基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能交通

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能文檔編制序號(hào)：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]南通大學(xué)電子信息學(xué)院題目：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能交通班級(jí)：信112姓名：常E3學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：楊永杰基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能交通摘要智能交通系統(tǒng)(ITS),是指將先進(jìn)的傳感器技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的高效、便捷、安全、環(huán)保、舒適、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng),可提高交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率、減少交通事故、降低環(huán)境污染,是一種信息化、智能化、社會(huì)化、人性化的新型交通運(yùn)輸系統(tǒng)。因?yàn)楫?dāng)前交通系統(tǒng)越來越復(fù)雜,傳統(tǒng)的基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ降慕煌ü芾硪呀?jīng)不能適應(yīng)當(dāng)代交通的快速發(fā)展,準(zhǔn)確、快捷、智能的交通管理工作顯得越來越重要,越來越急迫。引進(jìn)高科技來控制交通變得越發(fā)迫切。所以由于物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),可以通過相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理,從而解決或者緩解上述社會(huì)矛盾。因?yàn)橹悄芄?jié)能系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)是普通民眾生活中不可或缺的典型應(yīng)用,所以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到這兩個(gè)典型場景中顯得尤為重要。因此通過研究與實(shí)現(xiàn)新型的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能節(jié)能系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng),能夠帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,對于推動(dòng)和諧社會(huì)的快速發(fā)展具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智能交通AbstractIntelligenttransportationsystem(ITS),referstotheadvaneedsensortechnology,informationtechnology,networktechnology,automaticcontroltechnology,computerprocessingtechnologyusedtoeffectivelyintegratetheentiregroundtrafficmanagementsystemestablishedinalargerscope,fullplaytheroleofefficient,convenient,safety,environmentalprotection,comfort,realtime,accurateandcomprehensivetransportationmanagementsystem,canimprovetheefficiencyoftrafficsystem,reducetrafficaccidents,reduceenvironmentalpollution,isanewtransportsystemakindofinformation,intelligenee,socialization,humanization.Becausethecurrenttrafficsystembecomesmoreandmorecomplex,thetraditionalmodelbasedontrafficmanagementexperieneealreadycannotadapttotherapiddevelopmentofmoderntransportation,accurate,fast,intelligenttrafficmanagementisbecomingmoreandmoreimportant,moreandmoreurgent.Theintroductionofhigh-techtocontroltrafficbecomesmoreandmoreurgent.SobecauseoftheemergeneeoftheInternetofthings,canrealizeintelligentidentificationandmanagementthroughthecorrelationtechnique,soastosolveoralleviatethesocialcontradiction.Becausetheintelligentenergysavingsystemandintelligenttransportationsystemisatypicalapplicationofanordinarylife,sowilltheInternetofthingstechnologyisappliedtothetwotypicalsceneisparticularlyimportant.TheresearchandimplementationoftheInternetofthingstechnologyofintelligentenergysavingsystemandintelligenttransportationsystembasedonthemodel,topromotethedevelopmentofrelatedindustrialchain,hastheprofoundsocialsignificaneetopromotetherapiddevelopmentofaharmonioussocietyKeywords:TechnologyoftheInternetofthings;intelligenttransportation1.概述物聯(lián)網(wǎng)概念從提出到大家熟知只用了短短幾年時(shí)間，它是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展。隨著中國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，城市人口越來越多，汽車數(shù)量隨之增加，城市交通擁堵現(xiàn)象已給市民生活帶了嚴(yán)重影響，隨之而來的環(huán)境污染、能源消耗等問題已成為全球面臨的嚴(yán)峻問題。城市智能交通系統(tǒng)近十年成為改善交通堵塞減緩交通擁擠的有效技術(shù)措施，國內(nèi)外越來越受重視。然而通過射頻、傳感器技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)等信息傳感設(shè)備建立起來的物聯(lián)網(wǎng)可以把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，通過通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對在網(wǎng)物體智能化識(shí)別、跟蹤、定位、監(jiān)控和管理。物聯(lián)網(wǎng)概念是在1999年提出，2005年，在ITU的《TheInternetofThings》報(bào)告中對物聯(lián)網(wǎng)概念進(jìn)行了擴(kuò)充，提出隨時(shí)隨地對在網(wǎng)物體進(jìn)行互聯(lián)，此外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)除RFID技術(shù)外，在納米技術(shù)、傳感技術(shù)、智能終端等技術(shù)領(lǐng)域也將獲得廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前傳感器技術(shù)發(fā)展迅速，對實(shí)現(xiàn)道路車輛信息實(shí)時(shí)采集提供便利條件，因?yàn)榭梢詫Τ鞘新肪W(wǎng)進(jìn)行模擬仿真和推斷，這樣城市交通事故可以從“事后處置”變?yōu)椤笆虑邦A(yù)判”主動(dòng)模式，這將是城市智能交通管理體系的重大革新。城市智能交通系統(tǒng)（ITS）是將數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)、傳感器、RFID、無線通信、自動(dòng)控制、全球定位（GPS）、視頻檢測識(shí)別、信息發(fā)布等運(yùn)用實(shí)時(shí)、高效的城市交通控制和綜合管理系統(tǒng)。城市交運(yùn)輸?shù)闹悄芑膶?shí)現(xiàn)需要利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前，城市智能交通是物聯(lián)網(wǎng)理論在實(shí)際應(yīng)用中最能夠獲得成功的行業(yè)，它必將能夠?qū)崿F(xiàn)巨大的應(yīng)用空間和市場價(jià)值。真正意義的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是能同時(shí)實(shí)現(xiàn)感知、互聯(lián)和處理等功能的各類行業(yè)與公眾應(yīng)用．它具有網(wǎng)絡(luò)化、智能化和感知控制物理實(shí)體的特點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)可以很好地應(yīng)用到諸多領(lǐng)域，智能交通領(lǐng)域即是其中之一。目前的智能交通系統(tǒng)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)、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)。根據(jù)ITS的定義，ITS是將傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、無線通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、視頻檢測識(shí)別技術(shù)、GPS、信息發(fā)布技術(shù)等運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系中，從而建立起實(shí)時(shí)的、準(zhǔn)確的、高效的交通運(yùn)輸綜合管理和控制系統(tǒng)。顯然，智能交通行業(yè)中無處不在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備來實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸?shù)闹悄芑鉏TS，是作為繼計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)、通信產(chǎn)業(yè)之后的又一新興產(chǎn)業(yè)，其與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合是必須的也是必然的，智能交通行業(yè)已被公認(rèn)為是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展落實(shí)到實(shí)際應(yīng)用的最能夠取得成功的優(yōu)先行業(yè)之一，必將能夠創(chuàng)造出巨大的應(yīng)用空間和市場價(jià)值。智能交通的發(fā)展，將帶動(dòng)智能汽車、導(dǎo)航、車輛遠(yuǎn)程信息系統(tǒng)、RFID、交通基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行狀況的感知技術(shù)（如智能道路、智能鐵路、智能水運(yùn)航道等）、運(yùn)載工具與交通基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信技術(shù)、運(yùn)載工具與同種運(yùn)載工具或不同種運(yùn)載工具之間的通信技術(shù)、動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)交通信息發(fā)布技術(shù)等多個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，具有很廣泛的應(yīng)用需求。隨著車載導(dǎo)航裝置的發(fā)展和手機(jī)的普及，在北京、上海、廣東珠海等比較發(fā)達(dá)的城市已經(jīng)出現(xiàn)了基于車載導(dǎo)航裝置和手機(jī)的動(dòng)態(tài)交通信息服務(wù)（如珠海的“安捷通”系統(tǒng)），這些發(fā)布方式必將隨著城市智能交通的發(fā)展進(jìn)一步得到普及?？梢哉f，隨著交通信息發(fā)布系統(tǒng)的進(jìn)一步建設(shè)，廣大交通參與者將能夠越來越方便、越來越及時(shí)的獲得各種交通信息，從而更好的幫助其出行。本文將以“智慧珠海暨物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化示范基地建設(shè)咨詢”項(xiàng)目為支撐，該項(xiàng)目由北京郵電大學(xué)、廣東兆鴻通信技術(shù)有限公司與中國移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司珠海分公司共同合作，旨在對珠海市物聯(lián)網(wǎng)在交通、市政、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)和物流等應(yīng)用領(lǐng)域作出整體的規(guī)劃，形成完整的“感知珠?！钡慕ㄔO(shè)發(fā)展框架。物聯(lián)網(wǎng)智能交通模型ITS作為一個(gè)信息化的系統(tǒng)。它的各個(gè)組成部分和各種功能都是以交通信息應(yīng)用為中心展開的，因此，實(shí)時(shí)、全面、準(zhǔn)確的交通信息是實(shí)現(xiàn)城市交通智能化的關(guān)鍵。從系統(tǒng)功能上講，這個(gè)系統(tǒng)必須將汽車、駕駛者、道路以及相關(guān)的服務(wù)部門相互連接起來。并使道路與汽車的運(yùn)行功能智能化，從而使公眾能夠高效地使用公路交通設(shè)施和能源。其具體的實(shí)現(xiàn)方式是：該系統(tǒng)采集到的各種道路交通及各種服務(wù)信息。經(jīng)過交通管理中心集中處理后，傳送到公路交通系統(tǒng)的各個(gè)用戶，出行者可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的交通方式和交通路線的選擇；交通管理部門可以自動(dòng)進(jìn)行交通疏導(dǎo)、控制和事故處理；運(yùn)輸部門可以隨時(shí)掌握所屬車輛的動(dòng)態(tài)情況，進(jìn)行合理調(diào)度。這樣，路網(wǎng)上的交通經(jīng)常處于最佳狀態(tài)，能夠改善交通擁擠，最大限度地提高路網(wǎng)的通行能力及機(jī)動(dòng)性、安全性和生產(chǎn)效率。美國是應(yīng)用ITS較為成功的國家。1995年美國交通部出版的“國家智能交通系統(tǒng)項(xiàng)目規(guī)劃”，明確規(guī)定了智能交通系統(tǒng)的7大領(lǐng)域和29個(gè)用戶服務(wù)功能。7大領(lǐng)域包括出行和交通管理系統(tǒng)、出行需求管理系統(tǒng)、公共交通運(yùn)營系統(tǒng)、商用車輛運(yùn)營系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)、先進(jìn)的車輛控制和安全系統(tǒng)。上述城市智能交通架構(gòu)為建設(shè)路網(wǎng)交通信息采集的功能提供規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，方便整合交通信息系統(tǒng)，為大城市交通信息數(shù)據(jù)平臺(tái)提供立體式服務(wù)。城市智能交通系統(tǒng)是利用路網(wǎng)立體式交通信息實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)全天候全方位采集和分析，結(jié)合全球定位裝置和多種通訊手段，實(shí)現(xiàn)行車路徑優(yōu)化、車輛動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)、信號(hào)控制系統(tǒng)的路網(wǎng)交通管控和智能綠波控制。以下為整個(gè)城市智能交通的框架：中心型子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)包括交通管理子系統(tǒng)、維護(hù)與工程管理子系統(tǒng)、突發(fā)事件管理子系統(tǒng)、收費(fèi)管理子系統(tǒng)、尾氣排放管理子系統(tǒng)、商用車輛管理子系統(tǒng)、信息服務(wù)提供子系統(tǒng)、公共交通管理子系統(tǒng)、車隊(duì)及貨運(yùn)管理子系統(tǒng)及存檔數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)10個(gè)子系統(tǒng)。該類子系統(tǒng)的共同特點(diǎn)是在空間位置的選擇上不受交通基礎(chǔ)設(shè)施的制約，具有空間獨(dú)立性。區(qū)域型子系統(tǒng)。包括道路子系統(tǒng)、公路收費(fèi)子系統(tǒng)、安全監(jiān)控子系統(tǒng)、停車管理子系統(tǒng)和商用車輛核查子系統(tǒng)5個(gè)子系統(tǒng)屬于區(qū)域類型。旅行者子系統(tǒng)。該系統(tǒng)以旅行服務(wù)業(yè)經(jīng)營者或旅行者為服務(wù)對象，采用城市智能交通系統(tǒng)的相關(guān)功能實(shí)現(xiàn)對多種旅行模式的有效服務(wù)。另外配合個(gè)人信息訪問子系統(tǒng)和遠(yuǎn)距離旅行支持子系統(tǒng)，通過有線或無線通訊設(shè)備與其它類型的子系統(tǒng)間進(jìn)行直接的信息傳遞實(shí)現(xiàn)旅行者子系統(tǒng)。（4）車輛型子系統(tǒng)。該系統(tǒng)安裝在行駛的車輛上。根據(jù)不同類型的車輛，可以將該系統(tǒng)劃分為公交車輛子系統(tǒng)、商用車輛子系統(tǒng)、普通車輛子系統(tǒng)、緊急車輛子系統(tǒng)和維護(hù)與工程車輛子系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)城市智能交通應(yīng)用城市智能交通系統(tǒng)需要解決以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：（1）感知、檢測、車載設(shè)備和識(shí)別技術(shù)；（2）信息網(wǎng)絡(luò)建立；（3）交通事故自動(dòng)檢測、預(yù)警應(yīng)變技術(shù)；（4）城市交通管理調(diào)度系統(tǒng)。交通誘導(dǎo)系統(tǒng)是指在城市交通路網(wǎng)的主要交叉路口設(shè)置交通誘導(dǎo)信息屏，提供下游交通信息，為出行者提供了誘導(dǎo)服務(wù)。對城市智能交通系統(tǒng)來說，精準(zhǔn)、詳實(shí)的實(shí)時(shí)車輛流量數(shù)據(jù)是城市功能分區(qū)規(guī)劃、公共交通線路規(guī)劃、城市道路規(guī)劃等公共交通的重要信息來源?？梢钥紤]在車輛前后方安裝攝像頭，利用動(dòng)態(tài)車牌捕捉儀對視野內(nèi)的車輛進(jìn)行抓拍和分析作為違規(guī)行為的證據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)智能交通--交通誘導(dǎo)技術(shù)突破點(diǎn)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)：?先進(jìn)的檢測、感知、識(shí)別技術(shù)和車載設(shè)備。通過采用射頻識(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)檢測儀表的研制與開發(fā)使用。?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)測的天氣變化等信息。?交通事故自動(dòng)檢測、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。要求車載裝置能自動(dòng)檢測事故的發(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。?先進(jìn)的交通管理調(diào)度系統(tǒng)。需要具備“智能地”、白適應(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)測交通流的變化，并制定最佳應(yīng)變措施和方案。如：“車輛一道路自動(dòng)化協(xié)作系統(tǒng)”、“車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”。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)。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：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)。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