智能交通在解决城市交通拥堵中的应用

成绩土木工程与力学学院交通运输工程系课程名称：智能运输系统概论报告名称:车载式车辆-控制中心导航系统专业：交通工程班级：0902学号：U200915680姓名：张华龙指导教师：王进目录摘要…………………………………………………………………………1Abstract……………………………………………………………………1一、智能交通论………………………………………………………………………2二、现存技术分析与展望…………………………………………………2三、车载系统组成与功能………………………………………………2（一）、基本组成……………………………………………………….2（二）、系统组成功能…………………………………………………2四、区域控制系统功能…………………………………………………3五、系统工作流程………………………………………………………3六、车载系统总结………………………………………………………4七、不足分析……………………………………………………………4参考文献………………………………………………………………………4车载式车辆-控制中心导航系统张华龙（华中科技大学，土木工程与力学学院，湖北武汉）摘要：随着现代城市发展，越来越多的私家车行驶在城市道路上，由于城市道路设施的缺乏以及规划的缺陷，导致城市交通拥堵在全国范围内蔓延，从一线城市逐渐扩散到二三线城市，解决城市交通拥堵问题已经是政府与交通部门急需解决的问题。近些年随着智能交通概念的出现以及对其的逐步探索，已经取得了一些共识，就是把车、人、路智能的联系在一起，提高交通运行效率。本文介绍一种融合卫星导航技术、基于传感器的车辆信息采集技术、通信技术的车载系统，以及其这种车载系统缓解城市交通拥堵的工作原理。这种车载系统是基于现有的车载卫星导航系统，考虑未来的智能交通融合车辆信息采集、驾驶员与控制中心联系的智能化，并结合局域网的思想，而进行的现金车载系统。关键词：智能交通、车载系统DNA与ID、区域控制中心Vehicle-mountedvehicles-ControlCenternavigationsystemAbstract::Withthedevelopmentofmoderncities,agrowingnumberofprivatecarsdrivingonurbanroads.Defectsduetothelackofurbanroadinfrastructureandplanning,resultinginthespreadofurbantrafficcongestioninthecountry,andgraduallyspreadfromthefirst-tiercitiestosecondandthirdtiercities.TosolveurbantrafficcongestionisalreadyurgentproblemsoftheGovernmentandthetransportsector.Withtheemergenceoftheconceptofintelligenttransportationaswellasitsstep-by-stepexplorationinrecentyears,hasachievedsomeconsensusisthatheintelligenceofvehicles,people,roadtogether,improvetheefficiencyoftrafficoperations.Thisarticledescribestheintegrationofsatellitenavigationtechnology,thesensor-basedvehicleinformationacquisitiontechnology,communicationstechnology,automotivesystems,andworksofthisvehiclesystemstoeaseurbantrafficcongestion.Thevehiclesystemisbasedontheexistingcarsatellitenavigationsystem,considerthefutureofintelligenttransportationintegrationofintelligentvehicleinformationcollection,thedriverandcontrolcenter,combinedwiththeideaoftheLAN,andthecashvehiclesystems.Keywords:IntelligenttransportationandvehiclesystemsDNAandID,theregionalcontrolcenter一、智能交通概论智能运输系统（ITS）是通过关键基础理论模型的研究，从而将信息技术、通信技术、电子控制技术和系统集成技术等有效的应用与交通运输系统，从而建立起大范围内发挥作用的实时、准确、高效的交通运输管理系统。其中的核心就是建立起道路、车辆和驾驶员之间的智能关系，如果车辆在合适的道路上在驾驶员合理的控制下，交通拥堵必将大大缓解，本文就这个问题展开展望。二、现存车站系统分析与展望在现有的城市交通控制中，车辆与交通控制中心是一种单向的联系，交通控制中心通过感应线圈感应器、视频检测器等交通信息采集技术，获得各个路段的交通信息，再主动发给驾驶员，控制中心的信息处理量庞大，驾驶员利用控制中心的信息也不方便，对缓解交通没有起到很大的作用。针对现存的问题，提出改善方案。假设在未来的城市交通系统里，车辆通过集合移动通信（DSRC）和车辆信息采集功能的车载终端与覆盖本区域的交通控制中心双向联系，区域控制中心通过车辆自身发送的自身行驶信息整理出区域交通信息，各个区域控制中心将最终的交通信息交到交通控制中心，就像各个子网组成的局域网，控制中心将最终的交通信息发布到这个局域网里，任何具有身份验证（DNA）的车辆都可以访问，到达诱导驾驶员正确选择路线的目的，缓解交通拥堵。三、车载系统组成与功能1、基本组成融合卫星导航技术、车辆信息采集技术以及无线通信技术的车载系统在和区域控制中心的通信时需要可识别的标志，就是车载系统的DNA，在驾驶员启动向控制中心呼叫导航服务的时候，控制中心先要检查该DNA是否在已经建立的城市车载导航系统DNA数据库里，经过确认后才开始和该车载系统进行通信。车载系统DNA可以通过免费申请ID的方式，系统的ID被控制中心存放在总的ID信息数据库中。车速、方向、加速度等参数由车辆上安装的传感器采集，和卫星导航的数据一块发送给控制中心。控制中心主要有网管服务器、路径计算器、移动通信服务等，用摁键供驾驶员选择服务项目以及导航目的地。2、系统组成功能车载系统有三种功能，第一就是采集自身的车辆行驶信息，比如车速、加速度、方向、地理坐标、前后车间距等，其中地理坐标通过未来的北斗导航卫星精确定位，而车载卫星导航系统和车辆采集技术融合，共同采集车辆行驶信息，而不是单独的发挥作用。第二个功能就是将采集到的车辆信息通过公用移动网发送给附近的区域交通控制中心，寻找区域中心的原则服从公用移动网二维小区的原则。第三个功能就是查询所在区域的交通运行状况，这些信息是经过区域控制中心处理之后的，包括路段车速、拥堵状况以及附近将要驶入此区域的外来车辆数量。四、区域控制系统功能1、区域控制中心负责按照公共移动通信网分配的二维小区范围内的交通信息处理，将行驶中的或者将要行驶的车辆的信息按照路段以及方向等分类处理，这样最大程度的保证了所取得交通信息的准确性，以及为驾驶员提供信息的全面性，保证让驾驶员看到的最终的区域交通信息具有长久的有效性，避免由于时间差或者其他区域的车辆的影响导致提供给驾驶员的信息不准确的问题。2、其次区域控制中心还可以根据从车载系统收到的信息，动态的调整区域内个交通信号灯的相位，保证车流量大的方向的绿灯时间以使排队尽量的少，合理利用道路资源。比如在Y型交叉口，可以调节交叉口信号灯的相位，增加车流量较大的方向的绿灯时间，或者使车流量很少的方向的相位始终是红色，只有当有车辆来的时候，才根据线圈在车辆离交叉口一定距离的时候为起开启绿灯，这样可以很大程度上缓解交叉口的交通拥堵。3、此外区域控制中心还负责向城市交通控制总部传送处理后的交通状况图，而城市交通控制总部负责将区域中心发来的信息整合成城市交通总体状况图，作为分析城市总体交通状况的依据。另外也可以将申请查询另外一个区域交通信息的请求转给目的区域中心，发挥像计算机网络中路由器的作用，这中区域-总体的控制服务结构把大量的信息处理分散开来，同时保证驾驶员查询全部区域的路况服务。五、系统工作流程现将车载系统的工作流程梳理如下：1，启动车载系统，向区域控制中心发送连接信号以及车辆信息。2，控制中心检验系统ID是否在控制中心的ID数据库里，确认之后，建立通联系，并接收车辆信息，然后发送服务项目。3，选择服务项目，语音输入目的地，供控制中心识别后发回选项。4，选择具体的控制中心数据库中有的目的地，显示路径。另外从车载系统发送的车辆信息，控制中心整合信息后，发布在路边的道路信息屏上，供行人自行车参考，还可以把路段的流量等信息发布在因特网上让驾驶员在办公室里就可以了解道路拥堵状况，从而做出正确的出行路径选择。六、车载系统总结智能交通在缓解城市交通拥堵中的应用是未来城市交通的主方向，通过信息通信控制技术将人车路智能的联系在一起，通过融合卫星导航、车辆信息采集、通信技术的车载系统，与区域控制中心相互交流信息，达到车辆选择最优路径同时控制中心活的宝贵的交通信息反过来引导交通的双赢局面，最大程度上缓解城市交通拥堵状况。七、不足1、车载系统与控制中心通信的时候，如果车辆行驶在路况不好的路段时，触屏或者摁键选择会收到一定的影响，而选择用语音进行通信的话，可能会有所改观，但是这种方法耗时较长，可能因为各个地方语言的不同，控制中心不易识别。2、融合卫星导航、基于传感器的车辆信息采集技术、通信技术的车载系统研发可能存在困难参考文献[1]杨兆升.智能交通系统概论[M]人民交通出版社。[2]胡继勇.车辆联网式中心导航车载无线终端的开发[3]王炜.交通工程学[M]东南大学出版社。