道路工程智慧技術論文

　　道路工程是從事道路的規劃、勘測、設計、施工、養護等的一門應用科學和技術。下面是小編精心推薦的一些，希望你能有所感觸!

　　篇一

　　淺談智慧道路系統相關技術

　　【摘 要】本文通過對智慧道路系統的概念以及系統框架體系的描述，淺析智慧道路系統五大關鍵技術，並分析了智慧道路系統的發展趨勢，旨在闡述在我國引進、開發車路協同智慧道路技術時，應該適應我國城市的特定交通需求，同時對於系統的相容性和互聯性要求應該引起足夠的重視，以使我國的智慧道路體系能夠迅速良好地與世界智慧交通體系接軌。

　　【關鍵詞】智慧道路系統 體系框架 關鍵技術

　　1 智慧道路系統概述

　　智慧道路系統***IRS***是以現代先進的資訊與通訊技術***ICT***為核心所共同組成的使用者、道路、車輛三者的綜合體，是為包括駕駛員、車輛以及行人在內的各種ITS使用者提供多媒體資訊交換服務的平臺。IRS是在比較完善的道路交通基礎設施之上，將資訊處理技術、定位導航技術、資料通訊技術、電子感測技術、自動控制技術、影象處理與計算機視覺技術、計算機網路技術、人工智慧技術以及系統綜合技術等有效地整合並運用於整個地面道路交通運輸管理體系，實現人、車、路三者之間的資訊共享、協同與互動，從而建立一種在大範圍內、全方位發揮作用的，實時、準確、高效的綜合交通運輸管理與服務系統。具體來說，IRS由嵌入道路系統的車路間通訊系統、各種感測器網路、有線/無線資料傳輸網路以及整合和應用上述硬體於ITS服務的框架組成。該框架是一個開放式平臺，由一系列支援免費和共用資訊的標準及協議組成。

　　2 智慧道路系統體系框架

　　智慧道路系統***IRS***是各種功能、技術和資訊的整合，其中通訊需求無所不在，資料的獲取途徑和處理方法多種多樣，產品和服務功能的開發具有階段性，所有這些都要求有一個統一的體系架構來賴以建立高效、靈活而又經濟的IRS，並通過確定各子系統、各子系統功能以及各子系統之間的關係來向設計和開發人員提供所需要的基本指導.

　　IRS主要由系統終端裝置、資料庫伺服器、交通訊息中心三部分組成，分別承載於道路資訊感知採集層、分析融合處理層和綜合服務層。

　　2.1 道路資訊感知採集層

　　該層由車載智慧終端以及路側單元兩大部分組成，包括基於電荷耦合裝置***CCD***視訊資料的道路邊界、車道標識、交通標誌等幾何資料;基於鐳射雷達***LIDAR***波頻資料的多運動目標、道路基礎設施以及障礙物等動態道路環境狀況空間資訊;基於衛星定位，航位推算，地圖匹配***GPS/DR/MM***高精度組合定位系統的車輛行駛狀態資訊;基於2.5G/3G模組的車輛與智慧道路系統資訊中心之間的通訊以及基於專用短程通訊，無線感測器網路***DSRC/WSN***單元的車輛與道路基礎設施、車輛與車輛之間的通訊等。

　　2.2 道路資訊分析處理層

　　該層包括儲存有時空資料及其特徵屬性的大型物件關係型資料庫以及道路幾何資料框架模型與時空索引、分散式交通訊息等，也包括基於車載感測器級的道路環境狀況資訊的有效性分析與資料層融合、基於特徵級道路環境狀況資訊的融合處理、基於浮動車技術的資料探勘理論與方法以及基於自組織理論的道路交通訊息的知識發現與動態預測等。

　　3 智慧道路系統關鍵技術

　　智慧道路系統***IRS***是一個複雜巨系統，它是將先進的資訊處理技術、定位導航技術、資料通訊技術、多源感測技術、機器視覺技術、計算機網路技術等進行有效地整合，其研究與發展將直接受益於以下這些最新技術的發展和更新。

　　3.1 智慧車載資訊終端技術

　　智慧車載資訊終端及其系統服務平臺主要服務於各類車輛使用者，它將融合多種感測器整合、無線/射頻通訊、定位導航、行動網路、計算機以及多媒體技術，為駕乘人員提供基於地理位置的車輛導航、安全駕駛、交通訊息、移動辦公和商務娛樂等綜合服務。智慧車載資訊終端多以嵌入式系統為核心，面向車載應用，實現軟硬體可裁減，適用於應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合言能有嚴格要求的專用計算機系統。通過整合GPS、CCD、LIDAR、慣性導航系統***INS***、自動控制、高精度測微、無損檢測等多種感測技術，並在其上整合監控、導航、感測、通訊以及控制單元。對於智慧車載資訊終端的研究與發展，在硬體上國內外仍以效能極高的32位甚至64位嵌入式處理器為主流技術，在對海量離散時間訊號要求快速處理的場合使用嵌入式數字訊號處理器***DSP***作為協處理器，其功能仍在不斷的發展和完善;同時，硬體的開放式、一體化設計也是今後車載式智慧移動資訊終端發展的主流方向。

　　3.2 道路環境狀況資訊智慧感知與實時採集技術

　　道路環境狀況資訊的智慧感知與實時採集是一項基本工作，也是基於多感測器機器感知的車路協同系統車輛輔助安全駕駛的核心問題，其中，最受重視的是道路跟蹤、障礙物檢測以及高精度組合定位等，涉及的主要技術包括：超聲波、紅外線、微波雷達、鐳射雷達、視訊處理技術、全球定位系統等。超聲波感測器是利用反射回波原理製成的，其缺點是檢測範圍呈錐形，受車形、車高的影響，檢測精度較差，特別是在車流嚴重擁擠情況下，而且檢測精度還受大風、暴雨的影響。

　　3.3 智慧道路系統***IRS***通訊技術

　　智慧道路系統旨在充分利用先進的資訊與通訊技術，加快道路交通安全系統的研發與整合應用，為道路交通提供全面的安全解決方案的同時，除自主式智慧車載資訊終端裝置外，還必須考慮車路協調合作方式，即通過車路、車車以及路路通訊技術實時獲取當前道路環境資訊，從而更有效地評估潛在危險並優化智慧車載資訊終端的功能。

　　4 結語

　　雖然ITS在我國的實施起步較晚，但是隨著我國改革開放的不斷深入，國民經濟快速增長，城市建設和跨省運輸的迅速發展，隨之而來的是交通流量的迅速增加，交通擁堵、交通事故、空氣汙染等現象相應產生並呈現惡化趨勢，推行車路協同智慧道路已經十分迫切。需要著重考慮的是，在我國引進、開發車路協同智慧道路技術時，應該適應我國城市的特定交通需求，同時對於系統的相容性和互聯性要求應該引起足夠的重視，以使我國的智慧道路體系能夠迅速良好地與世界智慧交通體系接軌。

　　參考文獻：

　　[1]朱曉宇，楊曉光.智慧道路運輸管理系統設計問題的研究[J].中外管理導報，2002***12***.

　　[2]朱虹.日本智慧道路交通系統的研究[J].市政工程國外動態，2002***2***.

　　[3]熊煒，李清泉，李宇光.智慧道路系統的發展現狀與趨勢[J].中國公共安全智慧交通版，2007***2***.

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