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先进的交通管理系统(ATMS)是智能运输系统(ITS)的重要组成部分。正是ATMS系统实现了交通信息的采集、传输、存储、分析、处理及应用,实现了交通管理从简单静态管理到智能动态管理的转变,实现了交通信息在最大范围内、最大限度地被出行者、司机、交通管理者、交通研究人员及相关政府机构所共享和利用,从而实现了大交通系统的动态优化运行,有效地满足了公众对交通系统发展的需求。ATMS 是指先进的交通监测、控制和信息处理系统,是ITS的核心组成部分。ATMS最主要的特征就是系统的高度集成化。它利用先进的通信、计算机、自动控制、视频监控技术,按照系统工程的原理进行系统集成,使得交通运输规划、交通信号控制、交通电视监控、交通事故发现和救援与交通信息服务等子系统有机地结合起来,通过计算机网络系统,实现对交通的实时控制和指挥管理。ATMS另一特征是信息高速集中传输与快速处理。ATMS由于运用了先进的网络技术,获取信息快速、实时准确,提高了控制的实时性,城市ATMS的应用使交通管理系统中交通参与者与道路以及车辆之间的关系变得更加和谐。最终达到缩短行程时间、减少道路拥挤和阻塞、减少交通事故、节省能源和保护环境、交通流合理分布、平稳运行的目的。ATMS的开发与应用是我国城市交通管理的必然选择。本文从信息系统的角度对ATMS的各相关部分进行了系统的研究,研究重点侧重于与共用交通信息平台的建立紧密相关几个问题:信息采集与处理,共用信息平台的设计,ATSM的实施规划与运行管理等基础性问题。本论文的结构是按照信息系统的一般处理流程来组织的,即:首先从ATMS的信息需求分析入手,进而研究了ATMS的信息采集、信息处理、信息组织以及ATMS系统实施管理等内容。论文的章节结构是按照这个框架来组织的。第一部分,本文研究了ATMS的信息需求及相关问题。ATMS是交通管理领域的信息系统,它的主要用户可以分成交通管理者和交通参与者,他们对交通信息有各自的需求。文中以深圳市为背景,分析了ATMS的各种用户对交通信息的需求,并在此基础上确定了交通信息的需求体系,明确了ATMS的基本功能,<WP=147>界定了静态交通信息和动态交通信息的范围,分析了基础交通信息的属性。进而在众多交通信息需求中,对需要融合处理的交通信息进行了识别,并设计了层次化的基础交通信息融合系统结构。第一层,对由各种检测器采集的基础交通参数进行融合处理,其目的是提高交通参数的准确性和精度。第二层,根据用户的具体需求,利用各种输入信息进行综合处理,为各类用户提供面向应用的、更有决策价值的交通信息。这个层次化的融合系统结构使交通信息处理过程更清晰、更易于实现。第二部分,本文对基础交通信息采集技术进行了研究。基础交通信息按照其变化的频率不同可以分成静态交通信息和动态交通信息。静态交通信息主要通过传统的调查法采集,或者从其它系统接入,一般采用人工录入方式存入静态交通信息数据库。而动态交通信息则主要通过各种交通信息检测器实时采集。本文分析了感应线圈检测器、磁力检测器器、道路管检测器、压电检测器器、微波雷达检测器、超声波检测器、红外线检测器、噪声检测器、视频图像检测器和复合型检测器等常用动态交通信息检测器的特性及适用的场合。在此基础上,选择了可检测数据类型、检测数据精度、易于安装与维护、费用、环境影响等几项指标,对各种检测器性能进行了比较分析,给出了适合于ATMS的交通信息检测器选择程序,为ATMS信息采集系统的实施提供了可靠的依据。第三部分,在基础交通信息处理方面,本文分三个层次进行了研究。包括:预处理方法、基础交通参数融合处理和综合交通信息处理方法研究。由于交通信息采集的环境比较恶劣,不能保证检测器所采集到的每一个数据都是正确的,因此,必须对原始数据进行预处理。预处理主要包括异常数据处理和缺失数据的补充处理。本文研究了阈值法、交通流机理法、置信距离检验法、格拉布斯准则、有序样本聚类算法、自相关分析、遗传算法等预处理方法,比较分析了各种算法的特点以及适用场合,并构造了一种适合交通信息预处理的“阈值法-交通流机理法”相结合的组合的异常数据剔除算法,并选择时间序列算法作为缺失数据补充方法。这些方法原理简单、运算速度快,符合交通信息实时处理的要求。基础交通参数融合处理,是对多传感器采集到的基础交通参数进行加工,目的是提高基础交通参数的精度。本文设计了几种基础交通参数融合算法。(1)基于统计原理的路段平均速度组合融合算法。利用分批估计原理对路段某断面时间平均速度进行融合处理,在此基础上,利用自适应加权平均算法再对路段区间平均速度进行融合处理,算法验证结果表明,这种组合速度融合算法比简单平均算法误差更小,算法更有效。(2)基于人工神经网络的多传感器交通流<WP=148>量融合算法。算法中设计了一个“3-1”结构(3个输入值,一个输出值的神经网络结构)和三个“2-1”结构(含义同前)的网络,分别对多传感器采集到的交通流量数据进行融合处理,并且对融合结果进行了比较。算法验证结果表明“3-1”结构的网络融合精