公路ITS共用信息平臺及其關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用研究.pdf

1、智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)是一個(gè)包含公路、鐵路、航空、水運(yùn)等各種運(yùn)輸方式的大系統(tǒng)，是目前公認(rèn)解決交通擁擠、事故頻繁最有效的途徑。單就公路ITS本身而言，就是一個(gè)由多方參與的龐大的系統(tǒng)工程，信息的集成共享是實(shí)現(xiàn)ITS各系統(tǒng)協(xié)調(diào)、高效運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，特別在我國交通管理分屬不同部門的情況下，建立ITS共用信息平臺更具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。 目前在我國城市ITS建設(shè)過程中，各地方因地制宜提出了許多不同的平臺建設(shè)方案。本文從系統(tǒng)的角度出發(fā)，首先對平臺

2、相關(guān)的ITS系統(tǒng)進(jìn)行了分析，選擇了集成度高、共享信息需求迫切的十個(gè)ITS系統(tǒng)，通過建立這些系統(tǒng)與國家ITS物理子系統(tǒng)的關(guān)系，進(jìn)而確定了平臺需要處理的系統(tǒng)間共享信息；其次，文章從部門用戶的角度，分析了平臺建設(shè)涉及的社會部門以及其信息需求；最后，在此基礎(chǔ)上，定義了平臺信息采集、信息處理與儲存、信息發(fā)布的基本功能，構(gòu)建了平臺的體系框架和子功能系統(tǒng)。 平臺共分為三個(gè)層次，即信息接受層、內(nèi)部結(jié)構(gòu)層、信息提供層，由8個(gè)功能域11個(gè)功能子系統(tǒng)

3、組成：平臺管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)、數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、交通地理信息系統(tǒng)、智能決策支持系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)、交通信息綜合應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)、交通信息發(fā)布系統(tǒng)。文章重點(diǎn)分析了由數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘、智能決策支持與信息綜合應(yīng)用四個(gè)功能模塊組成的信息處理功能域。此外，文章還就平臺相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析，并就平臺信息處理的關(guān)鍵技術(shù)，信息的融合與挖掘在ATIS和RHNPDSS(區(qū)域公路網(wǎng)規(guī)劃決策支持系統(tǒng))兩個(gè)領(lǐng)域，研究了平臺具體應(yīng)

4、用。 ATIS是ITS的技術(shù)核心之一，最能體現(xiàn)ITS共用信息平臺(ITSCommonInformationPlatform，以下簡稱ITSCIP)功能的使用。文章從市場包的角度，在江蘇省的公路出行現(xiàn)狀和ITS技術(shù)應(yīng)用調(diào)查的基礎(chǔ)上，按照排序與專家研討相結(jié)合的方法，確定了江蘇ATIS優(yōu)先實(shí)施的交通信息廣播和交互式信息ITS市場包。通過ITS市場包與江蘇省ITS體系框架物理子系統(tǒng)的映射關(guān)系，確定了ATIS體系框架。根據(jù)江蘇省運(yùn)輸特點(diǎn)和

5、ITS技術(shù)的區(qū)域發(fā)展程度，構(gòu)建了城際間公路出行者信息系統(tǒng)共用信息平臺混合式的組織結(jié)構(gòu)，并重點(diǎn)研究了平臺各個(gè)層次的信息融合模式。文章結(jié)合工程實(shí)例，但重點(diǎn)不是工程介紹，而是探討解決該類問題的一種技術(shù)路線，其中，利用市場包處理交通問題和城際混合式的共用信息平臺及其分層次融合模式，體現(xiàn)了中國大多數(shù)省域公路ATIS共用信息平臺構(gòu)建的特點(diǎn)。 RHNPDSS(RegionalHighwayNetworkPlanningDecisionSupp

6、ortSystem)區(qū)域公路網(wǎng)規(guī)劃決策支持系統(tǒng)，是在城市交通規(guī)劃基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門技術(shù)，由于區(qū)域的復(fù)雜性，模型的應(yīng)用的靈活性等，國內(nèi)外各種交通規(guī)劃軟件也是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和規(guī)劃理論的深入不斷完善成熟。ITS共用信息平臺技術(shù)對公路網(wǎng)規(guī)劃的支持具體體現(xiàn)在二個(gè)方面，采集數(shù)據(jù)利用、關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用。在此技術(shù)支持的基礎(chǔ)上，本章從系統(tǒng)的角度，首先根據(jù)公路網(wǎng)規(guī)劃的信息需求入手，分析了平臺能夠提供的服務(wù)和功能定義，進(jìn)而描述了由此功能模塊組成的邏輯框架

7、，并就公路網(wǎng)規(guī)劃交通分析功能作了深入的研究。此外，文章還應(yīng)用ITS共用信息平臺技術(shù)對公路網(wǎng)規(guī)劃的一些相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了一些研究，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面： 1、ITSCIP采集數(shù)據(jù)的利用：ITS信息實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)屬微觀精度，不能直觀反映道路服務(wù)的特征，本文針對環(huán)形線圈、超聲波檢測、視頻檢測等不同的信息采集手段，分析了公路網(wǎng)規(guī)劃所需AADT數(shù)據(jù)的收集、參數(shù)的標(biāo)定等內(nèi)容。傳統(tǒng)的公路網(wǎng)規(guī)劃OD資料的收集，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，一直是制約路網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展的瓶頸，

8、而大量的收費(fèi)數(shù)據(jù)卻又為規(guī)劃提供豐富的資料。本文采用數(shù)學(xué)解析的方法，對高速公路出入口數(shù)據(jù)進(jìn)行OD反推研究，并以案例進(jìn)行了結(jié)果驗(yàn)證； 2、ITSCIP關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用：信息融合技術(shù)是平臺關(guān)鍵技術(shù)之一。目前，由于公路網(wǎng)斷面交通量資料有通過自動(dòng)交調(diào)儀采集、有人工記錄取得、也有一些ITS交通采集數(shù)據(jù)，如何對來源渠道不同，精度各異的路網(wǎng)交通量進(jìn)行糾錯(cuò)、補(bǔ)充等處理，使得路網(wǎng)流量總體保持平衡，OD數(shù)據(jù)嚴(yán)格閉合，對于保證公路網(wǎng)規(guī)劃質(zhì)量具有重要的意義

9、。文章首先對不同交叉口轉(zhuǎn)向交通量分解的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行研究，然后，采用模糊融合算法，實(shí)現(xiàn)了路網(wǎng)斷面交通量的均衡計(jì)算，并以實(shí)際案例進(jìn)行分析，保證了一定的精度要求。 全文以公路交通為背景，粗淺探討了該領(lǐng)域內(nèi)的ITS共用信息平臺及其關(guān)鍵技術(shù)在公路出行者信息系統(tǒng)和公路網(wǎng)規(guī)劃兩個(gè)方面的應(yīng)用，相信還會有不斷的新思路、新技術(shù)在這方面充實(shí)完善。回顧本文的主要研究內(nèi)容，今后還需繼續(xù)加強(qiáng)論文在平臺機(jī)理定量化和基于ITS技術(shù)的公路網(wǎng)規(guī)劃軟件等方面的研究。