1、 1 本科毕业设计 (论文 )文献综述 电气工程及自动化 先进的交通管理系统 摘要: 先进的交通管理系统 (ATMS)是实现对地区道路网络交通流进行实时监测、主动控制、协调管理与操作的综合交通管理系统 。 ATMS 能 有效实施能够达到缓解交通拥挤;缩短 通 行时间; 减少 能耗;减少交通事故;提高交通管理水平;实现了社会效益与经济效益的最大化等目标,为广大人民的生活工作和交通运输生产带来最佳的效益。 关键词: 交通管理系统 ; 智能交通 ; 交通控制系统 一、 引言 随着我国 经济不断发展 ,城市化进程不断加快,交通事业飞速发展, 社会 对交通需求越来越 迫切。 为了缓解交通压力,降低修路资
2、金投入, 提高运输系统效率 ,减少车辆延误,节能减排, 先进的交通管理 是建设资源节约型社会的必然选择 【 1】 。 二、智能交通 1 ATMS的定义 什么是 ATMS呢? ATMS就是“ 先进的交通管理系统”,其英文全称为: Advanced Traffic Management system。 先进的交通管理系统 (ATMS)是一种利用的交通信息采集、数据通信、电子控制和计算机处理等当前高新技术以及现代交通工程理论,根据系统工程原理进行集成,实现对地区道路网络交通流进行实时监测、主动控制、协调 管理与操作的综合交通管理系统。 ATMS是智能运输系统 (ITS)的关键组成部分,它通过对道路交
3、通网络中的各种交通信息进行实时采集与传输,并根据现代交通工程理论模型进行实时处理和评价,从而提高现有的基础设施的利用效率 【 2】 ,开展和协调交通网络系统运行所需求的事件反应,为交通网络使用者提供实时准确的交通网络状态、出行选择以及在满足安全、效率和方便性最大可能性条件下的决策信息支持,减少城市坏境中的交通挤塞德情况,同时也通过提供与其他 ITS子系统(如 ATIS、 APTS等 )之间进行有效的数据的交流功能,以及支持其他地 区的 ITS工作。 ATMS能有效实施能够达到缓解交通拥挤;缩短通行时间;减少能耗;减少交通事故;提高交通管理水平;实现了社会效益与经济效益的最大化等目标,为广大人民
4、的生活工作和交通运输生产2 带来最佳的效益 【 3】 。 2 国外发展历史及现状 世界各国近年来纷纷提出自己的开发研究计划,旨在利用计算机、现代通信和自动控制等现代高新技术来改善交通状况,合理利用现有道路交通设施,建立智能交通系统 (ITS),以达到“保障安全、提高效率、改善环境、节约能源”的目的,从而提高道路交通的通行能力 4。 在美国, ATMS要解决的最 大问题是将高速公路与城市的交通管理结合起来,提高运输系统效率,增强流动性,提高安全性,降低燃油消耗和环境成本,提高经济生产力,创建良好的市场环境 【 5】 。最近几年,在 ATMS系统中,事故管理系统发挥其巨大的效益,一方面减少了事故的
5、发生,另一方面提高了事故反应的时间。 在日本,日本的车辆道路交通推进协会 VERTIS 组织提出了 UTMS,进一步明确了日本发展 ATMS 的战略框架,即 UTMS 应包括:交通控制中心 (ITCS);行人信息通讯系统 (PICS);交通信息系统 (AMIS);综合智能信息图像系统 (ITIS);安全驾 驶辅助系统 (DSSS);车辆行驶管理系统 (MOCS);环境保护系统 (EPMS);紧急救援系统 (HELP);动态引际系统 (DRGS);公交车辆优先通行系统 (PTPS);紧急车辆优先系统 (PAST)。由此看出,日本的 UTNS 提供先进的信息采集和信息处理,并迅速传递到交通的参与者
6、,不论是车辆驾驶员还是行人,都得以受益。而且系统应用了红外线感应器和光信标等现代传感器,其主要目标是建立智能化的交通系统。 ATMS 在欧洲发展也有 30年的历史。目前,专门用于道路车辆安全系统检测与控制的 UTC系统表现在减少时间延误牙口提高 速度上。英国的 UTC 系统被称为 Split Cycle Offset Optimization Technique(Scoot)即绿信比相位差优化技术,意大利的 UTOPIA 系统,法国的PRUDYN 系统以及德国的 M0TI0N 系统,都表明道路交通平均速度至少提高了 10%-29%,旅行时间减少 10%-20%。由于城市交通控制系统 (UTC)
7、和车辆管理系统 (VMS)使汽车降低了 26%-30%有害气体 (C0、 NOX、 HC)的排放,城市的环境得以改善 6。 韩国由交通部牵头制定了全面的智能交通系统框架结构和发展计划;新加 坡的城市道路电子动态收费系统应用最为成功,已成为居民生活不可分割的部分,目前,新加坡已经在全 国开始推行不停车电子收费;中东的一些国家也开始讨论本国智能交通系统的研究计划;在香港,城市道路电子动态收费也已成功地试运行多年;智能交通系统是当前世界上交通运输科技的前沿,由于其市场前景很好,不仅各国政府高度重视,各国的民间科研开发机构热情也很高,不惜投入巨资,这也从一个侧面反映了未来交通运输的发展方向 【 7】
8、。 3 3 国内发展历史及现状 我国在 ATMS 方面起步较早的领域是城市交通控制系统,如 80年代中期到 90年代初期 ,上海和广州等城市先后引进了澳大利亚的 SCATS 交通信号控制系统,北京引入了英国的SCOOT 系统信号控制系统等,这些系统均在一定时期内对缓解交通问题发挥了重要作用。 两种系统均以精确的数学模刑或预设的方案为基础,而我国尤其是巾小城市的交通车辆种类繁多、随机性大、影响因素多,难以通过朋精确的数学模型来描述 8。 而我国城市发展需要较大的交通信息平台、信息服务及智能化交 j通管理和交通控制系统。大力发展城市交通管理、城市交通公共服务、交通事故预防、道路拥挤信息和气象信息提
9、示服务等式今后的方向 9。虽然各大中城市都 建立了交通指挥中心,但都没有实现其各个子系统的信息共享。 1999年 10月,在科技部和国家质量技术监督局的统一安排下,国家智能交通系统工程技术研究中心和 ISO/TC204中国秘书处承担了 “中国智能交通系统标准体系的研究 ”。研究的主要内容有:明确潜在的需要制定标准的领域,制定出智能交通系统标准框架和体系表,开展一些急需标准的制定工作。目前该研究的主要内容已经完成,提出的标准体系表按不同层次覆盖了电子地图及定位、电子收费、交通管理与紧急事件管理、综合运输与运输管理、信息服务、自动公路与车辆辅助驾驶系统等领域,有 300多项标准 【 10】 。 三
10、、 结论 ATMS 的未来发展趋势对融合技术和更多交通信息的采集提出了更高的要求。不但要求交通信息采集与融合处理的更高的可靠性和更快的速度,而且要求所形成的 ATMS 具有良好的可维护性和开放性,实现基础交通信息的采集、传输、处理和综合利用的有机结合,充分发挥系统的综合整体效能。从国际 ITS 发展趋势看, ATMS 将会得到更加快速和广泛的发展。随着基础技术的成熟,用户要求的不仅仅是一个满足他们当前需要的系统,更是一个可有效操作、易于维护、可满足用户日益变化的需求的系统。因此,基于标准化的成品 软件模块、使用灵活通用的客户化配置工具、支持开放性标准的研究思路成为未来 ATMS 开发的主流趋势
11、。 【 6】 随着社会的发展,物联网的发展,最终所有的东西都是微电脑,组成比一个现在大无数倍复杂无数倍的互联网。交通管理系统是为了更好的使用社会交通资源而纯在,未来必然会纯在更好的使用互联网资源而纯在的管理。那时的管理也许是在互联网上管理所有的事情,单纯的交通管理系统应该消失了,被功能更健全,更符合社会发展的管理系统取代了。 参考文献 4 1杨兆升智能交通:促进城市交通可持续发展的最佳途径 J综合运输, 2010, (7): 85 89. 3康忠林 .智能交通系统中先进交通管理系统的研究与设计 D.华侨大学 ,2007,12. 4史其信,陆化普中国 ITS发展战路构想 J公路交通科技, 1998, 1 5(3): 1 3一 16 7秦寒冰 .基于单片机的智能交通控制系统研究 D.中国民航大学 ,2007,3. 8周辉,何红波,王文军 . 智能交通控制系统 J. 计算机应用研究, 2003, 6: 85-87. 9兰岚 .城市智能交通管理系统法案研究与设计 D.长安大学, 2010,5.