物联网在智能交通中的应用研究.pdf

《物联网在智能交通中的应用研究.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物联网在智能交通中的应用研究.pdf（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、雏攒P 物联网技术与发展”专题；李野王晶波t 利波宋俊德北京邮电大学广东兆鸿通信技术有限公司周国志中国移动通信集团广东有限公司珠海分公司北京邮电大学【摘要】文章概述了物联网技术和智能交通领域的融合趋势，结合美国成功应用的智能交通系统案例，系统阐述了新一代基于物联网的智能交通模型系统，详细介绍了各子系统的功能和特点，以典型的交通诱导应用为例，介绍物联网智能交通模型的关键技术和具体实现。【关键词】物联网智能交通交通诱导1 概述业界对物联网应用理解有较多差异。导致物联网应用概念扩展广泛。真正意义上的物联网应用是能同时实现感知、互联和处理等功能的各类行业与公众应用它具有网络化、智能化和感知控制物理实体

2、的特点。物联网可以很好地应用到诸多领域，智能交通领域即是其中之一。目前的智能交通系统(I T S，I n t e l l i g e n t收稿日期：2 0 1 0-0 7 1 63 0l 貔豁铲T r a n s p o r tS y s t e m)主要包括以下几个方面：先进的交通信息服务系统、先进的交通管理系统、先进的公共交通系统、先进的车辆控制系统、先进的运载工具操作辅助系统、先进的交通基础设施技术状况感知系统、货运管理系统、电子收费系统和紧急救援系统。根据I T S 的定义【2】，I T S 是将传感器技术、R F I D 技术、无线通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、视

3、频检测识别技术、G P S、信息发布技术等运用于整个交通运输管理体系中，从而建立起实时的、准责任编辑周霞z h o u x i a m b c o m c a万方数据确的、高效的交通运输综合管理和控制系统。显然，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。I T S，是作为继计算机产业、互联网产业、通信产业之后的又一新兴产业，其与物联网的结合是必须的也是必然的，智能交通行业已被公认为是物联网产业化发展落实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。智能交通的发展，将带动智能汽车、导航、车辆远程信息系统、R F I D、交通基础设

4、施运行状况的感知技术(如智能道路、智能铁路、智能水运航道等)、运载工具与交通基础设施之间的通信技术、运载工具与同种运载工具或不同种运载工具之间的通信技术、动态实时交通信息发布技术等多个产业的发展，具有很广泛的应用需求。随着车载导航装置的发展和手机的普及，在北京、上海、广东珠海等比较发达的城市已经出现了基于车载导航装置和手机的动态交通信息服务(如珠海的“安捷通”系统)，这些发布方式必将随着城市智能交通的发展进一步得到普及。可以说，随着交通信息发布系统的进一步建设，广大交通参与者将能够越来越方便、越来越及时的获得各种交通信息，从而更好的帮助其出行。本文将以“智慧珠海暨物联网产业化示范基地建设咨询”

5、项目为支撑，该项目由北京邮电大学、广东兆鸿通信技术有限公司与中国移动通信集团广东有限公司珠海分公司共同合作，旨在对珠海市物联网在交通、市政、医疗、农业和物流等应用领域作出整体的规划，形成完整的“感知珠海”的建设发展框架。2 物联网智能交通模型I T S 作为一个信息化的系统。它的各个组成部分和各种功能都是以交通信息应用为中心展开的，因此，实时、全面、准确的交通信息是实现城市交通智能化的关键。从系统功能上讲，这个系统必须将汽车、驾驶者、道路以及相关的服务部门相互连接起来。并使道路与汽车的运行功能智能化，从而使公众能够高效地使用公路交通设施和能源。其具体的实现方式是：该系统采集到责任编辑周霞z h

6、 o u x i a m b c o mc n ：-强“物联网技术与发展”专题硪；的各种道路交通及各种服务信息。经过交通管理中心集中处理后，传送到公路交通系统的各个用户，出行者可以进行实时的交通方式和交通路线的选择；交通管理部门可以自动进行交通疏导、控制和事故处理；运输部门可以随时掌握所属车辆的动态情况，进行合理调度。这样，路网上的交通经常处于最佳状态，能够改善交通拥挤，最大限度地提高路网的通行能力及机动性、安全性和生产效率。美国是应用I T S 较为成功的国家。1 9 9 5 年美国交通部出版的“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2 9 个用户服务功能。7 大领

7、域包括出行和交通管理系统、出行需求管理系统、公共交通运营系统、商用车辆运营系统、电子收费系统、应急管理系统、先进的车辆控制和安全系统。目前I T S 在美国的应用已达8 0 以上，而且相关的产品也较先进。美国I T S 应用在车辆安全系统(占5 1)、电子收费(占3 7)、公路及车辆管理系统(占2 8)、导航定位系统(占2 0)、商业车辆管理系统(占1 4)方面发展较快。下面结合美国成功的I T S 案例，简要说明物联网下的智能交通系统模型【3】，如图1 所示。(1)中心型子系统(C e n t e rS u b s y s t e m s)该子系统包括交通管理子系统(T r a f f i

8、cM a n a g e m e n tS u b s y s t e m)、突发事件管理子系统(E m er g e n c yM a n a g e m e n tS u b s y s t e m)、收费管理子系统(T o l lA d m i n i s t r a t i o nS u b s y s t e m)、商用车辆管理子系统(C o m m e r c i a lV e h i c l eA d m i n i s t r a t i o nS u b s y s t e m)、维护与工程管理子系统(M a i n t e n a n c e C o n s t r u c

9、 t i o nM a n a g e m e n tS u b s y s t e mJ、信息服务提供子系统(I n f o r m a t i o nS e r v i c eP r o v i d e rS u b s y s t e m)、尾气排放管理子系统(E m i s s i o n sM a n a g e m e n tS u b s y s t e m)、公共交通管理子系统(T r a n s i tM a n a g e m e n tS u b s y s t e m)、车队及货运管理子系统(F l e e ta n dF r e i g h tM a n a g e

10、m e n tS u b s y s t e m)及存档数据管理子系统(A r c h i v e dD a t aM a n a g e m e n tS u b s y s t e m)10 个子系统。该类子系统的共同特点是空间上的独立性，即在空间位置的选择上不受交通基础设旄的制约。这类子系统与其它子系统的联络通畅依赖于有线通讯。秒2 幻0 1 0 磊蒜I3 2 0 11年第1 5 期I万方数据嚣y 物联网技术与发展”专题；T r a v e l e r sC e n t e r sT r a f f i CE m e r g e n c yT。I I96：粤黑1，1M a i n t e

11、 n a n c e R e m o t eM a n a g e m e n tM a n a g e m e n tA d m i n i s t r a to n 凛忠t。C o n s t r u c t i o nT r a v e l e rl a n a g e m e n tS u p p o r tI n f o r m a tio nE m i S S i o n sT r a n s i tF 1 e c t a n dS e r v i c eF r e i g h tA r c h i r e dD a t aP e r s o n a lP r o v j d e

12、rM a n a g e m e n tM a n a g e m e n tM a n a g e m e n tM a n a g e m e n tI n f o r m a t i o n心、A c c e s sN。刚e A c o u n i c a t i o n 5 e s m s ail)-P o i t。F i x e d-P o i n tc 一渤“o n s3，、|V e h i c l eR o a d w a y生|c，】2、o=E m e r g e n c yoS e c u r i t y2V e h f C l e量M o n it o r i n g量星瘩

13、00。C o m m e r c i a l警T o l l名V e h i C l e日C o l l e c t i o n兰芷oooIP a r k i n g_T r a n s i t它三V e h i C l e。M a n a g e m e n t一：Ua i n t e n a n c e 凸C o m m e r c i a lC o n s t r u c t i o nV e h i c l eV e h i c l eC h e c kV e t l l C l ep l e l d图1物联网智能交通系统模型(2)区域型子系统(F i e l dS u b s y s

14、 t e m s)该子系统包括道路子系统(R o a d w a yS u b s y s t e m)、安全监控子系统(S e c u r i t yM o n i t o r i n gS u b s y s t e m)、公路收费子系统(T o l lC o l l e c t i o nS u b s y s t e m)、停车管理子系统(P a r k i n gM a n a g e m e n tS u b s y s t e m)和商用车辆核查子系统(C o m m e r c i a lV e h i c l eC h e c kS u b s y s t e m)5#-子系

15、统属于区域类型。这类子系统通常需要进入路边的某些具体位置来安装或维护诸如检测器、信号灯、程控信息板等设施。区域型子系统一般要与一个或多个中心型子系统以有线方式连接，同时还往往需要与通过其所部署路段的车辆进行信息交互。f3)旅行者子系统(T r a v e l e rS u b s y s t e m s)该类子系统以旅行者或旅行服务业经营者为服务对象，运用智能交通系统的有关功能实现对多式联运旅行(M u l t i m o d a lT r a v e l i n g)的有效支持。远程旅行3 2I 烈黑驴支持子系统(R e m o t eT r a v e l e rS u p p o r t

16、S u b s y s t e m)和个人信息访问子系统(P e r s o n a lI n f o r m a t i o nA c c e s sS u b s y s t e m)属于旅行者子系统。旅行者子系统可通过有线或无线方式与其它类型的子系统问进行直接的信息传递。(4)车辆型子系统(V e h i c l eS u b s y s t e m s)该类子系统的特点是安装在车辆上。根据载体车辆的种类。车辆型子系统又可细分为普通车辆子系统(V e h i C l eS u b s y s t e m)、紧急车辆子系统(E m e r g e n c yV e h i c l eS u

17、 b s y s t e m)、商用车辆子系统(C o m m e r c i a lV e h i c I eS u b s y s t e m)、公交车辆子系统(T r a n s i tV e h i c l eS u b s y s t e m)和维护与工程车辆子系统(M a i n t e n a n c e C o n s t r u c t i o nV e h i c l eS u b s y s t e m)。这些子系统可根据需要与中心型子系统、区域型子系统及旅行者子系统进行无线通讯。也可 ：j 雏“物联网技术与发展”专题臻；图2 交通诱导示例图出行诱导服务，同时调节了交通流

18、的分配，改善交通状况。交通诱导系统(如图2 功能示例)由以下四个子系统构成：交通流采集子系统、车辆定位子系统、交通信息服务子系统和行车路线优化子系统。(1)交通流采集子系统城市安装自适应交通信号控制系统是实现交通诱导的前提条件。这个子系统包括两个关键词：一个是交通信号控制应是实时自适应交通信号控制系统，另一个是接口技术的研究，即把获得的网络中的交通流传送到交通流诱导主机，利用实时动态交通分配模型和相应的软件进行实时交通分配，滚动预测网络中各路段和交叉口的交通流量，为诱导提供依据。(2)车辆定位子系统车辆定位子系统的功能是确定车辆在路网中的准确位置。车辆定位技术主要有如下几种方法：地图匹配(M

19、a pM a t c h i n g)定位、推算(D e a d R e c k i n g)定位、全球定位系统(G P S)、惯性导航系统(I N S)、路上无线电频率(T R F)定位。(3J 交通信息服务子系统交通信息服务子系统是交通诱导系统的重要组成部分，它把主机运算出来的交通信息(包括预测的交通信息)通过各种传播媒体传送给公众。这些媒体包括有线电视、联网的计算机、收音机、路边的可变信息标志和车载的信息系统等。(4)行车路线优化子系统行车路线优化子系统的作用是依据车辆定位子系统所确定的车辆在网络中的位置和出行者输入的目的地，秒2 幻0 1 0 2 0 嚣1 信5 2l3 3年第U U万

20、方数据；臻y 物联网技术与发展”专题；结合交通数据采集子系统传输的路网交通信息，为出行者提供能够避免交通拥挤、减少延误及高效率到达目的地的行车路线。在车载信息系统的显示屏上给出车辆行驶前方道路网状况图，并用箭头线标示建议的最佳行驶路线。4 结论物联网有很好的发展前景，但它毕竟只是一种互联网拓展的新技术，要带来商业市场价值，就必须结合现有行业开发出服务产品。由于物联网本身的技术特点，可以很好融合进入智能交通领域。随着物联网的技术深入以及各大城市智能交通大投入建设，智能交通领域会呈现种类繁多的行业应用，城市交通智能化程度也会迎来质的飞跃。参考文献【1】彭晓珊关于物联网技术发展及应用前景研究【J l

21、 科技与区域经济，2 0 10(1)【2 L o c k h e e dM a r t i na n dO d e t i c sI n t e l l i g e n tT r a n s p o r t a t i o nS y s t e m sD i v i s i o n E x e c u t i v eS u m m a r i e s E B 0L 1 U Sl T SS t a n d a r d sW e b s i t e，h t t p：w w w i t e r i s C O m【3】L o c k h e e dM a r t i na n dO d e t i

22、c sI n t e l l i g e n tT r a n s p o r t a t i o nS y s t e m sD i v i s i o n I T SL o g i c a lA r c h i t e c t u r e：V o l u m eI【E B 0L】U SI T SS t a n d a r d sW e b s i t e，h t t p：w w w i t e r i s C O m i t s a r c h,A-【作者简介l李野：北京邮电大学在读硕士研究生，主要研究方向为移动互联网、下一代网络通信、现代服务业、物联网、无线城市等。王晶波：工学学士，现任

23、任广东兆鸿通信技术有限公司无线城市事业部项目经理，主要研究领域物联网技术的研究与应用建设、增值电信业务及手机客户端融合业务。董利波：中国移动通信集团广东有限公司珠海分公司政企客户部客户经理，主要研究方向为无线城市、物联网、智能交通相关技术。周国志：中国移动通信集团广东有限公司珠海分公司网络部通信组织室经理，主要研究方向为宽带无线网络、物联网平台技术等。中国电信布局物联网手机市场近日，中国电信正大力发展手机与R F I D 芯片融合的终端，积极布局物联网手机市场。并采用2 4 5 G H z频段的R F U I M 全卡方案，已推出部分定制手机和“翼机通”、“翼支付”等业务。把手机与R F I

24、D 芯片相结合，这样就打破了传统手机仅仅能在通信网络中使用的瓶颈。极大地扩展了手机使用的范围，成为真正意义上的物联网手机。据悉，这种物联网手机通过和金融、公交、民生等多个行业的R F I D 应用相结合。可替代传统的银行卡在超市、商场、餐饮、娱乐、加油站等场所进行刷卡消费；可作为一种特殊的市民卡乘坐公交、地铁，缴纳水费、电费，出入公园、图书馆等公共场所；可变成一张购物消费卡，在成千上万家联盟商户刷手机消费，更可以逐步实现全国漫游，突破传统行业消费卡的地域限制。3 4l 烈警驴责任编辑周霞z h o u x i a m b c o m c n万方数据物联网在智能交通中的应用研究物联网在智能交通中

25、的应用研究作者：李野，王晶波，董利波，周国志，宋俊德作者单位：李野,宋俊德(北京邮电大学)，王晶波(广东兆鸿通信技术有限公司)，董利波,周国志(中国移动通信集团广东有限公司珠海分公司)刊名：移动通信英文刊名：MOBILE COMMUNICATIONS年，卷(期)：2010，34(15)被引用次数：1次 参考文献(3条)参考文献(3条)1.彭晓珊 关于物联网技术发展及应用前景研究 2010(1)2.Lockheed Martin and Odetics Intelligent Transportation Systems Division Executive Summaries3.Lockhee

26、d Martin and Odetics Intelligent Transportation Systems Division ITS Logical Architecture 相似文献(10条)相似文献(10条)1.期刊论文 颜志国.唐前进 物联网技术在智能交通中的应用-警察技术2010(6)本文主要介绍了基于物联网架构的智能交通信号采集与控制体系,指出了物联网技术和智能交通领域的相互融合趋势.文章从智能交通中的信号实时采集、动态控制诱导、最优路径规划等环节人手,阐释了各种智能传感器、电子标签、地理信息系统及定位技术在智能交通中的应用情况,整体描述了物联网架构的智能交通的具体实现.2.期刊

27、论文 张莉莉.史鹏飞.陈剑 物联网在智能交通中的应用研究-中国科技博览2010(25)物联网技术的有效应用将开启智能交通的新时代.3.期刊论文 叶茂祯 浅谈物联网时代的交通管理智能化普适关键技术-福建电脑2010,26(7)本文首先提出来交通智能化普适关键技术的概念,并在此概念基础上分别提出和研究了基于RFID技术的车辆身份标识与信息载体关键技术、多传感深度融合的系统集成关键技术与智能交通信息深度挖掘技术等智能交通普适关键技术,这三种技术能够支持大部分路况和天候条件下的智能交通建设与信息挖掘.4.期刊论文 李志宏.张江舣 中兴智能交通:领跑智能交通物联网访中兴智能交通系统(北京)有限公司总裁刘

28、海峰-交通标准化2010(4)背景透析IBM前首席执行官曾提出,每隔15年计算模式就会发生一次变革,这一判断被称为信息革命的摩尔定律.从1994年至今,互联网革命已走过16个年头,根据摩尔定律,互联网进入成年时,信息的传递方式将会发生重大变化.5.期刊论文 程曼.王让会.CHENG Man.WANG Rang-hui 物联网技术的研究与应用-地理信息世界2010,8(5)近年来,物联网的研究与发展引起了人们的广泛关注,国内外政府和企业都采取行动参与物联网的构建,这可能对未来全球的发展产生深远影响.物联网是把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来的技术,以实现智能化识别和管理,是继计

29、算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮.本文介绍了物联网技术的概念、基本特征及发展现状;探讨了物联网研究中的关键技术,包括传感网技术、射频识别技术、产品电子码、地理信息系统以及智能技术;从物流管理、城市管理、智能交通等厅而分析了物联网技术在社会中的应用.最后展望了物联网技术的前景,一定程度上促进了物联网的建设与发展.6.期刊论文 王莹 物联网为嵌入式系统带来机遇-电子产品世界2010,17(5)智能电网、智能医疗、智能汽车/智能交通信息系统(ITS)、数字出版与发行(电子书)等等网络组成了物联网,其市场规模可达1012数道级.物联网的基础是RFID,但更重要的是知和行,在此会遏到一系

30、列的技术挑战.7.期刊论文 邬贺铨.WU He-quan 物联网的应用与挑战综述-重庆邮电大学学报（自然科学版）2010,22(5)从物联网基础出发,介绍物联网的射频识别(radio frequency identification,RFID)、传感器网、物联网的功能、与其他网络的关系、物联网的支撑技术等,并举例说明物联网在智能电网,智能交通,智能物流和电子保健等生产生活领域中的应用.指出物联网产业与应用在未来发展中面临的各种挑战以及我国发展物联网技术需要关注的问题.8.期刊论文 杨志国.宋晓航 基于物联网的车牌识别技术及应用-中国交通信息产业2010(6)物联网随着互联网建设的飞速发展,网络

31、速度越来越快,伴随着3G技术的脚步,人们可以在网上进行多媒体数据的传输,包括声音,静态图像以及动态视频等.物联网这一概念已开始慢慢深入人们的生活.物联网将具备网络通讯功能的设备连接起来,这当中也加进了智能交通产品的元素.9.期刊论文 陆忠梅 基于RFID技术的物联网应用-硅谷2010(9)物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个物物相连的互联网.RFID技术对物联网的实现起着决定性的作用.RFID技术被广泛应用于工业、商业、智能交通运输系统等领域.10.期刊论文 杨洋 全球化大潮下的中国物联网-国际人才交流2010(10)物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等众多领域.我国已将物联网正式列为国家新兴战略性产业,相关的研发应用将进入快车道.本文链接：http:/