智能交通系统中交通信息采集技术应用进展

陈丹霞、陈国波

（1.深圳市易行网交通科技有限公司，广东深圳518000；2.深圳市宝安区西乡街道土地整备事务中心，广东深圳518000）

0 引言

20世纪90年代以来，我国智能交通系统随之兴起并得到迅速发展，智能交通系统的发展大大改善和提高了交通运输的效率，为行车安全提供了重要保证。而在智能交通系统的发展中，交通信息采集技术是交通控制与管理的前提，交通信息采集技术的合理应用与智能交通系统发展息息相关，为此加强对交通信息采集技术应用进展的研究十分重要。

1 智能交通系统概述

智能交通系统的本质就是多种信息技术的综合体，智能交通系统实现了通信技术、电子传感技术、计算机技术等多种技术的融合，并以此为基础构建了具有综合性的地面交通管理体系。

智能交通系统（ITS）主要具有以下方面的功能[1]。第一，平稳性。智能交通系统在应用中，可以有效地改善和提高交通运营的效率以及道路网流量，及时调整交通需求，保证交通设施可以更好的满足交通发展的需求，对于促进交通的平稳发展有重要作用。第二，安全性。智能交通系统的应用，可以有效地控制和减少交通事故的发生，同时可以将交通安全隐患进行排除，为交通安全提供了重要保证。第三，环保性。智能交通系统的应用，让交通拥堵问题得到了解决，同时也降低了车辆行驶对环境的影响，这与我国所推行的环保政策也是相符的。

但目前，智能交通系统多应用在一线城市，如北京、深圳、上海等，一线城市经济发展快，为智能交通系统的使用提供了充足的条件；为加快智能交通系统的全面推进，我国在发展智能交通系统的过程中可以积极借鉴国外智能交通系统的发展经验，可以借鉴以下的经验：首先，注重加强智能交通系统的政策扶持，并从我国国情出发，做好战略规划；其次，在发展智能交通系统的过程中，需要综合的考虑到自然因素、生态环境、产业经济以及安全等内容；再次，注重加强智能交通系统的创新，发挥出高新技术的优势和价值，提高竞争力；最后，为智能交通系统的发展提供多元化的融资渠道，积极鼓励和引导企业加入智能交通系统的建设中，同时加强相关专业人才的培养力度，加强信息系统的开发，为智能交通系统的发展提供良好的支持[2]。

2 智能交通系统中交通信息的重要性

众所周知，信息资源是客观存在的，而且随着现代技术的不断发展，信息资源也在积极开发和更新。交通信息，指的是在整个交通运输领域中所流通的具有利用价值的所有信息。交通信息的基本特点就是来源比较广，但总的来说主要来源于道路、车辆以及旅客，其中旅客也包括驾驶员在内，这些人员的信息都可以称为直接交通信息。交通运输需要在一定的环境支持下，所以环境信息也会成为相关的交通信息源，环境信息主要包括气象、地质等自然因素。

交通信息的分类主要包括动态交通信息、静态交通信息。其中，动态交通信息指的是能够实现自动控制目的的信息，而静态交通信息则包括车辆信息、道路信息以及自然环境信息等。动态交通信息是智能交通系统中的重点，是指能够根据时间变化而产生的交通数据，比如说平均速度、交通密度、拥堵状况等等。交通动态信息是最为关键的交通信息，也是智能交通系统中最重要的内容，是智能交通系统应用的基础，关键的交通信息还能为交通管理规划的制定提供重要的数据依据。

3 智能交通系统中交通信息采集技术的应用

3.1 视频采集技术

所谓视频采集技术，指的是将摄像机安装在目标区域内，借此来获取相关的交通视频图像，并借助计算机技术从视频图像内提取对交通分析与决策有价值的信息内容，实现交通信息的智能化采集。视频采集技术通过采集车辆流、车型分类、平均车距等数据，并为智能交通系统提供动态的交通信息，该技术的应用流程主要分为采集传输、处理以及提取。一般来说，视频采集技术的主要优势就是应该范围广、检测参数众多，同时具有很强的可视性，在安装中也不会受到干扰，安装十分简单，但同时也具有一定的缺点，如积水反射以及夜间光线会影响到检测结果、大型车则会影响到小型车辆的检测等等，这些情况也会影响了交通信息采集的准确性[3]。

视频采集技术的主要应用范围如下：第一，视频采集技术可以有效地提取常规的交通参数，比如说车辆拥挤情况、停车等待时间、车流量等；第二，收集并检测交通违章信息；第三，视频采集技术可以为交通信号控制提供辅助功能，比如说部分城市就纷纷开展基于视频检测的行人过街协调感应控制系统；第四，视频采集技术可以加强交通事故及拥堵情况的检测，以便即时到场解决交通问题。

3.2 地磁车辆检测技术

地磁车辆检测技术应用中主要就是借助地磁场，根据地磁场的强度变化情况，对车辆的离开、停留、进入等进行检测，该技术能够及时捕捉到车辆的变化情况，同时将磁场变化量转化为更容易理解和辨识的电信号，实现车辆的有效检测。

地磁车辆检测技术主要具有以下的特点：第一，地磁车辆检测器的体积小精度高，其在安装过程中只需在路段地面钻孔即可安装，并不会对路面带来较大的破坏，如果在侧面安装，也无需破坏地面；第二，使用地磁车辆检测器，受外界环境的干扰比较小，其在应用中只需利用铁质车身的磁场变化，并不会受到外界气候、温度等因素的影响。

地磁车辆检测器的应用范围如下：一是管理停车。将地磁车辆检测器安装在停车场入口，可以检测车辆的存在，并触发系统进行工作，当车辆离开时便会车过杆落；将地磁车辆检测器安装在车位上，可以有效地获取车辆在车位的停留时间，实施停车收费计时，同时还能将车位的数量传输给停车场的管理系统，以便实现车辆的有效管理；二是地磁车辆检测器，还能够收集车辆的类型、车流量等，为信号控制提供重要的参考。

3.3 浮动车技术

浮动车技术最早的应用主要是针对出租车和公交车。在以往传统的交通模式下，出租车和公交车是大多数人的出行选择，出租车和公交车可以在城市的快速路、主次干路穿行，在公交车和出租车上安装定位系统，也能够准确的获取到城市各个道路的实际交通情况。

但是随着各类出行软件的成熟和应用，人们也有了更多出行的选择，道路上的车辆分布也发生了明显的变化，与此同时浮动车技术的应用范围也随之扩大，将浮动车技术安装在公交车、出租车、私家车上，能够对各个道路车辆的分布信息进行掌握，以便有效地测量交通网络中的交通信息，从而有效地治理交通拥堵问题[4]。

浮动车技术的信息采集过程主要分为以下的流程：首先，采集道路上安装车载定位设备车辆的运行数据信息；其次，定位设备定期向服务器传输浮动车的实际位置信息，并借助数据采集系统对定位数据进行格式的转换；最后，将转换后的信息上传到数据控制中心，并接收数据中心的指令，实现数据的上传和下达。在采集完有关的信息后，信息处理系统就会根据采集到的信息，进行地图匹配、推算行驶路径等操作。浮动车数据采集技术让交通信息的采集更加的全面，大大的提高了数据信息采集的有效性和实时性。

3.4 无人机检测技术

无人机也被称作无人驾驶飞机，其最初应用在军事领域，后续随着无人机技术的不断发展，其在交通监控、信息采集等领域也有了广泛的应用。

装载传感器、摄像机或者照相机，能够从空中获取目标区域或该路段的交通信息，该技术与视频采集技术相比，优势更多。比如，对于交通事故来说，无人机可以在现场及时、快速的取证，而传统的交通事故大多需要交警到现场进行处理，但是在去事故现场的过程中可能会受到交通拥堵、警力资源不足等因素的影响，需要延长事故处理的整体时间。而使用无人机则不会受到地面交通的影响，能够第一时间快速达到交通事故发生的现场，为交通事故的处理提供协助，不仅可以节约警力资源，而且也节约了时间成本。无人机能够从空中的视角，更直观的获取到目标路段和区域的交通情况，并将交通情况及时传输给控制中心，以便协助控制中心做好交通信号的调整，从而有效地疏通交通拥堵情况，还能对路况进行连续监测，为交通诱导提供有益的指导[5]。另外，无人机还可以为消防车、救护车等特殊车辆提供保驾护航服务，为生命救助提供便捷通道。

无人机交通信息采集技术主要具有以下的优势：首先，无人机交通信息采集技术的检测范围更广泛，无人机能够在空中获取宏观的交通信息；其次，无人机交通信息采集技术的检测视角更加的灵活，无人机在交通信息采集中可以随时的对观察角度、位置及路线进行调整，可以准确定位目标检测区域，让交通信息的采集更加的高效、便捷；最后，无人机交通信息采集技术的检测效果更高，可以节省人力成本、安装成本，而且在检测期间无需中断交通，与传统检测器相比，工作效率更高。

但不可忽视的是，无人机交通信息采集技术其自身在应用中也有一定的缺陷，主要有以下方面的不足：第一，受到技术方面的影响，在使用无人机采集交通信息的过程中，需要克服其机身振动的问题，避免采集到的画面出现抖动,再加上无人机的体积比较小，无法抵抗较大的风力，所以一旦遇到大风天气就不宜使用该技术进行交通信息的采集；第二，无人机技术在执法领域应用的科学性还有待考究，当然并未出台有关的法律法规，为无人机协助执法提供保证，也就难以保证无人机辅助执法的公平性和公正性，甚至也无法保证信息安全，这些问题都需要解决[6]。

4 交通信息采集技术的应用趋势

如今自动化技术在各个领域得到了充分的渗透和应用，交通信息采集中也应该加强自动识别技术的利用，这是必然趋势，同时也能更好地在恶劣环境下实现交通信息的有效采集。

基于自动化识别的交通信息采集技术，主要具有以下方面的优势：第一，数据读取更加便捷。在自动识别技术的支持下，交通信息数据的读取，无需借助光线，就能实现100m 以上距离的有效识别,而且读卡器的读卡范围也可以覆盖整个道路宽度，能够避免出现读卡死角的问题。第二，识别速度更快。当标签进入读卡的范围内，阅读器就能准确将其中信息进行获取，最重要的是能够实现多个标签的批量识别和读取，所以当多台车辆同时进入到该识别范围内时，读卡器也能对多种车辆的标签信息进行同时读取。第三，数据容量更大。当前二维条形码技术仅仅能够储存2000 多数字，如果需要储存字母或文字，储存量也会大大减少。而在自动识别技术支持下，标签能够根据用户需要进行扩充，也就无须对类型、尺寸等信息进行读取，而是直接将信息纳入标签内，当标签进入到识别范围就能够直接进行读取。第四，使用寿命长，应用范围广。自动识别技术可以借助无线电传播通信，从而适用于更多恶劣环境下，有利于在各种天气下进行交通信息的采集。第五，能够动态加强标签数据更改。读卡器可以将有保存价值的数据融入电子标签，这样一来车辆的有关信息也会在电子标签内，也就无需使用设备对信息进行检测，不仅能够节约成本，而且信息处理流程也会更加简单。第六，安全性更高。电子标签内具备信息保护功能，读写密码能够对信息进行有效的保护，这样能够有效地预防电子标签被任意更改，有利于减少电子标签被改动的风险。

5 结语

综上所述，如今随着交通现代化发展进程的加快，智能交通系统也得到了普及和应用，智能交通系统的应用和发展对交通信息的质量也提出了更高的标准，传统的交通信息采集技术显然是无法满足智能交通系统的发展需求的。为此就需要加强交通信息采集技术的应用研究力度，将更多先进的交通信息采集技术进行有效的应用，同时还需要注重加强交通信息采集技术的创新和优化，以便充分地发挥出交通信息采集技术的应用优势，提高信息采集的准确性和全面性。但需要注意的是，无论哪种交通信息采集技术在应用中都有一定的不足，这就需要不断地加强改进和优化，实现多种交通信息技术的结合应用，提高交通信息采集的质量。