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序論:在您撰寫交通信息與安全論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
英文名稱:Journal of Transport Information and Safety
主管單位:中華人民共和國教育部
主辦單位:武漢理工大學;交通計算機應用信息網
出版周期:雙月刊
出版地址:湖北省武漢市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1674-4861
國內刊號:42-1781/U
郵發代號:38-94
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1983
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聯系方式
關鍵詞:VSM;靜態標志;協調設置
中圖分類號:U284文獻標識碼: A
0 引言
VMS按照所傳遞信息的狀態有靜態與動態之分。靜態標志所依據的條件是不變的,具有一定的局限性。VMS在動態的交通條件下信息來提升道路的服務水平,提高交通運輸效率,彌補了靜態交通標志信息內容固定不變的不足。但是VMS設置的隨意性不僅使其發揮不到應有的功能,更影響了靜態標志功能的發揮。因此,深入分析VMS和靜態標志的作用、區別及互補性,提出科學合理的協調設置方法是很重要的。
1 VMS和靜態標志概述
1.1 VMS
VMS是交通誘導系統中實現公眾信息服務的重要工具和手段,它通過顯示圖形或文字來提供道路交通狀況和氣象信息以及服務區的設置情況,以改善交通流,使之均勻穩定,提高道路運用效率,為駕駛提供實時交通信息,確保行車安全。在交通條件對于駕駛人是未知的情況下VMS信息的作用尤其明顯,它可以幫助駕駛人選擇合適的路徑以避開交通堵塞和減少駕駛員的焦慮。
1.2 靜態交通標志
靜態交通標志是通過預先裝載于標志牌面上的一組特定信息,即一組特定的圖形、符號或文字,向道路交通使用者傳遞交通信息,以保障車輛安全、暢通行駛。
1.3 VMS和靜態標志互補性分析
圖形式VMS實際上還具有指路標志的功能,與某些靜態交通標志如立交圖形指路標志信息相似。這種相似性通常會造成一定的信息重復和冗余。在夜間陰雨天霧天等因光線不好,靜態標志的可視性降低,由于VMS具有自動發光、亮度自動調節等特點,使得靜態標志信息的部分失效得到一定的彌補,體現了一定的互補性。
2 VMS和靜態標志協調設置方法
通過以上對VMS與靜態標志的相似性和互補性分析,再結合道路交通標志設置的一般原則,得到VMS與靜態標志協調設置的一般方法和途徑。
2.1 VMS和靜態標志的協調設置原則
(1)VMS與靜態標志的統一、完整性原則。
(2)盡量使用靜態標志的原則。
(3)突出功能實效的原則。
(4)VMS和靜態標志互不干擾的原則。
2.2 VMS與靜態標志的整體協調設置
VMS的設置首先應該從道路網系統的整體出發,保證VMS信息的系統性、連續性與完整性。在整個城市道路網絡交通流順暢要求下,VMS標志系統的設置思路可以采取面線點的漸進模式來完成。
如果發現有靜態標志設置不完整的情況,應及時提出補充的方案。如果發現VMS標志信息與靜態標志重復的情況,則應考慮合并設置的方案。而在設圖形VMS的地方,指路標志的設置數量在不影響信息完備性和連續性的前提下可酌情減少。
2.3 VMS與靜態標志的局部協調設置
VMS與靜態標志的局部協調設置主要指具置的協調。由于駕駛人視覺及駕駛行為特性具有相同的空間幾何規律,有可能計算出的VMS位置與靜態標志的位置相重合,在實際設置中需考慮將二者的距離拉開。VMS與靜態交通標志的局部協調設置還有一種需要考慮的就是限速標志與可變限速標志的協調??勺兿匏贅酥局饕糜谟暄┨斓南匏?,而普通限速標志則用于正常情況下特殊路段的限速。協調的方法是在可變限速標志的下方以輔助標志加以說明。
3 實例分析
北京三環共有VMS34處,其中南三環已經設置和正在設置的VMS共11處。按信息顯示分類,有文字式2個,半可變圖形式5個,圖形和文字交替顯的圖文混合式3個,圖形和文字并同顯示的圖文混合式1個。按支撐方式分類,有門架式3個,懸臂式8個。
3.1 VMS和靜態標志的整體協調設置評價
南三環11處VMS中純文字式只有2處,其余均為圖形式和圖文混合式VMS,圖形信息均以紅色表示擁堵,黃色表示行駛緩慢,綠色表示暢通來為交通參與者提供道路實時交通狀況,實現交通流的誘導。11處可變信息中有9處圖形式和圖文混合式VMS,也就是說大部分VMS除了具有對交通流的誘導功能外,同時兼具指路的功能,VMS在進行交通誘導的同時代替了靜態指路標志,大大避免了靜態指路標志與可變標志共同設置造成的信息復雜和冗余。
3.2 VMS和靜態標志的局部協調設置評價
除2處純文字VMS外,南三環其它VMS實施交通誘導的同時兼具指路功能,在這些可變標志旁均未再設有信息重復的靜態指路標志,這符合交通信息傳達簡明不冗余的要求。在圖中描述了1號和10號VMS附近的靜態標志設置情況,這兩處VMS本身存在前置距離不足的問題,若由于客觀條件限制不能改變位置,則應考慮是否能與附近的靜態標志合并設置。綜合考慮應該合理地把靜態標志與VMS合并設置,使VMS與其它靜態標志布局整齊明了,易于駕駛人接收,或是將兩者的距離拉開, 避免互相遮擋和信息過多駕駛人難于接收的問題。所以1號VMS可以考慮與前方3 m處的旅游區標志合并設置,10號VMS可以考慮與并排的指示標志合并設置。
4 結論
VMS和靜態標志的協調設置對交通信息的統一性、連續性、完備性意義重大,兩者的協調統一體現在整體和局部兩方面。整體協調要求兩者分工協作,共同滿足駕駛人的交通信息需求,保障交通信息的連續性、完備性。局部協調要求兩者設置位置合理,互不干擾,信息互不矛盾,不冗余。兩者的協調設置應體現“保障安全、提供服務、利于管理”的理念。
參考文獻:
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[2] 劉偉銘,李雯.高速公路VMS的一些問題研究[J].長沙交通學院學報.2011.14(1)
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關鍵詞:交通監控;交通流;IPv6
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)04-0953-03
Research on Traffic Monitoring System Based on IPv6 Networks
WU Yan
(School of Software Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China)
Abstract: The model researched in this paper is a traffic monitoring system based on IPv6 networks. Using the infinite address space IPv6 offered, all monitors in this system own its IP address. By researching the system, prove the advantage of IPv6 networks, and provide the evidence for the city traffic monitoring system transit from traditional networks to IPv6 networks in the future.
Key words: traffic monitoring; traffic flow; IPv6
智能交通系統(Intelligent Transportation System,ITS)是解決日益嚴重的交通運輸問題的有效途徑,交通監控系統是ITS的一個重要子系統。它的信息來源多,監控機分布廣,所以它需要運用先進的控制技術,信息處理技術與管理技術來實現。
在原有基于IPv4網絡或其他通信網絡的交通監控系統上,開發基于IPv6網絡的交通監控子系統,能夠有效的改善在IPv4網絡協議下構建的網絡體系的弊端。交通監控能夠通過IPv6網絡實現對路口通信機等交通設備的監控,這就使得每一臺路口監控機擁有自己的IP地址成為可能,能夠實時、全面和準確地采集交通信息,實現城市交通的智能化。
1 IPv6介紹
1.1 IPv6標準概述
IPv6指的是網絡協議版本6。目前使用最為廣泛的網絡協議是網絡協議版本4。Ipv4有32位地址長度,理論上能編址1600萬個網絡、40億臺主機。但采用A、B、C三類編址方式后,可用的網絡地址和主機地址的數目大打折扣,以至目前的IP地址近乎枯竭。 IPv6將把地址長度擴展至128位,共計約3.4×1038個地址,是IPv4地址空間的近1600億倍。
IPv6可提供大量的IP地址,使得與互聯網相聯的每臺電腦均被賦予一個IP地址。
IPv6在以下方面有所改進:
1) IPv6有比IPv4更長的地址,解決了IPv6最初要解決的問題。
2) IPv6對頭部進行了簡化,它只包含了7個域(IPv4有13個域)。這使得路由器可以更快的進行分組,從而提高了路由器的吞吐量,并縮短了延遲。
3) IPv6更好的支持選項。因為以前那些必需的域現在變成可選的,而且,選項的表示方式也有所不同,這使得路由器可以非常簡單的跳過那些與它無關的選項,加快處理速度。
4) IPv6在安全方面有所改進,認證和隱私是關鍵的特征,并致力于提高服務質量。
1.2 IPv6主頭部
IPv6的頭部如圖1所示。對于IPv6,版本(Version)域總是6。在從IPv4到IPv6的遷移過程中,路由器通過檢查該域來確定分組的類型。
流量類別(Traffic class)域的用途的,按照各種不同的實時遞交需求將分組區分開。實際上現在只有少數路由器實現了這個域。
流標簽(Flow label)是實驗性的,它的目的是通過該域,源端和目的端可以建立一個具有特殊屬性和需求的偽連接。
凈荷長度(Payload length)指明緊跟在圖1所示的40字節之后還有多少字節數。
下一個頭(Next header)是IPv6的關鍵,它之所以能夠得以簡化的原因是它可以由附加的擴展頭。該域指明了如果當前頭之后還有擴展頭的話,該擴展頭是哪一種擴展頭。如果它是最后一個IP頭,那么Next header域指定了該分組將被傳遞給哪一個傳輸協議處理器(如TCP,UDP)。
跳數限制(Hop limit)避免分組永遠在網絡中。
源地址和目標地址選用16字節。為了書寫16字節的地址,IETF設計了一種新的標記法。16個字節被分為8組來書寫,每一組4個十六進制數字,組之間用冒號隔開,由于許多地址內部可能有很多的0,16個0構成的一個或多個組用一對冒號代替,同一個組內的前導的0可以省略。
調用:①ipv6 install ② ipconfig 兩條指令,獲得本機的地址如下所示:
fe80::5efe:192.168.36.76%2
2 系統總體方案設計
智能交通監控系統的總體目標是:能夠處理來自交通監控機的交通信息,統計分析后傳輸至服務器并存入數據庫,為信息查詢者提供道路信息的歷史查詢。同時基于監控的目的,系統也提供用戶可以根據需要改變已有的監控機的當前狀態。
2.1 需求建模
根據系統需求,系統分為4大功能模塊:
1) 實時數據采集與處理模塊:包括數據預處理,數據傳輸暫存,實時監測的功能。
2) 信息存儲與查詢模塊:所有的交通數據信息都存儲在交通信息數據庫中,用戶通過填寫查詢條件,可以實現對各個路口的交通信息的歷史查詢(如平均車速,平均車流密度,總車流量)。
3) 數據傳輸模塊:實現監控機與服務器的數據傳輸,同時,服務器在接受到數據后,立即將數據存入交通信息數據庫。
4) 監控機控制模塊:可以選擇查看已有的監控機的當前存在狀態(開啟或關閉),當前的采集頻率(高頻,中頻和低頻),并根據用戶需求改變所選的監控機的狀態。
2.2 體系結構的設計
2.2.1 邏輯結構
交通監控系統的邏輯結構描述了系統功能模塊的劃分,功能模塊的定義和彼此的聯系。分為實時數據采集與處理模塊,信息存儲與查詢模塊,數據傳輸模塊和監控機控制四大功能模塊。
實時數據采集與處理模塊要完成數據預處理,數據傳輸暫存,實時監測的功能。信息存儲與處理模塊完成控制響應,信息查詢與信息顯示的功能。數據傳輸模塊完成控制響應,連接信息,和數據傳輸的功能。監控機控制模塊完成控制響應,信息查詢,信息顯示和狀態更改的功能。同時實時數據采集與處理引擎包括數據預處理,數據傳輸暫存,實時監測的功能。信息存儲與處理引擎主要是信息查詢。數據傳輸引擎主要是數據傳輸。監控機控制引擎主要是信息查詢與狀態更改。
2.2.2物理結構
交通監控系統采用C/S結構,它的物理結構分為以下4層,傳感器層(檢測點),分布式服務器層(處理單元),全局服務器層(交通信息數據庫),客戶端層(應用程序,用戶登陸界面)。層次結構如圖2所示。
1) 傳感器:定時采集需要的交通流量信息,并將信息傳入分布式服務器。
2) 分布式服務器:對采集到的信息按照一定的算法進行處理,得到能直觀反映交通狀況的有效信息,并把處理后的交通信息傳輸給全局服務器。
3) 實時數據庫:當有多個分布式服務器同時向服務器提出傳輸請求時,服務器會按照預先設定的規則來依次處理這些連接傳輸請求。當本分布式服務器請求未得到響應,同時又不斷有新的交通信息來自傳感器等待處理時,我們把這些還未傳輸的數據暫時先放入實時數據庫中,一直到服務器響應本次連接傳輸,從實時數據庫中讀取傳輸。
4) 全局服務器:接受來自各分布式服務器所處理好的數據,并立即存入交通信息數據庫。
5) 客戶端:為客戶提供一個應用程序,根據用戶提供的查詢條件搜索數據庫,將查詢得到的交通歷史信息以表格和曲線圖的形式顯示給用戶,使用戶可以直觀的看到交通狀況的變化。同時,本系統不僅能夠查詢顯示來自監控機的信息,也能對監控機進行控制。用戶可以選擇改變已有的各個監控機的狀態。
2.3 數據傳輸
本系統研究以基于IPv6網絡為目標,但在具體實現時,因為不可能在IPv6網絡上運行,所以我們是模擬一個IPv6的環境,使在這個環境中的任何監控機,服務器都擁有用IPv6編址的IP地址,具體編址方法在1.2中有詳細介紹。使用IPv6,使我們不用再擔心是否會因為監控機的增加而造成網絡地址不夠用的尷尬,因為它能有效地提供一個幾乎無限的Internet地址的空間。對IPv6網絡的使用作一下比較。比如使用IPv6網絡前,因為考慮到地址問題,所以在一個路口建立一個路口檢測機,根據監控機的物理構造,內部線圈等通過電流感應來測算通過的車流量,車流密度和速度這些交通信息。這樣得出的交通數據必定是不準確的。并且,我們在研究某一路通情況的時候,也不僅僅滿足于知道這個路口的總的交通情況,往往需要研究路口每個方向的交通流量情況,這個問題在使用IPv6網絡后能得到解決。
在IPv6網絡中,由于不存在地址的考慮,我們在路口的四個方向上也分別設置一個監控機。通過這些監控機可以比較準確地監測出自己路段的交通信息。在這樣的網絡中,路口的監控機似乎沒有什么檢測作用,它的作用就在于采集各個方向的流量數據,通過計算處理后即為路口的流量數據。這樣的優勢在于,不僅可以獲取某一路口的交通數據,同時也可以具體到某一路段的交通數據,這樣的數據采集比較準確,具有更高的研究分析價值。
由以上對比可以得知,建立在IPv6網絡中的交通監控系統能夠獲得比傳統網絡更準確地交通數據,并且由于IPv6是對IPv4的改進,使得建立在IPv6網絡上的數據傳輸也能比傳統網絡速度快,延遲時間短。
2.4 監控機控制模塊
系統列出所有的監控機供用戶選擇進行操作,當用戶選定某一監控機時,系統自動根據獲得的監控機的ID號對監控機狀態數據庫進行查詢操作,將監控機的當前狀態反映給用戶。用戶得知監控機的狀態后,可以根據實際需要對該監控機進行控制操作。
系統反映給用戶的狀態主要是該監控機是開啟還是關閉,當前的監測頻率是高還是低。由2.3節可知,系統中的既有監測路口的監控機,又有檢測路段的監控機。如果按照傳統的監控機設計,一個監控機控制不止一條道路的交通信息,那么對它進行操作直接影響四個路段的信息采集。而現在使用IPv6網絡后,每個路段都有自己的監控機,若需要對某一監控機進行關閉操作,則不會影響其它路段的采集信息。并且,對于不同的道路信息,用戶所關心的程度不同。對于比較重要的道路,采集數據的頻率就要求比較高,這樣能更好的了解交通信息的變化情況,而對于一些比較偏僻的道路,也許只要知道大致情況即可。要解決這個數據需求不同的問題,就可以對監控機的采集頻率進行設置。設置了其中某一路段的采集頻率,對其它路段沒有影響,可路口監控機仍能根據自己的頻率從其四個道路監控機中獲得數據。唯一有改變的是作的監控機所傳給數據庫的數據量可能增加或者減少。
由此可以看到采用IPv6網絡的另一個優勢就是可以準確地對監控機進行操作控制。
3 結束語
以IPv6技術為代表的下一代互聯網是網絡發展趨勢,開發基于IPv6網絡的交通監控系統將是IPv6技術應用的一大熱點。IPv6網絡在本系統的優勢體現在:
1) 地址空間的擴大使得每個需要監控的路段的監控機都有自己的IP地址,隨著監控機的增加,獲取的交通信息更加準確;
2) 因為每臺監控機都有自己的地址,使得對監控機的控制只與該監控機所處的道路有關,不會影響到其他的監控機的數據采集,對監控機的控制可以根據實際研究需要更改,控制更加到位自由。
本論文基本實現了理論要求,基于IPv6網絡的交通監控系統能解決傳統網絡中存在的問題,能更加有效的實現監控目的。
參考文獻:
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[3] Tanewbaum,A.S.計算機網絡[M].潘愛民,譯.北京:清華大學出版社,2004,8:394-399.
【關鍵詞】 交通安全執法技術;學科建設;建設內容
【中圖分類號】G64.23 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)22-00-01
一、本學科的研究對象及發展趨勢
交通安全執法技術以交通違法、交通事故、交通阻塞等道路交通事件為對象,研究交通監測與控制、交通違法監測與控制、交通事故預防、交通事故現場勘查、交通事故處理與鑒定的理論、方法和技術。
當前國際上本學科研究范圍較廣,涉及交通安全執法、道路交通安全和智能交通管理等方面均有大量研究,從信息、傳感、通信、控制等技術的初步應用,逐步發展為高新技術的綜合運用和深度融合,將執法、技術、教育有機結合在一起,逐步建立起交通安全執法理論、方法和技術三個層面的理論體系。具體發展趨勢是:
1、交通安全執法方面
以威懾理論為基礎,研究針對超速駕駛、酒后駕駛、不戴安全帶、闖紅燈等違法行為的交通安全執法技術的有效性、合法性和可行性等,注重智能化執法技術的研究。在交通安全執法技術的有效性方面,強調執法技術的威懾作用,從懲罰概率、懲罰嚴重性、懲罰時效性等角度研究各種人力執法、自動執法技術、駕駛人違法計分系統等技術措施的一般威懾和特定威懾效果。在交通安全執法技術的合法性方面,從處罰對象(駕駛人或車主)、限速標準、飲酒駕駛標準、自動執法地點、執法主體多樣化等方面展開研究。在交通安全執法技術的可行性方面,研究高新技術應用的可行性、執法成本、公眾接受程度等問題。
2、道路交通安全方面
研究交通參與者交通特性、車輛技術、道路安全設施與環境、交通安全管理、交通安全有關其他技術五個方面與交通安全之間的關系。有關交通參與者交通特性研究主要有行人橫過道路行為模式的安全評價研究,不安全交通行為的分析與控制,心理因素對人的交通行為影響的研究,應急狀態下駕駛人反應和操控行為分析,駕駛人交通安全視距測試與分析系統,交通標志識認動態測試系統等。車輛安全技術研究主要有整車系統安全技術、智能車輛安全系統技術、車輛協同式(車聯網)安全技術和交通運輸安全與應急保障技術四個方向。
3、智能交通管理方面
由智能交通系統(ITS)框架的研究開發到ITS關鍵技術的研究,近年的熱點主要集中在車路協同技術、動態交通管理和主動交通控制。車路協同技術研究集中在車路交互式行車安全系統技術、車車交互式協同控制系統技術、車路協同系統交通協調控制技術等方面。動態交通管理方面研究交通監測技術、信息融合技術、信息技術、交通誘導技術等。在主動交通控制方面,研究以提高行車安全性和減緩交通阻塞為目的的高速公路/城市快速路的可變限速控制、交叉口智能車路控制等技術。
二、主要建設內容研究
交通安全執法技術主要建設內容包括交通監測與控制技術、交通違法監測與控制技術、交通事故預防技術、交通事故現場勘查技術、交通事故處理與鑒定技術等。
(1)交通監測與控制技術
主要包含車輛與道路智能檢測技術、交通信息采集理論與方法、道路交通控制理論與技術、現代交通系統建模與仿真四個方面的研究。
①車輛與道路智能檢測技術
本研究方向以計算機在公路交通及城市道路智能測控領域的應用研究為主要目標。主要面向高速公路、城市道路交通運輸系統,將計算機技術與現代交通檢測技術,智能控制技術和現代通信技術(包括無線傳輸技術,IP網絡技術),應用到對車輛和道路的狀況進行檢測和故障分析。同時開展車、路及環境綜合信息交互技術方面的研究。
②交通信息采集理論與方法
本研究方向以有效、及時獲取綜合交通信息――特別是動態交通信息――并提供綜合服務為主要目標,主要研究內容包括:交通信息采集處理理論、方法、技術的研究;基于圖像/視頻的交通流及交通事件檢測技術研究;交通信息綜合應用平臺研究;基于計算機視覺(單目/多目)的交通安全輔助研究。
③道路交通控制理論與技術
道路交通控制從控制理論的基本原理出發,主要研究道路交通控制的原理、方法以及控制結果的評價等。主要研究內容包括:高速公路監控技術、交通事件自動檢測技術和交通控制與誘導技術等;城市交通控制系統、停車誘導技術和快速公交控制技術等。
④現代交通系統建模與仿真
現代交通系統模型描述道路交通流狀態變量隨時間、空間而變化、分布的規律及其與交通控制變量之間的關系,它反映了特定道路交通流的內在規律。該研究方向將從交通流數據出發,研究現代交通系統建模與仿真技術的理論、方法和應用。
(2)交通違法監測與控制技術
基于道路交通檢測技術的動態交通信息檢測系統、車型自動識別技術、交通事件自動檢測和道路交通違法監測的研究等。
(3)交通事故預防技術
交通運輸安全保障與防護技術,如交通法規、交通安全、可靠性理論、容錯糾錯技術、人機工程與狀態監測等。
(4)交通事故現場勘查技術
交通事故現場勘查技術主要以道路交通事故發生的過程以及成因為研究對象,以痕跡檢驗、測繪、攝影、心理學等理論為基礎,對于道路交通事故現場中存在的相關元素展開勘驗,并進行記錄、提取、分析的專門技術。
關鍵詞:全球定位系統 車載終端 無線數據鏈路 電子地圖
中圖分類號:TP277 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)03-0148-01
1 引言
GPS系統自從建立以來,在測量、海空導航、車輛引行、導彈制導、精密定位、動態觀測、時間傳遞、速度測量等方面,顯示出強大功能及無比的優越性。它具有使用方便,觀測簡單,定位精度高,經濟效益好等優點。隨著城市建設在我國規模的擴大,車輛越來越多,交通管理和合理的調度、指揮和警察車輛安全管理已經成為在公安和交通系統中一個重要的問題。交通發展如GPS定位技術的出現為車輛導航和定位提供了特定的實時定位功能。通過GPS接收器允許司機知道他在任何時間的位置。通過車載電臺將GPS定位信息傳到指揮調度中心,調度指揮中心可以及時掌握每輛車的位置,并在大屏幕顯示電子地圖。
2 GPS基本概念
全球定位系統(GPS)是美國自1970年代以來,持續了20年耗資200億美元,在1994年完成的,利用導航衛星測量和測距,在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位的新一代衛星導航與定位系統。這是阿波羅航天飛機登月計劃后美國第三大太空工程。今天,全球定位系統已經成為一個最實際的,也是應用最廣泛應用的全球精密導航、指揮和調度系統。
3 GPS技術特點
(1)定位精度高;(2)觀測時間短;(3)測站間無須通視;(4)可提供三維坐標;(5)操作簡便;(6)全天候作業;(7)功能多、應用廣。
4 系統功能
系統主要功能有:(1)監控功能;(2)管理功能;(3)報警功能;(4)電子地圖顯示功能;(5)終端顯示系統顯示功能。
5 GPS車輛監控系統原理
安裝在車輛上的GPS接收機根據接收到的衛星信息計算出車輛的當前位置,通信控制器從GPS接收機來提取所需的位置、速度和時間信息,結合車輛識別信息形成數據包,然后通過無線信道發送到控制中心。控制中心的主要接收站發送數據,并提取定位信息,主要根據汽車數量和組數的車輛,并在監控中心的電子地圖顯示。同時,在控制中心的系統管理員可以查詢車輛的運行狀態,根據汽車的數量合理調度車輛。
6 電子地圖操作GIS
(1)根據監測目標、內容、性質、范圍和其他需求分層,根據工廠,如公路、加油站、政府信息顯示。
(2)縮放地圖,使用矢量數字地圖可以任意放大、縮小、移動,并能根據用戶需要形成地圖。
(3)屬性查詢,系統支持公路、地理、標記等多種查詢方法,包括任何區域指定查詢,指定的實體圖形查詢、數據庫邏輯查詢相關的數據項。提供用戶指定的區域查詢,例如查詢根據地名、行政部門、用戶查詢等在指定區域屏幕上顯示。
(4)層編輯器,系統提供了強大的圖形編輯功能??赡苡绣e誤的輸入或混亂的原始數據編輯,也可以修改圖形、設計線條、色彩、符號、筆記等,還可以結合復雜地形建立拓撲關系,用戶可以添加新的道路。
(5)自動漫游,在一個移動的車輛可以更新屏幕窗口,可以將監控目標在某一窗口顯示,實現自動跟蹤和實時監控。
(6)測量:可以測量地圖上任意兩點間的距離和任意多邊形區域的面積。
7 車載GPS智能終端系統
交通信息采集部分,包括車輛調度控制、電子收費系統和交通信息服務。這要求參與車載終端每個部分參與交通信息采集,需要車載終端提供精確定位車輛信息和車輛運行狀態信息。在車輛調度控制部分,車載終端作為接收機控制,負責接收其指揮調度信息中心的信息;電子收費系統需要車載終端和收費站完成支付交易;車載終端或交通信息服務平臺給服務端接收司機和乘客請求。因此,車載終端是系統的重要組成部分。
8 結語
本文基于GPS車輛監控和調度系統研究,有效地解決了道路和車輛發生的問題數量,在GPS衛星定位技術、無線數據通信平臺的幫助下,巴士公司、出租車公司、長途客運公司得到了全面的信息,系統運營商實現了更加健壯的管理模式。同時提供了高效的操作效率,減少空載運行和交通擁堵現象,同時可以提高汽車防盜,提升了綜合安全性能。
參考文獻
[1]陸建,王煒.城市出租車擁有量確定方法[J].交通運輸工程學報,2004.
關鍵詞:ZigBee,智能交通,無線傳感器網絡
Abstract: aiming at the intersection of our country, big cars, traffic more chaotic phenomenon, focuses on how to use ZigBee technology to build a wireless sensor network and ultimately based on wireless sensor traffic information collection system design. In this paper, according to the development of intelligent transportation system at home and abroad present situation and developing trend, then it introduces wireless sensor network system structure, adopt ZigBee wireless sensor network technology as the carrier, by this way as a foundation, analyzed the ZigBee wireless sensor network architecture, including the network node type and network topology structure, etc, and on the principle of the networking ZigBee technology.
中圖分類號: TN711文獻標識碼:A 文章編號:
引言
交通系統要想完善和可靠,就必須要有一個有效且準確地交通信息采集系統。交通信息采集系統完成的主要任務是將從底層采集到的實時交通信息數據迅速而且準確地傳送給監控中心,然后由它將新的控制決策重新下載到各個監控器中來對交通參數完成優化。所以說,交通信息采集系統是實時的和歷史統計的交通流數據信息進行進一步研究的基礎,是智能交通系統中的一個重要構成元素。無線傳感器網絡技術作為一種新興技術,在交通信息領域的應用當中極具有創新性和非常廣闊的前景。
具有功耗低、成本低、時延短、網絡容量大、安全、可靠等特點的短距離無線通信ZigBee技術就極其適合應用于無線傳感器網絡中。將各種交通設備(包括交通檢測器)通過ZigBee塊進行無線聯網,從而可以建立一個可靠、實時和大范圍內可發揮作用的交通系統。由于ZigBee技術的成本很低,能量消耗也不大,比現有的其它無線技術擁有更多的應用優勢。
無線傳感器網絡
無線傳感器網絡一般是由傳感器節點(sensor node)、匯聚節點(sink node)還有就是管理節點(manager node)這三種節點組成。我們在建立無線傳感器網絡時,采用的是自組織方式,很多隨機布置在監測區域內的傳感器節點將所采集到的數據一個一個的進行傳輸,并在此過程中對數據進行處理,最終會到達匯聚節點,匯聚節點再通過有線或無線的方式把數據傳輸給管理節點。用戶對傳感器網絡進行的配置與管理操作是通過管理節點來進行的,同時也可以通過管理節點監測任務和收集監測數據。如圖1所示:
圖1線傳感器網絡體系結構示意圖
系統實現方案
本系統總體要實現的功能是,在十字路口的每一個入口處布設有眾多傳感器,進行交通數據的檢測,并根據相鄰路口車流量情況以及數據庫里保存的以往記錄進行綜合考慮,對交叉口的信號燈時間合理分配,完成對交通信號燈的控制,同時將檢測結果回饋至其他路口并上傳至數據庫。
圖2 系統整體工作圖
本系統我們采用的是星型拓撲。它是將每個十字路口看做一個節點,以節點為中心構造現場交通數據采集的小型無線傳感器網絡,以完成交通數據采集的功能。本系統選擇用來進行交通信息的檢測的是巨磁阻傳感器,因為它具有較高的靈敏度。
當有車輛通過時,周圍的地磁場發生變化,兩個相距5-10cm的磁阻傳感器開始采集信號,將變化的磁場信號經放大后,再經過A/D轉換器后送入微處理器,處理器立即啟用定時器記錄下車輛通過的時刻。然后,處理器接著開始采集后端傳感器的輸出信號,當檢測到車輛后,計時器停止計時。車輛計數工作重新開始,繼續檢測下一輛車。系統是利用兩組傳感器來判斷車輛行駛的方向。最后,采集到的交通信息經處理后傳輸至收發單元,收發單元再將信號發送給無線傳感器匯聚節點。最后,采集到的交通信息經處理后傳輸至收發單元,收發單元再將信號發送給無線傳感器匯聚節點。利用安裝在道路邊上的無線傳感器節點,我們不止可以對車道上行經的車輛進行實時檢測,還可以實時檢測停留在車道上的排隊車輛長度。傳感器節點將監測到的這些信息實時的發送給無線傳感器匯聚節點。無線傳感器匯聚節點最終綜合以上信息,對交通信號進行控制。收發單元則使用無線射頻模塊,利用高頻電磁波進行遠距離傳輸。
結論
本系統實現了數據采集、處理,以及由交通信號燈顯示控制結果等基本的功能于一體的傳感器智能化設計,具有良好可拓展性。我們選用的巨磁阻傳感器具有環境適應性強、成本低、精度高、故障率低等優點。但本論文的設計研究只是一個開端,在系統的設計過程中,還存在很多不足,有待于今后進一步研究。
參考文獻:
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1.作者介紹:張程源(1988-),男,河南南陽人,長安大學電子與控制工程學院碩士,交通信息工程及控制專業。研究方向:智能交通系統
【關鍵詞】智能交通;應用;現狀;分析
近半個世紀以來,交通擁擠、道路阻塞、交通事故頻繁、空氣污染嚴重等正制約著人們的生活質量的提高以及社會的發展,為了有效地解決交通運輸問題,美國、歐洲、日本等發達國家都曾試圖通過直接修建道路來解決交通問題,但是土地資源是有限的,道路的里程數遠遠滿足不了人們的交通需求。隨著信息時代的來臨,人們在有限的道路基礎上,通過運用信息通訊技術與交通技術的有機結合,從而建立起一種大范圍、全方位發揮作用的,實時、準確、高效的智能交通系統。
一、國外智能交通發展現狀
60年代末以來,隨著科技應用領域的拓寬,西方國家開始研究運用計算機、通訊、信息及控制技術來改善交通狀況。80年代中葉以來,這種研究得到飛速的發展。進入90年代以后,美國、歐洲、日本以及澳大利亞、韓國等國家,對智能交通系統的研究開發給予了更高的重視。在1996年后,日本把智能交通系統提升到了作為組成未來社會的基本要素之一的高度,加大對智能交通系統的開發、研究以及應用的投入。其中的成果包括:(1)有利于駕駛員的導航系統。為了使駕駛員在駕駛中可以采用最佳行動,通過分散交通流等為駕駛員提供便利,將經由路線的堵塞信息、所需時間、交通管制信息、停車場的滿空信息等提供給駕駛員。日本在全國重要城市的道路上實施了一種名為“汽車信息和通信系統(VICS)”能接收信息的最新技術。(2)公路自動收費系統。日本的收費公路超過了8000km,有必要開發出適合全日本收費公路的自動收費系統。為此日本安裝了ETC,基于DSRC,通過交互通信將汽車和道路聯系起來,IC卡與安裝ETC 車道上的無線裝置聯系,記錄收費信息。日本開發了基于汽車的標準電子支付框架,到2002年,全國收費站預計有60%的收費站安裝ETC。(3)安全輔助駕駛。駕駛員如果能實時地通過各種類型的傳感器掌握道路周圍車輛的情況以及其他駕駛環境信息,就能很好地避免了交通事故的發生。為此他們開發了這些項目,包括先進的安全汽車(ASV)、超級智能汽車系統( SSVS)、自動化公路系統(AHS)。(4)交通管理最優法。為了處理與大流量交通有關的問題,日本已經使用了交通控制系統。包括信號控制、車載設備獲取的交通信息、公交優先、動態路線引導系統、商用車輛監控、繞行信息、減少交通污染的控制信號等。
二、國內智能交通發展現狀
我國關于智能交通系統的基礎研究很薄弱,隨著科學技術的發展和社會的進步,我國開展智能交通系統研究已具備了技術基礎、國家政策傾斜和一定的市場需求。以下是我國在智能交通系統研究的初步成果,為今后我國交通進入令人耳目一新的階段打好了基礎。這些技術方法包括:(1)城市信息管理系統。這個系統按三個階段進行建設:第一階段為城市GIS 數據庫建設,第二個階段為信息網絡建設,第三個階段為車輛管理信息建設。不僅為ITS 系統提供直接相關的動、靜態信息,同時也為未來城市發展提供各項信息服務。(2)道路交通信息系統。這個系統由三部分組成,分別是信息的采集、信息的處理和信息的。采集信息包括交通擁擠、道路施工、以及停車泊位等。信息的處理就是將通過采集的信息在交通信息中心進行處理和分析。信息的是將經由交通信息中心處理和分析過后的實時和預測信息通過車載器、電子顯示屏、無線通訊、因特網等信息渠道給駕駛員和出行者。(3)網絡電子收費系統。這系統的目的是為了實現大范圍區域內不停車收費,該系統是車路間信息通信系統,通過微波通信技術實行收費路網“一卡通”。(4)多式聯運管理服務系統。為了向客貨運輸提供聯運服務、以及高效的運輸服務和高水平管理,該系統將各交通方式的運費、管理、服務系統通過計算機網絡技術進行了聯網。
接下來淺談智能交通在我國應用的一些特點:(1)為大型
的國際活動提供高效的服務。為奧運會提供服務的北京市智能交通系統,不但實現了對大范圍交通狀況宏觀的把握,而且做到了對車輛和人員的精細化管理,實現了對社會交通與奧運交通周密組織與協調。(2)具有自主知識產權的ETC系統形成產業。目前,我國已經開通了600多條不停車收費車道,用戶達到60多萬人,不停車收費已經初步形成產業,在節能減排方面也具有明顯優勢。(3)具有規模的車載導航儀。我國基于數字地圖和GPS的靜態導航已經得到了較大規模應用,基于動態交通信息的動態導航正在同步擴大應用。
參 考 文 獻