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[摘 要]智能交通系统(英文缩写ITS)是一种综合运输和管理体系,其优点是实时、高效、准确,它集成了多种类电子工程技术,主要包括有:信息技术、传输技术、电子技术、及计算机处理技术,在当今社会有广泛应用并得到日益快速的发展。ITS技术中,具有明显现实意义的主要是数据压缩和数据融合这两项技术。本文以智能交通系统当中信息的特征视角出发,对该技术中数据压缩以及数据融合技术这两个关键技术中所涉及的关键性技术及要求加以探讨,并对其在技术应用和在现实中取得的突破加以分析,希望对同行有所借鉴。
中图分类号:G828 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)30-0381-01
1 ITS信息和它的主要特征
1.1 智能交通信息(ITS)
交通系统的基本要素有4个,分别是:1、人,其主要包括:交通出行者、車辆驾驶员、管理者);2、物,主要是各种货物;3、各类交通工具4、相应的交通设施。对交通信息来说,主要指的是与以上所述的四个方面相关联的信息,它是是ATMS的关键和基础。对于面向ATMS的基础交通信息来说,主要内容是包括以下内容,与交通运行状态有关的信息,与交通管理有关的交通信息。这些信息,对交通信息来说,最为直接而且最为基础。基础交通信息从其组成来说,要主包括的种类有:一是:基础交通地理方面信息;二是交通实时状态的信息;三是交通控制和管理方面信息;四是交通政策法规方面的信息;五是公共交通方面的信息。
1.2 基础交通信息所具有的属性特征
基础交通信息发挥的作用特征主要是范围大,可在全方位发挥作用。作为一种综合运输和管理系统,其主要优点是:实时、准确、高效。总结其基本特征,主要包括有以下6个方面的基本属性特征:一是具有准确性;二是具有及时性;三是具有共享性;四是可实现实时和动态性信息采集;五是信息量非常大;六是可实现增值,具有增值性。
2 数据压缩处理技术
交通信息主要的特点主要包括在信息采集时,其信息繁杂,类别多样,在处理上需要多种多样不同的方法;同时,交通信息还有另外一个显著特征,这个特征就是它有较强的空间性和随机性。也正是由于这种特性,使得在对其进行分析和研究时,经以广泛统计作为研究的基础,还需要采用各类信息处理技术,采用多种统计方法,来对其规律性进行探讨。
多媒体技术就其定义来说,简而言之,就是可以实现在多种载体(媒体)上的信息和存储于多种(媒质)(如光盘等)上的信息加以处理的技术。该技术的特点是以综合性和交互性。对交通信息来说,它是一种多媒体的信息范围,包括声音、图像、视频、文字等多种信息。这些信息在实现综合处理,不但信息量非常大,而且,在其传输或存储时,具有较多困难,需要以满足需要为前提,采取压缩编码的方式来处理,以实现在传输存储时减少数据量。
数据压缩目前采用的技术主要是以信源编码技术。从图像压缩技术来说,这类技术要分类无损压缩技术和有损压缩技术两大类。在多媒体应用中,我们比较常用的压缩方法主要包括以下几种:一是PCM(脉冲编码调制);二是预测编码;三是变换编码;四是插值;此外,还包括:外推法、统计编码、矢量量化和子带编码等。混合编码近年来应用较为广泛,属于近年来采用较多的一种方法,属新一代数据压缩方法。此外,模型压缩法、分形压缩法和小波变换法也取得较大进战,并接近于实用化水平。
3 信息融合技术
信息融合技术是一种较先进技术,主要研究如何获取、传输与处理多种信息,并研究基本方法、技术、手段,研究信息的表示;研究其彼此内在联系和运动规律的一门技术。它主要特征是:可以采集并集成各种信息源、多媒体和多格式信息,实现生成完整、准确、及时和有效的综合信息。对于从各信息源得到的信息相比,其信息更简洁、更少冗余、用途更为广泛。ATMS是一种目前较为先进的交通管理系统,实质而言,它属于典型的多传感器系统。由于信息融合技术的运用,实现了对交通信息和加工处理的更好途径。从其优势来说,信息融合技术可以实现多源数据的合理协调,使有用信息得到充分综合,对于促进多变环境中的正确决策能力,发挥的重要作用。在信息融合领域中,有很多的数学工具和方法。本文主要介绍以下几种。
3.1 概率论
在融合技术中,这种方法是应用最早的一种方法。以一个公共空间为例,可以概率或似然函数为根据,进行输入数据的建模。如以一定先验概率为条件的情况下,以贝叶斯规则,来对这些概率进行合并后,可以获得每个输出假所存的的概率,可以实现不确定性问题的处理。该方法主要难点主要是在描述概率分布时,存在一定的困难。以数据是由低档传感器给出时为例,这种描述尤为困难。此外,在进行计算时,通过假定信息源独立,这种假使大多数情况受到限制。卡尔曼滤波方法的依据是早先估计和最新观测,采用递推方式,进行观测特性的估计。
3.2 模糊理论
模糊集理论属于分类性质的,是一种以分类为视角的局部性理论,这使得许多模糊分类技术由其产生起得到发展。隶属函数可以实现对词语意思的表达,这种表达,使得数字表达和符号表达之间,建立交互接口。以信息融合应用为例,主要是以与特征相连的规则为依据,实现专家知识的建模。另外,在进行数字化信息建模时,也要以采用模糊理论来进行,达到建模的或严格、或折衷或宽松。的标准。模糊理论对于处理非精确描述问题作用突出,可以实现自适应地对信息进行归并。对估计过程来说,模糊拓展对于解决信息或决策冲突问题作用明显。其主要应用在以下方面:一是传感器融合;二是专家意见综合;三是数据库融合。这种应用,效果较好的特点主要体现信息少和定性信息的情况。
3.3 推理网络
构建和应用推理网络,历史较悠久。其起源于1913年美国学者JohnHWig-more。近年来,对于分析复杂推理网络的理论是以贝叶斯网络为代表。其优点是简洁、易于处理相关事件。缺点是无法区分不知道和不确定事件,并且对于要求处理的对象有相关性要求。在实际运用中,由于一般无法知道先验概率,因此,在出现假定先验概率与实际相矛盾的情况时,其推理结果不尽如人意,特别是在进行多假设和多条件问题的处理时,尤为复杂。
参考文献
[1] 杨兆升.基础交通信息融合技术及其应用[M].北京:中国铁道出版社,2005.
[2] 史其信,陆化普.中国ITS发展战略构想[J].公路交通科技,1998,3.
[3] 胡郁葱,等.ITS共用信息平台的信息融合技术[J].交通与计算机,2003,21.
[4] 金春霞.模糊逻辑理论及其在智能交通系统中的应用研究[D].中国硕士学位论文全文数据库.浙江大学,2002.
中图分类号:G828 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)30-0381-01
1 ITS信息和它的主要特征
1.1 智能交通信息(ITS)
交通系统的基本要素有4个,分别是:1、人,其主要包括:交通出行者、車辆驾驶员、管理者);2、物,主要是各种货物;3、各类交通工具4、相应的交通设施。对交通信息来说,主要指的是与以上所述的四个方面相关联的信息,它是是ATMS的关键和基础。对于面向ATMS的基础交通信息来说,主要内容是包括以下内容,与交通运行状态有关的信息,与交通管理有关的交通信息。这些信息,对交通信息来说,最为直接而且最为基础。基础交通信息从其组成来说,要主包括的种类有:一是:基础交通地理方面信息;二是交通实时状态的信息;三是交通控制和管理方面信息;四是交通政策法规方面的信息;五是公共交通方面的信息。
1.2 基础交通信息所具有的属性特征
基础交通信息发挥的作用特征主要是范围大,可在全方位发挥作用。作为一种综合运输和管理系统,其主要优点是:实时、准确、高效。总结其基本特征,主要包括有以下6个方面的基本属性特征:一是具有准确性;二是具有及时性;三是具有共享性;四是可实现实时和动态性信息采集;五是信息量非常大;六是可实现增值,具有增值性。
2 数据压缩处理技术
交通信息主要的特点主要包括在信息采集时,其信息繁杂,类别多样,在处理上需要多种多样不同的方法;同时,交通信息还有另外一个显著特征,这个特征就是它有较强的空间性和随机性。也正是由于这种特性,使得在对其进行分析和研究时,经以广泛统计作为研究的基础,还需要采用各类信息处理技术,采用多种统计方法,来对其规律性进行探讨。
多媒体技术就其定义来说,简而言之,就是可以实现在多种载体(媒体)上的信息和存储于多种(媒质)(如光盘等)上的信息加以处理的技术。该技术的特点是以综合性和交互性。对交通信息来说,它是一种多媒体的信息范围,包括声音、图像、视频、文字等多种信息。这些信息在实现综合处理,不但信息量非常大,而且,在其传输或存储时,具有较多困难,需要以满足需要为前提,采取压缩编码的方式来处理,以实现在传输存储时减少数据量。
数据压缩目前采用的技术主要是以信源编码技术。从图像压缩技术来说,这类技术要分类无损压缩技术和有损压缩技术两大类。在多媒体应用中,我们比较常用的压缩方法主要包括以下几种:一是PCM(脉冲编码调制);二是预测编码;三是变换编码;四是插值;此外,还包括:外推法、统计编码、矢量量化和子带编码等。混合编码近年来应用较为广泛,属于近年来采用较多的一种方法,属新一代数据压缩方法。此外,模型压缩法、分形压缩法和小波变换法也取得较大进战,并接近于实用化水平。
3 信息融合技术
信息融合技术是一种较先进技术,主要研究如何获取、传输与处理多种信息,并研究基本方法、技术、手段,研究信息的表示;研究其彼此内在联系和运动规律的一门技术。它主要特征是:可以采集并集成各种信息源、多媒体和多格式信息,实现生成完整、准确、及时和有效的综合信息。对于从各信息源得到的信息相比,其信息更简洁、更少冗余、用途更为广泛。ATMS是一种目前较为先进的交通管理系统,实质而言,它属于典型的多传感器系统。由于信息融合技术的运用,实现了对交通信息和加工处理的更好途径。从其优势来说,信息融合技术可以实现多源数据的合理协调,使有用信息得到充分综合,对于促进多变环境中的正确决策能力,发挥的重要作用。在信息融合领域中,有很多的数学工具和方法。本文主要介绍以下几种。
3.1 概率论
在融合技术中,这种方法是应用最早的一种方法。以一个公共空间为例,可以概率或似然函数为根据,进行输入数据的建模。如以一定先验概率为条件的情况下,以贝叶斯规则,来对这些概率进行合并后,可以获得每个输出假所存的的概率,可以实现不确定性问题的处理。该方法主要难点主要是在描述概率分布时,存在一定的困难。以数据是由低档传感器给出时为例,这种描述尤为困难。此外,在进行计算时,通过假定信息源独立,这种假使大多数情况受到限制。卡尔曼滤波方法的依据是早先估计和最新观测,采用递推方式,进行观测特性的估计。
3.2 模糊理论
模糊集理论属于分类性质的,是一种以分类为视角的局部性理论,这使得许多模糊分类技术由其产生起得到发展。隶属函数可以实现对词语意思的表达,这种表达,使得数字表达和符号表达之间,建立交互接口。以信息融合应用为例,主要是以与特征相连的规则为依据,实现专家知识的建模。另外,在进行数字化信息建模时,也要以采用模糊理论来进行,达到建模的或严格、或折衷或宽松。的标准。模糊理论对于处理非精确描述问题作用突出,可以实现自适应地对信息进行归并。对估计过程来说,模糊拓展对于解决信息或决策冲突问题作用明显。其主要应用在以下方面:一是传感器融合;二是专家意见综合;三是数据库融合。这种应用,效果较好的特点主要体现信息少和定性信息的情况。
3.3 推理网络
构建和应用推理网络,历史较悠久。其起源于1913年美国学者JohnHWig-more。近年来,对于分析复杂推理网络的理论是以贝叶斯网络为代表。其优点是简洁、易于处理相关事件。缺点是无法区分不知道和不确定事件,并且对于要求处理的对象有相关性要求。在实际运用中,由于一般无法知道先验概率,因此,在出现假定先验概率与实际相矛盾的情况时,其推理结果不尽如人意,特别是在进行多假设和多条件问题的处理时,尤为复杂。
参考文献
[1] 杨兆升.基础交通信息融合技术及其应用[M].北京:中国铁道出版社,2005.
[2] 史其信,陆化普.中国ITS发展战略构想[J].公路交通科技,1998,3.
[3] 胡郁葱,等.ITS共用信息平台的信息融合技术[J].交通与计算机,2003,21.
[4] 金春霞.模糊逻辑理论及其在智能交通系统中的应用研究[D].中国硕士学位论文全文数据库.浙江大学,2002.