以太網(wǎng)技術(shù)智能交通系統(tǒng)

交通系統(tǒng)的平順運(yùn)行直接影響著城市的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和生產(chǎn)效率，也影響著人們的生活質(zhì)量和居住品質(zhì)。在過(guò)去，人類在交通方面已經(jīng)取得了不少顯著的進(jìn)步，開發(fā)了新的交通方式和基礎(chǔ)設(shè)施，如高速公路、軌道交通、公交專用快速路等等，每一次進(jìn)步都帶來(lái)了一個(gè)階段經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的提升。交通系統(tǒng)的提高創(chuàng)造了新的經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)，減少了人員、貨物、服務(wù)的流動(dòng)成本，促進(jìn)了城市的持續(xù)發(fā)展。

近幾十年來(lái)，城市化的趨勢(shì)給全球各地的交通系統(tǒng)帶來(lái)了不小的壓力，很多城市的交通系統(tǒng)和相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施日趨緊張，擁堵的交通系統(tǒng)阻礙了經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的正常開展，也消耗了大量的能源并對(duì)環(huán)境造成了污染?？梢灶A(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái)，由于不斷增長(zhǎng)的人口數(shù)量和越來(lái)越旺盛的移動(dòng)需求，這些系統(tǒng)將更加不堪重負(fù)。智能的交通解決方案需要幫助當(dāng)代城市交通實(shí)現(xiàn)四個(gè)明確的目標(biāo)(如下圖)：

智能交通系統(tǒng)最普通的設(shè)備包括但不限于交通信號(hào)控制器、動(dòng)態(tài)及各種公告板、環(huán)境傳感器、監(jiān)控?cái)z像頭、紅外線傳感器、高速公路交通信號(hào)燈、視頻切換器、交通傳感器系統(tǒng)、交通信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)總控制臺(tái)、交通信號(hào)優(yōu)先通行識(shí)別器、路燈和感應(yīng)線圈車輛檢測(cè)器等。這些裝置和設(shè)備共同組成一個(gè)統(tǒng)一的整體，通過(guò)無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)向交通控制中心傳送重要交通數(shù)據(jù)，再由交通控制中心加以綜合，轉(zhuǎn)化為實(shí)際可用的信息，然后通過(guò)各種方法向公眾公布。

以太網(wǎng)技術(shù)是智能交通系統(tǒng)各項(xiàng)裝置和設(shè)備相應(yīng)聯(lián)通的基礎(chǔ)。交通控制信號(hào)和信息轉(zhuǎn)化為IP數(shù)據(jù)包后，通過(guò)由以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器連接的光纜傳遞到交通管理中心，由交通管理中心對(duì)其進(jìn)行分析。

智能交通是一個(gè)全面的、可擴(kuò)展的交通管理平臺(tái)，它提供系統(tǒng)范圍的信息整合、洞察力和智能。它通過(guò)從跨區(qū)域的不同系統(tǒng)收集而來(lái)的數(shù)據(jù)，對(duì)道路交通和公交運(yùn)營(yíng)活動(dòng)提供了一種集中式的管理。這種解決方案幫助城市管理者主動(dòng)地管理整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)，提高旅客的旅行體驗(yàn)。具體來(lái)說(shuō)智能交通有如下作用：

1、減少道路交通擁堵

2、提高跨不同道路交通系統(tǒng)的事件可見(jiàn)性

3、提高道路交通流量及事件響應(yīng)速度

4、分析歷史數(shù)據(jù)從而獲得并理解道路交通流量及事件的固定模式

5、預(yù)測(cè)未來(lái)一小時(shí)之內(nèi)的道路交通流量狀況

6、增加公共交通車輛、服務(wù)及相關(guān)異常的可見(jiàn)度

7、預(yù)測(cè)公共交通車輛的到達(dá)時(shí)間

8、分析整個(gè)公交系統(tǒng)的性能狀況和瓶頸

智能交通系統(tǒng)構(gòu)成

交通感知：它為交通流量運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的可視化和分析提供了交通信息模型和基礎(chǔ)平臺(tái)。道路交通感知功能部件把從分布的道路和流量數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)通過(guò)業(yè)界流行的協(xié)議規(guī)范整合起來(lái)，集中地展現(xiàn)給用戶。

交通預(yù)測(cè)：這個(gè)功能部件為交通機(jī)構(gòu)提供了流量預(yù)測(cè)的能力，它利用在道路交通流量感知系統(tǒng)中獲取的歷史的和實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)一個(gè)小時(shí)內(nèi)特定地理區(qū)域內(nèi)的道路交通流量情況。

車輛感知和預(yù)測(cè)：這個(gè)功能部件為公交運(yùn)輸系統(tǒng)提供了車輛感知和到達(dá)時(shí)間預(yù)測(cè)的能力，它可以同時(shí)為公交運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)部門以及乘客提供整個(gè)公交網(wǎng)絡(luò)上車輛服務(wù)狀況的一個(gè)清晰的視圖。

交通狀態(tài)匯總：提供整個(gè)交通系統(tǒng)狀態(tài)匯總的視圖，以供城市交通高層管理者了解實(shí)時(shí)的交通運(yùn)營(yíng)總體狀態(tài)，及時(shí)掌握異常事件的具體情況。

安裝在道路交叉口的智能交通系統(tǒng)

智能交通系統(tǒng)既應(yīng)用于公路，也應(yīng)用于城市交通日常管理，但必須注意到二者之間的細(xì)微差異。應(yīng)用于一個(gè)城市或城鎮(zhèn)的智能交通系統(tǒng)比應(yīng)用于公路的智能交通系統(tǒng)復(fù)雜得多。城市的智能交通系統(tǒng)必須能控制本市數(shù)以千計(jì)的街道交叉口的交通信號(hào)燈，還必須與停車設(shè)施集成在一起，以便向駕駛?cè)送ㄖ＼嚨攸c(diǎn)和現(xiàn)有空閑車位。城市的智能交通系統(tǒng)應(yīng)用與當(dāng)?shù)仄渌A(chǔ)設(shè)施集成在一起。城市內(nèi)往往有交通嚴(yán)管區(qū)，所謂交通嚴(yán)管區(qū)是指某些區(qū)域在某個(gè)時(shí)段不允許某些車輛通行，如有違反，智能交通系統(tǒng)將向交通控制中心報(bào)警，交通控制中心將根據(jù)情況采取必要的措施。

安裝在公路的智能交通系統(tǒng)

與安裝在道路交叉口的智能交通系統(tǒng)不同，安裝在公路的智能交通系統(tǒng)主要集中于收費(fèi)站和交通事故多發(fā)路段。智能視頻監(jiān)控設(shè)備可用于識(shí)別違反交通法規(guī)的車輛的車牌，并將其通知交通控制中心。這里所說(shuō)的違反交通法規(guī)是指超速和跨道行駛等行為。安裝在公路和隧道的智能交通系統(tǒng)應(yīng)與應(yīng)急服務(wù)集成在一起，以便交通事故發(fā)生后立即通知應(yīng)急服務(wù)機(jī)構(gòu)。橋梁和隧道尤其應(yīng)該安裝智能交通系統(tǒng)，以便密切監(jiān)控通行車輛的數(shù)量和類型，如車輛的數(shù)量和重量超過(guò)設(shè)計(jì)承載量，將對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴(yán)重危險(xiǎn)和危害。

集成和其他方面的問(wèn)題與挑戰(zhàn)

對(duì)于像智能交通系統(tǒng)這樣的復(fù)雜系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，集成是面臨的最大挑戰(zhàn)之一。但是，集成是智能交通系統(tǒng)最重要的特征之一，它不僅需要和傳統(tǒng)系統(tǒng)集成，還需要和交通管理系統(tǒng)擴(kuò)展后涉及的專門系統(tǒng)集成。

意大利5T公司智能交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)經(jīng)理FabrizioArneodo說(shuō)：“集成主要是指我們即將購(gòu)買的新的智能交通系統(tǒng)必須能夠和我們現(xiàn)有的系統(tǒng)成功地結(jié)合在一起，因?yàn)槲覀冃枰芾砣舾芍悄芙煌ㄏ到y(tǒng)，如交通信號(hào)燈、動(dòng)態(tài)公告板等。我們還必須確保新的智能交通系統(tǒng)與交通控制中心成功地結(jié)合在一起。”FabrizioArneodo還說(shuō)：“我們考慮過(guò)產(chǎn)品生命周期初始階段的集成問(wèn)題。我們撰寫招標(biāo)書或技術(shù)要求書時(shí)，會(huì)在上面說(shuō)明集成方面的要求，也就是說(shuō)，該系統(tǒng)必須能連接到我們現(xiàn)有的接口，這涉及到軟件問(wèn)題、硬件問(wèn)題和遵守意大利的法律法規(guī)問(wèn)題，例如設(shè)備安裝等情形下的切換安全問(wèn)題。”

當(dāng)?shù)馗鞑幌嗤臉?biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)也是當(dāng)事人面臨的棘手問(wèn)題。德國(guó)交通和物流軟件提供商PTV集團(tuán)PTVOptima公司產(chǎn)品經(jīng)理ThomasOtterst？tter說(shuō)：“盡管我們希望有這些標(biāo)準(zhǔn)但一個(gè)較大的智能交通系統(tǒng)項(xiàng)目往往涉及到的若干參與者，他們分別適用不同的標(biāo)準(zhǔn)，這就需要對(duì)設(shè)備間的接口進(jìn)行繁復(fù)的微調(diào)，以保證所有相關(guān)部件的正常運(yùn)行，這是我們?cè)趯?shí)施項(xiàng)目時(shí)面臨的重大挑戰(zhàn)。這涉及到歐洲適用的標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，具體情況因您所在的國(guó)家和您的合作伙伴而異。”德國(guó)Basler公司智能交通系統(tǒng)產(chǎn)品線經(jīng)理EnzioSchneider說(shuō)：“由于智能交通系統(tǒng)涉及到眾多參與者，但缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此該系統(tǒng)各設(shè)備間的相互操作性和同步性是非常有限的。”

再者，智能交通系統(tǒng)可與當(dāng)?shù)貓?zhí)法機(jī)構(gòu)或應(yīng)急服務(wù)機(jī)構(gòu)使用的設(shè)備集成在一起，集成程度取決于所在城市、城鎮(zhèn)或所在州的法律法國(guó)。FabrizioArneodo說(shuō)：“我們參與了管理階段的工作。我們建立了交通控制中心并負(fù)責(zé)該中心的日常操作，包括提供服務(wù)，核查各設(shè)備和裝置對(duì)交通問(wèn)題的分析和判斷情況這些工作與警察局和市政府及其下屬行政機(jī)關(guān)有密切聯(lián)系?？傊?，所有工作都涉及到對(duì)各智能交通系統(tǒng)的管理以及在此基礎(chǔ)上提供的服務(wù)。”

布設(shè)智能交通系統(tǒng)時(shí)還面臨著其他方面的挑戰(zhàn)，如需要監(jiān)控的公路里程，由于公路往往延伸很長(zhǎng)，這就要求安裝在公路上的智能交通系統(tǒng)，必須能夠穩(wěn)定可靠地實(shí)時(shí)傳輸大量的高清視頻文件和其他數(shù)據(jù)。

MitchYang說(shuō)：“在許多情況下，對(duì)智能交通系統(tǒng)設(shè)備的基本要求是能夠持續(xù)運(yùn)行5-10年，日常維護(hù)和檢修每六個(gè)月進(jìn)行一次。”卡塔爾等地往往要求智能交通系統(tǒng)設(shè)備持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間較長(zhǎng)，有的甚至長(zhǎng)達(dá)15年，政府部門對(duì)此提出了嚴(yán)格要求，當(dāng)事人必須遵守。

綜上所述，智能交通系統(tǒng)的發(fā)展面臨著區(qū)域性和機(jī)構(gòu)性因素的挑戰(zhàn)，另外，智能交通系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一的開放性標(biāo)準(zhǔn)，且當(dāng)?shù)亟煌ú块T缺乏相應(yīng)的專業(yè)技能也妨礙著智能交通系統(tǒng)的發(fā)展。智能交通系統(tǒng)目前面臨的重大挑戰(zhàn)是在不同部門和機(jī)構(gòu)間集成程度較低，從而妨礙了智能交通系統(tǒng)應(yīng)用的廣泛性和效率。

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