交通誘導系統(tǒng).doc

.交通誘導系統(tǒng)交通流誘導系統(tǒng)（也稱為交通路線引導系統(tǒng)或車輛導航系統(tǒng)，是基于電子、計算機、網(wǎng)絡和通信等現(xiàn)代技術(shù)，根據(jù)出行者的起訖點向道路使用者提供最優(yōu)路徑引導指令或是通過獲得實時交通信息幫助道路使用者找到一條從出發(fā)點到目的地的最優(yōu)路徑。這種系統(tǒng)的特點是把人、車、路綜合起來考慮，通過誘導道路使用者的出行行為來改善路面交通系統(tǒng)，防止交通阻塞的發(fā)生，減少車輛在道路上的逗留時間，并且最終實現(xiàn)交通流在路網(wǎng)中各個路段上的合理分配。 2. 分類根據(jù)交通誘導信息的作用范圍，交通流誘導系統(tǒng)可以分為車內(nèi)誘導系統(tǒng)和車外誘導系統(tǒng)。在車內(nèi)誘導系統(tǒng)中，實時交通信息在車輛和信息中心之間傳輸。這種誘導系統(tǒng)誘導對象是單個車輛，也稱車輛個體誘導系統(tǒng)，這類系統(tǒng)的誘導機理比較明確，容易達到誘導的目的。目前發(fā)達國家采用的是這種系統(tǒng)，但是這種系統(tǒng)對車內(nèi)設施和信息傳輸技術(shù)要求比較高，造價相對昂貴。 在車外誘導系統(tǒng)中，交通誘導信息在車流檢測器、信息中心和外場信息顯示設備（交通信息板、交通誘導屏等）之間傳輸，誘導對象是車流群，也稱群體車輛誘導系統(tǒng)。這種系統(tǒng)價格相對比較便宜。 在中國現(xiàn)階段，一般所設計并實施的交通誘導系統(tǒng)就是屬于車外誘導系統(tǒng)。這種系統(tǒng)投資少，見效快，對群體車輛有較好的誘導作用。 一般這種車外誘導系統(tǒng)又可分為城市交通誘導系統(tǒng)（包括城市街道誘導信息發(fā)布系統(tǒng)、城市停車誘導系統(tǒng)等）和公路交通誘導系統(tǒng)（含高速公路交通誘導系統(tǒng)等）。以后條件成熟后，交通誘導系統(tǒng)建設可以在車外誘導系統(tǒng)的基礎上進一步擴展，建設車內(nèi)誘導系統(tǒng)。 3. 系統(tǒng)構(gòu)成典型的交通誘導信息發(fā)布系統(tǒng)，主要由以下幾個部分組成： 交通誘導系統(tǒng)組成原理（1）交通信息采集單元； （2）信息處理與控制計算機（主控計算機）； （3）交通誘導數(shù)據(jù)庫服務器； （4）數(shù)據(jù)通信傳輸部分； （5）誘導發(fā)布：通過車載終端、電臺及電視臺、Internet、外場誘導顯示設備（簡單的可變交通信息板和交通誘導顯示屏）等發(fā)布誘導信息。 （1）交通信息采集單元交通信息采集實現(xiàn)對系統(tǒng)所需原始數(shù)據(jù)的采集，如道路現(xiàn)狀、交通流量、交通流速、道路占有率等，并形成交通信息數(shù)據(jù)庫，供誘導信息生成模塊和UTFGS的其他子系統(tǒng)共同使用。 交通信息采集一般通過交通檢測系統(tǒng)來完成。 隨著智能交通的發(fā)展，交通信息檢測器的使用將越來越多。目前國內(nèi)外在交通檢測系統(tǒng)或交通信息采集系統(tǒng)中，大量應用了電磁傳感技術(shù)、超聲傳感技術(shù)、雷達探測技術(shù)、視頻檢測技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)等，檢測器主要有：電感環(huán)檢測器（環(huán)型感應線圈）、超聲波檢測器、紅外檢測器、雷達檢測器、視頻檢測器等。 （2）信息處理與控制計算機交通誘導信息處理與控制計算機設置在指揮中心和分中心的大廳里的控制臺上，對經(jīng)過工作人員人工確認后的交通信息和指揮管理信息接收并進行處理，輸入或發(fā)布信息（或指令），向電臺、電視臺和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布交通誘導信息，設置交通信息板和交通誘導屏的顯示參數(shù)等。也就是說，交通誘導信息發(fā)布計算機主要是完成本子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理、誘導方案制定、誘導信息發(fā)布控制、數(shù)據(jù)存儲等功能。 （3）交通誘導數(shù)據(jù)庫服務器各種數(shù)據(jù)存于交通誘導數(shù)據(jù)庫服務器的數(shù)據(jù)庫中，由數(shù)據(jù)庫管理軟件進行數(shù)據(jù)管理和處理，完成每日的系統(tǒng)備份，以便需要時可復制及調(diào)用歷史數(shù)據(jù)進行各種分析。 （4）數(shù)據(jù)通信傳輸部分控制信息與誘導信息的傳輸，可以通過有線傳輸和無線傳輸兩種方式來進行。對于有線IP/RS232通信方式，要求統(tǒng)籌考慮，采用復用光端機的方法，利用光纖就可以將前端設備與交通指揮中心或分控中心連接起來。 對于無線傳輸方式，無線通信支持移動終端或路口設備的無線數(shù)據(jù)網(wǎng)。 （5）誘導發(fā)布主要是指通過車載終端、電臺及電視臺、Internet、外場誘導顯示設備（簡單的可變交通信息板和交通誘導顯示屏）交通誘導系統(tǒng)的外場設備主要是指簡單的可變交通信息板和交通誘導顯示屏。可變交通信息板與交通誘導屏都是綜合應用光電技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)研制而成的高科技產(chǎn)品，是高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)的重要信息發(fā)布設備。它由指揮中心計算機通過綜合通信網(wǎng)實行遠程控制，傳送并顯示各種圖文信息，向司機及時發(fā)布不同路段的不同路而情況及各類交通信息，并進行交通法規(guī)、交通知識的宣傳，從而有效疏導交通，促進行車安全。 可變交通信息板與交通誘導屏的基本結(jié)構(gòu)組成幾乎是一樣的，都是以交通部頒布的交通行業(yè)標準JT/T-431-2000高速公路LED可變信息標志技術(shù)條件為藍本而設計，由顯示屏、控制器及內(nèi)置控制軟件、機箱、框架、電器保護和防雷裝置、基礎、安裝連接件、成對調(diào)制解調(diào)器、安裝所需的電力電纜及信號光纜工程等組成。當然，因信息顯示的功能需求不同，交通信息板與交通誘導屏的顯示屏會有所不同。 1） 可變交通信息板 交通信息板的顯示屏主要是顯示一行簡單的文字信息。不同路段的交通信息板，根據(jù)不同路段的交通狀況，應該選擇不同的方案確定交通信息牌的顯示內(nèi)容。交通信息板主要發(fā)布比較簡單的警告警示信息、交通誘導信息和公眾信息。 2）交通誘導屏 交通誘導屏的顯示屏除了可以顯示文字信息以外，還可以顯示直觀而比較簡單的圖形線路信息。 4. 交通誘導系統(tǒng)發(fā)布信息種類交通誘導系統(tǒng)主要發(fā)布三類信息：警告警示信息、交通誘導信息和公眾信息。 1) 警告警示信息 這類信息主要是根據(jù)與交通誘導信息發(fā)布系統(tǒng)聯(lián)動的那些卡口監(jiān)控系統(tǒng)所提供的監(jiān)控數(shù)據(jù)，發(fā)布其管轄范圍內(nèi)行駛車輛的超速違章等信息。 2)交通誘導信息 根據(jù)交通、天氣及指揮調(diào)度部門的指令及時顯示交通誘導信息，如：施工地段管制、強風、濃霧等警示標語及簡單圖形，從而讓駕駛?cè)藛T提前了解道路狀況，避免交通阻塞，減少交通事故發(fā)生。同時還可根據(jù)路面實際情況顯示限速值，從而有效地對交通流進行誘導，使高速公路的交通更加暢通。 3)公眾信息 這類信息主要是一些人性化的友好提示信息，如：謹慎駕駛、注意安全、請不要疲勞駕駛等。另外，還有一些其它信息，比如：熱烈歡迎領導來視察指導工作、慶祝國慶等。開放分類：1 交通誘導系統(tǒng)解決方案1.1 概述交通誘導系統(tǒng)主要建設LED室外顯示屏，交通誘導系統(tǒng)軟件包括交通信息的采集、處理和發(fā)布，交通信息來自于道路電視監(jiān)視系統(tǒng)、接處警系統(tǒng)、公路車輛智能監(jiān)測記錄（卡口）系統(tǒng)、交通信號控制系統(tǒng)、人工采集以及相關單位和部門提供的動態(tài)信息等。1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計交通誘導系統(tǒng)主要由上端控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、前端控制系統(tǒng)及LED誘導標志等組成。 上端控制系統(tǒng)上端控制系統(tǒng)實現(xiàn)前端數(shù)據(jù)采集、處理及發(fā)布，主要包括前端數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)分析處理及對各路面誘導標志的顯示內(nèi)容的編排、顯示方式的選擇、顯示信息的記錄、通信控制管理等功能。 通信系統(tǒng)采用光纖或無線直接傳輸至LED誘導標志。 前端顯示控制系統(tǒng)前端顯示控制系統(tǒng)得到上端控制信息后，傳送給LED誘導標志。根據(jù)上端控制系統(tǒng)的要求與各誘導標志定期或不定期的通訊，傳輸有關信息。 LED誘導標志誘導系統(tǒng)測試中！誘導標志向交通參與者實時發(fā)布信息。（外觀效果圖）1.3 交通誘導系統(tǒng)軟件（軟件主界面圖）（信息變化曲線圖）1.3.1 播放方式系統(tǒng)能提供以下幾種基本信息發(fā)布方式：自動誘導顯示：交通控制系統(tǒng)根據(jù)交通流量數(shù)據(jù)、交通擁堵信息自動生成誘導信息，傳遞給誘導系統(tǒng)，再發(fā)送到誘導屏顯示。人工誘導顯示：將突發(fā)性事件、天氣狀況等信息人工通過控制系統(tǒng)發(fā)往室外誘導屏顯示?？稍O定為發(fā)送后立即顯示或設定好后由控制系統(tǒng)定時發(fā)送顯示。通用信息顯示：能顯示通用的交通信息，如交通法規(guī)、宣傳標語等，根據(jù)設定好的顯示時間，多條信息輪流播放。信息內(nèi)容、顯示時間可通過系統(tǒng)更改。將顯示的內(nèi)容預先存儲到誘導屏本地的存儲介質(zhì)，在通訊斷開等情況下，誘導屏根據(jù)本地存儲的內(nèi)容進行顯示。1.3.2 遠程管理誘導系統(tǒng)有遠程開關、定時開關屏功能。誘導系統(tǒng)或本地均能控制誘導屏全亮或全滅。屏體在關閉狀態(tài)時，不會產(chǎn)生微光。1.3.3 亮度調(diào)節(jié)誘導屏配備環(huán)境照度自動檢測裝置，可根據(jù)環(huán)境照度調(diào)整發(fā)光像素的發(fā)光強度，以避免夜間照度較低時形成眩光，影響信息的視讀和駕駛安全。除上述自動調(diào)節(jié)方式外，還可以由人工方式按時段進行設定。1.3.4 系統(tǒng)管理誘導系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)的工作狀態(tài)進行管理，包括設備的工作狀態(tài)、通訊檢測等。誘導標志應設置自檢功能和工作狀態(tài)指示燈。通過自檢功能，將發(fā)光模組的工作狀態(tài)、通信接口的通信性能（誤碼率）、開關電源以及其它工作單元的狀態(tài)正確檢測出來，在工作狀態(tài)指示燈上顯示并上傳給誘導系統(tǒng)。誘導系統(tǒng)能夠顯示設備的安裝位置、設備名稱、編號、誘導屏大小類型以及設備連接狀態(tài)等信息。系統(tǒng)能夠管理系統(tǒng)內(nèi)所有用戶，對用戶名稱、登錄口令、控制權(quán)限等信息進行管理以及整個系統(tǒng)所有日志記錄的管理，并能查詢、打印這些記錄。系統(tǒng)有時鐘同步功能，為所有控制計算機和室外誘導屏提供基準時鐘，以供時鐘校正。1.4 點位設置序號安裝地點設置方向誘導屏型式屏體大小安裝方式傳輸方式1黃州大道進城方向全屏11.47側(cè)柱式光纖1.5 主要設備技術(shù)指標1.5.1 LED交通誘導標志序號分類技術(shù)指標1屏體面積4.48(W)2.56(H)11.47（全屏）2顏色雙基色3發(fā)光二極管美國GREEN原裝高強度二極管R：NSPR636CS-U，平均亮度1300mcd，波長6202.5nmG：NSPG636AS-T，平均亮度3000mcd，波長5252.5nm4配比2R+1G5波長R：6202.5nm，G：5252.5nm6顯示顏色65536種（包含紅、綠、黃）7點間距208顯示解析度2500點/9亮度調(diào)節(jié)256級亮度調(diào)節(jié)（自動/手動）10顯示亮度8000cd/11視角水平35，垂直向下2012失控點連續(xù)失控點1/10000，不連續(xù)失控點為零13抗風速36M/s14工作環(huán)境溫度-10+7015工作環(huán)境濕度10%95%RH16工作電壓AC220V或380V15% 4064HZ17通信接口RS232C/RS485/RJ4518通信方式異步，半雙工或雙工19通信信道光纖或無線20通信速率9600bps21存儲容量通常存儲1000條以上的固定信息22防護等級IP6523箱體材料純鋁板+鍍鋅冷軋鋼板24箱體表面處理噴塑（顏色有支隊根據(jù)需要選定）25防雷設計電源進線和屏體鋼結(jié)構(gòu)均設26接地接地電阻4一、 系統(tǒng)圖 根據(jù)客戶需求，本系統(tǒng)采用前端抓拍方式，前端配備抓拍機箱及主機，這是目前道路雷達測速抓拍系統(tǒng)的主流方式。本公司配置的主機可以監(jiān)測抓拍兩車道。每個超速監(jiān)控點的每個方向只需配備2臺特寫攝像機，1臺全景攝像機。 系統(tǒng)圖如下：系統(tǒng)優(yōu)勢：1、系統(tǒng)采用了單車道測速雷達，增強了可靠性，性能穩(wěn)定性高。2、系統(tǒng)不僅記錄違法車輛照片，還記錄違法地點（路口名稱）、違法時間、速度值等信息，為執(zhí)法部門提供了充足的信息依據(jù)。3、采用全景與特寫結(jié)合的方式，使抓拍的信息更充分。全景圖片可顯示當時車道及環(huán)境狀況；特寫圖片能顯示違法車輛的車牌號碼、車型、車輛顏色等，為交管部門提供了充分的證據(jù)。4、采用高清晰度圖像采集技術(shù)，圖像清晰，色彩還原性好。5、支持遠程設置，可隨時調(diào)整設備抓拍參數(shù)。6、強抗干擾，通過虛擬視頻識別、動態(tài)分析可有效濾除環(huán)境干擾。7、系統(tǒng)全天運行，24小時檢測抓拍。8、提供開放的通訊接口和協(xié)議,擴展性高。9、抓拍率高，可以達到97%+。10、人性化程度高。11、抓拍能力強，可以抓拍任何長度的車輛。二、雷達測速抓拍系統(tǒng)簡介 本系統(tǒng)使用單車道雷達作為車輛速度檢測設備，采用抓拍車輛的車尾或車頭作為超速依據(jù)，抓拍方式及效果照片如下： 雷達測速方式是目前智能交通行業(yè)最先進的測速技術(shù)。經(jīng)過多年的使用及其改進，系統(tǒng)穩(wěn)定性及精度都相當成熟。是行內(nèi)資深公司的首選。 本系統(tǒng)結(jié)合了系統(tǒng)使用需求及客戶建議，目前此系統(tǒng)配置的全景攝像機，可以用來當作道路路段安防監(jiān)控視頻使用，這就形成了客戶與公司雙贏的局面，也是超速系統(tǒng)向前邁進一大步，更是智能交通和安防行業(yè)的一個精密結(jié)合點。三、抓拍軟件介紹功能介紹：1、超速抓拍及限速 客戶可以根據(jù)需求任意設定道路路段限速值，本著人性化管理，照顧系統(tǒng)誤差，在設置限速值的時候，還可以設置抓拍值。比如：道路路段限速60公里，可以設置63公里抓拍。2、車牌識別 軟件具有車牌識別功能，通過多次識別后取最高可信度車牌號碼，大大提高了車牌識別率。同時軟件預留了接口，以滿足客戶使用國內(nèi)其他識別模塊的需求。3、性能說明 通過大量測試及客戶反饋，本軟件鎖定最大支持2車道檢測抓拍。在抓拍1-2車道的時候，軟件不需要任何設置，只需按照線纜鏈接規(guī)則，把線纜鏈接在對應的接口即可。4、內(nèi)置調(diào)試工具 軟件內(nèi)置了特寫鏡頭調(diào)試工具、串口檢測工具等，方便調(diào)試。5、實時顯示抓拍照片 軟件集成圖片瀏覽工具，可以實時顯示抓拍到的超速照片，讓調(diào)試人員及客戶很直觀的看到當前抓拍到的照片效果。6、超速與卡口共用 目前大多數(shù)公司的超速抓拍和治安卡口是兩套不同的系統(tǒng)，我公司經(jīng)過改進-測試-再改進的多次實驗，目前擁有的最新版本軟件將超速抓拍和治安卡口整合成一套系統(tǒng)，達到國內(nèi)交通智能化的領先水平。7、看門狗監(jiān)控 軟件自帶看門狗軟件，實時監(jiān)控抓拍軟件的運行情況。當發(fā)現(xiàn)意外及時重啟抓拍軟件、傳輸模塊，連續(xù)三次重啟失敗后，看門狗自動重啟系統(tǒng)。系統(tǒng)重啟后抓拍軟件、傳輸模塊自動進入運行狀態(tài)。四、 系統(tǒng)傳輸說明 前端抓拍到的違法超速照片需要傳輸?shù)街行暮笈_，因此我公司研發(fā)了電子警察專用的傳輸軟件。軟件可以設置多種加密方式：可設置實時傳輸照片，也可設置定時傳輸，滿足各地客戶的不同需求。本系統(tǒng)支持如下的傳輸方式：1、光纖2、VPN3、ADSL4、CDMA(中心固定或移動IP)5、GPRS(中心固定或移動IP)6、無線網(wǎng)橋7、U盤或移動硬盤直取8、無線區(qū)域網(wǎng)移動提取五、后臺數(shù)據(jù)庫 針對不同客戶的需求，公司研發(fā)了不同版本的中心管理后臺：1、文件夾方式后臺 滿足客戶直接使用照片處罰的需求；對中心計算機配置要求低。2、ACCESS數(shù)據(jù)庫后臺 屬于單機版后臺處罰平臺，用來單獨處理超速違法照片。配置要求低，適用于只配備超速抓拍的中小城市。3、Oracle/SQL數(shù)據(jù)庫（網(wǎng)絡版） 屬于網(wǎng)絡版中心處罰平臺，對服務器的配置比較高?？梢酝瑫r處罰各種智能交通系統(tǒng)抓拍的照片；并且軟件預留接口，可以和車管所的車輛信息數(shù)據(jù)庫相連，滿足交警隊管理大廳一站式處罰的需求。4、IE網(wǎng)絡綜合處罰平臺 IE網(wǎng)絡綜合處罰平臺是處罰系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，可以實現(xiàn)遠程網(wǎng)絡處罰。六、后臺軟件 功能介紹： 1、系統(tǒng)在線查詢：打開系統(tǒng)在線觀察，可以查詢當前各個超速抓拍點的傳輸情況。軟件最大可以支持253個前端超速點傳輸。 2、報警功能：軟件預留報警選項，提供2種警報報警，6種黑名單車輛語音報警，同時軟件還預留4種語音報警接口，用戶可以根據(jù)自身需要配置所需語音。多種報警語音使用前，需要先對黑名單車輛進行定義。本公司根據(jù)交通部相關資料制定了一套定義規(guī)則，客戶也可以自行定義。 3、違法查詢：軟件的查詢功能是重點也是關鍵。對此，軟件設置了多種查詢方式：時間、地點、車牌號、車輛類型等，方便相關部門的使用。 4、違法處罰（網(wǎng)絡版功能）：這是超速后臺的基本功能，與車管所聯(lián)網(wǎng)后，可以直接鎖定車輛，督促違法車主及時接受相應處罰。 5、打印處罰單：處罰單有多個模板，并且支持內(nèi)容及格式的編輯。 6、報表打?。禾峁┒喾N方式的報表打印,包括時間（年、月、日、天、小時、分鐘）、地點、車牌號、車輛類型等，還提供條形和圓形統(tǒng)計表格打印。方便客戶及時了解各路段車輛運行情況，及時做出相應改進。 7、查詢車輛信息（網(wǎng)絡版功能）：需要與車管所數(shù)據(jù)庫相連，可以查詢到車主、車輛本身信息、車輛年檢、車輛歷史違法信息等。 8：用戶管理：軟件可以設置多個用戶共同管理及使用后臺。 8.1、超級用戶：也就是系統(tǒng)管理員，可以對后臺管理系統(tǒng)做任何操作，也是唯一可以任命其他管理員的用戶。針對處罰、打印、查詢、導出、刪除、照片保留時間等功能，可以對不同的用戶做相應的控制。 8.2、管理員：在處罰、查詢的基礎上可以導出對應的照片及資料。 8.3、查詢員：只可以進行查詢工作。 8.4、其他人員：超級用戶可以給其開通相關功能。系統(tǒng)主機 本公司采用的最新的電子警察前端主機，采用雙層門格局，機箱內(nèi)空間寬敞，使主機有良好的運行空間，同時為網(wǎng)絡傳輸設備提供放置位。主機內(nèi)置硬件看門狗、智能時控開關、溫控系統(tǒng)、防塵罩、防水、防雷器和斷路器等，這一切保證了主機的持久運行。尺寸：350*450*700低溫：55高溫：405安裝方式：桿壁掛防雷：浪涌保護電源：雙極斷路器控制帶地線端子預留網(wǎng)絡設備插座預留其他線纜接線端子加熱保護：加熱器表面溫度最高65，不傷線纜七、LED補光上圖是公司采用的最新LED補光燈的補光效果照片?，F(xiàn)在不少公司都在使用LED補光燈，但是效果不夠理想。我公司集群力巨資，經(jīng)過反復實驗，研發(fā)出方向性超高的LED補光燈，補光效果達到預期效果。八、 支持OEM軟件預留接口，可根據(jù)客戶需求定做OEM版本。雷射技術(shù)在交通安全上的應用一、前言在交通工程上，速度是計量與評估道路績效和交通狀況的基本重要數(shù)據(jù)之一。速度數(shù)據(jù)之搜集方法有許多種，包括人工測量固定距離行駛時間、壓力皮管法、線圈法、影像處理法、雷達測速法與雷射測速法等。其中后兩者屬于攜帶容易而且精確度高的方法，因此廣受采用。超速行車在交通違規(guī)中占有極大比例，此一現(xiàn)象可從高速公路過去四年間違規(guī)告發(fā)項目中，超速案件比例均在三分之二左右看出端倪（參見表一），而超速行車一直被認為是肇事之重要因素之一；因此從交通執(zhí)法觀點而言，取締超速系比較具體的維護交通安全之手段。國內(nèi)取締違規(guī)超速一向以雷達測速槍當工具，徑行舉發(fā)案件則輔以照相設備；唯近年來，雷達偵測器盛行，價格普及化之后，即使法規(guī)明令禁止使用，一般民眾仍趨之若騖，蓋以其價格只需逃避一至兩次取締的機會即可完全回收成本。以交通工程觀點來看，駕駛?cè)巳粞b有雷達偵測器，則路邊定點所測得之車速即會因駕駛?cè)烁兄軠y速，誤以為警察人員執(zhí)行取締而有普遍減速現(xiàn)象；除造成數(shù)據(jù)失真外，并因而有引起事故之可能。二、基本原理雷達為利用無線電回波以探測目標方向和距離的一種裝置。雷達為英文Radar一字之譯音，該字系由RadioDetectionAndRanging一語中諸字前綴縮寫而成，為無線電探向與測距之意。全世界開始熟悉雷達是在1940年的不列顛空戰(zhàn)中，七百架載有雷達的英國戰(zhàn)斗機，擊敗兩千架來襲的德國轟炸機，因而改寫了歷史。二次大戰(zhàn)后，雷達開始有許多和平用途。在天氣預測方面，它能用來偵測暴風雨；在飛機輪船航行安全方面，它可幫助領港人員及機場航管人員更有效地完成他們的任務。雷達工作原理與聲波之反射情形極類似，差別只在于其所使用之波為一頻率極高之無線電波，而非聲波。雷達之發(fā)射機相當于喊叫聲之聲帶，發(fā)出類似喊叫聲之電脈沖（Pulse），雷達之指向天線猶如喊話筒，使電脈沖之能量，能集中某一方向發(fā)射。接收機之作用則與人耳相仿，用以接收雷達發(fā)射機所發(fā)出電脈沖之回波。測速雷達主要系利用都卜勒效應（DopplerEffect）原理：當目標向雷達天線靠近時，反射信號頻率將高于發(fā)射機頻率；反之，當目標遠離天線而去時，反射信號頻率將低于發(fā)射機率。如此即可借由頻率的改變數(shù)值，計算出目標與雷達的相對速度。雷射的英文為Laser，這個字是由LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation的第一個字母縮寫而成，意思是指，經(jīng)由激發(fā)放射來達到光的放大作用。雷射所激發(fā)出來的光，其光子大小與運動方向皆相同，因此每個波束的頻率都相等，再加上它們一束束緊密地排列著，彼此間分毫不差地互相平行，使整個光束發(fā)射至極遠處也不會散開來。在一九六二年的實驗中發(fā)現(xiàn)，從地球發(fā)射的雷射光在經(jīng)過近四十萬公里的太空之旅后，只在月球表面上投射出一片約三公里直徑大小的圓而已！此特性使得雷射在焊接、切割、雕刻、穿洞等加工與醫(yī)學（眼科、牙科、腫瘤）之應用更為廣泛。測速雷射種類于固態(tài)雷射中的半導體雷射。雷射測速設備采用紅外線半導體雷射二極管。雷射二極管有幾個特點使它極適合用來量測速度：1.雷射二極管自微小范圍中發(fā)射出極窄的光束，此一狹窄光束才能精確地瞄準目標。2.雷射二極管以小于十億分之一秒的瞬間切換開關，大大提高精確度。3.雷射二極管發(fā)射率很窄，其偵測器極易接收到精確的波長；因此在日間有強烈陽光時，仍能正常操作。4.雷射二極管只發(fā)射電磁光譜中的紅外線部分；而紅外線系眼睛看不見的，不會影響駕駛?cè)说淖⒁饬?。雷射測速槍以量測紅外線光波傳送時間來決定速度。由于光速是固定，激光脈沖傳送到目標再折返的時間會與距離成正比。以固定間隔發(fā)射兩個脈沖，即可測得兩個距離；將此二距離之差除以發(fā)射時間間隔即可得到目標的速度。理論上，發(fā)射兩次脈沖即可量測速度；實務上，為避免錯誤，一般雷射測速器（槍）在瞬間發(fā)射高達七組的脈沖波，自以最小平方法求其平均值，去計算目標速度。三、與雷達之比較超速告發(fā)最易受到的挑戰(zhàn)即是如何確認違規(guī)車輛，例如在多車道公路上兩車以上并行時，警員以雷達測得超速現(xiàn)象卻無法明確認定那一部車輛違規(guī)（參見圖一）。原因在于雷達波發(fā)射錐角度約在十至二十度間，而雷射波發(fā)射錐角度只有不到十分之一度；因此以雷射測速可以明確認定受測目標據(jù)以告發(fā)。雷射狹窄光束使得兩車被同時偵測到的機會等于零；對于市面上普遍銷售之雷達偵測器（或稱超速偵測器）不啻一大克星。 雷達與雷射之最遠測速距離均在二千余英呎，可以加強設備發(fā)射功率而增長，惟并不具實際效益。雷達測速器需經(jīng)常以固定頻率之音叉加以校正，而雷射測速器則無此必要。另一重要差別在測速的時間，以雷達測速約高要二至三秒鐘，而使用雷射則只需要約零點三秒。按此操作速度，廠商甚至開發(fā)出配合照相之雷射測速器以不到一秒的間隔連續(xù)記錄違規(guī)超速車輛。圖二顯示雷射測速器配合數(shù)字相機所拍攝到之照片。電射測速槍之缺點系無法于移動狀態(tài)下使用；如裝于警車上或由坐在行進車輛上乘員持用，均無法正常操作。至于成本方面，頻雷達測速槍每具時價約新臺幣拾萬元，雷射測速槍每具約新臺幣參拾萬元。四、結(jié)語由于激光束狹窄具有正確認定目標的特點，許多文獻指出其其至可以用來測量行人的步行或跑步速度；對國內(nèi)為數(shù)眾多之機車速度量測更是變成可行而且簡易。作者曾利用LTI20-20雷射測速槍對行人、單車與機車目標進行量測，均能迅速獲得速度（公里小時）與距離（十分之一公尺）之滿意數(shù)據(jù)。配備雷射測速槍的美國警方更利用其精確且快捷的測距功能，將其用在交通事故與刑案現(xiàn)場圖關鍵點之測繪。國內(nèi)交通警察單位已多次進行雷射測速之測試，部份單位亦已完成采購使用中。民眾不可自恃裝有超速偵測器而恣意飚車，危害公眾與自身安全。智能交通誘導系統(tǒng)的建設架構(gòu) 城市交通誘導系統(tǒng)是提升城市道路交通效率的重要手段。本文首先給出了交通誘導的框架體系模型，然后對其上端系統(tǒng)進行了詳細的需求分析，根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)生、采集、處理的流程，設計了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程模型，并據(jù)此對其軟件、硬件系統(tǒng)模塊進行了設計。所謂交通誘導系統(tǒng)，是通過相關高新技術(shù)（如GIS、GPS、導航和現(xiàn)代無線通信技術(shù)等）的集成，有效地引導車輛運行，減少車輛的旅行時間，并最終實現(xiàn)交通量在整個路網(wǎng)中均衡分配的技術(shù)手段。其作用主要表現(xiàn)在以下兩個方面：其一，為駕駛員提供實時的路線引導，從而避免迷路和錯誤駕駛，并降低交通事故率；其二，根據(jù)用戶的出行目的地，向其提供優(yōu)化的路線信息，從而極大地方便出行者。這對于交通誘導系統(tǒng)的效率提出了較高的要求，特別是信息采集、處理和發(fā)布的實時性和有效性。前者是由信號檢測系統(tǒng)實現(xiàn)的，而后兩者則依靠完整、高效的上端系統(tǒng)。一、系統(tǒng)需求分析1.功能需求通常情況下，交通誘導系統(tǒng)的功能需求包括如下幾點：以重點道路為中心，實現(xiàn)顯示屏信息的連續(xù)性發(fā)布，能夠達到對車流的有效誘導；根據(jù)道路的不同等級、不同狀況，將城市交通誘導分為快速路誘導控制、城市主干路誘導控制、高速公路誘導控制等；使路網(wǎng)達到用戶最優(yōu)和系統(tǒng)最優(yōu)之間的均衡；采用統(tǒng)一的接口實時采集交通數(shù)據(jù)，并保證數(shù)據(jù)的完整性、安全性和正確性；使用恰當?shù)哪Ｐ秃退惴ǚ治龊吞幚斫煌〝?shù)據(jù)，以確保發(fā)布信息的準確性和有效性；系統(tǒng)應該具備用戶權(quán)限管理、防黑客入侵、防病毒、數(shù)據(jù)的安全性管理、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡備份等功能以保證系統(tǒng)安全和穩(wěn)定。2.技術(shù)需求要滿足上述功能要求，需提供一系列技術(shù)保障。所涉及到的技術(shù)包括信息采集、信息發(fā)布以及信息傳輸?shù)?。信息采集技術(shù)，主要通過電感線圈檢測技術(shù)、視頻檢測技術(shù)以及微波檢測技術(shù)來實現(xiàn)對原始交通數(shù)據(jù)信息的采集。信息發(fā)布技術(shù)，主要通過交通誘導室外顯示屏實現(xiàn)對實時路況信息的發(fā)布，輔助以廣播電視臺發(fā)布實時信息。通信傳輸技術(shù)，根據(jù)顯示屏的類型以及安放位置的不同，采用不同的通信傳輸技術(shù)，主要包括：光纖通信、與當?shù)赜芯€電視復用通信網(wǎng)絡以及無線通信方式等。3.設備需求上端控制系統(tǒng)的服務器由一臺主服務器、一臺控制服務器和若干操作管理終端組成。上端系統(tǒng)設備還包括數(shù)據(jù)庫、通信設備、綜合接入設備等。其中主服務器接收實時傳來的原始數(shù)據(jù)，在主服務器上運行有數(shù)據(jù)分析處理應用程序，對原始數(shù)據(jù)進行分析處理，生成交通誘導信息?？刂品掌髋c通信設備和綜合介入設備相連，向室外顯示屏發(fā)送誘導信息，實時控制顯示屏的發(fā)布內(nèi)容。操作管理終端上顯示各路段實時的道路狀況以及各個檢測器的工作狀態(tài)，還可以根據(jù)實時的人工采集信息對自動發(fā)布的信息進行必要的修改和增減工作。下端系統(tǒng)中主要的設備需求是室外顯示屏以及顯示屏本地的通信設備等。二、系統(tǒng)數(shù)據(jù)流設計為了滿足交通誘導系統(tǒng)以上的功能需求，設計了如圖1所示針對交通誘導系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理流圖：從原始數(shù)據(jù)到發(fā)布于顯示屏上的信息，數(shù)據(jù)的處理過程分為三個層次，分別是數(shù)據(jù)層、處理層和顯示層。1.數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)層的主要作用是接收交通檢測系統(tǒng)傳遞過來的原始數(shù)據(jù)并對這些原始數(shù)據(jù)進行校驗解包并進行預處理。交通檢測的原始數(shù)據(jù)主要來自于以下的檢測系統(tǒng)。線圈檢測系統(tǒng)：即信號系統(tǒng)。此系統(tǒng)除了能夠檢測交通流量外，同時可以計算道路平均車速與占有率等數(shù)據(jù)；視頻檢測系統(tǒng)：即牌照識別系統(tǒng)。此系統(tǒng)采集路段上游車輛的牌照，并在下游捕捉檢測數(shù)據(jù)。根據(jù)視頻檢測系統(tǒng)傳遞過來的數(shù)據(jù)，可以計算出這一路段的平均旅行時間，進而得到車輛的平均行駛速度；微波傳感器檢測系統(tǒng)：即快速路檢測系統(tǒng)。此系統(tǒng)可以遠程采集并傳遞斷面交通流數(shù)據(jù)；其他系統(tǒng)：包括122報警系統(tǒng)、110接警系統(tǒng)等。在122報警系統(tǒng)、110接警系統(tǒng)中，交通原始數(shù)據(jù)的來源一般是報警電話和交警報告等，所以交通數(shù)據(jù)需要人工錄入到誘導系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。交通誘導系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫包含以下幾個子數(shù)據(jù)庫。交通數(shù)據(jù)庫：存儲從各個交通采集系統(tǒng)傳輸來的交通原始信息，以待數(shù)據(jù)處理模塊調(diào)用；交通狀態(tài)信息庫：存儲經(jīng)過處理模塊處理過的交通狀態(tài)信息，以待誘導信息生成模塊調(diào)用；數(shù)據(jù)處理模型庫：存放處理交通狀態(tài)信息時所應用到的各種模型；預案庫：屬于專家系統(tǒng)的一部分。存放針對實時交通狀況所應對的預案；交通誘導信息庫：存儲各時段各個顯示屏所發(fā)布的誘導信息。2.處理層處理層的細化數(shù)據(jù)流如圖2所示：在處理層中，首先將從交通數(shù)據(jù)庫中調(diào)用的原始數(shù)據(jù)進行濾波處理，剔除不在設定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)（如車速為負或者在某一極限值之上的數(shù)據(jù)），獲取有效數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)的剔除主要使用濾波算法，如卡爾曼濾波，維納濾波等。在得到有效數(shù)據(jù)后，要對其進行狀態(tài)聚類，即做狀態(tài)分級，此時需要調(diào)用數(shù)據(jù)處理模型庫中的相關模型與算法進行處理，這里用到的是模糊聚類或小波分析等匹配算法。最后根據(jù)針對不同等級的道路進行狀態(tài)預測，調(diào)用模型庫中的預測模型（包括神經(jīng)網(wǎng)絡、時間序列模型、非參數(shù)回歸模型等）得到交通狀況信息。交通狀態(tài)信息需要經(jīng)過人工確認，以確保狀態(tài)信息的可靠性。最后經(jīng)過人工確認的交通狀態(tài)信息存入系統(tǒng)交通狀態(tài)信息庫。3.顯示層顯示層主要對交通狀態(tài)信息進行處理，形成交通誘導信息。交通誘導信息的生成通過兩個渠道：一方面調(diào)用信息庫中的交通狀態(tài)信息，通過交通誘導相關性分析模型，得到誘導信息的發(fā)布延伸范圍和時效性參數(shù)，然后通過預案庫，生成誘導信息。另一方面，如果需要人工輸入的信息(比如交通管制信息，勤務信息或宣傳信息等)，則由指揮人員進行人工編輯，生成節(jié)目單后，結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的預案庫，與上述誘導信息一起，生成誘導信息節(jié)目單，傳給誘導系統(tǒng)的控制服務器?？刂品掌鹘邮盏焦?jié)目單后，對其進行合成，發(fā)送控制指令到相應的誘導顯示屏，最終實現(xiàn)誘導信息的有效顯示。三、系統(tǒng)軟件模塊設計根據(jù)以上數(shù)據(jù)流分析，以功能系統(tǒng)的劃分原則為依據(jù)，可將系統(tǒng)分為5個子模塊：系統(tǒng)管理軟件模塊、通訊管理軟件模塊、維護管理模塊、接口轉(zhuǎn)換軟件模塊、顯示控制軟件模塊，下面分別對這些模塊進行設計。1.系統(tǒng)管理軟件模塊設計系統(tǒng)管理軟件模塊運行在應用服務器上，實現(xiàn)對整個誘導系統(tǒng)的集中式管理，具體功能如下：管理系統(tǒng)內(nèi)所有設備（室外顯示屏、控制計算機），包括安裝位置（相對于顯示用的背景地圖）、設備名稱、計算機網(wǎng)絡地址、室外顯示屏大小類型、設備連接關系、所屬機構(gòu)名稱等信息；管理系統(tǒng)內(nèi)所有用戶，包括用戶名稱、登錄口令、所屬部門名稱、控制權(quán)限等信息；管理整個系統(tǒng)的所有日志記錄，包括系統(tǒng)中所有計算機上有關軟件的登錄/退出記錄、室外顯示屏顯示內(nèi)容的發(fā)布記錄等信息。能查詢、打印日志紀錄。 2.通訊管理軟件模塊設計通訊管理模塊實現(xiàn)與室外顯示屏通訊的命令、狀態(tài)緩沖和協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，具體如下：所有對室外顯示屏的操作均通過通訊管理模塊實現(xiàn)；實時顯示室外顯示屏的通訊狀態(tài)和工作狀態(tài)；自動重發(fā)功能，在顯示屏發(fā)生故障造成信息丟失的情況下，待顯示屏故障修復后，可自動將緩存的顯示信息重發(fā)到顯示屏，保證控制中心與室外顯示屏之間通訊的準確性；記錄、查詢室外顯示屏故障和通訊故障；網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸，自動從主服務器取得設備信息，自動向主服務器傳送有關日志信息。在本地緩存設備和用戶信息，以便在與主服務器通訊中斷時使用。與主服務器通訊中斷時，在本地緩存日志信息，待中斷恢復后能自動將緩存的日志送到主服務器。 3.維護管理軟件模塊設計維護管理軟件模塊分別運行在應用服務器，數(shù)據(jù)庫服務器和控制服務器上，主要管理三層工作狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)異常則采取分級報警。上端的維護：主要包括數(shù)據(jù)庫、服務器的維護。數(shù)據(jù)庫維護的功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的備份、恢復和優(yōu)化。服務器維護可以分為硬件維護和軟件維護兩種情況：硬件維護包括增加和卸載設備（主要指增加內(nèi)存和硬盤容量）、更換設備以及設備除塵、防火防潮等工作。軟件維護包括操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡服務、數(shù)據(jù)庫、用戶數(shù)據(jù)等各方面的維護。通訊系統(tǒng)的維護：主要指對光纖、交換機等通訊設備的維護。下端的維護：包括對顯示屏的亮度、故障報警、開門報警、供電等工作狀態(tài)的監(jiān)測和維護。4.接口轉(zhuǎn)換軟件模塊設計接口轉(zhuǎn)換軟件模塊運行在主服務器上，為后臺運行軟件，用于與其它系統(tǒng)的連接。對于與不同的系統(tǒng)的連接使用不同的接口轉(zhuǎn)換模塊。接口轉(zhuǎn)換模塊從通訊管理軟件讀取顯示屏的工作狀態(tài)并將其送到其它系統(tǒng)，從其它系統(tǒng)接收對顯示屏的控制命令，轉(zhuǎn)發(fā)給相應的通訊管理軟件。5.顯示控制軟件模塊設計顯示控制模塊運行在控制終端上，管理并解釋節(jié)目單，實現(xiàn)信息發(fā)布的人機界面，具體如下：提供設置室外顯示屏的通用顯示信息的功能；提供室外顯示屏人工誘導信息發(fā)布功能；提供定時自動發(fā)布人工誘導信息的功能；以地圖方式顯示室外顯示屏狀態(tài)；保證只有通過系統(tǒng)管理模塊授權(quán)的用戶才能有權(quán)修改和發(fā)布信息；可在屏幕上實時跟蹤顯示室外顯示屏的當前顯示內(nèi)容和工作狀態(tài)；提供顯示信息編輯、修改管理功能。顯示信息編輯可以使用系統(tǒng)支持的所有字型的文字和圖形。1)小型可變情報板 小型可變情報板屬智能外場設備，它能根據(jù)交通、天氣及指揮調(diào)度部門的指令急時顯示文字信息，如：施工地段、謹慎駕駛、注意安全、強風、濃霧等警示標語及簡單圖形，從而讓駕駛?cè)藛T提前了解道