智能城市交通大全11篇

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篇（1）

中图分类号： C913 文献标识码： A

一、前言

智能交通控制系统是保证城市交通指挥的首要前提，智能交通控制系统的优劣不仅关系到城市交通的发展，而且关系到国家和人民群众的生活。

二、智能交通系统概述

智能交通系统 ITS（Intelligent Transportation System）是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术相结合，运用于整个地面运输管理体系，建立起的能在大范围、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。

现代社会的交通问题是亟待解决的一个问题。为了能最有效率的提高交通运输能力，为人类提供最为便捷和安全的生活，智能交通系统的研究一直是社会与科学技术领域的焦点。同时，信息技术用于解决现代城市的交通问题，如道路的拥塞，定位，跟踪，收费与罚款等，也促进了 ITS 领域的研究和发展。所谓智能交通系统，就是在现有的交通状况下，充分利用现代高新技术进行合理的交通需求分配和管理，通过卫星导航系统、汽车自动引路系统、交通信息通信系统（VTCS）、视频监控和计算机管理等多种技术手段，将整个路网的通行能力迅速提高，实安全、快速、便捷运输目的的一种交通综合治理方案。也就是说，智能交通系统能将采集到的各种道路交通及服务信息经交通管理中心处理后，传输到公路运输系统的各个用户（驾驶员、居民、警察局、停车场、运输公司、医院、救护排障等部门），出行者可实时选择交通方式和交通路线；管理部门可随时掌握车辆的运行情况，进行合理调度，提高公路运输系统的机动性、安全性和生产效率。

三、智能交通控制系统设计及工作原理

1、系统组成

智能交通指挥中心控制系统主要由信号控制机、光端机或调制解调器、通信主机、监控主机等组成,具有单点固定时制控制、多时段控制、多方案选择控制、感应控制、无缆线控功能。它将多个信号控制机通过光端机或调制解调器连成通信信号控制网络。

2、基本功能

智能交通指挥中心控制系统可实现以下基本功能。可编程的16相位控制;可控硅输出,每路可控2个信号灯;路环型线圈车辆检测;相位冲突监视和控制,信号灯故障检测及报警;具有自动、手动、遥控及远程控制方式,具有强制、黄闪、四面红功能;具有固定时段、多时段(工作日/特殊节假日)、多方案(工作日多时段/星期多时段/特殊节假日多时段)、感应控制、无缆线控、有缆线控等多种控制方式;在线修改配时参数,在线显示各相位状态、故障状态;时段划分多达24个时段,可存储100种控制方案;提供三个RS-232接口、一个RS-485接口,可实现电话线、专线、光纤、无线等多种方式的通信;适合于单路口控制、主干道控制、区域控制,出现故障自动降级使用;时钟、日历在线显示和修改;自动排风、加热功能;具有防雷、漏电保护功能;提供4路行人过街输入接口。

3、信号控制机工作原理

信号机采用单片机技术,通过串行通信取得初始化数据,并将初始化数据存放在内存中指定的区域。信号机根据串行通信取得的初始化数据自动运行,驱动交通信号设备正常运行。串行通信的方式可以分为两种,一种通过笔记本电脑在信号机安装位置通过微处理器单元上的RS -232通讯端口通信,另一种通过光端机或调制解调器在当地交通指挥中心远程通信。前一种方式适合没有组网的城市,信号机进行单点控制,后一种适用于线控和区域控制。

信号机不但可以自动运行,还可以通过在信号机安装地点手动控制运行。在特殊情况下,使用人员可以通过信号机上的键盘或遥控器手柄对信号机的运行进行人为的干预,使它能够满足路口正常运行的需要。工作人员还可以在当地的指挥中心通过远程通信对信号机进行远程控制,使大范围的交通控制趋于合理。若路口埋没了车辆检测线圈,可以将信号机的工作方式设定在感应控制方式,信号机会根据路口的车流量自动调节各相位的绿灯时间。

四、智能交通控制系统在城市交通指挥中的应用

1、交通指挥一体化

指挥人员通过智能交通控制系统能够全面掌握哪里发生交通警情和堵塞,事发现场周边有多少警力和交通管理设备,从而使指挥中心做到掌握全局、运筹帷幄。指挥人员点击交通警情图标可以查看警情内容和直接处理警情;选取信号控制、交通监控、交通诱导等设备图标,双击启动控制客户端可以直接操作控制该设备;将鼠标定位在GIS-T警车的图标上时,可浮动显示警车的基本信息,通过车载电话与警车上的执勤民警通话,还可通过警车定位终端的MDT!发送警情和指令,接收民警工作状态信息,实现交通指挥一体化,从而进一步完善了发现快、出警快、处警快的快速反应机制,加强了交警指挥部门协调应变作用和信息功能。

2、交通决策可视化

智能交通控制系统正在着手建立交通决策支持系统,系统建成后可通过专题地图进行可视化的决策分析:基于对公安交通管理的各类数据和各种复杂现象进行趋势关联分析,通过建立图元或标注的专题地图,向各级决策人员直观反馈复杂的分析结果,从而使决策人员更高效率地作出准确判断,进一步提升交通管理决策水平。一定日期内的交通警情、交通流量及警力数据作叠加处理,形成点密度专题、二维专题等各种专题地图,帮助决策人员分析警力安排科学性,制定最优警力配置策略,做到警力跟着警情走、勤务跟着流量走 。

3、信息服务人性化

智能交通控制系统正在建设交通信息网站,通过网站专用的电子地图向广大出行者显示实时路况的电子地图、交通诱导信息、交通视频网上直播等形式多样的交通信息。

智能交通控制系统在交通设施管理系统建立了地图维护更新工具,广州市交警部门可利用该工具,自行维护交通管理业务专用地理信息和交通设施地理信息。系统用户在交通设施管理系统进行日常交通设施维护,相应的地图数据同时也得到更新,保证了地图数据鲜活有效(由于基础地理信息的维护需要专业测绘,需委托专业部门维护)。鲜活有效的地理数据为车载导航、最优行车路线选择等高层交通信息服务提供了基础。

五、结束语

从实践出发对当前智能交通控制系统中所遇到的问题以及措施等相关知识，进行了粗略的分析和研究。综上分析，智能交通控制系统的主要任务是优化城市交通指挥中。

参考文献

[1]康维调查.我国智能交通的现状及发展趋势展望.2008

[2]秦小虎。城市交通紧急事件处理与安全系统模型及应用研究:重庆大学，2005

篇（2）

1 引言

交通仿真是20世纪60年代以来，随着计算机技术的进步而发展起来的采用计算机数字模型来反映复杂道路交通现象的交通分析技术和方法。从试验角度看，道路交通仿真是再现交通流时间和空间变化的模拟技术，交通仿真是智能交通运输系统的一个重要组成部分，是计算机技术在交通工程领域的一个重要应用。利用基于Agent的计算机仿真通过模拟交通系统中个体的行为，让一群这样的个体在计算机所营造的虚拟环境下进行相互作用并演化，自下而上的“涌现”出整体系统的复杂性行为。多主体模型基本思路是：由于人类社会是由大量的个体构成的复杂系统，因而在计算机中建立每个经济实体的个体模型，这样的计算机中模型被称为Agent；然后让这些Agent遵循一定的简单规则相互作用；然后通过观察这群Agent整体作用的涌现性找到人工社会的规律，并用这些规律解释和理解人类社会中的宏观现象[1]。

文中以Traffic Grid模型为基础，仿真研究了交通系统从而得出停着的车辆数量，平均等待时间等曲线，为城市规划和决策者提供了数据。

2多主体建模

主体（Agent，也有人译为智能体、）和多主体系统（Multi-Agent System，MAS）是随着分布式人工智能的研究而兴起的。“主体（Agent）”一词一般用来描述自包含的（self-contained）、能感知环境并能在一定程度上控制自身行为的计算实体[2]。人工智能学者Minsky在1986年出版的著作《思维的社会》（The Society of Mind）[3]中提出了Agent，认为社会中的某些个体经过协商之后可以求得问题的解，这些个体就是Agent。Agent至少应具备以下几方面的关键属性：①自主性：Agent具有属于其自身的计算资源和局部于自身行为控制的机制，能在无外界直接操纵的情况下，根据其内部状态和感知到的（外部）环境信息，决定和控制自身的行为。②交互性：能与其他Agent进行多种形式的交互，能有效地与其他Agent协同工作。③反应性：能感知所处的环境，并对相关事件做出适时反应。④主动性：能遵循承诺采取主动行动，表现出面向目标的行为。⑤推理和规划能力：Agent具有学习知识和经验及进行相关的推理和智能计算的能力。

多Agent系统（MAS）由多个自主或半自主的智能体组成，每个Agent或者履行自己的职责，或者与其他Agent通信获取信息互相协作完成整个问题的求解。与单Agent相比，MAS有如下特点：①社会性：Agent处于由多个Agent构成的社会环境中，通过某种Agent语言与其他Agent实施灵活多样的交互和通讯，实现与其他Agent的合作、协同、协商、竞争等。②自制性：在多Agent系统中一个Agent发出请求后，其他Agent只有同时具备提供此服务的能力与兴趣时才能接受动作委托，即一个Agent不能强制另一个Agent提供某种服务。③协作性：在多Agent系统中，具有不同目标的各个Agent必须相互协作、协同、协商对未完成问题的求解。

3仿真模型

3.1 总体结构

道路交通系统包含很多相互关联的实体，主要有道路（分为路段和交叉口）、信号控制设施、车辆、驾驶员、行人等。这些实体有的具有一定程度的自制性和智能性，如驾驶员、行人等，有的是被动的受其他实体的影响，如路段等。多主体技术能够对交通系统中的各要素进行建模[4]，如交叉口、信号灯、交通控制中心等，对这些要素进行简化，建立多主体概念模型。主要Agent有交通路网Agent、车辆Agent、信号灯Agent，其中交通路网Agent参考1979年Herman等[5]提出的二流模型（Two-fluid Model），该模型认为交通流有运行车辆与停止的车辆组成。

路网描述：交通路网是道路交通系统的基础设施，承载着车辆的运行。交通路网具有复杂的拓扑结构和集合特征，如果过于复杂则计算负载过重，故分为路段、路网、交叉口三次层管理，路网Agent负责存储维护整个交通路网的拓扑关系，为交通实体提供路网信息。路段Agent负责本路段的描述，交叉口Agent包含信号灯对象实现各入口车道交通流的时间分离，一个路段一个车道。

信号灯结构：信号灯是重要的交通控制设施，它实现对交叉口不同流向的车辆进行时间分离，减少车辆之间可能的冲突，改善交通安全，提高交叉口流通效率。信号灯控制从本质上看，是一个典型的复杂适应系统，国内外相关学者对信号灯控制已做出大量研究，也产生许多控制方案，但都有相应的局限性，也普遍存在着鲁棒性差、不易扩展、计算复杂等缺点[5]，本模型从计算简单出发统一管理信号灯，一次初始化好时间间隔。

3.2参数设置

设置部分如图1。

各个控件表示的物理意义如表1

3.3初始化环境

环境是由37×37的网格组成的，通过设置sliders ：grid-size-x=3，grid-size-y=4初始化一个4行3列的道路，其中两条道路交叉处有红色和绿色的瓦片分别代表红灯和绿灯，其中汽车数目通过设置slider：num-cars=54，点击Setup按钮即形成道路图，如图2。

图2 三行四列的道路图

3.4相关规则

3.4.1环境规则

初始时车辆数目（ num-cars ）一定要小于路（如图2中白色的表示道路）的数量，如果超出则提示警告信息。

如果无人参与此系统则设置 current-auto? 为 off ，有则设置 on ，并且通过 current-phase 选择一个交通灯为控制的交通灯。

此系统如果没有交通灯的参与则设置 power? 为 off ，反之则设置为 on 。

3.4.2运行规则

每一个时间步，车子按照当前速度向前行驶，如果当前速度小于限制速度（ speed-limit ）并且它们前方没有车子，那么它们加速（ speed-up ）行驶，如果前面的车辆速度小于自己的车速，那么当前车子要调整自己车速和前面的车速一致（ slow-down ），遇到红灯或者停着的车辆，当前车辆要停止。

4案例分析及结果

4.1 案例一

目前，以城市交通为背景，研究诸如拥堵的形式、传播、消散、交通流在路网中的优化分布、车辆动态路径选择、特殊车辆控制等问题时，无信号灯交叉口车辆通行情况的准确性表征都是不可缺少的重要一环[6]。按照上述模型运行，当在没有信号灯也没有人参与的情况下（power?设置为off），道路为4行3列，车辆数目为140时的运行结果如图3

当在有信号灯没有人参与的情况下（power?设置为on），道路为4行3列，车辆数目为140时的运行结果如图4

4.2 案例二

按照上述模型运行，当在道路为4行3列，车辆数目为54时我们得出停着的车辆数量柱状图如图5，车辆平均速度柱状图如图6，平均等待时间柱状图如图7：

图5 停着的车辆数量

4.3 分析及结果

由案例一可知，在有信号灯参与交通管理下交通却快速崩溃了（图3 ticks=3164，图4 ticks=665，ticks是时间步，随着时间延续而增长），导致这种结果有多个因素，如信号灯控制不合理、车辆数目过大超过了道路的承载能力等。

有案例二可知，车辆平均速度与停着的车辆数量有一定的关系，正如二流模型中认为的路网宏观层面的平均行驶速度与路网上车辆的比重的幂运算成线性关系[7].

限于篇幅，文中只给了两个案例，有参数设置可以看出要得到高效的交通模拟数据需要大量的实验和多种组合，我们还可以得出有人参与交通管理的情况下交叉口的流通效率会提高，当有流动车辆进入交通道路或者离开交通道路会对上述结论产生何种影响等许多对实践有指导意义的结论。

结论

文中从基于多Agent建模的角度出发，借助Netlogo软件平台，利用了“Traffic Grid模型”，模拟了不同组合的参数对交通系统产生不同的影响，获取了车辆平均等待时间、停止的车辆等随时间变化的曲线，但是由于此模型比较简单，模拟的范围小、没有采用实际路网等因素，有待更好的改善。

多主体模型以并行的方式模拟非线性因果的社会系统，使人们更好地理解社会现象，发现现象背后的机制，从而做出预测和辅助决策。多主体建模目前还未形成成熟的体系，因而也没有一套完整而成形的理论，但可以预言，随着多主体思想的普及理论方法的完善，基于多主体建模和仿真会越来越多地应用于社会生活研究中。

参考文献

[1]张江，李学伟.人工社会——基于Agent的社会学仿真[J]．系统工程，2005(1)：23-26.

[2]宜慧玉，张发.复杂系统仿真及应用[M].北京：清华大学出版社，2008.4.

[3]Minsky M The Society of mind [M].New York:Simon and Schuster Company，Inc.1986.

[4]Cetin N，Nagel K，Raney B et al.Large-scale multi-agent transportation simulations[J].Computer Physice communications，2002，147:559-564.

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1 引言

交通仿真是20世纪60年代以来,随着计算机技术的进步而发展起来的采用计算机数字模型来反映复杂道路交通现象的交通分析技术和方法。从试验角度看,道路交通仿真是再现交通流时间和空间变化的模拟技术，交通仿真是智能交通运输系统的一个重要组成部分，是计算机技术在交通工程领域的一个重要应用。利用基于Agent的计算机仿真通过模拟交通系统中个体的行为，让一群这样的个体在计算机所营造的虚拟环境下进行相互作用并演化，自下而上的“涌现”出整体系统的复杂。多主体模型基本思路是：由于人类社会是由大量的个体构成的复杂系统，因而在计算机中建立每个经济实体的个体模型，这样的计算机中模型被称为Agent；然后让这些Agent遵循一定的简单规则相互作用；然后通过观察这群Agent整体作用的涌现性找到人工社会的规律，并用这些规律解释和理解人类社会中的宏观现象［1］。

文中以Traffic Grid模型为基础，仿真研究了交通系统从而得出停着的车辆数量，平均等待时间等曲线，为城市规划和决策者提供了数据。

2多主体建模

主体（Agent，也有人译为智能体、）和多主体系统（Multi-Agent System,MAS）是随着分布式人工智能的研究而兴起的。“主体（Agent）”一词一般用来描述自包含的（self-contained）、能感知环境并能在一定程度上控制自身行为的计算实体［2］。人工智能学者Minsky在1986年出版的著作《思维的社会》（The Society of Mind）［3］中提出了Agent，认为社会中的某些个体经过协商之后可以求得问题的解，这些个体就是Agent。Agent至少应具备以下几方面的关键属性：①自主性：Agent具有属于其自身的计算资源和局部于自身行为控制的机制，能在无外界直接操纵的情况下，根据其内部状态和感知到的（外部）环境信息，决定和控制自身的行为。②交互性：能与其他Agent进行多种形式的交互，能有效地与其他Agent协同工作。③反应性：能感知所处的环境，并对相关事件做出适时反应。④主动性：能遵循承诺采取主动行动，表现出面向目标的行为。⑤推理和规划能力：Agent具有学习知识和经验及进行相关的推理和智能计算的能力。

多Agent系统（MAS）由多个自主或半自主的智能体组成，每个Agent或者履行自己的职责，或者与其他Agent通信获取信息互相协作完成整个问题的求解。与单Agent相比，MAS有如下特点：①社会性：Agent处于由多个Agent构成的社会环境中，通过某种Agent语言与其他Agent实施灵活多样的交互和通讯，实现与其他Agent的合作、协同、协商、竞争等。②自制性：在多Agent系统中一个Agent发出请求后，其他Agent只有同时具备提供此服务的能力与兴趣时才能接受动作委托，即一个Agent不能强制另一个Agent提供某种服务。③协作性：在多Agent系统中，具有不同目标的各个Agent必须相互协作、协同、协商对未完成问题的求解。

3仿真模型

3.1 总体结构

道路交通系统包含很多相互关联的实体，主要有道路（分为路段和交叉口）、信号控制设施、车辆、驾驶员、行人等。这些实体有的具有一定程度的自制性和智能性，如驾驶员、行人等，有的是被动的受其他实体的影响，如路段等。多主体技术能够对交通系统中的各要素进行建模［4］，如交叉口、信号灯、交通控制中心等，对这些要素进行简化，建立多主体概念模型。主要Agent有交通路网Agent、车辆Agent、信号灯Agent，其中交通路网Agent参考1979年Herman等［5］提出的二流模型（Two-fluid Model）,该模型认为交通流有运行车辆与停止的车辆组成。

路网描述：交通路网是道路交通系统的基础设施，承载着车辆的运行。交通路网具有复杂的拓扑结构和集合特征，如果过于复杂则计算负载过重，故分为路段、路网、交叉口三次层管理，路网Agent负责存储维护整个交通路网的拓扑关系，为交通实体提供路网信息。路段Agent负责本路段的描述，交叉口Agent包含信号灯对象实现各入口车道交通流的时间分离，一个路段一个车道。

信号灯结构：信号灯是重要的交通控制设施，它实现对交叉口不同流向的车辆进行时间分离，减少车辆之间可能的冲突，改善交通安全，提高交叉口流通效率。信号灯控制从本质上看，是一个典型的复杂适应系统，国内外相关学者对信号灯控制已做出大量研究，也产生许多控制方案，但都有相应的局限性，也普遍存在着鲁棒性差、不易扩展、计算复杂等缺点［5］，本模型从计算简单出发统一管理信号灯，一次初始化好时间间隔。

3.3初始化环境

环境是由37×37的网格组成的，通过设置sliders ：grid-size-x=3，grid-size-y=4初始化一个4行3列的道路，其中两条道路交叉处有红色和绿色的瓦片分别代表红灯和绿灯，其中汽车数目通过设置slider：num-cars=54，点击Setup按钮即形成道路图。

3.4相关规则

3.4.1环境规则

初始时车辆数目（ num-cars ）一定要小于路（如图2中白色的表示道路）的数量，如果超出则提示警告信息。

如果无人参与此系统则设置 current-auto? 为 off ，有则设置 on ，并且通过 current-phase 选择一个交通灯为控制的交通灯。

此系统如果没有交通灯的参与则设置 power? 为 off ，反之则设置为 on 。

3.4.2运行规则

每一个时间步，车子按照当前速度向前行驶，如果当前速度小于限制速度（ speed-limit ）并且它们前方没有车子，那么它们加速（ speed-up ）行驶，如果前面的车辆速度小于自己的车速，那么当前车子要调整自己车速和前面的车速一致（ slow-down ），遇到红灯或者停着的车辆，当前车辆要停止。

4案例分析及结果

4.1 案例一

目前，以城市交通为背景，研究诸如拥堵的形式、传播、消散、交通流在路网中的优化分布、车辆动态路径选择、特殊车辆控制等问题时，无信号灯交叉口车辆通行情况的准确性表征都是不可缺少的重要一环［6］。按照上述模型运行，当在没有信号灯也没有人参与的情况下（power?设置为off），道路为4行3列，车辆数目为140时的运行结果。

当在有信号灯没有人参与的情况下（power?设置为on），道路为4行3列，车辆数目为140时的运行结果。

4.2 案例二

按照上述模型运行，当在道路为4行3列，车辆数目为54时我们得出停着的车辆数量柱状图如图5，车辆平均速度柱状图.

4.3 分析及结果

由案例一可知，在有信号灯参与交通管理下交通却快速崩溃了，导致这种结果有多个因素，如信号灯控制不合理、车辆数目过大超过了道路的承载能力等。

有案例二可知，车辆平均速度与停着的车辆数量有一定的关系，正如二流模型中认为的路网宏观层面的平均行驶速度与路网上车辆的比重的幂运算成线性关系［7］.

限于篇幅，文中只给了两个案例，有参数设置可以看出要得到高效的交通模拟数据需要大量的实验和多种组合，我们还可以得出有人参与交通管理的情况下交叉口的流通效率会提高，当有流动车辆进入交通道路或者离开交通道路会对上述结论产生何种影响等许多对实践有指导意义的结论。

结论

文中从基于多Agent建模的角度出发，借助Netlogo软件平台，利用了“Traffic Grid模型”，模拟了不同组合的参数对交通系统产生不同的影响，获取了车辆平均等待时间、停止的车辆等随时间变化的曲线，但是由于此模型比较简单，模拟的范围小、没有采用实际路网等因素，有待更好的改善。

多主体模型以并行的方式模拟非线性因果的社会系统，使人们更好地理解社会现象，发现现象背后的机制，从而做出预测和辅助决策。多主体建模目前还未形成成熟的体系，因而也没有一套完整而成形的理论，但可以预言，随着多主体思想的普及理论方法的完善，基于多主体建模和仿真会越来越多地应用于社会生活研究中。

参考文献：

［1］ 张江，李学伟.人工社会――基于Agent的社会学仿真［J］．系统工程，2005(1)：23-26.

［2］ 宜慧玉，张发.复杂系统仿真及应用［M］.北京：清华大学出版社，2008.4.

［3］ Minsky M The Society of mind ［M］.New York:Simon and Schuster Company,Inc.1986.

［4］ Cetin N,Nagel K,Raney B et al.Large-scale multi-agent transportation simulations［J］.Computer Physice communications,2002,147:559-564.

［5］ 方良松，余春艳.基于数字荷尔蒙模型的信号灯控制算法［D］.福州大学（数学与计算机学院）硕士论文，2008.11.05.

［6］ 袁绍欣，赵祥模，安疑生.无信号交叉口车流通行状况的混杂Petri网模型［D］.长安大学，陕西，西安，710064.

［7］ HERMAN R,PRIGOGINE I .A. Two-fluid Approach to Town Traffic［J］.Science,1979,204(4389):148151.

(下接第7页)

输入编辑，选择线文件中组成区边界的线文件；

（2）选择下拉菜单其它自动剪断线；然后再选择下拉菜单其它拓扑错误检查线拓扑错误检查，如果有错误会弹出对话框，提示线拓扑有错的线段，根据提示修改错误，然后选取下拉菜单“其它” 线转换弧段并保存，形成一个区文件；

（3）在已打开的线文件中，选择下拉菜单“工作区”添加文件添加区文件（选择建立的区文件）；然后再选择下拉菜单“其它” 拓扑重建，拓扑重建后的图形如图5所示；

4点文件、线文件、区文件的叠加

MAPGIS生成的三类文件分别保存在三个文件中，而CAD是保存在同一个文件中的，所以MAPGIS中，要查看一幅完整的地图，需要文件的叠加，如先通过“图形处理” “输入编辑”打开已经建立的线文件，然后在下拉菜单“工作区” “添加文件”，选择要添加的点文件和区文件，当然也可以打开区文件添加点文件和线文件。这样就可以看到一幅完整的图形。

5结束语

随着“数字国土”工程在全国范围内的全面铺开及对已经建成的数据库的更新与维护，原有的CAD格式的地形图文件作为“数字国土”的主要数据来源，研究CAD格式文件转换成MAPGIS格式文件具有十分重要的使用价值和经济价值，本文通过对此的研究，总结出CAD格式文件玩换成MAPGIS格式文件的一般步骤和方法，希望对加快“数字中国”的进程起到一点帮助。

参考文献：

［1］ 朱恩利.地理信息系统基础及应用教程【M】.北京:机械工业出版社,2004.

［2］ 吴信才.MAPGIS地理信息系统【M】.北京:电子工业出版,2004.

［3］ 王有刚.基于MAPGIS下拓扑关系的自动建立【J】.测绘标准化,2004.

(下接第11页)

就越难分解。使用基于服务的名字会有所帮助，但是必须整个公司都使用标准化的、统一的、始终如一的名字。

2.2 充分的冗余。

充分的冗余是指有一个或一系列复制好的服务器， 能在发生故障的时候接管主要的故障设备。冗余系统应该可以作为备份服务器连续的运行，当主服务器发生故障时能自动连上线，或者只要少量的人工干预， 就能接管提供服务的故障系统。

你选择的这类冗余是依赖于服务的。有些服务如网页服务器和计算区域，可以让自己很好的在克隆好的机器上运行。别的服务比如大数据库就不行，它们要求连接更牢固的崩溃恢复系统。你正在使用的用来提供服务的软件或许会告诉你，冗余是以一种有效的、被动的、从服务器的形式存在的，只有在主服务器发生故障并发出请求时，冗余系统才会响应。不管什么情况，冗余机制必须要确保数据同步并保持数据的完整。

如果冗余服务器连续的和主服务器同步运行，那么冗余服务器就可以用来分担正在正常运行的负荷并能提高性能。如果你使用这种方法，一定要注意不要让负荷超出性能不能接受的临界点，以防止某个服务器出现故障。在到达临界点之前要为现存系统增加更多的并行服务器。

冗余的另一个好处就是容易升级。可以进行滚动升级。每次有一台主机被断开、升级、测试然后重新开始服务。单一主机的故障不会停止整个服务，虽然可能会影响性能。如果你真的搞杂了一个升级那就关掉电源等你冷静下来再去修它。

篇（4）

世界经济发达国家，特别是在人口稠密的经济发达城市，如亚洲的日本、韩国的一些大城市，土地资源极为紧缺，单纯采用加宽道路、增加里程、利用政策调控车辆规模等传统手段，早已不能有效的提升城市道路的运行效率。道路拥堵、油耗增加等问题已成为城市管理的重大难题。为此，日本早在1996年就制定了《日本ITS框架体系》，通过广泛使用交通信息显示板，使得日本的城市道路交通管理，由被动式的管理向主动式的诱导管理转变。韩国在1999年制定了《交通体系效率法》，通过设立交通数据中心，标准化电子地图和数据中心，为智能交通管理提供了保障。日本和韩国均通过多部门合作，加强了交通基础数据的采集、整理、维护和等环节，实现了城市交通管理和服务的智能化。中国城市交通智能化建设首推首都北京。为了保障奥运会交通、方便公众出行，北京市开展了全面和细致的智能交通管理科技建设和应用。从奥运期间的保障，到奥运之后的智能交通管理系统的建成、投入使用，智能系统的引入，有效的提高了首都北京交通管理水平，为了保障道路交通安全、有序、畅通，实现平安奥运，提供了强有力的技术支撑和保障。据了解，北京市十大智能交通管理系统为：现代化交通指挥调度系统、交通事件自动检测报警系统、自动识别“单双号”交通综合监测系统、奥运中心区综合监测系统、闭环管理的数字化交通执法系统、智能化区域交通信号系统、快速路交通控制系统、公交优先的交通信号控制系统、连续诱导大型路侧可变情报信息板和交通实时路况预测预报系统。这些智能交通管理系统，共同建构了一张及时、可靠、准确的道路信息网，提升了交通指挥的有效性和高效率。

二、城市智能化交通发展技术和应用

目前智能交通的主要方式和路径是：通过采用道路实时状况采样、信息汇总分析和向出行人群及驾车人群诱导信息这三个过程。由于采用该种方式的诱导信息具有一定的滞后性，很可能导致信息的不对称，使得原本畅通路道的诱导引发了新的拥堵。因此，智能化交通未来发展，除了在不断增强常规的数据采集和智能分析等技术手段以外，更强调了对使用人群信息反馈的综合管理水平。在路况信息采集方面，目前多采用感应线圈、视频图像、微波感应等三种方式。感应线圈对道路的流量、流速所获得的数据量化程度高，建造成本和维护成本较高;视频图像直观性、实时性好，但仅能反应道路的状态指标，不能直接用于分析计算;微波感应设备采集有效率较高，但在雨雪天气容易受到天气因素的影响。目前这三种采集技术已经成熟，智能交通的设计者会根据不同道路网的实际特点进行选择和混合使用。路边标识和车载导航是被认定为智能交通的两种重要的信息服务形式。路边标识即为我们日常所熟悉的路况指示牌，目前主要有两种形式：一是城市快速路示意图的图版，者在上面采用不同颜色的标记，向行车者不同路况的拥堵情况，通常采用红色、黄色和绿色分别表示拥堵和畅通。这种图板问题是虽然其方式直观易懂，但信息量较小，并且也无法提供具体的诱导信息。二是以LED屏幕为主导的文字说明路牌，对路况情况进行了补充；该种的特点在于信息量大、说明问题全面，但对不熟悉道路的外地行车者来说，存在理解障碍。在车载导航的服务形式中，目前正处于信息单向传递向信息互动反馈转化的阶段。虽然GPS车载导航系统已在民用领域普及，但由于其缺乏道路动态实时路况信息的分析，因此，还未实现真正意义上的智能交通功能。随着城市区域无线网、人工智能等相关领域辅助技术的不断完善，车载终端因为其便捷、个性化等特点，将成为未来最为重要的智能交通信息服务形式。届时，只需要通过车载移动通讯定位综合系统，驾车人员便可实时查询、了解城市当前的交通状况，并通过简易的操作，向系统提供反馈，这将有助于系统对未来一定时间内可能产生的流量进行预判。这种互动机制将进一步提升智能交通的效益和服务水平。

三、关于推进智能交通系统建设的建议

1．在基础设施建设的基础上，应重视高层次应用的规划。从智能交通相关建设项目的评估情况来看，项目建设单位多着重于说明本市在采集、设备等基础手段的补充，整体建设思路较为简单。智能交通是一项综合性的系统工程，充实探测手段很重要，但更重要的是结合未来应用进行有序规划。美国早在1995年就制定的《国家智能交通系统项目规划》，明确规定了7大领域和30项用户服务功能，对建设项目的实施提供了重要的指导性意见。建设部门应抓紧对已经开展智能交通城市的智能交通应用服务制定规划，不仅可以有效的规范现有建设项目边界，也可以提高项目的实施效果。

篇（5）

一、城市智能交通的概念和作用

（一）城市智能交通的概念

城市智能交通系统，主要是指在城市交通具有相对健全完善的交通基础设施的基础之上，通过与先进的科学技术结合，实现交通的全面智能化。例如电子信息技术、数据通讯传输技术、计算机数字化处理技术、以及电子传感控制等一系列前沿的科学技术，将这些前沿技术通过综合运用，从而形成一个网状的多功能系统，将该系统运用到城市的交通中去，进而形成一个覆盖面积大、应用范围广的综合交通管理系统，对城市的交通进行多角度、全方位、高效精准的运营和管理。

（二）城市智能交通的作用

其主要的作用体现在两个方面，一是基于目前我国的国情，城市化现象突出、城市的交通拥挤问题突出、城市交通事故频繁发生、交通污染情况严峻等；二是我国现在正处于对新城的建设以及老城的改建阶段，在这个阶段也为建设智能化交通提供了物质基础。坚持绿色可持续发展目标，并且结合目前国际领先的交通建设理念，科学合理的对城市智能交通进行规划和建设，从而进一步实现绿色出行、绿色交通建设的发展。

城市智能交通的建设和发展，其最终目的是为了更好的服务社会，促进城市交通的进一步发展，并且提高城市的基础交通设施的利用率以及城市交通的服务水平等。从而使城市交通符合时代的发展进程，可以使城市的交通管理更加的科学智能化，交通管理方面也更加规范化。对于城市交通的基础设施利用中，主要是通过智能化的城市公交系统、智能化的城市交通车辆运行管理系统以及城市交通监管系统等技术进行实现，并且通过这些系统技术还可以提高城市交通的供给能力。此外，为了缓解交通的需求以及交通的局部拥堵矛盾，还可通过设置和完善城市交通信息服务系统和建设城市交通收费系统等来实现。

二、城市智能交通系统的发展与南宁市实施城市智能交通的必要性

（一）我国城市智能交通系统的发展现状

在二十世纪六十至七十年代，国际中发达国家的经济和科技增长速度持续增加，但是交通情况却在不断发展中逐渐恶化，并且逐渐显露出城市交通中存在的矛盾和问题。为了进一步解决城市交通的问题与恶化情况，ITS概念提出，认为在处理交通问题的过程中可以利用通讯信息技术、计算机技术、电子监控技术等先进的科学技术结合起来，从而形成一个交通系统，ITS概念一经提出便受到世界的认可，并且在各大发达国家中率先发展起来。通过不断地研究与实际应用情况的结合，现今在国际的水平上ITS领域已经取得巨大的进展，在这其中最为突出的主要有以下三个代表，一是美国发展建设的“智能车辆-公路系统”；二是欧洲发展国家研究的“尤里卡”联合研究开发计划；三是日本建设的“先进的动态交通信息系统”[1]。

我国对于城市智能交通系统的建设也十分重视，并且已经开始对ITS领域的探索和研究，同时开始针对于该项目进行了试验，在“九五”期间的研究和初步试验取得了显著的成果，并且针对于城市智能交通的建设形成了关于“政”、“产”、“学”等方面的研究基地对相关的体系进行研究，从而为我国的城市智能交通体系发展奠定了坚实的基础。在“十五”期间我国主要实施了对于城市智能交通建设的重要项目计划，并且在北上广等城市中进行了示范工程建设，主要真对于城市的道路运输，并且开展了智能的交通指挥管理以及调度等，效果显著。在“十一五”期间我国的863计划中建立了“现代交通技术领域”，同时还对城市智能交通的发展开展了一批以前瞻为目的的项目，从而可以提高我国交通建设的创新能力并且逐渐与国际先进水平同步，实现城市智能交通系统技术上的提升。在“十二五”时期，我国的城市智能交通系统进一步的建设和发展，国家对于交通的智能指挥和控制等方面进行了详细的工作部署，从整体上讲，目前我国的城市智能交通建设，促进了我国交通行业的整体水平。

（二）南宁市实施城市智能交通的必要性

1. 机动车猛增导致城区拥堵严重

2016年，南宁市共有6家公交企业，公交线路158条，线网总里程2500多公里，共有公交车2966辆（3827标台），相当于每一万人拥有13.92标台（以市区人口275万计）公交车，这个数值低于国家规范的15标台/万人指标，但高于全国平均水平。2014年，南宁日均公交客运总量151万人次。南宁中心城区公交客流有明显的网络化分布特征，主要沿“十字主走廊+四横四纵次走廊”分布。其中，大学路―民族大道、友爱路―星光大道两条“十字型”公交客流主走廊，高峰时段每小时公交客流达到1.5万人次，而东葛路、双拥路等“四横四纵”公交客流次走廊高峰时段每小时公交客流也达到1万人次。当前，南宁市已步入城市化与机动化的快速发展时期。截至2014年底，南宁全市汽车保有量88.99万辆，较上一年增长15.57%，增速迅猛。机动化出行的快速增长，对城市综合交通产生了巨大压力，中心城区交通拥堵日益严重。

2.公交供需矛盾突出是核心问题

“据国内交通专家测算，运送相同数量的乘客，小汽车占用的道路资源是公共汽车的23倍。”南宁市交通运输局有关负责人表示，当前阶段治理城市交通拥堵的根本途径是优先发展公共交通，这已经成为国内城市管理者的共识。当然，公共交通并不单指常规公共汽车，而是包括轨道交通、BRT（快速公交）等多种方式在内。缺乏大运量轨道交通系统的支撑，城市公交整体供需矛盾突出，这是南宁目前公共交通存在的核心问题之一。南宁“十字型”公交客流主走廊，高峰时段每小时公交供需平均缺口0.4～0.8万人次，导致60%的公交线路高峰时段最大满载率超过100%。此外，南宁市目前高峰期公交平均运行时速仅为16公里/小时，30%的乘客候车时间超过15分钟，部分远离主干道区域和城市新建区域存在公交盲区，部分线路存在绕行严重等问题，导致市民对公交服务的满意度不高。这也导致了很多市民不愿选择公交车，“证据”之一便是南宁电动车出行比例近年来大幅增长。据介绍，目前南宁登记在册的电动车保有量已超过120万辆。 《南宁市公交都市建设规划》（2013-2020年）提到，南宁目前的公共交通出行比例（出行总量含机动化出行和自行车出行、不含步行，下同）分担率为25%，这与国家公交都市40%的分担率要求有较大差距。

三、我国城市智能交通系统的应用现状

（一）城市智能交通下的智能公交系统

城市智能公交系统，现已经取得了突破性进展，例如在我国河北省石家庄市对于智能公交的建设主要体现在一是IC公交卡电子收费系统，升级类传统的公交卡类型，并且实现了公交卡的智能划算，二是办公自动化的系统的建设，在智能公交的建设阶段基本实现了电子化、智能化与自动化。在山西太原市建设的智能化公交主要的目标在于以公交的智能调度为运营生产的子系统为主从而实现太原市智能公交综合系统，从整体上提高太原市公交的运营水平。我国与2012年在上海、兰州、绍兴等八个城市之间实现了“一卡通”的城市互联卡项目，持卡者可以在这八个城市之间任意公交上使用此卡，并且该卡的使用范围正在逐渐的扩大，在上海该卡还可以使用地铁等公共交通工具，在宁波持卡者还可以用此卡进行城市自行车租赁。

（二）交通智能勤务模式

由于城市的交通拥堵、事故等问题突出，所以各城市的交管部门工作任务量大，所以优秀的勤务模式一直都是交管部门在研究和追寻的，优秀的勤务模式可以减少交管部门对于警力的支出，而且还可以减少交管部门的运营成本，并且可以提高交管部门的交通管理效果。在我国杭州地区率先做出改革，主要是对交警的执勤巡逻的模式的改变，将交警支队的视频作战室以及交警大队的指挥室和交警中队的数字勤务室进行综合，从而形成了一个指挥作战系统，实现网络巡逻执勤的模式，并且通过加大科技的基层应用，从而全面的提高交通管理的控制能力，提高交通管理网络覆盖面积，并且还加大了对交通的管理密度和强度[3]。有效缓解了城市交通的拥堵现象，并且可以对交通事故和交通突发实践，做出及时的应对处理，极大地提高了城市交通的运行效果。

四、我国城市智能交通系统的未来的发展走向

（一）实现自动驾驶

随着美国与欧洲等国家在对城市智能交通系统的研究逐渐的深入，极大地促进了车辆的无人驾驶技术的研究和应用，经过科学家不断地实验和研究发现，无人驾驶技术的实用性以及可行性已经得到充分的证实。国际上，在2012年谷歌公司发明创造的自动驾驶汽车已经在美国的车辆管理部门获得生产和驾驶许可，并且有许多的汽车生产商也纷纷表示会在近年推出自动驾驶汽车[5]。我国与2011年进行的红旗HQ3自动驾驶汽车也投入到实验中，行驶的线路为从长沙开往武汉，并且取得了成功。

（二）引用大数据技术

大数据技术概念，是由IT行业提出的创新的概念，是在云以及物联网技术之后的又一个革命性进步，在城市智能交通系统中ITS获取的数据主要是通过各个子系统的汇总所产生的，包括日常交通运行的数据以及道路基本信息的数据、交通基本设施的参数和交通天气情况等方面[6]。所以城市智能交通所涵盖的数据量极大，如何从庞大的数据中获取有用的信息也是ITS应该解决的问题，通过将大数据技术运用到城市智能交通系统中，可以有效的满足城市交通对于有效信息的处理和收集，也有利于新技术的发展。

（三）绿色可持续发展

城市交通中车辆排放的尾气，是在环境污染的一个重要因素，在目前国际的发达国家中，已经率先的提出了有关于城市智能交通的节能减排概念，并且基于ITS进行实验项目的研究与实施。目前仍然是美国以及德国、法国、日本等国家处于领先的地位，其主要的可持续发展目标体现在降低交通对于环境的污染以及降低国家在交通方面的耗能，从而实现绿色交通。根据国际目前的情况来看，ITS领域对于城市智能交通的环境保护和节约能源方面具有重要的作用。

五、南宁市推行城市智能交通系统的措施――《南宁市公交都市建设规划》

（一）大力发展公交系统

南宁市“公交都市”创建第一阶段的建设周期为3年，即2015～2017年，第二阶段的建设周期为2018～2020年。围绕南宁市公交都市创建目标，南宁未来几年将开展TOD用地开发（以公共交通为导向的开发）强化工程、公交提速工程、多元网络工程、枢纽支撑工程、智能公交工程等10大工程。

南宁市创建公交都市的近期目标为：至2017年，公交站点500米覆盖率达到100%，早晚高峰公交平均运营时速提速至17公里/小时，公共交通出行分担率提升至37%；到2020年，早晚高峰公交平均运营时速达到25公里/小时，公共交通出行分担率提升达到45%，公共交通机动化出行分担率达到60%。 截至2014年末，南宁市已开通公交专用道规模为36.3公里，包括朝阳路、大学路、友爱路、安吉大道、星光大道、五象大道等6条城市干道上开通的31公里画线公交专用道，以及在滨湖路、双拥路铺设的5.3公里彩色沥青公交专用道，比上一年增加5.3公里，公交专用车道设置率为6.94%。目前，除滨湖路、双拥路公交专用道在上下班高峰时段实现公交车专用外，“专用道不专用”问题整体比较严重。

按照规划，至2020年，南宁市将建设63条公交专用道，总里程347公里，并将加强管理，保障公交车专用。除了专属路权，公交车还将拥有优先信号，在BRT走廊及公交流量大的公交专用道，将通过信号灯的设置，优先公交车通行。南宁市交通运输局有关专家举例说，路口感应设备若检测到公交车将至，而剩余绿灯时间不足以让其通过时，便自动延长当次绿灯时间，使公交车能够不停车通过路口，减少公交车等待延误。

（二）加速发展地铁交通建设

据南宁市交通运输局有关人士介绍，南宁市轨道交通建设2009年进入实质性建设阶段，2011年底工程全面启动。目前南宁正加快轨道交通1、2、3号线的建设（共80.4公里），1号线的25座车站围护结构已全部完成，17座车站的主体结构封顶，项目累计完成投资68.46亿元，预计在2016年上半年进行东段（南湖站至南宁东站）试运营。2号线全线站点均实现了全围蔽施工，按建设计划，全线将于2017年6月竣工并开始试运行。3号线已完成初步设计工作，全线详勘外业勘探工作基本完成，试验站庆歌-平乐大道综合交通枢纽工程项目已于2014年底正式开工建设。

根据南宁市轨道交通有关规划，至2020年，南宁将形成5条轨道线，总里程129公里，设站89座，其中两线换乘站8座，三线换乘站1座。

（三）积极推进快速公交（BRT）系统建设

BRT（快速公交）将与轨道交通共同组成南宁市公共交通系统的主骨架。“轨道交通建造及运营成本高，BRT将作为轨道线路的补充、延伸和联络。”交通专家表示，在某些客流强度未能达到地铁建设要求、但又超过了常规公交服务能力的区域，建设BRT可以弥补轨道线路覆盖面的不足。此外，通过BRT线路连接至轨道站点，既能提高轨道线路的客流效益，也可节省大量投资。

参考文献

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一直以来，交通运输事业对国民经济发展与社会水平的提高有决定性影响。城市内部交通同样深刻影响着城市建设进程与市民生活舒适度与生活水平的提高。在现代社会经济快速发展背景下，城市交通建设必须加大发展力度，以便有效适应时展对城市交通的相应需求，而这一目的的实现，离不开智能交通的构建。

一、智能交通与智能城市概述

智能交通是在交通管理系统中对计算机技术、通讯技术与传感控制技术等加以集成利用，可在较大范围内实现全方位、高效、实时而准确的综合管理与运输，是现代化城市建设中进行交通建设时必然发展方向。

智能城市又可称为网络城市或信息城市，是融合人脑智慧、物理设备与电脑网络等基本要素，形成新的社会形态、经济结构与增长方式的系统。智能城市构建是一个系统工程，对于城市智能体系建设工作而言，城市智能化管理是首要内容，主要是由城市智能化管理系统对管理工作加以辅助。其次就是智能交通、智能安全、智能建筑与智能电力等智能化基础设施，同时包括智能银行、智能家庭、智能医疗、智能企业、智能商店和智能教育等社会智能化与生产智能化。通过智能城市构建，可促使城市生产、运行于管理工作的现代化水平不断提高。

二、建设智能交通的必要性

随着我国现代化建设进程不断推进及人们生活理念不断改变，城市内部机动化程度逐渐提高，道路交通量大幅增加，部分城市已逐渐表现出严重交通拥堵、交通环境不良等问题，对城市内部稳定有序运行及宜居城市建设工作造成了诸多阻碍。尤其是在大城市中，交通阻塞、拥挤现象已十分常见，同时因交通压力过大导致的环境污染加剧与交通事故大幅增加现象已屡见不鲜，且已成为我国较为普遍的城市病，同时对国民经济的进一步发展造成了严重阻碍。目前，城市交通已成为广大群众与管理人员广泛关注的问题。在对交通问题予以解决的传统方案中，道路修建是主要方法，然而在城市区域十分有限的环境下，可进行道路修建的空间不断减小，同时，由于交通系统属于庞大而复杂的体系，若只从道路或车辆方面对交通问题进行单独考虑，往往无法将城市交通问题有效解决。在这一背景下，将道路与车辆综合起来，构建现代化智能交通系统对交通问题加以解决，已经成为普通市民对出行条件予以改善，促使生活质量提高的普遍要求与愿望，同时也是促使城市功能提高，保证城市经济走可持续发展道路的必然工作。

三、智能交通对构建智能城市的积极作用

智能交通是智能城市建设的重要内容，可以实现巨大的经济效益与社会效益，对智能城市构建水平与建设质量有决定性影响。

1、智能交通的经济效益

在构建智能城市过程中，智能交通可以实现巨大的经济效益，主要可分为直接经济效益与间接经济效益两方面。（1）直接经济效益。智能交通可促使行车成本降低，促使交通运输中的劳动生产率大幅提高，使交通出行所用时间有效缩短，促使交通运输事故发生率显著降低，使车辆使用寿命大幅延长，降低能源使用量。同时，智能交通还可促使公共交通运行效率与服务水平大幅提升，引导人们在出行时尽量选择公共交通方式，这对于机动车与非机动车混行的城市而言更具实施价值。（2）间接经济效益。智能交通属于新兴产业，其发展主要依托为计算机、汽车制造、信息与通信等诸多产业。在发展智能交通过程中，可对这些相关产业予以有效带动，促使这些产业不断实现可观经济效益。建立智能交通系统可对周边地区交通状况予以有效改善，促使该地区经济得到全面发展。另外，智能交通的建设可促进路网服务水平有效改善，提高出行效率，能够为各行各业带来不可估量的经济效益。

2、智能交通的社会效益

在智能城市建设中，发展智能交通具有巨大社会效益，这主要体现在以下几个方面：（1）改善环境，实现能源节约。发展智能交通可促使交通出行在能源需求上有效降低，可实现能源节约目的，同时可大幅降低治理相应环境污染工作所需费用。现阶段，城市噪音中交通噪音占据极大比例，这对智能城市的建设具有严重阻碍作用。在构建完成智能交通后，可通过减少车辆停车次数与变速频率对交通噪声污染加以控制，同时可保证现有道路交通能力得以充分发挥，提高路网利用率，促使路网规划中对道路进行扩建或新建的数量大幅减少，从而对土地资源可实现有效节约。（2）促使城市交通服务质量与管理服务水平显著提升。智能交通发展对交通管理法制建设与交通管理体制改革有较大促进作用，可促使交通管理服务意识加强并改善，促使交通管理不断提高现代化水平，实现单纯被动交通管理转换为主动管理服务类型。（3）对传统产业有带动作用，同时可促进新兴产业发展。智能交通可促进传统交通运输产业和电子、计算机、信息及通信等产业发展，同时可促进交通信息这一新兴产业发展，促使智能城市建设整体产业结构中高新技术产业所占比例大幅提高，对城市产业结构布局予以有效改善，推动城市产业结构朝着重环保、低能耗、高科技的技术密集型结构转变，为智能城市构建提供发展契机。（4）对科技进步有一定促进作用。智能交通建设需要各高新技术在交通行业中集成应用，不仅需要交通产业现代化建设水平逐渐提升，同时也需要各相关产业提供足够技术支持，共同服务于交通建设，实现更高水平。在这一背景下，智能交通可对社会科技进步予以一定程度推动。

四、智能城市构建中发展智能交通的战略目标

为满足城市社会经济总体发展需求，为智能城市构建打下坚实基础，建立与智能城市构建需求相符、系统齐全、功能完善、可高效运作的智能交通系统，应坚持以下几点战略发展目标：（1）为交通运输管理部门和规划部门提供信息化决策支持；（2）构建高效交通信息基础，保证交通运输系统可实现信息共享；（3）经交通引导与交通信息等系统，对合理交通出行模式予以引导，促使交通行为有序，交通设施利用率提高，保证路网运行效率；（4）利用无线广播及网络等为交通出行人员提供相应出行信息，保证其在各处如车站、车内和家里都可获取所需交通出行信息，以便为其路线选择及出行方式确定提供参考。（5）促使交通资源利用效率提升，降低交通所致环境污染，实现智能交通可持续发展。

【参考文献】

[1] 安锐.智能交通在道路交通管理中的应用[J].包头：道路交通管理，2012.17（12）46-47.

[2] 姚娟.WSN的智能交通管理[J].中国西部科技，2013.12（3）51-52.

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中图分类号：TU984文献标识码： A

引言

城市交通是否畅通是考量城市经济发展水平的一个重要指标，解决好公路交通智能化问题是保障交通安全、有序、快捷运行的重要环节。交通是一个城市的脉络，脉络通，则发展畅。然而交通拥堵作为城市脉络的一个瘀结，给人们的日常出行造成了诸多不便，已然成为制约城市发展的症结之一。智能交通系统（ITS）被认为是解决城市交通问题最有前途的方法，因此智能交通产业应运而生并迅速发展起来。

一、现代交通的智能化概述

智能交通系统， 英文全称为“Intelligent Transportation System”（ 简称ITS）， 指通过高科技开发，使交通系统实现智能化。在智能化的情况下，整个交通系统都显得“聪明”起来，车辆靠自己的智能在道路上自由行驶，公路靠自身的智能将交通流调整到最佳状态。借助大系统的智能，驾驶员对交通状况了如指掌，管理人员则对车辆的行踪一清二楚。ITS 体现了 “人―车―路―环境”的密切结合，从而可以极大地提高交通的安全性、系统的工作效率、环境质量以及能源的利用率。

“城市智能交通”作为国际上公认的治堵方案，完全的照搬到国内并非是良策。早在上个世纪七十年代末，我国就已经开始了在交通运输和管理中应用电子信息技术。2000 年后，我国开始跟踪国际上智能交通运输系统的发展，并通过召开国际性研讨会、成立试验室和研究中心等方式，加强国际技术交流，不断提高ITS 技术研究水平，正式开启了现代交通的智能化之路。根据国家“十二五”交通规划，中国城市（道路）智能交通行业投资额预计将继续快速增长，2013 年总体市场规模达 459.5 亿元。

二、智能交通系统和城市智能交通系统的基本概念

（一）、城市化与城市交通智能化

随着人类社会的不断发展，城市的规模也会随之不断扩大，近几年来，随着科学技术的进步，世界各国的城市化水平也得到了显著的提升。截至目前为止，我国已经出现了很多在世界上都享有声誉的特大城市，我国的城市化水平也得到了显著提升。城市作为一个国家的人口聚集中心部位，聚集了全国大部分的人口，这就给城市的居民的交通出行问题带来了很大的挑战，因此，针对我国城市化的不断发展，我国的城市智能交通系统也应当根据时代的变换做出相应改变，以便与满足城市交通正常运行的需要。

（二）、智能交通系统和城市智能交通系统

目前应用广泛的智能管理系统的基本概念是起源于上世纪八十年代的美国和欧洲，智能交通系统的最著名的代表就是美国的智能车辆道路管理系统这一智能交通系统。所谓智能交通系统，实质上指的就是利用不断发展的高新科学技术来促进城市交通系统的发展，使得整个城市的交通系统不断向新型智能化的模式靠近，最终实现整个城市交通系统的智能交通系统管理模式。

三、智能交通通信系统的架构

ITS 系统根据其总体管理和应用层次，主要包括感知延伸层、网络层、业务支撑层、应用层，分别负责采集道路上物体的状态和数据、广泛的互联和信息传输、业务管理和数据管理、ITS 的各类应用管理。本文基于ITS 的物理层次划分ITS 物理架构，物理架构分为四个子系统：中心子系统、出行者子系统、车载子系统及外场子系统（见图1）。

图1 智能交通系统的物理架构

ITS 中心子系统的特点是具有空间上的独立性，即在空间位置的选择上，不受交通基础设施的制约。这类子系统与其他子系统通过公共有线/ 无线通信系统进行通信。ITS 出行者子系统是以出行者或旅行服务业经营者为服务对象。通过出行者子系统，出行者和车辆驾乘人员可以实时了解交通网络的运行状况，决定他们的出行方式和对应行进线路。其用户可以通过公共有线/ 无线通信网通信。ITS 车载子系统通常安装在车辆上，通过专用短程通信系统和外场子系统进行数据交换，也可以通过无线通信网络与中心子系统、出行者子系统或者外场子系统进行通信，同时也可以通过无线网络支持车载系统间的车与车的通信。

ITS 外场子系统包括定位设置传感器、信号灯、可程控信息板等设施，主要提供和车辆间的通信接口。外场子系统一般与一个或多个中心子系统通过公共有线/ 无线通信网连接，同时支持通过专用短程通信系统与其他部署路段的车辆进行信息交互。在ITS 四个主要子系统中，其核心的信息交互通过公共有线/ 无线通信传输，表1 给出了现有技术中主要使用的通信技术。

表1 各种通信方式所使用的通信技术

四、我国城市智能交通战略规划

（一）、设置发展目标

城市智能交通系统指的就是交通运输管理部门把先进的信息通讯技术以及相应的电子信息管理技术融入到现有的城市交通管理系统当中去，实现在智能系统的管理之下实现行人和车辆以及道路的相互和谐统一，最终实现在城市的交通管理系统之中的智能管理系统全方位的对城市的交通信息进行实时性的的准确安全管理防护。

（二）、找出正确的发展方式

在我国传统的城市交通运输的管理系统地管理之下，我国的城市交通运行是在一种粗放的管理模式之下运行的，这种城市交通运行的管理模式是依托于我国对于交通运输行业所投入的巨额管理资金为依靠屏障的，这样的城市交通管理模式做不到对城市人民群众的切实需求的正确反映，也难以对城市交通运行之中行人和车辆的基本信息进行快速有效的统计处理，其主要的发展模式只能依靠政府机构的投资来完成。这就依靠在城市交通的战略规划之中采用先进的UITS 智能管理模式，通过这样的智能管理模式，可以实现对城市交通各种交通信息的集约化智能管理，通过对城市交通运输各种车辆和行人信息的登入实现有效的管理发展。

五、城市交通智能化中大数据平台的应用

（一）、优化资源的集中管理调度

目前，涉足智能交通领域的企业众多，产品鱼龙混杂。虽然很多产品价格便宜，但普遍存在性能不稳定、后期运维费用居高不下等缺陷。而且很多前端产品与后端平台难以兼容，专业化生产程度低，这些都让智能交通的集成管理调度成为了难题，也影响了智能交通进一步的发展。

（二）、基于这些考虑，科达通过技术研

发推动智能交通向“高清化、集成化、智能化”的方向发展，提供了端到端的智能交通整体解决方案。方案不仅涵盖了丰富的前端产品，如免维护卡口、微光电警、四合一电警、道路监控云台摄像机等，还有着丰富的后端产品，很好的解决了智能交通中难以集中管理调度的难题。不过，对于有些城市的前端产品和后台平台并不属于同一厂家的情况，其兼容性的要求就更为凸显了。而凭借着新一代平台的高兼容性，科达新一代智能交通综合管控平台还与其他友商产品实现很好的融合。

（三）、快速实现可视指挥调度

可以快速实现基于拼音首字母的检索，输入即可检索相关资源和切换，实现交通资源的一键调度，提供丰富的交通资源调度快捷方式。如要了解一条道路上的所有的卡口、电警等监控资源，不需要经过繁琐的逐个选定操作，只需要选取该道路，即可查看该条路上的所有视频资源，非常方便快捷。

（四）、最为全面的交通管理

该平台不仅可以提供实时分析道路的拥堵状况，有效保障交通秩序，还可提供交通拥堵管理，利用大数据技术，将海量的交通信息进行有效的提取、保存，作为交通组织措施的评估、反馈以及后期的交通信息研判分析，形成交警交通管理知识库，对于后期的交通管理来说都是非常重要。

结束语

总之，随着我国城市交通的日益拥堵，如何实现我国城市交通的智能化发展已经成为了人民群众关注的焦点问题之一。在本文之中，笔者通过对城市智能管理模式的解读，简要的说明了目前我国的城市智能交通战略规划模式。

参考文献

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城市道路交通智能管理系统应用有着自身独特的意义，以下从有效缓解道路拥堵问题、减少交通污染危害、提升交通智能化水平、增强路网交通性能等几个方面出发，对城市道路交通智能管理系统应用意义进行了分析。

1.1有效缓解道路拥堵问题城市道路交通智能管理系统的应用能够有效缓解困扰我国已久的道路拥堵问题。随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的加快，合理的解决城市交通问题已经成为了我国城市可持续发展的重要基础和前提。其次，由于我国许多城市的道路交通管理工作开始面临着日益严峻的挑战，因此只有城市道路交通智能管理系统的合理应用才能够使得城市道路得到综合化、智能化的发展，并且在此基础上进一步解决影响居民日常生活的乘车难、行车难等问题。

1.2减少交通污染危害城市道路交通智能管理系统应用必然可以减少交通污染危害。我国现今的城市交通污染情况类似于西方国家上世纪中后期的情况，虽然我国的汽车行业和城市居民车辆持有数量在不断攀升，但是总的来说城市整体的机动车密度还比较低。但是尽管如此，由于机动车所引发的环境污染问题和城市交通堵塞问题也严重的影响着我国城市的健康发展。其次，我国许多大中型城市受到了汽车尾气污染等交通污染问题的影响，这一方面是因为我国相关治理措施不够完善所致，与此同时也是因为我国缺乏相应的交通智能管理系统和具体的惩罚措施。因此只有在视频技术得到实质性的发展之后，才能够通过合理运用新技术来有效遏制城市交通污染带来的健康与环境危害。

1.3提升交通智能化水平城市道路交通智能管理系统应用往往能够起到提升交通智能化水平的效果。众所周知智能化是提高城市道路交通管理的重要手段，因此为了能够有效的解决城市的交通问题，并且进一步改善城市道路交通系统的性能则需要更好地智能化系统。其次，城市道路交通智能管理系统的应用能够以智能化的管理措施来进一步缓解大城市中普遍存在的交通拥堵现象，从而能够切实的提升居民的出行环境和交通便捷程度与生活水平。

1.4增强路网交通性能城市道路交通智能管理系统应用可以在实质上增强路网交通性能。在增强路网交通性能的过程中，有关部门应当通过采用科学的管理手段来进一步将现代高新技术引入到交通管理中来，从而能够在此基础上进一步提高现有路网的交通性能并且合理的改善整个道路交通的管理效率。其次，城市道路交通智能管理系统的应用能够进一步提升城市交通管理的科学性和有效性，例如有关部门可以通过运用先进的信息技术来建立一种大范围内、全方位发挥作用的城市道路交通管理系统，并且通过配合GPS车辆定位系统来对于对交通事件和城市车流量进行更加科学、更加智能的分析和判断。

2基于视频的城市道路交通智能管理系统建设

基于视频的城市道路交通智能管理系统建设是一项系统性的工作，其内容包括了合理确定建设目标、主动应用高新技术、注重优化系统结构、始终坚持设计原则等内容。以下从几个方面出发，对基于视频的城市道路交通智能管理系统建设进行了分析。

2.1合理确定建设目标城市道路交通智能管理系统建设首先需要合理确定建设目标。在道路交通智能管理系统总体设计时首先应当以系统建设为目标，并且以交通综合监测为主要建设内容，在此基础上初步建成适合城市道路交通特点的、具有高效快捷的城市道路交通智能管理系统。其次，为了能够合理确定建设目标则该系统应当采用视频作为系统的信息源，并且以城市电子地图信息为整合平台，通过结合警力分布、交通管理设施及其它专业化的信息系统，来对于交通违法等情况进行全方位的监测。

2.2主动应用高新技术城市道路交通智能管理系统建设离不开高新技术的有效支持。有关部门在主动应用高新技术的过程中，应当在具备一定条件的道路设施基础上率先利用先进的电子信息技术和网络传感技术。然后对于摄影控制及系统工程等高新技术也进行有效的应用，从而能够进一步建立起实时、准确、高效的综合通运输管理系统。其次，有关部门在主动应用高新技术的过程中应当首先获取足够路面信息的情况，然后才能够做出正确的决策和分析，并且通过旅行时间检测系统、交通信号控制系统和交通诱导屏系统来对城市交通做出自动的管理。

2.3注重优化系统结构城市道路交通智能管理系统建设应当注重优化系统结构。技术人员在优化系统结构时首先应当建立起综合监测建立一整套综合交通信息采集、处理和应用分析系统，从而能够对于前端进行相应的视频采集工作。其次，技术人员在优化系统结构时应当对于采集到的视频图像进行综合的应用，然后再进行相应的集成处理，最后以此为基础构建整个城市道路交通智能管理系统集成的基础数据源。与此同时，技术人员在优化系统结构时，应当对于旅行时间检测系统和交通信号控制系统以及GPS车辆定位系统都进行合理的应用，从而能够进一步对于系统的结构进行优化处理。

2.4始终坚持设计原则城市道路交通智能管理系统建设需要始终坚持设计原则。通常来说系统设计原则中最为重要的就是可靠性原则，即有关部门应当首先选用高可靠性设备和设计方案，从而能够进一步的提升系统中关键设备具备兼容性和扩展能力。其次，有关部门在进行系统设计时应当坚持先进性的原则，即在保证可靠性的基础上选用最新的技术及设备，从而能够更加确凿的确保系统的先进性并且符合公安交通管理业务的有关规定和安全性要求。

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现代经济社会的迅速发展，也促使城市交通向信息化、智能化的方向不断推进。作为实现城市交通智能化控制和管理的基础，交通信号控制系统的智能化发展是近年来人们关注的主要方面。目前随着城市出行率和机动车保有量的大范围增长，多变复杂的交通需求对交通信号控制的智能化、适应性提出了更严格的要求。

一、城市智能交通信号控制系统概述

智能交通信号控制系统是采用高效的现代信息技术改造传统的运输系统，统计分析交通枢纽的实时交通流量，在此基础上利用交通软件和模型确定恰当的交叉口红绿灯配时方案，以此高效优化整个交通路网。其特点主要有：（1）兼容性，该系统能够同时与相同标准内的各种型号、厂商的交通信号控制器相连接；（2）实用性，该系统使用的应用软件、技术、设备能够符合各种城市的交通信号控制需求，且使用、建设、维护都非常简便。如现在使用的中文图形操作和交互界面，友好、直观，容易操作，能够及时提供在线帮助；（3）开放性，该系统使用了互通互联的拓扑结构设计，能够满足于未来各种功能扩展；（4）先进性，该系统利用了最先进的信息技术和决策系统，并充分考虑未来发展需要；（5）可靠性，该系统具有容错、自动检测、自动恢复、报警等功能[1]。

信号机总体上来说包括人机接口、网络通信、中央控制器、RTC实时时钟、故障检测、功率驱动等部分。

二、城市智能交通信号控制硬件系统

智能交通信号控制系统主要采用模块化设计方式进行硬件设计，主要由参数输入与键盘模块、中央控制器模块、通讯接口模块、模拟路口显示模块等构成。

1、参数输入与键盘模块

此模块为了使系统及时显示运行状态和运行时间倒计时等信息，运用了八个七段数码管，三个数码管用于倒计时装置，四个数码管用于时间显示装置，另外一个数码管用于倒计时和时间之间的分隔符。其选用具有驱动和锁存功能的CH454芯片用于扫描键盘和驱动数码管，其利用I2C总线完成与LPC2378控制器的数据交换。由于I2C总线使用较少的信号线且传输质量可靠，因此在交通信号机的设计中得到广泛应用[2]。

按照信号机功能要求，该模块分别设置了减小键、复位键、功能键、手动键、增加键、翻页键、退格键、确认键八个主要操作键。增加键和减小键主要用于对各项功能设定进行切换；退格键用于功能设定的修改；翻页键用于下一功能的设定；功能键完成对主要功能的设定；复位键是在信号机出现功能紊乱的情况下一键恢复为初始状态；手动键是在紧急状况下对信号灯进行手动控制。

该模块的主要功能是输入控制和参数命令，为信号机提供显示正确的运行方案信息，为用户提供优质的人机交互方式，从而使信号机容易操作。

2、中央控制器模块

信号机的可靠和稳定运行是决定道路交通质量的关键。为了改善信号机的稳定性和可靠性及实现未来的功能扩展，现代智能信号控制系统主要采用了LPC2378微控制器。作为信号机的主要控制中心，LPC2378微控制器内部装有58KB的SRAM存储器、512KB的片内Flash和可在72MHz率下运行的32位ARM7内核。

LPC2378微控制器具有较多的功能模块，能够支持实时操作系统完成实时控制，在低能耗、低成本、多功能的计算密集型应用基础上发展了单芯片级的设计方案，是一种高性价比的微处理器。LPC2378优良的特点使其在交通信号控制中表现出极高的应用优势，不仅有效保证了信号机的性能，还有利于未来系统功能的扩展。

3、通讯接口模块

通信模块主要完成与系统上位机的双向通讯工作，其主要采用以局域网络为基础的通讯方式，利用管线接口完成与上位机的数据传输和共享。

通讯模块内部拥有一个多功能的以太网MAC控制器，该控制可以利用告诉的DMA硬件实现系统性能的优化。利用媒体独立接口管理串行总线将使用RMIII的片外以太网与以太网模块进行连接，通过相关电路和物理层接口芯片就可以完成通信功能。现代通讯接口模块中主要采用DM9161A以太网收发器，其具有成本低、功耗低、波形稳定等特点。RJ45采用网络隔离变压器与DM9161A进行连接，网络隔离变压器具有隔离高电压、抑制杂波、修复波形、传输信号、匹配阻抗等作用。

4、模拟路口灯显示模块

为了便于信号机工作状态的显示和调试、设置参数，模拟路口灯显示模块主要采用了CH423芯片对LED指示灯进行动态驱动。CH423内部安置电流驱动电路，能够对15只以上的LED发光管进行静态驱动；设有18个开漏输出引脚，能够为输入电平变化中断提供支持。

三、城市智能交通信号控制软件系统

城市智能交通信号控制软件系统主要包括路口编辑、显示界面和通信连接三个部分。（1）路口编辑。利用路口编辑界面可以在实际路口状况修改出口车道数、十字形和T字形交叉口类别、机动车道的功能（包括直左、三向、直行、右转、左右、直右、左转等）、交叉口的名称等。（2）通信连接。①数据接收。当上位机接受到数据时，会根据定时器设定时间的不同方式读取数据，读取一次数据的周期在1秒中以内。当网络进入连接状态时，端口就开始进行数据读取，此时如果筛选到true的发送标志，则中断数据读取工作，转变为数据发送状态进行数据传输。②数据发送。利用数据发送功能，可以把上位机完成的对运行方案的修改信息及时传输到信号机中。数据方案的修改主要通过优化方案和设置方案的过程实现。在通信机制的传输中，将数据发送设定在true的发送位置，上位机就会数据传输到信号机中。数据发送完成后，发送位置会自动转换为false，这样就实现了一次数据传输的周期[4]。（3）显示界面。显示界面的主要功能是尽量直观详尽的显示信号机的不同控制方式和运行状态，以帮助操作者熟悉和了解路口信号机的状态。其显示内容主要包括两方面：①主界面。在主界面打开后，其可以按照不同区域状况显示不同的区域地图，所有已建成的路口都会在地图上显示。通过单击相应的的左键，可以进入不同的子界面，也可以在地图上删除或添加路口，并将路口信息动态保存到固定的文件夹中，确保再次启动时信息数据不会丢失。②子界面。子界面的左半部分用于倒计时和系统参数显示。倒计时部分用于显示信号机向上位机发送的每一次倒计时信息，同时还可以显示目前运行的方案号信息。系统参数按钮用于获得信号机的相位信息、系统参数和时段表信息。子界面的右半部分用于路口状态的实时显示。其采用局部重绘机制，对信号灯方案中间部分发生变化的情况进行重绘，而不对其他部分进行重绘，以此防止由于界面重绘造成界面闪烁问题。

四、结束语

城市智能交通信号控制系统是智能交通领域研究的重要内容之一，在其他交通系统的共同配合下，其能够提供城市交通的信息化、数字化和智能化管理，从而有效克服城市交通拥挤问题。智能交通信号控制系统的应用对于改善交通控制精度和效率、不断提高路网服务质量具有重要意义。

参 考 文 献

[1] 张佳佳. 城市智能交通信号优化控制及仿真[D]. 湘潭大学. 2004，12（29）：62-63

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随着国民经济的不断发展，人们生活水平的不断提高，居民购买汽车能力加强。我国的汽车保有量随之增加，在一些大城市机动车拥有量以超过10%的速度加速，机动车成为每个家庭代步的交通工具，在有限的交通资源配置下，机动车的增加缩短了道路使用周期，城市主干道路超负荷使用，违法停车致使道路不能合理使用、行车不文明、乘车环境不良等现象有增无减。大数据时代，如何改善当前的交通状况是本文阐述的核心内容。文章从以下几个方面来阐述：大数据的现状、大数据的概述、大数据的应用、智能交通的需求、智能交通体系的建立、数据技术。

1 大数据的现状

据权威数据显示，大数据应用在我国还处在起步阶段。但在未来三年，通信、金融领域将在大数据市场突破100亿元。市场规模在2012年有望达到4.7亿元，到2013年增至11.2亿元，增长率高达138%，2014年，保持了与2013年基本持平的增速，增长率为114.38%，市场规模达到24.1亿元，未来三年内有望突破150亿元，2016年有望达到180亿规模。自从2014年以来，各界对大数据的诞生都备加关注，已渗透到各个领域：交通行业、医疗行业、生物技术、零售行业、电商、农牧业、个人位置服务等行业，由此也正在不断涌现大数据的新产品、新技术、新服务。

大数据行业“十三五”规划主要目标：在2020年，将大数据打造成为国民经济新兴支柱产业并在社会各领域广泛应用，推动我国大数据产业稳步快速发展，基本健全大数据产业体系，推动制定一批相关大数据的国标、行标和地方标准，引进具备大数据条件的企业，建设大数据产业孵化基地，提高全国信息化总体水平，以跻身世界先进水平。

2 大数据的概述

2.1 大数据定义

大数据即巨量数据集合，目前还没有一个统一的定义。大数据的概念最早是由全球著名的管理咨询公司麦肯锡提出，2011年Mckinsey研究称，大数据通常是指信息爆炸时代产生的海量数据，在各个行业和业务领域，数据已经渗透到行业中并逐渐成为重要的要素，人们能够从海量数据中挖掘出有用的数据并加以应用。对大数据定义的另一说法是利用常用软件工具捕获、管理和处理数据所耗时间超过可容忍时间的数据集。

随着信息时代的高速发展，大数据已经成为社会生产力发展的又一推动力。大数据被称为是继云计算、物联网之后信息时代的又一大颠覆性的技术革命。大数据的数据量巨大，一般10TB规模左右，但在实际应用中，多个数据集放在一起，已经形成了PB级的数据量，甚至EB、ZB、TB的数据量。

2.2 大数据的特点

2.2.1 数据量巨大

数据量级别从TB级别跃升到PB级别。随着可穿戴设备、物联网和云计算、云存储等技术的发展，用户的每一个动作都可以被记录，由此每天产生大量的数据信息。据有关人士估算：1986～2007年，全球数据的存储能力每年提高23%，双向通信能力每年提高28%，通用计算能力每年提高58%；2007年，人类大约存储了超过300EB

的数据；到2013年，世界上存储的数据能达到约1.2ZB。

2.2.2 数据类型多样化

即数据类型繁多，产生了海量的新数据集，新数据集可以是关系数据库和数据仓库数据这样的结构化数据到半结构化数据和无结构数据，从静态的数据库到动态的数据流，从简单的数据对象到时间数据、生物序列数据、传感器数据、空间数据、超文本数据、多媒体数据、软件程序代码、Web数据和社会网络数据[1]。各种数据集不仅产生于组织内部运作的各个环节，也来自于组织外部。

2.2.3 数据的时效性高

所谓的数据时效性高指以实时数据处理、实时结果导向为特征的解决方案，数据的传输速度、响应、反应的速度不断加快。数据时效性为了去伪存真，采用非结构化数据剔除数据中无用的信息，而当前未有真正的解决方法，只能是人工承担其中的智能部分。有些专员负责数据分析问题并提出分析后的解决方案。

2.2.4 数据真实性低

即数据的质量。数据的高质量是大数据时代重要的关注点。但在生活中，“脏数据”无处不在，例如，一些低劣的伪冒产品被推上市场，由于营销手段的成功，加之其他因素的影响导致评分很高。但是这并不是真实的数据，如果对数据不加分析和鉴别而直接使用，即使计算的结果精度高，结果都是无意义的，因为数据本身就存在问题出现。

2.2.5 价值密度低

指随着物联网的广泛应用，信息巨大，信息感知存在于客观事物中，有很多不相关的信息。由于数据采集的不及时，数据样本不全面，数据可能不连续等等，数据可能会失真，但当数据量达到一定规模，可以通过更多的数据达到更真实全面的反馈。

2.3 大数据的应用

2.3.1 医疗大数据

利用大数据平台收集患者原先就医的病例和治疗方案，根据患者的体征，建立疾病数据库并对患者的病例分类数据库。一旦患者在哪个医院就医，凭着医保卡或就诊卡，医生就可以从疾病数据库中参考病人的疾病特征、所做的检查报告结果快速帮助患者确诊。同时拥有的数据也有利于医药行业开发出更符合治疗疾病的医疗器械和药物的研发。

2.3.2 传统农牧业大数据

因为传统农牧业主要依赖于天气、土壤、空气质量等客观因素，因此利用大数据可以收集客观因素的数据以及作物成熟度，甚至是设备和劳动力的成本及可用性方面的实时数据，能够帮助农民选择正确的播种时间、施肥和收割作物的决策。当农民遇到技术市场问题可以请教专业人员，专业人员根据实时数据做出科学的指导，制定合理的优化决策，降低农民的损失成本，提高产品的产量，从而为转向规模化经营打下良好基础。

2.3.3 舆情大数据

利用大数据技术收集民众诉求的数据，降低社会，有利管理犯罪行为。通过大数据收集在微博的寻找走失的亲人或提供可能被拐卖人口的信息，来帮助别人。

3 智能交通的需求

随着城市一体化的快速发展，新时代农民工涌入大城市，促使城市人口的增大不断给城市交通带来问题。究其原因主要有：一是机动车的迅猛发展导致城市主次干道的流量趋于饱和，大量机动车的通行和停放占据主干道路。二是城市交通的道路基础设施供给不平衡导致路网承担能力差。三是停车泊位数量不足导致机动车使用者不得不过多依赖道路停车。四是公共设施的公交车分担率不高导致交通运输效率降低。五是城市的土地开发利用与道路交通发展不均衡。六是行人和机动车主素质不文明导致道路通行效率降低。为此，智能交通的出现是改善当前城市交通的必要需求，能够在一定程度上有效的解决城市交通问题。

大数据是如何在智能交通的应用呢？可以从两个方面说明：一是对交通运行数据的收集。由于每天道路的通行机动车较多，能够产生较大的数据，数据的采集并发数高，利用大数据使机动车主更好的了解公路上的通行密度，有效合理对道路进行规划，可规定个别道路为单行线。其二是可以利用大数据来实现主干道根据道路的运行状况即时调度信号灯，提高已有线路运行能力，可以保障交通参与者的生命和提高有关部门的工作效率，降低成本。对于机动车主可以根据大数据随时的了解当前的交通状况和停车位数量。如果交通拥堵，车主则可选择另一路线，节约了车主的大量时间。

4 智能交通体系的建立

4.1 智能交通建立的框架

主要包括感知数据层、软件应用平台及分析预测和优化管理的应用。物理感知层主要是采集交通的运行状况和对交通数据的及时感知；软件应用平台主要整合每个感知终端的信息、将信息进行转换和处理，达到支撑分析并做出及时的预警措施。比如：对主要交通干进行规划，对频发交通事故进行监控。同时还应进行应用系统建设的优化管理。比如：对机动车进行智能诱导、智能停车。

智能交通系统需要在各道路主干道上安装高清摄像头，采用先进的视频监控、智能识别和信息技术手段，来增加可管理的维度，从空间的广度、时间的深度、范围的精细度来管理。整个系统的组成包括信息综合应用平台、信号控制系统、视频监控系统、智能卡口系统、电子警察系统、信息采集系统、信息系统。每个城市建立智能交通并进行联网，则会产生越来越多的视频监控数据、卡口电警数据、路况信息、管控信息、营运信息、GPS定位信息、射频识别信息等数据，每天产生的数据量将可以达到PB级别，并且呈现指数级的增长。

4.2 智能交通数据处理体系的构成

主要包括交通的数据输入、车辆信息、道路承载能力等的数据处理、数据存储、数据检索。其中交通数据输入可以是静态数据或者是动态数据。数据处理是针对实时数据的处理。数据主要存储的是每天采集的巨大数据量。为了从中获取有用的数据，则需要进行数据查询和检索，还要对数据进行规划。

5 大数据技术

5.1 数据采集与预处理

数据采集与预处理主要对交通领域全业态数据的立体采集与处理来支撑交通建设、管理、运行决策。采集的数据主要是车辆的实时通行数据，以实现实时监控、事先预测、及时预警，完成道路网流量的调配、控。这些数据获取可以采用安装的传感器、识别技术并完成对已接收数据的辨析、转换、抽取、清洗等操作。

5.2 数据存储与管理

大数据的存储与管理是把采集到的数据存放在存储器，并建立相应的数据库，如关系数据库、Not Only SQL即对关系型SQL数据系统的补充。利用数据库采用更简单的数据模型，并将元数据与应用数据分离，从而实现管理和调用。

5.3 数据分析与挖掘

数据分析及挖掘技术是大数据的核心技术。从海量数据中，提取隐含在其中，人们事先未知的，但又可能有用的信息和知识的过程。从复杂数据类型中挖掘，如文本、图片、视频、音频。该技术主要从数据中自动地抽取模式、关联、变化、异常和有意义的结构，可以预测模型、机器学习、建模仿真。从而实现一些高级别数据分析的需求。

5.4 数据展现与应用

数据技术能够将每天所产生的大量数据从中挖掘出有用的数据，应用到各个领域有需要的地方以提高运行效率。

6 结束语

大数据时代，能对智能交通信息资源进行优化配置，能够改善传统的交通问题。对非机动车主而言，利用大数据可以更好的规划线路，更好的了解交通状况，在一定程度上可以对问题预先提出解决方案，起到节省大量时间、额外的开支。同时对交管部门而言，能够在限的警力情况下合理配置人员资源和交通设备，主干道路在高峰期出现的问题能够合理利用大数据信息配置资源，在刑事案件侦查中也能发挥更重要的作用。

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关键词： ITS；交通流量；交通预测

Key words： ITS；traffic flow；traffic prediction

中图分类号：U491.1+4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）19-0183-02

0 引言

ITS作为目前世界交通运输科学技术的前沿，发达国家都先后投入了大量的资金和人员来进行研究。借助于先进的信息和通信技术，使得道路和汽车更加协调，交通更加系统化，减少交通拥堵和交通公害，提高交通安全性。我国在智能交通系统ITS方面的研究起步比较晚，目前，我国的ITS系统主要是在高速公路上使用的通信系统、监控系统和收费系统。随着我国经济的快速发展，对交通的依赖不断增加，交通问题已经越来越明显的出现在城市中。

1 系统的结构设计

本智能交通预测系统是实现城市智能化管理、预测，达到最终以向民众提供各项服务为目的的智能化交通预测系统，是现代化城市建设的一个重要组成部分。要求智能交通预测系统能够方便快捷的计算和预测出城市中各条道路的拥堵状况，以直观形象的方式向民众表达城市道路信息。本文系统以GIS为平台，采用Sql Server 2005作为数据库管理系统，以Eclipse为开发环境，java为开发语言，设计了一个城市交通流量预测系统，实现了对道路历史数据的分析，对道路实时监控和对未来路况的预测。系统结构框图如图1所示。

系统根据固定探头提供的数据和浮动车提供的数据信息，对全市历史路况信息进行分析，也可对某条路段历史路况进行分析；对全市路况信息进行监控和预测，也可对某条路段进行短时监控和预测；对全市未来路况信息进行监控和预测，也可对某条路段未来路况进行分析；对定点区域内路况信息进行监控和预测。

①数据库模块提供由各种硬件或者途径采集的路况信息，并保存中间过程产生的临时数据，为数据处理模块和地图显示模块提供数据支持，是整个系统的基础。

②数据处理模块对数据库中提供的数据信息进行合理化清洗，通过Arcgis将浮动车数据进行地图定位，采用科学的算法将车辆匹配到某条路上，随后将由硬件系统或者浮动车辆传输的异常数据进行消减补充或者填补操作，为预测系统进行路况预测提供正确数据的保障，是整个系统的预处理部分，也是对于预测结果是否准确的关键。

③预测系统采用数据处理模块处理完成的数据对全市各路段的路况信息进行预测处理，根据用户需求对所得到的数据进行短时或者长期预测，或者对以前道路路段信息进行查看分析，采取特殊的预测方式使得预测结果合理准确，并将相关数据存储在数据库中，同时为地图显示提供显示数据，是本系统的核心部分。

④地图显示模块主要根据预测系统的结果对所要显示的数据进行图形化显示，从数据库中提取所需数据，并根据用户需求可以将预测结果以多种形式的图形进行显示。

⑤干扰因素分析可以通过地图显示模块显示的信息对某路段的道路交通信息进行合理性分析，通过对某路段的异常数据预测本路段可能发生的道路交通情况，有助于相关部分对全市路况信息的掌握，以便应对可能的道路状况。

2 数据模块设计

数据模块主要存储采集的原始数据和处理数据，原始数据包括安装的固定探头记录的数据信息，此数据包括设备号、方向号、道路名称、道路号、开始时间、流量、速度、占有率等信息；浮动车采集的数据包括经纬度、车速等信息；历史采集数据是针对以前路段有路况信息而现在短时间内无法采集到信息的路段；路网模型预测数据是对于无法通过固定探头和浮动车采集到信息的路段。

2.1 数据库模块流程如图2所示。

2.2 数据处理方法 固定探头和浮动车发来的数据，除了正常数据以外，同样也可能出现重复、缺失、错误等问题。对于正常数据当然是存入库中。而对于非正常数据，则要进行相应的处理。①对于冗余数据处理：接收到浮动车和固定探头发来的数据时，将此数据与数据库中原有的数据进行匹配，若有相同记录，则不存入库中，否则，存入库中。②对于缺失数据的处理：根据原有的历史的数据，将此缺失数据补全。③对于无效数据的处理：当发回来的数据与GIS地图上任意路段都无法匹配时。将此数据直接丢弃。④对于错误数据的处理，根据合理的运算，将错误数据进行修正，并存入数据库中。无法修正的，则将其舍弃。

3 系统功能设计

本系统使用数据处理模块清洗的数据对全市的路况信息进行综合处理，可以对以前数据进行统计分析，也可以对未来数据进行适当预测估计。本系统可以分为短时预测和长期预测，短时预测主要针对一小时之内的路况，系统在不断进行刷新操作，实时更新数据，便于对实时路况信息的了解，并且对后面可能出现的情况预测提供数据支持；长期预测可以分为按照小时/天，天/周，天/月，月/年等形式输出，可以对以前数据进行统计显示，也可以对未来一段时间内的道路交通状况进行预测。

4 结束语

交通流量预测是智能交通系统中的主要研究内容之一，也是智能交通系统中当前需求较为迫切的系统。近年来随着我国智能交通系统的发展和研究的深入，以及城市对于交通服务需求的提高。交通流信息的实时性和可靠性，直接关系到智能交通系统中交通控制与交通管理的效果。同时，交通流量预测受随机干扰因素影响更大，不确定性更强，规律性更不明显。

交通流量预测作为智能交通系统的一部分，在未来的交通运输过程中发挥着非常重要的作用。本文由于时间关系，在研究中存在许多不足之处，还有待进一步的研究和验证。

参考文献：