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1、西安高新区智能交通方案1.1. 项目概述西安高新技术产业开发区是1991年3月经国务院首批批准的国家级高新区。19年来，西安高新区主要经济指标增长迅猛，综合指标位于全国56个国家级高新区前列。西安高新区在推动技术创新、发展拥有民族自主知识产权的高新技术产业方面形成了自己的优势和特色。全区累计转化科技成果近10000项，其中90%以上拥有自主知识产权。列入国家各类产业计划居全国高新区前茅。如今，西安高新区已成为关中-天水经济区中最大的经济增长极、中西部地区投资环境好、市场化程度高、经济发展最为活跃的区域之一，是国家确定要建设世界一流科技园区的六个高新区之一，陕西省对外开放的窗口，成为我国发展高新
2、技术产业的重要基地。在这样一个经济快速增长的区域规划智能交通系统是相得益彰的。通过实施智能交通系统，将先进的信息、电子通信、自动控制、传感器技术、运筹学、人工智能、计算机及网络技术等有效、综合地运用于整个交通服务、管理与控制，建立一种大范围、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统和控制系统，使道路交通朝着“有序、安全、畅通，充分提高道路交通运输效率”的方向发展，在提高城市道路交通管理现代化，改善交通环境的同时，也能更好的为高新区的经济建设与发展服务，满足人们日益增长的现代化的需求。1.2. 项目的整体规划1.2.1. 建设目标以提高交通管理服务水平、提高交通管控效率为目的，建设一套
3、符合西安高新区实际需求的智能交通系统，提高高新支队交通指挥的快速反应能力和交通管控中心的工作效能。1.2.2. 建设内容1. 实时、自动的交通信息采集采用线圈、视频等检测手段，实时自动的采集道路交通的流量信息实时的采集区内停车、占道停车信息综合、全面的违法信息采集主干道的交通事故、交通拥堵、交通违法及交通流量等异常交通事件信息的采集2. 智能化的交通信息分析处理对采集的信息融合交警已有的数据信息，进行规范、分类、整理和保存，并对拥有的信息进行深度分析、挖掘与提炼，提供交通政策制定、决策的支撑利用地理信息系统，实现路面实时动态交通状况、停车泊位状况、警力布局等的及时、准确、全面的显示与掌握建立道
4、路拥堵、交通事故等异常事件的预警和快速处置机制，3. 全面的交通信息综合利用用经过优化处理的控制指令调整交通信号的指示，行程道路交通信息的区域行协调自适应控制建成具有实时动静态交通状况连续指示功能的可变信息诱导系统，引导交通流向，均衡路网流量，可变情报板的显示的是各个路口的交通状态信息建立基于互联网络、电台、电视台、个人信息终端等多种手段的交通信息服务平台，便于交通参与者及时掌握高新区内道路的动静与交通状况，并选择合适的出行时间、交通方式和出行路径。1.2.3. 系统组成城市智能交通系统是一个涵盖广泛的复杂系统，各个国家的建设内容也不尽相同，从目的上来说，都是为了增强交通系统的运行效率，提高交
5、通系统的可靠性和安全性，减少能源消耗和对自然界的污染，但不同的区域有不同的环境和交通特点，针对本项目规划的智能交通系统包括：1) 交通流量检测系统2) 交通信号控制系统3) 交通诱导系统4) 交通信息管控平台1.3. 交通流量检测系统交通流量检测系统是实现城市交通管理控制数据分析、提高本地区交通预测预报的技术水平和交通信息发布、交通诱导的基础。 交通流量检测系统包括在路面安装的交流流量检测设备、传输设备以及在指挥中心的流量检测管理系统组成。通过安装的各个交通路口、重要路段上的流量采集设备，实时的获得代表路面交通状态的基本交通参数，通过对这些数据的分析，了解该区域的交通特性，为进一步优化该区域的
6、交通秩序提供数据基础。交通流量采集设备在交通控制中起着极其重要的作用，它是交通控制系统中控制参数采集的主要工具，它为城市道路干线协调控制提供基础数据，是决定交通信号控制精度的主要部件。根据路况特点以及安装位置的不同，可采用的流量检测方式包括线圈检测、视频检测以及微波雷达检测。各类检测手段的比较如下：检测设备线圈检测视频检测微波雷达检测原理利用车辆经过线圈区域因车身铁材料造成的电感量变化探测车辆存在。可检测车流量，车速，占有率通过摄像机在视频范围内划定虚拟线圈，车辆进入检测区域背景灰度发生变化感知车辆存在，可检测车流量和车速、占有率利用雷达天线发射电磁波，当有车辆经过时将波反射活力，由雷达检测器
7、接收处理，能同时检测多个车道的交通信息，可测车速，车流量、占有率利用雷达天线发射电磁波，当有车辆经过时将波反射活力，由雷达检测器接收处理，采用FWCW和Doppler双波束体制，能准确测量车速，车流量、占有率安装埋设式正向安装与龙门架或L型横梁侧向安装与道路边立杆上正向安装与龙门架或L型横梁优点首次投资少、准确度高、不受气候和光照等外界条件影响在气候和光照等外界条件理想的情况下准确度高安装维护简单，车流量检测准确度高，不受气候和光照等外界条件影响，寿命长，可安装与桥梁与隧道等线圈难以安装路段能准确测量车辆速度又能准确测量车流量等其他交通信息，不受气候和光照等外界条件影响、寿命长，可安装与桥梁与
8、隧道等线圈难以安装路段缺点安装复杂，破坏路面，寿命不长，维护成本高，特殊路段难以安装极易受外界气候条件影响，安装维护较为复杂不能准确测量单一车辆速度，车型判断不准需要正向安装于龙门架或L型横梁上，安装维护复杂技术最简单、最成熟不很成熟，主要问题是克服外界条件影响复杂，成熟成本首次投资少，维护成本高首次投资相对线圈高，维护成本低首次投资相对高，维护成本低应用范围除不能破坏路面情况外的所有地方可应用于能架龙门架或L型横梁的所有地方可应用于所有地方与其他系统兼容性与交通信号控制系统兼容性好，与基于其他技术的交通信息采集系统兼容性较差好好根据不同道路的特点、检测要求和投资成本等因素来确定采用哪种方式的
9、检测设备，如果采用检测线圈的方式，可以和信号控制系统结合；通过视频检测的方式，可以和道路监控系统结合，以减少前端设备的投入，节约资源。1.4. 交通信号控制系统智能交通信号控制系统是城市道路交通管理系统中对交叉路口、行人过街，以及环路出入口采用信号控制的子系统，是运用了交通工程学、心理学、应用数学、自动控制与信息网络技术以及系统工程学等多门学科理论的应用系统。智能交通信号控制系统的基本组成是主控中心、路口交通信号控制机以及数据传输设备。具体结构框架见下图。城市道路智能交通信号控制系统框架智能交通信号控制系统的核心是控制模型算法软件，是贯穿规划设计在内的信号控制策略的管理平台，体现着交通管理者的
10、控制思想，它确定了信号控制系统将起到的作用和地位。目前，我国各个城市实施的交通信号控制系统相当一部分是引进国外的系统，如SCOOT， SCATS、KATNET、ACTRA、ITACA等。这些系统均采用了集中式控制模式。系统的检测器、信号机不具备智能化，没有交通数据解算和路口级控制参数自主决策的能力。数据处理、模型预测、参数优化完全依赖于中央计算机实现。一旦中央计算机或通信链路发生故障，信号机即失去了优化的参数、指令来源，只能降级为缺乏实时数据支持的无电缆协调、简单的感应控制或定时控制。 同时这些系统是建立在机动车为主的道路交通条件基础上的控制系统，其控制机理不完全适应我国高饱和度、高混合度、高
11、复杂度的交通需求特征，又不具备较强的开放性，不能与ITS其它子系统实现数据共享和事件互动，不能支持系统的二次开发。而交通信号控制系统是ITS的基础、核心子系统，开放性和持续开发的限制将使ITS的规划和建设受到制约。 因此建立一个适合中国的混合道路交通情况，可实现连续流与间断流的协调控制、公共汽车交通优先控制的自适应的交通信号控制系统是智能交通控制系统的发展方向。根据路口交通流现状和预测进行交通渠化设计分析原始交通流数据，通过仿真模型效验，确定控制模式，进行交通参数设定根据交通渠化设计及控制模式的设计要求完成交通工程设计（包括车辆检测器的检测区定位）根据各个路口配备设备的相关性，完成协调设计确定
12、系统和单点控制的优化目标函数，得出最优信号控制方案配置路口信号控制机的固化基础参量，配置主控中心数据库与数据传输设置。由于交通信号控制系统的建设是与城市规划及道路规划休戚相关的，设施建设及完善有一定的制约，一步到位是不切实际的，因此，智能交通信号控制系统的管理模式就是集中管理，分级控制，充分利用现有设施，按实际交通现状先进行单个交叉路口的自适应协调，然后是主干线的协调控制，实现分布式协调的分级控制，最终达到区域控制的系统最优。系统可实现的控制策略包括：1) 单点控制功能路口信号灯配时由路口的道路交通信号控制机独立控制，道路交通信号控制机可采用下列单点控制方式： 单点优化： 根据检测器检测到的车
13、流量，由道路交通信号控制机自带的优化软件自动生成信号灯配时方案。 无电缆线控 道路交通信号控制机按照统一的时间基准执行相互协调的配时方案。 感应 根据车辆检测器检测的车流信息，对交通信号灯进行实时控制。等等。2) 区域控制实时自适应优化控制控制区内道路交通信号控制机与区域控制计算机联网运行，信号配时方案由系统优化算法软件根据实际交通状况实时生成，下载给道路交通信号控制机执行。固定配时控制控制区内与区域控制计算机相联的道路交通信号控制机都在区域控制计算机控制之下，信号配时方案使用的是近期实时自适应优化结果，并确有较好交通效益的配时方案。联机线控实施线控的路口的道路交通信号机都在区域控制计算机的控
14、制之下，信号配时方案由线控算法软件实时生成。3) 特殊控制系统可以根据实际交通情况，由控制中心发出命令，进行特殊交通控制，系统具有下列特殊控制方式：定相控制 根据路口交通需求，由任一级控制计算机发出命令，直接强行控制路口交通信号相位的执行时间。模拟手动 根据路口交通需求，由任一级控制计算机发出命令模拟路口交通信号机的手动控制方式。绿波控制 在执行警卫、消防、救护、抢险等任务的时候，其行车路线上的各交通信号灯按车辆到达路口的时间开启绿灯，保证车辆畅通无阻。手控 由路口交警将路口的道路交通信号控制机手动开关置于“手动”位置，每按一次手动按钮，灯色变换一次。公交信号优先检测公交车辆，根据公交车到达路
15、口情况以及乘客数量决定优先放行权。1.5. 交通诱导系统交通信息诱导系统是建立在完善的交通信息网络基础上的，交通信息中心得到各种信息并通过处理后，实时向交通参与者提供公共交通信息、换乘信息、停车场信息等与出行相关的其他信息:出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。通过诱导系统发布的信息可以是文字的也可以是图形的，路网示意图、交通拥挤状况、速度限定、预测时间、交通管制及宣传等综合信息，实现交通流的有序流动。对外信息的发布可通过多个方式，包括：交通诱导屏、交通广播电台及电视、车载终端、互联网、手机移动终端等，全方位、动态的了解交通信息服务，从而达到服务交通参与者，疏导交通、缓解拥堵、减少交通出行的随意性和盲目性，充分发挥道路和设施系统的功能。 交通诱导屏可预定义或者即时录入诱导信息，也可以是交通集成指挥系统对所采集的交通信息进行处理后发布的交通诱导信息，在有人为干预的情况下实现半自动交通诱导信息发布。同时可以显示实时停车信息（如停车场在区域中的位置，停车场的行车方向和是否有空车位等），使驾驶员预先很方便的选择有空位的停车场，减少了寻找停车空位的时间 交通信息电台发布交通信息电台发布系统具有
