计算机技术在智能交通系统中的应用研究

2016-12-16江西方兴科技有限公司任志伟

电子世界 2016年22期

江西方兴科技有限公司任志伟

计算机技术在智能交通系统中的应用研究

江西方兴科技有限公司任志伟

随着科学技术的日新月异，计算机技术也得到了飞跃式的发展。将计算机技术运用到交通系统中越来越常见，计算机技术的运用打开了智能交通系统时代的大门。在目前的智能交通系统中，计算机技术在车辆导航、交通监控以及交通管理这三大方面运用最为广泛。本文主要探讨和研究了计算机技术在智能交通系统中的运用。

计算机技术；智能交通系统；应用

0　前言

在世界经济快速发展和经济全球化的浪潮下，汽车早已成为现代社会最显著的标志。然而，汽车数量增长的同时也带了交通环境的恶化、交通事故的频发以及交通压力的不断增加，方便人们工作生活的同时也带来了巨大的交通风险。此外，人口数量的爆发式增长以及城市化进程的快速推进直接导致了用于交通建设的土地越来越稀有。在此背景之下，为了提高交通效率和改善交通环境，发展智能交通系统已成为当务之急。智能交通系统将所有运输方式都囊括在内，同时还包含了例如运输工具、基础设施和驾驶员等运输系统中的动态要素。随着计算机技术的不断进步，智能交通系统必将成为中国高新技术产业链中的重要环节，其在优化人们的出行服务、提高交通系统的运行效率以及增强交通系统安全性等方面有着显著积极的作用。

1　智能交通系统简介

智能交通系统由原先的智能车辆道路系统发展而来。在交通运输管理体系中，智能交通系统全面而综合地运用了当前最先进的高新技术，例如信息技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术以及计算机技术等。由此建立起的综合运输和管理系统具有范围广、方位全、精度高等特点，其可运用在城市各大交通系统中，例如机场、车站客流疏导系统、城市交通智能调度系统、高速公路智能调度系统、运营车辆调度管理系统以及机动车自动控制系统。通过人、车、路的密切配合优化交通运输模式，提高路网运输效率，缓解交通拥堵压力，降低交通事故发生率。从另一方面来说，智能交通系统不仅有利于改善城市交通系统运行状况，同时也有着节约能源、保护环境的作用。

2　计算机技术在智能交通系统中的运用

2.1GPS技术

在智能交通系统中，GPS技术的主要作用为车辆定位与导航。通过GPS定位导航系统结合电子地图系统、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统等配套模块,优化了车辆精确跟踪和交通实时管理等众多新兴功能。智能交通系统中的“智能”——这一核心理念也在这些优化中得到了集中体现，GPS技术的运用研究也因此成为智能交通系统研究过程中的关键环节。

图1　交通 GPS信息云计算技术运行原理图

云计算技术是GPS系统的核心支撑。通过连接计算机、服务器、虚拟机和车载 GPS 装置而形成的高速信息网络是云计算技术得以实现的基础。云计算技术特有的信息交易体制扩大了交通信息采集的范围，诱导更多的车辆成为信息的载体，使得获取到的GPS 信息更加全面、交通状况更加清晰。同时，为了减轻数据中心的计算压力和简化数据的复杂程度，车载 GPS 中还配有精确的定位模块和强大的计算模块，提供了更加准确的定位信息。云计算技术通过强大的计算能力及时处理和反馈采集到的数据信息，为海量用户制定个性化的动态导航服务，使用户能够实时、准确地了解交通状况。图1为云计算技术在交通 GPS 浮动车信息处理和服务中的运行原理。

2.2计算机视觉技术

计算机视觉技术是智能交通系统中的主要组成部分，其主要功能在于监控道路交通流、分类识别车型、自动识别车牌、高速公路自动收费、交通导航智能化以及自动生成电子地图等。归纳起来，自动驾驶、交通监控、辅助驾驶和智能收费是计算机视觉技术几大支柱功能。

2.2.1自动驾驶

在智能交通系统中的一个典型运用就是自动驾驶技术，其核心技术主要包括两种：道路提取和车辆检测。通过这两种技术,可以完整探测出道路范围,使车辆在道路中以安全的“轨迹”行驶。不仅如此，自动驾驶系统还会测量出前方行驶车辆的行驶速度，通过控制车速使行驶车辆与前方车辆距离保持在安全车距范围内。自动驾驶技术结合了视觉处理和控制技术，基于视觉反馈构建了一套完整的闭环道路跟随系统。

2.2.2交通监控

交通监控是计算机视觉技术另一重要功能，其运行机制包括3个步骤：①分割、跟踪车辆和行人；②计算分析交通参数（车流量、平均速度、队列长度等）；③及时反馈道路交通状况，优化行驶路线。减轻交通拥堵,提高出行效率。

2.2.3辅助驾驶

辅助驾驶技术是指通过视觉系统帮助驾驶员判断道路状况。视觉系统在道路上，识别道路标记、交通标志以及道路上的车辆行人和其他景物，帮助驾驶员及时应对外界环境的变化,降低交通事故风险。辅助驾驶的视觉处理方法基本相同于自动驾驶技术, 但辅助驾驶是具有人机交互性质的视觉系统，驾驶员的参与性是其与自动驾驶的唯一差别。就目前来看，驾驶员在系统中的互动参与性使辅助驾驶技术更易应用推广。

2.3RFID智能收费技术

RFID是目前交通收费系统中一种应用范围较大的信息技术。RFID系统的主要组成部分有电子标签、读写器和天线，读写器与电子标签通过无线信号进行信息交流，检测过往车辆信息。RFID系统广泛运用于发布路况信息与交通收费，主要进行信息的采集处理和相应分析的工作。

ETC是智能交通系统中运用最为广泛的RFID技术。当车辆通过ETC系统的入口时，车辆中的标签把车辆信息发送给阅读器，RFID阅读器对接收到的信息进行识别，处理后写入到车辆电子标签。当车辆通过ETC系统出口时，RFID 阅读器再次读取车辆信息，计算相应交通费用。如果车辆信息与写入的标签信息相符合，系统会自动收费并放行车辆；若信息不符，则会由相关管理人员处理。