交通管理信息化研究(3篇)
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摘要：隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，促進了社會需求的增長，道路交通建設(shè)的不足與不斷增長的社會需求產(chǎn)生了巨大的矛盾，從而給經(jīng)濟社會的穩(wěn)定發(fā)展帶來了嚴重的阻礙。為了改變這種現(xiàn)狀，國內(nèi)大部分城市投入較多的資金建立了相應的管理系統(tǒng)以及設(shè)施來加強道路交通的管理。以高新信息技術(shù)為基礎(chǔ)的交通信息化建設(shè)對地區(qū)產(chǎn)業(yè)以及經(jīng)濟的發(fā)展影響越來越大，這種信息化管理技術(shù)對傳統(tǒng)的管理方式形成了較大的沖擊，為了有效提高道路交通管理水平，需要引進現(xiàn)代信息化管理技術(shù)，促進道路交通管理的信息化建設(shè)。
關(guān)鍵詞：信息化；道路交通；管理；應用
道路交通承擔著綜合運輸?shù)墓ぷ?，是現(xiàn)代建設(shè)的重要內(nèi)容之一。道路交通管理關(guān)系到社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展，與各行各業(yè)經(jīng)濟水平的提升有著密切的聯(lián)系。近年來，隨著我國機動車使用量的逐漸增長，促進了道路交通系統(tǒng)建設(shè)，但是道路交通的建設(shè)速度仍然不能夠滿足現(xiàn)代交通運輸?shù)男枨?，交通堵塞以及事故頻發(fā)等問題對社會的穩(wěn)定發(fā)展造成了嚴重的影響。這要求相關(guān)管理部門需要采取科學有效的管理方式，進一步促進道路交通管理的水平，推動我國道路交通管理的系統(tǒng)化建設(shè)。
一、道路交通管理信息化的意義分析
道路交通是人們生活的橋梁和紐帶，承擔著綜合性的運輸工作，對城市的發(fā)展以及區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展起到直接的影響作用，同時還有利于國家經(jīng)濟的發(fā)展以及國民生活水平的提升。近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及城市人口數(shù)量的增加，一定程度上加快了城市化進程，促進了道路和交通量的增長，從而造成了嚴重的交通堵塞問題，阻礙了運輸行業(yè)工作的順利開展，給人們的正常生活帶來了嚴重的影響。日益增長的交通需求與道路交通生產(chǎn)力之間產(chǎn)生了較大的矛盾，為了有效解決交通運輸問題，促進交通運輸?shù)陌l(fā)展，需要采取適當?shù)拇胧┘訌妼Φ缆焚Y源的合理利用。實現(xiàn)交通信息的統(tǒng)計是加強交通管理，促進宏觀調(diào)控的重要依據(jù)，還能夠方便社會公眾對出行信息進行了解，從而促進交通領(lǐng)域的交流。因此，需要加強交通統(tǒng)計工作，不斷提高交通運輸中的信息服務(wù)質(zhì)量以及服務(wù)水平，從而實現(xiàn)以人為本的和諧交通發(fā)展。這些都是道路交通管理信息化建設(shè)的內(nèi)容，是交通現(xiàn)代化建設(shè)實現(xiàn)的前提和保障。在科學技術(shù)快速發(fā)展的時代，道路交通管理的信息化建設(shè)已經(jīng)成為交通發(fā)展的必然趨勢。與傳統(tǒng)的道路交通管理方式相比較，運用現(xiàn)代化的信息管理技術(shù)和管理手段能夠促進道路網(wǎng)絡(luò)功能的發(fā)揮，全面提升道路的運輸效率，從而緩解道路交通堵塞的局面，減少道路建設(shè)的成本，促進道路運輸?shù)娜姘l(fā)展。在道路交通信息化建設(shè)中，充分利用計算機技術(shù)、多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建設(shè)信息管理系統(tǒng)，能夠為交通管理部門的規(guī)矩建設(shè)提供科學的決策依據(jù)，對于促進交通企業(yè)的科學化經(jīng)營管理有著非常重要的意義。此外，信息化建設(shè)能夠向社會提供及時、準確的交通信息服務(wù)，從而更好地滿足人們對交通的需求，促進道路交通的智能化發(fā)展。
二、我國道路交通管理信息化存在的問題分析
（一）對交通管理信息化建設(shè)的認識不足
現(xiàn)階段，各級政府以及相關(guān)管理部門對交通管理信息化缺乏系統(tǒng)性認識，主要表現(xiàn)在兩個方面，首先，相關(guān)人員對道路交通管理以及行政執(zhí)法的概念不清楚，經(jīng)常會將這兩者混為一談。并且對道路交通管理信息化建設(shè)不夠重視，一些管理者認為信息化建設(shè)投入的資金相對較多，與其加強信息化建設(shè)，不如加強對交通違法行為的查處力度。其次，在道路交通信息化建設(shè)中忽略了人的主體作用的發(fā)揮，管理者將計算機作為解決所有問題的依靠，認為計算機無所不能，從而忽略了對相關(guān)技術(shù)人員的重視。這一系列因素都是造成現(xiàn)代交通信息化管理水平低下的主要原因。
（二）現(xiàn)行的交通管理系統(tǒng)不符合信息化建設(shè)的要求
道路交通管理的信息化建設(shè)涉及到道路管理中的多個部門，不同的部門在履行各自的職責時需要有一定的協(xié)調(diào)性，而實際管理中道路部門之間的協(xié)調(diào)性較差，從而導致信息化建設(shè)工作的重復性，帶來資源的嚴重浪費。此外，不同管理部之間對于信息化管理的溝通和交流較少，尤其是政府與道路交通管理部門與信息化建設(shè)研發(fā)機構(gòu)之間缺乏有效地溝通，導致已經(jīng)建成的管理系統(tǒng)與信息采集系統(tǒng)之間不能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享，各個系統(tǒng)之間缺乏聯(lián)系，系統(tǒng)基本都是處于獨立的狀態(tài)，不能夠?qū)崿F(xiàn)有效的管理運營?，F(xiàn)行的交通管理系統(tǒng)中缺乏交通管理信息化建設(shè)的專門機構(gòu)。為了能夠讓信息化建設(shè)符合道路交通的需要，需要經(jīng)過充分的研究和調(diào)查，制定合理的經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)方案，可以促進道路信息化建設(shè)形成專門的管理機構(gòu)。
（三）道路交通管理信息化建設(shè)資金缺乏
足夠的建設(shè)資金投入是信息化建設(shè)的基本保障。我國雖然在道路信息化建設(shè)中投入了大量的資金，但是這種資金的投入距信息化建設(shè)要求仍然有較大的差距，外加管理信息技術(shù)的投入不足，最終導致信息化管理技術(shù)水平低下，迫使一些有關(guān)道路交通信息化建設(shè)的研發(fā)項目被停止。還有一些城市中制定了道路交通管理規(guī)劃，而規(guī)劃中對于信息化建設(shè)的內(nèi)容相對較少，無法保障建設(shè)資金的穩(wěn)定性。資金來源的不統(tǒng)一和資金額度的不穩(wěn)定，導致一些大城市道路交通信息化建設(shè)處于低水平發(fā)展狀態(tài)，還有部分經(jīng)濟發(fā)展水平較低的區(qū)域信息化建設(shè)發(fā)展處于空白階段。
三、完善道路交通管理信息化的主要策略
（一）加強管理人員對信息化建設(shè)的認識
加強交通管理的最終目的是實現(xiàn)現(xiàn)代化管理，從而滿足交通運輸需求。而信息化建設(shè)就是實現(xiàn)現(xiàn)代化管理的重要體現(xiàn)，管理觀念則是實現(xiàn)現(xiàn)代化管理的基礎(chǔ)。只有管理觀念的科學化才能夠促進管理手段滿足現(xiàn)代化要求。作為管理人員，需要加強自身對信息化建設(shè)的認識，在道路交通管理信息化建設(shè)中堅持先進性和實用性一致的原則，避免建設(shè)過程中重硬件輕軟件的傾向，要將軟件管理與硬件建設(shè)相互結(jié)合，從而保證信息建設(shè)中客觀與實際應用的統(tǒng)一。
（二）科學規(guī)劃交通信息化管理方式
對交通信息化管理方式進行科學合理的規(guī)劃是信息化建設(shè)質(zhì)量實施的基本保障，一定程度上決定著交通信息化管理的水平。因此，交通管理信息化建設(shè)的完善需要做好相關(guān)的統(tǒng)籌規(guī)劃工作，在確保信息化建設(shè)能夠體現(xiàn)權(quán)威性、綜合性以及計劃性的基礎(chǔ)上明確建設(shè)的目標和方向，并且清楚的了解交通信息化建設(shè)應該堅持的原則以及建設(shè)重點，從而確保建設(shè)標準和規(guī)劃的統(tǒng)一性。此外，需要明確信息化建設(shè)各階段的主要建設(shè)目標，從而確保道路交通信息化建設(shè)的持續(xù)發(fā)展。
（三）加強信息化管理設(shè)備的更新
交通管理機關(guān)需要加強交通管理信息資源的充分利用，加強信息系統(tǒng)硬件設(shè)施的建設(shè)，并且及時更新交通信息化管理的設(shè)備以及其他設(shè)施，改變傳統(tǒng)管理方式中設(shè)備陳舊，信息化技術(shù)水平較低的現(xiàn)狀，從而保障交通信息系統(tǒng)的準確性。信息化建設(shè)中應該多采用一些成熟的技術(shù)以及軟硬件產(chǎn)品，不僅能夠縮短工程的工期，同時還能夠促進信息化建設(shè)的水平。但是在軟硬件產(chǎn)品選擇過程中，應該選擇一些價格低廉，并且有維修保障的產(chǎn)品，從而為信息化建設(shè)技術(shù)提供依托。
（四）建立健全信息應用系統(tǒng)
建立健全信息應用系統(tǒng)能夠進一步完善交通管理信息化建設(shè)，這要求在推行軟硬件建設(shè)的同時以規(guī)范的交通運管業(yè)務(wù)作為基礎(chǔ)，加強交通管理部門的機構(gòu)調(diào)整，同時整合相關(guān)業(yè)務(wù)，更好地優(yōu)化業(yè)務(wù)設(shè)置，從而保障各項工作流程能夠適應信息化處理的要求。此外，需要規(guī)范信息采集以及存儲業(yè)務(wù)，實施軟硬件設(shè)備的升級管理，以此滿足運管業(yè)務(wù)的發(fā)展要求。還需要對數(shù)據(jù)采集的口徑進行統(tǒng)一設(shè)置，加強業(yè)務(wù)流程的規(guī)范和數(shù)據(jù)信息的共享，提高數(shù)據(jù)綜合利用的效率，確保各個軟件平臺的標準化建設(shè)，使整個系統(tǒng)的標準化建設(shè)水平能夠有效提升。
四、結(jié)束語
交通管理信息化建設(shè)雖然有一定的建設(shè)成效，但是在建設(shè)過程中還存在著管理設(shè)備陳舊、軟硬件條件缺失、管理人員的信息化意識不強等一系列問題，導致信息化建設(shè)的水平較低。因此，加強道路交通管理的信息化建設(shè)需要結(jié)合實際情況制定合理的解決措施，有效彌補信息化工作中的眾多不足，從而推進道路交通信息化建設(shè)向著更好地方向發(fā)展，為人們提供方便的交通信息服務(wù)，為實現(xiàn)社會的穩(wěn)定和經(jīng)濟的快速發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
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作者：任媛 單位：中國人民公安大學
第二篇：高速公路交通管理系統(tǒng)研究
摘要：簡要回顧總結(jié)了國內(nèi)高速公路交通管理系統(tǒng)的總體框架，以及建設(shè)實施過程中的普遍問題。分析了高速公路交通管理中的常用交通管理技術(shù)策略。提出了利用交通仿真手段對高速公路交通管理系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計、以及對管理技術(shù)策略的實施進行評估和優(yōu)化。綜合國內(nèi)外的仿真研究現(xiàn)狀，提出了交通仿真評估平臺的體系框架。
關(guān)鍵詞：高速公路；交通管理系統(tǒng)；管理技術(shù)策略；仿真評估
高速公路產(chǎn)生初期，由于其嚴格控制出入、完全分離行駛、高標準線型等優(yōu)點，一度成為理想的交通途徑。然而，隨交通量的迅速增長，高速公路的服務(wù)水平難以得到保障，行車安全性也大大地降低，高速公路的交通管理成為了必須。國外應用計算機技術(shù)、通信技術(shù)等高新技術(shù)，結(jié)合交通控制和管理理論，提出了先進的交通管理系統(tǒng)（ATMS）。通過長期實際運營和不斷優(yōu)化，證明確實能夠極大地改善高速公路路網(wǎng)交通狀況。我國的高速公路建設(shè)迅猛發(fā)展，高速公路的運營管理也逐步引入了國外的ATMS系統(tǒng)，但由于管理經(jīng)驗的缺乏和對交通本質(zhì)的認識不足等原因，效果并非十分理想。國內(nèi)的ATMS系統(tǒng)的構(gòu)建，多注重功能模塊的實現(xiàn)或是硬件設(shè)備的選型等方面，而忽視了對交通流本質(zhì)的理解。高速公路監(jiān)控、收費、通信三大系統(tǒng)的整體架構(gòu)雖已具備，但如何結(jié)合交通管理策略與技術(shù)，發(fā)揮已有硬件的功能，才是問題關(guān)鍵所在。本文將回顧總結(jié)國內(nèi)現(xiàn)有的高速公路交通管理系統(tǒng)的整體框架，并簡要分析其不足；之后從交通管理的“軟件”出發(fā)，提出交通管理的常用技術(shù)策略；最后提出利用交通仿真的手段，對ATMS系統(tǒng)進行評估，以輔助ATMS系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計。
1國內(nèi)高速公路ATMS系統(tǒng)框架
從交通控制管理的角度考察高速公路系統(tǒng)，高速公路路段多且相互關(guān)聯(lián)，交通參數(shù)多且隨時間作隨機變化，這使得對各路段進行集中式最優(yōu)控制，困難很多，難于達到預期控制效果。因此我國高速公路大部分都采用分級分散監(jiān)控管理，主要是為了管理方便。將收費、監(jiān)控和通信等多項管理任務(wù)由各管理區(qū)分區(qū)段負責；里程較長的高速公路按路段自然排列順序，將相鄰的幾個路段組成一個管理區(qū)，成立監(jiān)控分中心。在監(jiān)控分中心之上，設(shè)有整個公路的監(jiān)控中心；分中心下設(shè)有專門采集信息和信息、執(zhí)行控制的外場設(shè)備。形成如圖1所示的三級監(jiān)控架構(gòu)，各級監(jiān)控各司其職。其中，最底層的路段監(jiān)控站，即監(jiān)控外場設(shè)備，負責設(shè)備所在地點的交通數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)的采集和檢測；以及向駕駛員限速等交通信息，起控制交通、誘導交通的作用。監(jiān)控外場設(shè)備可以大致地劃分為信息采集子系統(tǒng)和信息提供子系統(tǒng)。
1.1信息采集子系統(tǒng)包括：車流信息：交通量、速度、密度、占有率、車重；氣象信息：風力、風向、降雨、降雪、冰凍、霧區(qū)；道路環(huán)境信息：路面狀況、隧道內(nèi)噪音、能見有害氣體濃度；異常事件信息：交通事故、車輛拋錨、物品散落、道路設(shè)施損壞、道路施工現(xiàn)場。
1.2信息提供子系統(tǒng)包括：向道路使用提供信息：前方路段交通阻塞情況、事故警告、氣象情況；向道路使用者提供建議或控制指令：最佳行駛路線、最佳運行速度、車道控制信號、匝道控制信號；向管理和救助部門提供信息：發(fā)生交通事故、車輛拋錨、道路設(shè)施損壞時，向消防、急救、服務(wù)區(qū)、道路養(yǎng)護工區(qū)等提供有關(guān)指令或信息；而監(jiān)控中心或分中心則相當于一個信息處理子系統(tǒng)，負責所轄區(qū)段的信息處理、控制決策和下達指令等。路段監(jiān)控站現(xiàn)場采集的所有數(shù)據(jù)信息，通過通信系統(tǒng)傳送到監(jiān)控分中心的相關(guān)接收單元；分中心通過對數(shù)據(jù)的分析、判斷，確認路段的交通狀況，以及是否有交通異常事件產(chǎn)生；必要時，生成交通疏導對策，將各個地點的交通控制指令發(fā)送到對應的信息設(shè)備上。交通控制策略作用于道路交通流，又使得交通流狀況發(fā)生變化，這一變化反映在外場設(shè)備所采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)上，分中心接收到更新的數(shù)據(jù)之后，再次對交通運行狀況進行評估，對交通控制策略進行調(diào)整———如此構(gòu)成一個循環(huán)。監(jiān)控中心一般為省級監(jiān)控中心，負責省內(nèi)高速公路的宏觀總體交通流分配。必要時，具有接管和返回監(jiān)控分中心對外場設(shè)備的控制權(quán)力。國內(nèi)的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)大都依照上文的框架構(gòu)建，然而其實施效果卻可能因各地交通、道路條件的差異而有所不同。但總體來說，監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)實施普遍存在有以下幾個問題：（1）交通管理體制的限制使得監(jiān)控系統(tǒng)的作用大打折扣。交通異常事件的處理，經(jīng)常需要多個部門的相互協(xié)調(diào)，如公路管理部門、公安部門、市政系統(tǒng)等等。各部門的協(xié)作沒有處理好，監(jiān)控系統(tǒng)的作用難以發(fā)揮。（2）高速公路的建設(shè)相對滯后，并未形成路網(wǎng)。使得監(jiān)控系統(tǒng)中對交通流的誘導無從談起。即使發(fā)生交通異常事件，駕駛員也沒有更多的可選路徑。（3）外場設(shè)備的布設(shè)缺乏理論的、系統(tǒng)的指導，多以主觀經(jīng)驗為主?；蛘卟荚O(shè)的密度不夠，或者布設(shè)的位置不佳，難以達到預期的效果。對外場設(shè)備的布設(shè)還需要更為系統(tǒng)的研究。
2高速公路交通管理技術(shù)策略
高速公路ATMS系統(tǒng)，是高速公路交通管理的硬件和工具，行使著高速公路“眼”和“手”的作用；而高速公路在其運營中采用的管理策略，則是對ATMS系統(tǒng)的應用，是高速公路交通管理的“大腦”。下面介紹幾種常用且有效的高速公路管理策略。
2.1匝道控制。匝道控制是最早使用的高速公路交通管理技術(shù)之一，多用于交通需求已接近或超過道路通行能力的路段。匝道控制的目的是平衡交通需求和通行能力，提高道路服務(wù)水平，從而提高行車安全性；匝道控制技術(shù)最終體現(xiàn)在匝道出入口的流量調(diào)節(jié)率上。確定合適的調(diào)節(jié)率，首先需要明確匝道控制的優(yōu)化目標，再采用具體的算法計算流率。此外，還需要考慮采用匝道控制時，匝道本身的線型設(shè)計需要如何調(diào)整，以及公眾對匝道管理控制的接受程度等具體實施要素。
2.2車道控制。車道控制是一個比較廣義上的概念，泛指為保證交通運行效率和行車安全，而對車道的使用作一定限制的管理措施。例如，路段限速即為車道控制的一種常用技術(shù)。當前方路段線型不佳，或者存在道路瓶頸、安全隱患的時候，可以在路段前方預警，設(shè)置限速標志。對于有道路施工，或者車輛故障、事故的地點，也可以通過可變情報板預警信息，建議駕駛員使用其他車道。貨車管理也是常用的車道控制技術(shù)之一。貨車由于其體積龐大，行駛速度較慢，常作為高速公路上一種特殊的交通流來處理。如果將貨車限制在某固定的車道上行駛，也是可以提高高速公路整體運營的效率的。
2.3HOV優(yōu)先管理。HOV即高占有率的車輛，主要指大型客車，也包括占有率較高的小客車。對高占有率的車輛實行優(yōu)先管理，實際上是鼓勵公共交通方式，鼓勵合乘，從而變相地減少了交通需求，是交通需求管理（TDM）的一種常用技術(shù)。我國在高速公路收費站設(shè)立高占有率車輛等特種車輛的獨立收費通道，就是HOV優(yōu)先管理的一種。國外高速公路經(jīng)常還設(shè)有HOV優(yōu)先車道，這在我國比較少見。從國外的使用經(jīng)驗來看，在高峰時段普通車道已發(fā)生擁堵的情況下，HOV優(yōu)先車道仍然能夠基本保持暢通，這對高占有率車輛的使用無疑是很大的鼓勵。而為了防止非HOV車輛使用HOV優(yōu)先車道，高額的罰款是有效的保障。
2.4高速公路異常事件管理。高速公路異常事件的管理，已不僅僅是作為一種交通管理的技術(shù)策略了，而需要上升到系統(tǒng)管理的角度來對待。它以縮短交通事件影響的持續(xù)時間，限制影響的擴散范圍，減少事件的傷亡程度，避免二次事故為目標，需要各部門、各人力資源的協(xié)作，更需要綜合應用多項技術(shù)。我國目前已廣泛開展這方面的研究工作，如異常事件管理系統(tǒng)平臺的開發(fā)，緊急救援系統(tǒng)平臺的開發(fā)等。但應注意到，高速公路管理機制的限制是事件管理最大的障礙，如果不能由上至下地改變管理機制，技術(shù)層面上的研究工作難以有效地發(fā)揮其作用。
2.5道路線型的優(yōu)化。通過對道路線型的細節(jié)調(diào)整，以優(yōu)化道路交通環(huán)境，也可以看作是高速公路運營管理的一種技術(shù)策略。因為道路線型設(shè)計欠妥，或者道路瓶頸的生成，有時候需要在高速公路通車運營一段時間以后才能發(fā)現(xiàn)；這時可以通過細節(jié)的調(diào)整，以改善前期設(shè)計中出現(xiàn)的問題。例如，可以通過增加車道來提高路段的通行能力，消除道路瓶頸。通過設(shè)置輔助車道、加減速車道或者爬坡車道等方法，改善已有線型。高速公路運營管理的技術(shù)策略，需要緊密結(jié)合高速公路監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等硬件設(shè)施，才能發(fā)揮其效用。一方面，任何技術(shù)策略的實施，都是建立在對交通流狀況的正確判斷基礎(chǔ)之上，需要信息采集系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持；另一方面，技術(shù)策略的實際應用，最終需要依靠交通控制設(shè)備來執(zhí)行，需要信息提供系統(tǒng)的執(zhí)行力支持。緊密結(jié)合交通管理的“硬件”和“軟件”，才能有效地提高交通運營效率，保障行車安全。
3高速公路交通管理的仿真評估
無論是高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的整體框架規(guī)劃和設(shè)計，還是交通管理技術(shù)策略的實施，都應注意與當?shù)氐牡缆?、交通環(huán)境緊密結(jié)合。如果一味照搬其他高速公路的交通管理系統(tǒng)，是難以收到滿意的效果的。由此引出一個關(guān)鍵問題，如何對高速公路交通管理系統(tǒng)的規(guī)劃或設(shè)計方案進行評估，以及評估之后的方案優(yōu)化。由于交通系統(tǒng)的隨機性和不可復現(xiàn)性的特點，使得主觀經(jīng)驗經(jīng)常成為方案評估的主導，缺乏客觀可依的理論依據(jù)；而從國外經(jīng)驗來看，交通仿真早已成為方案評價的有效手段，多種仿真軟件已投入商業(yè)用途，得到了廣泛的應用。我國的交通仿真研究起步較晚，一方面缺乏整合了系統(tǒng)功能而又得到成熟應用的仿真軟件，另一方面對國外已有的經(jīng)驗，能否借鑒、如何借鑒又缺乏深刻的認識。因此，急需這方面的基礎(chǔ)研究。綜合比照國外的成熟系統(tǒng)，并針對國內(nèi)研究現(xiàn)狀，從系統(tǒng)功能角度劃分，提出構(gòu)建高速公路交通管理的仿真評估平臺的體系框架。主要包括以下幾個模塊：
3.1交通流仿真模塊（TS）。最為核心的模塊，主要包括路網(wǎng)建模和駕駛行為建模兩個方面。其中，路網(wǎng)建模應包括道路所有必要的幾何信息。如路段長度，縱、橫斷面線型，路段設(shè)計車速等。駕駛行為模型，主要包括跟車模型、變換車道模型、超車模型等。
3.2交通信息采集模塊（TIS）。主要包括實時路況數(shù)據(jù)采集，緊急事件檢測，氣象信息采集等，甚至包括整個路網(wǎng)交通信息的采集。通過布設(shè)在外場的檢測裝置，將采集的信息做一定的處理后，傳給下一個模塊。
3.3交通管理控制策略決策支持模塊（TMC-DSS）。包括實時的交通分析與預測，實施區(qū)域信號控制，動態(tài)路網(wǎng)分配系統(tǒng)，異常事件管理系統(tǒng)。將TIS采集的各種信息經(jīng)過一定的處理后，通過交通分析模塊，得到實時的交通狀況；預確定一套信息方案以后，通過交通預測模塊，模擬交通狀況可能產(chǎn)生的改變；對信息方案進行幾次優(yōu)化調(diào)整后，將最終的方案發(fā)給下一個模塊。
3.4交通信息和控制設(shè)備模塊（TI/CD）。接受TMC-DSS傳送的指令，將指令傳往對應的外場控制設(shè)備。如可變情報板、可變信息標志、道路模擬屏、交通廣播及路側(cè)通信廣播等。其中，TIS模塊從TS模塊中獲得交通信息數(shù)據(jù)，傳給TMC-DSS模塊；由TMC-DSS模塊對現(xiàn)有交通狀況進行分析后，結(jié)合交通預測、路網(wǎng)分配等功能模塊，產(chǎn)生經(jīng)過優(yōu)化的控制策略，并將其傳給TI/CD模塊；TI/CD模塊根據(jù)接受的指令，將其發(fā)送到對應的仿真環(huán)境下的外場設(shè)備；TS模塊將外場設(shè)備對交通運行的影響進行仿真，再由TIS模塊采集相關(guān)信息，至此完成一次循環(huán)。仿真系統(tǒng)不斷地循環(huán)、更新，模擬高速公路的交通運行。
4結(jié)論
本文首先對國內(nèi)大多數(shù)高速公路ATMS系統(tǒng)進行了回顧總結(jié)，分析了ATMS系統(tǒng)的整體框架，以及建設(shè)實施過程中存在的主要問題。之后從交通管理策略的角度出發(fā)，分析了國內(nèi)外常見的交通管理策略。這些技術(shù)策略都是經(jīng)過了實際工程的檢驗，證明可以有效改善高速公路交通運營的，甚至可以說是高速公路交通管理所必須的。明確各項策略的適用場合，保證措施的實施力，是策略成功應用的前提。最后，本文提出采用交通仿真的手段，對ATMS系統(tǒng)規(guī)劃以及交通管理技術(shù)策略的實施進行評估和優(yōu)化，綜合國外的成熟仿真軟件，提出了仿真平臺的體系框架。由于目前國內(nèi)能夠?qū)TMS以及交通管理技術(shù)策略進行完整評估的系統(tǒng)極少，因此相關(guān)的研究是十分必要的。提出的仿真平臺的體系框架，由于采用模塊化的開放式設(shè)計，因此對應不同的道路、不同的設(shè)備和不同的控制策略，都能夠進行仿真評估。
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作者：楊秋明 單位：遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計院
第三篇：智能交通管理信息系統(tǒng)中GIS的應用
摘要：隨著地理信息系統(tǒng)的日漸成熟，將地理信息系統(tǒng)應用于智能交通管理信息系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)對交通信息的統(tǒng)一管理和實時更新，為城市智能化發(fā)展提供良好的技術(shù)支持。簡要分析了我國目前的交通狀況和智能交通信息系統(tǒng)的發(fā)展情況，重點闡述了地理信息系統(tǒng)在智能交通管理系統(tǒng)中的應用，并研究、探討了系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)鍵詞：智能交通；交通信息；地理信息系統(tǒng)；交通數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
交通系統(tǒng)影響著城市社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，對人們的生活有重要的意義。社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和機動車數(shù)量的迅速增長導致諸如交通堵塞、交通事故、環(huán)境污染等很多社會問題頻繁出現(xiàn)，它們已經(jīng)成為了制約城市發(fā)展的主要原因?，F(xiàn)階段，交通問題已經(jīng)成為政府和全社會關(guān)心的重大問題之一，所以，解決城市交通問題已經(jīng)成為了推動城市發(fā)展的重要任務(wù)。為了全面、有效地管理城市交通，緩解日益緊張的交通壓力，改善交通擁擠的城市情況，交通部門不斷加大對交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度，通過改造現(xiàn)有的路網(wǎng)系統(tǒng)、拓寬城市道路路面、增加交通設(shè)施等方式來緩解交通壓力。與此同時，交通部門經(jīng)過多年的實踐，積極采用科學的手段建立交通數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。隨著信息技術(shù)和高新技術(shù)的發(fā)展，城市交通信息管理系統(tǒng)也在不斷尋求新的變化。智能交通的出現(xiàn)大大提高了城市道路設(shè)施的使用率，使得交通信息管理更加科學化和智能化，提高了交通部門的管理水平，它在城市的交通管理方面發(fā)揮了重要的作用。尤其是將地理信息系統(tǒng)應用于城市智能交通管理信息系統(tǒng)中后，城市交通的智能化水平邁上了一個新臺階。
1智能交通管理信息系統(tǒng)
智能交通系統(tǒng)（ITS）又被稱為“智能運輸系統(tǒng)”，它是將計算機、數(shù)據(jù)通信、傳感器、控制技術(shù)和人工智能等各種先進的科學技術(shù)集合起來，運用于交通運輸、車輛控制等交通領(lǐng)域，形成了一種安全、高效率、環(huán)保、節(jié)約能源的綜合運輸系統(tǒng)。應用智能交通系統(tǒng)可以實現(xiàn)對城市的智能化管理，預測道路擁堵情況，并以地圖、圖像等直觀的形式顯示出來，為城市和民眾提供信息化服務(wù)。它是城市信息化建設(shè)的重要組成部分。智能交通信息系統(tǒng)可以應用于交通部門的道路疏導工作中，為人們提供不同的最優(yōu)出行路線，人們也可以根據(jù)自己的需求選擇最合理的路線。這樣，就能在一定程度上實現(xiàn)車輛的分流，解決交通擁堵等問題，同時，還降低了車輛尾氣的排放量，減少了城市的空氣污染。在智能交通信息系統(tǒng)發(fā)展的過程中，地理信息系統(tǒng)技術(shù)的引入為智能交通信息系統(tǒng)的發(fā)展和應用提供了巨大的幫助。
2地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)（GIS）的發(fā)展開始于20世紀60年代，在20世紀80年代走向成熟。它是一種空間數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)，與常用的數(shù)據(jù)庫相比，它不僅可以輸入、存儲、管理普通的數(shù)據(jù)，還可以實現(xiàn)對空間地理數(shù)據(jù)的管理。它集合了測繪學科、信息技術(shù)和計算機技術(shù)等多門學科，應用各種先進的技術(shù)實現(xiàn)對地面空間信息的采集、管理，并能分析，查詢，編輯，分層、分類管理空間數(shù)據(jù)，以電子地圖或圖像等直觀的方式將結(jié)果呈現(xiàn)給用戶，為測繪行業(yè)、城市規(guī)劃、勘察行業(yè)、交通等相關(guān)部門的決策提供必要的服務(wù)。
3GIS在智能交通管理系統(tǒng)中的應用
城市智能交通管理系統(tǒng)是由交通流量檢測、路通信號智能控制、交通信息誘導、城市出入口卡口管理、交通視頻監(jiān)控、機動車闖紅燈自動監(jiān)控、交通GIS綜合管理系統(tǒng)、GPS巡邏車管理、110/122接處警、交通事故處理、車輛管理、駕駛員管理、交通事故處理系統(tǒng)、辦公自動化和基于WEB的交通信息等應用子系統(tǒng)組成的。雖然各個子系統(tǒng)的信息需求不同，但都與地理信息密切相關(guān)。將GIS應用于智能交通系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對地圖數(shù)據(jù)和與地圖相關(guān)聯(lián)的各種屬性數(shù)據(jù)的輸入、編輯和修改，從而實現(xiàn)對地表空間信息的有效管理。GIS是以點、線、面的形式存儲地表空間數(shù)據(jù)的，應用GIS的編輯功能可以修改空間信息的點、線、面等屬性信息，也可以分層管理地圖數(shù)據(jù)，對地圖庫實現(xiàn)增減和刪除等，并以交通規(guī)劃地圖、高速公路地圖等各種專題地圖的形式顯示數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對電子地圖的放大、縮小和漫游等，從而滿足用戶的不同需求。同時，它還能對多種比例尺的地圖實現(xiàn)雙向查詢功能，以圖像形式實時動態(tài)顯示交通狀況，以便于交通疏導和管理工作。利用GIS可以在測量地圖上制訂線段的距離或者指定區(qū)域的面積。除了這些基本功能外，GIS的空間分析和空間查詢功能是GIS的核心功能，這是將GIS應用到各行各業(yè)包括交通領(lǐng)域的主要原因。GIS可以根據(jù)不同行業(yè)用戶的需求，選擇數(shù)據(jù)分析進行模擬預案，并給出合理的建議，從而為決策部門的政策制訂提供幫助，為管理人員的工作提供參考依據(jù)。將GIS應用于智能交通信息系統(tǒng)中，可以利用GIS的數(shù)字地形模型分析功能為交通設(shè)計部門的勘測工作提供有效的幫助，實現(xiàn)交通信息和GIS的集成，為交通規(guī)劃部門，交通控制、物流管理、貨物運輸?shù)裙芾聿块T提供統(tǒng)一的操作平臺。利用GIS的最優(yōu)路徑分析功能，可以根據(jù)企業(yè)的需求設(shè)定路徑選擇時需要考慮的因素，從而確定最優(yōu)路徑，優(yōu)化運輸線路，并根據(jù)專題地圖進行統(tǒng)計、分析，分析車流量的變化情況，制訂合理、有效的行車路線。因為GIS具有存儲各種空間數(shù)據(jù)和空間分析與數(shù)據(jù)處理的能力，所以，它可以應用于交通管理部門中進行規(guī)劃、決策和對數(shù)據(jù)的管理。目前，GIS已經(jīng)成為了智能交通系統(tǒng)的核心技術(shù)，將其應用于城市智能交通管理系統(tǒng)中是交通系統(tǒng)跨越式的發(fā)展。
4關(guān)鍵技術(shù)研究
4.1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
智能交通信息系統(tǒng)需要以地理、衛(wèi)星、交通等各方面的海量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用GIS技術(shù)收集、匯總、存儲、管理、分析、提取數(shù)據(jù)，為不同的交通主管部門服務(wù)。同時，利用GIS可以精確模擬實體空間，及時分析接收到的地面信息，為交通部門和駕駛員提供準確、有效的信息。面對以往大量數(shù)據(jù)分散、不集中、異構(gòu)等問題，利用GIS可以建立數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)交換框架，將不同類型的數(shù)據(jù)存儲于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)中，不同部門都可以訪問該系統(tǒng)中符合需要的信息，并進行數(shù)據(jù)分析，管理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)不同部門之間的數(shù)據(jù)共享，提高數(shù)據(jù)的有效使用率，為決策工作提供數(shù)據(jù)支持。
4.2數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)
隨著GIS在交通行業(yè)的的廣泛應用，面對數(shù)據(jù)的多樣性，數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)的研究已經(jīng)成為智能交通信息系統(tǒng)中的重要研究課題之一。智能交通信息系統(tǒng)需要大量的來自各個不同機構(gòu)的數(shù)據(jù)源，面對這些具有不同數(shù)據(jù)模型的大量數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)標準和類型也難以統(tǒng)一，數(shù)據(jù)的多樣性為數(shù)據(jù)管理和分析工作帶來了很大的困難。應用數(shù)據(jù)協(xié)同技術(shù)，從數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)交換等方面研究，可以實現(xiàn)對不同來源的數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和應用，使GIS更好地服務(wù)于各行各業(yè)。
4.3實時GIS技術(shù)
交通信息的科學管理需要實時更新數(shù)據(jù)。應用GIS時，必須要保證能夠快速反應和處理實時數(shù)據(jù)，保證遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性和有效性，讓相關(guān)人員能夠全面掌握駕駛員、車輛和道路的所有信息。如果發(fā)生交通事故，相關(guān)管理部門能夠及時掌握事故發(fā)生路段的準確信息，并采取積極有效的措施，為決策部門提供必要的服務(wù)。一旦系統(tǒng)無法實時更新數(shù)據(jù)，就會嚴重影響道路的交通狀況，還可能會威脅人們的生命財產(chǎn)安全。在日常生活中，智能交通信息系統(tǒng)利用GIS和全球定位系統(tǒng)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速鏈接，讓相關(guān)工作人員可以明確車輛的位置。當數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾碇行模行母鶕?jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果預測可能出現(xiàn)的道路狀況，有效引導車輛，使城市生活更加便捷。面對越來越多的城市生活需求，相關(guān)部門要有采集、存儲、管理和分析實時數(shù)據(jù)的能力，需要更快的數(shù)據(jù)訪問模式和更強大的數(shù)據(jù)融合等技術(shù)來為人們的生活提供便利。
5結(jié)束語
智能交通管理信息系統(tǒng)是交通領(lǐng)域信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。隨著GIS在智能交通系統(tǒng)中的應用和研究，它在實現(xiàn)交通管理的智能化方面發(fā)揮著非常重要的作用。應用GIS，智能交通信息系統(tǒng)可以實現(xiàn)交通控制、車輛管理，并輔助交通部門制訂決策，使交通領(lǐng)域的相關(guān)部門實現(xiàn)對城市道路、車輛信息的實時監(jiān)測，完成對交通信息數(shù)據(jù)的動態(tài)管理和海量交通數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，形成高效的智能交通信息管理系統(tǒng)，從而緩解城市的交通壓力，提高城市發(fā)展的信息化水平。
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作者：常國偉 單位：山西省交通科學研究院
