基于物联网技术的智能交通

0基于物联网技术的智能交通1目录一、引言二、国内外相关研究三、物联网技术在交通智能化中的应用四、智能交通物联网对国民经济的影响五、综述2一、引言◆物联网的定义：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。◆智能交通系统(ITS)：是指将先进的传感器技术、信息技术、网络技术、自动控制技术、计算机处理技术等应用于整个交通运输管理体系从而形成的一种信息化、智能化、社会化的交通运输综合管理和控制系统。3一、引言智能交通行业中无处不在利用物联网技术、网络和设备来实现交通运输的智能化，其与物联网的结合是必须的也是必然的。2011年后，交通运输部陆续发布了《公路水路交通运输信息化十二五发展规划》和《公路水路交通运输十二五科技发展规划》，提出充分利用物联网技术发展智能交通更是为智能交通的发展提供了新的助力。智能交通行业已被公认是物联网产业化发展落到实际应用的最能够取得成功的优先行业之一，必将能够创造出巨大的应用空间和市场价值，对国民经济发展产生重要影响。国外研究现状国内研究现状美国：IVHS。RFID技术在电子不停车收费（ETC）系统在东海岸的E-ZPass项目、美国伊利诺伊州的I-Pass项目成功。（智慧地球）欧盟：物联网作为经济社会发展的关键资源，已经在智能汽车领域进行应用。“车联网”和“电子呼救系统”。北京：打造中国物联网产业发展中心，解决拥堵，方便出行。上海：物联网技术应用到世博的交通监控上，通过视频与传感器技术结合的方式，对车辆进行监控。江苏：无锡惠山区经济开发区国内首个基于物联网的智能交通项目—惠山智能交通示范工程启用。此外郑州、深圳其他大中城市也开始提案应抓住机遇将物联网技术率先应用于智能交通领域中。二、国内外相关研究日韩：物联网交通基础设施建设带动本国社会、经济发展。5三、物联网技术在交通智能化中的应用主要内容1.物联网技术2.在智能交通不同领域中的应用3.“十二五”发展规划基础技术、核心技术水上运输、铁路智能运输城市轨道智能系统高速公路和城市道路系统物联网的体系架构基于感知信息的应用服务传输感知层信息获取并处理物品信息3.1物联网技术物联网的应用架构2G网络公共安全绿色农业工业监控城市管理远程医疗智能家居智能交通环境监测物联网感知层物联网应用层物联网网络层3G网络RFID读写器RFID标签M2M终端传感器摄像头传感器网络传感器网络物联网管理中心（编码、认证、鉴权、计费）4G网络传感器网关传感器网关物联网信息中心（算法库、样本库、信息库）3.1物联网技术8物联网技术构成物联网技术构成基础技术核心技术支撑技术射频识读器传感器与无线传感器网络嵌入式智能技术纳米技术与纳米传感器RFID射频技术EPC编码技术资源寻址技术资源寻址技术资源寻址技术物联网系统中间件技术（IOT-MW）物联网名称解析技术（ONS）物联网系统信息服务技术（EPCIS）物联网应用技术物联网安全技术3.1物联网技术93.2物联网在智能交通不同领域中的应用随着国民经济社会发展对运输服务的需求层次和能力要求不断提高，必须高度重视行业运行状态的监测、汇总、分析和处理，掌握更加广泛、准确、实时的信息，才能保障行业决策、监管、运营、服务更加有的放矢和行之有效，推动现代交通运输业的发展。物联网的技术特征、发展理念，以及国家推动物联网发展的一系列重大战略部署，为交通运输行业推动感知交通、智能交通发展提供了重要契机。物联网的引入，能够更为直接快速地从海量数据中感知可读的精准信息，使决策更加及时、科学，运输组织更加富有效率，服务更加人性化和多样化，实现交通运输行业的革新性和智能性发展。物联网在智能交通领域的应用可以称为智能交通物联网。10互联网3G云计算WIFIGSMWSN……服务对象人员车船货物服务运维管理建设运营维护抢险运行监管监测调控执法应急参与对象人货交通要素人货人货人货目标实现环保高效畅通安全3.2物联网在智能交通不同领域中的应用智能交通物联网的系统结构业务系统方案网络传输车地双向实时无线通信网、数传电台政府专网InternetGPRS/CDMA/3G/Wi-Fi/WiMax、光纤、TCP/IP前端采集RFID标签线圈传感器GPS摄像头雷达OBU前端处理RSURF阅读器ID车道控制器感应处理器红外接收器ZKON编解码器车载主机信号机雷达接收器DVR车牌识别单元车次号识别单元公路可视化综合信息平台铁路综合管理平台公共交通运营管理平台城市综合信息管理平台通信监控ETC紧急救援雷达测速CBTCPIS信号车次号识别BRT公交调度管理电警卡口接处警交通诱导信号控制视频监控智能停车场旅行时间电子站牌出行者信息系统事件检测路径识别GIS用户服务政府个人企业公共感知层/信息采集网络层/信息传输应用层/信息处理行业应用平台水运综合管理平台ZTEITS智能交通物联网平台ITS物联网平台交通行业传感器微波手机网络传输网络层/信息传输信息服务智能交通物联网整体规划架构12细分市场主要应用领域应用描述高速公路智能交通系统通信系统利用物联网技术，提高信息收集和网络传输的效率，提供声音、图像和数据的传输监控系统利用传感网络对高速公路进行全程监控，对异常情况及时定位，快速处理收费系统利用RFID等技术实现高速公路的智能收费管理，包括无停车收费等水上智能交通系统通信系统利用物联网技术，提高信息收集和网络传输的效率，对运营过程中的水路船舶等提供声音、图像和数据的传输监控系统利用传感网络、GIS等技术对黄金水道进行全程监控，对异常情况及时定位，实现船舶动态监控等功能事故应急系统利用GIS等物联网技术实现对水路船舶的定位、跟踪、预警、报警，紧急救援等综合功能铁路智能交通系统通信系统利用物联网技术，辅助实现列车和车站间的稳定通信供电系统确保可靠的电力供应覆盖铁路沿线，通过高效信息收集和后台快速处理，实现供电智能化信号系统利用传感网络确保列车之间的安全距离，追踪列车动向，提高铁路交通效率城市智能交通系统城市道路智能交通系统监控系统利用传感网络、RFID等物联网技术提升对城市道路交通情况的监控效率，做到对城市道路系统的全方位监控。交通控制系统提高信息收集效率，通过先进的计算机技术实现只能调节交通信号、交通指引，以提高城市道路交通效率电子警察系统通过电子警察检测、记录、传输和管理违反交通规则的信息城市收费系统利用RFID等技术实现城市交通的智能收费管理，包括无人值守停车场自动计费、收费区域无停车收费等功能轨道交通智能交通系统通信通过先进的信息收集和传输技术将轨道交通周围的声音、图像、数据等信息更加高效地传送到控制中心信号通过信息处理对轨道交通运营信号进行智能化管理全程监控利用传感网络、RFID技术和计算机处理技术对轨道交通运营的整体情况进行监控，及时排除异常情况3.2物联网在智能交通不同领域中的应用133.2物联网在智能交通不同领域中的应用水上运输的应用利用传感网络和GIS等技术对黄金水道等固定设备进行监控，对船舶等移动设备进行定位、跟踪，当出现问题时及时传输信息，进行预警、报警和紧急救援。例如，基于物联网技术的便携式节点终端，船员随身携带，结合船员生活必备用品增加功能，考虑到能耗问题，平时处于静默待机状态，一旦发生水上交通事故，船员落水时自动进入工作状态，向外无线传送信息，重点解决水下复杂情况下的无线信息发送距离。143.2物联网在智能交通不同领域中的应用铁路运输的应用早在2001年，RFID技术就已经运用在铁路车号自动识别系统中，成为物联网目前在我国铁路运输领域运用最早的成熟典范。该系统主要由车辆标签、地面AEI设备、车站CPS设备、列检复示系统、铁路局AEI监控中心设备、标签编程网络等部分组成。近年来，随着我国高速铁路、客运专线建设步伐的加快，对铁路信息化水平的要求越来越高，铁路通信信息网络也正朝着数据化、宽带化、移动化和多媒体化的方向发展，各方面的条件已经基本满足了物联网在铁路运输领域的推广和应用。其中主要发展趋势在以下方面：客票防伪与识别集装箱追踪管理与监控仓库管理153.2物联网在智能交通不同领域中的应用城市轨道交通的应用售检票系统使用物联网技术中的射频卡技术，目前已经广泛应用的有自动售票、检票、记录乘客出行OD车站，正在研究和需要推广的是与移动通信设备—手机的联合作用，提高方便程度。通信与信号系统通过物联网技术中的传感技术对城市轨道交通周围的声音、图像和其他相关数据收集并传输到控制中心，再通过信号处理和信息融合技术对控制中心的信号信息进行处理，以对城市轨道交通的运营和信号进行智能化管理。自动操纵技术（ATO）对于北京地铁的发车间隔来说，在基于物联网智能交通体系下，比如由2分缩短到1分半钟，正是通过对各种信息的采集、复杂度极高的处理来实现的。监控系统163.2物联网在智能交通不同领域中的应用高速公路交通的应用监控系统利用传感网络对高速公路进行全程监控，发现异常情况及时定位，快速传输和发布信息，并及时处理。同时对车辆的违章行为进行监控，及时发布处罚措施。收费系统利用RFID等技术实现高速公路的智能收费管理，包括不停车收费等。这样减少了高速公路管理者的工作，同时避免了高速公路收费站排队过长的现象。通信系统利用物联网技术，提高信息采集与传输的效率和准确性，实现声音、图像和数据的有效传输。例如，与监控系统合作，当前方路段发生紧急事件时，通过信号系统向后方车辆发布信息，引导其改道或进行其他行为。实现人车交互和车车交互。173.2物联网在智能交通不同领域中的应用城市道路智能交通的应用影响城市道路通畅的基本因素为：人、车、路、环境这四个基本元素。智能交通物联网系统应该分为以下主要功能模块：信息监测感知系统通过磁、RFID、GPS等传感器手段检测道路车辆实时流量；通过雷达等传感器手段监测车辆实时车速；通过视频传感器画面实时监测交通事故事件。通过以RFID技术和传感器技术在获取物体接入的智能的状态信息，对物理世界和虚拟世界进行建立。信息网络系统传感器采集的信息可以通过互联网、3G（4G）或其他方式将数据发送至数据处理中心，组成大规模网络。有了虚拟世界以后可以通过实时数据的采集，经过大量的网络智能化的计算形成物和物相连，形成整个系统协同的运作。信息处理与决策系统包括网络数据收集中心；数据智能处理分析中心；智能交通路线诱导系统；照能控制系统；交通环境控制系统等183.2物联网在智能交通不同领域中的应用城市道路智能交通的应用通过物联网的RFID技术、传感器网络、移运通信等支撑技术，可以建设城市地面交通智能管理平台，包括中心城区流量实时监测与动态诱导系统、机动车定点测速系统、闯禁车辆智能抓拍系统和交通信号灯智能控制系统等子系统。同时也可建设停车场智能诱导和管理系统，实现信息查询、车位预约和自动收费等功能。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。193.2物联网在智能交通不同领域中的应用城市道路智能交通物联网的应用展望停车引导系统实时反映停车场车位情况，将结果反馈到交通干道醒目位置，引导用户停车位，顺利停车。高端用户消费增值系统车主在购买汽车以及进行汽车相关消费时能够获得积分，使用此积分可以减免车主的其它汽车消费。积分还可以在协议的停车场、商场等其它消费场所减免费用。交通实时指挥系统汽车安装RFID芯片，交通灯安装对应读卡器。根据绿灯通过车辆数得到拥挤程度，车主可实时修改出行线路；交警部门可根据实际情况，实时指挥路上车辆，减少拥堵。公交线路管理系统公交车辆安装RFID芯片，在站牌安装读卡器。站牌处可显示公交车到达本站的时间，自动记录公交车出入情况。