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计世封面:智能交通在路上

来源:计算机世界  作者:别坤
2012/8/28 13:35:16
北京市一年的“堵车成本”已经以百亿元计,首都正在变成“首堵”。缓解拥堵,智能交通是对策,也是趋势。城市道路交通、城市轨道交通以及高速公路三个典型应用场景正在紧追智能交通的发展步伐,既担负了智能交通建设的使命,又充当了智能交通参与者的角色。

事故处理“半自动”

顺着信号灯的线索逆流而上,我们会发现支撑这一应用的是一整套完善的信息采集系统。北京市五环内主干道上几乎每500米就有一个车流检测器,以微波或者超声波的方式实时检测通行车辆的数目;视频监控系统则已覆盖全部主要路面。如果车流出现异常,交通指挥系统能够自动报警。

王笑京举例说:“交通指挥系统对于公安交通管理部门警力的位置追踪可以精确到个人(单兵定位),北京四环路内如果发生交通事故,指挥系统会就近安排交警前往处理,通常3分钟内就可到达;而只要输入车牌号,交警就能在警用终端上查询车主个人信息和车辆保险信息。”

“状态评估与预测”系统会对交警传回的信息和传感器信息进行分析,预测处理该事故所需要的时间及其对交通造成的影响大小和范围。如果出现重大交通事故,可能需要处理1小时以上,就会启动车流组织的应急预案,发布指示信息诱导其他车辆绕道行驶,通过对整个路网的调度,疏散事故道路的通行压力。

“北京的这套交通指挥系统已经非常先进,完全能够达到国际先进水平。像北京市这样一个拥有几千万人口的超大型都市,要保证很多勤务车畅通无阻,能够运行成这样,也很不容易了。”王笑京说。

加大治堵力度

交通管理系统再先进,但一日不解决城市交通拥堵难题,智能交通建设就一日谈不上完成。为抑制私家车数量增长、治理城市拥堵,交通运输部在“十二五”期间组织开展国家“公交都市”示范工程,提出要在全国选择30多个城市进行公共交通优先发展的试点工作。由重点关注小汽车转向关注公共交通工具,这也成为近年来智能交通领域的发展方向。

信号灯确保公交先行的相关试验正在进行,王笑京介绍:“北京南中轴已经开始使用,在南北通行的道路上,如果公交车赶在绿灯即将转为红灯时达到路口,绿灯会延长时间,保证公交优先通行;如果东西方向的路口也有公交车在等候变灯,南北主干道有优先通过权。”

智能交通介入公共交通领域已久,其中能够显示公交到站距离的电子站牌技术更已经是应用成熟。但为何北京长安街上的电子站牌设立多年来一直有名无实,无人关注?王笑京指出:“这是因为东单到西单段,有很多路公交车通行,市民基本上乘坐哪辆车都可以到达,当然不会关心电子站牌上的信息。真正关心车辆到站时间的是京郊市民,那里车辆稀少,可能半个多小时才来一辆,乘客在等待的过程中难免焦虑,想知道还要再等多久,好合理安排时间。”

链  接

智能交通在中国

中国实施的交通管理系统,主要以城市道路和快速路的智能化交通管理为主,以城市交通管理部门为实施主体,已经在北京、上海、广州、天津、重庆、中山、杭州、青岛、济南、南京、哈尔滨等多个城市开展应用。通过互联网、广播、手机短信订阅、可变情报板等多种形式为公众提供实时动态交通信息服务。

北京市建成了以交通信号控制系统、道路交通流实时动态信息监测系统、交通管理对外发布系统、交通管理综合信息应用系统、智能交通综合集成系统等多项内容为主体的智能交通管理系统示范工程。

城市轨道交通篇

感知地铁

专家观点:整合客流、车流指挥与应急系统应用,扩大公众服务信息范围,建设全面感知的新型地铁交通。

1965年7月1日北京地铁正式通车,彼时地铁的建设者可能并没有想到,47年后的今天,北京地铁运行间隔和日客运量会发生颠覆式的变化。地铁已经成为北京居民日常出行不可或缺的重要方式。目前,北京地铁日客运量峰值已经突破700万人次,在路面交通运输能力有限的情况下,地铁因其准点、不堵车的优势分担了市内大量公共出行客流的输送工作。有预计称,地铁在北京市公共交通中的占有率将达到20%~30%,超越公交车成为第一大公共交通出行方式。但是,在快速发展的过程中,北京地铁也暴露出诸多问题,其中各条线路之间的运行数据难以共享,不仅给运营管理带来了困难,同时也限制了乘客的线路选择。

成网易 高效难

如何做到高效的路网运营指挥是现在北京地铁最大的问题,各单条线路联接成网后,牵一发而动全身,如何让地铁信息网的效益最大化?北京交通大学教授秦勇表示:“如果因为一号线的客流量变大而加快其发车频率,二号线却不做任何变化,那么当一号线的大量乘客到达二号线换乘站时,站点就会滞留大量乘客,造成站台区域的安全隐患,降低组织效率。”

要想解决这个问题,就要做好客流需求预测和车流运行计划,建立客流指挥、车流指挥和安全应急指挥系统,并将其有效整合应用。秦勇介绍:“很多关键的技术方法需要研究,比如运营状态实时数据采集方法,如何进行信息的有效采集并统计和分析;如何通过仿真推演的方法来建立模型,预测未来客流变化,把事后管理变成预防性的管理;还要做好应对车辆晚点等突发事件的详细预案。”

2012年北京市投入上亿元筹建地铁信息指挥中心,将原来独立的线路指挥系统集中到一个中心来进行处理。秦勇参与了该项目技术的研究工作,他表示,指挥中心明年建成后,可以全面掌控整个地铁网,对上可为政府提供决策支持,对下可用于建设运营协调;同时,乘客能通过登录网站、短信等途径获取地铁站点出行信息,以安排乘车路线。

另外,地铁中面向公众提供的服务信息太少也是一大问题,这些信息包括线路是否通畅、站点是否正常运行等。“未来可能还要在地铁出入口处设立诱导信息查询装置,通过出行可达性分析模型,为乘客规划出行线路。”秦勇告诉记者,查询系统的技术研发工作并不像看起来那样简单,因为在建立网络分析模型的过程中,由于整个路网涉及200多个车站,线路选择多,计算量大;此外,要实现系统与现实的吻合,班车变化、新线开通等情况都要反映在系统中,对模型的适应能力也提出了很高的要求。

“目前,指挥中心的总体方案和顶层设计都已经制定出来,一些局部的关键技术和系统也进入了开发阶段。”秦勇说,系统建成后,原有的指挥中心将全部入网,列车运营和客流分布情况也可以在一个系统中得以体现。

建立“坚强”地铁

然而无论是提高效率还是提升公众出行信息服务水平,都要以地铁安全运行为前提。“北京的地铁系统非常脆弱,一场大雨便可使整个系统瘫痪;一列车晚点就导致站台上拥挤不堪,几乎都成为一种常态。这么多车辆在地铁系统里高频率运行,一旦发生事故,后果不堪设想。”秦勇表示,在这种情况下,客流安全、车辆运行安全以及各种设备的安全是新应用不得不考虑的重中之重。“在设备安全方面,诸如使空调不运行之类的小毛病也会造成大影响。如果这些故障率不做梳理,整个就会瘫痪下来了。”

目前,安全问题主要靠人工发现,在处理问题时也大多凭经验,可靠性较低、效率不高。秦勇认为,地铁的安全要更多地依靠技术保障,“例如,在客流安全方面,我们做了一套客流检测装置,通过视频监控系统把整个在站台区域、通道的客流分布实时检测、分析出来,一旦客流密度超过警戒标准,系统就会发出预警,提醒相关负责人组织限行应对措施,保障客流安全。”

除了参与北京市地铁指挥中心的建设,秦勇还负责了关于地铁智能列车的国家863项目课题,用多种高精度传感器实时监测列车的信号状态、运行数据、车内环境等,再通过千兆以太网和无线互联网,将这些传感装置联接到车载诊断服务主机上,形成对列车的全面感知、诊断和安全预警。目前,该课题组已完成系统主要装置的设计,并研制出样机,预计2012年9月之后将在广州地铁的15列车上安装。“如果顺利的话,这将是我国首批具备全面感知及安全预警能力的地铁智能列车。”

责编:梦右右
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