云計(jì)算在交通領(lǐng)域的應(yīng)用研究--畢業(yè)論文

1、南 陽(yáng) 理 工 學(xué) 院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)學(xué)院(系)： 軟件學(xué)院 專 業(yè)： 軟件工程 學(xué) 生： 李明慧 指導(dǎo)教師： 陳可 完成日期 2017 年 04 月南陽(yáng)理工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）云計(jì)算技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用研究Research on the application of cloud computing technology in traffic field總 計(jì)：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5頁(yè)表 格： 1個(gè)圖 片： 1個(gè)云計(jì)算技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用研究南 陽(yáng) 理 工 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論文)云計(jì)算技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用研究Research on the application of

2、 cloud computing technology in traffic field學(xué) 院(系)： 軟件學(xué)院 專 業(yè)： 軟件工程 學(xué) 生 姓 名： 李明慧 學(xué) 號(hào)： 1515925610 指導(dǎo)教師(職稱)： 陳可 講師 評(píng) 閱 教 師： 張三 完 成 日 期： 2017年04月10日 南陽(yáng)理工學(xué)院Nanyang Institute of Technology云計(jì)算技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用研究軟件工程 李明慧摘 要 隨著以大數(shù)據(jù)、大情報(bào)為載體的交通信息化工作的全面推進(jìn)和信息基礎(chǔ)設(shè)施水平的整體提高，數(shù)據(jù)規(guī)模和業(yè)務(wù)量快速增長(zhǎng)，應(yīng)用需求呈現(xiàn)多樣化，對(duì)業(yè)務(wù)功能、系統(tǒng)關(guān)聯(lián)、信息利用、數(shù)據(jù)質(zhì)量、信息服務(wù)水平

3、、信息化工作機(jī)制等提出了更高的要求和更深入的需求。而云計(jì)算技術(shù)的推出，將成為交通管理增強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全性和加快信息共享的速度，提高服務(wù)質(zhì)量、降低成本和提高交管工作科學(xué)管理決策和路面執(zhí)法的支持的一大選擇。本文對(duì)云計(jì)算技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的討論和研究，通過(guò)云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建交通信息云，實(shí)現(xiàn)對(duì)各方面資源的有效整合，為交通管理工作提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的服務(wù)支持，進(jìn)一步推動(dòng)交通行業(yè)的發(fā)展。關(guān)鍵詞 云計(jì)算技術(shù)；交通領(lǐng)域；應(yīng)用；信息服務(wù)Research on the application of cloud computing technology in traffic fieldSoftware Engine

4、ering MajorLi MinghuiAbstract: With big data, intelligence traffic informatization as the carrier of the all-round and increase the global information infrastructure level, scale and rapid growth of business data, application requirements vary, for business functions, system connection, information

5、utilization, data quality, level of information service, information mechanism put forward higher request and further requirements. And the launch of cloud computing technology, will become the traffic management to enhance data security and accelerate the speed of information sharing, improve servi

6、ce quality, reduce cost and improve scientific management decision and the road traffic work law enforcement the support of a large selection. In this paper, the application of cloud computing technology in the field of traffic simple discussion and research, through the cloud computing technology t

7、o build traffic information cloud, realize the effective integration of all aspects of resources, for the traffic management to provide real-time, accurate service support, to further promote the development of the transportation sector.Key words: Cloud computing technology;Transportation; Applicati

8、on;Information service目 錄1 緒論11.1 交通行業(yè)現(xiàn)狀11.2 云計(jì)算技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r11.3 本文主要研究?jī)?nèi)容22 云計(jì)算技術(shù)簡(jiǎn)介22.1 關(guān)鍵技術(shù)22.2 服務(wù)模式22.3 基本特征32.4 信息安全33 需求分析43.1 可行性分析43.2 需求描述43.2.1 掌控實(shí)時(shí)交通信息43.2.2 實(shí)時(shí)交通管理措施43.2.3 交通運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)53.2.4 具備良好的擴(kuò)展性53.3 面向?qū)ο蠓治?3.3.1 基于GPS的浮動(dòng)車(chē)交通信息云53.3.2 基于云模型的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)63.3.3 最優(yōu)路徑誘導(dǎo)服務(wù)63.3.4 基于交通云計(jì)算的物流監(jiān)控與跟蹤系統(tǒng)73.4 主要功能分

9、析73.4.1 基于GPS的浮動(dòng)車(chē)交通信息云73.4.2 基于云模型的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)73.4.3 最優(yōu)路徑誘導(dǎo)服務(wù)73.4.4 基于交通云計(jì)算的物流監(jiān)控與跟蹤系統(tǒng)84 系統(tǒng)分析84.1 概要設(shè)計(jì)84.1.1 基于GPS的浮動(dòng)車(chē)交通信息云84.1.2 基于云模型的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)84.1.3 最優(yōu)路徑誘導(dǎo)服務(wù)94.1.4 基于交通云計(jì)算的物流監(jiān)控與跟蹤系統(tǒng)104.2 詳細(xì)設(shè)計(jì)104.2.1 基于GPS的浮動(dòng)車(chē)交通信息云104.2.2 基于云模型的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)114.2.3 最優(yōu)路徑誘導(dǎo)服務(wù)124.2.4 基于交通云計(jì)算的物流監(jiān)控與跟蹤系統(tǒng)125 結(jié)束語(yǔ)12參考文獻(xiàn)13致謝131 緒論1.1 交通

10、行業(yè)現(xiàn)狀目前，我國(guó)交通行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入經(jīng)營(yíng)組織化、管理集約化、運(yùn)輸專業(yè)化、發(fā)展規(guī)?；⒔煌ㄐ畔⒒缆返慕Y(jié)構(gòu)調(diào)整關(guān)鍵期，其顯著特征是交通行業(yè)的信息化處理。高效處理海量道路交通信息是交通管理與控制的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代高速信息網(wǎng)絡(luò)和強(qiáng)大計(jì)算機(jī)信息處理能力，高效采集、分析和應(yīng)用交通信息，實(shí)施高效交通系統(tǒng)控制和精細(xì)的交通行為控制,有效緩解交通擁堵，是交通工程領(lǐng)域和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域面臨的重大課題隨著交通信息化建設(shè)的深入，早期建設(shè)的不足逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，特別是以單一業(yè)務(wù)系統(tǒng)為主的建設(shè)模式，出現(xiàn)了業(yè)務(wù)割裂、信息共享困難、重復(fù)建設(shè)等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了信息警務(wù)的效能。其存在的主要問(wèn)題是：建設(shè)成本高，利用率低；運(yùn)維壓力大，依賴性強(qiáng)；業(yè)務(wù)孤

11、島、信息孤島格局依然嚴(yán)重；業(yè)務(wù)系統(tǒng)分析模式單一，功能分散，無(wú)法研判大量有價(jià)值的信息。1.2 云計(jì)算技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動(dòng)分拆成無(wú)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(guò)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(wàn)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)大的計(jì)算功能和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。此外，通過(guò)這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備。它描述了一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新的IT服務(wù)增加、使用和交付模式，通常是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展而且經(jīng)常是虛擬化的資源。用戶通過(guò)瀏覽器、桌面

12、應(yīng)用程序或是移動(dòng)應(yīng)用程序來(lái)訪問(wèn)云的服務(wù)。云計(jì)算使得用戶能夠更迅速的部署應(yīng)用程序，并降低管理的復(fù)雜度及維護(hù)成本，以及允許 IT 資源迅速重新分配以適應(yīng)用戶需求的快速改變。云計(jì)算依賴資源的共享以達(dá)成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，類(lèi)似基礎(chǔ)設(shè)施。服務(wù)提供者集成大量的資源供多個(gè)用戶使用，用戶可以輕易的請(qǐng)求（租借）更多資源，并隨時(shí)調(diào)整使用量，將不需要的資源釋放回整個(gè)架構(gòu)，因此用戶不需要因?yàn)槎虝杭夥宓男枨缶唾?gòu)買(mǎi)大量的資源，僅需提升租借量，需求降低時(shí)便退租。 云計(jì)算是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種計(jì)算形態(tài)，體現(xiàn)了一種新的信息服務(wù)模式這種模式將計(jì)算能力的硬件連接起來(lái)形成計(jì)算設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)，使信息采集、處理和應(yīng)用形成“富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用”云計(jì)算采用面向

13、服務(wù)架構(gòu)，分為計(jì)算基礎(chǔ)及服務(wù)(IaaS)、平臺(tái)及服務(wù) (PaaS)、軟件及服務(wù)(SaaS)三種服務(wù)類(lèi)型強(qiáng)調(diào)計(jì)算能力、軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)都是資源，強(qiáng)調(diào)信息,消費(fèi)者同時(shí)也是信息提供者所以云計(jì)算可被視為是一種通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)統(tǒng)一組織和靈活調(diào)用各種信息和通信資源，并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模計(jì)算的最佳信息處理方式，其可以在大城市乃至全國(guó)交通信息處理中發(fā)揮重要作用。1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容本文對(duì)云計(jì)算技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)及特點(diǎn)進(jìn)行了闡述,對(duì)我國(guó)交通行業(yè)的現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析,指出在交通領(lǐng)域推廣云計(jì)算技術(shù),建立交通云平臺(tái)可解決交通基礎(chǔ)設(shè)施安全運(yùn)營(yíng),交通應(yīng)急救援快速有效開(kāi)展,確保交通安全暢通,車(chē)輛便捷服務(wù)、防盜及安全。2 云計(jì)算技

14、術(shù)簡(jiǎn)介云計(jì)算是分布式計(jì)算、并行計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、多核計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化、負(fù)載均衡等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展到一定階段,與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合發(fā)展的產(chǎn)物 。云計(jì)算概念包含了關(guān)鍵技術(shù)、服務(wù)模式、商業(yè)模式、基本特征和信息安全 4 大方面,其中關(guān)鍵是“服務(wù)”。本文將針對(duì)上述 4 方面,對(duì)云計(jì)算技術(shù)和云平臺(tái)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。2.1 關(guān)鍵技術(shù)云計(jì)算整合了眾多的信息技術(shù),其中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、虛擬化和數(shù)據(jù)管理是云計(jì)算的三大關(guān)鍵技術(shù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ):指采用分布式、冗余方式存儲(chǔ)。虛擬化:指云平臺(tái)的虛擬化,或指從使用資源的人和應(yīng)用程序?qū)ξ锢?IT 資源的抽象作用。主要通過(guò)管理軟件將服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備和其他硬件視為一個(gè)較為完整的資源池,并根據(jù)業(yè)

15、務(wù)和工作需要分配資源。數(shù)據(jù)管理:利用分布式計(jì)算和虛擬資源管理等技術(shù),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將分散的信息和通信資源集中起來(lái)并形成共享的資源池,且以動(dòng)態(tài)按需和可度量的方式向用戶提供服務(wù)2.2 服務(wù)模式云計(jì)算是一種新型的計(jì)算資源利用模式。按照服務(wù)實(shí)現(xiàn)的程度,目前云計(jì)算主要有 IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))、PaaS(平臺(tái)即服務(wù))、SaaS(軟件即服務(wù))三服務(wù)模式。IaaS模式：通過(guò)IaaS這種模式，用戶可以從供應(yīng)商那里獲得他所需要的虛擬機(jī)或者存儲(chǔ)等資源來(lái)裝載相關(guān)的應(yīng)用，同時(shí)這些基礎(chǔ)設(shè)施的繁瑣的管理工作將由IaaS供應(yīng)商來(lái)處理。IaaS能通過(guò)它上面對(duì)虛擬機(jī)支持眾多的應(yīng)用。IaaS主要的用戶是系統(tǒng)管理員。PaaS模式：通

16、過(guò)PaaS這種模式，用戶可以在一個(gè)包括SDK，文檔和測(cè)試環(huán)境等在內(nèi)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)上非常方便地編寫(xiě)應(yīng)用，而且不論是在部署，或者在運(yùn)行的時(shí)候，用戶都無(wú)需為服務(wù)器，操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等資源的管理操心，這些繁瑣的工作都由PaaS供應(yīng)商負(fù)責(zé)處理，而且PaaS在整合率上面非常驚人，比如一臺(tái)運(yùn)行Google App Engine的服務(wù)器能夠支撐成千上萬(wàn)的應(yīng)用，也就是說(shuō)，PaaS是非常經(jīng)濟(jì)的。PaaS主要的用戶是開(kāi)發(fā)人員。SaaS模式：通過(guò)SaaS這種模式，用戶只要接上網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)瀏覽器，就能直接使用在云端上運(yùn)行的應(yīng)用，而不需要顧慮類(lèi)似安裝等瑣事，并且免去初期高昂的軟硬件投入。SaaS主要面對(duì)的是普通的用戶。2

17、.3 基本特征云平臺(tái)具有資源配置動(dòng)態(tài)化、需求服務(wù)自動(dòng)化、以網(wǎng)絡(luò)為中心、服務(wù)可計(jì)量化、資源的池化和透明化等五大基本特征。云平臺(tái)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向用戶提供服務(wù),針對(duì)客戶不同的服務(wù)類(lèi)型,通過(guò)計(jì)量方法來(lái)自動(dòng)控制和優(yōu)化資源配置,實(shí)現(xiàn)根據(jù)消費(fèi)者的需求動(dòng)態(tài)劃分或釋放不同的物理和虛擬資源,并為客戶提供自助化的資源服務(wù),用戶無(wú)需與提供商交互就可自動(dòng)得到自助的計(jì)算資源能力。對(duì)云服務(wù)的提供者而言,各種底層資源的異構(gòu)性均被屏蔽,所有資源可以得到統(tǒng)一管理和調(diào)度,成為所謂的“資源池”;對(duì)用戶而言,這些資源是透明的,無(wú)限大的,用戶無(wú)需了解內(nèi)部結(jié)構(gòu),僅需關(guān)心自己的需求是否得到滿足即可。2.4 信息安全云平臺(tái)安全體系建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系

18、統(tǒng)工程,需要從管理、人員、技術(shù)幾方面采取全面措施才能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo);同時(shí),云計(jì)算信息安全需要通過(guò)持續(xù)努力、不斷完善與監(jiān)督才能逐漸達(dá)到并保持期望的信息安全水平。 例如微軟公司設(shè)計(jì)的信息安全框架,其建立了多層防御結(jié)構(gòu),能快速有效預(yù)警安全事件,最大化降低攻擊成功幾率,具有縱深防御功能,如圖所示。圖2-1微軟公司設(shè)計(jì)的云安全框架3 需求分析3.1 可行性分析針對(duì)智能交通領(lǐng)域數(shù)據(jù)量大，交通服務(wù)要提供全面的路況，需組成多維、立體的交通綜合監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市道路交通狀況、交通流信息、交通違法行為等的全面監(jiān)測(cè)，特別是在交通高峰期需要采集、處理及分析大量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)量龐大，存儲(chǔ)、處理與區(qū)域間共享數(shù)

19、據(jù)已經(jīng)成為交通管理部門(mén)比較棘手的問(wèn)題?！霸朴?jì)算”的云并非僅有公共云，“云計(jì)算”架構(gòu)中從來(lái)沒(méi)有排斥過(guò)“私有云”，先從系統(tǒng)內(nèi)構(gòu)建私有云未嘗不是一個(gè)好的開(kāi)端。一個(gè)新生事物的出現(xiàn)，總會(huì)遇到相當(dāng)多的阻力。也只有不斷有人向前探索，才會(huì)得以發(fā)展。加之，近日，交通運(yùn)輸部公布了公路水路交通運(yùn)輸信息化“十二五”發(fā)展規(guī)劃（下稱規(guī)劃）。按照規(guī)劃的目標(biāo)，未來(lái)我國(guó)的干線公路網(wǎng)重要路段和內(nèi)河干線航道重要航段監(jiān)測(cè)覆蓋率達(dá)70%以上，重點(diǎn)營(yíng)業(yè)性運(yùn)輸裝備監(jiān)測(cè)覆蓋率達(dá)100%。此外，我國(guó)部省兩級(jí)公路、航道、港口、營(yíng)運(yùn)車(chē)輛、船舶等行業(yè)核心的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性數(shù)據(jù)庫(kù)將100%建成。規(guī)劃中提到的云計(jì)算、軟件信息服務(wù)等新應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷的完

20、善中。 云計(jì)算可為海量數(shù)據(jù)提供處理與存儲(chǔ)能力，可以利用共用云，也可以利用私有云，只是解決方案策略會(huì)有區(qū)別，智能交通是一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，云計(jì)算服務(wù)提供了一個(gè)應(yīng)用計(jì)算平臺(tái)，二者完全可以融合，這是云計(jì)算服務(wù)發(fā)展的必然融合趨勢(shì)。所以，我認(rèn)為“云計(jì)算”在交通領(lǐng)域?qū)⒋笥凶鳛?，?duì)此可以挑戰(zhàn)嘗試一下，以解決交通領(lǐng)域一些棘手的問(wèn)題。3.2 需求描述3.2.1 掌控實(shí)時(shí)交通信息隨著現(xiàn)代城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市交通管理工作涉及的信息量越來(lái)越大，一個(gè)覆蓋城市所有交通的信息系統(tǒng)需要同時(shí)進(jìn)行計(jì)算的交通元數(shù)據(jù)量非常大，而當(dāng)前的信息系統(tǒng)在軟硬件性能上都很難達(dá)到這些數(shù)據(jù)的處理要求。而通過(guò)云計(jì)算技術(shù)的分布式存儲(chǔ)和計(jì)算方式可以將這些

21、數(shù)據(jù)的處理同時(shí)交由多個(gè)虛擬機(jī)來(lái)完成。使得系統(tǒng)的處理能力大幅度提升，從而為實(shí)時(shí)交通信息系統(tǒng)的建設(shè)提供了可行性。3.2.2 實(shí)時(shí)交通管理措施交通管理部門(mén)政策措施的制定需要以交通信息的采集和挖掘分析結(jié)果為依據(jù)。但是當(dāng)前系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的采集和挖掘分析缺乏普遍性和時(shí)效性比如交通流量信息、擁堵情況等。對(duì)這些信息的采集和挖掘分析均涉及到大規(guī)模數(shù)據(jù)的處理現(xiàn)有系統(tǒng)很難滿足這種性能要求，對(duì)此，通過(guò)云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用，能夠充分采集和挖掘各方面的交通數(shù)據(jù)，更好地為交通管理措施的制定提供數(shù)據(jù)支持。3.2.3 交通運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)交通管理方案的合理制定需要結(jié)合城市實(shí)際交通運(yùn)行情況，從而準(zhǔn)確預(yù)測(cè)一定時(shí)間范圍內(nèi)交通的發(fā)展動(dòng)態(tài)。交通發(fā)展

22、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)過(guò)程涉及到大量數(shù)據(jù)的計(jì)算，而且需要較高的實(shí)時(shí)性，同時(shí)，時(shí)段不同時(shí)，所涉及的數(shù)據(jù)量也存在較大差異。針對(duì)這種情況現(xiàn)有的普通服務(wù)器和小型Pc機(jī)很難實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域路網(wǎng)交通動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)高效計(jì)算。而且計(jì)算成本相對(duì)較高。而通過(guò)云計(jì)算的分布式計(jì)算方式，可以根據(jù)交通動(dòng)態(tài)變化需求，進(jìn)行計(jì)算單元的實(shí)時(shí)分配，從而充分利用計(jì)算資源，在保證計(jì)算效率的同時(shí)具有較高的經(jīng)濟(jì)性。3.2.4 具備良好的擴(kuò)展性隨著現(xiàn)代智能交通管理系統(tǒng)的飛速發(fā)展，各個(gè)子系統(tǒng)通常會(huì)根據(jù)實(shí)際需求分階段進(jìn)行開(kāi)發(fā)，考慮到系統(tǒng)中各類(lèi)資源的共享調(diào)用系統(tǒng)需要提供豐富的接1：3提高擴(kuò)展性能以此實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的充分利用，控制開(kāi)發(fā)成本的投入。通過(guò)對(duì)交通行業(yè)信息資源的全面整合

23、，實(shí)現(xiàn)資源共享，同時(shí)提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，確保各個(gè)子系統(tǒng)的各項(xiàng)服務(wù)能夠得到全面、準(zhǔn)確、及時(shí)的數(shù)據(jù)支持。云計(jì)算技術(shù)通過(guò)虛擬化技術(shù)和分布式技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)的高效計(jì)算、動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡，同時(shí)還提供了良好的擴(kuò)展性及軟件冗余機(jī)制，這些功能為云計(jì)算技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用提供了重要的支持。云計(jì)算技術(shù)作為一項(xiàng)新興的分布式計(jì)算技術(shù)在推出之后在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域得到了廣泛的重視和快速的發(fā)展。交通領(lǐng)域引入云計(jì)算技術(shù)來(lái)為交通管理工作提供服務(wù)，已經(jīng)成為了交通管理工作發(fā)展的必然趨勢(shì)。3.3 面向?qū)ο蠓治?.3.1 基于GPS的浮動(dòng)車(chē)交通信息云 圖3-3-1 浮動(dòng)車(chē)系統(tǒng)用例圖3.3.2 基于云模型的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)圖3-3-2

24、短時(shí)交通流預(yù)測(cè)用例圖 3.3.3 最優(yōu)路徑誘導(dǎo)服務(wù)圖3-3-3最優(yōu)路徑引導(dǎo)用例圖3.3.4 基于交通云計(jì)算的物流監(jiān)控與跟蹤系統(tǒng)圖3-3-4物流跟蹤用例圖3.4 主要功能分析3.4.1 基于GPS的浮動(dòng)車(chē)交通信息云(1) 采集信息功能：將采集到的時(shí)間和行車(chē)位置等具體信息通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)上傳給數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行存儲(chǔ)以及預(yù)處理(2) 計(jì)算功能：根據(jù)相關(guān)的算法模型將數(shù)據(jù)匹配到地圖上，計(jì)算或預(yù)測(cè)出車(chē)輛的里程數(shù)、行駛時(shí)間以及行車(chē)速度等道路參數(shù)。3.4.2 基于云模型的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)(1) 分析數(shù)據(jù)功能：在時(shí)刻 t，對(duì)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)的分析。(2) 處理數(shù)據(jù)功能：對(duì)交通的擁堵情況、路面的行駛狀態(tài)以及車(chē)輛的

25、實(shí)時(shí)行駛速度進(jìn)行統(tǒng)一的綜合處理。(3) 預(yù)測(cè)功能：預(yù)測(cè)出下一個(gè)決策時(shí)刻 t + t 以至以后的若干時(shí)刻的交通流。3.4.3 最優(yōu)路徑誘導(dǎo)服務(wù)(1) 判斷功能：對(duì)人、車(chē)、路等綜合交通影響因素的處理分析和融合，快速判斷出路況。 (2) 發(fā)布功能：通過(guò)廣播、電子地圖、實(shí)時(shí)手機(jī)短訊、車(chē)載終端等媒介將信息發(fā)布給廣大的道路使用者.(3) 計(jì)算功能：提供最優(yōu)路徑引導(dǎo)信息和各類(lèi)實(shí)時(shí)交通信息幫助服務(wù)。3.4.4 基于交通云計(jì)算的物流監(jiān)控與跟蹤系統(tǒng)(1) 獲取數(shù)據(jù)功能：通過(guò)射頻標(biāo)簽技術(shù)對(duì)快件或包裹的條碼信息進(jìn)行標(biāo)簽讀寫(xiě)器識(shí)別、讀取解碼得到數(shù)據(jù)。(2) 存儲(chǔ)功能：對(duì)采集到的快件或包裹信息進(jìn)行存儲(chǔ)和控制。4 系統(tǒng)分析

26、4.1 概要設(shè)計(jì)4.1.1 基于GPS的浮動(dòng)車(chē)交通信息云 功能模塊圖： 圖4-1-1 浮動(dòng)車(chē)系統(tǒng)功能圖概述：浮動(dòng)車(chē)通常是指具有無(wú)線通信裝置和定位系統(tǒng)的車(chē)輛。浮動(dòng)車(chē)系統(tǒng)一般由 3 個(gè)部分組成：車(chē)載設(shè)備、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)處理中心。浮動(dòng)車(chē)將采集到的時(shí)間和行車(chē)位置等具體信息通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)上傳給數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行存儲(chǔ)以及預(yù)處理，然后根據(jù)相關(guān)的算法模型將數(shù)據(jù)匹配到地圖上，計(jì)算或預(yù)測(cè)出車(chē)輛的里程數(shù)、行駛時(shí)間以及行車(chē)速度等道路參數(shù)。4.1.2 基于云模型的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)功能模塊圖： 圖4-1-2 交通云平臺(tái)功能圖概述：交通流預(yù)測(cè)是指在時(shí)刻 t，通過(guò)對(duì)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)的分析，再由云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)通過(guò)對(duì)交通的

27、擁堵情況、路面的行駛狀態(tài)以及車(chē)輛的實(shí)時(shí)行駛速度進(jìn)行統(tǒng)一的綜合處理，預(yù)測(cè)出下一個(gè)決策時(shí)刻 t + t 以至以后的若干時(shí)刻的交通流。一般將時(shí)刻 t 到下一個(gè)決策時(shí)刻 t +t 之間的時(shí)間不超過(guò) 15 min 的交通流預(yù)測(cè)稱為短時(shí)交通流預(yù)測(cè)。4.1.3 最優(yōu)路徑誘導(dǎo)服務(wù)功能模塊圖： 圖4-1-3 最優(yōu)路徑功能圖概述:交通誘導(dǎo)服務(wù)是云計(jì)算技術(shù)在智能交通中的另一個(gè)重要應(yīng)用。該服務(wù)以交通數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，云計(jì)算數(shù)據(jù)中心在對(duì)人、車(chē)、路等綜合交通影響因素的處理分析和融合，快速判斷出路況后，通過(guò)廣播、電子地圖、實(shí)時(shí)手機(jī)短訊、車(chē)載終端等媒介將信息發(fā)布給廣大的道路使用者，為其提供最優(yōu)路徑引導(dǎo)信息和各類(lèi)實(shí)時(shí)交通信息幫助服務(wù)

28、，便于駕駛員提前改變行車(chē)路線，避開(kāi)交通擁堵、事故路段，提高通行效率和安全。4.1.4 基于交通云計(jì)算的物流監(jiān)控與跟蹤系統(tǒng)功能模塊圖:圖4-1-4 物流跟蹤功能圖概述：對(duì)于每一個(gè)快件或包裹，都有一個(gè)唯一的條碼與之對(duì)應(yīng)，在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中主要通過(guò)條碼來(lái)識(shí)別和管理快件?；诮煌ㄔ朴?jì)算的物流監(jiān)控與跟蹤系統(tǒng)可以對(duì)原有的系統(tǒng)層次進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的系統(tǒng)由標(biāo)簽數(shù)據(jù)采集、通信系統(tǒng)和管理中心系統(tǒng)組成，通過(guò)射頻標(biāo)簽技術(shù)對(duì)快件或包裹的條碼信息進(jìn)行標(biāo)簽讀寫(xiě)器識(shí)別、讀取解碼得到數(shù)據(jù)后，經(jīng)由通信系統(tǒng)傳輸至管理中心系統(tǒng)，管理中心系統(tǒng)對(duì)采集到的信息進(jìn)行存儲(chǔ)和控制，從而使用戶可以可視化的監(jiān)控和管理物流過(guò)程。4.2 詳細(xì)設(shè)計(jì)4.2.

29、1 基于GPS的浮動(dòng)車(chē)交通信息云 圖4-2-1 浮動(dòng)車(chē)系統(tǒng)流程圖4.2.2 基于云模型的短時(shí)交通流預(yù)測(cè) 圖4-2-2 短時(shí)交通流預(yù)測(cè)流程圖4.2.3 最優(yōu)路徑誘導(dǎo)服務(wù) 圖4-2-3 最優(yōu)路徑引導(dǎo)流程圖4.2.4 基于交通云計(jì)算的物流監(jiān)控與跟蹤系統(tǒng)圖4-2-4 物流跟蹤流程圖5 結(jié)束語(yǔ)隨著云計(jì)算的普及，交通管理數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)和交管業(yè)務(wù)系統(tǒng)、公共信息服務(wù)平臺(tái)將逐步實(shí)現(xiàn)云計(jì)算化，而交警部門(mén)的工作則多以提供交通信息服務(wù)為主。因此，交通云作為提供交通服務(wù)的載體必將應(yīng)運(yùn)而生。云計(jì)算技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠使交通信息數(shù)據(jù)得到充分利用，為交通管理提供重要的數(shù)據(jù)支持，從而制定合理的交通控制方案。通過(guò)將云計(jì)算資源和交通資源集中到能夠共享的云平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)交通系統(tǒng)的整體優(yōu)化。基于云計(jì)算的智能交通系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到城市交通運(yùn)行管理的各個(gè)領(lǐng)域。由于云計(jì)算將改變現(xiàn)有系統(tǒng)的架構(gòu)，基于云計(jì)算的交通管理系統(tǒng)需要由政府引導(dǎo)、企業(yè)參與、院所支持，以面向需求、面向應(yīng)用和面向?qū)ο蟮姆绞竭M(jìn)行建設(shè)。當(dāng)前，云計(jì)算技術(shù)雖然發(fā)展較快，但是還存在復(fù)雜度較高、服務(wù)生命周期不穩(wěn)定以及安全性等方面的問(wèn)題。但是相信隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷完善，云計(jì)算技術(shù)將為交通領(lǐng)域提供全面可靠的技術(shù)支持，引領(lǐng)交通向高度智能化的方向不斷前進(jìn)。參考文