交通诱导信息服务平台的设计与实现毕业设计.doc
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1、摘 要交通诱导系统是智能交通系统 (Intelligent TransportationSystem,ITS)的重要子系统之一。它是诸多高新技术(如地理信息系统、定位技术、导航技术、现代无线通信技术等)的集成,具有多种功能。利用它可帮助驾驶员迅速找到从当前位置到达目的地的最佳行驶路线,协助出行者方便地进入到原先没有去过的地方,如果有实时交通信息的支撑,交通诱导系统能够有效地引导车辆在路网中运行,减少车辆在道路上的行驶时间,并最终实现交通量在整个路网中的均匀分配。交通诱导系统自诞生以来,就受到了人们的普遍关注。许多发达国家如美国、德国、日本等将其列入国家研究计划,投入厂大量的人力、物力和财力对其
2、进行研究。试验和开发。随着相关技术的成熟和系统的实用化,交通诱导系统在未来交通管理中将扮演越来越重要的角色。在我国,我国的基本国情决定了我们开发交通诱导系统的迫切性。我国是发展中国家,在面临经济的快速发展下,我国的交通拥堵现象却为我国的经济发展带来了不可忽视的损失。所以,我们开发交通诱导系统的是迫在眉睫。交通流过程是不确定性很强的复杂过程,用传统的理论方法已经不可能有效解决交通流控制与诱导问题,交通诱导系统(route guidance system)必须智能化.该文评述了基于动态交通分配模型的交通诱导方法,指出其存在着模型理想化、局限于解析模型和忽视了人的参与作用等问题.提出了RGS的一种智
3、化方案,介绍了基于学习机制来实现交通流短时预测和推理得交通诱导信息的原理,给出了交通诱导智能系统的结构,用仿真研究的结果说明了原理的有效性.得出了交通诱导智能化的案比依赖某种确定的数学模型的方案更可行有效的结论.关键词:交通诱导系统;不确定性;交通流仿真AbstractTraffic guidance system is the intelligent transportation system (Intelligent Transportation System, ITS) is one of the important subsystem. It is a lot of new techn
4、ologies (such as geography information system, positioning technology, navigation technology, modern wireless communication technology and so on)integration, with a variety of functions. It can be used to help the driver quickly find the best route from the current position to a destination, assist
5、travelers convenient access to had not been to a place, if there is a real-time traffic information support, can effectively guide the vehicles on the road network to transport traffic guidance system, reduce travel time of vehicles on the Road, and finally to achieve uniform distribution of traffic
6、 volume in the whole road network.Traffic guidance system since its birth, has been widespread concern. Many developed countries such as Germany, Japan and other USA, included in the national research project, a lot of plant input of manpower, material and financial resources to carry on the researc
7、h of the. Test and development. With the maturity and system technology the utility of traffic system, playing an increasingly important role in the future traffic management will induce. In our country, the urgency of Chinas basic conditions of our development of traffic guidance system. China is a
8、 developing country, in the rapid development in economy, the traffic congestion in China but for Chinas economic development has brought the loss can not be ignored. So, we develop traffic guidance system is imminent.Traffic flow process is a complex process of uncertainty is very strong, with the
9、theory of traditional methods cannot effectively solve the problem of traffic control and route guidance, traffic guidance system (route guidance system) must be intelligent. This paper reviewed the induction method for dynamic traffic assignment model based traffic, pointing out the existence of a
10、model of ideal,limited in the analytical model and the neglect of human participation and so on.Put forward a kind of intelligent scheme of RGS, based on the learning mechanism to realize the short-term traffic flow forecasting and reasoning principle of traffic guidance information, gives the struc
11、ture of traffic guidance system, simulation results show the effectiveness of the principle. The mathematical model of induced traffic intelligent case than relying on a certain scheme is more feasible and effective results.Keywords: traffic guidance system; uncertainty; traffic flow simulation目 录1引
12、言11.1研究背景和意义 11.2交通诱导系统的作用11.3交通诱导系统现状22开发技术简介32.1架构技术32.1.1B/S架构32.1.2 C/S架构42.1.3 B/S与C/S联系42.1.4 B/S与C/S区别52.2 ArcGIS绘图技术52.3编码语言62.3.1JS语言62.3.2JAVA语言63系统设计83.1主要功能设计83.1.1交通诱导83.1.2用户管理103.1.3系统设置153.2查询功能设计164系统实现174.1前台主要功能174.2后台主要服务.175总结与展望24参考文献25致谢261引言1.1研究背景和意义未来的交通系统是智能交通系统, 国内外交通诱导系统
13、研发现状交通诱导系统能有效地解决,城市交通拥挤、减少交通事故、降低空气污染、提高运输效率,这已是与交通运输有关领域的人士的共识.而ITS中的关键技术之一是交通诱导系统(Route guidance system,RGS)的智能化,其原因在于交通流系统是一个不确定性很强的动态巨系统,用传统的理论方法已经不可能真正解决问题了。1.2交通诱导系统的作用近几年,各大城市的机动车拥有量急剧增加。尽管城市交通建设和交通管理部门在交通路网建设和交通管理科技设施建设方面投入了大量的人力、财力和物力,但仍然避免不了城市交通拥堵现象的发生,行车难、停车难成为各大城市普遍存在的问题。因为交通参与的随意性和无规律性,
14、使交通管理者无法提前规划,也因此加剧了城市交通管理的压力。交通诱导技术是更有效地管理现代交通、实现交通流优化的一种技术。它集成了多种高新技术,如地理信息系统、定位技术、导航技术、现代无线通信技术等,用于对交通参与者进行诱导,使交通出行变得方便快捷。交通诱导系统的作用主要体现在三个方面:1 交通管理方面,通过信息发布系统,将各类交通信息发布到交通现场,使交通参与者得到及时的提醒,降低发生交通堵塞事件的概率;2 交通组织方面,采集的交通状况信息,可使交通组织者及时全面地掌握实时交通状况,提前采取有关措施,最大限度保障通畅;3 交通服务方面,根据掌握的交通状况信息和信息发布渠道,向交通参与者提供交通
15、指导信息,减少盲目交通对路网造成的压力,同时为出行者提供出发时间和选择方式,促使交通量在整个路网中的负载平衡。交通诱导系统主要由交通状况信息探测采集、信息的汇总处理、诱导信息的发布等几方面组成,形成一个完整的系统。交通状况信息探测采集是整个交通诱导系统的感知器,相当于人的“眼睛”,它通过各种交通信息采集装置将路面上的信息采集并传送致信息处理部门。它直接关系到诱导系统的实用性,可以通过电话报警采集交通状况信息,并将安装在固定路口的卡口、监控中的视频信息传输到指挥调度中心,进行交通流统计,再配合各种地感线圈的车流量信息及速度信息来控制信号配时,并且可以充分利用遍布城市的出租车和警用车辆,在它们上面
16、安装采集设备,将这些车辆作为信息采集的工具。信息的汇总处理部分是整个诱导系统的核心技术,相当于人的“大脑”,对采集来的信息通过计算机程序筛选处理,配合综合交通信息平台、GIS电子地图、交通疏导的决策支持等综合信息处理,分析得出整个交通的动态交通流分布状况和交通管理的预警信息,最后形成一目了然的诱导信息。根据信息的来源和使用情况及对象的不同,大致可将诱导信息分为三类:通用信息,是指为避免交通事故的发生而从管理上作出的一些规定和提示信息,如道路的限速信息、警示信息、气象信息等;人工诱导信息,是指通过交通管理者或交通参与者反馈的一些有关交通的信息,如交通事故、交通管制、道路施工、交通拥堵、突发事件等
17、;自动诱导信息,是指系统根据自动探测获取的交通状况信息,按预先的算法生成的交通预警信息,如流量过载信息,车位满额信息等。诱导信息的发布信息是交通诱导中的将诱导信息传播给交通参与者的环节。其发布手段及途径呈线多元化。首先可以采用较为传统的方式,比如交警疏导、VMS信息发布、交通广播等,而随着通信技术的不断发展,目前也可采用短信平台、手机、网站等实现交通诱导信息的发布,在一些装载了车载导航终端的车辆上还可以靠此提供实时信息服务。当道路发生拥堵等事件时,交通部门可各种手段发布诱导,“提前”调节交通流,还可利用流动交通巡逻车上的车载动态信息板发布信息。1.3交通诱导系统现状在国外,一些国家已经建立起了
18、交通诱导系统。例如在美国,得克萨斯州的圣安东尼奥市是全美第九大城市,其市内高速公路路段的交通流量已经超过20万辆/日,交通事故频繁,使得该市高速公路系统的运行效率大大降低。为了解决这个问题,在得州运输厅的领导下圣安东尼奥市开发了一项强调各种运输方式和部门间协调合作、并采用新技术与新工艺的城市道路引导系统-TRANSGUID。在实施TRANSGUID之后,车辆能以更加有效的速度行驶,这也有利于改善大气环境。据统计使用该系统以后减轻了事故对交通的影响,使高速公路上的拥堵减少了27%,由于燃料有效燃烧使该地区每年减少一氧化碳排放量可达到128吨,碳氢化合物13.5吨,二氧化碳17.2吨,燃油年度消耗
19、可减少1200万升左右。不仅节省了大量的能源,还减少了环境的污染。在国内交通诱导系统的研发现状及趋势国内车辆导航系统的研究起步较晚,主要由一些科研院所、学校及少数公司进行探索性研究实验,目前还未取得实质性成果。吉林大学在交通诱导系统方面做了一些研究,尤其在交通预测、交通分配等方面开展了大量研究,取得了一些成果;北京工业大学交通研究中心在车辆定位、临控与导航关键技术方面开展了多项研究,重点包括:城市交通网络及其拓扑关系的表达,GPSDR组合定位数据融合,基于GSM进行数据通信等;四维公司、大通公司和鞍山科信、南大善邻、西安东强、上海卫导与三吉等公司通过与国外合作或引进或独立研制,做了大量的工作,
20、取得了一定进展,但均未达到实现产业化的阶段。当前,我国的交通、通信等基础设施已有了重大改观,研究开发我国具有自主知识产权的交通诱导系统的主,客观条件已基本具备,本文正是在此背景下,对北京交通诱导系统提出了一套整体解决方案,为后期的研发奠定了坚实基础。2开发技术简介2.1架构技术2.1.1B/S架构B/S结构(Browser/Server,浏览器/服务器模式),是WEB兴起后的一种网络结构模式,WEB浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式统一了客户端,将系统功能实现的核心部分集中到服务器上,简化了系统的开发、维护和使用。客户机上只要安装一个浏览器(Browser),如Netscape Navi
21、gator或Internet Explorer,服务器安装Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server等数据库。浏览器通过Web Server 同数据库进行数据交互。1 维护和升级方式简单。当前,软件系统的改进和升级越发频繁,B/S架构的产品明显体现着更为方便的特性。对一个稍微大一点单位来说,系统管理人员如果需要在几百甚至上千部电脑之间来回奔跑,效率和工作量是可想而知的,但B/S架构的软件只需要管理服务器就行了,所有的客户端只是浏览器,根本不需要做任何的维护。无论用户的规模有多大,有多少分支机构都不会增加任何维护升级的工作量,所有的操作只需要针对服务器进行;如果是异地,
22、只需要把服务器连接专网即可,实现远程维护、升级和共享。所以客户机越来越“瘦”,而服务器越来越“胖”是将来信息化发展的主流方向。今后,软件升级和维护会越来越容易,而使用起来会越来越简单,这对用户人力、物力、时间、费用的节省是显而易见的,惊人的。因此,维护和升级革命的方式是“瘦”客户机,“胖”服务器。2 成本降低,选择更多。大家都知道windows在桌面电脑上几乎一统天下,浏览器成为了标准配置,但在服务器操作系统上windows并不是处于绝对的统治地位。 当前的趋势是凡使用B/S架构的应用管理软件,只需安装在Linux服务器上即可,而且安全性高。所以服务器操作系统的选择是很多的,不管选用哪种操作系
23、统都可以让大部分人使用windows作为桌面电脑操作系统不受影响,这就使得最流行免费的Linux操作系统快速发展起来,Linux除了操作系统是免费的以外,连数据库也是免费的,这种选择非常盛行。比如说很多人每天上“新浪”网,只要安装了浏览器就可以了,并不需要了解“新浪”的服务器用的是什么操作系统,而事实上大部分网站确实没有使用windows操作系统,但用户的电脑本身安装的大部分是windows操作系统。3 应用服务器运行数据负荷较重。由于B/S架构管理软件只安装在服务器端(Server)上,网络管理人员只需要管理服务器就行了,用户界面主要事务逻辑在服务器(Server)端完全通过WWW浏览器实现
24、,极少部分事务逻辑在前端(Browser)实现,所有的客户端只有浏览器,网络管理人员只需要做硬件维护。但是,应用服务器运行数据负荷较重,一旦发生服务器“崩溃”等问题,后果不堪设想。因此,许多单位都备有数据库存储服务器,以防万一。2.1.2 C/S架构C/S 结构,即大家熟知的客户机和服务器结构。它是软件系统体系结构,通过它可以充分利用两端硬件环境的优势,将任务合理分配到Client端和Server端来实现,降低了系统的通讯开销。目前大多数应用软件系统都是Client/Server形式的两层结构,由于现在的软件应用系统正在向分布式的Web应用发展,Web和Client/Server 应用都可以进
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