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智能交通技術(shù)應(yīng)用分析以及構(gòu)成
發(fā)布時(shí)間：2016-12-14 分類：交通百科
隨著技術(shù)的發(fā)展智慧交通提供了更透徹的感知：道路基礎(chǔ)設(shè)施中傳感器和車載傳感設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控交通流量和車輛狀態(tài)信息，監(jiān)測數(shù)據(jù)通過泛在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)傳送至管理中心；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智能交通提供了更全面的互聯(lián)互通：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智能交通提供了更深入的智能化，智能化的交通管理和調(diào)度機(jī)制能夠充分發(fā)揮道路基礎(chǔ)設(shè)施的效能，最大化交通網(wǎng)絡(luò)流量并提高安全性，優(yōu)化人們的出行體驗(yàn)。下面介紹應(yīng)用于智能交通的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。智能交通給城市生活帶來極大便利，本文著重探討智能交通發(fā)展中的應(yīng)用和技術(shù)構(gòu)成。
作為近年興起的改善交通堵塞、減緩交通擁堵的有效技術(shù)措施，使傳統(tǒng)的交通模式變得更加智能化，更加安全、節(jié)能、高效率。越來越受到城市管理部門的重視。目前，智能交通在我國主要應(yīng)用于三大領(lǐng)域：
1、公路交通信息化，包括高速公路建設(shè)、省級國道公路建設(shè)公路交通領(lǐng)域
目前熱點(diǎn)的項(xiàng)目主要集中在公路收費(fèi)，其中又以軟件為主。公路收費(fèi)項(xiàng)目分為兩部分，聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)軟件和計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)。此外，聯(lián)網(wǎng)不停車收費(fèi)（IETC）是未來高速公路收費(fèi)的主要方式。
2、城市道路交通管理服務(wù)信息化
兼容和整合是城市道路交通管理服務(wù)信息化的主要問題，因此，綜合性的信息平臺成為這一領(lǐng)域的應(yīng)用熱點(diǎn)。除了城市交通綜合信息平臺，一些縱向的比較有前景的應(yīng)用有智能信號控制系統(tǒng)、電子警察、車載導(dǎo)航系統(tǒng)等。
3、城市公交信息化
目前國內(nèi)的公交系統(tǒng)信息化應(yīng)用還比較落后，智能公交調(diào)度系統(tǒng)在國內(nèi)基本處于空白階段，也是方案商可以重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域。在地域分布上，國內(nèi)的各大城市特別是南方沿海地區(qū)對于智能交通的發(fā)展都非常重視。
智慧交通技術(shù)構(gòu)成
1、無線通信技術(shù)
目前已經(jīng)有多種無線通信解決方案可以應(yīng)用在智能交通系統(tǒng)當(dāng)中。UHF和VHF頻段上的無線調(diào)制解調(diào)器通信被廣泛用于智能交通系統(tǒng)中的短距離和長距離通信。
短距離無線通信（小于幾百米）可以使用IEEE802.11系列協(xié)議來實(shí)現(xiàn)，其中美國智能交通協(xié)會以及美國交通部主推WAVE和DSRC兩套標(biāo)準(zhǔn)。理論上來講，這些協(xié)議的通信距離可以利用移動(dòng)Ad—hoc網(wǎng)絡(luò)和Mesh網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)展。目前提出的長距離無線通信方案是通過基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)，如WiMAx（IEEE802.16）、GSM、3G技術(shù)。使用上述技術(shù)的長距離通信方案目前已經(jīng)比較成熟，但是和短距離通信技術(shù)相比，它們需要進(jìn)行大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施部署，成本很高。目前還沒有一致認(rèn)可的商業(yè)模式來支持這種基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)。
目前車輛已經(jīng)能夠通過多種無線通信方式與衛(wèi)星、移動(dòng)通信設(shè)備、移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)、道路基礎(chǔ)設(shè)施、周圍車輛等進(jìn)行通信，并且利用廣泛部署的WiFi、移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)等途徑接入互聯(lián)網(wǎng)。
2、計(jì)算技術(shù)
目前汽車電子占普通轎車成本的30％，在高檔車中占到60％。根據(jù)汽車電子領(lǐng)域的最新進(jìn)展，未來車輛中將配備數(shù)量更少但功能更為強(qiáng)大的處理器。2000年一輛普通的汽車擁有20～100個(gè)聯(lián)網(wǎng)的微控制器／可編程邏輯控制模塊，使用非實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)。目前的趨勢是使用數(shù)量更少但是更加強(qiáng)大的微處理器模塊以及硬件內(nèi)存管理和實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)。同時(shí)新的嵌入式系統(tǒng)平臺將支持更加復(fù)雜的軟件應(yīng)用，包括基于模型的過程控制、人工智能和普適計(jì)算，其中人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用將有望為智能交通系統(tǒng)帶來質(zhì)的飛躍。
3、感知技術(shù)
電信、信息技術(shù)、微芯片、RFID以及廉價(jià)的智能信標(biāo)感應(yīng)等技術(shù)的發(fā)展和在智能交通系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用為車輛駕駛員安全提供了有力保障。智能交通系統(tǒng)中的感知技術(shù)是基于車輛和道路基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。交通基礎(chǔ)設(shè)施中的傳感器嵌入在道路或者道路周邊設(shè)施（如建筑）之中，因此它們需要在道路的建設(shè)維護(hù)階段進(jìn)行部署或者利用專門的傳感器植人工具進(jìn)行部署。車輛感知系統(tǒng)包括了部署道路基礎(chǔ)設(shè)施至車輛以及車輛至道路基礎(chǔ)設(shè)施的電子信標(biāo)來進(jìn)行識別通信，同時(shí)利用閉路電視技術(shù)和車牌號碼自動(dòng)識別技術(shù)對熱點(diǎn)區(qū)域的可疑車輛進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控。
4、視頻車輛監(jiān)測
利用視頻攝像設(shè)備進(jìn)行交通流量計(jì)量和事故檢測屬于車輛監(jiān)測的范疇。視頻監(jiān)測系統(tǒng)（如自動(dòng)車牌號碼識別）和其他感知技術(shù)相比具有很大優(yōu)勢，它們并不需要在路面或者路基中部署任何設(shè)備，因此也被稱為“非植入式”交通監(jiān)控。當(dāng)有車輛經(jīng)過的時(shí)候，黑白或者彩色攝像機(jī)捕捉到的視頻將會輸入到處理器中進(jìn)行分析以找出視頻圖像特性的變化。攝像機(jī)通常固定在車道附近的建筑物或柱子上。大部分的視頻監(jiān)測系統(tǒng)需要一些初始化的配置來“教會”處理器當(dāng)前道路環(huán)境的基礎(chǔ)背景圖像。該過程通常包括輸入已知的測量數(shù)據(jù)，例如車道線間距和攝像機(jī)到路面的高度。根據(jù)不同的產(chǎn)品型號，單個(gè)的視頻監(jiān)測處理器能夠同時(shí)處理1～8個(gè)攝像機(jī)的視頻數(shù)據(jù)。視頻監(jiān)測系統(tǒng)的典型輸出結(jié)果是每條車道的車輛速度，車輛數(shù)量和車道占用情況。某些系統(tǒng)還提供了一些附加輸出包括停止車輛檢測，錯(cuò)誤行駛車輛警報(bào)等。
5、全球定位系統(tǒng)GPS
車輛中配備的嵌入式GPS接收器能夠接收多個(gè)不同衛(wèi)星的信號并計(jì)算出車輛當(dāng)前所在的位置，定位的誤差一般是幾米。GPS信號接收需要車輛具有衛(wèi)星的視野，因此在城市中心區(qū)域可能由于建筑物的遮擋而使該技術(shù)的使用受到限制。GPS是很多車內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)的核心技術(shù)。很多國家已經(jīng)或者計(jì)劃利用車載衛(wèi)星GPS設(shè)備來記錄車輛行駛的里程并據(jù)此進(jìn)行收費(fèi)。
6、探測車輛和設(shè)備
部分國家開始部署所謂的“探測車輛”，它們通常是出租車或者政府所有的車輛，配備了DSRC或其他的無線通信技術(shù)。這些車輛向交通運(yùn)營管理中心匯報(bào)它們的速度和位置，管理中心對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析得到廣大范圍內(nèi)的交通流量情況以檢測交通堵塞的位置。同時(shí)有大量的科研工作集中在如何利用駕駛員持有的移動(dòng)電話來獲得實(shí)時(shí)的交通流量信息，移動(dòng)電話所在的車輛位置信息能夠通過GPS系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲得。例如，北京已經(jīng)有超過10000輛出租車和商務(wù)車輛安裝了GPS設(shè)備并發(fā)送它們的行駛速度信息到一個(gè)衛(wèi)星。這些信息將最終傳送到北京交通信息中心，在那里這些信息經(jīng)過匯總處理后得到了北京各條道路上的平均車流速度狀況。
