钱小鸿基于物联网技术的智慧交通解决方案1

基于物联网技术的智慧交通解决方案钱小鸿银江股份有限公司浙江省智能交通工程技术研中心2012年3月目录1城市交通的本质城市交通的现状及挑战23绿色智慧交通的实践绿色交通的核心内容49城市交通的现状快速城镇化快速机动化快速城镇化1995年29%2009年46.6%2020年57%城镇化率城镇人口的快速增长，必然带来城市居民出行需求总量和城市交通客运量的快速上涨2009年城市公共交通客运总量超过700亿人次，比1995年增长一倍多城市建成区面积不断扩大，导致城镇居民的出行距离加大，预计2015年的全国居民日均出行总量将达到5500万人次，比2005年增长88%快速机动化我国居民的平均公交出行分担率为15%~20%国外城市公交出行分担率到达了60%以上至2015年小汽车保有量将达到约2亿辆2009年底我国机动车总量达1.8亿辆汽车保有量年均增长14.2%，私人汽车保有量年均增长22.7%9城市交通的挑战交通拥堵问题能源消耗问题环境污染问题践行以人为本、绿色出行“理念遇到的问题交通拥堵问题•据中科院发布的《2010年中国新型城市化报告》显示，我国50座城市上班途中所花费时间，北京市平均为52分钟居首位，广州市为48分钟，上海市为47分钟，深圳市为46分钟。•这一交通拥堵的原因已经不局限于与机动化加速和需求供给之间的矛盾，而成为涉及城市规划、基础设施建设、交通需求管理等多方面的系统性问题能源消耗问题•据国合会（中国环境与发展国际合作委员会）2009年的研究报告显示，虽然我国城市交通人均能耗和交通人均汽油消耗远低于发达国家水平，但我国城市交通需求增量和增幅确比较高•据测算，每净增100万辆小汽车，需增加282万车公里的路网容量，30平方公里的停车面积，每年至少增加13.5亿升的燃油消耗环境污染问题•机动车尾气已经成为很多大中城市空气污染的主要来源。机关排放限值标准逐渐提高，但由于交通量的快速增加，空气污染依旧日趋严重•交通噪声对居民影响日趋严重，环境投诉案的噪声投诉比在特大城市已经高达40%以上践行“以人为本、绿色出行”理念遇到的问题•交通公平问题还没有得到很好的解决。交通资源（道路、停车、燃油、时间、公共投资等“是稀缺资源的理念还没有真正树立。选择资源节约方式出行还没有得到应有的鼓里，因此缺乏公交出行的动力•城市交通发展规划与城市交通的节能减排目标不吻合•对低能耗、低排放清洁环保型车辆鼓励力度不够•出租车空驶率高、资源浪费严重9城市交通的本质关注民生、提高生活品质完善政策法规配套构建低碳交通体系城市绿色交通的本质绿色、安全、高效的公共交通骨干网其他个体出行辅助网关注民生提高生活品质绿色立体交通体系健康、便利、舒适的慢行交通分支网9绿色交通的核心建设内容交通与（生态的、心理的）环境的和谐交通与未来的和谐（符合未来发展）交通与社会的和谐（安全、以人为本）交通与资源的和谐（最小的资源维持交通需求）绿色交通的核心资源系统环境绿色交通的核心是资源、环境、系统的可扩展性绿色交通的核心建设内容•建立方便快捷的多层次公共交通系统•为步行和自行车交通提供空间•确保交通工具的环保性•大力发展智能交通系统（智能交通的基本出发点便是利用先进的科学技术提高交通系统中的人、车、路之间的有机联系，从而最佳的利用交通系统的“时空”资源；降低运输成本，提高运输效率）9绿色交通的实践结合物联网与云计算城市交通信息服务系统城市交通管理与控制系统城市交通数据分析系统城市公共交通智能化系统智慧交通理念通过面向物联网的实际应用，综合采用多机制识别和感知技术，实现被监测对象准确的感知实现了多源数据的相互融合和协同利用，并最终获得对同一事务或目标更客观、更本质、更全面的认知通过网络和移动终端设备，为物联网的广泛应用提供了广泛便捷的展示和应用为各政府部门、企事业单位和个人提供了包括软件服务、平台、基础设置各层次全方位的服务智能识别信息融合移动计算云计算智慧交通的核心是将物联网、云计算为代表的新技术运用到整个交通系统中，建立一个更大的时空范围的综合交通体系。智慧交通客运提高交通系统的运行效率，减少交通事故、降低环境污染，促进交通管理及出行服务系统建设的信息化、智能化、社会化、人性化水平。物联网应用层交通、医疗、社区、家庭、安防、电网、物流、教育、环境……中间件、软件应用集成、云计算、解析服务、网络管理……互联网、通信网、专用网络……网关网络层RFID、GPS、条码、传感器、视频摄像头……芯片、仪表、工业控制设备……感知层物联网：信息传感设备（RFID、传感器、定位、条码、图像等），按照约定的通信协议，将特定物体与信息网络及存储集控系统连接起来，进行信息交换和自动控制，以实现智能化识别、感知、定位、跟踪、监控和管理的一种网络体系。云计算使用者通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件），提供资源的网络被称为“云”，“云”中的资源在使用者看来是可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费；通过数据交换平台可以实现跨部门的信息交换及共享。信息融合信息融合：由于各种采集源数据存在着不同结构、不同精度、不同位置和不同时间点的“四不同”特点，无论哪种信息都存在采集误差和精度的问题，只有把各种渠道的数据信息有效整合，才能最真实的还原实际的状况，并通过数据分析和决策实现最终的信息融合和应用，为后续的信息服务提供真实且有价值的信息源。智慧交通的物联网目标交通：“行车难和停车难”问题是中国城市发展的顽疾。通过城市智能交通系统建设，部署覆盖全城市路网的监控摄像头、传感器、通讯系统、导航系统等，可以实现：①交通管理者可实时掌握交通状况并进行模型预测分析，并与其它相关部门系统的协同集成，可有效缓解交通拥堵并快速响应突发状况，为城市大动脉的良性运转提供科学的决策依据和切实有效的管理服务。②交通出行者可随时随地获取实时交通信息服务，安全畅通地实现自己的出行计划。③通过及时有效的交通管控，均衡路网压力，减少车辆在路网的滞留时间，降低尾气排放量，来达到环保绿色出行的目的。“云计算”数据资源中心“云计算”数据资源中心“云计算”数据资源中心的核心是实现数据集成，提供跨部门、跨系统、跨平台的业务整合。通过建设交通数据交换平台，可以实现：对政府的各管理部门分散的异构信息资源和应用服务可导航、可连接、可访问、可交换、可共享、可整合、可认证；智慧的交通智慧的交通通过城市交通信息采集、分析、管控和诱导，公交优先，轨道交通，应急指挥等智能系统的建设和应用，全面建立城市绿色立体交通体系搭建基础架构，可有效缓解交通拥堵，改善交通环境。同时为市民提供快速、及时有效的救助和服务，提升城市突发事件处理的效率和能力。城市交通管理与控制系统以城市实时智能交通信息服务为核心，以宏观管控为手段，全面增强协调指挥能力，营造城市交通安全、畅通、有序的管理格局集成管控平台平台通过对26个智能交通业务功能进行综合信息集成，实现信息交换与共享、快速反应决策与统一调度指挥；实现了交通控制、道路监控、警务管理、信息服务、支撑管理、车辆监控、集成管理七大交通管理系统的突破。路况监控GIS管理系统后台系统管理交通业务管理交通管控平台交通信息管理集成管控平台基于GIS的实时路网状态显示交通业务管理—道路视频监控交通业务管理--信号控制系统高清卡口系统电子警察系统超速抓拍系统后台管理系统交通流信息采集事故分析集成管控平台指挥调度平台警务管理稽查布控预案管理决策分析三台合一集成管控平台稽查布控指挥调度平台决策分析预案管理警务管理成功案例四川成都市智能交通指挥系统建设一期工程规划设计杭州市城市智能交通系统、“父子灯”系统、（BRT）系统石家庄市交通信号控制系统合肥市智能交通系统晋江市智能交通系统枣庄市智能交通管理系统江苏太仓市智能交通系统上海市智能交通系统义乌市智能交通系统南昌市智能交通系统SCATS交通信号控制系统就目前应用情况统计，SCATS信号控制系统是我国应用最广、效果最为显著的信号控制系统•上海（包括浦东）:系统控制2000多个路口；•香港：控制超过1300个路口（其中香港岛300个路口取代SCOOTS)；•广州：控制700个路口；•沈阳：超过500个路口；•杭州：控制480＋个路口；•石家庄：控制200＋个路口；•东莞：控制160＋个路口；•„„父子灯功能父灯子灯路段过街横道主路交叉口绿信差距离“父子灯”是我公司在杭州SCATS信号控制系统基础上的一个创新，利用主路信号机控制相近的支路路口或者行人过街横道。当主路路口信号灯（父灯）变为绿灯时，相邻支路或者人行横道的信号灯（子灯）会在一段时间后也变为绿灯，如此机动车在支路或人行横道和主路路口之间能够通畅运行，而不会因为多加了一个信号灯而降低效率，同时也保证了行人过街的安全，减少了交通拥堵的状况。时空一体化“时空一体化”是以信号时间换取道路空间，以道路空间争取通行时间。主要手段包括：•信号优化•交通渠化•执法管理优化前优化后效果图参考特别绿波控制SCATS信号控制系统可以提供控制路口范围内任意线路的“特别绿波”，通过暂时暂停其他方向的路口通行，使得某段线路方向上的信号灯处于常绿状态，用于特殊车辆（如领导专车、运动员车辆、警卫消防救护等车辆）的紧急快速通过。半程式倒计时功能我公司首创的SCATS信号半程式倒计时功能不仅能够显示路口各方向信号倒计时时间，还能为路口左转、直行待行（转）区提供更为科学合理和安全的信号显示。特有的9秒倒计时设置，既达到了提醒驾驶员的总用，还节省了能源，实现了倒计时功能的最优利用。诱导联动屏三级动态诱导联动三级动态诱导联动是我公司在SCATS信号系统功能上的创新，主要应用于景区附近道路路口，通过采集前方路口信号的通行信息，实时的反应在路口的诱导显示屏上，方便司机及时选择合理的线路，为车辆前往景区提供更为科学合理和安全的信号显示。突发事件信号控制SCATS信号系统具有突发事件信号控制功能，通过中心对前段信号机的远程控制，来应对突发事件造成的交通问题，如某个交叉口发生交通事故时，中心可以及时改变事发路口的信号为四面全红，并改变周边路口的信号配时，引导车流避开事发路口，选择其他道路。在警员到达事发点处理完事故并疏导交通后再恢复原有的交通信号配时。•杭州市城市交通信号控制系统1-7期工程•杭州市公安局交通警察支队交通信号“父子灯”建设工程•杭州快速公交（BRT）1-3号线交通信号优先系统•石家庄市槐安路高架桥工程交通信号灯制作及安装•合肥市经开区莲花路（繁华大道-紫云路）改造工程交通信号控制系统采购及安装•合肥市文忠路、重庆路、淮北路智能交通招标项目•合肥市东二环路智能化交通工程项目•合肥市职教四路、职教三路、关井路智能交通工程•合肥高新区集贤路交通信号灯工程成功案例交通视频监控系统第三代视频监控第二代视频监控第一代视频监控传统模拟闭路视监控系统(CCTV)当前“模拟+数字”监控系统(DVR)未来完全IP视频监控系统IPVS球机VCR+交通视频监控系统AddTitleClicktoedittitlestyleClicktoedittitlestyleClicktoedittitlestyle模拟监控特点数字监控特点模拟监控向数字监控发展是监控系统的趋势，但应根据实际要求和具体环境，选择合适的监控模式布线复杂，不能直接访问前端摄像机，需通过DVR技术成熟，价格相对于数字监控低图像延迟低，图像质量较好传输距离短，存储设备使用次数有限摄像机内置Web服务器，并直接提供以太网端口，相对于模拟监控的最大优势是：简便性。技术领先，安全性，保密性较高对网络带宽要求较高，图像延迟比模拟监控大交通视频监控系统功能系统功能及时了解路口交通情况，实现交通诱导发布及时查处交通违法，减少违章停车、违法变道、逆行等情况及时发现、快速处理治安事件，降低犯罪率，提高城市安全交通视频监控系统银江交通视频监控系统起步早我公司最早从事银行监控行业，拥有十多年的行业经验，对模拟和数字监控均拥有丰富的施工和集成经验研发实力强大自主