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摘要:
隨著城市化進程加快,交通問題也日益突出,例如交通堵塞,車流不暢通,都對人們的出行產(chǎn)生了極大的影響,因此,如何解決城市擁堵問題成為我國現(xiàn)發(fā)展階段的重要課題。本文通過對我國當(dāng)前智能交通現(xiàn)狀及問題的分析,就如何實現(xiàn)城市只能交通管理系統(tǒng)提出了相關(guān)系統(tǒng)方案的設(shè)計思路與流程。
關(guān)鍵詞:智能交通管理系統(tǒng);城市交通;ITMS
一、城市智能交通管理系統(tǒng)概念及組成系統(tǒng)
城市智能交通管理系統(tǒng)概念。當(dāng)前社會,城市智能交通管理系統(tǒng)是國際上管理城市交通必不可少的技術(shù)手段,它充分利用當(dāng)今先進技術(shù)即電子傳感、計算機應(yīng)用技術(shù)與控制技術(shù),將三者結(jié)合起來構(gòu)建的城市管理交通的現(xiàn)代模式。
1.智能交通監(jiān)控系統(tǒng)
從各項報道中,我們得知,智能交通監(jiān)控系統(tǒng)普遍應(yīng)用于管理城市交通中,它的主要目的是保證交通順暢,具體過程是通過查看指揮中心從監(jiān)視區(qū)域傳回的圖像,根據(jù)實際情況派專人去實地進行實時疏導(dǎo),調(diào)整信號來疏散交通擁堵,引導(dǎo)人們改變行駛路線。
2.城市交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)
在城市智能公交的調(diào)動方面,城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)是重中之重,它先對車輛進行定位,采集交通信息,然后對行駛車輛路線進行引導(dǎo)和為其規(guī)劃路線,來適時的解決重要路段及交叉通擁擠,讓各類行車人可以獲得一種既方便又快捷的交通路線,提高交通效率。
3.電子警察系統(tǒng)
電子警察系統(tǒng)不是一項簡單的監(jiān)管系統(tǒng),它利用多種技術(shù)手段對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的全部行駛車輛實行每時每刻的記錄。這些技術(shù)包括為,信息網(wǎng)絡(luò)通信、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控、檢測視頻等,人們也稱這種系統(tǒng)為“闖紅燈記錄系統(tǒng)”。
4.智能公交管理系統(tǒng)
智能交通系統(tǒng)為了可以智能調(diào)動公交,高效準(zhǔn)確進行排班,從而使公交車的利用率提高,提高車輛運行速度,減輕道路擁堵現(xiàn)狀,主要是使用3G通信技術(shù)進行通信指揮、GIS技術(shù)以及GPS進行實時實地定位以更好保證交通正常秩序。
5.突發(fā)事件響應(yīng)系統(tǒng)
除上面幾項先進技術(shù)之外,還有針對于交通意外突發(fā)狀況使用的突發(fā)事件響應(yīng)系統(tǒng),主要是為了防止交通事故、道路擁堵和混亂交通治安等事件發(fā)生,從而使相關(guān)部門可以迅速解決緊急事件,以減輕道路擁堵,保證社會秩序穩(wěn)定。
二、我國城市智能交通管理系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題
(一)我國城市智能交通管理系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
伴隨著各項科學(xué)技術(shù)水平的提高,信息系統(tǒng)越來越來越健全,我國各級政府會越來越重視現(xiàn)階段還年輕且不成熟的智能交通系統(tǒng),同時現(xiàn)在我國許多城市已經(jīng)在交通與道路的控制和規(guī)劃上有了很大的進步。與此同時,國家政府的相關(guān)部門,例如科技委等組織為了進一步完善我國的交通管理系統(tǒng)也付出了大量的人力物力專門開發(fā)研究,此現(xiàn)象也表明了我國政府對于此項管理系統(tǒng)技術(shù)的重視程度。對于交通智能化的研究步伐自1998年ISO/TC204設(shè)立以來就從未停過,同時多次參加此類技術(shù)系統(tǒng)方面的國際交流活動。
(二)我國城市智能交通管理系統(tǒng)發(fā)展存在的問題
現(xiàn)如今,我們可以明顯感受到,經(jīng)濟發(fā)展,人民生活水平提高,越來越多私家車的出現(xiàn),交通問題也漸漸提上議程。由于交通系統(tǒng)設(shè)計的不合理導(dǎo)致道路使用效率低,眾多資源配置浪費,無法滿足當(dāng)今需要。我們在對我國眾多城市進行調(diào)查后發(fā)現(xiàn),交通壓力隨著城市規(guī)模的擴大越來越嚴(yán)重,且道路規(guī)劃不合理的現(xiàn)象也逐漸顯現(xiàn),管理秩序混亂,使得出行困難,公交效率低等問題。
三、城市智能交通管理系統(tǒng)方案設(shè)計
(一)建立ITMS框架體系
設(shè)計ITMS框架的原則。智能交通管理框架的有效設(shè)計還要遵循以下原則:
1.精簡性
設(shè)計框架的首要任務(wù)是保證其功能的有效性,在這個前提下就要考慮用戶的感受,方便使用和操作,盡量使設(shè)計不繁瑣冗長,保證其精簡性。
2.完整性
ITMS的設(shè)計是一個完整的過程,在這個過程中,設(shè)計子系統(tǒng)是一個任務(wù),同時為子系統(tǒng)設(shè)置出顯示其未來變化的系統(tǒng)也是一個任務(wù)。
3.實用性和延展性:
ITMS這樣一個為了管理交通而設(shè)置出的體系,首先要具備可用性,能在現(xiàn)實生活發(fā)揮其有效性,同時還要能預(yù)測到未來的變化,始終保持與時俱進。
4.靈活性和可發(fā)展性
靈活性體現(xiàn)在兩個方面,一方面,設(shè)計出的系統(tǒng)能適應(yīng)外在情況變化,使用上具備靈活性,另一方面設(shè)計方案也要能適應(yīng)環(huán)境變化,可供調(diào)整。延伸性更具前瞻性,可以在有效利用現(xiàn)時系統(tǒng)的同時,探索出新系統(tǒng),完善ITMS。
(二)合理設(shè)計ITMS的方式
智能交通管理框架是一個較為復(fù)雜的框架體系,因為要應(yīng)用到公眾的日常生活中,還要利用信息化提高其應(yīng)用效率,顯現(xiàn)其先進性和科學(xué)性,所以設(shè)計的過程中不可避免要進行大量的理論和實踐研究,運用各種學(xué)科知識,尤其是要在系統(tǒng)工程的指導(dǎo)下,將信息學(xué)、運籌學(xué)、管理學(xué)等融入實踐中。系統(tǒng)工程設(shè)計在科學(xué)理論和有效實踐的基礎(chǔ)上,可以通過系統(tǒng)分析和設(shè)計方法實現(xiàn)。這兩個方法是相輔相成的,同時又各具特點,首先系統(tǒng)分析是在把握全局的眼光下對問題進行解決,在整個設(shè)計環(huán)節(jié)中避免不了各種的問題,所以工作人員就要采用系統(tǒng)分析的方法化整體為若干個子目標(biāo),有效實現(xiàn)子目標(biāo)的任務(wù),進而實現(xiàn)系統(tǒng)任務(wù),在分析的基礎(chǔ)上建立框架。框架建立后,工作人員還要對其進行完善,這就涉及到了系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié),通過設(shè)計可以對框架進行整體規(guī)劃和具體細(xì)節(jié)完善,最終形成實體框架。隨著越來越多的人涌入城市、交通工具的多樣性以及汽車購買力的增強,城市交通壓力越來越大,促使有關(guān)人士不斷探索有效管理城市交通的方法。影響交通最大的問題就是擁堵性,要解決這一問題,就要加快信息的傳播,把握交通的控制力,不能使其出現(xiàn)失控的局面??梢娦畔⒃诮煌ü芾碇械淖饔梅浅C黠@,按照信息的特點,可以將ITMS系統(tǒng)分成以下四個層次:
1.基礎(chǔ)層
對于發(fā)揮信息的影響力方面,基礎(chǔ)層主要負(fù)責(zé)獲取有效信息進而形成通信網(wǎng)絡(luò)的搭建。一方面,信息的有效性和準(zhǔn)確性可以方便通信網(wǎng)絡(luò)的搭建;另一方面,通信網(wǎng)絡(luò)的有效運用可以提高信息的傳播速度。為了便利交通管理而設(shè)置的基礎(chǔ)設(shè)施屬于信息中的靜態(tài)方面,比如說道路、路牌等,由于道路周圍的標(biāo)志性建筑也能影響交通管理的有效性,所以也屬于靜態(tài)信息。動態(tài)信息的獲取有兩種途徑,第一種是人工采集獲取的,工作人員利用相關(guān)通信設(shè)備進行動態(tài)信息采集;第二種是機器采集,利用交通檢測設(shè)備如電子眼等,主要用檢測的方法獲取信息。信息獲取后要建立通信網(wǎng)絡(luò),目前通信網(wǎng)絡(luò)主要包括以下內(nèi)容:
(1)公眾信息服務(wù)平臺,信息分析總平臺和子平臺間,整體路面狀況與單元狀況間,局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等。
(2)主要用于傳播公布消息的平臺上,如調(diào)頻播音機、移動通訊設(shè)備、廣播等。
(3)主要為了方便更好更快的查到信息,利用有線設(shè)備如電話、電視等。
(4)完善數(shù)字通信平臺建立,如光纖、衛(wèi)星等。
2.功能層
功能層的作用主要體現(xiàn)在實際應(yīng)用領(lǐng)域,在大量有效的交通信息獲取后,為智能交通管理提供大量的功能型設(shè)備,簡化人工管理的繁瑣性。功能層的作用主要是利用智能設(shè)備進行交通管理,為公眾設(shè)計出合理有效的出行路線等,其中包括電子監(jiān)控、自適應(yīng)信號控制系統(tǒng)、交通信息管理與系統(tǒng)等內(nèi)容。自適應(yīng)信號控制系統(tǒng)最能適應(yīng)智能化的管理,主要優(yōu)勢體現(xiàn)在其自我適應(yīng)力上,比如在交叉路口處,可以自行調(diào)控,適應(yīng)周圍實際環(huán)境,能有效管理動態(tài)的情況。交通信息管理與系統(tǒng)的有效性主要體現(xiàn)在其對信息的利用能力上,首先通過高效的途徑獲取具有有效性、實時性的交通信息,然后通過傳送到分析機構(gòu),通過專業(yè)人士的分析獲得最佳路線圖或者出行方案,為需要出行的各行各業(yè)提供專業(yè)化建議。因為無線通信的廣泛利用,人們可以隨時隨地進行路線轉(zhuǎn)變,在遇到突發(fā)情況下,可以更有效的選擇最快的路線。
3.共享信息層
共享信息層主要體現(xiàn)在其信息的共享力上,同樣建立在上一層——功能層的基礎(chǔ)上的,這一層次主要通過獲取功能層傳輸過來的信息,進行更為專業(yè)化的利用,設(shè)計出最佳交通方案,這個層次需要更多的利用各類信息處理平臺,將信息轉(zhuǎn)化成資源,對規(guī)劃出行路線、有效管理交通運輸意義重大。
4.服務(wù)層
服務(wù)層是智能交通管理設(shè)計的最終目標(biāo),與使用者聯(lián)系最為緊密。首先對出行者來說,出行者可以通過服務(wù)層收到最及時有效的信息,方便出行者自己制定出行方案,也可以給出行者具體的方案建議;其次對于交通管理者來說,管理者可以通過信息了解到自己的首要任務(wù)是什么,能夠提高對管理重點的把握,使管理更加有效。當(dāng)然服務(wù)層與出行者和管理者的關(guān)系都是相互的,服務(wù)層不僅要為他們提供信息指導(dǎo),還要從他們處獲取信息,了解出行者和管理者最想要的服務(wù),盡量為他們提供可行的并且符合他們要求的方案,提高智能交通管理系統(tǒng)的效率。
四、智能交通管理在城市交通中的應(yīng)用方案
RFID技術(shù)因為其獨特的優(yōu)勢,在現(xiàn)實生活中得到了廣泛應(yīng)用,對于智能交通管理系統(tǒng)來說,此技術(shù)的應(yīng)用也能為其帶來更為明顯的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在以下方面:首先是它的物理性能高,作為信息技術(shù)的應(yīng)用不僅存儲空間大、可對其進行加密處理,而且具有防水性,能有效保證信息的完整性;其次是該技術(shù)的識別能力強,對于一切動態(tài)信息它都可以進行精確的處理和消化,不管是從個體方面還是整體方面都能給出參考。由此可見,按照目前情況來看,該項技術(shù)的應(yīng)用有著其他技術(shù)的不可替代性,并且和智能交通管理的流程最為匹配,優(yōu)勢最為明顯。
1.電子不停車收費系統(tǒng)(ETC)
RFID技術(shù)的廣泛應(yīng)用和不斷改進,使得電子不停車收費系統(tǒng)得以建立并廣泛使用,從我們的日常生活中,我們很容易就能發(fā)現(xiàn)ETC的使用,不管是在高速公路收費站,還是在過江隧道等收費站,我們都能很容易的發(fā)現(xiàn)“ETC”的標(biāo)志,主要原因在于其明顯的優(yōu)勢上。首先,運用這項系統(tǒng)有效解決道路擁堵問題,司機不需要停車?yán)U費,收費人員也不需要進行人工的收費流程,大大縮短了司機過收費站的時間,尤其是在車流量大的時候,該項技術(shù)的運用作用非常明顯;其次,使用該項技術(shù)可以大大降低交通管理成本,傳統(tǒng)的人工收費被電子收費系統(tǒng)代替,不再需要花錢購買用于人工收費的相關(guān)設(shè)施,同時不需要像工作人員支付更多的工資,交通管理成本得到有效降低;最后一大優(yōu)勢體現(xiàn)在其公平公正性上,人工收費難以避免工作人員公平公正對待所有的過路車輛,有時候遇到熟人或者親戚,難以避免會免收相關(guān)費用,但是電子設(shè)備是沒有感情的,只要有車經(jīng)過,它就會在程序的驅(qū)使下直接對過路車輛進行自動扣費。所以,ETC這項技術(shù)在國內(nèi)外運用都比價廣泛,我國也在加大此項技術(shù)的投入使用,在智能交通管理方面又進了一步。
2.城市交通調(diào)度管理系統(tǒng)(TMS)
RFID技術(shù)的另一大應(yīng)用體現(xiàn)在TMS上,為了加強對車輛的管理,進而提高智能交通管理效率。交通主要就是由道路和車輛等組成,所以要想管理好交通問題,首要任務(wù)就是管理好車輛問題。TMS同樣運用了先進的技術(shù)對信息進行搜集和處理,實現(xiàn)獲取信息與分析信息集于一體的作用,可以更加直觀有效得對車輛進行管理,充分考量路線的可實用性以及車輛出行的最優(yōu)路徑,緩解了交通壓力的同時也節(jié)約了資源。
3.電子注冊管理(EVR)
EVR技術(shù)可以有效解決交通部門的管理難題,主要原因是它能有效對車輛進行追蹤和智能化管理。由于越來越多的人開始有能力購買汽車,所以注冊登記和再檢查的工作強度不斷在加大,為了有效解決這一問題,可以通過利用EVR技術(shù)來實現(xiàn)。首先,由于智能技術(shù)的運用,車輛在登記的時候可以縮短時間,并且每輛車都可以有一個“身份證”,只要是對車輛植入一個ID碼,這個號碼可以在全球范圍內(nèi)被追蹤,并且每一個號碼都是不同的,甚至不能被修改,這樣就可以實現(xiàn)兩個好處,一是偷車的人很容易被追蹤,假的車牌照因為不含此技術(shù)也很容易被查出,由此方便了公安機關(guān)打擊罪犯,并且在一定程度上可以降低犯罪率;二是交通管理部門不需要開展流動檢查就可以進行對車輛的管理,有效提高了管理部門的效率。當(dāng)然這項技術(shù)目前還未被廣泛應(yīng)用,只利用到軍用設(shè)備上,但是其應(yīng)用效果顯著,帶來的的利益非常明顯。
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作者:張林闖 單位:遼寧理工學(xué)院