專利名稱：：交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及交通工程的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：本發(fā)明涉及三個(gè)方面的
背景技術(shù)：
，具體而言，包括基于分布式以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)架構(gòu)；交通誘導(dǎo)室外屏的總體控制策略，包括數(shù)據(jù)處理策略及發(fā)布信息的顯示策略三是室外屏的優(yōu)化選址模型。首先，采用分布式以太網(wǎng)構(gòu)建控制網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為當(dāng)前控制領(lǐng)域中一種常用的集成方法，具有快速性、開放性、兼容性以及低成本等優(yōu)點(diǎn)。在交通監(jiān)控系統(tǒng)、交通信息發(fā)布系統(tǒng)的建設(shè)過程中，分布式以太網(wǎng)也得到較為充分的應(yīng)用。但是，分布式以太網(wǎng)也具有其固有的一些缺點(diǎn)，如構(gòu)建具有大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和海量傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的增加，數(shù)據(jù)傳輸有時(shí)滯性，特別是如果控制策略相對(duì)復(fù)雜，則會(huì)降低整個(gè)系統(tǒng)的魯棒性和運(yùn)轉(zhuǎn)效率。另外，對(duì)于交通誘導(dǎo)室外屏系統(tǒng)而言，不同的室外屏所發(fā)布的信息需要進(jìn)行相關(guān)性分析，位于不同區(qū)段上的室外屏之間需要進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的共享。目前對(duì)于這個(gè)問題的解決方式有兩種一是將交通誘導(dǎo)室外屏系統(tǒng)劃分為多個(gè)子系統(tǒng)，通過所屬的監(jiān)控分中心，再通過交換服務(wù)器進(jìn)行連接；二是將不同的子系統(tǒng)掛于一個(gè)總線型網(wǎng)絡(luò)上，通過廣播式數(shù)據(jù)傳播方式進(jìn)行連接。前者的缺點(diǎn)在于增加了交換服務(wù)器的壓力，同時(shí)也降低了系統(tǒng)的時(shí)效性；后者的缺點(diǎn)在于控制策略復(fù)雜，同時(shí)限制了子系統(tǒng)的單次數(shù)據(jù)傳輸量，降低了傳輸效率。其次，近年來，隨著交通數(shù)據(jù)采集手段的提升、交通信息發(fā)布需求的增長(zhǎng)，交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，作為交通信息發(fā)布平臺(tái)的重要組成部分，規(guī)模在不斷擴(kuò)大。理論上，如果整個(gè)路網(wǎng)上都裝有室外屏能最大化交通誘獸室外屏系統(tǒng)的作用。對(duì)比國(guó)外同類大城市的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)狀況，日本東京都擁有髙速路300公里，擁有291塊室外屏系統(tǒng)顯示屏；西班牙馬德里在12條放射公路上具有1800多塊顯示屏，僅在M40外環(huán)線上62公里的距離就有120塊室外顯示屏。以北京市為例，其境內(nèi)髙速路和快速路公里總數(shù)達(dá)到532.1公里，但使用的室外顯示屏數(shù)量只有49塊。相對(duì)于急劇增加的居民交通出行需求，北京市現(xiàn)有的室外屏的規(guī)模和數(shù)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。系統(tǒng)規(guī)模的增加和系統(tǒng)成本的控制是一對(duì)矛盾，一方面，規(guī)劃和建設(shè)中的北京市交通誘導(dǎo)室外屏系統(tǒng)規(guī)模將不斷增長(zhǎng)，到2008年，全市將建設(shè)增加交通誘導(dǎo)室外屏500塊，規(guī)劃數(shù)量為1000塊左右；另一方面，室外屏系統(tǒng)的建設(shè)成本較高。因此，交通誘導(dǎo)室外屏系統(tǒng)需要進(jìn)行優(yōu)化選址，合理配置室外屏，并能發(fā)揮最大功效。常用的方法是基于排隊(duì)論、相關(guān)性分析的選址模型。最后，當(dāng)前交通誘導(dǎo)室外屏系統(tǒng)的控制方式主要包括城市交通數(shù)據(jù)的采集、處理、發(fā)布過程，傳遞給交通出行者的信息為當(dāng)前信息，未能將未來一段時(shí)間內(nèi)的交通預(yù)測(cè)信息通知給出行者，因此，未能實(shí)現(xiàn)告知出行者未來一段時(shí)間內(nèi)交通狀態(tài)的功能。另外，系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的增加，由于每塊屏的發(fā)布策略都要與其周圍的屏進(jìn)行相關(guān)，系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間的相關(guān)性呈指數(shù)上升，也需要系統(tǒng)具有合適的控制策略，包括數(shù)據(jù)處理策略及發(fā)布信息的顯示策略。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，從交通誘導(dǎo)室外屏的架構(gòu)、控制策略及布設(shè)等幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提高系統(tǒng)架構(gòu)的完備性、靈活性，數(shù)據(jù)處理的協(xié)調(diào)性，以及室外屏優(yōu)化選址的有效性等，并提髙交通誘導(dǎo)室外屏系統(tǒng)的整體效率。為實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，其系統(tǒng)架構(gòu)組成包括監(jiān)控中心接收道路交通流檢測(cè)器傳送過來的交通流數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到城市道路的交通狀態(tài)信息；系統(tǒng)管理員根據(jù)相關(guān)指令信息，通過操作工作站手動(dòng)輸入可發(fā)布信息；將上述兩者信息進(jìn)行融合，制作誘導(dǎo)信息發(fā)布節(jié)目單，通過交換服務(wù)器向各區(qū)段監(jiān)控分中心進(jìn)行發(fā)送，并傳遞給不同的交通誘導(dǎo)室外屏；操作站工作站系統(tǒng)管理員的工作平臺(tái)，通過操作工作站與系統(tǒng)進(jìn)行交互，并對(duì)系統(tǒng)發(fā)布信息進(jìn)行管理交換服務(wù)器角于將位于不同區(qū)段的監(jiān)控分中心進(jìn)行互聯(lián)，能根據(jù)協(xié)議配置，選擇要發(fā)送的區(qū)段，并通過監(jiān)控分中心，選擇要發(fā)送的交通誘導(dǎo)室外屏；監(jiān)控分中心連接并監(jiān)控區(qū)段內(nèi)的交通誘導(dǎo)室外屏的工作狀態(tài)；同時(shí)，接收監(jiān)控中心傳送過來的誘導(dǎo)信息，選擇合適的室外屏進(jìn)行發(fā)送；室外屏故障信息監(jiān)控與維護(hù)中心負(fù)責(zé)室外屏故障信息的診斷、識(shí)別與傳輸；分布式以太網(wǎng)通過分布式以太網(wǎng)完成系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)的傳輸，包括控制數(shù)據(jù)、誘導(dǎo)信息數(shù)據(jù)、檢測(cè)數(shù)據(jù)。所述交換服務(wù)器還用于存儲(chǔ)所有與交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括交通流檢測(cè)數(shù)據(jù)、電子政務(wù)數(shù)據(jù)、歷史發(fā)布數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、維護(hù)記錄、操作記錄。所述監(jiān)控分中心的設(shè)置方式為系統(tǒng)根據(jù)室外屏所位于的行政區(qū)域劃分子網(wǎng)，區(qū)段內(nèi)的每個(gè)室外屏?xí)环峙洳煌腎P地址，由室外屏所配置的單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別，并由該系統(tǒng)進(jìn)行信息的接收和顯示控制；監(jiān)控分中心采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，每個(gè)監(jiān)控分中心和監(jiān)控中心一起構(gòu)成雙網(wǎng)冗余方式，保證操作信息、發(fā)送記錄的雙備份。交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的處理過程可以分為三個(gè)層面，分別是數(shù)據(jù)層，處理層和顯示層，具體為(1)數(shù)據(jù)層該層的主要作用是其他系統(tǒng)傳遞過來的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)解包并進(jìn)行預(yù)處理;所述原始數(shù)據(jù)來源于如下子系統(tǒng)快速路檢測(cè)系統(tǒng)，即遠(yuǎn)程微波傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，采集并傳遞斷面交通流數(shù)據(jù)；牌照識(shí)別系統(tǒng)，采集路段上游路口車輛牌照，下游路口的捕捉檢測(cè)數(shù)據(jù)；信號(hào)系統(tǒng)，即線圏檢測(cè)系統(tǒng)，除了檢測(cè)交通流量外，同時(shí)可以計(jì)算道路平均車速與占有率等數(shù)據(jù)；122報(bào)警系統(tǒng)，得到某路段的報(bào)警通知；以上系統(tǒng)的交通數(shù)據(jù)通過接口軟件傳遞入系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器，一方面存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫，另一方面，由處理層計(jì)算模塊進(jìn)行處理。(2)處理層在處理層中，由數(shù)據(jù)處理模塊調(diào)用相應(yīng)的模型，如車流狀態(tài)分類計(jì)算模型，進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算處理，得到交通狀態(tài)信息；交通狀態(tài)信息則經(jīng)由人工確認(rèn)，存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；另外，有些突發(fā)交通事件需要人工信息輸入并存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；處理層過程主要集中在交換服務(wù)器和監(jiān)控中心的操作管理終端中進(jìn)行；(3)顯示層顯示層主要對(duì)交通狀態(tài)信息進(jìn)行處理，形成交通誘導(dǎo)信息。所述交通誘導(dǎo)信息的生成通過兩個(gè)渠道一方面調(diào)用信息庫中的交通狀態(tài)信息，通過交通誘導(dǎo)相關(guān)性分析模型，得到誘導(dǎo)信息的發(fā)布延伸范圍和時(shí)效性參數(shù)，然后通過預(yù)案庫，生成誘導(dǎo)信息；另一方面，如果需要人工輸入的信息，如交通管制信息，勤務(wù)信息或宣傳信息，則由指揮人員進(jìn)行人工編輯，生成節(jié)目單以后，結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的預(yù)案庫，與上述誘導(dǎo)信息一起，生成誘導(dǎo)信息節(jié)目單，傳給監(jiān)控中心及各監(jiān)控分中心的控制服務(wù)器；以上流程在交換服務(wù)器和監(jiān)控中心的操作管理終端中進(jìn)行。在數(shù)據(jù)層校驗(yàn)解包過的交通數(shù)據(jù)到達(dá)處理層以后，先進(jìn)行濾波處理，剔除不在設(shè)定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，獲取有效數(shù)據(jù)；之后進(jìn)行狀態(tài)聚類，即作狀態(tài)分級(jí)，并根據(jù)道路等級(jí)進(jìn)行匹配，最后進(jìn)行狀態(tài)預(yù)測(cè)，得到交通狀況信息；交通狀況信息如需人工確認(rèn)則經(jīng)過人工確認(rèn)以后存儲(chǔ)到交通狀態(tài)信息庫當(dāng)中如果是自動(dòng)發(fā)布模式，則直接存儲(chǔ)到交通狀態(tài)信息庫中。顯示層從交通狀態(tài)信息庫調(diào)用狀態(tài)信息，結(jié)合預(yù)案庫中的預(yù)案，生成誘導(dǎo)信息，并與人工編輯信息生成的節(jié)目單一起，成為誘導(dǎo)信息節(jié)目單，存入交通誘導(dǎo)信息庫。交換服務(wù)器接收指揮中心傳來的所述誘導(dǎo)信息節(jié)目單，對(duì)其進(jìn)行合成，發(fā)送控制指令到所管轄的顯示屏，實(shí)現(xiàn)室外屏發(fā)布信息的有效顯示。交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的選址模型，通過采納費(fèi)用效益分析方法建立選址模型，通過量化交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)效益評(píng)價(jià)各項(xiàng)指標(biāo)，使用各個(gè)效益模型計(jì)算出在有交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)信息提供下的全年全路網(wǎng)所期望交通系統(tǒng)效益和社會(huì)效益的總效益，總體效益模型為公式-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>式中5CiC^表示一年中在所有的時(shí)段所有交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)安裝路網(wǎng)效益費(fèi)用比；5,'表示第i項(xiàng)效益，單位為元；C,,表示路網(wǎng)建造交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)第Z'項(xiàng)費(fèi)用，單位為元；r為基準(zhǔn)折現(xiàn)率f表示年數(shù)W表示計(jì)算期；S表示一年中在路網(wǎng)上建設(shè)和維護(hù)交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的最大的成本預(yù)算，單位為元。所述交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的選址模型其求解算法采用禁忌搜索算法，求解過程如下1)通過明確交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)可選位置集，確定解空間；2)按照一定的方向從目前的解集得出一個(gè)新的候選解集，并在新的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)設(shè)置點(diǎn)加載足夠多交通事件交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)影響范圍是必須考慮的，因此一定范圍外的交通事件是可以不用考慮的；算法從選址初始解中開始，這種搜索方法可以更快的找到新的解集，如果這個(gè)解集是更好的可行解，將被采納，如不是，則重新產(chǎn)生新解集；3)按f/(0，l)分布分配隨機(jī)產(chǎn)生的交通事件，并在路網(wǎng)中標(biāo)記，記錄在每條路段的屬性當(dāng)中94)如果交通事故發(fā)生在交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)顯示范圍內(nèi)，則改變此屏的顯示狀態(tài)；5)運(yùn)行基于時(shí)間的用戶平衡交通分配程序，根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果，轉(zhuǎn)移交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)前的一定比例的車輛路徑；6)進(jìn)行仿真，直到路網(wǎng)重新平衡為止；7)重復(fù)第三步，直到《件交通事件，全部加載完；8)更新目前的解集和禁忌列表；9)重復(fù)第二步，直到迭代次數(shù)達(dá)到預(yù)先定好的次數(shù)。與傳統(tǒng)的交通誘導(dǎo)室外屏的技術(shù)方式相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提出的系統(tǒng)架構(gòu)將交通誘導(dǎo)系統(tǒng)劃分為監(jiān)控中心與監(jiān)控分中心，各個(gè)監(jiān)控分中心通過交換服務(wù)器連接，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。同時(shí)，各監(jiān)控分中心通過交換服務(wù)器進(jìn)行邏輯隔離，區(qū)段內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸并不影響系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。當(dāng)需要其他分中心數(shù)據(jù)支持時(shí)，可以通過交換服務(wù)器進(jìn)行協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)。這樣既限制了分中心的工作權(quán)限，同時(shí)降低了交換服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，增加了系統(tǒng)的靈活性。本發(fā)明中的控制策略符合城市交通的特點(diǎn)，增加了預(yù)測(cè)功能，提髙了出行決策的能力。本發(fā)明中的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的選址模型具有優(yōu)化布設(shè)室外屏的功能，在滿足系統(tǒng)效率最大化的前提下，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少了系統(tǒng)建設(shè)的成本，與系統(tǒng)控制策略相結(jié)合，提髙了系統(tǒng)的效率。本發(fā)明的三個(gè)環(huán)節(jié)相互支持，相互補(bǔ)充，共同有機(jī)提髙系統(tǒng)的效率。圖1:基于分布式以太網(wǎng)的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)架構(gòu)；圖2:交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)架構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；圖3:監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；圖4:監(jiān)控分中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；圖5:交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)總體數(shù)據(jù)流圖；圖6:處理層數(shù)據(jù)處理流程；圖7:顯示層數(shù)據(jù)處理流程；圖8:交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的框架示意圖；圖9:交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本發(fā)明提供的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)以分布式以太網(wǎng)作為基礎(chǔ)架構(gòu)，如圖1所示，包括監(jiān)控中心接收道路交通流檢測(cè)器傳送過來的交通流數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到城市道路的交通狀態(tài)信息；系統(tǒng)管理員根據(jù)相關(guān)指令信息，通過操作工作站手動(dòng)輸入可發(fā)布信息將上述兩者信息進(jìn)行融合，制作誘導(dǎo)信息發(fā)布節(jié)目單，通過交換服務(wù)器向各區(qū)段監(jiān)控分中心進(jìn)行發(fā)送，并傳遞給不同的交通誘導(dǎo)室外屏。操作站工作站系統(tǒng)管理員的工作平臺(tái)，通過操作工作站與系統(tǒng)進(jìn)行交互，并對(duì)系統(tǒng)發(fā)布信息進(jìn)行管理。交換服務(wù)器用于將位于不同區(qū)段的監(jiān)控分中心進(jìn)行互聯(lián)，能根據(jù)協(xié)議配置，選擇要發(fā)送的區(qū)段，并通過監(jiān)控分中心，選擇要發(fā)送的交通誘導(dǎo)室外屏。監(jiān)控分中心連接并監(jiān)控區(qū)段內(nèi)的交通誘導(dǎo)室外屏的工作狀態(tài)；同時(shí)，接收監(jiān)控中心傳送過來的誘導(dǎo)信息，選擇合適的室外屏進(jìn)行發(fā)送。分布式以太網(wǎng)通過分布式以太網(wǎng)完成系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)(包括控制數(shù)據(jù)、誘導(dǎo)信息數(shù)據(jù)、檢測(cè)數(shù)據(jù)等)的傳輸。交換服務(wù)器的作用包括存儲(chǔ)所有與交通誘導(dǎo)室外屏系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)，如交通流檢測(cè)數(shù)據(jù)、電子政務(wù)數(shù)據(jù)、歷史發(fā)布數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、維護(hù)記錄、操作記錄等。所述控制系統(tǒng)交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)還包括室外屏故障信息監(jiān)控與維護(hù)中心，負(fù)責(zé)室外屏故障信息的診斷、識(shí)別與傳輸。監(jiān)控分中心的設(shè)置方式系統(tǒng)根據(jù)室外屏所位于的行政區(qū)域劃分子網(wǎng)，區(qū)段內(nèi)的每個(gè)室外屏?xí)环峙洳煌腎P地址，由室外屏所配置的單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別，并由該系統(tǒng)進(jìn)行信息的接收和顯示控制。監(jiān)控分中心采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。每個(gè)監(jiān)控分中心和監(jiān)控中心一起構(gòu)成雙網(wǎng)冗余方式，保證操作信息、發(fā)送記錄的雙備份。交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的控制策略交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的控制，需要考慮系統(tǒng)的整體誘導(dǎo)效果，同時(shí)對(duì)于某個(gè)具體區(qū)域也應(yīng)達(dá)到比較滿意的效果，并盡可能考慮某一路段的需求，做到系統(tǒng)誘導(dǎo)、連續(xù)誘導(dǎo)，以發(fā)揮交通誘導(dǎo)室外屏系統(tǒng)的系統(tǒng)效益和整體功能，提高城市路網(wǎng)的運(yùn)行效率。因此，交通誘導(dǎo)室外屏系統(tǒng)的信息發(fā)布可以采用三級(jí)控制模式。第一級(jí)是由監(jiān)控中心控制的總體協(xié)調(diào)層；第二級(jí)是各監(jiān)控分中心控制的區(qū)域誘導(dǎo)層；第三級(jí)是由現(xiàn)場(chǎng)人員完成的室外屏屏的直接發(fā)布控制層。交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、監(jiān)控中心、各監(jiān)控分中心的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分別如圖2、圖3、圖4所示。監(jiān)控中心是交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的最高控制中心，控制總體協(xié)調(diào)層，它的主要功能具體如下(1)信息采集從其它系統(tǒng)獲得各種交通數(shù)據(jù)，包括自動(dòng)信息(如各種檢測(cè)器數(shù)據(jù))采集和人工信息采集。(2)數(shù)據(jù)處理和計(jì)算通過相關(guān)軟件，對(duì)采集的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算，生成誘導(dǎo)信息。(3)信息發(fā)布監(jiān)控中心可以直接向顯示屏發(fā)布信息，也可以將計(jì)算結(jié)果和需要發(fā)布的信息傳送給監(jiān)控分中心，由監(jiān)控分中心根據(jù)相關(guān)需要和實(shí)際情況進(jìn)行發(fā)布。主要包括通用信息發(fā)布能顯示通用的交通信息，根據(jù)設(shè)定好的顯示時(shí)間，多條信息輪流播放。信息內(nèi)容、顯示時(shí)間可通過控制系統(tǒng)更改。人工誘導(dǎo)信息發(fā)布將誘導(dǎo)信息通過控制系統(tǒng)人工發(fā)往室外屏顯示?？稍O(shè)定為發(fā)送后立即顯示或設(shè)定好后由控制系統(tǒng)定時(shí)發(fā)送顯示。自動(dòng)誘導(dǎo)信息發(fā)布將交通流檢測(cè)信息進(jìn)行計(jì)算，自動(dòng)生成誘導(dǎo)信息，自動(dòng)發(fā)往室外屏顯需要特別指出的是，針對(duì)嵌入式室外屏，主要采用自動(dòng)采集，自動(dòng)發(fā)布的模式。(4)權(quán)限分配監(jiān)控中心可對(duì)各監(jiān)控分中心進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋?quán)限分配，使其實(shí)現(xiàn)交叉控制,滿足實(shí)際情況需要。(5)顯示屏狀態(tài)監(jiān)控監(jiān)控顯示屏的工作狀態(tài)，將故障信息及時(shí)傳送給維修保養(yǎng)部門。(6)顯示屏的維修保養(yǎng).對(duì)顯示屏進(jìn)行及時(shí)地維修和保養(yǎng)。監(jiān)控分中心的主要功能具體如下(1)人工信息采集通過管轄區(qū)內(nèi)的交警等現(xiàn)場(chǎng)工作人員，采集實(shí)時(shí)交通信息。(2)信息發(fā)布監(jiān)控分中心向顯示屏發(fā)布來自監(jiān)控中心的交通誘導(dǎo)信息同時(shí)還可以發(fā)布通用信息。(3)監(jiān)視室外屏的工作狀態(tài)監(jiān)控分中心監(jiān)視所屬區(qū)段內(nèi)的室外屏的工作狀態(tài)，并傳送至中心。系統(tǒng)總體數(shù)據(jù)處理流程如圖5所示，數(shù)據(jù)的處理過程可以分為三個(gè)層面，分別是數(shù)據(jù)層，處理層和顯示層。(1)數(shù)據(jù)層該層的主要作用是其他系統(tǒng)傳遞過來的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)解包并進(jìn)行預(yù)處理。原始數(shù)據(jù)來源于如下子系統(tǒng)快速路檢測(cè)系統(tǒng)，即遠(yuǎn)程微波傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，釆集并傳遞斷面交通流數(shù)據(jù):牌照識(shí)別系統(tǒng)，采集路段上游路口車輛牌照，下游路口的捕捉檢測(cè)數(shù)據(jù)。根據(jù)牌照識(shí)別系統(tǒng)傳遞過來的數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出這一路段的平均旅行時(shí)間，進(jìn)而得到平均車輛行駛速度；信號(hào)系統(tǒng)，即線圏檢測(cè)系統(tǒng)，除了檢測(cè)交通流量外，同時(shí)可以計(jì)算道路平均車速與占有率等數(shù)據(jù)；122報(bào)警系統(tǒng)，得到某路段的報(bào)蒈通知；其他系統(tǒng)。以上系統(tǒng)的交通數(shù)據(jù)通過接口軟件傳遞入系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器，一方面存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫，另一方面，由處理層計(jì)算模塊進(jìn)行處理。(2)處理層在處理層中，由數(shù)據(jù)處理模塊調(diào)用相應(yīng)的模型，如車流狀態(tài)分類計(jì)算模型等，進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算處理，得到交通狀態(tài)信息，比如，"某路段車流速度為20公里/小時(shí)，持續(xù)時(shí)間為7分鐘"之類的狀態(tài)描述信息；交通狀態(tài)信息則經(jīng)由人工確認(rèn)，存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。另外，有些突發(fā)交通事件需要人工信息輸入并存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。處理層過程主要集中在交換服務(wù)器和監(jiān)控中心的操作管理終端中進(jìn)行。(3)顯示層顯示層主要對(duì)交通狀態(tài)信息進(jìn)行處理，形成交通誘導(dǎo)信息。交通誘導(dǎo)信息的生成通過兩個(gè)渠道一方面調(diào)用信息庫中的交通狀態(tài)信息，通過交通誘導(dǎo)相關(guān)性分析模型，得到誘導(dǎo)信息的發(fā)布延伸范圍和時(shí)效性參數(shù)，然后通過預(yù)案庫，生成誘導(dǎo)信息。另一方面，如果需要人工輸入的信息(比如交通管制信息，勤務(wù)信息或宣傳信息等)則由指揮人員進(jìn)行人工編輯，生成節(jié)目單以后，結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的預(yù)案庫，與上述誘導(dǎo)信息一起，生成誘導(dǎo)信息節(jié)目單，傳給主中心及各分中心的控制服務(wù)器。以上流程在交換服務(wù)器和監(jiān)控中心的操作管理終端中進(jìn)行。交換服務(wù)器接收指揮中心傳來的節(jié)目單，對(duì)其進(jìn)行合成，發(fā)送控制指令到所管轄的顯示屏,實(shí)現(xiàn)室外屏發(fā)布信息的有效顯示。以上流程在監(jiān)控中心和分中心的控制服務(wù)器和操作管理終端中進(jìn)行。在整個(gè)數(shù)據(jù)處理過程中，處理層和顯示層流程比較復(fù)雜，來用了多種的模型運(yùn)算，并多次在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲(chǔ)和運(yùn)算，有必要對(duì)數(shù)據(jù)處理和各種數(shù)據(jù)庫的作用進(jìn)行細(xì)化。在數(shù)據(jù)層校驗(yàn)解包過的交通數(shù)據(jù)到達(dá)處理層以后，先進(jìn)行濾波處理，剔除不在設(shè)定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，獲取有效數(shù)據(jù)。之后進(jìn)行狀態(tài)聚類，即作狀態(tài)分級(jí)，并根據(jù)道路等級(jí)進(jìn)行匹配，最后進(jìn)行狀態(tài)預(yù)測(cè)，得到交通狀況信息。交通狀況信息如需人工確認(rèn)則經(jīng)過人工確認(rèn)以后存儲(chǔ)到交通狀態(tài)信息庫當(dāng)中；如果是自動(dòng)發(fā)布模式，則直接存儲(chǔ)到交通狀態(tài)信息庫中。此時(shí)，顯示層就可以從處理層的交通狀態(tài)信息庫中獲得相關(guān)信息進(jìn)入顯示層，處理層數(shù)據(jù)處理流程如圖6所示。顯示層從交通狀態(tài)信息庫調(diào)用狀態(tài)信息，結(jié)合預(yù)案庫中的預(yù)案，生成誘導(dǎo)信息，并與人工編輯信息生成的節(jié)目單一起，成為誘導(dǎo)信息節(jié)目單，存入交通誘導(dǎo)信息庫，顯示層數(shù)據(jù)處理流程如圖7所示。其中，處理層和顯示層中用到多種計(jì)算模型，處理層要對(duì)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，涉及到濾波算法，如卡爾曼濾波，維納濾波等；狀態(tài)聚類中首先要進(jìn)行狀態(tài)分級(jí)，然后根據(jù)道路等級(jí)進(jìn)行模糊聚類或小波分析等匹配算法，最后根據(jù)針對(duì)不同等級(jí)的道路進(jìn)行狀態(tài)預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)模型有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、時(shí)間序列模型、非參數(shù)回歸模型等?；谛б嬖u(píng)價(jià)的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)選址模型基于效益評(píng)價(jià)的室外屏選址模型，是通過分析路網(wǎng)安裝交通誘導(dǎo)室外屏后的運(yùn)行效率以及在此基礎(chǔ)上帶來的社會(huì)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)的。該模型的實(shí)現(xiàn)步驟為首先建立交通誘導(dǎo)室外屏的效益分析評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；然后研究各個(gè)效益指標(biāo)項(xiàng)的量化及標(biāo)定問題；最后根據(jù)效益分析計(jì)算建立交通誘導(dǎo)室外屏的選址模型，并給出模型的求解算法。1.交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立指標(biāo)體系的構(gòu)建要符合一定的原則，主要為綜合性原則、定性和定量指標(biāo)相結(jié)合的原則、層次性原則。建立交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的總體評(píng)價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)通過為交通參與者提供前方行駛道路的交通信息，影響改變交通參與者的路徑選擇行為，誘導(dǎo)交通參與者繞行交通擁堵路段，從而減少交通參與者在途出行時(shí)間；同時(shí)，道路網(wǎng)絡(luò)上的交通流量得以均衡配載，綜合路網(wǎng)負(fù)荷度降低，路網(wǎng)的平均行駛時(shí)間降低，路網(wǎng)的運(yùn)行效率也得到了提高。在提髙交通系統(tǒng)路網(wǎng)運(yùn)行效率的基礎(chǔ)上，室外屏的安裝與實(shí)施也帶來了社會(huì)效益，較高的交通系統(tǒng)運(yùn)行效率一方面提高了交通系統(tǒng)的服務(wù)水平，降低了與交通相關(guān)的能源消耗，另一方面減少了機(jī)動(dòng)車的尾氣排放量和交通噪音，降低了交通對(duì)環(huán)境污染的負(fù)荷。對(duì)于可變信息標(biāo)志的評(píng)價(jià)主要包括交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的自身物理評(píng)價(jià)和運(yùn)行評(píng)價(jià)兩大方面。自身物理評(píng)價(jià)是從室外屏設(shè)計(jì)安裝的位置、信息的可讀性等人機(jī)工程的理念和信息發(fā)布的準(zhǔn)確性出發(fā)的。而運(yùn)行評(píng)價(jià)是通過信息影響駕駛員行為的有效性和在時(shí)間、安全、環(huán)境等方面的獲益來評(píng)價(jià)的。圖8為交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的框架示意圖，下面就針對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)分析。交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的效益評(píng)價(jià)指標(biāo)可以從交通系統(tǒng)效益評(píng)價(jià)和社會(huì)效益評(píng)價(jià)兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，圖9為交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架示意圖。1)交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)為交通參與者提供行駛前方道路的交通信息，包括交通狀況和緊急事件等，有效地引導(dǎo)交通參與者的路徑選擇行為，緩解局部發(fā)生交通擁擠的數(shù)量和程度，從而達(dá)到均衡路網(wǎng)中交通流的負(fù)荷度分布，提高路網(wǎng)平均出行速度，減少路網(wǎng)的平均出行時(shí)間，從而獲得交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體效益。2)交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)通過交通路網(wǎng)運(yùn)行效率的提高，對(duì)社會(huì)生活和環(huán)境產(chǎn)生了各種直接和間接效益。社會(huì)效益的評(píng)價(jià)就是從以下不同的幾個(gè)方面來評(píng)價(jià)室外屏系統(tǒng)所帶來的效益變化包括減少交通堵塞、提高安全性、改善環(huán)境、減少能源消耗帶來的效益。安全性由于交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的建立所避免的交通事故數(shù)油耗在交通流不穩(wěn)定的情況下，考慮的評(píng)價(jià)指標(biāo)；.噪聲和大氣污染從環(huán)境的角度出發(fā)考慮的指標(biāo)。2.交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)量化交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)效益主要有交通系統(tǒng)效益評(píng)價(jià)和社會(huì)效益評(píng)價(jià)兩個(gè)方面，在這范圍內(nèi)決定了它的效益構(gòu)成。歸納起來它的主要效益包括降低路網(wǎng)平均出行時(shí)間及負(fù)荷度的增量效益A、提高安全性A、改善環(huán)境A、減少能源消耗A帶來的效益5=A+52+53+fl4。1〉因降低路網(wǎng)負(fù)荷度、節(jié)約在途時(shí)間帶來的增量效益A:路網(wǎng)負(fù)荷度，包括設(shè)計(jì)通行能力設(shè)計(jì)通行能力是指在一定時(shí)段，在具體的道路、交通、控制及環(huán)境條件下，一條車道或一段均勻段上或一交叉點(diǎn)，對(duì)應(yīng)服務(wù)水平的通行能力。路段設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算Cn=CX/X"XXW'其中C為理論通行能力；CD為設(shè)計(jì)通行能力；^為自行車的影響系數(shù)T7為車道寬度修正系數(shù)；9為交叉口影響修正系數(shù)；n'為車道數(shù)修正系數(shù)。負(fù)荷度<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>其中G為路段車輛交通量。廣義負(fù)荷度函數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>其中乂為路段的總數(shù)量；hl，2,…,y';a,為路段f的權(quán)值，且滿足a,+"2+…-l。廣義負(fù)荷度降低函數(shù)A//,=^^xl00%其中A為提供交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)對(duì)交通流進(jìn)行分流后得到的新的綜合負(fù)荷度，新的負(fù)荷度《'由下面公式計(jì)算《-G'/Cd其中0'為分流后路段新的車輛交通量。增量效益瑪A分為車輛自身節(jié)約時(shí)間帶來的收益5^,車輛運(yùn)行成本的節(jié)約收益馬2甘岀jy其中,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>式中^"表示節(jié)約在途時(shí)間帶來的收益；7S表示行駛5min節(jié)約的時(shí)間；C^表示時(shí)間節(jié)省的價(jià)值(COBA1994),該參數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或調(diào)研獲得。123600x5"式中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>512表示運(yùn)行成本的節(jié)約收益；C一表示節(jié)約每車輛小時(shí)平均成本；Q+0.146^^被定義為工作出行和非工作出行感受成本；，被定義為貨車和公共服務(wù)車輛平均節(jié)省車小時(shí)成本；^表示不同需求水平列隊(duì)行駛運(yùn)行速度參數(shù)0.854和0.146分別為非工作出行和工作出行車輛所占比例；0.85、0.14、0.01為轎車、貨車、公交車比例。2)提高安全性帶來的增量效益AA的計(jì)算模型為公式B2=Psh(Jw-Jy)M式中A表示提髙交通安全的效益；Psh表示事件平均損失費(fèi)；Jw，Jy,為無交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)和有交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)時(shí)的事件發(fā)生率；M表示交通量。事件損失費(fèi)可以參照現(xiàn)有事故賠償及處理情況來確定，無、有交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)時(shí)的事件發(fā)生率可以參考統(tǒng)計(jì)資料及預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)確定。但無交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)時(shí)的事件發(fā)生率不應(yīng)套用統(tǒng)計(jì)數(shù)字，而應(yīng)考慮未來交通量條件下無交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)時(shí)的事件增長(zhǎng)因素。3)因減少尾氣排放帶來的環(huán)境改善效益B3交通對(duì)環(huán)境的污染不斷增加，并且逐步成為城市環(huán)境質(zhì)量惡化的主要污染源。交通擁擠導(dǎo)致車輛只能在低速狀態(tài)行駛，頻繁停車和啟動(dòng)不僅增加了汽車的能源消耗，也增加了尾氣排放量，尤其在交叉口候車排隊(duì)以及交通擁堵路段排隊(duì)路段最為嚴(yán)重。在交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)交通信息的誘導(dǎo)下，交通參與者根據(jù)實(shí)際的道路條件，避開了擁堵路段，選擇可替代路徑，則避免了機(jī)動(dòng)車處于走走停停的運(yùn)行狀態(tài)，在減少了不必要的能源消耗的同時(shí)，也降低了汽車尾氣的排放量。根據(jù)表1中三種主要污染物排放量同速度關(guān)系擬合速度與各種污染物的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)對(duì)降低交通環(huán)境負(fù)荷的效益。表l三種主要污染物排出量同車速關(guān)系<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>污染物排放量函數(shù)w:w=sxb其中S為評(píng)價(jià)路段的路段長(zhǎng)度，A為該路中當(dāng)前的運(yùn)行速度下所對(duì)應(yīng)的污染物排放量。污染物綜合排放量函數(shù)五<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>其中乂為路段的總數(shù)量；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>,為路段i'的權(quán)值，且滿足a1+a2+=1。污染物綜合排放量降低函數(shù)AE:A￡=^^xl00%其中五'為布設(shè)新的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)后路網(wǎng)的污染物綜合排放量。式中A表示某種燃油i'的平均單位價(jià)格，依據(jù)市場(chǎng)平均價(jià)格確定。4)因減少能源消耗帶來的增量效益54/e=6.372—0.716rg-0.193f,-1.392g。-1.412a+0.138r—0.001K2式中A表示第f種燃油的平均市場(chǎng)價(jià)格/rf，/<2分別為無、有交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)燃油消耗；沙礫路面~=1，瀝青路面~=0;f,為停車時(shí)間；g。為平均坡度；打開空調(diào)fl-l，關(guān)閉空調(diào)a-0;r代表平均行駛速度。一般條件下，最佳經(jīng)濟(jì)燃油消耗行駛速度為69*^"。3.交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的選址模型的建立及模型的求解算法量化了交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)效益評(píng)價(jià)各項(xiàng)指標(biāo)，使用各個(gè)效益模型可以計(jì)算出在有交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)信息提供下的全年全路網(wǎng)所期望交通系統(tǒng)效益和社會(huì)效益的總效益，采納費(fèi)用效益分析方法，總體效益模型為公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>式中5Ci^^表示一年中在所有的時(shí)段所胃交ffl誘^g夕卜，fldW^Hfcg制系統(tǒng)安^^^效^t費(fèi)用比B,表示第i'項(xiàng)效益(元)；C,,表示路網(wǎng)建造交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)第,'項(xiàng)費(fèi)用(元)；r為基準(zhǔn)折現(xiàn)率；f表示年數(shù)n表示計(jì)算期S表示一年中在路網(wǎng)上建設(shè)和維護(hù)交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的最大的成本預(yù)算(元)。模型求解算法非線性規(guī)劃問題的非凸性、非連續(xù)性等特點(diǎn)決定了用常規(guī)的優(yōu)化方法不能有效地求解該問題。因而一種簡(jiǎn)單易行的算法將是評(píng)價(jià)規(guī)劃模型得以成功運(yùn)用的關(guān)鍵，在此采用禁忌搜索算法來求解。模型求解過程如下1)通過明確交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)可選位置集，確定解空間；2)按照一定的方向從目前的解集得出一個(gè)新的候選解集，并在新的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)設(shè)置點(diǎn)加載足夠多交通事件交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)影響范圍是必須考慮的，因此一定范圍外的交通事件是可以不用考慮的；算法從選址初始解中開始，這種搜索方法可以更快的找到新的解集，如果這個(gè)解集是更好的可行解，將被采納，如不是，則重新產(chǎn)生新解集；3)按C/(0，1)分布分配隨機(jī)產(chǎn)生的交通事件，并在路網(wǎng)中標(biāo)記，記錄在每條路段的屬性中；4)如果交通事故發(fā)生在交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)顯示范圍內(nèi)，則改變此屏的顯示狀態(tài)；5)運(yùn)行基于時(shí)間的用戶平衡交通分配程序，根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果，轉(zhuǎn)移交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)前的一定比例的車輛路徑；6)進(jìn)行仿真，直到路網(wǎng)重新平衡為止；7)重復(fù)第三步，直到K件交通事件，全部加載完；8)更新目前的解集和禁忌列表；9)重復(fù)第二步，直到迭代次數(shù)達(dá)到預(yù)先定好的次數(shù)。以上實(shí)施例是供理解本發(fā)明之用，并非是對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在權(quán)力要求所述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可以作出多種變化或變形，所有等同的變化或變形都應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)架構(gòu)組成包括監(jiān)控中心接收道路交通流檢測(cè)器傳送過來的交通流數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到城市道路的交通狀態(tài)信息；系統(tǒng)管理員根據(jù)相關(guān)指令信息，通過操作工作站手動(dòng)輸入可發(fā)布信息；將上述兩者信息進(jìn)行融合，制作誘導(dǎo)信息發(fā)布節(jié)目單，通過交換服務(wù)器向各區(qū)段監(jiān)控分中心進(jìn)行發(fā)送，并傳遞給不同的交通誘導(dǎo)室外屏；操作站工作站系統(tǒng)管理員的工作平臺(tái)，通過操作工作站與系統(tǒng)進(jìn)行交互，并對(duì)系統(tǒng)發(fā)布信息進(jìn)行管理；交換服務(wù)器用于將位于不同區(qū)段的監(jiān)控分中心進(jìn)行互聯(lián)，能根據(jù)協(xié)議配置，選擇要發(fā)送的區(qū)段，并通過監(jiān)控分中心，選擇要發(fā)送的交通誘導(dǎo)室外屏；監(jiān)控分中心連接并監(jiān)控區(qū)段內(nèi)的交通誘導(dǎo)室外屏的工作狀態(tài)；同時(shí)，接收監(jiān)控中心傳送過來的誘導(dǎo)信息，選擇合適的室外屏進(jìn)行發(fā)送；室外屏故障信息監(jiān)控與維護(hù)中心負(fù)責(zé)室外屏故障信息的診斷、識(shí)別與傳輸；分布式以太網(wǎng)通過分布式以太網(wǎng)完成系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)的傳輸，包括控制數(shù)據(jù)、誘導(dǎo)信息數(shù)據(jù)、檢測(cè)數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述交換服務(wù)器還用于存儲(chǔ)所有與交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括交通流檢測(cè)數(shù)據(jù)、電子政務(wù)數(shù)據(jù)、歷史發(fā)布數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、維護(hù)記錄、操作記錄。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控分中心的設(shè)置方式為系統(tǒng)根據(jù)室外屏所位于的行政區(qū)域劃分子網(wǎng)，區(qū)段內(nèi)的每個(gè)室外屏?xí)环峙洳煌腎P地址，由室外屏所配置的單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別，并由該系統(tǒng)進(jìn)行信息的接收和顯示控制；監(jiān)控分中心采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，每個(gè)監(jiān)控分中心和監(jiān)控中心一起構(gòu)成雙網(wǎng)冗余方式，保證操作信息、發(fā)送記錄的雙備份。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的處理過程可以分為三個(gè)層面，分別是數(shù)據(jù)層，處理層和顯示層，具體為(1)數(shù)據(jù)層該層的主要作用是其他系統(tǒng)傳遞過來的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)解包并進(jìn)行預(yù)處理；(2)處理層在處理層中，由數(shù)據(jù)處理模塊調(diào)用相應(yīng)的模型，如車流狀態(tài)分類計(jì)算模型，進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算處理，得到交通狀態(tài)信息；交通狀態(tài)信息則經(jīng)由人工確認(rèn)，存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；另外，有些突發(fā)交通事件需要人工信息輸入并存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；處理層過程主要集中在交換服務(wù)器和監(jiān)控中心的操作管理終端中進(jìn)行(3)顯示層顯示層從交通狀態(tài)信息庫調(diào)用狀態(tài)信息，結(jié)合預(yù)案庫中的預(yù)案，生成誘導(dǎo)信息，并與人工編輯信息生成的節(jié)目單一起，成為誘導(dǎo)信息節(jié)目單，存入交通誘導(dǎo)信息庫。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述原始數(shù)據(jù)來源于如下子系統(tǒng)快速路檢測(cè)系統(tǒng)，即遠(yuǎn)程微波傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，采集并傳遞斷面交通流數(shù)據(jù)；牌照識(shí)別系統(tǒng)，采集路段上游路口車輛牌照，下游路口的捕捉檢測(cè)數(shù)據(jù)；信號(hào)系統(tǒng)，即線圏檢測(cè)系統(tǒng)，除了檢測(cè)交通流量外，同時(shí)可以計(jì)算道路平均車速與占有率等數(shù)據(jù)；122報(bào)擎系統(tǒng)，得到某路段的報(bào)警通知；以上系統(tǒng)的交通數(shù)據(jù)通過接口軟件傳遞入系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器，一方面存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫，另一方面，由處理層計(jì)算模塊進(jìn)行處理。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，其特征牽于，所述交通誘導(dǎo)信息的生成通過兩個(gè)渠道一方面調(diào)用信息庫中的交通狀態(tài)信息，通過交通誘導(dǎo)相關(guān)性分析模型，得到誘導(dǎo)信息的發(fā)布延伸范圍和時(shí)效性參數(shù)，然后通過預(yù)案庫，生成誘導(dǎo)信息另一方面，如果需要人工輸入的信息，如交通管制信息，勤務(wù)信息或宜傳信息，則由指揮人員進(jìn)行人工編輯，生成節(jié)目單以后，結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的預(yù)案庫，與上述誘導(dǎo)信息一起，生成誘導(dǎo)信息節(jié)目單，傳給監(jiān)控中心及各監(jiān)控分中心的控制服務(wù)器；以上流程在交換服務(wù)器和監(jiān)控中心的操作管理終端中進(jìn)行。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述處理層的數(shù)據(jù)處理過程具體為在數(shù)據(jù)層校驗(yàn)解包過的交通數(shù)據(jù)到達(dá)處理層以后，先進(jìn)行濾波處理，剔除不在設(shè)定范圍內(nèi).的數(shù)據(jù)，獲取有效數(shù)據(jù)之后進(jìn)行狀態(tài)聚類，即作狀態(tài)分級(jí)，并根據(jù)道路等級(jí)進(jìn)行匹配，最后進(jìn)行狀態(tài)預(yù)測(cè)，得到交通狀況信息；交通狀況信息如需人工確認(rèn)則經(jīng)過人工確認(rèn)以后存儲(chǔ)到交通狀態(tài)信息庫當(dāng)中如果是自動(dòng)發(fā)布模式，則直接存儲(chǔ)到交通狀態(tài)信息庫中。8.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，其特征在于，交換服務(wù)器接收指揮中心傳來的所述誘導(dǎo)信息節(jié)目單，對(duì)其進(jìn)行合成，發(fā)送控制指令到所管轄的顯示屏，實(shí)現(xiàn)室外屏發(fā)布信息的有效顯示。9.交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的選址模型，其特征在于，通過采納費(fèi)用效益分析方法，建立所述網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的選址模型，通過量化交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)效益評(píng)價(jià)各項(xiàng)指標(biāo)，使用各個(gè)效益模型計(jì)算出在有交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)信息提供下的全年全路網(wǎng)所期望交通系統(tǒng)效益和社會(huì)效益的總效益，總體效益模型為公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式中5CJCLt表示一年中在所有的時(shí)段所有交ffl誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)安裝路W效^費(fèi)用比；A表示第,'項(xiàng)效益，單位為元；C,,表示路網(wǎng)建造交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)第i項(xiàng)費(fèi)用，單位為元/"為基準(zhǔn)折現(xiàn)率；f表示年數(shù)；w表示計(jì)算期；S表示一年中在路網(wǎng)上建設(shè)和維護(hù)交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的最大的成本預(yù)算，單位為元。10.根據(jù)權(quán)利要求10所述的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的選址模型，其特征在于，所述選址模型其求解算法采用禁忌搜索算法，求解過程如下1)通過明確交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)可選位置集，確定解空間；2)按照一定的方向從目前的解集得出一個(gè)新的候選解集，并在新的交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)設(shè)置點(diǎn)加載足夠多交通事件；交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)影響范圍是必須考慮的，因此一定范圍外的交通事件是可以不用考慮的；算法從選址初始解中開始，這種搜索方法可以更快的找到新的解集，如果這個(gè)解集是更好的可行解，將被采納，如不是，則重新產(chǎn)生新解集；3)按C/(0,1)分布分配隨機(jī)產(chǎn)生的交通事件，并在路網(wǎng)中標(biāo)記，記錄在每條路段的屬性當(dāng)中；4)如果交通事故發(fā)生在交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)顯示范圍內(nèi)，則改變此屏的顯示狀態(tài)；5〉運(yùn)行基于時(shí)間的用戶平衡交通分配程序，根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果，轉(zhuǎn)移交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)前的一定比例的車輛路徑6)進(jìn)行仿真，直到路網(wǎng)重新平衡為止；7)重復(fù)第三步，直到夂件交通事件，全部加載完；8)更新目前的解集和禁忌列表9)重復(fù)第二步，直到迭代次數(shù)達(dá)到預(yù)先定好的次數(shù)。全文摘要本發(fā)明提出一種交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，以分布式以太網(wǎng)為系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)，設(shè)置監(jiān)控中心，根據(jù)城市的行政區(qū)域劃分交通誘導(dǎo)室外屏的所屬區(qū)段，各區(qū)段內(nèi)的室外屏由監(jiān)控分中心控制，相互之間不受干擾，并通過交換服務(wù)器進(jìn)行協(xié)調(diào)，構(gòu)成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。本發(fā)明提出的控制策略，包括數(shù)據(jù)處理策略及發(fā)布信息的顯示策略。本發(fā)明提出基于效益分析的選址模型，并給出了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和基于啟發(fā)式算法的模型求解方法。本
發(fā)明內(nèi)容涉及交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的架構(gòu)、控制策略及選址等幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)架構(gòu)的完備性、靈活性，數(shù)據(jù)處理的協(xié)調(diào)性，以及優(yōu)化選址的有效性，提高了交通誘導(dǎo)室外屏的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)建設(shè)的整體效率。文檔編號(hào)G08G1/00GK101383091SQ20081022425公開日2009年3月11日申請(qǐng)日期2008年10月14日優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日發(fā)明者偉關(guān),朱廣宇,李小強(qiáng)申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)