智能交通之物联网.doc

智能交通发展趋势之我见 物联网在交通运输中的应用物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of Things”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的很多技术已经在若干年前应用到了智能交通系统里，比如物联网的特点就是采、处、发，在我们的交通系统里，比如信号控制，它涉及到对路面、路口、路段车流检测、到达时间、行驶速度，并根据检测车流进行分析，不同方向到达车流要给它合理通过的时间，最后通过信号灯和交通诱导标志给它发布出去，这是典型的物联网的模式。此外，像交通信息采集和诱导系统都是类似的，要采集停车厂车位信息、交通流信息、GPS 车辆信息采集，最后分析道路通畅还是拥堵，再把这些信息发布出去，这些都是物联网的应用。物联网拥有全面、精确、详细的信息采集技术，将使社会管理与服务得到全面提升，精准物流得以全面实现，运输效率将大规模提升。然而交通运输业越发展、越繁荣，交通运输安全问题将越突出。目前，交通运输事故死亡人数占全国非正常死亡总人数的以上。基于此，以物联网为核心，以人为本，大力促进交通运输安全发展将是值得深入研究的课题。在运输过程中，行驶的车辆是一个由驾驶员车辆道路环境构成的闭环系统，车辆的行驶状态受到驾驶员、车辆状况和行驶环境的共同影响。物联网应能根据驾驶员意图、车辆运行状况和复杂多变的行驶环境，通过对传感器采集到的信息进行综合分析判断，确定最佳控制方式，对突发事件采取应对措施，保证车辆以最佳综合性能运行。这就需要驾驶员，车辆、道路与物联网相互协调。一 交通与物联网1.1 驾驶员与物联网驾驶员作为车辆操纵的主体，其行为特性直接影响车辆的行驶状态，与行驶环境条件、车辆状况的相互影响具有非常密切的关系。从感知判断、开始制动到制动发生效力所需时间通常为。反应时间的长短取决于驾驶员的素质、个性、年龄、情绪、环境、行车途中思想集中情况及工作经验。（）驾驶员长时间开车容易产生疲劳，统计表明，因疲劳发生的交通事故次数占总事故的。驾驶员通过车辆运输安全监测传感网的驾驶员界面，根据车载和导航终端提供的交通信息，可实现自动化驾驶，提前告知驾驶员前方可能存在的交通困难路口、路段，使驾驶员不会过度紧张，事前有心理准备，从而大大降低驾驶疲劳概率。1.2 车辆与物联网如何根据驾驶员意图、道路状况和车辆运行参数自动地完成车辆运输安全监测控制，是物联网控制的核心技术，控制性能的好坏直接影响汽车的经济性、安全性。车辆的尺寸会影响到道路线形、交通结构物的净空、停车场地等交通设施的设计。车辆的性能参数包括动力性、燃油经济性、最小转弯半径、通过性、操纵稳定性、制动性和舒适性等，各种性能与使用这些性能的驾驶员结合在一起，又会影响到交通流的特性和交通安全。在车辆运输安全监测传感网中，车辆的导航终端根据接收器采集的信息与航位测定、地图匹配技术等计算跟踪车辆的具体位置，车辆的车载信息系统采集路况、天气等道路环境信息，驾驶员通过驾驶界面操纵车辆进行加速、减速或制动，避开拥挤路段，减少冲突，增强行驶安全性。1.3 道路环境与物联网道路是交通的基础、支撑物。道路服务性能的好坏体现在道路建设数量是否充足、道路结构和质量能否保证安全快速行车、路网布局和道路线形是否合理等方面。此外，路网的天气条件对车辆的安全运行也会产生重大影响。在车辆运输安全监测传感网中，通过传感器采集的道路环境数据信息传递至车辆导航控制中心，为车辆运行提供实时路线指导，保证行车安全。以上三点就是运输中的安全影响因素与物联网的结合，接下来就是介绍用物联网来解决车辆运行安全的措施。设想交通安全监测模型是一个信息化系统，各个组成部分和各种功能都是以道路交通安全及安全预防为中心展开的，安全、高效、及时的预防监测和指挥系统是实现交通安全物联网的关键。从系统功能上讲，这个系统必须是将车辆运行、事故报警之间相互连接形成车辆运输安全的传感网模型。二 交通运输与物联网2.1 车辆的运行监测车辆运行监测传感网的目的，一方面，由导航终端接收器接收通信卫星采集的信息，为导航提供精确的地理位置和时间数据，通过航位测定、地图匹配等，计算跟踪车辆在路网中的位置并将相关数据信息传输到车辆导航计算机中心；另一方面，由传感器将交通通信中心（）收集的数据（如路段通行时间、路段状况、天气条件、数字地图、最优路线等）传输至车辆导航计算机中心，计算机中心经过测定、计算及报告通行时间、速度、流量等交通信息的功能，使装备车载信息和导航终端的车辆成为一个主动的交通探测器，通过由彩色、音频接口、数据通信接口、触摸屏等操作窗口组成的驾驶员界面即可实现车辆的自动驾驶。从实用、便捷、可快速反应的角度考虑，有必要对道路上运行的车辆进行监测，特别是事故多发路段、交叉口等。因此，系统至少应具有实时监控、车辆超速警告、行驶信息管理分析、行车线路优化决策项功能。具备上述功能的快速反应、科学分析决策系统通过网络联结起来就构成了一个车辆运行监测的传感网。车辆运行传感网作为物联网在交通安全监测领域的一个具体运用，同样具备相应的约定协议和固定的流程来达到信息交流及资源共享。主机和终端之间的数据交流主要分为个环节，即数据录入数据传输数据处理数据查看与导出。2.2 道路事故快速报警道路事故快速报警及指挥传感网是在计算机监控系统的基础上，利用计算机电信集成技术（），通过（全球移动通信系统）、（通用无线分组业务）、（码分多址数字无线技术）和 （公共交换电话网）等通信网络以手机短信或电话语音方式完成事故信息实时发布，使救援队伍始终处于待召唤状态，实现随叫随到，确保道路安全运行。当报警人拨打，通过、和 等通信网络以手机短信或电话语音方式进入数字程控排队调度机，数字程控排队调度机根据接警台繁忙状况，将该路信号接入某接警台；接警员接通话路，记录事故报警信息（包括报警电话信息、事故信息、报警人信息、值班员信息），在电子地图上自动标识并自动形成出警措施（包括出警单位、最优出警路线等），接警完毕，关闭通话进路；接警员拨通出警电话进行调度，事故发生地所属交警大队前往事故现场处理交通事故，调度完毕，关闭通话进路。道路事故快速报警系统的目的是提高道路自动化安全运行水平，以便对相应事故作出及时处理。其主要功能：（）事故自动报警。系统检测到道路车辆运行故障时，能按照预定的设置通过移动网或电话网分别以语音或手机短信的方式通知公安交警部门，并对语音内容进行录音，手机短信经格式化处理后存入历史数据库。（）重大事故救援呼叫。道路上车辆出现重大交通事故时，通过传感网自动呼叫报警服务台、火警、急救、交通事故报警台等指挥调度系统，不仅使各部门、各警区和各警种形成统一的调度平台，还可及时处理事故，保证道路畅通运行。（）报警信息查询。用户可调出历史电话记录和短信记录，查询报警的对象、内容和时间等，语音报警可播放通话录音。道路事故快速报警系统的实现方式：遇到交通事故、出现拥堵车流速度突然降低，或行人横穿公路、路面有散落障碍物等异常情况时，系统自动将现场视频图像切换到监控室，确保第一时间发现警情并准确定位，然后由指挥中心通知值守在服务区、收费站或路面的民警和拯救车辆及时赶赴现场，消除交通安全隐患，救助受伤人员。物联网是一个新兴的产业，具有巨大的发展前景。物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃，这些新的功能将给使用者带来进一步的效率、便利和安全。该文初步探讨了以技术为主的物联网在车辆运输监测及事故快速报警中的应用和