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安防+交通”：智能交通迎來(lái)大發(fā)展
時(shí)間:2015-08-19 09:46:50 來(lái)源:深圳 作者:企業(yè)網(wǎng)
交通系統的平順運行直接影響著(zhù)城市的經(jīng)濟活動(dòng)和生產(chǎn)效率，也影響著(zhù)人們的生活質(zhì)量和居住品質(zhì)。在過(guò)去，人類(lèi)在交通方面已經(jīng)取得了不少顯著(zhù)的進(jìn)步，開(kāi)發(fā)了新的交通方式和基礎設施，如高速公路、軌道交通、公交專(zhuān)用快速路等等，每一次進(jìn)步都帶來(lái)了一個(gè)階段經(jīng)濟活動(dòng)的提升。交通系統的提高創(chuàng )造了新的經(jīng)濟機會(huì )，減少了人員、貨物、服務(wù)的流動(dòng)成本，促進(jìn)了城市的持續發(fā)展。
近幾十年來(lái)，城市化的趨勢給全球各地的交通系統帶來(lái)了不小的壓力，很多城市的交通系統和相關(guān)的基礎設施日趨緊張，擁堵的交通系統阻礙了經(jīng)濟活動(dòng)的正常開(kāi)展，也消耗了大量的能源并對環(huán)境造成了污染?？梢灶A見(jiàn)在不久的將來(lái)，由于不斷增長(cháng)的人口數量和越來(lái)越旺盛的移動(dòng)需求，這些系統將更加不堪重負。智能的交通解決方案需要幫助當代城市交通實(shí)現四個(gè)明確的目標(如下圖)：
智能交通系統最普通的設備包括但不限于交通信號控制器、動(dòng)態(tài)及各種公告板、環(huán)境傳感器、監控攝像頭、紅外線(xiàn)傳感器、高速公路交通信號燈、視頻切換器、交通傳感器系統、交通信號現場(chǎng)總控制臺、交通信號優(yōu)先通行識別器、路燈和感應線(xiàn)圈車(chē)輛檢測器等。這些裝置和設備共同組成一個(gè)統一的整體，通過(guò)無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )向交通控制中心傳送重要交通數據，再由交通控制中心加以綜合，轉化為實(shí)際可用的信息，然后通過(guò)各種方法向公眾公布。
以太網(wǎng)技術(shù)是智能交通系統各項裝置和設備相應聯(lián)通的基礎。交通控制信號和信息轉化為IP數據包后，通過(guò)由以太網(wǎng)轉換器連接的光纜傳遞到交通管理中心，由交通管理中心對其進(jìn)行分析。
智能交通是一個(gè)全面的、可擴展的交通管理平臺，它提供系統范圍的信息整合、洞察力和智能。它通過(guò)從跨區域的不同系統收集而來(lái)的數據，對道路交通和公交運營(yíng)活動(dòng)提供了一種集中式的管理。這種解決方案幫助城市管理者主動(dòng)地管理整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò )，提高旅客的旅行體驗。具體來(lái)說(shuō)智能交通有如下作用：
1、減少道路交通擁堵
2、提高跨不同道路交通系統的事件可見(jiàn)性
3、提高道路交通流量及事件響應速度
4、分析歷史數據從而獲得并理解道路交通流量及事件的固定模式
5、預測未來(lái)一小時(shí)之內的道路交通流量狀況
6、增加公共交通車(chē)輛、服務(wù)及相關(guān)異常的可見(jiàn)度
7、預測公共交通車(chē)輛的到達時(shí)間
8、分析整個(gè)公交系統的性能狀況和瓶頸
智能交通系統構成
交通感知：它為交通流量運營(yíng)數據的可視化和分析提供了交通信息模型和基礎平臺。道路交通感知功能部件把從分布的道路和流量數據獲取系統得到的數據通過(guò)業(yè)界流行的協(xié)議規范整合起來(lái)，集中地展現給用戶(hù)。
交通預測：這個(gè)功能部件為交通機構提供了流量預測的能力，它利用在道路交通流量感知系統中獲取的歷史的和實(shí)時(shí)的數據來(lái)預測未來(lái)一個(gè)小時(shí)內特定地理區域內的道路交通流量情況。
車(chē)輛感知和預測：這個(gè)功能部件為公交運輸系統提供了車(chē)輛感知和到達時(shí)間預測的能力，它可以同時(shí)為公交運輸運營(yíng)部門(mén)以及乘客提供整個(gè)公交網(wǎng)絡(luò )上車(chē)輛服務(wù)狀況的一個(gè)清晰的視圖。
交通狀態(tài)匯總：提供整個(gè)交通系統狀態(tài)匯總的視圖，以供城市交通高層管理者了解實(shí)時(shí)的交通運營(yíng)總體狀態(tài)，及時(shí)掌握異常事件的具體情況。
安裝在道路交叉口的智能交通系統
智能交通系統既應用于公路，也應用于城市交通日常管理，但必須注意到二者之間的細微差異。應用于一個(gè)城市或城鎮的智能交通系統比應用于公路的智能交通系統復雜得多。城市的智能交通系統必須能控制本市數以千計的街道交叉口的交通信號燈，還必須與停車(chē)設施集成在一起，以便向駕駛人通知停車(chē)地點(diǎn)和現有空閑車(chē)位。城市的智能交通系統應用與當地其他基礎設施集成在一起。城市內往往有交通嚴管區，所謂交通嚴管區是指某些區域在某個(gè)時(shí)段不允許某些車(chē)輛通行，如有違反，智能交通系統將向交通控制中心報警，交通控制中心將根據情況采取必要的措施。
安裝在公路的智能交通系統
與安裝在道路交叉口的智能交通系統不同，安裝在公路的智能交通系統主要集中于收費站和交通事故多發(fā)路段。智能視頻監控設備可用于識別違反交通法規的車(chē)輛的車(chē)牌，并將其通知交通控制中心。這里所說(shuō)的違反交通法規是指超速和跨道行駛等行為。安裝在公路和隧道的智能交通系統應與應急服務(wù)集成在一起，以便交通事故發(fā)生后立即通知應急服務(wù)機構。橋梁和隧道尤其應該安裝智能交通系統，以便密切監控通行車(chē)輛的數量和類(lèi)型，如車(chē)輛的數量和重量超過(guò)設計承載量，將對基礎設施造成嚴重危險和危害。
集成和其他方面的問(wèn)題與挑戰
對于像智能交通系統這樣的復雜系統來(lái)說(shuō)，集成是面臨的最大挑戰之一。但是，集成是智能交通系統最重要的特征之一，它不僅需要和傳統系統集成，還需要和交通管理系統擴展后涉及的專(zhuān)門(mén)系統集成。
意大利5T公司智能交通系統設計和開(kāi)發(fā)經(jīng)理FabrizioArneodo說(shuō)：“集成主要是指我們即將購買(mǎi)的新的智能交通系統必須能夠和我們現有的系統成功地結合在一起，因為我們需要管理若干智能交通系統，如交通信號燈、動(dòng)態(tài)公告板等。我們還必須確保新的智能交通系統與交通控制中心成功地結合在一起?！盕abrizioArneodo還說(shuō)：“我們考慮過(guò)產(chǎn)品生命周期初始階段的集成問(wèn)題。我們撰寫(xiě)招標書(shū)或技術(shù)要求書(shū)時(shí)，會(huì )在上面說(shuō)明集成方面的要求，也就是說(shuō)，該系統必須能連接到我們現有的接口，這涉及到軟件問(wèn)題、硬件問(wèn)題和遵守意大利的法律法規問(wèn)題，例如設備安裝等情形下的切換安全問(wèn)題?！?/span>
當地各不相同的標準和國際標準也是當事人面臨的棘手問(wèn)題。德國交通和物流軟件提供商PTV集團PTVOptima公司產(chǎn)品經(jīng)理ThomasOtterst?tter說(shuō)：“盡管我們希望有這些標準但一個(gè)較大的智能交通系統項目往往涉及到的若干參與者，他們分別適用不同的標準，這就需要對設備間的接口進(jìn)行繁復的微調，以保證所有相關(guān)部件的正常運行，這是我們在實(shí)施項目時(shí)面臨的重大挑戰。這涉及到歐洲適用的標準和國際標準，具體情況因您所在的國家和您的合作伙伴而異?！钡聡鳥(niǎo)asler公司智能交通系統產(chǎn)品線(xiàn)經(jīng)理EnzioSchneider說(shuō)：“由于智能交通系統涉及到眾多參與者，但缺乏統一的標準，因此該系統各設備間的相互操作性和同步性是非常有限的?！?/span>
再者，智能交通系統可與當地執法機構或應急服務(wù)機構使用的設備集成在一起，集成程度取決于所在城市、城鎮或所在州的法律法國。FabrizioArneodo說(shuō)：“我們參與了管理階段的工作。我們建立了交通控制中心并負責該中心的日常操作，包括提供服務(wù)，核查各設備和裝置對交通問(wèn)題的分析和判斷情況這些工作與警察局和市政府及其下屬行政機關(guān)有密切聯(lián)系?？傊?，所有工作都涉及到對各智能交通系統的管理以及在此基礎上提供的服務(wù)?！?/span>
布設智能交通系統時(shí)還面臨著(zhù)其他方面的挑戰，如需要監控的公路里程，由于公路往往延伸很長(cháng)，這就要求安裝在公路上的智能交通系統，必須能夠穩定可靠地實(shí)時(shí)傳輸大量的高清視頻文件和其他數據。
MitchYang說(shuō)：“在許多情況下，對智能交通系統設備的基本要求是能夠持續運行5-10年，日常維護和檢修每六個(gè)月進(jìn)行一次?！笨ㄋ柕鹊赝笾悄芙煌ㄏ到y設備持續運行的時(shí)間較長(cháng)，有的甚至長(cháng)達15年，政府部門(mén)對此提出了嚴格要求，當事人必須遵守。
綜上所述，智能交通系統的發(fā)展面臨著(zhù)區域性和機構性因素的挑戰，另外，智能交通系統缺乏統一的開(kāi)放性標準，且當地交通部門(mén)缺乏相應的專(zhuān)業(yè)技能也妨礙著(zhù)智能交通系統的發(fā)展。智能交通系統目前面臨的重大挑戰是在不同部門(mén)和機構間集成程度較低，從而妨礙了智能交通系統應用的廣泛性和效率。
近幾十年來(lái)，城市化的趨勢給全球各地的交通系統帶來(lái)了不小的壓力，很多城市的交通系統和相關(guān)的基礎設施日趨緊張，擁堵的交通系統阻礙了經(jīng)濟活動(dòng)的正常開(kāi)展，也消耗了大量的能源并對環(huán)境造成了污染?？梢灶A見(jiàn)在不久的將來(lái)，由于不斷增長(cháng)的人口數量和越來(lái)越旺盛的移動(dòng)需求，這些系統將更加不堪重負。智能的交通解決方案需要幫助當代城市交通實(shí)現四個(gè)明確的目標(如下圖)：
智能交通系統最普通的設備包括但不限于交通信號控制器、動(dòng)態(tài)及各種公告板、環(huán)境傳感器、監控攝像頭、紅外線(xiàn)傳感器、高速公路交通信號燈、視頻切換器、交通傳感器系統、交通信號現場(chǎng)總控制臺、交通信號優(yōu)先通行識別器、路燈和感應線(xiàn)圈車(chē)輛檢測器等。這些裝置和設備共同組成一個(gè)統一的整體，通過(guò)無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )向交通控制中心傳送重要交通數據，再由交通控制中心加以綜合，轉化為實(shí)際可用的信息，然后通過(guò)各種方法向公眾公布。
以太網(wǎng)技術(shù)是智能交通系統各項裝置和設備相應聯(lián)通的基礎。交通控制信號和信息轉化為IP數據包后，通過(guò)由以太網(wǎng)轉換器連接的光纜傳遞到交通管理中心，由交通管理中心對其進(jìn)行分析。
智能交通是一個(gè)全面的、可擴展的交通管理平臺，它提供系統范圍的信息整合、洞察力和智能。它通過(guò)從跨區域的不同系統收集而來(lái)的數據，對道路交通和公交運營(yíng)活動(dòng)提供了一種集中式的管理。這種解決方案幫助城市管理者主動(dòng)地管理整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò )，提高旅客的旅行體驗。具體來(lái)說(shuō)智能交通有如下作用：
1、減少道路交通擁堵
2、提高跨不同道路交通系統的事件可見(jiàn)性
3、提高道路交通流量及事件響應速度
4、分析歷史數據從而獲得并理解道路交通流量及事件的固定模式
5、預測未來(lái)一小時(shí)之內的道路交通流量狀況
6、增加公共交通車(chē)輛、服務(wù)及相關(guān)異常的可見(jiàn)度
7、預測公共交通車(chē)輛的到達時(shí)間
8、分析整個(gè)公交系統的性能狀況和瓶頸
智能交通系統構成
交通感知：它為交通流量運營(yíng)數據的可視化和分析提供了交通信息模型和基礎平臺。道路交通感知功能部件把從分布的道路和流量數據獲取系統得到的數據通過(guò)業(yè)界流行的協(xié)議規范整合起來(lái)，集中地展現給用戶(hù)。
交通預測：這個(gè)功能部件為交通機構提供了流量預測的能力，它利用在道路交通流量感知系統中獲取的歷史的和實(shí)時(shí)的數據來(lái)預測未來(lái)一個(gè)小時(shí)內特定地理區域內的道路交通流量情況。
車(chē)輛感知和預測：這個(gè)功能部件為公交運輸系統提供了車(chē)輛感知和到達時(shí)間預測的能力，它可以同時(shí)為公交運輸運營(yíng)部門(mén)以及乘客提供整個(gè)公交網(wǎng)絡(luò )上車(chē)輛服務(wù)狀況的一個(gè)清晰的視圖。
交通狀態(tài)匯總：提供整個(gè)交通系統狀態(tài)匯總的視圖，以供城市交通高層管理者了解實(shí)時(shí)的交通運營(yíng)總體狀態(tài)，及時(shí)掌握異常事件的具體情況。
安裝在道路交叉口的智能交通系統
智能交通系統既應用于公路，也應用于城市交通日常管理，但必須注意到二者之間的細微差異。應用于一個(gè)城市或城鎮的智能交通系統比應用于公路的智能交通系統復雜得多。城市的智能交通系統必須能控制本市數以千計的街道交叉口的交通信號燈，還必須與停車(chē)設施集成在一起，以便向駕駛人通知停車(chē)地點(diǎn)和現有空閑車(chē)位。城市的智能交通系統應用與當地其他基礎設施集成在一起。城市內往往有交通嚴管區，所謂交通嚴管區是指某些區域在某個(gè)時(shí)段不允許某些車(chē)輛通行，如有違反，智能交通系統將向交通控制中心報警，交通控制中心將根據情況采取必要的措施。
安裝在公路的智能交通系統
與安裝在道路交叉口的智能交通系統不同，安裝在公路的智能交通系統主要集中于收費站和交通事故多發(fā)路段。智能視頻監控設備可用于識別違反交通法規的車(chē)輛的車(chē)牌，并將其通知交通控制中心。這里所說(shuō)的違反交通法規是指超速和跨道行駛等行為。安裝在公路和隧道的智能交通系統應與應急服務(wù)集成在一起，以便交通事故發(fā)生后立即通知應急服務(wù)機構。橋梁和隧道尤其應該安裝智能交通系統，以便密切監控通行車(chē)輛的數量和類(lèi)型，如車(chē)輛的數量和重量超過(guò)設計承載量，將對基礎設施造成嚴重危險和危害。
集成和其他方面的問(wèn)題與挑戰
對于像智能交通系統這樣的復雜系統來(lái)說(shuō)，集成是面臨的最大挑戰之一。但是，集成是智能交通系統最重要的特征之一，它不僅需要和傳統系統集成，還需要和交通管理系統擴展后涉及的專(zhuān)門(mén)系統集成。
意大利5T公司智能交通系統設計和開(kāi)發(fā)經(jīng)理FabrizioArneodo說(shuō)：“集成主要是指我們即將購買(mǎi)的新的智能交通系統必須能夠和我們現有的系統成功地結合在一起，因為我們需要管理若干智能交通系統，如交通信號燈、動(dòng)態(tài)公告板等。我們還必須確保新的智能交通系統與交通控制中心成功地結合在一起?！盕abrizioArneodo還說(shuō)：“我們考慮過(guò)產(chǎn)品生命周期初始階段的集成問(wèn)題。我們撰寫(xiě)招標書(shū)或技術(shù)要求書(shū)時(shí)，會(huì )在上面說(shuō)明集成方面的要求，也就是說(shuō)，該系統必須能連接到我們現有的接口，這涉及到軟件問(wèn)題、硬件問(wèn)題和遵守意大利的法律法規問(wèn)題，例如設備安裝等情形下的切換安全問(wèn)題?！?/span>
當地各不相同的標準和國際標準也是當事人面臨的棘手問(wèn)題。德國交通和物流軟件提供商PTV集團PTVOptima公司產(chǎn)品經(jīng)理ThomasOtterst?tter說(shuō)：“盡管我們希望有這些標準但一個(gè)較大的智能交通系統項目往往涉及到的若干參與者，他們分別適用不同的標準，這就需要對設備間的接口進(jìn)行繁復的微調，以保證所有相關(guān)部件的正常運行，這是我們在實(shí)施項目時(shí)面臨的重大挑戰。這涉及到歐洲適用的標準和國際標準，具體情況因您所在的國家和您的合作伙伴而異?！钡聡鳥(niǎo)asler公司智能交通系統產(chǎn)品線(xiàn)經(jīng)理EnzioSchneider說(shuō)：“由于智能交通系統涉及到眾多參與者，但缺乏統一的標準，因此該系統各設備間的相互操作性和同步性是非常有限的?！?/span>
再者，智能交通系統可與當地執法機構或應急服務(wù)機構使用的設備集成在一起，集成程度取決于所在城市、城鎮或所在州的法律法國。FabrizioArneodo說(shuō)：“我們參與了管理階段的工作。我們建立了交通控制中心并負責該中心的日常操作，包括提供服務(wù)，核查各設備和裝置對交通問(wèn)題的分析和判斷情況這些工作與警察局和市政府及其下屬行政機關(guān)有密切聯(lián)系?？傊?，所有工作都涉及到對各智能交通系統的管理以及在此基礎上提供的服務(wù)?！?/span>
布設智能交通系統時(shí)還面臨著(zhù)其他方面的挑戰，如需要監控的公路里程，由于公路往往延伸很長(cháng)，這就要求安裝在公路上的智能交通系統，必須能夠穩定可靠地實(shí)時(shí)傳輸大量的高清視頻文件和其他數據。
MitchYang說(shuō)：“在許多情況下，對智能交通系統設備的基本要求是能夠持續運行5-10年，日常維護和檢修每六個(gè)月進(jìn)行一次?！笨ㄋ柕鹊赝笾悄芙煌ㄏ到y設備持續運行的時(shí)間較長(cháng)，有的甚至長(cháng)達15年，政府部門(mén)對此提出了嚴格要求，當事人必須遵守。
綜上所述，智能交通系統的發(fā)展面臨著(zhù)區域性和機構性因素的挑戰，另外，智能交通系統缺乏統一的開(kāi)放性標準，且當地交通部門(mén)缺乏相應的專(zhuān)業(yè)技能也妨礙著(zhù)智能交通系統的發(fā)展。智能交通系統目前面臨的重大挑戰是在不同部門(mén)和機構間集成程度較低，從而妨礙了智能交通系統應用的廣泛性和效率。
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