智能運(yùn)輸系統(tǒng)概論(ppt 39頁).ppt

智能運(yùn)輸系統(tǒng)概論 第三版 普通高等教育 十一五 國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材21世紀(jì)交通版高等學(xué)校教材 楊兆升于德新主編史其信高世廉主審 目錄 第1章緒論第2章智能運(yùn)輸系統(tǒng)的體系框架第3章智能運(yùn)輸系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)第4章交通信息采集與處理技術(shù)第5章通信技術(shù)第6章車輛定位技術(shù)第7章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第8章數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)第9章新技術(shù)在智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用第10章交通信息服務(wù)系統(tǒng) 第9章新技術(shù)在智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用 9 1概述 9 1概述 第9章新技術(shù)在智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用 9 2 1車聯(lián)網(wǎng)定義 9 2 1車聯(lián)網(wǎng)定義 9 2 2車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 9 2 2車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 9 2 2車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 9 2 2車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 9 2 2車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 車聯(lián)網(wǎng)的無線通信技術(shù)主要上分兩種 無線局域網(wǎng)和蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 目前的車載通信市場(chǎng)主要采用GPRS CDMA以及3G等移動(dòng)通信技術(shù) 但成本較高且速度有限 隨著無線城市的建設(shè) 越來越多的城市開始覆蓋WLAN 降低成本 提高帶寬 滿足交通信息實(shí)時(shí)交互的需求 WLAN環(huán)境下 路邊基礎(chǔ)設(shè)施為無線網(wǎng)關(guān)AP 車輛與車輛 車輛與路邊基礎(chǔ)設(shè)施之間通過WLAN進(jìn)行通信 目前國(guó)際上選用IEEE802 11p協(xié)議作為車聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)的協(xié)議 符合智能運(yùn)輸系統(tǒng)中相關(guān)應(yīng)用的需求 1 車車 車路通信技術(shù) 9 2 2車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下無線接入 WAVE 協(xié)議棧如圖示 其中WSMP WAVEShortMessageProtocol 是WAVE短信息通信協(xié)議 LLC LogicLinkControl 是邏輯鏈路控制 1 車車 車路通信技術(shù) 9 2 2車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 主要是將各類傳感器獲得的車輛行駛狀態(tài)信息 周圍的環(huán)境信息以及車輛本身的信息等 經(jīng)過車載單元的分析和處理以向駕駛員提供信息服務(wù) 還能通過與路側(cè)系統(tǒng)之間的通信 接受控制中心發(fā)送的信息和指令 車輛精確定位技術(shù)車輛定位可分為絕對(duì)定位和相對(duì)定位 絕對(duì)定位一般是通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)集合地理信息系統(tǒng)在獲取車輛的經(jīng)緯度信息后確定車輛在道路上的位置信息 目前常見的衛(wèi)星定位系統(tǒng)有美國(guó)的GPS 俄羅斯的GLONASS 歐洲的伽利略和我國(guó)的北斗系統(tǒng) 其中GPS系統(tǒng)應(yīng)用最廣 2 智能車載系統(tǒng)技術(shù) 9 2 2車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 車輛精確定位技術(shù)采用車載傳感器進(jìn)行相對(duì)定位 一種是以激光雷達(dá) 聲納距離傳感器為代表的距離傳感器 另一類是視覺傳感器 距離傳感器的原理都是依靠發(fā)射信息來進(jìn)行測(cè)距 可以測(cè)量車與車之間的距離 車與障礙物之間的距離 但對(duì)于車輛在車道上的位置識(shí)別卻無能為力 視距傳感器可用來進(jìn)行位置識(shí)別 主要分為單目視覺傳感器和多目視覺傳感器 單目視覺傳感器的原理是投影變化 只能獲得平面信息 為了獲得三維信息 需要使用多目視覺傳感器 2 智能車載系統(tǒng)技術(shù) 9 2 2車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 車輛行駛安全狀態(tài)及環(huán)境感知技術(shù)車輛行駛安全信息包括車速 各種介質(zhì)的溫度 驅(qū)動(dòng)系 轉(zhuǎn)向系的運(yùn)行狀況等 通過安裝在車上的車用傳感器獲得 環(huán)境信息包括交通狀況 交通信號(hào) 路面狀態(tài) 道路線形 行人和非機(jī)動(dòng)車等信息 交通狀況和交通信號(hào)信息可通過車路通信從控制中心獲得 也可通過視頻傳感器等綜合感知技術(shù)來判斷 路面狀態(tài)信息變化包括路面的物理損壞和因?yàn)橛?雪等氣候造成的路面附著系數(shù)改變 前者可采用激光 視頻 紅外等傳感器來確定 后者可利用對(duì)水跡 雪跡 冰跡的識(shí)別進(jìn)行間接計(jì)算 2 智能車載系統(tǒng)技術(shù) 9 2 2車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 9 2 2車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 包含三個(gè)子系統(tǒng) 一是信息采集子系統(tǒng) 即通過設(shè)置的各類傳感器進(jìn)行信息采集 二是通信子系統(tǒng) 完成車輛與路側(cè)設(shè)備 路側(cè)設(shè)備與控制中心之間的信息交互 三是交通控制及信息發(fā)布子系統(tǒng) 負(fù)責(zé)處理路側(cè)設(shè)備采集到的信息和車輛采集到的信息 進(jìn)行實(shí)時(shí)的交通控制和信息發(fā)布 信息采集子系統(tǒng)交通流狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)行人和非機(jī)動(dòng)車檢測(cè)技術(shù)路面狀態(tài)及環(huán)境檢測(cè)技術(shù) 3 智能路側(cè)系統(tǒng)技術(shù) 9 2 2車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 9 2 3車聯(lián)網(wǎng)在智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用 第9章新技術(shù)在智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用 云計(jì)算 CloudComputing 是分布式處理 DistributedComputing 并行處理 ParallelComputing 和網(wǎng)格計(jì)算 GridComputing 的發(fā)展 云計(jì)算是通過網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動(dòng)分拆成無數(shù)個(gè)較小的子程序 再交由多臺(tái)服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng) 經(jīng)計(jì)算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶 通過云計(jì)算技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi) 處理數(shù)以千萬計(jì)甚至億計(jì)的信息 達(dá)到和 超級(jí)計(jì)算機(jī) 同樣強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 9 3 1云計(jì)算定義 云服務(wù)按照服務(wù)的類別可以分為三種 即公共云 私有云和混合云 公共云是由第三方 供應(yīng)商 提供的云服務(wù) 私有云是在企業(yè)內(nèi)提供的云服務(wù) 混合云就是公共云和私有云的混合 云計(jì)算按應(yīng)用模式可以分成基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù) IaaS 平臺(tái)即服務(wù) PaaS 和軟件即服務(wù) SaaS IaaS就是給使用者提供最簡(jiǎn)單的計(jì)算存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等等能力 讓用戶自搭建業(yè)務(wù)平臺(tái) PaaS是在云計(jì)算平臺(tái)之上抽象出一些比較簡(jiǎn)單易用的接口和能力 讓用戶快速搭建自己的應(yīng)用 SaaS只提供某些專門用途的服務(wù)應(yīng)用調(diào)用 9 3 1云計(jì)算定義 超大規(guī)模虛擬化高可靠性快速部署 彈性擴(kuò)充按需服務(wù) 9 3 1云計(jì)算定義 9 3 1云計(jì)算定義 技術(shù)體系結(jié)構(gòu) 9 3 2智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的云計(jì)算 9 3 2智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的云計(jì)算 9 3 2智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的云計(jì)算 智能交通云系統(tǒng)的基本框架 9 3 3云計(jì)算在智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用 智能運(yùn)輸云系統(tǒng)的SaaS層由共享服務(wù)構(gòu)件層和云應(yīng)用系統(tǒng)層兩部分組成 共享基礎(chǔ)服務(wù)構(gòu)件包括 統(tǒng)一門戶管理服務(wù)PGIS查詢服務(wù)統(tǒng)一消息服務(wù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)通用查詢服務(wù)數(shù)據(jù)抽取集成服務(wù)基本數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)服務(wù)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)查詢服務(wù)數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)等等 9 3 3云計(jì)算在智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用 云應(yīng)用系統(tǒng)層則可分為 基于云計(jì)算的路網(wǎng)交通流信息采集分析基于云計(jì)算的交通信號(hào)控制基于云計(jì)算的交通誘導(dǎo)信息服務(wù)基于云計(jì)算的交通管理指揮調(diào)度基于云計(jì)算的智能車輛管控 智能運(yùn)輸云系統(tǒng)的SaaS層架構(gòu) 第9章新技術(shù)在智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用 9 4 1大數(shù)據(jù)的定義 大數(shù)據(jù) BigData 本身是一個(gè)較為抽象的概念 單從字面來看 大數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)規(guī)模龐大 但與以往的 海量數(shù)據(jù) massivedata 超大規(guī)模數(shù)據(jù) verylargedata 等概念之間有何區(qū)別 目前 國(guó)內(nèi)外對(duì)于 大數(shù)據(jù) 的基本定義尚未給予公認(rèn)的說法 大數(shù)據(jù)由巨型數(shù)據(jù)集組成 這些數(shù)據(jù)集的大小常超出人類在可接受時(shí)間下的收集 使用 管理和處理能力 大小具有波動(dòng)性 至2012年 單一數(shù)據(jù)集的大小從數(shù)兆字節(jié) TB 至數(shù)十兆億字節(jié) PB 不等 幾乎無法使用大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)處理 必須使用 在數(shù)十 數(shù)百甚至數(shù)千臺(tái)服務(wù)器上同時(shí)平行運(yùn)行的軟件 9 4 1大數(shù)據(jù)的定義 大數(shù)據(jù) BigData 具有4V特性 數(shù)據(jù)集的規(guī)模性 Volume 大數(shù)據(jù)的首要特征就是應(yīng)該具有數(shù)據(jù)的規(guī)模性 多樣性 Variety 大數(shù)據(jù)的 大 是指復(fù)雜性方面的大 而不是體積大 高速性 Velocity 所謂的高速性特點(diǎn)是指對(duì)于大量數(shù)據(jù)的輸入輸出過程有著很高的要求 即快速的完成多種數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理的過程 真實(shí)性 Veracity 要求數(shù)據(jù)具有真實(shí)性特征 不能包含偽造數(shù)據(jù) 9 4 1大數(shù)據(jù)的定義 9 4 2智能運(yùn)輸系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)信息處理模式 目前 智能運(yùn)輸系統(tǒng)領(lǐng)域大數(shù)據(jù)的處