大数据、智慧城市与智慧交通(下).ppt

PPT模板下载： 清华大学土木工程系教授清华大学土木工程系教授大数据大数据智慧城市智慧城市智慧交通智慧交通1234目目 录录l（一）智慧交通的功能架构l（二）智慧交通管理l（三）智慧公交l（四）智慧停车三、智慧交通三、智慧交通（一）智慧交通的功能架构（一）智慧交通的功能架构服务水平 D云平台交通大数据平台应用系统扩展和对接平台运营安全和服务智慧服务层车载RFIDRFID人工采集交通信号视频监控线圈检测GISGIS信息各类数据采集接入管理系统磁钉 浮动检测 车交通诱导交通信号事件预警三维仿真信息发布40.0%0.0%A B C E F路网分析35.0%30.0%25.0%比 20.0%例15.0%10.0%5.0%早高峰服务水平等级分布晚高峰服务水平等级分布区域控制道路施工动态诱导关键节点云计算模型智能计算模型实时交通数据系统实时路况路网评价设备管理信息发布数据库存储设备路口优化极端天气紧急事件专家预案路网资源交通设备智慧方案专家系统区域组织大型活动扩散分析交通预测交通流数据气象数据交通仿真评价系统政策评估预案评估宏观仿真微观仿真城市模型仿真模型智慧计算层智慧应用应用模块层感知层云平台层数据采集云平台层智慧应用层数据预处理智慧应用层智慧计算层数据分析智慧计算层智慧服务层三个系统提出解决方案道路交通数据感知RFID检测感应线圈检测道路交通数据感知视频、微波检测GPS浮动车检测智慧交通管理是智慧交通的核心部分，也是今天城市智慧化最多的体现。（二）智慧交通管理（二）智慧交通管理A AB BC C动态综合数据平台智慧方案专家系统智慧仿真评价系统1 1、智慧三要素、智慧三要素动态综合数据平台在动态综合数据平台中，除了自身的数据采集，同时与大数据库衔接，接入气象预报、旅游客流、体育等综合信息。智慧方案专家系统分析拥堵成因筛选应对方案交通流组织区域信号控制协调交通信息分布交通管理/管制措施确认拥堵发生预案库智慧方案（案例）基于动态交通数据，形成多个交通解决方案。智慧仿真评价系统交通流组织区域交通信号协调诱导信息发布仿真评价交通管理部门实施交通管理措施智慧仿真评价系统2 2、智慧交通管理平台的应用智慧交通管理平台的应用一个城市的路网，主要由路段和路口组成的，路口往往是交通拥堵的节点，所以把路口管理好，对路网的优化至关重要。（1 1）路口优化管理）路口优化管理在最新的智慧化交通管理系统中，能够根据道路上采集的信息，自动优化区域性路网或是单个节点，在优化调控信号灯的同时，还能优化地面区划，提高路口的通行能力、通行秩序和交通安全。一个城市的拥堵，通常具有时间性和空间性，智慧化交通管理在充分了解路网上交通分布的基础上，通过动态交通诱导，可以把拥堵的点合理分布到路网上。（2 2）区域交通组织）区域交通组织如图示，中间有一条红色的特别拥堵的路段，而周边其他道路则仍有负载空间，如果让周边道路合理地均分车流量，那路网就能够得到最大的优化。智慧交通管理平台可以将拥堵路段的车流引导到非拥堵路段，从而减少拥堵。在路网优化中，还有一种动态交通诱导，在路网边上树立一个红黄绿的可变信息牌进行初步的交通分流，是比较常用的诱导技术。（3 3）动态交通诱导）动态交通诱导前往城中方向车辆，绕行教工路约438438辆VMSVMSVMSVMSVMVMS S设置定向诱导指路牌前往城东城中方向车辆，绕行丰潭路约485485辆VMSVMS设置定向诱导指路牌如图示，在动态交通诱导中，使用文字诱导牌的属于定向诱导，前提是交通控制中心准确知道路网信息；而红黄绿可变信息牌则属于非定向诱导，由车主自己判读行驶方向。采用车流分流的定向和非定向诱导技术，可以很好地实现路网的均衡管理。在交通管理中，经常会遇到突发的交通事件造成交通拥堵，智慧交通管理平台系统可以感知路上各点的交通信息，准确判断该点的交通拥堵是否由交通事故导致，而且能够预测这一点的交通事件在15、30分钟后将扩散的范围，从而指导交通管理部门控制现场，进行合理分流。（4 4）紧急事件影响预测）紧急事件影响预测在城市中，道路维护管理十分常见，因施工占用路面导致车辆行驶困难、城市道路混乱的情况也比比皆是，而智慧交通管理平台系统中的施工交通疏导技术则可以很好地解决这一难题。（5 5）施工交通疏导）施工交通疏导规划后路况仿真规划前路况仿真如图示，系统利用动态交通仿真技术，分析因施工损失的道路通行能力，再设计道路施工期间的交通疏导方案，均衡引导交通流，最大程度地减少拥堵，让城市管理更规范。俗话说，“人无远虑，必有近忧”，对待城市交通同样如此。智慧交通核心管理系统可以根据今年的路网数据，利用动态交通仿真技术预测未来时间的路网拥堵状态，从而在特别拥堵的区域加强投入与管理，修建新的道路，或者是投入新的智慧交通技术和系统。（6 6）交通需求预测）交通需求预测如图示两个路网的对比，前一年有些路段还是黄色的，因为没有进一步投入管理，而且交通量快速增长，导致第二年出现更多的拥堵区域，所以智慧交通技术也可以解决未来的交通问题。专利奖项3.3.具体应用案例具体应用案例中关村一桥进行了信号灯设置和路面区划的精细化优化管理，右图为智慧仿真系统提供的最佳优化方案，结果经过优化后，该路口的排队长度由北向南缩短了75%，该路口的平均延误减少了60%，充分说明智慧化管理能够极大提高道路的管理效能。（1 1）中关村一桥）中关村一桥北京在奥运期间给奥运车辆设置了专用道，团队在优化管理的过程中主要考虑三方面因素，一是专用车道会对周边车辆造成多少压力；二是遇到紧急事件，车辆如何快速到达比赛现场；三是如何合理地控制环路上的出入口，保证车流的稳定。（2 2）北四环奥运专用道）北四环奥运专用道如图示，通过智慧化管理，道路上的车流和交通流得到了均衡分布，各条道路上的车流都趋于稳定，这属于区域性的交通管理。（3 3）高速路仿真决策平台）高速路仿真决策平台在高速公路仿真决策平台中，能够通过数据感知判断某两个路口之间或某个路段上发生了交通异常事件，并及时通知高速管理部门去现场实时地疏导或救援。（三）智慧公交（三）智慧公交国外城市的智慧公交发展经验丰富，以伦敦为例，城市市中心人口900多万，汽车就有700多万辆，如果全部上路必然导致路网瘫痪，于是伦敦政府积极发展和鼓励公共交通，采取了很多行之有效的措施。实现无缝交通（地铁轻轨公交车出租车），公交网络体系完善。开辟公交专用道，保证车辆内部舒适的同时，实行公交优先通行。信号灯配时优先体系，可以及时感知公交车，以绿灯的方式提示公交车优先通过路口。伦敦公交车IBUS系统 实现公交信息化，站口配备电子显示屏，显示公交出行实时信息，方便候车乘客。（四）智慧停车（四）智慧停车现如今城市用地紧张，路面停车很困难，停车场的建设越来越趋向于地下或外围或高层。当经过计算，道路能力足够，且不影响道路通行能力的情况下，在路边进行合理的停车设计，也可以美观大方且方便居民。智慧停车管理与服务在城市停车场管理方面，停车场能够准确知道进车数量和剩余空位，通过电子显示屏合理引导外面的车辆。智慧停车管理与服务通过手机APP，可以实时查询附近停车场的空位信息，提高停车效率；同时，网络支付停车费用也是智慧停车的一部分。智慧停车管理与服务在智慧停车系统里，还有一项在线查询和预定车位的服务，停车人可以根据需要提前在网上查询及预定停车位，预先确定停车时间，为出行提供方便。