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智能运输系统(ITS)是一个包含公路、铁路、航空、水运等各种运输方式的大系统,是目前公认解决交通拥挤、事故频繁最有效的途径。单就公路ITS本身而言,就是一个由多方参与的庞大的系统工程,信息的集成共享是实现ITS各系统协调、高效运转的关键,特别在我国交通管理分属不同部门的情况下,建立ITS共用信息平台更具有重大的现实意义。
目前在我国城市ITS建设过程中,各地方因地制宜提出了许多不同的平台建设方案。本文从系统的角度出发,首先对平台相关的ITS系统进行了分析,选择了集成度高、共享信息需求迫切的十个ITS系统,通过建立这些系统与国家ITS物理子系统的关系,进而确定了平台需要处理的系统间共享信息;其次,文章从部门用户的角度,分析了平台建设涉及的社会部门以及其信息需求;最后,在此基础上,定义了平台信息采集、信息处理与储存、信息发布的基本功能,构建了平台的体系框架和子功能系统。
平台共分为三个层次,即信息接受层、内部结构层、信息提供层,由8个功能域11个功能子系统组成:平台管理系统、数据采集系统、数据录入系统、数据融合系统、数据库管理系统、交通地理信息系统、智能决策支持系统、数据挖掘系统、交通信息综合应用系统、数据输出系统、交通信息发布系统。文章重点分析了由数据融合、数据挖掘、智能决策支持与信息综合应用四个功能模块组成的信息处理功能域。此外,文章还就平台相关技术进行分析,并就平台信息处理的关键技术,信息的融合与挖掘在ATIS和RHNPDSS(区域公路网规划决策支持系统)两个领域,研究了平台具体应用。
ATIS是ITS的技术核心之一,最能体现ITS共用信息平台(ITSCommonInformationPlatform,以下简称ITSCIP)功能的使用。文章从市场包的角度,在江苏省的公路出行现状和ITS技术应用调查的基础上,按照排序与专家研讨相结合的方法,确定了江苏ATIS优先实施的交通信息广播和交互式信息ITS市场包。通过ITS市场包与江苏省ITS体系框架物理子系统的映射关系,确定了ATIS体系框架。根据江苏省运输特点和ITS技术的区域发展程度,构建了城际间公路出行者信息系统共用信息平台混合式的组织结构,并重点研究了平台各个层次的信息融合模式。文章结合工程实例,但重点不是工程介绍,而是探讨解决该类问题的一种技术路线,其中,利用市场包处理交通问题和城际混合式的共用信息平台及其分层次融合模式,体现了中国大多数省域公路ATIS共用信息平台构建的特点。
RHNPDSS(RegionalHighwayNetworkPlanningDecisionSupportSystem)区域公路网规划决策支持系统,是在城市交通规划基础上发展起来的一门技术,由于区域的复杂性,模型的应用的灵活性等,国内外各种交通规划软件也是随着计算机技术的发展和规划理论的深入不断完善成熟。ITS共用信息平台技术对公路网规划的支持具体体现在二个方面,采集数据利用、关键技术应用。在此技术支持的基础上,本章从系统的角度,首先根据公路网规划的信息需求入手,分析了平台能够提供的服务和功能定义,进而描述了由此功能模块组成的逻辑框架,并就公路网规划交通分析功能作了深入的研究。此外,文章还应用ITS共用信息平台技术对公路网规划的一些相关内容进行了一些研究,主要体现在两个方面:
1、ITSCIP采集数据的利用:ITS信息实时采集的数据属微观精度,不能直观反映道路服务的特征,本文针对环形线圈、超声波检测、视频检测等不同的信息采集手段,分析了公路网规划所需AADT数据的收集、参数的标定等内容。传统的公路网规划OD资料的收集,费时费力,一直是制约路网规划发展的瓶颈,而大量的收费数据却又为规划提供丰富的资料。本文采用数学解析的方法,对高速公路出入口数据进行OD反推研究,并以案例进行了结果验证;
2、ITSCIP关键技术的应用:信息融合技术是平台关键技术之一。目前,由于公路网断面交通量资料有通过自动交调仪采集、有人工记录取得、也有一些ITS交通采集数据,如何对来源渠道不同,精度各异的路网交通量进行纠错、补充等处理,使得路网流量总体保持平衡,OD数据严格闭合,对于保证公路网规划质量具有重要的意义。文章首先对不同交叉口转向交通量分解的数学模型进行研究,然后,采用模糊融合算法,实现了路网断面交通量的均衡计算,并以实际案例进行分析,保证了一定的精度要求。
全文以公路交通为背景,粗浅探讨了该领域内的ITS共用信息平台及其关键技术在公路出行者信息系统和公路网规划两个方面的应用,相信还会有不断的新思路、新技术在这方面充实完善。回顾本文的主要研究内容,今后还需继续加强论文在平台机理定量化和基于ITS技术的公路网规划软件等方面的研究。