试论城市智能交通管理系统方案研究与设计

石连富

(贵州交通规划勘察设计研究股份有限公司)

1 纵观前国内外先进交通管理系统的(ATMS)发展和现状

1.1 国外交通管理系统概况

“智能交通”一词最早在美国出现，现今美国对这个系统的使用已经达到80%以上，而先进的交通管理系统也随之成为智能交通的重要组成部分。20 世纪80年代，美国主要的交通问题表现在形成高速公路后如何将其与城市交通管理相结合，以方便人们减少旅行所耗时间，提高出行效率，并且更快的检测事故发生并及时解决，因此，在早期的美国ATMS 是用于建立城市交通信号控制系统CTSCS。

1994年日本根据国情制定的ATMS 目标为:减少交通意外降低死亡率;缓解交通拥堵，减少汽车尾气排放，并以此建立由一个综合中心控制及10 各子系统构成的交通管理系统。此外，在日本ATMS 是ITS 的关键和基础，主要目的是让出行者能更方便的得到道路交通信息，从而帮助他们选择路线，分散交通流量，以保证交通的畅通安全。

在欧洲国家，现将第三代ITS 技术加入到汽车和公路的基础建设中，以实现进一步削减交通压力，然而根据实际欧洲人口来说，现有的通信技术已经不能满足人们的需求，研究人员也根据这一难题致力研究出新一代的智能安全汽车，具备:完善数字地图;解决十字路口问题;灵敏传感器等功能。

鉴于德国人严谨的性格特点，他们在交通管理上同样本着严谨的态度，以实施监控为主要交通管理方式，以此形成严密的交通智能网络，对信号灯实施全天不断控制，车辆按照信号灯的指挥前行。同时，通过在汽车上安装全球定义系统接收器，利用电子信息手段进程进行整体管理和控制，并通过互联网，手机，电视等进行信息的采集和发布，实现交通的智能管理和调控。

1.2 国内交通管理系统概况

与上文所例举的国家相比，我国的智能交通管理系统起步较晚，但是通过相关人员的不断探究，在某些领域取得了一定的成果。随着国际化的发展，完善交通管理系统已受到我国政府和交管部门的重视。1999年，国家科技部批准成立了智能交通管理系统技术研发中心，主要以国民经济和市场需要作为向导，解决交通管理系统中存在的问题为目标，进行重要成果关键性的开发。

经过不断的探索，2006年至今我国几个城市的交通控制领域已经达到和发达中国家接近的水平，但是在具体的交通管理系统中，模仿和跟踪的内容比较多，甚至一些新的邻域还未被真正开发，因此在完善我国交通管理系统同时还需要继续努力，利用先进的技术结合实际的交通状况不断发展。

2 城市智能公交管理系统技术概况

2.1 城市智能交通管理系统概念

城市智能交通管理系统即在城市范围内利用先进的电子传感技术、控制技术以及计算机技术应用为一体的系统管理模式。

2.2 城市智能交通管理组成系统

(1)智能交通监控系统

智能交通监控系统作为城市交通的指挥系统，主要工作原理是通过将监视区域内的现场图像传回指挥中心，由专业人员对现场车流进行实时指挥、及时调整信号配合疏散交通，改变交通流的分布，以达到缓解交通阻塞的目的。

(2)城市交通流诱导系统

摘 要：《窗边的小豆豆》里的巴学园是孩子的天堂。无数次，我幻想着能给孩子们一座梦寐以求的“巴学园”，但直到遇到他，我才真正意识到，作为老师要用自己的真情换取学生的真情，用老师的爱换取学生的信赖与努力，因材施教、扬长补短，让他们争取做最好的自己。只有这样才能达到我们的教育目的，真正的给予每一个学生一座心中的“巴学园”。

城市交通流诱导系统作为智能公交的重要组成部分，通过收集和发送当前交通实况，及时疏散交通拥堵路段，进而实现高效率的利用道路网络的一种主动交通控制方式。其主要由交通信息采集、车辆定位、路线引导和行车路线化四个部分组成。

(3)电子警察系统

电子警察系统主要通过视频检测、图像处理、信息网络通信、计算机信息灯，远程数据等技术的结合，对监控路面过往的每一辆机动车进行全天候实时记录，俗称“闯红灯自动记录系统”。

(4)智能公交管理系统

智能公交运用当前先进的GPS 定位系统、3G 通信技术、GIS 地理信息系统技术等，对公交进行智能调度，实现智能排班、提高公交利用率，有效的缓解了交通拥堵情况。

(5)突发事件响应系统

突发事件响应系统对道路交通中的突发事件，如交通堵塞、特大交通事故、以及区域治安事件等都起到提醒作用，有利于交通部门更迅速的到达事故现场处理紧急事故，缓解交通拥堵，维护正常的社会秩序。

3 城市智能交通管理系统方案设计

3.1 设计ITMS 框架体系

(1)ITMS 框架设计遵循原则

ITMS 框架的设计除需要依据其系统设计理论，基本设计原则外，还应遵循以下5 个原则。

①精简性:在完成所有预定目标和具备所需系统功能外，需要将框架尽量设计的精简，有利于相关人员的操作和管理。

②完整性:设计出的框架体系除了包含现有ITMS 子系统外，还需要具备反应子系统的变化，并能呈现出ITMS 发展的趋势。

③实用性和延伸性:框架的设计在满足实际需求，起到实际的作用的同时，还需要具备被一定的延伸性，系统结构先进能符合时代特点。

④灵活性和可发展性:将框架设计灵活，提供可行性备用和可自由选择性方案。使其能够随着ITMS 功能规模的发展进行延伸，并能够随新系统的加入进行扩展。

(2)ITMS 的设计方式

ITMS 作为一个复杂的大型框架系统，在设计中将会涉及的系统工程范畴有运筹学、控制论、信息论、管理科学等，这些也都是设计的基础理论。所以，ITMS 框架体系的设计理论依据的是系统工程理论，而系统分析和设计方法则是系统工程设计中的主要方式。系统分析隶属于问题解决技术类，它将一个整体的系统分解为各个组成的小部分，用于研究每个部分如何工作、交互，以整合实现系统目标。系统功能框架属于系统分析的产物，而系统设计是完善系统重要过程，这个过程可以分为结构审计和细节设计。系统设计的最终产物是系统的物理框架。

3.2 按照分层对管理体系进行设计

(1)基础层

基础层的建立是为了实现信息的传递，对于基础层的要求是应确保交通信息的可靠性和准确性，同时能够将网络信息及时准确的传递到相关位置。交通信息由静态交通信息和动态交通信息组尘封，而基础的交通信息就是静态交通信息。

(2)功能层

基础层的原则上建立功能层，这层功能能给出行者提供出行方案，减少出行所耗时间，减轻交通管理的压力。主要包括导航定位、紧急事件处理、电子收费、运行车辆管理、交通信号灯等。伴随无线通信方式发展的多元化，可效仿国外，将相关信息发布到个人手机中，极大的增强了诱导系统功能。

(3)信息共享层

由功能层将各个部门综合集成的信息以平台的方式展现，实现信息共享，而地理信息系统平台作为支撑心态共享层的工具，帮助人们实现了道路规划、交通运输方案的设计和管理措施等。信息共享层融合诸多交通信息并加以分析，实现为上层服务共享的目的。

(4)服务层

作为智能交通管理系统中的最高层次，服务层是交通管理者和出行者之间联系实现交互的接口。通过服务层，系统可以向交通管理者分配相关信息，以便为出行者提供路况信息，为道路控制设备提供信息，此外，服务层也负责对信息的接受。

4 结 语

交通问题已经成为全世界需要共同面对的问题。结合实际的国情，道路状况采取有效的整改措施刻不容缓，加强道路信息管理，为出行者和交通管理者都带来了便捷的服务，提高管理方案的可行性，才能增强道路的运行效率。

［1］兰岚.城市智能交通管理系统方案研究与设计［D］.长安大学，2010:55.

［2］张宏正，马腾.城市智能交通管理系统方案研究与设计［J］.中国信息化，2012，(22):105.

［3］潘华伟，王颖.智能交通管理系统在城市道路中的应用［J］.赤子，2014，(4):298.

［4］张雷元，邱红桐，王长君等.智能交通管理系统框架体系设计研究［C］.2012:2053－2060.