中心城市公眾出行交通動(dòng)態(tài)信息采集、處理及共享技術(shù)研究.pdf

1、隨著世界各國(guó)對(duì)智能交通系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的不斷深入，關(guān)于先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)(ATIS,Advanced Transportation Information Service)的研究也越來(lái)越被人們所重視。研究的熱點(diǎn)正逐步從理論和技術(shù)轉(zhuǎn)向?qū)嶋H應(yīng)用，各種ATIS系統(tǒng)的建設(shè)也逐漸開(kāi)展起來(lái)。ATIS是ITS(智能交通系統(tǒng))的核心部分，它建立在完善的信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，通過(guò)對(duì)各類(lèi)信息加以處理后，向社會(huì)提供實(shí)時(shí)的道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象

2、信息、停車(chē)場(chǎng)信息以及與出行相關(guān)的其他信息，出行者可根據(jù)這些信息確定自己的出行方式和選擇路線。公眾出行交通信息服務(wù)作為ATIS的一個(gè)重要組成部分，主要由三個(gè)部分組成：信息采集、數(shù)據(jù)處理和信息發(fā)布，而信息采集是實(shí)現(xiàn)公眾出行交通信息服務(wù)的前提條件。 實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的公眾出行交通信息服務(wù)的前提是能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地識(shí)別道路交通運(yùn)行狀態(tài)，這就需要獲得實(shí)時(shí)、充分、準(zhǔn)確的道路網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)交通流信息。出行大眾不僅僅滿足于對(duì)單一的靜態(tài)交通信息的獲取，而是要求

3、在出行前能夠獲得“點(diǎn)到點(diǎn)”式的交通決策信息、出行中“隨機(jī)應(yīng)變"的動(dòng)態(tài)交通信息、出行后“行之有效”的交通反饋信息，而現(xiàn)有的交通動(dòng)態(tài)信息采集存在著設(shè)備單一，基本上是通過(guò)一些固定的信息采集設(shè)備和人工方式獲得的，采集到的信息孤立單一，沒(méi)有很好的整合起來(lái)，覆蓋面率低；而基于浮動(dòng)車(chē)的交通信息采集技術(shù)作為目前國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)，是對(duì)現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)交通信息采集技術(shù)的一種有效補(bǔ)充和完善。 實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的公眾出行交通信息服務(wù)除了需要實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通信息之外，還必

4、須實(shí)現(xiàn)從各交通信息化子系統(tǒng)中集成共享相關(guān)的出行服務(wù)信息。現(xiàn)有的各交通信息化子系統(tǒng)由于是在不同的時(shí)間、針對(duì)不同的業(yè)務(wù)需要而開(kāi)發(fā)的，因而可能采用了不同的開(kāi)發(fā)工具、編程語(yǔ)言、不同的操作系統(tǒng)平臺(tái)、軟件架構(gòu)和通信協(xié)議以及不同的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)等。由于一個(gè)業(yè)務(wù)請(qǐng)求很難在不同開(kāi)發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的子系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)有效的調(diào)用，由此產(chǎn)生了大量的信息孤島，并將有用的數(shù)據(jù)信息封閉在了一個(gè)個(gè)子系統(tǒng)當(dāng)中。在此背景下，基于面向服務(wù)的架構(gòu)(SOA：service-oriented A

5、rchitecture)應(yīng)運(yùn)而生，它通過(guò)把子系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能劃分為粒度不同的服務(wù)，子系統(tǒng)之間的功能調(diào)用轉(zhuǎn)換為對(duì)服務(wù)的調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)信息共享。本文正是從成都公眾出行動(dòng)態(tài)交通信息采集技術(shù)、信息共享技術(shù)、數(shù)據(jù)處理及信息發(fā)布的關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)進(jìn)行研究與探討的。 本文的主要研究工作和創(chuàng)新性成果包括： (1)在對(duì)浮動(dòng)車(chē)信息采集技術(shù)和基本原理、優(yōu)缺點(diǎn)和組成結(jié)構(gòu)等進(jìn)行詳細(xì)闡述的基礎(chǔ)上，提出了浮動(dòng)車(chē)數(shù)據(jù)采集地圖匹配算法及路段行程時(shí)

6、間算法，并通過(guò)具體實(shí)例驗(yàn)證了算法的可行性和優(yōu)越性，較好地解決了基于浮動(dòng)車(chē)技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)交通信息采集和處理的問(wèn)題。 (2)針對(duì)浮動(dòng)車(chē)信息采集技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在的可靠性不高的問(wèn)題，首次設(shè)計(jì)并提出了最小浮動(dòng)車(chē)樣本數(shù)量確定方法和“道路覆蓋率與更新周期的關(guān)系模型”，并通過(guò)具體實(shí)例驗(yàn)證了方法與模型的實(shí)用性和有效性。 (3)深入研究了成都市公眾出行交通綜合服務(wù)系統(tǒng)的信息來(lái)源，針對(duì)系統(tǒng)的異構(gòu)性和信息共享實(shí)際需求，首次提出了基于SOA技術(shù)

7、的“基于局部中心庫(kù)與’Web服務(wù)相結(jié)合的體系架構(gòu)模型"和異構(gòu)交通信息系統(tǒng)共享技術(shù)方案。成都市公眾出行信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)踐表明，該技術(shù)方案較好地解決了不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用互操作難題，同時(shí)，與其他技術(shù)方案相比，基于SOA的技術(shù)架構(gòu)具有系統(tǒng)耦合度低、擴(kuò)展性好、與平臺(tái)和開(kāi)發(fā)語(yǔ)言無(wú)關(guān)等諸多優(yōu)點(diǎn)，是解決異構(gòu)信息系統(tǒng)集成的理想選擇。 (4)通過(guò)對(duì)成都公眾出行系統(tǒng)中交通出行數(shù)據(jù)處理和信息發(fā)布的關(guān)鍵技術(shù)研究，首次提出“基于蟻群和專(zhuān)家系統(tǒng)的多模式