了交通检测器优化布局模型， 此模型是 一个多目标规划模型。 然后对模型参数进行定义和 计算， 其中在讨论路段的客观重要度时为简化计算 采用直接度量法， 并利用一元线性回归方程来表达 某些基本路段在交通参数上的相似关系。 最后通过 一个算例， 将模型参数标定过程数量化， 阐述了模 型计算的全过程。 在我国大力推进ITS建设的背景 下， 本文提出的方法为此类研究提供了一种新的思 路。 参考文献 [1] 向红艳， 胡桂生， 别牧. 交通检 测 器 配 置 组 合 优 化 模 型 及 算 法[J]. 昆 明 理 工 大 学 学 报 ： 理 工 版 ，
声讯电话、 LED情报板等载体的优势， 提出一种基 据反射回来的波形及频率差异来判别车辆、 车型、
于WebGIS的交通信息采集/发布系统， 驾驶员在进 车 速 并 划 分 车 道 。 所 发 射 微 波 的 中 心 频 率 为
入路段之前可以看到该路段的拥挤程度； 在驾驶人 525GHz， 频 率 带 宽 为60MHz， 发 射 的 微 波 断 面 分
智能交通与应用 ITS & APPLICATION
1 引言
城市智能交通诱导发布系统包括地理信息子系
随着我国城市化进程的加快， 机动化程度的提 统、 交通流信息采集处理子系统、 交通诱导预测子
高， 道路拥堵频繁， 当高峰时段出现交通事故或者 系统、 行驶路线优化子系统、 公共交通信息发布子
城市举行大型活动时， 交通则会更加拥挤， 排队现 系统和个性化交通信息发布子系统。
交通广播 手 机 短 信 /GPRS
信道数量有限， 针对性差 有延时， 存在信号覆盖问题
检测交通状况的检测器， 它利用连续频率调制波
（FMCW）实现对多车道车辆的实时检测。 MTD检测
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本 文 根 据GIS-T和MTD技 术 ， 充 分 发 挥 网 络 、 器发射一束微波， 同时接收物体（目标）反射波， 根
城市智能交通诱导发布系统是通过对城市交通 趋势， 进行类推或延伸， 借以预测下一段时间可能
信息资源进行采集、 整合和管理， 建立快捷、 方便 达到的水平。 在交通流预测领域， 就是根据交通流
的查询机制， 并提供一系列科学的数据分析处理方 参数（交通流量Q、 密度D等）的时间序列， 对其在
法， 为出行人员及有关部门提供快速、 准确、 图文 短时间内（一般为15min）的变化进行预测。 这种方
辅助出行者做出决策。 同时， 驾驶员还可以通过设 求。
置 在 户 外 的 LED 情 报 板 及 时 了 解 将 要 驶 入 路 段 的 交
具体来讲， 首先需要收集与整理交通流量Q、
通拥挤状况， 从而实时选择合理的行车路线。
密度K的历史数据； 然后对这些资料进行检查、 鉴
2.2 系统结构
别， 排成数列； 再分析时间数列， 从中寻找交通密
摘要： 基于GIS-T和MTD技术的智能城市交通信息发布系统的原理和运行机制， 是将交通信息采集发布、 交通流评估模
型 、 交 通 流 预 测 模 型 和WebGIS有 机 地 结 合 在 一 起 ， 构 成 一 整 套 完 善 的 城 市 智 能 交 通 信 息 发 布 系 统 ， 实 现 交 通 信 息 的 直 观 、