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交通诱导系统
交通流诱导系统（也称为交通路线引导系统或车辆导航系统，
是基于电子、计算机、网络和通信等现代技术，根据出行者的起
讫点向道路使用者提供最优路径引导指令或是通过获得实时交通
信息帮助道路使用者找到一条从出发点到目的地的最优路径。这
种系统的特点是把人、车、路综合起来考虑，通过诱导道路使用
者的出行行为来改善路面交通系统，防止交通阻塞的发生，减少
车辆在道路上的逗留时间，并且最终实现交通流在路网中各个路
段上的合理分配。
2. 分类
根据交通诱导信息的作用范围，交通流诱导系统可以分为车
内诱导系统和车外诱导系统。在车内诱导系统中，实时交通信息
在车辆和信息中心之间传输。这种诱导系统诱导对象是单个车辆，
也称车辆个体诱导系统，这类系统的诱导机理比较明确，容易达
到诱导的目的。目前发达国家采用的是这种系统，但是这种系统
对车内设施和信息传输技术要求比较高，造价相对昂贵。 在
车外诱导系统中，交通诱导信息在车流检测器、信息中心和外场
信息显示设备（交通信息板、交通诱导屏等）之间传输，诱导对
象是车流群，也称群体车辆诱导系统。这种系统价格相对比较便
宜。
在中国现阶段，一般所设计并实施的交通诱导系统就是属于
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车外诱导系统。这种系统投资少，见效快，对群体车辆有较好的
诱导作用。
一般这种车外诱导系统又可分为城市交通诱导系统（包括城
市街道诱导信息发布系统、城市停车诱导系统等）和公路交通诱
导系统（含高速公路交通诱导系统等）。以后条件成熟后，交通诱
导系统建设可以在车外诱导系统的基础上进一步扩展，建设车内
诱导系统。
3. 系统构成
典型的交通诱导信息发布系统，主要由以下几个部分组成：
交通诱导系统组成原理
（1）交通信息采集单元；
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（2）信息处理与控制计算机（主控计算机）；
（3）交通诱导数据库服务器；
（4）数据通信传输部分；
（5）诱导发布：通过车载终端、电台及电视台、Internet、
外场诱导显示设备（简单的可变交通信息板和交通诱导显示屏）
等发布诱导信息。
（1）交通信息采集单元
交通信息采集实现对系统所需原始数据的采集，如道路现状、
交通流量、交通流速、道路占有率等，并形成交通信息数据库，
供诱导信息生成模块和 UTFGS 的其他子系统共同使用。 交通信
息采集一般通过交通检测系统来完成。
随着智能交通的发展，交通信息检测器的使用将越来越多。
目前国内外在交通检测系统或交通信息采集系统中，大量应用了
电磁传感技术、超声传感技术、雷达探测技术、视频检测技术、
计算机技术、通信技术等，检测器主要有：电感环检测器（环型
感应线圈）、超声波检测器、红外检测器、雷达检测器、视频检测
器等。
（2）信息处理与控制计算机
交通诱导信息处理与控制计算机设置在指挥中心和分中心的
大厅里的控制台上，对经过工作人员人工确认后的交通信息和指
挥管理信息接收并进行处理，输入或发布信息（或指令），向电台、
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电视台和互联网发布交通诱导信息，设置交通信息板和交通诱导
屏的显示参数等。也就是说，交通诱导信息发布计算机主要是完
成本子系统的数据获取、数据处理、诱导方案制定、诱导信息发
布控制、数据存储等功能。
（3）交通诱导数据库服务器
各种数据存于交通诱导数据库服务器的数据库中，由数据库
管理软件进行数据管理和处理，完成每日的系统备份，以便需要
时可复制及调用历史数据进行各种分析。
（4）数据通信传输部分
控制信息与诱导信息的传输，可以通过有线传输和无线传输
两种方式来进行。对于有线 IP/RS232通信方式，要求统筹考虑，
采用复用光端机的方法，利用光纤就可以将前端设备与交通指挥
中心或分控中心连接起来。 对于无线传输方式，无线通信支
持移动终端或路口设备的无线数据网。
（5）诱导发布
主要是指通过车载终端、电台及电视台、Internet、外场诱导
显示设备（简单的可变交通信息板和交通诱导显示屏）交通诱导
系统的外场设备主要是指简单的可变交通信息板和交通诱导显示
屏。可变交通信息板与交通诱导屏都是综合应用光电技术、计算
机技术和自动控制技术研制而成的高科技产品，是高速公路智能
监控系统的重要信息发布设备。它由指挥中心计算机通过综合通
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信网实行远程控制，传送并显示各种图文信息，向司机及时发布
不同路段的不同路而情况及各类交通信息，并进行交通法规、交
通知识的宣传，从而有效疏导交通，促进行车安全。 可变交
通信息板与交通诱导屏的基本结构组成几乎是一样的，都是以交
通部颁布的交通行业标准 JT/T-431-2000《高速公路 LED 可变
信息标志技术条件》为蓝本而设计，由显示屏、控制器及内置控
制软件、机箱、框架、电器保护和防雷装置、基础、安装连接件、
成对调制解调器、安装所需的电力电缆及信号光缆工程等组成。
当然，因信息显示的功能需求不同，交通信息板与交通诱导屏的
显示屏会有所不同。
1）可变交通信息板 交通信息板的显示屏主要是显示一行简
单的文字信息。不同路段的交通信息板，根据不同路段的交通状
况，应该选择不同的方案确定交通信息牌的显示内容。交通信息
板主要发布比较简单的警告警示信息、交通诱导信息和公众信息。
2）交通诱导屏 交通诱导屏的显示屏除了可以显示文字信息
以外，还可以显示直观而比较简单的图形线路信息。
4. 交通诱导系统发布信息种类
交通诱导系统主要发布三类信息：警告警示信息、交通诱导
信息和公众信息。
1)警告警示信息 这类信息主要是根据与交通诱导信息
发布系统联动的那些卡口监控系统所提供的监控数据，发布其管
辖范围内行驶车辆的超速违章等信息。 2)交通诱导信息
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根据交通、天气及指挥调度部门的指令及时显示交通诱导信息，
如：施工地段管制、强风、浓雾等警示标语及简单图形，从而让
驾驶人员提前了解道路状况，避免交通阻塞，减少交通事故发生。
同时还可根据路面实际情况显示限速值，从而有效地对交通流进
行诱导，使高速公路的交通更加畅通。
3)公众信息 这类信息主要是一些人性化的友好提示信息，如：
谨慎驾驶、注意安全、请不要疲劳驾驶等。另外，还有一些其它
信息，比如：热烈欢迎领导来视察指导工作、庆祝国庆等。
开放分类：
1 交通诱导系统解决方案
概述
交通诱导系统主要建设 LED 室外显示屏，交通诱导系统软件包
括交通信息的采集、处理和发布，交通信息来自于道路电视监视系统、
接处警系统、公路车辆智能监测记录（卡口）系统、交通信号控制系
统、人工采集以及相关单位和部门提供的动态信息等。
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系统结构设计
交通诱导系统主要由上端控制系统、通信系统、前端控制系统及
LED 诱导标志等组成。
上端控制系统
上端控制系统实现前端数据采集、处理及发布，主要包括前端数
据接入、数据分析处理及对各路面诱导标志的显示内容的编排、显示
方式的选择、显示信息的记录、通信控制管理等功能。
通信系统
采用光纤或无线直接传输至 LED 诱导标志。
前端显示控制系统
前端显示控制系统得到上端控制信息后，传送给 LED 诱导标志。
根据上端控制系统的要求与各诱导标志定期或不定期的通讯，传输有
关信息。
LED 诱导标志
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诱导标志向交通参与者实时发布信息。
（外观效果图）
交通诱导系统软件
诱导系统
测试中！
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（软件主界面图）
（信息变化曲线图）
播放方式
系统能提供以下几种基本信息发布方式：
自动诱导显示：交通控制系统根据交通流量数据、交通拥堵信息
自动生成诱导信息，传递给诱导系统，再发送到诱导屏显示。
人工诱导显示：将突发性事件、天气状况等信息人工通过控制系
统发往室外诱导屏显示。可设定为发送后立即显示或设定好后由控制
系统定时发送显示。
通用信息显示：能显示通用的交通信息，如交通法规、宣传标语
等，根据设定好的显示时间，多条信息轮流播放。信息内容、显示时
间可通过系统更改。
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将显示的内容预先存储到诱导屏本地的存储介质，在通讯断开等
情况下，诱导屏根据本地存储的内容进行显示。
远程管理
诱导系统有远程开关、定时开关屏功能。
诱导系统或本地均能控制诱导屏全亮或全灭。
屏体在关闭状态时，不会产生微光。
亮度调节
诱导屏配备环境照度自动检测装置，可根据环境照度调整发光像
素的发光强度，以避免夜间照度较低时形成眩光，影响信息的视读和
驾驶安全。
除上述自动调节方式外，还可以由人工方式按时段进行设定。
系统管理
诱导系统能够对系统的工作状态进行管理，包括设备的工作状态、
通讯检测等。诱导标志应设置自检功能和工作状态指示灯。通过自检
功能，将发光模组的工作状态、通信接口的通信性能（误码率）、开
关电源以及其它工作单元的状态正确检测出来，在工作状态指示灯上
显示并上传给诱导系统。
诱导系统能够显示设备的安装位置、设备名称、编号、诱导屏大
小类型以及设备连接状态等信息。
系统能够管理系统内所有用户，对用户名称、登录口令、控制权
限等信息进行管理以及整个系统所有日志记录的管理，并能查询、打
印这些记录。
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系统有时钟同步功能，为所有控制计算机和室外诱导屏提供基准
时钟，以供时钟校正。
点位设置
序号 安装地点
设置方
向
诱导
屏型
式
屏体大小
安装
方式
传
输
方
式
1 黄州大道
进城方
向
全屏 ㎡ 侧柱式
光
纤
主要设备技术指标
交通诱导标志
序号 分类 技术指标
1 屏体面积 (W)×(H)≈㎡（全屏）
2 颜色 双基色
3 发光二极管
美国 GREEN 原装高强度二极管
R：NSPR636CS-U，平均亮度 1300mcd，波长 620±
G：NSPG636AS-T，平均亮度 3000mcd，波长 525±
4 配比 2R+1G
5 波长 R：620±，G：525±
6 显示颜色 65536 种（包含红、绿、黄）
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序号 分类 技术指标
7 点间距 20㎜
8 显示解析度 2500 点/㎡
9 亮度调节 256 级亮度调节（自动/手动）
10 显示亮度 ≥8000cd/㎡
11 视角 水平±35°，垂直向下 20°
12 失控点 连续失控点≤1/10000，不连续失控点为零
13 抗风速 36M/s
14 工作环境温度 -10℃～+70℃
15 工作环境湿度 10%～95%RH
16 工作电压 AC220V 或 380V±15% 40～64HZ
17 通信接口 RS232C/RS485/RJ45
18 通信方式 异步，半双工或双工
19 通信信道 光纤或无线
20 通信速率 9600bps
21 存储容量 通常存储 1000 条以上的固定信息
22 防护等级 IP65
23 箱体材料 纯铝板+镀锌冷轧钢板
24 箱体表面处理 喷塑（颜色有支队根据需要选定）
25 防雷设计 电源进线和屏体钢结构均设
26 接地 接地电阻≤4Ω
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一、 系统图
根据客户需求，本系统采用前端抓拍方式，前端配备抓拍机箱及主
机，这是目前道路雷达测速抓拍系统的主流方式。本公司配置的主机
可以监测抓拍两车道。每个超速监控点的每个方向只需配备 2 台特写
摄像机，1 台全景摄像机。
系统图如下：
系统优势：
1、系统采用了单车道测速雷达，增强了可靠性，性能稳定性高。
2、系统不仅记录违法车辆照片，还记录违法地点（路口名称）、违
法时间、速度值等信息，为执法部门提供了充足的信息依据。
3、采用全景与特写结合的方式，使抓拍的信息更充分。全景图片可
显示当时车道及环境状况；特写图片能显示违法车辆的车牌号码、车
型、车辆颜色等，为交管部门提供了充分的证据。
4、采用高清晰度图像采集技术，图像清晰，色彩还原性好。
5、支持远程设置，可随时调整设备抓拍参数。
6、强抗干扰，通过虚拟视频识别、动态分析可有效滤除环境干扰。
7、系统全天运行，24 小时检测抓拍。
8、提供开放的通讯接口和协议,扩展性高。
9、抓拍率高，可以达到 97%+。
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10、人性化程度高。
11、抓拍能力强，可以抓拍任何长度的车辆。
二、雷达测速抓拍系统简介
本系统使用单车道雷达作为车辆速度检测设备，采用抓拍车辆的车
尾或车头作为超速依据，抓拍方式及效果照片如下：
雷达测速方式是目前智能交通行业最先进的测速技术。经过多年的
使用及其改进，系统稳定性及精度都相当成熟。是行内资深公司的首
选。
本系统结合了系统使用需求及客户建议，目前此系统配置的全景
摄像机，可以用来当作道路路段安防监控视频使用，这就形成了客户
与公司双赢的局面，也是超速系统向前迈进一大步，更是智能交通和
安防行业的一个精密结合点。
三、 抓拍软件介绍
功能介绍：
1、超速抓拍及限速
客户可以根据需求任意设定道路路段限速值，本着人性化管理，照
顾系统误差，在设置限速值的时候，还可以设置抓拍值。比如：道路
路段限速 60 公里，可以设置 63 公里抓拍。
2、车牌识别
软件具有车牌识别功能，通过多次识别后取最高可信度车牌号码，
大大提高了车牌识别率。同时软件预留了接口，以满足客户使用国内
其他识别模块的需求。
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3、性能说明
通过大量测试及客户反馈，本软件锁定最大支持 2 车道检测抓拍。
在抓拍 1-2 车道的时候，软件不需要任何设置，只需按照线缆链接规
则，把线缆链接在对应的接口即可。
4、内置调试工具
软件内置了特写镜头调试工具、串口检测工具等，方便调试。
5、实时显示抓拍照片
软件集成图片浏览工具，可以实时显示抓拍到的超速照片，让调
试人员及客户很直观的看到当前抓拍到的照片效果。
6、超速与卡口共用
目前大多数公司的超速抓拍和治安卡口是两套不同的系统，我公
司经过改进-测试-再改进的多次实验，目前拥有的最新版本软件将超
速抓拍和治安卡口整合成一套系统，达到国内交通智能化的领先水平。
7、看门狗监控
软件自带看门狗软件，实时监控抓拍软件的运行情况。当发现意
外及时重启抓拍软件、传输模块，连续三次重启失败后，看门狗自动
重启系统。系统重启后抓拍软件、传输模块自动进入运行状态。
四、 系统传输说明
前端抓拍到的违法超速照片需要传输到中心后台，因此我公司研发
了电子警察专用的传输软件。软件可以设置多种加密方式：可设置实
时传输照片，也可设置定时传输，满足各地客户的不同需求。本系统
支持如下的传输方式：
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1、光纤
2、VPN
3、ADSL
4、CDMA(中心固定或移动 IP)
5、GPRS(中心固定或移动 IP)
6、无线网桥
7、U 盘或移动硬盘直取
8、无线区域网移动提取
五、后台数据库
针对不同客户的需求，公司研发了不同版本的中心管理后台：
1、文件夹方式后台
满足客户直接使用照片处罚的需求；对中心计算机配置要求低。
2、ACCESS 数据库后台
属于单机版后台处罚平台，用来单独处理超速违法照片。配置要
求低，适用于只配备超速抓拍的中小城市。
3、Oracle/SQL 数据库（网络版）
属于网络版中心处罚平台，对服务器的配置比较高。可以同时处
罚各种智能交通系统抓拍的照片；并且软件预留接口，可以和车管所
的车辆信息数据库相连，满足交警队管理大厅一站式处罚的需求。
4、IE 网络综合处罚平台
IE 网络综合处罚平台是处罚系统的发展趋势，可以实现远程网络
处罚。
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六、后台软件
功能介绍：
1、系统在线查询：打开系统在线观察，可以查询当前各个超速抓
拍点的传输情况。软件最大可以支持 253 个前端超速点传输。
2、报警功能：软件预留报警选项，提供 2 种警报报警，6 种黑名
单车辆语音报警，同时软件还预留 4 种语音报警接口，用户可以根据
自身需要配置所需语音。多种报警语音使用前，需要先对黑名单车辆
进行定义。本公司根据交通部相关资料制定了一套定义规则，客户也
可以自行定义。
3、违法查询：软件的查询功能是重点也是关键。对此，软件设置
了多种查询方式：时间、地点、车牌号、车辆类型等，方便相关部门
的使用。
4、违法处罚（网络版功能）：这是超速后台的基本功能，与车管
所联网后，可以直接锁定车辆，督促违法车主及时接受相应处罚。
5、打印处罚单：处罚单有多个模板，并且支持内容及格式的编辑。
6、报表打印：提供多种方式的报表打印,包括时间（年、月、日、
天、小时、分钟）、地点、车牌号、车辆类型等，还提供条形和圆形
统计表格打印。方便客户及时了解各路段车辆运行情况，及时做出相
应改进。
7、查询车辆信息（网络版功能）：需要与车管所数据库相连，可
以查询到车主、车辆本身信息、车辆年检、车辆历史违法信息等。
8：用户管理：软件可以设置多个用户共同管理及使用后台。
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、超级用户：也就是系统管理员，可以对后台管理系统做任何
操作，也是唯一可以任命其他管理员的用户。针对处罚、打印、查询、
导出、删除、照片保留时间等功能，可以对不同的用户做相应的控制。
、管理员：在处罚、查询的基础上可以导出对应的照片及资料。
、查询员：只可以进行查询工作。
、其他人员：超级用户可以给其开通相关功能。
系统主机
本公司采用的最新的电子警察前端主机，采用双层门格局，机箱内
空间宽敞，使主机有良好的运行空间，同时为网络传输设备提供放置
位。主机内置硬件看门狗、智能时控开关、温控系统、防尘罩、防水、
防雷器和断路器等，这一切保证了主机的持久运行。
尺寸：350*450*700
低温：5±5°
高温：40±5°
安装方式：杆壁挂
防雷：浪涌保护
电源：双极断路器控制
带地线端子
预留网络设备插座
预留其他线缆接线端子
加热保护：加热器表面温度最高 65°，不伤线缆
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七、 LED 补光
上图是公司采用的最新 LED 补光灯的补光效果照片。现在不少公司
都在使用 LED 补光灯，但是效果不够理想。我公司集群力巨资，经
过反复实验，研发出方向性超高的 LED 补光灯，补光效果达到预期
效果。
八、 支持 OEM
软件预留接口，可根据客户需求定做 OEM 版本。
雷射技术在交通安全上的应用
一、前言
在交通工程上，速度是计量与评估道路绩效和交通状况的基本重
要数据之一。速度数据之搜集方法有许多种，包括人工测量固定距离
行驶时间、压力皮管法、线圈法、影像处理法、雷达测速法与雷射测
速法等。其中后两者属于携带容易而且精确度高的方法，因此广受采
用。
超速行车在交通违规中占有极大比例，此一现象可从高速公路过
去四年间违规告发项目中，超速案件比例均在三分之二左右看出端倪
（参见表一），而超速行车一直被认为是肇事之重要因素之一；因此
从交通执法观点而言，取缔超速系比较具体的维护交通安全之手段。
国内取缔违规超速一向以雷达测速枪当工具，径行举发案件则辅以照
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相设备；唯近年来，雷达侦测器盛行，价格普及化之后，即使法规明
令禁止使用，一般民众仍趋之若骛，盖以其价格只需逃避一至两次取
缔的机会即可完全回收成本。以交通工程观点来看，驾驶人若装有雷
达侦测器，则路边定点所测得之车速即会因驾驶人感知受测速，误以
为警察人员执行取缔而有普遍减速现象；除造成数据失真外，并因而
有引起事故之可能。
二、基本原理
雷达为利用无线电回波以探测目标方向和距离的一种装置。雷达
为英文 Radar 一字之译音，该字系由 Radio Detection And Ranging
一语中诸字前缀缩写而成，为无线电探向与测距之意。全世界开始熟
悉雷达是在 1940 年的不列颠空战中，七百架载有雷达的英国战斗机，
击败两千架来袭的德国轰炸机，因而改写了历史。二次大战后，雷达
开始有许多和平用途。在天气预测方面，它能用来侦测暴风雨；在飞
机轮船航行安全方面，它可帮助领港人员及机场航管人员更有效地完
成他们的任务。
雷达工作原理与声波之反射情形极类似，差别只在于其所使用之
波为一频率极高之无线电波，而非声波。雷达之发射机相当于喊叫声
之声带，发出类似喊叫声之电脉冲（Pulse），雷达之指向天线犹如
喊话筒，使电脉冲之能量，能集中某一方向发射。接收机之作用则与
人耳相仿，用以接收雷达发射机所发出电脉冲之回波。
测速雷达主要系利用都卜勒效应（Doppler Effect）原理：当目
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标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射机频率；反之，当目
标远离天线而去时，反射信号频率将低于发射机率。如此即可借由频
率的改变数值，计算出目标与雷达的相对速度。
雷射的英文为 Laser，这个字是由
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 的第一个字
母缩写而成，意思是指，经由激发放射来达到光的放大作用。雷射所
激发出来的光，其光子大小与运动方向皆相同，因此每个波束的频率
都相等，再加上它们一束束紧密地排列着，彼此间分毫不差地互相平
行，使整个光束发射至极远处也不会散开来。在一九六二年的实验中
发现，从地球发射的雷射光在经过近四十万公里的太空之旅后，只在
月球表面上投射出一片约三公里直径大小的圆而已！此特性使得雷
射在焊接、切割、雕刻、穿洞等加工与医学（眼科、牙科、肿瘤）之
应用更为广泛。
测速雷射种类于固态雷射中的半导体雷射。雷射测速设备采用红
外线半导体雷射二极管。雷射二极管有几个特点使它极适合用来量测
速度：
1. 雷射二极管自微小范围中发射出极窄的光束，此一狭窄光束才能精
确地瞄准目标。
2. 雷射二极管以小于十亿分之一秒的瞬间切换开关，大大提高精确度。
3. 雷射二极管发射率很窄，其侦测器极易接收到精确的波长；因此在
日间有强烈阳光时，仍能正常操作。
4. 雷射二极管只发射电磁光谱中的红外线部分；而红外线系眼睛看不
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见的，不会影响驾驶人的注意力。
雷射测速枪以量测红外线光波传送时间来决定速度。由于光速是
固定，激光脉冲传送到目标再折返的时间会与距离成正比。以固定间
隔发射两个脉冲，即可测得两个距离；将此二距离之差除以发射时间
间隔即可得到目标的速度。理论上，发射两次脉冲即可量测速度；实
务上，为避免错误，一般雷射测速器（枪）在瞬间发射高达七组的脉
冲波，自以最小平方法求其平均值，去计算目标速度。
三、与雷达之比较
超速告发最易受到的挑战即是如何确认违规车辆，例如在多车道
公路上两车以上并行时，警员以雷达测得超速现象却无法明确认定那
一部车辆违规（参见图一）。原因在于雷达波发射锥角度约在十至二
十度间，而雷射波发射锥角度只有不到十分之一度；因此以雷射测速
可以明确认定受测目标据以告发。雷射狭窄光束使得两车被同时侦测
到的机会等于零；对于市面上普遍销售之雷达侦测器（或称超速侦测
器）不啻一大克星。
雷达与雷射之最远测速距离均在二千余英呎，可以加强设备发射
功率而增长，惟并不具实际效益。雷达测速器需经常以固定频率之音
叉加以校正，而雷射测速器则无此必要。另一重要差别在测速的时间，
以雷达测速约高要二至三秒钟，而使用雷射则只需要约零点三秒。按
此操作速度，厂商甚至开发出配合照相之雷射测速器以不到一秒的间
隔连续记录违规超速车辆。图二显示雷射测速器配合数字相机所拍摄
到之照片。
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电射测速枪之缺点系无法于移动状态下使用；如装于警车上或由
坐在行进车辆上乘员持用，均无法正常操作。至于成本方面，Ｋ频雷
达测速枪每具时价约新台币拾万元，雷射测速枪每具约新台币参拾万
元。
四、结语
由于激光束狭窄具有正确认定目标的特点，许多文献指出其其至
可以用来测量行人的步行或跑步速度；对国内为数众多之机车速度量
测更是变成可行而且简易。作者曾利用 LTI20-20 雷射测速枪对行人、
单车与机车目标进行量测，均能迅速获得速度（公里／小时）与距离
（十分之一公尺）之满意数据。配备雷射测速枪的美国警方更利用其
精确且快捷的测距功能，将其用在交通事故与刑案现场图关键点之测
绘。国内交通警察单位已多次进行雷射测速之测试，部份单位亦已完
成采购使用中。民众不可自恃装有超速侦测器而恣意飚车，危害公众
与自身安全。
智能交通诱导系统的建设架构
城市交通诱导系统是提升城市道路交通效率的重要手段。本文首
先给出了交通诱导的框架体系模型，然后对其上端系统进行了详细的
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需求分析，根据数据发生、采集、处理的流程，设计了系统的数据流
程模型，并据此对其软件、硬件系统模块进行了设计。
所谓交通诱导系统，是通过相关高新技术（如 GIS、GPS、导航
和现代无线通信技术等）的集成，有效地引导车辆运行，减少车辆的
旅行时间，并最终实现交通量在整个路网中均衡分配的技术手段。其
作用主要表现在以下两个方面：
其一，为驾驶员提供实时的路线引导，从而避免迷路和错误驾驶，
并降低交通事故率；
其二，根据用户的出行目的地，向其提供优化的路线信息，从而
极大地方便出行者。
这对于交通诱导系统的效率提出了较高的要求，特别是信息采集、
处理和发布的实时性和有效性。前者是由信号检测系统实现的，而后
两者则依靠完整、高效的上端系统。
一、系统需求分析
1.功能需求
通常情况下，交通诱导系统的功能需求包括如下几点：
℃以重点道路为中心，实现显示屏信息的连续性发布，能够达到
对车流的有效诱导；℃根据道路的不同等级、不同状况，将城市交通
诱导分为快速路诱导控制、城市主干路诱导控制、高速公路诱导控制
等；℃使路网达到用户最优和系统最优之间的均衡；℃采用统一的接
口实时采集交通数据，并保证数据的完整性、安全性和正确性；℃使
用恰当的模型和算法分析和处理交通数据，以确保发布信息的准确性
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和有效性；℃系统应该具备用户权限管理、防黑客入侵、防病毒、数
据的安全性管理、数据网络备份等功能以保证系统安全和稳定。
2.技术需求
要满足上述功能要求，需提供一系列技术保障。所涉及到的技术
包括信息采集、信息发布以及信息传输等。
℃信息采集技术，主要通过电感线圈检测技术、视频检测技术以
及微波检测技术来实现对原始交通数据信息的采集。℃信息发布技术，
主要通过交通诱导室外显示屏实现对实时路况信息的发布，辅助以广
播电视台发布实时信息。℃通信传输技术，根据显示屏的类型以及安
放位置的不同，采用不同的通信传输技术，主要包括：光纤通信、与
当地有线电视复用通信网络以及无线通信方式等。
3.设备需求
上端控制系统的服务器由一台主服务器、一台控制服务器和若干
操作管理终端组成。上端系统设备还包括数据库、通信设备、综合接
入设备等。其中主服务器接收实时传来的原始数据，在主服务器上运
行有数据分析处理应用程序，对原始数据进行分析处理，生成交通诱
导信息。控制服务器与通信设备和综合介入设备相连，向室外显示屏
发送诱导信息，实时控制显示屏的发布内容。操作管理终端上显示各
路段实时的道路状况以及各个检测器的工作状态，还可以根据实时的
人工采集信息对自动发布的信息进行必要的修改和增减工作。
下端系统中主要的设备需求是室外显示屏以及显示屏本地的通
信设备等。
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二、系统数据流设计
为了满足交通诱导系统以上的功能需求，设计了如图 1 所示针对
交通诱导系统的数据处理流图：
从原始数据到发布于显示屏上的信息，数据的处理过程分为三个
层次，分别是数据层、处理层和显示层。
1.数据层
数据层的主要作用是接收交通检测系统传递过来的原始数据并
对这些原始数据进行校验解包并进行预处理。
交通检测的原始数据主要来自于以下的检测系统。
线圈检测系统：即信号系统。此系统除了能够检测交通流量外，
同时可以计算道路平均车速与占有率等数据；
视频检测系统：即牌照识别系统。此系统采集路段上游车辆的牌
照，并在下游捕捉检测数据。根据视频检测系统传递过来的数据，可
以计算出这一路段的平均旅行时间，进而得到车辆的平均行驶速度；
微波传感器检测系统：即快速路检测系统。此系统可以远程采集
并传递断面交通流数据；
其他系统：包括 122 报警系统、110 接警系统等。
在 122 报警系统、110 接警系统中，交通原始数据的来源一般是
报警电话和交警报告等，所以交通数据需要人工录入到诱导系统数据
库中。
交通诱导系统数据库包含以下几个子数据库。
交通数据库：存储从各个交通采集系统传输来的交通原始信息，
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以待数据处理模块调用；
交通状态信息库：存储经过处理模块处理过的交通状态信息，以
待诱导信息生成模块调用；
数据处理模型库：存放处理交通状态信息时所应用到的各种模型；
预案库：属于专家系统的一部分。存放针对实时交通状况所应对
的预案；
交通诱导信息库：存储各时段各个显示屏所发布的诱导信息。
2.处理层
处理层的细化数据流如图 2 所示：
在处理层中，首先将从交通数据库中调用的原始数据进行滤波处
理，剔除不在设定范围内的数据（如车速为负或者在某一极限值之上
的数据），获取有效数据。原始数据的剔除主要使用滤波算法，如卡
尔曼滤波，维纳滤波等。
在得到有效数据后，要对其进行状态聚类，即做状态分级，此时
需要调用数据处理模型库中的相关模型与算法进行处理，这里用到的
是模糊聚类或小波分析等匹配算法。
最后根据针对不同等级的道路进行状态预测，调用模型库中的预
测模型（包括神经网络、时间序列模型、非参数回归模型等）得到交
通状况信息。交通状态信息需要经过人工确认，以确保状态信息的可
靠性。最后经过人工确认的交通状态信息存入系统交通状态信息库。
3.显示层
显示层主要对交通状态信息进行处理，形成交通诱导信息。
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交通诱导信息的生成通过两个渠道：一方面调用信息库中的交通
状态信息，通过交通诱导相关性分析模型，得到诱导信息的发布延伸
范围和时效性参数，然后通过预案库，生成诱导信息。另一方面，如
果需要人工输入的信息(比如交通管制信息，勤务信息或宣传信息等)，
则由指挥人员进行人工编辑，生成节目单后，结合系统数据库中的预
案库，与上述诱导信息一起，生成诱导信息节目单，传给诱导系统的
控制服务器。
控制服务器接收到节目单后，对其进行合成，发送控制指令到相
应的诱导显示屏，最终实现诱导信息的有效显示。
三、系统软件模块设计
根据以上数据流分析，以功能系统的划分原则为依据，可将系统
分为 5 个子模块：系统管理软件模块、通讯管理软件模块、维护管理
模块、接口转换软件模块、显示控制软件模块，下面分别对这些模块
进行设计。
1.系统管理软件模块设计
系统管理软件模块运行在应用服务器上，实现对整个诱导系统的
集中式管理，具体功能如下：℃管理系统内所有设备（室外显示屏、
控制计算机），包括安装位置（相对于显示用的背景地图）、设备名称、
计算机网络地址、室外显示屏大小类型、设备连接关系、所属机构名
称等信息；℃管理系统内所有用户，包括用户名称、登录口令、所属
部门名称、控制权限等信息；℃管理整个系统的所有日志记录，包括
系统中所有计算机上有关软件的登录/退出记录、室外显示屏显示内
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容的发布记录等信息。能查询、打印日志纪录。
2.通讯管理软件模块设计
通讯管理模块实现与室外显示屏通讯的命令、状态缓冲和协议转
换功能，具体如下：℃所有对室外显示屏的操作均通过通讯管理模块
实现；℃实时显示室外显示屏的通讯状态和工作状态；℃自动重发功
能，在显示屏发生故障造成信息丢失的情况下，待显示屏故障修复后，
可自动将缓存的显示信息重发到显示屏，保证控制中心与室外显示屏
之间通讯的准确性；℃记录、查询室外显示屏故障和通讯故障；℃网
络数据传输，自动从主服务器取得设备信息，自动向主服务器传送有
关日志信息。在本地缓存设备和用户信息，以便在与主服务器通讯中
断时使用。与主服务器通讯中断时，在本地缓存日志信息，待中断恢
复后能自动将缓存的日志送到主服务器。
3.维护管理软件模块设计
维护管理软件模块分别运行在应用服务器，数据库服务器和控制
服务器上，主要管理三层工作状态，若发现异常则采取分级报警。
上端的维护：主要包括数据库、服务器的维护。数据库维护的功
能是实现数据库的备份、恢复和优化。服务器维护可以分为硬件维护
和软件维护两种情况：硬件维护包括增加和卸载设备（主要指增加内
存和硬盘容量）、更换设备以及设备除尘、防火防潮等工作。软件维
护包括操作系统、网络服务、数据库、用户数据等各方面的维护。
通讯系统的维护：主要指对光纤、交换机等通讯设备的维护。
下端的维护：包括对显示屏的亮度、故障报警、开门报警、供电
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等工作状态的监测和维护。
4.接口转换软件模块设计
接口转换软件模块运行在主服务器上，为后台运行软件，用于与
其它系统的连接。对于与不同的系统的连接使用不同的接口转换模块。
接口转换模块从通讯管理软件读取显示屏的工作状态并将其送
到其它系统，从其它系统接收对显示屏的控制命令，转发给相应的通
讯管理软件。
5.显示控制软件模块设计
显示控制模块运行在控制终端上，管理并解释节目单，实现信息
发布的人机界面，具体如下：℃提供设置室外显示屏的通用显示信息
的功能；℃提供室外显示屏人工诱导信息发布功能；℃提供定时自动
发布人工诱导信息的功能；℃以地图方式显示室外显示屏状态；℃保
证只有通过系统管理模块授权的用户才能有权修改和发布信息；℃可
在屏幕上实时跟踪显示室外显示屏的当前显示内容和工作状态；℃提
供显示信息编辑、修改管理功能。显示信息编辑可以使用系统支持的
所有字型的文字和图形。
1)小型可变情报板
小型可变情报板属智能外场设备，它能根据交通、天气及指挥调
度部门的指令急时显示文字信息，如：施工地段、谨慎驾驶、注意安
全、强风、浓雾等警示标语及简单图形，从而让驾驶人员提前了解道
路状况，避免交通阻塞，减少交通事故发生。同时还可根据路面实际
情况通过监控中心来显示限速值，从而有效地对交通流进行诱导，提
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高路网的交通运输能力 。
系统结构：
小型可变情报板系统由显示屏、控制器及其内置控制软件、机箱、
框架、立柱、电器保护和防雷装置、安装连接件、成对调制解调器、
安装所需的电力电缆及信号电缆工程等组成。
2)大型可变情报板
大型可变情报板作为智能交通系统（ITS）的重要信息发布设备，
由监控中心计算机通过综合通信网实行远程控制，传送并显示各种图
文信息。向司机急时发布不同路段的不同路而情况及各类交通信息，
并进行交通法规、交通知识的宣传，从而有效疏导交通，促进行车安
全。
系统结构：
大型可变情报板是以交通部颁布的《高速公路 LED 可变信息标
志技术条件》为蓝本而设计。由显示屏、控制器及内置控制软件、机
箱、框架、电器保护和防雷装置、基础、安装连接件、成对调制解调
器、安装所需的电力电缆及信号电缆工程等组成。
3） LED 情报板系统应用拓扑图
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● LED 情报板系统应用拓扑图说明：在高速公路上屏控制距离大于
2km，我们选用光纤以太网传输通讯信号，小于 2km 使用 RS485 总
线连接方式 。
4）系统信号流程图
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大庆智能交通诱导系统项目
项目需求
一、建设范围
在大庆市的萨尔图区、让胡路区、红岗区、龙凤区、大同区辖区。
二、建设内容
1、一个交通管控中心、六个分控中心、中心及机房及配套设施等。
2、交通管理综合应用平台。建设以信息交互与关联系统、交通地理信息系
统、辅助决策系统、勤务管理系统、可视化的警务指挥系统为核心的综合集成平
台。
3、道路交通电视监视系统。改造及建设道路电视监点 300 个。
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4、交通流（交通流、事件）信息采集系统。对原有交通信息采集（车流量
信息采集、停车场停车信息采集）系统进行升级改造。
5、信号灯岗控制系统。建设信号灯岗 12 座
6、交通信息发布系统。升级和整合“室外 LED 交通信息板可变信息发布系
统”、建设媒体室、升级互联网站（包括 WSP 网站）交通信息发布系统。
7、公路车辆智能监测记录（卡口）系统。升级和整合卡口综合应用系统软
件、通过中心服务器对 56 套视频检测卡口设备（已经建成卡口 6 套、带卡口功
能的超速抓拍设备 20 套、带卡口功能的闯红灯抓拍设备 30 套）进行联网统一管
理。
8、交警移动警务系统。包括 5 个单警终端、一套车载终端及中心系统软硬
件设备（与全省执法系统部分整合），传输采用 3G 方式。
9、交通违法监测记录系统。对已经建成的 82 套闯红灯自动抓拍设备、44 套
超速违法自动抓拍设备及其它违法行为监测记录系统联网，将违法数据上传控制
中心，通过系统软件进行统一管理。
10、交通设施管理系统。对交通设施规划、建设、维护实行信息化管理。
11、民警装备管理系统。对民警的执法装备实行信息化管理。
12、执法视听资料信息管理系统。对民警执法工作的录音、录像资料实行信
息化管理。
13、违法车辆停车场停车信息管理系统。对依法扣留的违法车辆实行信息化
管理（已经建成，需要升级与系统集成平台整合）。
14、机动车缉查布控系统。对现有的具有卡口功能的电子警察联网，通过稽
查布控软件，对违法嫌疑车辆进行实时的追踪和运行轨迹倒查。
15、可视化警务指挥系统。建设以 GIS 地理信息系统为基础，通过移动警务
定位系统、道路电视监控系统、通信系统、短信收发系统以及信号灯控制系统、
交通信息发布系统联动，实现对交通事件的快速处置，实现可视化警务指挥。
16、、基础设施建设，包括管道、窨井、设备杆件、基础、、电源引入、防
雷接地等。
