第7讲 交通流诱导系统

6.2 信息发布技术


1．广播数据业务发布技术 调频副载波FM、数字音频广播DAB、移动多媒体广播CMMB 均具有数据发布的功能，针对交通信息的特征，对信息进行分类 编码和对道路分段进行编码，只要车上装有上述终端，就能在收 听广播、观看电视的同时接收动态交通信息的发布。 2．车载导航技术 车载终端目前应用最为成熟的为车载导航，它主要依据车辆 实际的行驶位置，然后通过预先描绘好的电子地图数据库实行地 图匹配，得出车辆在路网结构中的位置，动态显示车辆在路网中 的行驶状况，并给出车辆达到目的地的行驶路径以及达到相应路 段后的路径诱导，将这些信息反馈给驾驶员。
6.3 动态交通诱导关键技术
一、定位技术 卫星定位技术 组合定位技术 室内高精度定位技术
6.3 动态交通诱导关键技术

卫星定位技术 GPS(全球定位系统)是由一系列卫星组 成的，它们24h提供高精度的世界范围的 定位和导航信息。是一种可以授时和测 距的空间交会定点的导航系统,可向全球 用户提供连续、实时、高精度的三维位 置、三维速度和时间信息。
6.2 信息发布技术
1、VMS布设技术 布设原理：可变信息标志布设的基本原 理就是充分考虑动态行车条件下驾驶员 的行动特性（如感知和决策的时间、行 动过程），确定合理的前置距离和标志 尺寸，保证驾驶员有充分的时间感知信 息、进行决策和采取行动。
6.2 信息发布技术

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布设原则 (1)结合匝道控制 (2)结合道路形态特点 (3)适应实际道路环境 (4)符合交通行为安全原理
6.3 动态交通诱导关键技术


室内高精度定位技术
随着无线城市的建设，wifi的覆盖越来越广，不仅包 括一些公共娱乐场所，还包括枢纽、车站、室内停 车场等区域，这为基于wifi的室内导航提供了基础。 室内环境下无线信号的信号强度在短距离范围内与 传播距离存在衰减模型关系，通过信号强度可以计 算传播距离，因此可以采用以信号强度(RSS)为基础 的定位技术。
动态诱导系统
静态诱导系统虽然可以指路，但是，并不能反映情况 变化。为此开发了动态交通诱导系统根据当前交通状 况进行诱导
作为出行者，需要哪些方面的交通诱导呢？ 要解决的问题： 路怎么走 车在哪里？——车辆定位 路堵不堵 目的地在哪里？——电子地图 车怎么停 怎么走更合理？——交通量检测，路径计算
动态交通诱导硬件系统主要由3部分组成：
(1)交通信息中心。这是动态诱导系统的核心。该系统中硬件系 统是由计算机和各种通信设备组成，主要功能是从各种信息源 获得实时交通信息，并处理成用户需要的数据形式； (2)通信系统。负责完成车辆和交通信息中心的数据交换。信息 中心通过通信系统向所有车辆不断发送实时交通状况数据，包 括路段行程时间、交通事件以及其他相关数据； (3)车载诱导单元。车载诱导设备主要由计算机、通信设备和车 辆定位设备组成。定位设备为GPS接收机或信号接收机及速度 、方向传感器等其他定位设备。该模块的功能是接收、储存和 处理交通信息，为驾驶人员提供良好的人机界面，方便驾驶人 员输入信息和获得诱导指令。
(3)发布计划性交通管制信息。 计划交通管制信息指大型活 动、大型施工、路桥养护等影响 交通正常运行的交通管制信息。
6.2 信息发布技术

展示方式
6.2 信息发布技术
3.VMS信息传输方法 普通电话线通信控制 光纤网络通信控制
6.2 信息发布技术
二、个性化信息发布技术 个性化的交通信息发布显然与交通广播 不同，目的是针对用户的特征、所在位 置、交通出行等特点，采用用户喜欢的 方式发布出行过程所经过中感兴趣的交 通信息。
国外动态交通诱导系统的发展情况

日本
动态交通诱导系统的研究最早开始于20世纪70年代中期 的日本，首先进行了基于FR射频通信的车载动态诱导系统 的开发试验，并得到了可以减少13％行程时间的结论，但 是由于受当时技术、经济等因素的限制该研究项目没有继 续下去。 在20世纪80年代又相继进行了道路车辆通信系统 (nACS)和高级车辆交通信息与通信系统(AMTlC)的研究， 20世纪1990年开始的VICS（车辆信息与通信系统）项目 则是世界上第一个全国统一的车辆信息与通信系统 。
诱导信息
静态信息：静态交通信息是指交通系统中一段时间内稳定不变 的信息，主要包括道路交通网络基础信息（如道路等级、长度、 收费等）、公共交通系统的基础运营信息（线路、发车间隔、 运营时间）、静态交通信息（停车场位置、收费）等。 动态信息： 动态交通信息是指实时道路交通流信息、交通控制 状态信息以及实时交通环境信息等在时间和空间上相对变化着 的信息。包括道路交通状态信息、交通事件信息、施工养护信 息、交通气象环境等。


6.1 交通流诱导概述
交通流诱导系统的起源 ：



交通诱导系统产生的背景：日益严重的交通拥堵。 交通流诱导系统的历程：从静态系统到动态系统。 静态诱导系统：用记录的交通状况的历史数据作为 诱导依据。 动态诱导系统：用实时的交通流数据作为诱导依据
静态诱导系统

静态诱导系统研究始于20世纪70年代。 特征：使用静态的标志牌指引道路；使用记录交通状况的历史数 据库或者地理信息系统(数字地图)进行路线引导
国外动态交通诱导系统的发展情况

美国
Pathfinder是美国第一个IVHS（智能车辆公路系统） 研究项目，它提供的信息为道路拥挤程度信息，以文字形式 显示于电子地图上或以语音方式提示驾驶员。 1991年7月到1996年12月间，美国在Illinois的Chicago 进行了ADVANCE (Advanced Driver and Vehicle Advisory Navigation Concept)项目的研究，这也是一种分布式的路 径诱导系统。 目前美国投入使用的MAYDAY系统可以自动向用户报告车 辆位置，用户在必要时可以获得紧急帮助。该系统的扩充功 能包括：出行者信息、路径帮助和诱导等服务。
我国动态交通诱导系统的发展情况
我国的一些城市，都建立了交通诱导广播系统。道路上的交 通信息由车辆检测设备和摄像机镜头自动采集并持续不断地送到 交通指挥中心，经计算机处理后的结果自动传送到交通广播电台 的监视终端和打印机上，再由播音员每隔一定时间或随时予以播 出。 这是动态交通诱导的初级形式，其诱导效果是很有限的，而 车载分布式诱导系统或单车自主式诱导系统还未见报导。
6.2 信息发布技术
2、信息组织策略 发布内容 交通信息根据信息发布内容，可以分为 动态信息和静态信息；根据信息发布方式， 可以分为自动发布和人工发布。静态信息一 般是指宣传标语、法规通知等，实现起来相 对简单。这里主要讨论对交通动态信息进行 发布。
(1)发布行程速度和旅行时间。 行程速度和旅行时间可以自动发布，但是需 在发布区间连续设置流量监测器。对于断续流， 交通信号控制系统会影响信息发布的准确性，故
停车场有没有停车位？——车辆检测 诱导后交通不能堵塞——动态交通分配
动态诱导系统



要解决交通的诱导问题就必须解决动态和随机 的交通流量在路段和交叉路口的分配问题，即 所谓的“实时动态交通分配 （Real Time— Dynam1c Traffic Assignment)”。 这理论的主要功能是：预测交通运输系统状况 、提供道路引导系统、引导车辆在最佳线路上 行驶、为出行者提供出发时间和选择方式、提 供诱导系统与交通控制系统的相互联系、为先 进的交通管理系统和交通信息系统提供重要的 理论基础。 可见，动态交通诱导，既需要相关的硬件系统 、软件系统，又需要相关的数学理论。
研究动态交通诱导系统的意义
发达国家的交通诱导系统起到了方便陌生出行者出行、缓解 交通拥挤的目的，受到了用户的欢迎。但也应该看到，一方面受 经济水平、技术水平和交通特点的限制，其研究开发的成果不可 能直接应用于我国的道路交通系统；另一方面，发达国家目前也 仅实现了以历史数据为依据的诱导，而基于实时动态交通信息的、 更为实用的诱导功能尚在研究开发之中；此外，由于我国的道路 基础设施较差，而社会对交通的需求发展迅猛，因此为了缓解交 通供应与交通需求的矛盾，研究开发符合国情的动态交通诱导系 统，最大限度地提高运输网络的使用效率具有重大意义。
6.2 信息发布技术
三、动态交通图形化发布技术



在智能手机与移动网络全面普及的时代，衍生了动态交通图 形化发布技术，即虚拟情报板这种个性化信息发布技术。 虚拟情报板以类似路边可变情报板的变形图形式，在图形相 应地点通过智能移动终端（包括手机、PDA、车载终端）软 件在智能终端（本节后面简称智能手机）屏幕上显示，向用 户提供动态交通信息，让驾驶员动态调整出行线路，节约出 行时间。 动态图形化发布不仅能够涵盖图形化路况信息，还能及时反 馈交通事故、道路施工、匝道关闭等实时信息，加入语音播 报功能，并可依个性化需求灵活设置屏显时长、推送范围等
交通诱导系统分类
按照交通诱导信息显示的位置，可分为车内诱导系 统和车外诱导系统。 按照交通诱导信息作用于交通参与者的时间分为出 行前诱导系统和出行中诱导系统。




出行前诱导系统：出行前诱导系统是交通管理者通过网络、 大众公共媒体发布动态交通信息，或者提供出行前交通查询 系统，辅助交通出行者进行出发时刻、出行方式、出行路径 选择、停车场位置选择等决策，以避开交通高峰时段，同时 也可提高道路的时空利用率。 出行中诱导系统：出行中诱导系统是城市交通诱导控制中心 根据实时检测到的交通信息状况，把一定区域或范围内交通 状况的客观信息以及行车路线的进一步建议通过可变信息标 志、移动智能终端、交通广播台、车载导航系统、专用终端 等发布给出行中的交通参与者，从而提醒、建议或控制交通 参与者选择最佳的行车路线。
这一类的信息多发布在连续流或快速路区间。一
般用红、黄、绿三色表示道路交通运行况，红色 代表堵塞，黄色代表拥挤，而绿色代表畅通。
6.2 信息发布技术
(2)发布交通事件及其相应的交通管控信息
事件信息一般发布为文字信息，主 要指与交通相关的突发事件信息，如道 路交通事故信息，影响交通通行的灾害 天气、火灾等应急交通管制信息。
6.2 信息发布技术
虚拟情报板特点


与路边可变情报板相比，虚拟情报板没有庞大的建 设成本，图形形式与发布位置皆可灵活调整，覆盖 范围可以遍及高速公路、快速路、地面道路，不受 地形与区域限制，因此信息发布灵活、及时、全面。 与一般电子地图提供的道路实时路况相比，虚拟情 报板优化的变形图更为简洁，突出了重要的交通节 点，如快速路上下匝道、越江桥隧等，且可表达出 通往某一远端目的地的多条路径选择。
6.3 动态交通诱导关键技术


组合定位技术 所谓组合定位技术就是结合GPS定位和其他定 位方法，提高定位系统可靠性的一个技术。常 见的组合定位技术有“GPS+陀螺（角／加速 度传感器）”，“GPS+无线信标”等。 “无线信标”是一种单向短距无线通信技术， 它与GPS 一起构成了“组合定位系统”，在连 续定位层面由GPS完成，由无线信标完成高可 靠性的点定位。这两种定位技术可以互相补充， 极大地提高了定位的可靠性。
第六章 交通诱导技术

6.1 6.2 6.3 6.4
交通诱导概述 信息发布技术 动态交通诱导关键技术 停车诱导系统
6.1 交通流诱导概述

交通流诱导：通过一定的信息传播媒介，向交通 参与者提供道路的实际运行情况，提醒、建议或 控制交通参与者选择最佳的行走路线，避免和减 少行程延误及损失的一种交通控制方式。 特点：是一种主动式的交通控制方式，通过传递 情报消息引导和控制交通参与者的交通行为。 目的：方便出行，缓解拥堵、控制交通安全、畅 通、有序的运行。


诱导方式
目前主要的交通诱导手段包括可变信息标志、 声讯语音平台、短信平台、指路服务站、网站、 个人移动终端(手机/PDA)、车载终端、交通广 播台、微博等。由于各方式的受众群体不同， 通常，一个城市综合交通信息系统会支持以上 大多数的交通信息发布及诱导手段。

6.2 信息发布技术
一、路边固定信息发布技术 路边交通信息的发布主要有可变信息标 志VMS、路边数字广播、路侧短距离车 路信息交互。这里以应用最广的VMS为 例介绍其设施布设及信息组织发布策略。