張海東
摘 要: 以嘉興市為特例,分析了嘉興市區(qū)交通現(xiàn)狀及交通擁堵成因,介紹了實(shí)時(shí)路況分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,以及其在治理交通擁堵中的應(yīng)用。著重探討了如何通過信息采集、信息分析將信號(hào)控制、交通監(jiān)控、交通誘導(dǎo)等智能系統(tǒng)有機(jī)地整合為一體,以及如何通過完善交通規(guī)劃和管理來進(jìn)一步治理交通,為交通管理部門治賭提供了有益的參考。
關(guān)鍵詞: 實(shí)時(shí)路況分析系統(tǒng); 信號(hào)控制; 交通監(jiān)控; 交通誘導(dǎo)
中圖分類號(hào):TP399 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1006-8228(2013)07-40-03
0 引言
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,人、車、路等交通元素急劇增加,全國(guó)各地交通擁堵的問題日益顯現(xiàn),嘉興市也面臨著日益嚴(yán)重的交通“兩難”問題。按增長(zhǎng)趨勢(shì)分析,至“十二五”末期,嘉興市機(jī)動(dòng)車保有量將趨于飽和狀態(tài),中心城區(qū)將面臨嚴(yán)重的交通擁堵和停車難問題。
城市交通作為城市社會(huì)活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的紐帶和命脈,對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用。而信息化是現(xiàn)代交通發(fā)展水平的重要標(biāo)志[1],在一定意義上講,沒有信息化,就沒有交通的現(xiàn)代化,加快推進(jìn)交通信息化建設(shè),以信息化帶動(dòng)交通現(xiàn)代化,是事關(guān)交通發(fā)展全局的重大緊迫任務(wù)。本文以嘉興市為例,分析了道路交通擁堵的原因,結(jié)合信息化建設(shè)提出了一些治賭方面的建議和方案。
1 交通擁堵現(xiàn)狀分析
隨著改革開放的不斷深入,我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng),人們對(duì)交通的要求日益提高,雖然城市道路不斷地進(jìn)行修改、擴(kuò)建工程,但是仍然解決不了城市交通擁擠等問題。嘉興市近幾年的交通狀況如下。
⑴ 市區(qū)道路基本情況。嘉興市區(qū)道路總長(zhǎng)621.7公里,人均道路長(zhǎng)0.74米;道路總面積10.56平方公里,人均道路面積12.54平方米;路網(wǎng)密度4.13公里/每平方公里,共有大小橋梁347座;目前,全市尚無嚴(yán)格意義上的快速路。
⑵ 駕駛?cè)思败囕v基本情況。截至2012年底,市本級(jí)機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)丝倲?shù)為32.52萬人。機(jī)動(dòng)車保有量33.52萬輛,其中汽車保有量18.08萬輛。近五年來,全市汽車保有量已經(jīng)累計(jì)增加30萬輛,年均增長(zhǎng)6萬輛,市本級(jí)每千人擁有汽車216輛,接近杭州的250輛。
⑶ 交通擁堵在時(shí)空上相對(duì)集中。在時(shí)間上,交通擁堵主要集中在早晚高峰,以晚高峰尤為突出,“逢雨易堵”已成常態(tài)。在空間上,交通擁堵點(diǎn)主要集中在跨鐵路、河流的少量通道及東西向主干道上,如環(huán)城河沿線主要路口、紡工路下穿鐵路區(qū)域、中環(huán)南路等,并有逐年向外擴(kuò)散的趨勢(shì)。
車多、人多、道路窄,這些緊張的交通狀況造成城區(qū)日益嚴(yán)重的交通擁堵問題,下面我們從多方面,更深層次地分析交通擁堵的原因。
1.1 城市管理規(guī)劃不合理
1.1.1 城市規(guī)劃引領(lǐng)不足
⑴ 城市規(guī)劃問題。隨著城市迅速擴(kuò)大和嘉興國(guó)際商務(wù)區(qū)、湘家蕩旅游度假區(qū)的建立,原有的城市總體規(guī)劃已無法指導(dǎo)未來的城市建設(shè)。
⑵ 城市布局問題。行政中心與兩個(gè)區(qū)行政中心呈東西向直線布局,造成大量穿越性交通流,而市區(qū)東西向主通道明顯不足,高峰時(shí)段擁堵現(xiàn)象明顯。
⑶ 開發(fā)建設(shè)問題。核心城區(qū)醫(yī)療、教育、大型市場(chǎng)等優(yōu)質(zhì)資源過度集中,引發(fā)集聚效應(yīng),部分區(qū)域土地開發(fā)強(qiáng)度過大。
1.1.2 路網(wǎng)不完善
⑴ 城市道路級(jí)配比例嚴(yán)重失衡。截止2011年,三環(huán)內(nèi)快速路、主干路、次干路、支路密度分別為0、1.63、0.81、1.69(km/k㎡),表現(xiàn)為快速路嚴(yán)重缺乏,次干路和支路所占比例明顯偏低。
⑵ 跨鐵路、跨水系通道交通供需嚴(yán)重不足。
⑶ 對(duì)外交通不暢。南三環(huán)、長(zhǎng)水路等主要通道未能貫通,市區(qū)沒有城市高架、快速通道等城市快速路,城南片大量的過境交通流和市內(nèi)東西向交通流只能通過中環(huán)南路通行。
⑷ 老城區(qū)路網(wǎng)不完善。老城區(qū)路網(wǎng)存在很多不足,如:環(huán)城路作為交通組織的重要道路,機(jī)動(dòng)車雙向兩車道不能很好地發(fā)揮環(huán)路的交通功能;建國(guó)路夜間實(shí)行夜市,晚高峰交通嚴(yán)重不暢等。
1.1.3 交通管理存在薄弱環(huán)節(jié)
⑴ “三小車”管理機(jī)制不順。目前市區(qū)共有740輛經(jīng)審驗(yàn)的人力客運(yùn)三輪車、316輛經(jīng)市殘聯(lián)登記編號(hào)的三輪機(jī)動(dòng)車從事營(yíng)運(yùn),同時(shí)市區(qū)還存在大量的無牌無編號(hào)“三小車”運(yùn)營(yíng)。非汽車類車輛營(yíng)運(yùn)管理幾乎處于真空狀態(tài)。
⑵ 市民的文明交通意識(shí)不高。一些重點(diǎn)交通違法行為較為高發(fā),引發(fā)大量交通事故,據(jù)統(tǒng)計(jì),目前市區(qū)高峰時(shí)段平均每天接到事故報(bào)警40起,占總數(shù)的25%以上,一些交通結(jié)點(diǎn)一旦發(fā)生交通事故,極易引起區(qū)域性擁堵。
1.1.4 出行結(jié)構(gòu)不合理
⑴ 私家車的過度使用。嘉興具有相對(duì)較好的私家車使用環(huán)境,市民綠色交通意識(shí)不強(qiáng),替代出行方式的服務(wù)水平較低,導(dǎo)致私家車5公里內(nèi)的短距離出行比例過大。
⑵ 公交分擔(dān)率低。目前市區(qū)公交的平均運(yùn)營(yíng)車速僅為16km/h,運(yùn)行速度較低,使得班次間隔時(shí)間較大,再加上線網(wǎng)設(shè)置不夠合理,無法滿足群眾需求,導(dǎo)致市區(qū)公交分擔(dān)率僅為21.03%,大量非法營(yíng)運(yùn)“三小車”占據(jù)了大量的道路資源,增加了治賭難度。
1.2 信息化建設(shè)不足
⑴ 信息應(yīng)用意識(shí)差。信息化建設(shè)是現(xiàn)代交通管理最有效的建設(shè)手段之一,嘉興市相關(guān)部門雖已有信息化意識(shí),但認(rèn)識(shí)還不夠,離真正的信息化管理還有較遠(yuǎn)的路要走。
⑵ 信息應(yīng)用業(yè)務(wù)發(fā)展不全面、層次不足、效率不高。目前嘉興市已有信號(hào)控制系統(tǒng)、重點(diǎn)車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)信息發(fā)布系統(tǒng)等智能交通系統(tǒng),但是沒有將它們有機(jī)地整合為一體,也沒有將它們充分地利用起來,導(dǎo)致交通管理仍然存在效率低、實(shí)時(shí)性差等問題。
⑶ 業(yè)務(wù)技術(shù)力量不足??萍际前l(fā)展的第一生產(chǎn)力,作為全國(guó)雙擁模范城市,嘉興在技術(shù)人才、技術(shù)設(shè)備等方面還存在不足,這也使其在全面建設(shè)信息化城市上受到了一定的限制。
2 實(shí)時(shí)路況分析系統(tǒng)
結(jié)合“智慧城市”建設(shè),切實(shí)加大智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)(俗稱綠波)、交通監(jiān)控系統(tǒng)(電子警察)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)(包括行車誘導(dǎo)和停車誘導(dǎo))等自動(dòng)化、信息化、智能化交通管理設(shè)施的建設(shè)力度。如嘉興市可將其已有的智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)、電子監(jiān)控集控平臺(tái)、網(wǎng)上巡邏集控平臺(tái)、重點(diǎn)車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)信息發(fā)布系統(tǒng)以及警車、單兵定位系統(tǒng)等有機(jī)整合為一體,建立具有數(shù)據(jù)采集和處理能力、決策和指揮能力、組織協(xié)調(diào)能力的科學(xué)化智能化交通指揮體系,為嘉興市的道路交通管理提供了一個(gè)高效的指揮決策平臺(tái),切實(shí)提升嘉興市交通管理科技化水平。
實(shí)時(shí)路況分析系統(tǒng)其目的是通過對(duì)交通流信息采集,結(jié)合浮動(dòng)車信息,對(duì)路網(wǎng)交通實(shí)時(shí)路況進(jìn)行分析評(píng)估,自動(dòng)生成相應(yīng)的路網(wǎng)誘導(dǎo)信息。它能夠有效地引導(dǎo)車輛在路網(wǎng)中運(yùn)行,減少車輛在道路上的行駛時(shí)間,實(shí)現(xiàn)交通量在整個(gè)路網(wǎng)中的均勻分配。它對(duì)于科學(xué)、合理地分配交通流、緩解城市交通擁堵具有重要的意義。
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
⑴ 信息采集層
信息采集層的主要作用是接收交通檢測(cè)系統(tǒng)采集的原始數(shù)據(jù),并對(duì)這些原始數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)解包并進(jìn)行預(yù)處理。
⑵ 信息處理層
在信息處理層中,將采集的基礎(chǔ)信息進(jìn)行匯總整理、關(guān)聯(lián)存儲(chǔ),通過分析、推論演算等一系列處理,形成有效的預(yù)警信息(文字、圖形、視頻等),為研判決策、指揮調(diào)度、警力部署和交通出行提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
⑶ 信息發(fā)布層
依據(jù)需發(fā)布信息的保密級(jí)別,控制發(fā)布范圍,通過互聯(lián)網(wǎng)、廣播電臺(tái)、手機(jī)終端(特服號(hào)碼短信、微博、微信)、交通誘導(dǎo)子系統(tǒng)等不同的平臺(tái)發(fā)布路況信息。
2.2 系統(tǒng)功能
2.2.1 信息采集
通過在公路重點(diǎn)路段位置采用自建或共享視頻監(jiān)控、地感線圈、微波檢測(cè)、氣象設(shè)備、卡口分析等方式檢測(cè)車流量、車流速、車輛密度、道路占有率、路面溫度、濕度、風(fēng)力、能見度等基本數(shù)據(jù)來完成信息采集。
對(duì)出租車GPS數(shù)據(jù)源、微波信號(hào)采集器、線圈采集器、視頻采集器等各類采集器的實(shí)時(shí)信息采集,通過綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)獲取交通流采集系統(tǒng)上傳的交通流數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)維子系統(tǒng)提供的設(shè)備信息,包括交通流量、速度、位置等,按照預(yù)先設(shè)置的采集周期進(jìn)行。
如視頻檢測(cè)是通過視頻攝像頭和計(jì)算機(jī)模仿人眼的功能,在視頻范圍內(nèi)劃定虛擬線圈,當(dāng)參數(shù)值從大到小經(jīng)過某一個(gè)閾值時(shí)表示車輛進(jìn)入了檢測(cè)區(qū)域;當(dāng)參數(shù)值從小到大經(jīng)過另一個(gè)閾值時(shí)表示車輛離開了檢測(cè)區(qū)域,從而可檢測(cè)出車輛經(jīng)過的探測(cè)區(qū)域的數(shù)目,并檢測(cè)到車輛存在于檢測(cè)區(qū)域的時(shí)間[2]。
2.2.2 數(shù)據(jù)處理和分析
對(duì)各類檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括數(shù)據(jù)過濾、轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算等,計(jì)算處理檢測(cè)斷面各條車道、單向斷面在一個(gè)周期內(nèi)的車流量、平均車速、占有率等,分別按照不同的時(shí)段、路段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),生成不同時(shí)段、路段的交通流數(shù)據(jù)供智能交通系統(tǒng)調(diào)用。
通過數(shù)據(jù)分析,可以進(jìn)行交通形勢(shì)分析、交通形勢(shì)比較、交通分布分析、交通分布比較等。分析指定路段、指定道路和指定區(qū)域的交通速度、交通流量變化趨勢(shì)。
2.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和查詢
對(duì)各類檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢、存儲(chǔ)、打印等操作。可按行駛方向進(jìn)行流量統(tǒng)計(jì)、車速統(tǒng)計(jì),可以統(tǒng)計(jì)斷面/車道流量、流率(每小時(shí)每車道車輛數(shù))、平均速度、車型(可分為五類車型)、時(shí)間/空間占有率、車頭時(shí)距、服務(wù)水平(可分為六級(jí))、密度(單位長(zhǎng)度上的車輛數(shù))、空間平均速度(單位長(zhǎng)度上的車輛平均速度),能夠統(tǒng)計(jì)每天24小時(shí)的車流分布,以及任意一段時(shí)間范圍內(nèi)(周、月)的日流量等。
2.2.4 信息發(fā)布
信息發(fā)布層主要對(duì)形成的交通信息進(jìn)行發(fā)布。其中信息發(fā)布主要有兩大途徑:一個(gè)途徑是自動(dòng)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,經(jīng)人工確認(rèn)后進(jìn)行發(fā)布;另一個(gè)途徑是,如果需要人工輸入的信息(例如交通管制信息、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,傳給誘導(dǎo)系統(tǒng)的控制服務(wù)器。
3 系統(tǒng)應(yīng)用
3.1 擁堵處理
通過對(duì)路網(wǎng)交通的監(jiān)控和交通信號(hào)控制,采集交通流信息,對(duì)路網(wǎng)交通實(shí)時(shí)路況進(jìn)行分析評(píng)估,自動(dòng)生成相應(yīng)的路網(wǎng)誘導(dǎo)信息,能夠有效地引導(dǎo)車輛在路網(wǎng)中運(yùn)行,減少車輛在道路上的行駛時(shí)間,實(shí)現(xiàn)交通量在整個(gè)路網(wǎng)中的均勻分配。在科學(xué)合理分配交通流、緩解城市交通擁堵的應(yīng)用中具有重要的意義。
3.1.1 交通監(jiān)控
在交通監(jiān)控系統(tǒng)中,現(xiàn)在最常用的是視頻監(jiān)控。視頻監(jiān)控作為公安交通指揮系統(tǒng)的重要組成部分,主要通過與廠商視頻監(jiān)控平臺(tái)的集成來實(shí)現(xiàn),可支持多種視頻廠商的視頻信息對(duì)接。
通過視頻監(jiān)控,可直觀地反應(yīng)路口的實(shí)時(shí)情況,準(zhǔn)確地掌握所監(jiān)視路口、路段周圍的車輛、行人的流量、交通治安情況等,方便指揮中心人員的研判與調(diào)度,從而對(duì)交通事故和交通堵塞做出準(zhǔn)確判斷并及時(shí)響應(yīng),對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)的突發(fā)性治安事件錄像取證,為內(nèi)外事警衛(wèi)工作服務(wù),起到綜合治理效果。現(xiàn)在交通行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的是市內(nèi)交通路口、重點(diǎn)地段監(jiān)控和高速公路收費(fèi)站監(jiān)控等。
3.1.2 交通信號(hào)控制
交通信號(hào)控制系統(tǒng)是城市公安交通指揮系統(tǒng)的重要系統(tǒng),其主要功能是自動(dòng)協(xié)調(diào)和控制整個(gè)控制區(qū)域內(nèi)交通信號(hào)燈的配時(shí)方案,均衡路網(wǎng)內(nèi)交通流運(yùn)行,使停車次數(shù)、延誤時(shí)間及環(huán)境污染減至最小,充分發(fā)揮道路系統(tǒng)的交通效益。
例如,現(xiàn)有一交通燈系統(tǒng)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊技術(shù),結(jié)合回路檢測(cè)器來識(shí)別通行車輛的類型,獲得通行車輛的速度,長(zhǎng)度,數(shù)量等重要參數(shù),從而控制交通信號(hào)的等待時(shí)間。與傳統(tǒng)的交通燈系統(tǒng)相比,明顯降低了平均等待時(shí)間,提高了總體交通效率,降低了能源消耗[3]。
3.1.3 交通誘導(dǎo)
交通誘導(dǎo)是公安交通指揮系統(tǒng)的重要組成部分,是指揮系統(tǒng)與外部進(jìn)行信息發(fā)布的重要渠道,它根據(jù)道路交通狀態(tài)或管理部門指令及時(shí)顯示各種通告和相關(guān)信息,從而有效地對(duì)交通流進(jìn)行誘導(dǎo)。
動(dòng)態(tài)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)(Dynamic Transportation Guidance System,DTGS)是基于電子、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通信等現(xiàn)代技術(shù),利用全球定位系統(tǒng)(GPS)、電子交通圖(Electronic Map of Traffic Network,EMTN)、計(jì)算機(jī)和先進(jìn)通信技術(shù)。使得各種公交信息發(fā)布終端(車載計(jì)算機(jī)、手持終端、移動(dòng)電話和網(wǎng)絡(luò)等)能夠自動(dòng)顯示出行者位置、交通網(wǎng)絡(luò)圖和道路交通狀況,為出行者找到從當(dāng)前位置到目的地的最優(yōu)路線,并協(xié)助出行者方便地進(jìn)入原先沒有去過的地方。其能有效地防止交通阻塞的發(fā)生,減少車輛在道路上的逗留時(shí)間,并最終實(shí)現(xiàn)交通流量在網(wǎng)絡(luò)中各路段上的最優(yōu)分配[4]。
3.2 實(shí)踐分析
實(shí)時(shí)路況分析系統(tǒng)能多渠道、全方位、立體化地向出行者發(fā)布實(shí)時(shí)道路交通路況信息,合理地組織城市交通流,為城建部門評(píng)估道路設(shè)計(jì)和建設(shè)的合理性提供交通信息分析數(shù)據(jù),為科學(xué)規(guī)劃和建設(shè)現(xiàn)代城市道路交通網(wǎng)發(fā)揮了一定的作用。但在實(shí)踐應(yīng)用中,我們同時(shí)需要完善交通規(guī)劃與管理,才能根治交通擁堵。
⑴ 加快交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。按照“建快線、增支路、連斷點(diǎn)、疏瓶頸”的思路,優(yōu)化完善城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)。抓好各類交通規(guī)劃的落實(shí)工作;加快城市主次干道和快速路建設(shè);加大公共停車設(shè)施、公交場(chǎng)站、貨運(yùn)停車場(chǎng)等公共停車場(chǎng)等設(shè)施的建設(shè)力度;貫徹實(shí)施“五同步”政策,新建、改建道路的交通安全設(shè)施由建設(shè)單位同步建設(shè)到位等。
⑵ 全面落實(shí)公交優(yōu)先政策。以新的理念加強(qiáng)公共交通政策與管理措施,結(jié)合各類公共交通規(guī)劃,進(jìn)一步從體制、政策、建設(shè)、管理等方面考慮優(yōu)先發(fā)展公共交通,推進(jìn)投資、土地、物權(quán)、財(cái)稅等各類資源加快向公共交通政策傾斜,切實(shí)加大發(fā)展公共交通的力度,近期要加大公交專用道規(guī)劃建設(shè)的推進(jìn)力度,進(jìn)一步優(yōu)化公交線網(wǎng)、站點(diǎn)布局。
⑶ 強(qiáng)化靜態(tài)交通管理。探索市區(qū)停車場(chǎng)運(yùn)行管理新機(jī)制,規(guī)范停車場(chǎng)管理模式;實(shí)施差別化停車收費(fèi)政策,用經(jīng)濟(jì)手段來調(diào)節(jié)機(jī)動(dòng)車在市中心區(qū)域的出行、停放,減少市中心區(qū)域的交通發(fā)生量;進(jìn)一步規(guī)范停車泊位管理,清理部分不合理的停車泊位;按照網(wǎng)格化管理要求,加強(qiáng)市區(qū)道路的市容管理,減少占道設(shè)攤等違法行為;加強(qiáng)對(duì)機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車違法停車的管理力度等。
4 結(jié)束語
隨著城市人口和城市交通流的增加,交通堵塞的問題普遍,而且成為焦點(diǎn)問題。例如經(jīng)常會(huì)由于一個(gè)路口的擁堵而觸發(fā)附近幾個(gè)路口的擁堵,使交通處于癱瘓狀態(tài)。對(duì)此,除了要提高駕駛者的素質(zhì)之外,向出行者提供實(shí)時(shí)的路況信息和進(jìn)行及時(shí)的交通干預(yù),是解決交通死鎖的一個(gè)有效的辦法。本文介紹的實(shí)時(shí)路況分析系統(tǒng)提供了豐富的交通信息和管理功能,能為出行者設(shè)計(jì)和更新出行方案,使出行者方便快捷地達(dá)到目的地;同時(shí),也為管理者進(jìn)行有效的管理提供了可靠的工具。但由于交通情況復(fù)雜多變,交通管理涉及技術(shù)、規(guī)劃等多方面,所以實(shí)施過程中肯定還會(huì)遇到很多難以解決的問題,值得我們不斷研究探討[5]。
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