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物联网在智慧交通中的应用研讨

发布时间:2018-12-18 01:06:08 文章来源:未来智讯    
    物联网在智慧交通中的应用研讨作者: 莫东艳 王峰   摘 要:智能交通在我们日常生活中起着重要作用,然而仍不能满足我国当今社会严重的交通难题,为了进一步改善交通问题,我们应该努力提高交通运输设施、设备的信息化和智能化水平。由于物联网在电子技能、通讯技能、计算机技能和人工智能方面具有更大的技能优势,因此基于物联网的智慧交通为现代交通运输行业提供了发展的新思绪。本文在物联网和智慧交通理解的基础上,研讨物联网在智慧交通中的应用,并提出了基于物联网的智慧交通体系架构。
  关键词:智慧交通;物联网;体系架构
  引言
  随着经济快速发展,交通运输业带来的能耗、污染和拥堵问题日益严重,而智慧交通的出现为解决这些问题提供了新的方向。为了适应经济社会发展和人民群众对交通运输平安性、快捷性和多样化、个性化需求,物联网技能与交通运输各组成局部的有效联合,是交通运输行业向智能化和信息化发展的必经之路,可见发展智慧交通已成为大势所趋。
  1.物联网与智慧交通
  1.1物联网
  1999年,在美国召开的移动和网络国际会议上提出,“物联网(传感网)是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2005年,国际电信联盟(ITU)在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上发布了《ITU互联网汇报2005:物联网》,正式提出“物联网”的观念[1]。物联网(The Internet of Things)是指把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。简而言之,物联网便是“物物相连的互联网”。
  物联网的实质是利用传感网、射频识别(RFID)、移动互联网、云计算、模糊识别等技能实现物品之间的自动识别、信息互联以及智能化处理等。在物联网中,物体能够无需人的干预直接就行互相“交流”,通过RFID、传感器等的全面感知和存储信息,通过传感网、通讯网、移动互联网等多网融合技能把它们传送到中央抑制系统,实现物品的自动识别、信息交换和共享、物品的“透明”管理以及智能化的加工、处理与管理。
  1.2 智慧交通
  我国交通能耗、污染和拥堵问题的日益严重,伴随着物联网、云计算等相关技能的出现,人们提出了智慧交通的观念。智慧交通与智能交通都是信息技能、传感技能、通讯技能等多种技能在交通领域应用的产物,二者在建设内容、关键技能、应用方向等方面拥有共同点。然而二者的侧重点不同,智能交通主要侧重于各类交通应用的信息化,而智慧交通则是物联网、云计算等新技能在智能交通中的有效集成运用,侧重于追求系统功能的自动化和决策的智能化[2]。
  智慧交通是将自动抑制技能、无线传感技能、数据通信技能、计算机技能等集成运用到交通系统的各个节点,变成高效利用交通设施、充分保障交通平安、尽力减小环境污染的智能化交通新格局,可见智慧交通是未来交通系统的发展新方向。
  智慧交通系统以国家智能交通系统体系框架为教导,建成"髙效、平安、环保、舒适、文明"的智慧交通与运输体系;大幅度提高城市交通运输系统的管理水平和运行效率,为出行者提供全方位的交通讯息服务和便利、高效、快捷、经济、平安、人性、智能的交通运输服务;为交通管理部门和相关企业提高准时、正确、全面和充分的信息支持和信息化决策支持。
  2.物联网在智慧交通中的应用
  将物联网、云计算为代表的智能传感技能、信息网络技能、通讯传输技能和数据处理技能等有效地集成,并运用到整个交通系统,是智慧交通的一个重要标志。在这个网络中,各要素能互相进行交流,实现所有交通讯息的综合处理,并为各要素提供所需的要素信息,将汽车、驾驶员、出行者、道路及相关的服务部门相互连接起来,使整个交通体系智能化。
  物联网在智慧交通中具有辽阔的应用前景[3],有以下几个方面,如图1所示。
  1、城市公共交通:城市公共交通是智慧交通的重要领域,能够建立城市交通“一卡通”信息系统,实现公交车、出租车多种城市交通消费一体化;智能公交调度系统,利用GPS、RFID、人像识别、车内视频监控等技能掌握实时信息;站台车辆信息平台建设,方便乘客查询相关乘车信息,合理制定乘车方式。
  2、物流信息化:物流领域是物联网相关技能最有现实意义的应用领域,通过道路运输GIS系统定位跟踪与运输导航、RFID、3G网络提供广域移动车载通讯手段实现货物状态位置实时管理;通过电子标签及识别自动收集货物信息,从而缩短作业时间,提高运营效率。
  3、电子收费:ETC(Electronic Toll Collection)即电子不停车收费系统,是目前生界上最先进的路桥收费方式,它能够加快路桥收费站车辆通车速度,加快效率、减轻或避免车辆在收费用站口拥堵问题。
  4、电子证照:IC卡电子证件嵌入了RFID逻辑加密芯片,具有高可靠性、高平安性、高性价比等特点,使得IC卡电子证件成为一张智能卡;基于射频识别技能的汽车电子牌照等对于防止假牌假证具有积极作用。
  5、设施监测:在智能交通物联网中,道路基础设施被赋予电子标签,并有特定的信息传输通道和平台,可以实时掌握对象实体的状态信息,并将有强大的后台数据挖掘分析功能及丰富的展示平台,用于提高交通运输综合管理和服务能力。
  3.基于物联网的智慧交通系统架构
  智能交通系统是利用先进的电子技能、通讯技能、计算机和抑制技能进行信息的收集、处理、发布、交换、分析和利用,提供多样化的服务,但海量数据存储和处理等技能难题渐渐显现出来,在智能交通系统的基础上提出了“智慧交通”的理念为这些问题的解决提供了一个新思绪,即充分发挥物联网技能,通过移动计算、智能识别、数据融合、云计算等技能的应用,变成智慧交通系统。智慧交通系统体系架构如图2所示。
  图2 智慧交通总体框架
  智慧交通系统从总体架构上能够从感知层、传输层、支撑层、应用层四个层次来进行划分。   (1) 感知层
  感知层主要运用RFID、二维码、传感器网络、无线通讯和实时定位等技能进行数据采集与收集,准时、正确监测交通讯息。
  (2) 传输层
  传输层主要通过移动网络、无线网络、Internet、卫星等通讯设施将感知层所采集信息运输到数据中心,供支撑层进行数据的处理和分析。
  (3) 支撑层
  支撑层是在智能处理、云计算、管理系统及数据库等资源下,实现海量信息并行处理和优化以及存储资源动态配置和部署。
  (4) 应用层
  通过信息存贮与处理系统、综合抑制系统对信息进行管理,将信息以多样的方式展现到使用者面前,供决策、服务、业务开展。
  智慧交通主要系统模块包括以下几个方面:
  (1) 数据采集与收集系统
  随着射频识别采集器、雷达检测器、GPS导航等新科技的运用,城市交通讯息的采集更加便捷,为交通调度和智慧交通抑制系统提供了更加正确、准时、实时的信息数据。
  所有交通讯息采集装置构成交通讯息采集系统。由于采集的信息包括视频信息、位置信息、车辆速度信息、车辆流通量信息等多种模式,因此信息的收集、融合和处理是智慧交通最为基础也是最为重要的组成局部。
  (2)信息传输系统
  将交通讯息采集起来,运用有线信息传输和无线信息传输方式,根据已有条件,如电视网、通信网、计算机网等,实现交通讯息传输,此过程中保证信息的准时性、真实性、平安性。
  (3)交通讯息存贮、处理系统
  信息采集并传输过来后,必须建立相应的存储系统,并运用相关技能对信息进行分析、归类、整理,并做出相应决策。
  (4)信息发布和抑制系统
  根据信息收集、传输、处理、分析后的决策,提提供交通出行的各种信息平安服务,如交通讯息发布系统、最佳交通导引系统、停车库空位信息系统、交通讯号灯抑制系统、交通平安抑制系统、紧急事故处理系统等[4]。
  能够充分利用收集的信息,准时发布相应的交通拥堵情况,疏导最佳线路信息,为出行者提供参考;对于各交通要道的车流量信息,合理抑制交通灯的长短,削减交通拥堵的状况;对于车辆故障,准时发布路况信息,并通知事故处理机构等。
  4.归纳
  发展基于物联网的智慧交通系统,是当今世界城市交通发展的趋势和特征,它可以更加准时正确的收集各种交通讯息,通过信息传输、分析和处理,为出行者提供更全面和正确的交通讯息,使人们出行更加方面和快捷。
  参考文献:
  [1] 李鹤艺,熊燕舞.交通在行动[J].交通建设与管理,2010,(7):16-20.
  [2]徐波.基于物联网的智慧交通系统建设思索[J].浙江交通职业技能学院学报,2012,13(3):27-31.
  [3]张海亮. 智能交通物联网发展展望 [J]. 中国交通讯息化 ,2010(12):30-32.
  [4]孙怀义,王东强,刘斌.智慧交通的体系架构与发展思索[J].自动化博览,2011(S1):28-35.
  (作者通信地址:大连交通大学 管理学院,辽宁 大连 116028)
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