随着我国城市化进程的推进,交通在社会生活中的重要地位日益凸显,是整个社会经济生活的基础和重要保障。然而,经济的发展也导致了机动车的急剧增加,给城市交通带来了巨大的压力。交通堵塞和交通事故一直困扰着交通管理和人们的日常生活。解决交通问题,不能仅仅依靠道路建设,更重要的是如何更加合理有效地利用现有的道路交通资源。因此,作为国民经济建设的基础产业——交通运输业,建设具有中国特色的智能交通,提高综合效率,改善交通环境,降低运营成本,方便人民生活,意义深远。
在一些大城市,如上海,城市交通监控管理系统的建设为提高工作效率和管理水平提供了信息实时监管手段。然而,目前大部分交通信息资源都是孤立的。要实现高效的交通监控和管理系统,首先必须实现全球系统信息网络化。通信网络在整个智能交通监控管理系统中起着重要的作用,是智能交通监控管理系统的基础。网络必须为智能交通监控管理系统的实时、可靠、安全和多样化的信息传输提供强有力的保障。
智能交通监控管理系统涉及大量的交通监控设备、交通管理设备和车辆,以及交通管理部门、公安部门、公交调度部门等。这些通信实体涉及许多信息点和复杂类型。IPv6可以满足智能交通监控管理系统对IP地址空间的要求,实现端到端的通信,从而解决节点间的相互访问问题。
CNGI在传输速率上的优势使得承担这一通信任务成为可能。虽然带宽不是IPv6的固有特性,但是CNGI的建设大大增加了主干带宽。另一方面,IPv6的基本报头结构比IPv4简单得多,比如增加了流标识字段,减少了中间节点对额外报头字段的处理。这减轻了路由器处理的负担,改善了IPv4互联网对路由器的瓶颈。
它为IPv6移动IP提供了强有力的支持,可以实现平滑的网络切换,最大程度地降低数据传输的丢包率。通过采用移动IPv6技术,移动节点可以与互联网上的任何静态或移动通信节点持续通信。IPv6技术有力地支持了智能交通监控管理系统对移动交通设备的监控和管理。
根据对上述技术现状的分析,同济大学开发利用了IPv6无线宽带和传感器网络技术,解决了智能交通监控管理系统的网络瓶颈问题。同时,智能交通的示范应用将推动下一代互联网的发展。
同济大学智能交通监控管理系统的交通信息来源于移动车辆的GPS(全球定位系统)信息、道路传感器信息和视频信息。传感器信息来自于铺设在上海南北高架和内环高架上的感应线圈采集的数据,实时反映高架上车辆的平均速度、流量、车头时距、饱和度等信息。车辆信息来自分布在上海的2000多辆出租车和150多辆公交车的GPS传回的信息。GPS信息反映了车辆的瞬时速度和路段的瞬时路况。视频信息来自北京市荣华东路和RongJD.COM街的交叉口。通过对视频采集监控窗口显示的视频流的质量评价,视频采集流的质量是高质量的,能够清晰准确地显示路口的交通流量。
数据采集设备采集的原始数据通过网络传输到信息处理中心,信息处理中心对这些数据进行提取和处理,生成与电子地图相对应的路况信息,并在地图上用不同的颜色标注每条道路,以区分拥堵、阻塞和畅通状态。同时将生成的信息保存到数据库中,用于历史路况的按需发布和道路的分析评估。
历史数据分析由用户定制并发送到处理中心。系统会根据用户的请求,计算出指定道路在相应时间内的通畅率、流量等信息,然后通过网页以图表的形式发送给用户。交通状况分析可以提供同一条道路在工作日和非工作日的路况变化,还可以得到整条高架道路的全年通畅率信息。
信息点播是该系统面向出行用户的服务部分,包括手机、PDA用户点播服务、Web用户点播服务、车载移动设备点播服务。用户使用他们的接入设备通过IPv4或IPv6网络按需发送信息请求。基于计算出的路况,系统通过高性能计算的方式为用户提供可靠的出行信息和路况信息。通过PDA的实际测试,用户获得的出行信息诱导基本上是实践中的最佳方案,对出行时间的估算也相当准确。
该系统根据安装在公交车上的GPS设备发回的信息,对照实时路况,为用户提供准确的公交车到站预测信息服务。在上海71路和72路公交线路的触摸屏上,显示着动态交通信息和最佳动态出行路线等服务。
在原有的基于IPv4网络或其他通信网络的流量监控系统的基础上,开发了基于IPv6网络的流量监控子系统。交通监控子系统可以通过IPv6网络获取路口的实时交通信息和视频数据,从而实现对路口通信机等交通设施的实时监控。路口检测线圈和闭路电视通过转换器连接到IPv6环境下的智能交通监控专网,交通流量数据和视频数据通过专网传输到数据库服务器。交通监控子系统可以访问数据库服务器,获得各种交通设施的实时监控。