智能交通技术论文范文

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2人工智能技术在飞行冲突探测与解脱管理方面的应用

人工智能技术的应用可以使空中交通管理系统具有高智能化的特征，从而满足飞行冲突与解脱管理方案自动生成的需要。具体来说，实现这一功能的模块是飞行冲突探测与解脱辅助决策模块，而该模块是由冲突探测与解脱系统和辅助决策系统组成的。该模块不但可以实现飞行冲突的预测，还可以为管制人员提供飞行冲突调配的决策方案，从而减轻管制人员的压力，帮助他们做出正确的决定。所以，该系统的应用，弥补了人类与机器各自存在的不足，从而有效的避免了因人为失误或机械故障而造成的飞行事故。从原理角度来看，系统首先通过分析飞行冲突情况来制定可能的解脱方案，然后根据航空器优先级分类方法和冲突类型判定法等多种规则，进行方案的选择和排除。在这一推理过程中，为了保证系统推理的有效性，系统需要根据大量的规则来进行方案的推理选择。而这些规则，则要被统一存入知识库系统中。这样，管制人员只要在平时做好知识库系统的更新和维护，就能够保证系统推理的有效性，从而根据系统提供的方案，来进行飞行冲突航班的排序。

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Abstract: With the rapid development of traffic network construction in China, traffic network is arranged in a crisscross pattern of highway, railway, the traffic safety put forward higher requirements. Intelligent traffic standardization construction is an effective way to improve traffic conditions, increase the traffic safety and promote the rapid development of economy. In this paper, with the implementation of intelligent traffic standards in China, distribution, the standard promotion strategy, analyzing intelligent transportation standard application system structure, technology, the application of countermeasures, to provide reference for the application of Intelligent Transportation Standards in china.

Key words: intelligent transportation; standardization; information platform; application; technology research

中图分类号：F512.3 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

一 前言

智能交通系统（ITS）又称智能运输系统，是在较完善的交通基础设施之上，利用先进的计算机信息技术、可视化安全预警决策技术、自动化控制技术、通信技术和系统集成技术等，以达到交通的高效便捷、安全舒适。而智能化交通系统的标准化建设是我国现代化交通网络建设的发展目标，近些年来逐渐受到重视。智能交通标准化也是交通标准化的新要求，也是智能交通建设与经济发展可持续发展的重要保障。

二 我国智能交通标准化应用现状

智能交通适于上世纪70年代末交通运输管理中对于电子信息技术的应用，主要集中在道路监控、高速公路收费、GPS、地理信息和系统集成等环节。智能交通标准化的应用也在逐渐完善，截止去年底我国智能交通现行的国家标准已经有148项，包括术语与定义、数字地图及定位、基础信息编码及表述、专用通信、信息服务、交通与紧急事件管理、电子收费、综合运输及运输管理、车辆辅助驾驶与自动公路等标准，但部分国家标准的标龄已明显偏高，需要进行重新修订和完善。随着经济的快速发展和交通网络的构建，智能交通的发展已经成为了城市建设和经济发展的重要目标，尤其是城市公共交通网络的建设。比如，北京、上海、深圳都投巨资进行城市公交网络的智能化建设，积极致力于交通运行协调指挥（TOCC）和路网监管、公交安保等服务体系的建设，建设完善的交通状态指数采集系统，为市民提供全方位的交通信息综合信息服务。进入十二五期间，各省市的智能交通标准化建设，在构建公路综合管理系统、数据标准体系和安全认证体系、危货运输车辆联网控制、ETC收费系统建设等方面都不断有新技术应用出现，信息采集度更高，更能适应人的应用要求。其中很多新技术的应用大量的利用了传感器通信技术和可视化预警决策技术，这些智能交通标准化技术被广泛的应用在智能公交系统（公交车辆智能调度系统、公交IC卡系统、公交客流量检测系统、城市快速公交系统、城市轨道交通系统）、城市智能交通管理系统（城市交通控制系统、交通诱导系统、城市交叉口闯红灯拍照系统）、城市交通电子收费系统、城市共用信息平台系统、城市交通信息服务系统、汽车安全技术等领域。

但是，我国的智能化系统建设与行业标准的完善步骤不统一，使得我国的智能交通标准化应用存在着很多问题，诸如各省市各自为政没有固定统一标准，省市、地区之间的智能化系统建设也不平衡甚至有些地区缺失、信息的共享平台尚未建立，没有形成统一的智能化交通系统信息网络。这些问题都对我国智能交通标准化应用提出了跟高的要求。

三 智能交通标准化的应用对策思考 经济和城镇化的快速发展以及交通网络的不断扩大，再加上城市建设中的地下交通、立体交通的体系构建，对智能交通发展提出了更高要求，智能交通标准化的应用，需要做好以下几个方面的工作：

1.加快智能交通标准的统一整合，地区之间的标准和新旧标准的统一要逐渐统一和完善，借鉴国外先进智能交通应用技术，形成中长期标准战略。

2.国家相关主管部门引导各地尽快对智能交通标准化应用情况进行调查研究，结合标准化技术组织，推动标准的制定、效益评估、信息沟通等公共服务作用。

3.发挥智能交通标准化产业相关企业的研发创新优势，以标准指导研究方向，以新技术平衡智能交通标准，相互促进提高，鼓励企业研究智能交通技术标准的配套政策，进一步完善标准化体系。

4.加强智能交通系统方面的人才培养，创建宽松的人才环境，鼓励科研院校进行标准修缮和技术创新。

5.国家主管部门引导各部门之间的信息沟通与信息网络的建设，将交通网络与城市公交、公路交通、经济发展网络、公共安全、社会治安等各方面，实行多头联动、信息共享。特别是在公共安全预警与辅助决策信息的网络建设，提高公共交通安全和社会治安监管网络的预警和快速反应机制。

6.各级政府主管部门应建立相关制度，促进电子地图、GIS、交通模拟、交通信息采集等新技术和产品的应用推广，增强交通规划的信息化水平和交通工程设计水平。

7.国家政策要倾向于投资决策、中长期科学规划、系统开发研制方面的优惠政策支持，使企业更积极的投入城市智能交通系统的产品开发与生产，促使城市智能交通系统产业化的快速发展。

8.因地制宜推动城市智能交通系统建设，“统筹规划，分步实施”的原则，确定不同地区之间的城市智能交通系统的中长期建设目标和发展策略，减小经济发展不平衡造成的智能交通标准化建设的差距。

9.智能化交通的建设重点侧重于公共交通系统、交通管理系统、信息服务系统、收费管理系统、安全系统、仿真系统的标准化建设，例如公交智能调度系统、城市道路交通监控系统、交通突发事件自动检测系统、可视化安全预警决策系统、交通违法取证系统、出行信息服务系统、自动收费系统、事故安全助手、交通紧急救援系统、交通模拟仿真演练系统等，并以系统的运行验证智能交通标准的合理性、实用性。

10.构建统一的信息网络共享平台，充分利用计算机技术和自动化控制技术以及信息数据分析预警技术，形成可视化信息大网络平台，面向公众查询信息和各部门之间的信息沟通，是智能化交通系统的应用更具有实际意义。

结语

智能交通系统发展与系统标准化的应用有很大的关系，标准化的应用应该根据城市道路交通发展的实际情况，结合智能交通面临的问题和发展趋势，制定交通网络智能化发展的中长期规划标准，将先进的智能交通标准化技术应用到交通管理、安全管理和经济发展战略中，为我国智能化交通系统的建设、经济可持续发展、社会健康发展提供便利和技术保障。

参考文献：

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1 引言

随着道路拥挤的剧增，日益膨胀的道路交通越来越需要一种智能化的控制。智能交通技术是一项综合运用检测、通信、计算机、控制等现代高新技术，提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害的新兴技术。为了缓解经济发展带来的交通运输方面的压力，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。

智能交通系统（Intelligent Transportation System）的概念是从70年代开始发展起来的，它是指将RFID技术、传感器技术、通信与网络等技术应用于交通运输系统，对交通信息进行加工处理，运用运筹学、人工智能和自动控制技术对交通运输进行控制和信息服务，促进车、路、人之间的互动和协同运作，最终使交通运输服务和管理智能化、安全化和高效化。

智能交通系统的主要功能体现在以下：顺畅功能：提高交通网络的通行能力，增加交通的机动性，提高运营效率；调控交通需求；安全功能：提高交通的安全水平，降低事故的可能性，防止灾后危险扩大化；环境功能：减轻堵塞，降低汽车运输对环境的影响。

2 智能交通系统的发展现状

目前，交通拥挤造成了巨大的时间浪费和经济损失，为了缓解经济发展带来的交通运输压力，世界各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。

2.1 国外发展现状

美国、日本等发达国家竞相投入大量资金和人力，进行道路交通运输智能化的研究试验。目前，美、日等发达国家在推动智能交通系统研发和试点应用的同时，从拓展产业经济视角，不断促进智能交通系统产业形成，注重国际层面竞争，大规模应用研发成果。如美国，参与智能交通系统研发公司达600多家，其中半数以上为美国大型公司，包括航空和国防工业公司。日本在四省一厅联合推动智能交通系统研发活动后，一直在加速智能交通系统实际应用进程，积极推动如车辆信息通信系统 （VICS）、电子收费系统（ETC）等应用。

2.2 国内发展现状

我国交通运输基础设施短缺，各级交通部门充分发挥“后起国”优势，通过技术引进和自主创新，一些先进技术逐渐在中国部分大城市交通部门得到应用。2000年，国家交通部、建设部、公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家智能交通系统体系框架》规定我国智能交通系统发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。此外，国家“十五”科技攻关重大专项“智能交通系统关键技术开发和示范工程”确定了包括杭州、深圳、上海、北京、广州等在内的国内10个示范城市。

3 城市市智能交通建设的方案设计

3.1 智能交通系统方案需求分析

根据城市社会经济、交通运输领域的发展现状，其智能交通系统建设目标与经济发展相适应，与环境发展相协调，以提高人流与物流的移动效率。从基础信息采集、信息融合以及信息三个方面来说，具体包括：

⑴建成覆盖全市的多方式交通信息采集系统。在全城范围覆盖内，采用地埋式线圈、红外线探测、雷达探测等定点，微波、视频检测，浮动车采集技术以及今后基于移动终端的动态采集技术进行信息采集。只有强大的信息采集系统，才能进一步实现公用信息平台的建立和完善，实现信息处理的功能，将大量的基础数据提炼成有用的信息，并最终提升到知识层面和应用层面，满足智能交通系统各个层面的需求。

⑵完善城市交通信息共享平台，准确的融合所有信息。利用多媒体电子的空间基础信息，逐步完善城市智能交通公用信息平台，它是与外部环境之间进行信息交换的重要通道；是信息汇集的中心和信息交换的枢纽，对各子系统起到支撑作用。各个信息系统的完整性确保了信息传播交换的顺畅，对提升城市交通运行效率和服务水平具有举足轻重的作用。

⑶建成多层次、多手段的交通信息体系，实现全市范围内交通信息诱导服务，提高出行效率。

3.2 智能交通系统体系构架

智能交通系统体系框架吸收了国外发达国家和地区智能交通系统体系框架的经验和成果，并结合中国交通特点，道路交通实际状况，确定了适合中国发展的智能交通系统体系框架，如图4.1所示，该框架中将整个智能交通系统按照信息的流动和存在形式分为三层：信息基础设施、公用信息平台和应用服务。体系框架中的主体是信息基础设施、公用信息平台、交通仿真和应用服务。其资金、体制、人力和技术等保障措施也是框架不可缺少的部分。

3.3 智能交通系统功能分解

智能交通系统所包含的的功能很多，主要的功能发挥先进的导航系统作用、自动收费、协助安全驾驶、交通管理优化、道路管理效率化、协助公交车辆运营、商用车效率化、协助行人、协助紧急运营等，如图4.2所示。

不同国家和地区道路交通现状不同，对于智能交通系统 功能的具体选择和运用上也有所不同，2004年1月，我国智能交通系统体系框架的修订工作在国家智能交通系统工程技术研究中心的组织下开始进行，主要涉及到用户服务、逻辑框架、物理框架及应用系统。

3.4 智能交通系统实施设计

智能交通系统是一个复杂的巨系统，内容庞大、结构复杂、技术含量高，需要多个领域、多个部门的长期合作，其研发、建设、管理均需充足的资金支持。因此，在实施过程中，必须制定一个总体策略，分阶段实施。具体表现为以下几个方面：

⑴根据交通发展现状，确定智能交通系统 的技术研究重点、应用建设重点、产品开发和产业化以及标准化方面。

⑵综合运用现有数字化公用平台，建立起能够支持智能交通发展的技术支撑体系；确定各相关部门工作内容，并进行全市范围内的普及应用；在已有的交通设施产品的基础上，开发出具有完全自主知识产权的各类交通信息采集、检测设备，车载装置、手持移动终端等，并实现批量化生产，逐步形成交通信息服务产业。

⑶继续加强对智能交通系统的建设与发展，使郑州市智能交通进入大规模服务应用期，不断扩展新的系统和功能来满足公众对智能交通系统的需求。

4 结束语

由于智能交通系统的发展日新月异，作用领域的范畴需要不断的更新。对于针对推动城市智能交通系统建设的发展所提出的一系列的设计方案应进行长期坚持不懈的探索。随着整个城市的建设，国家经济的不断发展，建设重点都会发生变化。因此，要想一次规划，终身受用是不现实的，也是不可能实现的，要全面考虑各种影响因素的综合模式还需进一步研究

另外，智能交通系统建设方案的规划相对来说还比较片面，在具体实施的过程中有一定的难度，虽然已有相应的很多城市建设可以借鉴，具体应用时难以确定。因此，还需进一步展开理论和实验研究。

[参考文献]

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[2]陈荣波.智能交通系统理论的研究与实现[D].长春市：吉林大学，2004.

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它是测绘学、地理学、空间科学、生态环境学、信息学、计算机科学、管理学、人工智能、专家系统与网络通讯技术等领域的边缘交叉科学，是以这些学科为基础技术平台，用各种现代化的方法来采集、存储、管理、分析、显示和应用与整个地球表面（包括大气层）空间和地理分布有关的数据信息的信息系统。它把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给用户，它满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求，并且用户可以借助其独有的空间分析功能和可视化表达功能，进行各种辅助决策。

二、基于GIS的智能交通系统的概念及功能

基于GIS的智能交通系统是为现代化交通指挥中心而设计开发的软件平台，它是一个开放式的复杂的系统，集控制、管理、决策于一体，它主要包括电子地图系统和数据库系统，其中电子地图系统是指与用户交互的部分、该系统能够实现地图的漫游、缩放功能，能够实现多媒体、多比例尺的图文双向查询，具有很强的数据修改功能，可以实现最佳路径选择和某些预案的推演，辅助指挥人员做出决策。

基于GIS的智能交通系统是交通管理的基础信息数据库，它由静态的道路网、道路宽度、等级、路名、地形地貌、重要场所等信息和动态的交通组织方案、等时图、交通拥堵、交通事故多时段、路段、警力配置等信息共同组成。它可以利用多媒体技术把一张地图分层展开，并按需要配上相应的数据、图形、图像、信息，使我们能够最大限度地了解到相关内容。它的特点是规模庞大、结构复杂、功能综合和因素众多。其主要功能如下：

实现输入、修改、编辑城市交通地图及其相关的属性数据。

（2）图形库管理功能

实现对地图图库、图中的点、线、面的增加、删除等功能。

（3）系统显示与查询功能

分层显示电子地图；按不同颜色或标记显示电子地图上的不同目标，并可显示不同目标的属性数据；地图的任意漫游、放大、缩小；显示实时的交通图像信息，实现交通诱导。

（4）系统分析与决策功能

最佳路径分析是指可根据用户的请求，系统依据当前的交通拥挤情况，给出最佳路径分析结果；指挥调度是指对特种任务和突发事件能提供一套决策方案供指挥人员参考。

三、基于GIS的智能交通管理系统的分析与实现

我们所开发的基于GIS的智能交通管理系统硬件平台可为小型机或服务器，服务器操作系统可为Unix或Windows2000及以上版本。数据库管理系统为Oracle8.0及以上版本。系统开发平台为VisualC++6.0，GIS开发平台为MaPhifo及MaPX。该系统主要是针对是在湖州市交警支队的需求进行分析与实现的。

（一）系统总体建设目标

我们开发智能交通管理系统的目的是为了提高基层交警中队（包括镇区中队、省国道中队、农村中队）的实战能力、工作效率、服务质量和决策水平。具体功能目标如下：

（1）在同一应用平台上，实现基层中队对机动车、驾驶人交通违法行为和交通事故信息的采集和处理，满足一线执法民警处理交通违法和交通事故的需求。

（2）实现机动车和驾驶人的户籍化管理，建立辖区内机动车和驾驶人相关信息的更新维护机制。

（3）实现对辖区内相关单位（机关、运输企业、学校、驾校）交通安全等基础信息的更新维护机制，确保基层民警及时掌握本辖区的交通安全管理情况。

（4）实现基层大、中队对日常业务工作台帐的计算机化管理。

（5）实现机动车、驾驶人、交通违法和交通事故等信息的关联查询，建立公安交通管理信息的综合查询机制。

（6）建立有效的信息、业务监督和工作考核机制。

（二）数据采集与地理编码

将湖州市1:5000地图数字化并转换为MaPInfoTable文件格式的电子地图。在MaPInfo中完成了地图编辑、图层添加和地理信息编码等工作。该电子地图主要分为三层：基本层，信息层和详细层。电子地图与一个空间属性数据库关联，在空间属性数据库中存放与电子地图对应的相关属性信息。

（三）系统运行的网络环境

该智能交通管理系统运行的网络环境如图1所示。

（四）系统的功能设计

通过“智能交通管理系统”实现机动车/驾驶人相关信息！的关联查询，实现主要业务台帐的计算机管理，实现机动车/驾驶人户籍信息的采集、更新和汇总，实现交通违法信息、交通事故信息的采集、录入。系统具有以下基本功能：

（l）数据采集功能

1）交通事故的采集！录入功能：依据《交通事故处理程序规定》，实现交通事故数据的采集与录入。

2）非现场违法数据的采集功能：能够将各类非现场车违法信息自动导入“交通违法业务系统”数据库。

（2）系统管理功能

系统管理主要包括用户权限管理、数据维护、功能维护、设备信息管理、口令修改、系统配置等功能。

（3）信息查询功能

1）机动车信息查询：提供本辖区内和全国范围的机动车登记信息查询，并可实现机动车违法记录/事故记录信息的关联查询。

2）驾驶人信息查询：提供本辖区内和全国范围的驾驶人管理信息查询，并可实现违法记录/事故一记录等信息的关联查询。

3）交通事故信息查询：提供本辖区内发生的道路交通事故信息查询，以及本辖区内的机动车/驾驶人事故信息查询。

（五）信息共享要求

在建设“智能交通管理系统”时，我们充分考虑了平台与现有的机动车登记、驾驶证管理、交通事故处理、交通违法业务处理、危险化学品运输管理等系统的互通共享。在录入和更新平台相关信息时，能自动调用现有的机动车登记和驾驶人管理等信息，实现路面执法与源头信息、管理的共享，提高执法效率和管控水平。如图2所示。

四、结论

基于GIS的智能交通系统为现代化交通指挥中心提供了集控制、管理、决策于一体的软件平台。它利用先进的信息处理技术、导航定位技术、无线通信技术、自动控制技术、图像分析技术和计算机网络等技术，为加强道路、车辆、驾驶员和管理人员的联系，而建立起的一种在大范围内，全方位发挥作用的，实时、准确、有效的综合交通管理系统。将数据挖掘技术应用于智能交通管理系统，提取出隐藏在数据之中深层次的、关于数据整体特征描述和数据发展趋势的预测信息和知识，对于交警部门实时监测路面状况和交通流量，及时采取相关措施，有效疏导交通阻塞，减少交通违法、交通事故的发生都具有重大的意义。

参考文献

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