面向ATMS的交通信息系统研究

包括分区域、时间、不同车 种、车辆保有量信息等。 单向行驶、禁止左转、限 交通管理信息 制进入（分时间限制进入 管制和空间限制进入管 制）。 交通流状态信息 占有率、车速、延误。 交通事故信息 事故时间、地点、等级、原 路段与路口交通量、车道
动态信息 动态控制管理信息 交通反馈信息
因等。 交通诱导信息等。 驾驶人接收信息的灵敏 度、效果等。
Ｓｙｓｔｅｍ，简称ＡＴＩＳ），ＡＴＩＳ就是要收集相
关交通信息，分析、传递、提供信息，为出行者在从 起点到终点的出行过程中提供实时帮助，使出行 过程舒适、方便、高效。目前对ＡＴＩＳ的研究有代 表性的有：欧洲的ＳＯＣＲＡＴＥＳ、ＥＵＲＯＳＣＯＵＴ、 Ｔｒａｆｆｉｃ—ｍａｓｔｅｒ，美国的ＴＲＡＶＴＥＫ、ＡＤＶＡＮＣＥ、 ＦＡＳＴＴＲＡＣ，日本的ＶＩＣＳ和ＡＴＩＳ。以上系统的 信息有限，服务对象单一化［１］，并且仅仅是对交通 信息系统的研究，并没有针对面向ＡＴＭＳ的交通 信息系统的研究。本文从交通信息的定义及特征 着手，按照不同的角度对交通信息的内容进行明 确的分类，然后对面向ＡＴＭＳ的交通信息系统中 各个子系统进行细致的分析，同时说明了系统的 功能，最后阐述系统的作用，为日后进一步的研究 提供基础性的铺垫。
表２动态交通信息分类 倍息类型 历史数据 信息采集时间 实时动态数据 定性数据 定量数据 图像数据 交通流检测系统数据 电视监视系统数据 信息采集系统 视频检测系统数据 浮动车采集系统数据 人工报告数据 流量数据 信息类别 车速数据 占有率数据 固定检测器数据 信息采集的方式 移动检测器数据
静态信息 车辆保有量信息
ｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｆｏｒ—
ａｇｅｍｅｎｔ
ｓｙｓｔｅｍ，简称ＡＴＭＳ），就是应用先进的计
算机、通讯技术、传感技术、数据管理和融合技术，将 车辆、道路和交通管理系统连接为一体，通过道路交 通设施及其运营状况的特殊需求，生成交通控制方 案，通过相应的控制手段（如信号系统、情报板、交通 广播等）对交通流进行管制、调节和诱导，并能快速 处理交通事故、提高执法效率和最大限度提高现有 道路交通设施利用率的交通管理系统。 （２）交通信息的定义。 交通信息的严格定义是指所有与交通系统的四 大组成要素相关联的信息，交通信息是ＡＴＭＳ的关 键基础。交通信息包括基础交通地理信息、交通实 时状态信息、交通控制和管理信息、交通政策法规信 息、公共交通信息。不同信息类型，其组织和处理方 式不同，提供服务的表现方式不同，不同层次的用户 对不同类型信息的需求方式也不同。 １．２面向ＡＴＭＳ的交通信息分类 （１）根据信息变动的频率划分［４］，如表１所示。 （２）动态交通信息按数据来源划分［５］，如表２ 所示。 （３）按交通信息服务时间及对象不同划分［６］，如 表３所示。
公路２００９年３月
第３期
Ｈ１ＧＨＷＡＹ
Ｍａｒ．２００９
源自文库
Ｎｏ．３
文章编号：０４５１—０７１２（２００９）０３—００８７—０５
中图分类号：Ｕ４９１．４
文献标识码：Ａ
面向ＡＴＭＳ的交通信息系统研究
王 娟，
王建军
西安市
７１００６４）
（长安大学公路学院
摘
要：随着智能运输系统的快速发展，作为其关键部分的交通信息系统也得到了广泛的研究。从信息的基本
基金项目：国家高技术研究发展计划（８６３计划），路网环境下高速公路交通事故影响传播分析与控制，课题编号２００７ＡＡＩＩＺ２４８
收稿日期：２００８－－０８－－２７
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公
路
２００９年第３期
表１ 信息类型
按照信息变动频率划分的交通信息分类
信息内容 路网分布、功能小区的划 基础地理信息 分、交叉口的布局、基础 交通设施信息等。 道路交通网络信息 费、立交连接方式等。 信息特点 道路技术等级、长度、收 信息来源根据
信息，目的地特色餐馆、商厦、 娱乐场所、行政机关等信息。 目的地住宿信息，目的地旅游 信息，目的地特色餐馆、商厦、 娱乐场所、行政机关信息，停车 场位置及占用情况信息等。 基本与普通乘客相同。
２面向ＡＴＭＳ的交通信息系统［７－８．＇］ ＡＴＭＳ的主要目标是实现道路的一体化监视、 控制和管理。ＡＴＭＳ通过对道路交通网络中的各 种交通信息进行实时采集、传输和分析处理，及时发 现交通运行过程中存在的各种故障，为道路交通的 管理者和参与者提供决策信息支持，最大限度地减 少由交通拥挤和交通事故引起的出行时间延误，提 高道路交通的安全性和运行效率。ＡＴＭＳ的信息 链如图１所示。 ２．１面向ＡＴＭＳ的交通信息系统构成 从一般的信息系统构成来说，面向ＡＴＭＳ的交 通信息系统主要由五部分组成，即交通信息采集系
（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ
１ １．１
面向ＡＴＭＳ的交通信息概念 面向ＡＴＭＳ的交通信息定义。 （１）ＡＴＭＳ的定义。 先进的交通管理系统（Ａｄｖａｎｃｅｄ
ｔｒａｆｆｉｃ ｍａｎ—
Ｓｙｓｔｅｍ，简称ＩＴＳ）的研
究与开发，旨在有效地利用现有交通设施、减少交通 负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促 进社会经济发展、提高人民生活质量，并以推动社会 信息化及形成新型产业，ＩＴＳ已成为２１世纪交通运 输系统的发展方向。 ＩＴＳ包括很多方面的内容，其中关键的部分是 实现先进的交通信息系统（Ａｄｖａｎｃｅｄ
息的准确、及时传输，以满足运营管理的通信需求， 需要建立高速公路内部通信专用网。正是因为有了 先进的信息传输子系统，ＡＴＭＳ才能将其各个子系 统连接成为一个有机整体，通过信息共享和协调机 制延伸人的智慧和能力，提高交通管理者和交通参 与者的主观能动性，最大限度地降低道路交通故障 发生率和交通故障对交通流的影响程度。 （３）交通信息处理子系统。 信息处理子系统（包括交通控制中心的各级计 算机硬件与软件），主要对数据、语音、图像等信息进 行处理和分析，生成并不断更新交通运输信息数据 库，提出交通控制方案，并通过相应的设备对有关路 段内的交通流做出相应的管理与调度。该子系统主 要包括四个方面：一是交通信息处理，其功能是将原 始数据或预处理的数据转换为管理人员和交通参与 者等用户所需要的可识别的信息及相应的用户界 面；二是实时数据传输；三是对数据库操作，其功能 是提供对数据库的存取服务；四是配置管理和交通 信息查询，其功能是响应用户请求，查询并显示用户 所需要的信息。 （４）交通信息发布子系统。 本系统主要是向出行人员或管理人员提供交通 运输信息（如交通、气象、事故和道路情报）、发布命
出行方式及路线，使道路交通流量分布均匀，以提高
道路利用率等，达到交通控制与管理的目的。 交通信息发布子系统分为两个部分，一部分是 为交通管理人员使用的内部信息发布，另一部分是 为广大交通参与者服务的外部信息发布。内部信息 发布主要是通过交通管理内网（ＩＮＴＲＡＮＥＴ），向各 级指挥中心、领导决策层、交通管理科技人员提供交 通信息，为管理决策、控制协调、勤务组织、紧急事件 处置等服务。外部信息发布主要是通过交通信息情 报板、互联网、手机和寻呼机短信息、声讯查询电话、 交通管理对外办公窗口或公共场所配设的联网交通 信息触摸屏等为交通参与者提供与交通有关的各种 信息服务。 ２．２面向ＡＴＭＳ的交通信息系统功能 交通信息系统的基本功能如图３所示。应该强 调指出，改善交通安全性及便利性，提高管理效率和 建设水平是基础交通信息系统的根本功能。
关联信息
旅游、购物、娱乐、体育、气象信息等。
表３按照服务时间及对猿交通信息分类
出行前的交通信息
●
出行时的交通信息 公交车辆换乘信息，换乘地的飞
出行后的交通信息 目的地住宿信息，目的地旅游
客运车站位置信息，客运车站班线、班次信息，冷热线查 乘客 询，公交车辆路线信息，市内标志性建筑地理位置信息， 目的地气象信息旅游景点推荐服务信息等。 出行路线选择与规划服务信息，道路状况信息，途中道 驾驶员 象信息，旅游景点冷热线查询及旅游景点推荐服务信 息，标志性建筑地理位置信息等。 团体出行者 等信息。 基本与普通乘客相同，另外还需包车费用、车型、包车时间 基本与普通乘客相同。 电话号码信息，沿途警察局、医 院的信息等。 路拥挤状况及交通事故信息，高速公路雾天及目的地气 路线诱导信息，车辆位置信息， 沿途加油站和汽车修理厂位置、 机、火车时刻表信息等。
图１ ＡＴＭＳ信思链
统、交通信息传输系统、交通信息处理系统、交通信 息发布系统和交通事件管理系统，如图２所示。下 面分别对各子系统进行具体介绍。 （１）交通信息采集子系统。 信息采集系统主要是实时采集路段、匝道口和 收费口的交通参数、道路状况、气象参数等，然后通
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王
娟
王建军：面向ＡＴＭＳ的交通信息系统研究
定义及特征人手，按照不同角度对交通信息的内容分类，对面向ＡＴＭＳ的交通信息系统的系统构成、系统功能以及系 统作用三方面进行细致的分析研究，为面向ＡＴＭＳ的交通信息系统的发展指明方向。促进智能运输系统的和谐发展。 关键词：交通信息系统；ＡＴＭＳ；智能运输系统
随着经济的高速发展，城市化、汽车化急速发 展，导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益 恶化，世界上一些发达国家纷纷投入智能运输系统
姗息发沁＼。 ＼ ＼
交通信息传输系统
大屏幕投影、地 图板
公共信息亭（电 视电话）
可变标志、可变 情报板
路侧通信广播、 交通广播
微机化信息系统
＼
光纤通信
紧急电话
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劢黼态７交通指挥控制中心ｆ＝、
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／／ ／ ＼夕一 弋／ ＼／ —一
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事件管理 公安部门、救护部 门、路政、养护
，
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＼ 一匝道仪控制系统
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紧急电话 交通探测车
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车辆检测器 气象检测器
不停车电子收费 系统
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视频监测系统
图２面向ＡＴＭＳ的交通信息系统构成
过信息传输系统，定时报送控制中心。该子系统由 两部分组成，一是各类检测器；二是采集前置机。检 测器是交通数据的采集设备，其主要功能是将路面 交通的流量、车速、占有率的等原始数据通过各类交 通检测器（如路面线圈检测器、视频检测器等）送到 采集前置机进行预处理。采集前置机是交通信息采 集子系统中数据预处理系统，其主要功能就是将采 集的异样数据进行过滤，去掉非法、无效的数据，将 有效、合法的数据按照标准进行格式化处理，并将其 封装、发送到指定的数据通道里，通过信息传输系 统，提供给交通信息处理与分析子系统。交通控制 中心进行交通控制及管理的依据是获得并综合各种 交通信息，因此交通信息采集子系统是整个系统的 基础。 （２）交通信息传输子系统。 信息传输在ＡＴＭＳ中具有重要作用，没有先进 的信息传输技术，就没有ＡＴＭＳ，也不会有ＩＴＳ。信 息传输子系统主要是通过光纤、电缆、微波等传输媒 介，在终端与交通控制中心之间传输数据、语音和图 像等信息。信息传输子系统由综合业务交换、通信 传输、移动通信三个部分组成。控制中心与信息采 集之间、提供系统终端之间，需要借助于信息传输系 统进行联系。为了确保系统内部数据、语音、图像信
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令或建议（如限速、关闭匝道）、向交通拥挤地段的驾 驶员提供建议路径等，以促使出行人员选择合理的
（２）交通控制。 对道路网进行综合的自适应控制，优先考虑公 众安全、公共交通或其他高承载率车辆，减少个人独 自驱车出行的数量，并提供更多可供选择的出行 方式。 （３）交通事故处理。 ＡＴＭＳ的关键服务之一就是对交通事故进行 快速处理。不论是通过人工方法还是通过交通状态 的自动判定方法，在发现道路上存在的交通事故后， 该系统通过向出行者发布有关信息，制定特殊的方 案，及时、可靠地调度救援人员和救援物资，科学、合 理地组织、指挥事发地点的交通流，达到尽快恢复正 常交通状态的目的。 （４）应急管理。 应急管理可以提高对交通突发事件（事故和灾 害）的报告和响应能力，改善应急响应资源配置，包 括紧急通告和应急车辆管理。 （５）电子收费。 电子收费可以提高收费站通行能力，驾驶人员 不停车、不用现金，进行自动付账，堵塞收费漏洞。 同时，通过收费站可以收集大量交通数据并提供给 交通指挥控制中心。 。（６）提高养护操作效率。 为保证安全、通畅、舒适的道路运行环境，提高 服务水平，系统可对路面状况做出正确判断并对相 应的养护作业提供工作计划和实施方案。在发生灾 害时系统收集相关信息并指导相应的恢复工作。