浮动车交通信息采集系统研究

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1、浮动车交通信息采集系统研宄罗莘龙（屮山大学工学院，广东广州，5100275）摘要：浮动车交通信息系统是伴随若智能交通的应用而在近儿年发展起來的新型交通流信息采集技术，它讨以直接和力便地测得可靠、准确的车辆行驶速度、路段行程吋间等参数。该系统作为一种重要的交通信息采集方法，可以弥补现有传统交通信息采集技术存在的数据不完全、数据量不足、数据质量差等问题，对我国交通信息采梁工作其有很好的现实意义。关键词:钾能交通交通信息采粜浮动车1.浮动车系统概述浮动车系统是伴随着智能交通应用而在近几年发展起来的新型交通流信息采集技术。所谓浮动车（FloatingVehicle，FV）就是指安装有定

2、位和无线通信装置的普通车辆（如出租车、公交车、警车等），这种车辆能够与交通信息中心进行信息交换。而浮动车系统是指通过交通流屮一定比例的浮动车辆与交通信息屮心实吋交换数据的一种新型交通信息采集系统。当浮动车在道路上行驶时，来自路网纵剖面的交通流数据将被收集，这样可以直接和方便地测得可靠、准确的车辆行驶速度、路段行程时间等参数［1］。目前，该系统作为一种重要的交通信息采集方法，特别是作为弥补传统交通信息采集技术不足的实时交通信息采集方法，已得到世界各国的重视，并成为交通工程专家研究的热点。2.系统组成及特点浮动车系统通常由浮动车数据采集、地图匹配、交通流分析和无线互联网络四个子系统

3、组成。其整体框架如图1所示。图1浮动车系统框架图数据采集子系统通过路网上行驶的安装在浮动车上的车载端GPS接收器采集车辆运行数据；通过车载端的无线通信终端设备采用无线通信技术将上述信息实吋传输给数据控制中心，同时还接收数据中心发送的命令。苏主要完成以下数据采集：车辆交通流、时间、车辆位置经度及纬度、速度、方向角和运行状态等。地图匹配子系统是实现整个浮动车采集信息系统功能的关键，H的是减小GPS数据和GIS数据的匹配误差，将GPS数据匹配至地图路段。交通流分析子系统首先筛选符合条件的浮动车数据，建立动态交通流数据模型，然后以此模型获得浮动车行程吋间、平均速度、交通流量等交通信息。

4、无线互联网络子系统的主要功能是建立各系统的连接与数据传输

5、21。如图2所示。阁2浮动车系统流程图浮动车系统之所以得到重视，主要原因在于浮动车系统具有区别于传统W定检测方法的特点[1]:1）覆盖面广。传统的检测器都是安装在固定地点，只能检测到一个断面的交通流信息，而浮动车是”流动的”，几乎可以采集到城市道路网各个部分的信息,采集范围也不仅仅是点、线，而是而。2)投资少。各种安装有定位和无线通信装置的车辆均可作为浮动车使用，这些车辆通常都是隶属于出租、公交、交巡警。浮动车系统只是利用现奋的设备，将其回传的车辆定位数据存储、融合、处理，得到有用的交通信息，因此浮动车系统通常结合调度和

6、诱导系统建设，大大节省了投资。相比之下，要覆盖同样的范围，使用传统固定检测器投资较大。3)采集数据多样、准确。浮动车系统采集的路段平均车速、旅行时间对于了解道路运行状况、分析拥堵原因、提供交通诱导服务等都是非常关键的参数，这些参数的计算涉及的算法相对于传统检测方法比较简单，结果也更精确。完整的浮动车实时交通信息采集系统包含很多参数，L为采集数据的时间间隔；.为传输数据的时间间隔；~为基站对数据计算平均时采用的时间；2为交通量；P为浮动车覆盖率(ProbePenetration)。它们之间是相互关联的，浮动车系统主要交通特征参数如下1)平均速度(Meanspeed):指两点间旅行

7、路程和行驶时间之比。当路网某段接近或者超过其容量时，v会降低，速度单位为m/y,则有公式：2)旅行时间(Traveltime):旅行时间7；是指通过路网中长度为L一段路程所需的总吋间。3)延误(Delay):延误6/是指某一路段的旅行吋间r和其最小旅行时间7；之差。延误的增加表示平均速度降低，公式为：d=T-T,.4)拥挤指标(CongestionIndex):延误不能用来比较不同的路段，因为延误依赖于路段的长和几何形状。然而，拥挤指标，一个无量纲的参数，可以定义为总延误(了-:^和最小旅行时间7；之比，公式为：CI=(T-T,)/T().5)停车时间比例(Proportion

8、stoppedtime):停车时间比例也能用来在不同路段和节点之间作比较。它定义为停车时间7；和总旅行时间r之比公式为：PST=Ts/T.停车时间是指车辆以低于某一固定速度时的时间，PST可以作为衡量某一路段队列长度的指标，所以应该采用某种方法来分析这些关系，从而得到一组最优的参数，以保证提取到可靠、准确、实时的交通信息。目前常用的方法是采用交通模拟工具，如CORSIM、TRIPS、VISSIM等，來模拟不同的交通环境，通过设定不同的参数进行分析，就可以得到参数各自之间的关系，从而选择最优的