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一、智慧交通概述
1.现状
我国多个城市在上下班高峰期都是非常拥堵的，北京多年期已经成为“首堵”，并且这种情况在二三线城市也已经成为常态，堵车问题已经严重加剧经济运输成本，影响经济建设。
交通管理手段落后，需要在现场部署大量警力、人力对于交通现场信息的采集与处理，浪费大量人力、财力。
交通应急响应是交管部门在出现紧急情况时，通过应急方案对于紧急情况时的人员以及车辆作出的规定，保障有序的进行救援，减少损失。交通事件响应缓慢的原因是信息收集的缓慢，决策缓慢以及信息的发布不到位。
汽车数量的增加，导致的另一个问题就是停车难，在有限的空间内如何解决好停车问题，对于维持好城市交通和谐，能优化交通结构，能帮助市民出行方便。很大程度缓解交通拥挤状况。
2.什么是智慧交通？
智能交通系统ITS（Intelligent Transportation System）是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成并运用于交通系统，从而提高交通系统效率的综合性应用系统。其目标在于提高运输效率，保障交通安全，缓解交通拥堵，减少空气污染。
智慧交通是在智能交通的基础上，融入物联网、云计算、大数据、移动互联网等新技术，通过汇集交通信息，提供实时交通数据的交通信息服务。大量使用了数据模型、数据挖掘等数据处理技术，实现了智慧交通的系统性、实时性、信息交流的交互性以及服务的广泛性。
3.五大技术指标
智慧交通建设通过信息化技术，改善车辆通行效率，提高交通流畅度，优化市民出行体验，使城市交通管理更为精细化和智能化。衡量智慧交通的“智慧”程度主要有以下5个指标：
- 城市道路传感终端安装率
指各类交通信息传感终端在城市次干道级以上道路中的安装率
- 市民对交通信息的关注率
指经常关注各类交通信息的市民所占的比例
- 市民交通诱导信息服从率
本指标是针对驾车出行的市民，指在驾车出行的市民中，服从交通诱导信息提示的比例
- 停车诱导系统覆盖率
指安装停车诱导系统的停车场在城市所有停车场中的比例
- 公交电子站牌化率
指电子公交站牌在城市所有公交站牌中的比例
4.城市智慧交通的组成
城市智慧交通系统是一个以现代电子信息技术为基础，实时、准确、高效的的综合运输和管理服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析以及利用为主线，为交通参与者提供多样性的服务。
二、智慧交通总体解决方案
1.总体架构
2.智慧交通综合管控平台
智慧交通综合管控平台是一个以提高交通管理服务水平、提高交通管控效率为目的，综合利用多种交通管控资源，为提高公安交通管控的快速反应能力和交通指挥中心的工作效能提供技术保障的交通综合信息集成系统。
城市交通综合管控平台涵盖智能化城市道路交通管理各个方面。系统主要包括交通执法、稽查布控、分析研判、交通诱导、运维监管、指挥调度、态势监控等业务功能。
——交通诱导系统
城市交通诱导系统由交通信息采集平台、基于GIS的交通信息数据库和数据处理平台和交通信息动态发布平台组成，系统组成架构图如下：
- 道路信息采集系统
智慧交通诱导系统主要包括两大子系统：交通信息采集子系统、交通信息发布子系统。交通信息采集系统前端主要包括高清电子警察、卡口系统以及移动电子警察，前端系统采集的信息经过网络传输到后天进行数据挖掘处理分析继而发送到各种终端设备进行显示与告知，而采集信息的方式主要有图中所示几种。
- 各种采集方式对比
电子警察
高清闯红灯电子警察系统利用先进的光电、计算机、图像处理、模式识别、远程数据访问等技术。利用每一辆车对应唯一的车牌号的条件，对监控路面过往的每一辆机动车的车辆和车号牌图像进行连续全天候实时记录。 高清电子警察系统由外场子系统和指挥中心两部分组成。
闯红灯抓拍
压双黄线
车牌自动识别
高清违法录像
视频检测红灯信号
车流量信息采集
远程综合管理
实线变道
- 卡口系统
卡口是以设置在主要交通枢纽道路口的摄像机为依托，结合智能化的仪器和软件来实现道路交通的智能控管，比如当前的车流量，段面车辆计数，车辆特征检索，以及部分违章抓拍功能卡口一般作为道路交通部门监管的系统使用。
目标图像捕捉：对经过卡口的所有目标的 图像进行捕捉。
汽车号牌识别：从捕获的目标图像中识别出车辆的车牌号码。
断面车流量：对断面车流量进行统计
断面车速：对断面车速进行检测。
时间占有率：通过对捕获的信息进行分析 统计出时间占有率。
套牌车辆检测：对选定区域选定时间段内车牌信息进行重复比对。
- 便携式电子警察
便携式电子警察是一套系统集成度高，动态视频移动式智能执法产品。设备不仅能针对超速车辆进行自动取证，还可对普通车辆进行智能监测记录。主要有以下功能：
1.可对违法超速行为进行自动抓拍， 并在图片中叠加时间、地点、限速 值、车速、超速百分比等相关实时取证信息；
2.可对其它如违法压线、违法调头、违法停车、违法变道、违法超车、逆行等违法现象进行实时手动抓拍；还可对有关事件及事故现场等进行实时录像；
3.预留GPS模块接口，实时掌握执法地 点地理信息。
- 违法停车系统
智能违法停车系统对在视频画面中违法禁停区域内，有车辆驶入并停留在该区域超过预先设定时间阈值，即判定其违法停车行为成立。可以自动检测出上述事件，并控制云台摄像机或快球对违法车辆进行特写放大抓拍作为非现场执法证据（1张合成图片、1段视频）。系统对该过程进行视频录像和多张全景和近景图像的组合，并将相应的事件检测数据（包括记录编号、设备编号、事件开始时间、事件结束时间、事件类型、事件图像坐标、检测地点、检测方向等）实时上传给中心相应的应用服务器，并同时提供事件视频图像指针信息。智能违法停车系统性能稳定可靠，能够提供提供自动合成违法图片和自动生成违法录像为处罚执法提供充分证据，并可实现对一个甚至多个方向上的交通违法行为监测抓拍。
- 道路监控系统
路况实时监视：各路口的摄像机会及时将所监控区域的实时 图像传回交通指挥中心，使交通指挥人员实时掌握各路口和路 段的交通状况，例如：路段人车流量、信号灯是否正常工作、 是否有违章行为和交通事故发生。这些信息能帮助交通管理部 门及时采取合适的处理方式。
实时录像：视频监控的图像会保存到交通指挥中心的录像服 务器上，作为处理交通事故、违规行为，甚至是治安犯罪等各 种突发情况的取证依据。
- 通信息发布系统
交通诱导信息屏主要对出行车辆进行群体性交通诱导，由出行车辆根据诱导信息自主选择出行路径。根据不同的设置地点可以选择以下三种交通诱导屏：
可变信息标志屏：
采用绿、黄、红分别表示：路段畅通、拥挤、堵塞
图文+可变信息标志屏：
交通信息提示：事故、施工、交通管制等。
可变图文LED显示屏：
可以显示前方路段实施交通路况、滚动显示交通事件、以及公共交通安全信息宣传
三、解决方案应用
- 交通信号灯智能控制系统
交通信号控制系统是城市交通诱导管理系统的一个重要子系统，其主要功能是自动调整控制区域内的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染等减至最小，充分发挥道路系统的交通效益，必要时，可通过指挥中心人工干预，强制疏导交通。主要有以下十五大基础功能：
区域自适应控制
系统以控制子区作为基本控制单元，综合考虑子区内的交通运行状态（如交通阻塞、交通拥挤、交通顺畅）、交叉口的关联性大小、交叉口的实际交通量，确定公共信号周期与相位差的决策模型，并运用智能优化算法实时优化子区协调控制配时参数，实现控制子区交叉口的协调控制功能。
干线协调控制
系统能够将城市主干道上的多个交叉口以一定方式联结起来作为控制对象，依据主干道上的实际交通量、路段行车速度、相序组合方式，利用时距分析方法建立干道绿波协调控制模型，并通过混合整数线性规划方法进行优化求解，生成干道交叉口的最佳相序组合与最佳信号配时方案，实现主干道的绿波协调控制功能。
单点优化控制
交通信号单点信号控制，又称“点控”，用于单个信号的路口，属于孤立交叉口的信号控制。根据交叉口的流量和流向，确定最佳配时方案，保证最大通行能力或最小延误。
多时段定时控制
多时段定时控制，若一天中各时间段的交通量相差较大，可设置采用多套配时方案。根据一天内不同时段交通流量的变化，选择相应的配时方案，以适应交通流.变化的需要
黄闪、全红控制
在深夜时道路上车辆及少的情况下可设置全相位黄闪控制，以及在施工或其他故障时设置全红控制
设备管理功能
系统具有设备管理功能，能够实时监视和控制区域级外部设备的运行，实时显示外部设备当前工作状态
状态监视功能
对系统设备和软件运行状况和故障进行全面监测和管理。以报表的形式清晰的反映系统操作员的操作记录，系统参数的修改记录，系统登录记录，系统故障及处理记录，系统运行方案的历史记录，交通阻塞报警及处理记录
方案编辑功能
可通过人机会话进行配置和修改各路口的配时方案
报警功能
在整个信号控制系统中某个级层或路口设备出现故障时，或造到外部媒介侵入时，系统会自动报警并记录问题，指出故障问题以及位置信息
区域管理功能
系统具有区域管理功能，可根据路网实际情况将整个区域划分为若干子区，使子区中的路口所需的周期长度比较相近，并且可以对子区进行增加或删除的操作
检测器管理及交通信息采集统计功能
系统检测器管理功能，可以实时监视检测器工作状态，并且通过车辆检测器对路口每个车道的车流信息进行自动采集、处理和存储，为改善城市交通控制和城市规划提供决策依据。
特勤路线功能
信号机支持特勤路线控制，在发生突发事件或有重要车辆需要通行时，可为这些车辆安排专门的通行路线供其快速通行，保证如消防车辆、救护车辆的快速通行。
绿波控制功能
“绿波带”指定的交通线路上，当规定好路段的车速后，信号控制机根据路段距离，把该车流的绿灯起始时间做相应的调正，以确保该车流到达每个路口时，正好遇到“绿灯”。通过接受中心计算器优化配时方案或对时指令执行绿波带联控。平常以50HZ当作时间基准执行无缆联控，停电时以实时时钟IC为时间基准。接收卫星定位系统（GPS）对时执行无缆绿波带联控。
指定相位控制
系统针对交叉口的几何特性与交通流条件进行优先的信号相位设计，依据交叉口各信号相位的流量建立指定相位优先的信号配时优化模型，通过优化求解生成实时的优先信号配时方案，实现指定相位的优先通行。
手控/遥控功能
手动控制，属于人工控制，适用于支线路口或非交叉口的人行横道处，在高峰时主干道路是绿灯信号，有较多行人横穿道路时，可手动控制与信号机相连的开关，则绿灯变为红灯，方便、有效的改变放行相位。
- 智慧公交管理系统
智慧公交调度系统是运用系统工程理论将交通流诱导技术、车辆定位技术、地理信息系统技术、公交运营优化与评论技术、计算机网络技术、数据库技术、通信技术、电子技术、智能卡技术等先进技术科学集成，形成集智能化调度、公交电子收费、信息服务、网络通信于一体的先进的公共交通管理系统。
有线、无线接入
IP组网，系统易于扩展
车辆事实监控，业务运行更高效
车站到站时间预测，换乘更方便
业务运行统计及时准确，便于运营
智慧公交调度系统主要公交指挥中心、公交车辆、乘客三大主体构成。公交指挥中心对公交车辆信息进行采集、分析、发布，乘客可以通过站牌信息以及手持终端得知当前公交状况。智慧公交主要功能如下：
车辆实时定位- 车辆自动跟踪
- 运行轨迹实时显示
- 图像监控
- 超速报警
- 车辆侧翻及碰撞报警发送
- 车牌信息显示
- 调度信息显示
- 公交间隔显示
- 公交线路显示
- 突发应急事件处理
智慧交通综合管控平台将应急报警、卡口系统、电子警察、大数据分析系统、专家智能决策系统以及信息发布系统集成组成为应急指挥系统；
多部门有序协作和智能联动，快速、高效地处理应急时间，从而降低工作人员的工作强度，并且极大极高对于突发交通事件的处理。
- 斑马线不礼让行人
统通过部署在路口或道路的前端设备对机动车的通行信息和行人运行方向、数量等信息进行实时检测，自动捕获存在不礼让行人的违法车辆信息，为交通管理部门提供一种新的执法取证手段，实现对斑马线不礼让行人行为的治理，进而规范驾驶员驾驶行为，打造城市文明行车、守法行驶的交通环境。
- 行人闯红灯
为交管部门治理行人闯红灯提供一个切实有效的非现场治理手段，
自动对行人闯红灯进行检测，联动喇叭进行语音提醒，
通过电子大屏进行图像曝光。同时，非现场取证数据上传中心平台，
作为取证证据为后期宣传教育提供素材。
- 交通指挥中心建设方案
公安交通指挥系统是集通信、指挥、控制、信息（简称C3I）于一体的复杂系统，它将电子信息技术、计算机技术、图像技术、GPS和GIS等先进的科学技术应用到城市交通监控、交通信号控制、交通诱导、交通事故接处警等系统中，通过计算机网络和通信网络将功能独立的各子系统有机地集成在一起，实现信息共享，便于统一指挥、调度，形成一个高效的智能化交通指挥管理系统。
