智能交通技术及其应用配套PPT.ppt

第一节出行者信息系统概述 20世纪80年代以来 在欧 美 日等工业发达国家和地区为寻求缓解公路交通堵塞对策的研究中 出现了以个体出行者为服务对象的综合交通信息系统 通过出行者与交通信息中心的双向信息传递从而建议或约束出行者的出行行为 达到减少延误 缓解交通拥挤的作用 这种系统通常称为出行者信息系统 AdvancedTravelerInformationSystem ATIS 第二节出行者信息系统体系结构 一 系统模块体系概述二 出行者信息服务系统组成三 信息发布形式 一 系统模块体系概述 1 促进以实时准确的交通状态为基础的出行方式选择 2 减少出行者个体在多方出行中的出行时间和延误 3 减轻出行者在陌生地区出行的压力 4 减少整个交通系统的行程时间和延误 5 通过公私合作降低交通系统的总成本 6 减少碰撞危险 降低伤亡程度 如减轻出行者在陌生地区的精力分散程度 一 系统模块体系概述 图4 1ATIS区域结构示意图 一 系统模块体系概述 图4 2CTIM体系结构图 表4 1出行者信息系统的实施效果 美国运输部 二 出行者信息服务系统组成 1 公共数据库系统2 交通服务总线3 交通信息融合系统4 ITS应用仿真系统5 动态路径规划系统6 交通事件采编系统7 运营管理系统8 Web网络发布系统9 数据广播发布系统10 交互式发布系统 二 出行者信息服务系统组成 图4 3ATIS系统组成及功能示意图 1 公共数据库系统 1 信息采集与融合定义了智能交通各异构子系统进行整合的框架和接口 各应用系统按照一定的规则将共用数据发送到公共数据库 由公共数据库对多来源渠道 相互不一致的数据进行数据融合处理 并以规范化的格式加以存储 2 数据存储通过合理组织管理 将数据转化成为能够理解的信息 3 数据提供根据服务请求和权限 按照所需的格式 对各应用系统提供信息服务 1 共享数据的公共访问一个应用所特有的数据可以被其他已存在的或新的应用访问 1 公共数据库系统 2 灵活的数据保护和安全性公共数据库内的数据具有用户可设置的访问安全性 3 数据质量模型支持来自一个提供者应用的数据带有质量标记 可以与另一个使用者应用的需求相匹配 4 公共数据服务公用数据库不仅仅存储数据 也向其他应用发送数据 4 公共数据服务 1 实现数据推送服务 2 支持未来的新ITS应用服务 3 保持数据库访问独立性 2 交通服务总线 数据中心与运营中心 ITS子系统的数据交换通过交通服务总线 TransportServiceBus TSB 来完成 运营中心 ITS子系统通过JMS Socket WebService FTP等接口方式向数据中心提交交通数据 保存到公共数据库中 运营中心系统也可以通过该接口进行交通信息订阅和查询 统一对外进行交通信息发布 3 交通信息融合系统 1 交叉口和路段断面检测 主要通过检测器实现 2 有条件时利用浮动车数据 3 集成其他已建成系统的数据 进行二次数据融合处理 4 配合电话人工坐席 通过热线电话或视频监控采集交通数据并录入 4 ITS应用仿真系统 ITS应用仿真系统按照标准的异构系统集成接口 完整实现各异构系统与公共数据库的交互行为 为验证交通系统集成和数据共享提供方便 先进的出行者信息系统 AdvancedTravelerInformationSystem ATIS 作为智能交通系统的核心系统之一 可以提供历史数据和实时 预测的信息来支持出行决策的制定 5 动态路径规划系统 1 为车辆提供道路诱导系统 引导车辆行驶在最佳路线上 2 为旅行者提供出发时间和方式选择 3 提供诱导系统与交通控诉系统的相互联系 6 交通事件采编系统 交通事件采编系统提供道路状况 交通状况 交通事件 气象相关资讯信息的录入 修改 删除以及信息的管理 交通事故是公路上总车时延误的一个重要因素 发生在交通高峰时段的事故会造成上千辆车长时间排队等待 7 运营管理系统 完成运营中心内系统的管理 根据数据中心提供的信息实时更新和发布最新交通信息 并删除过期无效信息 运营管理包括用户管理 监播 计费 结算 统计等内容 8 Web网络发布系统 1 会员订制服务出行者可以注册成为网站会员 2 交通资讯查询ATIS网站提供城市地图 旅游指导等静态信息和最新道路交通状况 交通事件 路况信息 气象资讯等动态信息 3 出行线路管理出行者根据自己经常活动的出行线路 设置出行线路所经过的主要道路 出入口 同时设置提醒时间和周期性 如周一 周二 周四 以及提醒手段 电子邮件 电话 移动便携设备等 系统根据记录制订出行线路 定期把该出行线路相关道路的路况信息 交通事件信息以及气象信息等实时以预订的方式通知用户 8 Web网络发布系统 4 公共交通信息ATIS网站提供公交参数列表 包括公交车线路站点与车票价格 地铁线路站点与车票价格 轮渡开行方向 时间与价格 5 出行导航ATIS网站为出行者提供一个出行导航查询工具 能够查询从城市一个地点到另一个地点之间的行程规划 也可查询城际和省际出行路径规划 6 实时道路交通状况以城市地图为平面 根据当前城市各道路的通行状况 以不同颜色标注区域内各道路的实时交通状况 7 历史交通信息查询提供城市道路最近交通状况 道路状况 交通时间信息的查询功能 并提示历史交通事故多发地点 8 Web网络发布系统 8 城市交通状况分析以道路平均通行速度或道路通行能力参数综合评价城市各道路的通行性能 为交通管理部门的管理决策 交通指挥 交通疏导等日常管理提供数据支持 同时也为出行者有效地规划出行线路提高出行效率提供帮助 9 在线交流ATIS网站为用户提供在线交流平台 分为同城交流 省内交流和省际交流平台 10 网站管理网站管理系统主要负责ATIS网站信息的日常维护 信息录入与发布 信息查询和分析 RSS资讯制作 信息订阅管理等 并删除过期无效信息以免对出行者产生误导 9 数据广播发布系统 将交通信息以无线数据广播 DAB DVB等 的方式发送到各种类型的移动 便携设备和车载接收机 提供出行前 出行中服务 主要包括实时道路拥堵情况 交叉路口压车情况 道路检修施工情况 高速公路封闭情况和服务站配给等信息 10 交互式发布系统 1 交通眼 基于浮动车的实时路况信息发布系统实时路况信息发布系统可瞬间展现城市路网交通态势和拥堵状况 路况信息每5min全面更新一次 并支持四级图形缩放 见图4 4 2 动态路况信息手机上网服务系统以手机为移动接收终端 应用3G网络技术 信息系统向用户提供手机网上动态路况查询服务 见图4 5 3 人工语音及短信服务系统根据出行中用户的需求 初步开发了人工语音服务 见图4 6 和短信服务系统 目前实现了路况 加油站 高速路事件信息查询和短信下发服务功能 1 交通眼 基于浮动车的实时路况信息发布系统 图4 4北京交通情况网络截图 2 动态路况信息手机上网服务系统 图4 5路经查询手机网络截图 3 人工语音及短信服务系统 图4 6语音服务系统界面 三 信息发布形式 1 Internet主页 电子邮件 即向Internet的访问者提供交通信息服务 2 区域性的广播系统 如各地的交通广播电台 有线电视频道 交通数据传呼 交通数据广播 3 双向的无线通信系统 如基于蜂窝技术的GSM 4 局部的路边传输系统 如可变信息板 5 路边电话亭 专线电话或信息台 即利用电话系统向出行者提供信息咨询 交通诱导及紧急救助服务等 第三节出行者信息系统的服务内容 一 出行者信息服务需求二 信息服务的内容 一 出行者信息服务需求 1 按对相关信息的需求强度依次为 阴晴雨雪等状况 气象信息 车辆拥堵程度 路况信息 路面湿滑程度 路况信息 前方交通事故信息 路线选择信息 加油站 公厕位置 相关配套设施信息 2 在出行前公众关注的信息比较广泛 路况信息 气象信息和路线选择信息都受到了出行者的相当关注 而在出行中公众几乎都集中在对路况信息的特别关注上 3 在公众出行前获取信息的途径中 交通广播 报纸 电视 短信平台 声讯电话分列前三位 4 在公众出行获取信息的途径中 交通广播 路侧通信广播 可变电子显示屏和静态指示牌分列前三位 一 出行者信息服务需求 5 获取信息途径中 公众最愿意采用的前三种依次为 交通广播 路侧通信广播 短信平台 声讯 车载接受设备 二 信息服务的内容 1 出行前信息服务2 行驶中驾驶人信息服务3 途中公共交通信息服务4 个性化信息服务5 路线引导及导航服务6 合乘匹配与预订服务 1 出行前信息服务 利用先进的通信 电子 多媒体 计算机网络等技术 使出行者在出行前可通过多种媒体 在任意出行生成地访问出行前信息服务系统 以获取出行路径 方式 时间 当前道路交通系统及公共交通系统等相关信息 为规划出行提供决策支持 2 行驶中驾驶人信息服务 1 道路信息包括道路几何信息和路面状况信息 2 交通信息包括路网交通拥挤信息 交通事故信息 平均车速与形成时间等动态信息 警告信息包括冰雪风霜等气象信息和特殊事件信息 3 途中公共交通信息服务 利用先进的电子 通信 多媒体和网络技术 使已经开始的出行公共用户在路边 公交车站或公交车辆上 可以通过多种方式获取实时公交出行服务信息 以便用户在出行中能够对其出行路线 方式和时间进行选择和修正 其针对的用户主体为乘客 具体包括 换乘信息 车辆运行信息 调度信息以及票价信息四项子服务 4 个性化信息服务 通过多种媒体以及个人便携装置接收个性化信息和访问个性化信息服务系统 以获取与出行有关的社会纵横服务及设施的信息 此类信息包括餐饮服务 停车场 汽车修理厂 医院 警察局等的地址 营业或办公时间等 其针对的用户主体为出行者 包括乘客 行人 非机动车驾驶人 游客等 个性化信息服务具体包括 公共服务设施信息 公共服务预订和旅游景点信息三项子服务 5 路线引导及导航服务 这是出行者信息系统提供的比较高级的服务方式 它利用先进的信息采集 处理和发布技术为驾驶人提供实时交通信息 引导其行驶在最佳路径上 以减少车辆在路网中的滞留时间 从而达到缓解交通压力 减少交通阻塞和延误的目的 6 合乘匹配与预订服务 合乘匹配和预订服务是一种特定类型的信息服务 出行者 驾驶人提出合乘请求后 由管理中心选择最合理的匹配对象并通知用户双方或多方 这项服务可以提高车辆的实载率 降低出行总费用和道路拥挤程度 第四节出行者信息系统的关键技术 一 出行者信息系统的技术进步二 出行者信息系统采用的关键技术 一 出行者信息系统的技术进步 1 信息发布手段多媒体化ATIS除了利用无线电广播 电话咨询等技术发布语音交通信息外 还普遍运用Internet网页 交互电视 车载单元显示器和可变信息板 VMS 来发布信息 2 无线电广播技术的更新将交通信息传递给出行者的最一般方法是使用无线电广播 3 双向广播技术的广泛使用在传统的出行者信息系统中 主要由交通信息中心采用单向通信的方式 广播 电视 VMS等 为出行者提供信息 4 信息的实时性不断提高随着信息采集 处理 传输 发布技术的不断进步 ATIS提供的信息的实时程度越来越高 一 出行者信息系统的技术进步 5 信息的复杂程度日益增加由于GPS GIS和移动通信技术的广泛应用 ATIS所提供的信息越来越复杂 对交通系统产生的影响也越来越大 二 出行者信息系统采用的关键技术 1 交通信息采集与融合技术2 交通信息发布技术3 异构系统集成技术4 动态路径规划技术 二 出行者信息系统采用的关键技术 图4 7ATIS关键技术示意图 1 交通信息采集与融合技术 交通信息采集与融合技术可以收集实时交通数据 实时响应交通流量变化 预测交通堵塞 检测并传送交通事故或给出交通诱导信息 数据融合技术是协同 利用多源信息 以获得对同一事物或目标的更客观的信息综合处理技术 2 交通信息发布技术 实时交通信息的发布涉及信息的采集 处理 编码 管理以及传送 广泛利用互联网 广播电视 固定通信 移动通信系统等多种媒体发布手段 实现在手机 电话 车载终端 计算机等设备上的多媒体发布 3 异构系统集成技术 异构系统集成技术首先必须要解决策略和安全问题 系统的各个参与结点需要公用的协议去执行预先制定的关于资源共享的规则和策略 参与者的角色和参与者之间的关系必须有明确的定义 因此还需要一个有效的跨结点的信任和权限管理系统来管理复杂的关系 4 动态路径规划技术 动态路径规划技术基于排列组合理论和运筹规划算法编写出动态路径软件规划技术 根据用户出行请求的起点和目的地 经软件计算生成若干种路径规划方案 结合最新交通信息 如封闭路段 堵塞路段和禁行路段等 对所有方案进行修正 隔离出不可执行方案 给出缘由和可执行预期时间 并作实时调整 另外动态路径规划技术还可对方案进行技术评价 推荐出最快方案和最经济方案 第五节出行者信息系统技术应用 一 智能交通应用系统建设目标二 系统物理结构三 系统的建设体系四 系统的逻辑结构五 北京公众出行网 一 智能交通应用系统建设目标 1 信息服务建立主要客运交通方式的信息服务系统 整合各交通方式信息服务 建立综合交通信息服务系统 整合交管部门路况信息 实现动态导航信息服务 2 客运生产重点建立公共电汽车 地铁 出租车 省际客运四种交通方式先进 高效的安全运营生产模式 特别是建设现代化的客运枢纽信息系统和BRT智能交通系统 3 货运生产重点建立与北京市物流信息系统相衔接的物流运输信息系统和