智能交通

Home  >Applications  >智能交通

智能交通運輸系統是一種針對公路交通系統的應用領域,其透過智慧連網及資料分析所產生出來的數據系統,用來改善交通環境並提升促進交通順暢及用路安全,一般來說大致分為城市內部與城際之間系統。在城市內(Inside City),除了興建軌道運輸系統之外,公路交通也是需要更多的智慧化系統來改善現有的交通秩序,包含的項目像是公車、小轎車、貨卡車、快捷巴士等不同種類的交通工具、及交通號誌、平交道、高架道路、隧道、停車與計費系統等等。這些設施如果倚賴人工來管理,不夠即時且容易有人為疏失。如果能透過智能化的網路系統來加以管控,將會大大疏解頭痛的交通問題。

城市與城市之間的連結採用高速公路,高速公路的車速快,危險性高,且容易因為天候的因素而產生問題,像是下雪、強風、濃霧等等,所以在環境的監控部份較市區道路更為重要。此外,像是隧道安全監控與通風、電子收費ETC系統、資訊顯示系統、風雨霧偵測系統、測速照像系統、閘道儀控、IP CCTV、警用系統等,可以整合在高速骨幹網路之上以達到即時監控、事故排除、緊急調度,也可以讓讓民眾得到高速公路最新的路況資訊。這些重要的設備,大多安裝在戶外,必需能承受括風日曬及長時間的穩定運作,此時,工業乙太網路的優勢性,如高可靠度、寬溫、長距離光纖網路等,可以讓系統效能與後勤維護都更為方便與即時。

常見的智能交通運輸系統應用如下:

城市內系統Inside City system:

  1. Bus / Vehicle Tracking system車輛追蹤監控系統
  2. Traffic Light control/Signaling交通號誌信號系統
  3. Cross road CCTV/City surveillance system, CCTV城市安防與路口監控
  4. BRT System快捷巴士系統
  5. Bridge / Subway roadway system高架與地下化路網

城市間系統Inter City system:

  1. Highway network control backbone system高速公路通訊控制骨幹系統
  2. ETC system / Fare collection control自動收費系統/收費閘口管制系統
  3. Weather Monitoring system風雨霧環境監控系統
  4. Tunnel system隧道系統
  5. PIDS system旅行資訊顯示系統
  6. Police/Emergency system警用系統/救災系統
  7. Entrance & Exit way / Gate control system匝道/柵欄管制系統
  8. Speed camera測速照像系統
  9. Broadcast system廣播系統
  10. Emergency telephone system緊急電話系統

範例1.VDS/VMS車輛偵測系統 (VDS/VMS:Vehicle Detecting / Management system

VDS車輛偵測系統是在高速公路系統中廣為使用的一種應用,在壓力感測(Pressure sensor)技術下,當車輛駛過感應線圈後,系統即可計算並將速度資料上傳後方資料中心。整個高速公路系統上怖滿了相當龐大數量的感測器,用以收集整個高速路網系統的行車資訊。除此之外,透過互連網與各式電腦與手持式裝置,用路人可以在上路前或在行車間即時的了解交通路網的狀態並決定其行車路線。除此之外,VMS(Vehicle Management System)系統同時應用在高速公路上,其作用相當於中央網路系統用以管控高速公路上的相關設備與指示裝置,如行車資訊顯示看板PIDS(Passenger Information Display System)、匝道儀控系統、測速照像系統、車牌辨識系統、廣播系統、CCTV、系統ETC系統等等。這些相關設備可以透過遠端控制來改變其顯示訊息、控制匝口、啟動警報系統、偵測故障車輛或異常使用狀態等等。透過這些先進的系統,可以使用者提早改道或規劃其行車動線,或是遇到緊急裝況、交通事故、或是車輛拋錨等。都可以在第一時間加以掌控並派遣相關人員前往處理。

範例2: 影像監控與環境監控(CCTV & Environmental Monitoring system)

CCTV系統是一種相當重要的應用,在各個應用領域中都扮演著重要的腳色。在ITS智慧型交通系統中尤其如此。在交通系統的控制中心裡,操作員可以依CCTV的影像來判斷在路網系統中是否有異常現象發生,像是交通事故,天氣狀況,或是擁塞與通暢等等。除了同時對比感測器傳來的資料之外,透過實際影像的判別,可以避免掉一些誤判或是錯誤報警(False Alarm)的因素。除此之外,對於犯罪防範或是事故分析處理,也是CCTV系統功不可沒之處,現今的CCTV攝影機大多支援PoE供電,而工業級乙太網路交換器則可以在相同的網路線上傳遞資料並供給電力,其標準為IEEE 802.3af/at,甚至更大輸出的High Power PoE,無論是標準的DOM, Gun Type或是耗電量較大的PTZ Camera都能夠輕鬆的應對。

Example 3:行車資訊系統 (PIS: Passenger Information System)

行車資訊系統是透過使用大型資訊顯示看板或是號誌燈,即時的讓道路使用人清楚了解目前路網或前方是否有特殊或緊急狀況出現,讓用路人可以增加判斷的時間並提出相關的反應。舉例來說,當前方道路出現交通事故時,顯示看板就可以提早警告用路人前方狀況,來做出提早改道或減速通過的判斷。或是前方道路施工,或是天氣狀況不佳,即時的訊息可以讓交通安全性大大提升,並有助於紓解交通臃塞的問題等等。這類的大型顯示看板大多緊臨道路邊緣並於適當位置擺放,看板上的即時資訊,也可依照當時的道路監控狀況,從遠端控制中心來設定訊息內容,全網路化的系統建置下,系統可以在最短的時間做出反應,並指示用路人實用的道路訊息。

範例4:電子收費系統 (ETC: Electric Toll Collection)

電子收費系統,在先進智慧型交通系統中扮演相當重要的角色,秉持著「使用者付費」的精神,讓用路人在使用道路之於,透過合理的收費機制,繳納相對的費用。不僅能增加國家的財政,更藉此提供相對應的道路養護及新路網建置費用。過往,透過人工收費的方式,不但造成收費站前堵塞,增加車輛油耗,也虛耗了很多寶貴的時間。現今的ETC系統大多結合了許多相關的高科技技術於一身,在車輛經過的同時,可以透過微波感應或是車牌辨識的方式來截取車輛資訊,同時間還可以判斷車型與其行駛速度。此外,若有贓車或是犯罪的事件,ETC所收集的資訊亦可提供相關警察機關做為破案的根據。在世界各國中,ETC的出現也代表著自動化取代人工,高效率的展現。

範例5: 隧道系統 (Tunnel system)

隧道系統是ITS智慧型交通系統中最複雜且整合性最高的一個應用,不但環境最為危險,空間挾窄,若有任何意外出現,將會導致許多人命的損失。每當在隧道內出現火災時,不但車輛人員無法動彈,更因為密閉的環境會導致濃煙充斥或是悶燒情形出現,不但救災困難,人員也會因此難以逃生或是窒息而亡。在國內外的法規中,現今多半針對500公尺以上的長隧道,都會要求要安裝所有的監控與火警安防系統,在通抽風系統(Exhaust FAN)、警示與廣播系統(Alarm/Broadcast) 、旅客資訊系統(PIDS)、速度限制與測速照像(Speed limiter)、逃生閘門(Gate control)、照明系統(Lighting Control)、等等都必須使用最高等級的標準來設置,也因此,特別需要工業等級的ISON乙太工業網路交換機做為網路骨幹, 常見的配置多為雙環網工業以太網路再配合備援式PLC系統來確保當危險狀況發生時, 這些重要的通抽風及消防設備能夠派的上用場。