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智能交通技術(shù)論文范文1
關(guān)鍵詞：智能交通；標(biāo)準(zhǔn)化；信息平臺(tái)；應(yīng)用對(duì)策；技術(shù)研究
Abstract: With the rapid development of traffic network construction in China, traffic network is arranged in a crisscross pattern of highway, railway, the traffic safety put forward higher requirements. Intelligent traffic standardization construction is an effective way to improve traffic conditions, increase the traffic safety and promote the rapid development of economy. In this paper, with the implementation of intelligent traffic standards in China, distribution, the standard promotion strategy, analyzing intelligent transportation standard application system structure, technology, the application of countermeasures, to provide reference for the application of Intelligent Transportation Standards in china.
Key words: intelligent transportation; standardization; information platform; application; technology research
中圖分類(lèi)號(hào)：F512.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2013）
一 前言
智能交通系統(tǒng)（ITS）又稱(chēng)智能運(yùn)輸系統(tǒng)，是在較完善的交通基礎(chǔ)設(shè)施之上，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、可視化安全預(yù)警決策技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、通信技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)等，以達(dá)到交通的高效便捷、安全舒適。而智能化交通系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是我國(guó)現(xiàn)代化交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展目標(biāo)，近些年來(lái)逐漸受到重視。智能交通標(biāo)準(zhǔn)化也是交通標(biāo)準(zhǔn)化的新要求，也是智能交通建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展的重要保障。
二 我國(guó)智能交通標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用現(xiàn)狀
智能交通適于上世紀(jì)70年代末交通運(yùn)輸管理中對(duì)于電子信息技術(shù)的應(yīng)用，主要集中在道路監(jiān)控、高速公路收費(fèi)、GPS、地理信息和系統(tǒng)集成等環(huán)節(jié)。智能交通標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用也在逐漸完善，截止去年底我國(guó)智能交通現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有148項(xiàng)，包括術(shù)語(yǔ)與定義、數(shù)字地圖及定位、基礎(chǔ)信息編碼及表述、專(zhuān)用通信、信息服務(wù)、交通與緊急事件管理、電子收費(fèi)、綜合運(yùn)輸及運(yùn)輸管理、車(chē)輛輔助駕駛與自動(dòng)公路等標(biāo)準(zhǔn)，但部分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)齡已明顯偏高，需要進(jìn)行重新修訂和完善。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和交通網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，智能交通的發(fā)展已經(jīng)成為了城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要目標(biāo)，尤其是城市公共交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。比如，北京、上海、深圳都投巨資進(jìn)行城市公交網(wǎng)絡(luò)的智能化建設(shè)，積極致力于交通運(yùn)行協(xié)調(diào)指揮（TOCC）和路網(wǎng)監(jiān)管、公交安保等服務(wù)體系的建設(shè)，建設(shè)完善的交通狀態(tài)指數(shù)采集系統(tǒng)，為市民提供全方位的交通信息綜合信息服務(wù)。進(jìn)入十二五期間，各省市的智能交通標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，在構(gòu)建公路綜合管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系和安全認(rèn)證體系、危貨運(yùn)輸車(chē)輛聯(lián)網(wǎng)控制、ETC收費(fèi)系統(tǒng)建設(shè)等方面都不斷有新技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)，信息采集度更高，更能適應(yīng)人的應(yīng)用要求。其中很多新技術(shù)的應(yīng)用大量的利用了傳感器通信技術(shù)和可視化預(yù)警決策技術(shù)，這些智能交通標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在智能公交系統(tǒng)（公交車(chē)輛智能調(diào)度系統(tǒng)、公交IC卡系統(tǒng)、公交客流量檢測(cè)系統(tǒng)、城市快速公交系統(tǒng)、城市軌道交通系統(tǒng)）、城市智能交通管理系統(tǒng)（城市交通控制系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、城市交叉口闖紅燈拍照系統(tǒng)）、城市交通電子收費(fèi)系統(tǒng)、城市共用信息平臺(tái)系統(tǒng)、城市交通信息服務(wù)系統(tǒng)、汽車(chē)安全技術(shù)等領(lǐng)域。
但是，我國(guó)的智能化系統(tǒng)建設(shè)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的完善步驟不統(tǒng)一，使得我國(guó)的智能交通標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用存在著很多問(wèn)題，諸如各省市各自為政沒(méi)有固定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，省市、地區(qū)之間的智能化系統(tǒng)建設(shè)也不平衡甚至有些地區(qū)缺失、信息的共享平臺(tái)尚未建立，沒(méi)有形成統(tǒng)一的智能化交通系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)。這些問(wèn)題都對(duì)我國(guó)智能交通標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用提出了跟高的要求。
三 智能交通標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用對(duì)策思考 經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展以及交通網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，再加上城市建設(shè)中的地下交通、立體交通的體系構(gòu)建，對(duì)智能交通發(fā)展提出了更高要求，智能交通標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用，需要做好以下幾個(gè)方面的工作：
1.加快智能交通標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一整合，地區(qū)之間的標(biāo)準(zhǔn)和新舊標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一要逐漸統(tǒng)一和完善，借鑒國(guó)外先進(jìn)智能交通應(yīng)用技術(shù)，形成中長(zhǎng)期標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略。
2.國(guó)家相關(guān)主管部門(mén)引導(dǎo)各地盡快對(duì)智能交通標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)查研究，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織，推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的制定、效益評(píng)估、信息溝通等公共服務(wù)作用。
3.發(fā)揮智能交通標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，以標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)研究方向，以新技術(shù)平衡智能交通標(biāo)準(zhǔn)，相互促進(jìn)提高，鼓勵(lì)企業(yè)研究智能交通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的配套政策，進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)化體系。
4.加強(qiáng)智能交通系統(tǒng)方面的人才培養(yǎng)，創(chuàng)建寬松的人才環(huán)境，鼓勵(lì)科研院校進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)修繕和技術(shù)創(chuàng)新。
5.國(guó)家主管部門(mén)引導(dǎo)各部門(mén)之間的信息溝通與信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，將交通網(wǎng)絡(luò)與城市公交、公路交通、經(jīng)濟(jì)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)、公共安全、社會(huì)治安等各方面，實(shí)行多頭聯(lián)動(dòng)、信息共享。特別是在公共安全預(yù)警與輔助決策信息的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提高公共交通安全和社會(huì)治安監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)的預(yù)警和快速反應(yīng)機(jī)制。
6.各級(jí)政府主管部門(mén)應(yīng)建立相關(guān)制度，促進(jìn)電子地圖、GIS、交通模擬、交通信息采集等新技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用推廣，增強(qiáng)交通規(guī)劃的信息化水平和交通工程設(shè)計(jì)水平。
7.國(guó)家政策要傾向于投資決策、中長(zhǎng)期科學(xué)規(guī)劃、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研制方面的優(yōu)惠政策支持，使企業(yè)更積極的投入城市智能交通系統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)，促使城市智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展。
8.因地制宜推動(dòng)城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)，“統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實(shí)施”的原則，確定不同地區(qū)之間的城市智能交通系統(tǒng)的中長(zhǎng)期建設(shè)目標(biāo)和發(fā)展策略，減小經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡造成的智能交通標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的差距。
9.智能化交通的建設(shè)重點(diǎn)側(cè)重于公共交通系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)、信息服務(wù)系統(tǒng)、收費(fèi)管理系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，例如公交智能調(diào)度系統(tǒng)、城市道路交通監(jiān)控系統(tǒng)、交通突發(fā)事件自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、可視化安全預(yù)警決策系統(tǒng)、交通違法取證系統(tǒng)、出行信息服務(wù)系統(tǒng)、自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、事故安全助手、交通緊急救援系統(tǒng)、交通模擬仿真演練系統(tǒng)等，并以系統(tǒng)的運(yùn)行驗(yàn)證智能交通標(biāo)準(zhǔn)的合理性、實(shí)用性。
10.構(gòu)建統(tǒng)一的信息網(wǎng)絡(luò)共享平臺(tái)，充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)以及信息數(shù)據(jù)分析預(yù)警技術(shù)，形成可視化信息大網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，面向公眾查詢(xún)信息和各部門(mén)之間的信息溝通，是智能化交通系統(tǒng)的應(yīng)用更具有實(shí)際意義。
結(jié)語(yǔ)
智能交通系統(tǒng)發(fā)展與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用有很大的關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用應(yīng)該根據(jù)城市道路交通發(fā)展的實(shí)際情況，結(jié)合智能交通面臨的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)，制定交通網(wǎng)絡(luò)智能化發(fā)展的中長(zhǎng)期規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，將先進(jìn)的智能交通標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)應(yīng)用到交通管理、安全管理和經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中，為我國(guó)智能化交通系統(tǒng)的建設(shè)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、社會(huì)健康發(fā)展提供便利和技術(shù)保障。
參考文獻(xiàn)：
[1] 岳建明.我國(guó)智能交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及技術(shù)創(chuàng)新模式探討[J].中國(guó)軟科學(xué)，2012（9）.
智能交通技術(shù)論文范文2
【關(guān)鍵詞】 3G通信 智能交通 指揮系統(tǒng)
一、智能交通指揮系統(tǒng)
由于以前的交通管理指揮系統(tǒng)的交通指揮方式的局限性，結(jié)果導(dǎo)致在整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)急處理過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)非同步性以及工作效率的低下，例如針對(duì)城市交通狀況的收集，傳動(dòng)的指揮方式往往依靠“交警采點(diǎn)+采點(diǎn)結(jié)果匯報(bào)于指揮中心+給出解決措施”的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，此種解決方法屬事后行為，因此對(duì)城市交通狀況的改觀(guān)非常不利；針對(duì)交通事故的處理，交通事故發(fā)生的不可預(yù)見(jiàn)性往往使事后取證出現(xiàn)較大難度，因此多數(shù)交通事故難以被及時(shí)處理，那么勢(shì)必引起更大面積的堵塞。針對(duì)此類(lèi)情況，本文介紹了一種以3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)。基于3 G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)具體由若干監(jiān)控遠(yuǎn)程、監(jiān)控中心、3 G數(shù)據(jù)通信鏈路組成，另外，以 TCP/ IP協(xié)議的3 G通信技術(shù)被運(yùn)用到交通部門(mén)，能夠直接實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，此外前端攝像機(jī)的視頻信號(hào)具體經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)向分節(jié)點(diǎn)的傳輸，隨后經(jīng)分節(jié)點(diǎn)直接傳至網(wǎng)絡(luò)，但若分節(jié)點(diǎn)存有矩陣，亦可把矩陣與 DVR連接起來(lái)，隨后直接傳至網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控中心要想對(duì)多個(gè)的設(shè)備硬件進(jìn)行控制，那么需要具體把用戶(hù)的需要、監(jiān)控的現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行周密結(jié)合。高速云臺(tái)、數(shù)字解碼器、畫(huà)面分割器、遠(yuǎn)端監(jiān)控主機(jī)、3G數(shù)據(jù)傳輸模塊等設(shè)備是主要的遠(yuǎn)端監(jiān)控使用器材；同時(shí)監(jiān)控中心使用頻率最高的設(shè)備主要包括3G無(wú)線(xiàn)路由器以及切換視頻矩陣等。此類(lèi)設(shè)備在實(shí)際配置過(guò)程中，主要是從用戶(hù)實(shí)際需求的角度出發(fā)進(jìn)行配置的。3G網(wǎng)絡(luò)是該交通系統(tǒng)的主要組成部分，也即是該交通指揮系統(tǒng)主要通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)傳輸交通路口的視頻信息與相應(yīng)的信號(hào)控制信息，借此實(shí)現(xiàn)智能交通指揮系統(tǒng)組網(wǎng)新的發(fā)展，此外網(wǎng)絡(luò)管理用戶(hù)能夠?qū)崟r(shí)瀏覽監(jiān)控若干監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)。
以3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)在采集圖像信號(hào)以及處理圖像信號(hào)的過(guò)程中，往往以DSP高速處理儀為主要手段實(shí)現(xiàn)高效精確地處理，想要進(jìn)性增強(qiáng)或復(fù)原圖像，那么就應(yīng)通過(guò)預(yù)處理的圖像模塊。而處理之后的圖像則是通過(guò)顏色標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)模塊、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)模塊等模塊完成接收。對(duì)于運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)而言，主要以模糊跟蹤控制技術(shù)為主要技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)智能跟蹤。想要以網(wǎng)頁(yè)瀏覽圖像或者回放、查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)，則應(yīng)通過(guò)多媒體科技、Web數(shù)據(jù)庫(kù)科技技術(shù)；要想實(shí)現(xiàn)信號(hào)、語(yǔ)音、視頻等數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，則通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)科技、無(wú)線(xiàn)通信科技與壓縮圖像解碼技術(shù)，（見(jiàn)圖1）。
基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、同步性與分布性是以3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)的智能交通指揮系統(tǒng)的主要特征與優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，該交通指揮系統(tǒng)在多道路交通實(shí)時(shí)情況的監(jiān)測(cè)中，還具有級(jí)聯(lián)的監(jiān)控中心模式（如圖2所示）以及多級(jí)監(jiān)控模式等，此外該系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)多級(jí)系統(tǒng)組合，最終可以擴(kuò)大交通視頻的監(jiān)測(cè)面積，擴(kuò)充監(jiān)控系統(tǒng)的儲(chǔ)存量。用戶(hù)在需要瀏覽監(jiān)控時(shí)，僅需服務(wù)器以及瀏覽器，就能夠?qū)Φ缆方煌ǖ南嚓P(guān)信息實(shí)施監(jiān)控。
二、智能交通指揮系統(tǒng)的核心技術(shù)分析
通過(guò)以上分析可知，在道路交通指導(dǎo)過(guò)程中，主要應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)包括TD- SCDMA3 G移動(dòng)通信技術(shù)（如圖3所示）以及移動(dòng)通信技術(shù)、壓縮解碼技術(shù)、交通流量最佳的計(jì)算辦法等。本章節(jié)著重介紹TD-SCDMA3G移動(dòng)通信技術(shù)、CDMA2000移動(dòng)通信技術(shù)、最佳交通流量預(yù)測(cè)算法。
（1）TD-SCDMA3G移動(dòng)通信技術(shù)。TD-SCDMA3G的設(shè)計(jì)最好采用分布式軟件體系結(jié)構(gòu)，以便實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)，降低軟件模塊間的耦合及改善軟件編寫(xiě)、調(diào)試、維護(hù)的環(huán)境。TD- SCDMA3 G具體包括接口與通信、移動(dòng)臺(tái)模擬器、系統(tǒng)模擬器（見(jiàn)圖3）三部分。其中，系統(tǒng)模擬器的突出作用在于實(shí)現(xiàn)基站仿真，該系統(tǒng)模擬器主要由幾大功能模塊構(gòu)成：人機(jī)界面，信令程序編譯、消息收發(fā)以及信令提取、信令解釋等。而具有智能天線(xiàn)的TDD模式則是TD-SCDMA3G主要采用的模式，用戶(hù)以智能天線(xiàn)為載體，進(jìn)行距離與方位的定位，此時(shí)僅需借助接力切換方式，便可使基站與基站控制器結(jié)合用戶(hù)的實(shí)際距離與方位信息對(duì)移動(dòng)手機(jī)用戶(hù)的異動(dòng)情況進(jìn)行判斷，在此基礎(chǔ)上保證切換到相對(duì)應(yīng)基站臨近區(qū)域的及時(shí)性，促進(jìn)接力切換到位，從而使切換過(guò)程中對(duì)臨近區(qū)域基站信道資源的占用率得到全面降低，并大幅提升切換成功率。同時(shí)，TD-SCDMA系統(tǒng)在傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的過(guò)程中，如傳送2Mb/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的過(guò)程中，通過(guò)碼片速率為1.28Mb/s以及頻帶寬度為11Mb/s方式便可順利完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送。目前全球頻譜資源均呈現(xiàn)出極度緊張的狀態(tài)，若想找出完全符合要求的對(duì)稱(chēng)頻段，實(shí)屬難事。針對(duì)D-SCDMA系統(tǒng)，其僅需滿(mǎn)足某個(gè)載彼的頻段便可順利使用，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有頻率資源的靈活利用。（2）CDMA2000移動(dòng)通信技術(shù)。在CDMA技術(shù)中，CDMA2000是一種關(guān)鍵的技術(shù)，它以提供足夠高的數(shù)據(jù)速率來(lái)滿(mǎn)足 IMT-2000的性能要求為主要目標(biāo)。此項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)如下：無(wú)線(xiàn)接口源自 ANSI TIA/ EIA-95、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)源自 ANSI TIA/ EIA-41、信道帶寬 N* 1.25MHz（N取1、3、6、9、12）、擴(kuò)頻碼片速率 N* 1.2288Mbit/s（N取1、3、6、9、12）、雙工技術(shù) FDD/ FDD等。功率控制技術(shù)以及具有較好的延時(shí)性能、選擇效率與編碼增益高等優(yōu)勢(shì)的高效信息編譯碼技術(shù)是CDMA2000中最為核心的技術(shù)。由此可見(jiàn)， CDMA2000具有諸多獨(dú)特性，其一，大容量系統(tǒng)，相同的無(wú)線(xiàn)信道可以滿(mǎn)足全面的 CDMA客戶(hù)，所以，如果用戶(hù)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，那么信道內(nèi)其他用戶(hù)所受到的干擾勢(shì)必大幅度降低，所以 CDMA系統(tǒng)對(duì)人類(lèi)語(yǔ)言特點(diǎn)的充分利用能夠使相互干擾程度大大降低，同時(shí)實(shí)際容量能夠增大至原來(lái)的三倍左右，從理論上分析，模擬網(wǎng)絡(luò)比 CDMA數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)的系統(tǒng)儲(chǔ)存容量小近19倍左右，其實(shí)，增大的值比模擬大約9倍左右和較 GSM增大4～5倍左右。二是CDMA系統(tǒng)通信性能更好。對(duì)于在硬切換過(guò)程中常常出現(xiàn)的掉話(huà)現(xiàn)象，可通過(guò)軟切換技術(shù)對(duì)其解決，同時(shí)帶寬與頻率相同時(shí) CDMA系統(tǒng)工作能夠大幅度降低軟切換技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難度，從而促進(jìn)通信質(zhì)量的全面提升。由此可以看出，CDMA系統(tǒng)在獲取聲碼器速率時(shí)，主要是綜合運(yùn)用自適應(yīng)閥值技術(shù)以及誤碼糾錯(cuò)等多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)這幾種技術(shù)的綜合運(yùn)用，能夠獲取質(zhì)量更高的數(shù)據(jù)。三是頻帶利用率超高。CDMA作為擴(kuò)頻通信技術(shù)，雖然占有部分頻帶帶寬，但其允許系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)重復(fù)使用單一頻率，進(jìn)而使用戶(hù)共享同一頻帶的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)頻帶利用率的大幅度提高，此外若按各用戶(hù)占用的頻帶進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果也會(huì)使用戶(hù)對(duì)頻帶使用效率全面提升。與此同時(shí)，CDMA系統(tǒng)能夠結(jié)合差異的信號(hào)速率，并且在信道頻道上自動(dòng)調(diào)整為相對(duì)應(yīng)的形式，最終可出現(xiàn)較高的頻帶的利用效率。（3）最佳交通流量預(yù)測(cè)算法解析。除上述兩種關(guān)鍵技術(shù)以外，最佳交通流量預(yù)測(cè)算法亦屬智能交通指揮系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模主要經(jīng)數(shù)據(jù)的輸出與輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)，計(jì)算模式屬于并行，所以，該模型的特點(diǎn)是高速的計(jì)算能力、非線(xiàn)性的映射能力、自學(xué)能力與自適應(yīng)的能力。目前人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出多樣性，其中誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍最廣，目前該項(xiàng)技術(shù)已占據(jù)著前向網(wǎng)絡(luò)的中心地位。實(shí)踐證實(shí)，BP網(wǎng)絡(luò)以及以高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡(luò)是許多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中最常使用的形式。相較于傳統(tǒng)誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡(luò)而言，高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有其獨(dú)特性，像智能神經(jīng)元存在與高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，思維能力是智能神經(jīng)元的主要特點(diǎn)，另外內(nèi)部的函數(shù)轉(zhuǎn)移可以從分析外部的網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整，進(jìn)而獲取更佳的學(xué)習(xí)效果。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上可見(jiàn)，當(dāng)前的智能交通監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是多種先進(jìn)技術(shù)綜合應(yīng)用與結(jié)合的成果，例如，3G通信技術(shù)、圖像數(shù)字傳輸技術(shù)等，是保障道路交通的舒適性與安全性的重要手段。實(shí)踐證實(shí)，基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集到監(jiān)控區(qū)域行人或車(chē)輛的流量及交通運(yùn)行情況，并以所采集的信息數(shù)據(jù)為依據(jù)，方便交通指揮人員高速判斷交堵塞情況等，從而做出及時(shí)決策，確保道路交流正常有序運(yùn)行。
參 考 文 獻(xiàn)
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智能交通技術(shù)論文范文3
關(guān)鍵詞：mBot機(jī)器人 創(chuàng)新教育 智能交通 Arduino
中圖分類(lèi)號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）05（a）-0210-02
1 mBot機(jī)器人介紹
mBot是一款為素質(zhì)教育而生的低門(mén)檻“機(jī)器人小車(chē)”，是實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科綜合素質(zhì)教育STEAM[1]的載體，借助mBot機(jī)器人開(kāi)展教育是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑[2]。mBot 機(jī)器人分為硬件和軟件兩個(gè)部分，硬件是標(biāo)準(zhǔn)化的電子零件，由mBot機(jī)械部分、mCore控制板兩部分組成，同時(shí)配有一個(gè)簡(jiǎn)易遙控器可供拼裝完成后直接“駕駛”；軟件部分使用基于Scratch2.0[3]開(kāi)發(fā)的圖形化編程軟件mBlock，通過(guò){牙直接實(shí)現(xiàn)操控mBot APP。mBlock根據(jù)需求編制一個(gè)程序，將其下載到mCore，由mCore控制mBot機(jī)器人完成動(dòng)作。
mBot機(jī)器人與智能玩具的區(qū)別在于它可以使用軟件mBlock進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，在其上加載一些傳感器可以實(shí)現(xiàn)不同的功能。該次課程設(shè)計(jì)用3個(gè)mBot機(jī)器人模擬制作一個(gè)智能交通系統(tǒng)，用實(shí)例來(lái)講述創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)過(guò)程。
2 智能交通系統(tǒng)分析
課堂以智能交通系統(tǒng)為主題，激發(fā)學(xué)生討論，討論結(jié)果形成一個(gè)簡(jiǎn)單、完整的交通系統(tǒng)由3個(gè)部分組成智能汽車(chē)、智能紅綠燈、智能車(chē)庫(kù)。具體功能如下描述。
（1）智能汽車(chē)，用mBot機(jī)器人模擬汽車(chē)的行車(chē)過(guò)程，前進(jìn)、左右轉(zhuǎn)彎、倒車(chē)，同時(shí)用指示燈顏色和不同的聲音區(qū)分不同狀況，以給出警戒和提示；車(chē)上安裝超聲波傳感器，便于安全倒車(chē)；汽車(chē)的行駛過(guò)程用遙控器控制。
（2）智能紅綠燈，根據(jù)路段車(chē)流量設(shè)置紅綠燈間隔時(shí)間，綠燈結(jié)束后有3 s的黃燈閃爍；指示燈亮，并用LED數(shù)碼管顯示剩余時(shí)間。在mBot機(jī)器人的主控板mCore上安裝兩個(gè)設(shè)備，一個(gè)是LED燈作為紅綠燈使用；另一個(gè)是4位數(shù)碼管用來(lái)顯示紅綠燈時(shí)間，用RJ25接口線(xiàn)將兩設(shè)備與主控板連接。
（3）智能車(chē)庫(kù)，用超聲波傳感器來(lái)檢測(cè)有無(wú)車(chē)輛入庫(kù)，若有，則用舵機(jī)控制橫桿抬起，若無(wú)，則橫桿落下。若在超聲波出現(xiàn)故障時(shí)，則用機(jī)械遙感手動(dòng)控制橫桿起落。mCore主控板接3個(gè)設(shè)備：一是超聲波傳感器，用來(lái)檢測(cè)門(mén)前有無(wú)車(chē)輛；二是遙感，便于應(yīng)急時(shí)手動(dòng)控制；三是舵機(jī)，其上安裝橫桿，接收超聲波傳感器信號(hào)，控制橫桿起落。
3 課程設(shè)計(jì)
將智能交通系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)分基礎(chǔ)、應(yīng)用、創(chuàng)新3個(gè)階段來(lái)講述。
（1）智能汽車(chē)：對(duì)汽車(chē)的踩油門(mén)、松油門(mén)過(guò)程用鍵盤(pán)上的“按下、松開(kāi)上移鍵”命令來(lái)控制；脫機(jī)時(shí)，將“按下上移鍵、松開(kāi)上移鍵”命令用紅外遙控器上的上下箭頭代替，便于脫機(jī)控制。由于紅外線(xiàn)遙控器控制命令以判斷形式出現(xiàn)，須將其加入條件控制結(jié)構(gòu)。其它轉(zhuǎn)向功能與前進(jìn)類(lèi)似。
基礎(chǔ)功能完成汽車(chē)的機(jī)械行駛前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、又轉(zhuǎn)，同時(shí)配備相應(yīng)的指示燈；通過(guò)鍵盤(pán)上的4個(gè)方向箭頭完成在線(xiàn)控制，使用圖形化模塊如表1的在線(xiàn)命令。通過(guò)學(xué)習(xí)讓學(xué)生熟悉mBlock軟件界面，學(xué)會(huì)圖形化模塊的拖拽方法和技巧。教學(xué)內(nèi)容適合小學(xué)5、6年級(jí)學(xué)生。
應(yīng)用級(jí)在初級(jí)基礎(chǔ)上將控制方式改為遙控器控制，實(shí)現(xiàn)脫機(jī)運(yùn)行，模塊指令如表1的脫機(jī)命令。由在線(xiàn)命令轉(zhuǎn)為脫機(jī)命令模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但加入了選擇判斷，使學(xué)生的思路更加條理，同時(shí)查看對(duì)應(yīng)模塊生成的arduino程序如表1的Arduino 代碼，熟悉arduino語(yǔ)法結(jié)構(gòu)。教學(xué)內(nèi)容適合中高年級(jí)學(xué)生。
創(chuàng)新能以初級(jí)為基礎(chǔ)，加上應(yīng)用級(jí)訓(xùn)練具有的邏輯思維能力和讀代碼能力，可以創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)不同功能，當(dāng)軟件給出的模塊結(jié)構(gòu)不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可以在arduino的編輯器IDE手寫(xiě)代碼來(lái)完成。高級(jí)階段，每個(gè)學(xué)生的作品不一樣，教學(xué)呈現(xiàn)個(gè)性化，適合大學(xué)生和電子類(lèi)愛(ài)好者。
（2）智能紅綠燈：定義一個(gè)變量time用來(lái)計(jì)時(shí)，將紅綠燈持續(xù)的時(shí)間設(shè)置為循環(huán)次數(shù)，每次延時(shí)1秒，將變量time值減1，用LED數(shù)碼管顯示變量time值，達(dá)到計(jì)時(shí)效果。假設(shè)綠燈持續(xù)時(shí)間為30 s。
教學(xué)內(nèi)容屬于中級(jí)，增加了循環(huán)結(jié)構(gòu)和變量設(shè)置，紅綠燈持續(xù)功能用循環(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，顯示時(shí)間用變量賦值來(lái)完成。對(duì)中小學(xué)生，變量概念不易于理解，可用解應(yīng)用題時(shí)的設(shè)未知數(shù)知識(shí)點(diǎn)來(lái)變通。對(duì)這部分內(nèi)容的創(chuàng)新可以橫向拓展，由紅綠燈聯(lián)想到路燈、聲控?zé)簟⑴荞R燈、led顯示屏等。
（3）智能車(chē)庫(kù)：設(shè)置3個(gè)變量s、x、y、s用于存儲(chǔ)超聲波傳感器測(cè)得數(shù)據(jù)，x存儲(chǔ)搖桿x軸移動(dòng)的距離，y存儲(chǔ)搖桿y軸移動(dòng)的距離；s小于10時(shí)，表示有車(chē)通過(guò)，橫桿抬起，否則，橫桿落下；x大于y表示橫向移動(dòng)，橫桿落下，y大于x表示縱向移動(dòng)，橫桿抬起。其執(zhí)行arduino程序如下，等待兩秒是保證車(chē)安全通過(guò)。
相比上面教學(xué)內(nèi)容增加兩個(gè)難點(diǎn)：一是邏輯關(guān)系復(fù)雜包含順序、選擇、循環(huán)結(jié)構(gòu)的嵌套，在理清邏輯關(guān)系的基礎(chǔ)上才能駕馭；二是熟悉Arduino編程語(yǔ)言語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，并用其將邏輯關(guān)系表達(dá)出來(lái)。創(chuàng)新應(yīng)用可在深度上挖掘，設(shè)計(jì)出更智能化的作品。
4 結(jié)語(yǔ)
創(chuàng)新教育是一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造與創(chuàng)新能力的新型教育方式，提倡在真實(shí)情境下學(xué)習(xí)、從生活中學(xué)習(xí)。該次創(chuàng)新教育課程設(shè)計(jì)內(nèi)容選自與學(xué)生接觸緊密的智能交通系統(tǒng)，以此為主題展開(kāi)討論，激發(fā)學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活，樹(shù)立處處留心皆學(xué)問(wèn)的學(xué)習(xí)理念。
創(chuàng)新課程采用項(xiàng)目化的教學(xué)方式，由智能交通系統(tǒng)為中心，向外發(fā)散到智能汽車(chē)、智能紅綠燈、智能車(chē)庫(kù)，每個(gè)部分又引出更多的知識(shí)點(diǎn)（如，智能紅路燈引出路燈、流水燈、led燈等），豐富創(chuàng)新課程教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)知識(shí)有用性；創(chuàng)新課程教學(xué)目標(biāo)區(qū)別于傳統(tǒng)課程的知識(shí)堆砌[5]，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的橫向縱向聯(lián)系。創(chuàng)新課程沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案，每個(gè)學(xué)生的想法都是智慧的萌芽，都會(huì)得到老師同學(xué)的認(rèn)可，找自己的存在感，參與意識(shí)更強(qiáng)烈；更容易保持學(xué)習(xí)的激情、增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心，在學(xué)習(xí)的過(guò)程之中更容易生成新的創(chuàng)意。
創(chuàng)新課程是課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充，將基礎(chǔ)教育獲得的碎片化知識(shí)整合，結(jié)合實(shí)際加以應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的有用性，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、實(shí)踐能力。
參考文獻(xiàn)
[1] 梁森山.中國(guó)創(chuàng)客教育藍(lán)皮書(shū)[M].北京：人民郵電出版社，2016.
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智能交通技術(shù)論文范文4
關(guān)鍵詞：ZigBee，智能交通，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)
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(lèi)號(hào)： TN711文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
引言
交通系統(tǒng)要想完善和可靠，就必須要有一個(gè)有效且準(zhǔn)確地交通信息采集系統(tǒng)。交通信息采集系統(tǒng)完成的主要任務(wù)是將從底層采集到的實(shí)時(shí)交通信息數(shù)據(jù)迅速而且準(zhǔn)確地傳送給監(jiān)控中心，然后由它將新的控制決策重新下載到各個(gè)監(jiān)控器中來(lái)對(duì)交通參數(shù)完成優(yōu)化。所以說(shuō)，交通信息采集系統(tǒng)是實(shí)時(shí)的和歷史統(tǒng)計(jì)的交通流數(shù)據(jù)信息進(jìn)行進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)，是智能交通系統(tǒng)中的一個(gè)重要構(gòu)成元素。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為一種新興技術(shù)，在交通信息領(lǐng)域的應(yīng)用當(dāng)中極具有創(chuàng)新性和非常廣闊的前景。
具有功耗低、成本低、時(shí)延短、網(wǎng)絡(luò)容量大、安全、可靠等特點(diǎn)的短距離無(wú)線(xiàn)通信ZigBee技術(shù)就極其適合應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中。將各種交通設(shè)備（包括交通檢測(cè)器）通過(guò)ZigBee塊進(jìn)行無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，從而可以建立一個(gè)可靠、實(shí)時(shí)和大范圍內(nèi)可發(fā)揮作用的交通系統(tǒng)。由于ZigBee技術(shù)的成本很低，能量消耗也不大，比現(xiàn)有的其它無(wú)線(xiàn)技術(shù)擁有更多的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)一般是由傳感器節(jié)點(diǎn)(sensor node)、匯聚節(jié)點(diǎn)(sink node)還有就是管理節(jié)點(diǎn)（manager node）這三種節(jié)點(diǎn)組成。我們?cè)诮o(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)，采用的是自組織方式，很多隨機(jī)布置在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)將所采集到的數(shù)據(jù)一個(gè)一個(gè)的進(jìn)行傳輸，并在此過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最終會(huì)到達(dá)匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)再通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)的方式把數(shù)據(jù)傳輸給管理節(jié)點(diǎn)。用戶(hù)對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的配置與管理操作是通過(guò)管理節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行的，同時(shí)也可以通過(guò)管理節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)任務(wù)和收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。如圖1所示：
圖1線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)示意圖
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案
本系統(tǒng)總體要實(shí)現(xiàn)的功能是，在十字路口的每一個(gè)入口處布設(shè)有眾多傳感器，進(jìn)行交通數(shù)據(jù)的檢測(cè)，并根據(jù)相鄰路口車(chē)流量情況以及數(shù)據(jù)庫(kù)里保存的以往記錄進(jìn)行綜合考慮，對(duì)交叉口的信號(hào)燈時(shí)間合理分配，完成對(duì)交通信號(hào)燈的控制，同時(shí)將檢測(cè)結(jié)果回饋至其他路口并上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)。
圖2 系統(tǒng)整體工作圖
本系統(tǒng)我們采用的是星型拓?fù)洹Ｋ菍⒚總€(gè)十字路口看做一個(gè)節(jié)點(diǎn)，以節(jié)點(diǎn)為中心構(gòu)造現(xiàn)場(chǎng)交通數(shù)據(jù)采集的小型無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)，以完成交通數(shù)據(jù)采集的功能。本系統(tǒng)選擇用來(lái)進(jìn)行交通信息的檢測(cè)的是巨磁阻傳感器，因?yàn)樗哂休^高的靈敏度。
當(dāng)有車(chē)輛通過(guò)時(shí)，周?chē)牡卮艌?chǎng)發(fā)生變化，兩個(gè)相距5-10cm的磁阻傳感器開(kāi)始采集信號(hào)，將變化的磁場(chǎng)信號(hào)經(jīng)放大后，再經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器后送入微處理器，處理器立即啟用定時(shí)器記錄下車(chē)輛通過(guò)的時(shí)刻。然后，處理器接著開(kāi)始采集后端傳感器的輸出信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到車(chē)輛后，計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)。車(chē)輛計(jì)數(shù)工作重新開(kāi)始，繼續(xù)檢測(cè)下一輛車(chē)。系統(tǒng)是利用兩組傳感器來(lái)判斷車(chē)輛行駛的方向。最后，采集到的交通信息經(jīng)處理后傳輸至收發(fā)單元，收發(fā)單元再將信號(hào)發(fā)送給無(wú)線(xiàn)傳感器匯聚節(jié)點(diǎn)。最后，采集到的交通信息經(jīng)處理后傳輸至收發(fā)單元，收發(fā)單元再將信號(hào)發(fā)送給無(wú)線(xiàn)傳感器匯聚節(jié)點(diǎn)。利用安裝在道路邊上的無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)，我們不止可以對(duì)車(chē)道上行經(jīng)的車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，還可以實(shí)時(shí)檢測(cè)停留在車(chē)道上的排隊(duì)車(chē)輛長(zhǎng)度。傳感器節(jié)點(diǎn)將監(jiān)測(cè)到的這些信息實(shí)時(shí)的發(fā)送給無(wú)線(xiàn)傳感器匯聚節(jié)點(diǎn)。無(wú)線(xiàn)傳感器匯聚節(jié)點(diǎn)最終綜合以上信息，對(duì)交通信號(hào)進(jìn)行控制。收發(fā)單元?jiǎng)t使用無(wú)線(xiàn)射頻模塊，利用高頻電磁波進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。
結(jié)論
本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、處理，以及由交通信號(hào)燈顯示控制結(jié)果等基本的功能于一體的傳感器智能化設(shè)計(jì)，具有良好可拓展性。我們選用的巨磁阻傳感器具有環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、成本低、精度高、故障率低等優(yōu)點(diǎn)。但本論文的設(shè)計(jì)研究只是一個(gè)開(kāi)端，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，還存在很多不足，有待于今后進(jìn)一步研究。
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1.作者介紹：張程源（1988-），男，河南南陽(yáng)人，長(zhǎng)安大學(xué)電子與控制工程學(xué)院碩士，交通信息工程及控制專(zhuān)業(yè)。研究方向：智能交通系統(tǒng)
智能交通技術(shù)論文范文5
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智能交通技術(shù)論文范文6
關(guān)鍵字：優(yōu)先車(chē)輛；交叉口信號(hào)；信號(hào)控制
Abstract: The urban population increased generation of emergency for the city to bring more possible, so as to solve all kinds of accidents of vehicles reach their destination quickly, first through the crossroad signal to the traffic signal control study brings new problems. This article first past the vehicle urban road intersection signal control do focus analysis. First, determine the priority vehicle range and clearly intersection signal control related concepts; secondly, listing the city intersection signal priority control technology; Finally, make a priority vehicle specific historical intersection signal control scheme.
Keywords: first vehicle; intersection signal; signal control
中圖分類(lèi)號(hào)： U491.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1 引言
隨著人類(lèi)社會(huì)城市化發(fā)展的總趨勢(shì)，城市已經(jīng)成為世界上大部分人口居住的場(chǎng)所。城市交通合理規(guī)劃在實(shí)現(xiàn)城市居民生活舒適、便利、安全、愉悅等方面扮演著相當(dāng)重要的角色。眾所周知，欲實(shí)現(xiàn)城市交通暢通無(wú)阻的最有效辦法就是“多修路、多配車(chē)”，然而城市的土地面積是有限的，多修路不可行，多配車(chē)又因道路空間有限而不可行。實(shí)際上，緩解當(dāng)前城市交通最有效的辦法在于高效合理的城市交通管理與控制。交通控制通常采用點(diǎn)控（交叉口信號(hào)控制）、線(xiàn)控（干線(xiàn)控制）、面控（交通區(qū)域控制）三種控制方式，合理的點(diǎn)控促進(jìn)線(xiàn)控，恰當(dāng)?shù)木€(xiàn)控可以完善面控。城市道路交叉口信號(hào)控制成為整個(gè)交通控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，故而研究城市道路單點(diǎn)控制的意義不容被忽視。
2 優(yōu)先車(chē)輛范圍界定及交叉口相關(guān)概念
2.1優(yōu)先車(chē)輛范圍
因城市人口數(shù)量的增長(zhǎng)，一系列的城市災(zāi)難、事故數(shù)量也隨之增長(zhǎng)。火災(zāi)需要消防車(chē)前來(lái)救援、突發(fā)病癥需要救護(hù)車(chē)來(lái)急救、交通事故需要110警車(chē)、120急救車(chē)來(lái)救助以及高考當(dāng)天為考生提供免費(fèi)接送的出租車(chē)等具有往返性突發(fā)或者確定時(shí)間發(fā)生的事件所用車(chē)輛都?xì)w屬于優(yōu)先車(chē)輛。而且此類(lèi)救援車(chē)輛對(duì)某一路段的交通影響具有雙重效應(yīng)，即其交通特點(diǎn)具有往返性，從出發(fā)地途徑一個(gè)或者多個(gè)交叉口后到達(dá)救援地，完成救援活動(dòng)后，還會(huì)原路返回，對(duì)其所經(jīng)過(guò)的各個(gè)交叉口會(huì)造成2次交通阻抗。簡(jiǎn)言之，本論文所討論的優(yōu)先車(chē)輛就是一類(lèi)對(duì)交叉口影響具有往返二重性，且需要優(yōu)先于其他車(chē)輛通行的特殊車(chē)輛。
2.2 交叉口信號(hào)控制相關(guān)重要概念
（1）信號(hào)周期
交叉口的信號(hào)周期是一個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度，指某一相位的綠燈時(shí)間、黃燈時(shí)間以及紅燈時(shí)間之和。信號(hào)周期是交叉口信號(hào)控制的首選考慮參數(shù)。
（2）綠信比
綠信比通常用v來(lái)表示，是指定相位中綠燈時(shí)長(zhǎng)g與信號(hào)周期c之間的比值，記作v=g/c。
（3）相位相序
相位和相序可以把交叉口分割為不同的空間分布和時(shí)間分布。
（4）飽和流量和通過(guò)能力
飽和流量（S）用來(lái)標(biāo)記單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一交叉口的最大交通量（最多的車(chē)輛數(shù)）。通過(guò)能力是衡量交叉口通行能力的參數(shù)，其大小為飽和流量與綠信比的乘積，若記通行能力為N，則N=S*v 。
3城市交叉口車(chē)輛優(yōu)先信號(hào)控制技術(shù)
城市交叉口信號(hào)控制經(jīng)過(guò)多年的國(guó)內(nèi)外研究，根據(jù)時(shí)間以及技術(shù)發(fā)展可歸納為傳統(tǒng)控制和智能控制兩個(gè)部分。
3.1 傳統(tǒng)控制技術(shù)
（1）定時(shí)控制
定時(shí)控制根據(jù)以往的車(chē)流量經(jīng)驗(yàn)，把交叉口各個(gè)相位的各個(gè)信號(hào)時(shí)長(zhǎng)定制為固定的控制模式。技術(shù)要求較低，便于工作人員操作，但是控制方式呆板，只有個(gè)感應(yīng)控制結(jié)合使用，或者結(jié)合智能控制來(lái)緩解交叉口的擁堵等問(wèn)題。
（2）感應(yīng)控制
感應(yīng)控制相對(duì)于定時(shí)控制的時(shí)效性高很多，而且對(duì)于感應(yīng)測(cè)速線(xiàn)圈、實(shí)時(shí)錄像監(jiān)控設(shè)備也提出較高的要求。對(duì)于短時(shí)內(nèi)的交通控制效果比較明顯，對(duì)于較復(fù)雜長(zhǎng)時(shí)間的控制還不夠理想。
3.2 智能控制技術(shù)
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)交通信號(hào)控制技術(shù)的提升，智能交通在世界各大城市迅速使用推廣。近些年來(lái)主要的信號(hào)控制系統(tǒng)由TRANSYT、SCOOT及SCATS系統(tǒng)發(fā)展到我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的海信智能交通HiCon系統(tǒng)。智能交通涉及到數(shù)學(xué)科學(xué)、運(yùn)籌科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)，以模糊理論和生物模擬模型等相關(guān)理論知識(shí)為基礎(chǔ)。信號(hào)交叉口智能控制主要以模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及遺傳算法等來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的交叉通信號(hào)控制。
（1）模糊控制模型
模糊控制理論是一種模仿人類(lèi)思維的智能控制技術(shù)，以數(shù)學(xué)上的模糊邏輯、模糊集合、模糊運(yùn)算為基礎(chǔ)針對(duì)控制領(lǐng)域做研究。模糊理論在車(chē)輛密度較小的交叉口相位配時(shí)的應(yīng)用中比定時(shí)控制更為實(shí)用，故在稀疏車(chē)隊(duì)進(jìn)入交叉口檢測(cè)到優(yōu)先車(chē)輛時(shí)，此時(shí)設(shè)L0為交叉口優(yōu)先車(chē)輛相位車(chē)輛數(shù)，L為下一個(gè)相鄰相位的車(chē)輛數(shù)；G0為本相位已開(kāi)啟的綠燈時(shí)長(zhǎng)，ΔG為該相位綠燈增加時(shí)長(zhǎng)。記ΔL=L 0- L；該例中單交叉口四相位控制算法[2]如下：
圖1 模糊控制模型算例
（2）生物模擬控制
生物模擬控制在交通控制模型中實(shí)屬多見(jiàn)，例如蟻群算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、染色體理論等。染色體理論可用于確定交叉口相位數(shù)目[2],Petri網(wǎng)模型已有效地應(yīng)用于信號(hào)相位配時(shí)[3]。
3.3 車(chē)輛優(yōu)先控制技術(shù)
（1）主動(dòng)優(yōu)先
交叉口車(chē)輛主動(dòng)優(yōu)先控制是利用交叉口本相位信號(hào)綠燈提前開(kāi)啟和前一相位信號(hào)綠燈時(shí)間壓縮來(lái)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)先控制。優(yōu)先車(chē)輛駛?cè)肼范危蓹z測(cè)器檢測(cè)其時(shí)速，計(jì)算出優(yōu)先車(chē)輛到達(dá)時(shí)間，若到達(dá)時(shí)該相位是紅燈信號(hào)，則壓縮上一相位綠燈時(shí)長(zhǎng)，該相位提前亮啟綠燈；若本相位是綠燈信號(hào)，則延長(zhǎng)本相位綠燈時(shí)長(zhǎng)，確保優(yōu)先車(chē)輛及時(shí)通過(guò)交叉路口；若對(duì)于優(yōu)先較高的情況，例如需要開(kāi)行緊急事件通道，則在交叉路口增加信號(hào)控制相位。
時(shí)效性?xún)?yōu)先
時(shí)效性?xún)?yōu)先控制，也叫做實(shí)時(shí)優(yōu)先控制，通常與自適應(yīng)通信號(hào)控制結(jié)合應(yīng)用：當(dāng)感應(yīng)線(xiàn)圈檢測(cè)到特定車(chē)輛到達(dá)時(shí)，把信息反饋到一個(gè)先進(jìn)的系統(tǒng)當(dāng)中做及時(shí)的運(yùn)算處理，并輸出相位信號(hào)控制方案，直接附給當(dāng)前交叉路口信號(hào)控制系統(tǒng)。
被動(dòng)優(yōu)先
被動(dòng)優(yōu)先控制是指在優(yōu)先車(chē)輛尚未到達(dá)交叉路口近內(nèi)，信號(hào)控制根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為優(yōu)先車(chē)輛預(yù)留出相應(yīng)的信號(hào)時(shí)間。這種控制適用于優(yōu)先車(chē)輛信息已經(jīng)由上游路口提供的下游交叉口信號(hào)控制或者又城市信息共享平臺(tái)[5]預(yù)警的交通量信號(hào)交叉口。
4 優(yōu)先車(chē)輛過(guò)往交叉口信號(hào)控制
4.1 優(yōu)先控制原則
（1）就近原則：對(duì)于相同優(yōu)先級(jí)的車(chē)輛，距交叉口最近的車(chē)輛所在相位優(yōu)先級(jí)最高，通過(guò)延長(zhǎng)本相位綠燈時(shí)間長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)先車(chē)輛快速通過(guò)交叉路口；對(duì)于不同優(yōu)先級(jí)的車(chē)輛，結(jié)合距交叉口距離越近的較優(yōu)先車(chē)輛所在相位綠燈提前亮起，壓縮當(dāng)前相位綠燈時(shí)間。優(yōu)先車(chē)輛通過(guò)，控制系統(tǒng)向上下游交叉口發(fā)送信息，報(bào)告優(yōu)先車(chē)輛位置。
（2）通過(guò)能力最大原則：保證某一相位優(yōu)先車(chē)輛快速通過(guò)交叉路口的同時(shí)確保其他相位的通過(guò)能力最大，避免優(yōu)先車(chē)輛通過(guò)后，其他相位車(chē)輛延誤時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
4.2 優(yōu)先控制流程
（1）感應(yīng)車(chē)輛屬性
通過(guò)前端和后端檢測(cè)器（如圖2）、實(shí)時(shí)監(jiān)控信息或者上游交叉口信息通知，來(lái)確定有優(yōu)先車(chē)輛位置、優(yōu)先車(chē)輛類(lèi)型、時(shí)速進(jìn)而判斷車(chē)輛到達(dá)時(shí)間。目前城市交通感應(yīng)設(shè)備種類(lèi)較多，檢測(cè)效果也不盡相同，選取智能程度越高的設(shè)備，反饋到控制系統(tǒng)的信息越精確。
圖2單相位交叉口信號(hào)控制[4]
（2）實(shí)時(shí)控制車(chē)輛通過(guò)
利用感應(yīng)設(shè)備收集到的信息，實(shí)時(shí)選取交叉口信號(hào)配時(shí)方案。采用petri網(wǎng)模型，離散petri網(wǎng)模型對(duì)優(yōu)先車(chē)輛途徑信號(hào)交叉口各個(gè)相位配時(shí)結(jié)合連續(xù)petri網(wǎng)模型控制優(yōu)先車(chē)輛途徑相鄰的交叉口信號(hào)[3]。實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)工作原理如下，流程見(jiàn)圖3：
第一步：通過(guò)車(chē)輛屬性，確定到達(dá)時(shí)間；
第二步：判斷綠燈所在相位，結(jié)合配時(shí)模型調(diào)整綠燈信號(hào)時(shí)長(zhǎng)；
第三步：保證車(chē)輛優(yōu)先通過(guò)當(dāng)前交叉路口，向下一交叉路口提交信息。
（3）聯(lián)動(dòng)信息反饋
根據(jù)本文優(yōu)先車(chē)輛特有屬性，研究信息聯(lián)動(dòng)是實(shí)現(xiàn)信號(hào)控制系統(tǒng)提前做出準(zhǔn)備的必要措施。城市信息資源在相關(guān)部門(mén)之間的共享有助于應(yīng)急情況下的交通指揮控制[5]。特殊交通控制信息反饋到城市信息共享平臺(tái)，再發(fā)送給交通控制部門(mén)，預(yù)警交通控制系統(tǒng)，為優(yōu)先車(chē)輛進(jìn)入交通做提前準(zhǔn)備，從而實(shí)施有效的被動(dòng)優(yōu)先控制。
圖3 優(yōu)先車(chē)輛途徑交叉口信號(hào)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)圖
5 結(jié)束語(yǔ)
優(yōu)先車(chē)輛被控于交通流中的現(xiàn)象屢見(jiàn)不見(jiàn)，且嚴(yán)重耽誤應(yīng)急事件救援。文章通過(guò)對(duì)優(yōu)先車(chē)輛的界定和交叉口控制理論進(jìn)一步采取交通控制相關(guān)技術(shù)縮短優(yōu)先車(chē)輛通過(guò)交叉口時(shí)間，為優(yōu)先車(chē)輛通過(guò)城市信號(hào)交叉路口信號(hào)控制提出理論上的方案，并提出城市信息聯(lián)通反饋建議，為城市交叉口信號(hào)控制增加更多的信號(hào)參考依據(jù)。
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