第7讲 交通流诱导系统课件

1、第六章 交通诱导技术 n6.1 交通诱导概述交通诱导概述n6.2 信息发布技术信息发布技术n6.3 动态交通诱导关键技术动态交通诱导关键技术n6.4 停车诱导系统停车诱导系统6.1 交通流诱导概述 n 交通流诱导：交通流诱导：通过一定的信息传播媒介，向交通通过一定的信息传播媒介，向交通参与者提供道路的实际运行情况，提醒、建议或参与者提供道路的实际运行情况，提醒、建议或控制交通参与者选择最佳的行走路线，避免和减控制交通参与者选择最佳的行走路线，避免和减少行程延误及损失的一种交通控制方式。少行程延误及损失的一种交通控制方式。n特点：特点：是一种主动式的交通控制方式，通过传递是一种主动式的交通控制方

2、式，通过传递情报消息引导和控制交通参与者的交通行为。情报消息引导和控制交通参与者的交通行为。n目的：目的：方便出行，缓解拥堵、控制交通安全、畅方便出行，缓解拥堵、控制交通安全、畅通、有序的运行。通、有序的运行。 6.1 交通流诱导概述交通流诱导系统的起源 ：n交通诱导系统产生的背景：日益严重的交通拥堵。交通诱导系统产生的背景：日益严重的交通拥堵。n交通流诱导系统的历程：从静态系统到动态系统。交通流诱导系统的历程：从静态系统到动态系统。n静态诱导系统：用记录的交通状况的历史数据作为静态诱导系统：用记录的交通状况的历史数据作为诱导依据。诱导依据。n动态诱导系统：用实时的交通流数据作为诱导依据动态诱

3、导系统：用实时的交通流数据作为诱导依据静态诱导系统n静态诱导系统研究始于20世纪70年代。n特征：使用静态的标志牌指引道路；使用记录交通状况的历史数据库或者地理信息系统(数字地图)进行路线引导 静态诱导系统虽然可以指路，但是，并不能反映情况静态诱导系统虽然可以指路，但是，并不能反映情况变化。为此开发了动态交通诱导系统根据当前交通状变化。为此开发了动态交通诱导系统根据当前交通状况进行诱导况进行诱导作为出行者，需要哪些方面的交通诱导呢？n路怎么走n路堵不堵n车怎么停要解决的问题： 车在哪里？车辆定位 目的地在哪里？电子地图 怎么走更合理？交通量检测，路径计算 停车场有没有停车位？车辆检测 诱导后交

4、通不能堵塞动态交通分配动态诱导系统n要解决交通的诱导问题就必须解决动态和随机的交通流量在路段和交叉路口的分配问题，即所谓的“实时动态交通分配 （Real TimeDynam1c Traffic Assignment)”。n这理论的主要功能是：预测交通运输系统状况、提供道路引导系统、引导车辆在最佳线路上行驶、为出行者提供出发时间和选择方式、提供诱导系统与交通控制系统的相互联系、为先进的交通管理系统和交通信息系统提供重要的理论基础。n可见，动态交通诱导，既需要相关的硬件系统、软件系统，又需要相关的数学理论。动态诱导系统(1)交通信息中心。这是动态诱导系统的核心。该系统中硬件系统是由计算机和各种通信

5、设备组成，主要功能是从各种信息源获得实时交通信息，并处理成用户需要的数据形式；(2)通信系统。负责完成车辆和交通信息中心的数据交换。信息中心通过通信系统向所有车辆不断发送实时交通状况数据，包括路段行程时间、交通事件以及其他相关数据；(3)车载诱导单元。车载诱导设备主要由计算机、通信设备和车辆定位设备组成。定位设备为GPS接收机或信号接收机及速度、方向传感器等其他定位设备。该模块的功能是接收、储存和处理交通信息，为驾驶人员提供良好的人机界面，方便驾驶人员输入信息和获得诱导指令。动态交通诱导硬件系统主要由3部分组成：日本 动态交通诱导系统的研究最早开始于动态交通诱导系统的研究最早开始于20世纪世纪

6、70年代中期年代中期的日本，首先进行了基于的日本，首先进行了基于FR射频通信的车载动态诱导系统射频通信的车载动态诱导系统的开发试验，并得到了可以减少的开发试验，并得到了可以减少13行程时间的结论，但行程时间的结论，但是由于受当时技术、经济等因素的限制该研究项目没有继是由于受当时技术、经济等因素的限制该研究项目没有继续下去。续下去。 在在20世纪世纪80年代又相继进行了道路车辆通信系统年代又相继进行了道路车辆通信系统(nACS)和高级车辆交通信息与通信系统和高级车辆交通信息与通信系统(AMTlC)的研究，的研究，20世纪世纪1990年开始的年开始的VICS（车辆信息与通信系统）项目（车辆信息与通

7、信系统）项目则是世界上第一个全国统一的车辆信息与通信系统则是世界上第一个全国统一的车辆信息与通信系统 。国外动态交通诱导系统的发展情况美国 Pathfinder是美国第一个IVHS（智能车辆公路系统）研究项目，它提供的信息为道路拥挤程度信息，以文字形式显示于电子地图上或以语音方式提示驾驶员。 1991年7月到1996年12月间，美国在Illinois的Chicago进行了ADVANCE (Advanced Driver and Vehicle Advisory Navigation Concept)项目的研究，这也是一种分布式的路径诱导系统。目前美国投入使用的MAYDAY系统可以自动向用户报告

8、车辆位置，用户在必要时可以获得紧急帮助。该系统的扩充功能包括：出行者信息、路径帮助和诱导等服务。国外动态交通诱导系统的发展情况我国动态交通诱导系统的发展情况 我国的一些城市，都建立了交通诱导广播系统。道路上的交通信息由车辆检测设备和摄像机镜头自动采集并持续不断地送到交通指挥中心，经计算机处理后的结果自动传送到交通广播电台的监视终端和打印机上，再由播音员每隔一定时间或随时予以播出。 这是动态交通诱导的初级形式，其诱导效果是很有限的，而车载分布式诱导系统或单车自主式诱导系统还未见报导。 发达国家的交通诱导系统起到了方便陌生出行者出行、缓解交通拥挤的目的，受到了用户的欢迎。但也应该看到，一方面受经济

9、水平、技术水平和交通特点的限制，其研究开发的成果不可能直接应用于我国的道路交通系统；另一方面，发达国家目前也仅实现了以历史数据为依据的诱导，而基于实时动态交通信息的、更为实用的诱导功能尚在研究开发之中；此外，由于我国的道路基础设施较差，而社会对交通的需求发展迅猛，因此为了缓解交通供应与交通需求的矛盾，研究开发符合国情的动态交通诱导系统，最大限度地提高运输网络的使用效率具有重大意义。 研究动态交通诱导系统的意义n按照交通诱导信息显示的位置，可分为车内诱导系统和车外诱导系统。 n按照交通诱导信息作用于交通参与者的时间分为出行前诱导系统和出行中诱导系统。交通诱导系统分类n出行前诱导系统：出行前诱导系

10、统是交通管理者通过网络、大众公共媒体发布动态交通信息，或者提供出行前交通查询系统，辅助交通出行者进行出发时刻、出行方式、出行路径选择、停车场位置选择等决策，以避开交通高峰时段，同时也可提高道路的时空利用率。n出行中诱导系统：出行中诱导系统是城市交通诱导控制中心根据实时检测到的交通信息状况，把一定区域或范围内交通状况的客观信息以及行车路线的进一步建议通过可变信息标志、移动智能终端、交通广播台、车载导航系统、专用终端等发布给出行中的交通参与者，从而提醒、建议或控制交通参与者选择最佳的行车路线。n静态信息：静态交通信息是指交通系统中一段时间内稳定不变的信息，主要包括道路交通网络基础信息（如道路等级、

11、长度、收费等）、公共交通系统的基础运营信息（线路、发车间隔、运营时间）、静态交通信息（停车场位置、收费）等。n动态信息： 动态交通信息是指实时道路交通流信息、交通控制状态信息以及实时交通环境信息等在时间和空间上相对变化着的信息。包括道路交通状态信息、交通事件信息、施工养护信息、交通气象环境等。 诱导信息n目前主要的交通诱导手段包括可变信息标志、声讯语音平台、短信平台、指路服务站、网站、个人移动终端(手机/PDA)、车载终端、交通广播台、微博等。由于各方式的受众群体不同，通常，一个城市综合交通信息系统会支持以上大多数的交通信息发布及诱导手段。 诱导方式一、路边固定信息发布技术n 路边交通信息的发

12、布主要有可变信息标志VMS、路边数字广播、路侧短距离车路信息交互。这里以应用最广的VMS为例介绍其设施布设及信息组织发布策略。6.2 信息发布技术1、VMS布设技术n布设原理：可变信息标志布设的基本原理就是充分考虑动态行车条件下驾驶员的行动特性（如感知和决策的时间、行动过程），确定合理的前置距离和标志尺寸，保证驾驶员有充分的时间感知信息、进行决策和采取行动。 6.2 信息发布技术n布设原则 (1)结合匝道控制 (2)结合道路形态特点 (3)适应实际道路环境 (4)符合交通行为安全原理6.2 信息发布技术2、信息组织策略n发布内容 交通信息根据信息发布内容，可以分为动态信息和静态信息；根据信息发

13、布方式，可以分为自动发布和人工发布。静态信息一般是指宣传标语、法规通知等，实现起来相对简单。这里主要讨论对交通动态信息进行发布。6.2 信息发布技术 (1)发布行程速度和旅行时间。 行程速度和旅行时间可以自动发布，但是需在发布区间连续设置流量监测器。对于断续流，交通信号控制系统会影响信息发布的准确性，故这一类的信息多发布在连续流或快速路区间。一般用红、黄、绿三色表示道路交通运行况，红色代表堵塞，黄色代表拥挤，而绿色代表畅通。 (2)发布交通事件及其相应的交通管控信息 事件信息一般发布为文字信息，主要指与交通相关的突发事件信息，如道路交通事故信息，影响交通通行的灾害天气、火灾等应急交通管制信息。

14、6.2 信息发布技术(3)发布计划性交通管制信息。 计划交通管制信息指大型活动、大型施工、路桥养护等影响交通正常运行的交通管制信息。n展示方式6.2 信息发布技术3.VMS信息传输方法n普通电话线通信控制n光纤网络通信控制6.2 信息发布技术二、个性化信息发布技术n个性化的交通信息发布显然与交通广播不同，目的是针对用户的特征、所在位置、交通出行等特点，采用用户喜欢的方式发布出行过程所经过中感兴趣的交通信息。6.2 信息发布技术n 1广播数据业务发布技术 调频副载波FM、数字音频广播DAB、移动多媒体广播CMMB均具有数据发布的功能，针对交通信息的特征，对信息进行分类编码和对道路分段进行编码，只

15、要车上装有上述终端，就能在收听广播、观看电视的同时接收动态交通信息的发布。n2车载导航技术 车载终端目前应用最为成熟的为车载导航，它主要依据车辆实际的行驶位置，然后通过预先描绘好的电子地图数据库实行地图匹配，得出车辆在路网结构中的位置，动态显示车辆在路网中的行驶状况，并给出车辆达到目的地的行驶路径以及达到相应路段后的路径诱导，将这些信息反馈给驾驶员。6.2 信息发布技术三、动态交通图形化发布技术 n在智能手机与移动网络全面普及的时代，衍生了动态交通图形化发布技术，即虚拟情报板这种个性化信息发布技术。n虚拟情报板以类似路边可变情报板的变形图形式，在图形相应地点通过智能移动终端（包括手机、PDA、

16、车载终端）软件在智能终端（本节后面简称智能手机）屏幕上显示，向用户提供动态交通信息，让驾驶员动态调整出行线路，节约出行时间。n动态图形化发布不仅能够涵盖图形化路况信息，还能及时反馈交通事故、道路施工、匝道关闭等实时信息，加入语音播报功能，并可依个性化需求灵活设置屏显时长、推送范围等 6.2 信息发布技术虚拟情报板特点n与路边可变情报板相比，虚拟情报板没有庞大的建设成本，图形形式与发布位置皆可灵活调整，覆盖范围可以遍及高速公路、快速路、地面道路，不受地形与区域限制，因此信息发布灵活、及时、全面。n与一般电子地图提供的道路实时路况相比，虚拟情报板优化的变形图更为简洁，突出了重要的交通节点，如快速路

17、上下匝道、越江桥隧等，且可表达出通往某一远端目的地的多条路径选择。6.2 信息发布技术一、定位技术 n卫星定位技术n组合定位技术 n室内高精度定位技术 6.3 动态交通诱导关键技术n卫星定位技术n 6.3 动态交通诱导关键技术n组合定位技术n所谓组合定位技术就是结合GPS定位和其他定位方法，提高定位系统可靠性的一个技术。常见的组合定位技术有“GPS+陀螺（角加速度传感器）”，“GPS+无线信标”等。n“无线信标”是一种单向短距无线通信技术，它与GPS 一起构成了“组合定位系统”，在连续定位层面由GPS完成，由无线信标完成高可靠性的点定位。这两种定位技术可以互相补充，极大地提高了定位的可靠性。6

18、.3 动态交通诱导关键技术n室内高精度定位技术n随着无线城市的建设，wifi的覆盖越来越广，不仅包括一些公共娱乐场所，还包括枢纽、车站、室内停车场等区域，这为基于wifi的室内导航提供了基础。n室内环境下无线信号的信号强度在短距离范围内与传播距离存在衰减模型关系，通过信号强度可以计算传播距离，因此可以采用以信号强度(RSS)为基础的定位技术。6.3 动态交通诱导关键技术二、路径寻优技术n是依据车辆定位子系统所确定的车辆在网络中的位置和出行者输入的目的地，结合交通数据采集子系统传输的路网交通信息，为出行者提供能够避免交通拥挤、减少延误及高效率到达目的地的行车路线。6.3 动态交通诱导关键技术6.

19、4 停车诱导系统n停车诱导系统是协调静态交通与动态交通的协调平衡的有效手段，它是综合智能交通系统中的一个组成部分，以促进停车场及相邻道路的有效利用为目的，通过可变信息板、车载信息发布装置、互联网、手机平台等多种方式向驾驶员提供停车场的位置、使用情况、路线以及相关道路信息，诱导驾驶员最有效地找到停车场的系统。车位空闲信息车位空闲信息车位预定付费车位预定付费信息交互信息交互停车时间记录停车时间记录费用计算费用计算避免逃费避免逃费路线诱导路线诱导设备和人员管理设备和人员管理违法车辆查找违法车辆查找停车诱导能解决的问题二氧化碳排放量至少减少一半绿色环保，低碳节能，减少因驾车者四处寻找车位而带来的环境污染 停车资源得到最优配置，缓解交通压力定位和报告非法汽车实时掌握停车位空闲情况，进行交通疏导提高车位的使用率，增加收入减少管理人员数量及降低管理费用 杜绝不收费或少收费行为，增加收入 进行运营数据智能分析，提高运营效率信息发布方式多种多样预定车位且在线支付诱导最佳路线，进场快速找到空闲车位，出场快速找到所停车辆对停车场对监管部门对驾驶员对环境优势优势分析分析停车诱导优势系统功能车位空闲识别及查找通过车位传感器，识别各个停车场的车位空闲状态，实时发通过车位传感器