物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息處理技術(shù)小論文物聯(lián)網(wǎng)在智能交通中的應(yīng)用作者王秀華 系（院）計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 年級(jí)2015級(jí)專升本 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師薛笑榮 日期2016.12 目 錄物聯(lián)網(wǎng)在智能交通中的應(yīng)用摘要：物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念，在中國(guó)早在1999年就提出來了，當(dāng)時(shí)叫傳感網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。其英文名稱是：“Internet of things（IoT）”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)

2、電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它具有普通對(duì)象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化3個(gè)重要特征。中科院早在1999年就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)的研究和開發(fā)。與其它國(guó)家相比，我國(guó)的技術(shù)研發(fā)水平處于世界前列，具有同發(fā)優(yōu)勢(shì)和重大影響力。2005年11月27日，在突尼斯舉行的信息社會(huì)峰會(huì)上，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)，正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。8月24日，中國(guó)移動(dòng)總裁王建宙在臺(tái)灣公開演講中，也提到了物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念。物聯(lián)網(wǎng)概念的問世，打破了之前的傳統(tǒng)思維。過去的思路一直是將物理基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施分開，一方面是機(jī)場(chǎng)、公路、建筑物，另一方面

3、是數(shù)據(jù)中心，個(gè)人電腦、寬帶等。而在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施，在此意義上，基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球。故也有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)均是智慧地球的有機(jī)構(gòu)成部分。關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)；傳感網(wǎng)；智慧地球1.物聯(lián)網(wǎng)在智能交通中的應(yīng)用作為物聯(lián)網(wǎng)感知層的傳感器技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了車輛信息和路網(wǎng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)采集，從而使得路網(wǎng)狀態(tài)仿真與推斷成為可能，更使得交通事件從“事后處置”轉(zhuǎn)化為“事前預(yù)判”這一主動(dòng)警務(wù)模式，是智能交通領(lǐng)域管理體制的深刻變革。 目前的智能交通系統(tǒng)（ITS，Intelligent Transport System）主要包括以下幾個(gè)方面：先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)、

4、先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)、先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)、先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)、先進(jìn)的運(yùn)載工具操作輔助系統(tǒng)、先進(jìn)的交通基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)狀況感知系統(tǒng)、貨運(yùn)管理系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)和緊急救援系統(tǒng)。圖1 基于物聯(lián)網(wǎng)框架的智能交通體系系統(tǒng)框架圖見圖1，由浮動(dòng)車交通信息采集系統(tǒng)、固定式交通信息采集系統(tǒng)、交通信號(hào)控制系統(tǒng)、卡口系統(tǒng)、非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法系統(tǒng)、車輛和警員定位系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成了交通指揮中心信息平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)與GIS數(shù)據(jù)信息平臺(tái)的無縫對(duì)接，通過智能分析系統(tǒng)對(duì)各種交通數(shù)據(jù)流進(jìn)行情報(bào)化分析處理后，對(duì)外提供公共交通信息服務(wù)和交通誘導(dǎo)信息服務(wù)。 交通指揮中心信息平臺(tái)在動(dòng)態(tài)交通信息誘導(dǎo)系統(tǒng)2中起到交通信息匯聚融合、智能處置、情報(bào)分析提取和信

5、息分發(fā)的作用，為指揮決策和交通信息發(fā)布服務(wù)，為區(qū)縣級(jí)交通指揮分中心提供數(shù)據(jù)支持。2.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通體系框架針對(duì)目前交通信息采集手段單一，數(shù)據(jù)收集方式落后，缺乏全天候?qū)崟r(shí)提供現(xiàn)場(chǎng)信息的能力的實(shí)際情況，以及道路擁堵疏通和車輛動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)手段不足，突發(fā)交通事件的實(shí)時(shí)處置能力有待提升的工作現(xiàn)狀，基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的智能交通體系綜合采用線圈、微波、視頻、地磁檢測(cè)等固定式的多種交通信息采集手段，結(jié)合出租車、公交及其他勤務(wù)車輛的日常運(yùn)營(yíng)，采用搭載車載定位裝置和無線通訊系統(tǒng)的浮動(dòng)車檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)斷面和縱剖面的交通流量、占有率、旅行時(shí)間、平均速度等交通信息要素的全面全天候?qū)崟r(shí)獲取。通過路網(wǎng)交通信息的全面實(shí)時(shí)獲

6、取，利用無線傳輸、數(shù)據(jù)融合、數(shù)學(xué)建模、人工智能等技術(shù)，結(jié)合警用GIS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)交通堵塞預(yù)警、公交優(yōu)先、公眾車輛和特殊車輛的最優(yōu)路徑規(guī)劃、動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)、綠波控制和突發(fā)事件交通管制等功能。通過路網(wǎng)流量分析預(yù)測(cè)和交通狀況研判，為路網(wǎng)建設(shè)和交通控制策略調(diào)整、相關(guān)交通規(guī)劃提供輔助決策和反饋。 這種架構(gòu)下的智能交通體系通過路網(wǎng)斷面和縱剖面的交通信息的實(shí)時(shí)全天候采集和智能分析，結(jié)合車載無線定位裝置和多種通訊方式，實(shí)現(xiàn)了車輛動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)、路徑規(guī)劃、信號(hào)控制系統(tǒng)的智能綠波控制和區(qū)域路網(wǎng)交通管控，為新建路網(wǎng)交通信息采集功能設(shè)置和設(shè)施配置提供規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，便于整個(gè)交通信息系統(tǒng)的集成整合，為大情報(bào)平臺(tái)提供服務(wù)。3.交通指揮中心

7、信息平臺(tái)的主要功能 完成浮動(dòng)車式交通信息采集系統(tǒng)、固定式交通信息采集系統(tǒng)、車輛和警員定位系統(tǒng)等7個(gè)系統(tǒng)信息的匯集和標(biāo)準(zhǔn)化處理； 完成對(duì)匯集交通信息的質(zhì)量管理，對(duì)道路交通狀態(tài)信息的判別和評(píng)估，并在信息平臺(tái)內(nèi)行進(jìn)一步加工處理，形成統(tǒng)一的交通狀態(tài)信息； 實(shí)現(xiàn)對(duì)外交通信息服務(wù)子系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)屏信息發(fā)布子系統(tǒng)、交通信息處理分析系統(tǒng)間的交通信息共享和反饋； 交通指揮中心信息平臺(tái)的建設(shè)應(yīng)立足物聯(lián)網(wǎng)整體情報(bào)大平臺(tái)的需求，設(shè)計(jì)應(yīng)滿足遠(yuǎn)期海量終端接入和平臺(tái)間的數(shù)據(jù)交換和按需共享的要求。4.物聯(lián)網(wǎng)智能交通應(yīng)用舉例在實(shí)際的應(yīng)用中，智能交通有以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)突破點(diǎn)： （1）先進(jìn)的檢測(cè)、感知、識(shí)別技術(shù)和車載設(shè)備。通過采用

8、射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器技術(shù)獲取人與物的地理位置、身份信息等，實(shí)現(xiàn)物物相通，包括新一代車載電子裝置、車輛自動(dòng)駕駛設(shè)備、駕駛員駕駛能力和精神狀態(tài)自動(dòng)檢測(cè)儀表的研制與開發(fā)使用。 （2）建立信息網(wǎng)絡(luò)。信息網(wǎng)絡(luò)需要收集的信息包括：交通基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)行自然狀態(tài)，設(shè)計(jì)、施工、使用與維護(hù)檔案，環(huán)境狀況，有關(guān)的天氣條件和預(yù)測(cè)的天氣變化等信息。 （3）交通事故自動(dòng)檢測(cè)、預(yù)警應(yīng)變技術(shù)。交通事故一旦發(fā)生，關(guān)鍵是要盡快地將救護(hù)人員召集到事故現(xiàn)場(chǎng)。要求車載裝置能自動(dòng)檢測(cè)事故的發(fā)生，及時(shí)自動(dòng)地通報(bào)事故發(fā)生地點(diǎn)和傷員人數(shù)及其傷情。 （4）先進(jìn)的交通管理調(diào)度系統(tǒng)。需要具備“智能地”、自適應(yīng)地管理各種地面交通的能力，實(shí)時(shí)地監(jiān)視、探測(cè)

9、區(qū)域性交通流運(yùn)行狀況，快速地收集各種交通流運(yùn)行數(shù)據(jù)，及時(shí)地分析交通流運(yùn)行特征，從而預(yù)測(cè)交通流的變化，并制定最佳應(yīng)變措施和方案。如：“車輛-道路自動(dòng)化協(xié)作系統(tǒng)”、“車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”。5.交通誘導(dǎo)概述交通誘導(dǎo)系統(tǒng)指在城市或高速公路網(wǎng)的主要交通路口，布設(shè)交通誘導(dǎo)屏，為出行者指示下游道路的交通狀況，讓出行者選擇合適的行駛道路，既為出行者提供了出行誘導(dǎo)服務(wù)，同時(shí)調(diào)節(jié)了交通流的分配，改善交通狀況。 交通誘導(dǎo)系統(tǒng)由以下四個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成：交通流采集子系統(tǒng)、車輛定位子系統(tǒng)、交通信息服務(wù)子系統(tǒng)和行車路線優(yōu)化子系統(tǒng)。 （1）交通流采集子系統(tǒng) 城市安裝自適應(yīng)交通信號(hào)控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)交通誘導(dǎo)的前提條件。這個(gè)子系統(tǒng)包括兩個(gè)關(guān)鍵詞

10、：一個(gè)是交通信號(hào)控制應(yīng)是實(shí)時(shí)自適應(yīng)交通信號(hào)控制系統(tǒng)，另一個(gè)是接口技術(shù)的研究，即把獲得的網(wǎng)絡(luò)中的交通流傳送到交通流誘導(dǎo)主機(jī)，利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通分配模型和相應(yīng)的軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)交通分配，滾動(dòng)預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中各路段和交叉口的交通流量，為誘導(dǎo)提供依據(jù)。 （2）車輛定位子系統(tǒng) 車輛定位子系統(tǒng)的功能是確定車輛在路網(wǎng)中的準(zhǔn)確位置。車輛定位技術(shù)主要有如下幾種方法：地圖匹配（Map Matching）定位、推算（Dead-Recking）定位、全球定位系統(tǒng)（GPS）、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）、路上無線電頻率（TRF）定位。 （3）交通信息服務(wù)子系統(tǒng) 交通信息服務(wù)子系統(tǒng)是交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的重要組成部分，它把主機(jī)運(yùn)算出來的交通信息（

11、包括預(yù)測(cè)的交通信息）通過各種傳播媒體傳送給公眾。這些媒體包括有線電視、聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)、收音機(jī)、路邊的可變信息標(biāo)志和車載的信息系統(tǒng)等。 （4）行車路線優(yōu)化子系統(tǒng) 行車路線優(yōu)化子系統(tǒng)的作用是依據(jù)車輛定位子系統(tǒng)所確定的車輛在網(wǎng)絡(luò)中的位置和出行者輸入的目的地，結(jié)合交通數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)傳輸?shù)穆肪W(wǎng)交通信息，為出行者提供能夠避免交通擁擠、減少延誤及高效率到達(dá)目的地的行車路線。在車載信息系統(tǒng)的顯示屏上給出車輛行駛前方道路網(wǎng)狀況圖，并用箭頭線標(biāo)示建議的最佳行駛路線。6.物聯(lián)網(wǎng)對(duì)在我們生活中的應(yīng)用就拿我們生活中經(jīng)常使用的智能手機(jī)來說，他極大地方便了我們的學(xué)習(xí)，工作，出行等，利用它可以網(wǎng)上購物，訂餐，交電費(fèi)，訂車票等，

12、不僅提高了我們的工作效率，更節(jié)約了我們的時(shí)間。再例如，一些工廠應(yīng)用了智能機(jī)器人，機(jī)械臂等，對(duì)于一些重復(fù)性的和高污染高危險(xiǎn)的工作完全代替了人們，他極大地節(jié)約了工作成本，有解放了勞動(dòng)力。輕觸一下電腦或者手機(jī)的按鈕，即使千里之外，你也能了解到某件物品的狀況、某個(gè)人的活動(dòng)情況。發(fā)一個(gè)短信，你就能打開風(fēng)扇；如果有人非法入侵你的住宅，你還會(huì)收到自動(dòng)電話報(bào)警。如此智能的場(chǎng)景，已不是好萊塢科幻大片中才有的情形了，物聯(lián)網(wǎng)正在步步逼近我們的生活。在中國(guó)，物聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)品已率先在上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)防入侵系統(tǒng)中得到應(yīng)用。系統(tǒng)鋪設(shè)了3萬多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)，覆蓋了地面、柵欄和低空探測(cè)，可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入

13、侵。上海世博會(huì)也與中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心簽下訂單，購買防入侵微納傳感網(wǎng)1500萬元產(chǎn)品。7.物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展代表了整個(gè)社會(huì)信息化的發(fā)展方向。就通信產(chǎn)業(yè)來說，長(zhǎng)期的發(fā)展目標(biāo)是 實(shí)現(xiàn)人與人之間無縫的聯(lián)系和溝通。這個(gè)目標(biāo)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了?！爸腔鄣厍颉睘榇淼男畔⒒拍钤谌蚍秶鷥?nèi)出現(xiàn)，為通信產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展指明了方向。一些權(quán)威人士分析，物聯(lián)網(wǎng)在20年內(nèi)將帶給中國(guó)3萬億美元的GDP增量。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會(huì)應(yīng)用在家庭，農(nóng)業(yè)，通訊業(yè)，醫(yī)療等方面，它將全面的改善我的生活，具有巨大的發(fā)展前景。8.機(jī)遇與挑戰(zhàn)機(jī)遇總是伴隨著挑戰(zhàn)。目前我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還有不少問題，例如在關(guān)鍵技術(shù)上距

14、離國(guó)際先進(jìn)水平還有一些差距，特別是高端傳感器、?RFID等領(lǐng)域，又比如產(chǎn)業(yè)規(guī)模還不夠大，特別是真正從事物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的企業(yè)規(guī)模比較小，整個(gè)產(chǎn)業(yè)比較分散。另外，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的范圍很廣，但是應(yīng)用的水平還不是很高。作為一項(xiàng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，目前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在我國(guó)處于剛剛起步的階段。目前，我國(guó)RFID產(chǎn)業(yè)在超高頻領(lǐng)域與國(guó)際先進(jìn)水平相比，還存在著五大瓶頸。一是企業(yè)技術(shù)研發(fā)水平薄弱，二是RFID標(biāo)簽成本過高，限制了其應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，三是推廣中困難重重，四是缺乏國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，五是行業(yè)人才匱乏。而且如何保證隱私不被侵犯，如何統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如何完善商業(yè)模式，如何建立安全體系都需要不斷研究解決。我認(rèn)為我們應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行發(fā)

15、展：加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，堅(jiān)持對(duì)外開放，開展對(duì)技術(shù)和人才的交流。擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，打造產(chǎn)業(yè)鏈。加大對(duì)互聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)，高校應(yīng)重視物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。9.物聯(lián)網(wǎng)的未來 物聯(lián)網(wǎng)將是下一個(gè)推動(dòng)世界高速發(fā)展的“重要生產(chǎn)力”，是繼通信網(wǎng)之后的另一個(gè)萬億級(jí)市場(chǎng)。有人說，物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值大約是互聯(lián)網(wǎng)的30倍。其潛力幾乎是無窮大的。發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)是信息科技的大勢(shì)所趨，是未來國(guó)與國(guó)的新一輪科技競(jìng)爭(zhēng)前沿，其重要性不言而喻。相信整個(gè)社會(huì)會(huì)應(yīng)為物聯(lián)網(wǎng)而大大改變。10.結(jié)論物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)空間廣闊，存在著巨大的應(yīng)用前景，因此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究越來越受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。然而當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)存在規(guī)模小較小、開發(fā)模式孤立等問題，同時(shí)在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中也面臨著核心技術(shù)不高、缺乏標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范等挑戰(zhàn)，這就對(duì)物聯(lián)網(wǎng)今后的研究提出了明確的要求：需要加大對(duì)基礎(chǔ)平臺(tái)及關(guān)鍵技術(shù)的投入，建立規(guī)范的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，