智慧交通在市政工程設計中的應用

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【摘要】論文分析了智慧交通的特點，闡述了智慧交通在市政工程設計中的應用優勢，對智慧交通在市政工程設計中的具體應用進行討論，有效提高了整個城市的運行效率。

【關鍵詞】智慧交通；市政工程；汽車自動駕駛系統

1智慧交通的特點分析

1.1智慧交通的概念

智慧交通是智慧城市的組成部分，近年來隨著城市智慧化的發展，在城市道路工程中，實現交通智慧化也變得越來越重要。在傳統的智能交通的基礎上，充分運用大數據、云計算、互聯網、人工智能及自動控制等技術，通過匯集分析各種交通信息，對交通管理、交通運輸、公眾出行等交通領域全方面以及道路運維管理全過程進行管控支撐，通過建設實時的動態信息服務體系，深度挖掘道路工程的服務能力，提高城市運行效率，方便公眾交通出行，解決如今各大城市面臨的交通擁堵等問題，推動道路交通更高效、更安全、更穩定的運行和發展[1，2]。

1.2智慧交通的現狀分析

目前，城市交通的智慧化運用大多局限于交通運輸，而城市交通設施的智慧化改造仍處于探討及小部分試驗階段，交通擁堵問題亟待解決，而在交通設施智能化改造沒有100%完成時，智慧城市的變革已經到來。對智慧化道路沒有系統和清晰的認識，會導致市政道路智慧化設計受到諸多影響和阻礙。若不改變觀念，緊跟城市智慧化的步伐，未來仍將導致道路工程多次翻挖，馬路拉鏈等問題得不到有效的解決，從而產生不良的社會影響[3]。

2智慧交通在市政工程設計中的應用優勢

2.1市政道路工程覆蓋面廣

按照我國的城市規劃規范，各等級市政道路網密度約7km/km2，市政道路資源分布延伸至城市的每個角落，道路資源是最具智慧化發展潛力的城市資源，智慧城市的建設與發展離不開市政道路工程的智慧化。

2.2實施道路智慧化的可行性強

市政道路在傳統意義上是作為車行、人行及各種管線通行的大通道，連續是其最大的特點，道路智慧化的各種設備有其建設的空間且社會影響相對較小，對一些傳統意義的道路設施進行升級改造，就可以實現智慧化設施設備的應用。2.3市政道路有密集的路燈燈桿可以作為智慧交通的硬件設施由于市政道路的覆蓋面廣，且市政道路每隔20~30m就會設置一盞路燈，路燈燈桿在承載智慧化設施硬件方面有數量多、覆蓋廣及不受阻斷等優勢。

3智慧交通在市政工程設計中的具體應用

3.1交通視頻監控系統

傳統的市政道路在不同的路段設置相關的視頻監控系統，通過視頻監控系統，能直觀的展現道路攝像覆蓋范圍內的所有交通情況，然后交通規劃和設計人員通過對路段攝像機攝像獲得的圖像進行全面的分析，有助于及時發現現行設計和建設的不足，從而采取有效的改進措施，使道路交通變得更加安全和通暢。但是，傳統的監控系統仍然存在覆蓋面不足、信息采集不夠全面的現象，從而導致分析和解決問題的能力有限。此外，目前所采用的監控系統多為低照度彩色攝像機，在照明良好的情況下，其攝影效果較好，而在照明能力不足的情況下，其監控效果較為模糊，可靠性有待提高[4]。另一種低照度球形攝像機具有自動變倍變焦的鏡頭、防護罩、解碼器及云臺等，其不僅能實現彩色與黑白隨光線的變化自動切換，還能獲取正常的圖像對比度，能自動化補償背景，攝像機鏡頭可自動調節光圈和聚焦，以及能夠自動增加空氣循環和加熱，以降低水霧等因素對透鏡表面產生的影響，但其造價相對較高，且多霧的季節可靠性也大打折扣。因此，應對城市道路路燈燈桿進行充分的利用。在每一盞路燈燈桿上安裝視頻監控設備，在大霧能見度不足20m的情況下，也不會影響監控系統的運行，且每個監控設備的分辨率不需要很高，有效攝像距離能達到單幅道路寬度（根據不同道路等級設置，一般10~30m）就可以實現有效監控，這樣可以大大降低設備的制造成本，雖然在數量上會有所增加，但因其技術參數較低，總造價上也不會太高。

3.2交通信號及標識系統

傳統的交通信號和標志目前仍處在指示單一、智慧化程度不夠高的階段，實時調整和控制交通流量多處于手動控制的狀態，且標識標牌多為固定的鋁合金板面，智能顯示屏的應用較少，給交通管理帶來較大的人力、物力消耗且效率有待提高。目前，交通信號及交通標識仍然是單獨建設，城市道路“桿之痛”在一定程度上影響著我國城市的外在形象。利用3D投影技術將交通信號、分車道標識及交通指示等進行3D投影的方式呈現，可以通過后臺大數據實時調控交通信號、各轉向交通流量及提前引導車輛分流。同時，避免了交通信號、交通標識的反復改造等工作，總體上可以避免重復建設，節約工程投資。

3.3城市應急管理信息收集和系統

城市應急聯動系統就是綜合各種城市應急服務資源，統一指揮、聯合行動，為市民提供相應的緊急救援服務，為城市的公共安全提供強有力的保障。在發達國家的城市中，城市應急聯動系統已經變成人們日常生活中一個不可或缺的組成部分，甚至成為顯示城市管理水平的標志性工程[5]。利用城市道路工程覆蓋面廣的優勢，將公安、交通、通信、急救、電力、水利、地震、人民防空、地質災害、環境污染以及市政管理等信息采集硬件設施和信息發送終端集成到路燈燈桿上，將在很大程度上提高處理城市特殊、突發、緊急事件，向公眾提供預警和社會緊急救助服務的能力。

3.4汽車自動駕駛系統

自動駕駛汽車又稱無人駕駛汽車、電腦駕駛汽車或輪式移動機器人，是一種通過電腦系統實現無人駕駛的智能汽車。傳統的自動駕駛汽車依靠人工智能、視覺計算、雷達、監控裝置和全球定位系統協同合作，讓電腦可以在沒有人類主動的操作下，自動安全地操作機動車輛。目前，自動駕駛領域仍然有諸多的技術瓶頸沒有得到突破，自動駕駛技術的使用仍不成熟。要實現道路智慧化支持汽車自動駕駛的功能，可以將自動駕駛汽車的某些補充和加強的功能性設備設置于道路路燈燈桿上，通過道路的智慧化系統和汽車互聯共享解決汽車自動駕駛的難題。例如，汽車的探測系統，可以由安裝在路燈燈桿上的視頻監控或者雷達設備采集道路實時狀況，分析存在的障礙是移動障礙還是固定障礙，通過互聯網反饋到該道路的汽車控制中心，汽車就可在進入該道路的時候掌握到該道路的信息，提前采取規避措施。將汽車定位設備安裝于路燈燈桿上，讓汽車和路燈燈桿形成RTK測量技術中移動站和基站的關系，實時精準的定位汽車位置，擺脫GPS受信號限制的束縛，通過密集的定位裝置和近距離的信號傳輸，可以把汽車定位技術提高到實用化的程度。

4智慧交通存在的問題和解決辦法

由于目前的城市交通系統、城市應急管理系統、汽車自動駕駛系統等分屬不同的行政管理部門，要將如此多的系統集成到道路硬件設施（路燈燈桿）上，首先，需要解決的就是權責的問題，其次，道路路燈燈桿需要設計為可擴展且即插即用，最后，需要改變傳統市政道路路燈的設計方法。區分權責可以將路燈燈桿交由一個部門管理，其他部門需加入其智慧化的功能設備時只需與路燈管理部門進行一對一的對接和安裝，路燈燈桿在設計時預留各種通信互聯和供電接口。有政府職能部門的推動，路燈燈桿就可以整合采用集成化設計。在傳統的市政道路路燈設計中應用網絡通信和設備供電系統可以達到智慧化的目的。

5結語

綜上所述，在信息技術不斷發展的今天，各種智慧化技術的應用層出不窮，不斷刷新和改變著人們的生活方式，其不僅能實現道路交通的智慧化管理控制，還在一定程度上完善和促進智慧城市的建設和發展，因此，其對促進我國市政交通工程設計和控制管理效果的順利實現具有重要的作用，相關設計人員還需積極探索智慧化道路的設計技術，才能使我國的市政交通工程達到更高的智慧化技術水平，同時，促進智慧城市的發展。

參考文獻

[1]林生存.廣州市智能交通管理指揮系統項目績效評價實證研究[D].廣州:華南理工大學,2010.

[2]洪鋒,褚紅偉,金宗科,等.無線傳感器網絡應用系統最新進展綜述[J].計算機研究與發展,2010(S2):81-87.

[3]許焱,陳智宏,杜勇,等.綜合交通信息平臺的政府行為型發展模式研究[J].交通運輸系統工程與信息,2007(5):5-8.

作者：黃家立 單位：遵義市黔北公路建設開發投資有限責任公司