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INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEM

智慧城市交通:城市交通“慧”變得更輕鬆

中國智慧城市交通核心技術、產品、服務提供商

城市交通大腦

城市交通大腦是佳都科技自主研發的產品,它是新一代一體化智慧交通管理係統,“全知、全斷、全動、全能”(全域感知、全麵診斷、全局聯動、無限應用)的原生智慧交通管理係統,致力於為交通管理部門提供“大腦、四肢”聯動的一體化指揮作戰環境。在充分挖掘人、車、路、環境等交通因素之間內在關係和變化規律的基礎上,以解構城市交通管理的三要素“容量、需求、狀態”為核心,精準分析計算更加聰明的決策方案,讓數據幫助城市交通做思考和決策,並賦能業務係統智能應用,從本質上打造能夠自我調節、與人類良性互動的交通環境。

核心理念IDPS體係

隨著科學技術的變革,城市交通大腦的核心理念新一代智慧交通係統IDPS體係應運而生,是在完善的基礎設施(I)條件下,通過完備的數據采集(D),來支撐交通容量、需求和狀態的智能分析計算(P),進而驅動新一代智慧交通創新業務應用(S)。

按照新一代智慧交通係統IDPS體係框架,城市交通大腦一體化指揮平台是中樞,采用的是基於IDPS理念的一體化分層建設的模式,第一層是基於完備的數據指導完善基礎設施的建設,統一考慮信號機、違法采集設備等各種類型的設備,實現城市交通基礎數據的標準化采集和管理;第二層是完備的數據,包括能夠支撐各項業務應用的完備的路網信息以及能夠支撐解構交通係統的完備的身份檢測的數據信息;第三層是基於模型算法構建的GIS-T交通地理信息平台,容量、需求、狀態的分析計算平台以及統一消息機製的驅動平台;第四層是基於城市交通大腦一體化指揮平台為彈性的業務應用係統提供支撐,通過統一的消息機製總線實現個性化業務應用聯動的互操作,驅動安全、暢通、環保的交通係統新環境。基於IDSP理念構建城市交通大腦一體化指揮平台,能夠實現設施資源共享、數據信息交換、係統規律掌握、業務流程協同。

相較於傳統的智能交通係統普遍存在的“煙囪式”的垂直建設管理模式,新一代智慧交通係統IDPS體係在本質上發生了“五個轉變”:

在采集層由狀態參數檢測轉向身份檢測。

由單項業務支撐型檢測轉向係統解構完備型檢測。

由分項業務支撐型的數據分析轉向以可計算路網支撐的基於身份檢測的交通模型分析。

由單向垂直的業務係統轉向係統聯動的業務係統。

由事後應急響應型轉向事前預測預防管控型。

兩大關鍵技術

城市交通大腦主要采用兩大關鍵技術:可計算的道路交通網絡模型以及基於身份檢測的交通係統模型。

可計算的數字路網平台

城市交通大腦構建了一個可計算路網模型,基於交通語義的關係表達和計算技術的支撐,將所有的交通設施、規則、控製策略都被數字化、信息化,並以能夠為計算機所理解的形式計算、查閱、存儲。

可計算的道路交通網絡模型能夠滿足對交通路網精細化表達的需求,具體體現:

能夠準確地描述複雜路網的線形地物,包括各種立體交叉。

建立道路之間的拓撲連接關係。

描述車道的屬性和同一路段中相鄰車道之間的拓撲連接關係,建立車道與道路的對應關係。

能夠支持對交叉口和道路中細化到車道的交通組織的表達,描述交叉口入口與出口的車輛連接關係。

描述路網中的要素的時間狀態,以描述動態事件。

通過描述上述實體及其關係,交通路網模型能為交通運行管理提供:

| 管理對象的基礎路網數據描述 | 管理過程中的交通運行數據組織與管理 |

| 管理結果數據與路網具體評價對象的關聯展現 |

在可計算道路交通網絡模型的基礎上:

| 能夠加載數據和業務 | 實現路網的全表達 | 數據的層級聯動 | 係統集成的全支撐 |

基於身份檢測的交通係統模型

基於此,城市交通大腦構建了基於身份檢測的交通係統模型。采用卡口、RFID、GPS等具有身份特征的檢測方法,自動統計監視區域的交通流量、車速、道路占有率等參數,且準確獲得目標車輛位置、車牌號碼、車輛型號等特征信息,卡口係統還同時具備視頻圖像以及視頻流的采集功能。基於身份檢測的交通係統模型主要包括車輛狀態函數和道路狀態函數。車輛狀態函數是可以知道每一輛車的狀態(是停止的還是啟動的)、從哪裏來並可以估算到哪裏去。將每一輛車映射到某一條道路上,就可以建立道路狀態函數,對道路的容量、需求、狀態進行研判。

六大功能及應用成果
靜態交通數據智能管理

以城市主要幹線路網為重點,通過采集車拍攝含有地理坐標信息的道路及交通設施照片,形成交通設施高精度全量數據庫,積累了TB級的基礎數據。將道路線型、路口結構、標誌標線以及信號燈配時等交通元素全部納入交通大腦進行電子化信息化管理,實現了道路通行狀況、交通流量、警力分布、設備運行狀況等各類交管數據的“一圖式”呈現。

路網與路口承載力分析

在宏觀層麵上,通過大腦路網計算平台的分析,準確計算出中心城區路網順暢狀態下的交通承載力,並全天候對在網車輛數進行實時監測。在微觀層麵上,可計算出每一個路口、每一條車道的通行能力,並重構路段車流的來源去向,逐一掌握高峰期的通行車輛,進而建立道路運行檔案,為研判城市擁堵和道路通行狀況提供依據。根據測算,針對輸入能力大於輸出能力的路段,具有潛在擁堵風險,高峰時段需提前分流管控。

車輛軌跡重構與出行特征研判

通過對卡口、視頻數據的智能分析,交通大腦可以重現車輛出行軌跡,通過計算車輛的高頻出行路段與出行時間,推測駕駛人的出行特征、起止點及作息規律,建立車輛出行檔案,為緝查布控係統應用提供強大支撐。

交通違法行為精準打擊

城市交通大腦對“多起交通違法未處理、逾期未年審、已注銷、達到報廢標準、已公告作廢”等五類車輛違法上路情況進行實時監測,計算出違法上路車輛的軌跡特征,並提前布警實現精準打擊,提高了緝查效率。

貨運車輛禁區通行管理

通過交通大腦對市區路口及卡口抓拍係統與六合一係統、運輸申報審核信息等進行數據碰撞,實現違法上路渣土車、未審批上路渣土車、違反審批日期、時段及線路行駛渣土車的自動比對、自動報警。

智能優化信號燈配時方案

傳統的信號燈控製路口智能控製一般依托微波、地磁、線圈等設備作為交通流檢測手段,但微波、地磁設備造價高,線圈設備易損壞,均不適宜大規模推廣。為此,通過複用卡口電警視頻數據,探索出基於視頻檢測的信號燈控製路口智能控製方式,即通過視頻實時檢測分析交通流,並將檢測數據反饋至交通大腦。交通大腦可對信號燈配時效果進行自動評估,準確發現哪些信號燈相位綠燈空放、哪些綠燈時間不足,製定更加科學精準的信號燈運行方案,從而實現了路口交通管理的低投入、高成效,達到了信號燈控製路口“減少車輛在等待、車輛通過後沒有綠燈在浪費”的可喜效果。

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