智能交通:车辆管理及运营平台

随着车辆总量的不断增加，我们在享受道路交通带来便利的同时，也有为交通阻塞以及交通事故的日益恶化而焦虑。发达国家的长期实践证明，主要依靠修建更多道路、扩大路网规模来解决日益增长的交通需求的方法，已经难以适应现代社会飞速发展的客观要求。智能交通系统便是旨在对上述问题提出一些根本性解决方案。

它集通讯与交通技术于一体，涵盖的内容很广，其核心思想是将先进的数据通讯传输、定位、传感、电子控制以及其他与信息相关的技术等综合地应用于道路交通运输，使现有交通基础设施发挥最大的效能，以较低的造价和较短的时间来从整体上提高道路交通系统的效率、安全性和服务质量，降低交通拥塞，节省能源，减轻车辆以及与车辆有关的设施对环境的污染。 
 

我国的ITS（智能交通系统）研究起步于上个世纪的70年代，目前我国已将智能交通系统的研究与应用纳入“十五”规划，根据有关部门的估计，如果我国采用成熟的智能交通系统，每年交通事故死亡人数可减少30%以上，提高交通工具使用率达50%以上。

智能交通系统仍处于研发阶段，其内涵、功能和规模不断发展扩大，但一个ITS项目的基本组成部分一般应包括如下七个方面的内容： 

1.先进交通管理系统（ATMS） 

该系统通过先进的监测、控制和信息处理等子系统，向交通管理部门和驾驶员提供对道路交通流进行实时疏导、控制和对突发事件应急反应的功能。系统包括：城市集成交通控制系统、高速公路管理系统、应急管理系统、公共交通优先系统、不停车自动收费系统、交通公害减轻系统、需求管理系统等。其中城市集成交通管理系统是一个综合性集成系统。它使道路、使用者和交通系统之间紧密、活跃和稳定的相互信息传递与处理成为可能，从而为出行者和其他道路使用者以及交通管理人员提供了实时、适当的交通信息和最优路径诱导，使交通流始终处于最佳状态。
 

2.先进出行者信息系统（ATIS） 

该系统的目标是为出行者提供准确实时的地铁、轻轨和公共汽车等公共交通的服务信息。系统的核心是通过电子出行指南来收集各种公共交通设施的静态和动态服务信息，并向出行者提供当前的公共交通和道路状况等，以帮助出行者选择出行方式、出行时间和出行路线。 
 

3.先进公共运输系统（APTS） 

该系统包括：公共车辆定位系统、客运量自动检测系统、行驶信息服务系统、自动调度系统、电子车票系统、响应需求的公共交通系统、公共汽车信号优先技术等。如利用全球卫星定位系统（GPS）和移动通信网络对公共车辆进行定位监控和调度、采用IC卡进行客运量检测和公交出行收费等。公共汽车信号优先技术是让公共汽车能够快速通过道路交叉口，从而提高道路的整体通行能力。 
 

4.商用车辆运营系统（CVO） 

该系统是专为运输企业（主要是经营大型货运卡车和远程客运汽车的企业）提高盈利而开发的智能型运营管理技术，目的在于提高商业车辆的运营效率和安全性。它以通过卫星、路边信号标杆、电子地图的控制中心和车辆通过数据通信，并利用车辆自动定位、车辆自动识别、车辆自动分类和动态称重等设备，辅助企业的车辆调度中心对运营车辆进行调度管理，及时掌握车辆的位置、货物负荷情况、移动路径等车辆的有关信息，提高车辆的使用效率，降低企业的运营成本。 
 

5.先进车辆控制和安全系统（AVCSS） 

该系统包括事故规避系统和监测调控系统等。它使车辆具有道路障碍自动识别、自动报警、自动转向、自动制动、自动保持安全车距、车速和巡航控制功能。在易发生危险的情况下，随时以声、光形式向驾驶员提供车体周围的必要信息，并可自动采取措施，从而有效地防止事故的发生。 
 

6.先进巡航辅助高速公路系统（AHS） 

该系统又被称为车辆自动驾驶系统，它是智能车辆控制系统和智能道路系统的集成。AHS使车辆通过车载装置自动与车道上的标志、周围车辆或智能交通设施相互配合，以控制车辆的速度、方向和与其他车辆间的位置距离。AHS可以使司机更轻松地驾驶车辆。对前方的险情及早示警，从而减少驾驶危险。在将来的高速公路上，AHS甚至可以控制全部交通，实现车辆完全自动驾驶，为驾驶员提供极大的方便。 
 

7.先进乡村运输系统（ARTS） 

ARTS是根据乡镇运输的特殊需要，在乡村环境下有选择地运用一些特殊技术紧急呼救和事故防止、不利道路和交通环境的实时警告、高效益成本比的通信和监测等。 

ITS是充分利用和共享信息，使道路交通实现“货畅其流，人便其行”的关键技术。随着科学技术日新月异的发展，交通智能化的梦想，已不再遥远。
 

我们知道智能交通系统最主要的任务就是：让交通更安全、更节省时间、更节省成本。为了协助交通界能够更完美的实现此目标，美国ITERIS公司专为ITS行业研发出一种目前国际上技术最为领先的智能交通信号控制系统应用视频检测技术——Vantage视频车辆检测器！
 

Vantage视频车辆检测器采用了国际上最先进的数字视频技术，它除了能够完美地融入于智能交通信号控制系统、电子警察抓拍系统，还能够无缝地整合到交通数据采集系统，其双重功用被广泛的应用于城市智能交通信号控制、城市电子警察、城市交通数据采集及公路隧道、桥梁的意外事故监控系统中。目前，Vantage视频车辆检测器在全球已有30000多个系统的运用业绩，已成为了全球在用业绩最多、最受用户欢迎的车辆检测产品之一。
 

本方案采用Vantage Edge2单、双路视频检测模块（硬件），集成到各种感应式信号灯控制机中，来实现交通信号的智能控制。Vantage Edge2模块可应用于城市点控、线控及面控系统中，实现感应式或自适应式控制，能够完美的与SCOOT、SCATS等系统无缝整合！
 

对于城市智能交通信号控制应用，Vantage视频检测技术与感应线圈检测技术相比，具有如下优势：

1、易于安装

Vantage视频检测器是利用安装在十字路口照明灯杆上的摄像机采集视频图像，然后由安装在信号灯控制机内视频处理模块进行分析处理，获取必要的信号灯控制信息，从而实现路口的智能控制！视频控制过程的实现只需在照明灯杆或专用立柱上安装必要的摄像机，而无需切割破坏路面，乃至铺设很长的线圈馈线电缆，最大程度的缩短了封闭道路的时间。另外，视频虚拟线圈的位置可以根据需要任意放置，而感应线圈安装在一个位置后就不能根据路况的变化而任意移动，否则重复切割路面会严重影响道路的使用寿命！
 

2、易于设置

Vantage 视频检测器本身具有全部的设置功能，完全可以不用笔记本电脑进行现场设置。每路视频图像上都可以显示一个设置菜单，利用鼠标和视频菜单便可在摄像机视频图像上画出检测区域并进行所有的参数设置，非常方便。
 

Vantage还具有动态区域设置（DZR）功能，此技术允许在任何时刻新建一个检测区域，或对一个检测区域进行修改，与此同时并不影响其它检测区域的正常工作。随后，一旦新的检测区域设置被保存，它便立即开始背景学习，进行检测！最有工程意义的是Vantage的操作非常简单，基本的培训工作不超过一小时便可完成。
 

另外，视频虚拟线圈的位置摆放可以根据路况任意调整，其线圈功能属性也可以根据需要进行设置，如：存在、延时、延迟、脉冲和计数。选用不同属性的线圈可以实现不同的控制需求，每路视频图像可以设置24个这样的虚拟线圈！
 

每个视频虚拟线圈的信号输出通道都可以任意定义，Edge2模块本身可提供4个独立的输出通道，如果需要还可以增加扩展输出通道，比如在控制信号灯的同时，还想增加闯红灯抓拍触发功能，我们就可以再增加4个输出通道。每个通道输出都有手动测试开关，利用这些开关可以极为方便的调试信号灯控制机的工作性能。
 

3、易于维护

在十字路口控制中经常会遇到交通状况变化或道路维修的时候，这时我们可能需要改变虚拟线圈的检测位置，这对视频检测来说非常简单，也不需要封路；而相对于感应线圈检测来说，就需要封路、重新切割路面，这样的维护工作需要大量的人力、财力。更甚者，如果感应线圈在使用过程中由于路面变形而断裂就更麻烦了！感应线圈的寿命大约在2－5年（根据交通量及路面温度而定），而Vantage视频检测器的使用寿命要超过10年。
 

此外，Vantage还具有VRAS远程管理系统，它是一个功能强大的软件工具，利用RS232通讯端口对Edge2进行远程管理控制，用于监测现场交通流，提供用户支持及系统诊断等功能，尤其是需要重新设置虚拟线圈时，您只需在监控中心便可完成，无需到现场操作，维护起来非常方便。
 

1、检测可靠性高

对于十字路口控制应用，在任何天气及光照条件下，Vantage视频检测器均能实现95-98％的检测精度，近似于进口高档感应线圈检测器（反应时间好于10ms）的检测精度。Vantage采用了数字信号处理技术（DSP），这使其能够面临各种天气情况及光照条件的挑战，不论是白天还是黑夜、下雨还是晴天，它都能够精确、可靠的提供交通检测。不受天气或温度的影响，真正实现全天候的检测控制。

另外，在一些特殊路况条件下，我们还可以层叠放置2-3个虚拟线圈，以提高检测的可靠性。
 

2、先进的视频检测算法

①夜间检测难题的解决：在夜间检测时，Vantage系统会运行强制车灯检测算法（EHDA），当系统确定天色已黑时，它会自动运行EHDA算法，此算法将自动跟踪识别车辆前灯，从而减小夜间光线对检测精度的影响。
 

②路面积水反光影响的解决：Vantage系统算法具有背景自适应、连续自动更新的功能，它能够识别路上的任何背景干扰因素。