浮动车技术在合肥市智能交通系统中的应用

2019-08-11 版权声明 举报文章

浮动车技术在合肥市智能交通系统中的应用

摘要:合肥市智能交通系统将出租车、特种车辆、公交车的浮动车FCD数据与市交警支队交通管控中心的存储数据进行整合,构建了一个跨交警、交通和公交三个部门的交通信息资源共享平台,实现了公安交通管理、交通运输管理和公共交通管理的FCD数据整合和共享应用,城市畅通工程取得了较好的效果,为浮动车(FCD)技术在城市智能交通系统中的应用做出了积极的探索。

关键词:智能交通 浮动车 数据整合

中图分类号:U495 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)09-0000-00

随着经济发展,城市道路拥挤、交通拥堵、环境污染等问题日趋严重,城市交通供需矛盾日益突出,实时交通信息的获取和应用技术快速发展。相对于传统的基于固定式传感器的方式,浮动车(FCD,Floating Car Data)技术,因具有覆盖范围广、受天气因素影响小等优势,得到广泛关注和发展。浮动车技术的本质是利用路网中浮动车返回的GPS数据经过一系列处理计算路段及路网中所有车辆共同作用的交通状况,是近年来智能交通系统(ITS)中获取实时道路交通信息的先进技术手段之一。

合肥市作为中部快速发展的省会城市,同样面临着日益严峻的交通问题,2010年,合肥市开始建设城市智能交通系统;2014年,合肥市智能交通系统二期项目启动。合肥市智能交通系统充分应用了浮动车技术,实现了路面交通流量信息的实时获取和分析,进而达到了动态交通管理和控制。

1项目背景

近年来,随着合肥市社会经济的快速发展,城市规模不断扩大,城市布局趋于合理,路网结构趋于完善,城市道路硬件设施条件提升到了新的水平,城市人口和机动车保有量迅猛增长。随着这些发展和变化,对城市交通管理的理念、模式、手段也提出了更高的要求。国内很多先发城市通过探索和实践,在交通管理科学化、智能化方面,尤其是智能交通系统建设取得了长足发展,为改善城市交通环境,提高城市管理水平起到了十分重要的作用。

合肥市从2000年实施畅通工程以来,交通科技也得到了一定程度的发展,但是由于起步较晚、基础薄弱以及管理体制等方面的原因,越来越难以满足当前和今后城市交通发展的需求。合肥市原有的交通信息化建设模式,是由不同的部门和企业按照各自的管理职能,分别建设信息化系统,各信息化系统相互独立,自成体系,互不兼容,无法形成管理合力,是一种传统的、信息孤岛式的信息化模式。

合肥市城市智能交通系统由市国资委牵头,市交警支队、市交通局、市公交公司三个单位共同协作建设。各参与单位应充分调研了已有的交通管理业务管理系统、业务流程和运行现状,提出了“以FCD技术、无线通讯技术、GIS技术为基础,对浮动车辆数据进行采集、保存和分析,作为交通管理和交通决策制定依据”的整体建设思路,所选择的系统实现方案既要覆盖交管业务功能需求,又要能实现接口的标准化设计,最大程度的实现数据的整合、交换和共享。

2浮动车技术

浮动车技术(FCD)是GPS定位技术在智能交通领域的一种应用,将一定数量带有信息回传功能的 GPS 车载系统的协议车辆(出租车、公交车辆等)作为道路交通信息采集单元,结合地图匹配技术,实现对信息采集单元的位置、速度、旅行时间等参数的实时检测,利用信息融合技术,得到交通网络中相关路段的速度、旅行时间等实时数据,作为交通路况分析和预测、交通流诱导、交通控制的数据基础。基于 FCD 的移动型交通检测器是一种将浮动车辆数据(包括浮动车辆的GPS 位数据、 时间信息和车辆 ID 号信息等) 作为交通参数的移动型交通检测器。它不但可以获得行程时间、交通速度等路段交通流参数,而且还具有良好的扩展性和经济性。 通过大量在城市道路上该移动型交通检测器定时发送的时间和经纬度信息来估算车流速度,从而采集城市道路交通速度信息。相对于其它固定式交通信息检测设备,基于 FCD 的移动型交通检测器有以下优点:

(1)覆盖范围广。固定式检测器只能检测某些点的交通信息,而移动型交通检测器,不仅能覆盖点,线,而且能覆盖到区域。因为大部分浮动车辆都是出租车, 目前在各类大城市中这类交通工具的数量以及每年行驶的公路里程数十分巨大,能够完全覆盖城市路网。

(2)投入成本低。由于在 FCD 系统中共享了出租车调度管理系统的设施,大大减少了投入费用和维护费用。

(3)采集的基础数据信息量丰富,数据精度高。根据采集的实时基础数据,能够比较可靠的计算得出路段通行速度、出行时间等信息。

(4)可以实现对交通信息全天候、实时采集处理。

正因为上述特点,可以通过大面积分布在城市路网上的装有 GPS 终端设备的出租车、公交车等作为移动型交通检测器,实现大规模城市道路交通速度信息的采集。基于 FCD 的交通信息采集系统主要由移动型交通检测器、数据通信网络、FCD 服务器、中心导航服务器以及终端显示设备组成。

3合肥市智能交通系统中FCD技术的应用方式

3.1合肥市对FCD技术的前期探索

早在2009年,合肥市就已经开始积极探索FCD在交通管理领域的应用。中德交通系统合作项目“中国百万人口城市交通系统”以合肥市作为唯一试点城市,该合作项目在合肥市的600台出租车上安装FCD前端设备,FCD信息采集系统于2009年11月投入运行并取得了初步效果;基于出租车管理和报警、执法的综合信息系统也已开发成功。

3.2 FCD技术在合肥市智能交通系统中的应用

在合肥市智能交通系统(HF-ITS)中,设计包含了专门的浮动车数据应用子系统,包括以下建设内容:

(1)车载FCD终端模块。在全市现有的全部2700台公交车、7995台出租汽车和950台危险品车辆上安装车载终端FCD模块。车载FCD模块是附加在一体化车载终端上的组成模块,其核心是GPS组件,用于接收和生成GPS定位数据和时间数据。

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