智能交通學院第五章城市交通誘導系統1系統概述2系統組成3系統需求分析目錄CONTENTS4系統設計第一節系統概述城市智能交通系統集成與維護動態路徑誘導系統主要由以下3部分組成（1）交通信息中心

系統中硬件系統是由計算機和各種通信設備組成，主要功能是從各種信息源獲得實時交通信息，并處理成用戶需要的數據形式。（2）

通信系統

負責完成車輛和交通信息中心的數據交換。信息中心通過通信系統向所有車輛不斷發送實時交通狀況數據。（3）車載誘導單元主要由計算機、通信設備和車輛定位設備組成。該模塊的功能是接受、存儲和處理交通信息，為駕駛人員提供良好的人機界面。第二節系統組成城市智能交通系統集成與維護誘導系統由4個部分組成，其實施結構圖如圖所示。誘導系統實施結構圖信息采集與處理子系統車輛定位子系統交通信息服務子系統行車路線優化子系統誘導系統第二節系統組成城市智能交通系統集成與維護(1）信息采集與處理子系統誘導系統實施結構圖通過交通控制系統實現。檢測的內容主要有：交通信息檢測，可以利用交通信息控制系統的交通流量檢測信息；交通流信息的轉換與傳輸，把從交通控制獲得的網絡交通流信息進行處理并傳送到交通流誘導主機；滾動式預測交通流量和運行時間；建立路阻函數，確定各路段的出行費用，為誘導提供依據。第二節系統組成城市智能交通系統集成與維護(2)車輛定位子系統誘導系統實施結構圖確定車輛在路網中的確切位置，主要內容有：建立差分的理論模型和應用技術，討論如何根據基準臺測出的測差值來修正車載單元的誤差，提高精度。設計系統的通信網絡，其中包括信號的編碼、發射以及信號的調解等問題。研究系統電子地圖制作方法及實現技術。建立一套故障自診系統，以保證在系統發生故障或信號在傳輸過程中出現較大誤差時，也能準確地確定車輛的位置。第二節系統組成城市智能交通系統集成與維護(3)交通信息服務子系統誘導系統實施結構圖是交通流誘導系統的主要組成部分，它可以把動態交通信息通過各種傳媒及時傳送給公眾。媒體包括有線電視、計算機、收音機、電話亭、路邊可變情報板和車載的接受裝置。第二節系統組成城市智能交通系統集成與維護(4)行車路線優化子系統誘導系統實施結構圖依據車輛在網絡中的位置和出行者輸入的目的地，結合交通信息采集與處理子系統傳輸的路網交通信息，為出行者提供能夠避免擁擠，減少延誤、快速到達終點的行車路線，在車載計算機的屏幕上顯示出車輛行駛前方的交通狀況，并以箭頭線標識所建議的最佳行駛路線。第三節系統需求分析城市智能交通系統集成與維護一、功能需求通常情況下，交通誘導系統的功能需求包括如下幾點：以重點道路為中心，實現顯示屏信息的連續性發布，能夠達到對車流的有效誘導；根據道路的不同等級、不同狀況，將城市交通誘導分為快速路誘導控制、城市主干路誘導控制、高速公路誘導控制等；使路網達到用戶最優和系統最優之間的均衡；采用統一的接口實時采集交通數據，并保證數據的完整性、安全性和正確性；使用恰當的模型和算法分析和處理交通數據，以確保發布信息的準確性和有效性；系統應該具備用戶權限管理、防黑客入侵、防病毒、數據的安全性管理、數據網絡備份等功能以保證系統安全和穩定。第三節系統需求分析城市智能交通系統集成與維護二、技術需求信息采集技術信息發布技術環境信息監測主要通過電感線圈檢測技術、視頻檢測技術以及微波檢測技術來實現對原始交通數據信息的采集。技術需求主要通過交通誘導室外顯示屏實現對實時路況信息的發布，輔助以廣播電視臺發布實時信息。根據顯示屏的類型以及安放位置的不同，采用不同的通信傳輸技術，主要包括：光纖通信、與當地有線電視復用通信網絡以及無線通信方式等。第三節系統需求分析城市智能交通系統集成與維護三、設備需求上端控制系統的服務器由一臺控制服務器和若干操作管理終端組成。上端系統設備還包括數據庫、通信設備、綜合接入設備等。主服務器接收實時傳來的原始數據，在主服務器上運行有數據分析處理應用程序，對原始數據進行分析處理，生成交通誘導信息。控制服務器與通信設備和綜合介入設備相連，向室外顯示屏發送誘導信息，實時控制顯示屏的發布內容。操作管理終端上顯示各路段實時的道路狀況以及各個檢測器的工作狀態，還可以根據實時的人工采集信息對自動發布的信息進行必要的修改和增減工作。下端系統中主要的設備需求是室外顯示屏以及顯示屏本地的通信設備等。一、系統功能設計第四節系統設計城市智能交通系統集成與維護在線駕駛員信息服務出行前信息服務路徑誘導服務智能交通誘導系統主要功能交通誘導系統主要是通過對車輛進行誘導以及出行者提供出行參考信息，來實現在控制范圍內的最優交通流量分布以及車輛的最優行駛路線規劃為目的的動態路徑誘導系統。為了實現智能交通的誘導，需要建立一個基于城市交通控制系統UTCS的交通管理中心TMC。TMC是城市交通誘導系統的核心。TMC通過UTCS以及其它城市交通子系統將城市道路交通的各種信息搜集上來，并在各個子系統之間進行分享及協調，保證用戶在使用此信息時可以使出行者出行及整個道路交通網得到最優化。對于出行者，智能交通誘導系統主要功能有：1.在線駕駛員信息服務第四節系統設計城市智能交通系統集成與維護駕駛員的引導系統：主要為駕駛員提供實時的交通流狀況、交通事故、建筑施工情況、公共交通時刻表、氣候條件等信息。車內標志系統：主要提供與路面實際標志相同的車內標志，也包括道路條件的警告標志和一些特殊車輛的安全限速。2.出行前信息服務第四節系統設計城市智能交通系統集成與維護可為出行者提供在出行前需要知道的信息（如天氣及道路情況等），并據此為出行者制訂出行路線及出行時刻表以避開交通高峰時段，同時也提高了道路的時間利用率。出行前信息服務一般可以在家庭或辦公室通過電腦、GPRS手機或PDA等方法活的3.路徑誘導服務第四節系統設計城市智能交通系統集成與維護由動態車載誘導系統根據TIC提供的實時道路交通信息及GPS設備得到的車輛定位信息，借助于電子地圖為出行者提供一條最優的行駛路徑。通過無線通信技術，使車載設備可以從TMC獲取實時道路交通信息，使最優的概念包括在實時道路交通信息基礎上的時間最優、距離最優或出行者喜愛最優等。根據GPS定位功能以及電子地圖，再輔以地圖，就可以實現車輛的實時轉向導航。接收交通檢測系統傳遞過來的原始數據并對這些原始數據進行校驗解包并進行預處理。交通檢測的原始數據主要來自以下的檢測系統：第四節系統設計城市智能交通系統集成與維護

交通誘導系統的數據處理過程分為三個層次，數據層、處理層和顯示層。處理層顯示層線圈檢測系統視頻檢測系統微波傳感器檢測系統其他系統交通數據庫交通狀態信息庫數據處理模型庫預案庫交通誘導信息庫數據層從交通數據庫中調用的原始數據進行濾波處理，剔除不在設定范圍內的數據獲取有效數據。原始數據的剔除使用濾波算法，如卡爾曼濾波，維納濾波等。在得到有效數據后，要對其進行狀態聚類，即做狀態分級，用模糊聚類或小波分析等匹配算法，最后根據針對不同等級的道路進行狀態預測，調用模型庫中的預測模型得到交通狀況信息。對交通狀態信息進行處理，形成交通誘導信息。交通誘導信息的生成通過兩個渠道：一方面調用信息庫中的交通狀態信息，通過交通誘導相關性分析模型，得到誘導信息的發布延伸范圍和時效性參數，然后通過預案庫，生成誘導信息。

另一方面，如果需要人工輸入的信息（比如交通管制信息，勤務信息二、系統數據流設計接收交通檢測系統傳遞過來的原始數據并對這些原始數據進行校驗解包并進行預處理。交通檢測的原始數據主要來自以下的檢測系統：第四節系統設計城市智能交通系統集成與維護

交通誘導系統的數據處理過程分為三個層次，數據層、處理層和顯示層。處理層顯示層線圈檢測系統視頻檢測系統微波傳感器檢測系統其他系統交通數據庫交通狀態信息庫數據處理模型庫預案庫交通誘導信息庫數據層從交通數據庫中調用的原始數據進行濾波處理，剔除不在設定范圍內的數據獲取有效數據。原始數據的剔除使用濾波算法，如卡爾曼濾波，維納濾波等。在得到有效數據后，要對其進行狀態聚類，即做狀態分級，用模糊聚類或小波分析等匹配