city城市交通控制管理系统.docx
- 文档编号:25964117
- 上传时间:2023-06-16
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:562.49KB
city城市交通控制管理系统.docx
《city城市交通控制管理系统.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《city城市交通控制管理系统.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
city城市交通控制管理系统
Xcity城市交通控制管理系统
一. XCity概念与系统结构
1.概念
城市交通控制管理系统的统称,融合了视频分析处理、数
学优化算法以及计算机网络通讯等技术,该系统继承了Citilog
公司在视频处理领域丰富的技术积累和世界范围内先进的交通
管理理念
2.分类
●交叉路口控制系统
●区域控制系统
●城市级控制系统
3.基本架构
4.系统介绍
XCity为交通管理中心提供一种智能交通控制策略,它包括
四大功能模块,它们可以单独使用,也可以组合使用构建智能
化级别更高的系统。
●XCam:
视频传感器,能够提供丰富的交通数据,代替线圈
提供更加丰富的交通参量
●XCom:
智能通信模块
●ARTIC:
先进的智能化交叉路口控制系统
●CiCoM:
城市级的交通拥堵解决方案优化管理系统
下图是功能模块的逻辑关系图:
由上图可以看出:
ARTIC:
可以对红绿灯实现点、线、面级别的控制
CiCoM:
是一款城市级别的交通控制和优化的综合管理软件
XCam:
是一款集成了视频分析处理功能的传感器
二.XCity主要性能与特点
XCity针对单个交叉路口、多交叉路口组成的区域以及城市
级别的大区域控制系统有三种控制级别,包括:
●XCam
●ARTIC
●CiCoM
另外,每个系统的正常运行,还必须有XCoM通信卡参与组网。
1.XCam
XCam主要由摄像机、微处理器、Linux操作系统、专业
的视频分析处理软件等构成,是一种应用于交通控制系统的视
频采集传感器,它为交通灯控制系统提供实时的交通信息。
对
图像进行分析处理之后将得到的交通信息传给通信卡。
✍分类
●XCam-p
●XCam-ng
✍XCam-p主要功能
●替代地埋线圈检测器,给交通灯控制器发送交通数据信息
●主要替代存在性检测
✍XCam-ng主要功能
●车辆存在检测
●车辆停止检测
●排队长度
●检测区域内已排长度
●检测区域内未排长度
✍Xcam-p功能特点
① 实时采集传输现场的图像信息(5fps,320×240)
② OSD实时叠加在视频图像中
③车辆“存在性”用“1或0”逻辑表示
④故障自检功能
●视频丢失
●技术性报错
●特定检测区域超时报警
⑤远程配置功能(采用开放性通讯协议)
● RS-485
● Ethernet
● Wireless(参考各国频率管制)
✍XCam-p组网结构
① XCam-p与XCam-p:
RS-485或Ethernet
② XCam-p与XCom:
RS-232(标准推荐接口)
③ XCam-p通过XCom与Trafficcontroller连接,完成仿真线圈
的全部功能
④XCam-p组网结构图
✍Xcam-ng功能特点
①实时采集传输现场的图像信息(5fps,320×240)
② OSD实时叠加在视频图像中
③ 城市交通车辆排队
●队列长度
●可用空间距离
④先进的虚拟线圈功能
●存在
●停止
●空间占有率
⑤ 故障自检功能
●视频丢失
●技术性报错
●特定检测区域超时报警
⑥远程配置功能(采用开放性通讯协议)
●RS-485
●Ethernet
●Wireless(参考各国频率管制)
✍XCam-ng组网结构
●独立组网结构
●与智能卡配合组网
●综合组网
2.XCom
智能通信卡,主要由微处理器,嵌入式Linux操作系统以
及RS-232/485、Ethernet接口等组成,主要为传感器和交通灯
控制器、维护管理计算机之间提供通信接口,并提供二次编程
开发功能。
✍通信功能
●与XCam通信
●与管理维护计算机通信
●与交通控制器通信
✍ 智能分析
●对连续输入数据进行逻辑整合判断
●对连续输入数据进行动态整合判断
✍ 对XCam-p
●模拟地埋线圈,输出继电器触发信号
●最多可配置6个模拟线圈
✍ 对XCam-ng
●原始数据(每0.2秒产生)以XML文件通过以太网或者串口传输
●通过配置LogicConfig,结合原始数据输出继电器触发信号
●原始数据可供ARTIC或CiCom分析(通信协议可根据交通控制器
厂家定义)
3.XCam-ng控制系统工作原理
✍拥有三个级别的数据输出
●XCam-ng自身整合输出的原始数据
●依据原始数据进行分析处理得出逻
辑数据(与或非等)
●更高层次的智能化处理,可以进行
简单语言编程,一般在交通控制器
或控制中心完成
✍进行饱和度检测
●检测排队达到了某一级别(可预设)
●检测占有率达到了一定的百分比
●排队1达到了某一级别,同时排队2低于某值
●在XCom-ng的逻辑设置实现
✍把信息发送给交通控制器
●可以通过原始的继电器输出形式
●也可以通过发送标准协议(Ethernet/RS232)
✍通过交通控制器实现最终管理
●如果继电器1或N号端口输出信号,交通控制器就输出特定的交通预案
●发送的标准协议里包含启动预案的信息
说明:
需要交通管理部门预先对交通预案
进行规划定义。
4.XCam系统技术应用原则
① 需要考虑的因素
✍车道数量
✍长检测区域或短检测区域
●短区域:
虚拟线圈或先进线圈
●长区域:
排队长度或占有率
✍摄像机位置
●停车线
●路口对面
✍道路侧方向
✍摄像机高度
✍摄像机位置下无法检测到的区域(例如:
排队测量)
✍焦距
②如何做
✍Excel工具
✍TBD待决定:
设置可行的焦距
5.通信距离与带宽
① RS-485
✍最远300米
✍视频流:
质量?
CIF160x120;帧率:
2.5fps;
✍只允许在一时刻从一路摄像机上传(一般来说,一条单一的
RS485通路可以被四台摄像机共用)
✍实时抓拍
✍估算:
96kbps
②Ethernet
✍低于100米,可连接到路由器或网络集线器
✍视频流质量CIF320x240;帧率:
5fps;
✍从多路摄像机同时上传视频流是可行的(基于可用带宽)
✍实时抓拍
✍估算:
2Mbps
③无线
✍ISM–本地无线波段
✍几个XCams之间的本地通信
✍单个XCam接入Xcom
6.设备硬件特征
①XCam
✍视频传感器
●1/4‘’VGACMOS传感器
●分辨率656x492
●最低照度0.04lux@f/1.2
●防曝光,零拖尾
●信噪比:
>50dB
●焦距:
3.6mm,8mmor 10mm
●黑白画面
✍外壳
●符合IP67注塑成型聚碳酸酯材质
●遮阳板结构,防止阳光直射
●尺寸:
132x254x124mm
✍固件材质
●铝合金支架
●增强型玻璃纤维尼龙
✍特征参数
●供电:
+12/24VAC/DC(XCom或直接)
●功耗:
<3W
●具有浪涌抑制功能
●工作温度:
-34°C/+74°C
●工作湿度:
0to95%,非冷凝
●设备重量:
600g
✍连接电缆
●接口预留在安装支架上,无需打开传感器
●建议连接方式:
屏蔽双绞线,外直径是5-10mm的STP电缆
(RS485)
✍通信方式
●无线(GPRS,ISM)
●Ethernet
●RS485
三、XCity应用前景与意义
1.交通领域对全球温室气体排放的贡献
✍2007年欧洲运输部长会议《减少运输二氧化碳排放报告》
(2003)的计结果表明,2003年,经济合作与发展组织
(OECD)国家来自燃油消费所排放的CO2中,交通运输业占到
34%
✍美国运输部发布的《2005年运输统计报告》表明,2003年美国
运输部门温室气体排放总量为18.64亿吨,其中小汽车占43%
✍美国运输部发布的《2005年运输统计报告》表明,2003年美国
运输部门温室气体排放总量为18.64亿吨,其中小汽车占43%
✍2006年,日本交通运输部门CO2的排放量约2.54亿吨,其中道
路运输部门为2.23亿吨,约占总排量的87%
✍奥斯陆气候和环境国际研究中心在美国《国家科学院学报》月刊
上的研究报告,交通工具使用燃料所释放的气体是目前全球变暖
的主要原因之一
●过去的10年全球CO2排放总量增加了13%,而来自交通领域的
碳排放增长率却达到25%
●欧盟大部分工业领域都做到了成功减排,但交通工具的碳排放量
却在10年内增长了21%
2.我国交通领域气体排放状况
✍中国是世界第二大能源生产国与消费国
✍2004年中国的温室气体排放量保守计算为3.52亿吨,居世界第二位
✍2007年汽车销售量达到880万辆
✍2009年十一长假过后,北京市机动车保有量已超过388万辆
●机动车排放的污染物主要类型:
●碳化物
●碳氢化合物
●氮化物
●硫化物以及烟物颗粒等
由此可见,交通运输工具能否节能减排,直接关系到
●能源安全
●气候变暖
这也是21世纪全球可持续发展中的两大挑战和瓶颈
3.交通温室气体的减排途径
✍开发新能源
✍通过技术改进提高燃料利用率
✍更新空调制冷技术
✍尾气排放标准控制
✍优化交通运输体系
4.亚洲国家的城市交通发展分为三种类型
① 新加坡类型
轨道交通不很发达,城市公共交通相当发达,对小汽车采取了非常严
格的限制措施,城市的小轿车拥有量远低于西方国家,城市基本上没
有拥堵现象,交通能耗低,城市环境质量状况良好(如:
香港)
② 东京类型
城市轨道交通非常发达,对小轿车没有采取严格的限制措施,但交通
高峰时间段人们并不使用小轿车,城市交通拥堵并不十分严重,交通
能耗一般,城市环境质量偏差
③ 曼谷类型
城市轨道交通很不发达,对公共交通的优惠政策很少,对小轿车也没
有采取严格的限制措施,相反还鼓励小轿车的发展。
城市交通拥挤现
象十分严重,能耗较高,环境质量很差
我国有自己的国情。
5.发展交通运输与减少温室气体排放的解决思路
✍美国
✍欧盟
✍日本
✍中国
我国有自己的国情,我国是一个负责任的大国,同时我们也
是一个发展中国家,发展中国家的首要任务是:
●发展经济
●消除贫困
为了人类共同的生存环境,我国政府遵守各种国际公约:
●1992年6月11日,中国政府签署了《联合国气候变化框架公约》
●1997年12月1日至11日,中国政府在《京都议定书》上签字
节能减排在一定程度上与发展经济相矛盾,为了构建环境友
好型和资源节约型社会,如何提高交通运输工具的效率以减少
温室气体排放量,成为切实可行的思路。
6.Citilog公司的智能交通系统解决方案
Citilog作为长期致力于智能交通系统的国际知名公司,推
出了XCity智能红绿灯控制系统:
●优化红绿灯配时方案,提高道路通行效率
●减少机动车在道路上的滞留时间
●降低温室气体以及其它污染物的排放
●ARTIC:
先进的交叉路口实时控制软件
●CiCoM:
城市级的拥堵管理系统
●ARTIC:
先进的交叉路口实时控制软件
●灵敏的小步进微调功能
●基于队列长度和安全通行限制
●功能:
本地自适应交通控制
●定义实时当地交通战略
●输入指示
●安全限制
●队列长度、体积、等待时间
●优化指标
●等待时间
●停止频率(对温室气体排放大的影响)
●数据处理
●每70秒优化一次最佳交通灯控制时间)
●每2秒钟更新一次下一个70秒的优化结果
●无需占用大量的CPU资源
★目标
●节约了30%的平均等待时间
●减少4%to12%的污染物排放(已经测试)
●易于实施
●只需根据交通灯的状态进行安全控制
●无需进行长期的代价高昂的交通分析
●无需复杂的交通灯控制设计
●可以再任意的交通灯控制器实施
●其它功能
●公交优先
●需要结合CICOM系统
●CiCoM:
城市级的拥堵管理系统
●可以集成到任何的监控中心管理系统
●显著减少经常性和非经常性的拥堵
●避免或延缓发生拥堵的状况
●功能:
智能拥堵监控
●拥堵状态分析
●制定合理的解决预案
●输入指标
●基于视频检测(队列长度等)
●兼容各种传感器(模拟线圈雷达等)
●数据处理
●先进的算法处理技术(基于特殊的系统模型)
●启用ARTIC模块进行饱和度问题处理
●预留方便的网络接口
★目标
●交通饱和的情况显著减少
●其它功能
● 集成ARTIC模块的设计架构
●改善饱和度的自学习能力
7.应用案例
① 纽约
✍目的
●监控交通拥堵
●计算通过纽约lowerManhattan区域
的通行时间
✍主要实现思路
●采集交通数据
●传输到监控中心
●由工程技术人员进行二次开发
✍拓扑图
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- city 城市交通 控制 管理 系统