李強(qiáng)

3S技術(shù)與智能交通

李強(qiáng)

鄭州市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，河南 鄭州 450000

在當(dāng)前的發(fā)展過(guò)程中，高科技領(lǐng)域涌現(xiàn)出來(lái)很多的智能技術(shù)。地理空間信息技術(shù)是當(dāng)前發(fā)展速度最快的幾個(gè)高新產(chǎn)業(yè)技術(shù)之一。隨著時(shí)代的發(fā)展與科技的進(jìn)步，整個(gè)技術(shù)體系都在不斷更新，其相關(guān)的理論體系和技術(shù)手段都已趨于成熟。3S技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用正成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外普遍研究的熱點(diǎn)話(huà)題。主要介紹了3S技術(shù)在交通領(lǐng)域的運(yùn)用背景、存在的部分不足及解決對(duì)策。

3S技術(shù)；交通發(fā)展；智能交通

引言

當(dāng)前，隨著技術(shù)水平發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)出行的需求也越來(lái)越高。小汽車(chē)取代了自行車(chē)，成為了人們?nèi)粘３鲂械闹饕煌üぞ撸熊?chē)一族的增多也給城市交通帶來(lái)了擁堵以及加劇了環(huán)境污染。智能交通系統(tǒng)開(kāi)發(fā)是當(dāng)前解決這種嚴(yán)峻的交通問(wèn)題的一大重要舉措。它對(duì)于改善城市的交通狀況、促進(jìn)行車(chē)安全以及提高道路的順暢都有極大的幫助。3S技術(shù)的應(yīng)用則可以幫助車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其主要功能。

1 我國(guó)交通管理的當(dāng)前狀況

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與尖端科技都在不斷發(fā)展與進(jìn)步中，相應(yīng)的城市交通無(wú)論是數(shù)量還是規(guī)模，都有了質(zhì)的飛躍。城市高架橋的建設(shè)、地鐵等軌道交通的發(fā)展，都是交通飛速發(fā)展的證明，但是汽車(chē)數(shù)量的高速增長(zhǎng)還導(dǎo)致交通頻繁出現(xiàn)擁堵?tīng)顩r。造成交通頻繁擁堵的主要原因有如下幾點(diǎn)：首先，因?yàn)槌鞘泄步煌ǖ陌l(fā)展不夠健全，所以大部分人都會(huì)選擇私家車(chē)出行；其次，當(dāng)前城市的交通網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)上存在極大的不合理現(xiàn)象，在結(jié)構(gòu)上導(dǎo)致了不能夠順暢運(yùn)行；再次，對(duì)于城市出現(xiàn)交通擁堵情況不能夠及時(shí)做出正確的疏通和引導(dǎo)，缺乏信息化的疏導(dǎo)體系；最后，交通方面缺乏相關(guān)的法律法規(guī)，所以在交通管制上面缺乏規(guī)范性?；谏鲜鲈?，我國(guó)在進(jìn)行交通管理時(shí)不能夠僅僅建設(shè)交通基礎(chǔ)設(shè)施，同時(shí)也必須推進(jìn)智能交通的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。與我國(guó)相比，西方發(fā)達(dá)國(guó)家在智能交通系統(tǒng)的研發(fā)和運(yùn)用上表現(xiàn)得更加領(lǐng)先，從交叉路口轉(zhuǎn)向控制到整個(gè)交通系統(tǒng)的全局把控，已經(jīng)普遍開(kāi)始使用智能交通系統(tǒng)進(jìn)行管理。我國(guó)在相關(guān)系統(tǒng)的研發(fā)工作比較緩慢，在推進(jìn)城市交通信息化以及管理智能化方面進(jìn)行得也不是很順暢。在對(duì)交通需求進(jìn)行預(yù)測(cè)與引導(dǎo)時(shí)沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的人才，最終極易導(dǎo)致交通污染和資源浪費(fèi)，在增加時(shí)間成本的同時(shí)也加劇了安全隱患的發(fā)生。我國(guó)當(dāng)前技術(shù)雖然是剛剛起步，但是對(duì)于收費(fèi)系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)與多種檢測(cè)儀等多個(gè)專(zhuān)用設(shè)備都是由于智能交通技術(shù)的發(fā)展而引發(fā)的，這也是我國(guó)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能交通系統(tǒng)管理的基礎(chǔ)。

2 3S技術(shù)簡(jiǎn)介

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展以及智能技術(shù)的普及，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域都在不斷擴(kuò)大，特別是在電力、公共管理以及國(guó)土領(lǐng)域都有極高的建樹(shù)。隨著我國(guó)對(duì)智能交通的重視，3S技術(shù)必然會(huì)成為日后在智能交通領(lǐng)域應(yīng)用的熱點(diǎn)技術(shù)。所謂的3S技術(shù)包括遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）以及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）這三種。3S技術(shù)可以幫助人們快速獲取大區(qū)域的定位信息，幫助人們分析和解決交通問(wèn)題[1]。

3 3S技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的作用

3.1 在道路交通管理方面

管理道路交通時(shí)，遙感技術(shù)可以運(yùn)用在交通數(shù)據(jù)采集方面，主要提取分辨率比較高而且比例比較大的影像的關(guān)鍵特征，然后通過(guò)變化檢測(cè)、目標(biāo)的識(shí)別以及對(duì)于不同來(lái)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合得到比較清晰的地理數(shù)據(jù)，并且可以將獲得的相關(guān)地理信息作為當(dāng)前對(duì)交通狀況進(jìn)行更新的依據(jù)。對(duì)于地理信息系統(tǒng)，則可以運(yùn)用數(shù)學(xué)建模，然后結(jié)合當(dāng)前的通信手段和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，完成對(duì)車(chē)輛和路網(wǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)于偶發(fā)性的需要及應(yīng)急的事件，則可以進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理，而且通過(guò)與道路的相關(guān)信息進(jìn)行結(jié)合，可以對(duì)長(zhǎng)期或者短期的動(dòng)態(tài)的交通狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)；同時(shí)結(jié)合車(chē)輛狀況、環(huán)境條件以及出行者的心理等多種方面的因素[2]，進(jìn)而以此為基礎(chǔ)對(duì)相關(guān)的疏散理論進(jìn)行研究，而應(yīng)用GPS系統(tǒng)則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁、地基等基礎(chǔ)設(shè)備的變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)分析，最終這三項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合，可以共同保證交通信息運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。

3.2 在物流運(yùn)輸方面

在進(jìn)行物流運(yùn)輸時(shí)，必然會(huì)與當(dāng)?shù)氐牡乩硖匦杂兴?lián)系，所以物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然需要空間信息技術(shù)作為基本的技術(shù)依據(jù)，而信息時(shí)代的到來(lái)則為物流技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了技術(shù)上的支持，3S技術(shù)在現(xiàn)代的物流運(yùn)輸管理方面起到了越來(lái)越大的作用，我們運(yùn)用3S技術(shù)可以建立一個(gè)統(tǒng)一的物流信息平臺(tái)。物流平臺(tái)的存在可以在一定程度上緩解當(dāng)前在運(yùn)輸資源方面利用不合理的情況，而在當(dāng)前我國(guó)的物流管理領(lǐng)域，還存在資源配置不合理、部門(mén)間溝通不到位及空間利用率不高等種種弊端[3]。所以如果想要實(shí)現(xiàn)突破性的發(fā)展，運(yùn)用3S技術(shù)最終實(shí)現(xiàn)物流管理的智能化將是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。3S技術(shù)可以用于物流運(yùn)輸?shù)貓D的全景展示、車(chē)輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控與定位以及車(chē)輛之間的通信傳輸，借助強(qiáng)大的3S技術(shù)，可以最終實(shí)現(xiàn)對(duì)物流現(xiàn)狀的實(shí)時(shí)掌握。

3.3 在信息提供方面

在為運(yùn)輸車(chē)輛提供信息服務(wù)時(shí)，更需要實(shí)時(shí)利用3S技術(shù)。3S技術(shù)通過(guò)與車(chē)載終端以及無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的相互配合，可以隨時(shí)獲取車(chē)輛的位置信息，滿(mǎn)足不同用戶(hù)之間的需求以及為相關(guān)的需要確定車(chē)輛位置才能夠做出的決策提供技術(shù)層面的支持。利用3S技術(shù)實(shí)現(xiàn)的交通信息的相關(guān)服務(wù)，一方面為使用的車(chē)載系統(tǒng)的汽車(chē)用戶(hù)提供了一定程度上的增值服務(wù)，這種服務(wù)在形式上顯得更加快捷、方便；另一方面也隨著商業(yè)信息、交通信息和天氣信息等多個(gè)領(lǐng)域的信息實(shí)現(xiàn)了融合而為所有準(zhǔn)備出行的用戶(hù)提供更加全面和更加人性化的信息服務(wù)。

3.4 在道路交通安全保障方面

在道路交通安全保障方面，3S技術(shù)也有了越來(lái)越多的保障措施，在保證交通安全的相關(guān)方面，3S技術(shù)與傳感器、智能控制以及智能識(shí)別等多個(gè)方向的現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，根據(jù)不同的車(chē)輛上安裝的傳感設(shè)備的不同，將其與智能終端的電子地圖聯(lián)系起來(lái)，為車(chē)輛提供行車(chē)道路上的障礙識(shí)別、路況分析以及主要交通道路的信息提醒等功能，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)彎時(shí)的自動(dòng)轉(zhuǎn)彎、控制車(chē)輛之間安全距離以及超速之后提醒等多項(xiàng)的智能服務(wù)以及接收來(lái)自道路管理部門(mén)的相關(guān)信息提醒，最終與監(jiān)管、交通、消防以及道路養(yǎng)護(hù)等許多相關(guān)部門(mén)之間共同連接成一個(gè)集成的智能平臺(tái)，為道路的管理者提供一個(gè)可以進(jìn)行交通信息、相關(guān)政策以及道路養(yǎng)護(hù)管理等多個(gè)方面信息的重要渠道[4]。

4 3S技術(shù)在智能交通建設(shè)中存在的問(wèn)題以及解決對(duì)策

4.1 交通數(shù)據(jù)共享不到位

3S技術(shù)在智能交通領(lǐng)域是一個(gè)全新的集成系統(tǒng)，主要的功能是對(duì)來(lái)自各個(gè)不同渠道的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成分析和關(guān)聯(lián)，而當(dāng)前主要的信息都集中在交通管理部門(mén)和交通運(yùn)輸企業(yè)。這些企業(yè)對(duì)于數(shù)據(jù)基本上是部門(mén)各自所有的一種狀態(tài)，長(zhǎng)期之間不能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享，而最終沒(méi)有建立有效的信息共享機(jī)制。要想改變這種狀況，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的公用共享，就必須從政策上著手，由政府出面對(duì)當(dāng)前的交通市場(chǎng)進(jìn)行規(guī)范，保證各個(gè)不同的部門(mén)之間能夠?qū)崿F(xiàn)信息的共享以及信息的相關(guān)存儲(chǔ)和檢索[5]。

4.2 相關(guān)信息處理能力不達(dá)標(biāo)

3S技術(shù)是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，其主要的功能始終是基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以3S技術(shù)對(duì)于計(jì)算機(jī)的信息處理能力具有極高的要求。由于計(jì)算機(jī)性能隨著技術(shù)的發(fā)展在不斷進(jìn)步，CPU和存儲(chǔ)技術(shù)都有了顯著提高，大數(shù)據(jù)對(duì)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化也不能止步不前，我們必須提高計(jì)算機(jī)檢索數(shù)據(jù)的速度以及對(duì)計(jì)算機(jī)當(dāng)中存儲(chǔ)的海量交通信息、動(dòng)態(tài)信息和空間信息等多種不同信息進(jìn)行分析的能力，所以必須提高進(jìn)行檢索和信息存儲(chǔ)的速度，同時(shí)加快數(shù)據(jù)處理軟件的創(chuàng)新[6]。

3S技術(shù)為ITS信息采集、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)提供了關(guān)鍵技術(shù)。借助3S技術(shù)在處理和分析基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、路網(wǎng)數(shù)據(jù)等空間數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，合理地組織、管理和發(fā)布交通信息將有助于提高交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率，降低交通事故發(fā)生的概率。通過(guò)交通信息的分析和對(duì)交通數(shù)據(jù)的挖掘，掌握人們?cè)诓煌瑫r(shí)段、區(qū)域的出行規(guī)律，為交通管理部門(mén)進(jìn)行交通規(guī)劃、交通誘導(dǎo)、車(chē)流量預(yù)測(cè)提供支持，為緩解交通擁堵提供理論依據(jù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，3S技術(shù)的發(fā)展確實(shí)為空間信息領(lǐng)域的進(jìn)步提供了極大的發(fā)展和生存空間。作為與國(guó)家發(fā)展和社會(huì)民生緊密聯(lián)系的交通運(yùn)輸部門(mén)，必須抓住這次發(fā)展信息科學(xué)的機(jī)遇，尋求突破，同時(shí)提高行業(yè)自身的技術(shù)和理論的發(fā)展空間，最終實(shí)現(xiàn)真正的智能化。3S技術(shù)與智能交通之間的緊密聯(lián)系將會(huì)為我國(guó)發(fā)展空間信息技術(shù)、進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及創(chuàng)立可持續(xù)發(fā)展的新社會(huì)提供強(qiáng)有力的支持。

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[5]靳海亮. 淺析3S集成技術(shù)及其在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用[C]//江蘇省測(cè)繪學(xué)會(huì)2017學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，2017.

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3S Technology and Intelligent Transportation

Li Qiang

Zhengzhou Communications Planning, Survey and Design Institute, Henan Zhengzhou 450000

In the current development process, a lot of smart technologies emerge in high-tech fields. Geospatial information technology is one of the fastest growing high-tech industries. With the development of the times and the advancement of science and technology, the entire technological system has been continuously updated, and its related theoretical systems and technical means have become mature. The application of 3S technology in the transportation field is becoming a hot topic at home and abroad. It mainly introduces the background of the application of the 3S technology in the transportation field, some existing deficiencies, and solutions.

3S technology; traffic development; intelligent transportation

U495

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