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1、城市智能交通城市智能交通中山市智能交通管理的探索中山市智能交通管理的探索城市智能交通中山市智能交通管理的探索 卢一夫，刘延东，周飞雄 （广东省中山市公安局交通警察支队，邮编：528400） 摘要： 随着我国经济的高速发展，城市化、汽车化步伐的加快，城市交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化，而智能交通系统作为现代交通运输发展的趋势，在城市交通发展中正扮演者越来越重要的角色。本文针对中山市智能交通管理系统 ITMS（Intelligent Traffic Management System） ，通过介绍智能交通管理系统的整体平台及交通信号控制系统，提出了基于智能交通理论的中小城市交通发展的新
2、思路和新模式。 关键词： UITS；ITMS；Actra；渠化交通；区域控制；自适应控制 Urban Intelligent Traffic Exploration of zhongshan intelligent traffic management Yifu Lu, Yandong Liu, Feixiong Zhou The facilities sections of Zhongshan traffic police detachment in Public Security Department (Zhongshan, Guangdong ZIP Code: 528400) Abst
3、ract: With Chinas rapid economic development, urbanization and the accelerating of the pace in vehicle area, several problems such as urban traffic congestion, increased accidents, and environmental pollution are worsening. In the meanwhile, the intelligent traffic system, which is the trends of mod
4、ern transportation development, plays a more and more important role in urban traffic development. This essay focuses on the topics of Zhongshan intelligent traffic management system ITMS (Intelligent Traffic Management System). Through the introduction of the overall platform and traffic signal con
5、trol system in ITMS, the author makes a suggestion of new ideas and new models on medium-small urban transportation development, which is based on the theory of intelligent transportation. Keywords: UITS；ITMS；ACTRA；Channelization Traffic；Adaptive Control 1.智能交通发展概况 智能交通系统是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调，和谐统一，而建
6、立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的交通管理系统。目前，智能交通在全球形成了以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心，并成为继航天航空、军事领域之后高新技术应用最为集中的领域。现阶段，我国经济持续快速发展，特别是改革开放以来，城市化与汽车化进程迅猛发展，并由此产生了交通、环境等众多问题，因此发展智能交通，特别是城市智能交通 UITS（Urban Intelligent Transportation System） ，在我国具有重大意义。 当前，智能交通在中国仍处于探索阶段，由于我国特定的交通特点，智能交通的发展在我国面临众多问题。首先，我国城市交通成分复杂，自行车拥有量大，公共交通
7、服务水平较低；其次，城市交通路网结构不合理，道路功能不完善，道路交通设施及管理水平不能跟上机动车的增长速度；再次，我国交通运输业面临着经济发展与资源制约的双重压力。因此，我国发展智能交通必须在借鉴国际发展历程的基础上，立足于本国实际，走属于中国的智能交通发展之路。 2.中山智能交通发展历程 广东省中山市是伟大的民主革命家孙中山先生的故乡，它位于珠江三角洲南部，南邻珠 1海，北接广州，属于典型的走廊型城市。中山全市总面积 1800 多平方公里，常住人口约 140万，外来流动人口 130 多万。改革开放后，随着中山经济迅速发展，各产业快速进步。目前，中山拥有机动车 51.4 万辆，机动车驾驶员 5
8、1 万余人，且数量以每年超过 5的速度递增；现有 105 国道、京珠高速、中江高速、西部沿海高速和部分省道贯穿全境，形成对外交通运输路网主干框架，日均车流量高达 17 万车次。 近 10 年来，中山市上至政府，下至交警支队都对城市交通建设极为重视，政府投入了相当的资金用于市政建设和交通管理，针对中山实际情况开发了各种现代化的交通事务管理、交通监控和交通诱导等交通信息系统，信息化程度不断提高，交通环境不断改善。但是，交通环境的改善，又诱使大量新的交通需求不断产生；人民生活水平的提高也对交通基础设施和交通管理工作提出了更高的要求，这一切，都要求中山交通实现一个智能化、信息化的管理模式中山市智能交通
9、管理系统（ITMS）便伴随着期望和责任提上了日程。 中山市智能交通系统实施领导小组从项目开始，即组织了智能交通等相关行业各方面专家及工程技术人员反复论证，结合国内外 ITS 的最新技术确定了“中山市智能交通管理体系工程”的总体框架及实施的技术方案，并结合中山的具体情况提出几点目标： (1)针对中山市作为中小城市的特点，形成结构合理、功能完善的城市交通管系统，保障道路畅通，减少交通违规，改善交通安全。 (2)构建高效的交通信息基础设施使整个交通系统实现信息共享，为交通规划部门和管理部门提供信息化的决策手段。 (3)提高对交通事件的快速反应能力，增强出行的安全性和可靠性。 (4)提高交通资源的利用
10、率，降低能耗，减少交通对环境的污染，保证交通业的可持续发展。 3.中山市智能交通管理系统（ITMS） 3.1ITMS 组成框架 中山市智能交通管理系统 ITMS 的建立，是在中山市原有交通管理系统的基础上，以国家智能交通系统体系框架和中山市地方智能交通系统体系框架为指导，新建 11 个子系统，在全市范围内初步建立起系统比较齐全，功能比较完善的高效运行的智能化城市交通管理系统，并最终实现了项目要求的 4 个方面的目标功能。 智能交通管理系统 ITMS 主要由 11 个子系统构成，包括：信号控制子系统、交通流采集子系统、交通电视监控子系统、交通违法取证子系统、公路车辆监测记录子系统、可变情报板显示
11、子系统、122 接处警子系统、GPS 定位及警用移动数据应用系统、交通通信子系统、指挥中心支撑平台子系统和 ITMS 集成指挥调度软件平台子系统。各系统的组成和相互关系如图所示： 2中山市智能交通管理系统 ITMS交通控制指挥交通综合管理交通协调管理交通辅助支持集成指挥调试软件平台子系统计算机网络子系统指挥中心支撑平台子系统交通通讯子系统交通流采集子系统交通电视监控子系统信号控制子系统交通违法取证子系统公路车辆监测记录子系统122接处警子系统可变情报板子系统GPS车辆定位子系统车辆驾驶员管理系统违法管理管理系统其他交通信息系统图（1） 目前，现有的城市交通管理系统大多存在以下问题：子系统繁多，
12、各系统之间数据相互独立；个系统设备繁多，管理起来非常复杂；没有真正意义上的专家系统来辅助交通指挥调度。而中山的“城市交通管理系统应用软件管理平台”这借助于一系列关键技术，将城市交通管理系统所涉及的所有子系统有机地结合为一个整体，实现统一的信息管理和发布，真正意义上实现了信息共享，各子系统的协同工作。 ITMS 平台基于 GIS 地理信息系统和交通数据共用信息平台，采用了C/S，B/S 混合体系结构，集成了其他所有十个子系统的主要管理和监控功能，依靠指挥调度中心硬件平台的支撑，对系统数据信息进行融合和复用，通过预案的编辑和管理，在各子系统之间进行协调控制和联动，从而实现交通管理的辅助决策功能。其
13、实施技术架构总图如下图所示： 3图（2） 3.2ITMS 系统功能 ITMS 在系统总体功能设计上，集中山市公安、交通日常综合业务管理于一体，并充分兼顾公交智能化调度体系、出租车智能化调度管理系统、综合物流管理系统、出行信息服务系统、交通诱导系统、停车管理系统等中山市 ITS 重要组成部分的功能扩展需求，在统一的公用信息平台上实现公安、交通日常业务管理的集成统一和有效资源共享；利用数据通信、计算机网络、自适应控制、信息检测、数据融合、模式识别、图象处理、数据库及系统集成等现代高科技手段，整合现有资源，充分发挥现有交通基础设施及管理设备潜能，最大限度地减少人为因素影响，提高了公安、交通业务管理部
14、门的工作效率。经过 ITMS 的实施，中山市不但使现有的交通基础设施发挥出最大的效能，提高了交通服务质量；同时使社会能够高效的使用交通设施和能源，获得了巨大的社会经济效益。其产生的效果及功能主要表现在： (1)提高交通效率 (2)提高交通安全 (3)减小环境污染 (4)信息服务功能 (5)治安防治功能 作为中小城市 ITS 示范工程，中山 ITMS 在有限的城市空间和资金投入下，通过引进先进的交通管理技术，成功地协调了城市交通发展中面临的矛盾。特别在城市交通矛盾突出的道路交叉口，信号控制技术的应用对城市交通的改善成效显著。 4.信号控制子系统 基于对中山市现行城市路网布局结构及交通流特点的分析
15、，中山市现行城市路网交通信 45 号控制系统采用美国西门子 ACTRA (advanced control & traffic responsive algorithm) 交通信号控制系统及智能化信号控制机 2070ATC。 目前，在中山市已有 42 个路口建设具备单点自适应和区域控制能力的信号控制系统， 并在 6 个子区域实现区域面控。 自 2002 年以来中山市大力推进智能交通工程建设，智能交通理念以及技术应用得到了很大程度的推广，交通信号控制子系统的发展也经历了点控、线控和面控 3 个阶段。把控制对象区域内全部交通信号的监控作为一个交通监控中心管理下的整体控制系统,是单点信号、干线信号和
16、网络信号系统的综合控制系统。 中山智能交通在整体控制战略上是主要采用南北主要干线实行协调控制，通过保证干线协调的同时优化不同主干线间的相位差，将多条干线协调又有机地结合起来，实现覆盖城区由线到面的网络状控制。同时结合电子监控、车辆诱导屏等子系统有效调度与引导车辆行驶， 及时避免由于事故或者特勤造成的路口堵塞。 在具体技术层面上我们长期结合路面民警提出意见，对各个路口路段车流量进行多次交通流量调查统计，同时借助车流量子系统相关统计资料，对每个控制点的信号配时、采用控制方式、及时作出适当调整，例如 05 年 11 月份，我们通过大量对兴中道收集统计车流量数据，经过现场分析，决定采用通过分时段结合相位差控制方案，对位于兴中道上的四个路口进行相位、配时、以及干线协调（绿波带）调整，在兴中道上实现了绿波带控制，使得在早高峰时由北往南直行车辆能一路绿灯通过四个路口，晚高峰时实现由北往南一路绿灯通过四个路口，同时对相位差参数的调整优化以及应用双环控制技术，大大提高路口放行效率，很大程度上缓解了上下班高峰期由于南北车流量不均等带来的交通压力。用同样的方法我们在华柏路、中山路
