山东省高速公路信息化与智能化发展的探讨

山东省的速公路建设通过近年来的努力,取得了全瞩目的成绩,尤其是“十五”期间山东省根据其经济发展和自然条件,为满足山东省经济社会现代化发展需要,做出了“五纵四横环”速公路网规划,在规划指导下,速公路建设得到了稳步快速发展,进步完善了山东省速公路网络,而交通信息化、智能化管理等有关智能交通工作相对滞后。所谓智能交通系统(Intelligent Transportation Systems)就是通过对关键基础理论模型的研究,并将信息技术、智能化技术、通信技术、电子控制技术和系统集成技术等有效地应用于交通运输系统,从而建立起大范围内发挥作用的实时、准确、效的交通运输管理系统。实践证明,智能交通系统是解决当前交通拥堵、交通事故频发、环境污染严重等问题的有效途径,其基本特征为信息化,其核心技术为智能化,两者之间存在密切的联系,交通信息化是交通智能化的基础,没有交通信息化就无法实现智能化;交通智能化是交通信息化的推进和延伸,交通智能化对交通信息化提出更的要求从而促进交通信息化的发展。

1 山东省速公路信息化与智能化发展现状

山东省速公路管理部门积开展信息化基础设施,建立了山东省交通公共出行网(http://www.sdjtcx.com/),应用了速公路网监控系统及应急救援系统、联网收费系统、路政管理系统(OA系统)、速公路查询电话96659等,基本建成了全省速公路路网基本数据库,速公路信息管理系统建成2773km,联网里程居全位,在交通信息采集设施、通信网络等方面取得了定的成绩,但还存在些问题如:交通信息采集基础设施不完善;现有的应用系统通常是独立开发建设,缺乏整体规划,各系统的软硬件平台、数据格式、协议等各不相同,兼容性差,系统很难整合;对采集的信息没有充分利用,不能提供实时准确的交通信息;交通管理、决策的智能化水平低等。山东省正努力改变些不利状况,并承担了交通部信息化示范工程“省公路交通信息资源整合工程” 。

2 山东省速公路信息化与智能化发展未来需求

山东省速公路信息化与智能化发展的未来需求表现为:随着经济的发展,交通需求日益增加, 和站场网络,形成智能化的山东综合交通运输系统,山东省速公路网在山东综合运输体系中占。预计到2020年,山东省公路总规模达到11万km,速公路里程达到6200km,要建成现代化的港口群要的地位,是连接水路运输、铁路运输、航空运输的纽带;客货运输量不断增加,超过了公路基础设施建设的速度,速公路网面临的交通压力逐渐增加;同时,山东是2008年奥运会的分赛场,到时将有大量内外游客光临山东,为游客提供快速便捷的交通是项重要的工作;此外,山东是环渤海经济圈的引者,又形成了省内都市圈建设规划,速公路作为连接都市圈的动脉,是都市圈建设的关键之。

3 山东省速公路信息化与智能化体系框架研究

从前面的分析可以看到山东速公路在信息化与智能化方面的现状与需求,在此基础上,下面探讨山东省速公路交通信息化与智能化的体系框架。速公路信息化与智能化是在完善的基础设施的基础上,通过大范围和密集的信息交流和集成和智能化技术,组织管理速公路运输,实现速公路规划、建设、维修与养护、交通管理等的综合信息化和智能化,显著提管理水平和服务水平,为建立速公路智能交通系统奠定基础。因此,有必要针对目前山东省速公路信息化与智能化存在的问题,进步完善交通信息采集基础设施,整合改造现有的应用系统,集成各系统的软硬件平台、数据格式、协议等,增强兼容性,合理规划信息采集的地点,以便提供实时准确的交通信息,提交通管理、决策的智能化水平等。

3.1山东省速公路信息化与智能化体系框架

依据中智能交通系统体系框架,结合山东速公路具体的需求,山东省速公路交通信息化与智能化的服务域为速公路管理、速公路交通管理、速公路收费以及信息共享和服务四个域。其中,速公路管理对应中智能交通系统体系框架中的交通法规监督与执行、交通运输规划支持、基础设施的维护管理需求管理,涉及速公路网规划、建设管理、设备管理以及路政管理等方面的内容;速公路交通管理对应中智能交通系统体系框架中的交通控制与紧急事件管理,涉及速公路信息采集、交通控制与应急救援管理、紧急事件和安全、自动公路与运营管理等方面的内容;速公路收费对应中智能交通系统体系框架中的电子收费,涉及路桥隧不停车收费、路桥隧停车自动收费、有偿交通信息和服务使用电子交易等内容,信息共享和服务对应中智能交通系统体系框架中的出行者信息,涉及各部门、系统之间的信息共享(包括对海量数据的组织和管理),以及面向社会公众提供**的交通信息服务。

明确了服务域,就可以确定系统(已有的、在建的和规划的子系统)的功能、建立相互之间的逻辑关系,形成科学、合理、系统的速公路网交通信息化与智能化总体框架。对应上面的四个服务域,山东省速公路交通信息化与智能化体系可以分为速公路智能化管理系统、速公路交通智能化管理系统、速公路交通信息智能化管理系统、速公路智能化收费管理系统。

3.2山东省速公路信息化与智能化体系分析

山东省速公路交通信息化与智能化虽然是个复杂的系统,但从信息的角度出发,主要包括信息采集、信息通信、信息处理和信息的发布。进步从速公路使用者角度来看,山东省速公路交通信息化与智能化可以变革传统的对公路使用者采取强制性的约束和管理措施,逐步引入服务的理念,为速公路使用者提供全方位的信息服务,引导速公路使用者合理选择线路和出行时间,有利于交通流的合理分布;从速公路管理部门角度来看,可以实时获得动态交通信息,并对信息进行处理、融合、存储及利用,为交通管理、交通政策的制订、道路网的规划、交通基础设施的建设、交通资源的配置等方面提供决策依据。详细分析如下:

GIS、人工采集、浮动车、路桥隧检测可以提供有关公路设施信息和路政信息,可以实现动态采集并更速公路智能化管理系统的速公路信息,为速公路路网规划提供支持;实现公路设施如路面、桥梁、隧道、路侧绿化、机电设备等的信息管理;便于制定公路设施的维修和养护计划,实施对设备维修和养护信息的管理;便于开展电子路政执法。


交通参数检测器、交通事件检测器、气象检测器、收费信息、网络调查信息、GIS以及运行车辆/驾驶员等为速公路智能化管理系统提供信息,交通参数监测器、气象检测器按照定的时间间隔对交通参数数据进行采样,速公路预警管理子系统可以通过当前交通信息预测速公路的交通状态,通过分析些交通数据的变化规律实现对速公路的监测,可以间接获得交通事件信息;交通事件检测器可以实时检测当前速公路运营情况,及时发现交通事件,以及可以确认由交通参数估测的交通事件;另种交通事件的获得方法是驾驶员若在行车过程中发现交通事件,可以通过车载单元与路旁单元的通信(DSRC)将所观察的事件及时传送到速公路智能化管理系统;收费信息可以得到速公路各进出口的车辆信息,网络调查信息是依附于山东公共出行网的出行调查,涉及出行路线、出行时间等信息,可以作为交通参数信息的补充。当有交通事件或交通拥挤现象发生时,及时发布并启动交通控制子系统(实现匝道流入控制、主线控制以及区域协调控制等)与应急救援子系统(事件的鉴别、事件的地位、事件的响应以及事件的记录),并根据事件的情况及时通知交警、卫生、消防等部门,此外,还包括紧急事件的处理预案准备、紧急车辆调度与维护、危险品运输的信息化与智能化管理等。

速公路交通信息智能化管理系统将所有信息收集整理,为其它系统提供信息服务,并及时通过网络、FM、可变信息板、DSRC技术等技术向出行者提供出行前信息(出行规划信息、当前速公路交通状态信息、服务区信息等)、行驶中驾驶员服务信息(交通事件信息、服务区信息、交通状态信息、交通法规信息、道路工程施工信息、收费站信息、路径诱导及导航、气象信息等)。

速公路智能化收费管理系统利用的电子技术及信息技术,以非现金、非手工方式自动完成车辆通行费的征收,收集车辆通过信息并传递到交通信息平台,并且是智能化交通控制的实施对象之。

交通信息平台是整个系统的信息枢纽,具有相关的统的规范和标准,满足各系统之间以及信息采集与信息管理之间的信息互通,实现各系统之间的信息共享,以及与城区交通管理部门、交警部门等的信息共享。

4 山东省速公路信息化与智能化体系的实施原则

由于山东省速公路信息化与智能化体系的复杂性,在实施过程中应遵循如下原则:充分考虑各系统之间的依存与制约关系,统筹规划,分步实施,注意系统的可持续发展;明确认识完善的信息采集是速公路信息化与智能化体系的前提和基础;建设周期较长,需要有良好的政策环境和可靠的保障措施;立足现状,面向未来,充分利用现有系统,逐步发展与完善;突出重点,集中资源进行交通信息采集、速公路交通智能控制系统与速公路交通信息平台建设;充分利用计算机仿真技术,对待上信息化与智能化项目进行仿真评估;严格执行的相关标准和规范。

5 结语

速公路交通信息化与智能化是提供速公路管理水平,提速公路安全行车,提工作效率的必要方法,是山东省智能交通系统的重要组成,通过建立山东省速公路信息化与智能化体系,可以改善速公路交通状态,促进山东省相关产业的发展,具有巨大的社会效益与经济效益。

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