交通地理信息系统的特点(6篇)
时间：2025-07-12
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【关键词】高速公路，运营管理，信息化
引言：高速公路管理理论的形成和发展是随着高速公路的发展而发展起来的。一般所说的高速公路管理理论主要是指高速公路规划建设管理理论和高速公路运营管理理论。最初这些理论的形成和提出是在西方发达国家，我国关于高速公路理论的形成也是随着我国的第一条高速公路——沈大高速公路的竣工而产生的。我国的高速公路事业是从20世纪80年代中期起步的，进入90年代以后，国内高速公路建设的飞速发展。在我国高速公路由于发展过于迅速，相对于高速公路运营管理就显得在理论研究上后天准备不足，在信息技术应用上存在着严重的滞后性，随着现代信息技术的飞速发展，如何管好用好高速公路成为十分迫切的问题，于是，高速公路的信息化运营管理体系应运而生。
1高速公路运营管理体系概述
高速公路运营管理指的是在高速公路建成竣工之后的使用期间，为了充分发挥高速公路的功能，使其最有效率地为社会提供服务所进行的一系列管理活动。在高速公路的运营管理体系中充分应用了密集的以通信、监控、收费管理为主的信息追踪系统现代化技术，并形成了以交通安全、路政、养护为主的道路通行保障救援系统。组成高速公路运营管理体系的六部分如下所示：
一是交通安全管理，其主要包括维护交通秩序，交通事故处理，实施道路清障和救援服务，合理引导及组织交通流等，对违章司机的违章处罚、宣传教育等。
二是收费管理，其主要包括制定合理费率，合理布设收费站点，管理收费人员、收费设备及相关财务，以采用科学先进高效的收费方式杜绝营私舞弊、进行收费稽查，提高服务质量，最终实现以收取的通行费偿还高速公路建设所用资金及支出管好各种运营费用。
三是路政管理，其中包括查处违章侵占、利用、毁坏、污染高速公路及其附属设施的行为；审批与管理法人、组织和其他公民利用、占用公路及超限运输等；维护施工养护作业现场秩序，牵引拖带故障车辆，救援清障事故现场，保护高速公路环境和管制恶劣天气时的交通等。
四是信息监控管理，其是利用现代化的电子设备随时监视与控制高速公路的运行状况，收集信息并进行处理、传输，并指导车辆在高速公路上的最佳行驶。
五是养护管理，其是根据国家的有关高速公路作业规范和养护标准，采用新工艺、新技术维护保养高速公路及其附属设施，及时修复突发性因素造成的损坏，及时清理影响交通的路障等。
六是服务管理，其依托高速公路，向使用者提供休息、通信、餐饮、维修、停车、加油、洗车及医疗救助等服务，管理依托高速公路的开发与综合利用而展开的房地产开发、土地开发及广告等经营活动。
2高速公路信息化运营管理系统体系建设的内涵
高速公路信息化管理的目标是要达到养路机械化、收费自动化、办公现代化、工作程序化、行动军事化、执法正规化、通信便捷化、建设标准化，而这一系列的目标完成都离不开管理各环节的现代信息化技术支撑。
2.1高速公路信息化运营管理体系含义。高速公路信息化运营管理体系的信息化主要是指在高速公路管理中应用现代信息技术，并充分应用现已建成的覆盖全路网的光缆通信干线，即高速公路管理应用现代信息技术、通信技术、电子控制技术、系统集成技术和智能化技术等手段，从而实现高速公路运营管理的实时、高效及准确。高速公路信息化管理系统的核心技术为智能化，基本特征为信息化。高速公路管理系统通过密集的和大范围内的信息及智能化技术实现高速公路建设、养护、维修、交通管理等的信息化和智能化，为社会提供广泛的出行公众服务信息，提高高速公路的管理和服务水平。
2.2高速公路管理信息化体系的技术特征。高速公路运营管理信息化概念的复杂内涵式由现代信息技术独特的技术特征所决定的。这些技术特性可以概括为：（1）数字化，数字化已经成为现代信息技术的首要的技术特性，被人比作“信息DNA”。（2）网络化，数字化信息的网络化交流，使信息高速公路成为一个巨大的全球信息网。（3）大容量，现代信息技术的这种大容量特征，使计算机产生了巨大的存储能力和极快的处理功能。而当其在网络中运作时，则使计算机成为一种革命性的工具。（4）高带宽，光纤及其高带宽技术特性是信息世界的快车道。
2.3信息化高速公路运营管理体系的总体规划。信息化的高速公路运营管理体系是采用现代综合信息技术高速公路的交通、收费、路况等进行监控和管理的系统。高速公路信息化运行管理体系是从系统的观点出发，并加入行政区划的因素。信息化高速公路管理系统采用分散与集中管理相结合的多级管理体制及时迅速地进行交通管理和事故处理。高速公路信息化管理系统从技术角度看，采用三级计算机管理体系（其由中心控制机、控制分机和终端处理机组成）及相应的电源系统和通信传输系统。在三级计算机管理体系中中心控制机担负系统数据的存储、统计、计算、报表及各种交通管理命令的下达。控制分机负责对采集到的数据进行分类包装和预处理，并传送到中心控制机。当中心控制机发生故障时，控制分机能行使主机功能，并临时紧急处理一些重要数据。终端处理机负责检测匝道口、路面及收费口的各种数据。信息化高速公路管理体系由通信系统、收费系统、监控系统等若干系统组成，每个系统由若干个功能单元组成。
3高速公路运营管理系统信息化体系的层次结构、建设方案
信息化运营管理体系是一个综合的系统，从大的方面主要包括硬件部分与软件部分两个方面。其中硬件部分可包括有监控、通信、收费、照明、气象传感、路桥及其附属房屋建筑设施等；软件系统则主要指由以上硬件部分而形成的相关的管理制度和计算机软件技术手段等。综上所述，我们将按照以下三个层次来分析相关的信息化技术应用的需求，并通过三层结构来研究信息化运营管理系的功能设计。
3.1信息化运营管理系统体系的层次结构
3.1.1以养护管理、路政管理为主要内容的基础层面的信息化
针对养护管理来说，养护维修作业主要有五个内容：①小修保养，即为了保持路况路容完好而开展的工作：②预防性周期养护维修；③改建工程，即为了改善提高现有道路使用功能实施的；④沿线景观、绿地的绿化、美化；和最后的⑤针对灾害及恶劣气候条件下的抢修及应急养护。以上五类工作，一般情况下，可以通过管理路段的信息数据库，配合高效、优质的机械化养护方式，建立有效的路面数字桥梁评价体系，就能达到信息化养护管理的目的了。另一方面，高速公路路政管理工作主要是对施工养护作业现场进行秩序维护，对恶劣天气的交通进行管制，对故障车辆进行牵引拉带，对事故现场进行救援清障及对环保进行监督等。所以建立一套全天候的快速反应机制显得特别重要，如何依据路上管理要素的变化，运用现代信息技术将路政管理由监管型向服务型转化，实现全新的动态管理也显得特别迫切。
3.1.2以收费管理、交通管理以及监控通信管理为重点的核心层面的信息化。其一是收费管理，因高速公路的收费工作具有经常性及重要性，因此，为改进收费方式，提高收费效率，收费管理需采用先进的设备和信息技术，以确保不错收、不漏收、不乱收，以及同时满足收费稽查工作的需要。特别还需要提高效率，减少车辆可能在收费站产生拥堵的瓶颈现象。因此在收费管理这个环节，是现代信息技术重点应用的环节。
其二是交通管理方面。高速公路交通管理的任务是维护高速公路交通秩序，保障交通安全和高速公路的行车畅通。因此交通管理方面是特别需要利用先进的技术手段进行安全管理，及时处理出现的交通事故，有效合理地引导组织交通流。
3.1.3以监控通信管理为主要内容的辅助层面信息化。一方面采用现代化的电子设备监视控制高速公路的运行状况，采集、处理和传输相关信息，为通行车辆和司机及乘客提供最佳服务，以满足安全快速行车的需要。另一方面，通信需要建立高真实、高效率、高保密的通信网络，其建立主要采用无线移动通信系统、紧急电话、指令电话及业务电话。在一定范围内，根据高速公路管理系统的需要，通过无线、有线的连接，实现无盲区的、即时即地的声频传输。
3.2高速公路信息化运营管理体系的建设方案。通过以上高速公路运营管理体系三个层面上的信息化技术需求分析，可以发现高速公路管理形成了多专业、相互配合的整体系统，打破了原来的高速公路管理的行业界限。在该体系中，管理的规模和层次由硬件决定，管理的力度和水平体现在软件部分，硬件与软件的有机结合能体现出高速公路管理的综合水平，真正形成信息化高速公路管理的有机体系。
研究以上三个层面的技术需求我们提出如下总体系统组成，其功能划分见图3-1：
3.2.1道路通行保证系统。主要由常规养护作业、救援清障、灾害预警、供电系统等四个功能系统构成。下面主要描述紧急救援清障系统、以及灾害预警管理系统的基本作用。紧急救援清障系统是一个特殊的系统，它与第二重点层面上的交通管理系统和监控、通信子系统等以及相关的救援机构紧密相连。紧急救援清障系统通过通信系统、监控系统、交通管理系统将专业救援机构与交通监控中心联成有机的整体，进而提供车辆故障紧急处置、救护、排除事故、拖车等服务。紧急救援清障系统还包括可以对步行者进行路径引导的步行者救援系统，可实现在灾害发生时对步行者进行避难引导等功能。灾害预警管理系统能迅速地收集受灾情况，限制一般车辆行驶，引导救援车辆，在灾害地区情况通讯设施完全受到破坏情况下确保管理系统发挥作用。
3.2.2路上信息跟踪系统。该部分是核心部分，继续将其功能划分为如图3-2所示：
其中收费子系统主要包括电子卡自动费用转账系统，一般称之为高速公路联网收费自动化（“一卡通”），主要由出入检测与收费控制两部分组成。在该系统中，汽车无需停车即可通过，减少收费处堵车现象，交通事故、降低管理成本，确保了道路的畅通通行。监控子系统是可以自动采集车流信息及天气参数并上传至监控分中心的高速公路沿线的外场设备。监控子系统通过巡逻车、闭路电视等方式获取道路交通及救援信息。监控子系统对收集到的数据进行相关分析、数学模型计算和判断，提出优化的交通管理方案，并形成指令下达，以对交通行为进行引导。通信子系统则主要包括干线通信、紧急电话、移动通信以及程控交换等，其涉及到综合业务接入网、光同步传输系统（SDH）、程控交换机系统、传输时钟、UPS通信电源等。交通管理子系统由交通流向引导分配系统、交通信号智能控制系统、卫星导航动态路线引导系统、道路交通信息提供系统以及交通事故智能管理系统、公共车辆优先通过控制等系统组成。交通管理子系统建立在完善的信息网络基础之上，通过将传输设备和传感器建立在机动车上、换乘站上、道路上、气象中心以及停车场上向交通中心提供交通信息。交通中心对各类信息进行处理后，向社会提供道路公共交通信息、换乘信息、交通信息、停车场信息、交通气象信息以及与其他信息，司机与乘客可根据这些信息确定自己的路线和出行方式。
此外，为能相互协调，提高整体系统的效率，交通管理子系统需要货运管理系统、安装车辆控制系统等系统进行配合。由汽车行驶、防止碰撞、警报等系统组成的车辆控制系统包括警告、车辆间距控制、安全信息提供、控制系统、视觉救援系统、前方障碍物警报系统、周围车辆警报系统、自适应巡航控制系统、路外和车道自动跟踪系统、车辆自动驾驶系统防止逸出车道、车辆和驾驶员安全监视警报系统等。
3.2.3辅助服务综合系统。我们将交通运输需求管理系统与高效率运输系统归于这个辅助综合系统。其次随着服务项目的增多，相对应的管理模块也应一一增加起来。由道路评估系统和高速公路通行预约系统组成的交通运输需求管理系统收集、提供路面情况，进行道路施工、许可特殊车辆通行、以此提高道路利用率，降低成本。高效率运输系统包括智能后勤服务系统、物流服务系统及车辆运输管理。通过车辆的运行管理，为保证道路的空闲和交通的畅通减少不满载和空载率。
4高速公路信息化运营管理体系建设的需求分析
4.1网络通信实时化。在技术上完成监控网、通信网和收费网三网合一的综合通信。在满足高速公路运营和管理的需要上为用户提供交通通信服务。通信系统具有的图像、语音和数据功能，能满足收费系统和监控系统的近期以至未来的带宽需要。为形成全国统一的国道主干线信息网，通信系统需预留省际高速公路信息网的通道及接口。
4.2监控系统数字化、集中化。其以数字化技术为主，实行集中监控管理模式。该管理模式优化了管理结构、精简了监控人员，打下了全区高速公路收费、通信的规划、监控及技术标准等的基础。
4.3管理系统综合化。建立基于地理信息系统的高速公路综合管理系统，实现高速公路是规划、建设、养护与维修、交通管理等的信息化、智能化，提高高速公路的管理和服务水平。
5结语。本文通过运用计算机技术、互联网技术、通信技术等现代信息技术对高速公路的收费、路政、交通、养护、服务区、信息等方面进行综合管理分析，并指出通过系统工程的方式设计和构建信息化的运营管理系统是实现高速公路现代化发展的基础和核心，这不仅可以使高速公路运营管理工作的开展更具智能化、现代化、规范化特征，也能够为正确决策的形成提供有效的信息支持。这样的研究结果有助于加强对高速公路管理系统性的认识，从而有助于提升高速公路运营效率，以及有助于确定今后的发展方向。
参考文献：
关键词:地理信息系统;农产品;交通运输
1gis概念
物质世界中的任何地物都被牢牢地打上了时空的烙印。人们的生产和生活中百分之八十以上的信息和地理空间位置有关。地理信息系统(简称gis)作为获取、处理、管理和分析地理空间数据的重要工具、技术和学科,近年来得到了广泛关注和迅猛发展。从技术和应用的角度,gis是解决空间问题的工具、方法和技术;从学科的角度,gis是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科,具有独立的学科体系;从功能上,gis具有空间数据的获取、存储、现示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能;从系统学的角度,gis具有一定结构和功能,是一个完整的系统。简而言之,gis是一个基于数据库管理系统(dbms)的管理空间对象的信息系统,以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别。
2gis的工作原理
gis就是用来存储有关世界的信息,这些信息是可以通过地理关系连接在一起的所有主题层集合。
2.1地理参考系统
地理信息包含有明确的地理参照系统,例如经度和纬度坐标,或者是国家网格坐标。也可以包含间接的地理参照系统,例如地址、邮政编码、人口普查区名、森林位置识别、路名等。一种叫做地理编码的自动处理系统用来从间接的参照系统,如地址描述,转变成明确的地理参照系统,如多重定位。这些地理参考系统可以使你定位一些特征,例如商业活动、森林位置,也可以定位一些事件,例如地震,用于做地表分析。
2.2矢量和栅格模式
地理信息系统工作于两种不同的基本地理模式——矢量模式和栅格模式。
在矢量模式中,关于点、线和多边形的信息被编码并以x、y坐标形式储存。一个点特征的定位,例如一个钻孔,可以被一个单一的x、y坐标所描述。线特征,例如公路和河流,可以被存储于一系列的点坐标。多边形特征,例如销售地域或河流聚集区域,可以被存储于一个闭合循环的坐标系。矢量模式非常有利于描述一些离散特征,但对连续变化的特征,例如土壤类型或赶往医院的开销等,就不太有用。
栅格模式发展为连续特征的模式。栅格图象包含有网格单元,有点像扫描的地图或照片。不管是矢量模式还是栅格模式,用来存储地理数据,都有优点和缺陷。现代的gis都可以处理这两种模式。
3地理环境因素对公路交通运输的影响
(1)山丘丛林对运输的影响。山地地区一般地表起伏较大,道路稀少,较多杂草、灌木丛或山林,河溪交错,气温高,雨雾多,湿度大,气候变化快。山地地形对运输的限制作用较大。
(2)城市居民地对运输的影响。城市居民地人工建筑物密集、高大,排列有序,街道纵横交错,有的城市还建有地下通道;市区与外界交通联系方便,地面道路多呈幅射状向四面延伸,并有两种以上交通方式相衔接。城市地形对运输的有利条件是运输基础设施完善,车辆行驶安全系数高;运输线路呈网状结构,回旋余地大,不易中断。
(3)水网稻田对运输的影响。水网稻田地势平坦开阔,地表江河、沟渠、湖塘密集,水量充沛;稻田连片,终年积水,淤泥较深。水网稻田地区人口稠密,经济较为发达,公路质量较高,可晴雨通车。水网稻田地乡村道路密度高,但路面狭窄,路基松软,转弯半径小,不利于车辆通行。
(4)戈壁沙漠地对运输的影响。戈壁沙漠地的通视情况良好,但缺少明显方位物;人烟稀少,气候极度干燥、少雨,水源贫乏,多风暴,自然环境恶劣。在布满流动和半流动沙丘的沙漠地上,普通轮式车辆无法通行,对车辆机动性要求高,且风沙对车辆发动机磨损大,影响车辆寿命。
交通运输活动除了受以上地形因素的影响外,还会受到气象、社会经济环境及交通网络环境等因素的影响。
4gis在公路交通运输中的应用
(1)地理信息系统基本功能。即地理信息系统技术能提供的通用功能,包括地图显示、缩放、漫游、鹰眼、距离量测等,为系统提供背景地图与交通图层的显示、缩放、任意漫游等控制地图的功能。
(2)数据图层处理功能。地理信息系统的叠加分析是将有关主题层组成的数据层面,进行叠加产生一个新数据层面的操作,其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。例如,将地理数据库中的道路层与水系层进行叠加分析,可获得道路层原来没有的桥梁、渡口等重要信息,为运输指挥提供重要的决策信息。
(3)统计分析功能。主要是针对交通网及其交通专题数据进行统计分析。交通网基本信息包括道路的等级、类别,交通网中各种运输线路的分布特征、路网的密度,交通设施配置分布以及民用汽车运力分布等等,这些需要统计或是分类的数据,可以采用专题图的形式表示,也可以通过数值计算表示。为考虑交通网及其地理背景要素的空间分布,对汽车运力动员与征集、运力的疏散转移等实际问题提供了分析依据。
(4)保障范围分析功能。主要是围绕空间目标建立一定宽度范围的缓冲区多边形,然后从缓冲区域中获取或查找分布特征的情况。运输“快速、精确”要求,运力保障能力限制等,所以涉及保障距离和保障范围的考虑,这实际上也是一个确定缓冲区的过程。
(5)路径分析功能。路径分析就是为资源寻找通过网络的最佳路径,其核心是求解最佳路径,而不简单是最短距离的求解。因为运输不仅受到交通网络各种阻碍因素影响,还要受到地理环境的各种因素影响,作为指挥员应全面考虑影响因素,为达到快速、高效的保障目的而选择一条最佳行进路线。
(6)资源分配分析功能。网络资源分配是根据中心的容量以及网线和节点的需求将网线和节点分配给最近的中心,分配过程中阻力的计算是沿最佳路径进行的。资源分配可以模拟资源如何在中心和他周围的网络元素之间流动。如可用来进行交通枢纽中心、保障基地中心的吸引范围分析,以寻找交通物流资源范围,并进行合理配置。
(7)选址分析功能。网络选址分析是确定机构设施的最佳地理位置。对于运输保障活动来说,其需求点和保障点(即供给点)的分布总是存在一定差异,因此需要考虑需求与供给的相互作用力,据此选择二者的合理位置,获得最大经济效益。网络选址问题一般限定设施必须位于某个节点或某条路线上,或者限定在若干候选地点中的选择位置,降低了问题求解难度。
(8)公路网通行分析能力。交通线路的通行能力,是指某一线路在单位时间内通过的最大交通量,可通过公式估算。
5总结
农产品交通运输活动离不开特定的地理环境,地理信息系统提供将地理环境信息可视化的功能,这极大地推动了农产品公路交通运输活动完善其后勤保障能力。同时将地理信息系统中的空间分析功能恰当地应用到农产品公路交通运输活动的各个环节,为实现信息化条件下农产品公路交通运输精确保障提供了重要的定量基础。
参考文献
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[2]燕艳.江西首个配网地理信息系统实用化[n].国家电网报,2009-03-26.
[关键词]浮动车辆；数据；城市智能交通
中图分类号：U495文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）41-0260-01
最近几年，浮动车技术被广泛的应用在智能交通管理系统中，其主要用途是采取道路交通的实时情况。通过给浮动车安装GPS系统定位的车载设备来实现实时动态交通信息，特点是成本较低，覆盖面较广等。浮动车系统是通过GPS定位、GIS系统等无线通信技术，对浮动车辆进行的数据采集信息技术。然后，传输给交通管理部门进行汇总和处理，进而对城市交通路况有所了解，及时的处理一些路况问题，改善交通状况，实现智能交通管理的重要组成部分。
一、浮动车的基本原理
1.浮动车的系统组成
浮动车是指安装了车载GPS定位装置并行驶在城市主干道上的公交汽车和出租车。浮动车技术也被称为探测车，是近年来交通系统中采用的道路交通信息的先进技术之一。
浮动车系统包括无线通信网络、车辆上的装载设备以及信息处理中心等部分。其中车载设备又分为全球定位系统和无线通信功能，全球定位系统的功能是接收卫星定位信号，采集车辆的具置和车辆行驶的速度等信息；无线通信功能则是把采集到的实时动态交通道路信息和数据信息传输给智能交通系统。
浮动车的数据采集系统，交通信息处理系统和实时路况信息的系统，统称为FCD系统即功能电路图。上道行驶中的浮动车可以向浮动车数据采集系统传输实时路况最原始有效的数据信息，然后，交通信息处理系统将对这些数据进行分类、存档、处理，并将有用的实时路况信息通过信息系统，提供给需要的人们。
2.移动式采集信息技术
随着信息系统的发展，移动式的交通采集技术取代了以往的交通信息采集技术，是采集信息技术的升级，在城市智能交通系统领域的建设中得到了广泛的应用，移动式交通信息采集技术主要就是指在车辆上安装具有交通信息采集功能的特殊设备，并通过车辆在道路上的行驶路线进行采集交通信息。目前具有典型的移动式交通信息采集技术主要分为三种：GPS浮动车技术，手机浮动车技术，电子标签采集技术。
GPS浮动车采集技术是指在车体上安装具有定位系统和测速功能的GPS设备，通过车辆在道路上行驶路线，GPS设备在设定好的时间间隔中，通过无线网络向控制中反馈车辆的时间，地理位置，实时速度等信息，通过反馈回来的信息和地理信息系统进行有效结合，通过数据系统的处理，地图定位的匹配等步骤，获取交通系统信息的技术。
手机浮动车采集技术主要是通过安装有手机的车体在道路上的行驶，利用手机和交通避免的信息系统之间的链接与地理位置关系进行的实时道路信息匹配，获取交通信息。
电子标签采集技术主要是在车体上安装具有唯一识别车辆的电子发射器，通过道路两侧的非常高效的灵敏度接收天线，接收车辆发射器的信息获取车辆识别码，通过计算机进行处理后获取交通信息的采集技术。
二、浮动车技术的特点
装有GPS定位终端的车辆在道路行驶中获得的交通路况信息就是浮动车技术交通系统获取信息的方式，浮动车技术是将GPS系统安装在出租车上，通过出租车的运营路线来获取交通信息，没有浮动车自己的固定行驶路线。而GPS定位系统主要是通过接收GPS的信号进行测速和定位，这就决定了浮动车技术具有以下特点：
1.采集交通信息覆盖范围非常的广泛。传统的交通信息检测系统主要是安装在固定地点，只能检测到某一段道路的实时交通情况，安装有检测设备的路面的交通系统信息。而浮动车技术则是通过在城市道路中行驶的车体上安装的GPS设备获取到的实时交通信息，浮动车技术几乎能够采集到各个城市道路交通网面上的交通信息，即凡是车辆能够通行的路段就能够采集到实时交通数据信息，采集范围不再是局限在固定的点、线、面。
2.浮动车技术投资少，维护成本低。只要是能够安装GPS设备的车体都可以作为浮动车，由于涉及到个人隐私问题，目前主要使用出租车和公交车的作为浮动车，而这些车辆由于交通管理系统工作的需要，基本都安装有GPS定位系统，因而只需将它们反馈的浮动车信息数据进行存储、分析、处理，就可以得到有用的交通信息，大大节省了城市智能交通系统信息建设投资成本，和降低了维护的成本，从而提高了交通系统信息的覆盖范围。
3.采集的交通系统信息数据精确度相对比较高。浮动车系统采集到的交通实时数据基本包含了车辆的瞬时速度，采集数据的时刻记录，车辆行驶方向，地理位置（经纬度），终端编号等交通系统信息。由于对车辆在交通路段平均车速和行程时间信息的获取，使得交通管理系统更加进一步的了解到道路交通的信息状况，并能准确的分析交通状态特征。
三、浮动车技术的应用
1.在GPS技术中的应用
目前市面上出售的GPS导航仪很大一部分是静态导航，它只是在车体内安装GPS后，可以帮助查找地图，车体定位，缓解城市交通压力等作用，静态导航系统的作用是有局限性的。而浮动车辆正好填补了GPS的不足之处，它在第一时间掌握城市交通实时路况，可以避开在城市交通道路拥堵时的路段，升级后的调度平台实现了位置信息命令式一键导航。平台在下发调度信息的时候，可以将把乘客上车的位置信息直接的下发到车载智能终端导航图上，驾驶员只要按一下导航键，导航图就会把最快捷的路径信息反馈回来，从而使驾驶员能够以最快捷的速度把乘客载到目的地。
2.在城市智能交通中的应用
出租车通过浮动车数据采集到的道路实时车速和位置信息进行的平台调度，现在已经进入了推广和实践的阶段。一旦广泛投入使用，将会大大的提高城市智能交通系统的效率。因此，实时路况信息、智能动态导航、位置信息传输等功能的应用，能够更好的帮助驾驶员避开拥堵的交通路段，节省了宝贵的时间和经历，提高了驾驶员的工作效率，降低了耗油量，为早日实现城市智能交通发挥了重要的作用。
结束语
综上所述，城市智能交通系统是一个庞大的、复杂的系统工程，需要对城市的整体规划和交通系统状况进行的了解，并且做出细致的计算和分析。本文通过浮动车基本原理、浮动车的特点、浮动车的广泛应用，以及对城市智能交通系统的作用，进行了阐述，并且对城市智能交通系统信息的展望，和发展提出了规划。
参考文献
[1]刘娟.现在标榜“智能交通”为时尚早报[J].交通运输系统工程与信息，2004（3）.
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[3]任明，朱伟，朱寿建.视频智能交通系统中的应用[J].交通运输系统工程与信息，2002（3）.
关键词：智能交通系统城市交通信息系统结构方案
中文分类号：u491文献标识码：a
1.引言
随着汽车交通运输的发展，交通拥挤、道路阻塞和交通事故频繁发生正越来越严重地困扰着世界上的各大城市。汽车工业发展引发的道路交通不能满足需求的种种交通问题越来越突出。与此同时，除了修建必要的道路网以外，针对交通事故多发道路，需要紧急确保交通安全的道路，还建设了一系列的交通安全设施，如建设信号机、道路标识、交通指挥中心等有助于交通安全的设施，以期改善道路的交通环境，提高交通的顺畅性，这在一定程度上缓解了交通拥挤状况。但是，交通需求不断增长、交通系统日益复杂，单独从车辆方面或道路方面考虑，均很难有效地解决交通问题。于是，近年来把道路、车辆等，凡与交通有关的所有一切都归为一体，通过采用信息通信技术、电子技术以及其他的科学技术把它们联系起来，致力于使之智能化的智能交通系统（its）的研究开发应运而生。
先进的交通信息系统（atis）是its的重要组成部分，也是发展its的基础和关键技术，atis是建立在完善的信息网络基础上的，交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，可以向交通信息中心提供各处的交通信息；中心得到这些信息并通过处理后，实时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息；出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。概括地说，交通信息系统就是要收集相关交通信息，分析、传递、提供信息，为出行者在从起点到终点的出行过程中提供实时帮助，使整个出行过程舒适、方便、高效。
近年来，信息技术得到了较快发展，在中国的个别城市，实现了部分开发的城市地图网上地理信息系统，如成都市，但是，目前在国内的各大中城市，综合运用信息网络技术建设相对完善的城市交通信息系统还没有一例。近来，在部分城市的交通管理规划中对交通信息系统有所涉及。如果把城市比作人体，那么，交通信息系统就象一双明亮的眼睛。在高度发达的信息社会，人类虽然有很多获取信息的途径，但是，若有一个完善的系统，能够让人们轻松地获取更多、更方便、更有价值的信息将是非常重要的。作为居民，不管在哪里，他都知道用最短的时间，走最近的路，办最快捷的事；作为一个交通管理者或物流业者，不管在何时，他都能耳聪目明，有的放矢，这一切都势必会对交通产生积极的影响，如缓解城市交通压力、减少环境污染、降低交通事故发生率、节约能源等。因此，研究与实施城市交通信息系统具有重要的理论价值和现实意义。
2.国外交通信息系统研究现状
许多发达国家近年来投入了大量的人力、物力和财力对先进的交通信息系统进行研究、试验和开发。下面就欧洲、美国及日本等一些国家有代表性的atis作一简要介绍。
2.1欧洲的代表性系统
欧洲的代表性系统有：socrates、euroscout、trafficmaster。
socrates是一种有效发挥传统的蜂窝无线电话的基础设施（地面站）的作用，使交通指挥中心与行驶中车辆进行双向通信的系统，它的下行线路可通过“广播方式”向行驶在各种地面站的网络内的装有socrates车载装置的车辆提供道路交通状况的详细数字信息。上行线路利用多频存取协议经过基地台向交通指挥中心发送信息。
euroscout是以红外线信标为媒体的动态路线引导系统。车辆和信标间的红外线通信是双向进行的，汽车就变为一个探头，将旅行时间、排队等候时间及od信息等交通信息数据传输给中央引导计算机。
trafficmaster是以伦敦为中心的广范围高速公路使用的系统，采用传呼机网络提供交通信息。收集高速公路交通状况数据的传感器向前后方向发出2条红外线光束，并根据各光速在车上的反射波时间差检测车辆的速度。
2.2美国的代表性系统
美国的代表性系统有：travtek、advance、fasttrac。
travtek以实时路线引导和服务信息系统实用化为目的，由交通管理中心、信息与服务中心、装有导航装置的车辆组成。交通管理中心进行道路交通信息的收集、管理及提供，同时还进行系统运行所必需的信息管理和提供；信息服务中心收集观光设施、旅馆、饭店等为对象的各种服务信息；车载导航装置由车辆位置测定、路线选择及接口3种功能构成，可显示交通堵塞地段、事故及施工等信息的奥兰多地区的地图、按驾驶员需要进行的路线引导及提供服务的文字信息等。
advance通过电波的双向通信直接将车载导航装置和交通管制中心连通，导航装置由接触式屏幕、显示器及导航计算机构成。一输入最终目的地便可利用最新交通信息计算最佳路线。路线引导是采用声音合成及用显示器上的符号指示的形式。
fasttrac是把先进交通管理系统（atms）和先进交通信息系统（atis）技术组合在一起的its项目，它计划进行使实验车辆与信息控制方式统一的试验，亦即根据车辆测量的等候时间等使信号控制和绿色信号实现最佳化。
2.3日本的代表性系统
日本的代表性系统有vics和atis。
vics中心通过日本道路交通通信中心汇总交通管理者和道路管理者双方的交通信息。由vics提供的信息有：交通堵塞信息、所需时间信息、交通障碍信息、交通管制信息和停车场信息5种。
atis是先进的交通信息服务系统，它的通信媒体是电话线路（无线、有线）。交通信息利用者通过车上装载的导航装置或自己家及办公室的微机，可按需要接收多媒体的地图信息和文字信息。
3.交通信息系统结构方案
信息系统的本质是通过高新技术的有效应用，使得对各种决策（包括交通战略决策、交通管理决策、交通方式及交通路线选择决策等）起到支持作用的信息和知识在系统中有效流通，提高决策的科学性，引导合理的交通行为，达到最大限度地发挥已有交通设施潜力的目的。
为了实现智能化控制交通的要求，收集相关的实时可靠的交通信息是交通信息系统的前提和基础，然后根据不同交通管理与控制的目的和要求，进一步分析、传递、提供信息。信息流程见图1。
图1信息流程图
出行者所关注的信息大致包括3个方面：对“出发前”移动计划有效的信息、对“驾驶中”在道路上移动过程中有益的信息以及对“换乘”火车、客车、民航或轮船等提供乘车方便的信息。
依据出行者的信息需求以及交通管理者和物流业者在经营管理方面的需求，结合中国在行政管理方面的实际情况，确定了交通信息系统结构见图2。
城市交通信息系统包括一个中心即交通信息中心，交通管理、电子收费、交通诱导、交通信息服务、地理信息、紧急救援、营运车辆管理、车辆安全辅助驾驶八个子系统以及道路交通管理和车辆管理两个数据库。交通信息系统各子系统功能结构见图3。
图2交通信息系统结构
图3交通信息系统各子系统功能结构
交通管理子系统主要由交通指挥中心提供通过采集的路段、交叉口、高架交通以及城市出入口的基础数据组织而成的信息。营运车辆管理子系统包括公交和物流管理，公交管理涵盖出租车和公交车辆的管理，物流管理包含货运和租赁车管理。紧急救援子系统包括一般性的事故报警以及特殊情况的灾害救助。诱导系统含有路径诱导和停车诱导。部分子系统采集的信息将提供给整个系统共享，通过提供历史数据和实时可供预测的信息，用以支持出行决策的制定，系统实时地通过网络查询对公众交通信息，向各种媒体诱导信息。
系统的结构为分布与集中相结合，各子系统分布相对平等，交通信息中心拥有信息整合的共用信息平台。各子系统完成数据采集、局部运行管理、共享信息整合等项任务。
城市交通信息系统的建设可分阶段进行，条件相对成熟的部门可优先发展，建成示范工程，推动其它部门发展。同时，交通信息系统的实用化进程需要各子系统所涉及的各个部门之间通力合作，实现系统的优化建设与运行。系统设计不但要重视系统核心的研究开发，而且要重视与各子系统之间的相互衔接关系，资源共享是交通信息系统的命脉。人类的生活离不开交通，在以人为本的交通规划、管理与设计中，综合运用现代信息与通讯技术等手段提高交通运输的效率是必由之路。交通信息系统在确定了基本结构之后，需要通过进一步的系统设计后，加以实施。
4.交通信息系统的主要媒体和特点
城市交通信息系统中可传递信息的媒体主要特点见表1。
表1交通信息系统利用的主要媒体和特点
5.结论
城市交通信息系统必将在今后真正的高度信息通信社会中占有一席之地，交通信息系统也必将在实现高效舒适的交通社会中发挥重要作用。城市交通信息系统未来的实施，必将在居民出行、事故和灾害救援以及货物流通等方面带来更大的便利，同时，在交通管理方面更加有的放矢、标本兼治，在减少交通出行、降低交通量、减少阻塞、减轻污染、提高服务水平等增加社会和经济效益方面也将起到巨大的作用。
参考文献：
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【关键词】轨道交通通信系统传输系统
城市轨道交通通信系统是一个庞大的系统性工程，它直接为轨道的运营管理服务，是轨道交通的信息传递器和神经系统。作为城市轨道交通的一个综合性系统结构，主要由以下几个方面组成：传输系统、电话系统、视频系统、广播系统等。本论文主要对传输系统做深入剖析。
轨道交通通信系统主要完成三个方面的任务：一，必须保证轨道交通指挥和调度有效进行；二，要为广大旅客传输各种信息服务；三，维护设备和运营管理的服务。通过这三种任务和能力的完成，才能确保整个轨道交通通信系统的正常运转。
一、通信传输系统的功能分析
作为整个城市轨道交通通信系统的“神经”，各种信息都会通过这个“神经”系统的传输。在日常工作中，各种调度信息、电话语音信息、视频信息、自动检票信息等数据的传递都通过传输系统进行。而这些信息都是轨道交通正常运行的必要条件，如果一些信息的传输出现中断就会影响到轨道交通的安全。
当前，国内外所采用的传输技术一般用SDH、OTN等技术，可以兼顾技术的安全稳定性和先进性。这种性能的传输网络还应当具备以下几个方面的特点。第一，先进性。构成该网络的IP技术和SDH技术以及综合端口技术都处于国内外领先水平；第二，容量大。要满足整个城市轨道交通的通信系统畅通无阻必须才有SDH光纤技术。第三，网络自愈。在传输过程中一旦某个环节出现故障，该系统必须能够通过自身自愈功能消除故障和安全隐患。
二、传输系统的关键技术分析
当前，国内外主要传输系统有六种：OTN、SDH、ATM、宽带IP、IPoverSDH与IPoverWDM、以太网技术。这六种技术的特点分别介绍如下。
1.OTN技术。该技术是开放、传输、网络英文首字母的缩写，意为开放的传输网络。因此OTN技术的特点主要为：首先，能够合理利用接口模块处理各种物理接口和各种复杂环境中的通信协议。采用光纤技术，传输距离没有限制；其次对于数据、语音和视频传输具有很多优势；再次，该系统的适应性非常强，能够不断扩展适应各种标准端口的发展。
2.SDH技术。该技术是同步、数字和体系的英文缩写，意为同步数字体系。该系统广受青睐，是目前世界各国普遍采用的技术。SDH技术除了核心网应用以外，还可以灵活的提供需要的2Mbit/s通道。它有非常成熟的标准和产品，安全性、适用性和可用性都非常强，是世界各国电信传输的基础，其兼容TM、REG、DXC等技术模式，并可以在各种模式之间灵活转换。
3.ATM技术。该技术是异步、传输和模式的英文缩写，意为异步传输模式，该模式可以实现不同信息系统之间的传递和转换，例如电话、视频、IP数据等。该技术可以承载各种不同业务和流量之间的划分，并对其分析，实现数据的集成处理。
4.IP技术。IP技术是互联网迅速普及的后果，当前比较先进的IP承载系统有SDH、ATM和宽带IP，其中又以宽带IP为最优。由于轨道通信系网络并非专业地IP业务，其不适合在骨干网络中传输。但是宽带IP将成为未来传输系统的发展趋势。
5.IPoverSDH与IPoverWDM。以IP业务为主的数据业务是当前信息传输发展的主要技术标志。目前，ATM和SDH均能支持IP，分别称为IPoverATM和IPoverSDH，两者各有千秋。IPoverATM利用ATM的速度快、多业务支持能力的优点以及IP的简单、灵活、易扩充和统一性的特点，可以达到优势互补的目的。
6.以太网技术。该技术也是一个重要承载技术，但是与媒体无关，可以透明地将电缆和各种光纤对接。该技术比较适宜处理突发的IP数据流，采用了异步工作方式，具有很好的扩展性能，其速率可以扩展至10Gbit/s。其最大的特点是可以在光线上以最大速度传输，减少网管开支，提高网络结构。
【关键词】车地通信；CBTC；轨旁ATC；车载ATC
1.引言
随着城市的飞速发展，轨道交通事业日益成为城市发展的重要标志。地铁作为便捷、环保的绿色出行工具愈来愈受到城市人们的青睐，由此，也推动了全国范围内地铁的高速发展。信号系统作为地铁行业中最为重要的子系统，扮演着举足轻重的角色，信号系统的优劣直接关乎地铁运营的效率和服务质量。
在信号系统中，基于通信的列车控制系统（简称CBTC系统）在城市轨道交通运输系统中得到了日益广泛的应用，其稳定的车地通信系统[1]则是CBTC系统的基础和关键。天津地铁2号线的信号系统采用的是庞巴迪CITYFLO650CBTC移动闭塞列车控制系统，该系统的设计是基于全自动无人驾驶系统设计的。
2.系统构成
CITYFLO650自动列车控制系统（ATC）是一种基于无线通信的列车控制系统（CBTC），车地通信（TWC）以无线通信作为传输手段。通过该系统，特定格式的数据信息能够在一定的传输速度和容错率下在轨旁与列车之间进行双向传输。在TWC系统中，数据传输采用以太网并基于无线通信信道（2.4GHZ）传输。
图1TWC系统轨旁设备示意图（漏缆方式）
TWC通信子系统设备组成：
（1）无线通信处理器：设置于RATP中，采用PowerPCCPU，用于接收RATP的信息并发送给RAP（无线网络接入点），监测RAP的信息正确性，并根据当前的状态向RAP发送信息，发送报警信息至OCC。
（2）TWC网络机柜：包括TWC系统的主网络交换机，该交换机用于发送信息，并保证与RATP之间的冗余通信。
（3）RAP：无线网络接入点，包括配置为轨旁应用的2.4G无线电台，PLC和电源。RAP通过光缆连接到网络交换机，采用环形网络，保证在故障的情况下系统仍能正常工作。
（4）功率分配器：用于无线接入点与漏缆之间的连接，每对功率分配器以一种特殊的方式连接到漏缆，从而使冗余的电台可以监督工作台中电台的状况。
（5）漏缆[2]/LOS天线：在隧道中使用漏缆作为车地信息传输方式，在敞开段采用LOS天线，以保证全线范围内车地之间无线通信的连续性。
（6）车载天线：车载天线可采用多种类型的天线，车载ATC根据列车位置选择激活的天线。车载天线的选择取决于轨旁天线的类型（LOS天线和漏缆天线）。
（7）车载移动数据电台：采用2.4G无线电台，接收轨旁发送给列车的信息，当列车收到来自轨旁的信息时，车载ATC同样将列车的信息发送给轨旁设备。
（8）车载串行通信处理器：采用PowerPCCPU，发送车载ATP/ATO信息至移动数据电台，并将车载数据电台接收到的轨旁信息发送至车载ATP/ATO。
3.系统工作原理概述
当轨旁设备与列车建立通信之后，无线通信处理器将轨旁信息通过TWC网络交换机发送至轨旁无线接入点，该设备的无线电台通过漏缆（或LOS天线）及车载漏缆天线（或车载LOS天线），以无线通信的方式传输至车载ATC设备，车载ATC同样将列车信息（列车位置、列车速度等）发送至轨旁ATC设备，完成列车与地面的数据交换。
庞巴迪的车地通信系统不使用跳频技术，而采用的是直接序列调制技术（DSSS）。该系统的信号链路估算被设计与干扰信号之间保持理想的比率。漏缆中的定向列车天线同样可提供额外的余量。此外，如果出现干扰信号，每台无线设备的频率将被重新设置，该方式有非常强的抗干扰性。DSSS可提供信道中可用性最好的信噪比，也可允许多重发射器同时操作。
另外，庞巴迪使用的无线通信协议，与广泛用于防止易接入数据网的协议有所不同，是针对城市轨道交通信号系统的特殊需求和实际需要自有开发的。与802.11[3]不同之处在于，信息传送不基于IP地址。每辆装有ATC的列车在系统中都有其独有的编号地址，用于轨旁设备与列车之间的ATC信息包交换。
该系统无线通信的切换是车载ATC完成的，不同区域的轨旁ATC设备通过轨旁无线设备广播发送信息，列车在经过不同频率区域时，自动切换自身频率与相同频率的区域建立通信，这样不需要轨旁设备与车载ATC之间存在IP连接，一定程度上提高了系统的抗干扰性。
4.结语
车地通信系统担负着提高地铁运营效率、保障行车安全的重要使命，为此，各个地铁信号系统供货商都致力于寻求最优的解决方法。庞巴迪采用的车地通信系统具有其自身的特点且应用性也得到了广泛的认可，在西班牙、台湾和深圳等地都有着应用。车地通信系统作为信号系统发展的一个方向，更多应该考虑在保障安全的前提下，提高系统的抗干扰能力，除了提升设备本身性能外，应该更多考虑频率的规划、干扰主动避让以及软件更新等手段上。总之，高可靠性、高安全性及高抗干扰性的信号系统将是今后的重大议题之一。
参考文献
[1]黄文彦.浅谈CBTC系统中的车地通信技术[J].城轨交通，2009（2）：38-40.
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