面向出行者的出行诱导系统研究与设计
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摘要
面向出行者的出行诱导系统研究与设计考虑到为出行者出行提供一条方便快捷的出行路线,并以尽可能减少时间、距离和费用等代价为目的,为出行者根据自己的需求规划出出行路线,并反馈给出行者。
论文首先对交通参数基本概念进行了介绍,并把传感器采集到的流量、速度和占有率数据进行了分析处理,绘制出了一周内交通流的变化趋势,得出了每天的交通高峰期时间段。接着在交通数据分析的基础上,结合历史交通数据和传感器采集到的数据通过卡尔曼滤波器对不同路段的流量、速度和占有率进行了短时预测,得出不同时间的路段的交通拥堵情况。然后,出行诱导系统对公交和自驾车出行进行了不同方式的诱导,实现了公交换乘和动态路径规划。公交换乘提出了“换乘最少”的算法,并提出了时间、距离、最少站点等换乘评价模型,设计实现了公交换乘系统。路径规划系统建立了行程时间预测模型,为自驾车出行提供了多种出行方式,结合实时路径信息,实现了动态路径规划。最后,研究了交通通信息多种发布方式中的语音的发布方式,给出了Microsoft Speech SDK语音引擎接口的实现以及语音发布系统的总体设计、功能和具体实现。
出行线路诱导系统是交通信息服务中的重要组成部分,对出行者的出行决策进行诱导,将使出行者选择最优的出行路线,避开交通拥堵路段,使得道路网资源得到高效充分利用,节约了出行时间,并缓解了交通堵塞以及由此引发的环境恶化、交通安全问题和社会问题。
Research and design of the traveler-oriented guidance system considers providing a convenient and quick route which has the lowest cost of time, distance or charge for travelers, and plans a route for travelers in accordance with their requires. And the required information will be feedback to them.
First, this essay introduces the basic traffic parameters, analyses the volume, speed and occupancy data collected by sensors, plots the traffic trends in a week, and gets the time periods which are the highest traffic peaks one day. Next, based on the traffic data analysis, volume, speed and occupancy of the different roads, combined with the historical data and real-time data collected by sensors, are predicted by kalman filter to get the traffic states of the road in different time in a day. Further, guidance system provides separate guidance methods for traveling by bus and by car and completes bus transfer system and dynamic route planning system. Public traffic transfer system realizes the transfer algorithm with the view of minimum transfer times, and gives the time, distance and minimum bus stations evaluation model. Dynamic route planning system creates dynamic traveling time prediction model. Combined with the real-time traffic information, dynamic route planning system is completed. At last, voice release manner of kinds of traffic information release manners is researched. Microsoft Speech SDK speech engine interface is given as well as structure, function and specific realization of voice release system.
Traveling line guidance system is an important part of the ATIS system. It can guide the travelers' choice, make the travelers chose the optimal route,avoid the traffic jam, make full use of the current road resources, raise the efficiency of the current traffic transport system, and relieve the environmental and social problems caused by traffic jams.
论文首先对交通参数基本概念进行了介绍,并把传感器采集到的流量、速度和占有率数据进行了分析处理,绘制出了一周内交通流的变化趋势,得出了每天的交通高峰期时间段。接着在交通数据分析的基础上,结合历史交通数据和传感器采集到的数据通过卡尔曼滤波器对不同路段的流量、速度和占有率进行了短时预测,得出不同时间的路段的交通拥堵情况。然后,出行诱导系统对公交和自驾车出行进行了不同方式的诱导,实现了公交换乘和动态路径规划。公交换乘提出了“换乘最少”的算法,并提出了时间、距离、最少站点等换乘评价模型,设计实现了公交换乘系统。路径规划系统建立了行程时间预测模型,为自驾车出行提供了多种出行方式,结合实时路径信息,实现了动态路径规划。最后,研究了交通通信息多种发布方式中的语音的发布方式,给出了Microsoft Speech SDK语音引擎接口的实现以及语音发布系统的总体设计、功能和具体实现。
出行线路诱导系统是交通信息服务中的重要组成部分,对出行者的出行决策进行诱导,将使出行者选择最优的出行路线,避开交通拥堵路段,使得道路网资源得到高效充分利用,节约了出行时间,并缓解了交通堵塞以及由此引发的环境恶化、交通安全问题和社会问题。
Research and design of the traveler-oriented guidance system considers providing a convenient and quick route which has the lowest cost of time, distance or charge for travelers, and plans a route for travelers in accordance with their requires. And the required information will be feedback to them.
First, this essay introduces the basic traffic parameters, analyses the volume, speed and occupancy data collected by sensors, plots the traffic trends in a week, and gets the time periods which are the highest traffic peaks one day. Next, based on the traffic data analysis, volume, speed and occupancy of the different roads, combined with the historical data and real-time data collected by sensors, are predicted by kalman filter to get the traffic states of the road in different time in a day. Further, guidance system provides separate guidance methods for traveling by bus and by car and completes bus transfer system and dynamic route planning system. Public traffic transfer system realizes the transfer algorithm with the view of minimum transfer times, and gives the time, distance and minimum bus stations evaluation model. Dynamic route planning system creates dynamic traveling time prediction model. Combined with the real-time traffic information, dynamic route planning system is completed. At last, voice release manner of kinds of traffic information release manners is researched. Microsoft Speech SDK speech engine interface is given as well as structure, function and specific realization of voice release system.
Traveling line guidance system is an important part of the ATIS system. It can guide the travelers' choice, make the travelers chose the optimal route,avoid the traffic jam, make full use of the current road resources, raise the efficiency of the current traffic transport system, and relieve the environmental and social problems caused by traffic jams.
引文
1徐大刚,吴叶.智能交通技术在公共交通系统中的应用[A].上海：第一届中国智能交通年会论文汇编,2005：718-723
2于侃.面向出行者信息服务的动态路径规划研究：[学位论文]山东：青岛大学,2010
3 MOHAMED ABDEL-ATY,M.FATHY ABDALLA.Modeling drivers'diversion from normal routes under ATIS using generalized estimating equations and binomial probit link function[J].Transportation, 2004,31(3)
4孙海鹏,翟传润,战兴群等.基于实时交通信息的动态路径规划技术[J].微计算机信息,2007,23(8)：177-178
5徐丽丽,杜衡,邵春福.基于实时数据的道路交通信息服务系统研究[A].陕西：第五届交通运输领域国际学术会议论文集(交通工程分册),2005：86-90
6隽志才,鲜于建川.交通信息作用下的活动-出行决策行为研究[J].中国公路学报,2008,21(4)：88-92
7李文勇.城市交通出行诱导系统规划及关键技术研究：[学位论文]江苏：东南大学,2006
8徐中明,贺岩松.国外智能交通系统研究动向[J].汽车工业研究,2001,(1)：34-38
9江苏省交通运输厅门户网站.先进的出行者信息系统(ATIS)的研究进展[EB/OL]. http://www.jscd.gov.cn/art/2007/9/2/art_4062_145892.html,2007-09-02
10中国智能交通网.国内外交通诱导系统研发现状[EB/OL]. http://www.zhineng jiaotong.com /tech/show-8024.html,2011-02-16
11刘元,宋晓冰.公众出行交通信息服务系统的研究[J].城市公共交通,2008(1)：20-22
12李建军,刘兵,金丽娜等.基于移动多媒体广播的动态交通信息服务[A].北京：第十届全国消费电子技术研讨会论文集,2008：243-248
13刘允才,张素,施鹏飞.智能交通国际发展概况和国内优先考虑的课题[J].公路,2001(11)：26-33
14杨朋飞.基于综合交通诱导的智能公共交通信息服务系统研究：[学位论文]青岛：青岛科技大学,2009
15马丽霞.基于Web的澳门旅游导引信息系统：[学位论文]北京：北京工业大学,2003：54-56
16姚进.基于ArcGIS Engine的城市公交换乘系统的研究与设计：[学位论文]上海：上海大学,2008
17王芬. Dijkstra最短路径规划算法在汽车导航中的研究及实现：[学位论文]上海：上海师范大学,2006
18刘颖.基于GIS的车辆出行诱导系统：[学位论文]辽宁：辽宁师范大学,2007
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20焦莉,赵杰.论GIS在交通领域中的应用[J].东北测绘,2002,5(2)：32-34
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22徐强.GIS在交通领域中的应用现状与发展趋势[J].山西科技,2008,(4)：52-53
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24陆化普,王建伟,李江平等.城市交通管理评价体系[M].北京：人民交通出版社,2003
25倪本会,刘继泉.交通工程概论[M].山东：山东大学出版社,2005
26段里仁.城市交通概论-交通工程学原理及应用[M].北京：北京出版社,1984
27彭信林.城市快速路交通状态预测研究：[学位论文]上海,上海交通大学,2008
28宋志勇.交通网络动态路阻模型研究：[学位论文]湖南：湖南大学,2005
29何友,修建娟,张晶炜等.雷达数据处理及应用[M].北京：电子工业出版社,2006
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