【摘 要】在未來(lái)公路建設(shè)發(fā)展中，交通服務(wù)的質(zhì)量好壞將直接影響民眾的幸福感。作為交通服務(wù)的基礎(chǔ)信息載體，智能交通技術(shù)能夠有效減緩車輛擁堵、降低道路負(fù)荷與減少能源消耗，從而帶來(lái)便捷、舒適的服務(wù)體驗(yàn)。然而，智能交通系統(tǒng)的發(fā)展離不開(kāi)交通采集信息的支持，交通信息采集技術(shù)的不斷成熟與革新為交通信息處理和服務(wù)提供了豐富的交通數(shù)據(jù)資源。本文總結(jié)目前普通干線公路動(dòng)態(tài)交通采集信息流行的采集技術(shù)及方法；并分析總結(jié)多種采集技術(shù)的組合應(yīng)用方案，對(duì)于面向交通信息利用的交通信息采集、預(yù)處理技術(shù)方法提供參考的操作規(guī)范。

【關(guān)鍵詞】動(dòng)態(tài)交通信息 采集 浮動(dòng)車

在ITS的發(fā)展過(guò)程中，“3S”技術(shù)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，它可為智能交通系統(tǒng)提供了必要的空間數(shù)據(jù)和交通信息的獲取、處理、分析和可視化理論和技術(shù)支持。動(dòng)態(tài)交通信息傳統(tǒng)的采集手段主要有感應(yīng)線圈、視頻、微波、超聲波、紅外及激光雷達(dá)等車輛檢測(cè)器。近年以來(lái)，隨著傳感技術(shù)的發(fā)展，基于低空遙感平臺(tái)的大范圍交通信息高精度快速獲取成為一種有效地動(dòng)態(tài)交通信息采集方法。

一、普通干線公路動(dòng)態(tài)交通信息概述

普通干線公路動(dòng)態(tài)交通信息主要是指普通干線公路上所有移動(dòng)物體所具有的特定信息，這些信息根據(jù)實(shí)際的交通狀況時(shí)刻變化，主要包括交通流信息和交通事件信息。交通流信息包括交通量、平均車速、占有率和車型等；事件信息包括事件或擁堵的類型和位置等。

動(dòng)態(tài)交通信息采集有歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)之分。歷史數(shù)據(jù)主要是離線應(yīng)用，用于對(duì)歷史交通狀況的統(tǒng)計(jì)分析；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)在線應(yīng)用，用于實(shí)時(shí)交通狀況的分析與控制，絕大多數(shù)的交通管理的功能都是依靠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

二、基于浮動(dòng)車的交通信息獲取

目前，GPS車載設(shè)備和GPS指揮調(diào)度系統(tǒng)已被成功地應(yīng)用于我國(guó)普通干線公路交通，包括：商務(wù)車運(yùn)營(yíng)、危險(xiǎn)品運(yùn)輸、物流管理和防盜報(bào)警等多個(gè)行業(yè)。因此，基于浮動(dòng)車的交通信息獲取在我國(guó)具有應(yīng)用基礎(chǔ)?；诟?dòng)車的交通信息采集技術(shù)的主要步驟和關(guān)鍵技術(shù)包括：

（一）海量浮動(dòng)車數(shù)據(jù)預(yù)處理與質(zhì)量控制

剔除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)和不可用數(shù)據(jù)，對(duì)缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行修補(bǔ)，對(duì)數(shù)據(jù)精度作以評(píng)價(jià)等，旨在得到干凈、高質(zhì)量的交通數(shù)據(jù)。

（二） 海量浮動(dòng)車數(shù)據(jù)地圖匹配

地圖匹配是浮動(dòng)車數(shù)據(jù)用于交通狀態(tài)估計(jì)的關(guān)鍵步驟之一。對(duì)于海量浮動(dòng)車數(shù)據(jù)而言，既要保證匹配精度，也應(yīng)考慮匹配效率（單位時(shí)間內(nèi)完成地圖匹配的浮動(dòng)車數(shù)量）。

（三） 最小樣本量和置信區(qū)間

浮動(dòng)車定位的精度已知，數(shù)量越多則對(duì)道路交通流參數(shù)估計(jì)的精度越高，但是也會(huì)增加通信、存儲(chǔ)成本和數(shù)據(jù)處理量。最小樣本量和置信區(qū)間就是研究不同浮動(dòng)車樣本量條件下交通流參數(shù)（平均速度等）的置信度，并且找到樣本量增加但估計(jì)精度不顯著增加的“拐點(diǎn)”，尋求全局最優(yōu)解。

三、基于低空平臺(tái)的動(dòng)態(tài)交通信息獲取

基于低空遙感平臺(tái)的大范圍交通信息搞精度快速獲取是以無(wú)人機(jī)/飛艇等低空飛行器為載體，由差分GPS/INS集成定位系統(tǒng)、CCD、激光掃描儀與無(wú)線傳輸設(shè)備等多傳感器集成的低空遙感平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)大范圍異常交通信息的快速獲取、多源交通數(shù)據(jù)的融合與處理，以及非常態(tài)條件下實(shí)時(shí)路網(wǎng)信息與交通流信息一體化聯(lián)動(dòng)分析與交通狀綜合評(píng)價(jià)等?；跓o(wú)人機(jī)/飛艇的非常態(tài)交通信息獲取的低空遙感平臺(tái)具有尺寸小、無(wú)人駕駛、機(jī)動(dòng)靈活、安全可靠、可低空飛行、適應(yīng)環(huán)境強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，不僅能克服線圈等地面固定交通信息采集凡事無(wú)法移動(dòng)的不足，也能擺脫非常態(tài)條件下車載等地面移動(dòng)交通信息采集方式不可到達(dá)的束縛，成為一種在有效的大范圍交通信息快速采集技術(shù)與方法。

四、動(dòng)態(tài)交通信息獲取新型技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)等的快速發(fā)展，交通信息的獲取技術(shù)從靜態(tài)采集技術(shù)向動(dòng)態(tài)采集技術(shù)快速發(fā)展，尤其出現(xiàn)了一些新型的交通數(shù)據(jù)獲取的新方法，如利用移動(dòng)通信技術(shù)、無(wú)線射頻（RFID）技術(shù)、藍(lán)牙、WIFI以及平流層飛艇等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)交通信息的獲取。

（一）移動(dòng)通信

通信技術(shù)的快速發(fā)展與先進(jìn)通信工具的日益普及，使得利用手機(jī)的定位技術(shù)進(jìn)行交通信息采集已成為可能，基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的交通信息采集技術(shù)最近幾年在世界范圍內(nèi)得到了快速發(fā)展。利用手機(jī)的定位技術(shù)進(jìn)行交通信息采集，利用移動(dòng)通信技術(shù)，通過(guò)在運(yùn)動(dòng)車輛中的移動(dòng)通信工具盒移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的蜂窩機(jī)構(gòu)，通過(guò)手機(jī)的定位信息來(lái)推算車流狀況，從而獲取相應(yīng)的交通信息。

（二）移動(dòng)通無(wú)線射頻識(shí)別（RFID）

無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)是一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合（電感或電磁耦合）傳輸特性，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取數(shù)據(jù)信息。該識(shí)別無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境，并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)目標(biāo)對(duì)象，操作快捷方便。

（三）平流層飛艇

平流層飛艇是指在平流層高度范圍內(nèi)能長(zhǎng)期低速機(jī)動(dòng)飛行或定點(diǎn)懸停的巨型無(wú)人駕駛飛艇，既可以應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，也可以作為軍事工具。基于平流層飛艇的交通遙感平臺(tái)是一種非常有力的用于大規(guī)模社會(huì)事件，如災(zāi)害、集會(huì)等路面交通管理的技術(shù)手段。該交通遙感平臺(tái)分別由空中和地面兩個(gè)系統(tǒng)組成，利用該平臺(tái)可以進(jìn)行大范圍區(qū)域交通的連續(xù)觀測(cè)、非常態(tài)條件下的交通應(yīng)急指揮與調(diào)度以及多源大范圍交通數(shù)據(jù)的快速獲取。

五、小結(jié)

交通信息采集的主要目的是為了滿足系統(tǒng)功能需求。因此，在設(shè)計(jì)具體的交通信息采集方案時(shí)，既考慮系統(tǒng)對(duì)交通信息分類、信息精度的需求，也要考慮各種交通信息采集技術(shù)的性能與適用條件的限制，還要考慮區(qū)域社會(huì)和經(jīng)濟(jì)條件及其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的具體情況。

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