城市智能交通系统设计分析

1引言

随着国民生活多元化趋势的发展，当前国民出行需求有了显著提升。但从本质角度来看，目前国内智能交通基础信息化建设及交通网络集约化仍存在较多问题，无法满足国民日常出行需求的同时，对智慧交通发展也造成一定影响。同时，部分城市智慧交通覆盖面相对较窄，无法实现市区内交通设施的共同性。智慧交通主要以智慧公交、交通状况监控及交通信息为主，但当前我国城市智慧交通信息系统设计缺少完善性，无法满足上述多元需求，同时对于道路信息采集载体选择及利用综合布局规划上存在现实困境。特别是对于大型路口、城市道路与公路相交处因缺少综合感知系统，导致无法处理交通堵塞及交通安全问题[1]。

2城市智能交通系统发展趋势

智能运输系统基于IVHS在计算机技术和信息技术方面的创新与发展，以交通运输管理系统为基础，结合市场上各种先进的信息技术，如电子信息控制技术、传感器技术、信息技术等，从而使交通运输管理系统更加高效、准确。智能交通系统充分协调了道路、车辆、人三者的相互联系，提高交通效率及解决城市道路拥堵等问题的基础上，在提高道路通行能力、减少道路交通事故、减少对环境污染等方面发挥着实质价值。目前，北京已经建成了四大ITS系统，其中包括交通事故应急管理系统、高速公路管理系统、公交指挥调度管理系统，而广州也已经建成了三大信息系统，分别是静态交通信息管理系统、运输物流信息平台、信息网络共享平台[2]。

3城市智能交通系统设计

3.1系统总体框架

城市智能交通系统主要以智能应用平台、基础信息平台、信息保障平台构建，依托系统接口与地方交通管理部门系统平台数据交换，实现城市信息门户网定期、不定期交通信息数据，为公安公户、政府部门及社会群众提供交通运输服务。

3.2基础模块设计

3.2.1中心应用平台

中心应用平台作为智能交通系统中的重要组成，是智能交通系统集约管理的应用平台。在具体设计中，智能交通继承管控平台以“预先定义”的方式与城市交通信号控制、交通诱导信息、交通信息采集等系统相连，实现城市交通基础信息集成化，进而依托GIS空间数据及大数据分析系统，构建时空信息数据库。该时空信息数据库具有实时采集、捕捉、罗列的智能功能[5]，便于维护与管理的同时，可根据时空数据库对中心应用平台相关数据进行检索与查询，为后续智能交通系统管理提供良好基础。

3.2.2基础应用平台

基础应用平台主要涵盖交通信号控制、交通视频监控及交通信息采集、交通违法检测、交通诱信息，具体如下：（1）交通信号控制系统。对城市区域交通流量实时监控、捕捉，具有控制、协调城市交通及改善区域内交通堵塞的功能。（2）交通视频监控系统。依托城市路面、路段及制高点视频形成全面化视频监控设备，可对城市内道路路口进行全方位及实时监控。（3）交通信息采集系统。结合道路线圈、微波、视频、RFID及车辆移动设备实时获取道路交通流量及行车速度。（4）交通违法监测系统。对监控区域内容机动车辆违法行为进行全天候及不间断的记录。

3.2.3前端系统

根据交通信息的变化情况，可以把交通信息分成静态和动态两类，静态交通信息指的是路网信息、交通基础设施信息等。动态信息是指交通流量、交通事故、周围环境等不断变化的交通信息。智能交通系统主要收集车辆流量、平均速度等动态信息。根据技术的不同，收集不同的交通信息，大致可以分为两类，一类是自动采集，一种是无人采集，全靠采集设备的自动采集技术[6]。（1）GIS系统。GIS在运输管理、规划设计、实施管理等方面的具体应用。GIS总体上由数据库、数据采集与控制和系统的功能特性分析三大子系统组成。交通GIS具有广泛的应用前景，首先，它能在交通管理的各个环节、各个阶段得到广泛的应用。能够在国家、省、市等不同层面上得到广泛应用。（2）智能运输信息交流平台。进行交通信息统计，整合公路、港航、交通运输、执法等部门的业务数据，建立商业数据模型，建立多角度的业务数据关联分析；发展公路、航道、枢纽站、铁路、轻轨、治超站、桥交班线、站台、长途客运站、客运站场、客运班线、汽车维修点、加油站等信息查询定位、展示，使交通信息在空间上直观展现并且为治理交通措施提供空间数据支持。利用QGIS（QuantumGIS）可视化技术，对各种形式的交通信息进行了处理。因为采集的GIS资料的形式多种多样，有GIS向量资料、CAD资料、视频资料、PostGIS资料、WMS资料等不同的格式，无法在同一GIS地图上同时显示不同的GIS资料，因此无法将交通流量、交通流量、道路交通状况、道路状况、道路状况等信息进行实时的呈现。QGIS可视化技术可将各种GIS数据划分为多个数据类型，并针对数据的不同类型数据分别建立相应的图层，将数据属性、图例、颜色、数据投影等数据进行整合。数据整合后，将各层的数据整合成一层，然后将GIS的数据进行存储，然后将其传输到用户设备。

3.3数据采集系统

该系统的数据采集系统主要以大数据技术为核心，框架如图2所示，具体功能如表1所示。交通信息服务和ICT资源的平台与服务器数据相融，由于汽车自身是可移动的，所以汽车云的实施模式和一般PC网的云实现模式有着很大的区别。通常，汽车云有两种实现方式：通用云和专用车辆云。专用车载云系统具有无云控制器的特性，它会直接指定特定的汽车作为汽车云的候选节点;通用汽车云具有包括云端控制器在内的一系列操作，例如通过云端控制器来创建汽车上的云。此外，交通信息推送平台、交通信号灯优化设计、交通设施数据的更新是基于大数据的交通信息处理系统的应用层面[7]。交通设备信息更新平台的主要作用是在交通设施升级后，能够及时、准确地向用户推送信息。

3.4数据交换模块

由于数据链接对象种类繁多，需要不同数据需求。同时，数据采集与交换需求各异，数据规模、数据交换频率、数据规模、数据交换频率等方面都有较高的要求。在构建智能交通服务平台时，必须构建“统一的信息交换总线”，即通过信息自动转化技术，实现对外部的监控和客制化。本子系统主要负责综合交通数据的共享交换，由三大部分组成：

3.4.1接口模块

为各个部门提供界面，使各个应用系统和平台之间的连接。在各个单元提交了共享数据的要求之后，该模块在接收该请求的同时向查询模块发送该请求。在平台完成了数据交换的功能后，将数据通过该模块的数据传输到各个部门。连接其它产业。它的主要作用是收集其它行业的综合交通信息，实现行业之间的全面交流和交流。与省公安厅、省气象局、旅游局、省基础地理信息中心、铁路局等部门进行对接。接口采用双向接口，采用Web服务或XML文档的技术实现。收集交通行业内部的相关信息，并在行业中实现综合交通信息的交流和分享，接口采用双向接口，技术上采用Web服务。

3.4.2查询功能

主要是对各种类型的资料进行查询。在收到用户的要求之后，首先要区别是否是行业内部的交流。若为产业内的共用交换机，则通过此模块进行数据查询，并将所查询到的数据地址发送至数据交换模块；如无客户需求，则由数据收集系统完成，并向使用者反馈。如果是跨行业共享，则通过该模块进行数据查询，并将查询的结果直接反馈给用户。

3.4.3数据交换模块

可以在各个单元之间进行各种数据的交流和分享。采用数据交换中间件，把采集到的数据传输到界面模块，再将信息传递给用户，完成数据的交换。

4城市智能交通系统应用

4.1实现路况信息的实时推送实时路况信息的推送主要是利用智能手机上的传感器，将车辆的行驶情况如车速、每小时的停车时间等传送到后台，然后由大数据平台进行分析，对目前的路况进行综合判断，然后再将这些信息转发给其他的在线用户。该系统能够将交通状况的信息进行智能分享，并将交通状况实时反馈给使用者，并为使用者提供相关的交通信息[8]。

4.2实现基础交通设施的更新在传统方法下，基础交通设施的更新是以人工进行的。通过使用智能运输系统，可以对更新后的交通设施进行自动的更新。它的主要实现方法是通过遥感图像对城市道路进行监测，一旦发现了交通设施的变化，就会自动向大数据平台传输，使其能够进行实时的更新，同时也能为使用者提供更加精确的路况信息，节约大量的人力成本。

5结语

综上所述，智能交通管理模式的创新，主要是运用现代信息技术对交通管理进行优化。通过采集实时动态信息，并依据路况进行相应的调整，最终达到对交通信息进行有效的综合、合理的分析，从而为交通决策提供依据。为实现社会经济的迅速发展，防止资源浪费、环境污染、保障社会可持续发展，必须大力发展智能交通。

参考文献：

[1]何斌，张华志，温建民，王开康.城市轨道交通智能供电系统框架及功能设计[J].现代城市轨道交通，2022（08）：80-83.

[2]黄凯宁.计算机视觉技术对智能交通系统发展的促进作用[J].黄河科技学院学报，2022，24（08）：59-63.

[3]牟凯，张舒，任柏寒.人工智能技术在城市智能交通系统中的应用研究[J].内燃机与配件，2022（14）：121-123.

[4]胡祖翰，石先明，刘利平，徐余明，郑胜洁，刘留.基于群智感知的轨道交通桥梁智能预警系统[J].轨道交通装备与技术，2022（04）：53-56.

[5]陈立新.基于物联网技术的城市公共交通智能感应杀菌系统研究[J].现代工业经济和信息化，2022，12（06）：41-44.

[6]邹定锋.信号智能化维护系统在城市轨道交通的应用[J].交通世界，2022（18）：64-67.

[7]张文琦，赵俊哲，赵彬旭.智慧城市——智能交通信号灯控制方法的研究[J].工业控制计算机，2022，35（06）：91-93.

[8]周志林.城市轨道交通机电设备运维智能管控系统研究[J].中国设备工程，2022（12）：67-69.

作者:衣华军 王昆鹏 张书民 单位:青岛海信网络科技股份有限公司