交通信息与安全论文大全11篇

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【中图分类号】G64.23 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）22-00-01

一、本学科的研究对象及发展趋势

交通安全执法技术以交通违法、交通事故、交通阻塞等道路交通事件为对象，研究交通监测与控制、交通违法监测与控制、交通事故预防、交通事故现场勘查、交通事故处理与鉴定的理论、方法和技术。

当前国际上本学科研究范围较广，涉及交通安全执法、道路交通安全和智能交通管理等方面均有大量研究，从信息、传感、通信、控制等技术的初步应用，逐步发展为高新技术的综合运用和深度融合，将执法、技术、教育有机结合在一起，逐步建立起交通安全执法理论、方法和技术三个层面的理论体系。具体发展趋势是：

1、交通安全执法方面

以威慑理论为基础，研究针对超速驾驶、酒后驾驶、不戴安全带、闯红灯等违法行为的交通安全执法技术的有效性、合法性和可行性等，注重智能化执法技术的研究。在交通安全执法技术的有效性方面，强调执法技术的威慑作用，从惩罚概率、惩罚严重性、惩罚时效性等角度研究各种人力执法、自动执法技术、驾驶人违法计分系统等技术措施的一般威慑和特定威慑效果。在交通安全执法技术的合法性方面，从处罚对象（驾驶人或车主）、限速标准、饮酒驾驶标准、自动执法地点、执法主体多样化等方面展开研究。在交通安全执法技术的可行性方面，研究高新技术应用的可行性、执法成本、公众接受程度等问题。

2、道路交通安全方面

研究交通参与者交通特性、车辆技术、道路安全设施与环境、交通安全管理、交通安全有关其他技术五个方面与交通安全之间的关系。有关交通参与者交通特性研究主要有行人横过道路行为模式的安全评价研究，不安全交通行为的分析与控制，心理因素对人的交通行为影响的研究，应急状态下驾驶人反应和操控行为分析，驾驶人交通安全视距测试与分析系统，交通标志识认动态测试系统等。车辆安全技术研究主要有整车系统安全技术、智能车辆安全系统技术、车辆协同式（车联网）安全技术和交通运输安全与应急保障技术四个方向。

3、智能交通管理方面

由智能交通系统（ITS）框架的研究开发到ITS关键技术的研究，近年的热点主要集中在车路协同技术、动态交通管理和主动交通控制。车路协同技术研究集中在车路交互式行车安全系统技术、车车交互式协同控制系统技术、车路协同系统交通协调控制技术等方面。动态交通管理方面研究交通监测技术、信息融合技术、信息技术、交通诱导技术等。在主动交通控制方面，研究以提高行车安全性和减缓交通阻塞为目的的高速公路/城市快速路的可变限速控制、交叉口智能车路控制等技术。

二、主要建设内容研究

交通安全执法技术主要建设内容包括交通监测与控制技术、交通违法监测与控制技术、交通事故预防技术、交通事故现场勘查技术、交通事故处理与鉴定技术等。

（1）交通监测与控制技术

主要包含车辆与道路智能检测技术、交通信息采集理论与方法、道路交通控制理论与技术、现代交通系统建模与仿真四个方面的研究。

①车辆与道路智能检测技术

本研究方向以计算机在公路交通及城市道路智能测控领域的应用研究为主要目标。主要面向高速公路、城市道路交通运输系统，将计算机技术与现代交通检测技术，智能控制技术和现代通信技术（包括无线传输技术，IP网络技术），应用到对车辆和道路的状况进行检测和故障分析。同时开展车、路及环境综合信息交互技术方面的研究。

②交通信息采集理论与方法

本研究方向以有效、及时获取综合交通信息――特别是动态交通信息――并提供综合服务为主要目标，主要研究内容包括：交通信息采集处理理论、方法、技术的研究；基于图像/视频的交通流及交通事件检测技术研究；交通信息综合应用平台研究；基于计算机视觉（单目/多目）的交通安全辅助研究。

③道路交通控制理论与技术

道路交通控制从控制理论的基本原理出发，主要研究道路交通控制的原理、方法以及控制结果的评价等。主要研究内容包括：高速公路监控技术、交通事件自动检测技术和交通控制与诱导技术等；城市交通控制系统、停车诱导技术和快速公交控制技术等。

④现代交通系统建模与仿真

现代交通系统模型描述道路交通流状态变量随时间、空间而变化、分布的规律及其与交通控制变量之间的关系，它反映了特定道路交通流的内在规律。该研究方向将从交通流数据出发，研究现代交通系统建模与仿真技术的理论、方法和应用。

（2）交通违法监测与控制技术

基于道路交通检测技术的动态交通信息检测系统、车型自动识别技术、交通事件自动检测和道路交通违法监测的研究等。

（3）交通事故预防技术

交通运输安全保障与防护技术，如交通法规、交通安全、可靠性理论、容错纠错技术、人机工程与状态监测等。

（4）交通事故现场勘查技术

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（一）研究制定《建设创新型交通行业工作实施方案》，以此为抓手，指导并督促各级交通部门加强组织领导，建立完善创新工作机制，为推进行业创新工作提供组织保障。

（二）围绕创新工作任务，指导市局、厅相关处室、厅直单位及各有关单位做好创新规划和实施方案的编制工作，明确分工，落实责任。

（三）建立考核指标体系，明确奖惩措施，加大考核力度。

二、突出抓好交通节能工作，提高能源、资源的利用效率，促进交通事业持续健康发展。

（四）根据部、省关于加强节能工作的指导意见和要求，编制*省交通节能工作实施方案。

（五）加强节能新技术、新设备、新工艺的研发、推广和培训。

（六）按照交通部统一部署，组织开展典型道路运输企业能耗统计试点研究工作。

（七）推进交通节能组织机构建设，完善适用的技术标准体系和节能监管体系，形成节能工作长效机制。

三、围绕管理创新、服务创新的发展要求，加快推进交通信息化建设。

（八）深化交通信息资源整合。加强交通信息资源的采集、交换和共享机制研究及相关标准制订，先期重点开展交通GIS统一平台建设和GPS数据共享标准研究；在认真总结交通部信息化示范工程（省级公路交通信息资源整合工程和区域性道路客运综合信息服务系统）建设的基础上，大力整合提升公众出行服务系统，努力打造“方便到家”的服务；组织省港口局，厅航道局、运管局、省地方海事局等单位，协力加强水运交通信息资源整合工程建设，包括港口数据库建设、航道数据库的完善等。

（九）加强交通电子政务建设。组织宣贯“*”交通信息化规划和电子政务实施方案；完成交通电子政务市级横向网建设，组织现有业务应用系统向交通电子政务网络平台移植，配合做好电子化办公系统与公文交换系统的应用部署和试运行工作，实现省厅与省政府、各市局、厅直属单位办公业务系统的联网；以门户网站群为基础平台，重点加强网上咨询、网上受理、网上公示等网上业务开展。

（十）加快交通统计分析系统建设。进一步优化完善交通综合统计系统与交通决策支持原型系统，加强数据采集工作，深入开展各类交通主题研究，并进行交通主题数据库的开发展现。

（十一）研究构建交通综合信息服务平台。整合交通综合信息服务资源，构建货运交易信息服务平台、客运信息服务平台、市场监测信息服务平台、综合执法信息服务平台，综合利用网站、服务热线等多种手段各类交通信息，推动服务创新。

（十二）抓好信息系统的研究应用。加强危险品运输管理系统、机动车维修管理系统、驾培行业管理系统等公路行业管理信息化重点工程的研发与应用，加快推进海事执法辅助系统、港口危险源监控管理系统等水运行业管理信息化工程的研发建设。

（十三）加快推进公路智能交通技术研究与系统建设。重点加强公路路网调度指挥系统（二期）、高速公路紧急救援支持系统、不停车收费系统（ETC）等的研究与试点建设，推进长三角高速公路管理信息互通。

（十四）推进智能型综合运输系统的研究建设。重点推进和加强多式联运信息系统建设与水路智能运输系统建设，以有效支撑交通集约发展。

（十五）强化交通信息化建设绩效考评研究与运营管理等相关评价体系、管理制度研究。

四、以技术研发中心建设为重点，加快建设全省交通科技创新体系，为交通事业的持续发展提供技术支撑。

（十六）继续加强对*省公路桥梁工程技术研究中心的建设管理，逐步完善其内部组织管理机构和运营管理制度，确保建设目标的完成；安排桥梁研究中心专项研究课题计划，突出桥梁研究中心提供社会公益的宗旨。

（十七）开展*省船舶工程技术研究开发中心、水运工程检测中心、汽车维修技术中心和交通工程专用仪器计量检定技术中心等交通科技基础条件平台和公共技术服务平台的调研论证、建设等工作。

（十八）以交通部*-*年交通行业重点实验室认定工作为契机，抓好省交科院、省交通规划设计院的交通行业重点实验室、行业技术研发中心平台建设。

五、加强交通软科学研究，重点开展战略研究和战略基础研究，推动行业决策和管理科学化。

（十九）围绕综合运输体系的建立，积极引导和组织开展综合交通管理体制、综合运输组织管理、交通综合执法体系等战略性课题研究，提高行业管理决策水平。

（二十）着眼交通运输服务业的发展，加快推进交通服务需求、现代服务业发展战略和监测体系等基础研究，鼓励和支持服务手段、模式和机制的创新研究与实践。

（二十一）立足“三个服务”，强化交通发展战略研究，重点针对交通发展遇到的热点、难点问题，如交通安全设施、管理、运行评价研究，组织进行专题研究，为交通又好又快发展提供理论支撑。

六、依托交通基础设施重点工程建设，以提高工程质量和耐久性为核心，加大已有成果技术集成，开展应用技术攻关。

（二十二）依托苏通大桥建设，协助“*”国家科技支撑计划项目《苏通大桥建设关键技术研究》项目组，开展千米级斜拉桥设计方法、集成施工技术、减灾技术、施工与运营控制技术等核心技术研究，形成一批拥有自主知识产权的高水平成果，为大桥顺利建设提供技术支持。

（二十三）开展高速公路建设技术总结与集成研究，组织对高速公路勘查与设计、不良地质条件下的路基处理、路基边坡防护与美化、沥青路面材料组成与结构等专题，进行技术总结与梳理，研究制订相应的行业标准、技术要求和指导意见，推动成果转化，提高利用水平。

（二十四）加强沿海港口筑港条件与技术、航道维护与整治、船闸建设与养护等水运交通建设发展关键技术、关键工艺的攻关研究。

（二十五）积极开展工程养护技术和环保技术研究，推动新材料、新技术、新工艺在工程中的应用。加大公路预防性养护综合技术开发和推广使用力度，不断提升养护质量，努力使工程全寿命成本逐年降低；重视对节省土地、节约能源、降低消耗、防治污染和可再生利用的环保新材料、新技术的研究开发，为*交通的可持续发展创造良好的条件。

（二十六）以桥梁中心为平台，整合我省桥梁科研力量，加大对桥梁结构设计、施工工艺、健康监测及病害处治与维修加固等技术的研究，进一步提高桥梁工程质量和耐久性，保障桥梁运营安全。

七、深化科研管理体制改革，为交通科技创新提供良好的政策环境。

（二十七）加强对交通科研项目的精细化管理，建立科研项目信用管理制度，严格科研项目过程管理和效用评价。选择厅资助力度较大的科研项目，加强考核，建立绩效优先、鼓励创新的考评机制，对承担单位和项目负责人进行信用评价，并作为今后承揽课题的先决条件，以促进执行合同履约和研究质量提高。

（二十八）引入竞争机制，选择事关我省交通发展，具有战略性、全局性、前瞻性的软科学研究课题，如综合交通管理体制研究、综合运输组织管理研究、交通服务需求研究、诚信交通发展路径研究等，进行国内公开招标，充分利用社会资源为我省交通发展提供智力支撑。

（二十九）实现科研项目动态管理，改变以往集中受理、集中评审的工作方式，开展长年受理、分时段选题，即时下发研究计划并组织实施，以满足我省交通发展的需要。

（三十）加大科研经费使用情况跟踪审计力度，加强厅补资金的使用监管，保证资金使用安全。

八、进一步强化和规范行业技术基础管理工作，重点抓好科技成果推广。

（三十一）加强标准的制订和宣传贯彻工作，及时总结和制定符合交通发展实际的标准体系，做好国家和地方有关技术标准、服务标准的宣传及监督实施，做好交通部和省质量技术监督局下达的标准修订和征求意见工作，加大地方标准的制订工作力度，不断提高工程建设、信息化建设、行业管理和为社会提供公共服务的规范化水平。

（三十二）有针对性地选择一批社会经济效益显著、应用前景良好的科技成果，如沥青路面技术、公路养护技术、桥梁健康监测与加固技术、试验检测管理信息系统及电子政务系统等，列入年度推广专项计划，从资金补助和技术服务上给予一定支持，调动技术输出、输入双方的积极性，促进科技成果的转化应用。

（三十三）积极贯彻《质量振兴纲要》和省委、省政府关于加快发展现代服务业的战略部署，组织和引导交通企业争创*省服务质量奖和*省服务业名牌。

（三十四）做好交通行业计量管理、科普宣传、知识产权保护等基础管理工作。

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中图分类号：C913文献标识码： A

交通工程学科是研究交通发生、发展、分布运行与停驻规律，探讨交通调查、规划、设计、监控、营运、管理、安全的理论方法以及有关设施、装备、法律和法规，协调道路交通中人、车、路与环境之间的相互关系，使道路交通更加安全、高效、快捷、舒适、方便、经济的一门工程技术学科。

交通学科中的道路运输系统是有人、车、路、环境等几个要素组成的一个系统的、动态的、复杂的系统。

一、交通工程学科面临的问题

城市交通的拥堵问题是目前以及今后相当长的一段时间内交通工程学科必须应对的问题。探讨城市的交通拥堵问题，至少需要涉及的学科有系统工程、城市规划、土地利用规划、经济学、行为心理学、社会学、公共政策学、管理学等。跨学科的研究方法有移植、渗透与融合等，关键是如何将其应用于城市交通问题。

随着计算机技术、信息传感技术的飞速发展，智能交通系统应运而生。智能交通系统于90年代至21世纪初被引入交通工程领域，重点研究交通系统的智能化，并逐渐成为解决交通工程关键问题的主要方法。

二、智能交通系统的定义和组成

智能交通系统（Intelligent Transportation System， ITS）定义为：在比较完善的基础设施之上，将先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术和系统综合技术有效的集成，并应用于地面运输系统，从而建立起大范围内发挥作用的、实时、准确、高效的地面运输系统。

智能交通系统按照组成部分来划分，主要包括如下几方面：

（1）交通检测技术：通过感应圈、红外、微波、闭路电视摄像、卫星定位技术，对交通车辆、道路进行检测，收集交通数据和图像信息；

（2）交通控制技术：包括先进的交通信号系统，匝道信号控制、信号灯控制等技术；

（3）通讯技术：包括高密度波分复用技术，光纤传输及接入技术，无线传输技术等；

（4）数据处理：车流数据、收费数据、监控信息数据等数据的处理；

（5）信息提供：提供出行信息，如交通状况、最佳行车路线等；

三、智能交通系统体系的主要功能

（1）信息采集：综合交通信息平台提供与各应用系统之间的通信联接和数据接口，从各应用系统中提取各类相关信息，用于后续的信息处理和信息服务。所提取的信息通常不是各应用系统的原始信息，而是经过各系统处理后的二次信息。这样一方面能减少平台信息处理的工作量，另外也能节省信息存储空间。

目前在交通工程领域采集数据主要利用传感技术，具体如下：

利用红外线，超声波，微波雷达，感应圈等传感器，对通过道路某一点的车辆，其数量、大小、重量、速度等进行统计分析。

利用浮动车系统，可以通过安装有GPS（全球定位系统）的公交车或计程车了解到该车辆通过某路段的时间速度，从而在一定程度上间接地推测出当前路面的交通状况。但是由于所获取的交通数据，其采样精度及密度均受制于有限的GPS设备，且无法获得浮动车以外其他车辆、行人等的交通数据，该技术对于微观交通行为的分析、管理优化，存在一定的局限性。

利用可见光摄像机，红外线摄像机等视频传感器，不仅能够对路段上车辆的通行状况，比如通过数量、大小、速度、颜色、车牌号等进行定量地统计，同时能够对某些特定行为，比如闯红灯、倒车、转弯， 交通事故等在一定程度上进行自动检测。特别是利用视频数据可以对这些特定行为的前因后果进行分析。

激光扫描仪是一种新兴的传感器。与视频等技术相比，激光测距扫描仪及其应用技术还大多处于研发阶段。

（2）信息处理：采用分类、统计、关联、序列分析等方法，将从各应用系统提取的信息进行处理和标准化，生成满足应用系统需要的特定格式的信息。

（3）信息存储：对各类交通信息按照一定的规则和组织方式进行保存，便于数据的查询、更新和维护。信息存储的形式可采用传统的关系型数据库方式，也可以采用数据仓库方式。另外，由于交通信息大多与地理属性有关，因此，利用GIS技术对部分数据进行组织、存储和显示，可以提高数据管理的效率。

（4）信息服务：综合交通信息平台的最终目的是为各应用系统提供其所需要的信息。由于不同的用户和应用系统可以获取或访问的信息各不相同，因此，需要建立完善的数据分层管理和权限管理，对无权获取特定信息的用户进行信息屏蔽，使不同用户既能获得各自所需要的数据，同时确保各应用系统数据交换和共享过程的安全性。

四、智能交通系统的主要构成

1．智能化交通管理系统

智能化交通信号控制系统和智能化交通监控系统，集成起来就构成了先进的交通管理系统的主要部分。

智能化的信号控制系统可以通过设在路上的传感器，检测路段和路口的交通状态，根据路口各个方向以及周围相邻路口的交通状态，改变路口各方向红绿灯信号的持续时间，使得路口的使用效率得以提高。智能化交通监控系统就是为此开发。它包括安装在主要交通干线上的摄像机和传感器(如电磁感应检测器、微波检测器、红外检测器、激光检测器等)、通信和传输系统、交通监控中心(包括数据存储、信息处理与显示、指挥控制等子系统)、信息系统和执行系统等。其功能主要包括：（1）对道路上的交通信息以及与交通相关信息的采集应该是尽量完整和实时的；（2）交通参与者(包括驾驶员、乘客、行人等)、交通管理者、交通工具、道路管理设施之间的信息交换可以做到实时和高效；（3）控制中心对执行系统的控制是强制和高效的（4）交通监控中心计算机系统(包括城市、高速公路的监控中心、运输管理中心等)配备有功能强大的软件和数据库，具备自学习、自适应的能力。

2．电子不停车收费技术

电子不停车收费系统(简称ETC)是智能交通系统中最先投入应用的系统之一，主要应用技术是自动车辆识别技术(英文简称AVI)。使用该种收费方式的用户必须在事前购买专用的电子标签并安装在前挡风玻璃上，当车辆驶入收费区域时，该系统安装在门架上或路侧的微波天线查询车载电子标签中存储的识别信息，如电子标签ID号码、车型、车主等信息，以辨别车辆是否可以通过不停车收费车道。在采用封闭式收费制式的高速公路上，在进入高速公路时，车道天线要向电子标签写入入口车站信息，在离开高速公路时，再读出入口信息以便系统计算通行费。

自动车型分类系统利用装在车道内和车道周围的各种传感器装置来测定通过车辆的类型，并与车载电子标签存储的车型数据进行核对，防止故意换卡违章使用，保障电脑系统按照正确的车型实现收费。

3．基于GPS和GIS的车辆定位与导航技术

GPS(Global positioning System)技术，即全球卫星定位系统技术，是利用分布在高空的多颗人造卫星对地面上的目标进行测定并进行定位和导航，它用于对船舶和飞机及其它飞行物的导航、对地面目标的精确定时和定位、地面和空中的交通管制以及空间和地面的灾害监测等。

GPS可以用于车辆导航，实现的主要功能有：车辆跟踪、航线设计、按计划航线进行导航、查询功能等。车辆导航系统主要由GPS接收机、微处理器、显示器、车辆导航软件和地理信息系统组成。GPS用于车辆运营管理，实现的主要功能有，查询功能、多屏幕，多车辆跟踪功能、指挥与车辆跟踪相结合、报警与意外处理等。

GIS(Geography Transportation System)技术，即地理信息系统，综合了数据库、计算机图形学、地理学、几何学等技术，以地理空间数据为基础，采用地理模型和分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，从而为存放和管理定位导航信息提供信息服务。GIS用于车辆导航与监控，实现的功能包括，电子地图显示功能、标注当前车位、地物信息分类索引、最佳路径选择、行车路线导航等。

GIS用于道路实网数据和属性数据以分路段的方式和地理坐标联系起来，可以对路面质量、路况和路面维护进行管理，另外也可以对桥梁、隧道及其他各种道路管理设施如信号装置、可变情报板等进行测量和管理，从而保证各项设施正常运转，交通管理和控制措施得以顺利实施。

在基于GPS+GIS的车辆定位与导航技术及应用方面，比较有市场前景的有两个方面。一是终端设备提供；二是增值运营服务。这两者相辅相成，终端设备市场的规模形成，离不开增值运营网络的建成与内容服务的增加，而增值运营服务的提供，最终又需要通过终端设备传递给用户。

目前，在国内增值运营服务这个市场正在逐渐为产业界所关注，但是，从发展的角度来说，目前缺少的是内容提供，而内容提供的瓶颈在于数据收集的手段有限。

五、结论

智能交通系统是随着人类科学技术的进步而不断发展的。同时实践也证明，智能交通系统是缓解现代交通问题的有效手段。随着人类社会进入信息时代，智能交通系统将是现代化交通运输体系的发展方向。

可以预见，智能交通系统的服务功能将更加完善，信息服务将呈现出多元化、个性化和细化发展；技术水平也将越来越高，系统处理、处置水平智能化程度将更高；系统的运营方式也将日趋多样化，系统运营将更加高效经济。

总之，随着智能交通系统的整合速度逐渐加快，多出行方式相关的ITS整合速度也将加快；智能化交通设施将得到逐步的发展；交通信息提供将更倾向于智能化发展水平。

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栏目设置

>信息技术应用研究：教育信息化、企业信息化、档案管理信息化、财会信息化、制造业信息化、电力信息化、交通信息化、艺术信息化 

>工程技术：网络与通信技术、信息安全技术、开发研究与设计技术、人工智能及识别技术 

>多媒体技术及应用：远程教育、多媒体教学、网络教研 

>软件设计开发：软件工程，程序设计，基于计算机、电子、自动化某个领域的理论与应用研究 

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一、绪论

高速公路通信系统是集合各种交通信息、监控、语音、数据、地图等业务的一个软件平台，系非常适用于车主的一个网络通信平台。由于通信技术的日新月异，各个地区的经济发展水平高低差异，使得各地在高速公路通信网的规划和设计、应用集成和数据库处理等方面存在着很大的差异，导致高速公路通信系统可靠性、开放性不足。利用通信系统结合高速公路运营各个业务特点寻求一种适合高速公路系统运行的通信平台非常重要[1]。

二、高速公路通信系统的重要性

高速公路通信系统是高速公路建设中的重要配套机电工程项目和基本组成部分，它为高速公路各级部门的运营、管理以及沿线设立的收费、监控系统提供语音、图像、数据的传输，是实现高速公路快速、安全、高效运行的重要保障。

三、目前我国高速公路通信网络的主要现状及发展趋势

现阶段我国的高速公路通信系统利用还比较局限，也缺乏集中数据处理，网络冲突也影响着通信系统的运行。由于各个地区的技术水平以及经济水平和地形情况差异比较大，监控设施的不完善出现局部正常与非正常的现象。各类数据的采集和集中处理不能够完全实施，交通系统的安装、维护费用也比较高使得某些地区的监控设施并不能够发挥相应的用途。目前高速公路通信系统存在以下几点主要问题：1、通信系统的复杂化，高速公路通信网承担着高速公路管理、收费监控部门之间多种信息的交换业务，应尽可能的做到中心交换大容量，一次转换、少汇接和端所双归属，以利于网络优化和扩展[2]。2、通信网络中由于所应用的技术限制，并不能充分利用传输宽带，导致不能真正意义上的实现大等级输送功率。3、接入网络的可扩展性不足，通信网络所提供的综合业务平台中并未有开放和统一标准，同时在容错性、安全性以及可管理性并不能很好的满足实际情况的需要。

通信系统管理复杂、混乱而且成本较高，并不能满足高速公路通信大众化、简约化。高速通信系统是高速正常运行的主要核心，故通信系统必须满足高速运行的正常需求，确保道路的畅通、安全以及车主对该路段的了解。第一，必须保证信息传输的畅通和不间断。第二，必须满足高速的管理和运营的需求。第三，通信系统必须保证全天候的不间断服务。第四、保证此通信系统的延展性以满足高速发展的需求。最后，合理的经济投资是此通信平台能够建立的根本因素。

由此可见减少网络的转换或者网络转换区段化，保证快速传递信息数据并降低成本，预留系统后续发展空间，是高速公路通信系统发展的趋势。必须结合以往的通信系统优势和弊端，研究出更加适合高速公路的通信系统。IP结构的通信系统建成不仅实现了人们的意愿还最大程度的保证了人们的路途安全[3]。

四、IP结构的通信系统在高速公路运行中的应用及优势

IP结构的通信系统综合信息服务系统将分析处理后的交通数据信息，借助网络、调频广播台和无线通讯技术等媒介，使车主在出行过程中随时了解所需交通信息，选择最佳路线，最好的实时交通路况以及最经济的行驶费用。IP结构的通信系统与以往的系统相比，更具有延展性，适合最新的发展趋势，用户范围更广，要求更高。随着信息形式越来越丰富和通信系统的广泛应用，需要更适合高速公路的通信系统。IP结构的收费系统是电子收费系统。它首先是安装在车辆挡风玻璃上，在收费站安装感应器，并建立微波通讯。电子收费系统是通过计算机技术和银行后台结算分析数据实现车辆通过收费站不停车的功能，车道安装此技术可以提升好几倍的车道通行能力。解除车主们迫切的心情，减少因服务而造成的矛盾。随着IP结构通信系统逐渐投入高速公路，高速公路系统信息的处理和的实时性越来越高，实现了信息管理的智能化、网络化、集约化。IP结构的通信系统综合管理将收费、交通、路政、监控、养护等系统联合在一个信息高度共享、集成性高的综合管理系统中。以公路采集数据为基础，以业务管理为核心，实现管理的现代化、科学化、智能化和规范化、集约化。并具有良好的可扩展性，可以将功能扩充到高速公路管理局、交通厅、政府监管部门。

五、结论

总之，随着IP网路技术的发展，IP结构的高速公路通信系统将不断得到推广。IP结构的通信系统在高速公路的应用，实现了高速公路各信息的合并，更好的管理，更快了解各个区段的路段信息，更快的处理交通事故。IP结构的高速公路通信系统将会是一个低成本、高质量、高效率的新一代通信网络。

参 考 文 献

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中图分类号：TP391 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2015）024-000-01

随着城市交通的拥堵日益严重，城市交通管理的重要性越发的凸显出来，提高交通管理的水平，是现有的城市交通基础设施得到充分的利用，可以有效的缓解现在的城市的拥堵。

但是因为现今中国城市规模的不断扩大，人口不断增加，现有的道路远远不能满足现实的需求，此时不管如何提高交通管理的水平，对交通拥堵的改善也极为有限。此时，就需要对城市交通进行长远的规划，新建或者改建城市交通路网，才能在根本上改善城市交通。

在信息技术发达的今天，利用先进的信息技术，建设一个信息化的城市交通管理和规划系统，可以提高城市交通管理水平和交通系统规划水平，是解决城市拥堵的一个高效经济的方法。

一、系统设计目标

城市交通管理与规划系统的设计目标是：通过建立交通空间数据库，对交通规划预测结果进行输出；利用GIS制图功能增强规划结果的直观性、可操作性；利用GIS组件具备的分析能力对道路网进行网络、缓冲区、空间扩展等方面的分析，为交通管理部门决策提供依据。

二、系统结构

1.系统的体系结构

系统的体系结构是C/S模式，系统利用ORACLE数据库，ESRI的ARCSDE作为空间数据引擎进行空间数据的访问。系统的功能结构，主要有以下功能组成：图层管理和信息查询，数据维护，路网数据管理，交通预测空间分析，交通信息。

2.系统的功能结构

本论文主要就交通规划设计系统及其管理功能进行研究，其软件结构体系如图2所示：

三、系统实现

1.系统软硬件环境

城市交通管理与规划地理信息系统是一个城市交通分析和交通指挥决策的统一平台，考虑到系统稳定性、安全性和经济实用性，服务器（图形工作站）选用Windows NT或Windows 2000 Server，同时考虑到交管部门已有系统采用ORACLE数据库进行数据的管理与维护，为了节省资源及利用ORACLE强大的数据管理功能，系统数据库采用ORACLE。指挥中心等前端应用程序运行在Win2000/NT环境下，并能通过分屏卡与指挥大厅大屏幕相连。在GIS开发平台上，我们选择ESRI公司的组件式开发语言MAPOBJECTS2.3作为专业软件平台，使用微软的VISUAL BASIC 6.0进行GIS开发，利用ESRI公司的数据访问引擎ARCSDE直接调用ORACLE数据库的空间数据。

2.系统模型设计

城市交通网络模型。对城市交通网络建模，需要从两个不同的方面建立模型。首先，需要建立道路网络的几何网络模型，利用拓扑学将交通网络抽象成点、线、面，将相邻节点的距离抽象成权值，这样就可以把物理的交通网络转化为带权无向图。其次，仅仅只有几何网络模型还是不够，还需要建立交通网络的逻辑网络模型用来反映道路之间的连通性。几何网络模型和逻辑网络模型一一对应，如下图所示。

3.城市交通数据模型

路网数据主要抽象出如下空间对象面状道路、路段（道路中心线）、路口、人行天桥、过街斑马线、过街隧道等。

参考文献：

篇（8）

中图分类号：TN711 文献标识码：A 文章编号：

一．前言

根据有关部门的调查和统计结果，我们可以知道，目前世界上大约有六百个城市已经开始或者计划建设无线城市网络，从而满足人们的宽带公共接入、公共安全和公共服务的需要。现在无线城市网络建设开始在中国内地兴起，并已经成为了一种趋势，而且中国的无线城市网络建设方案中提到了北京、上海等大城市，同时青岛等一些城市已经开始了无线城市网络建设的试点工作。现在在全国范围内已经掀起了无线城市网络建设的运动，各个大小城市都在进行这方面的建设或者是论证工作。我们可以发现，中国的无线城市网络建设并不是由电信部门主导的，而是由政府发起的。原因是目前的无线城市网络建设并没有一个比较清晰的盈利模式，很多的电信运营商就望而却步了。因此，本文主要是从无线城市网络的特点出发，提出建设无线城市网络的策略。

二．无线网络城市的特点分析

无线城市网络具有其自己的特点，这个特点主要是在与有线宽带对比的得出的，大体可以将其特点概括为：各个城市的无线网络建设，从其城市的基本经济结构、区域布局，以及各个城市的无线网络建设的策略出发，将城市的无线网络建设成为一个，任何人、任何的事物、在任何的时间和地点都可以毫无阻碍的连接通信，实现较高水平的信息化社会。当然我们可以将其具体分为以下几点：

1.网络随处都有

包括高速的宽带网络、高覆盖的移动网络、传感器网络以及3I／3C融合网络等，这些网络必须要在城市的每一个角落都可以连接到。

2.无线网络的服务无处不在

也就是说无线网络的必须是全方位的，具体的服务包括人性化电子政务、智能化增值服务、多类型信息内容服务等。

三．无线网络城市的应用

网络主要是用来应用的，无线网络也是如此这样。许多的电信运营商都将应用摆在一个非常重要的位置，无线网络的应用也是无线城市网络建设的重点。当今的无线城市网络的应用范围很广，但是主要总结起来，包括以下三个方面的应用。

1.政府方面的应用

无线城市网络在政府方面的应用主要包括以下三个方面：

（一）应用于公共服务，即应用于公共图书馆无线网络接入以及资料搜索、还有实时的道路交通的影像信息，也就是我们说的电子眼。

（二）应用于公共安全，即无线网络应用于公共场所的监控。对于紧急事件的无线通信以及对于警务的实时查询等。

（三）应用于教育服务领域，通过无线城市网络就可以容易的进行远程教育、远程视频讲座及进行远程的学习交流直播。

（四）应用于电子政务领域，无线城市网络可以有效的帮助政府进行现场办公，进行有关资料表格的实时无线下载。

2.企业方面的应用

（一）应用于企业的零售、物流领域，无线城市网络可以帮助企业现场为客户服务，现场查询货单，现场进行库存管理。

（二）应用于制造业领域，无线城市网络可以对制造企业的厂房进行实时监控，对设备进行实时的维护，以及对工厂进行有效的实时在线管理。

（三）应用于金融保险业领域，无线城市网络可以实时进行报单的提交，实时进行金融查询和交易。

3.个人方面的应用

（一）可以即时通信，无线城市网络可以方便人们进行上网，进行QQ、MSN等通信软件的即时接入，方便人们的通信。

（二）方便人们商务办公，无线城市网络可以帮助人们进行无线的网络办公，这样就可以随时随地洽谈生意，随时进行股票交易等。

（三）方便人们获取资讯，无线城市网络可以使人们随时了解新闻，随时关注时事，进行资料搜索，随时随地掌握最新资讯。

（四）方便人们休闲娱乐，人们可以利用无线城市网络看视频，打游戏，网络聊天等。

四．无线城市网络的建设策略分析

一直以来，无线城市都被定义为是利用WiFi、WiMAX等宽带无线接入技术，建设覆盖整个城市或城市主要地区的宽带接入网。众所周知，自2004年以来，就一直延续这个模式在进行无线城市的建设，结果可想而知，一败涂地。

WiFi，本来就是局部热点覆盖的技术。WiMAX也只是广域覆盖的技术，都不是全程全网的技术。WiFi相对而言．发展较好，现在基本每台笔记本都内置WiFi。大部分智能手机也有WiFi的功能。WiFi上网非常方便，但是WiFi的维护困难，没有集中的网管，而且由于覆盖范围的问题，经常放在一些公共的设施，如道路电线杆、书包亭上。坏了，不知道；搬动了，也不知道，没法管理。而且供电也是问题。WiMAX虽是广域覆盖的技术，但是产业发展成为瓶颈，曾经刮起一片热潮。

此外，澳大利亚也放弃全国原有的WiMAX建设导致整个WiMAX阵营基本全军覆没。没有订单，就意味着没有前景。所以单一采用WiFi、WiMAX技术建设出的“无线城市”经无数实例证明是错误的，这个模式下建设的无线城市无成功案例可寻。综合考察无线城市的需求、特点，无线城市的建网方案如下：

1. WiFi热点接入

无线城市发展的第一步是要满足热点区域的覆盖，如街道办事处、医院、学校、政府办事处、机场、会展、酒店、连锁餐饮、写字楼、学校、商场、图书馆，楼宇等，这与WiFi技术的特点相契合。即固定区域高速覆盖。

2．移动网广覆盖

在无线城市发展的中后期。从挖掘市场潜力以及保证用户使用粘性的角度来看，无线城市必须提供全程全网的覆盖及业务，来满足用户的需求。就中国电信而言，CDMA本身就是为个人客户而设计的，可无缝切换漫游。同时技术成熟、产业完善、聚合各大运营商强大的技术支撑团队，可有力地挖掘和提升移动网络的使用发展空间，如终端的定制、设备的规格制定及组织研发等。

下面以中国电信的移动网络为例，从网络覆盖的角度说明WiFi与移动网如何共同覆盖的组网，以及他们之间的关系。WiFi区域热点覆盖。CDMA2000 1X全网无缝覆盖。CDMA2000 1X EV―DO Rev.A部分热点区域广覆盖。当然目前来看。在大城市所建设的无线城市中，CDMA2000 1XEV―DO Rev.A也是全覆盖的网络。具体如下图所示。

图一 WiFi与移动网共同组网示意图

3．移动网+WiFi的融合

中国电信在获取C网业务经营牌照后，成为全业务运营商，将综合WLAN的局部热点优势和C网掌上宽带的覆盖优势。做好两者的融合，拓展多元化接入手段，实现无线信号城市全方位立体覆盖，为客户提供随时随地的无线互联网接入服务。对于中国移动和中国联通，也推荐采用移动网络加WiFi的方式，充分发挥各自的优势。以避免出现单一WiFi或WiMAX建设无线城市的误区。

五．结束语

无线城市网络建设是现代城市发展的新要求，对于城市的发展具有重要的作用。无线网络城市在中国的建设，必将对中国的城市发展产生巨大的影响。

参考文献：

[1]周国豪 无线城市建设策略与WLAN网络规划部署方法研究 [学位论文]2010 - 北京邮电大学：电子与通信工程

[2]潘毅明 陈文 沈世锦 无线城市的覆盖策略研究 (被引用 5 次) [期刊论文] 《电信科学》 ISTIC PKU -2008年5期

[3]高颖 面向共用信息平台的交通信息系统关键技术及应用研究 [学位论文]2004 - 吉林大学：交通信息工程及控制

[4]黄沛江 王斌 温庆华 TD-LTE无线规划建设策略初探 [会议论文] 2011 - 2011 TD-LTE 网络创新研讨会

篇（9）

智能交通系统（intelligent　transport　systems，ITS）是将先进的信息技术、数据通讯传输

技术、电子控制技术、计算机技术及智能车辆技术等综合运用于交通运输管理体系，通过对交通信息的实时采集、传输和处理，借助各种科技手段和设备，对各种交通情况进行协调和处理，建立起一种实时、准确、高效的综合运输管理体系，从而使交通设施得以充分利用，提高交通效率和安全，最终使交通运输服务和管理智能化，实现交通运输的集约式发展［1］。

ITS通过提升传统交通系统的信息化、智能

化、集成化和网络化程度，保障人、车、路与环境之间的相互交流，进而提高交通系统的效率、机动性、安全性、可达性、经济性，从而达到保护环境，降低能耗的作用。经过10多年的应用和实践，智能交通系统已经成为国际公认解决现有交通问题的重要途径，越来越受到国内外政府、专家、学者等的重视和广泛应用。

1　中国智能交通协会的成立

智能交通系统是一项系统工程，需要各有关

政府部门、产业界以及科研机构的推动和协调配合。按照美洲地区、欧洲和非洲地区、亚太地区划分，分别由美国智能交通协会（ITS　America）、欧洲智能交通协会（ERTICO－ITS　Europe）和日本智能交通协会（ITS　Japan）负责世界智能交通大会的协调组织工作［2］，同时引领着智能交通行业的发展，这也是国际上最早成立智能交通协会的三大国际组织。为促进智能交通技术及产业的发展，世界发达国家相继成立了智能交通协会，各国智能交通协会也是智能交通世界大会理事会的成员，代表本国出席各种国际技术交流活动。我国的台湾省和香港特别行政区也分别成立了各自的地区智能交通协会，并积极参加各种国际活动［2］。

我国智能交通的发展主要由多个政府部门联

合推动，为更好地协调全国智能交通工作，根据各部门的意见和建议，2000年由科技部牵头，会同原国家计委、原经贸委、公安部、原交通部、铁道部等10多个部委，联合成立了全国智能交通系统协调指导小组，2005年随着政府机构的改革，协调指导小组进行了调整，增加了财政部、原建设部、原民航总局和总后勤部4个新成员单位。“十五”

期间，协调指导小组成员单位在推动我国智能交通系统规划和建设中发挥了重要的作用。

鉴于协调指导小组是由政府部门组成的临时

机构，开展工作缺乏系统性和连续性，特别是在国际会议和交流合作方面有诸多不便，为更好地协调全国智能交通工作，我国交通主管部门多次建议希望由科技部牵头，在“全国智能交通系统协调指导小组”的基础上，成立中国智能交通协会，适应智能交通发展趋势，推动相关技术标准的研究和制定，加强国际交流与合作。为此，成立了由科技部、公安部、原建设部、原交通部、铁道部、原民航总局等交通行业主管部门有关负责人组成的中国智能交通学会筹备工作组。

2007年3月，科技部向民政部正式提出申请成立“中国智能交通协会”。2007年11月，民政部批复同意科技部正式开展协会筹备工作。2008年5月14日，由科技部、公安部、住房和城乡建设部、交通运输部等共同发起，经民政部批准，中国智能交通协会在北京正式成立。

中国智能交通协会的成立不仅是中国智能交

通发展的里程碑，更是中国智能交通事业在依靠创新机制更好更快发展的新起点。近年来，中国智能交通协会组织了多次国内外重要交流活动，不断扩大影响，得到国内外同行的认可。

2　历届会议议题

中国智能交通年会自2005年举办以来，已经在北京、上海、南京等地成功举办了7届，议题始终聚焦ITS的主要领域，紧密跟随国家政策引导方向，围绕当前智能交通所面临的问题和技术发展趋势开展研讨，为国内外专家学者提供了良好的交流平台。

（1）2005年12月9日，第一届中国智能交通年会在上海召开，会议由高层论坛和学术研讨2部分组成，第一届会议共录用国内外论文165篇，参会人员300多人。会议议题涉及ITS现状和发展规划、ITS解决方案设计、交通信息采集、交通信息服务、交通行为诱导、交通智能控制、电子不停车收费、公交一卡通等内容。

（2）2006年12月20日，第二届年会在北京召开，主题为：“ITS的现状与未来”。重点围绕ITS战略与政策、智能交通技术、ITS建设成果与产业发展、ITS新理论与新技术等进行了交流和研讨。此届会议规模空前，共有500余专家、学者及各界人士共聚一堂，并首次邀请了来自日本、韩国和欧洲交通协会的代表参加并做大会报告，加深了同国际智能交通协会组织的沟通和交流，扩大了年会的影响力［3－4］。

（3）2007年12月14日，第三届年会在南京召开，主题为：“智能交通让城市更畅通”。重点探讨了我国在城市智能交通领域的成果和经验，以及国外先进理念对我国智能交通发展的启示。重点围绕ITS战略与政策、城市公交智能化技术，基于ITS的道路交通管理、控制与安全技术，智能交通技术、ITS成果与产业等专题开展研讨和交流。

（4）2008年9月26日，第四届年会在青岛召开，主题为“交通安全”。主要针对智能交通发展、交通安全、交通控制、交通节能减排、智能车辆、交通出行服务等进行了广泛而深入的研讨。会议

共举办学术交流会6场，征集论文245篇，录用140篇。

（5）2009年12月11日，第五届年会在深圳召开，主题为“智能交通、新能源汽车———创造出行新方式”。代表们就智能交通、新能源汽车国家政策及发展规划、技术发展方向及趋势等进行了广泛研讨。同时，本次年会以促进智能交通、新能源汽车领域技术进步和协同发展为目标，并首次与第六届国际节能与新能源汽车创新发展论坛一并举办，为全面展示我国智能交通与新能源汽车的最新技术成果，积极推动我国智能交通和汽车先进技术的融合和协同发展提供了新的平台［5］。

（6）2011年9月6日，第六届年会在北京举办，年会首次引入了新能源的主题：“智能交通、新能源汽车———低碳绿色出行”［6］。与第五届年会一样，也同期举办了中国国际智能交通展览会和第七届国际节能与新能源汽车创新发展论坛。此届会议还表彰了对智能交通事业做出突出贡献的会员单位，旨在呼吁更多人为年会的发展献言献策，为我国智能交通事业发展贡献更多力量。同时还举行了《中国智能交通发展年鉴》（2010）仪式，这是我国正式出版的第一部智能交通年鉴。

（7）2012年9月26日，在北京举办的第七届年会，以“智能交通———感知新生活”为主题，并同期举办了中国国际智能交通展览会。大会上同时还举行了中国智能交通协会科学技术奖励基金捐赠仪式暨首届智能交通科技奖颁奖仪式，该奖项旨在推动我国智能交通行业的科技进步和创新工作，促进科技人才成长，激励利用科技力量促进行业发展。

3          　中国智能交通年会的意义

智能交通年会的如期举办，为国内外专家、学

者提供了一个良好的交流平台，为政府、企业提供了一个需求和展示的平台，为解决我国城市交通面临的各种问题，推广我国智能交通的成果和应用起到了积极的促进作用，见证了中国智能交通十几年来所取得的成就，同时也开启了一扇让世界进一步了解中国的智能交通，使中国智能交通走向世界的大门。

定期举办年会是行业内政府、企业、科研院校

的共同心声，也是我国智能交通发展进程中的大势所趋，对于推动我国智能交通建设、理论知识研究以及产业良性发展有着重要的意义。同时也为我国在智能交通关键技术领域取得具有应用价值的重大成果，为智能交通系统建设和产业化发展提供技术支持，以及为促进低碳高效交通装备的战略转型，提升综合交通安全和运输效率做出了积极贡献［7］。

4　结语

我国自20世纪末开始推进和发展智能交通

系统技术以来，国家一直重视和支持智能交通的发展。从“十五”期间科技部智能交通科技攻关计划项目的实施，到“十一五”期间科技部863计划、科技支撑计划等一系列项目的部署，我国智能交通领域科技水平取得了长足的进步，科技为智能交通发展起到了良好的引领和支撑作用，奠定了我国智能交通领域的研究基础，培育形成了智能交通产业。

未来5年，将是我国智能交通系统发展的重

篇（10）

交通需求管理(TransportationDemandManagement,简称TDM)就是通过交通政策等的导向作用，运用一定的技术，通过速度、服务、收费等因素影响交通参与者对交通出行方式、时间、地点、路线等的选择行为，使交通需求在时间、空间上均衡化，使交通供给和交通需求间保持一种有效的平衡，使交通出行结构趋于合理化。

陈艳艳教授在论文中指出，近年来随着城市化和机动化进程日益加快，城市交通供需出现矛盾。在被动地增加交通供给后，人们意识到有限资源无法满足无止尽的需求，应通过控制交通需求总量，削减不合理的交通需求，实现交通供需平衡，保证系统有效运行，缓解交通拥挤，改善城市生态环境和居民生活环境质量。

在大型活动期间，大型活动造成的交通影响只是暂时的(或几天)，因此一般情况下解决大型活动带来的交通问题不会利用增加道路容量(道路的建设)来解决因为这样的解决方法既难以奏效也很不经济。纵观国内外大型活动的成功经验，系统、科学合理地制定并实施大型活动交通管理方案才是缓解大型活动期间交通供需矛盾的关键。陈艳艳教授在文章中制定了减少出行总量，调整出行方式，调整交通流时空分布，交通信息等交通需求管理措施控制大型活动期间的交通需求，提出了大型活动相关道路交通流量预测流程构架及各类需求预测的方法。她通过意向调查研究居民对各项交通需求管理措施的接受程度以及在不同的交通条件下机动车使用者的交通方式选择意愿。然后将这些措施进行不同实施力度的组合，得出了若干组合方案，建立了交通需求管理政策方案评价指标体系，运用模糊统计法实现对非定量指标隶属度的确定，通过专家调查法确定了各评价指标和评价准则的权重向量，最后利用多级模糊评价综合方法进行方案比选，得出最佳方案。

国内学术界除了在大型活动交通需求领域进行了研究，还在大型活动物流管理的相关论文中提到了物流需求，并从发生主体多样性、时间阶段性、空间集中性、不确定性和安全性等方面对大型活动物流特点进行了分析，并给出了一些物流管理对策。文章充分认识到了需求对于大型活动物流管理的重要性，但是并没有从物流需求的角度给出需求分析和预测的方法，或者有效地需求管理措施。

大型活动作为一项复杂的系统工程，需求工程理论使用的范围十分广泛，并且对于大型活动的组织管理具有重要的意义。但笔者在查阅的大量国内大型活动文献后，并未发现针对大型活动需求工程的一般性方法研究的论文，由此可以看出这一领域还是国内大型活动研究的一个空白。

2国外大型活动需求工程研究成果

篇（11）

一、引言

近年来，随着国民经济的迅速发展，我国的交通运输事业得到了空前迅猛的发展。特别是我国的陆上交通，从国道、高速公路到地方公路等不同级别的公路组成了辐射全国的公路网。与此同时，城市道路建设也有了较大发展。城市干线的建设、交通管理设备的更新和增加，使得城市交通条件有所改善。然而随着社会经济高速发展和交通机动化水平的迅速提高，城市交通问题日益严峻，交通阻塞，交通事故频繁发生，简单地进行道路扩建已经无法完全解决现今的交通问题。如何在不同城市建立行之有效的智能运输系统，如何快捷地进行交通监控、交通调度和交通控制已经成为当前亟待解决的问题[2]。

智能交通系统(Intelligent Transportation System，简称ITS)是将先进的计算机技术、信息技术、通信技术、控制技术和人工智能等有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造等，把车辆、道路、使用者紧密结合起来，形成一种实时、准确、高效的综合运输系统。在公路运输领域，该系统将采集到的各种道路交通信息及服务信息经交通管理中心集中处理后，传输到公路运输系统的各个用户，出行者可以实时选择交通方式和交通路线，交通管理部门可自动进行合理的交通疏导、控制和事故处理；运输部门可随时掌握车辆的运行情况，进行合理调度[3]。由此可见，道路交通信息如车流量、车型、车速、车辆运行轨迹等基本交 通参数的获取是ITS发挥作用的前提和基础。在实际的城市交通环境中，尤其是在我国这样典型的混合交通系统中，非机动车和行人是城市交通的主要参与者之一，与机动车辆共同构成交通主体。在混合交通中，非机动车的数量达到了交通总量的

25％一55％，且非机动车以自行车为主。在未来相当长的一段时间内，机动车、非机动车与行人组成的混合交通流仍将是我国城市交通的显著特征。而目前开展的城市交通系统研究中，把车辆作为重点，而很少考虑非机动车和行人交通，因此研究混合交通流的交通数据检测对实现安全高效的城市交通具有重要意义。

由表1可以看出没有一种信号检测系统能完美的适用于所有的应用。它们都有自己的优势、势和特殊的应用范围。基于视频图像的交通参数提取方法是近年来出现的一种新的交通参数获取方法。基于视频的交通参数提取系统是由摄像机、计算机处理技术、微处理器或工控机构成，设计图像处理、计算机视觉、模式识别、信号处理及信息融合等多个知识领域，与其它交通参数提取方法相比，基于视频图像的交通参数提取方法具有众多优点[4]：

表1：各种典型交通检测技术优缺点比较[6]

1.无需破坏路面，安装简单，维护容易，可以有效利用公路网上已有的视频设备，这将大大节省开支。

2.覆盖面积大，一套视频参数提取设备能够同时检测几条车道。

3.获取的交通信息量丰富，可以多车道检测车流量、车型、占有率、车速、停车时间、停车排队长度等交通信息，还可以获取常规检测器无法得到的车辆运行轨迹，以及大范围的交通现场信息。

4.对视频图像场景内的交通状况进行实时智能监控。

5.为交通管理部门提供可视图像。

虽然视频检测有受外界环境影响大、检测准确率较低等缺点，但相比与其它方法，视频检测具有更大的优越性、随着计算机硬件和软件技术的发展，视频检测已逐渐成为交通流参数检测中的一种新兴的主流技术。混合交通流视频检测系统主要由交通目标检测、目标跟踪、目标分类和交通参数提取四大模块组成。在摄像机拍摄得到交通场景的视频图像序列的基础上，首先是对图像序列进行感兴趣区域提取，得到图像背景和运动交通目标，然后根据目标的形状、位置、速度、运动方向等特性实现目标跟踪，再对目标的形状和运动特性进行分类，最后提取其交通参数并保存成文件[5].

二、技术路线

混合交通流视频检测系统主要由交通目标检测、目标跟踪、目标分类和交通参数提取四大模块组成，流程下图所示。在摄像机拍摄得到交通场景的视频图像序列的基础上，首先是对图像序列进行感兴趣区域提取，得到图像背景和运动交通目标，然后根据目标的形状、位置、速度、运动方向等特性实现目标跟踪，再对目标的形状和运动特性进行分类，最后提取其交通参数并保存成文件[1]。

技术路线如图所示：

三、实现方法

（一）交通目标提取方法

在交通背景中，运动目标颜色和亮度不同，随着时间推移位置产生变化，并且一般都有清晰的边缘。从颜色亮度入手，可以用背景差法，对视频图像序列进行时域分析，也就是分析视频帧序列在同一位置的像素变化；从目标的运动性入手，可以用帧差法，提取运动目标；从边缘、面积、纹理等目标特征入手，可以对视频帧进行图像分割，从而更好地提取交通目标[4]。

具体流程如下：

（二）背景重建方法

利用输入的长度为N的图像序列来进行背景重建。由于每一幅图像都是由前景和背景组成,将各幅图像的共同背景区域提取出来,就可以拼接成一幅完整的背景,拼接公式如下:

(1)

其中∪表示图像拼接算子,b(k,k+1,x,y)表示第k幅和第k+1幅图像的共同背景区域。至此,只需区分出每幅图像的前景和背景即可实现真实背景的重建。对于2幅图像差分后的结果,显然属于背景的区域能量值几乎为0,属于前景的区域能量则较大;同时,背景区域的灰度概率密度函数分布具有高斯特性,而满足高斯分布的随机变量四阶统计量为0[7,8]。根据上述内容,使用下面的算法来确定背景区域:

首先对第k幅和第k+1幅图像做差分运算

d(x,y)=fk(x,y)-fk+1(x,y)

将结果分成C个子块,每块大小为W×W,记为{Bk(i)}(i=0,1,…,C-1)。求出每个子块的能量E和四

阶统计量H4

如前所述只要考察E(Bk(i))和H4即可判断出该子块是否为背景。即如果同时满足

E(Bk(i))

则该子块属于背景。当有多个子块满足条件时,可以取其平均以得到更好的背景图像。

（三）目标跟踪方法

利用背景重建算法重建背景图像后,用当前道路的视频图像与背景做差分,得到初步的二值图像,再运用图像处理的算法[9]即可提取出当前图像中的目标区域。为了实现目标跟踪,需要对2帧图像分别与背景差分后提取目标的结果进行分析[11]。

(1)只出现在前一帧中或只出现在后一帧中。这2种情况分别是运动目标离开和进入检测区域,无需进行跟踪。

(2)在2帧中都存在且分割正确。对于这种情况,首先采用α-β-γ滤波器对目标的形心位置进行预测跟踪,最大限度的压缩搜索空间,提高运算速度,其参数选取文献[10]提出的约束关系。其滤波方程、预测方程和矩阵表

达式分别为式(6)、式(7)、式(8):

计算l获得颜色直方图。至此就可以对2个目标的颜色相似度进行比较和匹配,此处采用欧式距离,距离越小表示相似度越高:

D(Hpre,Hcur)=[(Hpre-Hcur)(Hpre-Hcur)T]=[∑i(hpre[ci]-hcur[ci])2] (13)

H=(h[c1],h[c2],…,h[ck],…),

h[ci]―第i种颜色的像素出现的次数。

判断出该目标的形心位置位于第k+1帧融合目标形心位置的右上方,则在第n+1帧融合目标的右上区域搜索进行颜色相似度匹配,将相似度最高的区域中心作为实际目标的形心,即与第k帧中的b框匹配,这样就可以把融合的目标成功的分开,做出正确的跟踪[11]。

四、总结

通过对混合交通流视频图像检测的研究，结合智能交通研究对交通数据的实际需求，建立基于视频的混合交通流检测系统，实现对混合交通流下不同交通目标的分类。将交通目标根据研究重点分为六类：行人、人群、自行车、自行车群、电动自行车、汽车。完成对混合交通流下交通目标的分类。从而为交通设施的合理利用及交通事故的提前预警，交通堵塞的合理疏导提供必要的理论依据。

安徽三联学院院级科研项目成果(2010005)

[参考文献]

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