大數(shù)據(jù)、智慧城市與智慧交通PPT

大數(shù)據(jù)、智慧城市與智慧交通（下）吳建平

清華大學土木工程系教授12023/9/3大數(shù)據(jù)智慧城市智慧交通1234目

錄（一）智慧交通的功能架構（二）智慧交通管理（三）智慧公交（四）智慧停車22023/9/3三、智慧交通32023/9/3智慧交通是智慧城市的一個組成部分，又是一個能夠獨立運行的子系統(tǒng)。42023/9/3（一）智慧交通的功能架構服務水平

D云平臺交通大數(shù)據(jù)平臺應用系統(tǒng)擴展和對接平臺運營安全和服務智慧服務層車載RFID人工采集交通信號視頻監(jiān)控線圈檢測

GIS信息各類數(shù)據(jù)采集接入管理系統(tǒng)

磁釘

浮動

檢測

車交通誘

導交通信號事件預警三維仿真信息發(fā)

布40.0%0.0%

A

B

C

E

F路網(wǎng)分析

35.0%

30.0%

25.0%比

20.0%例

15.0%

10.0%

5.0%早高峰服務水平等級分布晚高峰服務水平等級分布

區(qū)域控制

道路施工

動態(tài)誘導

關鍵節(jié)點云計算模型智能計算模

型

實時交通

數(shù)據(jù)系統(tǒng)實時路況路網(wǎng)評價設備管理信息發(fā)布

數(shù)據(jù)庫存儲設備

路口優(yōu)化

極端天氣

緊急事件

專家預案路網(wǎng)資源交通設備智慧方案專家系統(tǒng)

區(qū)域組織

大型活動

擴散分析

交通預測交通流數(shù)據(jù)

氣象數(shù)據(jù)交通仿真評價系統(tǒng)

政策評估

預案評估

宏觀仿真

微觀仿真

城市模型

仿真模型

智慧

計算層智慧應用

應用

模塊層

52023/9/3感知層云平臺層數(shù)據(jù)采集云平臺層智慧應用層數(shù)據(jù)預處理智慧應用層智慧計算層數(shù)據(jù)分析智慧計算層智慧服務層三個系統(tǒng)提出解決方案62023/9/3道路交通數(shù)據(jù)感知RFID檢測感應線圈檢測72023/9/3道路交通數(shù)據(jù)感知視頻、微波檢測GPS浮動車檢測82023/9/3智慧交通管理是智慧交通的核心部分，也是今天城市智慧化最多的體現(xiàn)。（二）智慧交通管理92023/9/3ABC動態(tài)綜合數(shù)據(jù)平臺智慧方案專家系統(tǒng)智慧仿真評價系統(tǒng)1、智慧三要素102023/9/3動態(tài)綜合數(shù)據(jù)平臺在動態(tài)綜合數(shù)據(jù)平臺中，除了自身的數(shù)據(jù)采集，同時與大數(shù)據(jù)庫銜接，接入氣象預報、旅游客流、體育等綜合信息。112023/9/3智慧方案專家系統(tǒng)分析擁堵

成因

篩選應對

方案交通流

組織區(qū)域信號控制協(xié)調交通信息

分布交通管理/

管制措施

確認擁堵

發(fā)生

預案庫智慧方案（案例）基于動態(tài)交通數(shù)據(jù)，形成多個交通解決方案。122023/9/3智慧仿真評價系統(tǒng)交通流組織區(qū)域交通信號協(xié)調誘導信息發(fā)布仿真評價交通管理部門實施交通管理措施智慧仿真評價系統(tǒng)132023/9/32、智慧交通管理平臺的應用一個城市的路網(wǎng)，主要由路段和路口組成的，路口往往是交通擁堵的節(jié)點，所以把路口管理好，對路網(wǎng)的優(yōu)化至關重要。（1）路口優(yōu)化管理142023/9/3在最新的智慧化交通管理系統(tǒng)中，能夠根據(jù)道路上采集的信息，自動優(yōu)化區(qū)域性路網(wǎng)或是單個節(jié)點，在優(yōu)化調控信號燈的同時，還能優(yōu)化地面區(qū)劃，提高路口的通行能力、通行秩序和交通安全。152023/9/3一個城市的擁堵，通常具有時間性和空間性，智慧化交通管理在充分了解路網(wǎng)上交通分布的基礎上，通過動態(tài)交通誘導，可以把擁堵的點合理分布到路網(wǎng)上。（2）區(qū)域交通組織162023/9/3如圖示，中間有一條紅色的特別擁堵的路段，而周邊其他道路則仍有負載空間，如果讓周邊道路合理地均分車流量，那路網(wǎng)就能夠得到最大的優(yōu)化。智慧交通管理平臺可以將擁堵路段的車流引導到非擁堵路段，從而減少擁堵。172023/9/3在路網(wǎng)優(yōu)化中，還有一種動態(tài)交通誘導，在路網(wǎng)邊上樹立一個紅黃綠的可變信息牌進行初步的交通分流，是比較常用的誘導技術。（3）動態(tài)交通誘導182023/9/3前往城中方向車輛，繞行教工路約438輛VMSVMSVMS設置定向誘導指路牌

前往城東城中方向

車輛，繞行豐潭路

約485輛VMS設置定向誘導指路牌如圖示，在動態(tài)交通誘導中，使用文字誘導牌的屬于定向誘導，前提是交通控制中心準確知道路網(wǎng)信息；而紅黃綠可變信息牌則屬于非定向誘導，由車主自己判讀行駛方向。采用車流分流的定向和非定向誘導技術，可以很好地實現(xiàn)路網(wǎng)的均衡管理。192023/9/3在交通管理中，經(jīng)常會遇到突發(fā)的交通事件造成交通擁堵，智慧交通管理平臺系統(tǒng)可以感知路上各點的交通信息，準確判斷該點的交通擁堵是否由交通事故導致，而且能夠預測這一點的交通事件在15、30分鐘后將擴散的范圍，從而指導交通管理部門控制現(xiàn)場，進行合理分流。（4）緊急事件影響預測202023/9/3在城市中，道路維護管理十分常見，因施工占用路面導致車輛行駛困難、城市道路混亂的情況也比比皆是，而智慧交通管理平臺系統(tǒng)中的施工交通疏導技術則可以很好地解決這一難題。（5）施工交通疏導212023/9/3規(guī)劃后路況仿真規(guī)劃前路況仿真如圖示，系統(tǒng)利用動態(tài)交通仿真技術，分析因施工損失的道路通行能力，再設計道路施工期間的交通疏導方案，均衡引導交通流，最大程度地減少擁堵，讓城市管理更規(guī)范。222023/9/3俗話說，“人無遠慮，必有近憂”，對待城市交通同樣如此。智慧交通核心管理系統(tǒng)可以根據(jù)今年的路網(wǎng)數(shù)據(jù)，利用動態(tài)交通仿真技術預測未來時間的路網(wǎng)擁堵狀態(tài)，從而在特別擁堵的區(qū)域加強投入與管理，修建新的道路，或者是投入新的智慧交通技術和系統(tǒng)。（6）交通需求預測232023/9/3如圖示兩個路網(wǎng)的對比，前一年有些路段還是黃色的，因為沒有進一步投入管理，而且交通量快速增長，導致第二年出現(xiàn)更多的擁堵區(qū)域，所以智慧交通技術也可以解決未來的交通問題。242023/9/3專利獎項252023/9/33.具體應用案例

中關村一橋進行了信號燈設置和路面區(qū)劃的精細化優(yōu)化管理，右圖為智慧仿真系統(tǒng)提供的最佳優(yōu)化方案，結果經(jīng)過優(yōu)化后，該路口的排隊長度由北向南縮短了75%，該路口的平均延誤減少了60%，充分說明智慧化管理能夠極大提高道路的管理效能。（1）中關村一橋262023/9/3

北京在奧運期間給奧運車輛設置了專用道，團隊在優(yōu)化管理的過程中主要考慮三方面因素，一是專用車道會對周邊車輛造成多少壓力；二是遇到緊急事件，車輛如何快速到達比賽現(xiàn)場；三是如何合理地控制環(huán)路上的出入口，保證車流的穩(wěn)定。（2）北四環(huán)奧運專用道如圖示，通過智慧化管理，道路上的車流和交通流得到了均衡分布，各條道路上的車流都趨于穩(wěn)定，這屬于區(qū)域性的交通管理。272023/9/3（3）高速路仿真決策平臺在高速公路仿真決策平臺中，能夠通過數(shù)據(jù)感知判斷某兩個路口之間或某個路段上發(fā)生了交通異常事件，并及時通知高速管理部門去現(xiàn)場實時地疏導或救援。282023/9/3（三）智慧公交國外城市的智慧公交發(fā)展經(jīng)驗豐富，以倫敦為例，城市市中心人口900多萬，汽車就有700多萬輛，如果全部上路必然導致路網(wǎng)癱瘓，于是倫敦政府積極發(fā)展和鼓勵公共交通，采取了很多行之有效的措施。292023/9/3實現(xiàn)無縫交通（地鐵＋輕軌＋公交車＋出租車），公交網(wǎng)絡體系完善。開辟公交專用道，保證車輛內部舒適的同時，實行公交優(yōu)先通行。302023/9/3信號燈配時優(yōu)先體系，可以及時感知公交車，以綠燈的方式提示公交車優(yōu)先通過路口。312023/9/3倫敦公交車IBUS系統(tǒng)

實現(xiàn)公交信息化，站口配備電子顯示屏，顯示公交出行實時信息，方便候車乘客。322023/9/3（四）智慧停車現(xiàn)如今城市用地緊張，路面停車很困難，停車場的建設越來越趨向于地下或外圍或高層。332023/9/3當經(jīng)過計算，道路能力足夠，且不影響道路通行能力的情況下，在路邊進行合理的停車設計，也可以美觀大方且方便居民。342023/9/3智慧停車管理與服務在城市停車場管理方面，停車場能夠準確知道進車數(shù)量和剩余空位，通過電子