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中图分类号U12 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)103-0071-02
1交通信息化与智能交通运输系统
通常情况下,我们所说的信息化指的就是信息技术的产业化以及信息资源的开发利用产业化的过程,信息化水平的高低能够直接反映一个国家或者地区在对信息技术以及信息资源进行利用的整体水平的高低。信息化的过程,就是我们运用信息方面的科学技术手段,按照系统的规划组织,将各个方面的信息资源进行整合,并且进行开发和利用的过程,在目前形势下,信息化对推动国家和地区实现现代化有着不可替代的关键作用。而交通信息化的含义就是运用各种现代化的高新技术手段,将各类交通信息从采集、处理到提供服务嫁衣系统化,共享其资源,为最佳营运与管理交通、发展智能交通运输系统(Intelligent Transport Systems,简称ITS)以及新产业。交通信息化对于国家和地区经济的发展以及城市化的进步具有十分重要的意义。
智能交通系统是交通信息化发展的重要组成部分,它指的就是将交通运输中的用户、车辆以及道路利用现代化的信息技术手段结合起来的一个整体,是在信息化技术支持的前提下一种比较先进和高效的交通运输管理模式,之所以是智能的,是因为它相对于传统的管理方式来说,能够更有效、更经济地促进人与货物的流动。
2发展信息化智能交通系统的意义和必要性
目前世界各国都面临着不同程度的交通问题或困扰,随着世界经济全球化步伐的加快,在促进世界经济和贸易的飞速发展的同时,也造成了交通更加拥挤的局面,而交通拥挤一方面会加重环境的污染,一方面则造成了时间和资源上的浪费。在我国,由于交通拥挤,城市中车辆的行驶速度过慢,这就导致车辆排放的尾气增加,使大气环境遭受更严重的污染,而改革开放以来,虽然我国的交通基础设施在建设和管理上都取得了很大的进步,但仍不及机动车增长的速度。而交通问题在发达国家中造成的经济损失也是十分巨大的,因此,在西方发达国家中率先开始了对交通运输信息技术的研究和开发。在新形势的推动下,我国政府对交通信息化也给予了高度的重视和重点支持,并且随着信息化技术的不断完善和发展,我国的交通信息化近年来也取得了非常大的进步。
实施信息化智能交通系统对交通运输进行管理,有利于我国交通运输业从传统的只依靠进行基础设施建设和扩张为唯一手段的粗放型产业,逐渐完成向以科学技术进步为前提的、核心目标为提高工作效率,增加经济和社会效益的集约型产业的进步和转变。并且对于我国环境质量的改善以及贯彻和实施可持续发展的战略起着非常巨大的推动作用,为我国交通运输行业的健康、持续发展提供了有力的保障。
3我国信息化智能交通系统发展现状以及发展前景
3.1智能交通系统在我国的应用现状
我国早在改革开放初期就已经在北京市首次利用计算机对交通信号的控制开始了对信息化智能交通系统的研究工作,而进入20世纪80年代以后,随着经济和技术条件的提高,我国对于交通信息化技术的研究步伐逐渐开始加快,国家在一些经济比较发达的大城市,如上海、北京、沈阳等,引进了国外比较先进的交通信息化技术成果,与此同时,我国也逐渐开始大力开张自主研究开发工作并取得了一些可喜的成绩,比如由国家计委和科技委员会组织研发的实时自适应城市交通控制系统等。到了90年代以后,一直到现在经过20多年的发展和进步,我国的交通信息化和智能交通系统才开始逐渐变得比较成熟,目前正在实施的交通管理信息系统、光缆电视监控技术、GPS车辆定位系统、交通广播系统、不停车收费系统等都逐渐趋于完善,但从大的方面来看,我国的交通信息化仍处于需要进一步学习和发展的地步,有很大的发展空间和用用前景。
3.2智能交通系统在我国的发展前景
我国未来的信息化智能交通系统在应用上的前景主要有以下几个方面:
1)公路运输综合管理。在原有的技术前提下,把运输工具、人或货物、道路以及相关的管理和服务部门紧密联系起来的同时,使道路以及交通运输工具的运行智能化。智能交通系统在将采集到的各种交通信息进行系统化的综合集中处理之后,将处理的结果传送给交通运输系统中的各个部门以及用户,有利于驾驶者选择合适的交通方式以及路线出行,大大节省了时间;有利于交管部门对交通中出现的问题实现自动化控制和处理;有利于运输部门对运输车辆进行实时的调度等;
2)实现汽车智能化。随着高新技术的发展,汽车智能化技术逐渐由发达国家传入我国,智能化的汽车主要包括了自动导航、驾驶、控制以及监测系统,汽车能够根据安装在车内的计算机采集到的各种交通信息完成行车、加速、减速等功能。
3.3发展智能交通系统需注意的问题
1)合理规划,协调发展。智能交通系统是一项较为复杂的信息化系统,由于我国发展水平的限制,该系统在我国仍处于不平衡、不完善的状态。我们在实现智能化交通管理的同时,必须考虑我国的基础国情,考虑到我国非机动车辆以及行人在交通中所占的重大比例,进行合理、统一的规划,协调行人、道路和车辆的发展关系;
2)充分投资,创造条件。任何一项科学技术的发展都离不开资金的支持,我国在交通信息化技术的开发上投入了十分巨大的物力和财力。我们要对这些资金进行合理、充分的利用,应该从简易入手,逐步进行深入的研究,在取得经验和效果之后,进而再大范围推广使用。另外,还应该进一步完善智能交通系统的运行标准和使用规范,发展交通信息服务,改进城市交通管理,为进一步发展信息化智能交通系统提供技术条件和环境。
4结论
当今高新科学技术的代表就是信息科学和信息技术,它对国家或地区的经济和产业发展起着十分深远的影响,大力实施和发展信息化智能交通运输系统产业,是新形势下交通运输业健康、有序发展的必然选择。我国应继续紧跟交通信息化发展的潮流,在借鉴发达国家成熟经验的基础上,结合国家发展的具体情况,制定合理的措施和策略,大力发展适合国情的信息化智能交通运输系统产业。
参考文献
[1]张孜,林晓丽.基于ITIL理念的交通信息设施运维管理系统设计与实践[J].交通运输系统工程与信息,2011,11(4).
[2]郭亮.无线传感器网络定位技术及其在智能交通系统中的应用[D],2010.
现在的物流管理有着明显的信息化发展,随着物联网技术的发展特别是物联网技术与物联网与卫星定位技术、GSM/GPRS/CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合,使物流管理的每一个流程都被准确无误的感知和掌握,GIS与GPS与感知信息的结合,构成了物流信息一张强大的网。
1.2智能医疗
自动识别技术为医疗领域提供了方便,最典型的代表是RFID自动识别技术,RFID技术与医院信息系统(HIS)及药品物流系统的融合,是医疗信息化的必然趋势,智能医疗能够帮助医生实现对病人全方位的监控,达到会诊记录,病情记录等关键信息的共享,还有对病人医疗器械和病人病情发展的追踪,这种智能医疗必然会得到更大的推广。
1.3智能交通
物联网在智能交通上的应用也非常普遍,最典型的例子莫过于乘坐公交车时IC卡的使用,物联网技术与公交系统的融合,统筹运用GIS和GPS等手段,达到调度,发配,收费等管理于一体,同时还有智能化的停车,系统调配红绿灯,及时查看路况信息等交通控制调配等手段,都体现了物物相连的物联网对于交通的帮助,还有公路、桥梁、交通的智能检测,都体现了智能交通的作用。
1.4智能农业
智能工业。智能农业与智能工业最主要的体现上是在对于数字的实时监控上,从生产、加工、运输、分销、零售上,企业信息管理系统,从生产监控系统,信息管理系统,质量管理系统,信息服务系统,到信息跟踪,事故追溯系统,质量评估系统,统计分析系统,信息门户系统等,使农业和工作都达到智能化的水平,方便生产。
1.5智能安保
智能安保体现在传感节点的利用上,利用传感节点的覆盖全面性,来防治翻越,偷渡,恐怖袭击等威胁安全的入侵,这种智能安保已经应用到世博会当中。2.6智能家庭物联网对于智能家庭,数字家庭的建设有着非常广阔的发展前景,智能家庭不是简单地将家中的电子产品结合到一个遥控装置当中去,这样做只是一个简单的电子设备相连,物联网所要达到的智能家庭,数字家庭的目的,是通过物联网建立外部联系,让服务与设备之间产生联系,达到互动效果,一个最理想的例子就是在工作的过程中,在办公室里就可以指挥家用电器的工作,在下班回来的途中各个家用电器已经各司其职,回家时就享受自动化的成果与便利。
2物联网通信技术的发展
物联网是推动世界发展的重要动力,有人把它比作是继计算机和互联网之后的第三次革命,这样的比喻一点也不为过,1990年的施乐公司可乐售饭机可以被看作是物联网技术的最早实践,1999年麻省理工学院Auto-ID中心在美国统一代码委员会的支持下提出了PC(ElectronicProductCode)的概念.比尔盖茨1995年在书中提及了物联网的概念,1999年美国麻省理工学院阐明了物联网的含义,但随着物联网的发展这种含义也产生了变化,再随后的时间段内,各国开始提高了对物联网的认识,并把物联网当作一项国家战略来发展,目前的物联网当中有三项关键的技术,分别是传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术;所涉及的四大关键领域分别是:RFID;传感网;M2M;两化融合,随着各国对于物联网技术的重视,一些关于物联网发展的战略也相继被提出,如日本的u-Japan计划,韩国确立了u-Korea计划,欧盟执委会发表了欧洲物联网行动计划,美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点,智慧地球被提出并引起强烈反响。2009年8月,总理的感知中国讲话和建立的感知中国研究中心将中国的物联网信息技术推向了一个新的高度,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。
当前的车载自组网对交通运出的探测和分析存在不确定之处,其可靠性与实时性都有待提高。物联网(Internet of Things)对于解决上述问题具有重要的作用,物联网是各种信息传感设备系统的统称,通过传感器、条码设备、全球定位设备等接入网,进而形成一个更大系统的智能网络。基于物联网的智能交通流探测系统(ITFDS),能够通过互联网与无线网络,将交通数据进行信息计算和信息交换。下面对该系统做出分析,并阐述该系统模型的构造以及数据的收集和分析,最后指明该技术未来的改进方向。
1 基于物联网的智能交通流量探测系统
该系统是物联网技术在智能交通流探测中的实际应用,其实质综合利用传感技术、通信技术、网络技术、信息处理和智能控制技术等,改善并发展现有的交通技术,不断提高交通系统的管理水平。而综合交通运输也是现在的发展趋势之一,特别是在公路的交通流管理方面,具有显著的应用优势。但是,流通费用较高依然是当前制约我国国民经济发展的因素之一,因此,迫切需要采用更完善的技术和系统改善现有的交通信息流探测系统和管理系统。构建基于物联网的新一代智能交通管理系统,能有效提高路网的流通性、提升车流运行效率。这对于当前的国民经济建设意义重大,同时有助于减少为期排放和油耗,促进环境改善。
物联网在我国具有良好的发展前景,具有巨大的市场价值和商业价值。基于物联网的智能交通流量探测系统是物联网与交通流探测的结合,是当前交通发展的迫切需要。智能交通能够充分发挥物联网本身的特点,采用基于物联网的智能交通流量探测系统进行智能交通管理,能把交通、气象等信息资料提前传达给车辆,帮助智能化的乘凉避开拥堵的鲁钝和恶劣的天气。同时,帮助智能车辆选择最快的路线,达到减少油耗、尾气排放的目的。
2 系统构建与网络模型
基于物联网的智能交通流探测系统是由物联网的控制机、车载传感器节点与汇聚点组成的。其中,车载传感器节点存储着道路地图信息,每间隔一定的时间,传感器节点会把车速向四周广播至其他节点。各个车辆节点广播数据的汇集,组成道路各个路段的交通流。汇聚点设置在交叉路口,将车载节点的交通流数据信息发送到汇聚点,汇聚点对信息进行融合以后,获得各个路段的交通流量。而采用互联网能够将各个汇聚点的数据传输到互联网中心控制机,在此,各个路段的交通流数据汇聚起来,并通过汇聚点将此交通流情况进行广播,为车辆提供道路选择的相关信息。
将基于物联网的智能交通流探测系统中的道路换成网格,对道路交通流进行探测。网格拓扑具有较强的动态性,能够对车辆的状态进行探测与预测,采用车载节点获取信息的方式便于信息的获取和处理。在汇聚点和互联网控制中心,数据得到融合与分发,为车辆选择道路提供信息。
3 数据信息的获取和计算
首先要探测并计算道路车辆的速度,通过节点的交通流量、道路交通流量速度、道路的最高限度等数据信息,探测并计算道路车速。其次要探测并计算车辆密度,若一个车辆收集到的节点广播数量较多,则说明该车辆周围的车辆多,交通拥堵的可能性较高。最后,利用车辆经过网格时收集到的数据信息对道路网格内的流量数据进行计算,结合车辆的速度、车辆的密度等信息,对网格内的交通拥堵程度进行计算。道路网格的长度是一致的,某一网格内数据的收集次数多则表示车辆通过该路段话费的时间长,拥堵的可能性较大。
车辆在经过交叉路口时,节点的交通信息会发送到汇聚点,在汇聚点,车辆会把收到的数据进行融合,并对网格内的拥堵程度进行计算。为提高道路流量数据的有效性,需要每一个汇聚点收集前一路口到该点所在路口之间的道路交通流数据信息。
在完成数据的收集与融合后,需要对数据进行汇总和分发。在收集数据以后,各个汇聚点计算出交通流量数据,并将信息发送到互联网中心控制机。由控制机对信息进行汇总和融合,随后分发给车载节点,为车辆选择道路提供帮助。
4 基于物联网智能交通流探测技术的改进
在实际的交通当中,交通流量是动态的,不断变化着的。表现较为明显的是城市交通的早高峰与晚高峰。在交通高峰到来时,车辆明显增加,而在结束阶段,车辆会显著减少。在本次研究的基于物联网智能交通流探测技术中,车辆需要耗费一定的时间才能够行使到下一路口,而车辆将信息发送至汇聚点并从汇聚点获得新的信息需要约60s的时间。但在这段事件内,道路的车辆已经发生了变化,因此,需要对该技术做出进一步的研究,以期缩小车辆所获取信息的精确度。另外,基于物联网的智能交通六探测技术系统需要较大的信息承载量和数据的收集传输能力,在车辆较多、车速较快等情况下,依然能有效收集信息,并对数据进行融合,将所得到的信息分发给车辆。
5 结束语
文章重点介绍了基于物联网的智能交通流量探测技术,对基于物联网的智能交通流量探测技术系统的组成,结构及其分工等进行分析,表明基于物联网的智能交通流量探测技术系统是一个由车载节点、汇聚点和互联网计算机控制中心三者共同组成的一个系统。汇聚点和物联网控制中心将数据信息进行融合以后分发给车载节点,方便车辆选择道路。
参考文献
[1]张敖木翰,张平,曹剑东.物联网环境下高速公路交通事故影响范围预测技术[J].物联网技术,2015,05:41-43+47.
2基于GIS的城市智能交通管理系统的关键技术
2.1数据库管理系统交通管理工作需要大量信息的支持,交通管理部门通常采用多个交通信息系统进行数据的管理,数据信息也根据不同的种类由各个交通信息系统进行数据的专门处理。GIS的数据关联系统的技术关键在于以数据模型的形式建立数据交换的框架,将不同类型的数据信息在一个数据管理系统中进行统一的集中管理,交通管理的各个部门都可以在数据管理系统中访问和提取出本部门所需要的信息数据,并对数据进行分析和管理,以此作为决策的依据。2.2数据协同交通数据设计范围广,数据量大,通常需要多个机构进行数据的采集和维护,缺乏统一的数据标准,数据类型也不一致,这就对数据的管理分析带来了难度。数据的位置不同、类型及属性的不同再加上测量的误差直接影响了数据分析结果的准确性。GIS技术在城市智能交通管理系统中加以应用,要保证其信息的准确性,使其作用得到充分的发挥,就需要数据协同技术的支持。从地图的数据模型、数据质量和数据交换三个主要方面实现数据的统一管理。2.3实时GIS交通信息的管理是一个动态的持续的过程,那么采集地理数据也当然是持续的动态过程。近年来交通运输管理也有了实时数据管理的技术应用,如已有的交通拥堵信息管理系统,就是在车辆上装有GPS定位系统,通过GPS系统将车辆的位置等基本信息传输到交通管理中心,交通管理中心再将信息分析后得出的预测结果信息输送给车辆。因此,要能够更快的进行实时的进行数据的采集、存储和处理,就需要从数据访问、空间数据融合等方面加以提高。2.4分布式计算随着网络技术的普及和发展,使得计算机、数据和用户实现了数据的可连结性,数据间的交流更加及时,分布更为广泛。从现有的网络分布来看,网络技术使计算机之间形成了一种具有可移动性特点的分布式的信息实体。在网络信息技术的基础上,GIS技术的应用范围越来越广,尤其在交通领域中的应用,使得交通管理实现了本地和远程的数据连接和数据共享,使得系统的资源得到了充分的利用。