《智能交通系統(tǒng)及其技術應用》

任務1出行者信息系統(tǒng)的體系結(jié)構和服務內(nèi)容--出行者信息服務系統(tǒng)組成

主講人：鄧春蘭安徽交通職業(yè)技術學院第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成一、系統(tǒng)模塊體系概述

出行者綜合信息服務系統(tǒng)由城市信息模塊組成。城市信息模塊（CityAll-roundTransportationInformationModule簡稱CTIM）是一個城市管轄區(qū)域內(nèi)的綜合交通信息、天氣資訊、旅游娛樂、貨物供求等出行需求信息的集成系統(tǒng)。城市信息模塊兼有信息集成和信息發(fā)布的功能，整合城市異構交通信息資源，研究多模式交通數(shù)據(jù)采集與融合、信息檢索與發(fā)布、綜合出行規(guī)劃的關鍵技術，通過互聯(lián)網(wǎng)、電話、車載信息終端、廣播電視等多種媒體手段提供個性化的出行服務。ATIS區(qū)域結(jié)構如下圖所示。山東省第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成

城市信息模塊按照數(shù)據(jù)中心、運營中心職能分立的原則建設和運營，其體系結(jié)構如圖所示,這種分立模式可以使系統(tǒng)兼顧不同規(guī)模的運營需要，不同商業(yè)模式的需求，使系統(tǒng)在運營管理、商業(yè)運作上有充分的彈性。數(shù)據(jù)中心負責交通信息的采集、融合和管理，提供高性能計算能力，支持海量數(shù)據(jù)管理、交通狀態(tài)預測、動態(tài)路徑規(guī)劃。數(shù)據(jù)中心是整個系統(tǒng)的基礎，包括從智能交通各個子系統(tǒng)采集的共享公共數(shù)據(jù)，例如城市基礎地理信息、靜態(tài)交通數(shù)據(jù)、動態(tài)交通數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)用于支持信息發(fā)布。數(shù)據(jù)中心主要包括公共數(shù)據(jù)庫、交通信息融合、動態(tài)路徑規(guī)劃、ITS應用仿真共四個子系統(tǒng)。運營中心負責為日常運營業(yè)務提供支撐，面向廣播電視媒體、移動終端、普通出行者提供出行信息和廣告服務。第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)中心運營中心運營管理車載導航終端數(shù)據(jù)廣播發(fā)布公交調(diào)度中心交通管理中心公共數(shù)據(jù)庫歷史數(shù)據(jù)實時數(shù)據(jù)交通事件采編其他模塊交通服務總線其他模塊ITS應用仿真動態(tài)路徑規(guī)劃ITS子系統(tǒng)公路管理中心交通信息融合交互發(fā)布WEB網(wǎng)絡發(fā)布瀏覽器出行者CTIM體系結(jié)構圖第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成

兩個中心之間通過交通服務總線實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。外部的ITS子系統(tǒng)，例如交通管理、公交調(diào)度等都通過交通服務總線實現(xiàn)與本系統(tǒng)的相互連通。出行者信息系統(tǒng)應該滿足特定國家的發(fā)展目標，一般條件下，出行者信息系統(tǒng)的目標主要體現(xiàn)在六個方面：促進以實時準確的交通狀態(tài)為基礎的出行方式選擇；減少出行者個體在多方出行中的出行時間和延誤；減輕出行者在陌生地區(qū)出行的壓力；降低整個交通系統(tǒng)的行程時間和延誤；通過公私合作降低交通系統(tǒng)的總成本；減少碰撞危險，降低傷亡程度（如減輕出行者在陌生地區(qū)的精力分散程度）。

第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成

實踐證明，出行者信息系統(tǒng)在出行時間、消費滿意程度、路網(wǎng)通行能力以及環(huán)境影響等方面具有明顯效益，也能夠減輕道路擁擠和減少交通事故的數(shù)量。美國運輸部報告的出行者信息系統(tǒng)的實施效果如下表所示。第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成出行者信息系統(tǒng)的實施效果（美國運輸部）指標效果碰撞危險預計減輕駕駛員壓力4%～10%傷亡程度與具有GPS定位和路線引導功能的緊急事件管理系統(tǒng)相結(jié)合，可以降低傷亡程度出行時間減少4%～20%，嚴重擁擠時更明顯通行能力模擬顯示當有30%的車輛接收時交通信息時，可以增加10%的通行能力延誤高峰小時可以節(jié)省1900輛排放估計量HC排放物減少16%～25%CO減少7%～35%消費者滿意度可以減輕有意識的壓力；與救援中心的無線通信可將安全性提高70%～95%第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成

出行者信息服務系統(tǒng)組成及功能如下圖所示。二、出行者信息服務系統(tǒng)組成第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成1.公共數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)公共數(shù)據(jù)庫負責對ATIS各子系統(tǒng)的共用數(shù)據(jù)組織結(jié)構和傳輸形式進行統(tǒng)一規(guī)范，并形成一個對共用數(shù)據(jù)進行組織、存儲、查詢、通信等管理服務的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。公共數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)以下功能：信息采集與融合：定義了智能交通各異構子系統(tǒng)進行整合的框架和接口，各應用系統(tǒng)按照一定的規(guī)則將共用數(shù)據(jù)發(fā)送到公共數(shù)據(jù)庫，由公共數(shù)據(jù)庫對多來源渠道、相互不一致的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合處理，并以規(guī)范化的格式加以存儲。保證數(shù)據(jù)間關系的正確性、一致性，減少數(shù)據(jù)冗余。（1）數(shù)據(jù)存儲：通過合理組織管理，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為能夠理解的信息。為此系統(tǒng)需要完成對于實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的組織，以保證數(shù)據(jù)間關系的正確性、可理解性和減少數(shù)據(jù)冗余。（2）數(shù)據(jù)提供：需要根據(jù)服務請求和權限，按照所需的格式，對各應用系統(tǒng)提供信息服務。第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成公共數(shù)據(jù)庫的主要特征如下：（1）共享數(shù)據(jù)的公共訪問：一個應用特有的數(shù)據(jù)可以被其他已存在的或新的應用訪問。（2）靈活的數(shù)據(jù)保護和安全性：公共數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)具有用戶可設置的訪問安全性。（3）數(shù)據(jù)質(zhì)量模型支持：來自一個供應者應用的數(shù)據(jù)帶有質(zhì)量標記，可以與另一個消費者應用的需求相匹配。（4）公共數(shù)據(jù)服務：公用數(shù)據(jù)庫不僅僅存儲數(shù)據(jù)，也向其他應用發(fā)送數(shù)據(jù)。

第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成公共數(shù)據(jù)庫可能包括多個物理庫，要考慮兩種類型的數(shù)據(jù)：共用數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)。共用數(shù)據(jù)包括原始數(shù)據(jù)和經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)，在整個系統(tǒng)中具有最高的共享性。道路交通動態(tài)信息具有很強的時間限制性，既需要數(shù)據(jù)庫支持大量數(shù)據(jù)共享，又需要很好的處理性能。這種結(jié)構有以下好處：（1）實現(xiàn)數(shù)據(jù)推送服務：使客戶端可以訂閱他們需要的數(shù)據(jù)和接收自動交付的滿足需要的數(shù)據(jù)。客戶端不再需要重復地輪詢數(shù)據(jù)庫來檢查是否有新的數(shù)據(jù)。（2）支持未來的新ITS應用服務。（3）保持數(shù)據(jù)庫訪問獨立性：無論選擇什么樣的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理公共數(shù)據(jù)庫，應用服務器都提供一個不變的接口。第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫設計可采用本地數(shù)據(jù)庫與遠程分布數(shù)據(jù)庫相結(jié)合、多級數(shù)據(jù)庫級聯(lián)方式，即系統(tǒng)不僅滿足數(shù)據(jù)存儲和快速響應的需要，且能保持綜合信息服務系統(tǒng)的高可用性，數(shù)據(jù)的安全性和一致性。綜合信息服務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫是由上級、本級、下級等組成的地理上分布的數(shù)據(jù)庫。每個上級、本級、下級等管理部門都建立中心數(shù)據(jù)庫(即數(shù)據(jù)庫服務器)，為所有業(yè)務工作軟件提供數(shù)據(jù)存放、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)平臺；各級單位的各業(yè)務部門不建數(shù)據(jù)庫，其業(yè)務軟件通過網(wǎng)絡訪問本級單位的中心數(shù)據(jù)庫。本級綜合信息數(shù)據(jù)庫與上、下級綜合信息數(shù)據(jù)庫之間通過網(wǎng)絡或移動存儲設備交換信息。第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成2．交通服務總線數(shù)據(jù)中心與運營中心、ITS子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換通過交通服務總線（TransportServiceBus,TSB）來完成。運營中心、ITS子系統(tǒng)通過JMS、Socket、WebService、FTP等接口方式向數(shù)據(jù)中心提交交通數(shù)據(jù)，保存到公共數(shù)據(jù)庫中。運營中心系統(tǒng)也可以通過該接口進行交通信息訂閱和查詢，統(tǒng)一對外進行交通信息發(fā)布。運營中心采用消息隊列機制向數(shù)據(jù)中心訂閱各種實時交通數(shù)據(jù)，根據(jù)出行者的訂閱情況和數(shù)據(jù)廣播內(nèi)容，數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)一旦接收到新的交通數(shù)據(jù)立即向運營中心系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)，運營中心系統(tǒng)一旦接收到新的交通數(shù)據(jù)自動以各種方式發(fā)送給數(shù)據(jù)消費者（車載終端、外部系統(tǒng)等）。

第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成3.交通信息融合系統(tǒng)通過多種方案結(jié)合，實現(xiàn)交通數(shù)據(jù)采集：（1）交叉口和路段斷面檢測，主要通過檢測器實現(xiàn)；（2）有條件時利用浮動車數(shù)據(jù)；（3）集成其他已建成系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進行二次數(shù)據(jù)融合處理；（4）配合電話人工坐席，通過熱線電話或視頻監(jiān)控采集交通數(shù)據(jù)并錄入；這些數(shù)據(jù)通過交通服務總線，按照標準的數(shù)據(jù)格式匯集到公共數(shù)據(jù)庫。采集的數(shù)據(jù)被融合處理，形成信息服務所需要的數(shù)據(jù)。

第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成4.ITS應用仿真系統(tǒng)ITS應用仿真系統(tǒng)按照標準的異構系統(tǒng)集成接口，完整實現(xiàn)各異構系統(tǒng)與公共數(shù)據(jù)庫的交互行為，為驗證交通系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)共享提供方便。ATIS(AdvancedTravelerInformationSystem，先進的出行者信息系統(tǒng))作為智能交通系統(tǒng)的核心系統(tǒng)之一，可以提供歷史數(shù)據(jù)和實時、預測的信息來支持出行決策的制定5.動態(tài)路徑規(guī)劃系統(tǒng)動態(tài)路徑規(guī)劃系統(tǒng)通過建立路段行程時間預測模型，為用戶提供出行路徑指導。根據(jù)出行者的出發(fā)地和目的地，提供所有路徑搭配規(guī)劃方案，并推薦一個最快方案和一個最經(jīng)濟方案供出行者參考。動態(tài)路徑規(guī)劃系統(tǒng)的主要功能如下：（1）為車輛提供道路誘導系統(tǒng)，引導車輛行駛在最佳路線上；（2）為旅行者提供出發(fā)時間和方式選擇；（3）提供誘導系統(tǒng)與交通控訴系統(tǒng)的相互聯(lián)系；第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成6.交通事件采編系統(tǒng)交通事件采編系統(tǒng)提供道路狀況、交通狀況、交通事件、天氣相關資訊信息的錄入、修改、刪除以及信息的管理。交通事故是公路上總車時延誤的一個重要因素，發(fā)生在重交通時段的事故會造成上千輛車長時間排隊等待。這種事故還是引起更多接連撞車發(fā)生的原因。交通控制中心的一個關鍵功能是處理事故，這意味著需要迅速的事故探測和必要控制的協(xié)調(diào)配合，以便盡快恢復常規(guī)狀態(tài)下的公路運營。7.運營管理系統(tǒng)完成運營中心內(nèi)系統(tǒng)的管理，根據(jù)數(shù)據(jù)中心提供的信息實時更新和發(fā)布最新交通信息，并刪除過期無效信息。運營管理包括用戶管理、監(jiān)播、計費、結(jié)算、統(tǒng)計等內(nèi)容。8.WEB網(wǎng)絡發(fā)布系統(tǒng)WEB網(wǎng)絡發(fā)布系統(tǒng)是一個基于瀏覽器/服務器結(jié)構的網(wǎng)站式應用系統(tǒng)。隨著網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，越來越多的人選擇網(wǎng)上購物查詢信息。第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成9.數(shù)據(jù)廣播發(fā)布系統(tǒng)將交通信息以無線數(shù)據(jù)廣播（DAB、DVB等）的方式發(fā)送到各種類型的移動、便攜設備和車載接收機，提供出行前、出行中服務。主要包括實時道路擁堵情況、交叉路口壓車情況、道路檢修施工情況、高速公路封閉情況和服務站配給等信息。10.交互式發(fā)布系統(tǒng)將交通信息以互聯(lián)網(wǎng)、短信、聲訊等方式發(fā)送給用戶，用戶可以與系統(tǒng)交互，訂閱或取消自己的需要的信息。（1）交通眼－基于浮動車的實時路況信息發(fā)布系統(tǒng)實時路況信息發(fā)布系統(tǒng)可瞬間展現(xiàn)城市路網(wǎng)交通態(tài)勢和擁堵狀況，路況信息每5分鐘全面更新一次，并支持四級圖形縮放。第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成北京交通情況網(wǎng)絡截圖第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成（2）動態(tài)路況信息手機上網(wǎng)服務系統(tǒng)以手機為移動接收終端，應用3G網(wǎng)絡技術，信息系統(tǒng)向用戶提供手機網(wǎng)上動態(tài)路況查詢服務。目前實現(xiàn)了路橋（點）、橋區(qū)（段）、全路網(wǎng)、環(huán)路、高速路、最擁堵路段路況信息查詢和動態(tài)路徑規(guī)劃功能。路經(jīng)查詢手機網(wǎng)絡截圖第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成（3）人工語音及短信服務系統(tǒng)根據(jù)出行中用戶的需求，初步開發(fā)了人工語音服務和短信服務系統(tǒng)，目前實現(xiàn)了路況、加油站、高速路事件信息查詢和短信下發(fā)服務功能。第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成語音服務系統(tǒng)界面第二節(jié)出行者信息服務系統(tǒng)組成三、信息發(fā)布形式出行者信息服務以向出行者在出行前和出行途中提供實時交通信息為目標，需