交通工程论文

淮阴工学院

毕业设计（论文）

系部：交通工程系

专业：交通工程

学生姓名:徐东成学号: 10215605 设计(论文)题目：城市交通信息系统功能研究

起迄日期: 2006年 2 月 20日~ 06月10日

设计(论文) 地点:大学城

指导教师:夏晶晶

专业负责人：朱艳茹

第一部分绪论

近年来，随着城市化的进展和汽车的普及，在世界各国的城市中导致了严重的交通问题如交通拥挤，交通阻塞，城市污染，能源浪费，交通事故频发等，这些都对交通研究提出了新的课题。我们知道，交通需求的上升，最直接的解决办法是修建道路和提高路网的通行能力，但目前从这一角度并不能从根木上解决城市交通问题，所以，只有从系统的观点出发，将人、车、路综合考虑，应用先进的管理技术和信息技术，对交通问题进行解决，我国几乎每个城市特别是大城市所不同程度地存在的交通问题。除了交通设施供给不足外，引起这些问题的主要原因是不能有效地提供路网的交通信息。事实上，提供这样的交通信息需要一个复杂的、面向多系统的、实时的城市交通信息系统。因此，建设这样一个有效的交通信息系统成为交通部门函待解决的一个重要课题。近年来，随着电信科学、移动通信技术、INTERNET技术和数据库技术的发展，特别是数据仓库技术的成熟和运用，使得建立这样一个强大有效的交通信息系统成为可能。

1. 1城市交通安全现状与交通信息系统的提出

近年来，随着我国交通运输业的发展以及机动车辆保有量的增加，交通事故发生量呈不断增加的趋势。1995年，我国公安交通部门共受理道路交通事故271843起，造成71494人死亡，159308人受伤，直接经济损失15.2亿元，平均每天有196人死于交通事故。1998年346129起道路交通事故造成78067人死亡，222721人受伤，造成直接经济损失19.3亿元，平均每天因交通事故死亡人数为214人，到2002年，交通事故达773137起，死亡人数达109381人，平均每天因交通事故而丧生人数高达300人。因交通事故而死亡的人数、10万人死亡率等指标近年来持续攀高。1998年度我国民用机动车拥有量不及世界的3.5%，而道路交通事故死亡人数却占20%，居世界之首。自80年代以来，我国交通事故死亡人数呈上升趋势。从图1中可以看出，随着交通网络的改善以及机动车数量的不断增加，道路交通事故的死亡人数也逐年增多。但是与此同时，随着交通环境的改善以及机动车辆总量和性能的不断提高以及交通管理水平的改善，万车死亡率指标有所下降。一方面，交通基础设施的改善带来了高等级公路数量的增加，相应地造成了行车速度的不断提高；另一方面，机动车驾驶员总量的增加造成了驾驶员素质的良莠不齐，加剧了交通事故的严重性，每万人死亡率开始上升。随着交通安全事故发生频率的上升和事故破坏性的增加，交通事故带来的经济损失也在逐年增加。驾驶员违章操作、行为规范差是交通事故的主要原因。据对2000年交通事故原因的分析可知，机动车辆驾驶员违章操作、经验不足、行为规范差，造成的交通事故发生次数占总数的83.7%，导致的死亡人数占总死亡人数的67.2%，造成的直接经济损失占所有经济损失的88.7%。交通基础设施供应不足加剧了交通安全的严峻性。同欧美国家相比，我国的道路交通状况还存在巨大的差距。中、美、日三国交通数据的比较表明，我们在公路交通环境上同汽车化国家还有很大的差距。道路通行能力、交通基础设施标准低，行人、非机动车辆和机动车辆混行的混行道路导致事故多发。我国交通安全管理体制的缺陷，交通安全是一项复杂的系统工程，需要多部门协调配合，社会各界通力合作进行综合治理。管理部门的多头分割体制是影响交通安全的一个重要因素。目前我国交通条块分割的管理体制既不能对全国交通安全进行全局考虑，也不能制定国家统一的交通安全策略框架，从而无法使各部门和地区有一致的目标和行动依据。我国的道路交通安全管理体制经历了几次改革。第一次是1983年，在此之前除

39个大中城市以外全国交通监理全部归交通部门管理，1983年经国务院批准，又将66个大中城市的交通监理划给了公安部门，此次改革只是局部调整，仅仅改变了部分城市交通监理部门的隶属关系。第二次是1986年，将原归交通部门管理的交通监理全部成建制地交给公安部门，交通管理职能（实质上是交通安全管理职能）从交通部转移到公安部，这是中国交通安全管理体制力度最大的一次改革。但不久这次改革存在的问题逐渐显现出来，由于对两部门的职能界定不细，使交通、公安两个部门在行使职能时出现了职责交叉、政令不畅、机构重叠等问题，严重影响了行政执法和管理效能。为了协调两部门的工作，1993年国务院再次对两部门的职能作了必要的调整，明确“公安部是国务院管理全国交通安全和交通秩序的职能部门”，并对两部门的具体职责进行了划分。由于我国的交通安全所涉及的人、车、道路环境三要素的综合治理的规划、政策规范、规则、决策、执法及不同的机动车和道路等，即使国务院有明文规定，错综复杂的路面交通安全也难以由不同部门共同管理。交通安全的多头管理导致的一个结果就是各部门仅从各自管理的特定对象和范围出发制定相关的交通安全政策和法规，致使至今未能形成全国范围内统一、完整、科学的法规体系。由于目前涉及到对交通安全中人、车、道路环境3个基本要素进行管理的管理部门众多，又因各个部门管理对象、范围的特定性和差别性，致使各个部门出台的关于交通安全的政策和法规既缺乏权威性、统一性，又缺乏规范性。政出多门导致交通安全政策和法规疏漏之外，更严重的是不同部门制定的政策和法规之间的相互冲突，难以形成统一的交通安全政策。此外，由于交通安全管理涉及的部门众多，多头管理增加了交通管理的成本。涉及交通安全的各部门在本部门的相关政策、法规的制定和执行过程中均存在重本部门利益、轻社会效益的倾向。许多部门对本部门职责疏于管理，对非本部门职责却越俎代庖、越位管理。最终使得交通安全管理部门交叉、重叠，给交通安全涉及的各方参与者带来极大的不便。交通安全管理部门的多头体制导致的另一个结果是现行交通安全管理职能的划分欠科学。例如，目前的交通安全管理，其内容仅为公安交通部门的“交通秩序维护、交通事故处理、车辆安全检测、驾驶员考核、安全宣传教育”等，这实际上大大缩小了交通安全应当涵盖的内容与范围。从对交通安全管理的实际效果看，现行的交通安全管理只在表面层次上就人、车、路的安全与管理来谈论交通安全，严重忽视了道路环境对交通安全的作用及人、车、道路环境三者之间的相互联系与互动关系。由于交通安全涉及人、车、道路环境3个基本要素，其安全对策应是包括针对这3个要素事故前的预防、事故中的损伤降低及事故后的挽救等一系列具体措施。脱离道路的安全设计、建设和维护，脱离车辆的主动和被动安全性能，脱离运输车辆的日常安全管理，脱离汽车运输企业、汽车修理企业的安全认证和行为规范来谈论减少和预防交通事故、提高交通安全水平无疑是不科学的。虽然近些年来我国的交通管理在管理手段上取得了长足进步，但与我国快速发展的公路运输相比，仍然表现出明显的滞后性，如高速公路上近几年来重大、恶性交通事故一直不断的重要原因之一就是管理滞后。与此同时，随着市场经济的快速发展，我国的交通管理近几年来出现了一些值得注意的倾向，如由道路收费引起的超载运输现象，由车辆承包引起的疲劳驾驶现象，对行驶违章以罚替管现象等。这些问题的产生一方面反映出我国现有的交通管理法规存在着许多空白点，亟待交通管理部门充实、完善与提高；另一方面也反映出我国的交通管理在市场经济发展过程中正面临挑战，一些沿用多年的交通管理方式已表现出严重的不适应性。交通运输是现代社会经济生活的关键因素。近半世纪以来，随着全球社会经济的加速发展，城

市的日益复杂化，以及人们交通观摧于数据仓库技术的ITS信息系统(UTIS )框架初探念的需求和变化，现代交通使用者的需求越来越高，其主要表现在:乘客:需要可靠的出行信息来节省出行时间和减少出行压力;提高安全性与可靠性;高质量的运输服务与便捷的支付手段。职业用户:需要运输部门提高运营效率与服务质量。政府:需要更好地利用现有的交通基础设施提高安全性和改善环境。驾车出行者:需要最新的交通信息;及时的危险警告;推荐最佳的行车路线;适宜的速度限制;在不利的道路与天气条件下，对司机的有效支持;对紧急情况的快速反映。这些越来越高的交通需求是传统交通运输系统所难以满足的，因此，必须对传统交通运输系统的管理与建设思想进行深刻地反思。城市交通作为与人们日常生活最休戚相关的一种交通方式，其现实矛盾更为突出:一方面，信息社会的加速到来使得人们对交通设施和交通服务的要求达到了一个前所未有的高度;另一方面，城市可供修建道路空间的宝贵性和有限性使得提高路网的通行能力变得更为困难。为了解决日益突出的交通问题，交通管理部门越来越多地借助当今科学发展的高新技术来保障交通畅通、改善道路安全、减少交通拥挤和空气污染对生态环境造成的恶劣影响。

1.2发展城市交通信息系统的发展和必要性

（一）澳大利亚交通信息化介绍

澳大利亚在交通信息化方面已经取得了初步的成功。隶属于新洲道路管理局的交通管理中心TMC(Transport Management Centre)对新洲180000公里道路进行一天24小时的监控和管理，以保证道路网络的充分使用和安全高效的运作，包括对交通高峰期、交通事件或事故的监控与管理。我国目前有很多城市相继引进的SCATS（Sydney Coordinated Adaptive Traffic System）系统就是TMC主要的运行系统，是RTA于七十年代开发使用并不断改进的，SCATS区域交通控制系统在悉尼、堪培拉、墨尔本等城市的道路交通管理中扮演了重要的角色，目前，在世界范围内已经有超过80个城市先后引进这个系统。TMC集中反映了澳大利亚交通管理和交通信息化的水平，有很多值得我们借鉴的方法和经验，以下主要介绍TMC在筹建及运作时的一些经验。地处悉尼红番区的TMC主要运用了SCATS 区域交通自适应协调系统，它是控制悉尼交通信息网络的一个先进系统，控制悉尼市及其周围主干公路的2200多个路口及3000个交通信号，监控覆盖面积达3600平方公里。悉尼市拥有汽车约300多万辆，平均每天出行达200多万辆次，在SCATS系统的控制下，很少看到路口、路段有排队或堵塞现象，汽车经过路口一般只需等一个信号周期即可通过，对上下班交通高峰期，对进出城道路要道还有专门的系统进行科学的调节，如在悉尼港大桥采用的能自动调整路向的“电子路向调节系统（The Electronic Lane Changing Syste m)”，平均每天五次以四种模式自动根据车流状况调整路向。SCATS系统可以大规模减少交通停顿、延误和油耗。据统计，SCATS系统可以减少40％的行进中停车和20％的延误时间，降低12％的油耗。能取得这样的效果与他们重视交通的综合管理，重视运用现

代化信息手段分不开。

（二）日本的交通信息化简介

在发展智能交通的过程中，日本非常重视各部门的通力合作和对交通信息的采集维护和发布工作。日本于1994年1月成立了由当时的警察厅、通商产业省、运输省、邮政省、建设省（上述五个部门现调整为：警察厅、总务省、经济产业省、国土交通省）支持的日本“道路?交通?车辆智能化联席会议（VERTIS）”，目的是促进日本在ITS领域中的技术、产品的研究开发及推广应用工作的开展。

VERTIS确定的今后30年的工作目标是：将现有道路交通死亡事故减少50%；消除交通拥挤；减少汽车的燃料消耗及尾气排放，其中CO2 减少15%，Nox 减少30%。为实现上述目标，日本警察厅、总务省、经济产业省和国土交通省联席会议于1996年7月制定了《日本ITS框架体系》。该框架体系由先进的车辆导航系统、自动收费、安全驾驶、交通组织优化、高效的道路路政管理、公共交通信息系统、专业运输车辆的管理、行人辅助系统、紧急车辆运行系统等九个系统构成。以上对澳大利亚和日本的交通信息化情况作了粗浅的分析，可以看出，在交通信息化、智能化的过程中，各国都特别重视多部门的合作，特别重视交通基础数据采集、整理、维护和发布等环节的建设与管理。在交通信息化建设过程中，先进的技术是基础，但成功的关键在于各交通管理部门的充分协调配合，在于如何以社会经济发展和人民生活的需要为导向，并充分推动社会的积极参与。

二、广东交通信息化发展概况

（一）广东省交通信息资源现状

交通部门方面经过几年的发展，广东省交通信息化建设取得了一些成果。特别是政务信息化方面。广东交通厅机关办公自动化已经顺利实施几年，交通厅及各级交通管理部门都已经建立交通信息网站，信息发布基本实现了正常化，近来又开通了网上办公业务，大大提高了厅与地市交通管理部门的信息化程度，运政管理系统、水运管理系统等多项交通管理业务系统已经建成或在建设之中。公安部门方面近年来交警部门在交通信息化发展中也取得了可人的成绩。如广州市很早就建立了交通监控中心，建立了多个交通信息网站，特别注意引进先进的道路管理系统，如近年来引进的SCATS系统就比较成功，在道路网络程度低、道路渠化差等诸多不利条件下局部应用SCATS系统，仍然取得较好效果。据对广州市越秀区40个路口的统计分析，SCATS系统投入使用后，车辆停滞时间减少38％，车辆通行时间缩短23％，综合经济效益显著，节省开支360万元。由此可见，全省各交通管理部门积累的交通信息资源已经相当丰富，如道路状况、车辆、驾驶员、交通地理信息等。参与发布交通信息的媒介也有很多。如网站，交通电台、电视台、街头路边的公告牌，电话、手机、路边动态信息显示板、交通信息网站等。进行采集交通数据途径与手段也是多种多样的。如专门组织的专项抽样调查和普查、公路普查和专项交通量或OD调查、定期报告、通过闭路电视监控系统采集交通即时信息等等。另外，在交通信息化建设过程中，广东省也积累了相当丰富的硬件资源，如各高速公路的通讯光缆，各部门的网站资源，采集数据的各种设施（传感器、GPS），信息传输所需要的通信线路和资源、各种先进的数据存储设施等。同时，交通和其它各部门对信息资源和开发应用出现了前所未的重视，包括交通厅系统，公安交通警察部门，交通集团公司，国土资源厅等等都是交通信息数据的采集、使用和发布的重要部门，与公路建设及运输相关的一些科研部门也是交通数据的组织采集和使用的重要部门。已经积累了相当丰富的交通基础信息。

在车路矛盾日益突出的今天，交通拥挤导致车辆延误,运输成本的提高，交通事故频发和严重的交通污染等突出问题。而且仅靠增加公路数量无法解决交通拥挤以成共识。提高运输网络管理效率，最大限度利用公路运输能力是解决交通拥挤和污染的有效途径之一。先进的交通信息系统是指“收集相关交通信息，分析.传递.提供信息，从而在从起点到终点的出行过程中，向路面运输中的出行者提供实时帮助，使整个出行过程舒适，方便，高效”。交通信息系统可以向交通出行者提供出行前和出行后的交通信息。出行前的交通信息系统使出行者在家

里，办公室等地得到综合交通运输信息，包括出行计划，出行路线，座位预定，票费，道路与交通状况，天气信息等。从而为出行做好准备。在出行途中，交通信息系统利用全球定位系统，电子地图，计算机和先进的通信技术，使得车载计算机能够自动显示车辆位置，交通网络和道路状况等，为驾驶员提供最优的出行路线，并协助出行者方便的到达原先马缨花去过的地方。使用这种系统，可以将出行者合理分配在各条路线上，使每个出行者始终在最短路经上，避开阻塞路段，事故发生路段和环境不良路段，从而减少车辆在道路上的逗留时间，使交通拥挤状况得到缓解，并最终实现交通流在道路网中的最优分配。研究表明，在正常交通状况下，出行者不能选择最短路段的概率为6%—7%。提供交通路线和导航信息则可以避免这些错误的路线选择，从而产生较大的经济效益。交通信息系统作为智能交通的重要领域，目前已成为现代化道路交通信息中不可少的交通工程设施。

1.城市交通信息系统在城市交通中的作用，国内外的应用情况概述

自从先进的交通信息系统概念提出以来，就受到交通工程工作者的普遍关注。近年来，许多发达国家投入大量的人力，物力和财力对其进行研究，试验和开发。目前，比较成功的系统有美国的TravTeK系统,德国的Ali-Scout系统和日本的AMTICS等，这些系统都集中在路线导航的实现，对于提供交通信息功能还很不完善。在美国，可变信息标志系统已用于发生交通事件时的交通管理。在用于高速公路维修分流时，可变信息标志系统的分流效果比较明显。在英国，可变信息标志系统被用于城市道路的交通分流。这一系统可以及时提供交通状况和延误信息，以便驾驶员能选择新的行车路线。在英国还进行着一项可边信息标志系统的计划ROMANSE。这计划已经开发了一系列适用于交通走廊的不同事件处理的策略，包括信号控制和通过固定电话或移动的可变情报板向出行者提供信息。目前发达国家正结合试验积极地研究动态诱导系统。美国联邦公路管理局和伊诺州合作进行名为ADVANCE（Advance Driver and Vehicle Advisory Navigation Concept）的车辆诱导试验项目。日本的CATC（Comprehensive Automobile Traffic Control）计划也致力最优化路线指引的试验。德国的ALI-SCOUT计划（现改为EURO-SCOUT），以及ALI-SCOUT基础上的英国London-GUIDE试验在为统一的欧洲车辆诱导系统的实现作准备。这些试验项目的共同特点是围绕交通信息的采集。处理发送进行研究工作。发达国家对交通信息系统的研究起步较早，成果比较显著，大多是由国家机关，工商团体和研究机构协作完成项目的研究，开发和实施技术高度密集。目前我国在交通信息系统方面处于系统技术的研究阶段，如定位系统，双向通信等，大部分城市是以无线电广播为基础的简单的交通信息服务，或者从国外引进设备和控制系统软件。北京于1996年进行了城市交通信息系统的研究开发，该系统是以城市交通宏观管理为重点，服务的对象主要是城市管理部门和交通规划部门，同时也直接面向广泛用户。总的来说，我国的整体水平还比较落后，市场还未得到开发，目前正在进行包括交通信息系统等领域的ITS体系框架，ITS的标准等方面的研究和规定。一些企业和研究机构正在进行交通信息系统等产品的研究开发

3.1城市交通信息系统的概念和结构特点

作为ITS重要组成部分的城市交通信息系统，是一个由多个子系统构成的复杂信息系统。其系统功能涉及事务管理、信息发布、决策支持等多个方面。发挥着有效沟通各部门之间的信息联系，实现将数据组织成为信息，将信息提炼成为知识，将知识融入整个管

理，全面支持事务管理、决策分析、制定战略过程的作用。一般来说，UTIS具体包括以下几个子系统:城市路网工程信息系统该系统按照GIS数据库、信息网络等分步建设，城市交通监控系统，城市共用信息系统，道路养护管理系统，交通事故信息分析系统，公众信息服务系统，城市交通诱导系统，城市路网规划决策支持系统。从构成上看，城市交通信息系统的主要部分是城市交通信息空间的四维领域扩展，即为上述各子系统提供统一信息，协调各子系统信息沟通的部分。整体来说，这种城市交通信息系统呈现出:分布与集中相结合的结构特点，相对平等的子系统分布结构，以及承担信息整合的共用信息平台。层次化的结构特点，子系统形成“数据采集层次、局部运行管理层次、共享信息整合层次，以及增值服务层次”的层次化组织关系。多元化的管理结构特点，各子系统分属交通管理部门、城市规划部门、市政建设部门、公用事业部门等不同管理体系，但需要协同进行工作，以实现系统的优化建设与运行。

3.2.城市交通信息系统中的数据共享

前面提到，城市交通信息系统的主要功能为各应用系统、各部门提供共享信息，这就要求信息在相当程度上的共享性，为实现这种共享性，必须准确描述各子系统之间的数据流通状态。首先我们分析各子系统之间数据联系方式的特点；1基础数据采集的共享性。整个交通信息系统运行依赖各个子系统提供基础数据:如监控系统—道路交通流量，车速等;城市路网工程信息系统一道路几何设计数据;道路养护管理系统—道路铺设情况等。2现状数据与历史数据积累的需求差异。各子系统对数据的时间要求存在着一定的需求差异，如监控系统关注的是现状数据，规划决策支持系统、事故信息分析系统等关注的是累积的历史数据和现状数据的结合。3数据详细程度的需求差异。路网规划决策支持系统要求路段年平均日交通流量就基本能够满足需要，而事故信息分析系统所需要的数据则要细致得多。应采用共用数据详细程度层次化方法，来满足不同的数据服务需求。在各子系统直接进行信息传送情况下，存在系统共用数据缺乏明确的维护责任，数据的统一性难以保证，接口设计受到其他子系统功能要求的牵制等问题，影响整个系统功能的实现。而采用共用信息平台的方式进行系统共用信息的管理，使其负责城市交通共用信息的中转中心的职责，各承担数据采集的子系统按照一定规则将公用数据发送给共用信息平台，由共用信息平台进行规范化处理后加以存储，根据需求规则或者子系统的请求，采用规范格式将数据发送出去。3.3城市交通信息系统的基本构成与原理。

道路交通流实时动态信息系统内按其功能要求并存着三个主线数据流：一是从各信息采集系统中取来的数据，通过中间处理过程进行处理后，显示发布在管理人员或对外信息发布的客户终端上；二是从各信息采集系统中取来的数据，通过中间处理过程进行处理后，存储在数据库中；三是管理人员根据管理需要或实时发布系统需要，从数据库查询调用进行对比、分析、将处理结果显示发布在终端机上。由于存在这三种主线数据流，系统结构划分为：信息采集、处理与分析、发布和数据库四大部分。①交通信息采集子系统该子系统由两部分组成，一是各类检测器；二是采集前置机。检测器是交通数据的采集设备，其主要功能是将路面交通的流量、车速、占有率等原始交通数据通过各类交通检测器（如路面线圈检测器、视频检测器等）送到采集前置机进行预处理。采集前置机是交通信息采集子系统中数据预处理系统，其主要功能将各类检测器采集的异样数据进行过滤，去掉非法、无效的数据，将有效、合法的数据按照标准进行格式化处理，并将其封装、发送到指定的数据通道里，提供给交通信息处理与分析子系统。在

该子系统中，由于各类检测器还有其他相应的功能作用，如地面线圈主要为信号控制系统提供系统实时交通数据，数据经处理后，对路口信号机进行协调控制；视频检测附属在视频监控系统中，为交通管理人员提供直观的实时路面图象等等。因此原有各类检测器之间相互独立，每类检测器均有一个独立的运行环境，采集的数据单一，所能完成的功能有限，无数据交互，因此形不成信息共享，造成很大的资源浪费。道路交通信息采集子系统的功能就要将这些检测器采集的交通流信息送到采集前置机进行预处理，以保证采集到的数据安全性、可靠性、有效性。②交通流信息分析、处理子系统交通流信息分析、处理子系统是建立在功能强大、分布式企业级平台的应用服务器上。交通流信息分析、处理子系统主要包括四个方面：一是交通信息处理，其功能是将原始数据或预处理的数据转换为管理人员和交通参与者等用户所需的可识别的信息及相应的用户界面；二是实时数据传输；三是对数据库操作；其功能是提供对数据库的存取服务；四是配置管理和交通信息查询；其功能是响应用户请求，将查询显示所需信息送给对外交通信息发布子系统。③交通信息发布子系统。交通信息发布子系统分为两个部分，一部分是为交通管理人员使用的内部信息发布，主要是通过交通管理内网（INTRANET），向各级指挥中心、领导决策层、交通管理科技人员以及基层科队一线提供交通信息，为管理决策、控制协调、勤务组织、紧急事件处置等服务。另一部分是为广大交通参与者服务，所采用的手段是多样的，如户外交通信息情报板（VMS）、互联网（INTERNET）、手机和寻呼机短信息、声讯查询电话、交通管理对外办公窗口或公共场所配设的联网交通信息触摸屏，以及今后发展安放在车辆中的车载交通信息发布、查询、导航系统、交通电视频道等等。由此可见，交通信息发布系统具有内部和外部使用两个特性，因此其硬件配设也是由系统内和系统外两个方面构成，重要的是交通信息发布的格式，各类接收设备（终端机）的接口需要统一化、标准化。④数据库交通流实时动态信息系统，由于其具有海量数据和实时、动态的特点，其数据库应使用专用的功能强大，具有企业级平台的数据库服务器，并应具有强大的数据库操作平台，提供灵活的数据传输途径。在该系统中，应实现两种类型的数据库应用系统，一个是公用数据库系统，另一个是实时数据库系统。同时，提供集成的通用数据库接口实时数据库是用来存储、分析挖掘异种异构的实时数据。由于道路交通流实时动态信息系统具有很强的时间性，要求在规定的时间内完成数据处理，系统既需要数据库支持大量数据共享，维护其数据的一致性，又需要实时处理支持数据的定时限制。建立实时数据库就可对数据的实时性、有效性、一致性进行控制，同时也可减轻系统对公用数据库的负荷。公用数据库是用来保存原始数据和经过处理过的数据，其功能既是对实时信息进行存储，又不断地向系统提供历史数据。公用数据库的设计和开发应遵循公用数据库国际标准。使用ISO标准作为开发公用数据库的基础。智能化城市交通诱导信息系统所实现的功能是根据城市道路的交通状况，产生相应的诱导信息，反馈给交通参与者。来影响出行者对出行路线．出行方式的选择，以疏导交通流，保持道路的最佳通行能力及提高交通安全度，从而最终提高社会与经济效益：从信息流的观点来看，交通诱导信息系统的信息处理过程与一般的信息处理系统是一致的，可分为交通信息采集．诱导信息生成和诱导信息发布三大部分．交通信息采集，交通信息采集实现对系统所需原始数据的采集．如道路现状，交通流量．流速．道路占有率等．井形成交通信息数据库，供诱导信息生成模块和ITMS的其它子系统共同使用。交通信息按其变化的特点可分为动态信息和静态信息两部分.动态信息主要指随时间变化的交通数据，如道路上的车流量．平

均速度．拥堵状态．事故状态等，一股来源于各种路面检测器，如环形线圈．微波检测器；视频检测器．信标车辆等，或人工报告，如电话报警．交通巡逻报告等．静态信息主要指不随时间变化的道路现状数据，如道路的电子地图信息．检测器及各种交通管理，控制设备的安装和配置信息等。所有的交通信息均存储于变通控制中心的文通信息数据库中。来自检测器的数据一搬经过通讯网络传送到控制中心，通讯网络可以使用各种不同的通讯方式，如无线的CDPD.GSM短信息．CPRS等，有线的光缆．电话线．DDN专线等。其它动态信息和静态信息一般通过信息处理操作终瑞由人工录入。诱导信息生成。诱导信息的生成按生成方式分为人工和自动两种．人工诱导信息生成，由有关人员根据交通状况和道路状况．结合以往的经验；合适的诱导信息?人工输入系统．这是交通诱导信息系统比较低级的使用方式；诱导信息的自动生成．是智能化交通诱导信息系统的核心?将直接决定系统智能化水平的高低；诱导信息的自动生成，直接依赖于一个实时的统一的交通诱导信息数据库。在这个数据库中的数据，可能由不同的信息采集系统通过不同的采集设备获得，这些数据的实时性必须得到保证，以确保自动生成的信息的实时性。诱导信息自动生成，是根据预先设定的自动诱导模型，由软件自动根据采集到的实时交通数据进行处理．运算及预测．自动生成旅行时间．拥堵状况等信息：一般在使用中，这种自动生成的诱导信息还需要由管理人员确认后，才能成为合法的诱导信息，进入系统，这是变通诱导信息系统比较高级的用法。目前，有关自动诱导信息生成的算法模型的技术还处于发展阶段，需要交管部门．研究机构．企业紧密合作，研究开发符合国内交通状况的智能化自动诱导信息生成模型．相关的研究开发课题重点包括：基于数据挖掘技术的动态交通流预测模型与算法，动态交通流分配最优控制模型与算法，OD需求估计的多模式双层规划模型与算法，新型的离散时间动态随机变通流分配模型与算法，基于神经网络和卡尔曼滤波的交通流预测模型与算法，基于模糊逻辑的模糊综合预测方法。诱导信息发布，诱导信息发布根据信息接收者的不同，分为面向个体和面向群体两种。面向个体的诱导信息一般通过出行者的车载设备进行接收，车载没备中应包括GPS定位装置，系统根据车辆的位置和行驶方向．目的地等信息，结合动态的交通信息，为出行者提供必须的．与行午路线有关的诱导信息。面向群体的诱导信息发布方式较多，例如：固定或移动的可变信息显示屏(VMS)．无线广播．电视．因特网．电话查询等。其中比较有效的是安装在道路上的室外显示屏，从而达到均衡交通流分步．改善交通状况的目的。诱导信息的对外发布及其控制方式，四级信息发布层次。诱导信息可按照其显示内容分为四个层次对外发布．即通用信息，人工诱导信息，实时自动诱导信息．动态自动诱导信息。通用信息：通用信息严格来讲不能算是诱导信息，不过它确实也是通过交通诱导信息系统发布出去的，在此将它作为信息发布的最低的一个层次来描述．通用信息—般是交通常识．交通宣传等内容，与道路上的交通状况无直接对应关系。不具备直接的交通诱导作用．但具备简单的交通诱导启示作用；通常在交通状况良好或室外显示屏与控制中心的通讯中断的情况下，轮流显示。人工诱导信息：人工诱导信息是各种交通数据源经管理人员整理判断的诱导信息，可以实现人工交通诱导、由操作人员在控制台通过系统控制软件输入计算机．同时没定发布的时间．范围，系统按照没定的内容将信息发布出去：实时自动诱导信息：实时自动诱导信息由系统软件自动限据交通诱导信息数据库中的实时交通流数据按预先没定的算法计算而得的诱导信息，可以实现自动交通诱导。由软件自动生成诱导信息并自动控制其相宜的发布时间和范围，经人工确认后自动发布出去。动态自动诱导信息：

动态自动诱导信息比实时自动诱导信息更高一层次，系统软件在生成信息时不仅仅考虑当前的交通流状态和数据．而且预测诱导信息发布后交通流新的分布状态，这样系统能自动为机动车提供实时动态的诱导信息：但是这种方式的信息发布日前尚处于基础研究阶段，距离实用阶段还有一定的距离。分布式多级控制方式由于诱导信息对外发布方式的多样性．发布范围的广大和交通管理部门的分层结构．诱导信息的发布宜采用分布式的多级控制方式：以下以室外显示屏为例来说明如何实现分布式多级控制；根据室外显示屏的安装位置和路段管理所属关系将显示屏分组，分别以有线方式连接到不同的交通指挥分中心的通讯控制设备，分中心再与主中心联网，形成现场．分中心；主中心三级控制系统。现场．主控制中心或分控制中心均可控制显示屏的显示内容(当然必须有相关的授权以确保显示信息的安全．有效)；—般只在显示屏与分控制中心通讯中断时使用现场控制方式，正常情况下使用分中心；主中心两级控制；主控制中心的系统管理权限高于分控制中心，而对显示信息的控制级别，可视实际需求由系统管理员通过系统软件灵活设定。

4，实施城市交通信息系统应注意的几个问题

对信息资源管理的认识不足、重视不够，导致对信息资源管理的不完善。在信息化工作中，硬件软件只是工具，信息资源本身在信息化工作中才是关键，是信息化工作的对象，信息资源的开发利用是信息化工作的目标。目前各种关于信息化的调研，都是重在硬件软件方面，而很少见到对信息资源方面的专门调研，尤其是缺乏针对跨部门的信息资源的调研；关于单位信息化程度的评价，也把重点放在对硬件建设与软件应用二个方面的评价，而对信息资源的科学管理和充分使用方面却重视不够，这实在是一种偏差，应该立即纠正过来。在信息资源管理方面的部门协调不够完善，信息孤岛问题突出。交通部门内部、公安交管部门内部、交通与公安部门之间都存在信息孤岛的问题。近年来，各部门投入了大的力量到信息化工作上，由于在信息工作的初期，各部门都着重自身的需要进行信息化建设，缺乏考虑与其它相关部门的协调工作，从而导致信息孤岛的形成，使信息的不能得到充分共享；另外，由于交通信息自身的时效性、多样性、联系性、复杂性、延续性、可预见性、交互性等等特点，各部门之间的数据缺乏系统的整合，容易造成不同程度的混乱。

先进的交通信息系统（ATIS）是ITS的重要组成部分，也是发展ITS的基础和关键技术，ATIS是建立在完善的信息网络基础上的，提出了城市交通信息系统的结构方案：一个核心即交通信息中心，交通管理、电子收费、交通诱导、交通信息服务、地理信息、紧急救援、营运车辆管理、车辆安全辅助驾驶八个子系统以及道路交通管理和车辆管理两个数据库城市交通信息系统可分为静态交通信息系统和动态交通信息系统。城市交通信息系统由多个子系统组成，主要有信息采集,信息管理,信息发布，各个子系统的信息需求复杂多样，但有一些信息是可以共享的，通过共用信息平台可以使这部分信息增值，而且整个交通信息系统的信息通过共用信息平台的统一存储、组织、处理，能够更有效地保证数据间关系的正确性、可理解性和避免数据冗余，提高系统中信息的利用率和传输速度。我国城市交通面临巨大的挑战，而其对策主要是规划及政策手段、工程设施建设手段、运行管理手段，以及采用高新技术改造传统交通运输系统的手段。合物流信息服务系统引导向合理的交通运输模式的转变。这种信息化交通运输系统的由于交通信息系统具有整体性强、对于各子系统的协调要求高的特点，因而需要加强总体规划。为此，城市交通规划面临了新的课题：规划内容范围向包括信息空

间的四维领域扩展，我们必须适应这种发展态势，加强对交通信息系统规划的研究。了解决我国城市的交通问题，改善城市交通系统的性能，一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现，另一方面需要通过采用科学的管理手段，把现代高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能，从而改善整个道路交通的管理效率，提高道路设施的利用率，实现城市交通管理的科学性和有效性。对于信息采集来说，重点需要解决的问题是资源共享问题。也就是说，各子系统必要建设各自完整的采集设施，部分子系统所采集的信息将提供给整个系统共享。对于信息管理来说，其一是有效地完成将数据经过加工和组织形成信息，将信息经过提炼形成知识的过程；其二是需要合理处理分布与集中的存储关系，使用频率高的共享信息集中存储（例如由交通信息中心所承担），使用频率低的共享信息和少部分子系统共同使用的信息，以及子系统自己使用的信息分布存储；其三是信息规范化问题，如何在已有子系统，以及分别开发子系统的条件上，逐步完成系统整体的信息规范化。信息发布需要重点考虑的问题是根据不同的用户需求（政府决策、技术管理、公众使用、企业管理等）建立方便的查询机制，使得能够真正实现“在需求的时间，按照易于理解的形式，将所需要的信息送到用户手中。”整体来看交通信息系统呈现：分布与集中相结合的结构特点，相对平等的子系统分布结构，以及承担信息整合的共用信息平台。多元化的管理结构特点，各子系统分属交通管理部门、城市规划部门、市政建设部门、公用事业部门等不同管理体系，但需要协同进行工作，以实现系统的优化建设与运行。城市交通信息系统规划需要对今后的系统建设提供指导，为多元化参与的系统建设奠定基础，同时需要进行合理的资源分配。为此，我认为其规划内容应该包括如下方面;城市交通信息系统战略规划城市交通信息系统战略规划将回答：系统战略目标的确定；系统宏观结构框架；系统分阶段的建设重点；系统拟采取的建设策略，以及系统建设过程中政府、研究单位、企业、技术管理部门之间的角色和关系等问题。城市交通信息组织规划城市交通信息组织规划将暂时摆脱硬件系统建设及软件系统开发等具体问题，站在城市政府立场考虑：在隶属不同系统的多部门参与的前提下，如何有效地对性质、功能、结构存在很大差异的众多系统（例如交通监控系统、信息化公交系统、营运车辆管理系统、道路及桥梁管理信息系统、交通公众信息发布系统等）进行信息整合，构成分布式的信息存储结构、规范化的信息组织结构、确实有效的信息流通机制，各子系统的责任、权力和义务等问题。就其成果形式来看，体现为一种系统接口规范、信息在各子系统中的分布结构、信息在各子系统之间的流通方案、各种类型的参与者在系统运行中的角色与作用等。

世界经济的迅猛发展，亚太地区城市化进程速度加快。但随之而来的是城市交通拥挤以及环境污染日趋严重等问题。目前，亚太地区城市交通主要存在以下特征：一是城市机动化水平发展速度快，同时，—些发展中城市拥有很高的非机动车水平，多数城市机动车与非机动车的混行现象严重。二是公共交通普遍占有非常重要的位置，但多数国家政府热衷于私人交通工具的发展，忽视了公共交通的发展，公共交通整体运营服务水平低。三是城市道路体系、高速公路体系正在逐步完善，但交通管理水平落后，政策热衷于“基础设施”建设，忽视交通控制、管理水平的提高。另外，对已有道路的维护不重视，道路损坏严重。四是交通管理信息化水平低，通讯设施落后。一是交通拥挤。这种现象在亚太地区普遍存在，并且将不断恶化，菲律宾首都马尼拉是亚洲交通最拥挤的城市之一，主干道上车行速度大约只有15公里／小时。二是交通污染日趋严重。环境问题已经成

为世界性的话题，而交通车辆的尾气排放是主要的大气污染源，它带来了大量的微粒物质，还有氮化物和臭氧等。而交通堵塞时，由于燃料不完全燃烧，造成的污染更加严重。据估算，微粒污染物的处理费用约为40000—50000美元／吨，显然这是一笔昂贵的支出。三是部分国家和地区过分强调城市轨道交通，而忽视厂传统公共交通的发展。传统公交车运营水平普遍较低，设施落后。另外，传统公交和新兴的城市轨道交通之间没有进行很好的综合运营、信息系统等方面的整合(除少数国家，如：韩国、日本、新加坡)，致使整体服务水平低下。四是交通噪声问题日趋严重，而大多数政府却较少关注这一问题的解决与防范，或不能采取科学有效的措施。五是交通管理人员整体素质较低，缺乏有效的培训，由此引发厂交通资源的巨大浪费。

亚太地区城市交通的主要特征及主要问题足以证明，亚太地区的城市交通若继续沿用传统的交通管理手段进行管理，或者不断进行道路网络建设已不能从根本上解决日益严峻的交通问题，那么，新的形势下，在完善基础设施的同时，应寻求新的手段来解决问题，而综合多种高科技技术的ITS正适应了这一需求。智能化交通管理综合集成系统是一个基于网络环境的、实时的、可视化的交通指挥调度综合管理信息系统；系统以专业化的、综合性的、可视化的基础地理信息为基础，集成动态指挥调度系统和指挥信息管理系统，综合处理、分析各种交通数据，提供实时的交通状况，进行深度数据挖掘，预测交通变化的发展趋势，模拟评价交通方案，提供初步的可视化辅助决策信息。

系统建设在总体目标下分阶段实施，前期在北京市公安局公安交通管理局交通科研所的组织和协调下，北京智能实讯信息技术有限责任公司完成了智能化交通管理综合集成系统一期的建设工作。系统一期主要围绕动态交通信息展开工作，将各个交通管理子系统如“交通信号控制系统”、“ 122 接处警系统”、“交通电视监控系统”、“交通警用巡逻车全球定位系统”、“交通诱导系统”、“道路交通流实时动态信息采集、处理/分析、发布系统”等系统综合集成到了一个可视化的地理信息平台上。目前，又完成了城市道路交通管理业务应用系统的建设工作。在此过程中，对秩序处、指挥中心和设施处相关科室的业务内容进行了深入调研，将岗位管理、道路施工等交通管理业务与地理信息系统紧密结合，设计开发出一套适合交通领域使用的业务应用管理系统。

从北京交通管理综合集成系统的使用情况来看，交通指挥中心、交管局各处室以及各支队都迫切需要它不仅能将现有系统综合集成起来，而且随着交通地理信息系统在交通管理业务应用领域的推广，信息资源将得以广泛的利用和共享，大大提高交通管理的现代化水平。

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