交通信息與安全論文大全11篇

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【中圖分類號】G64.23 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）22-00-01

一、本學科的研究對象及發展趨勢

交通安全執法技術以交通違法、交通事故、交通阻塞等道路交通事件為對象，研究交通監測與控制、交通違法監測與控制、交通事故預防、交通事故現場勘查、交通事故處理與鑒定的理論、方法和技術。

當前國際上本學科研究范圍較廣，涉及交通安全執法、道路交通安全和智能交通管理等方面均有大量研究，從信息、傳感、通信、控制等技術的初步應用，逐步發展為高新技術的綜合運用和深度融合，將執法、技術、教育有機結合在一起，逐步建立起交通安全執法理論、方法和技術三個層面的理論體系。具體發展趨勢是：

1、交通安全執法方面

以威懾理論為基礎，研究針對超速駕駛、酒后駕駛、不戴安全帶、闖紅燈等違法行為的交通安全執法技術的有效性、合法性和可行性等，注重智能化執法技術的研究。在交通安全執法技術的有效性方面，強調執法技術的威懾作用，從懲罰概率、懲罰嚴重性、懲罰時效性等角度研究各種人力執法、自動執法技術、駕駛人違法計分系統等技術措施的一般威懾和特定威懾效果。在交通安全執法技術的合法性方面，從處罰對象（駕駛人或車主）、限速標準、飲酒駕駛標準、自動執法地點、執法主體多樣化等方面展開研究。在交通安全執法技術的可行性方面，研究高新技術應用的可行性、執法成本、公眾接受程度等問題。

2、道路交通安全方面

研究交通參與者交通特性、車輛技術、道路安全設施與環境、交通安全管理、交通安全有關其他技術五個方面與交通安全之間的關系。有關交通參與者交通特性研究主要有行人橫過道路行為模式的安全評價研究，不安全交通行為的分析與控制，心理因素對人的交通行為影響的研究，應急狀態下駕駛人反應和操控行為分析，駕駛人交通安全視距測試與分析系統，交通標志識認動態測試系統等。車輛安全技術研究主要有整車系統安全技術、智能車輛安全系統技術、車輛協同式（車聯網）安全技術和交通運輸安全與應急保障技術四個方向。

3、智能交通管理方面

由智能交通系統（ITS）框架的研究開發到ITS關鍵技術的研究，近年的熱點主要集中在車路協同技術、動態交通管理和主動交通控制。車路協同技術研究集中在車路交互式行車安全系統技術、車車交互式協同控制系統技術、車路協同系統交通協調控制技術等方面。動態交通管理方面研究交通監測技術、信息融合技術、信息技術、交通誘導技術等。在主動交通控制方面，研究以提高行車安全性和減緩交通阻塞為目的的高速公路/城市快速路的可變限速控制、交叉口智能車路控制等技術。

二、主要建設內容研究

交通安全執法技術主要建設內容包括交通監測與控制技術、交通違法監測與控制技術、交通事故預防技術、交通事故現場勘查技術、交通事故處理與鑒定技術等。

（1）交通監測與控制技術

主要包含車輛與道路智能檢測技術、交通信息采集理論與方法、道路交通控制理論與技術、現代交通系統建模與仿真四個方面的研究。

①車輛與道路智能檢測技術

本研究方向以計算機在公路交通及城市道路智能測控領域的應用研究為主要目標。主要面向高速公路、城市道路交通運輸系統，將計算機技術與現代交通檢測技術，智能控制技術和現代通信技術（包括無線傳輸技術，IP網絡技術），應用到對車輛和道路的狀況進行檢測和故障分析。同時開展車、路及環境綜合信息交互技術方面的研究。

②交通信息采集理論與方法

本研究方向以有效、及時獲取綜合交通信息――特別是動態交通信息――并提供綜合服務為主要目標，主要研究內容包括：交通信息采集處理理論、方法、技術的研究；基于圖像/視頻的交通流及交通事件檢測技術研究；交通信息綜合應用平臺研究；基于計算機視覺（單目/多目）的交通安全輔助研究。

③道路交通控制理論與技術

道路交通控制從控制理論的基本原理出發，主要研究道路交通控制的原理、方法以及控制結果的評價等。主要研究內容包括：高速公路監控技術、交通事件自動檢測技術和交通控制與誘導技術等；城市交通控制系統、停車誘導技術和快速公交控制技術等。

④現代交通系統建模與仿真

現代交通系統模型描述道路交通流狀態變量隨時間、空間而變化、分布的規律及其與交通控制變量之間的關系，它反映了特定道路交通流的內在規律。該研究方向將從交通流數據出發，研究現代交通系統建模與仿真技術的理論、方法和應用。

（2）交通違法監測與控制技術

基于道路交通檢測技術的動態交通信息檢測系統、車型自動識別技術、交通事件自動檢測和道路交通違法監測的研究等。

（3）交通事故預防技術

交通運輸安全保障與防護技術，如交通法規、交通安全、可靠性理論、容錯糾錯技術、人機工程與狀態監測等。

（4）交通事故現場勘查技術

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（一）研究制定《建設創新型交通行業工作實施方案》，以此為抓手，指導并督促各級交通部門加強組織領導，建立完善創新工作機制，為推進行業創新工作提供組織保障。

（二）圍繞創新工作任務，指導市局、廳相關處室、廳直單位及各有關單位做好創新規劃和實施方案的編制工作，明確分工，落實責任。

（三）建立考核指標體系，明確獎懲措施，加大考核力度。

二、突出抓好交通節能工作，提高能源、資源的利用效率，促進交通事業持續健康發展。

（四）根據部、省關于加強節能工作的指導意見和要求，編制*省交通節能工作實施方案。

（五）加強節能新技術、新設備、新工藝的研發、推廣和培訓。

（六）按照交通部統一部署，組織開展典型道路運輸企業能耗統計試點研究工作。

（七）推進交通節能組織機構建設，完善適用的技術標準體系和節能監管體系，形成節能工作長效機制。

三、圍繞管理創新、服務創新的發展要求，加快推進交通信息化建設。

（八）深化交通信息資源整合。加強交通信息資源的采集、交換和共享機制研究及相關標準制訂，先期重點開展交通GIS統一平臺建設和GPS數據共享標準研究；在認真總結交通部信息化示范工程（省級公路交通信息資源整合工程和區域性道路客運綜合信息服務系統）建設的基礎上，大力整合提升公眾出行服務系統，努力打造“方便到家”的服務；組織省港口局，廳航道局、運管局、省地方海事局等單位，協力加強水運交通信息資源整合工程建設，包括港口數據庫建設、航道數據庫的完善等。

（九）加強交通電子政務建設。組織宣貫“*”交通信息化規劃和電子政務實施方案；完成交通電子政務市級橫向網建設，組織現有業務應用系統向交通電子政務網絡平臺移植，配合做好電子化辦公系統與公文交換系統的應用部署和試運行工作，實現省廳與省政府、各市局、廳直屬單位辦公業務系統的聯網；以門戶網站群為基礎平臺，重點加強網上咨詢、網上受理、網上公示等網上業務開展。

（十）加快交通統計分析系統建設。進一步優化完善交通綜合統計系統與交通決策支持原型系統，加強數據采集工作，深入開展各類交通主題研究，并進行交通主題數據庫的開發展現。

（十一）研究構建交通綜合信息服務平臺。整合交通綜合信息服務資源，構建貨運交易信息服務平臺、客運信息服務平臺、市場監測信息服務平臺、綜合執法信息服務平臺，綜合利用網站、服務熱線等多種手段各類交通信息，推動服務創新。

（十二）抓好信息系統的研究應用。加強危險品運輸管理系統、機動車維修管理系統、駕培行業管理系統等公路行業管理信息化重點工程的研發與應用，加快推進海事執法輔助系統、港口危險源監控管理系統等水運行業管理信息化工程的研發建設。

（十三）加快推進公路智能交通技術研究與系統建設。重點加強公路路網調度指揮系統（二期）、高速公路緊急救援支持系統、不停車收費系統（ETC）等的研究與試點建設，推進長三角高速公路管理信息互通。

（十四）推進智能型綜合運輸系統的研究建設。重點推進和加強多式聯運信息系統建設與水路智能運輸系統建設，以有效支撐交通集約發展。

（十五）強化交通信息化建設績效考評研究與運營管理等相關評價體系、管理制度研究。

四、以技術研發中心建設為重點，加快建設全省交通科技創新體系，為交通事業的持續發展提供技術支撐。

（十六）繼續加強對*省公路橋梁工程技術研究中心的建設管理，逐步完善其內部組織管理機構和運營管理制度，確保建設目標的完成；安排橋梁研究中心專項研究課題計劃，突出橋梁研究中心提供社會公益的宗旨。

（十七）開展*省船舶工程技術研究開發中心、水運工程檢測中心、汽車維修技術中心和交通工程專用儀器計量檢定技術中心等交通科技基礎條件平臺和公共技術服務平臺的調研論證、建設等工作。

（十八）以交通部*-*年交通行業重點實驗室認定工作為契機，抓好省交科院、省交通規劃設計院的交通行業重點實驗室、行業技術研發中心平臺建設。

五、加強交通軟科學研究，重點開展戰略研究和戰略基礎研究，推動行業決策和管理科學化。

（十九）圍繞綜合運輸體系的建立，積極引導和組織開展綜合交通管理體制、綜合運輸組織管理、交通綜合執法體系等戰略性課題研究，提高行業管理決策水平。

（二十）著眼交通運輸服務業的發展，加快推進交通服務需求、現代服務業發展戰略和監測體系等基礎研究，鼓勵和支持服務手段、模式和機制的創新研究與實踐。

（二十一）立足“三個服務”，強化交通發展戰略研究，重點針對交通發展遇到的熱點、難點問題，如交通安全設施、管理、運行評價研究，組織進行專題研究，為交通又好又快發展提供理論支撐。

六、依托交通基礎設施重點工程建設，以提高工程質量和耐久性為核心，加大已有成果技術集成，開展應用技術攻關。

（二十二）依托蘇通大橋建設，協助“*”國家科技支撐計劃項目《蘇通大橋建設關鍵技術研究》項目組，開展千米級斜拉橋設計方法、集成施工技術、減災技術、施工與運營控制技術等核心技術研究，形成一批擁有自主知識產權的高水平成果，為大橋順利建設提供技術支持。

（二十三）開展高速公路建設技術總結與集成研究，組織對高速公路勘查與設計、不良地質條件下的路基處理、路基邊坡防護與美化、瀝青路面材料組成與結構等專題，進行技術總結與梳理，研究制訂相應的行業標準、技術要求和指導意見，推動成果轉化，提高利用水平。

（二十四）加強沿海港口筑港條件與技術、航道維護與整治、船閘建設與養護等水運交通建設發展關鍵技術、關鍵工藝的攻關研究。

（二十五）積極開展工程養護技術和環保技術研究，推動新材料、新技術、新工藝在工程中的應用。加大公路預防性養護綜合技術開發和推廣使用力度，不斷提升養護質量，努力使工程全壽命成本逐年降低；重視對節省土地、節約能源、降低消耗、防治污染和可再生利用的環保新材料、新技術的研究開發，為*交通的可持續發展創造良好的條件。

（二十六）以橋梁中心為平臺，整合我省橋梁科研力量，加大對橋梁結構設計、施工工藝、健康監測及病害處治與維修加固等技術的研究，進一步提高橋梁工程質量和耐久性，保障橋梁運營安全。

七、深化科研管理體制改革，為交通科技創新提供良好的政策環境。

（二十七）加強對交通科研項目的精細化管理，建立科研項目信用管理制度，嚴格科研項目過程管理和效用評價。選擇廳資助力度較大的科研項目，加強考核，建立績效優先、鼓勵創新的考評機制，對承擔單位和項目負責人進行信用評價，并作為今后承攬課題的先決條件，以促進執行合同履約和研究質量提高。

（二十八）引入競爭機制，選擇事關我省交通發展，具有戰略性、全局性、前瞻性的軟科學研究課題，如綜合交通管理體制研究、綜合運輸組織管理研究、交通服務需求研究、誠信交通發展路徑研究等，進行國內公開招標，充分利用社會資源為我省交通發展提供智力支撐。

（二十九）實現科研項目動態管理，改變以往集中受理、集中評審的工作方式，開展長年受理、分時段選題，即時下發研究計劃并組織實施，以滿足我省交通發展的需要。

（三十）加大科研經費使用情況跟蹤審計力度，加強廳補資金的使用監管，保證資金使用安全。

八、進一步強化和規范行業技術基礎管理工作，重點抓好科技成果推廣。

（三十一）加強標準的制訂和宣傳貫徹工作，及時總結和制定符合交通發展實際的標準體系，做好國家和地方有關技術標準、服務標準的宣傳及監督實施，做好交通部和省質量技術監督局下達的標準修訂和征求意見工作，加大地方標準的制訂工作力度，不斷提高工程建設、信息化建設、行業管理和為社會提供公共服務的規范化水平。

（三十二）有針對性地選擇一批社會經濟效益顯著、應用前景良好的科技成果，如瀝青路面技術、公路養護技術、橋梁健康監測與加固技術、試驗檢測管理信息系統及電子政務系統等，列入年度推廣專項計劃，從資金補助和技術服務上給予一定支持，調動技術輸出、輸入雙方的積極性，促進科技成果的轉化應用。

（三十三）積極貫徹《質量振興綱要》和省委、省政府關于加快發展現代服務業的戰略部署，組織和引導交通企業爭創*省服務質量獎和*省服務業名牌。

（三十四）做好交通行業計量管理、科普宣傳、知識產權保護等基礎管理工作。

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中圖分類號：C913文獻標識碼： A

交通工程學科是研究交通發生、發展、分布運行與停駐規律，探討交通調查、規劃、設計、監控、營運、管理、安全的理論方法以及有關設施、裝備、法律和法規，協調道路交通中人、車、路與環境之間的相互關系，使道路交通更加安全、高效、快捷、舒適、方便、經濟的一門工程技術學科。

交通學科中的道路運輸系統是有人、車、路、環境等幾個要素組成的一個系統的、動態的、復雜的系統。

一、交通工程學科面臨的問題

城市交通的擁堵問題是目前以及今后相當長的一段時間內交通工程學科必須應對的問題。探討城市的交通擁堵問題，至少需要涉及的學科有系統工程、城市規劃、土地利用規劃、經濟學、行為心理學、社會學、公共政策學、管理學等。跨學科的研究方法有移植、滲透與融合等，關鍵是如何將其應用于城市交通問題。

隨著計算機技術、信息傳感技術的飛速發展，智能交通系統應運而生。智能交通系統于90年代至21世紀初被引入交通工程領域，重點研究交通系統的智能化，并逐漸成為解決交通工程關鍵問題的主要方法。

二、智能交通系統的定義和組成

智能交通系統（Intelligent Transportation System， ITS）定義為：在比較完善的基礎設施之上，將先進的信息技術、通信技術、控制技術、傳感技術和系統綜合技術有效的集成，并應用于地面運輸系統，從而建立起大范圍內發揮作用的、實時、準確、高效的地面運輸系統。

智能交通系統按照組成部分來劃分，主要包括如下幾方面：

（1）交通檢測技術：通過感應圈、紅外、微波、閉路電視攝像、衛星定位技術，對交通車輛、道路進行檢測，收集交通數據和圖像信息；

（2）交通控制技術：包括先進的交通信號系統，匝道信號控制、信號燈控制等技術；

（3）通訊技術：包括高密度波分復用技術，光纖傳輸及接入技術，無線傳輸技術等；

（4）數據處理：車流數據、收費數據、監控信息數據等數據的處理；

（5）信息提供：提供出行信息，如交通狀況、最佳行車路線等；

三、智能交通系統體系的主要功能

（1）信息采集：綜合交通信息平臺提供與各應用系統之間的通信聯接和數據接口，從各應用系統中提取各類相關信息，用于后續的信息處理和信息服務。所提取的信息通常不是各應用系統的原始信息，而是經過各系統處理后的二次信息。這樣一方面能減少平臺信息處理的工作量，另外也能節省信息存儲空間。

目前在交通工程領域采集數據主要利用傳感技術，具體如下：

利用紅外線，超聲波，微波雷達，感應圈等傳感器，對通過道路某一點的車輛，其數量、大小、重量、速度等進行統計分析。

利用浮動車系統，可以通過安裝有GPS（全球定位系統）的公交車或計程車了解到該車輛通過某路段的時間速度，從而在一定程度上間接地推測出當前路面的交通狀況。但是由于所獲取的交通數據，其采樣精度及密度均受制于有限的GPS設備，且無法獲得浮動車以外其他車輛、行人等的交通數據，該技術對于微觀交通行為的分析、管理優化，存在一定的局限性。

利用可見光攝像機，紅外線攝像機等視頻傳感器，不僅能夠對路段上車輛的通行狀況，比如通過數量、大小、速度、顏色、車牌號等進行定量地統計，同時能夠對某些特定行為，比如闖紅燈、倒車、轉彎， 交通事故等在一定程度上進行自動檢測。特別是利用視頻數據可以對這些特定行為的前因后果進行分析。

激光掃描儀是一種新興的傳感器。與視頻等技術相比，激光測距掃描儀及其應用技術還大多處于研發階段。

（2）信息處理：采用分類、統計、關聯、序列分析等方法，將從各應用系統提取的信息進行處理和標準化，生成滿足應用系統需要的特定格式的信息。

（3）信息存儲：對各類交通信息按照一定的規則和組織方式進行保存，便于數據的查詢、更新和維護。信息存儲的形式可采用傳統的關系型數據庫方式，也可以采用數據倉庫方式。另外，由于交通信息大多與地理屬性有關，因此，利用GIS技術對部分數據進行組織、存儲和顯示，可以提高數據管理的效率。

（4）信息服務：綜合交通信息平臺的最終目的是為各應用系統提供其所需要的信息。由于不同的用戶和應用系統可以獲取或訪問的信息各不相同，因此，需要建立完善的數據分層管理和權限管理，對無權獲取特定信息的用戶進行信息屏蔽，使不同用戶既能獲得各自所需要的數據，同時確保各應用系統數據交換和共享過程的安全性。

四、智能交通系統的主要構成

1．智能化交通管理系統

智能化交通信號控制系統和智能化交通監控系統，集成起來就構成了先進的交通管理系統的主要部分。

智能化的信號控制系統可以通過設在路上的傳感器，檢測路段和路口的交通狀態，根據路口各個方向以及周圍相鄰路口的交通狀態，改變路口各方向紅綠燈信號的持續時間，使得路口的使用效率得以提高。智能化交通監控系統就是為此開發。它包括安裝在主要交通干線上的攝像機和傳感器(如電磁感應檢測器、微波檢測器、紅外檢測器、激光檢測器等)、通信和傳輸系統、交通監控中心(包括數據存儲、信息處理與顯示、指揮控制等子系統)、信息系統和執行系統等。其功能主要包括：（1）對道路上的交通信息以及與交通相關信息的采集應該是盡量完整和實時的；（2）交通參與者(包括駕駛員、乘客、行人等)、交通管理者、交通工具、道路管理設施之間的信息交換可以做到實時和高效；（3）控制中心對執行系統的控制是強制和高效的（4）交通監控中心計算機系統(包括城市、高速公路的監控中心、運輸管理中心等)配備有功能強大的軟件和數據庫，具備自學習、自適應的能力。

2．電子不停車收費技術

電子不停車收費系統(簡稱ETC)是智能交通系統中最先投入應用的系統之一，主要應用技術是自動車輛識別技術(英文簡稱AVI)。使用該種收費方式的用戶必須在事前購買專用的電子標簽并安裝在前擋風玻璃上，當車輛駛入收費區域時，該系統安裝在門架上或路側的微波天線查詢車載電子標簽中存儲的識別信息，如電子標簽ID號碼、車型、車主等信息，以辨別車輛是否可以通過不停車收費車道。在采用封閉式收費制式的高速公路上，在進入高速公路時，車道天線要向電子標簽寫入入口車站信息，在離開高速公路時，再讀出入口信息以便系統計算通行費。

自動車型分類系統利用裝在車道內和車道周圍的各種傳感器裝置來測定通過車輛的類型，并與車載電子標簽存儲的車型數據進行核對，防止故意換卡違章使用，保障電腦系統按照正確的車型實現收費。

3．基于GPS和GIS的車輛定位與導航技術

GPS(Global positioning System)技術，即全球衛星定位系統技術，是利用分布在高空的多顆人造衛星對地面上的目標進行測定并進行定位和導航，它用于對船舶和飛機及其它飛行物的導航、對地面目標的精確定時和定位、地面和空中的交通管制以及空間和地面的災害監測等。

GPS可以用于車輛導航，實現的主要功能有：車輛跟蹤、航線設計、按計劃航線進行導航、查詢功能等。車輛導航系統主要由GPS接收機、微處理器、顯示器、車輛導航軟件和地理信息系統組成。GPS用于車輛運營管理，實現的主要功能有，查詢功能、多屏幕，多車輛跟蹤功能、指揮與車輛跟蹤相結合、報警與意外處理等。

GIS(Geography Transportation System)技術，即地理信息系統，綜合了數據庫、計算機圖形學、地理學、幾何學等技術，以地理空間數據為基礎，采用地理模型和分析方法，適時提供多種空間和動態的地理信息，從而為存放和管理定位導航信息提供信息服務。GIS用于車輛導航與監控，實現的功能包括，電子地圖顯示功能、標注當前車位、地物信息分類索引、最佳路徑選擇、行車路線導航等。

GIS用于道路實網數據和屬性數據以分路段的方式和地理坐標聯系起來，可以對路面質量、路況和路面維護進行管理，另外也可以對橋梁、隧道及其他各種道路管理設施如信號裝置、可變情報板等進行測量和管理，從而保證各項設施正常運轉，交通管理和控制措施得以順利實施。

在基于GPS+GIS的車輛定位與導航技術及應用方面，比較有市場前景的有兩個方面。一是終端設備提供；二是增值運營服務。這兩者相輔相成，終端設備市場的規模形成，離不開增值運營網絡的建成與內容服務的增加，而增值運營服務的提供，最終又需要通過終端設備傳遞給用戶。

目前，在國內增值運營服務這個市場正在逐漸為產業界所關注，但是，從發展的角度來說，目前缺少的是內容提供，而內容提供的瓶頸在于數據收集的手段有限。

五、結論

智能交通系統是隨著人類科學技術的進步而不斷發展的。同時實踐也證明，智能交通系統是緩解現代交通問題的有效手段。隨著人類社會進入信息時代，智能交通系統將是現代化交通運輸體系的發展方向。

可以預見，智能交通系統的服務功能將更加完善，信息服務將呈現出多元化、個性化和細化發展；技術水平也將越來越高，系統處理、處置水平智能化程度將更高；系統的運營方式也將日趨多樣化，系統運營將更加高效經濟。

總之，隨著智能交通系統的整合速度逐漸加快，多出行方式相關的ITS整合速度也將加快；智能化交通設施將得到逐步的發展；交通信息提供將更傾向于智能化發展水平。

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欄目設置

>信息技術應用研究：教育信息化、企業信息化、檔案管理信息化、財會信息化、制造業信息化、電力信息化、交通信息化、藝術信息化 

>工程技術：網絡與通信技術、信息安全技術、開發研究與設計技術、人工智能及識別技術 

>多媒體技術及應用：遠程教育、多媒體教學、網絡教研 

>軟件設計開發：軟件工程，程序設計，基于計算機、電子、自動化某個領域的理論與應用研究 

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一、緒論

高速公路通信系統是集合各種交通信息、監控、語音、數據、地圖等業務的一個軟件平臺，系非常適用于車主的一個網絡通信平臺。由于通信技術的日新月異，各個地區的經濟發展水平高低差異，使得各地在高速公路通信網的規劃和設計、應用集成和數據庫處理等方面存在著很大的差異，導致高速公路通信系統可靠性、開放性不足。利用通信系統結合高速公路運營各個業務特點尋求一種適合高速公路系統運行的通信平臺非常重要[1]。

二、高速公路通信系統的重要性

高速公路通信系統是高速公路建設中的重要配套機電工程項目和基本組成部分，它為高速公路各級部門的運營、管理以及沿線設立的收費、監控系統提供語音、圖像、數據的傳輸，是實現高速公路快速、安全、高效運行的重要保障。

三、目前我國高速公路通信網絡的主要現狀及發展趨勢

現階段我國的高速公路通信系統利用還比較局限，也缺乏集中數據處理，網絡沖突也影響著通信系統的運行。由于各個地區的技術水平以及經濟水平和地形情況差異比較大，監控設施的不完善出現局部正常與非正常的現象。各類數據的采集和集中處理不能夠完全實施，交通系統的安裝、維護費用也比較高使得某些地區的監控設施并不能夠發揮相應的用途。目前高速公路通信系統存在以下幾點主要問題：1、通信系統的復雜化，高速公路通信網承擔著高速公路管理、收費監控部門之間多種信息的交換業務，應盡可能的做到中心交換大容量，一次轉換、少匯接和端所雙歸屬，以利于網絡優化和擴展[2]。2、通信網絡中由于所應用的技術限制，并不能充分利用傳輸寬帶，導致不能真正意義上的實現大等級輸送功率。3、接入網絡的可擴展性不足，通信網絡所提供的綜合業務平臺中并未有開放和統一標準，同時在容錯性、安全性以及可管理性并不能很好的滿足實際情況的需要。

通信系統管理復雜、混亂而且成本較高，并不能滿足高速公路通信大眾化、簡約化。高速通信系統是高速正常運行的主要核心，故通信系統必須滿足高速運行的正常需求，確保道路的暢通、安全以及車主對該路段的了解。第一，必須保證信息傳輸的暢通和不間斷。第二，必須滿足高速的管理和運營的需求。第三，通信系統必須保證全天候的不間斷服務。第四、保證此通信系統的延展性以滿足高速發展的需求。最后，合理的經濟投資是此通信平臺能夠建立的根本因素。

由此可見減少網絡的轉換或者網絡轉換區段化，保證快速傳遞信息數據并降低成本，預留系統后續發展空間，是高速公路通信系統發展的趨勢。必須結合以往的通信系統優勢和弊端，研究出更加適合高速公路的通信系統。IP結構的通信系統建成不僅實現了人們的意愿還最大程度的保證了人們的路途安全[3]。

四、IP結構的通信系統在高速公路運行中的應用及優勢

IP結構的通信系統綜合信息服務系統將分析處理后的交通數據信息，借助網絡、調頻廣播臺和無線通訊技術等媒介，使車主在出行過程中隨時了解所需交通信息，選擇最佳路線，最好的實時交通路況以及最經濟的行駛費用。IP結構的通信系統與以往的系統相比，更具有延展性，適合最新的發展趨勢，用戶范圍更廣，要求更高。隨著信息形式越來越豐富和通信系統的廣泛應用，需要更適合高速公路的通信系統。IP結構的收費系統是電子收費系統。它首先是安裝在車輛擋風玻璃上，在收費站安裝感應器，并建立微波通訊。電子收費系統是通過計算機技術和銀行后臺結算分析數據實現車輛通過收費站不停車的功能，車道安裝此技術可以提升好幾倍的車道通行能力。解除車主們迫切的心情，減少因服務而造成的矛盾。隨著IP結構通信系統逐漸投入高速公路，高速公路系統信息的處理和的實時性越來越高，實現了信息管理的智能化、網絡化、集約化。IP結構的通信系統綜合管理將收費、交通、路政、監控、養護等系統聯合在一個信息高度共享、集成性高的綜合管理系統中。以公路采集數據為基礎，以業務管理為核心，實現管理的現代化、科學化、智能化和規范化、集約化。并具有良好的可擴展性，可以將功能擴充到高速公路管理局、交通廳、政府監管部門。

五、結論

總之，隨著IP網路技術的發展，IP結構的高速公路通信系統將不斷得到推廣。IP結構的通信系統在高速公路的應用，實現了高速公路各信息的合并，更好的管理，更快了解各個區段的路段信息，更快的處理交通事故。IP結構的高速公路通信系統將會是一個低成本、高質量、高效率的新一代通信網絡。

參 考 文 獻

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中圖分類號：TP391 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2015）024-000-01

隨著城市交通的擁堵日益嚴重，城市交通管理的重要性越發的凸顯出來，提高交通管理的水平，是現有的城市交通基礎設施得到充分的利用，可以有效的緩解現在的城市的擁堵。

但是因為現今中國城市規模的不斷擴大，人口不斷增加，現有的道路遠遠不能滿足現實的需求，此時不管如何提高交通管理的水平，對交通擁堵的改善也極為有限。此時，就需要對城市交通進行長遠的規劃，新建或者改建城市交通路網，才能在根本上改善城市交通。

在信息技術發達的今天，利用先進的信息技術，建設一個信息化的城市交通管理和規劃系統，可以提高城市交通管理水平和交通系統規劃水平，是解決城市擁堵的一個高效經濟的方法。

一、系統設計目標

城市交通管理與規劃系統的設計目標是：通過建立交通空間數據庫，對交通規劃預測結果進行輸出；利用GIS制圖功能增強規劃結果的直觀性、可操作性；利用GIS組件具備的分析能力對道路網進行網絡、緩沖區、空間擴展等方面的分析，為交通管理部門決策提供依據。

二、系統結構

1.系統的體系結構

系統的體系結構是C/S模式，系統利用ORACLE數據庫，ESRI的ARCSDE作為空間數據引擎進行空間數據的訪問。系統的功能結構，主要有以下功能組成：圖層管理和信息查詢，數據維護，路網數據管理，交通預測空間分析，交通信息。

2.系統的功能結構

本論文主要就交通規劃設計系統及其管理功能進行研究，其軟件結構體系如圖2所示：

三、系統實現

1.系統軟硬件環境

城市交通管理與規劃地理信息系統是一個城市交通分析和交通指揮決策的統一平臺，考慮到系統穩定性、安全性和經濟實用性，服務器（圖形工作站）選用Windows NT或Windows 2000 Server，同時考慮到交管部門已有系統采用ORACLE數據庫進行數據的管理與維護，為了節省資源及利用ORACLE強大的數據管理功能，系統數據庫采用ORACLE。指揮中心等前端應用程序運行在Win2000/NT環境下，并能通過分屏卡與指揮大廳大屏幕相連。在GIS開發平臺上，我們選擇ESRI公司的組件式開發語言MAPOBJECTS2.3作為專業軟件平臺，使用微軟的VISUAL BASIC 6.0進行GIS開發，利用ESRI公司的數據訪問引擎ARCSDE直接調用ORACLE數據庫的空間數據。

2.系統模型設計

城市交通網絡模型。對城市交通網絡建模，需要從兩個不同的方面建立模型。首先，需要建立道路網絡的幾何網絡模型，利用拓撲學將交通網絡抽象成點、線、面，將相鄰節點的距離抽象成權值，這樣就可以把物理的交通網絡轉化為帶權無向圖。其次，僅僅只有幾何網絡模型還是不夠，還需要建立交通網絡的邏輯網絡模型用來反映道路之間的連通性。幾何網絡模型和邏輯網絡模型一一對應，如下圖所示。

3.城市交通數據模型

路網數據主要抽象出如下空間對象面狀道路、路段（道路中心線）、路口、人行天橋、過街斑馬線、過街隧道等。

參考文獻：

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中圖分類號：TN711 文獻標識碼：A 文章編號：

一．前言

根據有關部門的調查和統計結果，我們可以知道，目前世界上大約有六百個城市已經開始或者計劃建設無線城市網絡，從而滿足人們的寬帶公共接入、公共安全和公共服務的需要。現在無線城市網絡建設開始在中國內地興起，并已經成為了一種趨勢，而且中國的無線城市網絡建設方案中提到了北京、上海等大城市，同時青島等一些城市已經開始了無線城市網絡建設的試點工作。現在在全國范圍內已經掀起了無線城市網絡建設的運動，各個大小城市都在進行這方面的建設或者是論證工作。我們可以發現，中國的無線城市網絡建設并不是由電信部門主導的，而是由政府發起的。原因是目前的無線城市網絡建設并沒有一個比較清晰的盈利模式，很多的電信運營商就望而卻步了。因此，本文主要是從無線城市網絡的特點出發，提出建設無線城市網絡的策略。

二．無線網絡城市的特點分析

無線城市網絡具有其自己的特點，這個特點主要是在與有線寬帶對比的得出的，大體可以將其特點概括為：各個城市的無線網絡建設，從其城市的基本經濟結構、區域布局，以及各個城市的無線網絡建設的策略出發，將城市的無線網絡建設成為一個，任何人、任何的事物、在任何的時間和地點都可以毫無阻礙的連接通信，實現較高水平的信息化社會。當然我們可以將其具體分為以下幾點：

1.網絡隨處都有

包括高速的寬帶網絡、高覆蓋的移動網絡、傳感器網絡以及3I／3C融合網絡等，這些網絡必須要在城市的每一個角落都可以連接到。

2.無線網絡的服務無處不在

也就是說無線網絡的必須是全方位的，具體的服務包括人性化電子政務、智能化增值服務、多類型信息內容服務等。

三．無線網絡城市的應用

網絡主要是用來應用的，無線網絡也是如此這樣。許多的電信運營商都將應用擺在一個非常重要的位置，無線網絡的應用也是無線城市網絡建設的重點。當今的無線城市網絡的應用范圍很廣，但是主要總結起來，包括以下三個方面的應用。

1.政府方面的應用

無線城市網絡在政府方面的應用主要包括以下三個方面：

（一）應用于公共服務，即應用于公共圖書館無線網絡接入以及資料搜索、還有實時的道路交通的影像信息，也就是我們說的電子眼。

（二）應用于公共安全，即無線網絡應用于公共場所的監控。對于緊急事件的無線通信以及對于警務的實時查詢等。

（三）應用于教育服務領域，通過無線城市網絡就可以容易的進行遠程教育、遠程視頻講座及進行遠程的學習交流直播。

（四）應用于電子政務領域，無線城市網絡可以有效的幫助政府進行現場辦公，進行有關資料表格的實時無線下載。

2.企業方面的應用

（一）應用于企業的零售、物流領域，無線城市網絡可以幫助企業現場為客戶服務，現場查詢貨單，現場進行庫存管理。

（二）應用于制造業領域，無線城市網絡可以對制造企業的廠房進行實時監控，對設備進行實時的維護，以及對工廠進行有效的實時在線管理。

（三）應用于金融保險業領域，無線城市網絡可以實時進行報單的提交，實時進行金融查詢和交易。

3.個人方面的應用

（一）可以即時通信，無線城市網絡可以方便人們進行上網，進行QQ、MSN等通信軟件的即時接入，方便人們的通信。

（二）方便人們商務辦公，無線城市網絡可以幫助人們進行無線的網絡辦公，這樣就可以隨時隨地洽談生意，隨時進行股票交易等。

（三）方便人們獲取資訊，無線城市網絡可以使人們隨時了解新聞，隨時關注時事，進行資料搜索，隨時隨地掌握最新資訊。

（四）方便人們休閑娛樂，人們可以利用無線城市網絡看視頻，打游戲，網絡聊天等。

四．無線城市網絡的建設策略分析

一直以來，無線城市都被定義為是利用WiFi、WiMAX等寬帶無線接入技術，建設覆蓋整個城市或城市主要地區的寬帶接入網。眾所周知，自2004年以來，就一直延續這個模式在進行無線城市的建設，結果可想而知，一敗涂地。

WiFi，本來就是局部熱點覆蓋的技術。WiMAX也只是廣域覆蓋的技術，都不是全程全網的技術。WiFi相對而言．發展較好，現在基本每臺筆記本都內置WiFi。大部分智能手機也有WiFi的功能。WiFi上網非常方便，但是WiFi的維護困難，沒有集中的網管，而且由于覆蓋范圍的問題，經常放在一些公共的設施，如道路電線桿、書包亭上。壞了，不知道；搬動了，也不知道，沒法管理。而且供電也是問題。WiMAX雖是廣域覆蓋的技術，但是產業發展成為瓶頸，曾經刮起一片熱潮。

此外，澳大利亞也放棄全國原有的WiMAX建設導致整個WiMAX陣營基本全軍覆沒。沒有訂單，就意味著沒有前景。所以單一采用WiFi、WiMAX技術建設出的“無線城市”經無數實例證明是錯誤的，這個模式下建設的無線城市無成功案例可尋。綜合考察無線城市的需求、特點，無線城市的建網方案如下：

1. WiFi熱點接入

無線城市發展的第一步是要滿足熱點區域的覆蓋，如街道辦事處、醫院、學校、政府辦事處、機場、會展、酒店、連鎖餐飲、寫字樓、學校、商場、圖書館，樓宇等，這與WiFi技術的特點相契合。即固定區域高速覆蓋。

2．移動網廣覆蓋

在無線城市發展的中后期。從挖掘市場潛力以及保證用戶使用粘性的角度來看，無線城市必須提供全程全網的覆蓋及業務，來滿足用戶的需求。就中國電信而言，CDMA本身就是為個人客戶而設計的，可無縫切換漫游。同時技術成熟、產業完善、聚合各大運營商強大的技術支撐團隊，可有力地挖掘和提升移動網絡的使用發展空間，如終端的定制、設備的規格制定及組織研發等。

下面以中國電信的移動網絡為例，從網絡覆蓋的角度說明WiFi與移動網如何共同覆蓋的組網，以及他們之間的關系。WiFi區域熱點覆蓋。CDMA2000 1X全網無縫覆蓋。CDMA2000 1X EV―DO Rev.A部分熱點區域廣覆蓋。當然目前來看。在大城市所建設的無線城市中，CDMA2000 1XEV―DO Rev.A也是全覆蓋的網絡。具體如下圖所示。

圖一 WiFi與移動網共同組網示意圖

3．移動網+WiFi的融合

中國電信在獲取C網業務經營牌照后，成為全業務運營商，將綜合WLAN的局部熱點優勢和C網掌上寬帶的覆蓋優勢。做好兩者的融合，拓展多元化接入手段，實現無線信號城市全方位立體覆蓋，為客戶提供隨時隨地的無線互聯網接入服務。對于中國移動和中國聯通，也推薦采用移動網絡加WiFi的方式，充分發揮各自的優勢。以避免出現單一WiFi或WiMAX建設無線城市的誤區。

五．結束語

無線城市網絡建設是現代城市發展的新要求，對于城市的發展具有重要的作用。無線網絡城市在中國的建設，必將對中國的城市發展產生巨大的影響。

參考文獻：

[1]周國豪 無線城市建設策略與WLAN網絡規劃部署方法研究 [學位論文]2010 - 北京郵電大學：電子與通信工程

[2]潘毅明 陳文 沈世錦 無線城市的覆蓋策略研究 (被引用 5 次) [期刊論文] 《電信科學》 ISTIC PKU -2008年5期

[3]高穎 面向共用信息平臺的交通信息系統關鍵技術及應用研究 [學位論文]2004 - 吉林大學：交通信息工程及控制

[4]黃沛江 王斌 溫慶華 TD-LTE無線規劃建設策略初探 [會議論文] 2011 - 2011 TD-LTE 網絡創新研討會

篇（9）

智能交通系統（intelligent　transport　systems，ITS）是將先進的信息技術、數據通訊傳輸

技術、電子控制技術、計算機技術及智能車輛技術等綜合運用于交通運輸管理體系，通過對交通信息的實時采集、傳輸和處理，借助各種科技手段和設備，對各種交通情況進行協調和處理，建立起一種實時、準確、高效的綜合運輸管理體系，從而使交通設施得以充分利用，提高交通效率和安全，最終使交通運輸服務和管理智能化，實現交通運輸的集約式發展［1］。

ITS通過提升傳統交通系統的信息化、智能

化、集成化和網絡化程度，保障人、車、路與環境之間的相互交流，進而提高交通系統的效率、機動性、安全性、可達性、經濟性，從而達到保護環境，降低能耗的作用。經過10多年的應用和實踐，智能交通系統已經成為國際公認解決現有交通問題的重要途徑，越來越受到國內外政府、專家、學者等的重視和廣泛應用。

1　中國智能交通協會的成立

智能交通系統是一項系統工程，需要各有關

政府部門、產業界以及科研機構的推動和協調配合。按照美洲地區、歐洲和非洲地區、亞太地區劃分，分別由美國智能交通協會（ITS　America）、歐洲智能交通協會（ERTICO－ITS　Europe）和日本智能交通協會（ITS　Japan）負責世界智能交通大會的協調組織工作［2］，同時引領著智能交通行業的發展，這也是國際上最早成立智能交通協會的三大國際組織。為促進智能交通技術及產業的發展，世界發達國家相繼成立了智能交通協會，各國智能交通協會也是智能交通世界大會理事會的成員，代表本國出席各種國際技術交流活動。我國的臺灣省和香港特別行政區也分別成立了各自的地區智能交通協會，并積極參加各種國際活動［2］。

我國智能交通的發展主要由多個政府部門聯

合推動，為更好地協調全國智能交通工作，根據各部門的意見和建議，2000年由科技部牽頭，會同原國家計委、原經貿委、公安部、原交通部、鐵道部等10多個部委，聯合成立了全國智能交通系統協調指導小組，2005年隨著政府機構的改革，協調指導小組進行了調整，增加了財政部、原建設部、原民航總局和總后勤部4個新成員單位。“十五”

期間，協調指導小組成員單位在推動我國智能交通系統規劃和建設中發揮了重要的作用。

鑒于協調指導小組是由政府部門組成的臨時

機構，開展工作缺乏系統性和連續性，特別是在國際會議和交流合作方面有諸多不便，為更好地協調全國智能交通工作，我國交通主管部門多次建議希望由科技部牽頭，在“全國智能交通系統協調指導小組”的基礎上，成立中國智能交通協會，適應智能交通發展趨勢，推動相關技術標準的研究和制定，加強國際交流與合作。為此，成立了由科技部、公安部、原建設部、原交通部、鐵道部、原民航總局等交通行業主管部門有關負責人組成的中國智能交通學會籌備工作組。

2007年3月，科技部向民政部正式提出申請成立“中國智能交通協會”。2007年11月，民政部批復同意科技部正式開展協會籌備工作。2008年5月14日，由科技部、公安部、住房和城鄉建設部、交通運輸部等共同發起，經民政部批準，中國智能交通協會在北京正式成立。

中國智能交通協會的成立不僅是中國智能交

通發展的里程碑，更是中國智能交通事業在依靠創新機制更好更快發展的新起點。近年來，中國智能交通協會組織了多次國內外重要交流活動，不斷擴大影響，得到國內外同行的認可。

2　歷屆會議議題

中國智能交通年會自2005年舉辦以來，已經在北京、上海、南京等地成功舉辦了7屆，議題始終聚焦ITS的主要領域，緊密跟隨國家政策引導方向，圍繞當前智能交通所面臨的問題和技術發展趨勢開展研討，為國內外專家學者提供了良好的交流平臺。

（1）2005年12月9日，第一屆中國智能交通年會在上海召開，會議由高層論壇和學術研討2部分組成，第一屆會議共錄用國內外論文165篇，參會人員300多人。會議議題涉及ITS現狀和發展規劃、ITS解決方案設計、交通信息采集、交通信息服務、交通行為誘導、交通智能控制、電子不停車收費、公交一卡通等內容。

（2）2006年12月20日，第二屆年會在北京召開，主題為：“ITS的現狀與未來”。重點圍繞ITS戰略與政策、智能交通技術、ITS建設成果與產業發展、ITS新理論與新技術等進行了交流和研討。此屆會議規模空前，共有500余專家、學者及各界人士共聚一堂，并首次邀請了來自日本、韓國和歐洲交通協會的代表參加并做大會報告，加深了同國際智能交通協會組織的溝通和交流，擴大了年會的影響力［3－4］。

（3）2007年12月14日，第三屆年會在南京召開，主題為：“智能交通讓城市更暢通”。重點探討了我國在城市智能交通領域的成果和經驗，以及國外先進理念對我國智能交通發展的啟示。重點圍繞ITS戰略與政策、城市公交智能化技術，基于ITS的道路交通管理、控制與安全技術，智能交通技術、ITS成果與產業等專題開展研討和交流。

（4）2008年9月26日，第四屆年會在青島召開，主題為“交通安全”。主要針對智能交通發展、交通安全、交通控制、交通節能減排、智能車輛、交通出行服務等進行了廣泛而深入的研討。會議

共舉辦學術交流會6場，征集論文245篇，錄用140篇。

（5）2009年12月11日，第五屆年會在深圳召開，主題為“智能交通、新能源汽車———創造出行新方式”。代表們就智能交通、新能源汽車國家政策及發展規劃、技術發展方向及趨勢等進行了廣泛研討。同時，本次年會以促進智能交通、新能源汽車領域技術進步和協同發展為目標，并首次與第六屆國際節能與新能源汽車創新發展論壇一并舉辦，為全面展示我國智能交通與新能源汽車的最新技術成果，積極推動我國智能交通和汽車先進技術的融合和協同發展提供了新的平臺［5］。

（6）2011年9月6日，第六屆年會在北京舉辦，年會首次引入了新能源的主題：“智能交通、新能源汽車———低碳綠色出行”［6］。與第五屆年會一樣，也同期舉辦了中國國際智能交通展覽會和第七屆國際節能與新能源汽車創新發展論壇。此屆會議還表彰了對智能交通事業做出突出貢獻的會員單位，旨在呼吁更多人為年會的發展獻言獻策，為我國智能交通事業發展貢獻更多力量。同時還舉行了《中國智能交通發展年鑒》（2010）儀式，這是我國正式出版的第一部智能交通年鑒。

（7）2012年9月26日，在北京舉辦的第七屆年會，以“智能交通———感知新生活”為主題，并同期舉辦了中國國際智能交通展覽會。大會上同時還舉行了中國智能交通協會科學技術獎勵基金捐贈儀式暨首屆智能交通科技獎頒獎儀式，該獎項旨在推動我國智能交通行業的科技進步和創新工作，促進科技人才成長，激勵利用科技力量促進行業發展。

3          　中國智能交通年會的意義

智能交通年會的如期舉辦，為國內外專家、學

者提供了一個良好的交流平臺，為政府、企業提供了一個需求和展示的平臺，為解決我國城市交通面臨的各種問題，推廣我國智能交通的成果和應用起到了積極的促進作用，見證了中國智能交通十幾年來所取得的成就，同時也開啟了一扇讓世界進一步了解中國的智能交通，使中國智能交通走向世界的大門。

定期舉辦年會是行業內政府、企業、科研院校

的共同心聲，也是我國智能交通發展進程中的大勢所趨，對于推動我國智能交通建設、理論知識研究以及產業良性發展有著重要的意義。同時也為我國在智能交通關鍵技術領域取得具有應用價值的重大成果，為智能交通系統建設和產業化發展提供技術支持，以及為促進低碳高效交通裝備的戰略轉型，提升綜合交通安全和運輸效率做出了積極貢獻［7］。

4　結語

我國自20世紀末開始推進和發展智能交通

系統技術以來，國家一直重視和支持智能交通的發展。從“十五”期間科技部智能交通科技攻關計劃項目的實施，到“十一五”期間科技部863計劃、科技支撐計劃等一系列項目的部署，我國智能交通領域科技水平取得了長足的進步，科技為智能交通發展起到了良好的引領和支撐作用，奠定了我國智能交通領域的研究基礎，培育形成了智能交通產業。

未來5年，將是我國智能交通系統發展的重

篇（10）

交通需求管理(TransportationDemandManagement,簡稱TDM)就是通過交通政策等的導向作用，運用一定的技術，通過速度、服務、收費等因素影響交通參與者對交通出行方式、時間、地點、路線等的選擇行為，使交通需求在時間、空間上均衡化，使交通供給和交通需求間保持一種有效的平衡，使交通出行結構趨于合理化。

陳艷艷教授在論文中指出，近年來隨著城市化和機動化進程日益加快，城市交通供需出現矛盾。在被動地增加交通供給后，人們意識到有限資源無法滿足無止盡的需求，應通過控制交通需求總量，削減不合理的交通需求，實現交通供需平衡，保證系統有效運行，緩解交通擁擠，改善城市生態環境和居民生活環境質量。

在大型活動期間，大型活動造成的交通影響只是暫時的(或幾天)，因此一般情況下解決大型活動帶來的交通問題不會利用增加道路容量(道路的建設)來解決因為這樣的解決方法既難以奏效也很不經濟。縱觀國內外大型活動的成功經驗，系統、科學合理地制定并實施大型活動交通管理方案才是緩解大型活動期間交通供需矛盾的關鍵。陳艷艷教授在文章中制定了減少出行總量，調整出行方式，調整交通流時空分布，交通信息等交通需求管理措施控制大型活動期間的交通需求，提出了大型活動相關道路交通流量預測流程構架及各類需求預測的方法。她通過意向調查研究居民對各項交通需求管理措施的接受程度以及在不同的交通條件下機動車使用者的交通方式選擇意愿。然后將這些措施進行不同實施力度的組合，得出了若干組合方案，建立了交通需求管理政策方案評價指標體系，運用模糊統計法實現對非定量指標隸屬度的確定，通過專家調查法確定了各評價指標和評價準則的權重向量，最后利用多級模糊評價綜合方法進行方案比選，得出最佳方案。

國內學術界除了在大型活動交通需求領域進行了研究，還在大型活動物流管理的相關論文中提到了物流需求，并從發生主體多樣性、時間階段性、空間集中性、不確定性和安全性等方面對大型活動物流特點進行了分析，并給出了一些物流管理對策。文章充分認識到了需求對于大型活動物流管理的重要性，但是并沒有從物流需求的角度給出需求分析和預測的方法，或者有效地需求管理措施。

大型活動作為一項復雜的系統工程，需求工程理論使用的范圍十分廣泛，并且對于大型活動的組織管理具有重要的意義。但筆者在查閱的大量國內大型活動文獻后，并未發現針對大型活動需求工程的一般性方法研究的論文，由此可以看出這一領域還是國內大型活動研究的一個空白。

2國外大型活動需求工程研究成果

篇（11）

一、引言

近年來，隨著國民經濟的迅速發展，我國的交通運輸事業得到了空前迅猛的發展。特別是我國的陸上交通，從國道、高速公路到地方公路等不同級別的公路組成了輻射全國的公路網。與此同時，城市道路建設也有了較大發展。城市干線的建設、交通管理設備的更新和增加，使得城市交通條件有所改善。然而隨著社會經濟高速發展和交通機動化水平的迅速提高，城市交通問題日益嚴峻，交通阻塞，交通事故頻繁發生，簡單地進行道路擴建已經無法完全解決現今的交通問題。如何在不同城市建立行之有效的智能運輸系統，如何快捷地進行交通監控、交通調度和交通控制已經成為當前亟待解決的問題[2]。

智能交通系統(Intelligent Transportation System，簡稱ITS)是將先進的計算機技術、信息技術、通信技術、控制技術和人工智能等有效地綜合運用于交通運輸、服務控制和車輛制造等，把車輛、道路、使用者緊密結合起來，形成一種實時、準確、高效的綜合運輸系統。在公路運輸領域，該系統將采集到的各種道路交通信息及服務信息經交通管理中心集中處理后，傳輸到公路運輸系統的各個用戶，出行者可以實時選擇交通方式和交通路線，交通管理部門可自動進行合理的交通疏導、控制和事故處理；運輸部門可隨時掌握車輛的運行情況，進行合理調度[3]。由此可見，道路交通信息如車流量、車型、車速、車輛運行軌跡等基本交 通參數的獲取是ITS發揮作用的前提和基礎。在實際的城市交通環境中，尤其是在我國這樣典型的混合交通系統中，非機動車和行人是城市交通的主要參與者之一，與機動車輛共同構成交通主體。在混合交通中，非機動車的數量達到了交通總量的

25％一55％，且非機動車以自行車為主。在未來相當長的一段時間內，機動車、非機動車與行人組成的混合交通流仍將是我國城市交通的顯著特征。而目前開展的城市交通系統研究中，把車輛作為重點，而很少考慮非機動車和行人交通，因此研究混合交通流的交通數據檢測對實現安全高效的城市交通具有重要意義。

由表1可以看出沒有一種信號檢測系統能完美的適用于所有的應用。它們都有自己的優勢、勢和特殊的應用范圍。基于視頻圖像的交通參數提取方法是近年來出現的一種新的交通參數獲取方法。基于視頻的交通參數提取系統是由攝像機、計算機處理技術、微處理器或工控機構成，設計圖像處理、計算機視覺、模式識別、信號處理及信息融合等多個知識領域，與其它交通參數提取方法相比，基于視頻圖像的交通參數提取方法具有眾多優點[4]：

表1：各種典型交通檢測技術優缺點比較[6]

1.無需破壞路面，安裝簡單，維護容易，可以有效利用公路網上已有的視頻設備，這將大大節省開支。

2.覆蓋面積大，一套視頻參數提取設備能夠同時檢測幾條車道。

3.獲取的交通信息量豐富，可以多車道檢測車流量、車型、占有率、車速、停車時間、停車排隊長度等交通信息，還可以獲取常規檢測器無法得到的車輛運行軌跡，以及大范圍的交通現場信息。

4.對視頻圖像場景內的交通狀況進行實時智能監控。

5.為交通管理部門提供可視圖像。

雖然視頻檢測有受外界環境影響大、檢測準確率較低等缺點，但相比與其它方法，視頻檢測具有更大的優越性、隨著計算機硬件和軟件技術的發展，視頻檢測已逐漸成為交通流參數檢測中的一種新興的主流技術。混合交通流視頻檢測系統主要由交通目標檢測、目標跟蹤、目標分類和交通參數提取四大模塊組成。在攝像機拍攝得到交通場景的視頻圖像序列的基礎上，首先是對圖像序列進行感興趣區域提取，得到圖像背景和運動交通目標，然后根據目標的形狀、位置、速度、運動方向等特性實現目標跟蹤，再對目標的形狀和運動特性進行分類，最后提取其交通參數并保存成文件[5].

二、技術路線

混合交通流視頻檢測系統主要由交通目標檢測、目標跟蹤、目標分類和交通參數提取四大模塊組成，流程下圖所示。在攝像機拍攝得到交通場景的視頻圖像序列的基礎上，首先是對圖像序列進行感興趣區域提取，得到圖像背景和運動交通目標，然后根據目標的形狀、位置、速度、運動方向等特性實現目標跟蹤，再對目標的形狀和運動特性進行分類，最后提取其交通參數并保存成文件[1]。

技術路線如圖所示：

三、實現方法

（一）交通目標提取方法

在交通背景中，運動目標顏色和亮度不同，隨著時間推移位置產生變化，并且一般都有清晰的邊緣。從顏色亮度入手，可以用背景差法，對視頻圖像序列進行時域分析，也就是分析視頻幀序列在同一位置的像素變化；從目標的運動性入手，可以用幀差法，提取運動目標；從邊緣、面積、紋理等目標特征入手，可以對視頻幀進行圖像分割，從而更好地提取交通目標[4]。

具體流程如下：

（二）背景重建方法

利用輸入的長度為N的圖像序列來進行背景重建。由于每一幅圖像都是由前景和背景組成,將各幅圖像的共同背景區域提取出來,就可以拼接成一幅完整的背景,拼接公式如下:

(1)

其中∪表示圖像拼接算子,b(k,k+1,x,y)表示第k幅和第k+1幅圖像的共同背景區域。至此,只需區分出每幅圖像的前景和背景即可實現真實背景的重建。對于2幅圖像差分后的結果,顯然屬于背景的區域能量值幾乎為0,屬于前景的區域能量則較大;同時,背景區域的灰度概率密度函數分布具有高斯特性,而滿足高斯分布的隨機變量四階統計量為0[7,8]。根據上述內容,使用下面的算法來確定背景區域:

首先對第k幅和第k+1幅圖像做差分運算

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

將結果分成C個子塊,每塊大小為W×W,記為{Bk(i)}(i=0,1,…,C-1)。求出每個子塊的能量E和四

階統計量H4

如前所述只要考察E(Bk(i))和H4即可判斷出該子塊是否為背景。即如果同時滿足

E(Bk(i))

則該子塊屬于背景。當有多個子塊滿足條件時,可以取其平均以得到更好的背景圖像。

（三）目標跟蹤方法

利用背景重建算法重建背景圖像后,用當前道路的視頻圖像與背景做差分,得到初步的二值圖像,再運用圖像處理的算法[9]即可提取出當前圖像中的目標區域。為了實現目標跟蹤,需要對2幀圖像分別與背景差分后提取目標的結果進行分析[11]。

(1)只出現在前一幀中或只出現在后一幀中。這2種情況分別是運動目標離開和進入檢測區域,無需進行跟蹤。

(2)在2幀中都存在且分割正確。對于這種情況,首先采用α-β-γ濾波器對目標的形心位置進行預測跟蹤,最大限度的壓縮搜索空間,提高運算速度,其參數選取文獻[10]提出的約束關系。其濾波方程、預測方程和矩陣表

達式分別為式(6)、式(7)、式(8):

計算l獲得顏色直方圖。至此就可以對2個目標的顏色相似度進行比較和匹配,此處采用歐式距離,距離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種顏色的像素出現的次數。

判斷出該目標的形心位置位于第k+1幀融合目標形心位置的右上方,則在第n+1幀融合目標的右上區域搜索進行顏色相似度匹配,將相似度最高的區域中心作為實際目標的形心,即與第k幀中的b框匹配,這樣就可以把融合的目標成功的分開,做出正確的跟蹤[11]。

四、總結

通過對混合交通流視頻圖像檢測的研究，結合智能交通研究對交通數據的實際需求，建立基于視頻的混合交通流檢測系統，實現對混合交通流下不同交通目標的分類。將交通目標根據研究重點分為六類：行人、人群、自行車、自行車群、電動自行車、汽車。完成對混合交通流下交通目標的分類。從而為交通設施的合理利用及交通事故的提前預警，交通堵塞的合理疏導提供必要的理論依據。

安徽三聯學院院級科研項目成果(2010005)

[參考文獻]

[1]盛能.基于視頻的混合交通流檢測與跟蹤研究.浙江大學控制科學與工程學系.碩士學位論文.2010年3月

[2]中國公路學會.《交通工程下冊》編委會.交通工程手冊【M】．北京：人民交通出版社,1998．

[3]黃衛,陳里得.智能運輸系統(ITS)概論【M】．北京：人民交通出版社,1999年9月．

[4]史忠科,曹力.交通圖像檢測與分析.北京：科學出版社,2007年4月．

[5]王圣男,郁梅,蔣剛毅.智能交通系統中基丁.視頻圖像處理的車輛檢測與跟蹤方法綜述.計算機應用研究,2005,22(9)：9.14．

[6]美國交通部委托休斯測試中心檢測結果報告．

[7]張賢達.現代信號處理[M].北京:清華大學出版社,2002.

[8]夏文龍.基于計算機視覺的汽車流量檢測研究[D].成都:四川大學,2003

[9]Rafael C Gonzalez, Richard E Woods. Digital Image Processing[M]. Publishing House of Electronics Indus-try, 2002:420-459.