鄭旺

上海博超聯(lián)石智能科技有限公司 上海 201612

引言

智能交通系統(tǒng)ITS主要將人類、車輛以及道路作為主要研究對象，并對人流量、車流量、突發(fā)事件等不同要素完成實(shí)時預(yù)警和通報(bào)。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)能夠?qū)④囕d物聯(lián)網(wǎng)傳感數(shù)據(jù)信息同步到數(shù)據(jù)中心，并對車輛前進(jìn)路線和軌跡信息實(shí)現(xiàn)集中管理。在應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的過程中，車輛所有者以及交通管理部門都能夠從不同的視角掌握當(dāng)前路況信息等內(nèi)容。

1 智能交通系統(tǒng)概述

1.1 GPS定位模塊

在智能交通系統(tǒng)ITS中，GPS定位模塊是非常關(guān)鍵的交通協(xié)管內(nèi)容，也是構(gòu)建智能化地面交通網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)要素。通過GPS定位模塊，能夠?qū)④囕d導(dǎo)航儀器設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動，還能夠?qū)o線通信網(wǎng)絡(luò)或者移動網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸過程完成精細(xì)化監(jiān)管[1]。GPS定位模塊能夠與交通基礎(chǔ)信息采集系統(tǒng)開展有效聯(lián)合，并對車輛基本運(yùn)動信息和定位精度信息進(jìn)行適時調(diào)整。在獲取車輛動態(tài)定位數(shù)據(jù)信息的過程中，需要充分運(yùn)用車載終端的GPS信號接收功能，將GPS定位系統(tǒng)下的導(dǎo)航路徑和智能交通路線規(guī)劃功能進(jìn)行詳細(xì)比對，確保實(shí)時路況信息能夠與移動通信網(wǎng)絡(luò)中的動態(tài)定位信息之間存在細(xì)微誤差，并不會影響車輛執(zhí)行自動化的路徑優(yōu)化功能[2]。在GPS定位模塊中，車載終端還可以與城市GIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效聯(lián)動，并對實(shí)時定位的差分運(yùn)算數(shù)據(jù)信息開展即時校驗(yàn)。

1.2 計(jì)算機(jī)視覺信息處理

計(jì)算機(jī)視覺信息處理功能，是ITS系統(tǒng)中比較關(guān)鍵的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用，也是當(dāng)前智能化交通路面信息處理與分析功能選項(xiàng)中的重點(diǎn)內(nèi)容。通過計(jì)算機(jī)視覺信息處理與分析算法，能夠輔助車主以及外部系統(tǒng)用戶進(jìn)行信息決策，還能夠?qū)⒛Ｊ阶R別算法應(yīng)用在信息處理業(yè)務(wù)流程中。根據(jù)計(jì)算機(jī)視覺原理的信息處理技術(shù)，更加偏重于對車內(nèi)視覺信息以及車外視覺信息完成實(shí)時處理，并對車輛運(yùn)行狀態(tài)開展異常分析[3]。計(jì)算機(jī)視覺信息處理功能能夠?qū)崿F(xiàn)車內(nèi)動態(tài)信息的準(zhǔn)確識別，還能夠?qū)④囃獾闹苓厖^(qū)域設(shè)置為有效識別區(qū)域，將斑馬線、行人、其他車輛等相關(guān)要素設(shè)置為視覺信息處理目標(biāo)，并輔助駕駛?cè)藛T或者交通管理人員判定是否存在違規(guī)或者違法行為。計(jì)算機(jī)視覺信息處理功能，能夠分別計(jì)算結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息中的高維度含義，還能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成語言文字，還能夠借助移動通信網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)或者藍(lán)牙等功能，構(gòu)建智能化的車況信息處理模式。

1.3 RFID車載模塊

RFID車載模塊，能夠?qū)④囕d終端的基礎(chǔ)信息、車輛運(yùn)行狀態(tài)信息以及外部環(huán)境感知數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集中管理，并協(xié)助駕駛?cè)藛T實(shí)現(xiàn)事故分析和應(yīng)急事件處理功能。在RFID車載模塊中，需要將結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息的有效識別方案實(shí)現(xiàn)深化設(shè)計(jì)，才能夠保障RFID射頻信號能夠與其他結(jié)構(gòu)類型的車載數(shù)據(jù)信息開展有效聯(lián)動，并構(gòu)建更加智能化的車載終端信息處理模式。在RFID車載模塊中，能夠?qū)Σ煌愋偷南到y(tǒng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)有效配置，并對可入網(wǎng)的移動設(shè)備型號實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確識別[4]。在運(yùn)行RFID車載模塊的過程中，需要將啟動車輛前后可能存在的故障風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行準(zhǔn)確識別，并對駕駛?cè)藛T可能存在的不安全操作進(jìn)行及時預(yù)警。在RFID車載功能模塊中，駕駛?cè)藛T和交通管理人員都能夠準(zhǔn)確獲取車輛運(yùn)行期間和靜止期間的相關(guān)內(nèi)部和外部信息，還能夠?qū)χ苓叚h(huán)境存在的干擾因素實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確識別，并為車輛智能化信息分析過程提供可靠的數(shù)據(jù)來源。

1.4 ITS統(tǒng)一監(jiān)管平臺

在ITS統(tǒng)一監(jiān)管平臺中，需要將交通管理、電子收費(fèi)、交通信息服務(wù)、智能公路與安全輔助駕駛、交通運(yùn)輸安全、運(yùn)營管理、綜合運(yùn)輸、交通基礎(chǔ)設(shè)施管理以及ITS數(shù)據(jù)管理等不同功能模塊進(jìn)行系統(tǒng)集成，并對不同類型和級別的用戶權(quán)限完成分離設(shè)置，確保ITS統(tǒng)一監(jiān)管平臺的安全性和運(yùn)營穩(wěn)定性。ITS統(tǒng)一監(jiān)管平臺能夠?qū)Σ煌脩艚巧珯?quán)限實(shí)現(xiàn)有效管理，并保障不同地域交通基礎(chǔ)信息管理的實(shí)效性[5]。在ITS統(tǒng)一監(jiān)管平臺中，管理員用戶能夠?qū)Σ煌\(yùn)輸管理網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)車輛和路況信息實(shí)現(xiàn)可視化分析，并構(gòu)建智能化的應(yīng)急事件處理機(jī)制。駕駛員用戶則需要按照ITS平臺發(fā)送到車載終端的決策信息內(nèi)容處理交通事件，并對車輛運(yùn)行狀態(tài)和收費(fèi)情況開展實(shí)時統(tǒng)計(jì)分析。在ITS統(tǒng)一監(jiān)管平臺中，管理部門和車主用戶都能夠?qū)崟r上報(bào)異常路況信息和比較嚴(yán)重的安全事故，并對后續(xù)路徑優(yōu)化和事件處理機(jī)制提供可靠的數(shù)據(jù)信息來源。

1.5 行進(jìn)軌跡記錄和路徑優(yōu)化算法

行進(jìn)軌跡記錄以及路徑優(yōu)化算法，需要結(jié)合本地GIS系統(tǒng)和GPS定位系統(tǒng)的實(shí)時校準(zhǔn)功能，很多車輛也會采用北斗定位導(dǎo)航系統(tǒng)作為車載終端的路徑信息管理硬件設(shè)施。從ITS統(tǒng)一監(jiān)管平臺中的安全輔助駕駛功能模塊分析，行進(jìn)軌跡記錄和路徑優(yōu)化算法需要建立在智能交通路面信息以及車輛信息采集功能的基礎(chǔ)之上，并對安全輔助駕駛的不同級別實(shí)現(xiàn)分類管理，確保車輛駕駛員能夠?qū)⑿羞M(jìn)軌跡的記錄情況完成準(zhǔn)確分析。路徑優(yōu)化算法主要應(yīng)用在城市或者公路等不同的交通管理場景之中，并對出發(fā)地和目的地之間的所有通行路徑開展成本分析，將圖論與最優(yōu)組合方案進(jìn)行對比與分析，為駕駛?cè)藛T提供最優(yōu)化的交通行進(jìn)路線。根據(jù)城市智能地面交通和軌道交通的網(wǎng)絡(luò)分布情況，行進(jìn)軌跡記錄以及路徑優(yōu)化算法的廣泛應(yīng)用，還能夠?qū)⒁欢螘r間內(nèi)發(fā)生的路況信息和安全事故原因開展準(zhǔn)確分析，并對目標(biāo)行進(jìn)方向可能存在的障礙完成有效預(yù)警。

2 計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 車輛基礎(chǔ)信息管理

車輛基礎(chǔ)信息管理，是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在智能交通系統(tǒng)ITS中的關(guān)鍵應(yīng)用內(nèi)容，也是構(gòu)建智能化地面與軌道交通網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)要素之一。車輛基礎(chǔ)信息管理功能，需要將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集與整合分析功能發(fā)揮到極致，并對信息處理與存儲過程進(jìn)行全方位的安全審計(jì)，確保車輛終端設(shè)備采集到的基礎(chǔ)信息和交通管理部門獲取到的車輛信息保持高度的一致性。很多ITS系統(tǒng)能夠?qū)④囕v在路面或者軌道交通系統(tǒng)中的靜態(tài)信息和動態(tài)信息實(shí)現(xiàn)分布式存儲，并對ITS信息功能模塊中回傳的基礎(chǔ)信息內(nèi)容執(zhí)行嚴(yán)格比對。車輛基礎(chǔ)信息管理功能，更加注重對不同城市區(qū)域內(nèi)的異常信息監(jiān)測和分析過程，并聯(lián)合交通路面中的相關(guān)安全監(jiān)控設(shè)施，將不同類型和品牌車輛的動態(tài)數(shù)據(jù)信息以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時分析，確保車輛駕駛員能夠從車載終端中獲取更加準(zhǔn)確的交通基礎(chǔ)信息。

2.2 前方交通事故檢測

前方交通事故檢測功能，需要將ITS系統(tǒng)中的聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)控設(shè)備采集到的異常路況信息與車載終端上傳的異常路況信息進(jìn)行嚴(yán)格比對，并對計(jì)算機(jī)視覺信息處理結(jié)果開展實(shí)時分析。很多城市地面交通管理模式仍然存在不完善的問題，當(dāng)不同行進(jìn)路線存在異常信息時，智能車載終端會將外部環(huán)境檢測到的異常路況信息同步到安全監(jiān)控系統(tǒng)模塊之中，并對后端數(shù)據(jù)資源庫中存儲的路況信息進(jìn)行實(shí)時更新。為確保前方交通事故檢測功能具備準(zhǔn)確性和時效性，則需要額外設(shè)置ITS平臺中相關(guān)檢測參數(shù)的實(shí)時精度，并對不同路面存在的異常路況信息實(shí)現(xiàn)及時更新，確保某一個區(qū)域范圍之內(nèi)的智能車載終端都能夠接收到實(shí)時路況信息，并及時更改行進(jìn)路線。前方交通事故檢測功能，能夠支持路面智能監(jiān)控設(shè)備的實(shí)時信息上傳，還能夠支持附近車載終端的異常信息上報(bào)和預(yù)警信息分析選項(xiàng)，并從安全交通管理的角度及時解決異常路況信息，恢復(fù)正常之后需要及時更新數(shù)據(jù)。

2.3 交通監(jiān)控信息采集

在采集交通監(jiān)控信息的過程中，ITS系統(tǒng)能夠?qū)④囕d終端的信息處理與分析功能進(jìn)行及時啟用，并保障路面和軌道交通信息的實(shí)時性和準(zhǔn)確性。ITS系統(tǒng)能夠?qū)⑾嚓P(guān)硬件設(shè)施與物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)信息進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)動，并對車載終端上報(bào)的錯誤信息進(jìn)行及時反饋。在ITS統(tǒng)一監(jiān)管平臺中，交通監(jiān)控信息采集功能需要與計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、模式識別算法、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動，并及時開展路面監(jiān)控測試功能。在采集路面或者軌道交通監(jiān)控信息的過程中，可以及時采取信息過濾的方式，將具有一定特征的動態(tài)信息進(jìn)行有效過濾，并對相似信息進(jìn)行處理和分析。當(dāng)路面交通通行情況出現(xiàn)遺產(chǎn)或者擁堵問題時，交通監(jiān)控信息采集設(shè)備需要將外界環(huán)境中的相關(guān)影響因素進(jìn)行實(shí)時分析，并確保路面通行狀況的連續(xù)性特征表達(dá)，并將離散型的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時處理。

2.4 輔助駕駛

輔助駕駛功能，需要將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與智能交通系統(tǒng)進(jìn)行有效結(jié)合，并在ITS統(tǒng)一監(jiān)管平臺中選擇必備的系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)，并從安全和檢測精度提升的角度進(jìn)行輔助駕駛功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。輔助駕駛功能，需要將物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備上傳的結(jié)構(gòu)化以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息同步到車載智能信息處理終端，并對本地網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)進(jìn)行智能化分析，確保車輛駕駛過程能夠與地面交通協(xié)管功能保持高度的一致性。在輔助駕駛功能的啟用階段，ITS系統(tǒng)的安全監(jiān)管人員會對不同路面區(qū)域和軌道交通區(qū)域內(nèi)的相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)感知信息進(jìn)行實(shí)時分析，并確保輔助駕駛過程中車輛內(nèi)部和外部環(huán)境的穩(wěn)定性和可控性。

2.5 智能化計(jì)費(fèi)管理

智能化計(jì)費(fèi)管理功能，主要集中在智能公路管理模塊之中，也是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的關(guān)鍵應(yīng)用形式之一。很多省市都推行了自由流式的公路交通計(jì)費(fèi)管理模式，并對高速公路、省道國道等關(guān)鍵的路面管理內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時分析，并確保智能化計(jì)費(fèi)管理功能能夠準(zhǔn)確識別車輛行經(jīng)的主要收費(fèi)區(qū)域。智能化計(jì)算管理功能，能夠?qū)⒎侄问胶碗A梯式公路收費(fèi)計(jì)費(fèi)管理過程進(jìn)行準(zhǔn)確分析，并對關(guān)鍵業(yè)務(wù)操作結(jié)果進(jìn)行有效反饋。

3 結(jié)束語

智能交通系統(tǒng)主要承載城市區(qū)域內(nèi)部的交通網(wǎng)絡(luò)化管理要素，將交通運(yùn)輸功能、公共管理功能以及車輛管理功能進(jìn)行智能化集成，并為相關(guān)管理部門提供更加精確的交通控制流信息。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)能夠?qū)④囕d物聯(lián)網(wǎng)傳感數(shù)據(jù)信息同步到數(shù)據(jù)中心，并對車輛前進(jìn)路線和軌跡信息進(jìn)行集中管理。車輛基礎(chǔ)信息管理，是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在智能交通系統(tǒng)ITS中的關(guān)鍵應(yīng)用內(nèi)容，也是構(gòu)建智能化地面與軌道交通網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)要素。