城市交通信息系統結構方案研究

摘要：先進(jìn)的交通信息系統（ATIS）是智能交通系統的重要組成部分。本文的研究?jì)热菔茿TIS在中國的結構方案。該文首先分析了交通信息系統在中國的發(fā)展情況，闡述了城市交通信息系統的重要性。在總結了國外近年來(lái)有關(guān)交通信息系統的開(kāi)發(fā)和研究成果后，結合中國在行政管理方面的實(shí)際情況，提出了城市交通信息系統的結構方案：一個(gè)核心即交通信息中心，交通管理、電子收費、交通誘導、交通信息服務(wù)、地理信息、緊急救援、營(yíng)運車(chē)輛管理、車(chē)輛安全輔助駕駛八個(gè)子系統以及道路交通管理和車(chē)輛管理兩個(gè)數據庫，闡述了各子系統的功能。最后，預測了交通信息系統在中國實(shí)施后將產(chǎn)生的積極影響�！　￡P(guān)鍵詞：智能交通系統城市交通信息系統結構方案　　中文分類(lèi)號：U491文獻標識碼：A　　1.引言　　隨著(zhù)汽車(chē)交通運輸的發(fā)展，交通擁擠、道路阻塞和交通事故頻繁發(fā)生正越來(lái)越嚴重地困擾著(zhù)世界上的各大城市。汽車(chē)工業(yè)發(fā)展引發(fā)的道路交通不能滿(mǎn)足需求的種種交通問(wèn)題越來(lái)越突出。與此同時(shí)，除了修建必要的道路網(wǎng)以外，針對交通事故多發(fā)道路，需要緊急確保交通安全的道路，還建設了一系列的交通安全設施，如建設信號機、道路標識、交通指揮中心等有助于交通安全的設施，以期改善道路的交通環(huán)境，提高交通的順暢性，這在一定程度上緩解了交通擁擠狀況。但是，交通需求不斷增長(cháng)、交通系統日益復雜，單獨從車(chē)輛方面或道路方面考慮，均很難有效地解決交通問(wèn)題。于是，近年來(lái)把道路、車(chē)輛等，凡與交通有關(guān)的所有一切都歸為一體，通過(guò)采用信息通信技術(shù)、電子技術(shù)以及其他的科學(xué)技術(shù)把它們聯(lián)系起來(lái)，致力于使之智能化的智能交通系統（ITS）的研究開(kāi)發(fā)應運而生�！　∠冗M(jìn)的交通信息系統（ATIS）是ITS的重要組成部分，也是發(fā)展ITS的基礎和關(guān)鍵技術(shù)，ATIS是建立在完善的信息網(wǎng)絡(luò )基礎上的，交通參與者通過(guò)裝備在道路上、車(chē)上、換乘站上、停車(chē)場(chǎng)上以及氣象中心的傳感器和傳輸設備，可以向交通信息中心提供各處的交通信息；中心得到這些信息并通過(guò)處理后，實(shí)時(shí)向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車(chē)場(chǎng)信息以及與出行相關(guān)的其他信息；出行者根據這些信息確定自己的出行方式、選擇路線(xiàn)。概括地說(shuō)，交通信息系統就是要收集相關(guān)交通信息，分析、傳遞、提供信息，為出行者在從起點(diǎn)到終點(diǎn)的出行過(guò)程中提供實(shí)時(shí)幫助，使整個(gè)出行過(guò)程舒適、方便、高效�！　〗�年來(lái)，信息技術(shù)得到了較快發(fā)展，在中國的個(gè)別城市，實(shí)現了部分開(kāi)發(fā)的城市地圖網(wǎng)上地理信息系統，如成都市，但是，目前在國內的各大中城市，綜合運用信息網(wǎng)絡(luò )技術(shù)建設相對完善的城市交通信息系統還沒(méi)有一例。近來(lái)，在部分城市的交通管理規劃中對交通信息系統有所涉及。如果把城市比作人體，那么，交通信息系統就象一雙明亮的眼睛。在高度發(fā)達的信息社會(huì )，人類(lèi)雖然有很多獲取信息的途徑，但是，若有一個(gè)完善的系統，能夠讓人們輕松地獲取更多、更方便、更有價(jià)值的信息將是非常重要的。作為居民，不管在哪里，他都知道用最短的時(shí)間，走最近的路，辦最快捷的事；作為一個(gè)交通管理者或物流業(yè)者，不管在何時(shí)，他都能耳聰目明，有的放矢，這一切都勢必會(huì )對交通產(chǎn)生積極的影響，如緩解城市交通壓力、減少環(huán)境污染、降低交通事故發(fā)生率、節約能源等。因此，研究與實(shí)施城市交通信息系統具有重要的理論價(jià)值和現實(shí)意義�！　�2.國外交通信息系統研究現狀　　許多發(fā)達國家近年來(lái)投入了大量的人力、物力和財力對先進(jìn)的交通信息系統進(jìn)行研究、試驗和開(kāi)發(fā)。下面就歐洲、美國及日本等一些國家有代表性的ATIS作一簡(jiǎn)要介紹�！　�2.1歐洲的代表性系統　　歐洲的代表性系統有：SOCRATES、EUROSCOUT、Trafficmaster�！　�SOCRATES是一種有效發(fā)揮傳統的蜂窩無(wú)線(xiàn)電話(huà)的基礎設施（地面站）的作用，使交通指揮中心與行駛中車(chē)輛進(jìn)行雙向通信的系統，它的下行線(xiàn)路可通過(guò)“廣播方式”向行駛在各種地面站的網(wǎng)絡(luò )內的裝有SOCRATES車(chē)載裝置的車(chē)輛提供道路交通狀況的詳細數字信息。上行線(xiàn)路利用多頻存取協(xié)議經(jīng)過(guò)基地臺向交通指揮中心發(fā)送信息�！　�EUROSCOUT是以紅外線(xiàn)信標為媒體的動(dòng)態(tài)路線(xiàn)引導系統。車(chē)輛和信標間的紅外線(xiàn)通信是雙向進(jìn)行的，汽車(chē)就變?yōu)橐粋�(gè)探頭，將旅行時(shí)間、排隊等候時(shí)間及OD信息等交通信息數據傳輸給中央引導計算機�！　�Trafficmaster是以倫敦為中心的廣范圍高速公路使用的系統，采用傳呼機網(wǎng)絡(luò )提供交通信息。收集高速公路交通狀況數據的傳感器向前后方向發(fā)出2條紅外線(xiàn)光束，并根據各光速在車(chē)上的反射波時(shí)間差檢測車(chē)輛的速度�！　�2.2美國的代表性系統　　美國的代表性系統有：TRAVTEK、ADVANCE、FASTTRAC�！　�TRAVTEK以實(shí)時(shí)路線(xiàn)引導和服務(wù)信息系統實(shí)用化為目的，由交通管理中心、信息與服務(wù)中心、裝有導航裝置的車(chē)輛組成。交通管理中心進(jìn)行道路交通信息的收集、管理及提供，同時(shí)還進(jìn)行系統運行所必需的信息管理和提供；信息服務(wù)中心收集觀(guān)光設施、旅館、飯店等為對象的各種服務(wù)信息；車(chē)載導航裝置由車(chē)輛位置測定、路線(xiàn)選擇及接口3種功能構成，可顯示交通堵塞地段、事故及施工等信息的奧蘭多地區的地圖、按駕駛員需要進(jìn)行的路線(xiàn)引導及提供服務(wù)的文字信息等�！　�ADVANCE通過(guò)電波的雙向通信直接將車(chē)載導航裝置和交通管制中心連通，導航裝置由接觸式屏幕、顯示器及導航計算機構成。一輸入最終目的地便可利用最新交通信息計算最佳路線(xiàn)。路線(xiàn)引導是采用聲音合成及用顯示器上的符號指示的形式�！　�FASTTRAC是把先進(jìn)交通管理系統（ATMS）和先進(jìn)交通信息系統（ATIS）技術(shù)組合在一起的ITS項目，它計劃進(jìn)行使實(shí)驗車(chē)輛與信息控制方式統一的試驗，亦即根據車(chē)輛測量的等候時(shí)間等使信號控制和綠色信號實(shí)現最佳化�！　�2.3日本的代表性系統　　日本的代表性系統有VICS和ATIS�！　�VICS中心通過(guò)日本道路交通通信中心匯總交通管理者和道路管理者雙方的交通信息。由VICS提供的信息有：交通堵塞信息、所需時(shí)間信息、交通障礙信息、交通管制信息和停車(chē)場(chǎng)信息5種�！　�ATIS是先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統，它的通信媒體是電話(huà)線(xiàn)路（無(wú)線(xiàn)、有線(xiàn)）。交通信息利用者通過(guò)車(chē)上裝載的導航裝置或自己家及辦公室的微機，可按需要接收多媒體的地圖信息和文字信息�！　�3.交通信息系統結構方案　　信息系統的本質(zhì)是通過(guò)高新技術(shù)的有效應用，使得對各種決策（包括交通戰略決策、交通管理決策、交通方式及交通路線(xiàn)選擇決策等）起到支持作用的信息和知識在系統中有效流通，提高決策的科學(xué)性，引導合理的交通行為，達到最大限度地發(fā)揮已有交通設施潛力的目的�！　�為了實(shí)現智能化控制交通的要求，收集相關(guān)的實(shí)時(shí)可靠的交通信息是交通信息系統的前提和基礎，然后根據不同交通管理與控制的目的和要求，進(jìn)一步分析、傳遞、提供信息。信息流程見(jiàn)圖1。

圖1信息流程圖　　出行者所關(guān)注的信息大致包括3個(gè)方面：對“出發(fā)前”移動(dòng)計劃有效的信息、對“駕駛中”在道路上移動(dòng)過(guò)程中有益的信息以及對“換乘”火車(chē)、客車(chē)、民航或輪船等提供乘車(chē)方便的信息�！　∫罁�出行者的信息需求以及交通管理者和物流業(yè)者在經(jīng)營(yíng)管理方面的需求，結合中國在行政管理方面的實(shí)際情況，確定了交通信息系統結構見(jiàn)圖2�！　〕鞘薪煌ㄐ畔⑾到y包括一個(gè)中心即交通信息中心，交通管理、電子收費、交通誘導、交通信息服務(wù)、地理信息、緊急救援、營(yíng)運車(chē)輛管理、車(chē)輛安全輔助駕駛八個(gè)子系統以及道路交通管理和車(chē)輛管理兩個(gè)數據庫。交通信息系統各子系統功能結構見(jiàn)圖3。
圖2交通信息系統結構
圖3交通信息系統各子系統功能結構　　交通管理子系統主要由交通指揮中心提供通過(guò)采集的路段、交叉口、高架交通以及城市出入口的基礎數據組織而成的信息。營(yíng)運車(chē)輛管理子系統包括公交和物流管理，公交管理涵蓋出租車(chē)和公交車(chē)輛的管理，物流管理包含貨運和租賃車(chē)管理。緊急救援子系統包括一般性的事故報警以及特殊情況的災害救助。誘導系統含有路徑誘導和停車(chē)誘導。部分子系統采集的信息將提供給整個(gè)系統共享，通過(guò)提供歷史數據和實(shí)時(shí)可供預測的信息，用以支持出行決策的制定，系統實(shí)時(shí)地通過(guò)網(wǎng)絡(luò )查詢(xún)對公眾發(fā)布交通信息，向各種媒體發(fā)布誘導信息�！　∠到y的結構為分布與集中相結合，各子系統分布相對平等，交通信息中心擁有信息整合的共用信息平臺。各子系統完成數據采集、局部運行管理、共享信息整合等項任務(wù)�！　〕鞘薪煌ㄐ畔⑾到y的建設可分階段進(jìn)行，條件相對成熟的部門(mén)可優(yōu)先發(fā)展，建成示范工程，推動(dòng)其它部門(mén)發(fā)展。同時(shí)，交通信息系統的實(shí)用化進(jìn)程需要各子系統所涉及的各個(gè)部門(mén)之間通力合作，實(shí)現系統的優(yōu)化建設與運行。系統設計不但要重視系統核心的研究開(kāi)發(fā)，而且要重視與各子系統之間的相互銜接關(guān)系，資源共享是交通信息系統的命脈。人類(lèi)的生活離不開(kāi)交通，在以人為本的交通規劃、管理與設計中，綜合運用現代信息與通訊技術(shù)等手段提高交通運輸的效率是必由之路。交通信息系統在確定了基本結構之后，需要通過(guò)進(jìn)一步的系統設計后，加以實(shí)施�！　�4.交通信息系統的主要媒體和特點(diǎn)　　城市交通信息系統中可傳遞信息的媒體主要特點(diǎn)見(jiàn)表1。表1交通信息系統利用的主要媒體和特點(diǎn)

5.結論　　城市交通信息系統必將在今后真正的高度信息通信社會(huì )中占有一席之地，交通信息系統也必將在實(shí)現高效舒適的交通社會(huì )中發(fā)揮重要作用。城市交通信息系統未來(lái)的實(shí)施，必將在居民出行、事故和災害救援以及貨物流通等方面帶來(lái)更大的便利，同時(shí)，在交通管理方面更加有的放矢、標本兼治，在減少交通出行、降低交通量、減少阻塞、減輕污染、提高服務(wù)水平等增加社會(huì )和經(jīng)濟效益方面也將起到巨大的作用�！　�參考文獻：
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