贵阳城市智能交通优化方案研究

（贵阳）城市智能交通优化方案研究

前言

随着贵阳市居民生活水平的提高，城市汽车数量日益增多，道路交通压力越来越大，导致人们的出行效率降低，道路交通拥堵问题成为贵阳市急需解决的问题。作为贵阳市智能交通系统的一个重要部分，交通信息服务的到了一定发展，但是仍然存在信息发布手段不统一，人们无法获取实时的交通信息等问题，导致人们出行存在盲目性，增加了人们的出行成本。及时、准确的交通信息可以帮助人们选择合适的出行的方式、出行时间、诱导人们选择最佳交通路线，从而使出行者避免交通拥堵，减少出行时间。贵阳市出行者信息服务平台利用信息发布平台推送给相关信息传播媒介，出行者可以通过传播媒介获取交通实时信息，合理安排出行，最终达到避免交通拥堵的目的。

本文首先论述了智能交通系统的相关理论，介绍了贵阳市交通现状、城市智能交通系统发展现状、指出贵阳市智能交通系统发展存在的不足，并提出解决方案。第二，介绍国内外出行者信息服务平台的发展历程，贵阳市建立该平台可借鉴的经验。通过采用资料搜集的方法并结合贵阳市的特点进行需求分析，并研究信息的采集方式与发布手段。第三，设计贵阳市出行者信息服务平台框架体系，并建立相应模块的功能，设计贵阳市出行者信息服务平台的web界面的效果图。最后通过借鉴的数学模型计算贵阳市道路的交通拥堵指数。

引言

近年来，随着贵阳市经济实力和城市魅力的提升，周边城市的人们不断涌向贵阳，省会城市人口逐年增加，贵阳市居民每日出行次数变多。贵阳市机动车保有量从2014年的96增加至2018年的146万，导致贵阳市道路运输的压力增大，道路运力不足的问题急需得到解决。为了满足市民的出行需求，贵阳市政府部门积极建设城市道路，开展了扩建道路、修建环线和跨区域道路等重大惠民工程，但是，贵阳老城区早期路网规划不合理，建筑群与城区道路紧密连接，扩建道路的工程在该区域难以实施。政府所采取的这些措施的确对缓解交通拥堵起到了一定积极作用，并且道路的建设周期往往很长，不能满足快速增长的交通出行需求。

过去贵阳市居民的对信息的需求程度底，驾驶人往往凭借经验来选择出行线路，通过广播来获取实时路况。而公交出行者只要求知道站点信息和路线信息即可。随着贵阳市城区范围不断扩展，城市路网的复杂度增加，人们跨区域出行频繁，可能会对其他区域的道路、公交信息不熟悉，导致居民出行效率降低。驾驶员对路况信息的需求更多，如交通拥堵信息、交通事件信息、停车信息等。贵阳地铁开通以后，单一交通工具相关信息已经无发满足出行者的需求，有的公交出行者还希望获得多种交通工具的换乘信息，到站信息等，方便居民合理安排出行方式、出行时间。

出行者信息服务平台是指将计算机、通信、数据融合与数据挖掘等先进的技术相结合，从而能够有效、及时、准确的将道路况运行信

息传递给出行者[1]。安装在城市路网上的信息采集设备和其它智能交通子系统获取的信息传输至平台，平台经过处理以后通过发布平台传输给转播媒介，最终传递给出行者。出行者通过获得交通信息，进而合理地安排出行。

经过这几年的努力，贵阳市完成了智能交通系统的基本建设，但在信息服务方面仍然存在不足。出行者获取交通信息的方式较多，但是信息内容往往针对单一的信息，信息缺乏多样性。因此，本文提出建立贵阳市出行者信息服务平台的方案，通过搭该平台使城市居民获得出行所需要的交通信息，及时将贵阳市的路况信息分享给出行者，让出行者获取交通信息更加便利，诱导驾驶人员避开拥堵路段。

美国在智能交通系统的发展过程中，很早就开始了实时交通实时动态信息系统的研究。其信息发布系统可以通过通信网络、全球卫星定位系统，向公众提供交通信息服务。2003年，佛罗里达州建立了“地面交通的安全性与可靠性信息系统模型实施”的项目。该项目对现有的数据采集和监控系统进行扩展和集成，通过数据共享，来实现交通安全和可靠性的提高，为公众发布实时的数据[3] 。

日本于20世纪70年代开始了对交通信息服务平台的研究，采用多种信息服务方式为出行者提供帮助，如建设了比较完善的道路交通监控系统，其利用了可变信息板为出行者提供及时的交通诱导；另一个是车辆信息系统（VICS，Vehicle Information Communication System）,它通过车载信息接收装置和交通信息处理中心相连接，及时准确的将交通信息收集到的实时道路交通信息及其经过分析处理

后的信息发送到车载设备，对驾驶员进行交通诱导[4]。

欧洲于20世纪80年代开始了交通信息化方面的研究，至今已建立起富有成效的交通信息服务系统。比较有代表性的有单元无线通信系统（SOCRATS），它主要可以提高交通效率和安全性，最大限度地利用了手机、车载电话等基础设施，尽可能地地与正在行驶的车辆进行实时的双向通信[5]。欧盟还提出SAFESOPT&CVIS发展计划，主要目标通过无线方式获取实时的诸如：限速、气象预报、接近紧急车辆报警等消息[6]。

和国外相比，国内在交通信息服务领域起步较晚。然而随着科学技术的发展，在智能交通行业的科研人员的共同努力之下，国内在交通信息共享平台方面也取得了一些成就，我国主要利用传感器技术和监控技术进行交通数据的采集，通过更高一层的平台进行数据处理。北京市作为ITS示范城市，其信息服务平台的发展在全国处于领先地位。北京市利用浮动车采集系统对路况动态信息进行采集，并将采集到数据进行处理后得到路网运行信息[6]。此外，北京市还同国外在该领域技术领先的国家积极展开合作，如与欧洲合作的北京市动态交通信息服务示范系统项目（DYNASTY Demonstrating a Platform for DYNAmic Traffic Information Service for the city of beijing ）。项目旨在运用智能交通技术，融合实时交通信息采集，动态交通信息发布和车载导航系统技术，建立一个动态交通信息发布和车载导航示范平台，展示TMC应用技术，为北京智能交通管理，交通信息平台的建立，以及交通信息服务的发展提供技术支持和示范。深圳市通

过建设道路监控系统和安装路网中的采集系统，对实时路况信息进行采集并传输至公众信息平台，信息平台经过数据处理后发布到门户网站、手机app和可变信息板，为公众提供及时、准确的交通信息。

通过分析国内外发展现状可以发现，国外不断在完善由交通信息采集基础设备、信息管理、信息发布和信息接收构成的信息服务系统体系，体系功能覆盖范围广泛。国内在发展智能交通基础设施的同时，主要对出行者提供交通信息服务。贵阳市建设信息服务平台的过程中，可以借鉴这些理论成果和实践经验，参照国内并结合贵阳市的实际交通发展现状、出行者信息需求，建设独具特色的贵阳市出行者信息服务平台。

1智能交通系统

1.1智能交通系统的概念与组成

智能交通系统(Intelligent Transportation Systerm 简称ITS),指的是在较完善的传统交通的基础上，通过整合现代化的信息技术，通信技术，传感技术等高新技术，而形成的一种综合性的运输管理系统[1] 。城市智能交通系统是基于传统的交通运输的基础上发展起来的。它的优势在于结合了先进的交通智能化系统和地面交通管理系统，有效地利用现有的交通设施，通过建立完善的城市智能交通管理系统，实现城市公共交通调度与运营的信息化，提高交通运输系统的效率与服务水平。以交通信息的采集、处理、分析、发布为主，为交通参与者提供多方位的服务，方便交通部门提供决策支持，使出行者行为更加合理，诱导出行者选择公共交通工具出行，从而达到缓解交通拥堵，