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城市殊域分布式O2O 交通疏导系统的设计与实现

浏览98次 时间:2017年5月06日 08:35

【关键词】交通疏导 路况监测 用户互动

Android 智慧交通

1 研究背景及意义

近年来,随着我国社会经济的持续快速

发展以及城市现代化水平的逐渐提高,居民汽

车保有量随之急剧增加,产生了大量的道路运

输需求,使得建设相对滞后的道路难以承载,

城市路网容纳力趋于饱和,交通阻塞、路网交

通流分布不均问题日益突出,交通拥堵成为各

大城市普遍存在的问题,而由交通事件引发的

偶发性交通拥堵也成为急需解决的问题之一。

由于交通参与的随机性和无规律性,使交通管

理者难以提前预测和规划,因而加剧了城市交

通管理的压力。

目前,交通疏导主要依靠交警人工指挥、

静态道路交通诱导指示牌、交通广播等方法,

而一旦发生交通事件,则主要依靠指挥中心从

现场得知指令后再控制现场信号转换,而且,

这些方法不能与司机之间进行有效互动,导致

响应缓慢,造成交通拥堵,影响交通秩序。

基于以上分析和实际路况信息,为了避

免和减少公路出现交通拥堵,尤其是交通事件

引发的偶发性拥堵,提高公路的利用率,我提

出了一种具有远程控制、状态监测、信息发布

等功能的城市殊域分布式O2O交通疏导系统。

2 研究内容简介

/石正源

随着我国社会经济的持续快

速发展以及城市现代化水平的逐

渐提高,产生了大量的道路运输

需求,然而目前国内实际道路情

况并不能满足日益发展的需求,

交通拥堵事件频发,尤其是交通

事件引发的偶发性交通拥堵也成

为急需解决的问题之一。针对交

通事故的偶发性与不可预测性,

为减少城市交通管理者的困难,

本系统提出了一种新的城市殊域

分布式O2O 交通疏导系统。本系

统通过APP 用户端实时上传路况

信息,交通诱导控制中心了解实

时道路状况,从而进行交通干预,

包括向用户发布实时交通事故路

段与调整交通诱导指示单元工作

状态,使之显示实时路况信息,

将交通事故信息发布,以促使车

辆分流,减少或避免交通拥堵,

达到实时交通诱导的目的。本系

统也加入了信息安全保障措施,

大大减少了交通管理者进行交通

诱导的工作量,能满足城市交通

诱导与城市路网交通信息技术领

域的广泛应用。

摘 要

城市殊域分布式O2O 交通疏导系统由

APP用户端、控制中心与指示单元三部分组成。

APP 用户端应用于Android 系统,可在用户的

控制下实现实时道路信息的上传,包括事故信

息与交通拥堵状况;控制中心通过通讯模块进

行同APP 用户端与指示单元的信息交互,包

括向APP 用户端发送实时事件广播,向部分

指示单元发布指令,调整其显示内容,以向司

机发出交通拥堵预警;本系统实时获取城市路

网信息,通过多渠道向市民发布路况信息,提

前预知可能发生交通拥堵的地点,促使车辆分

流,平衡城市路网交通流分配,减少或避免交

通拥堵,方便交通管理者管理公共交通,方便

人们出行。

3 APP用户端介绍

读取本机SIM 卡号码、位置,控制手机

的通讯模块,实现数据的上传与接收。

功能介绍:

1)采用APP 用户端获得实时交通信息

和接收实时路况,而且APP 界面简洁,方便

用户使用,便于获取信息。

2)利用多个程序语句实现对手机通讯

模块的利用,完成与控制中心的信息交互。

3APP 用户端具有稳定的优化算法,

保障用户信息安全。

4APP 用户端注册采用实名制的方法,

规范装置使用秩序,方便有关部门事后核实,

减少或避免非法使用装置破坏交通秩序。保证

实时路况信息的可靠性与安全性。

5)基于Android 系统对Java 程序良好

的兼容性,确保APP 用户端在Android 系统

上平稳有效运行。

4 控制中心介绍

4.1 控制中心组成

控制中心分为上位机及其软件与通讯模

块两部分,由交警指挥中心掌控。控制中心上

位机软件负责处理移动指示单元上传的位置信

息,标记移动指示单元位置,还可以处理APP

用户端实时上传的路况信息,做出相应的反应,

进行实时交通诱导。通讯模块采用SIM900A

通讯模块。

4.2 功能介绍

控制中心可以对APP 用户端上传的信息

做出优化处理,自动计算出有效的交通诱导方

案。通过交通管理者人工处理或软件自动处理,

开启指示单元,发布道路拥堵预警信息,人工

干预交通,实现交通分流,平衡路网,避免交

通堵塞。

5 指示单元介绍

指示单元包括通讯模块、MCU 控制模块、

LED 指示模块和供电模块,其中固定指示单

元的供电模块可使用太阳能供电,且外接备用

电源。

固定指示单元安放在城市主干道,约1

里安放一个,而且固定指示单元也安放在高架

桥的上下桥口,实现交通诱导信息的多方位发

布。

5.1 设计方案

MCU 控制模块以STC89C52RC 单片机为

主控,预留一个全双工串口连接至SIM900A

通讯模块,单片机P1 口与LCD 显示屏连接。

5.2 功能介绍

指示单元可以接收控制中心传来的信息,

包括调整工作模式指令、各模式下显示的内容。

指示单元的工作模式分为事故模式和空闲模

式,事故模式下显示事故路段信息,促使车辆

分流,空闲模式下可显示公益广告和交通标语。

6 应用与前景

6.1 系统实现功能

本系统实时获取城市路网信息,通过多

渠道向市民发布路况信息,提前预知可能发生

交通拥堵的地点,促使车辆分流,平衡城市路

网交通流分配,减少或避免交通拥堵,方便交

通管理者管理公共交通,方便人们出行。

6.2 系统应用特点

1)本系统是让交通活动最广泛的参与

——司机,参与交通诱导,其最大特点是路

况信息来源广泛、实时准确;

2)应用本系统进行交通诱导,避免交

通堵塞,不仅仅可以避免交通事故引发的偶发

性交通拥堵,还可以调整交通流量大的路段的

路网流分布,预防城市中各种特殊事件引发的

交通拥堵。

3APP 用户端注册采用实名制的方法,

规范装置使用秩序,方便有关部门事后核实,

避免非法使用装置破坏交通秩序,确保实时路

况信息来源可靠,保证系统的安全性;

4)本系统的设计基于对实际路况信息

的调查与研究,控制中心软件和APP 用户端

上嵌入了多种智能算法,减少了数据误差。

5)本系统交通诱导信息渠道多样,信

息发布及时,能有效的干预司机的驾驶路线,

调整路网流分布,避免交通堵塞。

参考文献

[1] 郭天祥. 新概念51 单片机C 语言教程[M].

北京: 电子工业出版社,2009.

[2] 谭浩强.C 程序设计[M]. 北京:清华大学

出版社,2010(06).

[3] 王强. 基于Android 的交通诱导系统

客户端的设计与实现[D]. 西安交通大

,2014(04).

作者单位

山东省聊城第一中学 山东省聊城市 252036

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