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智能交通系统的应用以及关键技术概述

作者：张昆 崔容容

来源：《科技信息·下旬刊》2017年第08期

摘要：随着我国科技的不断进步，智能这个字眼在我们生活显得十分的重要。随着智能手机、智能电视、智能冰箱等一系列智能工具的出现，智能交通也逐渐地走进人们的视野。智能交通系统，是将一些先进的科学技术有效的应用于交通行业，建立一个有效的、大规模的、全方位的路面交通管理系统。建立智能交通系统的初衷是为了减少交通的压力、保证交通的安全，随着它不断地发展，也间接地促进了我国经济的发展，有效地提高了人民生活的质量。 关键词：城市建设；智能交通系统 1智能交通系统概述

随着人民生活水平的提高，汽车逐步进入普通百姓家庭，为人们带来了交通的便利。与此同时，交通体系不断发展，基础交通设施建设、城市轨道交通发展不断加快，为城市的现代化建设做出了突出的贡献。但交通发展过程中暴露出的问题十分严峻，像交通阻塞、环境污染、以及频发的道路交通事故等。针对日益严重的交通问题，各地加大了交通行业的投入，努力发展智能交通系统，以此来解决各种交通问题。

智能交通系统，英文简称为ITS，是一个集成了电子计算机技术、通讯技术、汽车制造技术、人工智能技术以及智能传感技术等多种现代科技的以解决实际交通问题为主要目的的新兴智能技术。智能交通技术将司机、汽车以及道路运行情况有机的结合起来，对解决交通拥堵问题、提升交通运输效率具有重要的现实意义。 2.智能交通的典型系统 2.1交通态势监控系统

交通态势监控系统利用各种交通信息采集设备、GPS定位设备、视频设备等，采集交通路况、车辆人员轨迹、交通视频等信息，结合GIS技术对各类信息进行融合分析，为交警部门提供实时路况、事故、违法等信息。交警部门通过系统，可以实时监控当前路况信息，及时处理各种交通拥堵、违法、事故等。 2.2交通资源运维系统

交通资源运维系统采集各类交通设备设施的静态信息，对信息进行统一管理维护，同时利用通信技术、监控技术等，实时获取设备设施状态信息，发现问题及时报警，为交警部门日常交通资源维护工作提供便利。

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系统利用手机App，路面民警发现设备设施问题可采用录像，拍照等多种模式及时上报，系统会自动将故障信息发送给相应的维护人员，维护人员维护完成后，上传照片、视频等信息，实现了对整个设备维护流程的管理和记录。

系统分析设备实施历史运行记录，对设备的故障情况、维修情况进行统计分析，对比各厂商设备设施运行情况，为交通设备设施的采购数据支撑。 2.3路径规划系统

路径规划系统利用采集设备、GPS设备获取到的数据，分析实时路况信息，同时结合GIS技术、城市公交信息、城市轨道交通信息，根据出行者的需求，为出行者推荐多条出行路线，便于大众出行。

在出行过程中，系统根据实时路况变化，为用户动态调整出行路线。 2.4视频图像分析系统

视频图像分析系统根据获取的视频图像信息，实时分析图像中的人、车、路信息，及时发现交通拥堵、交通事故、交通违法等异常信息，进行报警，便于交警部门日常道路管理工作。 同时，系统对历史数据进行分析，分析拥堵、事故、违法高发地段，为交警勤务安排以及道理拥堵分析提供数据依据。 3智能交通系统的关键技术 3.1大数据技术

近年来，大数据技术快速发展，推动智能交通发展到一个新的高度。通过大数据技术，将各种交通信息存储汇聚起来，并能够在海量的信息当中挖掘出所需的重要信息，通过科学的预算和分析，快速地掌握数据变化的规律。交警部门根据这些大数据分析的结果和规律，能快速地对交通进行全面而准确的评估，从而作出正确的决策。

采用大数据技术对各种交通采集信息进行实时分析，结合出行需求，可以向大众提供最优的出行路线方案，大幅提高地提升了出行的便捷性和高效性。

高层决策者可以利用大数据技术，建立跨区域跨部门跨系统的立体性、综合性智能交通系统，从而实现综合性交通管理。例如整合城市公交、轨道交通、出租车、公用自行车等信息，全面掌握城市各类公共交通信息，通过对这些数据的分析，为城市道路规划和交警部门的勤务安排提供数据支撑。 3.2采集技术

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1928年，出现了世界上第一台公认的车辆检测器，安装于道路附近的麦克风，需要通过的司机鸣笛来触发设备以检测车辆的经过。这种检测器主要应用于十字路口的信号控制。同一时期，开始使用的另一设备是压感的车辆检测器。直到20世纪60年代，感应线圈被用作为车辆检测器，成为到目前为止使用最广泛的检测系统。视频交通检测最初由美国加州在1976年提出，国外早在70年代已经开始视觉提取交通参数研究。

交通信号控制系统的交通流量采集除了目前广泛使用，但已被认为弊端比较多的环形线圈检测技术外，地磁、雷达和视频技术是目前比较多的被提出的取代技术。视频技术交通流量检测与交通信号控制系统联动，技术方案比较成熟。一台500万摄像机负责一个断面，按照三条车道计算配备三台补光灯，合计成本大约在18000元（仅指产品，不含施工安装费，下同），从成本角度考虑，在车道比较多的路口适用性更好。虽然目前业内不少的视频类产品生产企业都有这种解决方案，但视频也存在受环境影响比较明显的不足，从市场实际使用量来说还不多。雷达技术交通流量检测与控制系统联动，在合肥、苏州、广州等地都有应用。雷达产品一个断面国内品牌大约在10000元左右，一个点位的雷达检测产品至少覆盖3-5条车道可以保证检测精度。雷达流量采集有车辆互相遮挡和低速状态下检测不准确的弊端，市场实际使用量来说也不多。

近10年来，地磁技术交通流量检测与交通信号控制系统联动，逐渐受到业界关注，项目整体投入低于雷达和视频技术。地磁检测器产品行业各企业技术水平参差不齐，造成使用寿命短、准确率不高的问题比较多的困扰用户。根据Tranbbs测算，2013年用于新建交通信号路口的地磁车辆检测器产品，大约占到新建交通信号控制路口总数的10-15%，使用量逐年增大。 近两年来，电子车牌，RFID等逐渐面世，其定位准确，实时性好，寿命较长的特点受到市场欢迎，使用量逐年增大。 3.3GIS技术

地理信息系统是处理交通网络空间数据（几何属性）和属性数据（非几何属性）的最为有效的工具之一在交通规划中，以GIS为理论基础和软件开发平台可以实现交通网络数据库设计、数据输入预处理、空间查询与分析、网络图形和数据之间的转换、专题地图可视化输出等多项功能。

数据输入的过程是将空间数据和相关的属性信息用计算机可识别的图形和数字形式输入计算机的过程，即交通网络数字化的过程。空间查询检索与分析是GIS空间数据库综合管理的重要内容，也是GIS区别于CAD和其它制图系统的一个显著特点。利用该项功能，可以对交通网络进行简单的信息查询，还可以进行复杂的关系查询，最后还可将查询结果制成专题地图，以供交通分析。 结语：