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城市智能交通管理系統的設計與實現
城市智能交通系統以宏觀為起點，探討城市智能交通系統的概念、構成、各子系統間的關系。在此基礎上，加強微觀知識、技術基礎、原理及案例的論述，突出城市智能交通系統規劃、設計、建設實施的重要意義，充分反映城市智能交通系統在我國的建設應用實踐，達到了宏觀與微觀的有機結合。
摘要：隨著城市化進程加快，交通問題也日益突出，例如交通堵塞，車流不暢通，都對人們的出行產生了極大的影響，因此，如何解決城市擁堵問題成為我國現發展階段的重要課題。本文通過對我國當前智能交通現狀及問題的分析，就如何實現城市只能交通管理系統提出了相關系統方案的設計思路與流程。
關鍵詞：智能交通管理系統;ITMS;城市交通
一、城市智能交通管理系統概念及組成系統
城市智能交通管理系統概念。當前社會，城市智能交通管理系統是國際上管理城市交通必不可少的技術手段，它充分利用當今先進技術即電子傳感、計算機應用技術與控制技術，將三者結合起來構建的城市管理交通的現代模式。
1、智能交通監控系統
從各項報道中，我們得知，智能交通監控系統普遍應用于管理城市交通中，它的主要目的是保證交通順暢，具體過程是通過查看指揮中心從監視區域傳回的圖像，根據實際情況派專人去實地進行實時疏導，調整信號來疏散交通擁堵，引導人們改變行駛路線。
2、城市交通流誘導系統
在城市智能公交的調動方面，城市交通誘導系統是重中之重，它先對車輛進行定位，采集交通信息，然后對行駛車輛路線進行引導和為其規劃路線，來適時的解決重要路段及交叉口交通擁擠，讓各類行車人可以獲得一種既方便又快捷的交通路線，提高交通效率。
3、電子警察系統
電子警察系統不是一項簡單的監管系統，它利用多種技術手段對監控區域內的全部行駛車輛實行每時每刻的記錄。這些技術包括為，信息網絡通信、遠程數據監控、檢測視頻等，人們也稱這種系統為“闖紅燈記錄系統”。
4、智能公交管理系統
智能交通系統為了可以智能調動公交，高效準確進行排班，從而使公交車的利用率提高，提高車輛運行速度，減輕道路擁堵現狀，主要是使用3G通信技術進行通信指揮、GIS技術以及GPS進行實時實地定位以更好保證交通正常秩序。
5、突發事件響應系統
除上面幾項先進技術之外，還有針對于交通意外突發狀況使用的突發事件響應系統，主要是為了防止交通事故、道路擁堵和混亂了交通治安等事件發生，從而使相關部門可以迅速解決緊急事件，以減輕道路擁堵，保證社會秩序穩定。
二、我國城市智能交通管理系統發展現狀及存在的問題
(一)我國城市智能交通管理系統發展現狀
伴隨著各項科學技術水平的提高，信息系統越來越來越健全，我國各級政府會越來越重視現階段還年輕且不成熟的智能交通系統，同時現在我國許多城市已經在交通與道路的控制和規劃上有了很大的進步。
與此同時，國家政府的相關部門，例如科技委等組織為了進一步完善我國的交通管理系統也付出了大量的人力物力專門開發研究，此現象也表明了我國政府對于此項管理系統技術的重視程度。對于交通智能化的研究步伐自1998年ISO/TC204設立以來就從未停過，同時多次參加此類技術系統方面的國際交流活動。
(二)我國城市智能交通管理系統發展存在的問題
現如今，我們可以明顯感受到，經濟發展，人民生活水平提高，越來越多私家車的出現，交通問題也漸漸提上議程。由于交通系統設計的不合理導致道路使用效率低，眾多資源配置浪費，無法滿足當今需要。我們在對我國眾多城市進行調查后發現，交通壓力隨著城市規模的擴大越來越嚴重，且道路規劃不合理的現象也逐漸顯現，管理秩序混亂，使得出行困難，公交效率低等問題。
三、城市智能交通管理系統方案設計
(一)建立ITMS 框架體系
設計ITMS 框架的原則。智能交通管理框架的有效設計還要遵循以下原則：
1、精簡性
設計框架的首要任務是保證其功能的有效性，在這個前提下就要考慮用戶的感受，方便使用和操作，盡量使設計不繁瑣冗長，保證其精簡性。
2、完整性
ITMS 的設計是一個完整的過程，在這個過程中，設計子系統是一個任務，同時為子系統設置出顯示其未來變化的系統也是一個任務。
3、實用性和延展性：
ITMS 這樣一個為了管理交通而設置出的體系，首先要具備可用性，能在現實生活發揮其有效性，同時還要能預測到未來的變化，始終保持與時俱進。
4、靈活性和可發展性
靈活性體現在兩個方面，一方面，設計出的系統能適應外在情況變化，使用上具備靈活性，另一方面設計方案也要能適應環境變化，可供調整。延伸性更具前瞻性，可以在有效利用現時系統的同時，探索出新系統，完善ITMS。
(二)合理設計ITMS 的方式
智能交通管理框架是一個較為復雜的框架體系，因為要應用到公眾的日常生活中，還要利用信息化提高其應用效率，顯現其先進性和科學性，所以設計的過程中不可避免要進行大量的理論和實踐研究，運用各種學科知識，尤其是要在系統工程的指導下，將信息學、運籌學、管理學等融入實踐中。系統工程設計在科學理論和有效實踐的基礎上，可以通過系統分析和設計方法實現。這兩個方法是相輔相成的，同時又各具特點，首先系統分析是在把握全局的眼光下對問題進行解決，在整個設計環節中避免不了各種的問題，所以工作人員就要采用系統分析的方法化整體為若干個子目標，有效實現子目標的任務，進而實現系統任務，在分析的基礎上建立框架�？蚣芙⒑螅ぷ魅藛T還要對其進行完善，這就涉及到了系統設計環節，通過設計可以對框架進行整體規劃和具體細節完善，最終形成實體框架。
隨著越來越多的人涌入城市、交通工具的多樣性以及汽車購買力的增強，城市交通壓力越來越大，促使有關人士不斷探索有效管理城市交通的方法。影響交通最大的問題就是擁堵性，要解決這一問題，就要加快信息的傳播，把握交通的控制力，不能使其出現失控的局面。可見信息在交通管理中的作用非常明顯，按照信息的特點，可以將ITMS 系統分成以下四個層次：
1、基礎層
對于發揮信息的影響力方面，基礎層主要負責獲取有效信息進而形成通信網絡的搭建。
一方面，信息的有效性和準確性可以方便通信網絡的搭建;另一方面，通信網絡的有效運用可以提高信息的傳播速度。為了便利交通管理而設置的基礎設施屬于信息中的靜態方面，
比如說道路、路牌等，由于道路周圍的標志性建筑也能影響交通管理的有效性，所以也屬于靜態信息。動態信息的獲取有兩種途徑，第一種是人工采集獲取的，工作人員利用相關通信設備進行動態信息采集;第二種是機器采集，利用交通檢測設備如電子眼等，主要用檢測的方法獲取信息。信息獲取后要建立通信網絡，目前通信網絡主要包括以下內容：
(1)公眾信息服務平臺，信息分析總平臺和子平臺間，整體路面狀況與單元狀況間，局域網、廣域網等。
(2)主要用于傳播公布消息的平臺上，如調頻播音機、移動通訊設備、廣播等。
(3)主要為了方便更好更快的查到信息，利用有線設備如電話、電視等。
(4)完善數字通信平臺建立，如光纖、衛星等。
2、功能層
功能層的作用主要體現在實際應用領域，在大量有效的交通信息獲取后，為智能交通管理提供大量的功能型設備，簡化人工管理的繁瑣性。功能層的作用主要是利用智能設備進行交通管理，為公眾設計出合理有效的出行路線等，其中包括電子監控、自適應信號控制系統、交通信息管理與發布系統等內容。自適應信號控制系統最能適應智能化的管理，主要優勢體現在其自我適應力上，比如在交叉路口處，可以自行調控，適應周圍實際環境，能有效管理動態的情況。交通信息管理與發布系統的有效性主要體現在其對信息的利用能力上，首先通過高效的途徑獲取具有有效性、實時性的交通信息，然后通過傳送到分析機構，通過專業人士的分析獲得最佳路線圖或者出行方案，為需要出行的各行各業提供專業化建議。因為無線通信的廣泛利用，人們可以隨時隨地進行路線轉變，在遇到突發情況下，可以更有效的選擇最快的路線。
3、共享信息層
共享信息層主要體現在其信息的共享力上，同樣建立在上一層――功能層的基礎上的，這一層次主要通過獲取功能層傳輸過來的信息，進行更為專業化的利用，設計出最佳交通方案，這個層次需要更多的利用各類信息處理平臺，將信息轉化成資源，對規劃出行路線、有效管理交通運輸意義重大。
4、服務層
服務層是智能交通管理設計的最終目標，與使用者聯系最為緊密。首先對出行者來說，出行者可以通過服務層收到最及時有效的信息，方便出行者自己制定出行方案，也可以給出行者具體的方案建議;其次對于交通管理者來說，管理者可以通過信息了解到自己的首要任務是什么，能夠提高對管理重點的把握，使管理更加有效。當然服務層與出行者和管理者的關系都是相互的，服務層不僅要為他們提供信息指導，還要從他們處獲取信息，了解出行者和管理者最想要的服務，盡量為他們提供可行的并且符合他們要求的方案，提高智能交通管理系統的效率。
四、智能交通管理在城市交通中的應用方案
RFID技術因為其獨特的優勢，在現實生活中得到了廣泛應用，對于智能交通管理系統來說，此技術的應用也能為其帶來更為明顯的優勢，主要體現在以下方面：首先是它的物理性能高，作為信息技術的應用不僅存儲空間大、可對其進行加密處理，而且具有防水性，能有效保證信息的完整性;其次是該技術的識別能力強，對于一切動態信息它都可以進行精確的處理和消化，不管是從個體方面還是整體方面都能給出參考。由此可見，按照目前情況來看，該項技術的應用有著其他技術的不可替代性，并且和智能交通管理的流程最為匹配，優勢最為明顯。
1、電子不停車收費系統(ETC)
RFID技術的廣泛應用和不斷改進，使得電子不停車收費系統得以建立并廣泛使用，
從我們的日常生活中，我們很容易就能發現ETC的使用，不管是在高速公路收費站，還是在過江隧道等收費站，我們都能很容易的發現“ETC”的標志，主要原因在于其明顯的優勢上。首先，運用這項系統有效解決道路擁堵問題，司機不需要停車繳費，收費人員也不需要進行人工的收費流程，大大縮短了司機過收費站的時間，尤其是在車流量大的時候，該項技術的運用作用非常明顯;其次，使用該項技術可以大大降低交通管理成本，傳統的人工收費被電子收費系統代替，不再需要花錢購買用于人工收費的相關設施，同時不需要像工作人員支付更多的工資，交通管理成本得到有效降低;最后一大優勢體現在其公平公正性上，人工收費難以避免工作人員公平公正對待所有的過路車輛，有時候遇到熟人或者親戚，難以避免會免收相關費用，但是電子設備是沒有感情的，只要有車經過，它就會在程序的驅使下直接對過路車輛進行自動扣費。所以，ETC這項技術在國內外運用都比價廣泛，我國也在加大此項技術的投入使用，在智能交通管理方面又進了一步。
2、城市交通調度管理系統(TMS)
RFID技術的另一大應用體現在TMS上，為了加強對車輛的管理，進而提高智能交通管理效率。交通主要就是由道路和車輛等組成，所以要想管理好交通問題，首要任務就是管理好車輛問題。TMS同樣運用了先進的技術對信息進行搜集和處理，實現獲取信息與分析信息集于一體的作用，可以更加直觀有效得對車輛進行管理，充分考量路線的可實用性以及車輛出行的最優路徑，緩解了交通壓力的同時也節約了資源。
3、電子注冊管理(EVR)
EVR技術可以有效解決交通部門的管理難題，主要原因是它能有效對車輛進行追蹤和智能化管理。由于越來越多的人開始有能力購買汽車，所以注冊登記和再檢查的工作強度不斷在加大，為了有效解決這一問題，可以通過利用EVR技術來實現。首先，由于智能技術的運用，車輛在登記的時候可以縮短時間，并且每輛車都可以有一個“身份證”，只要是對車輛植入一個ID碼，這個號碼可以在全球范圍內被追蹤，并且每一個號碼都是不同的，甚至不能被修改，這樣就可以實現兩個好處，一是偷車的人很容易被追蹤，假的車牌照因為不含此技術也很容易被查出，由此方便了公安機關打擊罪犯，并且在一定程度上可以降低犯罪率;二是交通管理部門不需要開展流動檢查就可以進行對車輛的管理，有效提高了管理部門的效率。當然這項技術目前還未被廣泛應用，只利用到軍用設備上，但是其應用效果顯著，帶來的的利益非常明顯。
參考文獻：
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