車(chē)聯(lián)網(wǎng)-武漢理工-ver1

基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的危險(xiǎn)品在途（公路）監(jiān)測(cè)技術(shù)

匯報(bào)人：長(zhǎng)安大學(xué)趙祥模(教授、博導(dǎo)）

西北工業(yè)大學(xué)

李士寧(教授、博導(dǎo))

長(zhǎng)安大學(xué)惠飛(副教授、博士）

2010年11月11日Chang’anUniversity中期檢查匯報(bào)2主要匯報(bào)內(nèi)容一、課題研究的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況二、課題總體目標(biāo)及考核指標(biāo)三、課題考核指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度四、課題取得的主要階段性成果五、課題支撐條件與組織管理六、存在的問(wèn)題及建議

2011年1月，國(guó)務(wù)院頒布了《關(guān)于加快長(zhǎng)江等內(nèi)河水運(yùn)發(fā)展的意見(jiàn)》（國(guó)發(fā)[2011]2號(hào)），該意見(jiàn)的發(fā)展目標(biāo)為：利用10年左右的時(shí)間，建成暢通、高效、平安、綠色的現(xiàn)代化內(nèi)河水運(yùn)體系，建成比較完備的現(xiàn)代化內(nèi)河水運(yùn)安全監(jiān)管和救助體系。項(xiàng)目背景交通運(yùn)輸部《公路水運(yùn)交通運(yùn)輸信息化’十二五’規(guī)劃》指出：建成互聯(lián)互通的內(nèi)河運(yùn)輸信息化網(wǎng)絡(luò)，充分發(fā)揮內(nèi)河水運(yùn)優(yōu)勢(shì)和潛力，努力實(shí)現(xiàn)效率和節(jié)能減排能力顯著提高，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)和促進(jìn)作用顯著增強(qiáng)。

“長(zhǎng)江黃金水道綠色航運(yùn)綜合利用技術(shù)”協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟戰(zhàn)略目標(biāo)：研究面向長(zhǎng)江黃金水道綜合利用技術(shù)的核心共性問(wèn)題。建成暢通、高效、平安、綠色的現(xiàn)代化長(zhǎng)江水運(yùn)體系。主要任務(wù)：建立多學(xué)科、多團(tuán)隊(duì)、多技術(shù)融合的協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)。建立創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制。船聯(lián)網(wǎng)意義與優(yōu)勢(shì)創(chuàng)新管理方式以航運(yùn)管理的基本環(huán)節(jié)為主線，通過(guò)運(yùn)營(yíng)模式和技術(shù)手段的創(chuàng)新，拓展運(yùn)輸服務(wù)能力，提高運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量。集中信息資源最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸能力、運(yùn)輸需求的有效銜接，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)船舶運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)方式，延伸船舶運(yùn)輸服務(wù)鏈，提高船舶運(yùn)輸?shù)纳鐣?huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。建立業(yè)務(wù)模型服務(wù)于應(yīng)急指揮，搶險(xiǎn)救援，統(tǒng)計(jì)分析，決策支持等形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范船聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與更新規(guī)范船聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)與管理規(guī)范船聯(lián)網(wǎng)為行業(yè)提供全面、及時(shí)、準(zhǔn)確的航圖與船舶信息船聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究研制滿足長(zhǎng)江航道和內(nèi)河船舶特點(diǎn)的低成本、小型化交通流狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)感知及同時(shí)監(jiān)測(cè)兩類(lèi)指標(biāo)的綜合感知設(shè)備；研究長(zhǎng)江航道關(guān)鍵監(jiān)測(cè)點(diǎn)辨識(shí)，傳感器布局優(yōu)化，窄帶寬條件下的傳感網(wǎng)自組織技術(shù)；綜合利用斷面交通流數(shù)據(jù)、收費(fèi)數(shù)據(jù)、手機(jī)定位數(shù)據(jù)、營(yíng)運(yùn)車(chē)輛監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等開(kāi)展多源信息綜合感知技術(shù)研究；部省兩級(jí)交通狀態(tài)共享交互技術(shù)；研究多層級(jí)、多粒度干線公路網(wǎng)動(dòng)態(tài)態(tài)勢(shì)判別、分析技術(shù)，研究基于交通流狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)的交通綜合預(yù)警技術(shù)。一、工作基礎(chǔ)菏澤公路局應(yīng)急指揮聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)863計(jì)劃項(xiàng)目“基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的危險(xiǎn)品在途（公路）監(jiān)測(cè)技術(shù)”國(guó)家科技支撐項(xiàng)目：

城市停車(chē)設(shè)計(jì)及智能建造技術(shù)國(guó)家863項(xiàng)目：交通安全與事故分析關(guān)鍵技術(shù)研究基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的危險(xiǎn)品在途（公路）監(jiān)測(cè)技術(shù)國(guó)家973項(xiàng)目：大型交通樞紐多種交通方式的組織與優(yōu)化研究國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目7項(xiàng)：基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的路網(wǎng)交通狀態(tài)預(yù)測(cè)及其可靠性研究模糊逼近網(wǎng)絡(luò)攝動(dòng)系統(tǒng)及其在匝道測(cè)控中的應(yīng)用激光道路檢測(cè)車(chē)技術(shù)研究與裝備開(kāi)發(fā)稀土換能器及系統(tǒng)集成的橋梁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究國(guó)家西部交通重大科技項(xiàng)目：……長(zhǎng)安大學(xué)承擔(dān)的國(guó)家級(jí)相關(guān)科研項(xiàng)目：交通行業(yè)車(chē)輛運(yùn)行安全保障技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室交通部人-車(chē)-路-環(huán)境系統(tǒng)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陜西省道路交通檢測(cè)與裝備工程技術(shù)研究中心陜西省交通新能源汽車(chē)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

(下設(shè)交通安全實(shí)驗(yàn)室、汽車(chē)性能實(shí)驗(yàn)室、車(chē)輛檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室）省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/工程中心4個(gè)（長(zhǎng)安大學(xué)）：教育部“多源異構(gòu)交通信息智能檢測(cè)與融合技術(shù)”創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)

部級(jí)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)1個(gè)：電動(dòng)汽車(chē)遠(yuǎn)程監(jiān)控和信息終端系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)課題研究?jī)?nèi)容包括5個(gè)部分：根據(jù)危險(xiǎn)品在途狀態(tài)監(jiān)測(cè)特點(diǎn)和需求，提出基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）的危險(xiǎn)品在途（公路）分布式多級(jí)監(jiān)測(cè)體系結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同危險(xiǎn)品的裝載和運(yùn)輸特點(diǎn)，研究能夠適應(yīng)多種危險(xiǎn)品在途（公路）監(jiān)測(cè)特性需求的傳感器網(wǎng)絡(luò)布置模式。研究基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）的危險(xiǎn)品在途信息實(shí)時(shí)獲取技術(shù)。研究多種傳感器感知信息的分布式多級(jí)決策融合體系，從而給出準(zhǔn)確可信的決策信息。綜合前4項(xiàng)研究?jī)?nèi)容，針對(duì)一類(lèi)危險(xiǎn)品研制一套危險(xiǎn)品在途（公路）監(jiān)測(cè)原型系統(tǒng)?；A(chǔ)1：國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目：基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的危險(xiǎn)品在途（公路）監(jiān)測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)2：國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目：國(guó)家干線公路網(wǎng)交通狀態(tài)綜合感知與態(tài)勢(shì)評(píng)估預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究國(guó)家干線路網(wǎng)關(guān)鍵監(jiān)測(cè)點(diǎn)辨識(shí)，傳感器布局優(yōu)化與組網(wǎng)；窄帶寬條件下的傳感網(wǎng)自組織技術(shù)；多層級(jí)、多粒度信息融合與綜合感知技術(shù)；部省兩級(jí)交通狀態(tài)共享交互技術(shù)；多粒度干線公路網(wǎng)動(dòng)態(tài)判別、分析技術(shù)；基于交通流狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)的態(tài)勢(shì)評(píng)估和預(yù)警技術(shù)從而為實(shí)現(xiàn)國(guó)家干線公路網(wǎng)的“可觀、可測(cè)、可控”奠定基礎(chǔ)?；A(chǔ)3：實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件系統(tǒng)基于B/S結(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用GPS、GPRS和GIS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控。該產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化推廣，目前已應(yīng)用于油田、電信基站設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。該項(xiàng)技術(shù)可以拓展應(yīng)用于船聯(lián)網(wǎng)中的岸基設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)集成方案基礎(chǔ)4：山東省交通廳項(xiàng)目：菏澤公路局應(yīng)急指揮聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)解決之道一、信息展現(xiàn)融合二、信息存儲(chǔ)融合三、信息應(yīng)用融合基礎(chǔ)5：山東省交通廳項(xiàng)目：菏澤公路局應(yīng)急指揮聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)1）她是一個(gè)為眾人熟知應(yīng)用廣泛的PDF電子文檔2）文檔中嵌入了矢量的電子地圖4）她是一個(gè)視頻與音頻的多媒體播放器3）文檔中可嵌入隧道、路基等3D以及2D圖像信息5）她是一個(gè)能與Internet進(jìn)行信息交互的應(yīng)用程序?qū)崟r(shí)播放流媒體服務(wù)器上的視頻信息動(dòng)態(tài)得到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上的關(guān)系數(shù)據(jù)根據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)決定GIS信息顯示內(nèi)嵌于PDF中的矢量地圖信息用戶根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)添加聲音或文件于界面中你通常所能見(jiàn)到的信息操作感受可采用編程和動(dòng)態(tài)加入兩種方式進(jìn)行界面上的融合，真正做到“跟著感覺(jué)走”。信息展現(xiàn)融合及互動(dòng)GIS地圖是對(duì)交通信息進(jìn)行組織的最好形式，“一圖勝千言”。傳統(tǒng)GIS地圖對(duì)此設(shè)置的障礙有：信息組織手段欠缺；有l(wèi)icense費(fèi)用；其部署需要安裝依賴軟件環(huán)境。采用PDF信息地圖沒(méi)有以上障礙。信息存儲(chǔ)融合文件信息GIS信息關(guān)系信息3D信息視頻信息音頻信息圖像信息現(xiàn)有OA就可充當(dāng)應(yīng)急流程處理醫(yī)院消防隊(duì)臨時(shí)發(fā)生關(guān)系的單位或人員公安局路政執(zhí)法大隊(duì)上級(jí)主管單位直接打開(kāi)PDF文件，在Reader當(dāng)中執(zhí)行相應(yīng)功能，從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器提取GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示信息應(yīng)用融合系統(tǒng)整體技術(shù)集成與測(cè)試驗(yàn)證Step1:在長(zhǎng)安大學(xué)試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行功能測(cè)試Step2:依托工程及仿真系統(tǒng)規(guī)模化驗(yàn)證規(guī)?；妱?dòng)車(chē)遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)(長(zhǎng)安大學(xué)智能交通中心)電動(dòng)汽車(chē)遠(yuǎn)程監(jiān)控和信息終端系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)

成果3：研制了自組織的無(wú)線感知節(jié)點(diǎn)TinyOS節(jié)點(diǎn)自檢應(yīng)用功能數(shù)據(jù)上傳組網(wǎng)路由時(shí)鐘同步系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)采集能量管理組網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚數(shù)據(jù)分發(fā)廣播端到端可靠傳輸睡眠喚醒拓?fù)渚S護(hù)參數(shù)設(shè)置代碼更新?tīng)顟B(tài)上報(bào)應(yīng)用管理節(jié)點(diǎn)功能技術(shù)特點(diǎn)支持睡眠喚醒功能采用高接收靈敏度的射頻芯片支持代碼在線更新軟件采用組件化編程感知節(jié)點(diǎn)支持豐富的傳感器類(lèi)型壓力傳感器三維陀螺儀可燃?xì)怏w探測(cè)器溫度傳感器張力傳感器陜西省道路交通智能檢測(cè)與裝備工程研究中心電動(dòng)汽車(chē)遠(yuǎn)程監(jiān)控和信息終端系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)最終將實(shí)現(xiàn)人、車(chē)、路協(xié)同感知與智能預(yù)警人、車(chē)、路信息融合與推理駕駛員操作感知模塊加速過(guò)快減速過(guò)快過(guò)度轉(zhuǎn)向超速行駛不按預(yù)設(shè)路線行駛疲勞駕駛提醒汽車(chē)在途狀態(tài)感知模塊汽車(chē)震動(dòng)速度溫度路線危險(xiǎn)氣體外泄結(jié)構(gòu)件張力

行駛路況數(shù)據(jù)模塊

路徑信息下載路況信息下載首次行駛路況數(shù)據(jù)采集路況信息上傳基于GIS的路況數(shù)據(jù)庫(kù)駕駛員行駛記錄數(shù)據(jù)庫(kù)車(chē)載傳感器網(wǎng)絡(luò)（zigbee，GPRS/3G）汽車(chē)電腦信息；三維陀螺儀；GPS

；氣體傳感器；張力傳感器；溫濕度傳感器；駕駛習(xí)慣分析模塊車(chē)輛性能數(shù)據(jù)庫(kù)危險(xiǎn)品運(yùn)輸特性數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)告警遠(yuǎn)程告警運(yùn)輸單位

當(dāng)?shù)亟痪跋绬挝卉?chē)輛部分基地部分1、即將發(fā)生的危險(xiǎn)事件實(shí)時(shí)告警2、易發(fā)生事故路段的提示3、正確駕駛指導(dǎo)建議知識(shí)庫(kù)GPRS或3G業(yè)務(wù)系統(tǒng)與技術(shù)支撐平臺(tái)組織