论文部分内容阅读
摘要：随着我国交通事业的快速发展，交通拥挤、事故频繁以及与之有关的能源和环境等问题严重地困扰着世界各国城市，影响着城市的可持续发展，大量的实践证明智能交通系统是解决城市交通问题的有效方法。本文就城市交通中的智能监控应用展开分析与讨论。
关键词：城市交通；智能监控
中图分类号：U12文献标识码： A
引言
随着社会经济的快速发展，城市化进程的发展在发展加快的国家比较明显，城市交通问题已经严重影响城市化进程及社会经济快速发展的主要因素，在我国现阶段，国民经济高速的增长，城市化进程及社会经济快速发展，对城市交通事业的要求不断的提高，特别是在我国大城市和特大城市，交通普遍存在问题，其主要体现在交通事故、环境污染及交通拥堵等，而智能监控可以有效的解决城市交通中存在的问题，促进交通事业的快速发展。
一、城市交通面临的新问题及原因分析
通过大量的数据分析，我国城市交通事业中存在的问题只要有以下几点：
1.交通管理技术落后
现阶段，国外发达国家为了提高城市交通道路面积的利用率，对城市交通管理措施的科技含量非常重视。而在我国城市交通系统管理中，城市交通系统的理论研究和实践发展与欧美国家比较，其发展比较落后。城市交通系统的现代化设施很少，并且在城市交通系统历史和认识等方面上存在严重的不足，延缓了我国的城市交通控制管理和交通安全管理的发展。
基于对城市交通系统存在问题严重性的认识，到目前，全国大多数城市引入国外的城市交通管理技术，但是其中还是缺乏根本的核心技术，不能广泛实现城市交通系统区域控制和干道协调控制在内的先进的技术手段，导致城市交通系统存在问题较多。
2.交通供需矛盾
城市中交通系统供需矛盾不断的增大，城市交通系统问题突出：一方面，车辆近年来不断的增长。而另一方面，城市交通系统面积非常有限、政府财政投入城市交通事业相关领域不足，所以即使城市交通事业建设大力发展，其速度也远远小于车辆的增加速度。
二、综合智能监控系统体系结构研究
1.基于信息技术的交通监控系统开发
信息技术，包括网絡技术、计算机技术和软件工程技术等，是实现城市交通系统的监控技术核心，基于信息技术实现城市交通系统的监控和运营自动化，将城市交通系统各组成部分进行有效的集成，使城市交通系统呈现出各组成要素所没有的整体功能。城市交通系统信息技术的核心作用体现在:
（1）通过信息技术对由个体分散的城市交通系统进行整体组合，帮助城市交通系统个体充分了解相关的宏观状态，从而促使城市交通系统行为合理化，在一定程度上使整个城市交通系统得到协调。
（2）通过信息技术增强城市交通系统管理水平，交通信息的及时采集、传送和分析，使得城市交通系统的管理者能够根据实际情况做出科学的决策，利用城市交通系统管理水平的提高达到提高城市交通系统运行效率的目的。
（3）通过信息技术将城市交通系统与整个社会经济系统进行有效的结合，城市交通系统信息融入供应链的信息流之中，将推动城市交通系统真正成为供应链中占有至关重要的地位；城市交通系统信息更加贴近并融入居民生活，将有利于各种社会资源的有效利用。
2.智能监控平台体系结构分层设计
在确定城市交通监控系统框架结构方案中所采用的基本技术是面向对象的交通系统结构分析技术。所谓对象是城市交通系统中的基本要素，其特征包括其中存储或产生的信息，以及在城市交通监控系统确定的边界条件下所能够进行的信息加工基本操作。对象之间具有信息交换关系和逻辑关系，在城市交通监控系统中采用网络图的形式在对象概念的基础上描述城市交通系统的结构，将有助于我们在众多参与者中间建立有关城市交通监控系统结构的共同语言。
城市交通监控系统采用层次分级结构设计，常见的如两级结构、三级结构和四级结构。
两级结构:中心级和路口现场级，如图1.所示。以城市交通路口为基本组成单元，通过无线网络等网络平台，将城市交通监控系统各个终端的交通信息上传到监控中心的数据库，集中处理后，将城市交通系统控制信息再通过网络平台发给各路口级，通过信号灯、信息发布城市交通监控系统等调节交通流。
图1.两级交通监控系统框架示意图
两级划分的城市交通监控结构的弊端主要体现在，划分层次模糊，星网结构比较简单导致城市交通系统数据链拥挤，不容易及时处理复杂的城市交通系统的信息，城市交通系统智能化程度难以实现高水准。所以，在此基础上，城市交通系统中应用多采用三级或更多级的城市交通监控系统进行层次划分，引入城市交通监控区域级，对中大型城市交通或大地区级交通采取划区域监控。城市交通监控系统区域级监控本身相当于一个二级监控中心，具有一定的城市交通系统信息处理的独立性，隶属于城市交通监控系统监控中心，这样就更好的理顺了城市交通系统信息的通信、处理、控制的结构。
三、市场应用广阔
智能视觉城市交通智能监控系统将图像信息与其它背景知识相结合，能快速提取复杂城市交通系统环境中的有用信息，进而产生合理的城市交通系统规划与决策。在城市交通系统中行车安全、车辆监控、自主驾驶、交通数据采集等方面都起着至关重要的作用。
国外在自主驾驶方面有:日本Honda的ASV系列和三菱汽车Mjtsubishi；由于现实生活中的城市交通道路中千差万别，因此城市交通道路障碍检测是一个非常复杂的模式识别问题，目前仍不存在通用的城市交通道路检测系统，可以将其进行简化，在城市交通系统中作为驾驶辅助功能。同时由于城市交通系统标志中包括许多重要的交通信息，如驾驶前方城市交通道路状况的改变、驾驶行为限制、速度限制等信息。城市交通监控系统有效的融合城市交通标志的信息，在城市交通系统中形成智能提醒、自主驾驶系统，有效的保障行车安全。
主动安全方面有:欧洲戴姆勒、德国大众的城市交通主动安全系统；例如改善恶劣天气条件(雨/雾等)或者夜间驾驶中城市交通之智能监控系统的图像质量，城市交通监控系统可以有效的检测行人车辆等障碍物、保证行车安全。
车辆监控方面有:IOimage、ObjeCtVideo公司等的系列产品，国内也有城市交通路侧式的电子警察系统，主要应用在黑名单稽查、超速抓拍、交通违章检测和缴费稽查。城市交通智能监控系统实时跟踪场景中的多个车辆，并对每个车辆的牌照进行识别。
交通数据采集方面有Autoscope公司的对车流量、占有率、密度、速度、车间时距等交通数据的自动采集系统。通过对城市交通智能监控视频流中的车辆进行检测和跟踪，对车道流量进行计算，对车辆的平均车道占有率、车队长度、平均车速、平均车间距等交通信息，对车辆逆行、车辆慢行、车辆掉头、交通堵塞、车辆停驶、违章变道、车辆倒车等交通事件进行报警。
可见，城市交通智能监控技术在智能交通领域应用广阔，随着算法研究的进一步成熟，将逐步走向产业化。
结束语
综上所述，城市交通系统中的智能监控技术应用非常广泛，从城市交通系统中地面固定的车牌识别、流量监控到便携的电子警察、道路侧面监控，以致最终城市交通智能监控系统可以安装到车辆上的行车辅助、主动安全系统，无不以机器视觉、模式分类的技术为核心，针对不同应用场景来实现具体应用，交通智能监控系统具有广阔的应用前景。
参考文献：
[1]王佳.“3G”技术在城市智能公共交通中的应用[D].大连交通大学,2012.
[2]徐尉.基于物联网的智能节能与智能交通关键技术的研究与应用[D].南京邮电大学,2013.
[3]刘启明.物联网在城市交通中的应用研究[D].华中科技大学,2012.
[4]王清波.城市隧道智能监控系统及交通数据智能分析[D].武汉理工大学,2013.
[5]李国帅.智能交通在城市交通中的应用探讨[J].交通标准化,2013,23:150-152.
[6]赵丹.智能监控及信息传输技术在道路交通安全中的应用[D].同济大学,2007.
关键词：城市交通；智能监控
中图分类号：U12文献标识码： A
引言
随着社会经济的快速发展，城市化进程的发展在发展加快的国家比较明显，城市交通问题已经严重影响城市化进程及社会经济快速发展的主要因素，在我国现阶段，国民经济高速的增长，城市化进程及社会经济快速发展，对城市交通事业的要求不断的提高，特别是在我国大城市和特大城市，交通普遍存在问题，其主要体现在交通事故、环境污染及交通拥堵等，而智能监控可以有效的解决城市交通中存在的问题，促进交通事业的快速发展。
一、城市交通面临的新问题及原因分析
通过大量的数据分析，我国城市交通事业中存在的问题只要有以下几点：
1.交通管理技术落后
现阶段，国外发达国家为了提高城市交通道路面积的利用率，对城市交通管理措施的科技含量非常重视。而在我国城市交通系统管理中，城市交通系统的理论研究和实践发展与欧美国家比较，其发展比较落后。城市交通系统的现代化设施很少，并且在城市交通系统历史和认识等方面上存在严重的不足，延缓了我国的城市交通控制管理和交通安全管理的发展。
基于对城市交通系统存在问题严重性的认识，到目前，全国大多数城市引入国外的城市交通管理技术，但是其中还是缺乏根本的核心技术，不能广泛实现城市交通系统区域控制和干道协调控制在内的先进的技术手段，导致城市交通系统存在问题较多。
2.交通供需矛盾
城市中交通系统供需矛盾不断的增大，城市交通系统问题突出：一方面，车辆近年来不断的增长。而另一方面，城市交通系统面积非常有限、政府财政投入城市交通事业相关领域不足，所以即使城市交通事业建设大力发展，其速度也远远小于车辆的增加速度。
二、综合智能监控系统体系结构研究
1.基于信息技术的交通监控系统开发
信息技术，包括网絡技术、计算机技术和软件工程技术等，是实现城市交通系统的监控技术核心，基于信息技术实现城市交通系统的监控和运营自动化，将城市交通系统各组成部分进行有效的集成，使城市交通系统呈现出各组成要素所没有的整体功能。城市交通系统信息技术的核心作用体现在:
（1）通过信息技术对由个体分散的城市交通系统进行整体组合，帮助城市交通系统个体充分了解相关的宏观状态，从而促使城市交通系统行为合理化，在一定程度上使整个城市交通系统得到协调。
（2）通过信息技术增强城市交通系统管理水平，交通信息的及时采集、传送和分析，使得城市交通系统的管理者能够根据实际情况做出科学的决策，利用城市交通系统管理水平的提高达到提高城市交通系统运行效率的目的。
（3）通过信息技术将城市交通系统与整个社会经济系统进行有效的结合，城市交通系统信息融入供应链的信息流之中，将推动城市交通系统真正成为供应链中占有至关重要的地位；城市交通系统信息更加贴近并融入居民生活，将有利于各种社会资源的有效利用。
2.智能监控平台体系结构分层设计
在确定城市交通监控系统框架结构方案中所采用的基本技术是面向对象的交通系统结构分析技术。所谓对象是城市交通系统中的基本要素，其特征包括其中存储或产生的信息，以及在城市交通监控系统确定的边界条件下所能够进行的信息加工基本操作。对象之间具有信息交换关系和逻辑关系，在城市交通监控系统中采用网络图的形式在对象概念的基础上描述城市交通系统的结构，将有助于我们在众多参与者中间建立有关城市交通监控系统结构的共同语言。
城市交通监控系统采用层次分级结构设计，常见的如两级结构、三级结构和四级结构。
两级结构:中心级和路口现场级，如图1.所示。以城市交通路口为基本组成单元，通过无线网络等网络平台，将城市交通监控系统各个终端的交通信息上传到监控中心的数据库，集中处理后，将城市交通系统控制信息再通过网络平台发给各路口级，通过信号灯、信息发布城市交通监控系统等调节交通流。
图1.两级交通监控系统框架示意图
两级划分的城市交通监控结构的弊端主要体现在，划分层次模糊，星网结构比较简单导致城市交通系统数据链拥挤，不容易及时处理复杂的城市交通系统的信息，城市交通系统智能化程度难以实现高水准。所以，在此基础上，城市交通系统中应用多采用三级或更多级的城市交通监控系统进行层次划分，引入城市交通监控区域级，对中大型城市交通或大地区级交通采取划区域监控。城市交通监控系统区域级监控本身相当于一个二级监控中心，具有一定的城市交通系统信息处理的独立性，隶属于城市交通监控系统监控中心，这样就更好的理顺了城市交通系统信息的通信、处理、控制的结构。
三、市场应用广阔
智能视觉城市交通智能监控系统将图像信息与其它背景知识相结合，能快速提取复杂城市交通系统环境中的有用信息，进而产生合理的城市交通系统规划与决策。在城市交通系统中行车安全、车辆监控、自主驾驶、交通数据采集等方面都起着至关重要的作用。
国外在自主驾驶方面有:日本Honda的ASV系列和三菱汽车Mjtsubishi；由于现实生活中的城市交通道路中千差万别，因此城市交通道路障碍检测是一个非常复杂的模式识别问题，目前仍不存在通用的城市交通道路检测系统，可以将其进行简化，在城市交通系统中作为驾驶辅助功能。同时由于城市交通系统标志中包括许多重要的交通信息，如驾驶前方城市交通道路状况的改变、驾驶行为限制、速度限制等信息。城市交通监控系统有效的融合城市交通标志的信息，在城市交通系统中形成智能提醒、自主驾驶系统，有效的保障行车安全。
主动安全方面有:欧洲戴姆勒、德国大众的城市交通主动安全系统；例如改善恶劣天气条件(雨/雾等)或者夜间驾驶中城市交通之智能监控系统的图像质量，城市交通监控系统可以有效的检测行人车辆等障碍物、保证行车安全。
车辆监控方面有:IOimage、ObjeCtVideo公司等的系列产品，国内也有城市交通路侧式的电子警察系统，主要应用在黑名单稽查、超速抓拍、交通违章检测和缴费稽查。城市交通智能监控系统实时跟踪场景中的多个车辆，并对每个车辆的牌照进行识别。
交通数据采集方面有Autoscope公司的对车流量、占有率、密度、速度、车间时距等交通数据的自动采集系统。通过对城市交通智能监控视频流中的车辆进行检测和跟踪，对车道流量进行计算，对车辆的平均车道占有率、车队长度、平均车速、平均车间距等交通信息，对车辆逆行、车辆慢行、车辆掉头、交通堵塞、车辆停驶、违章变道、车辆倒车等交通事件进行报警。
可见，城市交通智能监控技术在智能交通领域应用广阔，随着算法研究的进一步成熟，将逐步走向产业化。
结束语
综上所述，城市交通系统中的智能监控技术应用非常广泛，从城市交通系统中地面固定的车牌识别、流量监控到便携的电子警察、道路侧面监控，以致最终城市交通智能监控系统可以安装到车辆上的行车辅助、主动安全系统，无不以机器视觉、模式分类的技术为核心，针对不同应用场景来实现具体应用，交通智能监控系统具有广阔的应用前景。
参考文献：
[1]王佳.“3G”技术在城市智能公共交通中的应用[D].大连交通大学,2012.
[2]徐尉.基于物联网的智能节能与智能交通关键技术的研究与应用[D].南京邮电大学,2013.
[3]刘启明.物联网在城市交通中的应用研究[D].华中科技大学,2012.
[4]王清波.城市隧道智能监控系统及交通数据智能分析[D].武汉理工大学,2013.
[5]李国帅.智能交通在城市交通中的应用探讨[J].交通标准化,2013,23:150-152.
[6]赵丹.智能监控及信息传输技术在道路交通安全中的应用[D].同济大学,2007.