城市交通管理系统

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1、城市智慧交通系统的概述及设计1摘要：随着现代网络通信技术的发展，物联网、云计算、传感技术、信息网络技术正更加频繁地渗透入我们的日常生活中。其中，在城市交通系统领域，这些新技术大大地提高了交通系统的运行效率，减少交通事故，降低环境污染，促进交通管理及出行服务系统建设的信息化、智能化、人性化。本文将着重讨论这些新技术对于交通系统发展的促进左右，探讨未来城市交通的可能面貌，结合一定的数学分析，解析交通系统的运行原理。2关键词：智慧交通物联网数学模型3引言：随着中国城镇化、机动化进程不断加快，以交通拥堵为代表的城

2、市交通问题普遍成为困扰各大城市的难题，城市交通可持续发展问题已成为一个重点和难点问题。而鉴于中国城市交通可持续发展所面临的严峻挑战，城市交通系统必须朝着信息化、网络化、智能化的大方向上发展，而智慧交通系统将是交通事业发展的必然选择。4正文：4.1首先，我们需要思考一个城市交通系统是什么，并且一个智能的交通系统是怎么运作的。所谓“系统”，是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。那么可以想到，在交通系统中，人、车、路以及货物这四个组成部分构成了道路交通系统。而该系统的目的是实现人或

3、物的运输和移动。而要使得这四个部分有效快捷地移动起来，就需要在人、货物、车、路构成的道路交通系统的基础上，再配上具有智能的交通信息中心、交通管理中心、交通控制中心等智能化的交通基础设施，充分运用到有关物联网，互联网，通信网等现代化技术，从而构成了智能交通运输系统。4.2接着，我们需要指出这个系统智能的地方，也就是说，与现有的交通系统相比，它在哪些地方更加先进？4.2.1在信息采集的部分，我们首先在各路段、路口节点布置大量的道路传感器，其中分为埋在路面下的电磁感应传感器以及架在高处的视频传感器。环形的线圈可

4、以形成局部电磁场，当车辆通过线圈时产生电感量的变化，从而可以获得车辆的流通量、占有率以及速度等。而视频传感器主要是由视频监控系统基础上逐步发展起来的，一个摄像头可以采集几个车道的数据，对来往的车辆进行图像追踪识别，除此之外还能及时发现交通事故等突发情况。综合这两种道路传感器，我们可以较好的测量出车辆流的速度、流量、饱和度、行程时间、排队时间、车辆位置等信息。此外，信息的采集还依赖于车载定位系统，主要措施是：一是在所有的车辆上安装电子标签，运用RFID识别技术，电子标签中储存着车辆的各项相关信息，当车辆行驶

5、在路上时，通过安装在道路上的阅读器时，可以将信息传给路边装置，并且还可以保存车辆的时间、地点等信息。其次，每辆车还会安装GPS全球定位系统，通过卫星来定位。第三，车辆之间形成区域无线通信网络，此时区域内的车辆可以通过车载信号发射接收装置相互“交流”，直接获得道路的饱和度、通畅程度。这样借助道路上传感器系统，和车载射频识别系统以及车与车的车联网系统，道路车辆信息可以十分完好的采集到。4.2.2在信息通信部分，将借助有线无线手段。一是有线网络，主要指布置在道路两侧的用于接受传感器、阅读器上获得的信息。二是无线

6、网络，分为射频通信，以及区域的无线传感网络，借助智能交通专用网络以及移动通信和互联网，形成一个全方位全时空覆盖的通信网络系统，这样信息采集来的信号可以方便快捷的传输给道路交通处理中心。4.2.3在信息处理部分，我们将面对海量的交通信息，这时就需要对各种各样的信息进行有效的处理。而整个信息处理的过程主要用到的是云处理的手段，将全部的信号输送到交通管理中心的主机上，运用数据库服务器集群，来对信号进行集中的处理，并得出合理的结论。这时，中央服务器将把车辆的位置、速度、载油量等信息进行整合，比如当车辆缺油时，可以

7、安排车辆到最近的交通快捷的加油站加油，当车辆超速时也可以及时通知警告。此外，对于道路信息的处理，将清晰地得出道路的流量、行驶速度等信息，从而给每一辆车合理的安排，让车辆合理的行驶在各个道路上，有效地节省了时间，缓解了交通拥堵。4.3关于数学方法计算交通情况的简要概述：首先假设所计算的交通路段的交通状况正常，所有的车辆性能都处于优的状态，不发生车祸，抛锚，追尾等交通事故。车辆不走回头路，可理解为行驶路线只能向右向下，即车辆距离目的地越来越近，这样经分析共有7条路线可走。道路的交通量,如下如图，可计算出车辆经

8、过各路段所需的时间，从而求出车辆经过7条路线分别所需的时间，所得时间中最长的即为N辆车从节点1到节点0的总行驶时间，比较所有可能分法所需的总行驶时间，时间最短的分法即为有效的行驶路径。再由有效的行驶路径分别得出各条路径车辆数分配比例Xi。具体如下：根据n1、n3、n4、n5、n6，求得t1=(2+2+3+)s/k；t2=(2+2+2++)s/k；t3=(2+2+2++)s/k；t4=(2+2+2++)s/k；t5=(2+2+2