基于物联网的智能交通监理发展前瞻
2013-06-09 11:30:13   来源:Tranbbs.com      作者:北京赛迪信息工程监理有限公司    评论:0 点击:

作为物联网产业链中的重要组成部分,智能交通具有行业市场成熟度较高,行业传感技术成熟,政府扶持力度大的特点,在建设“数字城市”和“智慧城市”的口号中,智能交通系统在许多城市已经开始规模化应用,基于物联网的智能交通将使交通基础设施发挥最大的效能。不过,当前的智能交通物联网处于创新探索的初级阶段,相当于分散的、小规模的局部物联网形式,还远未形成规模。随着政府的大力扶持与技术和标准的成熟,智能交通物联网监理将是物联网发展的重要领域,将朝着大规模专业化、集成化和面向服务化发展,成为智慧城市的重要组成部分。

1.智能交通物联网发展内涵

随着互联网、移动通信网络和传感器网络等互联互通的信息技术的发展与应用,信息技术正向智能化演进。可以预期,未来城市中的传感器网络将无处不在,将与移动通信网络、无线互联网一起作为智能城市的神经未梢,解决智能城市的实时数据获取和传输问题,形成可以实时反馈的动态控制系统。同时,通过对数据的智能分析,系统具有一定的决策能力,为智能交通等智慧城市中所需的信息服务提供了必要的智能化支撑。

物联网是把新一代IT技术充分运用在各行业之中,如交通、建筑、电网、桥梁、隧道、公路、市政系统等,然后与现有的通信网结合,实现人类社会与物理系统的整合。在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。交通物联网是在物联网战略背景下提出来的。在物联网相关技术应用的背景下,交通物联网可以实现交通工具全程追踪,保证运输的安全;实现城市交通的智能化管理;实现车辆能自动获得更丰富的路况信息,实现自动驾驶等等。事实上,在现实生活中已可见交通物联网的具体应用,如高速公路不停车电子收费、智能公交系统、移动应急指挥与调度、交警移动执法、机动车违章行驶监测、电子口岸、车载防盗系统等,只不过这些仅是物联网的雏形,还尚未形成一个庞大的网络。在未来,可以想象通过车车相连、人车相连、车路相连的庞大网络实现智能交通,从而解决诸多交通拥堵、环境污染和安全事故的问题。

2.基于物联网的智能交通体系框架

针对目前交通信息采集手段单一,数据收集方式落后,缺乏全天候实时提供现场信息的能力的实际情况,以及道路拥堵疏通和车辆动态诱导手段不足,突发交通事件的实时处置能力有待提升的工作现状,基于物联网架构的智能交通体系综合采用线圈、微波、视频、地磁检测等固定式的多种交通信息采集手段,结合出租车、公交及其他勤务车辆的日常运营,采用搭载车载定位装置和无线通讯系统的浮动车检测技术,实现路网断面和纵剖面的交通流量、占有率、旅行时间、平均速度等交通信息要素的全面全天候实时获取。通过路网交通信息的全面实时获取,利用无线传输、数据融合、数学建模、人工智能等技术,结合警用GIS系统,实现交通堵塞预警、公交优先、公众车辆和特殊车辆的最优路径规划、动态诱导、绿波控制和突发事件交通管制等功能。通过路网流量分析预测和交通状况研判,为路网建设和交通控制策略调整、相关交通规划提供辅助决策和反馈。

这种架构下的智能交通体系通过路网断面和纵剖面的交通信息的实时全天候采集和智能分析,结合车载无线定位装置和多种通讯方式,实现了车辆动态诱导、路径规划、信号控制系统的智能绿波控制和区域路网交通管控,为新建路网交通信息采集功能设置和设施配置提供规范和标准,便于整个交通信息系统的集成整合,为大情报平台提供服务。由浮动车交通信息采集系统、固定式交通信息采集系统、交通信号控制系统、卡口系统、非现场执法系统、车辆和警员定位系统等子系统组成了交通指挥中心信息平台,这个平台与GIS数据信息平台的无缝对接,通过智能分析系统对各种交通数据流进行情报化分析处理后,对外提供公共交通信息服务和交通诱导信息服务。

交通指挥中心信息平台在动态交通信息诱导系统中起到交通信息汇聚融合、智能处置、情报分析提取和信息分发的作用,为指挥决策和交通信息发布服务,为区县级交通指挥分中心提供数据支持。智能交通的核心是人、车、路协同智能交通是一种平衡的应用科学,是为了平衡交通使用者、车辆以及有限道路之间的关系。在未来的交通系统中,交通参与者可以随时与周围的信息源进行交换,从而获得有效的交通信息,指引车辆更改路线或优化行程。交通管理者可以实时获取路况信息,帮助监控和控制交通流量。从某种意义上讲,智能交能即物联网技术在交通领域的应用。发挥人、车、路的协同作用是智能交通系统的核心,交通物联网的概念也正好完美诠释了这一内涵。交通物联网的提出,也极大地推动了智能交通的发展。

3.物联网在智能交通关键技术应用

物联网是通过信息传感设备,按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络,其主要特征是通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息,结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互,采用智能计算技术对信息进行分析处理,从而提高对物质世界的感知能力,实现智能化的决策和控制。物联网的核心是对信息数据的采集和处理。关键是如何实现车与路、车与车之间的信息交换与互动,而在此中扮演主要角色的无疑是RFID技术与无线传感技术。

RFID技术的应用,为传感网提供信息采集的RFID具有识别距离远、存储量大、读取速度快、可应用范围广等优点,因此非常适合在智能交通和停车管理方面使用。RFID还具有车辆通信、自动识别、定位和远距离监控等功能,是物联网的基本感知和识别技术之一,RFID已经成为服务ITS重要的信息技术。在移动车辆的识别和管理系统方面有着非常广泛的应用。而物联网的应用不仅仅体现在识别上,也要发挥其网络的优势。基于RFID等标签技术的车联网,更能体现RFID等物联网技术的应用。“车联网”是指装载在车辆上的电子标签通过RFID等识别技术,实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用,并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务。汽车数字标准信源技术是基于RFID开发的涉车信息资源的应用技术,它的开发将推动“车联网”和RFID产业化进程。


   图1RFID车辆信息采集过程示意图---信息来源于赛迪监理

无线传感器网络作为一种融合短程无线通讯技术、微电子传感器、嵌入式系统的新技术,逐渐被用于新一代智能交通系统等需要数据采集与检测的相关领域,从而给城市智能交通带来一次全新的升级。基于无线传感网下的智能交通,在交通信息采集方面,其终端节点通过采用非接触式地磁传感器来定时收集和感知区域内车辆的速度、车距等信息。当车辆进入传感器的监控范围后,终端节点通过磁力传感器来采集车辆的行驶速度等重要信息,并将信息传送给下一个定时醒来的节点。当下一个节点感应到该车辆时,结合车辆在两个传感器节点间的行驶时间估计,就可估算出车辆的平均速度。多个终端节点将各自采集并初步处理后的信息通过汇聚节点汇聚到网关节点,进行数据融合,获得道路车流量与车辆行使速度等信息,从而为路口交通信号控制提供精确的输入信息。通过给终端节点安装温湿度、光照度、气体检测等多种传感器,还可以进行路面状况、能见度、车辆尾气污染等检测。通过无线传感技术,指挥中心显示屏可以实时显示交通流量、流速、占有率等运行数据,并自动检测出各环路的交通事故和拥堵等交通事件,进行报警和录像。



责任编辑:抱残

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