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湘潭 智慧交通 建設(shè)方案 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)湖南有限公司湘潭分公司二 一一年二月 1 目錄 近幾年來(lái) 湘潭經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展迅速 居民生活水平的不斷提高 機(jī)動(dòng)車擁有量迅速增長(zhǎng) 交通需求極大增加 原有的交通供需平衡被打破 基礎(chǔ)設(shè)施 交通管理設(shè)施和管理能力的提高跟不上交通需求發(fā)展速度 這種現(xiàn)象在老城區(qū)尤為凸顯 目前湘潭的交通管理系統(tǒng)存在的問(wèn)題 如何解決湘潭城區(qū)交通擁擠問(wèn)題已迫在眉睫 為切實(shí)提高城市交通管理水平和城市運(yùn)行效率 湘潭移動(dòng)利用自身行業(yè)信息化建設(shè)經(jīng)驗(yàn) 創(chuàng)建城市交通管理新模式 促進(jìn)政府的職能轉(zhuǎn)變和管理創(chuàng)新 實(shí)現(xiàn)城市交通的新突破 一 智慧交通 概述 1 1 智慧交通 的建設(shè)目標(biāo)及需求 1 以人工干預(yù)和管理為主 以路口信號(hào)控制為主 2 路面信息采集點(diǎn)少 車路管理分離 3 系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)作表現(xiàn)為不完善 不精確 不及時(shí) 3 目錄 二 智慧交通 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 2 1智慧交通系統(tǒng)整體架構(gòu) 智慧交通整體架構(gòu)圖 二 智慧交通 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 2 1智慧交通系統(tǒng)整體架構(gòu) 一 物聯(lián)網(wǎng)感知層二 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層三 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層 智慧交通系統(tǒng)從整體架構(gòu)上可以從三個(gè)個(gè)層次來(lái)進(jìn)行劃分 二 智慧交通 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 2 2智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)圖 智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)圖 7 目錄 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 1道路交通信息采集系統(tǒng) 城市道路交通信息采集系統(tǒng)按功能結(jié)構(gòu)劃分 主要由四部分組成 即 交通數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng) 道路交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺(tái)與地面道路視頻監(jiān)控控制交換平臺(tái) 通信系統(tǒng) 交通信息發(fā)布子系統(tǒng) 3 1 1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 道路交通信息采集系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)圖 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 1道路交通信息采集系統(tǒng) 磁敏無(wú)線車輛檢測(cè)器目前交通信息采集的方法和技術(shù)很多 其中 磁敏探測(cè)技術(shù)具有低功耗 低成本 安裝維護(hù)方便 采集信息量多等特點(diǎn) 預(yù)計(jì)將來(lái)會(huì)成為交通動(dòng)態(tài)信息采集技術(shù)主流 3 1 2信息采集分系統(tǒng)設(shè)計(jì) 安裝效果示意圖 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 1道路交通信息采集系統(tǒng) 微波車輛檢測(cè)器MPR U2 微普微波雷達(dá) MPmicrowaveRadar U2 微普微波超速抓拍觸發(fā)與交通信息檢測(cè)雷達(dá) 安裝于道路上方 用于精確測(cè)量車輛實(shí)時(shí)速度和其他交通信息參數(shù) 并提供車輛超速抓拍觸發(fā)信號(hào) 3 1 2信息采集分系統(tǒng)設(shè)計(jì) 微波車輛檢測(cè)器 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 1道路交通信息采集系統(tǒng) 視頻攝像機(jī) 功能特點(diǎn) 1 雙電路模式設(shè)計(jì) 具有高分辨率輸出2 采用最新一代高速DSP數(shù)字處理器 圖像效果更加逼真 無(wú)色飄3 通過(guò)獨(dú)一無(wú)二智能 交通 模式車牌捕獲設(shè)計(jì) 智能自適應(yīng)電子快門(mén)以捕捉快速運(yùn)行物4 先進(jìn)的影像修復(fù)技術(shù)確保圖像的高分辨率5 通過(guò)RS 485通信協(xié)議進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控管理6 菜單式OSD調(diào)節(jié)功能能讓設(shè)置變得更容易 適用范圍 1 適用于道路監(jiān)控 卡口監(jiān)控 出入口監(jiān)控等交通車輛不同運(yùn)行速度的抓拍2 適用于路口逆光環(huán)境中監(jiān)看紅綠橙交通燈 車輛車型 車牌 車流量等路況的全景監(jiān)看 3 1 2信息采集分系統(tǒng)設(shè)計(jì) 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 1道路交通信息采集系統(tǒng) 環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器是一種基于電磁感應(yīng)原理的車輛檢測(cè)器 它的傳感器是一個(gè)埋在路面下 通有一定工作電流的環(huán)形線圈 一般為2米 1 5米 當(dāng)車輛通過(guò)環(huán)形地埋線圈或停在環(huán)形地埋線圈上時(shí) 車輛自身鐵質(zhì)切割磁通線 引起線圈回路電感量的變化 3 1 2信息采集分系統(tǒng)設(shè)計(jì) 環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 1道路交通信息采集系統(tǒng) 信號(hào)機(jī)用于車輛相位路口交通控制 軟件同時(shí)提供8個(gè)行人相位和8個(gè)覆蓋 跟隨 相位 能與計(jì)算機(jī)化聯(lián)網(wǎng) 當(dāng)使用不同的軟件 設(shè)備的應(yīng)用能擴(kuò)展到匝道控制 信息板控制泵閥控制 車道變換控制及其它多種應(yīng)用 3 1 2信息采集分系統(tǒng)設(shè)計(jì) 信號(hào)機(jī) 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 1道路交通信息采集系統(tǒng) 交通信息發(fā)布設(shè)備直接接入綜合處理平臺(tái) 直接受綜合處理平臺(tái)控制 在本系統(tǒng)中 發(fā)布信息數(shù)據(jù)庫(kù)和信息發(fā)布控制器的功能和任務(wù)都在道路交通數(shù)據(jù)綜合平臺(tái)中實(shí)現(xiàn) 交通信息發(fā)布子系統(tǒng)采用下圖所示的框架結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與道路交通數(shù)據(jù)綜合平臺(tái)的互聯(lián) 3 1 3信息發(fā)布分系統(tǒng)設(shè)計(jì) 信息發(fā)布系統(tǒng)組成圖 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 2智能信號(hào)燈控制系統(tǒng) 系統(tǒng)采用地磁感應(yīng)車輛檢測(cè)器完成對(duì)道路橫截面車流量 道路交叉路口的車輛通過(guò)情況的檢測(cè) 以自組網(wǎng)的方式建立智能控制網(wǎng)絡(luò) 通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)數(shù)據(jù)與信號(hào)機(jī)自適應(yīng)數(shù)據(jù)協(xié)同融合處理的方式 制定符合試點(diǎn)路網(wǎng)車輛通行最優(yōu)化的信號(hào)機(jī)配時(shí)方案 以 智能分布式 控制交通流網(wǎng)絡(luò)平衡技術(shù) 對(duì)路口 區(qū)域交通流 道路交通流飽和度 總延誤 車輛排隊(duì)長(zhǎng)度 通行速度 進(jìn)行交通流的綠波控制和區(qū)域控制 3 2 1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 交通信號(hào)采集系統(tǒng) 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 2智能信號(hào)燈控制系統(tǒng) 通過(guò)布設(shè)在道路上的車輛檢測(cè)器 實(shí)時(shí)采集道路車流量信息 道路擁堵信息 車隊(duì)長(zhǎng)度 車道占有率信息 單車道平均車速信息等 并將數(shù)據(jù)發(fā)送至系統(tǒng)中心平臺(tái) 作為路網(wǎng)內(nèi)交通信號(hào)控制系統(tǒng)配時(shí)方案參考依據(jù) 3 2 2交通流信息采集 交通信號(hào)采集系統(tǒng) 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 2智能信號(hào)燈控制系統(tǒng) 通過(guò)埋設(shè)在道路交叉口的車輛檢測(cè)器 判斷車道使用狀況 根據(jù)中心平臺(tái)對(duì)于相應(yīng)車道車流量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理 自適應(yīng)變更交叉口信號(hào)燈配時(shí)方案 實(shí)行綠波控制 最大限度保證道路交叉口的通行順暢 3 2 3智能信號(hào)燈控制系統(tǒng) 智能信號(hào)燈控制系統(tǒng) 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 3交通誘導(dǎo)系統(tǒng) 城市動(dòng)態(tài)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)由交通信息采集平臺(tái) 交通數(shù)據(jù)綜合處理平臺(tái)和交通信息動(dòng)態(tài)發(fā)布平臺(tái)組成 系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)如下圖 3 3 1系統(tǒng)總體計(jì) 交通誘導(dǎo)系統(tǒng)架構(gòu)圖 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 3交通誘導(dǎo)系統(tǒng) 包括實(shí)時(shí)交通參數(shù)的采集和交通事件的采集 實(shí)時(shí)交通參數(shù) 流量 占有率 平均車速 采集主要通過(guò)各類車輛檢測(cè)器實(shí)時(shí)采集道路上通行車輛的流量 占有率和平均車速等交通負(fù)荷數(shù)據(jù) 交通事件主要包括交通事故 道路施工 車輛拋錨等引起的交通擁堵事件 以及重大活動(dòng)時(shí)的交通管制及保衛(wèi)措施 交通擁堵事件可通過(guò)專用的交通事件檢測(cè)設(shè)備或人工進(jìn)行采集 交通管制及保衛(wèi)事件可由人工輸入到交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的事件庫(kù)中 3 3 2交通信息采集 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 3交通誘導(dǎo)系統(tǒng) 主要完成實(shí)時(shí)路況的生成 交通事件的生成 通過(guò)對(duì)采集的實(shí)時(shí)交通參數(shù)進(jìn)行處理 生成路網(wǎng)中各路段的實(shí)時(shí)交通狀態(tài)并保存在實(shí)時(shí)交通狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中 一般分成暢通 緩慢和擁堵三個(gè)等級(jí) 也可根據(jù)實(shí)時(shí)交通參數(shù) 流量 占有率 平均車速 根據(jù)一定的事件判定算法生成交通擁堵事件 交通事件也可由專用的交通事件采集設(shè)備生成或人工輸入到交通事件數(shù)據(jù)庫(kù)中 3 3 3交通數(shù)據(jù)綜合處理 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 3交通誘導(dǎo)系統(tǒng) 根據(jù)城市路網(wǎng)的交通流分布特征 制定常發(fā)性交通堵塞及突發(fā)交通事件時(shí)的交通流組織及疏導(dǎo)預(yù)案 針對(duì)不同的系統(tǒng)用戶設(shè)計(jì)不同的信息發(fā)布應(yīng)用軟件 一般包括以下幾種發(fā)布方式 1 交通誘導(dǎo)屏交通誘導(dǎo)信息屏主要對(duì)出行車輛進(jìn)行群體性交通誘導(dǎo) 由出行車輛根據(jù)誘導(dǎo)信息自主選擇出行路徑 根據(jù)不同的設(shè)置地點(diǎn)可采用以下三種交通誘導(dǎo)屏 格式一 可變信息標(biāo)志屏 3 3 4交通信息發(fā)布 可變信息標(biāo)志屏 采用綠 黃 紅分別表示路段暢通 擁擠 堵塞 這種顯示屏主要用于顯示實(shí)時(shí)交通路況 由行車人員根據(jù)實(shí)時(shí)路況選擇出行路徑 系統(tǒng)并不給出具體的路徑選擇 一般以紅色路段表示擁堵 黃色路段表示緩慢 綠色路段表示暢通 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 3交通誘導(dǎo)系統(tǒng) 格式二 圖文 可變信息標(biāo)志屏 3 3 4交通信息發(fā)布 這種格式的顯示屏除了顯示路段的實(shí)時(shí)路況外 還可以在嵌入的圖文LED顯示區(qū)域上顯示以下幾種信息 前方路段發(fā)生的交通事件提示 事故 施工 交通管制等 到達(dá)前方重要目的地的最佳路徑及預(yù)計(jì)行程時(shí)間 例如體育場(chǎng)館 風(fēng)景區(qū)等 交通安全宣傳等公共信息顯示 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 3交通誘導(dǎo)系統(tǒng) 格式三 全可變圖文LED顯示屏等不同的發(fā)布方式 3 3 4交通信息發(fā)布 這種格式的顯示屏機(jī)可以圖形方式顯示前方路段的實(shí)時(shí)交通路況 同時(shí)可以滾動(dòng)顯示交通事件 重要目的地最佳路徑及交通安全宣傳等公共信息 但此種格式的屏幕顯示控制更為復(fù)雜 需要編制大量的顯示預(yù)案 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 3交通誘導(dǎo)系統(tǒng) 2 面向車載和移動(dòng)終端的信息發(fā)布通過(guò)移動(dòng)終端發(fā)布實(shí)時(shí)路況及實(shí)時(shí)交通事件信息 3 3 4交通信息發(fā)布 還可結(jié)合車載導(dǎo)航系統(tǒng) 為車輛提供更為先進(jìn) 復(fù)雜的動(dòng)態(tài)交通誘導(dǎo)服務(wù) 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 3交通誘導(dǎo)系統(tǒng) 3 面向公共網(wǎng)絡(luò)用戶的發(fā)布可以通過(guò)公共INTERNET網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)以GIS 實(shí)時(shí)交通狀態(tài) 實(shí)時(shí)交通事件的形式發(fā)布城市路網(wǎng)的實(shí)時(shí)交通狀態(tài) 3 3 4交通信息發(fā)布 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 4智能公交系統(tǒng) 3 4 1智能公交系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 智能公交系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 4智能公交系統(tǒng) 3 4 2系統(tǒng)應(yīng)用方案設(shè)計(jì) 智能車輛管理系統(tǒng) 作為新一代人車交互系統(tǒng) 是物聯(lián)網(wǎng)在交通行業(yè)的應(yīng)用 該系統(tǒng)將M2M技術(shù)應(yīng)用到汽車中去 通過(guò)加載無(wú)線網(wǎng)絡(luò)到汽車中 將汽車的運(yùn)行狀況 位置信息采集后用移動(dòng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳遞到后臺(tái)的M2M平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一處理 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理 在定位功能上 本解決方案采用衛(wèi)星定位加基站定位的全覆蓋定位方式 在室外任何地方 可通過(guò)衛(wèi)星信號(hào)對(duì)車輛基尼險(xiǎn)那個(gè)精確定位和監(jiān)控 在室內(nèi)的情況下 可通過(guò)中國(guó)移動(dòng)基站定位技術(shù) 彌補(bǔ)衛(wèi)星定位盲區(qū)的不足 實(shí)現(xiàn)全覆蓋的無(wú)縫定位 M2M平臺(tái)可以對(duì)車載傳感器與終端的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的管理 能夠完成遠(yuǎn)程升級(jí) 故障告警 參數(shù)配置 遠(yuǎn)程控制等多項(xiàng)管理功能 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 4智能公交系統(tǒng) 3 4 3智能公交系統(tǒng)主要功能設(shè)計(jì) 車輛實(shí)時(shí)定位車輛自動(dòng)跟蹤運(yùn)行信息實(shí)時(shí)顯示和統(tǒng)計(jì)歷史 軌跡 記錄查詢回放圖像監(jiān)控營(yíng)運(yùn)線路設(shè)定超速報(bào)警越界報(bào)警越線報(bào)警車輛側(cè)翻及碰撞報(bào)警 非法開(kāi)門(mén)報(bào)警 信息通知 調(diào)度信息顯示 行車記錄儀 遠(yuǎn)程無(wú)線采集 OA系統(tǒng)接入 統(tǒng)計(jì)報(bào)表 站場(chǎng)管理 車輛信息查詢 歷史速度曲線查詢 自動(dòng)報(bào)站 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 4智能公交系統(tǒng) 3 4 3智能公交系統(tǒng)主要功能設(shè)計(jì) 智能公交管理平臺(tái) 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 4智能公交系統(tǒng) 3 4 3智能公交系統(tǒng)主要功能設(shè)計(jì) 智能公交調(diào)度系統(tǒng) 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 4智能公交系統(tǒng) 3 4 3智能公交系統(tǒng)主要功能設(shè)計(jì) 二維碼應(yīng)用 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 5基于電子車牌的涉車信息平臺(tái)系統(tǒng) 根據(jù)我國(guó)的基本國(guó)情 提供以RFID無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ) 結(jié)合無(wú)線數(shù)據(jù)通訊技術(shù) 自動(dòng)控制技術(shù) 信息發(fā)布技術(shù)等現(xiàn)代化科技的智能交通綜合解決方案 實(shí)現(xiàn)涉車信息平臺(tái)化 服務(wù)化 提供采集 傳輸以及信息集成 并在此基礎(chǔ)上包含數(shù)據(jù)挖掘 對(duì)外信息發(fā)布以及用戶信息服務(wù)接口 從而建立設(shè)立涉車信息的資源型整合平臺(tái) 3 5 1電子車牌應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù) 根據(jù)在電子車牌應(yīng)用中 主要的關(guān)鍵技術(shù)分為三類 一類是信息采集技術(shù) 二是數(shù)據(jù)處理技術(shù) 第三就是無(wú)線傳輸技術(shù) 電子車牌應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)分布圖 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 5基于電子車牌的涉車信息平臺(tái)系統(tǒng) 3 5 2車輛電子標(biāo)簽中的信息設(shè)計(jì) 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 5基于電子車牌的涉車信息平臺(tái)系統(tǒng) 3 5 3車輛識(shí)別技術(shù) 通過(guò)路側(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)與車載RFID的通信 并取得車輛信息 從而可以進(jìn)行車輛識(shí)別 收費(fèi) 監(jiān)測(cè)和處罰 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 5基于電子車牌的涉車信息平臺(tái)系統(tǒng) 3 5 4通信設(shè)計(jì) 對(duì)于涉車信息平臺(tái)來(lái)說(shuō) 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是非常重要的通道 是數(shù)據(jù)采集 傳輸和落地的關(guān)鍵 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 5基于電子車牌的涉車信息平臺(tái)系統(tǒng) 3 5 5業(yè)務(wù)應(yīng)用設(shè)計(jì) GIS應(yīng)用平臺(tái) 三 湘潭智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 6智能停車場(chǎng)系統(tǒng) 3 6 1系統(tǒng)工作原理 通過(guò)車位探測(cè)器將停車場(chǎng)的車位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集后 節(jié)點(diǎn)控制器按照輪詢的方式對(duì)各個(gè)車位探測(cè)器的相關(guān)信息進(jìn)行收集 將數(shù)據(jù)壓縮編碼后傳