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智能交通诱导系统的建设架构

辽宁中海世纪科技开发有限公司软件开发部

2010年11月6日

城市交通诱导系统是提升城市道路交通效率的重要手段。本文首

先给出了交通诱导的框架体系模型，然后对其上端系统进行了详细的

需求分析，根据数据发生、采集、处理的流程，设计了系统的数据流

程模型，并据此对其软件、硬件系统模块进行了设计。

所谓交通诱导系统，是通过相关高新技术（如GIS、GPS、导航

和现代无线通信技术等）的集成，有效地引导车辆运行，减少车辆的

旅行时间，并最终实现交通量在整个路网中均衡分配的技术手段。其

作用主要表现在以下两个方面：

其一，为驾驶员提供实时的路线引导，从而避免迷路和错误驾驶，

并降低交通事故率；

其二，根据用户的出行目的地，向其提供优化的路线信息，从而

极大地方便出行者。

这对于交通诱导系统的效率提出了较高的要求，特别是信息采

集、处理和发布的实时性和有效性。前者是由信号检测系统实现的，

而后两者则依靠完整、高效的上端系统。

一、系统需求分析

1.功能需求

通常情况下，交通诱导系统的功能需求包括如下几点：

①以重点道路为中心，实现显示屏信息的连续性发布，能够达到

对车流的有效诱导；②根据道路的不同等级、不同状况，将城市交通

诱导分为快速路诱导控制、城市主干路诱导控制、高速公路诱导控制

等；③使路网达到用户最优和系统最优之间的均衡；④采用统一的接

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口实时采集交通数据，并保证数据的完整性、安全性和正确性；⑤使

用恰当的模型和算法分析和处理交通数据，以确保发布信息的准确性

和有效性；⑥系统应该具备用户权限管理、防黑客入侵、防病毒、数

据的安全性管理、数据网络备份等功能以保证系统安全和稳定。

2.技术需求

要满足上述功能要求，需提供一系列技术保障。所涉及到的技术

包括信息采集、信息发布以及信息传输等。

①信息采集技术，主要通过电感线圈检测技术、视频检测技术以

及微波检测技术来实现对原始交通数据信息的采集。②信息发布技

术，主要通过交通诱导室外显示屏实现对实时路况信息的发布，辅助

以广播电视台发布实时信息。③通信传输技术，根据显示屏的类型以

及安放位置的不同，采用不同的通信传输技术，主要包括：光纤通信、

与当地有线电视复用通信网络以及无线通信方式等。

3.设备需求

上端控制系统的服务器由一台主服务器、一台控制服务器和若干

操作管理终端组成。上端系统设备还包括数据库、通信设备、综合接

入设备等。其中主服务器接收实时传来的原始数据，在主服务器上运

行有数据分析处理应用程序，对原始数据进行分析处理，生成交通诱

导信息。控制服务器与通信设备和综合介入设备相连，向室外显示屏

发送诱导信息，实时控制显示屏的发布内容。操作管理终端上显示各

路段实时的道路状况以及各个检测器的工作状态，还可以根据实时的

人工采集信息对自动发布的信息进行必要的修改和增减工作。

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下端系统中主要的设备需求是室外显示屏以及显示屏本地的通

信设备等。

二、系统数据流设计

为了满足交通诱导系统以上的功能需求，设计了如图1所示针对

交通诱导系统的数据处理流图：

从原始数据到发布于显示屏上的信息，数据的处理过程分为三个

层次，分别是数据层、处理层和显示层。

1.数据层

数据层的主要作用是接收交通检测系统传递过来的原始数据并

对这些原始数据进行校验解包并进行预处理。

交通检测的原始数据主要来自于以下的检测系统。

线圈检测系统：即信号系统。此系统除了能够检测交通流量外，

同时可以计算道路平均车速与占有率等数据；

视频检测系统：即牌照识别系统。此系统采集路段上游车辆的牌

照，并在下游捕捉检测数据。根据视频检测系统传递过来的数据，可

以计算出这一路段的平均旅行时间，进而得到车辆的平均行驶速度；

微波传感器检测系统：即快速路检测系统。此系统可以远程采集

并传递断面交通流数据；

其他系统：包括122报警系统、110接警系统等。