[摘 要]交通信息是智能交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)，信息處理的技術(shù)、方法將直接影響到系統(tǒng)性能的發(fā)揮。在目前的智能交通系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)交通信息的采集處理過(guò)程相對(duì)落后，效率較低，嚴(yán)重影響了信息的價(jià)值。本文主要介紹實(shí)時(shí)交通信息采集處理的新方法，闡述新方法的原理、優(yōu)勢(shì)，以及在智能交通系統(tǒng)中的作用，希望能夠?qū)χ悄芙煌ㄏ到y(tǒng)的提升有所幫助。

[關(guān)鍵詞]實(shí)時(shí)交通信息 采集處理新方法 智能交通系統(tǒng) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：491 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）02-0274-02

目前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的上升，以及人民生活水平的逐漸提高，我國(guó)的汽車保有量已經(jīng)突破了4億，汽車在給人帶來(lái)便利的同時(shí)，也給城市交通帶來(lái)了壓力，我國(guó)的多數(shù)城市都出現(xiàn)了交通流量增加、道路擁擠的現(xiàn)象，這就要求交通管理部門加強(qiáng)對(duì)交通的管理力度，增加有效的管理方式。智能交通系統(tǒng)是目前一種比較實(shí)用的交通管理模式，它能減輕人工管理的壓力，提高管理的效率，而該系統(tǒng)的運(yùn)行離不開(kāi)實(shí)時(shí)交通信息的采集和處理。

一、 目前交通管理系統(tǒng)的不足以及智能交通系統(tǒng)新方法

原有的交通系統(tǒng)的組成離不開(kāi)先進(jìn)的信息采集、處理設(shè)備，例如環(huán)形感應(yīng)線圈、雷達(dá)、紅外傳感器等，這些設(shè)備能夠準(zhǔn)確的感應(yīng)到交通信息，提高數(shù)據(jù)采集的精度，讓交通系統(tǒng)能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，但是，這些設(shè)備也存在一定的缺點(diǎn)，例如它們的維護(hù)成本較高、必須要人工進(jìn)行維護(hù)、容易受到磨損、受氣候和光線的影響較大，因此，在多數(shù)城市，交通管理部門只是在比較關(guān)鍵的路段安裝這些設(shè)備，以減少設(shè)備運(yùn)行的成本，這也使得交通信息無(wú)法實(shí)現(xiàn)全覆蓋，在某些路段存在真空的缺點(diǎn)，在一定程度上削弱了交通管理的能力。針對(duì)這一問(wèn)題，解決的途徑就是使用智能交通系統(tǒng)無(wú)線定位方法，通過(guò)實(shí)時(shí)采集行駛在路網(wǎng)中一定數(shù)量交通信息采集單元的速度、位置和時(shí)間信息，充分運(yùn)用先進(jìn)的智能信息處理方法進(jìn)行整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)交通狀況的分析和預(yù)測(cè)。實(shí)時(shí)交通信息的采集和處理是智能交通系統(tǒng)中的重要組成部分，它能提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的有效性。在世界的發(fā)達(dá)國(guó)家，這一技術(shù)已經(jīng)在某些地方應(yīng)用到交通管理過(guò)程中，并且取得了非常不錯(cuò)的效果，它能有效的補(bǔ)充傳統(tǒng)交通信息采集方式的不足，在我國(guó)，無(wú)線定位技術(shù)已被成功的應(yīng)用到其他領(lǐng)域，例如物流運(yùn)輸、防盜報(bào)警等，因此，可以看到這項(xiàng)技術(shù)是具有實(shí)用性的，值得在智能交通系統(tǒng)中進(jìn)行嘗試，因此，從理論上和實(shí)踐上對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研究對(duì)城市智能交通系統(tǒng)的建設(shè)和完善具有非常重要的意義。

二、智能交通系統(tǒng)新方法的基本原理

智能交通系統(tǒng)新方法的構(gòu)成主要包括以下幾個(gè)部分，分別是衛(wèi)星定位與蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、交通信息采集單元、TDCS信息中心三個(gè)部分。智能交通系統(tǒng)可以在許多車輛上安裝衛(wèi)星定位接收機(jī)和蜂窩移動(dòng)通信設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)出租車、公交車、集團(tuán)車輛等協(xié)議車輛的幫助是非常大的，能夠?qū)⑦@些車輛作為交通信息檢測(cè)的單元，通過(guò)無(wú)線定位和地圖匹配技術(shù)，將實(shí)時(shí)交通信息準(zhǔn)確的反映到智能交通管理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些車輛的實(shí)時(shí)定位跟蹤，甚至能夠掌握這些車輛在路上的行駛狀態(tài)以及行駛的時(shí)間，然后再通過(guò)信息處理技術(shù)，將這些實(shí)時(shí)交通信息進(jìn)行融合和分析，進(jìn)而為有效進(jìn)行城市交通誘導(dǎo)提供決策依據(jù)。智能交通系統(tǒng)新方法的具體環(huán)節(jié)包括以下三個(gè)部分，分別是：①無(wú)線定位技術(shù)，主要是應(yīng)用衛(wèi)星與蜂窩無(wú)線定位技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)這個(gè)技術(shù)能夠?qū)④囕v與地圖匹配起來(lái)，對(duì)車輛的交通信息進(jìn)行準(zhǔn)確定位；②參數(shù)檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)能夠獲得相關(guān)車輛的瞬時(shí)速度、位置、時(shí)間數(shù)據(jù)，在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可以獲得相關(guān)路段的區(qū)間的平均速度、交通流量和旅行時(shí)間；③分析預(yù)測(cè)技術(shù)，在采集完數(shù)據(jù)之后，能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，在融合的基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)道路是否發(fā)生交通事故，進(jìn)而可以分析和預(yù)測(cè)下一時(shí)段路段的交通流量和旅行時(shí)間。智能交通系統(tǒng)新方法的基本原理結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：

智能交通系統(tǒng)新方法的優(yōu)點(diǎn)非常多，這種實(shí)時(shí)交通信息采集處理的方法與“固定”檢測(cè)器采集處理的方法不同，它們之間的區(qū)別主要體現(xiàn)在這些方面，例如對(duì)多個(gè)路段交通狀況的全方位、同步、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)檢測(cè)。這種方法與傳統(tǒng)的跟蹤監(jiān)測(cè)方法相比，不會(huì)對(duì)駕駛者的駕駛行為做出特殊的要求，信息采集單位的具體信息可以與交通系統(tǒng)之間完成信息交互的工作。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：一是可以利用現(xiàn)有的衛(wèi)星定位和蜂窩網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行檢測(cè)，減少了昂貴監(jiān)測(cè)設(shè)備的安裝過(guò)程，極大的降低了檢測(cè)的成本；二是可以進(jìn)行全天候24小時(shí)的實(shí)時(shí)信息采集和處理；三是可以將信息與其他應(yīng)用聯(lián)合起來(lái)，滿足多種功能的需求。

三、 智能交通系統(tǒng)新方法的關(guān)鍵技術(shù)

智能交通系統(tǒng)的新方法是一個(gè)具有現(xiàn)實(shí)意義的交通管理辦法，這項(xiàng)技術(shù)目前還不夠完善，在實(shí)施過(guò)程中遇到一定的障礙，影響了智能交通系統(tǒng)的作用的發(fā)揮，因此，解決這些關(guān)鍵問(wèn)題是相關(guān)部門和科研單位應(yīng)當(dāng)重視的問(wèn)題，其中的關(guān)鍵技術(shù)主要包括以下幾點(diǎn)：

1、個(gè)體信息與整個(gè)交通流信息之間的聯(lián)系

智能交通系統(tǒng)的組成離不開(kāi)每一個(gè)個(gè)體交通的信息數(shù)據(jù)，只有個(gè)體交通信息數(shù)據(jù)足夠多、足夠準(zhǔn)確，才能為智能交通系統(tǒng)提供足夠的信息參考，信息數(shù)據(jù)才會(huì)更有價(jià)值，個(gè)體交通信息的重要作用是不能忽視的，個(gè)體速度的計(jì)算公式如下圖所示。而且，還要處理好個(gè)體交通信息與整個(gè)交通流信息之間的關(guān)系，這也是目前世界上普遍存在的關(guān)鍵問(wèn)題。個(gè)體的交通信息在傳到處理系統(tǒng)之后，需要進(jìn)行快速有效的計(jì)算，但是，計(jì)算效率的高低卻無(wú)法得到保證，容易受采樣標(biāo)準(zhǔn)差、定位精度、通信效率、功能需求、道路交通特性等因素的影響，這樣使得信息處理的結(jié)果喪失了原有的價(jià)值，很難應(yīng)用到交通管理中，因此，解決個(gè)體交通信息與整個(gè)交通流信息的關(guān)系是最應(yīng)當(dāng)解決的問(wèn)題。個(gè)體車輛的平均速度計(jì)算如下：

2、精確定位

利用衛(wèi)星和蜂窩組合進(jìn)行車輛的定位是智能交通系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，如果定位不準(zhǔn)確就會(huì)影響智能交通系統(tǒng)的運(yùn)行，由GPS與蜂窩定位數(shù)據(jù)結(jié)合地圖匹配技術(shù)構(gòu)成連續(xù)定位系統(tǒng)。一方面GPS作為蜂窩定位的標(biāo)準(zhǔn)可以極大的提高交通信息定位的精度，另一方面蜂窩定位信息可以有效的避免GPS發(fā)生故障時(shí)的定位問(wèn)題，而且能夠提高定位的準(zhǔn)確性。

3、數(shù)據(jù)處理及建模

數(shù)據(jù)的處理和建模是智能交通系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，將不同的數(shù)據(jù)信息整合到一個(gè)平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互補(bǔ)性，提高數(shù)據(jù)的價(jià)值，讓智能交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)管理的有效性。在個(gè)體交通信息中，有許多是沒(méi)有利用價(jià)值的，這些數(shù)據(jù)如果不進(jìn)行過(guò)濾，就會(huì)影響數(shù)據(jù)處理的效率，甚至還會(huì)影響到其他信息的準(zhǔn)確性，減少大量的“病態(tài)”數(shù)據(jù)和空缺數(shù)據(jù)是智能交通系統(tǒng)的重要內(nèi)容，治理這些問(wèn)題主要通過(guò)閾值法和交通流機(jī)理法、歷史均值法、時(shí)間序列法、車道比值法和自相關(guān)分析法等。單一路段交通流量、車流速度和旅行時(shí)間等參數(shù)的估計(jì)路段平均速度是最為重要的交通流參數(shù)之一，通過(guò)平均速度可以推算出交通流量、交通流密度等重要參量，進(jìn)而提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性。

總結(jié)

實(shí)時(shí)交通信息的采集和處理是保障智能交通系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵，智能交通系統(tǒng)能夠提高我國(guó)交通管理的效率，給人們的出行帶來(lái)便利，但是，目前的實(shí)時(shí)交通信息采集和處理方法并沒(méi)有發(fā)揮出重要的作用，主要原因就是其中的關(guān)鍵技術(shù)沒(méi)有得到解決，信息的準(zhǔn)確性、信息處理的效率沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的要求，因此，對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行分析和處理，解決定位不準(zhǔn)、處理速度較低的問(wèn)題，是實(shí)現(xiàn)智能交通系統(tǒng)的堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]方志祥，宋鶯.嵌入式環(huán)境基于實(shí)時(shí)交通信息的多層次路徑規(guī)劃算法[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版）. 2011（04）

[2]李妍峰，高自友，李軍.基于實(shí)時(shí)交通信息的城市動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)車輛路徑優(yōu)化問(wèn)題[J]. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2013（07）

[3]曹凱，李士明.一種基于在線訓(xùn)練的交通信息實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)快速算法[J]. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí). 2008（11）

作者簡(jiǎn)介

汪慶勝（1978—），高級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理，從事智能建筑、智能交通、智慧城市等行業(yè)工作，擁有系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)和豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。