• 国外交通流诱导系统研究现状
    2015-04-17 15:06:32   来源:山东创安交通预警      评论:0 点击:

    交通流诱导系统自诞生以来,就受到人们的普遍关注,许多发达国家如美国、法国、日本等均将其列入国家研究计划,投入大量的人力、物力和财力对其进行研究、试验和开发。根据诱导信息作用的范围,TFGS可以分为车内诱导系统和车外诱导系统两大类。在车内诱导系统中,实时交通信息传输于个别车辆和信息中心之间,车辆上安装有定位装置、信息接收装置和路径优化装置。由于诱导对象是单个车辆,因而也称个别车辆诱导系统。这类系统的诱导机理比较明确,容易达到诱导目的。目前各发达国家研究的大部分是这种系统,但这套系统对车内设施和信息传输技术要求比较高,造价相对昂贵。相比之下,车外诱导系统的交通信息是在车流检测器、信息中心和可变标牌之间传输,诱导对象是车流群,因而也称为群体车辆诱导系统,这种系统一般适用于高速公路或路段较长的城市交通流的诱导。

    发达国家的TFGS一般由三部分构成:车辆定位模块,通信模块和驾驶员决策支持模块〔工二。车辆足位模块的功能是跟踪车辆在路网中的位置,其输出既包括车辆当前的绝对位置(经度、纬度和高度)也包括主辆在电于地图上的相对位置。定位过程主要依靠航位测定,地图匹配和全球足位系统〔G邢)完成。通信模块负责完成三辆和交通信息中心的数据交换,车辆利用接收器可以获得从交通信息甲心发射来的实时交通信息(当前路段的行程时间,堵塞或事故发生地点等)。同时车辆作为流动的交通信息探测设备,把当前的交通信息通过发射装置反馈给交通信息中心。目前广泛使用的通信方式有射频通信(无线电广播)、红外通信、微波通信和蜂窝移动电话通信等。驾驶员决策支持模块的功能是进行最优路径的计算和路径引导信息及其他信息的显不。

    目前研究开发比较成功的有美国的TravTek系统,法国的Ali一Scout系统和日本的导航系统闭。

    (1)TravTek系统

    TravTek系统是美国联邦公路委员会、佛罗里达交通部、奥兰多市等政府部门和通用汽车公司、摩托罗拉公司以及美国汽车协会等联合开发的一个交通路径诱导系统。整个系统开发过程历时两年,耗资1200万美元,于1991年在奥兰多市开始运行。该系统可以向用户提供车辆当前位置、实时交通和优化的出行路径等丰富的信息服务,帮助驾驶员安全、快速地穿过拥挤地区。

    TravTek系统构成如图卜1所示,主要有如下三大部分:①TravTek信息和服务中心(TISC),由美国汽车委员会负责建立和理。②交通管理中心(TMC),由政府部建立和管理。③装备有计算机和通信设施的车辆(称为TravTek车辆),包括车内所有硬件和软件以及所需通信设备均由通用汽车公司提供。这三个部分利用电话线路、调频广播以及目动拨号蜂窝电话等多种数字通信方式相联系。

    T工SC为TMC和TravTek车辆提供地图和信息数据,驾驶员可以通过蜂窝移动电话向T工SC询问各种信息以得到帮助。TMC负责搜集、分析整个路网的实时交通信息,并进行规范化,然后发送给TravTek车辆。TMC的信息源称为交通信息网络(T1入)。T工N由固定信息源和流动信息源组成。固定信息源包括各种搜集交通信息的固定装置,如交叉口的电感线圈探测器、视频监测器等;流动信息源包括交通部门工作人员(如交通警察)和TravTek车辆。TravTek车辆安装有一套计算机和通信设备,它本身可以作为交通信息探测器向TMC提供信息。

    (2)Ali一Seout系统

    Ali一Scout系统是欧洲最有代表性的交通路径诱导系统。它是由西门子公司和Basch/BlauPunkt公司联合开发。该系统包括车内设备和车外设备两部分,车内装备有定位设备(P)、导航设备(N)、磁场传感器(MS)、车轮转数计(WP)、带有键盘和方向指示器的操作面板(0)、行驶时间测量仪(盯)、红外发射器(工T)、红外接收器(工R)和目标存储器(DS)等;车外装备有信标红外发射器(BT)、信标红外接收器(BR)、信标控制器(BE)和交通路径诱导计算机(TGC)。

    Ali一SCout系统在车上装有一个终端,其核心是导航设备。在导航设备开始工作之前,首先要由驾驶员输入目的地。输入设备是一个类似于按键电话的小键盘,输入的地址编号保存在目标存储器中,磁场传感器的作用是确定车辆行驶的方向,车轮转数计则用来测量行驶的距离,方向和距离数据都被送到定位设备,以确定车辆的位置。车辆通过信标双向红外通信方式与外界交换信息。信标安装在路口两旁,典型的是与交通信号灯安装在一起,在一般情况下,每个信标由多个信标头组成,以使每个方向上至少有两个信标头正对着开来的车辆,信标头连接着一个信标控制器,此控制器通过电缆和控制中心的交通诱导计算机相连。交通诱导计算机负责完成最优路径的计算、路段阻抗预测和数据库管理等任务,当车辆通过信标时,信标与车辆通过自身的发射与接收设备实现双向红外数据通信,信标把本地地图及计算出来的最优路径等数据发送给车辆,车辆则把路段行程时间等信息反馈给信标,导航设备利用所获得的信息(当前位置、目的地、周围的道路网络图、最优路径等)引导驾驶员遵循一定的

    (3)日本的导航系统

    日本于工994年成立了车辆、道路、交通智能化促进协会(论RTIS,VehicleRoadandTraffiC工nte工1igenoesoCie七y),该协会由警察厅、通产省、运输省、邮政省、建设省等五个省和民间企业以及学术团体组成,其宗旨是推进工TS各组成部分的研究与开发,其中的导航系统是由丰田公司与警察厅、邮政省、建设省共同基于全球定位系统(GPS)道路车辆信息通信系统(V工Cs)开发的。

    早在1980年,丰田公司就开发了能够表明车辆初始方位的“电子指示器”,在此基础上,1981年开发了能够表明出行目的地方位的“导航指示器”,到1985年推出了以V工CS为基础的能够显示多种信息的彩色显示系统。随着GPS技术、地图匹配技术和通信技术的发展,1991年丰田公司又设计出了定位精度更高、而且可以基于V工Cs给出最佳行驶路径的导航系统。

    导航系统的核心是道路交通信息通信系统,由道路上的交通流检测器和车辆上的发射天线将动态交通信息传输给信息中心,信息中心系统规范化处理后利用FM多重放送等手段将多种诱导信息再发送给车辆,结合车载GPS接收机的定位功能,从而实现引导车辆更好地完成出行的目的。

    综上所述,发达国家对交通流诱导系统的研究起步较早,取得了比较显著的成果,其主要特点是:①国家机关、民间企业(特别是汽车、电子企业)、学术团体紧密配合,通过协作完成项目的研究、开发和实施过程。②均以车辆与信息中心的双向通信为手段进行信息采集、传输和利用,属于技术高度密集的项目。③车载设备较多,使用成本偏高。

    责任编辑:佚名

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