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摘要:伴随着现代城市道路建设的发展和人均汽车拥有量的激增,道路拥堵现象越来越成为急需面对的问题。传统的交通控制方法通过使用交通信号灯、交通路况广播等形式进行交通控制,缺乏信息的协同处理,且面对突发情况处理能力较弱。针对大规模车流量的交通控制需求,研究智能化的控制网络成为一个研究热点。
关键词:大规模车流量;智能交通;控制网络;策略
1 设计目标
面向大规模车流量的智能交通控制网络策略方案的设计关键是必须具有可用性、可靠性和可拓展性的特点,因此本文所设计的智能交通控制网络策略遵循以下设计原则:
(1)可用性:智能交通控制网络终端需要部署在各种交通路段,可以利用射频识别技术将交通信灯、视频监控系统等一系列系统进行组网。
(2)可靠性:所设计的控制网络必须具有一定的突发处理的能力,可以在无人干预的情况下有效保障系统可靠的运行。系统设计应具有较强鲁棒性,来保证智能交通控制网络可以具有较长的使用寿命。
(3)可扩展性:智能交通控制网络策略必须具有面向未来的拓展能力。系统必须具有较强的可移植性和功能性,可以灵活的进行配置。同时,系统还可以适应未来大规模交通流量的控制需求。
2 智能交通控制网络通信模型
面向大规模车流量的智能交通控制网络策略需要对现有交通控制子系统进行联合组网,根据实际需要和现有交通控制系统的组成分布,本文所设计的智能交通控制网络系统的组成。
智能交通控制网络策略需要有效连接交通监控系统、终端显示系统以及交通信号控制系统和报警系统等模块,通过无线连接与射频识别技术,有效实现不同子系统之间的通信。不同子系统与终端服务器之间的通信工作模型,如图2所示。该系统由交通信号控制机、无线终端设备、智能交通服务平台组成。
终端服务器主要包括监控系统、路况显示系统、报警系统等。终端子系统服务器和交通信号等通过终端通信服务器与信号控制机进行通信,接收信号控制机发送的各类信号。信号控制机通过交换机与中心控制服务器相交互,对终端各类设备发送信号。中心控制服务器可以分为数据服务器、用户服务器和控制服务器。其中,数据服务器主要用来存储和调用数据;用户终端服务器,负责车辆终端的相关服务与数据采集等工作;控制服务器是智能交通控制网络的核心服务器,主要针对收集的交通路况信息以及车辆分布信息进行协同优化。
3 智能控制网络终端信息协同方案
在交通控制网络中,车辆智能终端也是至为重要的一环。智能终端向中心控制服务器提供车辆数据信息,方便中心服务器进行处理,实现信息协同交通控制。
智能交通控制通过车辆信息优化、车辆终端组网规划等实现交通控制的智能化。车辆终端信息主要包括行驶最优路径规划车辆行车安全状态等因素,通过结合其他交通控制终端提供的区域车辆通行效率,在中心处理服务器进行优化。同时给出最优的交通控制方案和车辆通行方案,并通过控制网络发送给车辆及交通控制设备。
智能交通控制需要获取区域信息和车辆信息,这就需要首先实现智能检测技术,通过利用智能控制网络实现路况监控和交通信息的协同控制。其中,路况监控主要负责监测交通流量和异常事件,方便系统报警处理。交通信息协同控制主要针对区域交通信号和区域交通状态信息进行监测与反馈,再结合车辆终端数据进行协同优化。
4 智能交通控制网络兼容设计
本文所采用的智能交通控制网络是基于IETF(Internet Engineer Task Force)的协议标准进行设计的,考虑到智能交通网络的远程无线、分布式设计和实时性等要求,需要对所设计的控制网络兼容IPv6/IPv4两个并行工作的协议栈,实现两个网段的兼容组网设计。主要涉及3个模块的改造工作。
(1)协议栈兼容性改造,系统兼容两个并行的工作协议栈,主要根据目的地址的协议栈类型来进行选择。两个协议栈可以并行工作,只与目的地址有关,而与通信源地址无关。
(2)智能终端兼容性改造,智能交通控制网络中的智能终端需要进行改造以支持IPv4/IPv6并行通信。考虑到旧有IPv4终端设备的升级改造比较困难,需要考虑节点之间的负荷转移协议,所以可以采用IPv6网关路由器等手段对网络地址自动转换、协议转化。从而避免了直接对IPv4终端进行改造,有效实现兼容性组网。
(3)节点协议转移设计。针对协议负载转移性改造,同时采用隧道技术进行改造,将可以兼容两个网段的网络节点分别接入IPv4和IPv6网络两端,即将不兼容的两个网络通过兼容性节点进行连接。通过对兼容网络节点的某一或若干设备进行封装,在封装系统内实现地址转换,IPv4和IPv6单独子网只需要接入兼容网络节点封装后所预留的接口即可。
5智能交通控制网络策略
5.1信息集成优势和组合效率
我国大多数城市的交通管理主体分散。交通管理相关部门,每个部门都有自己的信息系统。然而,这些数据信息的应用是相对简单的,仅限于他们自己工作范围内的一些数据。这样,连接业务系统将缺乏沟通与交通相互作用,导致了交通管理的现象应当履行自己的职责没有干扰和管理分散。然而,随着大数据技术的出现,所有的交通信息都可以被收集在一起,不同范围的数据可以被整合,实现信息的整合和综合利用。在这种情况下,交通管理性能将大大提高,这样可以充分利用每个字段中的数据,以及各部门之间的合作可以有效地改善来提高交通管理的质量。
5.2配置交通资源
传统的人工交通规划与管理模式在动态交通管理中存在许多问题。然而,随着大数据的时代,大数据技术的广泛应用提供了强有力的保证制定交通管理部门。这有效地减少了交通管理人员的工作压力,同时也可以让交通资源被广泛使用。实例表明,大数据的结果确定了多模地面总线网络的有效配置和客流组织方案、多层次地面总线干线网络的绿波交通控制和自适应交通信号控制。
5.3有效提高交通预测水平
过去在交通拥堵的情况下,通过拓宽道路,增加里程和其他传统方法来改善交通运行能力。这些解决方案曾经受到很多方面的影响,其中最重要的是土地资源的限制、基础设施建设规划的前景预测等,消耗了大量的人力、物力和财力。通过大数据技术的应用,在对各个部门的数据进行准确的提炼和构件适合的交通预测模型之后,能够通过模拟交通的运行状态,而是能够实时的检测到预测领域的实际交通情况,大数据对于信息的处理能力十分的强大,对于交通的实际情况的预测具有非常高的可行性。
结论
随着时代的不断发展,现代化进程的速度不断的加快,对于现阶段的城市交通问题,通过应用大数据技术进行综合处理,有效保障了现阶段城市交通中存在的问题,对于城市的发展有很大的推动效果。大数据时代背景下,通过对交通信息中的各项数据进行整合处理,保障车辆在道路通行的过程中能够更加的通畅快捷,提升了道路设施的高效利用,降低了安全事故的发生。因此大数据技术在智能交通中的应用具有非常重要的意义。
参考文献
[1] 唐晓.大数据在智能交通领域的应用[J].中国公共安全,2016,(13):43-46.
[2] 陳昱嘉.大数据在智能交通领域的应用[J].中国安防,2016,(05):56-59.
[3] 杨晓牧.试述大数据在智能交通领域的应用[J].交通节能与环保,2015,11(01):76-79,93.
(作者单位:上海电科智能系统股份有限公司)
关键词:大规模车流量;智能交通;控制网络;策略
1 设计目标
面向大规模车流量的智能交通控制网络策略方案的设计关键是必须具有可用性、可靠性和可拓展性的特点,因此本文所设计的智能交通控制网络策略遵循以下设计原则:
(1)可用性:智能交通控制网络终端需要部署在各种交通路段,可以利用射频识别技术将交通信灯、视频监控系统等一系列系统进行组网。
(2)可靠性:所设计的控制网络必须具有一定的突发处理的能力,可以在无人干预的情况下有效保障系统可靠的运行。系统设计应具有较强鲁棒性,来保证智能交通控制网络可以具有较长的使用寿命。
(3)可扩展性:智能交通控制网络策略必须具有面向未来的拓展能力。系统必须具有较强的可移植性和功能性,可以灵活的进行配置。同时,系统还可以适应未来大规模交通流量的控制需求。
2 智能交通控制网络通信模型
面向大规模车流量的智能交通控制网络策略需要对现有交通控制子系统进行联合组网,根据实际需要和现有交通控制系统的组成分布,本文所设计的智能交通控制网络系统的组成。
智能交通控制网络策略需要有效连接交通监控系统、终端显示系统以及交通信号控制系统和报警系统等模块,通过无线连接与射频识别技术,有效实现不同子系统之间的通信。不同子系统与终端服务器之间的通信工作模型,如图2所示。该系统由交通信号控制机、无线终端设备、智能交通服务平台组成。
终端服务器主要包括监控系统、路况显示系统、报警系统等。终端子系统服务器和交通信号等通过终端通信服务器与信号控制机进行通信,接收信号控制机发送的各类信号。信号控制机通过交换机与中心控制服务器相交互,对终端各类设备发送信号。中心控制服务器可以分为数据服务器、用户服务器和控制服务器。其中,数据服务器主要用来存储和调用数据;用户终端服务器,负责车辆终端的相关服务与数据采集等工作;控制服务器是智能交通控制网络的核心服务器,主要针对收集的交通路况信息以及车辆分布信息进行协同优化。
3 智能控制网络终端信息协同方案
在交通控制网络中,车辆智能终端也是至为重要的一环。智能终端向中心控制服务器提供车辆数据信息,方便中心服务器进行处理,实现信息协同交通控制。
智能交通控制通过车辆信息优化、车辆终端组网规划等实现交通控制的智能化。车辆终端信息主要包括行驶最优路径规划车辆行车安全状态等因素,通过结合其他交通控制终端提供的区域车辆通行效率,在中心处理服务器进行优化。同时给出最优的交通控制方案和车辆通行方案,并通过控制网络发送给车辆及交通控制设备。
智能交通控制需要获取区域信息和车辆信息,这就需要首先实现智能检测技术,通过利用智能控制网络实现路况监控和交通信息的协同控制。其中,路况监控主要负责监测交通流量和异常事件,方便系统报警处理。交通信息协同控制主要针对区域交通信号和区域交通状态信息进行监测与反馈,再结合车辆终端数据进行协同优化。
4 智能交通控制网络兼容设计
本文所采用的智能交通控制网络是基于IETF(Internet Engineer Task Force)的协议标准进行设计的,考虑到智能交通网络的远程无线、分布式设计和实时性等要求,需要对所设计的控制网络兼容IPv6/IPv4两个并行工作的协议栈,实现两个网段的兼容组网设计。主要涉及3个模块的改造工作。
(1)协议栈兼容性改造,系统兼容两个并行的工作协议栈,主要根据目的地址的协议栈类型来进行选择。两个协议栈可以并行工作,只与目的地址有关,而与通信源地址无关。
(2)智能终端兼容性改造,智能交通控制网络中的智能终端需要进行改造以支持IPv4/IPv6并行通信。考虑到旧有IPv4终端设备的升级改造比较困难,需要考虑节点之间的负荷转移协议,所以可以采用IPv6网关路由器等手段对网络地址自动转换、协议转化。从而避免了直接对IPv4终端进行改造,有效实现兼容性组网。
(3)节点协议转移设计。针对协议负载转移性改造,同时采用隧道技术进行改造,将可以兼容两个网段的网络节点分别接入IPv4和IPv6网络两端,即将不兼容的两个网络通过兼容性节点进行连接。通过对兼容网络节点的某一或若干设备进行封装,在封装系统内实现地址转换,IPv4和IPv6单独子网只需要接入兼容网络节点封装后所预留的接口即可。
5智能交通控制网络策略
5.1信息集成优势和组合效率
我国大多数城市的交通管理主体分散。交通管理相关部门,每个部门都有自己的信息系统。然而,这些数据信息的应用是相对简单的,仅限于他们自己工作范围内的一些数据。这样,连接业务系统将缺乏沟通与交通相互作用,导致了交通管理的现象应当履行自己的职责没有干扰和管理分散。然而,随着大数据技术的出现,所有的交通信息都可以被收集在一起,不同范围的数据可以被整合,实现信息的整合和综合利用。在这种情况下,交通管理性能将大大提高,这样可以充分利用每个字段中的数据,以及各部门之间的合作可以有效地改善来提高交通管理的质量。
5.2配置交通资源
传统的人工交通规划与管理模式在动态交通管理中存在许多问题。然而,随着大数据的时代,大数据技术的广泛应用提供了强有力的保证制定交通管理部门。这有效地减少了交通管理人员的工作压力,同时也可以让交通资源被广泛使用。实例表明,大数据的结果确定了多模地面总线网络的有效配置和客流组织方案、多层次地面总线干线网络的绿波交通控制和自适应交通信号控制。
5.3有效提高交通预测水平
过去在交通拥堵的情况下,通过拓宽道路,增加里程和其他传统方法来改善交通运行能力。这些解决方案曾经受到很多方面的影响,其中最重要的是土地资源的限制、基础设施建设规划的前景预测等,消耗了大量的人力、物力和财力。通过大数据技术的应用,在对各个部门的数据进行准确的提炼和构件适合的交通预测模型之后,能够通过模拟交通的运行状态,而是能够实时的检测到预测领域的实际交通情况,大数据对于信息的处理能力十分的强大,对于交通的实际情况的预测具有非常高的可行性。
结论
随着时代的不断发展,现代化进程的速度不断的加快,对于现阶段的城市交通问题,通过应用大数据技术进行综合处理,有效保障了现阶段城市交通中存在的问题,对于城市的发展有很大的推动效果。大数据时代背景下,通过对交通信息中的各项数据进行整合处理,保障车辆在道路通行的过程中能够更加的通畅快捷,提升了道路设施的高效利用,降低了安全事故的发生。因此大数据技术在智能交通中的应用具有非常重要的意义。
参考文献
[1] 唐晓.大数据在智能交通领域的应用[J].中国公共安全,2016,(13):43-46.
[2] 陳昱嘉.大数据在智能交通领域的应用[J].中国安防,2016,(05):56-59.
[3] 杨晓牧.试述大数据在智能交通领域的应用[J].交通节能与环保,2015,11(01):76-79,93.
(作者单位:上海电科智能系统股份有限公司)