一种新型的交通信息采集系统——浮动车交通信息采集系统研究

一种新型的交通信息采集系统——浮动车交通信息采集系统研究 一、   浮动车系统简介      目前北京市现有的交通信息采集系统主要包括：环型线圈检测系统、微波检测系统、超声波检测系统、视频检测系统（含牌照识别检测系统）等。这些都是固定点交通流检测系统，能够检测道路断面交通流量、速度等交通参数，但覆盖范围有限。目前，系统基本覆盖二、三、四环和联络线，以及四横两纵的主干路，对次干路和支路没有覆盖。而且除牌照识别检测系统外，其它固定点检测系统检测到的交通流信息都是断面信息，不能完整反映区段交通运行情况，如只能获取断面速度，而不能获取路段平均旅行速度。      浮动车交通信息采集系统（简称浮动车系统，FCD）是伴随着ITS新技术应用而在近几年发展起来的动态实时交通流信息采集技术。所谓浮动车就是指安装有定位和无线通信装置的普通车辆(如出租车、公交车、警车等)，这种车辆能够与交通数据中心进行信息交换。而浮动车系统是指通过交通流中一定比例的浮动车辆与交通数据中心实时交换数据的一种新型交通信息采集系统。      浮动车系统之所以得到重视，主要原因在于浮动车系统有别于传统固定检测方法的突出特点：（1）覆盖面广，采集范围不再仅仅是点、线，而是面；（2）投资省。浮动车系统通常结合调度和诱导系统建设，大大节省了投资；（3）采集数据多样、准确。浮动车系统采集的路段平均车速、旅行时间对于了解道路运行状况、分析拥堵原因、提供交通诱导服务等都是非常关键的参数。      目前在欧洲（主要是英国、德国）、美国、日本都在积极研发和推广应用浮动车交通信息采集系统。交研中心自2003年开始，即通过与国外知名科研机构、企业等进行交流与合作，开展浮动车交通信息采集系统的相关研究工作。2004年，交研中心与美国通用公司合作完成了《北京2008奥运会浮动车实时交通流信息采集示范系统可行性研究》。 2005年，承担北京市科委科技计划课《浮动车交通信息采集系统研究》，进行全面的技术研究和示范系统建设。经过近两年的深入研究，2007年3月，北京市科委组织专家对本课题成果进行了验收评审。     二、   已取得的成果     1、技术研发     确定不同覆盖率要求条件下的浮动车数量规模。针对我国大城市复杂路网特性，开发了基于改进的最优路径选择的浮动车数据实时地图匹配算法，尤其解决了主辅路并行、立交匝道等复杂区域的地图匹配难题，既满足了浮动车交通信息采集系统实时计算的速度性能要求，也达到了95%的匹配准确率。建立了适合不同数据采集间隔的路段速度估算算法，通过对快速路的实际验证，算法精度达到90%以上。     2、应用系统搭建 北京市更新的出租车均配备了GPS定位装置，并有多家出租车公司建立了调度系统，项目利用现有的调度系统数据，建立了集浮动车实时处理和历史应用分析功能于一体的浮动车交通信息采集示范系统。用于实时路况显示、路网运行评价、拥堵评价、出租车运营分析等方面，为交通决策、管理和交通信息服务提供有力的数据支持。 目前，参与计算的出租车在8000辆左右，约占出租车总量12％，占机动车总数的2.8%。每辆车大约每分钟上传一个GPS点数据，每天接收到的数据量约900万条。浮动车数据对于五环内（含五环）次干路以上路网的覆盖率达到90%以上。 此外，利用浮动车数据生成交通事件信息，自主研发了基于RDS-TMC、GPRS-TMC的交通信息发布实验系统。     3、在国内外重要期刊和会议上发表论文11篇，取得软件著作权登记3项，申请专利1项。     三、   成果应用     1、实时路网运行状态显示与分析 以5分钟间隔更新路网运行速度信息，反映实时路网运行状态变化，为交通管理、交通信息服务提供数据。     2、交通决策支持分析 利用浮动车历史数据，进行路网运行速度变化趋势分析、拥堵点段识别与分析、出租运营情况分析、居民出行效率分析等。     3、疏堵制定 根据浮动车数据结果，对区域拥堵现象和症结进行分析，为疏堵方案制定提供依据。     4、交通拥堵评价 应用浮动车系统成果，进行分区域、分时段的交通运行状况变化趋势研究，用于长期监控城市交通拥堵变化趋势。     5、交通政策/措施影响分析 通过政策/措施实施前后交通运行情况前后对比，分析政策/措施实施效果，如大型活动交通保障措施实施效果，公交优先政策实施效果等。     6、路网可靠性分析 利用浮动车采集的大量具有行程特征的数据，分析北京市路网行程时间的波动性，结合反映路网运行效率的运行速度，从另一个角度反映路网运行状态质量的高低。     参加课题验收的专家组一致认为该课题研究紧密结合实际，具有创新性和实用性，达到国际先进水平。成果具有良好的推广应用价值，可直接支持北京市及其它城市建立、实施浮动车交通信息采集系统。