智能交通的体现范文

时间:2023-12-05 18:06:30

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智能交通的体现

篇1

关键词 多媒体;智能呼叫系统;信息化管理

中图分类号:G642 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)10-0037-02

1 系统需求分析

随着高校信息化建设步伐的加快,高等院校的管理朝着服务型发展,多媒体智能呼叫管理系统的建立顺应了高校信息化建设的潮流,能够给全校师生提供高质量的上网服务,有利于高效信息化管理的实现。为了让呼叫系统在日后的工作中发挥应有的功效,系统需要从以下几个方面进行考虑。

1)稳定性:高校的管理系统是全天候运行的平台,要满足用户无论在任何时间、地点都可以通过语言、IP电话等方式与系统取得联系,得到系统的回复。

2)开放性:我国教育事业正处于蓬勃发展的时期,高校的服务也处在不断的扩展变化中,为了适应未来服务项目的拓展,系统需采用模块化的结构设计,这样以后高校扩展项目时,只需在现有机制的基础上增加新的应用与服务模块即可。

3)安全性:安全可靠是呼叫管理系统的基本要求,设计时需要充分考虑系统的安全策略和机制,设计适当的冗余,这样一旦一个端点出现漏洞,不至于延续到整个IP网络,从而保证网络系统的正常运行。

4)实用性:在设计系统时要充分考虑到高校的实际情况,尽可能利用援用的已投运设备,节约和简化流程,从而实现节约成本的目的。

2 多媒体智能呼叫管理系统的总体设计

总体设计方案 为了保证系统的可靠性,使程序更加容易维护和测试,本系统采用四层架构进行系统架构设计,即:网络层、接入层、呼叫控制层、业务应用层。

网络层由PSTN电话、3G视频和Internet网络接入等设备组成,它遵循呼叫管理系统技术规范和建设标准,具有智能程度高、维修简单的优点。

接入层以PBX和媒体Media Proxy服务器作为基础通信支撑平台,以Free Switch作为系统的通信服务器,采用模块化设计,由核心子模块和子模块两部分构成。其主要功能是将由网络层解析的相关数据信息上报给呼叫控制层,当呼叫控制层下达指令时,接入层根据呼叫控制层命令做出相应的指令。

呼叫控制层是整个系统的核心,是系统实施数据采集、可靠控制的关键。该系统的主要功能是接收接入层上报的数据信息,然后将数据进行分析,之后根据分析的结果将呼叫进行分配。

业务应用层包括自动功能和人工功能两部分,所有呼入的请求都要经过IVR的引导和处理,再根据收集到的用户信息,由管理员决定是继续进行自动服务,还是启动人工服务。

智能呼叫管理系统的硬件设计 智能呼叫管理系统由硬件和软件两部分组成,其中硬件设计是智能呼叫管理系统的重中之重。目前常见的布线方式大致有3种:一种是星形结构布线,一种是总线制,还有一种是无线技术。根据本系统的特点,采用主从式结构,设置监控主机PC为主机,PLC控制器为从机,测站点PC和I/O设备为通信系统。监控主机PC是系统的核心,通过Profihus网络与PLC控制器进行连接,实时接收变化数据,主机上设置了指示灯,事先将每个多媒体教室的情况存入主机当中。系统工作时,PLC控制器主机通过CPLD将接口芯片和外部处理器DSP相互连接,在EMIF接口作用下,DSP可对数据采集子板FIFO进行数据采样,向从机发送控制命令,并接收从机上传来的数据。PLC控制器从机由中央处理器、存储器、输入/输出接口以及电源这四部分组成,主要负责收集与识别所辖多媒体教室的呼叫信号并及时将信号传递给控制主机,以便做出处理。

3 多媒体智能呼叫管理系统的实现

网络层的实现 网络层由SIP Proxy、RTCWeb Breaker、

Media Coder三个模块组成,选择H.264标准。由于高校内部存在大量编解码格式不相同的视频终端,为了保证这些设备的互通,安装PSTN电话、3G视频等电信和网络设备,以便实现不同音、视频编码格式的转换。

接入层的实现 接入层设置为目录模板的形式,由用户根据自己的需要设置具体的内容。当用户感觉目录内容设置不合理时可随意增加、修改或删除目录;当用户需要添加一个目录时,需要点击“添加目录”,就可进入添加目录的页面,根据页面的提示添加相应的页面即可。它以WebRTC端点的智能SIP和媒体网关为技术支撑,允许使用Web浏览器来拨打(或接听)电话到(或从)任何的传统SIP网络或PSTN网。

控制层的实现 呼叫控制管理层实现的功能有来电资料弹出、电话录音监听、自动语音应答、分机远程部署、统计分析等功能。

1)来电资料弹出主要指对呼出电话、对师生的已接与未接的电话通信记录进行管理。

2)电话录音监听是指由于管理员工作繁忙暂时无法接听师生的电话时,对师生的电话进行留言、录音,这样等管理员空闲下来时可以处理师生的问题。

3)自动语音应答主要指师生向系统管理中心提出问题,IVR系统自动引导师生进行自助式服务,通过界面提示得到更深层次的服务。

4)分机远程部署是指系统管理员可对系统内的任一计算机进行远程操作。如教师在使用计算机教授课程过程中发现计算机出现问题,可向系统管理员寻求帮助,系统管理员只需在办公室内通过分机远程部署功能就可操作计算机,排除计算机故障。

5)统计分析功能是指统计、分析数据库里面数量巨大的信息,如对师生的投诉建议工作进行统计,为领导决策提供参考依据。

应用层的实现 应用层由IVR应用和数据管理系统两个子项目组成,其中数据库的开发和应用在本系统中占有重要地位。本系统的数据库使用的是MySQL数据库服务器,存储方式是由一组声明式的SQL语句所组成,通过把它们放在一起,形成一段SQL程序。这种存储方式可以提高执行效率,减少应用程序和数据库服务器之间的通信量,并降低网络超负荷的可能性。

呼叫管理系统的用户主要有系统管理员、学生、教师这三类,要根据不同的角色设置不同的权限。首先由系统管理员选择要进行权限设置的角色,然后系统会根据输入的信息搜索出该角色的详细权限信息,并将这些信息都显示到角色管理的界面上,供管理员查看,由管理员决定是否修改该角色的权限。如果管理员认为该角色的权限是恰当、合适的,就可查看其他角色的权限;如果管理员角色认为该角色与其权限之间是不匹配的,就可修改角色权限。在修改权限的过程中,需要注意的是系统设置了限时的权限修改时间,即管理员在限定的时间内可修改角色权限,一旦超时,则需要重新登录系统,待系统登录成功后方可进入权限修改页面。

权限修改结束后由系统判断该角色是否应享有这些权限,如果修改的权限符合设置的规则,那么系统将自动将修改后的数据加入数据库中,完成整个对角色权限的修改;若未在规定的时间内完成整个权限的修改,或者修改的权限不符合设置的规则,这时系统将显示“修改失败”,表明该操作失败,需要管理员重新返回到权限设置的页面,重新对角色的权限进行设置。

4 结语

多媒体智能呼叫管理系统作为一种利用最新的通信手段并结合计算机技术的现代化服务方式,可以帮助高校有效改善服务质量,提升高校的管理效率。该系统的设计是在数据库应用和CRM客户关系管理基础上进行的,具有智能化的人机交互界面,有着广泛的应用前景。

参考文献

[1]赵靓萍.综合医院智能呼叫系统初探[J].山西建筑,

2014(20):287-288.

篇2

关键词:智能交通管理系统;城市交通;ITMS

中图分类号:TP311.52 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)024-000-02

一、城市智能交通管理系统概念及组成系统

城市智能交通管理系统概念。当前社会,城市智能交通管理系统是国际上管理城市交通必不可少的技术手段,它充分利用当今先进技术即电子传感、计算机应用技术与控制技术,将三者结合起来构建的城市管理交通的现代模式。

1.智能交通监控系统

从各项报道中,我们得知,智能交通监控系统普遍应用于管理城市交通中,它的主要目的是保证交通顺畅,具体过程是通过查看指挥中心从监视区域传回的图像,根据实际情况派专人去实地进行实时疏导,调整信号来疏散交通拥堵,引导人们改变行驶路线。

2.城市交通流诱导系统

在城市智能公交的调动方面,城市交通诱导系统是重中之重,它先对车辆进行定位,采集交通信息,然后对行驶车辆路线进行引导和为其规划路线,来适时的解决重要路段及交叉通拥挤,让各类行车人可以获得一种既方便又快捷的交通路线,提高交通效率。

3.电子警察系统

电子警察系统不是一项简单的监管系统,它利用多种技术手段对监控区域内的全部行驶车辆实行每时每刻的记录。这些技术包括为,信息网络通信、远程数据监控、检测视频等,人们也称这种系统为“闯红灯记录系统”。

4.智能公交管理系统

智能交通系统为了可以智能调动公交,高效准确进行排班,从而使公交车的利用率提高,提高车辆运行速度,减轻道路拥堵现状,主要是使用3G通信技术进行通信指挥、GIS技术以及GPS进行实时实地定位以更好保证交通正常秩序。

5.突发事件响应系统

除上面几项先进技术之外,还有针对于交通意外突发状况使用的突发事件响应系统,主要是为了防止交通事故、道路拥堵和混通治安等事件发生,从而使相关部门可以迅速解决紧急事件,以减轻道路拥堵,保证社会秩序稳定。

二、我国城市智能交通管理系统发展现状及存在的问题

(一)我国城市智能交通管理系统发展现状

伴随着各项科学技术水平的提高,信息系统越来越来越健全,我国各级政府会越来越重视现阶段还年轻且不成熟的智能交通系统,同时现在我国许多城市已经在交通与道路的控制和规划上有了很大的进步。

与此同时,国家政府的相关部门,例如科技委等组织为了进一步完善我国的交通管理系统也付出了大量的人力物力专门开发研究,此现象也表明了我国政府对于此项管理系统技术的重视程度。对于交通智能化的研究步伐自1998年ISO/TC204设立以来就从未停过,同时多次参加此类技术系统方面的国际交流活动。

(二)我国城市智能交通管理系统发展存在的问题

现如今,我们可以明显感受到,经济发展,人民生活水平提高,越来越多私家车的出现,交通问题也渐渐提上议程。由于交通系统设计的不合理导致道路使用效率低,众多资源配置浪费,无法满足当今需要。我们在对我国众多城市进行调查后发现,交通压力随着城市规模的扩大越来越严重,且道路规划不合理的现象也逐渐显现,管理秩序混乱,使得出行困难,公交效率低等问题。

三、城市智能交通管理系统方案设计

(一)建立ITMS 框架体系

设计ITMS 框架的原则。智能交通管理框架的有效设计还要遵循以下原则:

1.精简性

设计框架的首要任务是保证其功能的有效性,在这个前提下就要考虑用户的感受,方便使用和操作,尽量使设计不繁琐冗长,保证其精简性。

2.完整性

ITMS 的设计是一个完整的过程,在这个过程中,设计子系统是一个任务,同时为子系统设置出显示其未来变化的系统也是一个任务。

3.实用性和延展性:

ITMS 这样一个为了管理交通而设置出的体系,首先要具备可用性,能在现实生活发挥其有效性,同时还要能预测到未来的变化,始终保持与时俱进。

4.灵活性和可发展性

灵活性体现在两个方面,一方面,设计出的系统能适应外在情况变化,使用上具备灵活性,另一方面设计方案也要能适应环境变化,可供调整。延伸性更具前瞻性,可以在有效利用现时系统的同时,探索出新系统,完善ITMS。

(二)合理设计ITMS 的方式

智能交通管理框架是一个较为复杂的框架体系,因为要应用到公众的日常生活中,还要利用信息化提高其应用效率,显现其先进性和科学性,所以设计的过程中不可避免要进行大量的理论和实践研究,运用各种学科知识,尤其是要在系统工程的指导下,将信息学、运筹学、管理学等融入实践中。系统工程设计在科学理论和有效实践的基础上,可以通过系统分析和设计方法实现。这两个方法是相辅相成的,同时又各具特点,首先系统分析是在把握全局的眼光下对问题进行解决,在整个设计环节中避免不了各种的问题,所以工作人员就要采用系统分析的方法化整体为若干个子目标,有效实现子目标的任务,进而实现系统任务,在分析的基础上建立框架。框架建立后,工作人员还要对其进行完善,这就涉及到了系统设计环节,通过设计可以对框架进行整体规划和具体细节完善,最终形成实体框架。

随着越来越多的人涌入城市、交通工具的多样性以及汽车购买力的增强,城市交通压力越来越大,促使有关人士不断探索有效管理城市交通的方法。影响交通最大的问题就是拥堵性,要解决这一问题,就要加快信息的传播,把握交通的控制力,不能使其出现失控的局面。可见信息在交通管理中的作用非常明显,按照信息的特点,可以将ITMS 系统分成以下四个层次:

1.基础层

对于发挥信息的影响力方面,基础层主要负责获取有效信息进而形成通信网络的搭建。

一方面,信息的有效性和准确性可以方便通信网络的搭建;另一方面,通信网络的有效运用可以提高信息的传播速度。为了便利交通管理而设置的基础设施属于信息中的静态方面,

比如说道路、路牌等,由于道路周围的标志性建筑也能影响交通管理的有效性,所以也属于静态信息。动态信息的获取有两种途径,第一种是人工采集获取的,工作人员利用相关通信设备进行动态信息采集;第二种是机器采集,利用交通检测设备如电子眼等,主要用检测的方法获取信息。信息获取后要建立通信网络,目前通信网络主要包括以下内容:

(1)公众信息服务平台,信息分析总平台和子平台间,整体路面状况与单元状况间,局域网、广域网等。

(2)主要用于传播公布消息的平台上,如调频播音机、移动通讯设备、广播等。

(3)主要为了方便更好更快的查到信息,利用有线设备如电话、电视等。

(4)完善数字通信平台建立,如光纤、卫星等。

2.功能层

功能层的作用主要体现在实际应用领域,在大量有效的交通信息获取后,为智能交通管理提供大量的功能型设备,简化人工管理的繁琐性。功能层的作用主要是利用智能设备进行交通管理,为公众设计出合理有效的出行路线等,其中包括电子监控、自适应信号控制系统、交通信息管理与系统等内容。自适应信号控制系统最能适应智能化的管理,主要优势体现在其自我适应力上,比如在交叉路口处,可以自行调控,适应周围实际环境,能有效管理动态的情况。交通信息管理与系统的有效性主要体现在其对信息的利用能力上,首先通过高效的途径获取具有有效性、实时性的交通信息,然后通过传送到分析机构,通过专业人士的分析获得最佳路线图或者出行方案,为需要出行的各行各业提供专业化建议。因为无线通信的广泛利用,人们可以随时随地进行路线转变,在遇到突况下,可以更有效的选择最快的路线。

3.共享信息层

共享信息层主要体现在其信息的共享力上,同样建立在上一层――功能层的基础上的,这一层次主要通过获取功能层传输过来的信息,进行更为专业化的利用,设计出最佳交通方案,这个层次需要更多的利用各类信息处理平台,将信息转化成资源,对规划出行路线、有效管理交通运输意义重大。

4.服务层

服务层是智能交通管理设计的最终目标,与使用者联系最为紧密。首先对出行者来说,出行者可以通过服务层收到最及时有效的信息,方便出行者自己制定出行方案,也可以给出行者具体的方案建议;其次对于交通管理者来说,管理者可以通过信息了解到自己的首要任务是什么,能够提高对管理重点的把握,使管理更加有效。当然服务层与出行者和管理者的关系都是相互的,服务层不仅要为他们提供信息指导,还要从他们处获取信息,了解出行者和管理者最想要的服务,尽量为他们提供可行的并且符合他们要求的方案,提高智能交通管理系统的效率。

四、智能交通管理在城市交通中的应用方案

RFID技术因为其独特的优势,在现实生活中得到了广泛应用,对于智能交通管理系统来说,此技术的应用也能为其带来更为明显的优势,主要体现在以下方面:首先是它的物理性能高,作为信息技术的应用不仅存储空间大、可对其进行加密处理,而且具有防水性,能有效保证信息的完整性;其次是该技术的识别能力强,对于一切动态信息它都可以进行精确的处理和消化,不管是从个体方面还是整体方面都能给出参考。由此可见,按照目前情况来看,该项技术的应用有着其他技术的不可替代性,并且和智能交通管理的流程最为匹配,优势最为明显。

1.电子不停车收费系统(ETC)

RFID技术的广泛应用和不断改进,使得电子不停车收费系统得以建立并广泛使用,

从我们的日常生活中,我们很容易就能发现ETC的使用,不管是在高速公路收费站,还是在过江隧道等收费站,我们都能很容易的发现“ETC”的标志,主要原因在于其明显的优势上。首先,运用这项系统有效解决道路拥堵问题,司机不需要停车缴费,收费人员也不需要进行人工的收费流程,大大缩短了司机过收费站的时间,尤其是在车流量大的时候,该项技术的运用作用非常明显;其次,使用该项技术可以大大降低交通管理成本,传统的人工收费被电子收费系统代替,不再需要花钱购买用于人工收费的相关设施,同时不需要像工作人员支付更多的工资,交通管理成本得到有效降低;最后一大优势体现在其公平公正性上,人工收费难以避免工作人员公平公正对待所有的过路车辆,有时候遇到熟人或者亲戚,难以避免会免收相关费用,但是电子设备是没有感情的,只要有车经过,它就会在程序的驱使下直接对过路车辆进行自动扣费。所以,ETC这项技术在国内外运用都比价广泛,我国也在加大此项技术的投入使用,在智能交通管理方面又进了一步。

2.城市交通调度管理系统(TMS)

RFID技术的另一大应用体现在TMS上,为了加强对车辆的管理,进而提高智能交通管理效率。交通主要就是由道路和车辆等组成,所以要想管理好交通问题,首要任务就是管理好车辆问题。TMS同样运用了先进的技术对信息进行搜集和处理,实现获取信息与分析信息集于一体的作用,可以更加直观有效得对车辆进行管理,充分考量路线的可实用性以及车辆出行的最优路径,缓解了交通压力的同时也节约了资源。

3.电子注册管理(EVR)

EVR技术可以有效解决交通部门的管理难题,主要原因是它能有效对车辆进行追踪和智能化管理。由于越来越多的人开始有能力购买汽车,所以注册登记和再检查的工作强度不断在加大,为了有效解决这一问题,可以通过利用EVR技术来实现。首先,由于智能技术的运用,车辆在登记的时候可以缩短时间,并且每辆车都可以有一个“身份证”,只要是对车辆植入一个ID码,这个号码可以在全球范围内被追踪,并且每一个号码都是不同的,甚至不能被修改,这样就可以实现两个好处,一是偷车的人很容易被追踪,假的车牌照因为不含此技术也很容易被查出,由此方便了公安机关打击罪犯,并且在一定程度上可以降低犯罪率;二是交通管理部门不需要开展流动检查就可以进行对车辆的管理,有效提高了管理部门的效率。当然这项技术目前还未被广泛应用,只利用到军用设备上,但是其应用效果显著,带来的的利益非常明显。

参考文献:

[1]兰岚.城市智能交通管理系统方案研究与设计[D].长安大学, 2010:55.

[2]张宏正,马腾.城市智能交通管理系统方案研究与设计[J].中国信息化,2012(12):105.

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[关键词] 物联网技术 智能交通 公安管理

一、发展智能交通的意义

1.发展智能交通系统是顺应时势之举

“十二五”交通规划提出,未来五年,实现对国家高速公路国省干线公路、重要路段、大型桥梁、车辆区域、交通运输状况等的感知和监控实现对危险品运输车辆、船舶、长途客运,以及城市公交.出租车和轨道交通的全过程监控基本建成全方位覆盖、全天候运行、快速反应的水上交通安全监管系统和海事信息服务系统。

“推进物联网在交通运输行业应用已经得到了国家和交通运输部的高度重视,必将成为‘十二五’期间发展现代交通运输业的重点工作。”智能交通物联网将智能交通的基本理念与物联网的技术产业相结合,不仅实现了数量巨大、流动性强的基础“物”之间连接与通信,同时也推动了交通智能化、信息化进程。

2.物联网使交通系统更加“智能、安全、和谐、节能”

目前,交通问题的重点和主要的压力来自于城市道路拥堵和安全。在道路建设跟不上汽车增长的情况下,解决拥堵问题主要靠对车辆进行管理和调配。未来,智能交通的发展将向以热点区域为主、以车为对象的管理模式转变。因此,智能交通亟待建立以车为节点的信息系统――“车联网”。“车联网”就是综合现有的电子信息技术,将每辆汽车作为一个信息源,通过无线通信手段连接到网络中,进而实现对全国范围内车辆的统一管理。

二、智能交通在公安管理的问题

交通安全管理是在对道路交通事故进行充分研究并认识其规律的基础上,基于有关法律、法规和标准规范,采用科学的管理方法,对道路交通系统的人、车、路和环境等要素进行有效的组织、协调和控制,以保证道路交通安全畅通。安全管理作为道路系统中的核心要素,协调着系统中其他要素间的相互关系,对道路交通系统的安全运行起着决定性的作用。交通安全管理的功能构成要素主要体现在技术层面,以及社会层面。技术层面主要涵盖了安全管理的技术及手段,社会层面则从宏观角度体现了交通安全管理的社会功能,功能构成如图所示:

图交通安全管理的功能图

三、物联网技术在智能交通公安管理的应用

1.车辆不停车稽查系统

技术设备及工作原理该系统主要由3部分构成:车载标签、RFID 阅读器(高速远距离超高频阅读器)、后台计算机控制中心。

当车辆进入监测范围后,超高频阅读器从行驶车辆的电子标签中读出车牌号码A1,摄像机实时拍摄车牌图像,并传输至交通管理指挥中心,由车辆牌照自动识别系统(VEC)识别出车牌号码A2。系统将A1与A2进行比对.如果没有与A2一致的A1存在,则必然为假套牌车等违法车辆,系统便会发出声音报警,执法人员即可将其缉拿;如果A2与A1一致,再看A1是否在交管部门所列的黑名单之中,由此可识别拖欠税费、未缴罚款、报废车、未按时年检等违规车辆该系统可有效地提高交通管理部门对报废车、假牌、套牌车辆、未缴罚款、未买交强险、未按期年检等违法车辆的查处效率。从更长远的角度看,RFID技术的应用除了可服务于违法车辆的查处,也有潜力扩展到高速公路收费、加油、停车、出入控制等领域,具有广阔的应用前景。

2.基于物联网的智能交通体系框架

这种架构下的智能交通体系通过路网断面和纵剖面的交通信息的实时全天候采集和智能分析,结合物联网技术下的智能交通系统,实现了车辆动态诱导、路径规划和信号控制系统的智能绿波控制和区域路网交通管控,为新建路网交通信息采集功能设置和设置配置提供规范和标准,便于整个交通信息系统的集成整合,为大情报平台提供服务。

3.车辆的物联网

GPS、RFID、DSRC(专用微波短程通讯技术)等技术可以为车辆物联网管理提供高速采集、全环境动态监管的手段。2010 年上海世博会园区车辆管理系统、南京特定车辆管理与治安防控体系和上海市营运车辆管理系统三项重大工程中建设基于无源射频识别技术的区域性车辆安全监管系统,通过在车辆内安装射频电子装置作为车辆的“电子身份镜像”,使被标识车辆的静态身份信息与动态运行信息(时间和道路空间信息)有机地结合在一起。

4.警员的物联网

通过物联网技术,实现警员的定位,利用警员定位软件,可以方便查找警员的位置,加大公安机关在警员方面的管控力度,优化公安机关的队伍建设。在外出办案行动中,借助警员定位技术,可以高效地完成任务,将歹徒尽快绳之以法。此外,在公安交通管理方面,如果某一地段出现交通拥堵或交通事故,可以借助物联网技术,定位最近的交警,快速合理调动警力资源疏导交通,将处理交通拥堵或交通事故的时间缩短到最短,从而确保良好的交通状况。

5.重点(危险)人群、物品的物联网

物联网技术最突出的特点是无需“可视”读取,实现远距离自动识别 ;既可识别静止物品也可识别运动物品。RFID 标签内部存储的产品电子代码(EPC 代码),为每一件物品建立全球的、开放的标识,实现全球范围内对单件物品的跟踪与追溯,它包含了该件物品的所有信息,是单件物品的唯一身份识别 ID。如果在人体内部植入芯片,利用 RFID 技术,可以实现公安机关对特殊人群、重点人群行踪的监管。

参考文献:

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【关键词】城市;智能交通;大数据平台;无线通信技术

引言

城市交通是否畅通是考量城市经济发展水平的一个重要指标,解决好公路交通智能化问题是保障交通安全、有序、快捷运行的重要环节。交通是一个城市的脉络,脉络通,则发展畅。然而交通拥堵作为城市脉络的一个瘀结,给人们的日常出行造成了诸多不便,已然成为制约城市发展的症结之一。智能交通系统(ITS)被认为是解决城市交通问题最有前途的方法,因此智能交通产业应运而生并迅速发展起来。

一、现代交通的智能化概述

(1)智能交通系统, 英文全称为“Intelligent Transportation System”( 简称ITS), 指通过高科技开发,使交通系统实现智能化。在智能化的情况下,整个交通系统都显得“聪明”起来,车辆靠自己的智能在道路上自由行驶,公路靠自身的智能将交通流动调整到最佳状态。借助大系统的智能,驾驶员对交通状况了如指掌,管理人员则对车辆的行踪一清二楚。ITS 体现了 “人―车―路―环境”的密切结合,从而可以极大地提高交通的安全性、系统的工作效率、环境质量以及能源的利用率。

(2)“城市智能交通”作为国际上公认的治堵方案,完全的照搬到国内并非是良策。早在上个世纪七十年代末,我国就已经开始了在交通运输和管理中应用电子信息技术。2000 年后,我国开始跟踪国际上智能交通运输系统的发展,并通过召开国际性研讨会、成立试验室和研究中心等方式,加强国际技术交流,不断提高ITS 技术研究水平,正式开启了现代交通的智能化之路。根据国家“十二五”交通规划,中国城市(道路)智能交通行业投资额预计将继续快速增长,2013 年总体市场规模达 459.5 亿元。

二、智能交通系统和城市智能交通系统的基本概念

(1)城市化与城市交通智能化

随着人类社会的不断发展,城市的规模也会随之不断扩大,近几年来,随着科学技术的进步,世界各国的城市化水平也得到了显著的提升。截至目前为止,我国已经出现了很多在世界上都享有声誉的特大城市,我国的城市化水平也得到了显著提升。城市作为一个国家的人口聚集中心部位,聚集了全国大部分的人口,这就给城市的居民的交通出行问题带来了很大的挑战,因此,针对我国城市化的不断发展,我国的城市智能交通系统也应当根据时代的变换做出相应改变,以便与满足城市交通正常运行的需要。

(2)智能交通系统和城市交通系统

目前应用广泛的智能管理系统的基本概念是起源于上世纪八十年代的美国和欧洲,智能交通系统的最著名的代表就是美国的智能车辆道路管理系统这一智能交通系统。所谓智能交通系统,实质上指的就是利用不断发展的高新科学技术来促进城市交通系统的发展,使得整个城市的交通系统不断向新型智能化的模式靠近,最终实现整个城市交通系统的智能交通系统管理模式。

三、我国城市智能交通战略规划

(1)设置发展目标

在我国传统的城市交通运输的管理系统的管理之下,我国的城市交通运行是在一种粗放的管理模式之下运行的,这种城市交通运行的管理模式是依托于我国对于交通运输行业所投入的巨额管理资金为依靠保障的,这样的城市交通管理模式做不到对城市人民群众的切实需求的正确反映,也难以对城市交通运行之中行人和车辆的基本信息进行快速有效的统计处理,其主要的发展模式只能依靠政府机构的投资来完成。这就需要依靠在城市交通的战略规划之中采用先进的UITS 智能管理模式,通过这样的智能管理模式,可以实现对城市交通各种交通信息的集约化智能管理,通过对城市交通运输各种车辆和行人信息的登入实现有效的管理发展。

(2)城市交通实时诱导系统借鉴了欧美、日本等地先进的智能交通诱导技术以及上海、北京等国内各大城市交通诱导系统的优点,以GIS电子地图为基础导航平台,结合控制技术、通信技术、计算机技术、检测技术、图像处理技术、优化方法、交通工程理论等先进理论和技术,实现前端多源交通流数据采集、信息融合,在中心管控平台、路网情报板、全文字情报板、电台广播、网站、车载导航设备等媒介进行诱导信息,为出行者提供了交通状况及行车线路选择的信息服务,为交通管理部门提供集中综合管理的平台。

四、城市交通智能化中大数据平台的应用

(1)优化资源的集中管理调度

目前,涉足智能交通领域的企业众多,产品鱼龙混杂。虽然很多产品价格便宜,但普遍存在性能不稳定、后期运维费用居高不下等缺陷。而且很多前端产品与后端平台难以兼容,专业化生产程度低,这些都让智能交通的集成管理调度成为了难题,也影响了智能交通进一步的发展。

(2)基于这些考虑,通过技术研究

发动智能交通向“高清化、集成化、智能化”的方向发展,提供了端到端的智能交通整体解决方案。方案不仅涵盖了丰富的前端产品,如免维护卡口、微光电警、四合一电警、道路监控云台摄像机等,还有着丰富的后端产品,很好的解决了智能交通中难以集中管理调度的难题。不过,对于有些城市的前端产品和后端平台并不属于同一厂家的情况,其兼容性的要求就更为凸显了。而凭借着新一代平台的高兼容性,新一代智能交通综合管控平台与第三方商产品实现很好的融合。

(3)快速实现可视化指挥调度

可以快速实现基于拼音首字母的检索,输入即可检索相关资源和切换,实现交通资源的一键调度,提供丰富的交通资源调度快捷方式。如要了解一条道路上的所有的卡口、电警等监控资源,不需要经过繁琐的逐个选定操作,只需要选取该道路,即可查看该条路上的所有视频资源,非常方便快捷。

(4)、最为全面的交通管理

该平台不仅可以提供实时分析道路的拥堵状况,有效保障交通秩序,还可提供交通拥堵管理,利用大数据技术,将海量的交通信息进行有效的提取、保存,作为交通组织措施的评估、反馈以及后期的交通信息研判分析,形成交通管理知识库,对于后期的交通管理来说都是非常重要的。

结束语

总之,随着我国城市交通的日益拥堵,如何实现我国城市交通的智能化发展已经成为了人民群众关注的焦点问题之一。在本文之中,笔者通过对城市智能管理模式的解读,简要的说明了目前我国的城市智能交通战略规划模式。

参考文献

[1]王岷竹. 大连城市道路交通智能化管理研究[D].大连理工大学,2003.

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关键词:智能交通系统;应用现状;发展期待

0引言

交通不仅是一个国家现代化水平的重要表现,也是一个城市健康发展的良好体现。深圳市是一个发展很快的城市,人口数量在不断的增加,交通拥挤也成为市民出行极为头痛的事情。如果政府仅靠单纯修建道路设施,或者采用传统的管理模式来改变交通拥挤的现状,效果是十分有限的。在深圳市举办的大运会期间,深圳市交通运输委员会(以下简称“深圳交委”)利用智能交通系统为几百万运动员和观众提供了高效通畅的交通服务,使其再次成为人们关注的焦点。本文仅从以下几个方面进行简要的分析。

1智能交通系统的概念

智能交通系统(ITS)作为一个明确的概念性名词是在90年代初确定的,起源于日本,后逐渐进入各国的视野,美国、欧洲和日本的学者对其定义各异,虽无一个统一的概念界定,但是其基本含义是一样的。智能交通系统是在较完善的道路设施基础上,将先进的电子技术、信息技术、传感器技术和系统工程技术集成运用于地面交通管理所建立的一种实时、准确、高效、大范围、全方位发挥作用的交通运输管理系统。[1]它通过运用各种高端的科学技术,特别是电子信息技术,不仅使现有的交通基础设施的基本潜力得以充分发挥,而且还具有保障交通的稳定性、提高交通的运输效率等重要作用。

2智能交通系统在深圳的应用

为了更好的服务于大运会,也为了更好的服务于市民,深圳交委智能交通处重点建设了深圳市智能交通“一个平台、六大系统”项目,主要包括交通信息交换平台和交通综合监测系统、交通运输管理系统、道路交通整体调控系统、公众出行信息服务系统、交通规划与分析仿真决策支持系统、交通运行指挥系统。[2]具体如下:

2.1 一个平台

交通信息交换平台是以完善的信息网络为基础的,它是ITS各相关部门的信息交汇、沟通的枢纽。它包括无线数据/交通信息通道、车载移动电话接收信息系统、路由引导系统及选择最佳路由的电子地图等。[3]这种具有智能功能的先进的交通信息系统只要安装在道路、车辆等场所上,就可以向交通信息中心及时提供各地的路况信息,信息中心将这些信息经过处理后再向那些交通参与者反馈与出行相关的各种道路交通信息,使出行者能够及时、快速、方便的利用这些信息和咨询意见来选择、安排自己的出行方式、驾驶路线等。我市目前安装了大量的闭路电视前端摄像头,这样就可以清晰地看到各路口的交通情况,真实反馈给各交通参与者,真正实现各部门信息的融合、交互和共享,这一平台也真正发挥出其“转换机”的功能。

2.2 六大系统

2.2.1交通综合监测系统

交通综合检测系统覆盖在深圳市的各大干道处,比如快速路、主干道、轨道交通等类似的基础设施。深圳市目前采用多种车辆检测手段来记录各种数据,并及时采集道路通行状况、交通和客运流量等信息,同时还监测各种交通异常事件和违法信息等。为了更好的发挥这一监测系统的功能,我市目前采用了先进的信号监控系统,这是在英国和意大利的先进智能系统的基础上提炼出来的SMOOTH系统。并且,为了跟随科技发展的步伐,用更加科学、先进的系统来服务市民,我市还把交通卡口系统也应用到了交通管理上。如在深南大道、北环大道等主干道路和深惠公路、东部沿海高速等对外联络道路上均安装了这种系统。

2.2.2交通运输管理系统

智能交通系统以主动控制的先进交通系统来代替传统的被动控制的系统,而这种系统既包括了自动监测异常突发事件(如各种违规事件、交通事故等),也包括各种道路的自动收费系统、停车场诱导系统等等。[4]与此同时,这种先进的交通管理系统在以信号控制为中心的基础上,建立了信息中心和交通参与者的双向通信机制,及时收集和提供便利信息,实现对运输工具、各种交通基础设施的智能化监管,不但保证了运营安全,也提高了服务质量。

2.2.3道路交通整体调控系统

道路交通整体调控系统为了保证整个城市交通的健康运行,采取了从全局出发,局部控制的措施。比如在快速路进行控制,实行不同区域的联动控制,或是采取公交优先控制等措施。目前我市应用的交通视频事件检测技术,可以自动识别一些车辆抛锚等异常情况,自动反馈到控制中心,可以充分控制交通流,缓解了交通堵塞的状况,大限度的降低了交通事故发生的频率,大大提高了管理的效率。

2.2.4公众出行信息服务系统

目前我市在一些重要路口、快速路等重要枢纽部位都设置了交通情报板,可通过手机、热线电话、网络、广播等电子通讯工具及时向公众全方位的交通路况信息。比如在大运会期间,我市还规划建设了一个总调度室、一个呼叫中心,5个调度分中心,近100个调度点,一套无线对讲应急通信系统。以期通过这种多方位的调度,更加快捷、迅速的为市民和与会代表服务。

2.2.5交通规划与分析仿真决策支持系统

仅仅有理论知识还是无法完全解决交通拥堵的问题,因为没有付诸实践的理论往往都是空洞的。为了更好的在实际中发挥智能交通系统的作用,我们可以建立数学模型,充分考虑各种动态和静态数据,对所规划的交通基础设施等进行效果的模拟,使管理者和领导可以直观、简洁的看到效果,并做出相应的预估和调整,能够为交通政策的实施做出正确的决策。

2.2.6交通运行指挥系统

在前面所讲的系统功能的基础上,快速更新全市的交通运行情况,为及时处理各类突发事件、指挥协调整个交通大局提供了一种良好的方法,这样不仅提高了交委智能交通处的联动指挥能力,还极大提高了其应急管理水平。

3智能交通系统的发展期待

虽然智能交通系统在我市有了广泛的应用,但是仍然存在着巨大的提高空间。可从以下几个方面进行改进。

3.1打破信息孤岛和应用孤岛的发展瓶颈

“信息孤岛”和“应用孤岛”是深圳市智能交通系统面临的一个比较大的问题。如何有效利用智能交通系统收集到的信息,如何充分整合各有关部门的资源,进行统一部署,从而真正改善我市交通堵塞的状况,依旧任重道远。

3.2建立智能交通软硬件平台

通过科技化的手段向公众提供便利的服务是政府的一个重要职责。因此一方面要加大对智能交通系统的资金投入,增加必要的硬件设施,另一方面还要加速智能交通平台的建设,将城市道路的地上和地下交通运营部门的实时信息结合起来,由专门的部门和人员来进行统一管理和调度。这个平台,为交通实时监测、交通动态管理、道路交通调控、公共出行信息服务、交通指挥应急、交通管理决策提供了支撑。[5]

3.3注重人才的培养

深圳市政府应该继续贯彻走出去与引进来的方针政策,加强对国外智能交通系统的学习。既可派出相关人员到国外取经,吸其精华,弃其糟粕。也可对相关人员进行培训,使其素质和技能都不断得到提高。此外,深圳市政府还可以与高校合作,在原有智能交通系统的基础上,或者联合研制与开发新系统,或者改进原有系统,使其更符合我市的实际情况。

4总结

智能交通系统是一个既复杂但又益处颇多的系统。它不但可以减少交通阻塞,实现有效管理,而且可以提高交通系统的安全性,同时还降低了交通污染,利于可持续发展的实现。深圳市在这一方面已经做出很大的努力和投入,虽然道路坎坷,但是前景一片光明。

参考文献

[1]张迎春,黄志红.智能交通系统(ITS)的发展[J].科技信息,2009(26).

[2]杨琴.智能交通助力大运出行[J].运输经理世界,2011(6).

[3]杨荫凯.智能交通系统(ITS)概述及我国的发展对策选择[J].地理科学进展,1999(3).

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高速公路归属于高等级公路的范畴,是重要的基础设施之一,也是交通路网中不可或缺的组成部分。近年来,我国的高速公路工程项目大幅度增多,由此给人们的出行和货物的运行提供了极大的方便,高速公路的修建对经济发展起到了积极的推动作用,其地位随之获得显著提升。由于高速公路的运营性质比较特殊,所以对它的管理要求也相对较高,由于国内的高速公路在建设时,采用的都是多车道和全封闭设计,从而在一定程度上增大了交通事故的发生几率,而通过对车辆行驶方向的管理,减少了事故的发生。同时,在高速公路上,车流量和行车速度的控制难度相对较大,一旦出现事故,极有可能导致车毁人亡的严重后果,据有关部门调查统计后发现,高速公路事故中驾驶员的死亡概率要比普通公路事故大很多。为避免此类问题的发生,并降低高速公路安全事故几率,必须不断加强高速公路安全管理。因高速公路本身所具有的特殊性,所以,在开展安全管理工作时,需要借助先进的技术手段。

2智能交通技术在高速公路安全管理中的应用

智能交通系统简称ITS,该系统融合了多种先进的技术,如计算机技术、网络技术、感知技术、智能技术、控制技术、定位及识别技术等等。由此使得该系统能够对道路及交通情况进行全面感知,并对各种交通工具的运行进行全程控制,对道路进行全时空控制,由此不但保证了交通运输系统的效率,而且还使其安全性获得显著提升。在高速公路安全管理中,智能交通技术的应用具体体现在如下几个方面:

2.1在安全事故预防中的应用

预防是安全管理的重要手段之一,高速公路安全管理中,对智能交通技术进行应用,能够使汽车在路面上的行驶实现智能化,如智能驾驶、自动导航等等。不仅如此,还能对驾驶员的驾车状态进行实时监测,若是驾驶员存在酒后驾车的行为,则会自动发出警告,并使辆从手动驾驶变为自动驾驶,由此起到了预防安全事故的作用。实践证明,智能交通技术的应用,可以使高速公路安全事故的发生几率显著降低。由交管局的一份调查报告可知,在高速公路交通事故的案例中,驾驶员有20%左右当场死亡,60%左右因无法及时救治,而致伤、致残,还有20%左右,在抢救中不幸死亡。若是驾驶员在高速公路上驾车行驶时,能够提早1s的时间,则可能会采取一些措施,避免车辆追尾等事故的发生,由此可使此类交通事故的出现几率降低50%以上,如果可以提早2s采取紧急措施,那么能使交通事故的发生率减少90%左右。智能交通技术在高速公路安全预防中的应用,可使交通预测的准确性显著提升,从而使驾驶员提早做出判断,并对可能出现的险情进行紧急处理。在具体应用时,可以选用AHS系统,该系统是一种加装在路面上的智能装置,通过置于车内的仪器进行探测,系统会向仪器发送相应的信号,将公路前方的路况信息告知驾驶员,若是前方车辆紧急制动,则系统能够提早发出告警信号,为驾驶员提供充足的时间进行处理,避免交通事故的发生。

2.2在事故预警中的应用

近年来,随着科技水平的不断提升,使得ITS中应用的先进技术越来越多,从而进一步增强了系统的性能。如智能事故探测及预警系统,该系统可在交通事故发生前,警告驾驶员,并在事故发生后,降低影响范围,减少人员的伤亡。该系统的架构如图1所示。该系统在高速公路安全管理中进行应用时,可通过对交通中关键要素的检测,对可能发生的事故进行判断,及时发出报警信息,提示驾驶员进行处理,由此可使交通事故的发生大幅度减沙,确保了驾驶员的行车安全性。不仅如此,该系统还能对天气信息进行获取,由于天气对高速公路上行驶的车辆安全性具有一定的影响,所以该系统应用后,行驶在高速公路上的车辆,可利用车上安装的接收器等设备,对相关的信息进行接收,引导驾驶员对行车路线进行调整。

2.3在事故救援中的应用

在高速公路中,虽然通过各种方法和措施,能够减沙交通事故的发生,但却很难杜绝,如果发生交通事故,则应及时进行救援,这样除了能够使事故的影响范围缩小之外,还能使伤员得到及时的救治。为实现这一目标,可对智能交通技术进行应用,由此当交通事故发生时,系统会在第一时间将事故的情况上传,经过计算机分析处理后,通知救援单位,并为救援人员提供合理可行的方案,由此除了可使救援时间缩短之外,还能使有限的救援力量得到优化配置,从而最大限度地降低事故损失。

3结论

综上所述,高速公路安全管理是一项非常重要的工作,为在现有的基础上,提升安全管理水平,可对智能交通技术进行合理运用,通过该技术的应用,不但能够使高速公路安全事故的发生几率显著降低,而且还能使行车的安全性和舒适性得到保障。

参考文献

[1]石荣昌,姚希敏.研究分析高速公路的智能交通管理控制系统[J].建筑工程技术与设计,2015(12).

[2]于立群.智能交通技术在高速公路安全管理中的应用[J].黑龙江交通科技,2013,36(02):176-176.

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关键词:智能交通安防集成;智慧城市;创新应用

由于近几年来交通行业的大规模发展,在很大的程度上使得我国的道路拥挤的问题变得严重。这种情况的出现使得我国的经济发展受到相应的阻碍,因此这就需要采取一定的方法对这种问题进行合理的解决,从根本的角度上实现在交通行业的高速发展的过程中,相应的道路拥挤的问题也得到解决。进一步实现交通行业更加智能的发展。

1 智能交通集成现状特点

1.1 智能的信息感知

1.1.1 卡口智能抓拍:卡口摄像机前端高清抓拍机集视频采集、视频处理、车辆信息识别等核心功能于一体。

1.1.2 违章自动检测:电警摄像机内置具有车辆违法检测、识别可对多种违法行为进行检测和记录,同时具备通行车辆抓拍和记录、全天视频监控录像、交通参数采集等多种复合功能。

1.1.3 人脸抓拍比对:高清人脸抓拍服务器内嵌人脸抓拍算法,可对图像中的人脸进行自动抓拍和上传,建立人脸信息数据库,提供黑名单预警、人员布控、人脸检索、大库比对等智能化应用。

1.1.4 智能分析处理:智能运动跟踪、高清视频拼接、视频智能分析等多项智能应用技术,变被动式监控为主动型防范,大幅提高视频使用效率。

1.2 强大的实战应用

1.2.1 可视化图上作战:依托公安PGIS系统,实现人、车、物的轨迹刻画和案件线索分析,提高案件侦破的效率,同时实现可视化指挥调度功能。

1.2.2 实战化视频应用:融合视频标注、视频摘要、智能排查、浓缩播放、图像增强、图像编辑、万能播放器等多样化的智能工具.提高视频侦查的工作效率,缩短反应时间、减少人力耗费。

1.3 指挥调度

1.3.1 线上线下“双巡防”模式:建设空中有监控、地面有巡逻、出城有卡口、城中有岗亭的指挥巡防模式,线上线下有机融合,大幅提升社会治安防控能力。

1.3.2 “可视化”贯穿指挥全过程:以PGIS地图为载体,将时间、空间有机结合,实现报警定位为可视化、街面警力分布可视化、警力现场处置可视化、处警过程可视化。

1.3.3 “一键三能”缩短响应时间:支持快捷操作工具,一键快速布控警力,一键图上点击通话、一键警情同步,实现了指挥的扁平化,大大缩短了指挥调度响应时间。

2 智能交通集成在智慧城市的创新应用

在现在社会上出现的只会城市中就需要相应的智能交通的参与,这种智能交通的参与会使得城市的发展得到有力的保障。而且在现在智慧城市的扩大过程中,相应的监控系统和高科技技术的增长仅仅只依靠人力管理是根本不行的,因此这就需要进行相应的智能交通。通过高科技的手法对交通进行合理的监督和管理,使得智慧城市能够得到更好的发展。

而且智慧城市的建设还在很大的程度上实现了技术向实用性的跨越,实现监控与相应卡口达到统一管理模式。对汽车的搜寻只需要进行简单的号牌输入就可以找出该辆车的行驶记录,这种做法对公安机关追查相应的车辆起到及时有效的作用。这种技术手段除了这一项作用之外还存在相应的特点,在这里笔者对这项技术手段的特点进行详细的论述。

2.1 具有广泛的兼容性

总的来说使用相应的智能交通的最大受益人就是进行侦查的公安机关,而且这项技术手段在进行相应的公关机关的侦查中除了有效的监督之外还可以对设备的异构、软件和数据进行相应的兼容,从根本的角度上实现小投入大收获的作用。而且还能够进行相应的多样化接口的输入会让输出,使得这项技术手段能够发挥自身最大的功效。另外对兼容性的体现也并不是单一的体现,在很大的程度上来说相关的兼容性主要体现在三个方面,这三个方面主要包括对相应数据库的对接、异构平台的对接和不同厂家的硬件进行对接。在三个方面最根本的功能和目的在于通过合理的监控手段对相应的信息、第三方平台的数据进行对接,另外对不同厂家生产出来的设备还需要适当的方法建立一套统一、可扩展的体系,从而实现最大的兼容性。

2.2 具有开放的扩展性

前文中所说的与相应的异构平台进行相应的对接,除此之外还需要对内部进行相应的集成处理。这种做法的根本目的在于进行相应的侦查工作时能够从根本的角度上实现特殊的要求特殊定制,从而进一步为公安交警部门实现优秀的实战平台。

2.3 数据深层信息研判

由于把我国拥有汽车的数量比较多,这就在很大的程度上导致了系统需要进行研究的数据非常多,不仅如此还需要从众多的数据中找出相应的风险,在进行数据分析的同时还需要为相应的侦查工作提供研判分析数据而且系统通常使用卡口和监督的方式对数据进行收集,使得为各个部门的侦查工作提供有力的线索。

2.4 GIS系统的应用

通过电子地图可实现对布控报警的迅速定位以及对特定车辆的轨迹分析。还可以对设备进行管理,操作界面直观方便,能从广泛意义上来实现对前端设备的信息誉里、了解设备实时运行状态、又游旨定设备进行参数配置等一系列的功能,可操作性强,便于灵活地调度和跟踪,处理报警言息等。

2.5 贴近实战的管控业务

通过与三台合一系统集成对接,实现了接处警业务,并通过GIS地理信息系统,实时查询定位警力,实现快速高效派警,实现第一时间赶赴现场。同时可以控制事发地点的信号、诱导系统,已实现交通疏导。针对重大事件,平台提供特勤预案业务。制定特勤路线(区域),执行时会自动联动路线(区域)的视频监控系统,有效的监控周边情况,并实现交通的畅通。

2.6 交通诱导系统

诱导主要为交通指挥人员实时提供各路口和路段的交通状况,例如:路段的拥堵状况、信号灯状态等。这些信息能帮助交通管理部门及时采取合适的处理方式和处理预案,并通过由广播电视媒体和前方交通诱导显示屏及时信息,告知路面驾驶员和行人,进行有效的交通疏导。

结束语

在现在的社会发展过程中对相应的智能交通的应用也越来越广泛,这在很大一方面是由于现在交通设备的不断增多和相应的道路容易发生堵塞而设立的。而且在很大程度来说进行相应的只能交通能够使得现在社会上存在的交通问题得到更好的解决,而且还能在一定的角度上为现在社会上通过道路犯罪的案件进行破除,从而更好的促进相应的智慧城市更好的发展。

参考文献

[1]徐勇.赴美国学习考察智能交通系统(ITS)的思考[J].青海交通科技,2016(1).

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关键词:图像处理技术;图像识别技术;智能交通系统(ITS);应用

智能交通系统(ITS)是随着社会发展以及交通拥堵问题日间严重应运而生的新的交通管理系统,针对我国当前交通拥堵的问题,修建更多的道路或者加宽道路远远无法达到目的,主要原因在于修建新道路等需要投入巨资,且受到城市空间的限制。智能交通系统是以各种信息技术为代表的高新技术在道路运输过程中的集成体现,是最为先进的数据传输技术、计算机息息技术、处理以及和控制技术结合的管理系统,能够很好的优化人、车、环境与道路之间的关系,受到了各界的广泛关注。

一、智能交通存在问题概述

(一)车身颜色识别

尽管智能交通系统中相关问题在实验室中取得了较为满意的效果,尤其是车身之别中获得较好的成效。但是这些结果都是基于实验室的理想环境而得到的。真正的智能交通管理系统面对的是自然环境,车身的识别会受到天气、光线、灰尘、噪声等多种因素的影响,识别率较低。视频当中运动过程中汽车颜色识别是交通管理系统中较为重视的研究方向。由于室外场景的颜色非恒定性,车身表面对光线反射方向不一样、纹理不同以及不一样摄像头对于颜色的响应也存在差异,导致目标颜色的提取工作较为困难。影响颜色分类的因素有三种,分别是颜色的非恒定性、运动目标不完成分割以及目标本身颜色的复杂性。而能够确保颜色在不同条件下保持恒定是车身颜色之别中面对的重点问题。为了提高颜色的恒定性,前人通过对摄像头进行校准,例如调整白平衡、颜色饱和度等提高精度,但是仍然难以解决实际中存在的众多问题,探讨合理的处理基础提高车辆颜色识别算法精度是首要解决的问题。

(二)车身形状识别

智能交通系统中车辆检测算法发展到今天已有近半个世纪,但是仍然存在较多的因素影响到其对于车身识别的准确性。首先是车辆本身在尺度、方向以及位置上存在的变化,例如行驶过程中的车辆均具有不一样的速度,进而其形状、大小也会产生角度的变化;第二,车辆的外观主要取决于当前所处的角度,并且受到对照邻近物体的影响。车辆与车辆之间的遮挡、光照条件变化均会对外观产生影响。因此车辆检测算法中车身识别率的要求还存在较大的差距,只有通过引进先进的图像处理技术获得更多的车身信息才有可能提高识别的准确度。

二、图像处理与图像识别新技术在智能交通中的运用与实践

车辆车牌识别定位技术与字符识别技术是智能交通领域研究的热点之一,车辆车牌识别技术作为交通管理中最为重要的环节之一,其主要任务是对汽车监控图像进行分析和处理,自动化对汽车车牌号进行识别与管理。可广泛在高速公路电子收费站、失窃车辆查询、公路流量监控等重要场合中应用。整体上而言,智能交通系统中涉及到的问题非常多,包括车身颜色的识别、车标的识别、车辆大小与外形识别、车牌的识别等。其中车牌自动识别是非常重要的研究方向之一,主要由车牌的定位、分割以及字符识别等部分构成。以下对图像处理与图像识别新技术应用与车牌特征提取和车牌分割中的实践进行探讨。

(一)车牌特征提取

1、车牌像素特征提取

车牌像素特征提取是最为简单的解决方式,进行图像扫描的过程中遇到黑色像素取值1、白色像素取值0,能够得到维数与图像中像素点个数相同的向量矩阵。但是该方法的适应性较弱,还需要采取一系列增强适应性的措施。

2、骨架特征提取

图像线条粗细的差异会使之存在很大的差别,通过对线条统一宽度之后则差异变小,通过车牌的骨架作为特征进行识别能够提高适应性。通过细化算法提取车牌骨架特征能,够得到图像特征向量矩阵,具有较好的适应性。

3、车牌图像特征点提取

车牌图像特征点提取能够较好地弥补其他方法适应性不强的缺点,通过改进得到的13点特征提取法还能够减少字符倾斜造成的误差。首先将字符平均分为8分,对其中黑色像素点的个数进行统计,作为8个象限的特征。然后对水平方向上中间2列、竖直方向中间2列的黑色像素点进行统计,以所有的黑色像素点作为第13个特征。13点特征法的适应性极强,但是由于特征点数量少,在进行样本训练的过程中难以收敛。除了上述提车牌特征提取方法之外,图像处理与识别技术中还有梯度统计、弧度统计、角点提取等一系列特征向量提取方法。

(二)车牌分割

1、灰度转化

通过车牌图像定位最终能够得到256色位图图像,但是这一图像的内容较为复杂,进一步处理使用的算法无法展开,需要继续进行灰度转化才能够进行下一步的应用。灰度图像所指的是图像中每一个像素R、G、B值相等,而彩色图像的每一个像素R、G、B值是不相等的,因此能够显示出各种颜色。灰度图像则不存在这些颜色差异,有的只是亮度的区别。同样的灰度值较大的像素点亮为白色,反之就比较暗。

2、车牌图像二值化

灰度转换处理后图像中每个像素都只有一个灰度值,其大小决定了亮度和暗度。通过二值化处理的目的在于将图像中像素分化为两种颜色。在智能交通系统中通过像素的灰度值处理成为黑白两色,进一步结合阈值法能够得到转化后的车牌图像。

3、梯度锐化处理

智能交通管理系统中需要处理的图像绝大多数由摄像头拍摄,根据系统定位得到的。在大多数情况下车牌字体非常模糊,影响到识别工作的开展。在很多时候需要进行锐化图像,使模糊的图像清晰。这一步骤还能够去除相应的噪声,微分法与高通滤波法是应用非常广泛的图像锐化处理技术,例如梯度锐化法就属于微分法的一种。图像的边缘是由灰度级以及相邻域点的不同像素点形成的,如果要增强边缘就需要突出相邻域点之间灰度级别的变化。采用微分运算能够得到信号的变化率,继而增强高频分量。将其应用在图像处理技术中,就能够促使其轮廓变得清晰。但是在很多情况下无法实现对轮廓取向进行确定,所以在选择微分算子的时候尽可能使用不具备方向性、具备旋转不变特性的线性算子。图像处理技术中常用的微分法是求得梯度,利用差分运算后图像最后一行与一列的像素贴图无法得知,通常就使用前一行、一列的梯度值近似替代。

4、去除离散的噪声

在对车牌进行定位的过程中已经对部分噪声进行处理,但是该过程中的算法不适合处理字符图像,在滤波过程中有着较大的可能性将字符像素去除。具体的算法为:先对整个车牌图像进行扫描,发现一个黑色点之后观察与之间接过直接相联系的黑色点的数量,如果超出一定值则提示非离散点,反之就属于离散点,需要将其去除。

5、调整车牌倾斜度

即使车牌出现水平方向上的倾斜变化,其字符高度应该是相同的。如果车牌字符像素的平均位置存在较大的差异,提示图像有倾斜,同样需要进行调整。首先需要得到图像左半边与右半边像素平均高度,求出斜率之后得到偏转角,根据这一角度对图像进行重新组织。通过反算法在旋转后水平字符符号图像的位置上得到旋转之前对应位置坐标,进而得到相应的值,通过这一关系可以编写出算法对车辆进行水平方向的旋转,达到倾斜矫正的目的。

6、车牌图像分割

车牌字符分割算法主要有垂直投影法、静态边界法以及连通区域法。这3种方法能够确定车牌字符的边界、分割得到车牌的清晰图像,但是各存在其优缺点。垂直投影法是利用字符块在垂直方向上投影的特点开展的方法,从左至右检测车牌坐标垂直投影数值,认定局部最小值为最左字符的边界。然后从右到左检测,得到的最小值为最右字符的边界。但是“川”“W”“M”等字符出现过度切割的可能性较大,应用垂直投影法的过程中应当事先确定好最小值和宽度阈值。静态边界法能够利用车牌的模板特征进行分割,但是由于对车牌定位要求过高,可能造成字符分割不差过大。连通区域法则是利用字符连通域的特点对车牌字符进行切割,但是实际车牌中存在的噪声区域较多,与字符线条连接在一起,难以获得满意的效果。

7、字符与位置归一

对图像中存在大小差异的字符进行尺寸的统一处理,例如根据字符符号外框比例进行线性缩小或放大,或者根据水平与垂直方向符号中像素分布进行尺寸归一处理。位置归一化则是将字符号点阵图形移动到相应的位置,消除字符点阵位置偏差。

结语

总而言之,图像处理与图像识别技术在智能交通系统中的应用非常广泛。本文首先对智能交通系统中存在车身颜色与车身形状问题进行探讨,随后研究车牌特征提取与车牌分割的相关内容,综合车配分割方法的优缺点,以期能够优化设计结构,提高对车牌图像与数字的识别率。在今后,智能交通系统中,图像处理和识别技术在车牌识别应用中还应当进一步挖掘文字、数字以及字母的共同识别方式,尤其是当前的识别技术对于汉字系统主要是印刷制品的识别,具体应用在车牌上还不是很成熟,因此还需要加强对汉字识别的研究,进一步提高车牌识别的准确性。

参考文献:

[1] 吴海燕,潘S.视觉导航智能汽车路径识别图像处理算法研究[J].西南师范大学学报(自然科学版),2014,(3):108-115.

[2] 王棚飞,刘宏哲,袁家政等.一种基于图像匹配的地面交通标志实时识别方法[J].计算机科学,2014,41(6):317-323.

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[关键词]智能交通信息检测;视频技术;应用研究

中图分类号:C35 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)23-0259-01

目前,智能交通信息检测中的视频技术逐渐成为研究的重点内容。视频技术是智能交通系统的核心内容,其好坏直接影响系统的检测精度以及检测效率。近几年,在智能交通市场的推动下,交通信息检测中的视频图像分析以及识别技术在特定的应用场合,逐渐成为检测技术研究人员研究的重点。

一、 智能交通信息检测中的视频技术

1、 检测流程

基于视频技术的智能交通系统中,对车辆的检测流程大致分为:选取目标,对可能出现车辆的区域进行选取;确认目标,对候选区域进行确认;分割目标,通过对图像中的车辆进行识别,将未能识别的目标从中分离开来;跟踪目标,跟去选取并确定的车辆计算交通参数;目标分类,根据图像中的几何外形特征等对不同类型车辆进行合理分类;后续处理,根据交通应用的需求对交通参数进行计算,例如车的流量或车速等。

2、 检测方法

(1) 知识型检测方法

通过观察车辆的外形和颜色,还有道路的特点、车辆阴影等信息作相应的检测。这种检测方式较为直观,而且操作方法简单,但是需要对多个数据进行估计,例如车辆长宽的比值、车辆阴影与道路的灰度差异阀值等。其检测系统功能的好坏直接影响着这些数值的准确性。

(2) 运动型检测方法

这种方法主要通过各个图像中现有的相关信息对车辆做相应的预检测,其检测方法主要是利用光流法以及运动能量法。光流法可以对独立运动的物体进行检测,不需要预先知道场景的信息,在摄像机移动时适合使用。但它的不足点就是所耗用的视角较长,如果检测的对象移动过快或过慢的情况,所检测出的效果并不是很好,所以说针对实时系统不适合使用。而运动能量法可以对图像背景中的振动像素消除,并突出对向某个方向运动对象的显示,可以估计其大概位置,而不能确定运动对象的具置。

(3) 立体视觉型检测方法

这种检测方法是建立在视觉差或频差理论基础之上的,使用两个或两个以上摄像机对同一检测对象从不同位置而获得立体像对,采用多种算法匹配相应像点,最终恢复深度信息[1]。这种方法可以对慢速行驶的车辆检测出具体的位置,这需要将摄像机正确标定,但如果因车辆运动或者是天气等因素的影响,是很难检测出车辆的具置。通过立体视觉对车辆进行检测,一般采用逆透视映射法来对图像中的车辆的位置进行估计。

(4) 像素强度型检测方法

像素强度型检测方法主要包括时间差分法与背景差分法。时间差分法是在短时间内对像素强度的变化进行检查。这种方法适合在动态变化的环境中使用,当摄像机在运动时不适合使用,对运动对象不能完整提取。其方法快捷简单,有良好的实用性,适用于检测运动快而且运动幅度较大的对象,但如果运动对象运动的场景道路不平坦或者弯路较多时不适合使用。

二、基于视频技术的交通信息检测系统

1、系统硬件的实现方案

这种系统是以TMS320DM642为核心,COLD为系统的逻辑控制器,通过扩展视频编解码器、以太网和储蓄器以及RS-232等接口组成完整的系统。视频解码芯片把摄像机的输出转换为数字视频输入TMS320DM642,在做出相应的处理后,通过以太网的接口或RS-232的接口将各种参数传送到通信服务器中。RS-232根据环境的不同对系统的配置参数做出相应的调改。对其检测的结果通过屏幕菜单式调节方式直接放在原始图像中,在进行观看时可以直接在监视器上显示出来。

2、 系统算法的实现策略

为了使算法的性能得到保证,可以从多种角度进行考虑:为了避免把正在运动的投射阴影误检为车辆中的一部分,提出了阴影消除算法;为了保证系统能够在光度强的情况下以及路面发生震动、风力的变化等现象导致系统发生抖动并可以正常工作,提出了鲁棒滤波算法;针对某些检测系统缺少车辆跟踪这项职能可能会对流量多计数这一问题,提出同时收集车辆的相关信息进行匹配车辆跟踪的策略[2]。

交通信息检测系统在一天24小时都是工作状态。虽然在白天没有车灯,但视频中所显示的车辆图像较为清晰;在晚上视频中所显示的车辆图像不清晰,但车灯的照射和路面反射光较为明显。所以,根据以上情况可以选择不同的策略:白天对车辆进行检测,晚上对车灯的照射情况和路面反射光进行检测。实施这样的策略,可以收集白天中可所有的车辆交通参数,晚上除了不能对车辆的信息进行顺利获取和分类之外,但不会影响其他的交通参数。经现场测试验证,智能交通信息检测系统对车辆的识别率为96.5%。在高速公路中,其检测系统处理速度为25帧/秒;在普通工路中,处理速度至少为15帧/秒,以这种处理速度为依据,处理1帧图像所耗用的时间不会超过66.7毫秒。假设检测系统所检测的区域范围是10米,其监测到的车速最快为10米/66.7毫秒=540千米/小时,因此符合交通情况。

三、 视频技术在交通信息检测中的应用

视频技术在交通信息检测中的应用主要体现在以下几方面:

1、 交通流量

交通流量的信息在交通管理中非常重要[3]。通过采用视频技术来获取某些重要路段的交通流量数据,并对其交通流量的信息进行汇总分析。要想获得对这些数据,还需要检测车辆,观看摄像机所监视的区域有没有车辆通过。另外,在监视区域中车辆的行驶速度在交通流量检测中,是非常重要的数据,以便观察其车辆有没有超速等。

2、 交通监视

交通事故的检测在交通安全中意义重大[4]。主要利用视频技术的监视功能对驾驶车辆的行为进行检测,例如,在视频监测区域中,存在事故性停车的现象会自动报警。除此之外,环境因素也是影响安全驾驶的主要因素,例如,雨雪天气导致路面状况不佳,或者是雾霾天气,会导致能见度相对较低,这都在一定程度上影响了驾驶的安全性,通过发挥视频技术的监视功能应有的作用,来降低交通事故发生率。目前对于监测能见度较低的场面,已经有了较为有效的处理方式。

3、 交通管理

视频技术在交通管理中的应用[5],主要表现在识别车辆和对车辆进行分类等方面,例如视频检测技术可以自动识别车辆的车牌号和检测停泊的车辆。其识别与分类的功能可以实现对在高速公路中行驶的车辆进行自动收费,对停泊的车辆进行检测主要是用在交通的自动管理中,例如,停泊车辆的自动收费或者是违规停车等相关内容。

结束语

视频技术在过去几年的发展中较为迅速,促进了智能交通的发展。通过网络传输为视频技术的检测工作以及处理工作提供了便利。随着数据信息的发展,交通部门可以利用其视频技术与数据相结合通过观察人们的出行习惯对交通情况进行合理规划,充分发挥视频技术的优势,来减少或解决交通中出现的问题。因此,视频技术在智能交通检测系统中发挥着重要的重用,可以为社会带来一定的经济效益。

参考文献

[1] 钱曾波,邱振戈,张永强.计算机立体视觉研究的进展[J].测绘学院学报,2012,18(4).

[2] 徐海洋.基于支持向量机方法的图像分割与目标分类[J].武汉:华中科技大学,2012.

[3] 朱辉.视频检测技术在智能交通系统中的应用研究[J].长安大学,2012.

篇10

交通大数据应用带来变化

交通大数据的活化应用对交通的发展将带来巨大的变化,这主要体现在大数据技术的实时性、分布性、高效性及预测性方面。在实时性方面,传统的海量数据模糊查询和统计分析无法达到交通实时性的需求,大数据能够实时地对交通大数据分析、处理,提供秒级响应,帮助人们在海量的交通数据中快速发现交通异常,并定位症结,方便交通管理,使交通运行得更加合理。

从分布性角度入手,传统的数据应用多为单表挖掘分析,一旦涉及到跨表关联就会因效率问题而无能为力,大数据的分布式并行处理擅长复杂的块表关联分析,推动数据串并关联,提高数据处理能力,支撑高并发多用户访问,协同人们在交通紧急事件中多方协作、快速处置。高效的交通大数据挖掘能力,能够快速发现海量交通数据中的内在关联规律,进而提高交通运营效率以及路网的通行能力。伦敦市利用大数据减少了交通拥堵时间,提高了交通运转方面的效率。

大数据技术较高的预测能力可降低交通状态误报和漏报的概率,通过建立区域交通状态的监测及预测模型,共享交通运行与路况环境数据,随时对交通的动态性进行实时监控,帮助驾驶者及用户预先了解交通拥堵状况,避开拥堵路段。

数据对交通的巨大影响除了以上几个方面外,对交通环境的安全性也有巨大影响。大数据的实时性和可预测性以及综合的决策模型有助于提高交通安全系统的数据处理能力;大数据快速整合各个传感器数据,结合车辆运行轨迹数据,综合分析车辆行驶安全性,为应急决策提供辅助,提高应急救援能力,有效降低交通事故的发生。由此可见,大数据技术的出现及应用能够有效地解决智能交通面临的好多难题。为了利用大数据技术,深入挖掘交通数据的潜在价值,就迫切需要一个数据管理平台来处理各种类型和规模的数据。

交通大数据处理平台

交通大数据处理基本流程与传统数据处理流程基本相似,整个处理流程可以概括为数据采集、数据录入和预处理、数据存储、数据处理和结果展现。由于交通大数据要处理大量的、非结构化的数据,如视频数据及监控数据,而且要求处理的强实时性,所以在各个处理环节中采用MapReduce分布式计算框架以及实时流数据处理计算框架;数据存储采用支持文本和图像存储,面向列、可伸缩,支持事务以及B树范围查询和排序的分布式数据库HBase和分布式文件存储系统HDFS依据大数据处理流程及交通数据处理的特性。

整个平台的构建分为两部分,依次是对交通大数据离线批处理、深度挖掘的Hadoop生态系统以及对交通大数据进行强实时流式计算的Storm处理系统,使用构建在Hadoop生态系统上的分布式日志处理系统Chukwa收集交通数据源,用数据同步工具Sqoop实现各种交通数据源和Hadoop分布式文件系统HDFS间的数据转移和传输。

鉴于交通流数据处理的强实时性,系统构建对Hadoop平台进行了扩展,引入实时大数据流处理系统Storm。因此在交通大数据处理层包含基于Hadoop的分布式离线处理计算框架和基于Storm的实时流数据处理计算框架。其中,MapReduce通过Map和Reduce两个步骤实现交通数据的并行处理;Impala提供SQL语义,对存储在Hadoop的HDFS和HBase中的PB级交通大数据实现交互式的快速查询;利用Mahout提供的可扩展的机器学习和数据挖掘的分布式框架,实现交通大数据的并行分析与实时挖掘。

Storm平台克服了Hadoop平台不能有效适应实时数据处理的缺陷,提供全内存计算,实现对流式交通数据的实时处理,它提供的输入流组件Spout负责将数据传递给另一个组件Bolt并执行任务,例如交通流数据的过滤、计算、访问文件、数据库等方面,并创建新的流作为下一个Bolt的输入流。

数据展现层利用大数据分析工具实现结果数据的可视化,迅速有效地简化提炼数据流,提供具有交互功能的动态图表,帮助人们探索和解释复杂的数据,理解和分析数据的内涵与特征,更好地从复杂数据中得到新的发现。

交通大数据处理体系框架

交通数据不仅量大而且异构源多,实时性要求强,处理速度快,是典型的大数据,如何利用好这些多源的大量数据为交通决策与诱导提供便利,有效缓解交通拥堵是交通领域的难题,也是智能交通首要解决的问题。在综合考虑了交通数据的特性以及应用需求的基础上,交通异构数据源有结构化的数据大部分都是非结构化的数据,这些数据源主要包括无线射频识别数据、视频监控、卡扣数据(包括ETC、交叉口信号灯等)、GPS轨迹数据、IC卡刷卡数据、交通应用服务数据等。

数据处理层是大数据处理体系框架的核心层,Sqoop整合数据源数据,存储于分布式数据库HBase中。这里采用基于HDFS的HBase和Impala的存储系统,Impala提供实时的交互式SQL大数据查询功能,直接从HBase中用SELECT、JOIN和统计函数查询数据,实现快速的大数据存储和分析。

根据不同的交通需求,系统设计了两套计算框架,MapReduce离线计算框架用作交通模型的预测和交通运行规律的挖掘,Storm实时交通流计算框架用于处理实时交通流数据,并对交通流进行短期的预测,数据处理结果进行可视化分析,以动态图表的形式展现给用户。