浅谈智能交通

基于智能交通网络信息支持的城市交通

拥挤控制模式与方法

改革开放以来，我国经济快速发展，汽车走进了千家万户，但道路建设却跟不上汽车发展的速度，汽车驾驶员的安全意识还相对不足，政府部门的交通管理经验太少，这些情况都直接导致了交通供求的不平衡，使得交通拥挤现象不断出现，交通事故频发，交通状况日益恶化。仅仅依靠原始的交通警察人工执法已然无法有效的解决这些问题。因此，怎样采用先进的方法和手段来提高道路通行能力，创造安全、畅通、有序的交通环境已成为道路交通管理发展的必然要求与趋势。幸运的是，我国的科技也迅速发展，同时随着近些年互联网技术和物联网技术的发展，我国的严峻的交通问题可以通过智能交通得到缓解。在基于智能交通网络信息的支持下，我们可以更加方便快捷的对交通进行管理。现在，我们可以使用电子警察系统,城市交通监控系统等协助管理交通。

我们可以使用电子警察系统帮助我们，即系统通过对在机动车路口闯红灯这种极易造成事故的交通违法行为进行自动监测和记录，做到交通路口交通管理的无人值守和不间断监测，确保车辆违法证据的充分可靠，是智能交通系统(Intelligent Transportation System，ITS)的重要组成部分。交通违法行为特别是闯红灯行为，是造成交通事故、交通拥堵的主要原因，也是交通管理的重点。城市中交通路口多，交通流量大，对闯红灯交通违法行为进行监测、取证，从而建立闯红灯电子警察系统非常必要。电子警察系统可以形成强大的威慑效果，从而促使广大驾驶员不敢随意违法，这样既保障了交通安全，减轻了交通警察的劳动强度，又解放了大量纠违警力。因此，建立有效的闯红灯电子警察系统是交通管理现代化的重要标志之一。【1】我们能够看出使用电子警察系统的确可以大大减少工作量，而且工作效率高。电子警察是目前世界各国大、中城市普遍采用的一种现代化交通管理手段。交通违章行为，是造成交通事故、交通拥堵的主要原因，也是交通管理的重点之一。城市中交通路口众多，交通流量大，对诸如闯红灯交通违章行为进行监测、取证。【2】电子警察系统保障了交通安全，减轻了民警的劳动强度，又解放了大量的纠违警力，以便其用于处置突发事件。

为了实现城市道路交通的畅通,缓解城市交通拥塞,减少道路交通事故,我国

公安交通管理部门一直把科技应用作为主要发展方向,致力于城市交通管理的科学化、现代化和智能化。由于交通系统具有较强的非线性、模糊性和不确定性,是一个典型的分布式非线性系统,而且具有多种信息来源、多传感器的特点,用传统的理论与方法很难对其进行有效的控制。把先进的智能控制技术、信息融合技术、智能信息处理技术与交通管理技术结合起来,代表着城市交通监控系统发展的方向。【3】城市交通监控系统将基于电磁感应技术的车辆检测器、射频识别技术以及数字图像处理技术应用于城市交通监控系统中,通过融合处理多种传感器信息,对城市交通实施智能化监控。【4】

但是智能交通绝不仅限于大系统的应用，一些高新科技如车联网，自动车辆驾驶等同样在智能交通之中发挥着重要的作用。车联网是指由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置，车辆可以完成自身环境和状态信息的采集；通过互联网技术，所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器；通过计算机技术，这些大量车辆的信息可以被分析和处理，从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和

安排信号灯周期。【5】通过车联网，我们不必再去辛辛苦苦的通过人力来获取车辆的各种信息，而是通过大量的传感器去收集我们所需的车辆的各种信息，使车辆信息数字化，然后通过互联网传输到我们的数据库，由计算机进行处理，最后将结果呈现在人们面前，省去了大量繁琐的过程，使交通向智能化迈进。自动驾驶技术是指自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。【6】车联网是物联网在智能交通系统（ITS）领域的延伸，它是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在车与车、车与互联网之间，进行无线通信和信息交换，以实现智能交通管理控制、车辆智能化控制和智能动态信息服务的一体化网络。作为智能交通的发展方向，车联网的建设和发展彻底改变了未来的出行模式，大大提升道路交通网络的运输效率、安全水平、智能化水平及环保水平，为建成一种适应现代道路交通网络运输发展的建设、运营、管理模式提供突破口。【7】自动驾驶通过计算机系统，实现汽车的无人驾驶，由于计算机系统没有人类的主观意识，驾驶汽车时将会严格遵守交通规则，在保证安全的前提下进行驾驶，因此将会大大减少事故率。

交通控制，也叫交通信号控制，或城市交通控制，就是依靠交通警或采用交通信号控制设施，随交通变化特性来指挥车辆和行人的通行。【8】交通控制的方式经过了漫长的演变，最早控制交通的设备是1868年在英国伦敦安装的色灯信号机。它是用煤气灯照亮，后因煤气爆炸而毁坏。1914年在美国克利夫兰开始使用电光源定时信号机。1918年在纽约开始使用手动红、黄、绿三色信号机。用信号机控制单个交叉口的交通信号称为点控制。【9】随着交通量的增加，逐渐地从对单个交叉口交通信号的控制发展到对同一条道路若干个相邻交叉口交通信号的控制，即线控制。世界上第一个实现交通线控制的系统于1917年出现在美国盐湖城。这是一种内联式线控制系统,它把一条道路上6个连续的交叉口的信号灯用电缆联接，使用手动开关。此后十年间，先后又试验成功了同时式、交变式、推进式线控制系统，它们都是机械联动【10】在现在，有了众多的交通控制方式，变的更加智能，例如;在对环形交叉口交通流运行特性分析的基础上,运用VISSIM仿真模拟一定交通流量条件下的无信号控制、进口信号控制、左转二次信号控制的十字环形交叉口交通运行状态。同时对微观仿真模型进行参数标定,采用仿真输出的车辆平均延误和平均停车次数作为主要评价指标,对各条件下的环形交叉口整体运行效率进行评价分析,得出交通流量与交通控制方式的关系,确定了常规十字环形交叉口交通控制方式的流量适用范围。【11】

随着交通需求的持续增加，简单的控制方式如定时控制、感应控制、单路口的孤立控制等已不能满足城市交通控制的需要，为了改善交通运行状况，提高交通网络的运行效率，必须要建立一个智能的交通控制系统，以干线或区域的路网为控制对象，以智能的最优的控制策略为手段，来达到减小道路网络中所有车辆的行程的时间和城市道路的最大畅通。【12】大数据是继云计算、物联网之后IT产业的又一次颠覆性革命。ITS的交通数据来源广泛、形式多样，包括动态的交通流数据、静态的道路基础数据、交通气象信息等。如何从海量交通数据挖掘潜在有价值的信息，成为ITS充分发挥作用的关键。因此，借助于大数据技术解决交通问题，是ITS的内在需求和新技术发展的必然趋势。【13】随着计算机技术和自动控制技术的发展,以及交通流理论的不断发展完善,交通运输组织与优化理论的不断提高,交通控制中心的功能得到了增强,控制手段也越来越先进,形成了多种城市智能交通控制系统———澳大利亚的SCAT系统、加拿大的RTOP系统、英国