智能交通的发展前景大全11篇

时间:2023-12-29 14:50:06

绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇智能交通的发展前景范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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智能交通大战略下涌现投资机会

2008年奥运会期间,如何保证“鸟巢”周边的交通畅通?“北京奥运交通设施GIS”项目在诸多竞标者中脱颖而出,担负起大任。虽然是第一次试验,但该项目在奥运期间成功运作,不仅有效帮助了北京市交管局根据车流情况及时布置场馆附近的路标、指示线等奥运交通设施,并且通过优化路口、路段的放行时间,优化车辆在道路空间的分布,实现自动定位警力。

该项目中运用的GIS技术正是北大千方的核心技术。北大千方科技有限公司常务副总裁黄丹侠介绍,在北京奥运会之后这套系统被推广到北京全市,而北大千方参与设计的北京奥运综合交通信息服务平台也被投入使用。

“智能交通”是智慧城市建设的重要组成部分,通过改进地面公交调度和信息服务、出租车综合信息服务、轨道交通换乘信息服务和交通枢纽综合信息服务等,能够帮助出行者选择更好的出行方式,由“盲目”出行转变成“有序”和“可靠”出行。近年来,各地都在不遗余力地推进智能交通的建设,并将它作为发展智慧城市的重要目标。

据了解,北京市“十二五”期间规划投资56亿元,用于提升智能交通。按照规划,北京将建成交通运行协调指挥中心(TOCC)和路网运行、运输监管、公交安保三个分中心,形成一体化、智能化综合交通指挥支撑体系,成为数据共享交换中枢、综合运输协调运转中枢、信息中心,紧急情况下可作为交通安全应急指挥中心。这意味着,市民将可以通过网站、热线、手机、车载导航等多种形式,实时掌握路况信息,提前安排出行。同时,自行车租赁也有望实现网络化服务。

上海近年来在智能交通建设方面将不断完善交通综合信息平台和世博信息服务应用平台,实现与闵行、虹桥等区域交通综合信息平台的互联互通。上海还将在完善道路交通采集系统的基础上,建设智能公交系统,改进多种交通方式的换乘信息服务,建设完善交通状态指数采集系统,多渠道为市民提供全面的、动态的交通综合信息服务。

为了发展智能交通体系,江西省依托长三角区域高速公路联网电子不停车收费示范工程,大力推进电子不停车收费系统(ETC)建设,实现了沪苏皖赣三省一市高速公路电子不停车收费系统联网。其他的地方城市也在不断公布各自的智能交通规划和投资规模。

巨大的市场空间也引来了投资者和创业者的热情,目前中国从事智能交通的企业约2000家,主要集中在数据采集监控、高速公路收费、导航系统和系统集成等环节。相比海外超过千亿美元的市场规模,中国的智能交通应用还处于起步阶段,发展前景和空间显著。2010年中国智能交通系统(控股)有限公司在香港主板上市,其背后有多家著名PE机构的身影。同时专注于导航电子地图内容和位置服务解决方案的高德软件也在美国纳斯达克市场成功亮相,凯鹏华盈、联想投资、红杉资本等机构早前共同出资4000万美元入驻,VC和PE机构对该行业的看好可见一斑。

在此之前,北大千方作为带有北大字头的企业在资本市场也受到了广泛的关注。其业务涉及了国土资源勘察、数字城市、智能交通等多个领域。尤其在专注于交通信息化领域之后,一场撬动中国交通市场的极速大赛得以上演。北大千方的长远目标是做信息服务,公司前期的业务将是形成对城市交通信息资源的有效整合,在达到一定的积累之后,将为政府、企业、公众提供全方位的信息服务。在智能交通的庞大产业链中,北大千方避开了竞争激烈甚至尚有些无序的电子地图、导航终端设备环节,而专注于信息的采集、处理与。

技术热点凸显

清科研究中心分析师赵一锲撰文分析,物联网已成为智能交通投资中的一大亮点。按照服务对象的不同,我国智能交通系统市场主要可以分成高速公路智能交通系统、铁路智能交通系统、城市智能交通系统和水上智能交通系统四大类,其中城市智能交通系统又可以分成城市道路智能交通系统和轨道交通智能交通系统。

赵一锲对记者表示,物联网技术的发展,对推动智能交通的发展有着巨大的帮助,从发展的趋势来看,物联网和智能交通的结合将是必然的选择,物联网、云计算等现代信息技术处理能力将成为未来智能交通发展的核心技术。而根据智能交通不同细分市场自身特点的不同,对物联网的应用的也提出了不同的要求,需要对各细分市场提供相应的物联网应用。

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1.物联网的发展现状

从技术发展角度看,传感器网络(Sensor Network)的概念最早由美国军方提出,起源于1978年美国国防部高级研究计划局(DARPA)开始资助卡耐基梅隆大学进行分布式传感器网络的研究项目,当时此概念局限于由若干具有无线通信能力的传感器节点自组织构成的网络。随着近年来互联网技术和多种接入网络以及智能计算技术的飞速发展,2008年2月,ITU-T发表了《泛在传感器网络(Ubiquitous Sensor Networks)》研究报告。在报告中,ITU-T指出传感器网络已经向泛在传感器网络的方向发展,它是由智能传感器节点组成的网络,可以以“任何地点、任何时间、任何人、任何物”的形式被部署。该技术可以在广泛的领域中推动新的应用和服务,从安全保卫和环境监控到推动个人生产力和增强国家竞争力。

物联网的基本功能在于人与人、人与物、物与物之间在任何时间和任何地点都能够通过任何的网络获取任何的服务,物体也赋予了智能化。基本应用大体分为三类:信息识别及位置监控、(环境、物品属性)动态监测类、智能控制类。

物联网的一个突出特点就是将跨行业的物品信息,通过统一的接日标准和标识标准,集中存储、处理,实现跨行业信息资源共享,更广范围的协调处理,让世界变得更有“感知力”,更加“智慧”。

物联网采取集中计算处理和分布式计算处理两种信息处理模式同时采用,极大增强了边缘网络的快速反应能力,物体可嵌入智能芯片,让物品“更智能”,反应速度更快,边缘网络的处理能力更强。

物联网自身具备三个特征:(l)全面感知:即利用RFID,传感器等随时随地获取物体的信息;(2)可靠传递:通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;(3)智能处理:利用云计算,模糊识别等各种智能计算技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。

2.物联网的应用

物联网的基本功能包括:智能控制,信息识别,位置监测和动态监测功能等,在业务上分为垂直应用模式,行业共性平台模式和公共服务模式。垂直应用是针对一个企业或者行业开展业务,满足特定的行业和企业要求,例如电力,石油、铁路、公路的企业应用;而行业共性模式是一类行业及其相关的行业和企业,例如物流相关领域,医疗相关领域等。虽然目前物联网处在零散应用的产业启动期,但是应用已经较为广泛,目前已经较为成熟的应用包括环境监测系统、物流信息化系统、智能交通系统及基础设施安全系统等。2009年三大电信运营商推出物联网的初级业务,其中包括中移动推出的手机钱包、手机购电业务;中国电信的“平安e家”业务;联通的无线环保监测平台等,正在用创新的应用来吸引客户。行业应用在最近的1年中有了飞速的发展,相应的研究与应用已经扩展智能物流、智能楼宇、金融安防,工业监测、智能交通、平安家居、智能消防、环境保护、政府工作、食品溯源、医疗健康等多个领域。

2.1智能交通

现在各地城市遍布交通摄像头和一些交通情况检测传感器,这些传感器连接到交管中心,形成了一张城市交通监控网络,目前的摄像系统功能比较简单,基本上是纠察违章行为,可以称为“交通监测传感网”。在此基础上,补充信息处理的软件硬件,充分利用获得的信息,进行交通流量实时分析、预测,建立一种向车辆反馈指挥的体系,诱导、分流车辆,预判和防止交通事故,将会大大改善现有城市交通状况,我们将会在一个更加智能的交通环境中行车。这就是物联网在“智能交通”中的应用。

2.2智能家庭

“智能化家庭应用”系统依托移动网络、固定电话网、宽带城域网和具有网络计算机功能的家庭生活设备组成的服务系统,采取目前国际先进的西门子技术,由家庭网关,智能化安全防护系统,智能化家庭生活设备,例如空调、冰箱、洗衣机、生活电器、电视、电脑等组成。它具有安全防护,家庭电器设备管理,家庭娱乐,家庭通信等智能化功能。

2.3医疗保健

医疗健康工作与物联网结合将给国家的医疗事业带来的深远影响,尤其是对于距离市区医院或医疗机构数百公里之外的欠发达社区。结合3G网的移动医疗健康工具无疑是解决农村地区专业医疗人员及医疗设备匾乏问题的有效方法之一。

2.4食品溯源

食品溯源是指在食物链的各个环节(包括生产、加工、分送以及销售等)中,食品及其相关信息能够被追踪和回溯,使食品的整个生产经营活动处于有效地监控之中。不过,食品溯源的定义有多种表示,即:(l)国际标准化组织(1509000/2000)将食品溯源定义为:溯源产品的地点、使用、以及来源的能力;(2)国际食品法典委员会(CAC)将食品溯源定义为:鉴别/识别食品如何变化、来自何处、送往何地、以及产品之间的关系和信息的能力:欧盟将食品溯源定义为:在整个食物链全过程中发现和追踪食品生产、加工、配送、以及用于食品生产的动物的饲料或其它原料的可能性。

3.物联网的发展前景

物联网的细分市场有公共管理与服务,企业应用,个人和家庭应用三部分。按照马斯洛需求层次理论分类:把需求分成生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求、和自我实现需求五类,依次由较低层次到较高层次排列。马斯洛指出了人的需要是由低级向高级不断发展的,先关心的是低级需求然后才关注高级需求。

智能家居的特点:智能,低碳概念,舒适,实用和个性,因此归为自我实现需求;智能交通的特点:安全,快捷,属于安全需求;远程医疗涉及诊断、监测,属于生理需求;食品溯源涉及食品安全,健康,属于安全需求;环境监测涉及环境卫生,健康,属于安全需求。

马斯洛的需求层次理论,在一定程度上反映了人类行为和心理活动的共同规律。马斯洛从人的需要出发研究人的行为和探索人的激励,抓住了问题的关键;指出了人的需要是由低级向高级不断发展的,这一趋势基本上符合人的需要发展规律的。这个理论本来是用在人事管理领域的,但是这里用这个分类标识物联网新应用对人的需求满足的层次。因为人总是会优先满足底层需求,所以可以分析出各个应用的发展前景。也就是说当个人用户可以自主选择物联网服务时,定位在满足生理和安全的大众需求会在物联网发展初期会较快的满足客户,快速实现规模化。从现在的情况看,即使定位于高层需求的智能家居,在发展过程中依然是把推广家庭安防作为优先推广的应用。对于企业和组织客户来说,那些能够解决当前问题和降低成本提高效率的应用是最需要的,也会是市场接受程度最高的。

【参考文献】

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中图分类号:TN929 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)041-106-01

目前,我国的信息化技术不断发展,物联网技术也受到国家政府以及企业越来越多的支持和重视。作为走在国际最前沿的一项新技术,它被誉为:“技术的第四次产业革命”,在国家五大战略性新兴产业中,已被国务院上升到第二位。介于物联网关系到信息资源以及未来网络的应用,物联网将在推动世界迅速发展中占主导地位。

1 物联网概述

随着计算机、互联网以及移动通信网的广泛应用,物联网产业已经成为继它们之后的第三次世界信息产业发展浪潮。物联网概念第一次被提出是美国麻省理工大学Auto.ID实验室在1999年提出的,当时被称为EPC系统。它是通过信息传感设备,包括:RFID技术、红外感应、激光扫描器、各类传感设备装置、全球定位系统以及视频识别技术等,依照约定的协议,根据实际需要来完成物品互相联通的网络连接,然后进行通信以及交换信息,以至达到智能识别、定位、跟踪、监控以及管理的智能系统。

2 物联网发展现状及存在的问题

物联网技术的发展在我国起步比较早,所以现阶段在技术与标准等方面也存在一定的优势。在1991年,施乐公司的首席科学家Mark Weiser在《科学美国》这本权威杂志上对于计算机的发展前景作出了大胆的预测,也就是物联网最早时候的萌芽状态。而中国在1999年有了传感网定义,并且开始了传感网的研究与开发,因此逐渐有了物联网的雏形。

感知、传输、处理、实现、及时、精确、全面地获取和处理信息是物联网技术发展的重要环节。根据相关不完全统计,我国物联网市场规模在2010年几乎达到两千亿元。在标准研制与技术研发中也取得了重大突破,我国在多领域实施了技术攻关措施达到了较好的效果,其中包括:通信协议、芯片、智能计算机、协同处理以及网络管理等。现阶段,我国在诸多领域应用了物联网技术,如:环保、物流、医疗、农业、电力、交通、安防等,并且这些物联网应用模式逐渐走向成熟。

虽然我国在物联网应用及发展中取得了一些进步,但应该清楚我国在物联网发展中还存在很多不足。主要表现为:带头精英企业少,信息安全方面不完善,技术产品差,规模化应用不多,应用水平不够高,高端综合集成服务能力弱等。

3 智能交通系统的概述

随着城市化建设的不断发展,交通越来越阻塞,交通事故也随之频繁发生,然而传统的应对措施根本无法彻底解决交通问题,智能交通系统应运而生。

智能交通系统是把多种技术有效集成应用在交通领域的综合管理体系,其中包括:通信技术、传感技术、微处理技术以及信息技术。其目的在于改善交通情况,建立交通工具、驾乘人员以及道路三者互相的动态联系,使驾驶员能在有效时间内清楚道路交通和车辆情况,使行车路线得到优化,降低了交通事故的发生率,保证了环境质量。智能交通系统是物联网技术在交通系统中的高效应用,它将信息高速公路与实体高速公路恰到好处的融合在一起,现阶段智能交通系统还没有得到普及,但已经有很多国家包括我国在内都已经在进行进一步的研究。

4 发展智能交通系统的必要性

城市交通问题多,主要体现在以下几个方面:

1)没有快速路走廊,道路比例失衡。

2)车辆的发展速度过快。虽然城市的道路一直在进行不断的完善,在长度和面积上都有很大的增长,但与车辆的增长速度相比较还是处于落后状态,因此也导致了交通状况的不断恶化。如此看来,目前的交通设施已经达不到交通路况的需要。所以,只是纯粹的依靠道路建设,很难彻底解决交通问题。只有在进行道路建设的同时加快智能交通系统的建设,才能彻底有效的改善交通状况。

3)交通政策不完善,管理技术不够强,导致交通堵塞,交通效率不高。

5 智能交通系统的总体架构

早期的智能交通系统被称为智能车辆道路系统,简称:IVHS。因为各个地方的国土面积、人口数量、密度和分布情况、汽车拥有量以及人均道路拥有量等都不一样,所以通常由政府组织开展智能交通系统的规划。鉴于如今的交通发展趋势,智能交通系统可分为以下几个支撑系统:

1)动态路线引导系统,简称:DRGS。

2)车辆运行管理系统,简称:MOCS。

3)安全驾驶支持系统,简称:DSSS。

4)智能图像处理系统,简称:IIIS。

5)紧急救援与公众安全系统,简称:HELP。

6)公交优先系统,简称:PTPS。

7)先进车辆信息系统,简称:AMIS。

8)环境保护管理系统,简称:EPMS。

6 物联网在智能交通系统中的应用

6.1 Telematics通信服务系统

Telematics车联网系统具有通信控制功能以及强大的计算功能,由专业公司提供相关服务需要。首次开展此项业务的是QnStar公司以及美国通用汽车公司。迄今为止,全世界已经有六百多万辆汽车在使用,其中我国也已经开通了这项服务。紧急救援、导航系统、碰撞自动求助以及车辆防盗等服务都是OnStar公司提供的。

6.2 互动式公交车站

互动式公交车站EyeShop系统的初始构想是实现人与自然的互动,在不受限制的空间内提供不收费的服务,使得公众在等车的时候也能实现查询多种信息、规划旅游线路以及进行阅读和娱乐等。并且该系统提供娱乐互动空间,如:互动式地图、公告栏、个性分类广告、电子涂鸦以及路线规划等。

6.3 V2V汽车防碰撞预警系统

V2V汽车防碰撞预警系统是由美国通用汽车公司最早发行的防碰撞与防追尾的预警系统,它的原理是当两车在距离比较近时,便会发出提示的警报,警示两车的驾驶员要提前进行防范。

7 结束语

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1.我国智能交通系统的现状

1.1我国智能交通的发展前景

据不完全统计,截止到目前我国涉及到智能交通的企业已经多达2000家,这些企业主要是提供道路监控、收费站收费设备的生产制造企业和从事卫星定位、地理信息采集的信息服务企业。近年来车载播放器、导航仪等电子产品的日益普及表明汽车电子产品已经成为智能交通的一个重要部分,并不断地推进着交通运输业的快速发展。智能交通系统涉及到不同类型的企业,这些企业中既有提供信息服务的电信服务商也有提供传感器、电子产品的硬件制造商,如今我国大力推动智能交通的发展,尤其相关的上下游企业也必将不断发展壮大,反过来这些企业的壮大也会推进智能交通的发展,进而形成良性互动的发展环境。

1.2我国智能交通系统存在的问题。

(1)信息共享性差和“应用孤岛”现象抑制智能交通的发展。在我国智能交通的主要是由交通运输部、科技部、国家发改委等多个部门联合推动的,然而由于各部门是根据自身的业务需求进行推进的,各自有各自的系统,这也就导致了我国的智能交通系统存在着多系统并存、信息共享性差以及重复建设等问题,这不仅使我国智能交通系统缺乏一个统一的构建同时也抑制了智能交通的发展。此外“应用孤岛”也是制约我国智能交通快速发展的一个重要因素,所谓的“应用孤岛”就是由于区域经济发展不平衡导致一些新的智能交通技术在经济发达的地区有很高的普及率,但在一些经济欠发达的地区却得不到有效的推广,这就导致了智能系统无法形成一个统一的联动机制。

(2)对于些重要的技术指标还没有制定统一的标准,加大了技术的推广,不利于智能交通技术的普及和推广。在缺乏标准的情况下,不同区域一般会根据自身的实际需求构建自己的智能交通系统,在这种条件下形成的智能交通系统存在兼容性差、信息共享性差等问题,系统之间不能形成有效的配合和衔接。比如我国公路收费系统,各省份或地区都有自己的系统,这就对以后公路收费联网造成了困难。

(3)智能交通技术创新能力差,核心技术只给能力差,对国外技术依赖较高。一些智能交通设备成本高、稳定性差,严重制约着智能交通烦人推广与应用。

(4)在智能交通设备市场中,国产品牌的占有率很低,主要的市场份额仍掌握在国外企业手中,并且有扩大的趋势,国内智能交通设备企业的发展环境不容乐观。

(5)国内的智能交通研究水平低,研究体系不完善,研究机构处于无序竞争的状态,这些因素都严重制约着智能交通运输行业的健康发展。

2.基于车联网技术的智能交通技术分析

2.1系统工作原理

基于移动互联网的智能交通系统包括系统数据采集和移动互联网终端信号处理两部分,其中数据采集部分包括交通灯控制模块,GPS导航模块,无线测距模块,实现对相关信息的采集,然后通过信号无线传输模块将信息集成到移动互联网终端控制器作相应处理,最后将信息以交通灯显示警报模块,行车轨道记录引导模块和安全车距警报模块等具体形式展现给行车人员,以达到信息实时动态传输,高效率交通运行的目的。

2.2具体实施方案

(1)交通信号监控模块。现有的城市路通管理系统一般利用监控器实时监控各道路车流量,通过人工实时干预以实现对交通的的引导,但是在天气条件不理想情况下,得到的视频图像效果得不到保证,极大影响调控效果,而且这种实施方案使得车主处于被动干预的处境,不利于动态灵活处理。针对以上情况,本系统交通灯控制模块分为交通控制模块和交通信号无线传输模块,交通控制模块控制交通灯的显示转换并且将交通灯信号实时传输给交通信号无线传输模块,将交通信号实时发送给移动互联网终端控制器,当行驶车辆进入交通路口设定范围时,终端显示器将显示离前方交通灯距离,并且告知当前交通灯信号状态,当监测到车速过大或者行驶车辆处于闯红灯临界时段时,终端警报器被激活,提醒驾驶人员注意控制车速,以防触犯交通规则引起交通事故。

(2)行车导航模块。GPS系统利用24颗轨道卫星通过测量到达信号时间来计算用户端位置,同时通过GIS(地理信息系统)匹配将用户地理位置在地图上实时显示出来。该系统可实现对车辆的动态监测,轨迹记录,以及交通管理等功能,因此广泛应用于行车导航,物流管理,车辆防盗等方面,具有良好的经济和社会效应。GPS通过和车载GPRS系统进行信息的交互,包括ARM嵌入式系统,GPS卫星接收模块,GPRS无线通信模块以及其他扩展子卡。GPRS无线链路基于移动公司的GPRS移动通信公众网,包括MSC基站控制器,SGSN业务支撑节点,GGSN网关支撑节点。监控中心包括网关和信息服务器,车载卫星定位系统的数据流程,首先由车载系统设备上的GPS卫星接收模块采集GPS卫星数据,经过数据处理得到车辆的地理坐标信息,该信息通过车载系统的处理之后,由GPRS无线通信模块发送到GPRS无线通信网上。GPRS网络根据相应的协议在车载系统和接互联网基站的监控中心之间建立一条支持TCP/IP的数据通道。监控中心把通过这条数据通道传送来的车辆位置数据通过数据库和WebGIS技术显示在电子地图上,最终达到导航的目的。

(3)车距测量模块。本系统所采用测距方式为非成像激光测距,激光测距仪是一种光子雷达系统,通过测量向目标发射激光的传播时间来确定与目标物体的距离。该系统运行原理是向目标车辆发射激光速,激光束传播时遇到目标车辆发生反射,激光束返回发射端,控制中心计算发射时到反射光回收到接收端的时间,测算出目标车辆距离。

3.智能交通在道路桥梁施工中的应用

尽管我国智能交通起步比较晚,但是,它在一些发达国家已经有数十年的发展历史,并且已经形成了一定的体系,在技术方面也有了很大的进步。为了科学、有效地解决我国道路桥梁施工中的相关问题,需要一些先进的技术和设备作支持,尽可能地将智能交通系统运用到道路桥梁施工中,不断完善智能交通中与道路桥梁施工相关的系统。

3.1监控系统

在道路桥梁施工过程中,会遇到各种各样的问题,比如人员管理问题、材料管理问题、安全管理问题等。因此,使用监控系统可以进一步解决这些问题,例如,监督施工人员的工作情况,从而督促他们的工作;监控施工材料,可以有效避免建筑材料丢失的情况,一旦发现有不好的情况发生,就可以快速与管理人员建立通讯联系,并制止不良情况出现;对于一些难于发现的或不经常关注的施工部分,可以从整体性监控的角度出发,对其进行全面的掌控,从而避免一些突况发生,保障道路桥梁施工的安全性,维护施工的正常进行,改善施工的运行状态。

3.2道路桥梁管理信息系统

道路桥梁施工离不开信息的收集、管理和分析,而道路桥梁管理信息系统主要服务于城市道路桥梁管养一体化的目标。它通过建设桥梁信息数据库和信息服务平台,收集建筑桥梁施工中的相关信息,并准确、客观地分析施工中收集到的数据,从而使道路桥梁设施管理更具科学性和专业性,为道路桥梁施工设计提供更加准确的参考意见。录入建筑桥梁施工信息,可以为道路桥梁的问题治理、安全管理作出突出的贡献。

3.3紧急救援系统

紧急救援系统是道路桥梁施工中不可缺少的系统之一,它是以救援机构和相关设施为基础,同时与监控系统相结合而形成的服务系统。在道路桥梁施工中,难免会发生一些突发事故,当一些事故发生或对人员造成损害时,可以通过紧急救援系统为使用者提供车辆故障现场紧急处置、现场救护、排除事故车辆等服务。它是通过电话通信、互联网通信、交通网络形成一个紧密的连接网,从而协助救援机构展开援助工作,为道路桥梁施工安全提供保障。

结束语

虽然我国智能交通业起步晚,发展时间段,但是在解决城市交通问题方面发挥着巨大的作用,为促进经济社会全面协调发展、保障人民群众生命财产安全创造了安全、高效、畅通、绿色的道路交通环境。所以,要不断加强智能交通技术的运用,借鉴国外先进的技术,从而促进我国交通的发展。

参考文献:

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0引言

智能交通是当前非常热门的话题,各种关于智能交通如何开展的讨论层出不穷。交通大数据分析可提供决策支持,成为议题的核心内容。围绕分析和解决交通问题,运用大数据技术,采用智能交通的思路,研发智能交通无线通信技术,对未来智能交通的发展具有深远意义。

1大数据发展现状

由于大数据的特点是快速、数据量大,因此计算机处理的信息必须紧密配合,以极快的速度提高工作效率。及时有效处理数据流后,要精密分析,计算机技术面临巨大挑战。大数据处理具有一定难度,当前随着技术的进步,可以进行视频、音频、图片等多样化数据处理。在格式上,计算机处理工作改变了传统的方法,如先收集再统计分析。当前新技术可以采集不同领域和空间的数据,整合和分析数据资料[1]。经运行,智能无线通信系统形成了一种具备“三高三低三精”(高可靠、高速率、高容量、低时延、低功耗、低成本、精准定位、精细计算和精密控制)特点的无线通信技术。数据通信传输技术的核心特点是实时、准确、高效。EUHT系统通过车辆车载终端与路侧基站无缝连接,实现高速、可靠接入。EUHT系统通过采集、分析、处理数据,实现智慧级管理和服务。

2大数据背景下智能交通发展现状

大数据时代,交通运输领域的主要特征是数据量巨大,无法想象的高速处理速度,带来了通信技术中数据的爆炸性增长和更新,造成了数据存储和分析速度的变化。多样性是大数据的另一类别。数据化的结构性包括非结构下的文本图片视频、网络日志、社交媒体、互联网、手机通话等,都被传感器传送到网络数据平台,实现数据的真实准确分析。简单说来,大数据是一种高速发展、体量庞大的数据类型。结合当前交通大数据发展现状,随着科学技术的发展,交通信息化已成为现实。交通数据平台的数据采集,一方面属于自动化数据采集;另一方面是半自动化业务记录。前者主要是由各业务单位建立业务系统,将高速公路联网收费系统采集的各种数据录入系统,包括公路交通量、签证业务等数据。后者是联网观察省公路客运情况,采集数据,并运用到运政管理系统[2]。

3无线通信技术在智能交通中的应用

基于可见光通信(LiFi)的智能交通系统,即采用可见光取代传统无线电协议,实现车与车之间(V2V)、车与基础设施、互联网之间(V2I)的通信连接。V2V系统主要保障安全应用。V2I系统包括个人通信、移动办公、远程信息处理、基于位置的信息、与汽车相关的移动服务、视频直播和互联网接入。V2V与V2I统称为V2X。V2X应用能够改善安全性、车辆通行和能耗情况。城市轨道交通中,应用无线通信技术的系统有很多,包括专用无线调度、乘客信息系统(PassengerInformationSystem,PIS)、车地无线、信号系统车地通信、警用无线系统、消防无线系统、民用无线系统、车辆信息及检测信息上传系统、车载视频监控系统、无线政务网和无线数据通信需求系统等。对智能交通数据进行通信式处理,系统在前台操作和数据库管理上运用数据分析。在分析方式上,主要运用数据库管理自查系统等和用数据库管理系统,挖掘分析数据库。整个数据挖掘分析经历两个阶段。第一阶段是在数据库中分析相关业务数据,设置方案,利用数据库分析和挖掘管理系统,在数据库系统中进行前台操作,使用数据库管理系统进行自带查询和分析,运用相关工具实现第三方工具的运行。第二阶段是解决业务系统中报表填报和系统数据填报。在系统分析功能上,满通运输管理部门对行业调查和运行的掌控需求,采用动态监控和质量管控方式,实现共享服务和公共服务的综合分析。在数据通信技术应用上,为了应对不同的通信需求,通过不同的技术深度和信息广度,结合不同的时间和不同层级的需求,展现和应用相应数据。形式多种多样,如阅读报表,包括固定资产投资运输量和交通运输情况等[3]。智能交通实现了智能化、信息智能化、现代科技智能化与交通运输相结合的全方位智慧化交通运输发展。在智能交通和智能化管理方面,实现了信息技术传感技术的统一。通过比对交通领域建设内容关键技术和各个方面,最终产生了智能交通市场、信息化交通和信息服务化相结合的交通运输管理系统。智能交通融入了物联网、云计算等技术,采用IT技术,汇集交通信息,统一大量数据模型,采集实时交通数据,提供交通信息服务,强调系统的实时性、信息交流的交互性等,并体现服务的广泛性。

4智能交通无线通信发展趋势

4.1客户需求层次识别

第一,基本型需求,收费快捷、态度友好、路面平整、无事故隐患、排障迅速、施救合规、保障畅通;第二,期望型需求,信息服务周全、收费站咨询路况熟练、排障施救价格公道;第三,魅力型需求,信息平台提供精准的路况咨询服务,一站式排忧解难服务体系(高速管家、全程无忧)。

4.2服务出行大数据应用

第一,“两客一危”车辆监控,实现运输企业、高速公路、交警多方合作,全程可视化远程管控“两客一危”等特殊车辆;第二,配套设施增值服务,比如服务区优惠、油品信息、车位信息、预点餐服务、服务终端体验店和车辆状态检修;第三,多元化服务,多种支付方式并存,差异性收费,比如旅游景点推送、重大活动推送、旅游时间预测和物流车辆管控。物流企业通过服务平台,可视化远程管控物流车队,为企业提供优质服务。

4.3文明交通标杆路段

车路协同:通过车与路、车与车之间的可靠通信,为车辆提供高速路变道预警、盲区预警等超视距辅助驾驶功能,实现交通效率与出行体验双赢,达到通行服务的新高度。变道、盲区、匝道等出现其他汽车,系统进行提示,避免车主做出不安全驾驶行为。大流量情况下,通过EUHT实现通行车辆严管引导,规范行车秩序,改变传统高速公路服务模式,提高通行效率,为高速公路发展做出方向性探索。高速前瞻性的信息化建设,为未来智慧交通的发展打开关键突破口,为万物互联、工业互联时代的智慧高速提供重要的实践案例。目前,智能交通建立在电子控制技术、电子传感技术的基础上,有效集成运用道路港口机场、通信类的各种信息技术以及基础设施,在交通运输管理体系中,建立大范围全方位实时综合运输和管理平台。此平台一般利用新一代通信和信息技术,采用可交互和可感知的方式促进交通管理,实现一体化、精细化管理和物流生产的产业化。通过体验智能化,实现相应环境协调发展,真正实现管理和智慧的统一协调发展。

4.4感知互联应用服务方面

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2、物联网技术在智能交通中的具体应用

2.1在车辆不停车稽查系统中的应用

从技术设备以及工作原理方面来看,该稽查系统是由三个部分来组成:第一,车载的标签;第二,高速远距离超高频阅读器;第三,后台的计算机控制中心。当车辆进入被监测的范围之后,超高频的阅读器在行驶车辆的电子标签当中就可以把车牌号读出来,比如把该车牌号定为A1,同时摄像机会对车牌图像进行实拍,之后传到交通管理中心,再由车牌照的自动识别系统对车牌号A2进行识别。接下来系统把A1和A2做比对,如果根本没有和A2相同的A1存在,一定就是假套牌车以及其它一些违法的车辆,随后系统就会自动发出报警声音,相关管理人员就可以对该车辆进行缉拿;如果A2和A1相同,还要看一看A1是否在交管部门的黑名单当中,这样还可以识别出该车辆的一些违规记录。该系统可以非常有效的提高交通管理部门对一些违规车辆的稽查效率。从长远来看,物联网技术的应用不但可以对违法车辆的查处进行服务,还有很大的潜力可以扩展到其它领域,有着很好的发展前景。

2.2物联网技术在车辆中的应用

像专用的微波短程通讯技术,能够为车辆的物联网管理提供更加高速的采集方法以及全环境下动态监管的方法。在车辆内安装射频电子装置,能够让被标识车辆的静态身份信息和动态的运行信息有机地结合起来。

2.3通过物联网技术对警员进行定位

通过物联网的技术,可以更好的实现警员定位。警员定位软件的利用,能够更加方便的找到警员的具置,进一步加大公安机关对警员管理方面的管控力度,从而进一步对公安机关的队伍建设进行优化。在外出办案的过程中,利用物联网对警员进行定位,能够更加高效的完成各种任务,尽快把犯罪分子绳之以法。另外,在交通安全管理的方面,一旦发现某一区域发生交通堵塞或者是交通事故,都可以借助物联网的技术,对最近的交警进行定位,合理并且以最快的速度对警力资源进行调度,来对交通进行疏导,把处理交通堵塞以及交通事故的时间缩到最短,尽快对交通进行恢复。

篇(7)

智慧城市发展已经进入了一定的发展阶段,市场规模已经初步呈现,各方也都比较看好智慧城市的发展前景。

智慧城市产业的理论框架和产业链条已逐渐成型。智慧城市是一种区域经济发展新模式,由于物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术突破所引发的产业结构优化和产业转型是可持续的。同时,由于新一代信息技术应用带来了产业链价值的整体提升,传统的电子信息产业在这些新兴技术引入后发生了新的变化,我们将这一发生变革的产业称之为智慧城市产业。智慧城市产业是新兴的产业概念,它是伴随着智慧城市的建设而出现的;智慧城市产业是一个融合的产业概念,不仅包含了云计算、物联网等新一代信息技术产业,还融合了传统的电子信息产业。智慧城市产业是围绕智慧城市建设和运营而产生的产业主体和产业生态环境的总和,指围绕智慧城市产品提供、解决方案和运营服务提供的相关产业。智慧城市建设需要智慧城市产业提供强有力的支撑,伴随智慧城市建设的逐步推进和持续运营,智慧城市产业将对城市加快产业结构转型升级,对构建现代产业体系和经济社会全局、长远发展等产生重大引领带动作用。智慧城市建设与智慧城市产业发展相辅相成,最终打造智慧城市产业链与生态圈,形成良性发展态势。

智慧城市应用为产业发展开拓了巨大的市场空间。随着社会生产生活方式的不断改变,城市管理和服务对信息化应用需求不断发展和创新,中国各级政府投入大量资金进行城市信息化建设,截止到2011年底,开展智慧城市建设的城市已达40余个;到2012年底,这一数量已经达到69个,增长了72%。统计数据表明,2012年中国智慧城市投资规模已逾千亿元,未来5年内智慧城市投资规模还将不断增大,为智慧城市产业发展提供了广阔的市场空间。大规模的建设落地以后,大规模的应用和持续的运营也将立刻被提上日程,市场空间将进一步被放大。关联产业的高速发展,已经成为新的经济增长点,为智慧城市产业注入活力。物联网、3G和4G移动宽带、云计算、超级计算、存储技术等多种新兴产业与智慧城市产业有交叉和涵盖关系。这些产业多处于发展初级阶段,创新性强,研究机构和新兴产业众多,国内外大企业争相布局相关业务。

智慧城市产业发展政策环境进一步优化。国家大力扶持新兴信息产业的发展,国家发改委出台《国家战略性新兴产业发展“十二五”规划》,工信部了《“十二五”产业技术创新规划》、《电子信息产业“十二五”发展规划》及系列子规划,财政部、工信部联合印发《物联网发展专项资金管理暂行办法》。同时住建部出台了《国家智慧城市(区、镇)试点指标体系》,并开始推动国家智慧城市的试点申报工作,工信部制定了《智慧城市评估指标体系》并开始征求意见,相关标准制定的工作,推动了智慧城市健康发展,同时也为智慧城市产业发展提供了政策环境。

智慧城市是一场产业革命

展望未来,智慧城市产业在政府、企业、市场多方的持续关注和投入下,在产业链各环节的共同推动下,将迎来更加蓬勃的发展。

业内估算,“十二五”期间用于建设智慧城市的投资总规模将可能高达5000亿元,各地智慧城市建设将带来2万亿元的产业机会。在货币政策整体平稳的背景下,智慧城市成为拉动投资的又一突破口。

智慧城市在“十二五”期间将发挥拉动消费、扩大和优化投资、改善民生的多重效应;而建设智慧城市将是改善民生、促进社会转型升级,从而推动新型城镇化、全面建成小康社会的战略选择。截至目前我国提出智慧城市建设的城市总数达到了154个,投资规模预计超过1.1万亿元;而在“十二五”规划或政府报告中提出建设智慧城市的地级以上城市共有41个,其中副省级城市10个,直辖市中北京、上海、天津均提出了智慧城市建设。其中,与民生联系最为紧密的医疗信息化、绿色建筑和智能交通等领域有望获得更为确定的政策支持与资金投入。

据国际数据公司(IDC)的数据显示,2011年我国医疗行业IT花费是146.3亿元,同比增长28.9%,增速比2010年提升了3个百分点;预计2016年我国医疗行业IT花费市场规模将达339.9亿元,2011至2016年的年复合增长率为18.4%。医疗信息化应用将在提高诊疗效率、降低病人看病成本、医疗行业监管和政府管理等方面发挥效用。

我国的能耗结构中,建筑占据了大约1/4;用电结构中,建筑用电也占据了约1/4。今年1月,住建部《“十二五”建筑节能专项规划(征求意见稿)》,目标是到2015年城镇新建建筑执行不低于65%的建筑节能标准,城镇新建建筑95%达到建筑节能强制性标准的要求。由此可见,未来智慧城市所带来的能源消耗将促进绿色建筑的长远发展。

篇(8)

中图分类号: TB381 文献标识码: A 文章编号:

前言

近年来,随着我国经济的越来越快发展,人们对生活质量的要求越来越高,小汽车也逐渐进入了千家万户,但是越来越多的城市交通问题暴露在人们面前,例如城市的拥挤堵车问题。因此人们开始考虑把单片机应用于智能交通控制中,这样单片机在交通中的何种运用能最大程度上解决城市交通问题就成为了重中之重,在经过人们一系列探讨之后,人们觉得在交通灯方面应用单片机,可以根据实时车流量对各个路口的红绿灯时间进行动态调节,以保证城市车流的调节达到最优。

伴随着电子技术的快速发展,特别是随着后计算机时代和大规模集成电路的到来,微处理器及其芯片也得到了迅猛发展,使微机更广发的应用到人类生活的各个方面。单片机又称作单片微处理器,英文缩写MCU,是微型计算机的一个重要分支,是现代电子技术和计算机技术的新兴领域。单片机技术的广泛使用,大大提高了诸多领域的自动化水平、智能化水平和技术水平。鉴于我国交通车辆随机性大、种类繁多和影响因素较多的交通现状,我国研发了许多基于单片机的自适应智能交通控制系统。

一、我国城市交通信号灯的现状和存在的不足

1.1我国城市交通信号灯的现状

在我国的各个城市中,十字路口处的交通秩序在绝大多数情况下是由交通信号灯控制的,交通信号等已经成为行人和司机在路上行驶的行为准则,因此,城市十字路口处的交通灯是保证道路畅通和行车安全的关键因素。在目前条件下,我国大多数城市的交通信号等采用的是“自动”红绿交通灯,它的特点是红绿灯变换的时间间隔是固定不变的。它的组成一般包括方向指示灯、红黄绿三色信号灯和禁止与通行时间显示器三部分。这种交通灯在对十字路口的交通实行控制时,一般是两个车道各放行50秒,或者是根据交通车流量的大小,车流量大的车道放行60秒,车流量小的车道放行40秒,不论采用哪种控制方法,放行与禁止时间都是固定不变的,信号也是以固定的频率做周期性的更替。这种交通控制方法与实际的交通状况有很大差异。实际中,不同的时刻道路的车流量是复杂多变的,具有很高的随机性和非线性,并且受到人为因素的影响十分明显。由上述情况可以看出,我国现在采用的定时的交通信号控制系统与实际的交通状况很不相符,当道路状况发生改变时,该系统不能满足路人和司机的实际需求,车流量少的车道绿灯亮,车流量多的车道红灯亮的情况会经常发生,严重影响道路的使用效率,造成交通系统的拥挤和经济损失。

1.2我国城市交通信号灯的不足

我国现在使用的信号交通灯的不足之处主要有:

(1)信号更替频率固定适应不了复杂的交通情况;(2)经改进的模糊控制系统不能用数字进行精确控制;(3)在发生突况,比如交通事故时,不能很好的协调两个车道的行车,很容易造成交通拥堵;(4)当有车辆需要紧急通过时,目前的交通控制系统没有办法为其开辟一条绿色通道。

二、单片机简介

2.1单片机定义

单片机,是单片微型计算机的简称,是具有典型代表的嵌入式微控(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU来表示。单片机又可以称单片微控制器,它并不是一个芯片仅仅为了完成某一个逻辑功能,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上,相当于一个微型的计算机,和计算机相比而言,单片机只缺少了I/O设备。总的来讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

2.2单片机的历史发展

它最早是被用在工业控制领域。单片机于1971年诞生,经过了SCM、MCU、SOC三大阶段。最初的SCM型单片机都是8位或4位的,这其中最成功的莫过于当时INTEL的8031,从那以后在8031上衍生出了MCS51系列的MCU系统。而这一MCU系统现在都还在广泛应用。到了90年代,随着消费电子产品的飞跃式发展,单片机技术得到了巨大提高。伴随着INTEL i960系列的出现,尤其是后来的ARM系列在各领域的应用广泛,32位单片机迅速成为市场主流。而传统的8位单片机的性能也得到了很大程度的提高,处理能力相对于以前来讲提高了数百倍。就目前来讲,最高端的32位SOC单片机主频已经比300MHz还要大,性能也很好。单片机是由专用处理器发展而来,它的芯片内仅有CPU。最早的单片机设计理念是把大量设备和CPU集成在一个芯片中,这样会使计算机系统更小,更易集成复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。然而现在的单片机系统摆脱了那种只在裸机环境下开发和使用的模式,大量专用的嵌入式操作系统在全系列的单片机上得到了广泛应用。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以在专用的Windows和Linux操作系统直接使用。

三、智能交通灯控制

3.1控制系统组成

应用于交通灯当中的单片机,它主要由主机模块、从机模块、通行时间显示模块和红绿灯显示模块组成。(1)主机是整个单片机控制系统的核心,它根据从机模块发送过来的车辆数量,调整时间间隔,以实现与从机之间的串行通信。(2)从机在东西南北方向各设一个,总共有四个,它们主要是对车辆进行实时检测、计数、识别,实现与主机之间的串行通信。(3)交通灯通行时间显示是用来表示红色显示的余下时间,车主们可以由此来调整车子的速度。(4)红绿灯显示是用来显示目前的交通运行状态。

3.2单片机控制器

作为整个智能交通灯控制系统中的重心,在考虑价格和性能的基础上,我们选择使用具有良好性能且价格适宜的AT89C52单片机。它内部包括:32条I/0线、8KB闪速存储器、256个字节RAM、3个16位定时/计数器、六源两级中断结构、全双工串行口、片内振荡器及时钟电路等硬件资源。它还是以静态逻辑原理设计而成的,时钟频率在0HZ~24MHZ范围内。

3.3 采集车辆信号

3.3.1 普通车辆信号的采集

对于车辆在红灯方向排队等候的数量,车辆通过绿灯道口的数量和在此期间从后面过来的排队车辆数量这三种情况,我们把八个传感器设置在十字路道口四侧,所用的传感器是振荡器,它的谐振电感埋在道路的中央。传感器的输出引脚接至单片机,一旦有车辆通过,电感的量变导致震荡频率也发生改变,这是单片机的计数器记录一次。埋在斑马线旁边一端的是近端传感器,另一端是远端传感器,相距大约50m的“等待距离”。当有红灯时,由远端传感器记录进入“等待距离”的车辆数量,当有绿灯时,一方面近端传感器这时开始计数,因而知道在有绿灯期间通过道口的车辆数量,进而判断在同一时间到达的车辆是否已经完全疏散;另一方面在亮绿灯时,因为这时候后面的车辆仍然会进入“等待距离”,故在此期间远端传感器同时也在计数,一直到下一次绿灯期间置为0。

3.3.2 紧急车辆信号的采集

当有警车、消防车、救护车等紧急车辆到来时,采用LM567音频检测器,这样系统就可以辨别。LM567称为通用音频译码器,是由一片锁相环电路组成。当有紧急车辆到来时,比如说消防车,音频传感器把消防车产生的声音信号采集起来,再通过放大器放大,然后输入到LM567 的3 引脚。由于消防车的声音忽高忽低,我们根据这一特点,需要分别通过调整R设置3种高低不同的中心频率,因此就得在系统中设置3 个LM567音频译码器。当3个LM567 的8 脚均由高电平降至低电平,这就说明此时有消防车到来。这时系统就会将所有红绿灯置为红灯显示,让消防车十分顺利通过路口。

四、基于单片机控制的交通智能控制系统

4.1控制系统的主要硬件设备

主要硬件有:(1)8051单机片,采用HMOS工艺制造的双列直插式芯片,

由因特尔公司推出,各项性能都完全能满足系统对芯片的要求;(2)接口芯片8255,它是一种可编程输出输入芯片,有3个8位的并行I/O接口,拥有三种运行方式,通用性相对较强,灵活方便,是设施与单片机连接的中间接口电路的最佳选择;(3)AT89C51的P1口作为整个系统的键盘控制模块;(4)8255芯片的PA接口可以作为交通信号灯的显示模块,以发光二极管作为交通信号灯。

4.2交通控制系统的主要功能

该交通控制系统的主要功能有:在交通异常或者有紧急车辆强制性通过时,能够自行作出判断及处理;能够倒计时显示出车辆的通行时间;在夜间行人和车流量都比较少的情况下,可以实现十字路口两个方向的黄灯闪烁,进入夜间控制模式;在发生交通事故的十字路口,可以利用手动控制模式,人工调整每个方向交通信号灯的时间。

按下键盘上的A键,系统启动,刚刚启动时东西方向绿灯先亮,南北方向红灯先亮,信号灯点亮的时间可以由键盘输入,点亮时间的范围为0秒到99秒。当信号灯上显示的时间为0时,东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时熄灭,黄灯同时点亮,点亮时间为两秒钟,随后东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮,点亮时间仍然为设定值,当倒计时为0时,东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时熄灭,两个方向的黄灯同时点亮,时间为两秒。当黄灯倒计时为0时,该控制系统的一个工作周期结束,之后会重复前一个周期的工作。该系统还提供了修改设定时间的功能,在任何时候,只要按下键盘上的B键,系统的倒计时会消失,等待重新设定时间。

在道路的十字路口处,经常会出现一个方向的车流量非常大,但是另一个方向的车流量却很小的情况。在传统的交通控制系统中,交通灯时间的设定比较固定,就会造成该路口处交通的拥挤和混乱,但是基于8051单机片控制的交通控制系统,可以根据实际路况调整两个车道的通行时间。其原理为该系统的传感器可以感应到每个方向车流量的多少,当传感器检测到一个方向有车但是另一个方向车道没有车时,交通异常状况处理方式会自动启动,在这种模式下,系统会强制有车的车道放行5秒,然后无车的车道继续放行。

在有紧急车辆通过的情况下,可以通过紧急车辆强通开关来控制交通。在正常情况下系统的信号灯按照正常模式运行,当有紧急车辆需要通过时,可以按下紧急车辆强通开关,此时,无论原来交通信号等处于何种状态,系统都会点亮两个方向的红灯,禁止其他车辆行驶,对紧急车辆放行20秒。

4.3该系统优点和不足之处

该系统采用8051单片机,对单片机性能做了充分的利用,使系统的可靠性和稳定性得到明显的提升,同时系统的电路图简单易懂,硬件安装不复杂,体积小巧,为系统的维护和调试带来了极大的方便。该系统还具备了人机交互功能,可以依据实际需要,对程序中的参数做出相应的修改,使系统能够应对各种复杂的情况,适应性大大增强。应用传感器和键盘实行实时监控,能够对两个车道的通行时间灵活控制,可以人工中断,为紧急车辆开辟绿色通道。整个智能交通控制系统对城市交通的车辆分流、行车安全、减少交通事故的发生都有很大的促进作用。当然整个系统也有许多不足之处等待设计者完善,比如人工控制时间的调节、摄像机对交通控制系统的作用、向右转和向左转的检验、语音提示等功能还需要进一步完善。

五、基于单片机交通灯的发展及前景

单片机的各项性能指标正在迅速提升,完全能够适应现在的智能交通控制系统的要求。现在的单片机已经采用了先进的三核结构形式,此结构是建立在系统芯片概念的基础上,三核分别是专用集成电路、程序和数据存储器核、微控制器和DPS核。将其与传统的单片机结合,可以很大程度上提高单片机的性能。由于单片机可以很容易地被嵌入到任何小型甚至是微型的设备或者仪器当中,所以它也被称作嵌入式微控制器。目前形势下,将互联网和单片机嵌入式系统连接已经成为一种趋势。但是将单片机与互联网连接还存在一些要解决的技术问题。众所周知,互联网技术通常情况都拥有强大的服务器,对用户终端的要求比较低。这种技术比较适用于在互联网上存储和访问大量的数据,要利用其对嵌入式仪器或设备进行控制,会使该系统的成本大大提高,造成巨大的浪费。到目前为止,已有多家公司在研究将以单片机为核心的嵌入系统同互联网连接的技术,在这方面研究成果比较突出的两家公司分别是TASKING公司和EmWare公司,同时嵌入式联网联盟(英文缩写为ETI)也在加紧开发潜入式INTERNET的解决方案。以上研究都已取得突破性的进展,很快会有成果公布出来。由此可见,将单片机应用于交通控制,开发出一种智能的交通控制系统的条件已经完全具备,同时由于此种智能控制系统较传统交通控制系统有诸多优点,必将会有广阔的市场。

现在人类生活中所用的几乎所有电子和机械产品中都会或多或少存在着集成单片机。就好像手机、计算器、电话、电子玩具、家用电器、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1到2部单片机。汽车上一般配备40多部单片机,而在复杂的工业控制系统上数百台单片机在同时工作都有可能。单片机的数量不仅远超过PC机和其他机器的总和,更甚者比人类的数量还要多。现在单片机已经渗透到各个领域了,范围大到导弹的导航装置,飞机上仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,小到广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,摄像机、录像机、全自动洗衣机的控制,以及电子宠物、摇控玩具等领域,这些都离不开单片机。因此对单片机的了解和学习是社会发展的必然需求。就目前来说,我国对单片机设计人才需求很大。单片机领域的人才缺口相当大,据调查,我国目前单片机从业人员只有140万人,而随着社会经济的发展,单片机的从业人员将更为抢手。据专家不完全统计,我国单片机设计从业人员缺口还有160多万人,对单片机人才的需求只多不会少。目前我国单片机设计人才培养途径有三个:第一个是像北大、清华、浙大、上海交大等高校,一个学校一年也只能培养出百十来人,而培养出来的学生不能做到一毕业就马上上岗,得经过一段时间的实习培训,人才相当有限。二是设计公司自己培养。三是国外留学归来的人才。现在单片机的品种繁多,各具特色,但是仍以80C51为核心的单片机占据着市场主流,具有代表性的是PHILIPS公司、ATMEL公司和中国台湾的Winbond系列单片机。在此之外Microchip公司的PIC精简指令集(RISC)也有着强劲的发展势头,中国台湾的HOLTEK公司近年低价质优的单片机的产量也与日俱增。因此在未来的社会发展中,单片机发展前景很可观。

结语

近几年来,随着人均收入的不断提高,私家车的数量也不断增加,使城市交通的情况更加复杂,造成日益严重的交通压力,此时智能交通控制系统所起的作用便更加突出。因此,在不断进行城市基础设施建设,修建更多、更宽的道路的同时,也应加紧智能交通控制系统的建设,唯有如此,才能使城市交通状况得到根本的改善。

参考文献

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1智慧城市建设与管理理念

信息技术的快速发展推动智慧城市发展,给城市建设中的规划、建设、运营、服务带来变革性的变化,并以智能化、数字化、网络化应用模式呈现。以上海隧道工程股份有限公司(以下简称“隧道股份”)在盾构法掘进技术工程施工领域的应用为例,阐述智慧城市建设与管理理念。

1.1盾构法隧道施工专家系统

1992年由隧道股份、上海市隧道工程轨道交通设计研究院、上海申通地铁集团有限公司、同济大学及上海工业大学(现上海大学)5家单位联合开发形成初步模型,以人工智能预测技术解决上海地铁盾构法掘进过程中地面沉降预测及沿线建筑物保护问题。该系统经过近10a的开发调试,已成功应用于上海软土地质下的盾构穿越工程,破解上海地质密码,突破前苏联专家提出的“上海不适宜建轨道交通”的观念束缚,并指导完成延安东路隧道南线、外滩观光隧道等穿越黄浦江的工程项目建设。

1.2盾构隧道远程信息智能管理系统

2002年为构建多项目盾构法隧道施工数据仓库,运用经典解析公式及分级神经网络技术开发并形成盾构隧道远程信息智能管理系统(见图1)。以数据驱动为核心原理,通过经典参数计算法和遗传算法的研究,对采集数据进行分析处理,得出控制地面沉降的推荐参数,实现对隧道施工的实时监控与管理,搭建技术信息数字化及数据资源共享平台,为盾构参数的优化和环境保护提供可靠的依据[1]。这套系统广泛应用在轨道交通建设项目中,有效减轻施工管理人员管理强度,通过信息快速传递加快决策,实现质量管理的事前控制,达到施工参数的最优化,产生相当大的经济效益,也为隧道智能化施工及大数据管理奠定基础。

1.3盾构法施工管理平台

该平台以管理驱动为核心,基于大数据处理方式,深度挖掘盾构法隧道施工数据指导施工。针对盾构设备健康状况,开展盾构机设备全生命周期管理研究,实现信息平台数据高速共享,为工程协同施工、抢险提供服务。该平台已将监控范围扩展至上海全部在建城市轨道交通项目,应用效果受到上海申通地铁集团有限公司高度认可,不仅实现对盾构法隧道施工中质量、进度、安全和设备等海量数据和实时数据的监测集成,还实现对盾构法施工全生命周期的动态监控、风险预警及智能决策。

1.4基于智慧城市大数据管理的BIM技术应用

BIM的精髓在于将信息贯穿于市政工程整个生命周期,实现市政工程全过程的生命期管理[2]。2010年~2013年是BIM技术应用发展的第一阶段,以着重解决项目技术难点为应用目的。设计方面可实现在结构图中检查钢筋碰撞与管线等构筑物碰撞的潜在危险;施工方面主要通过3D、4D、5D模型实现施工可视化、进度控制和工程量统计及成本控制等应用。以上海预制装配式研发中心项目为例,该项目于2010年建设,在项目中采用Revit和Tekla2个系列软件进行BIM建模,在提升项目设计和出图效率的同时,有效减少交叉碰撞矛盾,实现施工过程的可视化和精确化统计管理,优化施工工序,提升施工管理水平。2013年~2016年是BIM技术应用发展的第二阶段,该阶段强调业主主导地位,利用标准、平台和网络技术,实现多方、多专业协同应用,并以项目数字资产和资产移交运营为目标。以厦门市轨道交通L1一期工程BIM项目为例,在项目建设之初,业主创建一整套BIM技术应用实施标准,应用“同城光网”协同技术,将11家设计单位(20个专业)、16家施工单位通过BIM平系在一起,建立126.87GB的协同模型。实现对工程质量、进度、安全和投资等方面的高效集成化管理,有望形成国内第一套完整的轨道交通项目数字资产。

2智慧城市建设与管理的先驱与产业化

在城市基础设施建设与管理的视角下,智慧城市管理模式在新技术渗透中逐步带动传统产业技术更新迭代,在城市基础设施建设的各个领域中催生出信息化、智能化的细分市场,产生特有的产业竞争态势,以智能交通为例,阐述智能交通给智慧城市建设与管理带来的变革、发展和产业化。

2.1智能交通是智慧城市建设与管理先驱领域

智能交通产业在完善道路设施基础上,将先进的电子技术、信息技术、传感器技术和系统工程技术等集成运用于地面运输中,建立新型现代服务业。随着城市化建设加速发展,智慧交通在城市化进程中占据越来越重要地位,是城市经济发展的基本保障。2012年12月由美国科罗拉多大学博伊德•科恩博士提出“城市智慧论”评价体系排出全世界智慧城市发展前10位中,50%以上的城市均将智慧城市的发展聚焦到智能交通领域。我国综合运输效能低下、公众出行不便、交通安全态势严峻、交通能耗高、交通服务水平落后。在当前快速城市化进程中,绝大多数城市交通成为困扰之一,给经济、环境、治理等带来一系列难题。智能交通产业化发展是实现我国城市交通体系转型升级的关键要素。国内智能交通应用成果主要包括智能化公共交通、智能道路交通管控、停车诱导及信息化管理、ETC不停车收费及ERP等。在珠海智能交通体系规划中,建立健全珠海市智慧交通系统建设、运营维护与管理机制,汇聚城市道路、公共交通、港航、停车、公路网的交通数据,保障系统建设有序、统一的交通数据接入标准;市中心交通信息采集覆盖率90%以上,实现市中心路口联网率90%以上,确保公共交通智能化服务平均运行速度20km/h;通过品质服务,搭建完整的公共交通管理系统架构,建设专用机房和监控调度大厅,实现与珠海市交通信息中心的信息交互以及与珠海市交通指挥中心之间信息的互联互通(见图2)。

2.2智能交通产业化发展设想

智能交通产业化发展以市场为导向,优化综合交通运输体系管理,提升出行效率,支撑安全和绿色发展,打造交通数据实时获取、交通信息交互、交通数据处理、智能化交通安全、智能化组织管控等技术集成创新,作为“城市交通大脑”为智慧城市建设与管理奠定基础。1)城市交通出行的互联网共享经济。以绿色出行城市共享单车为例,参照法国智能自行车运营及其产业化发展的成功经验,2005年德高公司在里昂开发运营的VELO'V公共自行车系统,德高公司在其12a运营期内获取该系统全部城市广告垄断权,并获得约6亿欧元的可观收入。目前,其智能化运营的公共自行车系统已覆盖法国、澳大利亚、比利时、西班牙、俄罗斯及日本等全球多个国家的近30座城市,至今仍保持着智能化自助自行车运营领域的世界排名第一。在国内,城市交通共享发展过程中也出现如ofo、摩拜、滴滴等,利用互联网、大数据技术,紧跟市场需求,重点解决城市出行“最后一公里”问题,探索出新的商业与产业发展模式。其中摩拜单车从2015年10月首轮融资开始,不到一年时间摩拜单车完成三轮融资,且融资规模不断扩大,最近一轮融资规模达到1亿美元。随着技术的更新迭代,该领域还有很大的产业化发展前景。2)城市公共交通大数据信息服务。未来随着综合交通发展和便捷出行的要求,信息共享和智能化服务技术将得到充分发展和应用。在主要大中城市建成覆盖公共交通、城市路网、高速公路以及综合枢纽的集成化交通信息采集、处理、决策支持和服务系统,实现对公交车、出租车、城市轨道运行车辆以及客运枢纽运营车辆的智能监管,实现对城市交通运行的整体协调管理与服务(见图3)。3)智能运输安全保障体系。中国交通安全事故死亡率常年位居世界第一位,智能交通技术在交通运输安全领域的应用至关重要。智能化交通安全保障体系的建立,是人、车、路协同的综合系统,不仅需要人和车具有智能化的信息技术,还需要作为城市公共基础设施的道路及交通设施具有智能化,能提供分析事故成因、预控决策、安全管理服务,从而实现交通运行安全防控一体化。

3结语

智慧城市终将是城市发展的必然趋势,并成为社会经济发展与人类文明进步的核心承载平台。信息技术的不断发展推动未来智慧城市更富有创造力、吸引力,成为智慧城市发展的坚实基础。未来,城市智慧化程度的不断提升需要更多城市管理者、建设者、运营者等多方资源的互通协同,基于集成化商业模式及未来新兴产业发展是今后值得深入研究的重要内容。

参考文献:

篇(10)

中图分类号:TP391.41 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 02-0000-02

Video-based Intelligent Transportation Study

Li Hongmin

(Soochow University,Suzhou215021,China)

Abstract:The social development soon,urban transport capacity increasing,a substantial increase in the number of vehicles on the rapid development of video-based traffic monitoring system.It is a combination of video image processing and pattern recognition technology.As the traditional video is more difficult to achieve.Intelligent traffic through automatic research and analysis and features extraction on the visual content of the information contained in the video data,so that people could use computer video technology search to find the appropriate information.Used in the computer's video image processing,computer vision,pattern recognition technologies such as video image processing computer.Video traffic is very significant meaning in the course of the study is timely and accurate master to monitor the intersection and traffic law and order situation,the commanding officers to provide quick and intuitive guidance to make accurate judgments and timely response to

Keywords:Intelligent Transportation;Video vehicle detection;Moving target detection;Vehicle tracking;Real-time

一、智能交通的概念

交通是经济活动的动脉和纽带。每个城市的道路交通问题都很重要。对于我所居住的城市苏州来说苏州市是一个人口和产业特别密集的特大城市,并且很多道路很窄,人多路少、车多路少是交通基本问题。智能交通系统的前身是智能车辆道路系统。运用于整个交通运输管理体系,而建立起的一种范围很大的交通网络中发挥实时并且高效的作用。智能交通系统的应用范围很广并且在各个行业都很发展。现在应用的地点很多比如机场、车站等交通拥堵的地方,城市交通智能调度系统,高速公路智能调度系统,运营车辆调度管理系统,机动车自动控制系统等

二、智能交通的作用和国内外现状

在国外智能交通的发展很好,并且应用也十分广泛!1995年3月美国交通部首次正式出版了“国家智能交通系统项目规划”,明确规定了智能交通系统的7大领域和29个用户服务功能,并确定了到2005年的年度开发计划。并且确定了几个方面的发展计划。欧盟从仅用于ITS共同研究开发项目的预算就达280亿欧洲货币单位;美国明尼苏达大学的研究人员经过努力研究出来了第一个可以投入实际使用的基于视频的车辆检测系统。在同一个时期,在日本基于视频的车辆检测的研究也开始广泛展开。在美国,美国加州理工大学对在高速公路上运用视频方法的检测技术进行了评估,也对车辆的视频进行了分类研究!美国休斯飞机公司研究出了包括视频检测技术!

三、智能交通的子系统

智能交通系统的功能也比较强大在市面上主要的智能交通的子系统分为:

1.车辆控制系统;2.交通监控系统;3.运营车辆高度管理系统;4.旅行信息系统。

四、常用车辆检测和运动目标检测方法

常用的运动目标检测方法有帧差法、光流法和背景差分法,以及相互结合所产生的新方法。

(一)帧差法

这种方法是通过在已经知道的连续的视频帧中来计算相邻两帧图像的差以此来进行二值化来提取出图像中的运动区域。

(二)背景差分法

背景差分法首先是要构建视频场景的背景图像,然后将把当前帧图像与背景图像的数据进行相减,也就是说做差值。再进行阈值二值化,这样就得到了将运动目标从固定背景中分割出来的二值化图像的数据。

(三)光流法

光流法的车辆检测方法是通过研究图像灰度在时间上的变化与场景中物体的结构和运动的关系实现运动分割和检测。

五、智能交通的发展过程

智能交通事是在较为完善的道路设施的基础上,集成交通通过计算机的视频技术或者其他的相关技术对交通进行指导和互动的过程。 智能交通的发展的重点是在公共汽车信号优先和发展快速公共汽车系统等方面的设计,与此同时要将机动车和非机动车在在道路上的行使起到指导的作用。最终经过各个方面的建设建立成以中央控制的城市交通控制中心,对车辆进行监控和管理,及时排除交通事故,将路况及时地报告给出行者。

六、车辆的跟踪方法

所谓的目标跟踪就是利用图像处理、模式识别等方法寻找视频序列中与指定目标图像最相似的部分的图像,车辆的跟踪和车辆的建车都是是计算机视觉领域内的一个典型问题。只有研究出车辆的跟踪和检测的方法才能实现智能交通!车辆的跟踪不但要准确更加要实时也就识说速度要很快的跟踪和检测。跟踪方法大致可分为以下四种。

(一)基于区域的跟踪方法

基于区域的跟踪算法首先通过运动目标检测或者预先人工设定的方法建立目标区域的模板,然后计算该模板中的图像信息,如颜色、梯度、纹理等,最后将模式图像与每一帧图像进行比较,在比较结果中根据一定的相似性度量准则判断目标在实时图像中的位置,从而建立起目标的跟踪模式。

(二)基于特征的跟踪方法

基于特征的跟踪方法的优点在于如果被跟踪的目标的某一部分特征不能轻易的检测,只要还有一部分特征可以被观测到,就可以完成跟踪任务。但是该算法的难点在于如何确定不同运动目标的特征集合及不同特征的权重。如果采用过多的特征,将会降低算法的效率,且容易产生跟踪错误;反之,运动目标中发生遮挡情况时,则有可能导致目标匹配失败导致跟踪丢失。目前,如何选取高效的特征集合这一问题一直没有得到有效的解决,因此基于特征的跟踪方法也难以取得飞跃性的发展。

(三)基于变形模型的跟踪方法。

基于变形模型的跟踪方法由于含有高层的语义描述和知识,因此跟踪过程中的可靠性更强。模型空间既可以是二维投影也可以是三维空间。

(四)基于3D模型的跟踪方法。

基于模型的跟踪方法通常有三种形式的模型,即线图模型、2D模型、3D模型。

(五)基于金字塔L_K的车辆跟踪

提出基于图像金字塔的LK光流跟踪方法,这种算法顾名思义就是在图像金字塔的最高层计算光流,用得到运动估计结果作为下一层金字塔的起始点,重复这个过程直到到达金字塔的最底层。这样就可以实现对运动目标车辆的快速准确跟踪。并对跟踪获得的车辆轨迹进行平滑优化处理。通过轨迹预处理不仅可以简化后续工作,减少工作量,同时可以为后期的聚类提高其准确率。通过实际交通场景视频中的车辆进行实验分析表明,本文提出的方法,对光线变化、阴影及噪声干扰具有很好的鲁棒性。

七、车辆的检测

在计算机的视频中视频车辆检测系统原理是怎么样呢?实际上车辆检测就是对车辆的特征进行采集以此来进行车辆的检测。

比如车辆的图像采集,首先就是对采集的图像进行数字化处理,这样可以方便于计算机运算处理。车辆识别过程分三步:分割、跟踪和车型判定。图像采集是在视频检测需将摄像机拍摄的视频图像传送到计算机进行分析计算。由于计算机只接收和处理数字信号,因此需要将一幅模拟图像进行采样和量化处理,转化为数字图像,然后交由计算机进行处理。我们把图像的函数i=f(x,y)来表示图像,f(x,y)表示图像在空间点(x,y)位黄的亮度。图像是自然界景物的反映,我们的人眼感知的景物图像一般是连续的我们把这种图像叫做模拟图像。模拟图像具有连续性。对于这种连续性的模拟图像,计算机是无法进行处理的,必须将代表图像的连续的模拟信号转化为数字信号才能处理。图像信号在空间上的离散化过程称为采样或抽取。在空间上被选取的点就称为采样点或取样点。

采样以后的图像,在空间上被离散成为样本点的二维矩阵。每个采样点的亮度值是一个连续变化的模拟量,我们把对每一个采样点进行量化。

运动车辆检测是利用视频序列图像的时间域以及空间域信息把运动车辆在视频背景图像中提取出来的技术。好的检测方法的特点就是可以非常的准确、快速地从背景图像中分割出来。作为智能交通监控,车辆检测系统十分关键。一个使用的车辆检测系统应该满足很多的要求:

1)能够正确判断此时有无车辆;2)完成车辆统计,提供车流量,车速等交通参数;3)算法简单,能有有效的进行车辆信息处理。

(一)背景差分法

背景查分法师指通过当前图像和背景图像做减法的方式检测运动物体的方法,是视频检测算法中一种常见的检测方法。对待测量的图像和背景图像中每一个像素点做减法,如果差值大于设定的值就认为是背景像素无需标识。利用背景差分法检测运动物体的关键是是如何提取背景图像。目前有很多方法提取背景图像,比较简单的是在无运动物体的情况下拍摄一幅背景图像,利用待测的每一幅图像与其相减得到运动的物体。改方法只能适合用于背景不变或者变化比较小的情况。另一种方法提取背景图像的方法是根据几帧或者几十帧的图像形成背景 ,利用检测后每一个帧待测图像更新背景。这种方法减去提前拍摄背景的麻烦,但是建立背景需要一定的时间,对于急剧变化的外界干扰比较敏感!

(二)边缘检测法

针对城市交通的复杂性,行为识别中运动目标的动态性,本文利用角点特征的平移、伸缩、旋转不变特性,使用运动车辆的Harris角点特征对运动车辆进行特征表达。为了解决传统光流跟踪算法中时间利用太多的问题,我们提出了边缘检测得方法对运动目标车辆的快速准确跟踪。并对跟踪获得的车辆轨迹信息进行表达和预处理,简化后续工作量,同时可以为车辆轨迹模式学习及异常行为检测提高其准确率。通过实际交通场景视频中的车辆进行实验分析表明,本文提出的方法,对光线变化、阴影及噪声干扰具有很好的鲁棒性。

视频检测器与传统检测器相比有其明显的优势,在近年来在智能交通系统中得到了越来越广泛的应用。我们当然知道视频检测器有着诸多优点,但存在的问题也很多。我们认为一个可以投入实际使用的基于视频图像的交通监测系统应该具备处理时间短、计算量低和可靠性高的特点。而且,这种系统所采用的方法必须对场景的误差和外界的干扰应该有很多的方法可以解决。但是在实际的检测过程中却出现很多的问题。比如当我们检测的过程汇总会出现实际的情况很多比如光照。我们知道天气是随着光照情况的变化而变化的,当光照良好时如正午时检测精度最好,还有的就是傍晚和一些恶劣的天气情况下那么检测得效果就一定会较差。另外一个问题是在检测过程中会出现阴影的问题,阴影是造成视频检测方法误检测的主要原因,阴影通常有三种:车辆自身的运动阴影、道路场景中的静态阴影和缓慢移动的阴影问题的解决好坏直接关系到检测结果的正确性。同时车辆在道路场景中的相互遮挡也是必须要考虑的问题。

车辆遮挡的分割,主要面对的问题就是要区分出单一的前景的连通的区域中有多少数字的运动的车辆,接下来就是分割出来每个车辆的位置的边界到底在哪里,最后是区分出不同车辆之间哪个是遮挡车辆,哪个是被遮挡车辆。

从视频图像处理的角度和相关理论上来看,我们可以将车辆遮挡检测与分割的方法分为特征模型、三维模型、推理模型和统计模型。

未来这一领域的发展应该是发展趋势有几个方面:首先最重要的是注重数据的准确率并且能够综合交叉使用多种检测方法。我想这是未来车辆检测的一大发展趋势;另外多检测器信息的融合也是未来研究的重点;同时与交通视频图像的压缩更有效的办法和多媒体数据深入快速的挖掘,也是未来研究的一大研究课题

在未来的视频交通的发展前景一定不可估量的,但是在目前来说还有一些问题。我们要发明出更多的方法来解决这些问题,而多用于计算机的软件和视频技术的研究上,我都么希望在未来的交通中有一种软件可以完全的实现这样的功能。让我们每天的交通状况得到很大的改善。当然我一直认为如果要改变道路交通拥堵的问题不仅仅要靠这些,也要看驾驶人员的意识的提高以及一些硬件设施的完善!我相信总是有一天这种问题会得到很大改善!还给我们所有百姓一个畅通舒适的城市交通!

参考文献:

[1]金红,周源华.基于内容检索的视频处理技术[J].中国图形图像学报,2000,5(4)

[2]许伟,许宏丽.基于颜色特征的视频数据库检索系统[J].计算机工程与设计,2006,27(7)

[5]《智能交通监视技术应用与研究》西北大学博士学位论文

[6]《智能交通系统中视频处理技术研究》华中科技大学博士学位论文

篇(11)

大数据的应用范围非常广泛,是信息技术、网络技术以及云计算等先进科学技术发展和计算方法变革的产物,在很多行业领域中广泛应用并发挥着重要的作用。云时代的到来进一步推动了大数据技术的发展,现今在交通管理方面也将大数据加以应用。世界各国陆续开始对交通运输管理数据采用数字化的方式进行收集、存储和利用,智能交通系统的建立和应用对缓解交通压力,解决交通管理中存在的问题发挥十分重要的作用。

1、大数据概述

随着世界各国对“大数据”关注度的提高,大数据的应用范围不断扩大,其所蕴含的内容价值也得到进一步的开发和利用。随着互联网技术的普及和发展,信息时代的发展进步导致了信息量的极速扩大,海量的多样的信息使我们逐渐的步入了“大数据”的时代。大数据是各种数据集的集合体,大而且复杂,是IT产业一次颠覆性的技术变革。大数据信息量之大,种类之多,采用已有的普通的数据库管理工作很难对其进行有效的分析处理。要在大数据中快速获得有价值的信息并对其进行有效的分析处理,就需要应用到大数据技术。

大数据的特点主要表现在:第一,数据体积大。一般来说大型的数据集多位TB级,而大数据的数据集普遍为PB级,甚至达到EB级。第二,数据处理速度快。大数据与传统的数据采用不同的挖掘技术,而且数据处理不需要消耗仓储,因此在数据的处理速度上非常快。第三,数据种类多。大数据中的数据不仅包括传统的结构化数据,还包括半结构化数据和非结构化数据,数据呈多种类型增加了大数据的复杂性。第四,数据具有实时性。虽然大数据中的数据量非常大,即便如此当用户将数据需求提交上来后,大数据即可自动对相关的有价值的信息进行提取。在智能交通中,数据的类型以交通管理系统数据、服务数据、传感器数据和应用数据为主,拥有多种数据类型,而且数据体积大,数据的分析和处理具有一定的难度。

2、大数据技术与智能交通的契合

社会经济飞速发展,人们的生活水平提高,机动车的数量呈现出逐年大幅度增长的趋势。车辆的增多和各地间交流的日益频繁,为交通带来了巨大的压力,交通管理工作难度增加,交通堵塞问题严重。传统的交通管理模式已经无法满足现代交通需求,智能化交通的系统的发展,加上大数据技术的应用,促进了交通管理模式的变革。

2.1跨越行政区域的限制

我国幅员辽阔,政府为了对国家加强统治和管理,将我国分为多个不同的行政区域实行区域化管理制度。行政区域的划分下的各个行政区域在国家的统一领导下拥有区域自治的权利,这也使得各地政府为了促进本区域的经济发展,努力注意经济效益的最大化,但是在各个区域连接的边界处在交通基础设施建设方面没能做到充分的重视,对于区域交界处的交通线路上的建设投入不高。大数据在交通管理中的应用,打破了区域限制,实现了区域管理的跨越化,各区域遵循信息共享的原则,对跨区域管理的问题在自己的行政区域下就能有效的管理。

2.2信息集成优势和组合效率

我国大多数城市的交通运输管理主体是呈分散性的。交通管理相关部门多,且各自都建立起属于自己部门的信息化系统。但是这些数据信息的应用是呈单一化的,垂直于各自的业务范围之内。这样一来,关联业务系统在沟通和交流互动方面就有所欠缺,造成了交通管理各司其职,互不干涉,管理分散的现象。大数据促进了综合通信息体系的建立,讲不同领域不同范围内的数据库集中起来形成一个大型的数据库,实现了信息集成,综合加以利用。这样一来,交通管理的整体性能得以提升,使各个领域的数据库中的存储的数据得到充分的利用,各部门之间协作性加强,有效的提升了交通管理的质量。

2.3配置交通资源

传统人工规划和管理交通的模式,在交通动态化管理方面存在严重的弊端。大数据技术的应用,对交通管理部门的决策和解决方案的制定提供了有力的数据支撑。不仅有效减少了交通管理部门在人力和物力方面的投入,同时使交通资源得到充分合理的利用。如根据大数据结果确定多模式地面公交网络高效配置和客流组织方案,多层次地面公交主干网络绿波通行控制以及交通信号自适应控制。

2.4有效提高交通预测水平

以往对于交通拥堵状况的改善通常是采取加宽道路、增加里程等方法来提高交通运营的能力。但是这样的解决办法受多方面因素的影响,如土地资源的制约、基础设施建设规划方案前景预测等等,而且人力、物力、财力的投入都很大。大数据技术的应用,在对各个部门的数据进行准确提炼和构建合适的交通预测模型后,可以有效模拟交通未来运行状态,验证技术方案的可行性。而在实时交通预测领域,大数据的快速信息处理能力,对于车辆碰撞、车辆换道、驾驶员行为状态检测等实时预测也有非常高的可靠性。

3、大数据在智能交通中的重要作用和发展前景

3.1有效的提高交通运营能力

大数据技术在智能交通中的应用,有效的提高的道路交通的通行能力,使道路交通基础设施的效能得到最大的发挥,对交通需求能够科学有效的分析和调控。交通基础设施的建设涉及工程量大,投入多,受多方面因素的限制。大数据具有的大体积特点能够有效的解决这一问题。比如,大数据技术的应用,可对交通拥堵地段通过传感器通知机动车驾驶员,并提供有效的解决方案,大大接受了形成的时间和经济成本。大数据的实时性,使处于静态闲置的数据被处理和需要利用时,即可被智能化利用,使交通运行的更加合理。

3.2有效的提高交通安全水平

大数据的实时性和可预测性有利于交通安全系统在对数据信息分析处理方面能力的提升。大数据技术能够都驾驶员的状态进行自动检测,当驾驶员的驾驶处于疲劳状态时,车载装置可对驾车者的身体状态是否正常进行检测。同时车载装置还可与路边探测器进行信息交互,对车辆运行的轨迹的检测。大数据技术能都对各个传感器传递的数据信息进行快速的整合处理,建立起安全模型对车辆行驶的安全型进行综合的分析,有效的降低交通事故的发生。

3.3有效的进行环境监测

大数据技术通过建立区域交通排放的监测及预测模型,共享交通运行与环境数据,建立交通运行与环境数据共享试验系统,分析交通对环境的影响。数据技术能提供降低交通延误和减少排放的交通信号智能化控制的决策依据,建立低排放交通信号控制原型系统与车辆排放环境影响仿真系统。

参考文献

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