基于传感网的交通信息诱导方案研究文献综述
2020-04-08 16:49:02
一 选题背景及意义
随着经济和社会的发展,我国的城镇化进程加快,我国的城市人口飞速增长。而机动车保有量也相应持续快速的增长,截至2012年底,我国机动车保有量已达2.4亿辆。而道路建设速度远远滞后于汽车的增长速度,道路交通需求与现有道路通行能力之间的矛盾日益突出,城市交通拥堵已近成为许多大城市面临的亟须解决的一个严峻的问题。同时由于交通污染而引起的环境问题也越来越严重,特别是城市交通拥堵造成了能源的浪费和环境污染给城市经济带来了巨大的损失。近年全国各地的雾霾天气越来越严重,交通污染被认为是造成灰霾、光化学烟雾污染的重要原因。
无论哪个国家可供交通建设的道路空间是有限的,通过道路建设的措施来解决交通拥堵问题是无法实现的也是不可取的。而要解决上述困扰着人们的问题最直接的方法就是建立起以信息化为基础的交通管理系统,通过现有道路的科学化管理使现有道路最大化的发挥其通行能力,提高整体路网的通行效率来解决和减小交通个拥堵及其引起的其他社会问题。在此背景下,智能交通系统(Intelligent Transportation System)应运而生,国内外几十年的实践探索经验表明,ITS也是解决上述问题最行之有效的途径。
本文提出的基于传感网技术的交通信息诱导是ITS的一个重要的组成部分,它是综合运用现代高新技术,实时准确的采集和传输交通数据,通过控制中心处理数据,实时发布交通诱导信息,引导道路上的交通流,从而高效利用路网。
二 国内外研究状况
发达国家非常重视对ITS的研究与探索,其中以日本,美国,欧洲为主导的发达国家投入了大量的人力,物力积极开展以道路交通信息为基础的系统建设,尤其是对基于传感网的技术完善对路上信息采集并发布诱导信息诱导交通流在时空分布上均衡的探索研究,其取得的成果在国际上都处于领先地位[1]。
日本在发展其UTMS(Universal Traffic Management System)系统过程中一直注重对交通信息的采集及诱导信息的发布的研究,建立起了以VICS(Vehicle Information Communication System)为关键项目的交通信息管理系统[2]。车辆信息通讯系统VICS由红外,射频等技术组成的传感网络对道路上的阻塞,驾驶所需时间,交通事故,施工,管制情况传输给控制机及控制中心,进过信息处理将诱导信息通过车载导航设备,广播系统及路边VMS发布指引驾驶员选择合理路线避开阻塞时刻及路段[3]。
美国则发展了自己的TravTek和Advance两个交通信息采集发布与诱导系统,TravTek主要把车辆位置,实时交通信息,最优交通路径传递给驾驶员帮助驾驶员选择好路径顺畅运行,而Advance则利用GPS导航计算位置信息,及通过地图匹配路径,并将车流运行信息传递给控制中心,控制中心将这些信息处理后再传给其他在运行的车辆帮助他们来进行最优路径选择[4]。
欧洲是运用红外信标通信技术建立起交通信息采集发布与诱导系统,通过主动和被动式的红外传感器来采集道路交通量,占有率,阻塞情况再把这些信息传递给控制中心[5]。控制中心通过处理这些信息将有用的道路及路径信息通过车载终端设备传给驾驶员,引导交通流。其中以德国和英国为代表的分别开发出了LIBS系统和autoguide系统,而后又进一步开发出了商用的车载导航系统。