计算机技术在智能交通系统中的应用研究蒋烨欣

计算机技术在智能交通系统中的应用研究蒋烨欣

蒋烨欣

身份证号码：4523231978****XXXX

摘要：智能交通系统是在较完善的交通基础设施之上，通过运用信息、通信、计算机、自动控制和系统集成等技术，加强运载工具、载体和用户之间的联系，提高交通系统运行的有序性和可控性，从而建立一个高效、便捷、安全、环保和舒适的综合交通运输体系。此外，智能交通系统同时也是高新技术应用的集合体，在智能交通系统中一些关键技术，如：交通信息采集技术、交通信息处理技术、通信技术、空间信息技术、城市交通管理和控制技术、车辆主动安全与智能汽车等，各领域高新技术的发展与应用也将极大促进交通系统的智能化水平。

关键词：计算机技术；智能交通；应用

智能交通系统的体系框架主要定义了智能交通系统为完成特定的用户服务所必需具有的功能，实现这些功能的物理实体或子系统，子系统间需要交互和传递的信息流以及传递信息流所需的通信要求和标准要求等。研究智能交通系统的体系框架主要是为了解决“基于智能运输系统本身的特点，应采用何种与之相适应的方法来构建智能交通系统”这一问题，同时也是为了确保现阶段智能交通建设与未来发展的兼容性和协作性。

1智能交通系统设计

1.1设计目的

近年来，经过国内外专家和学者对智能交通系统的不断研究，已经取得了显著的成果。但是，国内在此方面的科研成果主要集中在公共监控管理方面，为公共交通信息的发布和控制提供了较大的参考价值。但是在智能分流、智能干预和控制方面略显不足。在实际的城市交通网络中，主要采用的是在路口安装高清摄像头的形式，通过监控中心的大型设备来处理和收集路况信息，这样做的缺点在于需要大量的人力和物力资源，投入大量的资金使系统分析的代价提高。

1.2总体设计

在智能交通系统中，主要以ITS作为系统的主要控制核心，并且将其与城市中各个路线的公交车模块的收集和车辆信息向结合，利用GIS地理信息系统收集地图数据，为交通指挥人员提供该路段中的相关信息，以便于立即采取措施进行处理。

2智能交通系统的组成结构

2.1道路监控系统

道路监控系统是利用全方位摄像机、能见度检测仪等对道路状况和气象能见度进行自动监测，同时将监控图像和外场收集数据通过通信系统传至监控中心进行调看和控制。

2.2电子不停车收费系统（ETC）

ETC系统目前是世界上最先进的收费系统，应用该系统，车辆无需在收费站处停车即可实现自动收费。

2.3快速公交系统（BＲT）

BＲT是一种介于快速轨道交通与常规公交之间的新型公共客运系统，也称作“地面上的地铁系统”。

2.4汽车安全和事故预防系统

目前已经开展了汽车安全气囊、汽车碰撞事故预警、驾驶员酒后驾车或疲劳驾驶自动报警系统等的研发与应用工作。便于在汽车事故前智能化、人性化的提示驾驶员，从而有效预防交通事故的发生。

3计算机技术在智能交通系统中的运用

3.1GPS技术

在智能交通系统中，GPS技术的主要作用为车辆定位与导航。通过GPS定位导航系统结合电子地图系统、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统等配套模块，优化了车辆精确跟踪和交通实时管理等众多新兴功能。智能交通系统中的“智能”——这一核心理念也在这些优化中得到了集中体现，GPS技术的运用研究也因此成为智能交通系统研究过程中的关键环节。

3.2基于GPS的GIS技术

目前正在发展中的以GPS定位为主体的GIS将大有前途。GIS与GPS系统的结合，可以建立综合交通规划空间信息管理分析系统，不仅极大地增强了交通网络处理的直观性和可操作性，而且可提高交通规划的工作效率。GPS系统可以全时、全天候、精密、适时、近乎连续不间断地对交通流进行交通观测与统计，这个过程几乎是完全自动化，省去了大量人力，得出的连续精密的结果是交通规划极为重要的基础数据。GPS监控数据与GIS系统的结合，可以描述每小时每条道路上的交通量，如果能够取得连续若干天的路网流量数据，结合相应的预测模型，比如神经网络模型，就可以预测隔日的任意小时的路网交通流量和负荷度，这种短期交通预测有助于管理部门在交通拥挤发生前及时采取措施。

3.3计算机视觉技术

3.3.1自动驾驶

在智能交通系统中的一个典型运用就是自动驾驶技术，其核心技术主要包括两种：道路提取和车辆检测。通过这两种技术，可以完整探测出道路范围，使车辆在道路中以安全的“轨迹”行驶。不仅如此，自动驾驶系统还会测量出前方行驶车辆的行驶速度，通过控制车速使行驶车辆与前方车辆距离保持在安全车距范围内。自动驾驶技术结合了视觉处理和控制技术，基于视觉反馈构建了一套完整的闭环道路跟随系统。

3.3.2交通监控

交通监控是计算机视觉技术另一重要功能，其运行机制包括3个步骤：①分割、跟踪车辆和行人；②计算分析交通参数（车流量、平均速度、队列长度等）；③及时反馈道路交通状况，优化行驶路线。减轻交通拥堵，提高出行效率。

3.3.3辅助驾驶

辅助驾驶技术是指通过视觉系统帮助驾驶员判断道路状况。视觉系统在道路上，识别道路标记、交通标志以及道路上的车辆行人和其他景物，帮助驾驶员及时应对外界环境的变化，降低交通事故风险。辅助驾驶的视觉处理方法基本相同于自动驾驶技术，但辅助驾驶是具有人机交互性质的视觉系统，驾驶员的参与性是其与自动驾驶的唯一差别。就目前来看，驾驶员在系统中的互动参与性使辅助驾驶技术更易应用推广。

3.3.4基于计算机视觉技术的行人检测

在现实生活中，因横穿机动车道所导致的交通事故时有发生。机动车辆在行驶的过程中如何有效地避规行人，已成为了车辆辅助驾驶系统中的重要应用方向。针对前方行人检测，可以利用安装在运动车辆上的摄像头获取待处理图像/视频，对待处理的图像/视频划定检测区域。在对行人进行检测的过程中，若输入待处理对象为图像，则以全图多尺度遍历的方式，分别提取每一个检测窗HOG特征，并采用训练好的级联Adaboost分类器进行检测。若输入待处理对象为视频，则对于每一帧图像利用训练好的级联Adaboost分类器及并结合HOG特征子，采用多尺度遍历搜索的方式对行人进行检测；结合多帧时序信息，辅以跟踪算法、通过分析行人的运动信息来进行综合判决，最后根据判决结果进行预警。针对行人检测系统，我们前期所做工作主要采用了Matlab、C/C++语言进行了算法论证。

3.4RFID智能收费技术

RFID是目前交通收费系统中一种应用范围较大的信息技术。RFID系统的主要组成部分有电子标签、读写器和天线，读写器与电子标签通过无线信号进行信息交流，检测过往车辆信息。RFID系统广泛运用于发布路况信息与交通收费，主要进行信息的采集处理和相应分析的工作。ETC是智能交通系统中运用最为广泛的RFID技术。当车辆通过ETC系统的入口时，车辆中的标签把车辆信息发送给阅读器，RFID阅读器对接收到的信息进行识别，处理后写入到车辆电子标签。当车辆通过ETC系统出口时，RFID阅读器再次读取车辆信息，计算相应交通费用。

4结束语

在世界经济快速发展和经济全球化的浪潮下，汽车早已成为现代社会最显著的标志。然而，汽车数量增长的同时也带了交通环境的恶化、交通事故的频发以及交通压力的不断增加，方便人们工作生活的同时也带来了巨大的交通风险。此外，人口数量的爆发式增长以及城市化进程的快速推进直接导致了用于交通建设的土地越来越稀有。在此背景之下，为了提高交通效率和改善交通环境，发展智能交通系统已成为当务之急。智能交通系统将所有运输方式都囊括在内，同时还包含了例如运输工具、基础设施和驾驶员等运输系统中的动态要素。随着计算机技术的不断进步，智能交通系统必将成为中国高新技术产业链中的重要环节，其在优化人们的出行服务、提高交通系统的运行效率以及增强交通系统安全性等方面有着显著积极的作用。

参考文献：

[1]冯成春.计算机技术在智能交通系统中的应用[J].中国管理信息化，2016，05：169-170.

[2]张欢敏.浅析城市智能交通系统产业化发展趋势[J].智能城市，2016，02：60-62.