大数据、智慧城市与智慧交通(下)

事件预警
交通诱 导
交通信号
信息发 布
40.0%
35.0% 30.0% 25.0% 比 20.0 % 例 15.0% 10.0%
5.0%
早高峰服 务水平 等级分 布 晚高峰服 务水平 等级分 布
0.0% A
B
服务水平 D C
E
F
路网分析
平
智慧
平 计算层
实时交通 数据系统
智慧方案 专家系统
交通仿真
台
评价系统
感应线圈检测
道路交通数据感知 视频、微波检测
GPS浮动车检测
（二）智慧交通管理
智慧交通管理是 智慧交通的核心部分， 也是今天城市智慧化 最多的体现。
1、智慧三要素
动态综合 数据平台
A
智慧方案 专家系统
B
智慧仿真 评价系统
C
动态综合数据平台
在动态综合数据 平台中，除了自身的 数据采集，同时与大 数据库衔接，接入气 象预报、旅游客流、 体育等综合信息。
（6）交通需求预测
俗话说，“人无远虑，必有 近忧”，对待城市交通同样如此。 智慧交通核心管理系统可以根据 今年的路网数据，利用动态交通 仿真技术预测未来时间的路网拥 堵状态，从而在特别拥堵的区域 加强投入与管理，修建新的道路， 或者是投入新的智慧交通技术和 系统。
如图示两个路网的对比，前 一年有些路段还是黄色的，因为 没有进一步投入管理，而且交通 量快速增长，导致第二年出现更 多的拥堵区域，所以智慧交通技 术也可以解决未来的交通问题。
（四）智慧停车
现如今城市用地紧张，路面停车很困难，停 车场的建设越来越趋向于地下或外围或高层。
➢当经过计算，道路能力 足够，且不影响道路通 行能力的情况下，在路 边进行合理的停车设计， 也可以美观大方且方便 居民。
智
慧
停
车
管
理
与
服
在城市停车场管理
务
方面，停车场能够准确
知道进车数量和剩余空
位，通过电子显示屏合
北京在奥运期间给 奥运车辆设置了专用道， 团队在优化管理的过程 中主要考虑三方面因素， 一是专用车道会对周边 车辆造成多少压力；二 是遇到紧急事件，车辆 如何快速到达比赛现场； 三是如何合理地控制环 路上的出入口，保证车 流的稳定。
➢ 如图示，通过智慧化管理， 道路上的车流和交通流得到 了均衡分布，各条道路上的 车流都趋于稳定，这属于区 域性的交通管理。
在城市中，道路维护管理 十分常见，因施工占用路面导 致车辆行驶困难、城市道路混 乱的情况也比比皆是，而智慧 交通管理平台系统中的施工交 通疏导技术则可以很好地解决 这一难题。
规划前路 况仿真
规划后路 况仿真
如图示，系统利用动态交通仿真技术，分析 因施工损失的道路通行能力，再设计道路施工期 间的交通疏导方案，均衡引导交通流，最大程度 地减少拥堵，让城市管理更规范。
云计算模型
智能计算模 型
城市模型 仿真模型
交通大数据 视频 监控
交通 信号
各类数据采集接入管理系统
线圈 检测
磁钉 浮动 检测 车
GIS 信息
车载 RFID
人工 采集
感知层 云平台层 智慧应用层
数据采集 数据预处理
数据分析
云平台层 智慧应用层 智慧计算层
智慧计算层
三个系统提出解 决方案
智慧服务层
道路交通数据感知 RFID检测
（2）区域交通组织
一个城市的拥堵，通常 具有时间性和空间性，智慧 化交通管理在充分了解路网 上交通分布的基础上，通过 动态交通诱导，可以把拥堵 的点合理分布到路网上。
如图示，中间有一条红色的特别拥堵的路段， 而周边其他道路则仍有负载空间，如果让周边道路 合理地均分车流量，那路网就能够得到最大的优化。 智慧交通管理平台可以将拥堵路段的车流引导到非 拥堵路段，从而减少拥堵。
2、智慧交通管理平台的应用
（1）路口优化管理
一个城市的路网，主要由 路段和路口组成的，路口 往往是交通拥堵的节点， 所以把路口管理好，对路 网的优化至关重要。
在最新的智慧化交通管理系统中，能够根据 道路上采集的信息，自动优化区域性路网或是单 个节点，在优化调控信号灯的同时，还能优化地 面区划，提高路口的通行能力、通行秩序和交通 安全。
专利奖项
3.具体应用案例
（1）中关村一桥
中关村一桥进行了信号 灯设置和路面区划的精细化 优化管理，右图为智慧仿真 系统提供的最佳优化方案， 结果经过优化后，该路口的 排队长度由北向南缩短了 75%，该路口的平均延误减 少了60%，充分说明智慧化 管理能够极大提高道路的管 理效能。
（2）北四环奥运专用道
理引导外面的车辆。
智 慧 停 车 管 理 与 服 务
通过手机APP，可以实时查询附近
停车场的空位信息，提高停车效率；同
时，网络支付停车费用也是智慧停车的
一部分。
智
慧
停
车
管
理
与
服
在智慧停车系统里，
务
还有一项在线查询和预定
车位的服务，停车人可以
根据需要提前在网上查询
及预定停车位，预先确定
停车时间，为出行提供方
（3）动态交通诱 导
在路网优化中，还有一
种动态交通诱导，在路网边
上树立一个红黄绿的可变信
息牌进行初步的交通分流，
是比较常用的诱导技术。
设置定向诱导指路牌 前往城东城中方向 车辆，绕行丰潭路
约485辆
VMS VMS
设置定向诱导指路牌 前往城中方向车 辆，绕行教工路
约438辆
VMS
VM S
如图示，在动态交通诱导中，使用文字诱导牌的属于 定向诱导，前提是交通控制中心准确知道路网信息；而红 黄绿可变信息牌则属于非定向诱导，由车主自己判读行驶 方向。采用车流分流的定向和非定向诱导技术，可以很好 地实现路网的均衡管理。
应
台
用
运 营 智慧应用
实时路况
路口优化
区域组织
区域控制
政策评估
系
统
安 应用 全 模块层
和
服 务
路网评价 设备管理 信息发布
极端天气 紧急事件 专家预案
大型活动 扩散分析 交通预测
道路施工 动态诱导 关键节点
预案评估
扩
宏观仿真
展
微观仿真
和 对
接
云平台
数据库 存储设备
路网资源 交通设备
交通流数据
气象数据
智慧方案专家系统
确认拥堵 发生
分析拥堵 成因
预案库
筛选应对 方案
交通流 组织
智慧方案（案例）
区域信号 控制协调
交ຫໍສະໝຸດ Baidu信息 分布
交通管理/ 管制措施
基于动态交通数据，形成多个交通解决方案。
智智慧慧仿仿真真评评价价系系统统
交通流组织 诱导信息发布 区域交通信号协调
交通管理措施
仿真评价
交通管理 部门实施
➢实现无缝交通（地 铁＋轻轨＋公交车 ＋出租车），公交 网络体系完善。
➢开辟公交专用道， 保证车辆内部舒适 的同时，实行公交 优先通行。
信号灯配时优先体系，可以及时感 知公交车，以绿灯的方式提示公交车优 先通过路口。
实现公交信息化，站口配备电子显示屏， 显示公交出行实时信息，方便候车乘客。
伦敦公交车IBUS系统
（3）高速路仿真决策平台
在高速公路仿真决策平台中，能够通过数据感知 判断某两个路口之间或某个路段上发生了交通异常事 件，并及时通知高速管理部门去现场实时地疏导或救 援。
（三）智慧公交
国外城市的智慧公交发展经验丰富， 以伦敦为例，城市市中心人口900多万， 汽车就有700多万辆，如果全部上路必然 导致路网瘫痪，于是伦敦政府积极发展和 鼓励公共交通，采取了很多行之有效的措 施。
（4）紧急事件影响预测
在交通管理中，经常会遇到 突发的交通事件造成交通拥堵， 智慧交通管理平台系统可以感知 路上各点的交通信息，准确判断 该点的交通拥堵是否由交通事故 导致，而且能够预测这一点的交 通事件在15、30分钟后将扩散 的范围，从而指导交通管理部门 控制现场，进行合理分流。
（5）施工交通疏导
便。
知识回顾 Knowledge Review
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大数据、智慧城市 与智慧交通 （下）
吴建平 清华大学土木工程系教授
目录
1 大数据
2 智慧城市
3 智慧交通
4 （一）智慧交通的功能架构 （二）智慧交通管理 （三）智慧公交 （四）智慧停车
三、智慧交通
（一）智慧交通的功能架构
智慧 服务层
三维仿真