随着经济的高速发展和全球化进程的加速,交通运输的压力越来越大,对其有效控制和管理已成为政府和公众所关注的大问题。
交通管理是全局性的,对实时性要求很高,安全问题尤为突出。对公路交通来说,公路管理人员和司机通常很难立即得到沿途的路面情况和事故信息,公路管理人员常常在交通事故发生几小时后,甚至已解决完毕,才能将信息通过人工方式提供给司机。目前世界上一些国家的交通管理部门都在应用先进的实时智能交通系统(ITS)来有效地减轻管理人员的负担。
实时智能系统可将大量的实时控制过程和管理层数据转变为智能系统的信息,并且按照专家的方式去处理这些信息。ITS就是通过分析和控制复杂的交通信息,帮助管理人员为司机提供秒级的最新交通状况。在欧美一些地区,ITS已在公路、铁路、港口、航空等许多领域得到应用。
二、ITS在交通运输中的应用
目前在国外,ITS已经在公路管理、铁路(地铁)运输及港口、船运、机场等方面发挥了很大的作用。像欧美、南非、亚洲等国家以及IBM、西门子等大公司都已在使用实时I TS,并获得了可观的效益。下表列出了实时ITS在一些国家的应用。
表1 实时ITS在一些国家的应用
在公路交通方面,实时ITS可以解决交通状况的模拟、监测和控制,以及操作员决策支持、事故处理管理和乘客信息管理等。瑞士的Neuchatel城不仅以美丽的湖泊闻名于世, 其交通拥塞也令人生畏。大约10年前,他们建立了新的环城公路。这一工程全长约34公里 ,其中包括两条各长7公里左右的遂道和大量的监测、引导设施,有900多个红绿灯和650个左右可变信息牌,共有约2800个数据点。其市区车流量大,公路上下坡路段多,隧道状况非常复杂,这些都很容易引起交通事故。
面对这一棘手的问题,他们决定采用ITS进行控制管理。首先建立了完整的信号灯、传感器、信息指示电子系统,同时建立了交通管理中心,并开发了基于G2平台的智能交通系统。
首先要根据不同的资源建立模型。这主要是根据有经验的操作员处理交通行为的经验知识以及交通干线的结构、操作程序、安全法规和特殊的政府规定等,建立事件特殊反应知识库。然后,根据知识库进行推理,为操作员在紧急情况下提出控制策略和建议。这样,操作员仅通过简单的鼠标按动就可以及时地对事故作出反应,完成某些路段的关闭或通行信号设置,同时监测驶入隧道车辆的速度,提示警告信息,并在交通情况变化时及时清除这些信号。这可能需要在几分钟内完成成百上千个信号灯、信号牌的设置,而且不允许有丝毫的差错,因为任何一个小差错,如忘了在隧道口提示关闭标志"X",都可能造成无法挽回的后果。
在Neuchatel城交通管理系统中,当操作员接到事故信息后(由紧急事故小组从公路上传来),利用鼠标点出发生事故的路段,实时ITS就会根据数据知识库和安全规则等计算出哪个路段禁行(红灯)、如何疏导交通(绿灯)、在信息牌上显示目前的限速或警告信息、哪些红绿灯应随之改变等。当操作员按下确定键后,系统就可以自动执行这些控制步骤, 将信号直接发给沿途的红绿灯及信息牌。实时ITS的实时处理能力能使事故瞬时得到处理。
实时ITS在交通网络的基础结构和铁路与地铁的管理中也发挥着重要的作用。在车站内,实时ITS应用于设施管理,如安全、车费管理、自动电梯、乘客信息管理及紧急事件处理。另外一个重要的应用方面是车辆的计划和调度,如火车行驶计划和调度优化。
西门子公司在G2上开发了铁路调度派谴实时专家系统。假设在一个不熟悉的城市中寻找路线,一种方法是花上几周时间来记
