智能交通完整应用解决方案

文档通用封面模板

本页面为作品封面， 下载文档后可自

精吕文档

由编写删除！

智能交通完整应用解决方案

智能交通 : 完好应用解决方案

第 1 章概括 1.1 方案背景 1.1.1 物联网家产剖析

物联网（无线传感网）是集计算机、通信、网络、智能机算、传感器、嵌入式系 统、微电子等多个领域综合交错的新兴学科， 它将大量多种类传感器构成自治的 网络，实现对物理世界的动向共同感知， 它将成为继计算机及通信网络以后推动 信息家产的第三次浪潮。

据国家重要专项专家组对传感器网络的行业应用市场检查， 其国行家业市场在数 千亿的规模，潜伏市场巨大，更拥有极大的家产集群带动效应。

2009 年 8 月 7 日，在江苏观察中科院无锡高新微纳传感网工 程研发中心并作重要指示：“要把传感系统和 3G 中的 TD 技术联合起来，在国 家重要科技专项中， 加速推动传感网发展， 赶快成立中国的传感信息中心， 或许 叫“感知中国中心”。

2009 年 11 月，在《让科技引领中国可连续发展》中将物联网列为 我国五大新兴战略性家产之一， 并指示，“我相信必定能够创建出 ‘感知中国’ ， 在传感世界中拥有中国人自己的一席之地。

智能交通完整应用解决方案

我们要着力打破传感网、 物联网的重点技术， 提早部署后 IP 时代有关技术研发， 使信息网络家产成为推动家产升级、迈向信息社会的‘发动机’”。全国各地纷 纷行动都在踊跃推动物联网的发展。

2010 年 3 月，在十一届全国三次会议上作工作报告 时指出，今年要鼎力培养战略性新兴家产， 加速物联网的研发应用。 此次工 作报告对物联网的重视， 被以为将对家产发展带来踊跃影响， 物联网的研发应用 有望踏上快车道。

1.1.2 智慧交通行业剖析

一、智慧交通系统家产发展阶段剖析

目前，物联网民用上除 RFID 等少量领域，鲜有大规模成熟应用。鉴于物联网技 术的智能交通系统运营更是行业空白。 智能交通系统家产目前处于家产发展的初 级阶段，根本特色是技术手段落伍、部署规划贫乏、商业模式缺位。

智能交通完整应用解决方案

技术手段落伍—— 目前的智能交通系统中， 数据信息的采集手段单调， 没法综合 剖析多种信息感知节点的数据根源， 获取正确的信息决议结果。 现有系统的节点 设备存在显然缺点。比如地埋线圈靠谱性差，部署工程量大。

部署规划缺少—— 智能交通系统部署没有一致规划， 主要表此刻，系统重复建设、 系立运转、系统信息采集和管理决议无一致协调。

商业模式缺位—— 智能交通系统波及节点和设备数量众多， 部署后系统保护是用 户面对的重点难题，工程项目方式不可以有效推动智能交通系统的健康快速发展。

二、智能交通系统家产发展状况综述和展望

鉴于物联网的智能交通系统解决方案采纳先进的数据采集手段、 综合的数据出来 方法、强盛的信息办理平台， 联合有效的商业模式， 能够有力推动智能交通系统 家产的蓬勃发展。

鉴于物联网技术的智能交通系统初次实现了交通管理的 “动向化、 全局化、 自动 化、智能化”。

动向化—— 节点和系统能够即时采集并传输交通信号， 从而动向地反应和鉴别交 通系统的运转状况，并支持动向及时的交通管理。

全局化—— 低成本使得传感器节点的大规模部署经济可行，依据“共性平台 +应 用子集”的模式，不一样应用处景和应用领域一致在同样的“共性平台”系统架构 下，既防止了智能交通系统建设的重复投资， 又保证了全局的和局域的系统交通 信息的全面掌握。

智能交通完整应用解决方案

自动化—— 多种类异构节点的叠加部署实现了信息采集手段的多样性， 联合共同 办理和模式辨别， 能够保证智能交通系统判知和决议的正确性和自动化， 减少人 工干涉工作量和交通管理资源投入。

智能化—— 鉴于物联网技术的智能交通系统拥有可感知、 可判断、 可控制、 可管 理，以及自动、动向、全局的基本智能特色。

1.2 现有交通管理系统的缺点

现有的交通管理系统， 以人工干涉和管理为主， 以路口信号控制为主， 路面信息 采集点少，车路管理分别，系立运作，表现为不完美、不精准、不及时。

其主要缺点为：

非动向—— 在国内，高昂的传感设备成本了智能交通系统的大范围、 大量量 部署，少许路面信息采集集中于以路口为主的路网主节点， 这类性致使不可以 全面、有效采集交通系统中的各样信息， 没法动向地、 正确地反应交通系统的准 确状态。

非全局—— 现有的智能交通系统项目规划和建设互相， 各系统采集的信息不 能互通，不一样设备商的系统间或设备间接口不开放， 致使交通状况的剖析和判断 没法有效利用系统间交通信息的潜伏协调效应， 并可能造成系统或许功能的 重复建设、数据信息的重复采集，系统的裁决结果不具备综合性和全局性。

智能交通完整应用解决方案

非自动—— 目前的智能交通系统信息采集手段单调， 交通决议的正确度没法保障， 系统的运转和决议需要大量的人工参加、 人工干涉和人工鉴别， 智能化和自动化 水平较低。

1.3 现代城市发展对智能交通的急迫需求

近几年来， 跟着经济和社会发展快速， 城市规模不继扩大， 城市化进度的不断加 快，城市人口快速增添， 并跟着居民生活水平的不断提升， 灵活车拥有量快速增 长，交通需求极大增添，原有的交通供需均衡被打破，而相反城市的基础设备、 交通管理设备和管理能力的提升跟不上交通需求发展速度， 原有基础设备的缺点 和缺点不断裸露出来，交通管理的科技水平愈来愈显得不足，交通管理的手段、 举措尚处于经验型、探索型的状态，处于成长久。

跟着我国公民经济的快速发展和城市化进度的加速， 交通运输在公民经济和现代 社会发展中地位的日趋突出， 怎样解决城市交通拥挤问题已经成为城市可连续发 展的一个重要课题， 城市道路交通管理工作也面对着严重的挑战。 从管理者 角度讲，需要更好地利用现有的交通运输基础设备，提升安全性，改良环境；

从公司角度讲， 公司需要提升运营效率与服务质量； 从旅行角度讲， 旅行者需要 靠谱的出行信息来减少旅行时间与旅行压力、 提升安全性与靠谱性， 需要高质量 的运输服务与便利的支付手段； 从行驶角度讲， 驾驶员需要最新的交通信息、 及 时的危险警示、 介绍最正确的行车线路、 适合的速度、 在不利的道路与天气条 件下对司机的有效支持、对紧迫状况的快速反响。

这些愈来愈高的交通需求是传统交通运输系统所难以知足的， 而智能交通系统恰 恰适应了现代社会经济发展的客观要求。 据科学家和工程师展望， 智能交通系统 获取有效应用后可使交通运输效益明显提升，能够达到使交通拥挤降低 20％～ 80％，油料耗费减少 3O％，废气排放减少 26％。

智能交通完整应用解决方案

第 2 章智慧交通系统整体设计 2.1 智慧交通系统整体架构

2-1 智慧交通整体架构图

智慧交通系统从整体架构上能够从三个个层次来进行区分： 一、物联网感知层

物联网感知层主要经过各样 M2M 终端设备实现基础信息的采集， 而后经过无线 传感网络将这些 M2M 的终端设备连结起来， 使得其从外面看起来就像一个整体， 这些 M2M 设备就像神经末梢同样散布在交通的各个环节中，不断的采集视频、 图片、数据等各种信息。

二、物联网网络层

物联网网络层主要经过挪动通信网络将感知层所采集的信息运输到数据中心， 并 在数据中心获取加工办理形成有价值的信息，以便作出更好的控制和服务。

三、物联网应用层

物联网应用层是鉴于信息展动工作的， 经过将信息以多样的方式显现到使用者面 前，供决议、供服务、供业务睁开。

2.2 智慧交通系统应用架构图

智能交通应用系统由应用子系统、信息服务中心和指挥控制中心三部分构成：

智能交通完整应用解决方案

2-2 智慧交通应用架构图

应用子系统包含交通信息采集系统、 信号灯控制系统、 交通引诱系统、 泊车引诱 系统；信息服务中心包含远程服务模块、远程监测模块、先期测试模块、在线运 维模块、数据互换模块和咨询管理模块六部分； 指挥控制中心包含交通设备数据 平台、交通信息数据平台、 GIS 平台、应用管理模块、数据管理模块、运转保护 模块和信息公布模块。

应用子系统实现各职能部门的专有交通应用； 信息服务中心从先期调测、 远程运 维管理和远程服务为目的， 联合数据互换平台实现与应用子系统的数据共享， 通 过资讯管理模块实现信息的公布，用户和业务的管理等；指挥控制中心以 GIS 平台为支撑， 成立零件和事件平台， 零件主要指代交通设备， 事件主要指代交通 信息，经过对各应用子系统的管理，以实现集中管理为目的，拥有数据剖析、数 据发掘、报表生成、信息公布和集中管理等功能。应用系统详尽架构图以下：

智能交通完整应用解决方案

2-3 智慧交通系统应用架构图

依据城市智慧交通建设的要求， 联合各地道路条件、 交通状况和目前的管理职能， 提出本系统的主要功能需求以下：

（1）拥有先进的智能指挥控制中心，拥有交通信息的及时自动检测、监督与存 储功能，应拥有兼容、整合不一样根源交通信息的能力。

（2）对所采集到的交通信息进行分级集中办理，拥有对道路现状交通流进行分 析、判断的能力， 应能对道路交通拥挤拥有规范的分类与提示， 包含常发性交通 拥挤、偶发性交通事件、 地面和高架道路上存在的交通问题以及交通事故等， 并 拥有初步的交通展望功能。

（3）在发现交通异样（包含根源于人工采集的信息）时，能够以适合的方式及 时向有关交通管理人员报警、提示。

智能交通完整应用解决方案

（4）应拥有多种公布交通信息的能力，以调理、引诱或控制有关地区内交通流 变化。公布内容能够是交通拥挤，交通事故等信息。公布的方式，在本系统中主 要采纳 web、广播、手机、可变信息屏等形式。

（5）能够接受交通管理人员的各种交通指令，并在接受指令后能及时作出正确 反响，基本达到预设成效， 能够为交通管理人员供给办理常有交通问题的决议预 案和建议。

6）应拥有大范围的信息采集、汇总、办理能力，拥有稳固、靠谱的软硬件设备 配置和运转环境。 同时，在有关的节点应能够进行协调， 所采集的信息经办理后， 拥有与其余有关机构、部门的信息系统互相进行信息共享、互换的能力。

（7）系统的硬件设备和软件平台及通信设备，应切合国家有关信息化安全管理 方面的要求。 信息采集与公布系统应拥有故障自检功能， 使系统的运转管理人员 能及时认识外场设备状况，并拥有及时检查、保护这些设备的能力。

（8）系统可实现个人交通服务、民众交通服务和商务交通服务，达到可运营的 目的。

2.3 智慧交通系统服务内容剖析 （1）先进交通管理服务（ ATMS ）

ITS 的核心与基础，利用传感、通信及控制等技术，实现先进交通控制中心、动 态交通展望智能控制交通信号、车辆导航、电子式自助收费（ ETC）、可变信息 表记（ChangeableMessage Sign,CMS ）、近来线路导引等功能；

智能交通完整应用解决方案

（2）先进用路人资讯服务（ ATIS）

可变资讯表记（ CMS），公路路況广播（ Highway AdvisoryRadio, HAR ），全 球卫星定位系统（ Global PositioningSystem,GPS ），最正确路线指引、电视、广 播路况报导，无线电通信（ WirelessCommunications ），车辆导航，交通资讯 查问。

（3）先进大众运输服务（ APTS ）

利用 ATMS 、ATIS 与 AVCSS 的技术服务，大众运输系统，自动车辆监督 （Automatic Vehicle Monitoring, AVM ），自动车辆定位（ AVL），公车电脑排

班，公车电脑协助调动，车內、站内信息显示，双向通信，最正确路线指引，公车 资讯查问。

（4）商务车运营服务（ CVOS ）

利用ATMS 、ATIS 与AVCSS 的技术服务，商务车运营服务， 自动车辆监督（AVM）， 自动车辆定位（ AVL），前进间车辆测重（ WIM ），电子式自助收费（ ETC ）， 最正确路线指引， 双向通信，自动货物辨别 （Automatic CargoIdentification, ACI ）

（5）电子收付费服务（ EPS & ETC ）

利用车上电子卡单元与路侧电子收费电源双向通信技术实现，地面交通不断车、 无单据、自动化收费（包含道路通行费、运输费和泊车资）花费、余额查问。经 由电子卡记账的方式进行收费。自动车辆辨别 (AVI) 影像执法系统 (VES)

（6）交通信息管理管理（ IMS）

智能交通完整应用解决方案

交通及时信息综合采集， 包含道路条件、 交通状况、服务设备地点、 导游信息等。 经过 CMS 、广播、电视等方式实现多方式交通信息公布。 车载定位导航。 交通、 旅行和旅行者信息服务。交通信息交互式服务。 车辆信息、驾驶员信息等。

（7）紧抢营救管理服务（ EMS）

车辆故障与事故求助，应急车辆交通信号引诱（交通优先），应急车辆定位与调 度管理，地理信息系统 (GIS) ，公路路況广播 (HAR)，应急物质配置和调动，应 急车辆通信，事件自动侦测，最正确线路指引，突发事件应急指挥。

（8）先进车辆控制及安全服务（ ACVSS ）

联合传感器、电脑、通信、电子自动控制技术的防撞警示系统，自动停放车辆， 车与车间－路路间通信，自动车辆检测，自动横向／纵向控制。

（9）弱势使用者保护服务（ VIPS）

路口行人触动及警示靠近车辆， 机车前面路況警示， 身心阻碍人士服务设备， 道 路设备有声标记， PDA 路径指引 LED 个人显示设备。

第 3 章智慧交通系统应用系统设计 3.1 道路交通信息采集系统 3.1.1 系统整体设计

城市道路交通信息采集系统按功能构造区分， 主要由四部分构成， 即：交通数据 采集子系统、 道路交通数据综合办理平台与地面道路视频监控控制互换平台、 通 信系统、交通信息公布子系统。

智能交通完整应用解决方案

3-1 道路交通信息采集系统整体设计图

交通数据采集子系统主要负责采集及时交通参数和视频图像信息， 并按必定的格 式进行预办理。

道路交通数据综合办理平台与道路视频监控互换平台主要负责将接收到的预处 理数据进一步进行办理、剖析、交融。达成交通信息的办理、储存和公布功能， 并将中心区地面道路交通信息采集系统接入城市交通信息信息服务中心和指挥 控制中心，并经过信息服务中心能与其余应用子系统进行交通信息共享。

交通信息公布子系统主要负责将交融后的结果数据转变为相应的交通信息， 以不 同的方式公布，以向交通参加者供给各样交通信息。

智能交通完整应用解决方案

鉴于光纤和电缆的通信系统为达成交通信息采集设备、 交通信息公布设备与地面 道路交通数据综合办理平台 （以及摄像机与道路交通视频监督系统的视频图像信 息互换控制平台）之间的互联成立通信信道。

为了知足道路交通信息采集系统的近期和远期功能需求， 需要新建一此控制 和办理中心—道路交通数据综合办理平台 （以下简称综合办理平台） ，达成本系 统的各样交通信息的聚集、储存、办理、管理和公布控制，并为交通管理人员提 供与系统的接口界面，对外供给交通信息共享。为此，在系统构架中，道路交通 信息采集系统以道路交通数据综合办理平台为核心，达成所要求的各项功能。

3.1.2 信息采集分系统设计

交通信息采集系统被以为是 ITS 的重点子系统，是发展 ITS 的基础，成为交通 智能化的前提， 不论是交通控制仍是交通违章管理系统， 都波及交通动向信息的 采集，交通动向信息采集也就成为交通智能化的首要任务。智能交通系统 (ITS) 进度较快的国家或地域都把交通信息采集技术作为重中之重加以开发研究。

交通信息采集常用的技术有环形线圈、微波、视频、磁敏、超声波等几种探测技 术。依据系统整体要求，需要采集的交通数据信息主要有原始流量、折算流量、 5 分钟流量、据有率、饱和度、拥挤程度、行程时间和行驶度速等 ，经过传输 网络连结到聚集层网络系统， 从而连结到核心层应用子系统数据库， 实现交通信 息的采集。下边简述系统设计中的常用集中信息采集终端。

①磁敏无线车辆检测器 目前交通信息采集的方法和技术好多，此中，磁敏探测 技术拥有低功耗、低成本、安装保护方便、采集信息量多等特色，估计未来会成 为交通动向信息采集技术主流。

智能交通完整应用解决方案

检测器（EZS-L031/t ）是一种经过磁敏传感器探测车辆对地磁的影响， 以此来判 断车道上车辆经过状况的无线传感器网络装置。

经过这类装置可及时正确感觉车道上经过的车辆， 并将采集到的信息经过无线传 感器网络发送至与之配套使用的接收主机（ EZS-L031/r ），达成智能红绿灯控 制的前端信息采集， 接收主机再把有关信息传递给信号控制机， 信号控制机经过 获取的车流量信息来剖析目前车道的据有率，从而智能分派红绿灯的开启时间， 达到真实的智能控制成效。