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探析干线公路智能交通控制系统的应用及发展

2020-03-13 332 上传者：管理员

摘要：交通运输主要包括公路、铁路、航空、水路等方式，但在各种交通运输方式中，公路交通是人们日常生活中最重要且联系最为紧密的运输方式。由于公路交通规模范围较大，且相关服务信息及管理任务内容又比较多，因此在管理控制上的难度也较大，为了切实提高公路运输的控制质量，就需要进一步加强干线公路交通控制智能化建设，提高交通信息化程度，这也是“十二五”阶段中公路交通建设的关键所在。基于此，本文对干线公路智能交通控制现状及趋势进行了详尽的分析，旨在促进公路运输的发展。

关键词：
干线公路
智能交通控制
现状
趋势
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根据使用性质不同及其重要性梯度，可以将公路划分为国道、省道、县道、乡道几种，即为国家干线公路、省级干线公路、县级公路及乡级公路，此外还包括专用公路，以上被称为公路五个行政等级。通常国道及省道叫做干线，县道与乡道叫做支线。干线公路属于公路网络体系中的重要部分，其技术难度等级高于二级公路标准，在我国公路网中发挥重要运输作用。智能交通控制技术在干线公路中应用，可以在一定程度上提升干线公路安全管理服务质量，为车辆行驶舒适度与安全性的提升提供保障。

1、智能交通控制现状

1.1 国内智能交通控制现状

智能交通主要包含了交通视频实时监控、违章即时感应系统以及无人收费系统。目前智能交通已经在国内获得非常广泛的应用，2012年开始，智能交通在国内获得了非常快速的发展，导航系统普遍应用，即便到目前地图始终是陪伴人们交通出行的关键性依据。政府部门也十分重视智能交通的发展，比如说出租车、公交车等，智能公交的应用在很大程度上增强了出行安全，也极大的减少了交通事故的发生几率，降低了对生态环境的污染。现阶段交通监控视频以及ETC方面已经涌现出了接近2000多家公司从事该领域的研究。

车联网主要是以汽车为载体，把现代科学技术应用到实时控制过程中，使物联网得以充分应用，在智能交通中发挥出了非常重要的功能。然而车联网在国内来说仅仅属于发展初期，由于产业链相对较长，各方面也不是非常成熟，这是智能交通中必须要高度重视的问题。国内智能交通市场具有非常广阔的发展前景，由于区域因素的制约造成分散现象严重，这类企业基本上也集中在相同的区域中。这一分散现象是当前阻碍智能交通发展的关键性问题，北京、上海以及广州等城市已经基本普及了智能交通系统，但很多中部和西部城市仅仅应用了ETC，对于其他方面还有很长的路要走^[1]。

1.2 国外智能交通控制现状

相比于西方发达国家智能交通的情况，我国智能交通控制目前依旧处在较为落后的状态，智能交通在欧洲、美国以及日本等发达国家已经得到了非常广泛的应用，美国智能交通的普及率已经超过了80%，其主要原因是美国提出智能交通发展方案的时间相对于中国来说更早，在2005年就已经着手进行开发。美国的智能交通应用非常广泛，其中常见的包含出行安全系统、应急管理系统、车辆控制系统等。

日本在1973年全球首次提出动态路径诱导系统，日本政府非常关注汽车驾驶安全以及为人们带来的舒适性，提出的VICS系统被公认是全球最为成功的道路交通信息系统。另外，日本相关部门非常关注交通畅通率，为民众提供更多的便利。据统计，日本RTC用户已经接近8000万，由此能够看出其智能交通应用范围之广。

欧洲属于全球经济最为发达的区域之一，也非常注重ITS的发展，现阶段正着手研究现代化新型智能交通，其能够辅助司机对行驶速度和自动通过率等进行调整，降低汽车反复启动所产生的污染，另外还能够有效缓解交通的堵塞情况。欧洲ITS的发展与应用处于美国与日本之间，然而实际普及率却非常高^[2]。

2、我国公路智能交通标准关键问题

2.1 智能交通标准体系有待完善

公路智能交通关系到各个行业、不同技术以及差异化管理主体的综合集成应用，其标准化是跨行业、跨领域的工作。现阶段国内交通、通信以及电子等组织逐渐认识到公路智能交通领域协同合作的关键性功能，同时启动了一系列的战略合作计划，但因为关系到的技术层面和内容相对较多，再加上国内智能交通标准化建设依旧处于初级发展阶段，标准化顶层设计以及联合行动还有待进一步完善。

2.2 智能交通标准工作重点有待集中

现阶段，国内参与智能交通研发建设的组织部门也相继提出了部分关于智能交通标准体系架构的观点和建议，但是因为国内的技术还不是非常成熟，再加上技术水平落后，现阶段一般都是以借鉴吸取其他西方国家经验做法，具备自主知识产权的智能交通技术相对较少，标准体系也不是非常健全，另外在国际中处于前沿的技术标准不是很多，工作重心相对分散，公路智能交通技术与应用标准的发展任重道远。

2.3 技术标准向市场转化水平不高

完善的技术标准能够合理引导和促进技术创新以及产业发展，然而现阶段国内智能交通依旧处于初级发展阶段，标准研制和技术创新尚未真正构建全面的市场化对接机制，产业促进与标准立项之间的关系不是非常紧密，科研成果转化率有待提升，对产业的指引作用难以充分发挥，除开ETC等少部分标准已经初步具备了产业影响力，技术标准向市场转化的内容还很少。所以为确保标准的科学性与有效性，应当进一步促进标准和市场之间的整合，依靠标准来进一步推动智能交通技术发展。

3、干线公路交通监控系统及设置建议

交通监控系统属于公路管理系统所需要的现代信息专用网络，借助于收集分析交通数据信息来实现有效的处理和预测，通过科学的交通管理方法，避免可能存在的交通事故以及阻塞；当发生突发性交通事故以及道路环境出现改变而造成交通阻塞的情况下，借助于这一系统能够第一时间采取有针对性的对策来进行处理，避免对路网交通带来较大的影响，确保公路流量调度顺畅，保证公路交通安全。

本文对交通监控系统的设计提出了以下建议，首先是在干线公路和次干线公路交叉口和城市出人口位置设计交通监控系统，数据信息的收集利用被动式红外线检测器。因为交叉口位置交通流不是非常稳定，应用视频图像监测系统来合理设施摄像头的具体位置；其次是在交通情况相对较差的具体路段设置监控系统，针对已经初步建成或者近期不存在扩建情况的干线公路，可以对其设置线圈感应检测器；针对处于建设过程中或者必须要进行改建的公路，可以设置超声波检测器；对于道路相对狭窄或车流量相对较大的干线公路来说，应当设置微波检测装置；因为路段交通较为平稳，可以借助于KO-honen神经网络方法来设置交通检测系统。最后可以在其他的道路中设置交通监控系统，构建GSM和GPS相结合的定位系统，针对干线公路的实际交通情况予以准确定位监控^[3]。

4、干线公路智能交通控制趋势分析

按照我国关于干线公路交通未来的发展规划，我国将进一步加大在干线公路智能交通方面的投入力度。接下来将会在五十个大城市中积极建设和推广交通信息服务平台，该平台主要是向广大群众提供交通引导、交通信息查询等服务，预计在两百多个城市中建设智能控制信号系统，逐步构建智能化的交通指挥系统，预计在一百多个大城市中积极建设公共交通区域调度和相关系统，进一步建设和推广电子化票务。

近年来，伴随着我国城市交通问题日益突出，给全球定位和车载导航系统、城市交通综合信息平台、出租车车辆指挥和调度系统、城市公共交通车辆指挥和调度系统以及城市综合应急系统等等均带来了发展机遇。因此，总而言之，综合化、多部门驱动型已经成为我国干线公路智能交通控制未来的发展趋势。

但是由于干线公路智能控制不仅跟相关群众相关，还跟交通部门车辆管理、公安交通管理、通信、城市建设等部门息息相关，因此相信在未来我国干线公路智能交通控制系统的发展趋势必然为一个与公安和交通相关联的多部门驱动发展过程。

参考文献：

[1]孙宇帆.探讨智能体技术在城市交通信号控制系统中的应用[J].山东工业技术,2019(07):142.

[2]刘雪莉,马晓龙,杨海强,高勇,张振铎.城市智能交通管理控制技术与应用研究[J].电子世界,2019(03):133-134.

[3]肖嘉池.智能交通的发展及展望叨.科技经济导刊,2019,27(03):40.

江伟林,王彬,谭汉江.干线公路智能交通控制现状及趋势分析[J].安徽建筑,2019,26(6):97-98.