基于城市交通系统

关键词： 相比 公交 轨道交通 城市

基于城市交通系统（精选十篇）

基于城市交通系统 篇1

慢行交通系统指的是把步行、自行车、公交车等慢速出行方式作为城市交通的主体, 引导居民采用“步行+公交”、“自行车+公交”的出行方式, 缓解交通拥堵现状, 减少汽车尾气污染, 从而营造舒适、安全、便捷、清洁、宁静的城市环境。

1 BRT的定位和优势

BRT是一种高质量、快速舒适、低能耗、低污染、低成本、灵活便捷的新型城市公交交通方式, 利用大运量公交车辆和现代化的智能交通技术, 运行在公交专用道上实现优质的公共交通服务。

1.1 专用路段

专用路段是BRT的特权, 是其能够保证运营效率和服务标准的关键。而BRT的专用路段又区别于普通的公交路段, 必须设置全天候、全封闭、多样式的快速公交专用车道。

1.2 特制的车辆

配置运量大、性能好、排放低、便捷舒适的快速公交车辆确保快速公交的优质化服务。

1.3 先进的车站

提供水平乘车、在车站售票检票、实时车站信息监控为乘客提供便捷、安全、舒服的乘车环境和服务。

2 BRT的核心内容

BRT依靠其路权优先、服务人性化、管理系统智能完善的核心理念快速发展起来, 成为了世界各个大中城市发展的首选。

2.1 路权优先

BRT路权优先是按道路设施使用者的路权优先, 而不是按道路上行驶车辆的路权优先。其使用高架、地下、地面等形式的公交专用道, 在交叉路口优先通过, 这样使公共交通获得了更大的道路优先权, 而让运载量低、单位能耗高的其他车辆较少地占用道路设施。这样才有了BRT快速、便捷、安全、舒适的服务。据统计, 在路权优先的情况下BRT的运营速度可以达到接近30km/h, 而这个运营速度是国内许多城市正在运行的普通公交所不能达到的, 普通公交平均营运速度只有17km/h左右, 客流高峰时甚至只有可怜的5km/h。

2.2 服务的人性化

因为BRT有着人性化的服务所以它具有较大的吸引力, 在公众出行上面表现出对于普通公交的优势。“地铁式公交”BRT的服务水平并不亚于地铁, 它提供快速、便捷、安全、舒适、准点的出行服务。BRT具备车外售检票系统及水平登乘, 平均每个乘客上下车的时间为0.7s。另外通风、遮阳/遮雨棚、安全设施、耐用材料、照明及乘客信息系统都是BRT站台设计的特色所在。下辆车的到站信息和线路号码都会在电子信息牌上面显示出来, 车辆全部配备空调。这样就会让人们认识到BRT是优质的出行方式, 而不是像普通公交那样廉价拥挤的印象, 让越来越多的人选择公共交通而不是耗能的小汽车。

2.3 完善的智能管理系统

1) 满足BRT运营所需的“业务-资金-信息”三位一体的现代化业务要求, 实现高效运营、优质服务、规范管理。

2) 采用先进的技术手段对BRT车辆进行实时动态定位, 对场站进行实时视频监控, 为实时调度优化提供客观依据。

3) 运用计算机优化编制运营作业计划和劳动派班计划, 同时结合动态监控、现场采集与人员反馈获得的数据, 利用计算机辅助实现实时调度。

4) 根据BRT的运营特性, 实现BRT车辆自动识别, 对其进行相对的、有条件的路口信号优先, 并选择适当的优先策略、优先方法和优先模式, 减少其路口延误时间。

5) 建立集成高效、综合利用的通信传输网络, 满足智能系统多媒体信息传输、业务调度、实时监控的需要。

6) 建立先进的、符合BRT运营管理要求和运行需要的售检票系统, 为乘客提供快捷、方便的服务。

7) 通过各种途径, 为广大出行者提供实时、准确、便捷、高效的信息服务, 改善公交形象, 提高服务水平。

8) 通过系统集成, 使“车-路-站”成为一个有机整体, 以提高BRT的运营效率和管理水平。

3 BRT的发展形式

BRT在不同的国家和地区有不同的发展形式, 即纯BRT的模式和预留轨道交通的形式。

3.1 纯BRT模式

这种模式的实施以地面专业道路为主, 即确立BRT线路作为未来城市公共交通的主骨架。在特大城市可以作为地铁和轻轨的的补充和延伸应用在城乡结合部、城市新区等次客流走廊带。在中小城市客流量远达不到轨道交通的要求, 即可把BRT作为城市公共交通的骨架。

3.2 预留轨道交通模式

这种模式的实施以高架独立路为主, 即先建设BRT系统, 在BRT系统运营10年左右以后再升级为地铁和轻轨。这种模式的特点是在特大、大城市的主客流走廊带, 短期内客流量尚未达到建设轨道交通的要求, 但是远期客流量必定能达到建设轨道交通的要求, 或者是地面道路较复杂难以设置专用道路等。

4 BRT在中国的发展前景

BRT是新世纪、新阶段城市公交新发展的必然产物。

4.1 中国城市公交面临新的挑战

1) 道路资源的挑战:全国道路面积率不到12%, 人均道路面积不到10m2, 城市交通拥堵。

2) 能源的挑战:汽车消耗大量能源, 公共汽车是用油大户, 能源偏紧, 油料涨价。

3) 环境挑战:城市公交车辆是城市的污染源之一。

4.2 快速公交已在世界上得到广泛应用与推广

快速公交具有专用路权、信号优先、大容量 (输送乘客1万人次/h以上) 、快速 (设计时速25~30km, 比普通公交车提高时速1倍以上, 准点率达85%) 、节能、减排、智能化、系统性及相对地铁轻轨投资少的特点。它是最优化的地面公共交通, 也是最节能和绿色的城市交通系统, 是中国城市公共交通先进的运营服务方式, 是新阶段中国城市公交新发展的必然产物。

5 慢行交通的概念与特点

慢行交通以步行和自行车为主体, 以低速环保型助动车为过渡性补充, 采用“步行+公交BRT”、“自行车+公交BRT”、“助动车+公交BRT”等方式的出行, 这样可以减少私家车的出行量, 降低汽车尾气排放, 低碳环保, 缓解交通压力, 提高居民出行效率。我们要有序的引导居民接受慢行交通的理念, 从喜欢开私家车出行到采用公共交通和慢行交通。慢行交通占道面积少、费用低、低碳环保无污染, 完全符合人与自然和谐的理念, 灵活性大贯穿于城市的每个角落, 还可以达到锻炼身体的功效。城市主要交通出行方式的指标参数, 见表1。

由慢行交通的概念与特点和表1中的数据, 我们可以得出在同样的条件下, 从乘客人均占道面积和动态占道面积的角度分析, 小汽车都是最大的, 步行和自行车等慢行交通都是最小的, 公交车其次。所以我们鼓励采用慢行交通的方式出行, 而大量选择私家车出行是造成城市道路交通拥堵和城市环境污染的主要原因。从用户费用支出的角度分析, 选择私家车出行无疑是最昂贵的也是最浪费资源的, 长期以车为主, 城市交通状况不容乐观。而选择步行、自行车的慢行交通方式出行既能够有效节省资源, 符合城市低碳环保、生态文明、人与自然和谐的要求, 又是最健康的出行方式。

6 慢行交通的定位

慢行交通是人类最原始的出行方式, 但同时也是最基本、最贴近自然的出行方式。慢行交通特别适合于1~2km距离的出行, 是其他快速交通的重要辅助, 解决城市地铁、轻轨、普通公交和BRT不能解决的末端交通问题, 所以其重要性是不言而喻的, 也是任何快速交通所不能替代的。

慢行交通所表现出来的出行无成本、零碳排放、人均需要道路面积少、强身健体等一系列优点, 不污染环境、浪费土地又能够解决居民的出行、购物、休憩和公共交通之间的换乘, 有效的解决了公共交通所不能解决的“最后一公里问题”。

7 结语

在过去的10年中, 中国的公交优先战略首先体现在大力发展轨道交通上。在当前和未来一定时期内, 我国的各个大中城市经济不十分富裕而客运交通需求十分迫切, 必须走出只有轨道交通才能作为骨干公共交通方式的误区。BRT系统造价低、建设周期短、运行速度快、准时性好, 符合目前中国可持续发展的要求。在经济实力还不允许大规模建设地铁、轻轨之前, 或者在客运需求量不足以维持地铁、轻轨系统运营经济性之前, 建设以BRT系统为骨干、发达便捷的公共汽车网络是非常必要的, 也是非常现实的。因此, BRT系统在我国的发展前景极为广阔。实施和推动符合我国城市特色的BRT体系, 提高公交服务水平, 提高居民出行质量, 对缓解当前城市交通问题, 促进城市交通的可持续发展具有重要意义。基于慢行交通体系建设的交通系统发展模式是城市交通发展模式研究的重要内容, 也是低碳交通、可持续发展交通的重点研究领域。

参考文献

[1]陆锡明.BRT系统[M].上海:同济大学出版社, 2005.

[2]姜桂艳, 蔡志理, 纪英.城市公交优先保障措施研究[J].山东交通学院学报, 2006 (3) :34-41.

[3]王凤武.对中国发展BRT的认识[J].城乡规划, 2007 (2) :60-61.

[4]张进军.理念先行, BRT的中国之路[J].江苏城市规划, 2008 (3) :4-7.

[5]李晔.上海市慢行交通系统规划解读[J].城市交通, 2008, 9 (7) :68-72.

[6]朱敏, 邹南昌, 周美玲.对天津市区自行车交通的思考和建议[J].城市规划, 2003, 3 (4) :61-64.

[7]徐慰慈.城市交通规划论[M].上海:同济大学出版社, 1998.

[8]文国玮.城市交通与道路系统规划[M].北京:清华大学出版社, 2001.

[9]余文成.桂林市区自行车交通初探[J].交通科技, 2003 (4) :75-77.

基于城市交通系统 篇2

各个子系统由于功能的不同，获得的交通数据也不同，但大多具有信息量大、情况复杂等特点。将这些来源不同、类型不同的大量信息融合在一起，从中提取具有更多特征的更深层次的信息，并最终在系统的管理决策核心中得到应用，是维持整个系统正常运作的关键环节。信息在智能交通管理系统中的综合利用如图3所示。

GIS共用平台作为整个智能交通管理系统的枢纽，它担负着信息汇总、融合和中转的职责。其基本功能表现在：

(1）信息采集功能。从各子系统按规定的格式提取共享数据，完成对静态交通信息和动态交通信息的重组，并保证数据的正确性、可读性，避免大量数据的冗余。

(2）信息融合功能。根据各个子系统间的功能要求和内在联系，对采集来的信息在一定的准则下加以分类、统计、关联，挖掘出更深层次的信息，以用于交通管理决策。

(3）信息提供与发布功能。按各子系统的要求，以规定的格式向子系统传输所需信息；根据服务请求和查询权限提供给客户数据、图形或图像等信息。4 主要问题与解决对策

以GIS作为智能交通管理系统的共用信息平台也存在着一些问题，主要体现在实时性和数据量过大两个方面。

智能交通管理系统要求共用信息平台能够实时刷新数据用于交通管理(如决策、指挥和调度等)和信息发布，从而对GIS平台提出了实时性的要求。另一方面，由于我国不允许将高精度的GIS数据刻入光盘，相当一部分地理信息基础数据需要通过无线下载方式获得，导致各子系统与平台间的数据交换量庞大，影响GIS平台的有效工作。

针对上面的两大问题可将地理信息分为基础地理信息（道路位置信息、单行道信息等）和交通属性信息（停车场位置、建筑物位置等），将大量的基础地理信息通过GIS共用信息平台通过专用短程通信（DSRC）方式下载至车载装置的内置内存介质，少量的属性信息从智能交通系统实时发布，通过多种通信方式送至车载设备。

对于数据量大的问题，可考虑采用数据压缩技术减少数据量，采用分布式数据库来管理数据以分担数据存储的空间，降低网络堵塞的可能性。对实时性要求高的数据通过网络在GIS平台和各子系统中传送，对实时性要求不高对数据定时传送到平台的数据库中。

5 结束语

本文探讨了基于GIS平台的城市智能交通管理系统构架问题，主要讨论系统的技术框架与主要功能及可能存在的主要问题与解决方法，对系统中的细节问题还有待进一步深入研究。

参考文献

〔1〕陈俊，宫鹏．实用地理信息系统?郾科学出版社，1998．2

〔2〕陆化普．解析城市交通?郾中国水利水电出版社，2001．9

〔3〕中国智能运输系统体系框架研究总报告?郾交通部公路科学研究所，2001．7

〔4〕郑为中，史其信．基于数据挖掘的智能交通系统（ITS）共用信息平台构架研究?郾全国智能交通系统共用信息平台技术研讨会论文集，2002．8

〔5〕晏垒，蔡庆华．ITS及共用信息平台技术中的若干问题与对策?郾全国智能交通系统共用信息平台技术研讨会论文集，200

基于交通灯控制系统设计 篇3

摘 要：近年来随着科技飞速发展，单片机的应用正在不断深入，传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系統中，单片机往往作为一个核心部件来使用，但仅单片机知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及与具体应用对象软件结合，这样才能给人们带来更有价值的应用。

经济的发展使车辆越来越普遍，因此，人、车的通行秩序的维持，就要依靠交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式有很多。交通灯控制系统通常要实现自动控制，本系统采用MCS-51系列单片机AT89S52为中心器件来设计交通灯控制器，以共阳极双位数码管显示倒计时间，实现了能根据实际车流量设置红绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩2秒时绿灯闪烁示警，另外，可以通过按键分别实现紧急模式和夜间模式以达到智能和节能的效果。系统整体电路包括单片机最小系统、交通信号灯模块和显示电路模块，将以上模块综合连接起来，以实现整体系统功能。软件部分则采用KEIL C语言编程，使单片机的中断和计时功能，用以实现所设想功能。本系统设计周期短、可靠性高、实用性强、操作简单、维护方便、扩展功能强。

关键词：单片机；交通灯；数码管

0 引言

目前设计交通灯的方案有很多，有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计，有应用单片机实现对交通信号灯设计。由于AT89S52单片机自带有2个计数器，6个中断源，且其I/O口作为输出时，具有较大的吸收电流能力，可直接驱动数码管，能满足系统的设计要求。用单片机设计不但设计简单，而且成本低，用其设计的交通灯也满足了要求，所以本文采用单片机设计交通灯。

1 各模块选择

1.1 控制：采用AT公司的单片机AT89s52作为控制器。单片机运算能力强，软件编程灵活，自由度大。它是MCS-51系列单片机的派生产品，在指令系统、硬件结构和片内资源上与标准8052单片机完全兼容，使用时容易掌握；采用AT89s52单片机稳定可靠、应用广泛、通用性强，在系统/在应用可编程。

1.2 显示：用七段LED数码管完成倒计时显示，用LED灯作为状态灯指示功能。

1.3 输入：直接在I/O口线上接上按键开关。因为设计时精简和优化了电路，所以剩余的口资源还比较多，我们使用两个按键，分别是K1、K2。

1.4 电源：采用独立的稳压电源，采用USB供电为整个系统供电，它具有多路电源输出，此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源。

1.5 设计要求：

①把设计任务细化为四个状态，其对应状态如表1：

2 系统整体电路

①AT89S52单片机作为系统核心器件，通过各个I/O口控制和驱动整个系统。

②P0口的第一到第四引脚控制数码管的位选，然后经过三极管输出高电平传输到双位共阳数码管进行选通，P2口的第一到第七引脚用于控制数码管的片选。

③P1口的六个引脚分别控制六个表示红绿黄信号灯的LED二极管的亮与灭。

④根据十字路口车流量的大小调节车辆通行的时间。

⑤设置紧急按键用以处理紧急情况。通过外部中断1实现，P3.3用于检测相应信号。

⑥设置夜间模式按键，从节省能源的角度考虑。通过外部中断1实现，P3.2用于检测其信号。

3 软件主流程图

图2所示为正常模式下的流程图，其实现的主要功能是显示十字路口倒计时显示，当有按键按下的时候系统将进行自动扫描确定按键的值，然后进行判断对应的状态进行执行，包括特种车辆的通行（紧急模式）和节能模式（夜间模式）。

3.1 紧急状态子程序

在正常情况下，首先要进行判断紧急模式控制按键是否按下，要是按下则进入紧急模式（所有红灯亮），否则状态正常运行，当进入紧急模式后，再次判断紧急模式按键是否按下，只有再次按下时才能转为正常状态，否则，仍处于紧急模式（所有红灯亮）状态。

3.2 夜间状态子程序（图4）

在夜间模式下，只有通过按键才能使所有的黄灯亮。再次按键后转为正常运行状态。

3.3 软硬件测试结果分析

由于经验不足，电路板设计过程中不能正常实现要求，需要在生产电路板时由厂家进行检测后略微进行改动，经过几次调试终于出现了正确结果。

以下是当中出现的问题：

①制作PCB板时边界处由于没有注意到设置成了具有电气性的。

②制作PCB时由于排版不当导致生产PCB板厂家退回一次。

③焊接过程中出现相邻焊盘之间联通导致电路无法运行，检查和更正后终于可以正常运行。

④在用Proteus软件进行电路仿真时不能正常仿真出来， Proteus软件中的电路和实际中的电路有一定差距，有时一个电阻的缺失就可能出现不能进行高低电平的切换。

4 结论

传统交通灯的基本功能为：东西南北方向倒计时单元显示时间，通行时间可以调节，使得行车繁忙时间段与行车清淡时间段行车时间可调，改善了交通问题。

本次设计在原有基础上，增加了紧急通行按键、转换夜间模式按键。

参考文献：

[1]周润景.基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M].北京航空航天大学出版社，2001.5.

[2]黄菊生.单片机原理与接口技术[M].国防工业出版，2007.9.

[3]李维祥，孙秀强.MCS-51单片机原理与应用[M].天津大学出版社，2001.5.

[4]余锡存，曹国华.单片机原理及接口技术[M].西安电子科技大学出版社，2000.7.

[5]胡斌.电子线路学习方法[M].电子工业出版社，2009.5.

[6]张齐，朱宁西.单片机应用系统设计技术[M].电子工业出版社，2010.7.

[7]胡斌.电子线路与电子技术[M].山东科学技术出版社，2001.4.

[8]王静.AltiumDesignerWinter09电路设计案例教程[M].中国水利水电出版社，2010.2.

[9]郭天祥.新概念51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展全攻略[M].电子工业出版社，2009.

[10]唐清善.ProtelDXP高级实例教程[M].中国水利水电出版社，

2004.4.

[11]周润景，张丽娜.PROTEUS入门教程[M].机械工业出版，2007.9

[12]张萌，和湘.单片机应用系统开发综合实例[M].清华大学出版社，2007.7.

[13]张毅坤.单片微型计算机原理及应用[M].西安电子科技大学出版社，1998.5.

[14]潘永雄.新编单片机与应用[M].西安电子科技大学出版社，2003.2.

作者简介：

基于城市交通系统 篇4

关键词：智慧城市,智能交通,交通运行态势

0引言

当今,随着国家住建部多批次的智慧城市试点名单的公布,我国各地均开展了智慧城市的相关建设工作。交通,作为连接城市各行业的枢纽,既是智慧城市基础设施,也是衡量智慧城市建设效果的重要依据与参考。

传统的城市建设过程中,交通建设常以人口规模、经济水平、发展规划作为依据,但如何评判建设成果,量化智慧城市中的交通运行整体态势,明确交通整体现状,确立城市交通的进一步发展与优化方向,是目前需要重点分析、解决的问题。

对于城市交通情况的描述,通常使用的是路况。路况计算一般根据一定标准,将城市各条道路分为拥堵、缓行、畅通等几种状态,对城市成体状态缺乏统一描述,且描述方式过于笼统,是一种定性描述,不能够对路况进行的精细化同比、环比分析。

基于智慧城市智能交通系统的交通运行态势分析系统通过对城市智能交通系统能够普遍采集到的车牌照、车速等实测数据进行分析,结合城市道路基本设计参数,设计实现了基于实测数据的城市交通运行态势分析系统。该系统提供了对于城市道路交通总体服务水平指标及三个分项指标的计算功能,并提供对于总体指标及分项指标的查询、分析功能。

1 系统总体设计

交通运行态势分析系统主要设计思路:根据智能交通系统所采集的交通流的平均速度、流量、密度和道路饱和率来等评价指标计算出当前城市总体的交通服务水平,从而能够从总体上,对城市道路当前状态进行量化描述。通过分析及参考国内相关交通设计标准,对交通总体情况的分析主要需要包括以下三个方面:路面车辆饱和度情况、道路拥堵情况、交通通行行程延迟情况。不同于一般的交通指标体系,为了便于交通相关行业管理者及智慧城市管理者能够清晰了解目前交通现状,本体系不再使用系数本身作为最终输出数据,而是使用0-100的评分指数作为最终输出。该评分指数同时适用于总体指标及三个分项指标。

2“通行容量饱和度指数”分项算法设计

通行容量饱和度指数用于描述单条道路通行情况,该项指标与道路实时交通量及该道路的设计通行能力相关。

通过智能交通系统,可以采集以下几类数据:智能交通系统各基站过车量数据、基站对信息、道路车道信息、道路等级数据。通过基站对信息,建立基站间关系,从而进一步计算除单条道路过程量。在此数据基础上,考虑到道路数据受红绿灯、路面本身车辆等因素影响,为更全面表达道路通行能力,在计算通行容量饱和度指数时,以5分钟为单元计算过车流量,选取过去一小时中最大的5分钟流量作为该条道路的车流量代表值,从而推算出该条道路过去一小时可能通行的最大车流量。

具体算法如下:

(1)计算单条道路实时交通量=Max(单条道路过去5分钟流量)×12。

上式中,道路基本通行能力=路段每条车道的通行能力×车道数。由于智能交通系统所覆盖区域,道路等级较少,为简化计算,我们仅对快速路及一般道路进行区分。路段每条车道的通行能力如表1、表2所示。

(3)查表3得到单条道路实时通行容量饱和度指数。单条道路实时通行容量饱和度与通行容量饱和度指数对照表对照得出。

(5)各等级道路的总体饱和度指数根据道路饱和度与饱和度指数对应表确定。

上式中,n为道路等级数,道路权重=各级道路总长度/全市(或区县)道路总长。

3“城市道路拥堵指数”分项算法设计

城市道路拥堵指数用于描述城市各道路的整体拥堵状态,对于每条道路而言,通过对过车量、车速等数据的综合统计判定,可获得当前道路的拥堵状态,也可对接百度、高德等公共数据源,获得各道路拥堵状态。拥堵状态一般分为拥堵、缓行、畅通三种状态。

可以通过对城市各条道路拥堵情况的统计,得出城市道路拥堵指数,具体计算方法如下,

(1)统计、计算各等级道路的总体拥堵占比,具体算法如下:

各等级整体拥堵占比=该等级拥堵路段数/该等级路段总数。

(2)统计各等级道路拥堵占比,计算各等级道路拥堵指数,具体算法如下:

各等级道路指数=(1-各等级道路拥堵占比)×100。

上式中,n为道路等级数,道路权重=各级道路总长度/全市(或区县)道路总长。

4“道路行程时间延迟指数”分项算法设计

道路行程时间延迟指数主要用于描述城市的各条道路平均通行速度是否能够达到设计时速,并汇总全是各条道路的整体情况,给出计算结果。具体计算过程中,以最近5分钟内的道路平均车速作为道路实际情况描述。道路行程时间延迟指数具体计算方法如下:

(3)各等级道路的行程时间延迟指数计算方式见表4。

5“城市道路总体服务水平”指数算法设计

综合通行容量饱和度指数、城市道路拥堵指数、道路行程时间延迟指数三个分项指标,可通过下式计算出城市道路总体服务水平总体指数

上式中,二级指标权重为可配置,默认配置为1/3∶1/3∶1/3,其配置可依据各城市实际情况进行适当调整。

6 交通运行态势分析系统效果分析

本文介绍的交通运行态势分析系统,其主要功能是用于对城市的道路通行情况进行量化计算及客观分析评价,该评价结果为0-100的量化数值。在对各条道路三个分项指标数据及总体指标数据计算基础上,可以按照需求对指定区域进行指标计算,从而明确总体上及所需颗粒度区域上的交通运行态势。

下面以某大型城市系统实测数据为例进行介绍。××市在20××年2月19日出现了突发性的较大强度降雪,图1为当日道路总体服务水平的计算结果。图中绿色曲线为过去30天道路服务水平平均值,黄色曲线为当日实际值。通过观察道路总体服务水平指数、道路拥堵指数、行程时间延误指数,我们可以得到如下结论:该市当日的大雪对交通的影响在12点前基本结束。由此我们可以知道通过一个上午的扫雪工作,该市基本解决了路面积雪问题。

基于单片机的交通灯控制系统 篇5

基于单片机的交通灯控制系统 引言

单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域具有广泛的应用。本文设计了基于单片机的交通灯控制系统以AT89C51单片机为核心芯片，通过控制三色LED灯的亮灭来控制各车道的通行。设计方案及原理

本系统由AT89C51单片机、红、黄、绿LED交通信号灯、共阴极数码管、紧急通车开关等模块组成该电路具有设计简单，显示亮度高，能耗小，可靠性高灯特点。其总体设计框图如图1所示。

复位电路七段数码管倒计时显示电路AT89C51晶振电路A、B车道LED显示电路按键电路

图1 系统总体设计方框图

2.1 系统设计

交通灯控制系统主要控制A，B两车道的交通，以AT89C51单片机为核心芯片，通过控制三色LED灯的亮灭来控制各车道的通行；另外通过3个按键来模拟各车道有无车辆的情况和有紧急车辆的情况。根据设计要求，制定总体设计思想如下：

(1)用AT89C51单片机控制交通灯电路，晶振采用12MHz。(2)用发光二极管模拟交通信号灯，用按键开关模拟车辆检测信号。

基于城市交通系统 篇6

关 键 词：能源管理；信息系统；云服务

随着能源危机的加剧和信息技术的发展，对能源利用状况实施有效管理的迫切性和现实性已经成为摆在各级政府面前的重要课题，按照《中华人民共和国节约能源法》有关规定：重点用能单位应当向管理节能工作的部门报送能源利用状况报告，“能源利用状况包括能源消费情况、能源利用效率、节能目标完成情况和节能效益分析、节能措施等内容”。杭州市城市能源管理信息系统以“准确、及时、完备、增效”为信息化建设目标，按照“总体设计，分步实施”的指导方针，现已覆盖全市千余家千吨标煤以上的重点用能单位，有效提升了杭州市能源监察管理的水平。

一、系统概述与特点

1.系统简介

杭州市能源管理信息系统是一个基于云计算平台的，面向全市重点用能单位、区县能源监察机构和市能源监察中心的，提供能源利用状况数据采集、统计分析和节能监管服务的系统。各用能单位在区县能源监察机构公告后，能够进行能源利用状况的申报，申报信息分月报、半年报与年报，申报内容有企业能源收支平衡表、主要耗能产品单位能耗及综合能耗表、产值能耗表、企业用水情况表、工艺生产线表、主要热能设备表和主要用电设备表等。企业申报完成后，杭州市及区县、企业均可授权上网查看本企业、本地区或全市的能源利用状况，各级管理员可进行本地区和行业的汇总分析，监控本地区企业的申报进度等。

2.系统特点

与企业能源管理信息系统[1]、行业能源管理信息系统[2]相比，杭州市能源管理信息系统的特点是宏观性、本体化和效益率。宏观性是指系统不局限于一个企业或单位，而是面向全市所有用能单位，依法有效对经济法人实施能源监察；本体化是指在网页技术实现方面根据管理信息的本质规律，在动态网页脚本中嵌入基于本体理论[3]的数组实现技术，并且在网页元素标识上采用序数法连续编号，编程效率高，架构清晰，易于维护；效益率是指系统引入产值、增加值、生产成本、能源费用等一系列价值指标，将数据挖掘分析作为重要的手段，实现能源利用有效服务经济发展，推动节能降耗，提升监管水平的目标。

二、结构设计

1.功能模块设计

杭州市能源管理信息系统包括企业子系统、区县子系统和宏观分析子系统，如图1所示，其分别面向用能单位、区县管理员和杭州市级管理员，以及各级能源主管领导。系统实现企业数据采集、监管和统计分析功能，用能单位在上级能源管理部门在线公告、注册登记后可以按月申报数据，区县及职能部门在线注册登记并获得市能源监察中心授权后可以按月在线进行本地区数据的监管与分析。

2.数据库架构设计

云计算环境的管理信息需求更为多样、动态和不确定，针对由此带来的管理信息系统开发成本高、效率低、周期长等诸多问题，系统采用N层数据库架构（图2），结合元数据管理，改善程序代码环境，快速实现能源管理信息系统设计、开发、集成、部署、运行和管理。系统网站采用B/S模式、ASP开发平台和SQL Server数据库，符合一般云计算的基本特征，由底层基础设施、中间件平台和前台应用软件若干层次组成，体现了基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）及软件即服务（SaaS）的思想。

3.指标及其勾稽关系设计

为了使全市的“节能增效”监管落到实处，杭州市根据实际情况，严格遵守国家和省市统计指标格式规范，结合能源技术领域的专业要求，引入了工业总产值、工业增加值、生产总成本、能源总费用等体现效益与成本的统计指标（图3），全面、科学归纳了计算类、控制类、提示类等指标勾稽关系（表1），帮助企业树立“节能降耗、绿色发展”的新理念。

三、应用设计

1.业务流程设计

用能单位在杭州市能源监察中心或区县能源监察机构公告后，方能进行能源利用状况的申报，申报信息分月报、半年报与年报。企业申报完成后，杭州市及各区县、用能单位均可被授权上网查看本单位、本地区或全市的能源利用状况，各级管理员可进行本地区和行业的汇总分析，监控本地区用能单位的申报进度等，图为申报、查询及管理操作业务流程，如图4所示。

2.管理界面设计

各级管理员在分析能源利用状况指标时，需要对某些指标、样本有所取舍，因此，杭州市能源管理信息系统设计了足够的自定义条件查询与汇总功能（图5）。图中的①可以实现所有指标的任意K-V（Key -Value）查询；②表示可任意取舍所需指标栏目；③则将常用的企业查询、行业查询、区县查询以及年月查询单列，供管理员用户选择使用，鉴于在样本较多的情况下，页面容量受到限制；④提供了翻页功能，而且在打印时还能提供分本的功能。

四、应用效果

经一年多運行，杭州市能源管理信息系统在全市的能源监察管理中发挥了很好的作用，全市1000—3000吨标煤规模的市管用能企业达到700余家，能源监察总规模已达到173万吨（等价）标煤，各项统计数据一目了然，能源监察效率和管理服务水平极大提高，这标志杭州市在节能增效，有效开展能源利用状况监察方面取得了显著效果。

参考文献

[1] 张立文，等.浅析能源管理系统的数据采集[J].内蒙古科技与经济，2012，261（11）：73-74.

[2] 李玉云，张道军，杨金凤等.武汉市政府机构办公楼与公共建筑的能源审计[J]. 暖通空调，2009，39（4）：117-121，103.

基于城市交通的执法信息化系统研究 篇7

关键词：城市交通,执法,信息化

1 总体设计

城市交通执法信息化系统的执法活动要以国家及省下达的执法标准和文件为准则, 结合自身业务的特点, 构建出交通行政执法的标准化体系, 做到“有法可依、有法必依”。在系统中执法的标准主要表现在: 执法装备标准、执法行为标准、系统信息建设标准和执法文书标准。主要针对信息建设进行研究, 在信息建设标准方面, 要求执法信息要有清晰的分类、数据标准要组织规范、对于专业交通元素词汇要准确、网络通信体系要严格按照国家规定标准等。

整个系统分为用户、应用层、中间层、数据层及信息采集层。 其中用户有决策管理人员、业务管理人员、指挥调度人员和设备监控人员组成; 应用层是建立在地理信息平台之上, 将数据以图表、表格、文件、简报的形式通过GIS可视化形象地表现出来; 在中间层是整个系统的核心, 是具体功能的实现部分, 主要有交通设备监控管理、交通实时状况监控、交通事件决策分析、工作人员考核等; 数据层主要存放数据库, 分为静态信息库和动态信息库两部分, 其中动态信息库的信息通过CCTV、VMS、GPS进行实时采集。

从软件的设计角度出发, 可以将系统设计为C/S和B/S两种模型, 两种模型相互配合, 在业务管理和指挥调度方面采用B/S模型, 在设备监控和决策管理方面使用C/S模型。整个系统在指挥的层次上, 划分为总队、支队、执法车3层。总队是整个系统的指挥中心, 依托于通信系统和应急平台, 对城市执法进行全面的调度; 支队是指挥的分中心, 承接着总队与执法车的联系, 起到协同工作的功能; 执法车是具体的执法单元, 车上装备车载终端和摄像系统, 利用3G通信与支队相联系, 保障文明执法和接受调度。

2 业务设计

城市交通执法系统主要依靠内勤和外勤两种人员, 内勤人员主要进行利用大屏幕系统和电话通信系统对城市交通信息进行查看和接收, 及时与外勤人员联系, 保障执法的及时性; 外勤人员主要是利用执法车到现场进行执法, 是具体案件的执行者。

2.1 内勤人员业务系统

内勤人员不在执法的现 场 , 工作主要 依靠系统 来完成。内勤人员业务系统主要采用B/S结构, 利用互联网的传输将信号发送到指挥中心, 通过大屏幕将信息准确地表达出来。

在内勤人员业务系统中, 除了维护日常的交通外, 还要具有单位内部档案管理、装备管理及门户网站的维护等功能。

(1) 案件处理

处理案件的整个过程主要有: 案件登记、案件审批、处罚、结案、 案件变更、案件回顾、文书打印等。对于案件的证据等物品, 需要外勤人员在现场进行采集并上传, 为了保证案件的准确性, 案件一般由外勤人员进行新建。

(2) 协查通报

为了便于驾驶人员查看自身的状态, 将交通案件所涉及到的文字、手续、处理结果等内容上传至系统, 通过网络让相关人员可以随时查看。这样可以减少大量的中间流转时间,从而达到降低成本, 提高行政效率的目的。

(3) 执法费用处理

对于交通案件执法费用, 一般涉及到经济方面处理的结果是对违法进行罚款及对受害方的补偿。为了让执法的费用更加透明、公正, 在案件处理结果出来之后, 支付方可以通过省财政厅的支付平台调用银行代收业务来完成, 而不再由人工进行收费处理。另外该功能可以进行未交收费 的查询、核对已交费用等。

(4) 执法监督管理

对交通事故的处理结果, 必须做到有理有据, 经得起查证, 可以通过现场监督及执法业务监督两个方面对其进行管理。可以通过系统对案件的历史数据、视频、处理结果、 相关人员等相关内容进行实时查询。

(5) 档案管理

档案的管理有数据的录入 、转入、 转出、检 索、归档 、分类、统计、年报、编研、 电子文件制作等。

2.2 外勤人员业务系统

外勤人员处于案件的第一现场, 对于案件的认知有直观的反映, 外勤人员利用系统可以将案件真实地记录到系统中。

外勤人员的工作状态直接 关系到最 终案件的 处理结果 ,为外勤人员提供相关驾驶人员和车辆的第一手资料对于案件的分析具有积极的作用。

(1) 案件处理

在案件处理业务中, 主要有案件登记 (取证、询问笔录、现场勘查、物品暂扣、现场笔录、 调查报告等)、案件审批申请、处罚、文书打印、 案件回顾等。案件处理中, 做到有法可依、有据可查。

(2) 车辆识别

外勤人员可以利用执法车的车载识别仪对案发现场的车牌进行识别, 查看相关车辆是否处于系统的黑名单中, 对违规的车辆信息上传至系统的数据中心, 如果车辆在案发后逃逸, 及时通知管理中心, 统一协调拦截逃逸车辆。

(3) 信息同步

在案件处理和车辆识别中, 需要进行信息同步, 当对案件进行录入时, 数据中心的信息能够第一时间更新。对于信息文件的处理, 可以将文件分为若干个数据块, 对文件进行发送和接收时, 假如出现中断, 下次进行相同操作时, 在原来的基础上继续。

(4) 信息查询

对于信息的查询主要是对法规、案件车辆及人员查询。

(5) 系统管理

系统管理主要是用户的管理 (添加、查询、删除)、用户权限的设置、日志文件管理、组织机构的设置和查询等。

3 系统实现

本系统的平台主要依托于互联网络, 其中软件系统方面的实现主要采用NET系统 (C#+ASP.NET), 数据库使用SQL2005, 在硬件方面采用华为的通信模块。由于篇幅所限 , 在此对于主要的核心模块进行描述。

3.1 车辆查询模块

在交通执法过程中, 对于车辆的排查是重中之重, 及时对违规车辆进行登记, 可以起到一定的威慑作用。另外, 可以排查出是否已经在黑名单中的车辆。

其核心代码如下所示:

3.2 执法车定位模块

对于执法车的定位, 管理中心可以在第一时间对离案发现场最近的执法车进行调度, 从而减少出警的时间, 对保护现场有积极的作用。

其核心代码如下:

4 结语

基于城市交通系统 篇8

1 交通规划和手机采集

1.1 交通规划

城市交通规划的主要内容是城市交通设施的选址与配制安装。以往人们所讲的交通规划主要包括:城市交通线路的规划、城市交通设施选址和设计等。城市交通规划通常来说就是确定好城市交通规划的目标,明确主要问题,提出多种方案,选择最优方案,最后实施规划。其他的考虑因素包括人的行为因素、组织步骤、以及政治博弈。现代交通工程已是一门跨领域、涵盖多个学科的应用型学科。

1.2 手机的采集

1.2.1 手机采集数据信息的特征和质量

数据信息的完整性与准确性决定了原始数据信息质量的指标。此外,还要结合城市交通分析模型需要,来确定城市交通模型的分析指标是否适合,并且根据原始数据得出现在的数据,来分析出能不能符合原始数据信息质量的分析标准,是不是适合城市交通模型。

1.2.2 手机数据信息时空分布趋势的分析

使用手机出行的人们,可以用手机数据信息来分析时空分布的趋势。第一,对单个手机用户的出行轨迹进行分析,可以得到这些单个手机用户在不一样的时间段内所处的位置;第二,通过分析在一定的时间段内,每个区域手机用户出行的数量,进而分析出手机用户的时空分布趋势。

1.2.3 交通基础数据信息

使用手机移动通信采集的方法,来展示交通基础数据信息,也就是说把一部分抽象的数据用图或者表的形式,利用可视化的界面展示给用户。要先准备好所要展示的数据信息,分析用户的实际需求,再对所展示的界面进行设计分析,进而制作出来所要展示的内容。

2 手机数据分析下的城市交通特征

2.1 手机数据信息的区域利用特性

目前,我国移动手机已经普及,移动通信手机话务量与所覆盖的城市区域居民活动量的关系是非常紧密的,究竟居民手机话务量与地方活动人口的数量有多少直接关系?笔者经过试验证明,居民手机话务量和其活动区域居民活动量的关系是正相关的。可以对移动手机话务量的分布进行分析,进而得出这个区域居民活动量的分布特征,通过分析得出城市中每个区域的交通情况。城市里面每个区域内的移动手机话务量与活动的人口数量是成正比例关系的,通过对该地区的话务量进行定量就可以知道在该地区活动人口时间的分布情况,这样可以为交通网络的建模提供很好的依据。

如果想要定性区交通土地的单元,首先要做的是对城市中每个区域不同的交通特征进行分析。交通特征就是在一个城市中,对所有的地方进行分析,得出这个城市中有几种类型的交通特征。一般情况下,可以根据该区域话务量的多少与时间来进行分析统计,按照手机话务量的分布图来得到很多种不一样的交通类型。依据实验得出的结论,手机话务量和居民活动总量是呈正比例的关系,那么也可以根据人们活动的总量、时间分布的特性来划分为几种交通类型,进而得出这个区域交通的特点。例如:可以把一个城市划分为两种主要类型,即居民区域与工作区域。这两个区域人们的活动总量有着明显的特征,又有着明显的互补性,在一天内,很多的时间段内如果居民区域的活动量小的话,那么工作区域的活动量就会增加,反过来也是这样的。用常识就可以解释这种现象,工作区域在工作的时间段内人们的活动量一定是最大的,该区域在这个时间段内一定会有一个高峰的。然而,非工作时间段人们的活动量一定是低峰。居民区域是恰恰相反的,在工作的时间段内该地区人们的活动总量是低峰,在休息的时间段人们会来休息,其活动总量一定是高峰。有些地区的手机功能非常复杂,其基站密度也不大,其活动状态特征也会与以往不一样,这个活动状态划为另一种类型,也叫做过渡区域。如果一个城市的功能分布的很明确,手机移动基站较多,并且覆盖面也比较广的话,那么这种过渡区域就会很少。在得到移动手机基站覆盖区域的交通单元类型之后,就把交通类型相同的区域,根据空间连接的关系连接成一片,这时候就区分出城市交通土地的单元,如图1所示。

2.2 手机数据交通小区的映射

城市中手机数据交通小区的映射,需要有这些空间区域里面所有时间段内,手机移动基站的基础数据信息与位置数据信息,基站的位置与基站的类型。按照上面划分过的交通土地单元,来划分这个城市中的交通小区是比较容易的。因此,笔者用相关性得出了一种更加准确的交通小区的映射方法,也就是手机移动信息对于城市交通小区的映射。主要在使用传统方法来进行城市交通小区划分的基础上,与移动基站覆盖范围相结合,并且进行修边来得出非常准确的城市交通小区以及OD矩阵。一般来说移动通信公司所提供的城市移动基站分布图的样子是蜂窝状,使用以前的办法来划分城市交通小区的话,得出的样子一般为不规则的几何图形。用这两种方法所得出的形状差别比较大,那么从移动基站分布图再到城市交通小区映射就比较困难,对于取得OD矩阵来说也非常麻烦。所以,技术人员就提出了修边这种建设性的方法,也就是把移动基站所覆盖的范围映射到城市交通小区上,并且进行融合。一般情况下,一个城市的移动基站一般覆盖城市中每个区域,并且其覆盖范围往往会呈现六边形这样的几何形状。把移动基站的分布图与用以前的办法划分的城市交通小区叠加起来,这时会发现这两者之间有着相关性。

3 结语

一个城市的交通规划,一定要根据这个城市的交通实际情况,运用科学合理先进的技术与方法来对该城市的交通需求进行预测。交通规划的目的是决策,一个完整的规划在决策中是不可或缺的。城市的交通规划在城市交通系统的建设与科学管理中是非常重要的,同时也是该城市总体规划中一项重要的内容。移动手机数据为城市的交通规划决策提供了依据,该技术的研究在城市规划中非常重要,其不单单引进了移动数据信息,还使城市交通规划紧跟时代的步伐发展,在大量的、实时的、动态的交通数据信息的环境之下,交通规划可望进一步创新,为缓解我国日益增长的交通压力作出相应的贡献。

参考文献

[1]木又青.疗养院计算机网络安全管理的难点及对策研究[J].电子技术与软件工程,2015(7).[2]唐尹.医院计算机网络安全管理工作的维护策略探析[J].电子技术与软件工程,2015(9).[3]赵亚秦.新时期医院局域网面临的威胁及防御措施探讨[J].网络安全技术与应用,2015(2).[4]黄翼.浅谈医院信息管理系统与数据库安全管理探析[J].网络安全技术与应用,2015(1).

[1] .2手机的采集

[1] .2.1手机采集数据信息的特征和质量数据信息的完整性与准确性决定了原始数据信息质量的指标。此外,还要结合城市交通分析模型需要,来确定城市交通模型的分析指标是否适合,并且根据原始数据得出现在的数据,来分析出能不能符合原始数据信息质量的分析标准,是不是适合城市交通模型。

[1] .2.2手机数据信息时空分布趋势的分析使用手机出行的人们,可以用手机数据信息来分析时空分布的趋势。第一,对单个手机用户的出行轨迹进行分析,可以得到这些单个手机用户在不一样的时间段内所处的位置;第二,通过分析在一定的时间段内,每个区域手机用户出行的数量,进而分析出手机用户的时空分布趋势。

[1] .2.3交通基础数据信息使用手机移动通信采集的方法,来展示交通基础数据信息,也就是说把一部分抽象的数据用图或者表的形式,利用可视化的界面展示给用户。要先准备好所要展示的数据信息,分析用户的实际需求,再对所展示的界面进行设计分析,进而制作出来所要展示的内容。

[2] 手机数据分析下的城市交通特征

基于城市交通系统 篇9

所谓“320系统”是打造一个道路监控网, 城市道路每3公里要建立一个车辆监控点, 其它道路每20公里建立一个车辆监控点。这些车辆监控点对通过的车辆进行识别, 并记录相关信息。通过对这些信息的多种维度、多种方式的分析处理能够实现包括道路路况分析、套牌车辆分析、电子围栏等智慧应用。本文将重点讨论电子围栏系统的建设方案。

和车辆GPS系统相比较, 320系统的优势是无论车辆是否安装了GPS系统, 均能够通过固定的320监控点, 获取车辆的信息, 因此对于全面了解城市中的车辆运行情况具有更加普遍意义。

1 概述

本文所讨论的所谓电子围栏系统是在车辆320定位信息和GIS平台基础上, 根据划定的虚拟区域对通过此区域的车辆进行空间、时间和关键要素的综合管理。需要指出的是, 电子围栏系统本身不具有具体的业务属性, 必须和特定的管理策略相结合, 才能实现包括拥堵收费、渣土车管理等功能。

2 关键功能需求

电子围栏系统的建设需求包括:

2.1 灵活的虚拟区域划分

能够根据各类管理需求方便地划定一个或多个管理虚拟区域, 通过GIS系统可以绘制出此区域边界。由于电子围栏是在城市道路基础上绘制的, 虚拟区域边界实际上就是道路的几何线段。320监控点是区域边界的交点或分布在过边界交点且在边界内侧的线段上。

2.2 车辆的高效识别

能够对通过320监控点的所有车辆进行识别和信息采集。采集手段包括基于抓拍照片的图像识别和基于RFID技术的无线通信识别。其中基于抓拍照片的识别能够对所有通行车辆进行信息采集, 但由于光线、角度和遮挡等原因, 存在一定的识别误差, 需要通过其他手段进行纠偏;基于RFID的识别识别准确度高, 理论上达到100%, 但安装RFID存在一定局限性, 不能确保所有车辆都安装了RFID卡, 如外来车辆就难以及时安装RFID设备卡。

2.3 柔性的管理策略

一方面能够方便地配置需要进行管理的机动车辆, 支持批量车辆信息的导入, 并能够根据车辆属性进行管理权限配置;另一方面需要能够对车辆通行的位置、时间、速度、类型等进行单项或综合管理策略的配置。

3 建设方案

针对上述三点核心需求, 基于320系统的城市车辆电子围栏系统的系统框架如下图所示。

(1) 信息采集层。信息采集层主要是分布在城市道路上的320监控点。监控点的设置位置一般位于道路通行畅通的区段, 这样能够真实反映道路的通行状况, 同时为了避免管理区域存在漏洞, 道路应根据能够通行机动车的交叉路口为分断点, 将道路分为多段, 每一段均设置320监控点。320监控点具有一定的信息处理和存储能力, 实现对抓拍照片的图像识别和网络故障时的信息本地存储。

(2) 信息传输层。由于车辆到达320监控点是无法预测的, 同时为了保证后台能够实时处理数据, 320监控点应采用长在线方式接入网络。由于抓拍的照片也需要上传后台系统, 同时320监控点往往还配置有高清或标清摄像头, 因此网络带宽建议不低于2Mbps。

(3) 信息存储层。从320监控点上传的信息需要根据信息类型进行存储, 如视频信息一般需要保存1个月、照片信息保存1年、车辆流水信息永久保存。

(4) 信息处理层。根据对320监控点上传信息处理时效性, 分为实时处理、准实时处理和统计分析处理。实时处理主要是对通过320监控点的、纳入管理范围的车辆进行合规性检查, 对于符合通行规则的车辆不进行处理;对于不符合规则的通行车辆, 记录其违规记录, 并可以通过外部接口, 实时提供给执法部门, 方便其现场处理。

(5) 策略配置层。策略配置功能主要包括车辆配置、权限配置、规则配置。车辆配置将车辆信息通过对话框、Excel表, Txt文本等方式导入系统中。权限配置是对使用者角色的权限进行管理, 最小权限配置颗粒度为单个车辆和单个规则, 在确定角色之后, 在对用户进行角色分类。规则配置是绘制电子围栏区域, 从车辆信息库中关联需要管理的车辆, 并设定包括通行许可、通行时间、通行次数、停留时间等规则, 每个电子围栏区域可以设置一条或多条规则。规则设置好之后要进行一致性检查, 对错误的规则要提示管理员进行修改。

(6) 信息展示层。系统的展示手段多样, 不仅仅支持传统的PC终端, 为了方便移动执法和应急指挥, 还应支持移动终端, 从而满足用户不同场景的需求。

4 Saa S的服务模式

城市中很多政府部门、企事业单位都需要对其管辖或拥有的车辆进行管理, 如城管部门需要对渣土车辆运行进行管理, 旅游部门需要对旅游大巴车辆进行管理, 企业需要对其公务用车进行管理等等。这些管理需求从最终的技术实现来看, 均可以借助基于320的城市车辆电子围栏系统来实现。目前, 云计算技术已经得到了长足的发展, 云计算主要提供Iaa S/Paa S/Saa S服务模式, 其中Saa S模式的市场规模最大。所谓Saa S是软件即服务, 用户通过网络使用软件, 处理和管理其业务数据, 但用户无需购买软件, 软件本身的可靠性、安全性、可使用性等不需要用户关心, 这些工作由Saa S服务提供商完成。

基于320系统的电子围栏系统采用Saa S服务模式, 各类不同的用户在通过安全审核之后, 即可利用系统功能配置需要管理的车辆和管理策略, 方便快捷地管理相关车辆。

5 结论

基于城市交通系统 篇10

目前,随着我国城市汽车数量的快速增长,交通拥堵日益严重,高峰时段城市道路容积率很不均衡,部分路段车辆密集,其它相对稀疏。采用交通诱导的方法,实时引导部分车辆驶离拥堵路段,平衡城市道路容积率,是一种行之有效的方法。许多学者提出了一些交通诱导解决方案,朱卫华等提出一种基于数字电视的智能交通导航系统,将实时交通信息与静态地图匹配,进行动态导航[1];吴京等提出了一种面向多制式路径规划的网络模型,实现多制式环境下的路径导航[2];刘海华等提出了基于RFID的交通信息获取与动态导航服务系统,为出行者提供实时路况信息、动态路径导航信息等[3]。

本文提出了一种基于RFSIM卡与GIS技术的城市交通实时诱导系统,该系统主要针对手机用户或是带RFSIM卡的GPS导航仪,以手机RFSIM为交通信息采集途径,以手机作为交通诱导信息的主要发布载体。系统利用RFSIM技术实时采集城市路网交通信息,上传至后台交通信息处理中心,处理得到的道路交通状态信息下传到路网中的射频读写器,然后将路段拥堵、事故提醒以RFSIM广播形式发布到用户的手机中,同时用户也可以利用GPS和导航软件通过无线移动网络实时获取交通运行状态信息进行实时交通导航。

1 RFSIM技术

1.1 RFSIM的技术原理

RFSIM是无线电频率识别(Radio Frequency Identification)与手机SIM卡的简称,即射频识别SIM卡。RFSIM通过在SIM卡中内置RFID芯片并获得手机供电,扩展了传统手机SIM卡的功能,是未来手机多用的基本载体。 RFSIM技术已经相对成熟稳定,它采用了无线射频的通信方式,它将具有RFID射频功能的模块镶嵌在SIM 卡内,使用2.4G 的微波频率进行数据通信,由于RFID卡通信频率跟SIM卡通信频率不同,其通信不受影响,相互独立,保证了系统工作可靠性;RFSIM卡拥有256k的存储空间,并且读卡距离可以达到5米～100米。RFSIM的技术原理示意图如图1所示。

1.2 RFSIM的特性与优势

RFID技术是自动设备(AEI)技术中最优秀和应用领域最广泛的技术之一,应用于交通信息采集时相对于其它采集方式具备很大的优势[4],并且已经在厦门得到了应用。但普通的RFID技术应用于智能交通系统需要解决海量的RFID标签的成本、射频距离、供电和信息实时发布给用户等问题,并且前期贴标工作需要投入大量的时间和精力,因此推广困难。

RFSIM技术是RFID技术的延伸,已经在通信行业得到了应用[5],可靠性和有效性已经得到了实践的验证。将RFSIM应用于交通信息采集可以弥补RFID技术存在的问题,具有以下优势:

(1) 容易推广,覆盖面广

手机客户数量巨大,有稳定的客户群体, RFSIM将成为手机SIM卡的下一代标准,容易得到推广,车主无需在车辆上安装RFID标签,也无需更换手机,只需将手机更换一张内嵌有源RFID芯片的SIM卡,并写入车辆信息得到一定权限就可以了。

(2)交通信息采集可靠、有效

RFSIM技术成熟,利用手机供电,识别速度快,可以同时读取多个标签,实现批量识别;有效识别距离长,超高频读卡器的读卡范围可以覆盖整个道路的宽度,这样可以避免路面上出现读卡死角;使用寿命长,应用范围广,利用无线电传播通信,可以适应于很多恶劣的环境和各种天气条件;能够获取持续不断的数据,计算简单、无需繁琐复杂的设计,对于其它采集方式难以得到的行程时间、行驶轨迹等可以容易得到。

(3)可用于交通信息发布

RFSIM与手机结合,采用双向通信,具有可写入特性,能够通过手机屏幕或语音短信实时从路网的射频读写器得到交通状态信息和拥堵、事故提醒,可结合GPS和GIS进行实时导航, 引导车辆驶离拥堵路段;应用于交通监控时,当出现突发紧急情况时可以直接以短信或语音联系车主。

综上所述,将RFSIM技术应用于智能交通信息系统是可行的,优势明显,应用前景广阔。随着RFID技术的成熟和手机RFSIM卡的推广,基于RFSIM技术的智能交通系统已不再是一种技术上的伟大构想,它正朝向人们的生活和出行大步走来。

2 GIS技术

地理信息系统(GIS)是一类获取、处理、分析、表示,并在不同系统、不同地点和不同用户之间传输数字化空间数据的计算机应用系统。 GIS把地理位置和对应的数据、图像等因素相结合形成空间数据库用于解决复杂的规划管理问题,是为输入、分析、管理及常见于图像的数据显示而设计的专门数据管理系统,是建立在利用计算机对有关地理信息进行存储、处理、查询和显示的智能化的基础上。它可将一定地区的地图资料信息存储于大容量的存储器(如光盘或硬盘)中,根据需要将指定部分自动调出并显示于屏幕上,而且还可对地图进行放大、缩小、平移、测量、漫游、查询等操作,同时可进行图形、数据互查,实时主叫号码接收及显示,图形及文字信息动态标注,受理记录的登记、维护、查询。图2为地理信息系统组成原理图。

交通地理信息系统(TGIS)是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信息的计算机系统,它是GIS 技术在交通领域的延伸,是GIS与多种交通信息分析和处理技术的集成。将GIS用于交通导航已经得到很多专家学者的认可,技术相对成熟,可以直接应用。

3 城市实时交通诱导系统的架构

基于RFSIM与GIS的城市实时交通诱导系统的架构如图3所示,该系统主要由交通数据采集模块、交通数据库模块和实时交通诱导模块三个模块组成。

3.1 交通数据采集模块

路网中的射频读写器以2.45G通信频率实时采集行驶在交叉路口进出口或路段上的一些获得特定权限的手机RFSIM卡的编号、位置和时刻,同时后台应用数据挖掘方法根据同一张RFSIM卡采样位置、时刻和采样点之间的距离得到相应路段的实时行程速度和行程时间值,并与其它交通信息采集方式得到的数据进行融合,然后运用先 进的智 能信息处理方法进行交通网络、交通运行状态的分析和预测,最后得到路网实时的交通运行状态信息。

3.2 交通数据库模块

将交通数据采集模块所得到的路网实时交通运行状态信息与道路基础设施信息、运营信息、地理信息和历史交通信息通过一些数据融合方法整合得到综合交通信息,并根据实际需要挖掘相关信息和表示成特定的数据格式。

3.3 实时交通诱导模块

该系统主要是以手机为信息载体的,将数据库模块处理得到的道路交通状态信息下传到路网中的射频读写器,然后利用RFSIM的可写入特性将路段拥堵、事故提醒以RFSIM广播形式发布到用户的手机中。同时将道路交通状态信息整合出行者综合信息,通过GIS以电子地图的形式呈现给用户,用户可以利用GPS和导航软件通过无线移动网络实时获取交通运行状态信息进行交通导航。此外,综合交通状态信息也可以为其它方面如交通控制、交通规划、交通监控等提供决策支持。

4 系统实现的关键技术

4.1 RFSIM硬件设备

RFSIM是中国近几年自主研发的专有技术,技术已经相对成熟稳定,且已经在通信行业得到了应用[5],关于硬件设备方面的技术问题基本上已经由厂家得到解决,可以直接进行应用。如复杂电磁环境下抗干扰和读写信号冲突等问题已由卡片厂家通过测试。

4.2 射频读写器优化分布网络的建立

采集和发布射频读写器可以共用,采集时读取的是拥有特定权限的RFSIM卡信息,发布时采用广播形式,在读卡器读卡范围内的RFSIM卡都可以收到信息。射频读写器采集到的交通数据能否如实反映该路段的交通运行状态, 与读写器在整个路网上的布设有着很大的关系,同时还应该考虑读写器的成本。射频读写器的布设主要是根据读写器覆盖范围、路段长度和信息车辆检测单元的数量决定的。一般是在交叉路口每个方向设置一台读写器(如十字交叉路口需要8台), 路段出口再设置射频读写器,长路段则根据距离布置。

4.3 信息车辆的数目与整个交通流信息之间的联系

选取多少个信息车辆检测单元才可以达到对该检测点整体交通流信息的准确估计是该技术可行性的基石,具体的信息车辆比例下限的计算可以参照蜂窝定位下的方法;并且在整个路网中只有信息车辆足够多时才能获得完整的路网交通运行状态。当前车主中RFSIM的覆盖比例还较低,但RFSIM已经获得中国三大移动运营商的技术认证,将成为手机SIM卡的下一代标准,随着RFSIM的推广,未来这个问题可以解决。

4.4 多卡信息采集与RFSIM防碰撞

实际在利用RFSIM进行交通信息采集时,用设置权限和车辆资料捆绑的方法识别信息车辆车主的RFSIM卡,对于拥有车辆的车主的RFSIM卡设置特定权限并且在卡中写入车辆信息;而对于一台车上(如公交车)有多人携带拥有权限的RFSIM手机则应用一些数据清洗算法进行处理。

多张拥有权限的RFSIM卡进入读写器的读卡范围内时,读写器读取各个RFSIM卡信息时须做到互不干扰,并且信息不遗漏。在射频识别系统中,当前防碰撞主要是采用时分多路法的原理:每个标签在单独的某个时隙内占用信道与读写器进行通信,使数据能够准确地在读写器和标签之间进行传输。目前RFID系统中主要使用的防碰撞算法有Aloha算法和二进制防碰撞算法[6]。

4.5 基于RFSIM采集数据的数据预处理

对采集所得数据应该及时处理, 过滤“病态数据”。由于各种原因会导致测量数据不同程度地失效, 一方面不合理的驾驶行为、路边停车以及持有权限的非乘车人会产生不合理的采集结果,另外RFSIM卡之间的干扰、通讯故障等会导致数据丢失。这些客观原因都会导致大量的“病态”或丢失数据仍存储于原始测量数据中。数据过滤包括对错误数据的剔除和丢失数据的补偿, 其中数据剔除通常采用阈值法和交通流机理法; 丢失数据的补偿通常采用历史均值法、时间序列法、车道比值法和自相关分析法等[7]。

4.6 基于RFSIM采集数据的交通运行状态判别和事故检测

在合适的读写器布设网络和足够多的信息车辆数量的前提下,射频读写器可以容易获得车辆进入读写范围内的时刻,从而可以容易得到车辆在各个路段上行驶的行程时间,并与其它交通信息数据融合应用一定的判别算法得到路网的交通运行状态参数。行程时间可以利用BP神经网络和卡尔曼滤波方法、相关路段的逻辑关系以降低计算误差[8]。若路段的某处有偶发事件时, 本路段和临近路段的交通流参数会发生突变。通过参数突变点的融合判断可以检测出交通偶发事件的发生。另外,可通过短时预测算法得到下一时段流量和行程时间的预测值,从而实现对路网交通流的诱导、疏通、减少交通拥塞。

4.7 地图匹配

地图匹配是将获取的GPS和RFSIM辅助定位数据与GIS中的道路层数据进行匹配,以减少或消除各种误差产生的影响,使目标点精确定位在道路层上的方法。目前存在多种地图匹配算法:基于代价函数的算法,半确定性算法,地图匹配的相关性算法,基于模糊逻辑的算法,基于卡尔曼滤波残差的算法及基于神经网络的算法等[9]。

5 结束语

本文在介绍了RFSIM技术和GIS技术的基础上,提出了基于RFSIM与GIS的城市实时交通诱导系统,分析了系统架构、组成模块和实现的关键技术。由于实际的交通流具有很大的随机性,该系统在理论方面还存在不足,因此还有待于进一步模拟仿真, 不断地进行改进和完善。

参考文献

[1]朱卫华,杨维康.基于数字电视的智能交通导航系统[J].计算机工程,2009,35(12):204-207.

[2]吴京,刘露,李骏.一种面向多制式路径规划的网络模型[J].国防科技大学学报,2009,31(5):81-85.

[3]刘海华,李伟,胡三根.基于RFID的交通信息获取与动态导航服务系统研究[J].中国水运,2012,12(7):62-63.

[4]马黎.基于RFID的关键交通信息采集技术研究[D].广州:广东工业大学,2011.

[5]吴卫华.我国手机支付现状及发展初探[J].对策与战略,2008,10:238-239.

[6]吴博.RFID防碰撞算法分析与研究[J].微电子学与计算机,2009,26(8):5-10.

[7]宫晓燕.基于数据挖掘的交通流数据过滤算法[C]//2003全国智能交通系统信息采集与融合技术研讨会论文集.杭州:浙江大学出版社,2003:160-175.

[8]刘志勇,等.基于信息融合技术的交通量检测方法[J].公路交通科技,2003,20(2):81-84.