交通信息采集和發布對于我國大城市發展智能交通系統的作用和意義

摘要：實時、準確的交通信息采集是智能交通的基礎。根據被采集車輛是否與采集系統進行交互，交通信息采集技術分為兩大類：獨立式采集技術和協作式采集技術。并提出了未來的發展趨勢，說明其對我國發展智能交通系統的作用和意義。

一、前言

        近年來，我國大部分城市為改善其交通都作了不懈的努力，投入巨資修建了大量的交通設施，并配套了相應的管理系統與設施，僅以城市道路交通的“監控系統”為例，大部分的省會城市皆已裝備了不同規模的系統。另一方面，不少城市還建設有面向不同交通方式利用者的交通信息系統，但由于這些系統缺乏大系統的規劃與標準化考慮，特別是定位的不充分，不僅系統間的信息資源難以共享，因此，所造成的損失和浪費是巨大且驚人的。

       以信息科學和技術為代表的當代高新技術的發展日新月異，以高新技術為基礎的社會信息化以及知識經濟的概念逐步被形成，正在影響著一個國家和地區的產業與經濟的發展。交通信息化便是其重要的體現，并正在向智能交通系統(ITS, Intelligent Transport Systems)及其產業化方向發展。歐美日均將其作為國家或地區的計劃向前推進，在產業化方面定位于21世紀，國際上普遍認為建立于交通信息化基礎之上的智能交通系統產業，將是本世紀最有影響的巨大產業之一。

       因此，交通信息系統被認為是ITS的關鍵子系統，是發展TTS的基礎。ITS進程較快的國家或地區都無不將構筑和建立先進的交通信息系統作為重中之重加以開發研究。

二、交通信息系統

2. 1交通與信息

        中文關于交通的解釋是各種運輸和郵電通信的總稱。即:人和物的運轉與輸送;語言、文字、符號、圖像等的傳遞播送。人和 物的移動，隨著不同的運輸方式又可區分為:航空交通、鐵路交通(或叫做軌道交通，包括城市間的鐵路和城市內的地鐵以及其他的軌道交通)、道路交通(城市道路和城市間道路)、船舶交通、管道交通等。這里還不難發現，交通與信息具有同源的關系。作為完整的交通系統其基本構成要素包括四個方面;人(交通出行者、駕駛員和管理者)、物(貨物)、各類交通工具和相應的交通設施。

 2. 2交通信息系統

        這里所討論的交通信息系統是以最佳地改善交通為目的，集交通信息的采集、處理、服務等基本功能于一體，由硬軟件共同構成的系統。由于本系統是以當代的高新技術為基礎，且以ITS為背景而構筑的，所以，不同于以往的交通信息系統的概念，為區別起見，也稱其為先進的交通信息系統ATIS ( Advanced Transportation Information Systems ) 。

 2. 3交通信息系統結構體系

         交通信息系統結構體系是確定并描述為實現用戶需求的系統構成及其基本功能，系統構成要素及其與外部環境之間的關系和連接形式;結構體系不同于系統設計，它高于系統設計，同一系統結構體系可以有不同的設計方案。

        系統的結構體系通過需求模型(RM, Requirement Model)和框架模型(AM, ArchitectureModel)來表達。RM描述系統應該做什么‘What the System must do )，是系統功能要求的模型化:AM描述系統設計應如何組織(How the Design will be structured )，是系統設計的模型化。

 三、交通信息采集技術的發展趨勢

        目前的交通信息采集方法主要是把車輛作為一個整體， 通過相應的采集技術得到車輛的位置、速度等信息。實際上，車輛自身就能提供該車的交通信息，并通過儀表板進行顯示。因此，未來車輛交通信息采集技術的發展趨勢之一是車輛內部信息的直接獲取。通過這種方式獲取的信息不僅要比通過其他技術間接得到的要準確（如車速信息），而且有些信息是其他采集技術很難得到的（如發動機狀態信息）。如果能直接利用這些信息，將大大提高智能交通系統的信息采集精度和范圍。

        但是，由于技術保密的原因， 汽車生產商不愿意提供相應的接口，從而使得第三方很難獲取這些信息。采用OBD-II 來獲取車輛速度信息不僅具有很強的通用性，而且由于車輛自帶OBD 接口，因此，可以避免改動車輛電氣線路。在實際環境中，當車輛需要獲取遠距離地點的信息時，如前方路口擁堵情況，由于車輛不能直接采集遠距離地點的信息，此時，可以和其他車輛或者路邊節點進行數據交換，以獲取所需信息。因此，未來車輛交通信息采集技術的發展趨勢之二是交換式信息采集。

       該類采集方法依賴于車輛間、車輛和路邊節點間的自動組網技術；可以分為基于廣播/多播和基于單播的組網技術。基于廣播/多播的組網技術重點在于解決廣播風暴問題，從而能夠使信息得到有效傳播。基于單播的組網技術重點在于路由發現，根據所發現的路徑數量，又可以分為單徑路由和多徑路由技術。在交換式信息采集技術的支持下，車輛間可以直接交換信息，即 V2V（Vehi-cle-to-Vehicle）；同時，車輛也可以通過路邊節點交換信息，即V2RV（Vehicle-to-Roadside-Vehicle）。每種采集技術都有它的優勢和不足，適用于不同應用要求的場合。以基于GPS 定位的采集技術為例，相對于其他采集技術，它的優勢是能夠方便、實時、準確地得到車輛的位置和速度等信息；它的不足在于：對車輛的形狀 信息無能為力、車輛必須安裝相應的GPS 車載設備、GPS 衛星信號受樓群等建筑物的影響導致定位精度降低等，而這些不足卻分別是視頻檢測、感應線圈檢測和基于蜂窩網絡的采集技術的優勢。因此，未來車輛交通信息采集技術的發展趨勢之三是多種采集技術的融合。根據應用需求，結合各種采集技術的優點，對多種采集技術進行融合，從而為決策提供更好的支持。線圈、浮動車和人工報告為信息源， 提出了基于vague 集的多源交通信息融合模型， 以實現路網的交通狀態判別。

 四、對我過發展智能交通的作用和意義

4.1 ATIS對改善交通的作用

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