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智能交通系統(tǒng)論文:智能交通系統(tǒng)與人工智能的系統(tǒng)

智能交通系統(tǒng)(Intelligent transportation Systems,簡稱ITS)是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)及計算機(jī)處理技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、多方位發(fā)揮作用的,實時、、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。ITS能有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施、減少交通負(fù)荷和環(huán)境污染、保障交通安全、提高運(yùn)輸效率、促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量,并以推動社會信息化及形成新產(chǎn)業(yè)而受到各國的重視。目前已形成世界二十一世紀(jì)的發(fā)展方向。

交通仿真是智能交通領(lǐng)域的重要分支,它是利用的計算機(jī)技術(shù),通過仿真模擬的方法來分析交通問題,輔助交通管理人員做決策。傳統(tǒng)上,數(shù)學(xué)推導(dǎo)、科學(xué)實驗是進(jìn)行科學(xué)研究、解決科學(xué)問題的主要方法。對于交通問題來說,由于參與交通的人很多,影響交通出行的因素也很多,人們很難、甚至無法對交通問題建立的數(shù)學(xué)模型。同時,由于安全、法規(guī),以及開銷方面的原因,進(jìn)行現(xiàn)場交通實驗通常也是不可行的。而交通仿真恰恰能夠有效地解決上述兩個方面的困難。

然而,傳統(tǒng)的交通仿真由于設(shè)計理念上的原因,并不能從根本上有效地解決交通問題。這是因為,交通系統(tǒng)是一個龐大的復(fù)雜系統(tǒng),必須用對付復(fù)雜系統(tǒng)的方法來處理,也就是要用綜合的方法,而不是還原分解的方法來處理。

城市交通系統(tǒng)是一個典型的復(fù)雜系統(tǒng):

1)城市交通系統(tǒng)是由經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、人口等因素綜合作用的結(jié)果,必須綜合地考慮城市交通和這些系統(tǒng)之間的關(guān)系。例如,不能為例城市交通問題的解決,而導(dǎo)致城市生態(tài)惡化,危害人居環(huán)境;不能為了城市交通的暢通,阻礙城市社會經(jīng)濟(jì)活動的健康發(fā)展。我們必須在已有工作的基礎(chǔ)上,突破傳統(tǒng)思維,探索研究此類復(fù)雜系統(tǒng)的新途徑,而基于人工系統(tǒng)的研究方法正是這種有效途徑之一。

2)城市交通問題不存在“一勞永逸”的解決方案。城市交通系統(tǒng)涉及人與社會的動態(tài)變化,本身也在不斷變化和發(fā)展之中,不可避免地需要一個不斷深化地認(rèn)識過程,這類系統(tǒng)實際上不存在完備的整體解析模型。因此,無法“一勞永逸”地解決城市交通問題,我們需要基于“不斷探索和改善”的原則,研究建立有效可行的計算實驗方法體系,為不斷地完善城市交通系統(tǒng)的綜合可持續(xù)發(fā)展方案提供科學(xué)依據(jù)。

3)城市交通問題不存在一般意義下的解,更不存在的解。首先,基于解析模型的解與假設(shè)條件直接相關(guān),具有條件敏感性,但對于城市交通這樣的問題,假設(shè)條件與實際情況往往存在很大差別。其次,解決這些問題一般不存在單一的優(yōu)化指標(biāo),而多層次多目標(biāo)優(yōu)化往往導(dǎo)致多個甚至無數(shù)個解決方案,就連采用近似模型的多目標(biāo)優(yōu)化也是如此。再者,對于這類復(fù)雜系統(tǒng),有時甚至連確定一個量化的綜合優(yōu)化指標(biāo)也有困難,特別是由于復(fù)雜系統(tǒng)長期行為的不可預(yù)測性,試圖求解其某一化解決方案本身就是不可行的。因此,我們應(yīng)當(dāng)接受有效解決方案的概念,而且還要接受一般情況下存在多個有效解決方案的事實。在這種情況下,我們應(yīng)該利用平行系統(tǒng)方法,追求具有動態(tài)適應(yīng)能力的有效解決方案。

基于以上分析,中國科學(xué)研自動化所王飛躍研究員提出了人工交通系統(tǒng)的概念。其基本思想是利用人工社會的理論與方法,把交通仿真推向更高的層次、獲得更廣的視野。它利用基于的建模、面向?qū)ο蟮木幊毯筒⑿蟹植际接嬎愕确椒ê图夹g(shù),“生長”和“培育”交通系統(tǒng),即“人工交通系統(tǒng)”。

利用人工交通系統(tǒng)解決問題的思路跟改革開放摸著石頭過河差不多,不斷探索和改善,使過程、方法更科學(xué)化、系統(tǒng)化、綜合化,不斷改善探索建立城市交通、物流、生態(tài)綜合發(fā)展的理論和方法體系。

人工交通系統(tǒng)有三個核心組成部分:

一是根據(jù)人工社會的原理思想,建立一個來源于現(xiàn)實交通系統(tǒng)又超越現(xiàn)實交通系統(tǒng)的虛擬交通世界;

二是計算實驗方法,即在上述的虛擬交通世界里進(jìn)行可重復(fù)的實驗,不但可以復(fù)原已有的交通擁堵、事故的成因,而且能夠預(yù)先運(yùn)行解決方案,從而選擇的擁堵解決方法和突發(fā)事件的緊急預(yù)案;

三是平行管理運(yùn)行,虛擬交通系統(tǒng)與實際交通系統(tǒng)相結(jié)合,直接采集現(xiàn)實交通數(shù)據(jù),進(jìn)行超前運(yùn)算,以判斷可能發(fā)生的交通事件,提前采取預(yù)防措施,為交通的高效暢通提供保障。

人工交通系統(tǒng)具有以下特點:

1)在宏觀認(rèn)識上,人工交通系統(tǒng)不是單純的討論交通自身的問題。相反,人工交通系統(tǒng)將交通看作社會整體的一個子系統(tǒng),與經(jīng)濟(jì)、人口、環(huán)境、氣候等子系統(tǒng)具有平等的地位,并將各個子系統(tǒng)之間的相互銜接、相互聯(lián)系、相互作用和相互影響作為研究的重點之一。

2)在仿真方法上,人工交通系統(tǒng)屬于微觀仿真的范疇,但是不局限于研究局部的交通問題。人工交通系統(tǒng)面向大區(qū)域的仿真研究,采用復(fù)雜性科學(xué)中“涌現(xiàn)”的原理,在底層建立單個交通出行元素的模型,通過大交通區(qū)域內(nèi)單個模型之間的相互作用,“涌現(xiàn)”出宏觀的交通現(xiàn)象。

3)在實現(xiàn)手段上,人工交通系統(tǒng)不能在單一、孤立的計算機(jī)上進(jìn)行仿真,要使人工交通系統(tǒng)具備真實交通系統(tǒng)的分散性和社會性,必須采用先進(jìn)的分布式計算方法,如網(wǎng)格和P2P等,在互聯(lián)網(wǎng)上建立結(jié)構(gòu)化、分散化的虛擬交通路網(wǎng)系統(tǒng),并且通過終端界面將網(wǎng)絡(luò)中的真實人吸引到人工交通系統(tǒng)的運(yùn)行中來,以使每一個模型具有逼近現(xiàn)實的社會屬性。

4)在仿真目的上,人工交通系統(tǒng)不是一味的追求逼近現(xiàn)實交通環(huán)境和狀態(tài)。除此之外,人工交通系統(tǒng)可以通過調(diào)整參數(shù)、添加隨機(jī)事件等方法產(chǎn)生現(xiàn)實交通系統(tǒng)可能但尚未發(fā)生的交通現(xiàn)象,用以制定突發(fā)事故的緊急預(yù)案、交通控制方案的預(yù)評估以及交通參與人員的培訓(xùn)等等。

人工系統(tǒng)說起來有一點抽象,其實說穿了很簡單。及時是充分利用計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,第二是仿真與模擬的常態(tài)化。仿真不再是一個項目立項前跑一跑看看行不行的手段,仿真要秒秒在、分分在、永遠(yuǎn)在。它是經(jīng)驗與知識的數(shù)字化、動態(tài)化和即時化,使人工影響現(xiàn)實,虛擬影響實在。

人工交通系統(tǒng)完善之后,人們可以像玩網(wǎng)絡(luò)游戲一樣,作為一個行人或司機(jī)加入到系統(tǒng)中,不必出門即可體驗交通;交警同志可以在人工交通系統(tǒng)中學(xué)習(xí)指揮交通,而不必?fù)?dān)心造成擁堵;交通分析人員可以利用人工交通系統(tǒng)研究各種突發(fā)事故對交通的影響,而不必?fù)?dān)心人民的生命財產(chǎn)受到威脅;交通管理和決策人員可以在人工交通系統(tǒng)試驗交通政策和方案,而不必承擔(dān)決策失敗的風(fēng)險。

智能交通系統(tǒng)論文:談智能交通系統(tǒng)的分析與實現(xiàn)

我們所開發(fā)的基于GIS的智能交通管理系統(tǒng)硬件平臺可為小型機(jī)或服務(wù)器,服務(wù)器操作系統(tǒng)可為Unix或Windows2000及以上版本。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為Oracle8.0及以上版本。系統(tǒng)開發(fā)平臺為VisualC++6.0,GIS開發(fā)平臺為MaPhifo及MaPX。該系統(tǒng)主要是針對是在湖州市交警支隊的需求進(jìn)行分析與實現(xiàn)的。

(一)系統(tǒng)總體建設(shè)目標(biāo)

我們開發(fā)智能交通管理系統(tǒng)的目的是為了提高基層交警中隊(包括鎮(zhèn)區(qū)中隊、省國道中隊、農(nóng)村中隊)的實戰(zhàn)能力、工作效率、服務(wù)質(zhì)量和決策水平。具體功能目標(biāo)如下:(1)在同一應(yīng)用平臺上,實現(xiàn)基層中隊對機(jī)動車、駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為和交通事故信息的采集和處理,滿足一線執(zhí)法民警處理交通違法和交通事故的需求。(2)實現(xiàn)機(jī)動車和駕駛?cè)说膽艏芾?建立轄區(qū)內(nèi)機(jī)動車和駕駛?cè)讼嚓P(guān)信息的更新維護(hù)機(jī)制。(3)實現(xiàn)對轄區(qū)內(nèi)相關(guān)單位(機(jī)關(guān)、運(yùn)輸企業(yè)、學(xué)校、駕校)交通安全等基礎(chǔ)信息的更新維護(hù)機(jī)制,確保基層民警及時掌握本轄區(qū)的交通安全管理情況。(4)實現(xiàn)基層大、中隊對日常業(yè)務(wù)工作臺帳的計算機(jī)化管理。(5)實現(xiàn)機(jī)動車、駕駛?cè)恕⒔煌ㄟ`法和交通事故等信息的關(guān)聯(lián)查詢,建立公安交通管理信息的綜合查詢機(jī)制。(6)建立有效的信息、業(yè)務(wù)監(jiān)督和工作考核機(jī)制。

(二)數(shù)據(jù)采集與地理編碼

將湖州市1:5000地圖數(shù)字化并轉(zhuǎn)換為MaPInfoTable文件格式的電子地圖。在MaPInfo中完成了地圖編輯、圖層添加和地理信息編碼等工作。該電子地圖主要分為三層:基本層,信息層和詳細(xì)層。電子地圖與一個空間屬性數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián),在空間屬性數(shù)據(jù)庫中存放與電子地圖對應(yīng)的相關(guān)屬性信息。

(三)系統(tǒng)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

該智能交通管理系統(tǒng)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境如圖1所示。

(四)系統(tǒng)的功能設(shè)計

通過“智能交通管理系統(tǒng)”實現(xiàn)機(jī)動車/駕駛?cè)讼嚓P(guān)信息!的關(guān)聯(lián)查詢,實現(xiàn)主要業(yè)務(wù)臺帳的計算機(jī)管理,實現(xiàn)機(jī)動車/駕駛?cè)藨艏畔⒌牟杉⒏潞蛥R總,實現(xiàn)交通違法信息、交通事故信息的采集、錄入。系統(tǒng)具有以下基本功能:(l)數(shù)據(jù)采集功能1)交通事故的采集!錄入功能:依據(jù)《交通事故處理程序規(guī)定》,實現(xiàn)交通事故數(shù)據(jù)的采集與錄入。2)非現(xiàn)場違法數(shù)據(jù)的采集功能:能夠?qū)⒏黝惙乾F(xiàn)場車違法信息自動導(dǎo)入“交通違法業(yè)務(wù)系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫。(2)系統(tǒng)管理功能系統(tǒng)管理主要包括用戶權(quán)限管理、數(shù)據(jù)維護(hù)、功能維護(hù)、設(shè)備信息管理、口令修改、系統(tǒng)配置等功能。(3)信息查詢功能1)機(jī)動車信息查詢:提供本轄區(qū)內(nèi)和全國范圍的機(jī)動車登記信息查詢,并可實現(xiàn)機(jī)動車違法記錄/事故記錄信息的關(guān)聯(lián)查詢。2)駕駛?cè)诵畔⒉樵?提供本轄區(qū)內(nèi)和全國范圍的駕駛?cè)斯芾硇畔⒉樵?并可實現(xiàn)違法記錄/事故一記錄等信息的關(guān)聯(lián)查詢。3)交通事故信息查詢:提供本轄區(qū)內(nèi)發(fā)生的道路交通事故信息查詢,以及本轄區(qū)內(nèi)的機(jī)動車/駕駛?cè)耸鹿市畔⒉樵儭?

(五)信息共享要求

在建設(shè)“智能交通管理系統(tǒng)”時,我們充分考慮了平臺與現(xiàn)有的機(jī)動車登記、駕駛證管理、交通事故處理、交通違法業(yè)務(wù)處理、危險化學(xué)品運(yùn)輸管理等系統(tǒng)的互通共享。在錄入和更新平臺相關(guān)信息時,能自動調(diào)用現(xiàn)有的機(jī)動車登記和駕駛?cè)斯芾淼刃畔?實現(xiàn)路面執(zhí)法與源頭信息、管理的共享,提高執(zhí)法效率和管控水平。如圖2所示。

基于GIS的智能交通系統(tǒng)為現(xiàn)代化交通指揮中心提供了集控制、管理、決策于一體的軟件平臺。它利用先進(jìn)的信息處理技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)、無線通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、圖像分析技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),為加強(qiáng)道路、車輛、駕駛員和管理人員的聯(lián)系,而建立起的一種在大范圍內(nèi),多方位發(fā)揮作用的,實時、、有效的綜合交通管理系統(tǒng)。將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于智能交通管理系統(tǒng),提取出隱藏在數(shù)據(jù)之中深層次的、關(guān)于數(shù)據(jù)整體特征描述和數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢的預(yù)測信息和知識,對于交警部門實時監(jiān)測路面狀況和交通流量,及時采取相關(guān)措施,有效疏導(dǎo)交通阻塞,減少交通違法、交通事故的發(fā)生都具有重大的意義。

智能交通系統(tǒng)論文:智能交通系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)

智能交通系統(tǒng)(Intelligent transportation Systems,簡稱ITS)是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)及計算機(jī)處理技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、多方位發(fā)揮作用的,實時、、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。ITS能有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施、減少交通負(fù)荷和環(huán)境污染、保障交通安全、提高運(yùn)輸效率、促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量,并以推動社會信息化及形成新產(chǎn)業(yè)而受到各國的重視。目前已形成世界二十一世紀(jì)的發(fā)展方向。

交通仿真是智能交通領(lǐng)域的重要分支,它是利用的計算機(jī)技術(shù),通過仿真模擬的方法來分析交通問題,輔助交通管理人員做決策。傳統(tǒng)上,數(shù)學(xué)推導(dǎo)、科學(xué)實驗是進(jìn)行科學(xué)研究、解決科學(xué)問題的主要方法。對于交通問題來說,由于參與交通的人很多,影響交通出行的因素也很多,人們很難、甚至無法對交通問題建立的數(shù)學(xué)模型。同時,由于安全、法規(guī),以及開銷方面的原因,進(jìn)行現(xiàn)場交通實驗通常也是不可行的。而交通仿真恰恰能夠有效地解決上述兩個方面的困難。

然而,傳統(tǒng)的交通仿真由于設(shè)計理念上的原因,并不能從根本上有效地解決交通問題。這是因為,交通系統(tǒng)是一個龐大的復(fù)雜系統(tǒng),必須用對付復(fù)雜系統(tǒng)的方法來處理,也就是要用綜合的方法,而不是還原分解的方法來處理。

城市交通系統(tǒng)是一個典型的復(fù)雜系統(tǒng):

1)城市交通系統(tǒng)是由經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、人口等因素綜合作用的結(jié)果,必須綜合地考慮城市交通和這些系統(tǒng)之間的關(guān)系。例如,不能為例城市交通問題的解決,而導(dǎo)致城市生態(tài)惡化,危害人居環(huán)境;不能為了城市交通的暢通,阻礙城市社會經(jīng)濟(jì)活動的健康發(fā)展。我們必須在已有工作的基礎(chǔ)上,突破傳統(tǒng)思維,探索研究此類復(fù)雜系統(tǒng)的新途徑,而基于人工系統(tǒng)的研究方法正是這種有效途徑之一。

2)城市交通問題不存在“一勞永逸”的解決方案。城市交通系統(tǒng)涉及人與社會的動態(tài)變化,本身也在不斷變化和發(fā)展之中,不可避免地需要一個不斷深化地認(rèn)識過程,這類系統(tǒng)實際上不存在完備的整體解析模型。因此,無法“一勞永逸”地解決城市交通問題,我們需要基于“不斷探索和改善”的原則,研究建立有效可行的計算實驗方法體系,為不斷地完善城市交通系統(tǒng)的綜合可持續(xù)發(fā)展方案提供科學(xué)依據(jù)。

3)城市交通問題不存在一般意義下的解,更不存在的解。首先,基于解析模型的解與假設(shè)條件直接相關(guān),具有條件敏感性,但對于城市交通這樣的問題,假設(shè)條件與實際情況往往存在很大差別。其次,解決這些問題一般不存在單一的優(yōu)化指標(biāo),而多層次多目標(biāo)優(yōu)化往往導(dǎo)致多個甚至無數(shù)個解決方案,就連采用近似模型的多目標(biāo)優(yōu)化也是如此。再者,對于這類復(fù)雜系統(tǒng),有時甚至連確定一個量化的綜合優(yōu)化指標(biāo)也有困難,特別是由于復(fù)雜系統(tǒng)長期行為的不可預(yù)測性,試圖求解其某一化解決方案本身就是不可行的。因此,我們應(yīng)當(dāng)接受有效解決方案的概念,而且還要接受一般情況下存在多個有效解決方案的事實。在這種情況下,我們應(yīng)該利用平行系統(tǒng)方法,追求具有動態(tài)適應(yīng)能力的有效解決方案。

基于以上分析,中國科學(xué)研自動化所王飛躍研究員提出了人工交通系統(tǒng)的概念。其基本思想是利用人工社會的理論與方法,把交通仿真推向更高的層次、獲得更廣的視野。它利用基于的建模、面向?qū)ο蟮木幊毯筒⑿蟹植际接嬎愕确椒ê图夹g(shù),“生長”和“培育”交通系統(tǒng),即“人工交通系統(tǒng)”。

利用人工交通系統(tǒng)解決問題的思路跟改革開放摸著石頭過河差不多,不斷探索和改善,使過程、方法更科學(xué)化、系統(tǒng)化、綜合化,不斷改善探索建立城市交通、物流、生態(tài)綜合發(fā)展的理論和方法體系。

人工交通系統(tǒng)有三個核心組成部分:

一是根據(jù)人工社會的原理思想,建立一個來源于現(xiàn)實交通系統(tǒng)又超越現(xiàn)實交通系統(tǒng)的虛擬交通世界;

二是計算實驗方法,即在上述的虛擬交通世界里進(jìn)行可重復(fù)的實驗,不但可以復(fù)原已有的交通擁堵、事故的成因,而且能夠預(yù)先運(yùn)行解決方案,從而選擇的擁堵解決方法和突發(fā)事件的緊急預(yù)案;

三是平行管理運(yùn)行,虛擬交通系統(tǒng)與實際交通系統(tǒng)相結(jié)合,直接采集現(xiàn)實交通數(shù)據(jù),進(jìn)行超前運(yùn)算,以判斷可能發(fā)生的交通事件,提前采取預(yù)防措施,為交通的高效暢通提供保障。

人工交通系統(tǒng)具有以下特點:

1)在宏觀認(rèn)識上,人工交通系統(tǒng)不是單純的討論交通自身的問題。相反,人工交通系統(tǒng)將交通看作社會整體的一個子系統(tǒng),與經(jīng)濟(jì)、人口、環(huán)境、氣候等子系統(tǒng)具有平等的地位,并將各個子系統(tǒng)之間的相互銜接、相互聯(lián)系、相互作用和相互影響作為研究的重點之一。

2)在仿真方法上,人工交通系統(tǒng)屬于微觀仿真的范疇,但是不局限于研究局部的交通問題。人工交通系統(tǒng)面向大區(qū)域的仿真研究,采用復(fù)雜性科學(xué)中“涌現(xiàn)”的原理,在底層建立單個交通出行元素的模型,通過大交通區(qū)域內(nèi)單個模型之間的相互作用,“涌現(xiàn)”出宏觀的交通現(xiàn)象。

3)在實現(xiàn)手段上,人工交通系統(tǒng)不能在單一、孤立的計算機(jī)上進(jìn)行仿真,要使人工交通系統(tǒng)具備真實交通系統(tǒng)的分散性和社會性,必須采用先進(jìn)的分布式計算方法,如網(wǎng)格和P2P等,在互聯(lián)網(wǎng)上建立結(jié)構(gòu)化、分散化的虛擬交通路網(wǎng)系統(tǒng),并且通過終端界面將網(wǎng)絡(luò)中的真實人吸引到人工交通系統(tǒng)的運(yùn)行中來,以使每一個模型具有逼近現(xiàn)實的社會屬性。

4)在仿真目的上,人工交通系統(tǒng)不是一味的追求逼近現(xiàn)實交通環(huán)境和狀態(tài)。除此之外,人工交通系統(tǒng)可以通過調(diào)整參數(shù)、添加隨機(jī)事件等方法產(chǎn)生現(xiàn)實交通系統(tǒng)可能但尚未發(fā)生的交通現(xiàn)象,用以制定突發(fā)事故的緊急預(yù)案、交通控制方案的預(yù)評估以及交通參與人員的培訓(xùn)等等。

人工系統(tǒng)說起來有一點抽象,其實說穿了很簡單。及時是充分利用計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,第二是仿真與模擬的常態(tài)化。仿真不再是一個項目立項前跑一跑看看行不行的手段,仿真要秒秒在、分分在、永遠(yuǎn)在。它是經(jīng)驗與知識的數(shù)字化、動態(tài)化和即時化,使人工影響現(xiàn)實,虛擬影響實在。

人工交通系統(tǒng)完善之后,人們可以像玩網(wǎng)絡(luò)游戲一樣,作為一個行人或司機(jī)加入到系統(tǒng)中,不必出門即可體驗交通;交警同志可以在人工交通系統(tǒng)中學(xué)習(xí)指揮交通,而不必?fù)?dān)心造成擁堵;交通分析人員可以利用人工交通系統(tǒng)研究各種突發(fā)事故對交通的影響,而不必?fù)?dān)心人民的生命財產(chǎn)受到威脅;交通管理和決策人員可以在人工交通系統(tǒng)試驗交通政策和方案,而不必承擔(dān)決策失敗的風(fēng)險。

四、結(jié) 語

本文從我國的實際情況出發(fā)，提出了我國ITS發(fā)展的框架設(shè)想，計劃用5個5年計劃的時間實現(xiàn)ITS的發(fā)展目標(biāo)。設(shè)想必定會存在主觀臆想或脫離實際，僅作為拋磚引玉，引起大家討論。設(shè)想雖然對其中的技術(shù)關(guān)鍵沒有過多涉及，但技術(shù)問題也非常重要，是一只到達(dá)設(shè)想彼岸的船。因此，也望相關(guān)專業(yè)的同行一起討論，共謀大計。

我們一直認(rèn)為在技術(shù)上，我們國家絕不比其他國家落后，雖然在發(fā)展ITS的基礎(chǔ)條件上遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)國家，但只要堅持“兩彈一星”的創(chuàng)業(yè)精神，一定會實現(xiàn)工業(yè)化的宏偉藍(lán)圖。

智能交通系統(tǒng)論文:淺談智能交通系統(tǒng)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀與對策

論文關(guān)鍵詞：智能交通；運(yùn)輸系統(tǒng)；發(fā)展；狀況；對策

論文摘要：智能交通技術(shù)是一項起源于美國的新興技術(shù)，各個國家在引進(jìn)的時候都必須考慮本國的實際情況，充分考慮引進(jìn)技術(shù)與本國文化的整合，考慮技術(shù)位差。任何新技術(shù)如果沒有現(xiàn)有技術(shù)對之消化吸收就是失敗的，所以各個國家在制定本國ITS發(fā)展內(nèi)容時，必須對本國現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行整合，然后再把與現(xiàn)有技術(shù)相近的內(nèi)容作為自己的近期發(fā)展目標(biāo)。本文就智能交通體系在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r做了簡要的介紹，對中國如何發(fā)展智能交通系統(tǒng)提出了自己的看法和建議。

交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費(fèi)，加大了環(huán)境污染。我國大多數(shù)城市的平均行車速度已降至20km／h以下，有些路段甚至只有7～8km／h；由于車輛速度過慢，尾氣排放增加，使得城市的空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。交通問題也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通運(yùn)輸發(fā)面的壓力，盡量的利用現(xiàn)有的資源，使其發(fā)揮較大的作用，各國都加大了對智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。

交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步具有極其重要的作用。公路交通運(yùn)輸以其機(jī)動性好、可以實現(xiàn)“門到門”直達(dá)運(yùn)輸以及運(yùn)送速度快的特點，成為我國城市和城間中短途客貨運(yùn)輸?shù)闹饕绞健＜涌旖煌ɑA(chǔ)設(shè)施建設(shè)，綜合運(yùn)用檢測、通信、計算機(jī)、控制、GPS和GIS等現(xiàn)代高新技術(shù)，提高交通基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸裝備的利用效率、減少交通公害對加速發(fā)展我國公路交通運(yùn)輸事業(yè)具有十分重要的意義。這是公路智能交通運(yùn)輸工程需要解決的關(guān)鍵問題。

一、智能交通技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀

中國是一個發(fā)展中國家，交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施短缺，需要加快建設(shè)，另一方面也存在交通設(shè)施利用率低、管理技術(shù)落后、交通安全形式嚴(yán)峻等問題。鑒于我國道路在未來20年內(nèi)仍然處于建設(shè)期(根據(jù)“五縱七橫”公路主骨架的布局框架，建設(shè)12條約35000公里以高等級公路組成的國道主干線)，而這一期間正是智能交通技術(shù)在全世界進(jìn)入實施階段，中國也需要根據(jù)中國公路運(yùn)輸?shù)膶嶋H需求探討在中國公路運(yùn)輸網(wǎng)中應(yīng)用智能交通技術(shù)來提高運(yùn)輸效率、保障安全和保護(hù)環(huán)境的可能性。2000年，國家交通部、建設(shè)部，公安部聯(lián)合全國各大科研院所和多家高校制定了符合我國國情的《國家ITS體系框架》規(guī)定我國ITS發(fā)展主要集中在不停車收費(fèi)、出行者信息服務(wù)、城市交通管理、公共交通系統(tǒng)、智能公路系統(tǒng)等9個方面。

我國ITS研究可以追朔于80年代的公路收費(fèi)系統(tǒng)研制，那時國家科技攻關(guān)項目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等級公路上把計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和電子技術(shù)用于監(jiān)控和管理系統(tǒng)；進(jìn)入90年代，我國開始關(guān)注國際上ITS的發(fā)展。1995年，交通部ITS工程研究中心進(jìn)行了GPS(衛(wèi)星定位系統(tǒng))與導(dǎo)駕系統(tǒng)研究、基于GPS的路政車輛管理系統(tǒng)等一系列項目研究，交通部還與各省廳開展了“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下不停車收費(fèi)系統(tǒng)”的聯(lián)合攻關(guān)。1999年。由交通部、科技部、建設(shè)部等十多個相關(guān)部門組成了國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，將ITS。未來交通建設(shè)和發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域予以重點支持。由于世界各國把不停車收費(fèi)系統(tǒng)作為ITS領(lǐng)域投入應(yīng)用的系統(tǒng)開發(fā)，以此來擴(kuò)大道路建設(shè)資金來源，緩解收費(fèi)站交通堵塞，減少環(huán)境污染，所以我國也把聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)、不停車收費(fèi)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用列為國家ITS領(lǐng)域首先啟動的項目。

從1998年初開始，交通部就組織開展了“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的不停車收費(fèi)系統(tǒng)研究”，并在4個省市進(jìn)行了示范工程。1999年1月1日，廣州市“一卡通”不停車收費(fèi)系統(tǒng)投入運(yùn)行，到目前已開通不停車收費(fèi)車道40余條。同時，圍繞交通監(jiān)控、汽車智能導(dǎo)航等系統(tǒng)，以及一大批科研成果及技術(shù)產(chǎn)品得到實際應(yīng)用，對提高社會和公交出租車輛通行效率，改善城市整體交通狀況都起到了極大的推動作用。

ITS建設(shè)投入已經(jīng)達(dá)到40億50億元，據(jù)了解，預(yù)計到2010年，“五縱七橫”國道主干網(wǎng)將基本建成，網(wǎng)絡(luò)將貫穿全國主要大中城市，到2015年國道主干線和公路主樞紐系統(tǒng)將建成，構(gòu)筑起以高速公路為主體的公路運(yùn)輸主骨架。在這個完善的道路網(wǎng)絡(luò)里，絕大部分已建和所有新建的高速公路都預(yù)埋了比較充裕的管道，部分管孔已鋪設(shè)了光纖，它將是承載智能交通業(yè)務(wù)的良好基礎(chǔ)設(shè)施。僅以基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為例，我國將建設(shè)3.5萬公里的高等級公路，在高等級公路的建設(shè)中。有相當(dāng)一部分需要建設(shè)通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)，目前這一部分投資一般占總投資的4％～5％。1999年，我國公路建設(shè)投資達(dá)2000億元以上，如果其中的1000億元用于高等級公路建設(shè)，那么通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)方面的投資將達(dá)到40億50億元，這僅僅是當(dāng)前通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)ITS應(yīng)用的初級水平。如果考慮到城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及今后ITS應(yīng)用水平的提高等諸多因素，我國的ITS市場規(guī)模將以百億元、甚至千億元計算。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，ITS的研發(fā)和應(yīng)用將會越來越新、越來越快，為我國的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、眾多商家提供了一個巨大的商機(jī)和市場，我國即將掀起ITS產(chǎn)業(yè)建設(shè)的熱潮，智能交通將給我們的生活帶來極大的變化。

二、發(fā)展中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)的對策

中國經(jīng)過改革開放20多年來的建設(shè)，交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展取得了有目共睹的成就。全社會各種運(yùn)輸方式完成的客運(yùn)量和旅客周轉(zhuǎn)量、貨運(yùn)量和貨物周轉(zhuǎn)量有了較大幅度的提高，交通運(yùn)輸技術(shù)裝備得到明顯的改善，使得中國交通運(yùn)輸已從“限制型”向“適應(yīng)型”過渡，已從滿足“量”的需要向滿足“質(zhì)”的需要過渡，已經(jīng)從“賣方市場”向“買方市場”過渡，并且公路運(yùn)輸發(fā)展成為交通運(yùn)輸?shù)闹髁姟５c發(fā)達(dá)國家相比，仍存在著一些差距。和發(fā)達(dá)國家相比，雖然中國目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平尚有較大差距，但改革開放的政策使我們的發(fā)展速度較快，發(fā)達(dá)國家今天遇到的問題，我們已經(jīng)或者今后必將會深刻地感受到，為使交通運(yùn)輸業(yè)適應(yīng)21世紀(jì)的要求，我們應(yīng)采取積極的對策，根據(jù)國情發(fā)展中國的智能運(yùn)輸系統(tǒng)。

1、打好ITS發(fā)展基礎(chǔ)，特別是應(yīng)加強(qiáng)ITS基礎(chǔ)理論的研究工作

目前，國際上ITS理論仍不完善，還處于發(fā)展時期，我們應(yīng)積極加強(qiáng)與ITS開展較先進(jìn)國家的交流，在國際ITS現(xiàn)有發(fā)展水平上結(jié)合中國特點，深入細(xì)致地進(jìn)行理論研究，盡快接近或達(dá)到世界水平，以迎接21世紀(jì)ITS發(fā)展的挑戰(zhàn)。否則將成為別國的追隨者，成為他們不成熟技術(shù)的推廣試驗場。

2、建立ITS協(xié)調(diào)組織機(jī)構(gòu)

中國交通運(yùn)輸體制目前仍是條塊分割狀況，鐵路、公路、民航、公安，建設(shè)等部門分頭管理，現(xiàn)已出現(xiàn)了各自發(fā)展自身ITS的勢頭，這將造成中國資源上的巨大浪費(fèi)。為此應(yīng)盡快成立一個由國家統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的，有關(guān)部門、學(xué)者、企業(yè)和研究部門參與的“ITS中國”組織，類似于美國的ITSAmerica，日本的VERTIS及歐洲的ERTICO組織，來統(tǒng)一制訂中國ITS發(fā)展戰(zhàn)略、目標(biāo)、原則和標(biāo)準(zhǔn)，特別是制定有關(guān)ITS的技術(shù)規(guī)范和整體發(fā)展規(guī)劃，實現(xiàn)ITS技術(shù)和產(chǎn)品的通用性，兼容性和互換性，加強(qiáng)政府的宏觀調(diào)控，以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費(fèi)。

3、注重人才的培養(yǎng)

隨著ITS的進(jìn)一步發(fā)展，21世紀(jì)交通運(yùn)輸將會發(fā)生重大變化，而與之相應(yīng)的是對不同層次的專業(yè)人才需求情況與以往大不相同，為此應(yīng)加強(qiáng)國內(nèi)高校及科研單位交通運(yùn)輸領(lǐng)域與國外ITS的交流合作，派出人員學(xué)習(xí)培訓(xùn)，走出去、請進(jìn)來，將近期的ITS技術(shù)溶入交通運(yùn)輸專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和科研之中，以高素質(zhì)的ITS人才去迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn)。

4、當(dāng)前迫切需要解決的問題

作為資金不足的發(fā)展中國家，應(yīng)根據(jù)中國現(xiàn)有條件，以ITS個別項目人手選擇恰當(dāng)?shù)那腥朦c，諸如ITS技術(shù)及其產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化-ITS中的城市交通管理系統(tǒng)，先進(jìn)的公共交通營運(yùn)系統(tǒng)；車輛控制和安全系統(tǒng)t先進(jìn)的物流管理系統(tǒng)等。從全國范圍內(nèi)看，由于中國生產(chǎn)力布局、資源分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素不同，交通運(yùn)輸具有明顯的區(qū)域不平衡性，即某些地區(qū)的發(fā)展(如東部、東南部)，特別是大都市及其附近的交通運(yùn)輸已存在發(fā)展智能運(yùn)輸?shù)臐撛谑袌鲂枰?

智能交通系統(tǒng)論文:探析我國智能交通系統(tǒng)的發(fā)展對策

摘要：智能交通系統(tǒng)是現(xiàn)在交通運(yùn)輸發(fā)展的趨勢，本文就智能交通體系在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r做了簡要的介紹，對中國如何發(fā)展智能交通系統(tǒng)提出了自己的看法和建議。

關(guān)鍵詞：智能交通 運(yùn)輸系統(tǒng) 發(fā)展 狀況 對策

智能運(yùn)輸系統(tǒng)(intelligent transport system)的主要思想是將傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)看成是人、車、路的統(tǒng)一體，運(yùn)用計算機(jī)、通信、人工智能、傳感器等領(lǐng)域的先進(jìn)成果來徹底改變目前被動式的交通局面，使人在駕駛過程中可以隨時通過gps/gis、廣播、信息板等手段了解目前的交通狀況，而交通管理部門則可通過道路上的車輛傳感器、視頻攝像機(jī)等設(shè)備隨時了解各個路段的交通情況，并隨時對各個交通路口的交通信號進(jìn)行調(diào)整以及對外界進(jìn)行信息，使整個交通系統(tǒng)的通行能力達(dá)到較大。

一、智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀

對智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力，并成為繼航空航天、軍事領(lǐng)域之后高新技術(shù)應(yīng)用最集中的領(lǐng)域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。

在美國，對its的研究雖然起步最晚，但由于投入較多，目前已處于該領(lǐng)域的經(jīng)驗豐富水平。1991年，美國開始對its研究進(jìn)行投資，僅1994~1995年就確定了104項研究項目，并成立了專門組織，著手制定its的研究開發(fā)計劃，到1997年投資近7億美元；1998年6月9日美國總統(tǒng)克林頓簽署了“面向21世紀(jì)運(yùn)輸權(quán)益法案(transportation equity act of the 21th century)”。該法案的確定為美國公路系統(tǒng)的繼續(xù)發(fā)展和重建帶來了創(chuàng)紀(jì)錄的投資。法案跨度為6個財政年度(1998~2003)，撥款總金額為2178.9億美元，其中有相當(dāng)一部分用于支持its的進(jìn)一步研究與開發(fā)。歐洲在its的研究方面采取整個歐洲一體化的方針，由政府、企業(yè)和個人三方面共同出資進(jìn)行智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究，著名的項目有prometheus和drive等，其中drive工程是目前世界上交通運(yùn)輸界規(guī)模較大的合作研究計劃，共有12個國家的700多個單位參加，經(jīng)費(fèi)達(dá)5億歐元。日本從20世紀(jì)70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統(tǒng)的研究，并成立了全國性的its推進(jìn)組織，是對its進(jìn)行研究最早、實用化程度較高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、信息服務(wù)等綜合體系，并基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪制工作，有400萬臺汽車導(dǎo)航儀在使用，其中120萬臺可接收信息。

我國在its領(lǐng)域的研究起步較晚，但隨著全球范圍智能交通技術(shù)研究的興起，進(jìn)入20世紀(jì)80年代，我國也加快了對智能交通技術(shù)研究的步伐。一方面，北京、上海、沈陽等大城市陸續(xù)從國外引進(jìn)了一些較為先進(jìn)的城市交通控制、道路監(jiān)控系統(tǒng)；另一方面，國家加大了自主開發(fā)的步伐，如國家計委、科技委組織開發(fā)的實時自適應(yīng)城市交通控制系統(tǒng)ht-utcs，上海交通大學(xué)與上海市交警總隊合作開發(fā)的suats系統(tǒng)等；1998年交通部正式批準(zhǔn)成立了iso/tc204中國委員會，秘書處設(shè)在交通智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程研究中心，代表中國參加國際智能運(yùn)輸系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化活動，現(xiàn)在正進(jìn)行中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架的研究。此外，我國將從今年起在全國36個城市實施以實現(xiàn)城市交通智能控制為主要內(nèi)容的“暢通工程”，并逐步推廣到全國100多個城市。

二、智能交通系統(tǒng)建設(shè)的意義

交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費(fèi)，加大了環(huán)境污染。我國大多數(shù)城市的平均行車速度已降至20km/h以下，有些路段甚至只有7～8km/h；由于車輛速度過慢，尾氣排放增加，使得城市的空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。交通問題也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通運(yùn)輸發(fā)面的壓力，盡量的利用現(xiàn)有的資源，使其發(fā)揮較大的作用，各國都加大了對智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。

交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步具有極其重要的作用。公路交通運(yùn)輸以其機(jī)動性好、可以實現(xiàn)“門到門”直達(dá)運(yùn)輸以及運(yùn)送速度快的特點，成為我國城市和城間中短途客貨運(yùn)輸?shù)闹饕绞健＜涌旖煌ɑA(chǔ)設(shè)施建設(shè)，綜合運(yùn)用檢測、通信、計算機(jī)、控制、gps和gis等現(xiàn)代高新技術(shù)，提高交通基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸裝備的利用效率、減少交通公害對加速發(fā)展我國公路交通運(yùn)輸事業(yè)具有十分重要的意義。這是公路智能交通運(yùn)輸工程需要解決的關(guān)鍵問題。

三、中國發(fā)展its的主導(dǎo)思想

中國是一個發(fā)展中國家，與發(fā)達(dá)國家相比，我國在發(fā)展its的必要基礎(chǔ)條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點，以及城市結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)的不完善，因此要結(jié)合中國的國情來研究制定我國發(fā)展its的戰(zhàn)略及發(fā)展框架。

中國交通運(yùn)輸正面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源制約的雙重壓力，因此也不能重復(fù)發(fā)達(dá)國家走過的老路，一定要立足本國實際，走中國its發(fā)展之路，以推動我國信息化進(jìn)程及培育自己的its產(chǎn)業(yè)。

21世紀(jì)交通管理的發(fā)展趨勢必將是管理體制集約化；管理設(shè)施現(xiàn)代化；管理手段網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社會化。因此，中國its的發(fā)展將帶來一場交通管理體制與模式的變革，而這種變革將直接影響著its的發(fā)展。

四、發(fā)展中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)的對策

1、打好its發(fā)展基礎(chǔ)，特別是應(yīng)加強(qiáng)its基礎(chǔ)理論的研究工作

目前，國際上its理論仍不完善，還處于發(fā)展時期，我們應(yīng)積極加強(qiáng)與its開展較先進(jìn)國家的交流，在國際its現(xiàn)有發(fā)展水平上結(jié)合中國特點，深入細(xì)致地進(jìn)行理論研究，盡快接近或達(dá)到世界水平，以迎接21世紀(jì)its發(fā)展的挑戰(zhàn)。否則將成為別國的追隨者，成為他們不成熟技術(shù)的推廣試驗場。

2、建立its協(xié)調(diào)組織機(jī)構(gòu)

中國交通運(yùn)輸體制目前仍是條塊分割狀況，鐵路、公路、民航、公安、建設(shè)等部門分頭管理，現(xiàn)已出現(xiàn)了各自發(fā)展自身its的勢頭，這將造成中國資源上的巨大浪費(fèi)。為此應(yīng)盡快成立一個由國家統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的，有關(guān)部門、學(xué)者、企業(yè)和研究部門參與的“its中國”組織，類似于美國的its america，日本的vertis及歐州的ertico組織，來統(tǒng)一制訂中國its發(fā)展戰(zhàn)略、目標(biāo)、原則和標(biāo)準(zhǔn)，特別是制定有關(guān)its的技術(shù)規(guī)范和整體發(fā)展規(guī)劃，實現(xiàn)its技術(shù)和產(chǎn)品的通用性、兼容性和互換性，加強(qiáng)政府的宏觀調(diào)控，以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費(fèi)。

3、注重人才的培養(yǎng)

隨著its的進(jìn)一步發(fā)展，21世紀(jì)交通運(yùn)輸將會發(fā)生重大變化，而與之相應(yīng)的是對不同層

次的專業(yè)人才需求情況與以往大不相同，為此應(yīng)加強(qiáng)國內(nèi)高校及科研單位交通運(yùn)輸領(lǐng)域與國外its的交流合作，派出人員學(xué)習(xí)培訓(xùn)，走出去、請進(jìn)來，將近期的its技術(shù)溶入交通運(yùn)輸專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和科研之中，以高素質(zhì)的its人才去迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn)。

4、當(dāng)前迫切需要解決的問題

作為資金不足的發(fā)展中國家，應(yīng)根據(jù)中國現(xiàn)有條件，以its個別項目入手選擇恰當(dāng)?shù)那腥朦c，諸如its技術(shù)及其產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化；its中的城市交通管理系統(tǒng)；先進(jìn)的公共交通營運(yùn)系統(tǒng)；車輛控制和安全系統(tǒng)；先進(jìn)的物流管理系統(tǒng)等。從全國范圍內(nèi)看，由于中國生產(chǎn)力布局、資源分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素不同，交通運(yùn)輸具有明顯的區(qū)域不平衡性，即某些地區(qū)的發(fā)展(如東部、東南部)，特別是大都市及其附近的交通運(yùn)輸已存在發(fā)展智能運(yùn)輸?shù)臐撛谑袌鲂枰?

智能交通系統(tǒng)論文:基于iOS的智能交通系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：我國的經(jīng)濟(jì)社會不斷發(fā)展，交通行業(yè)也進(jìn)入了快速發(fā)展階段。我國的汽車保有量不斷上升，交通擁堵情況不斷加劇，在一定程度上阻礙了城市的平穩(wěn)運(yùn)行。就目前來看，我國的交通情況不容樂觀，多個城市出現(xiàn)了交通異常的情況，阻礙了城市建設(shè)水平的提升。為了優(yōu)化城市交通建設(shè)，將IOS應(yīng)用于智能交通系統(tǒng)中勢在必行。本文將具體探討基于IOS的智能交通系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)，希望能為相關(guān)人士提供一些參考。

關(guān)鍵詞：IOS；智能交通系統(tǒng)；設(shè)計與實現(xiàn)

1 基于IOS的智能交通系統(tǒng)的設(shè)計

1.1 智能交通系統(tǒng)客戶端設(shè)計

首先，在IOS基礎(chǔ)上，對智能交通系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，應(yīng)該形成客戶端模塊。智能交通系統(tǒng)設(shè)計圖如圖1所示。在客戶端模塊中，設(shè)計者需要滿足客戶的以下幾個需求：及時是查詢需求，在客戶輸入查詢信息之后，系統(tǒng)要對客戶的需求進(jìn)行分析，并把客戶發(fā)生的查詢請求發(fā)送到服務(wù)器，和其中的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，如果數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)了重合，應(yīng)該立刻把查詢到的數(shù)據(jù)返回到客戶端，為客戶提供真實信息[1]。第二是地圖需求，客戶想要到達(dá)某一目的地時，經(jīng)常需要搜查地圖。在智能交通系統(tǒng)中，可以應(yīng)用高德地圖這一導(dǎo)航產(chǎn)品，為客戶提供品質(zhì)的地圖服務(wù)。

1.2 智能交通系統(tǒng)服務(wù)器設(shè)計

一般來說，服務(wù)器設(shè)計分為兩個方面：及時是硬件設(shè)計，智能交通系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)量非常大，因此在設(shè)計服務(wù)器的過程中，應(yīng)該擴(kuò)展系統(tǒng)部署，形成雙千兆的INTEL網(wǎng)卡，采用全高配的擴(kuò)展槽等。第二是軟件設(shè)計，智能交通系統(tǒng)需要對交通數(shù)據(jù)進(jìn)行高效分析，因此要提高稻荽理的效率和質(zhì)量，一般來說，可以采用JFINAL、JETTY和MYSQL組合的軟件設(shè)計模式[2]。

2 基于IOS的智能交通系統(tǒng)的實現(xiàn)

2.1 查詢需求的實現(xiàn)

IOS智能交通系統(tǒng)在實現(xiàn)過程中，需要滿足客戶的需求，以查詢需求為例，智能交通系統(tǒng)可以應(yīng)用高德地圖，在高德地圖上顯示用戶的當(dāng)前位置，當(dāng)用戶輸入目的地之后，系統(tǒng)應(yīng)該為用戶提供不同的行駛方案，一般來說，應(yīng)該為用戶提供最短行駛路線和行駛路線。

2.2 地圖需求的實現(xiàn)

在地圖模塊中，智能交通系統(tǒng)仍然以高德地圖為基礎(chǔ)，可以為用戶提供附近的停車站、公交線路、地鐵線路等等。

2.3 提醒需求的實現(xiàn)

以公交車為例，智能交通系統(tǒng)可以為用戶提供等車提醒和到站提醒，所謂的等車提醒，就是公交車還有多少站會到達(dá)用戶所在站地，所謂的到站提醒，就是在目的地即將到達(dá)時，提醒乘客下車，如圖2所示。

3 結(jié)語

綜上所述，為了促進(jìn)城市交通發(fā)展，必須以IOS為基礎(chǔ)對智能交通系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。

智能交通系統(tǒng)論文:智能交通系統(tǒng)中無線通信網(wǎng)絡(luò)的研究

摘 要：隨著網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，智能交通系統(tǒng)的功能越來越強(qiáng)大。由最初的語音傳輸、電路轉(zhuǎn)換傳輸發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)通信、計算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)高度融合的交通通信。技術(shù)的發(fā)展，使得交通管制更加快捷、智能、高效，在很大程度上為人們的出行提供了便利，而且為駕駛者的生命安全提供了一定的保障。

關(guān)鍵詞：智能交通 無線通信 研究

1、相關(guān)概念辨析

1.1無線通信技術(shù)概念

無線通信技術(shù)指通過利用電磁波信號在空氣中可傳遞這一特性實現(xiàn)信息交換的現(xiàn)代通信方式。其基本工作部件主要由發(fā)射器和接收器兩部分構(gòu)成，頻道的相同性是保障信息成功傳遞的橋梁。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，無線通信技術(shù)在原有的“一對一”基礎(chǔ)上實現(xiàn)了跨越，并最終成為以今天的雙向通信和中繼站通信為代表的“一對多”通信模式，其信息傳遞效率大大提升。從藍(lán)牙到wifi，無線通信技術(shù)遍布我們生活的方方面面，它對交通領(lǐng)域的巨大影響是不言而喻的。

1.2智能交通系統(tǒng)概念

智能交通系統(tǒng)（ITS）又稱為智能運(yùn)輸系統(tǒng)，其核心要義就在于對以無線技術(shù)為代表的先進(jìn)科技技術(shù)的運(yùn)用。除這項技術(shù)之外，相比之前的人工交通，智能交通系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上還加入了計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制理論和人工智能科技等諸多要素。這些要素保障了現(xiàn)代交通管理局面能夠在一個更加安全、便捷和高效的平臺上展開。采取這一技術(shù)是減少危險、緩解壓力和提升人們出行幸福感的重要舉措。

2、智能交通系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

2.1內(nèi)部動力

智能交通系統(tǒng)的源頭最早可追溯至二十世紀(jì)五十年代的美國，其無線化、數(shù)字化、化的發(fā)展趨勢在那時就已經(jīng)初現(xiàn)端倪。到了八十年代改革開放后，我國部分高校開始致力于城市道路交通領(lǐng)域的智能化研究。截止到二0一0年，交通部將陸路、水路的智能化體系歸進(jìn)“九五計劃”，并在當(dāng)年度的發(fā)展綱要中也作了強(qiáng)調(diào)。此外，國家還專門為此增設(shè)自然科學(xué)基金以支持，以上種種成分顯示出我國智能交通系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的成內(nèi)部發(fā)展動力。

2.2外部影響

自從進(jìn)入信息時代開始，以掌握大數(shù)據(jù)為核心標(biāo)志的云技術(shù)就為智能交通系統(tǒng)賦予了新的時代內(nèi)涵。其一，它使出行者實現(xiàn)信息的充分掌握成為可能。當(dāng)主干街道、公路橋梁、水域綠地和行車區(qū)域與禁行區(qū)域等路況信息都被納入信息庫而成為已知信息的時候，即便是在陌生的地方，出行者也能順利出行。其二，云技術(shù)能夠從宏觀上實現(xiàn)對整個城市路面狀況的整體把握，進(jìn)而為交通指揮提供有效的參考信息，避免交通堵塞等現(xiàn)象的出現(xiàn)，保障交通的有序運(yùn)行。，云技術(shù)能夠為出行者的安全保駕護(hù)航。通過該項技術(shù)，出行者能夠?qū)η胺铰访媲闆r進(jìn)行掌握和預(yù)測，規(guī)避潛在風(fēng)險，降低交通事故的發(fā)生概率。

3、無線通信技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的改進(jìn)歷程

3.1無線語音通信和數(shù)字通信

起初將無線通信運(yùn)用到交通中，只為站與站間的接洽提供了通知服務(wù)，相當(dāng)于僅有無線電話通信的功能，而其它數(shù)據(jù)信息不能夠進(jìn)行傳輸，并且兩個站點的通信頻道有特殊的規(guī)定。GSM全球移動通信就屬于數(shù)字通信。數(shù)字通信相對于傳統(tǒng)的通信增加了數(shù)據(jù)的功能板塊，數(shù)據(jù)包括文本、圖片、鏈接等內(nèi)容。數(shù)據(jù)和語音雙結(jié)合改變了原有信道占用的方式，從固定占用變成了通信時段的占用，大大的增加了頻率的使用率，提高了通信的速度。并且駕駛員和控制中心具有了端對端的交流方式，即個體終端對控制中心的封閉交流，而不再僅限于廣播的形式。

3.2 GSM和GPRS系統(tǒng)的比較

GPRS分組交換系統(tǒng)是在GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的。GSM相當(dāng)于無線電話和數(shù)字通信的產(chǎn)品，GPRS相當(dāng)于準(zhǔn)三代的和網(wǎng)絡(luò)通信的產(chǎn)品。GPRS分組交換模式，在交通的通信上發(fā)揮著極大的用處。它具有隨時在線、隨時傳播、按量計費(fèi)，傳播速度相對于GSM的電路轉(zhuǎn)換來說速度更快。電路轉(zhuǎn)換技術(shù)占用固定頻道，延緩了整個通信的傳播速度。GPRS不僅提高了傳播速度，而且信息在沒有電或網(wǎng)的情況下可以進(jìn)行保存，特別是接入時間段不需要重復(fù)登錄或者再次撥號。

3.3第三代無線通信

第三代無線通信實際上就是3G通信，它是在WiFi的影響下發(fā)明出來的，使得信號傳輸可以長期時間在線，隨時傳輸。并且使得不同通訊終端可以通信，如電腦、手機(jī)、傳真等等聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品任意交換信息。同時網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)使得圖片、文本等數(shù)據(jù)和語言傳播效率和質(zhì)量大大提升。在智能交通系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)的通信方式，極大的豐富了獲得信息的內(nèi)容和質(zhì)量，甚至可以做到遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、鎖定嫌疑車輛、設(shè)計援救路線等。

4、智能交通系統(tǒng)中無線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析

4.1公共領(lǐng)域無線。GSM是由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織制定的一種數(shù)字移動通信標(biāo)準(zhǔn)，空中接口多采用時分多址技術(shù)。WCDMA主要采用寬帶碼分多址技術(shù)，其與傳統(tǒng)通信系統(tǒng)具有相似的結(jié)構(gòu)，可以劃分為頻分雙工等方式。在實踐使用中，碼片速率為3.85Mcps，載波寬帶為5MHz。TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)是由次提出，也是我國在無線通信領(lǐng)域研究的一項重大突破，并在國際上使用的第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)綜合了多種通信方式的優(yōu)勢，通過綜合使用智能天線等技術(shù)，在很大程度增強(qiáng)了無線通信的傳輸容量及效率，且能夠避免外部因素的過度干擾。

4.2短距離通信。DSRC是一N用于車輛的無線通信技術(shù)，能夠在車――路、車――車之間形成良好的通信網(wǎng)絡(luò)。該項智能交通系統(tǒng)中無線通信網(wǎng)絡(luò)的研究技術(shù)能夠為系統(tǒng)運(yùn)行提供高速、實時的數(shù)據(jù)傳輸，能夠保障通信鏈路低時延以及系統(tǒng)運(yùn)行性，能夠有效節(jié)約成本，提高道路運(yùn)行有效性。在實踐中，該項技術(shù)能夠?qū)Ω咚僖苿拥奈矬w進(jìn)行監(jiān)測。WcWiLL建立在空中接口的下行共享信道基礎(chǔ)上，能夠發(fā)揮語音組呼功能，各項功能指標(biāo)符合集群調(diào)度應(yīng)用需求，最為關(guān)鍵的是其與系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)良好的鏈接，形成無線虛擬專網(wǎng)，較大限度上避免外部因素對信息傳輸?shù)倪^度干擾，確保數(shù)據(jù)信息傳輸、真實性。雖然，WLAN是當(dāng)前應(yīng)用范圍最廣的無限寬帶接入技術(shù)，但是其通信覆蓋率過小，更多的是用于室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)，在智能交通系統(tǒng)應(yīng)用中還存在一定局限性，尤其是超過百米以上的距離，較易受到外部因素的干擾。

4.3比較分析。通過對當(dāng)前智能交通系統(tǒng)中無線通信網(wǎng)絡(luò)的研究，我們進(jìn)行綜合比較發(fā)現(xiàn)，不同的接入技術(shù)，對應(yīng)的性能也有所差別，如無線蜂窩技術(shù)無法有效滿足時延需求，需要始終保持連接狀態(tài)，才能夠滿足短時告警類業(yè)務(wù)，如果采取這種方式，將會在很大程度上增加系統(tǒng)運(yùn)行成本、且會過度消耗終端電能。但是該項技術(shù)在實踐中，具有覆蓋廣等優(yōu)勢，適用于支持交通效率、信息服務(wù)等多個環(huán)境當(dāng)中。如在公交車內(nèi)安裝具有蜂窩功能的無線識別器，站內(nèi)具備監(jiān)控器當(dāng)中同樣安裝該設(shè)備，在運(yùn)行過程中，能夠接受到車內(nèi)無線設(shè)備發(fā)來的信號，以此來檢測車輛的到達(dá)時間、車牌號等。同時向公交車發(fā)送站臺標(biāo)識號，公交車能夠根據(jù)收到的信號進(jìn)行自動報站，根據(jù)車輛發(fā)來信號的強(qiáng)弱判斷車輛與控制中心之間的距離，從而掌握每輛公交車的運(yùn)行狀況，進(jìn)行科學(xué)合理調(diào)度公交車。而對于短距離通信來說，DSRC技術(shù)具有較好的時延性特點，在相對安全的環(huán)境當(dāng)中較為適用，如固定管理節(jié)點與移動臺之間的通信。

5、結(jié)語

智能交通系統(tǒng)運(yùn)用在交通的各個方面，向著更加精細(xì)和廣泛的方向發(fā)展。每一位司機(jī)在享用無線通信帶來便利的同時，應(yīng)該謹(jǐn)遵交通法規(guī)，這是交通安全流暢的基本條件和首要條件。在技術(shù)提高出行效率和保障生命安全的同時，不能依靠技術(shù)，而應(yīng)該依靠內(nèi)在的約束力保障自身的安全。

智能交通系統(tǒng)論文:計算機(jī)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

摘 要 伴隨著我國社會主義進(jìn)程的快速推進(jìn)以及計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)正在被廣泛運(yùn)用于全國各個行業(yè)，交通系統(tǒng)也不例外。現(xiàn)如今，計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)深入到交通系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)之中，智能交通系統(tǒng)也因此而形成。由于汽車的數(shù)量正在不斷增多，而道路的承載量有限，故常常引發(fā)一系列交通方面的問題，而智能交通系統(tǒng)的出現(xiàn)正好可以處理這些方面的問題，而計算機(jī)技術(shù)正好可以輔助智能交通系統(tǒng)來處理這些問題，因此被人們所關(guān)注。通過了解智能交通系統(tǒng)的實際狀況，不難發(fā)現(xiàn)計算機(jī)技術(shù)可用于車輛導(dǎo)航、交通管理以及交通監(jiān)控。文章將先詳盡闡述智能交通系統(tǒng)的相關(guān)理解，并對三大方面的運(yùn)用作出合理的探討。

【關(guān)鍵詞】計算機(jī)技術(shù) 智能交通系統(tǒng) 運(yùn)用

1 概述

伴隨著世界經(jīng)濟(jì)水平的迅速提升以及人們生活水平的不斷改善，汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代化社會的顯著體現(xiàn)。汽車的使用變得越來越廣泛，汽車的數(shù)量也呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長的情況，然而也致使交通環(huán)境情況變得更加糟糕，交通事故發(fā)現(xiàn)率也在不斷增加，城市也將難以承受巨大的交通壓力，這一系列情況對人們的日常工作和生活帶來了一定的干擾。并且城市內(nèi)部人口愈加集中，可用于交通建設(shè)的土地變得很少，故通過擴(kuò)建道路來解決交通擁擠等問題是不可行的，這時智能交通系統(tǒng)理念開始被人們所提出，并針對其展開了一系列探究。

2 智能交通系統(tǒng)的概念及組成

2.1 智能交通系統(tǒng)的概念

智能交通系統(tǒng)是人們?yōu)榱烁玫乩砣找鎳?yán)重的交通問題而提出來的。其是通過運(yùn)用近期的計算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)來進(jìn)行交通管控，并在管理過程中綜合探析行人與路和車之間的因素，從而得出比較合理的交通管制效果，進(jìn)而建立起來的交通管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)用的范圍比較廣闊，且具有著非常良好的作用，同時運(yùn)行效率不低。

2.2 智能交通系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

智能交通系統(tǒng)是以過去的交通工程為基礎(chǔ)而興起的新型交通系統(tǒng)。其組成部分有智能交通管理系統(tǒng)、智能信息系統(tǒng)、智能公共交通系統(tǒng)、車輛管理系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)和應(yīng)急管理系統(tǒng)。智能信息系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)中最重要的組成部分，其有助于各相關(guān)部分之間達(dá)成信息共享的目標(biāo)。而智能交通管理系統(tǒng)則是智能交通系統(tǒng)制定相關(guān)決策的體系，其不僅能夠在一定程度上確保用戶的安全，還有助于改善交通擁堵的情況。

3 計算機(jī)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 基于計算機(jī)技術(shù)的車輛導(dǎo)航

現(xiàn)如今，由于城市道路越來越復(fù)雜，且經(jīng)常會有所變動，致使駕駛員無法很好地把握住道路的實際情況，因此常常會不知道目的地的實際路線。車輛導(dǎo)航的運(yùn)用正好可以解決這種尷尬的情況，其能夠指引駕駛員行進(jìn)的方向。車輛導(dǎo)航是計算機(jī)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中比較常見的運(yùn)用，在導(dǎo)航過程中，計算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用主要表現(xiàn)為對道路上交通情況的識別和對道路上障礙物的檢測這兩個方面。這兩種計算機(jī)技術(shù)能夠幫助駕駛員知曉道路邊界的情況，并能夠獲得該車輛與前方車輛之間的距離，以確保安全車距滿足相關(guān)要求。同時，車輛導(dǎo)航對于信息數(shù)據(jù)的傳遞有著非常高的要求，道路上的實時數(shù)據(jù)也是在不斷變化著的，這不可避免會運(yùn)用到計算機(jī)技術(shù)中的數(shù)據(jù)傳遞功能，因為駕駛員只有在不斷獲得近期消息的情況下才能做出最的判斷。

3.2 基于計算機(jī)技術(shù)的交通監(jiān)控

交通監(jiān)控主要是在對交通中行駛車輛、車輛跟蹤和闖紅燈等方面的應(yīng)用。其實際操作流程主要是通過運(yùn)用射頻器材來得到道路交通情況的圖像，然后再運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)來對這些圖像進(jìn)行處理，從而獲得交通車輛以及車輛跟蹤的實際情況，通過這些材料即可達(dá)到監(jiān)控的目的，其不僅有助于交通事故的判定，還可以供相關(guān)工作人員用于疏通路況。

3.2.1 車輛監(jiān)控

計算機(jī)中的圖像處理系統(tǒng)能夠針對運(yùn)用的物體來展開有效的監(jiān)控活動。在智能交通系統(tǒng)中，工作人員可以通過圖像分差法來監(jiān)控車輛，其監(jiān)控形式分為靜態(tài)和動態(tài)這兩種類型。該監(jiān)控的主要流程是運(yùn)用計算機(jī)來察看車輛的視頻圖像序列，并分析目標(biāo)車輛是否處在運(yùn)動狀態(tài)。這種檢測方式比較容易操作，其所需要運(yùn)算的數(shù)據(jù)不多，且具有著非常良好的成效，故圖像差分法在交通監(jiān)控系統(tǒng)中被人們所普遍使用。圖像差分法通常有兩種：一是當(dāng)前幀與背景幀之間的差；二是相鄰幀之間的差。

3.2.2 事故檢測

許多交通事故都是由交通擁堵所引起的，所以對交通事故進(jìn)行預(yù)警以及發(fā)現(xiàn)是很有必要的。智能交通系統(tǒng)能夠獲得事故發(fā)生處的視頻圖像，并可以運(yùn)用各種設(shè)備來得出車輛的運(yùn)行速度和運(yùn)行情況，有助于分析事故發(fā)生的真正原因，這樣也可以方便相關(guān)人員以最快的速度來處理交通事故。

3.3 基于計算機(jī)技術(shù)的交通管理

交通管理中計算機(jī)技術(shù)主要用在收費(fèi)系統(tǒng)和車輛牌照識別等方面。RFID信息技術(shù)系統(tǒng)在交通收費(fèi)系統(tǒng)中運(yùn)用范圍比較廣，其通過運(yùn)用閱讀器以及其他相關(guān)設(shè)備來識別車輛，在進(jìn)行信息收集、處理之后則能夠被用來進(jìn)行道路狀況信息的公布以及收費(fèi)。而ETC（不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)）是射頻識別技術(shù)（RFID）在智能交通系統(tǒng)普遍運(yùn)用的一種信息技術(shù)。如果有車輛駛過ETC入口，那么閱讀器將會對該車輛進(jìn)行識別并將所獲得的數(shù)據(jù)傳到對應(yīng)的控制器中，ETC系統(tǒng)就是運(yùn)用這種原理來進(jìn)行收費(fèi)的，即通過閱讀器來獲取車輛通過兩個入口時的相關(guān)數(shù)據(jù)，然后運(yùn)用計算機(jī)來加以處理，得出相應(yīng)的通行費(fèi)用。如果信息無誤的話，系統(tǒng)將會進(jìn)行自動收費(fèi)及放行。

4 結(jié)束語

由于城市內(nèi)部車輛數(shù)量不斷增多，而城市內(nèi)部可用土地變得越來越少，這致使城市的道路交通情況持續(xù)惡化。為了處理各種交通所引起的問題，智能交通系統(tǒng)被人們所提出并加以運(yùn)用，已經(jīng)取得了一定的成效。而計算機(jī)技術(shù)是該系統(tǒng)中的一項非常重要的技術(shù)，其能夠幫助交通系統(tǒng)來完善各項工作，具有著非常好的功效，且應(yīng)用前景極為可觀，故人們應(yīng)注重計算機(jī)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用。

智能交通系統(tǒng)論文:基于移動通信網(wǎng)絡(luò)下的智能交通系統(tǒng)的設(shè)計

摘要：國民經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展，促使了百姓生活水平的提高，機(jī)動車保有量在不斷激增，道路的容量難以承載更多的機(jī)動車流，隨之而來的是各種交通問題的顯著突出突發(fā)。為了降低交通事故的頻發(fā)和規(guī)范機(jī)動車司機(jī)文明駕駛，發(fā)展城市智能交通系統(tǒng)，已成為發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家都必須面臨且要解決的重要課題。本文對我國智能交通系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了闡述，并提出了總體設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞：智能交通 交通流體 模塊

1 引言

在交通事故多發(fā)地帶或是特定區(qū)域，多數(shù)機(jī)動車司機(jī)都存在僥幸和麻皮大意的思想，結(jié)果造成交通事故的發(fā)生。目前道路上的電子警察只建立在路口或固定區(qū)域地點，使之機(jī)動車司機(jī)在對道路的逐漸熟悉過程當(dāng)中，久而久之形成了一個所謂的躲避現(xiàn)象或是更高級的反監(jiān)控駕駛現(xiàn)象，在有路口監(jiān)控或電子警察的道路上人們都在正常的合法合理行駛，而在通過監(jiān)控后，由于固定監(jiān)控?zé)o法拍攝，隨意駕駛就掌握在駕駛員的腳下和手上，合法駕駛?cè)鄙俦O(jiān)督保障，交通事故發(fā)生率大大增加，所以智能交通體系的應(yīng)用迫在眉睫。

2 智能交通的定義

智能交通的定義是個廣義且深遠(yuǎn)的類科技名詞，在有限的道路基礎(chǔ)資源上，逐層去搭建配備不同的先進(jìn)設(shè)備，使之道路數(shù)字化、智能化、可控化。其中技術(shù)包括：電子技術(shù)、傳感器、識別技術(shù)、GPS定位、云計算技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)、無線通信技術(shù)等，把這些先進(jìn)的硬件設(shè)備通過軟件平臺有機(jī)的結(jié)合在一起，形成一個系統(tǒng)技術(shù)支持集成平臺。

3 技術(shù)的概述和發(fā)展

（1）采用基于4G/LTE無線通信網(wǎng)絡(luò)的客戶端實時動態(tài)數(shù)據(jù)分析體系。把計算機(jī)和通信技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，利用GPS定位和監(jiān)控系統(tǒng)，把大量的數(shù)據(jù)通過超級計算機(jī)計算、檢索、數(shù)據(jù)排序、分析，把該時段和區(qū)域的歷史流量做一個系統(tǒng)的分析和預(yù)測。服務(wù)構(gòu)建一個通用性較強(qiáng)的大型智能服務(wù)系統(tǒng)，對智能交通下的流量，乃車輛實施動態(tài)跟蹤、監(jiān)控和調(diào)度管理服務(wù)，為城市交通流提供數(shù)據(jù)開發(fā)接口和個性化服務(wù)。

（2）分布式人工智能系統(tǒng)，它是智能化城市交通系統(tǒng)中的一個重要組成部分，也是一個智能系統(tǒng)應(yīng)用的縮影。智能城市中若干個由點到面的工作子系統(tǒng)，系統(tǒng)之間相互關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)共享，智能分類，分布和集中管理，去解決和實現(xiàn)特定的功能。城市大都向著大的方向去發(fā)展，分布式人工智能系統(tǒng)能滿足城市交通系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)系統(tǒng)的互聯(lián)化和智能化的應(yīng)用。分布式系統(tǒng)智能體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)浜桶l(fā)展，數(shù)據(jù)的應(yīng)用不在是以往的單一應(yīng)用，而是云計算下的無處不在。

4 總體設(shè)計方案

根據(jù)需求和面向?qū)ο蟮亩x，智能交通系統(tǒng)中一般包含主要的幾大功能模塊。數(shù)據(jù)導(dǎo)向監(jiān)控模塊、功能開發(fā)模塊、智能交通信號控制模塊、數(shù)據(jù)接口模塊、終端應(yīng)用模塊、終端報警模塊、電子地圖功能模塊、通信模塊、安全信息管理模塊等。

交通流體終端通過HSPA+/4G/WIMAX來和數(shù)據(jù)監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。包括交通流車輛信息和位置坐標(biāo)信息。在服務(wù)器端進(jìn)行運(yùn)算，通過云計算方式進(jìn)行數(shù)據(jù)量化共享，通過調(diào)用電子地圖信息處理功能模塊，把交通流信息體顯示在終端平臺上。數(shù)據(jù)信息共享方式可進(jìn)行策略共享和加密交換，數(shù)據(jù)傳導(dǎo)監(jiān)控中心也可以向交通流體發(fā)送指揮指令，去實現(xiàn)系列的監(jiān)控和目標(biāo)導(dǎo)航功能。其主要模K的功能有：（1）交通流體實時監(jiān)控模塊：數(shù)據(jù)傳導(dǎo)監(jiān)控中心通過短信/語音/區(qū)域提醒等功能與交通流體進(jìn)行信息和共享。交通流體終端通過車載監(jiān)控系統(tǒng)和GPS定位系統(tǒng)，對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行策略共享和上傳。數(shù)據(jù)中心會把數(shù)據(jù)信息結(jié)合電子信息地圖進(jìn)行分析和存儲，并可以實時生成和分段生產(chǎn)區(qū)域地段的行車安全報表，通過一段時間的數(shù)據(jù)分析，標(biāo)注出區(qū)域事故高發(fā)地帶，提醒交通流體司機(jī)進(jìn)行有效的防范和注意。（2）交通流體告警模塊：主要告警功能有臨時信息告警、速度告警、定向地段限速告警、導(dǎo)航提醒、設(shè)備故障告警。（3）地圖信息與顯示模塊：對指定的地圖和區(qū)域地段進(jìn)行移動、擴(kuò)大和縮小及切換。可以深層了解每個交通信息流。在電子信息終端上，大到區(qū)域段的信息流，小到每個車輛信息流。從而實現(xiàn)全終端的圖像界面操作，比較直觀的顯示數(shù)據(jù)信息。（4）無線數(shù)據(jù)通信模塊：它是課題的主要應(yīng)用模塊，數(shù)據(jù)傳導(dǎo)監(jiān)控中心和移動交通流體之間進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)上傳下載，從而實時控制信息下發(fā)和執(zhí)行。

5 系統(tǒng)實現(xiàn)

（1）智能交通信號實現(xiàn)：交通路口信號系統(tǒng)通過多個攝像頭對來往車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并上傳至智能交通信號控制系統(tǒng)計算分析。可以保障路通正常有序，對信號等進(jìn)行分析后的智能編碼周期時長，使來往的車輛能夠在最短時間通過信號崗，避免無車等待和人為擁堵。（2）終端交通流告警模塊的實現(xiàn)：此功能分為車載終端向監(jiān)控中心報警和監(jiān)控中心向車載終端報警兩部分。以高清數(shù)字?jǐn)z像頭為視頻采集途徑，進(jìn)行緊急畫面捕捉和本地備份，在通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送，完成雙方面的告警和緊急營救。也可以通過數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展到手機(jī)安卓端和IOS端開發(fā)。（3）電子地圖功能模塊的實現(xiàn)：MAPx技術(shù)：它是可以調(diào)用和可編程的Activex控件，也可以二次開發(fā)封裝成一個類，強(qiáng)大的嵌入式功能可以輕松的加入到應(yīng)用程序當(dāng)中并實現(xiàn)繪圖功能。它可以實現(xiàn)圖標(biāo)和圖形的繪制，而且運(yùn)行速度基本滿足軟件編制者的要求。它兼容微軟的集成開發(fā)環(huán)境，可以迅速的被集成到面向?qū)ο箢惖南到y(tǒng)開發(fā)應(yīng)用程序中。軟件為信息的傳導(dǎo)提供多種數(shù)據(jù)接口和安全驗證，比提高穩(wěn)定性和性。終端軟件在設(shè)計時也充分考慮到數(shù)據(jù)的多面共享等功能。（4）數(shù)據(jù)對接實現(xiàn)：交通流體終端和監(jiān)控控制中心的通信采用TCP/IP協(xié)議簇。主要用于面向連接的應(yīng)用服務(wù)。在TCP協(xié)議的應(yīng)用過程中，此協(xié)議兼容性非常的高和也可擴(kuò)展性強(qiáng)，可以跨平臺應(yīng)用，也可以網(wǎng)際間的路由選擇，具備一定的可擴(kuò)展性可伸縮性。監(jiān)控控制中心和交通信息流間的數(shù)據(jù)交換可以是多種方式的。其主要承載體包括遠(yuǎn)端的4G網(wǎng)絡(luò)，在近端有WIFI覆蓋區(qū)域可以使用面向數(shù)據(jù)通信承載的無線網(wǎng)絡(luò)。

6 結(jié)語

智能交通作為未來交通建設(shè)與發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域應(yīng)予以重點支持。我國應(yīng)發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，積極探索發(fā)展模式，為交通運(yùn)輸業(yè)在智能交通這一新技術(shù)領(lǐng)域的健康發(fā)展提供有力保障！

智能交通系統(tǒng)論文:城市智能交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

隨著社會的快速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量不斷提高，城市車輛的數(shù)量也在不斷增多，城市交通壓力不斷增大。如今，城市智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，城市智能交通系統(tǒng)包括以下環(huán)節(jié)：一是交通信息服務(wù)系統(tǒng)，二是車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，三是自動駕駛系統(tǒng)。相比而言，西方國家應(yīng)用城市智能交通系統(tǒng)的時間比較長，經(jīng)驗豐富，我國應(yīng)用城市智能交通系統(tǒng)的時間比較短，還處于摸索階段。對此，我國必須加大城市智能交通系統(tǒng)的研究力度，合理借鑒西方國家的先進(jìn)經(jīng)驗。

從城市智能交通系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀可以看出，城市智能交通系統(tǒng)應(yīng)用過程中還存在很多問題，比如：過于注重系統(tǒng)的建設(shè)過程，但是在使用的過程中過于形式化，沒有真正發(fā)揮出城市智能交通系統(tǒng)的作用，浪費(fèi)了大量的資源等等。對此，國家相關(guān)部門必須針對城市智能交通系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行分析，并有針對性的采取調(diào)整對策，推動交通事業(yè)的發(fā)展。

城市智能交通系統(tǒng)的作用

城市智能交通系統(tǒng)實際上只是緩解城市交通問題的一種手段，也是實現(xiàn)綠色交通的關(guān)鍵技術(shù)支撐。城市智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用可以提高交通設(shè)施的利用率，降低交通事故的發(fā)生率，提高城市交通服務(wù)水平。對此，相關(guān)部門必須認(rèn)識到應(yīng)用城市智能交通系統(tǒng)的重要性，深入研究城市智能交通系統(tǒng)，才能真正發(fā)揮出城市智能交通系統(tǒng)的作用。車輛數(shù)量的不斷增多給城市交通發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇。如今，城市交通壓力不斷增大，環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，交通事故頻發(fā)。但是，從另一個角度來看，我國城市建設(shè)的步伐不斷加快，人們對環(huán)保問題的關(guān)注度不斷提高，綠色交通已經(jīng)成為城市交通發(fā)展的主要趨勢。國家相關(guān)部門必須明確城市智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用目標(biāo)，結(jié)合城市交通的實際情況合理制定城市智能交通系統(tǒng)應(yīng)用方案，實現(xiàn)城市交通系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)。從城市交通供給的角度來看，城市智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用可以提高城市交通的供給能力，提高車輛的運(yùn)行效率，并有效緩解城市交通供給和需求之間的矛盾。

城市智能交通管理系統(tǒng)。智能交通管理系統(tǒng)已經(jīng)成為智能交通系統(tǒng)中不可或缺的部分。也是城市交通系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1970年開始，我國相關(guān)部門加大了交通聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的研究和建設(shè)力度，并在全國范圍內(nèi)形成了綜合性交通管理系統(tǒng)。智能交通管理系統(tǒng)具體以下特點：一是集成性，二是預(yù)測性，三是主動性，四是實時性。以某國家為例，該國家引進(jìn)了先進(jìn)的智能交通管理技術(shù)。在全國范圍內(nèi)建立了立體型檢測系統(tǒng)。2003年該國家完成了一期工程，在全國范圍內(nèi)安裝了60個視頻攝像頭，230個紅外線檢測設(shè)備，檢測設(shè)備所拍攝到的檢測信息都會傳輸?shù)浇煌刂破脚_上，方便交通管理人員了解當(dāng)前的交通狀況。隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，該國家交通檢測的范圍也在不斷擴(kuò)大。智能交通管理系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了以下功能：一是交通信號燈的控制，二是可變車道管理，三是可變限速管理，四是實時信息服務(wù)，五是勤務(wù)管理，六是大型活動管理，七是公交信號管理。截止到目前為止，該城市的智能交通管理網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)長達(dá)1600km，監(jiān)控設(shè)備可以拍攝到2200個交叉路口的交通狀況，對城市交通狀況進(jìn)行實時監(jiān)控。該城市的在線智能交通管理系統(tǒng)可以提供以下服務(wù)：一是停車服務(wù)，二是公共交通路線規(guī)劃服務(wù)等。如今，手機(jī)成為人們重要的通訊工具，人們也可以把定位系統(tǒng)下載到手機(jī)里，方便出行。

交通信息服務(wù)系統(tǒng)。隨著各項技術(shù)的快速發(fā)展，西方國家的交通信息服務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)趨于完善，交通信息服務(wù)系統(tǒng)的精準(zhǔn)度也在不斷提高。不同地區(qū)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)具體不同的特色，日本的交通信息服務(wù)系統(tǒng)具典型。截止到2013年，日本一年時間銷售了3800萬臺車上終端，覆蓋了國內(nèi)60%的車輛。交通管理人員通過交通信息服務(wù)系統(tǒng)采集城市交通信息，并把交通信息傳輸?shù)浇煌ㄐ畔⒅行模瑐鬏數(shù)杰囕d終端上。車載終端提供交通信息服務(wù)的方式有以下幾種：一是電波信標(biāo)，二是光信標(biāo)，三是多頻廣播。如今，車載終端可以為用戶提供以下信息：一是堵塞信息，二是旅行時間，三是交通障礙信息，四是交通管制信息，五是停車場信息，以上信息可以以不同的形式傳輸給用戶。車載終端可以以以下形式顯示信息：一是文字，二是簡易圖形，三是地圖顯示。無線數(shù)據(jù)系統(tǒng)是在1984年被研制出來的，無線數(shù)據(jù)系統(tǒng)的特點實際上就是充分利用廣播資源，并在廣播信號內(nèi)插入一定數(shù)量的數(shù)字碼，完成廣播發(fā)射端的建設(shè)。交通信息服務(wù)系統(tǒng)實際上就是一個完整的數(shù)字編碼系統(tǒng)，主要應(yīng)用無線數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)交通信息管理。交通信息服務(wù)系統(tǒng)包括以下內(nèi)容：一是電臺類型，二是節(jié)目類型，三是交通公告，四是廣告信息，五是標(biāo)準(zhǔn)時間，六是天氣預(yù)報，交通信息服務(wù)系統(tǒng)內(nèi)部有相對開放的接口，為用戶提供交通信息。

但是，用戶要想接收到交通服務(wù)信息就需要設(shè)置專門的無線接收機(jī)，接收機(jī)內(nèi)需要設(shè)置一張TMC卡。交通信息服務(wù)系統(tǒng)包括以下功能：一是導(dǎo)航，二是信息服務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)可以為用戶提供以下V播信息：一是天氣狀況，比如溫度，空氣濕度，降水和降雪情況等等，二是交通問題，比如哪些路段出現(xiàn)交通擁堵問題等等。三是車輛分流的建議，為駕駛員選擇的駕駛路線。美國擁有511交通信息服務(wù)系統(tǒng)，用戶可以通過電話的形式獲取到想要的信息和服務(wù)。目前，不僅交通信息服務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，很多國家已經(jīng)在國內(nèi)成立了專門的交通信息服務(wù)公司。

車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。如今，車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展速度非常快，而且應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，日本是應(yīng)用車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)最早的國家，車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由以下幾個部分組成：一是道路系統(tǒng)，二是車輛系統(tǒng)，三是通信系統(tǒng)，四是處理系統(tǒng)。車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)被人們認(rèn)為是最理想，也是最安全的道路系統(tǒng)。車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具有以下功能：一是不定期的向車輛發(fā)送交通服務(wù)信息，二是車輛在經(jīng)過所有收費(fèi)站時都不需要停下車輛繳費(fèi)，都可以以正常的速度駛過。車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠整合道路信息，為用戶提供安全和暢通的駕駛路線。車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實際上是應(yīng)用信息技術(shù)把道路和車輛連接在一起。車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以向駕駛員提供以下形式的信息：一是語音信息，二是停車設(shè)施信息，三是出行時間信息等等。目前，大眾公司的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括以下服務(wù)：一是自動碰撞報警，二是道路救援，三是目的地輔助，四是偷盜車輛救援，五是停車地點顯示，六是車輛狀況診斷。

自動駕駛系統(tǒng)。從1970年開始西方國家就開始對汽車的無人駕駛展開了研究和分析，而且取得了不錯的成效。雖然截止到目前為止，無人駕駛汽車并未真正投入使用，但是很多國家的高校都在開展無人駕駛汽車試驗，很多企業(yè)也在努力在未來的幾年內(nèi)推出無人駕駛汽車。自動駕駛系統(tǒng)也在不斷完善，自動駕駛系統(tǒng)包括以下功能：一是限速信息，二是周邊視景，三是尾部攝像機(jī)，四是停車輔助，五是夜視輔助，六是車道偏離報警，七是車道變換報警，八是碰撞報警。如今，在車輛上實現(xiàn)了一些輔助性自動駕駛功能，主要包括：一是自動泊車系統(tǒng)。自動泊車系統(tǒng)實際上就是采集圖像，并對車距進(jìn)行測量，確定汽車當(dāng)前所處的位置。

城市智能交通系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

如今，城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)取得了不錯的成效，國家相關(guān)部門也加大了城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)和研究方面的資金投入，城市智能交通系統(tǒng)有效解決了城市交通擁堵問題，降低了交通事故的發(fā)生率。目前，北京地區(qū)已經(jīng)結(jié)合實際情況構(gòu)建了“八大系統(tǒng)”，強(qiáng)化北京地區(qū)的城市智能交通實踐能力。我國的城市智能交通系統(tǒng)包括以下幾個部分：一是信息采集系統(tǒng)，二是`章管理系統(tǒng)，三是事故管理系統(tǒng)，四是駕駛員管理系統(tǒng)，五是車輛管理系統(tǒng)，六是警務(wù)監(jiān)督系統(tǒng)，七是路面信息采集系統(tǒng)，八是綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)。交通控制系統(tǒng)又包括以下環(huán)節(jié)：一是非現(xiàn)場執(zhí)法管理系統(tǒng)，二是交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，三是智能卡口控制系統(tǒng)，四是重點車輛查找和控制系統(tǒng)。以杭州也區(qū)為例，杭州地區(qū)已經(jīng)設(shè)有交通信號燈的路口有1420個，安裝交通聯(lián)動系統(tǒng)的路口有120個，設(shè)有交通監(jiān)控系統(tǒng)的路口有1020個，城市智能交通系統(tǒng)的正常率可以保障在96%以上，能夠真正發(fā)揮出作用。城市智能交通系統(tǒng)的發(fā)展前景十分可觀。

城市智能交通系統(tǒng)實際上只是緩解城市交通問題的一種手段，國家相關(guān)部門必須明確城市智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用目標(biāo)，提高城市交通的供給能力。如今。我國相關(guān)部門加大了交通聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的研究和建設(shè)力度，在全國范圍內(nèi)建立了立體型檢測系統(tǒng)。隨著各項技術(shù)的快速發(fā)展，交通信息服務(wù)系統(tǒng)的精準(zhǔn)度也在不斷提高。車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)被人們認(rèn)為是最理想，也是最安全的道路系統(tǒng)，為用戶提供安全和暢通的駕駛路線。無人駕駛汽車并未真正投入使用，但是很多國家的高校都在開展無人駕駛汽車試驗，而且在車輛上實現(xiàn)了一些輔助性自動駕駛功能。如今，國家相關(guān)部門也加大了城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)和研究方面的資金投入，推動城市智能交通系統(tǒng)的發(fā)展。城市智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效緩解城市交通供給和需求之間的矛盾，提高城市交通服務(wù)水平。目前，西方國家的交通信息服務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)趨于完善，我國可以結(jié)合實際情況合理借鑒西方國家的先進(jìn)經(jīng)驗。

智能交通系統(tǒng)論文:計算機(jī)視覺技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要

近年來，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提升也使得人們的出行更加便捷，越來越多的人都是自己駕車出行，這樣導(dǎo)致公路上的交通流量不斷增加，如何保障交通的順暢性和安全性成為人們關(guān)注的重點問題。信息技術(shù)的發(fā)展推動了計算機(jī)視覺技術(shù)的出現(xiàn)，為交通安全性的提升提供了一定的保障。本文主要對計算機(jī)視覺技術(shù)進(jìn)行分析，進(jìn)一步探討計算機(jī)視覺技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】計算機(jī) 視覺技術(shù) 智能交通 系統(tǒng) 應(yīng)用

智能交通系統(tǒng)簡稱ITS，這是一種新型的交通管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要結(jié)合了信息化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)以及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)等多種技術(shù)，用來對整個交通運(yùn)輸體系進(jìn)行管理，可以實現(xiàn)人、車、路的監(jiān)控和管理。計算機(jī)視覺藝術(shù)作為智能交通系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)，受到相關(guān)工作人員的高度重視。隨著計算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展，不僅為交通行業(yè)的發(fā)展提供了更多的便捷，同時還能夠篩選道路交通的各種信息，進(jìn)一步增強(qiáng)了智能交通系統(tǒng)的靈活性和性。

1 計算機(jī)視覺技術(shù)的概述

計算機(jī)視覺也被稱為圖像分析和圖解理解，其包括的理論主要有攝影幾何學(xué)、概率論、圖像處理理論以及人工智能理論等部分。計算機(jī)視覺技術(shù)主要是用二維投影圖像實現(xiàn)三維物體重構(gòu)。這種技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣泛，不僅應(yīng)用于二維圖像識別方面，同時還用于三維物體的識別和重建上面。通過計算機(jī)視覺技術(shù)能夠獲取專業(yè)化的三維信息，對三維信息的獲取一般有兩種方法，其中一種是直接獲取法，還有一種是間接獲取法。直接獲取法主要是通過計算機(jī)視覺技術(shù)的效果來確定三維運(yùn)動中產(chǎn)生的各種參數(shù)，這一過程對攝像機(jī)運(yùn)動問題的關(guān)注程度較高；間接獲取的方式就是將單幅圖像和攝像機(jī)焦距相結(jié)合，來判斷被測量位置視覺上的信息。計算機(jī)視覺技術(shù)的關(guān)鍵就是實現(xiàn)特別匹配，在特殊情況下可以利用不同的攝像C同時收集運(yùn)動信息，從而提高相關(guān)控制的度。

2 計算機(jī)視覺技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

計算機(jī)視覺技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用可以實現(xiàn)道路交通的監(jiān)控，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)自動收費(fèi)、智能導(dǎo)航等功能，主要應(yīng)用有以下幾個方面的內(nèi)容。

2.1 交通監(jiān)控中對計算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用

基于計算機(jī)視覺技術(shù)的交通監(jiān)控系統(tǒng)主要分為三個步驟，首先是對車輛和行人進(jìn)行跟蹤和分割，其次是對車流量進(jìn)行分析和計算，并且計算車輛的平均速度和道路上車輛的隊列長度，根據(jù)道路的交通狀況來規(guī)劃形式線路，從而有效緩解道路交通擁堵的現(xiàn)狀，方便人們減少出行時間。車輛和行人作為道路中運(yùn)動的主要目標(biāo)，在監(jiān)控場合下，需要對運(yùn)動時間進(jìn)行有效分割，常用到的分割方式包括光流法和幀差法兩種，其中前一種分割方式主要是依據(jù)圖像中不同的運(yùn)動用映射參數(shù)正確的表達(dá)，這樣可以將具有同樣映射參數(shù)的光流量進(jìn)行分配，從而完成參數(shù)分割。計算機(jī)視覺在交通監(jiān)控中的應(yīng)用主要是對車輛速度、車輛數(shù)目、車輛分類進(jìn)行檢測。隨著計算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)視覺技術(shù)也是日新月異，基于計算機(jī)視覺的交通監(jiān)控系統(tǒng)具有較強(qiáng)的實時工作性，能夠快速的適應(yīng)高度公路以及城市道路交通的監(jiān)控。

2.2 車輛導(dǎo)航中對計算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用

實現(xiàn)車輛的智能導(dǎo)航是計算機(jī)視覺技術(shù)在智能交通中應(yīng)用的典型案例。這種技術(shù)主要為駕駛?cè)藛T提供道路信息和車輛運(yùn)行狀況兩大信息。通過車輛智能導(dǎo)航系統(tǒng)的運(yùn)行能夠?qū)Φ缆穬蛇叺慕缦捱M(jìn)行有效的識別，將車輛引向規(guī)定的行駛車道，在車輛行駛過程中，該系統(tǒng)能夠自動檢測車輛與前方其他車輛之間的距離，從而提醒駕駛?cè)藛T保持車輛的安全距離，最終實現(xiàn)安全導(dǎo)航駕駛。通過該系統(tǒng)的攝像機(jī)運(yùn)動能夠識別其他車輛的行駛狀況，并且通過計算檢測點的方式計算車輛的模擬匹配點。車倆智能導(dǎo)航系統(tǒng)中就使用了計算機(jī)視覺技術(shù)，可以從中提取相關(guān)信息，計算車輛行駛的安全距離和速度。

2.3 計算機(jī)視覺技術(shù)用于車輛輔助駕駛

計算機(jī)視覺技術(shù)在車輛輔助駕駛中的應(yīng)用主要是幫助駕駛?cè)藛T對外界的變化做出反應(yīng)。具體表現(xiàn)為車輛在市內(nèi)行駛時，計算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用能夠識別周邊道路的標(biāo)記，并且對交通標(biāo)志、其他車輛和行人進(jìn)行識別，然后篩選相關(guān)信息進(jìn)行計算，讓駕駛?cè)饲宄饨绲木唧w狀況，從而避開其他的車輛和行人，能夠從根本上減少交通事故的發(fā)生，增強(qiáng)車輛的安全運(yùn)行。輔助駕駛的形式轉(zhuǎn)變?yōu)槿藱C(jī)交互的方式，一定程度上能夠滿足駕駛?cè)藛T對信息的需求。

2.4 計算機(jī)視覺技術(shù)用于車輛智能收費(fèi)

車輛收費(fèi)是車輛在公共交通位置行駛中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，車輛收費(fèi)系統(tǒng)逐漸向著計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用方向發(fā)展，計算機(jī)視覺技術(shù)在各地區(qū)交通發(fā)展中的應(yīng)用是現(xiàn)代化交通發(fā)展的一個重要突破口。很多地區(qū)的智能化收費(fèi)都是通過識別車牌的方式來實現(xiàn)收費(fèi)，我國在車牌識別這方面僅僅限制于單目車牌和雙目車牌的識別，其中單目車牌識別的核心就是將車牌照位置作為核心部分，我國大部分地區(qū)都是將單目系統(tǒng)作為核心部分來使用。采用雙目系統(tǒng)對車牌進(jìn)行識別，也可以對車輛的型號進(jìn)行識別，通過大量的實踐發(fā)現(xiàn)，雙目系統(tǒng)進(jìn)行車牌識別的實用性較強(qiáng)。但是這種識別方式在實際應(yīng)用過程中仍然存在著信息獲取難度大、車牌照定位難度大等多種問題，尤其是車輛在高速路上行駛時，對于車牌信息的獲取更為困難，因此，在這方面還需要加大研究和實踐。

3 結(jié)束語

隨著計算機(jī)視覺技術(shù)的智能化發(fā)展，其在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠解決多方面的問題。該技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的實時監(jiān)控，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)車輛導(dǎo)航以及車輛收費(fèi)，幫助駕駛?cè)藛T識別車輛行駛中存在的障礙物，這樣一來，可以增強(qiáng)車輛行駛的安全性，同時還能夠提高我國道路交通系統(tǒng)的整體管理水平。但是該技術(shù)應(yīng)用中也存在不足之處，未來發(fā)展中需要降低視覺系統(tǒng)的價格，減少系統(tǒng)的尺寸，從而增強(qiáng)系統(tǒng)對車輛信息的處理速度，最終實現(xiàn)對道路交通的監(jiān)測。

智慧城市建設(shè)中智能交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)概述

摘 要：智慧城市建設(shè)是未來城市的發(fā)展方向，文中研究了智能交通系統(tǒng)中已經(jīng)存在的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括傳感器技術(shù)，能量有效的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和為停車場監(jiān)控、交通監(jiān)控、交通控制設(shè)計的傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。提出了在交通建模和建立交通控制方面應(yīng)用WSNs的新方法及關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：智慧城市；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；智能交通系統(tǒng)；交通預(yù)測；交通控制

0 引 言

在智慧城市建設(shè)過程中，提高交通系統(tǒng)效率能極大地提高經(jīng)濟(jì)效益并減少對環(huán)境的影響，智能交通控制在解決交通擁堵方面非常重要。新興的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在交通管理和控制方面有著極好的前景，這些具有集成計算和無線通信能力的，應(yīng)用電池供電的低功耗交通傳感器節(jié)點將極大地改變實時交通數(shù)據(jù)查詢的前景。這些無線傳感器價格低廉，容易部署，但設(shè)計基于傳感器的智能交通控制系統(tǒng)依然具有極大的挑戰(zhàn)性。本文主要討論在智慧城市建設(shè)過程中，智能交通系統(tǒng)所使用的一些關(guān)鍵技術(shù)。

1 智慧城市的提出

2009年，新一代信息技術(shù)的發(fā)展為城市信息化、現(xiàn)代化建設(shè)提供了新的方向和趨勢，特別是物聯(lián)網(wǎng)、云計算概念的相繼提出，打破了傳統(tǒng)城市發(fā)展思維，實現(xiàn)以知識、技術(shù)、信息等創(chuàng)新要素為增長動力的“智慧”運(yùn)行，即智慧城市理念的提出[1]。本文只從智能交通系統(tǒng)建設(shè)這一領(lǐng)域來研究智慧城市建設(shè)中的一些關(guān)鍵技術(shù)。

2 城市交通系統(tǒng)目前存在的問題

交通擁擠、事故頻繁以及與之有關(guān)的能源和環(huán)境等問題嚴(yán)重困擾著世界各國城市，影響著城市的可持續(xù)發(fā)展。實踐證明，智能交通系統(tǒng)（ITS）是解決城市交通問題的有效方法，包括我國交通學(xué)者在內(nèi)的世界各國專家對城市交通問題進(jìn)行了大量分析和研究，并從多方面、多角度提出緩解城市交通問題的方案，認(rèn)為綜合交通監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）是智能交通系統(tǒng)關(guān)鍵的一環(huán)。對交通信息的獲取、信息共享網(wǎng)絡(luò)通信、交通信息獲取與融合以及交通信息數(shù)據(jù)庫管理等方面的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。城市交通問題是一個復(fù)雜性很高的世界性難題，需要從多方面綜合解決，本文針對城市道路交通信息獲取關(guān)鍵技術(shù)，多角度分析、研究如何增強(qiáng)信息溝通以緩解城市交通的問題。

3 智能交通系統(tǒng)（ITS）建設(shè)中所使用的WSNs的特點

基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSNs）的ITS的成功或失敗是由許多因素決定的，這些因素由WSNs自身的特點決定，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSNs）具有如下特點[2]：

（1）費(fèi)用低。為了讓W(xué)SNs成為可替換其它技術(shù)的方法，一個基于WSN的系統(tǒng)必須費(fèi)用低廉。這意味著通過使用盡可能少的節(jié)點來減少布置和維護(hù)的花費(fèi)，保留更多有價值的功能到較少的節(jié)點組。

（2）生存時間。系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的部署會帶來相關(guān)的投資，WSNs的好處在于依賴該系統(tǒng)所使用的時間，對于功率受限的WSNs而言，時間長度將由網(wǎng)絡(luò)減少功率消耗的能力和使用額外電源供應(yīng)能力決定。

（3）靈活性和擴(kuò)展性。一個系統(tǒng)除了可以正常操作外，還必須能夠適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境，這包括不同的交通條件和智能車輛在系統(tǒng)中的滲透率。同時必須允許系統(tǒng)成長，成長包括用戶數(shù)量增多或者是它所覆蓋的范圍增大，因此必須提供給WSN系統(tǒng)自組織的能力。

（4）魯棒性和容錯性。部署在道路上的傳感器節(jié)點容易遭受不利的情況，如經(jīng)過節(jié)點上方的車輛會將其碾壓或惡劣的天氣條件可能導(dǎo)致節(jié)點本身失效或功能失效。因此提出了物理保護(hù)的要求。此外，由于惡劣條件或電池耗盡，若單個節(jié)點失效，整個網(wǎng)絡(luò)的操作不能受到影響，這意味著必須提供網(wǎng)絡(luò)冗余或可代替機(jī)制以保障連接。

（5）合適的服務(wù)端質(zhì)量保障。根據(jù)系統(tǒng)功能，必須滿足不同服務(wù)端質(zhì)量（QoS）參數(shù)，其中包括性（可參考交付到目的地數(shù)據(jù)的正確接收率），延遲，以及某些情況下的帶寬。車輛安全是ITS較大的要求，因為提前報告即將來臨的危險十分關(guān)鍵。

4 一個基于WSNs的分布式智能交通系統(tǒng)（ITS）網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和拓?fù)?

一個基于WSNs的分布式ITS可實現(xiàn)信息查詢，數(shù)據(jù)等功能，為計劃所需行程而進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理采取合適的行動。因為這些任務(wù)可以獨(dú)立完成，所以將它們定義成四個不同的子系統(tǒng)，分別為傳感子系統(tǒng)，分布子系統(tǒng)，決策子系統(tǒng)和執(zhí)行子系統(tǒng)。

4.1 傳感子系統(tǒng)

傳感子系統(tǒng)是由負(fù)責(zé)查詢相關(guān)信息的所有設(shè)備組成，主要包括相關(guān)交通和道路狀態(tài)信息。傳感子系統(tǒng)的放置由遍布在觀察區(qū)域的一個或幾個WSNs組成（道路或停車場），通過他們的傳感器檢測車輛并在傳感器節(jié)點之間進(jìn)行有選擇的無線通信，這些節(jié)點根據(jù)幾種不同的基本拓?fù)淠Ｊ絹聿贾茫謩e為網(wǎng)狀拓?fù)洹詈途鄞貛钔負(fù)洹⑿切屯負(fù)洹艡谛屯負(fù)涞取?

4.2 分布式子系統(tǒng)

分布式子系統(tǒng)（DMS）負(fù)責(zé)在一個ITS應(yīng)用的不同子系統(tǒng)間交換信息。該系統(tǒng)被放置在中心位置，接收來自所有子系統(tǒng)的通信請求，并為他們提供相應(yīng)的服務(wù)，負(fù)責(zé)傳送傳感數(shù)據(jù)到?jīng)Q策子系統(tǒng)。

4.3 決策子系統(tǒng)

決策子系統(tǒng)（DMS）負(fù)責(zé)計劃必要的行動以達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)。分配給該子系統(tǒng)的任務(wù)可以分成三個不同的組。包含的及時個任務(wù)組，目的在于數(shù)據(jù)存儲和處理，它處理到達(dá)決策子系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)，過濾并存儲相關(guān)信息，進(jìn)行相應(yīng)的評估；第二個任務(wù)組則根據(jù)應(yīng)用目的處理來自不同數(shù)據(jù)源的交通信息；第三個任務(wù)組負(fù)責(zé)提出控制命令即管理網(wǎng)絡(luò)。

4.4 執(zhí)行子系統(tǒng)

執(zhí)行子系統(tǒng)根據(jù)智能交通系統(tǒng)應(yīng)用的目標(biāo)采取所需的行動以促進(jìn)運(yùn)輸流的改變，主要由向駕駛員提供圖像和聲音刺激的設(shè)備組成。

5 結(jié) 語

在本論文中，筆者探討了目前的ITSs中WSN的應(yīng)用。在這些應(yīng)用中，WSNs的使用減少了系統(tǒng)安裝和維護(hù)的費(fèi)用。而且傳感器節(jié)點尺寸小、易攜帶，可以安裝在有線傳感器不能安裝的基礎(chǔ)設(shè)施上。雖然大部分應(yīng)用研究還處于起步階段，但對于已經(jīng)存在的交通系統(tǒng)顯示出重要意義。

智能交通系統(tǒng)論文:智能交通系統(tǒng)中無線通信網(wǎng)絡(luò)的研究

【摘要】 國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人們生活水平得到了有效改善，汽車數(shù)量日漸增多，但當(dāng)前我國道路工程無法滿足車輛運(yùn)行需求。將無線通信網(wǎng)絡(luò)引入到智能交通系統(tǒng)當(dāng)中，不但能夠改善我國交通現(xiàn)狀，且能夠采集實時信息，為系統(tǒng)運(yùn)行提供支持。文章從智能交通系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀入手，對智能交通系統(tǒng)當(dāng)中無線通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用進(jìn)行分析，并對各項技術(shù)進(jìn)行對比，進(jìn)一步了解智能交通系統(tǒng)中的無線通信。

【關(guān)鍵詞】 智能交通系統(tǒng) 無線通信網(wǎng)絡(luò)

前言：信息時代背景下，物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，為人們交通出行提供了極大的便捷，尤其是智能交通系統(tǒng)，以其自身安全、高效等優(yōu)勢，在控制車流量、緩解交通擁堵等方面發(fā)揮著積極作用。

一、智能交通系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

智能交通系統(tǒng)（ITS），主要涉及道路車輛運(yùn)營、服務(wù)控制等多個領(lǐng)域，并融合了計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等技術(shù)于一體，將車輛、管理人員及使用者等主體結(jié)合到一起，構(gòu)建一種高效、的運(yùn)輸系統(tǒng)。

智能交通系統(tǒng)最早開始于美國，直至上個世紀(jì)八十年代，才進(jìn)入我國。至此，我國開始運(yùn)用高科技手段發(fā)展交通運(yùn)輸[1]。隨著該項技術(shù)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，越來越多的技術(shù)人員參與研究和開發(fā)當(dāng)中，嘗試在技術(shù)上有所突破。在“十二五”期間，國家將該項技術(shù)的研究列入到信息科學(xué)部門的重點研究行列當(dāng)中，以此來促進(jìn)我國城市快速發(fā)展。

二、智能交通系統(tǒng)中無線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析

目前，無線通信網(wǎng)絡(luò)主要由兩類構(gòu)成，一是能夠覆蓋公眾領(lǐng)域的無線，如GSM、3G、LTE等；二是用于短距x的行業(yè)通信，如DSRC、McWiLL。車輛無線通信在100米以內(nèi)和方向性傳輸層面具有有效性，經(jīng)過激光、毫米波信道，能夠?qū)崿F(xiàn)雙向或者單向數(shù)據(jù)信息的傳輸，且能夠進(jìn)行不同格式間的轉(zhuǎn)換。一般來說，傳輸?shù)男畔⒅饕ㄜ囕v位置、道路信息等，以此來避免追尾、碰撞等交通事故。

1、公共領(lǐng)域無線。GSM是由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織制定的一種數(shù)字移動通信標(biāo)準(zhǔn)，空中接口多采用時分多址技術(shù)。WCDMA主要采用寬帶碼分多址技術(shù)，其與傳統(tǒng)通信系統(tǒng)具有相似的結(jié)構(gòu)，可以劃分為頻分雙工等方式。在實踐使用中，碼片速率為3.85Mcps，載波寬帶為5MHz。TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)是由次提出，也是我國在無線通信領(lǐng)域研究的一項重大突破，并在國際上使用的第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)綜合了多種通信方式的優(yōu)勢，通過綜合使用智能天線等技術(shù)，在很大程度增強(qiáng)了無線通信的傳輸容量及效率，且能夠避免外部因素的過度干擾。

2、短距離通信。DSRC是一種用于車輛的無線通信技術(shù)，能夠在車――路、車――車之間形成良好的通信網(wǎng)絡(luò)。該項技術(shù)能夠為系統(tǒng)運(yùn)行提供高速、實時的數(shù)據(jù)傳輸，能夠保障通信鏈路低時延以及系統(tǒng)運(yùn)行性，能夠有效節(jié)約成本，提高道路運(yùn)行有效性[2]。在實踐中，該項技術(shù)能夠?qū)Ω咚僖苿拥奈矬w進(jìn)行監(jiān)測。WcWiLL建立在空中接口的下行共享信道基礎(chǔ)上，能夠發(fā)揮語音組呼功能，各項功能指標(biāo)符合集群調(diào)度應(yīng)用需求，最為關(guān)鍵的是其與系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)良好的鏈接，形成無線虛擬專網(wǎng)，較大限度上避免外部因素對信息傳輸?shù)倪^度干擾，確保數(shù)據(jù)信息傳輸、真實性。雖然，WLAN是當(dāng)前應(yīng)用范圍最廣的無限寬帶接入技術(shù)，但是其通信覆蓋率過小，更多的是用于室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)，在智能交通系統(tǒng)應(yīng)用中還存在一定局限性，尤其是超過百米以上的距離，較易受到外部因素的干擾。

3、比較分析。通過對當(dāng)前智能交通系統(tǒng)中無線通信網(wǎng)絡(luò)的研究，我們進(jìn)行綜合比較發(fā)現(xiàn)，不同的接入技術(shù)，對應(yīng)的性能也有所差別，如無線蜂窩技術(shù)無法有效滿足時延需求，需要始終保持連接狀態(tài)，才能夠滿足短時告警類業(yè)務(wù)，如果采取這種方式，將會在很大程度上增加系統(tǒng)運(yùn)行成本、且會過度消耗終端電能。但是該項技術(shù)在實踐中，具有覆蓋廣等優(yōu)勢，適用于支持交通效率、信息服務(wù)等多個環(huán)境當(dāng)中[3]。如在公交車內(nèi)安裝具有蜂窩功能的無線識別器，站內(nèi)具備監(jiān)控器當(dāng)中同樣安裝該設(shè)備，在運(yùn)行過程中，能夠接受到車內(nèi)無線設(shè)備發(fā)來的信號，以此來檢測車輛的到達(dá)時間、車牌號等。同時向公交車發(fā)送站臺標(biāo)識號，公交車能夠根據(jù)收到的信號進(jìn)行自動報站，根據(jù)車輛發(fā)來信號的強(qiáng)弱判斷車輛與控制中心之間的距離，從而掌握每輛公交車的運(yùn)行狀況，進(jìn)行科學(xué)合理調(diào)度公交車。而對于短距離通信來說，DSRC技術(shù)具有較好的時延性特點，在相對安全的環(huán)境當(dāng)中較為適用，如固定管理節(jié)點與移動臺之間的通信。

結(jié)論：無線通信網(wǎng)絡(luò)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠在很大程度上提高交通系統(tǒng)運(yùn)行有效性，且能夠為人們生活和出行提供便利。在具體應(yīng)用中，我們可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐缆吠ㄐ徘闆r合理選擇無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，充分發(fā)揮技術(shù)的靈活性、多元化等優(yōu)勢，促進(jìn)智能交通系統(tǒng)有序運(yùn)行，促進(jìn)我國道路交通事業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，我們還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對無線通信的研究，不斷完善各項技術(shù)的通信性能。

智能交通系統(tǒng)論文:無線通信技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的相關(guān)應(yīng)用與研究

本文首先介紹了無線通信技術(shù)和智能交通系統(tǒng)的相關(guān)概念，然后回顧了無線通信技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中應(yīng)用的改進(jìn)歷程，同時分析了幾種通信技術(shù)的各自特點及其優(yōu)缺點。分條列出了無線通信在智能交通系統(tǒng)中的各種應(yīng)用情況，從而增進(jìn)讀者對于無線通信及其在智能交通系統(tǒng)中應(yīng)用的了解和認(rèn)識。

【關(guān)鍵詞】無線通信 智能交通系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)通信

隨著網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，智能交通系統(tǒng)的功能越來越強(qiáng)大。由最初的語音傳輸、電路轉(zhuǎn)換傳輸發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)通信、計算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)高度融合的交通通信。技術(shù)的發(fā)展，使得交通管制更加快捷、智能、高效，在很大程度上為人們的出行提供了便利，而且為駕駛者的生命安全提供了一定的保障。

1 無線通信技術(shù)與智能交通系統(tǒng)的相關(guān)概念

1.1 無線通信技術(shù)

無線通信的基本工作原理是，信號經(jīng)由發(fā)射器調(diào)制后發(fā)射出去，然后通過相同的頻道由接收器收到信號后進(jìn)行解調(diào)，使終端獲得信息。現(xiàn)代通信通過不斷的發(fā)展，改變了原有單一、單項的通信方式，形成了雙向或中繼站式的一對多通信方式。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步，由起初簡單的電話通信，發(fā)展成了數(shù)字通信，然后到了第三代移動通信以及基于互聯(lián)網(wǎng)下的更高效無線通信。

1.2 智能交通系統(tǒng)

智能交通利用無線通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、傳感器等高科技對車輛的運(yùn)行狀態(tài)和交通的通暢情況進(jìn)行快速的掌握和調(diào)度，使得交通管制更加智能和高效。現(xiàn)在的交通流量相對以往有了飛速的提升，如果不能通過無線通信技術(shù)來管制和調(diào)度，將無法緩解交通壓力和危險、提高人們的生活質(zhì)量。

2 無線通信技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的改進(jìn)歷程

2.1 無線語音通信和數(shù)字通信

起初將無線通信運(yùn)用到交通中，只為站與站間的接洽提供了通知服務(wù)，相當(dāng)于僅有無線電話通信的功能，而其它數(shù)據(jù)信息不能夠進(jìn)行傳輸，并且兩個站點的通信頻道有特殊的規(guī)定。

GSM全球移動通信就屬于數(shù)字通信。數(shù)字通信相對于傳統(tǒng)的通信增加了數(shù)據(jù)的功能板塊，數(shù)據(jù)包括文本、圖片、鏈接等內(nèi)容。數(shù)據(jù)和語音雙結(jié)合改變了原有信道占用的方式，從固定占用變成了通信時段的占用，大大的增加了頻率的使用率，提高了通信的速度。并且駕駛員和控制中心具有了端對端的交流方式，即個體終端對控制中心的封閉交流，而不再僅限于廣播的形式。

2.2 GSM和GPRS系統(tǒng)的比較

GPRS分組交換系統(tǒng)是在GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的。GSM相當(dāng)于無線電話和數(shù)字通信的產(chǎn)品，GPRS相當(dāng)于準(zhǔn)三代的和網(wǎng)絡(luò)通信的產(chǎn)品。GPRS分組交換模式，在交通的通信上發(fā)揮著極大的用處。它具有隨時在線、隨時傳播、按量計費(fèi)，傳播速度相對于GSM的電路轉(zhuǎn)換來說速度更快。電路轉(zhuǎn)換技術(shù)占用固定頻道，延緩了整個通信的傳播速度。GPRS不僅提高了傳播速度，而且信息在沒有電或網(wǎng)的情況下可以進(jìn)行保存，特別是接入時間段不需要重復(fù)登錄或者再次撥號。

2.3 第三代無線通信

第三代無線通信實際上就是3G通信，它是在WiFi的影響下發(fā)明出來的，使得信傳輸可以長期時間在線，隨時傳輸。并且使得不同通訊終端可以通信，如電腦、手機(jī)、傳真等等聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品任意交換信息。同時網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)使得圖片、文本等數(shù)據(jù)和語言傳播效率和質(zhì)量大大提升。在智能交通系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)的通信方式，極大的豐富了獲得信息的內(nèi)容和質(zhì)量，甚至可以做到遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、鎖定嫌疑車輛、設(shè)計援救路線等。

3 無線通信技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的運(yùn)用

3.1 對車速和車流量進(jìn)行監(jiān)控

隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，我國的交通急劇膨脹。各種交通工具提速很大，加之司機(jī)遵守交通法規(guī)的意識不夠，造成了我國交通管理的諸多不便。無線通信技術(shù)的出現(xiàn)，使得智能監(jiān)控成為可能，大大的縮減了交警的工作量。通過路口和路段的傳感器設(shè)備，控制中心的站點，可以聯(lián)合計算機(jī)技術(shù)迅速的獲得車輛的行駛情況。通過無線通信設(shè)備獲得信息后，交警及時做出反應(yīng)，對車速過快的車輛進(jìn)行攔截，在車流量過大的路段增添交警管制或者重新設(shè)置紅綠燈時長。只有將無線通信運(yùn)用到智能交通系統(tǒng)中，才能保障交通管理的高效性和智能性。

3.2 為交通工具導(dǎo)航

目前所有的導(dǎo)航儀器是在無線通信的技術(shù)支持下得以工作的。無線通信為車輛提供地圖，標(biāo)明車輛的所在地點，規(guī)劃出的出行路線，通過無線語音服務(wù)告知司機(jī)的行使路程和方向。即使司機(jī)不知道如何到達(dá)目的地，但是只要知道目的地的名稱，使用的導(dǎo)航軟件就會使用無線通信技術(shù)，鎖定該車，進(jìn)行地點和方位規(guī)劃。所以無線通信技術(shù)可以保障人們安全出行，不至迷失方向。

3.3 公交車監(jiān)控技術(shù)

公交車具有實時報站的功能，公交車站臺可以顯示即將到站的車輛情況以及相應(yīng)車輛距站臺的距離。并且所有的公交車都有隨時聽從監(jiān)控中心調(diào)遣的可能。這些功能都依靠無線通信技術(shù)得以實現(xiàn)。公交車與站臺之間安裝的有感應(yīng)性，通過傳感器技術(shù)獲得的相關(guān)信息，通過計算機(jī)加以分析，然后運(yùn)用無線通信來靠之終端服務(wù)器，使監(jiān)視中心、司機(jī)、乘客了解到公交車的運(yùn)行情況。監(jiān)控中心通過無線信息傳輸了解到整個路段的交通流量后，對公交車輛進(jìn)行增減和調(diào)度。因此，無線通信技術(shù)在公交管理上具有非常重要的應(yīng)用價值。

3.4 短信或廣播推送

以往交通信息溝通主要為單向的，通過交通中心在特定的信號頻率范圍內(nèi)推送短信或者廣播消息，告知區(qū)域范圍內(nèi)的所有司機(jī)區(qū)段內(nèi)出現(xiàn)了故障，以及整個區(qū)域的交通現(xiàn)狀。這種單向、廣泛的傳播方式使得很多司機(jī)會收到無用的信息。在出現(xiàn)故障時，也不可以向中心和其他司機(jī)發(fā)出求救信號，獲知交通路段的突發(fā)情況時也不可以上報給中心。現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)下的數(shù)字通信、第三代無線通信使信號傳輸具有了多向、快速的特點。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，監(jiān)控中心和司機(jī)可以時刻在線，隨時傳輸信息、進(jìn)行互動交流，并且語音服務(wù)系統(tǒng)和不占頻率通道的無線傳播使得信息間的傳遞更加快速，同時使得司機(jī)間的信息交流也成為了可能。

4 結(jié)束語

智能交通系統(tǒng)運(yùn)用在交通的各個方面，向著更加精細(xì)和廣泛的方向發(fā)展。每一位司機(jī)在享用無線通信帶來便利的同時，應(yīng)該謹(jǐn)遵交通法規(guī)，這是交通安全流暢的基本條件和首要條件。在技術(shù)提高出行效率和保障生命安全的同時，不能依靠技術(shù)，而應(yīng)該依靠內(nèi)在的約束力保障自身的安全。

智能交通系統(tǒng)論文:大數(shù)據(jù)背景下智能交通系統(tǒng)發(fā)展綜述

摘要摘要：大數(shù)據(jù)在智能交通領(lǐng)域有著非常重要意義，智能交通中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用對交通模式、理念都將產(chǎn)生巨大影響，能較好地解決或緩解交通面臨的諸多難題。基于大數(shù)據(jù)應(yīng)用，對智能交通系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：智能交通；大數(shù)據(jù)；智能交通系統(tǒng)

大數(shù)據(jù)（Big Data）指“無法在一定時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力來適應(yīng)海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)”。大數(shù)據(jù)具有5V特點（IBM提出）：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（價值）、Veracity（真實性）。

1.2大數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)成倍增長，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)處理模式已不能適應(yīng)現(xiàn)實需求。據(jù)統(tǒng)計， 2014年，中國大數(shù)據(jù)應(yīng)用市場規(guī)模為80.54億元，同比增長3.2%，2015年市場規(guī)模約增長37.3%，至110.56億元，預(yù)計到2020年，中國大數(shù)據(jù)應(yīng)用市場規(guī)模將增長至5 019.58億元[1]。

大數(shù)據(jù)時代較大意義在于利用大數(shù)據(jù)及大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)造價值。大數(shù)據(jù)應(yīng)用可分為企業(yè)應(yīng)用和政府應(yīng)用，其關(guān)注點有所不同。企業(yè)主要應(yīng)用在醫(yī)療、生物技術(shù)、金融、零售、電商、農(nóng)牧業(yè)等領(lǐng)域；政府主要應(yīng)用在交通、天氣預(yù)報、農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、宏觀調(diào)控和財政支出、社會群體自助及犯罪管理等領(lǐng)域，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)提供的全局、、高效的數(shù)據(jù)，政府可以實現(xiàn)精細(xì)化管理。以前政府都是使用數(shù)據(jù)作為管理依據(jù)，但由于缺乏高效的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和平臺，只是完成了數(shù)據(jù)的堆積，并沒有從數(shù)據(jù)中找出有價值的信息。由于完整性、規(guī)范性不足，這些數(shù)據(jù)沒有體現(xiàn)出應(yīng)有的價值。隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)已逐漸成熟，政府可通過應(yīng)用這些技術(shù)和平臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，從中找到更有價值的信息。政府對這些信息加以利用，則可以進(jìn)行更加高效的管理，實現(xiàn)各種資源的精細(xì)化配置和宏觀調(diào)控[2]。

能技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)以及信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，都為智能家居帶來了春天[9]。

隨著智能家居技術(shù)的不斷成熟，人們可通過手機(jī)或移動終端經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)在任何地方對家中電器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制[10]。智能家居系統(tǒng)還具備安防報警、遠(yuǎn)程監(jiān)聽等多種功能，智能家居前景不可限量

高新科學(xué)技術(shù)手段組成的、旨在改善交通狀況、緩解交通問題的各種高科技系統(tǒng)統(tǒng)稱，相關(guān)的高新技術(shù)包括信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、通訊技術(shù)等。智能交通改善交通狀況主要指提高交通運(yùn)輸效率和提高汽車行駛性能，緩解交通問題主要指減少交通事故和降低交通對環(huán)境的污染[3]。

2.2智能交通系統(tǒng)發(fā)展

智能交通系統(tǒng)（ITS）1994年正式認(rèn)定為國際術(shù)語。在此之前，美國稱這類技術(shù)或相關(guān)研究項目為智能車輛道路系統(tǒng)（IVHS，Intelligent Vehicle Highway System），日本稱之為UTMS、VICS ，歐盟則稱之為道路交通信息技術(shù)（RTI）。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）為ITS設(shè)立的專項稱為ISO/TC-204，使用的術(shù)語是“TICS（交通運(yùn)輸信息與控制系統(tǒng)）”[3]。

2.2.1美國ITS發(fā)展歷程

美國在60年代末就已研究開發(fā)電子導(dǎo)行系統(tǒng)ERGS（Electronic Route Guidance System）。1989年提出制定IVHS戰(zhàn)略計劃；1991年和1992年分別提出新一輪的道路交通建設(shè)法案（即簡稱ISTEA的《陸上綜合交通運(yùn)輸效率化法案》）和IVHS戰(zhàn)略計劃；1994，美國把IVHS改名為ITS，形成現(xiàn)在的ITS 研究構(gòu)架。“ITS 2015-2019 Strategic Plan”是美國在2014年提出的，該計劃對美國2015-2019年這5年的智能交通發(fā)展指明了方向，汽車的智能化、網(wǎng)聯(lián)化成為該戰(zhàn)略計劃的核心，成為美解決當(dāng)前一系列交通問題的關(guān)鍵技術(shù)手段[4]。

2.2.2日本ITS發(fā)展歷程

1991年，日本警察廳、建設(shè)省、郵電省開始聯(lián)合開發(fā)VICS系統(tǒng)（Vehicle Information and Communication System），1993年完成，1994年在東京試運(yùn)行獲得成功。UTMS’21系統(tǒng)是以ITS為基礎(chǔ)的綜合系統(tǒng)概念，由NPA（National Police Agency）等5個相關(guān)部門和機(jī)構(gòu)共同開發(fā)。日本在1992至1997年間在全國設(shè)置14000臺左右，2000年時已擴(kuò)展到30000臺規(guī)模[5-6]。UTMS’21系統(tǒng)如圖1所示。

2.2.3歐洲ITS發(fā)展歷程

德國、英國、瑞典、法國等國家在80年代初期先后開發(fā)相關(guān)系統(tǒng)，歐共體經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）對這些國家研究的系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)查，認(rèn)為應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)將顯著改善道路交通。早期主要有DRIVE計劃和PROMETHEUS計劃，其中DRIVE計劃旨在實現(xiàn)移動無線通信的動態(tài)路線導(dǎo)行系統(tǒng)、交通事故自動檢測系統(tǒng)等綜合性研究。PROMETHEUS計劃則在1986年提出，是歐洲EUREKA聯(lián)合開發(fā)項目的一部分[6]。進(jìn)入21世紀(jì)，歐洲在智能交通領(lǐng)域有了新的發(fā)展，如CVIS（Cooperative Vehicle Infrastructure Systems）項目，它的目標(biāo)是開發(fā)出集硬件和軟件于一體的綜合交流平臺，該平臺可提高交通管理效率，涉及諸多應(yīng)用層面。Navteq與德國航空航天中心共同開發(fā)定位平臺，解決交通通信問題。歐洲還有另一PREVENT綜合項目，它是歐洲第六屆系統(tǒng)項目（the 6th Framework Programmer of the European Commission）的一部分[7]。

2.2.4中國ITS發(fā)展歷程

1999年，我國成立了全國智能交通系統(tǒng)（ITS）協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組及辦公室，同年，全國智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS）專家咨詢委員會成立，啟動 “九五”科技攻關(guān)課題和國家“十五”科技攻關(guān)課題。目前我國在智能交通領(lǐng)域已擁有智能公路磁誘導(dǎo)、車輛自動保持車道控制、安全輔助駕駛等自主知識產(chǎn)權(quán)成套技術(shù)成果。國家ITS中心還承擔(dān)了一系列相關(guān)科研項目及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定，涉及智能道路、環(huán)境感知、智能標(biāo)識、道路災(zāi)害信息等[7]多領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)。

3基于大數(shù)據(jù)的智能交通系統(tǒng)

3.1智能交通需求與大數(shù)據(jù)契合

隨著城市的迅速發(fā)展，交通工具不斷增多，交通堵塞、大氣污染日益嚴(yán)重，交通事故時有發(fā)生，這些都是各大城市亟待解決的問題，建設(shè)智能交通系統(tǒng)是改善交通必要的技術(shù)手段。智能交通系統(tǒng)面臨的主要難題是及時、獲取交通數(shù)據(jù)，據(jù)此構(gòu)建出交通數(shù)據(jù)處理模型，大數(shù)據(jù)技術(shù)能很好地解決這一難題。

智能交通整體框架包括物理感知層、軟件應(yīng)用平臺及分析預(yù)測及優(yōu)化管理的應(yīng)用[8]，如圖2所示。

3.2智能交通系統(tǒng)建設(shè)面臨的問題

（1）交通數(shù)據(jù)的完善。目前我國交通數(shù)據(jù)存在幾個問題：①數(shù)據(jù)收集量存在較大差距，較多智能交通設(shè)施未部署交通數(shù)據(jù)感知設(shè)備；②收集的數(shù)據(jù)格式存在差異或不完整，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；③數(shù)據(jù)存在孤島現(xiàn)象，數(shù)據(jù)來源復(fù)雜。

（2）交通數(shù)據(jù)的整合。目前缺乏完備的網(wǎng)絡(luò)化交通信息環(huán)境，跨區(qū)域、大范圍的交通數(shù)據(jù)處理存在困難，這些困難有技術(shù)上的，也有與政府部門職能相關(guān)的；對文本、圖像的檢索及分析的關(guān)聯(lián)性、實時性處理還需不斷加強(qiáng)；需建立完善的交通數(shù)據(jù)信息安全體系。

（3）建設(shè)高度集中的智能交通控制系統(tǒng)。從日本的UTMS’21可以看出，必須建立高度集中的智能交通控制系統(tǒng)，將各交通管理子系統(tǒng)有效銜接，形成一個完善的智能交通系統(tǒng)。

（4）需進(jìn)一步推進(jìn)智能交通產(chǎn)業(yè)化、市場化發(fā)展。目前智能交通領(lǐng)域缺乏有效的市場推進(jìn)機(jī)制，也缺乏相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)，基于大數(shù)據(jù)的交通信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈尚未真正形成。

3.3建設(shè)基于大數(shù)據(jù)的智能交通系統(tǒng)措施

（1）提升城市交通智能化水平，建設(shè)完善感知體系[9]。目前我國大多數(shù)城市的交通智能化建設(shè)處在不斷改進(jìn)完善過程中，車輛動態(tài)組網(wǎng)、狀態(tài)實時獲取、環(huán)境智能感知、車路信息交互等技術(shù)需要進(jìn)一步突破。要加大交通路網(wǎng)智能化建設(shè)投入，形成全路網(wǎng)智能監(jiān)控體系，實現(xiàn)各類交通、交管、氣象、治安反恐、消防部門的信息共享，為大數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

（2）制定交通數(shù)據(jù)描述規(guī)范，整合現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源。數(shù)據(jù)類型在不斷變化、數(shù)據(jù)內(nèi)容不斷增多，急需制定一套可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)描述規(guī)范。交通數(shù)據(jù)描述規(guī)范建設(shè)主要內(nèi)容是數(shù)據(jù)交互接口規(guī)范的制定，要設(shè)計面向多維數(shù)據(jù)的本體描述框架，描述多維語義內(nèi)容，為跨區(qū)域、跨部門的信息交互奠定基礎(chǔ)。制定相應(yīng)的安全制度和規(guī)范，加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全保障，尊重和保護(hù)部門、組織及個人的機(jī)密和隱私不受侵犯。對現(xiàn)有的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，建立綜合性立體交通信息體系，形成智能交通數(shù)據(jù)資源共享平臺，提升交通數(shù)據(jù)資源的整體服務(wù)能力，為后續(xù)智能交通系統(tǒng)建設(shè)提供數(shù)據(jù)支撐。

（3）新交通大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，建立新一代智能交通信息服務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)高效集中控制管理。通過應(yīng)用分布式智能全文檢索技術(shù)、基于圖像識別的檢索技術(shù)、關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)可視化分析等技術(shù)，有效縮短系統(tǒng)響應(yīng)時間、提高系統(tǒng)性能、滿足用戶業(yè)務(wù)需求；找出隱藏在大數(shù)據(jù)中的關(guān)聯(lián)性信息，在不同信息之間建立公共元素和聯(lián)系。建立高度集中的交通控制系統(tǒng)，將大數(shù)據(jù)、云計算、智能終端等新技術(shù)應(yīng)用于交通管理子系統(tǒng)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)與管理，實現(xiàn)高效聯(lián)動的交通管理機(jī)制。

（4）加快交通信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。進(jìn)一步完善智能交通技術(shù)創(chuàng)新體系，聯(lián)合智能交通科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟平臺、企業(yè)、高等院校，進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)創(chuàng)新，并將科研成果及時轉(zhuǎn)化；利用國際先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，積極開展相關(guān)領(lǐng)域的國際合作。