第八章先进的交通管理系统

第八章先进的交通管理系统 • 第一节概述 • 第二节先进的交通管理系统结构框架 • 第三节城市交通管理系统 • 第四节小结

8.1 概述 • 8.1.1 城市交通 • 城市交通担负着城市客流及物流 • 的运送任务，是城市乃至国家的经 • 济命脉。随着我国国民经济的快速 • 发展，急剧增长的客流、物流与城 • 市有限的交通能力间的矛盾日益突 • 出，协调并解决城市交通与需求量 • 间不平衡问题已成为各城市政府施 • 政纲领中重要内容。近年来，我国 • 大部分城市为改善城市的道路交通 • 状况，连续不断地投入大量资金， • 进行交通基础设施的新建和修缮工作。

8.1 概述 • 8.1.2 ATMS的国际发展情况 • 1963年，世界上第一个中心式 • 的交通信号控制系统在加拿大 • 的多伦多建成，该系统将检测 • 器的应用与交通信号控制系统 • 结合起来。城市道路集中式的 • 交通控制系统使用不同的监测 • 器，利用交通控制方法及通信 • 技术进行交通管理，建立起了 • 早起的ATMS管理中心。

8.1 概述 • 8.1.2 ATMS的国际发展情况 • 在美国，ATMS要解决的最大问题是将高速公公路与城 • 市的交通管理结合起来，减少旅行时间，提高效率，更好地 • 自动检测事故并建立事故的反应系统。许多城市建立的 • CTSCS在减少旅行时间上，运用了多种新技术。洛杉矶的自 • 动交通监控和控制系统，在1170个交叉口，建立起4509个检 • 测器。该系统使旅行时间减少达18%，速度提高了16%，交 • 叉口延缓减少了44%。最近几年，在ATMS系统中，故事管 • 理系统发挥其巨大效益，一方面减少了事故的发生，另一方 • 面提高了事故反应的时间。

8.1 概述 • 8.1.3 我国ATMS的发展情况 • 根据中国特有的大中城市道路交通情况，即人车混行，非机动车（主要是自行车）数量大，路口混乱，通过路口的车速低等特点，并考虑到基础设施建设的渐进性，以及中国交通观念低下的水平，ATMS建设应该分阶段逐步进行，可采用从低级到高级、逐步建设的原则。分阶段建设的步骤和包括的系统如下： • （1）交通网络监视和检测，实时提供道路和交通状况数据； • （2）交通流量分析和预测，交通流量的模型识别，预报与分析，优化交通组织； • （3）城市交通控制的优化，中心管理的动态控制策略，交叉口自适应控制，建立行人、车辆和非机动车控制的模型；

8.1 概述 • 8.1.3 我国ATMS的发展情况 • （4）高速公路出入口车辆控制，城市出入口的监控； • （5）运输流量的控制，提高公共交通的效率； • （6）提供交通信息服务，缩短旅行时间； • （7）事故检测与管理，建立快速反应的紧急救援系统； • （8）环境的监测和控制。

8.2 先进的交通管理系统结构框架 • 8.2.1 先进的交通管理系统的组成及其工作原理 • 先进的交通管理系统的组成： • （1）交通管理控制中心； • （2）交通流量检测系统； • （3）城市交通信号控制系统； • （4）交通电视监控； • （5）交通信息服务； • （6）紧急求援与事故管理系统。

8.2 先进的交通管理系统结构框架 • 8.2.1 先进的交通管理系统的组成及其工作原理

8.2 先进的交通管理系统结构框架 • 8.2.1 先进的交通管理系统的组成及其工作原理 • 如果把整个先进的交通管理系统按信息流程划分如下图所示: 信息处理系统信息采集系统信息传输系统信息提供系统

8.2 先进的交通管理系统结构框架 • 8.2.1 先进的交通管理系统的组成及其工作原理 • 信息采集系统：获得各种交通信息、道路信息、气象信息等提供给交通指挥控制中心。 • 信息传输系统：是信息采集系统、信息提供系统、交通指挥控制中心的联系纽带。 • 信息提供系统：向出行人员、交通管理人员提供交通运输信息、发布命令或建议。 • 信息处理系统：是整个交通管理系统的神经中枢。负责处理接收的各种信息，并发布各种信息或者命令。

8.2 先进的交通管理系统结构框架 • 8.2.2 先进的交通管理系统的功能 • 信息提供：发布各种交通信息; • 交通控制：主要是信号灯控制; • 事故处理：快速实现故障定位，及时做出处理措施; • 排放监测：监控交通污染状况，采取相应措施; • 应急管理：应对突发事件; • 电子收费：自动收费; • 养护作业：提高道路养护作业效率; • 特种车辆：保障特种车辆的通行。

8.2 先进的交通管理系统结构框架 • 8.2.2 先进的交通管理系统的功能 • 交通指挥控制中心，通常简称交通指挥中心，它是道路交通发展到一定程度、交通管理和控制达到一定水平的产物。它以现代计算机为代表的高科技技术为支撑，并使之与人的管理因素相结合，将各种独立硬件系统合并和融合而成。具体来说，它既融合了各路面交通控制系统，也融合了交通管理部门的其他管理系统，如车辆管理、驾驶员管理、交通违章处理、事故报警和处理等系统。 • 交通控制指挥中心是有彼此关联的原则、方法、警务人员和设备组成的一个系统整体。

8.2 先进的交通管理系统结构框架 • 8.2.2 先进的交通管理系统的功能交通指挥中心

道路交通指挥中心 交通信息管理子系统交通信号控制子系统电视监控子系统交通诱导子系统卫星定位子系统通信广播子系统业务咨询子系统闯红灯拍照子系统 ……待扩充子系统 8.2 先进的交通管理系统结构框架 • 8.2.2 先进的交通管理系统的功能 • 交通指挥中心的构成：

机动车信息管理系统 被盗机动车核查系统进口机动车核查系统道路交通管理系统驾驶员信息管理系统驾驶员考试管理系统驾驶员违章管理系统道路交通事故信息管理系统警员信息管理系统道路交通办公自动化系统财务和装备管理系统 …… 8.2 先进的交通管理系统结构框架 • 8.2.2 先进的交通管理系统的功能 • 道路交通管理系统：

8.2 先进的交通管理系统结构框架 • 8.2.2 先进的交通管理系统的功能 • 交通控制子系统： • 交通信号控制子系统是利用 • 交通信号对道路上运行的车 • 辆以及行人进行指挥和疏导。 • 交通信号控制子系统控制的 • 交通信号以交通信号灯为主， • 不包括手势指挥等人工信号。

8.2 先进的交通管理系统结构框架 • 8.2.2 先进的交通管理系统的功能 • 电子监控子系统： • 电视监控子系统采用先进的 • 电视摄像技术将路段、路口 • 以及重要部门的视频信息传 • 递到指挥中心，具有直观、 • 明了，信息即时及监控范围大等特点。

8.2 先进的交通管理系统结构框架 • 8.2.2 先进的交通管理系统的功能 • 交通诱导子系统： • 交通诱导子系统利用固定的、 • 活动的和动态的交通标志或 • 者通过无线通讯电台及时向 • 车辆实时发出道路状况信息， • 以便及时疏导交通，避免和 • 降低交通拥堵，提高道路的 • 利用率，同时可以降低交通 • 事故。交通电台还可利用有 • 线、无线基地台加强一线干警与指挥中心的联系，协调警力配置。

8.2 先进的交通管理系统结构框架 • 8.2.2 先进的交通管理系统的功能 • 卫星定位子系统： • 卫星定位子系统(GPS)系统通过 • 利用卫星和电子地图准确地定位 • 各种运行的机动车辆，以便监视、 • 调度和管理，既可以用于警车的 • 调度和特殊车辆的监视，也可广 • 泛用于其他车辆的监视和调度， • 如公共汽车的运行调度。

8.2 先进的交通管理系统结构框架 • 8.2.2 先进的交通管理系统的功能 • 闯红灯拍照子系统： • 闯红灯拍照子系统主要用于 • 监视违法闯红灯的机动车、超 • 速自动拍照子系统，自动及时 • 地拍照下违法车辆的照片，并 • 记录在案，以便依法处理。该 • 系统一般用于无需经理管理的 • 路口或路段或者用于夜间交通 • 比较繁忙的路 • 口或路段，俗称“电子警察”。

8.3 城市交通管理系统 • 8.3.1道路交通控制定义 • 道路交通控制，指采用交通信号（交通警察的手势和指挥、交通标志、交通标线以及包括交通信号灯在内的其他交通设施），对道路交通系统中的交通流进行控制，使之畅通有序地运行。 • 自动控制，指在没有人工干预的情况下，采用控制装置使被控制对象自动按照所设定的规律运行，使被控制对象的一个或数个控制参数（如电压、电流、速度、位置、流量、浓度等）能够在一定的精度范围内按照给定的规律变化。

8.3 城市交通管理系统 • 8.3.1道路交通控制定义 • 道路交通自动控制，指不依靠交通警察的人工指挥，主要采用交通信号设施或其他自动化设备，随交通变化特性来指挥车辆和行人的通行。

广义交 通管理交通控制交通自动控制狭义交通管理 8.3 城市交通管理系统 • 8.3.1道路交通控制定义 • 广义的道路交通 • 管理指公安机关 • 交通管理部门对道 • 路交通系统的构成要素及 • 其相互关系的所有调控活动。 • 狭义的道路交通管理仅仅指 • 公安机关交通管理部门对道路 • 交通所进行的一系列行政调控活动。 • （静态管理）

8.3 城市交通管理系统 • 8.3.1道路交通控制定义 • 道路交通控制随车辆与道路交通而生 • 目的： • 1、保障交通安全 1889第一起车祸，全世界已经有2000多万人死于交通事故，全世界每年仍有40万至50万人死于交通事故。 • 2、疏导交通、保障交通畅通。

8.3 城市交通管理系统 • 8.3.2 道路交通控制的历史与发展 • 1886年，伦敦威斯敏斯特教堂安装了一台红绿两色煤气照明灯，用以指挥路口马车的通行。 • 1917年，美国盐湖城开始使用联动式信号系统，将六个路口作为一个系统，用人工手动法控制。 • 1918年初纽约街头出现了新的人工手动红黄绿三色信号灯，同现在的信号机甚为相似。 • 1922年美国休斯顿在大街上使用第一台自动交通信号机，是城市交通自动控制信号机的开始。

8.3 城市交通管理系统 • 8.3.2 道路交通控制的历史与发展 • 1928年，人们在各种信号机的基础上，制成“灵活步进式”适时系统。 • 20世纪30年代，美国、英国产生了气动橡皮管式车辆感应信号控制器，用以检测交通流量，调整绿灯时间长短。 • 1963年，多伦多市第一个完成了以数字计算机为核心的城市交通控制系统（UTC系统）。 • 1967年，英国运输与道路研究实验室（TRRL）的专家们研制了“TRANSYT”。

8.3 城市交通管理系统 • 8.3.2 道路交通控制的历史与发展 • 1980年，英国TRRL又提出了SCOOT实时自适应交通控制系统。 • 在SOOT面世的同时，澳大利亚新南威尔士干线道路局的西姆斯开发了SCATS控制系统，并在悉尼市开始应用。 • 1973年，北京前三门大街进行了交通干线的计算机协调控制系统的试验研究，实现了对干线交通信号的协调控制。 20世纪70年代中期，北京制成了感应式交通信号控制器。 • 20世纪80年代，北京、上海等大城市先后研制成功微机化的信号控制机和干线协调控制系统。

8.3 城市交通管理系统 • 8.3.3 交通控制的分类 • （1）按类别划分：限制控制、信号控制、交通诱导控制； • （2）按控制区域划分：点、线、面； • （3）按控制原理划分：定时控制、感应控制、脱机优化控制、自适应控制； • （4）按控制思想划分：被动式控制、主动式控制； • （5）按信号配时生成方式划分：人工优化技术、脱机优化技术、联机优化技术。

无序开始管理两色三色手动信号自动信号定周期感应控制单点线性协调区域控制脱机优化联机优化被动式控制主动式控制智能化更高级形式 8.4 小结 • 交 • 通 • 控 • 制 • 的 • 发 • 展 • 总 • 结

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