1、中国移动通信集团湖南有限公司湘潭分公司 二一五年“智慧交通”概述“智慧交通”系统总体设计湘潭智慧交通系统应用系统设计 近几年来，湘潭经济和社会发展迅速，居民生活水平的不断提高，机动车拥有量迅速增长，交通需求极大增加，原有的交通供需平衡被打破，基础设施、交通管理设施和管理能力的提高跟不上交通需求发展速度，这种现象在老城区尤为凸显。目前湘潭的交通管理系统存在的问题：如何解决湘潭城区交通拥挤问题已迫在眉睫，为切实提高城市交通管理水平和城市运行效率，湘潭移动利用自身行业信息化建设经验，创建城市交通管理新模式，促进政府的职能转变和管理创新，实现城市交通的新突破。1.1“智慧交通“的建设目标及需求1、以人
2、工干预和管理为主，以路口信号控制为主。2、路面信息采集点少，车路管理分离。3、系统独立运作表现为不完善、不精确、不及时。“智慧交通”概述“智慧交通”系统总体设计湘潭智慧交通系统应用系统设计2.1 智慧交通系统整体架构 智慧交通整体架构图2.1 智慧交通系统整体架构 一、物联网感知层 二、物联网网络层 三、物联网应用层 智慧交通系统从整体架构上可以从三个个层次来进行划分：2.2 智慧交通系统应用架构图智慧交通系统应用架构图“智慧交通”概述“智慧交通”系统总体设计湘潭智慧交通系统应用系统设计3.1 道路交通信息采集系统 城市道路交通信息采集系统按功能结构划分，主要由四部分组成，即：交通数据采集子系
3、统、道路交通数据综合处理平台与地面道路视频监控控制交换平台、通信系统、交通信息发布子系统。3.1.1 系统总体设计道路交通信息采集系统总体设计图3.1 道路交通信息采集系统 磁敏无线车辆检测器 目前交通信息采集的方法和技术很多，其中，磁敏探测技术具有低功耗、低成本、安装维护方便、采集信息量多等特点，预计将来会成为交通动态信息采集技术主流。3.1.2 信息采集分系统设计 安装效果示意图安装效果示意图 3.1 道路交通信息采集系统 微波车辆检测器 MPR-U2(微普微波雷达，MP microwave Radar-U2)微普微波超速抓拍触发与交通信息检测雷达，安装于道路上方，用于精确测量车辆实时速度
4、和其他交通信息参数，并提供车辆超速抓拍触发信号。3.1.2 信息采集分系统设计微波车辆检测器微波车辆检测器3.1 道路交通信息采集系统 视频摄像机 功能特点：1)双电路模式设计,具有高分辨率输出 2)采用最新一代高速 DSP 数字处理器，图像效果更加逼真、无色飘 3)通过独一无二智能“交通”模式车牌捕获设计、智能自适应电子快门以捕捉快速运行物 4)先进的影像修复技术确保图像的高分辨率 5)通过 RS-485 通信协议进行远程监控管理 6)菜单式 OSD 调节功能能让设置变得更容易 适用范围：1)适用于道路监控、卡口监控、出入口监控等交通车辆不同运行速度的抓拍 2)适用于路口逆光环境中监看红绿橙
5、交通灯、车辆车型、车牌、车流量等路况的全景监看 3.1.2 信息采集分系统设计3.1 道路交通信息采集系统 环形线圈车辆检测器 环形线圈车辆检测器是一种基于电磁感应原理的车辆检测器。它的传感器是一个埋在路面下，通有一定工作电流的环形线圈（一般为 2 米*1.5 米），当车辆通过环形地埋线圈或停在环形地埋线圈上时，车辆自身铁质切割磁通线，引起线圈回路电感量的变化。3.1.2 信息采集分系统设计环形线圈车辆检测器3.1 道路交通信息采集系统 信号机 用于车辆相位路口交通控制(软件同时提供 8 个行人相位和 8 个覆盖(跟随)相位。能与计算机化联网。当使用不同的软件，设备的应用能扩展到匝道控制，信息
6、板控制泵阀控制，车道变换控制及其它多种应用。3.1.2 信息采集分系统设计信号机3.1 道路交通信息采集系统 交通信息发布设备直接接入综合处理平台，直接受综合处理平台控制。在本系统中，发布信息数据库和信息发布控制器的功能和任务都在道路交通数据综合平台中实现。交通信息发布子系统采用下图所示的框架结构实现与道路交通数据综合平台的互联。3.1.3 信息发布分系统设计信息发布系统组成图3.2 智能信号灯控制系统 系统采用地磁感应车辆检测器完成对道路横截面车流量、道路交叉路口的车辆通过情况的检测，以自组网的方式建立智能控制网络，通过系统平台数据与信号机自适应数据协同融合处理的方式，制定符合试点路网车辆通
7、行最优化的信号机配时方案。以“智能分布式”控制交通流网络平衡技术，对路口、区域交通流、道路交通流饱和度、总延误、车辆排队长度、通行速度，进行交通流的绿波控制和区域控制。3.2.1 系统总体设计交通信号采集系统3.2 智能信号灯控制系统 通过布设在道路上的车辆检测器，实时采集道路车流量信息、道路拥堵信息、车队长度、车道占有率信息、单车道平均车速信息等。并将数据发送至系统中心 平台，作为路网内交通信号控制系统配时方案参考依据。3.2.2 交通流信息采集交通信号采集系统3.2 智能信号灯控制系统 通过埋设在道路交叉口的车辆检测器，判断车道使用状况，根据中心平台对于相应车道车流量的统计数据进行融合处理
8、，自适应变更交叉口信号灯配时方案，实行绿波控制，最大限度保证道路交叉口的通行顺畅。3.2.3 智能信号灯控制系统智能信号灯控制系统3.3 交通诱导系统 城市动态交通诱导系统由交通信息采集平台、交通数据综合处理平台和交通信息动态发布平台组成，系统组成与结构如下图：3.3.1 系统总体计交通诱导系统架构图3.3 交通诱导系统 包括实时交通参数的采集和交通事件的采集，实时交通参数（流量、占有率、平均车速）采集主要通过各类车辆检测器实时采集道路上通行车辆的流量、占有率和平均车速等交通负荷数据；交通事件主要包括交通事故、道路施工、车辆抛锚等引起的交通拥堵事件，以及重大活动时的交通管制及保卫措施。交通拥堵
9、事件可通过专用的交通事件检测设备或人工进行采集，交通管制及保卫事件可由人工输入到交通诱导系统的事件库中。3.3.2 交通信息采集 3.3 交通诱导系统 主要完成实时路况的生成、交通事件的生成，通过对采集的实时交通参数进行处理，生成路网中各路段的实时交通状态并保存在实时交通状态数据库中，一般分成畅通、缓慢和拥堵三个等级，也可根据实时交通参数（流量、占有率、平均车速）根据一定的事件判定算法生成交通拥堵事件；交通事件也可由专用的交通事件采集设备生成或人工输入到交通事件数据库中。3.3.3 交通数据综合处理3.3 交通诱导系统 根据城市路网的交通流分布特征，制定常发性交通堵塞及突发交通事件时的交通流组
10、织及疏导预案，针对不同的系统用户设计不同的信息发布应用软件，一般包括以下几种发布方式：1)交通诱导屏 交通诱导信息屏主要对出行车辆进行群体性交通诱导，由出行车辆根据诱导信息自主选择出行路径。根据不同的设置地点可采用以下三种交通诱导屏：格式一：可变信息标志屏 3.3.4 交通信息发布 可变信息标志屏：采用绿、黄、红分别表示路段畅通、拥挤、堵塞。这种显示屏主要用于显示实时交通路况，由行车人员根据实时路况选择出行路径，系统并不给出具体的路径选择，一般以红色路段表示拥堵、黄色路段表示缓慢、绿色路段表示畅通。3.3 交通诱导系统 格式二：图文+可变信息标志屏3.3.4 交通信息发布 这种格式的显示屏除了
11、显示路段的实时路况外，还可以在嵌入的图文 LED显示区域上显示以下几种信息：前方路段发生的交通事件提示：事故、施工、交通管制等。到达前方重要目的地的最佳路径及预计行程时间，例如体育场馆、风景区等。交通安全宣传等公共信息显示。3.3 交通诱导系统 格式三：全可变图文 LED 显示屏等不同的发布方式3.3.4 交通信息发布 这种格式的显示屏机可以图形方式显示前方路段的实时交通路况，同时可以滚动显示交通事件、重要目的地最佳路径及交通安全宣传等公共信息，但此种格式的屏幕显示控制更为复杂，需要编制大量的显示预案。3.3 交通诱导系统 2)面向车载和移动终端的信息发布 通过移动终端发布实时路况及实时交通事
12、件信息。3.3.4 交通信息发布 还可结合车载导航系统，为车辆提供更为先进、复杂的动态交通诱导服务。3.3 交通诱导系统 3)面向公共网络用户的发布 可以通过公共 INTERNET 网络平台以 GIS+实时交通状态+实时交通事件的形式发布城市路网的实时交通状态。3.3.4 交通信息发布3.4 智能公交系统3.4.1 智能公交系统总体设计智能公交系统结构图3.4 智能公交系统3.4.2 系统应用方案设计 智能车辆管理系统，作为新一代人车交互系统，是物联网在交通行业的应用。该系统将 M2M 技术应用到汽车中去，通过加载无线网络到汽车中，将汽车的运行状况、位置信息采集后用移动的无线网络传递到后台的
13、M2M 平台进行统一处理，从而实现对汽车的远程监控和管理。在定位功能上，本解决方案采用卫星定位加基站定位的全覆盖定位方式。在室外任何地方，可通过卫星信号对车辆基尼险那个精确定位和监控；在室内的情况下，可通过中国移动基站定位技术，弥补卫星定位盲区的不足，实现全覆盖的无缝定位。M2M 平台可以对车载传感器与终端的状态进行实时的管理，能够完成远程升级、故障告警、参数配置、远程控制等多项管理功能。3.4 智能公交系统3.4.3 智能公交系统主要功能设计车辆实时定位车辆自动跟踪 运行信息实时显示和统计历史（轨迹）记录查询回放图像监控营运线路设定 超速报警 越界报警 越线报警 车辆侧翻及碰撞报警 非法开门
14、报警 信息通知 调度信息显示 行车记录仪（远程无线采集）OA 系统接入 统计报表 站场管理 车辆信息查询 历史速度曲线查询 自动报站 3.4 智能公交系统3.4.3 智能公交系统主要功能设计一智能公交管理平台3.4 智能公交系统3.4.3 智能公交系统主要功能设计二智能公交调度系统3.4 智能公交系统3.4.3 智能公交系统主要功能设计三二维码应用3.5 基于电子车牌的涉车信息平台系统 根据我国的基本国情，提供以 RFID 无线射频识别技术为基础、结合无线数据通讯技术、自动控制技术、信息发布技术等现代化科技的智能交通综合解决方案，实现涉车信息平台化、服务化，提供采集、传输以及信息集成，并在此基
15、础上包含数据挖掘、对外信息发布以及用户信息服务接口，从而建立设立涉车信息的资源型整合平台。3.5.1 电子车牌应用的关键技术 根据在电子车牌应用中，主要的关键技术分为三类，一类是信息采集技术，二是数据处理技术，第三就是无线传输技术。电子车牌应用关键技术分布图3.5 基于电子车牌的涉车信息平台系统3.5.2 车辆电子标签中的信息设计3.5 基于电子车牌的涉车信息平台系统3.5.3 车辆识别技术 通过路侧设备实现与车载 RFID 的通信，并取得车辆信息，从而可以进行车辆识别、收费、监测和处罚。3.5 基于电子车牌的涉车信息平台系统3.5.4 通信设计 对于涉车信息平台来说，无线网络是非常重要的通道
16、，是数据采集、传输和落地的关键。3.5 基于电子车牌的涉车信息平台系统3.5.5 业务应用设计GIS 应用平台3.6 智能停车场系统3.6.1 系统工作原理 通过车位探测器将停车场的车位数据实时采集后，节点控制器按照轮询的方式对各个车位探测器的相关信息进行收集，将数据压缩编码后传送给中央控制器。中央控制器对信息进行分析处理，并传送到停车场管理电脑、数据库服务器。同时，该系统将相关处理数据通过各 LED 车位引导屏、车位状态指示灯对外发布，引导车辆进行停放。3.6 智能停车场系统3.6.2 停车场组网设计3.7 电子警察系统3.7.1 总体设计3.7 电子警察系统3.7.1 总体设计 一、前端部分 二、通信部分 三、中心部分 3.7 电子警察系统3.7.2 电子警察的部署
