交通物联网解决方案

1、交通物联网解决方案技术创新，变革未来 智能交通与物联网智能交通系统1典型应用3交通物联网架构21. 智能交通系统1.1 背景 交通基础设施发展有限度，投资巨大，作用都发挥了吗？ 交通问题决定区域竞争力，如何减少经济损失？ 面向人和物的移动/输送，如何培育现代服务业？交通问题日趋严峻拥堵、事故、环境、能源4/271.2 交通系统发展面临的挑战汽车尾气排放已经成为非重工业城市最主要空气污染源交通噪声污染已经成为非重工业城市最主要噪声污染源2003年，全国因交通拥堵造成经济损失高达2500亿元, 当年GDP的2。城市光化学污染进一步加剧城市交通事故频发1. 智能交通系统1.3 智能交通系统提出1.

2、智能交通系统一种为交通运输节省金钱、时间和生命，并可为使用者提供附加服务的新方法。运用现代电子信息技术，在提高交通运输设施的效率的同时，充分保障交通安全、改善环境质量、节省能源消耗。1. 智能交通系统 1.4 智能交通运输系统(ITS)概貌货物配送信息停车场存车信息轨道交通信息公共交通调度中心公共汽车、出租车信息事故信息货运车信息周边设施信息公交站点信息步行者路径诱导信息家庭内出行目的地及其关联信息紧急救援车辆支持信号控制不停车收费系统车内的换乘信息目的地关联信息交通管制关联信息空港到离信息停车场内的目的地关联信息1.5 智能交通系统信息链1. 智能交通系统数据获取- 检测器- 自动定位- 视

3、频监控- 天气信息分发- 可变信息板- 互联网- 广播信息利用- 路径诱导- 匝道控制- 交通信号数据通信- 光纤- 移动通信- 短程微波数据处理- 融和- 识别 估计 预测1.6 交通系统本质特征1. 智能交通系统 交通需求：人与物的空间移动（及时、便捷、安全、环保、节能）路车人 交通系统：基础设施（道路）、运载工具（车）、运载对象（人、物）组成的有机整体交通对象（人、货物），借用交通工具（汽车、船舶、火车、飞机等），在交通基础设施（道路、航道、铁路、航线等）上，完成目标运送（人的出行、货物运输）的最优化。 交通的系统观：整体性、时间与空间、复杂性、随机性 特征：供给不可存储、连续过程、网络

4、化、复杂系统、层次结构1.6 交通系统本质特征1. 智能交通系统第四讲 交通物联网智能交通系统1典型应用3交通物联网架构22. 交通物联网交通物联网：是指装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术，实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务。互联网让人们实现“点对点”的信息交流“交通物联网”也能让车与车、车与人、车与环境进行“对话”。2.1 交通物联网概念12/272.1 交通物联网特点所有车辆都是具有独立身份和独立思考能力的智能体 就像一个智能机器人，能自动判断路况，不需人驾驶 所有车辆都可

5、以实时感知自身、以及与其相关的物体的身份和状态 借助无线通讯，城市内车与车之间，车与建筑物之间，以及车与城市基础设施之间实现互联互通所有车辆所在的系统呈现出物体协同运作、系统状态最优的自组织运行模式 车辆如深海中的鱼群快速地游动却彼此永不相撞2. 交通物联网13/272.2 交通物联网体系结构2. 交通物联网14/27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

6、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网络传输层应用层行业应用平台水运综合管理平台ITS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信息服务智能交通物联网整体规划架构15/272.3 交通物联网感知层2. 交通物联网典型交通流参数 速度（Speed） 流量（Flow） 密度（Density ）

7、车头时距（Headway） 车道占有率（Lane Occupancy）16/272.3 交通物联网感知层（1）车辆自动标识技术（2）环形线圈感应技术（3）视频采集检测技术（4）GPS定位2. 交通物联网典型交通感知技术 17/272. 交通物联网体系结构（1）车辆自动识别技术汽车牌照、道路运输证 18/272. 交通物联网体系结构（1）车辆自动识别技术车牌识别视频 定义：车牌识别主要指光学识别，是指不依赖于电子信号，利用光学特性，基于光学字符识别(Optical Character Recognition ，简称OCR)技术对车辆牌照进行识别从而辨识车辆身份的一种技术。 识别方法：光学识别（视

8、频识别）19/272. 交通物联网体系结构 OCR技术识别的基本工作流程： 图像采集：指从实际环境中或者交通视频中获取图像。可通过照像设备直接获取，也可使用图像采集卡采集。 识别核心：为整个系统的工作核心。通过OCR字符识别技术，获得车牌号码识别结果(有时包括如车牌颜色，牌照位置等其他重要信息)。 计算机应用：指可以运用车牌识别技术的一切管理模块或软件，如公路收费系统、车场管理系统、门禁系统、交通监控和疏导系统等。20/272. 交通物联网体系结构2.3 交通物联网感知层（1）车辆自动识别技术 典型产品介绍移动式车牌识别系统 使用车牌识别的黑名单筛选（实时通行管理） 雷达测速（雷达触发的违章抓

9、拍） 实时视频抓拍（违章抓拍、超速抓拍） 21/272. 交通物联网体系结构2、基于RFID技术的电子车牌 车辆配备电子标签，相当于车辆身份证 存入车牌及其他车辆特征信息 电子标签由专用芯片、微带天线、反拆卸装置等组成定制的RFID芯片专门设计制作的微带天线22/272. 交通物联网体系结构 由读写设备、天线和计算机组成基站，不停车远距离读取车辆标签4、基于RFID技术的电子车牌-原理与系统23/272. 交通物联网体系结构 基站布设在关键路口或路段，城市出入口 通过网络通讯，与后台数据中心一起形成电子车牌系统平台4、基于PFID技术的电子车牌-方案24/27电子车牌应用：重庆市示范工程 支撑

10、平台信息源机动车卡电子车牌驾驶人卡视频网络信息传输系统电子车牌信息机动车卡信息驾驶人卡信息动态路况清分结算应用其它应用信息发布规费征稽路面执法交通组织安全管理公安信息安全交换平台监测点收费站管理窗口银行移动执法信息采集信息整合基于RFID的城市道路交通管理与服务系统25/27电子车牌应用：重庆市示范工程 电子车牌定制的RFID芯片专门设计制作的微带天线采用无源模式防拆卸全球唯一序列号可反复擦写ISO180000-6C 915MHz面向重庆市所有机动车发放26/27电子车牌应用：重庆市示范工程 重庆交通信息卡（机动车部分）ISO14443 TypeA 13.56MHz面向重庆市所有机动车发放已发

11、放80多万张27/27电子车牌应用：重庆市示范工程 监测点监测点 高速公路监测点石油路监测点渝州宾馆监测读写器电子车牌信息采集天线 实现远距离、不停车信息采集后台数据中心网络传输系统公安信息交换平台交警指挥中心车载执法终端手持执法终端治安管理部门RFID电子标签 动态识别车辆身份和管理状态发生交通肇事肇事车辆逃逸数据采集肇事车辆电子车牌信息被路边固定采集点采集并传回后台数据库数据分析接到报警后,进入电子车牌采集数据库,得到案发时进入本区域的车辆信息排查嫌疑根据得到的车辆数据,公安机关迅速采取各种侦察手段逐一对嫌疑车辆进行排察并最终锁定嫌疑抓获肇事司机在大量证据面前,驾驶员承认了自己肇事逃逸的犯

12、罪事实肇事逃逸管理序列号:e4d230v61zade23f4牌照号:渝A12345 动态监测过往车辆信息 实时获取车辆所在区域信息 不停车检测机制车辆通过收费站 1、有标车2、有标车3、无标车营运车管理 动态监测营运车辆天线天线分析服务器实时获取营运车辆所在区域信息动态分析 应用情况 2001年开发出ETC电子收费管理子系统，并在重庆市城区桥梁收费管理中成功应用。 发行车载微波电子卡3万多张，采集数据2000多万条，银行交易近200多万次，直接效益约为6700万元/年。 2009年启动国家第一个省级行政区电子车牌项目，至2012年达到100万辆车、300个以上监测点。35/272. 交通物联网

13、体系结构2.3 交通物联网感知层（2）环形线圈感应式采集技术特点：1）目前世界上技术较为成熟的车辆检测方法。2）可获得交通流量、占有率、速度等数据。3）成本较低、准确率高。4）线圈一旦老化，维护较 为困难。5）施工与维护时，需中断 交通，开挖路面，破坏环境。 检测原理：利用车辆通过时地感线圈的电感变化。 组成：环形线圈车辆传感器、传输馈线、检测处理单元。 检测的交通参数：车流量、道路占有率、车辆类型（模式识别）、车速（双线圈） 2、环形线圈检测技术2、环形线圈检测技术 基于环形检测器的车辆检测系统EB-JCK4 车辆检测器 2、环形线圈检测技术应用 环形线圈检测器的应用 基于环形线圈车流量和车

14、道占有率统计 车流量统计：在控制单元设置一个计数器就能统计车流量，单位时间通过的车辆数f; 道路占有率统计：为单车道时间t内车辆在环形线圈检测器上的时间比；2、环形线圈检测技术评价优点：可靠、用量大技术成熟易于掌握和维护成本较低缺点：线圈在安装或维护时必须直接埋入车道，这样交通会暂时受到阻碍。埋置线圈的切缝软化了路面，容易使路面受损，尤其是在有信号控制的十字路口，车辆启动或者制动时损坏可能会更加严重。感应线圈易受冰冻、路基下沉、盐碱等自然环境的影响。感应线圈由于自身的测量原理所限制，当车流拥堵，车间距小于3m的时候，其检测精度大幅度降低，甚至无法检测。40/272. 交通物联网体系结构（3）视

15、频检测技术利用视频、计算机、通信等技术，实现对交通动态信息的采集。所采集的数据：流量、车速、车型分类、占有率、平均车距等。为信号控制、信息发布、交通诱导、指挥提供动态交通信息。2.3 交通物联网感知层41/272. 交通物联网体系结构（3）视频检测技术1）摄像机对车辆进行拍照；2）对图像进行存储并数字化；3）对图像进行分区，特征提取；4）根据特征信息进行车辆分类、统计，根据相邻图像计算车速；5）在拍摄区域内跟踪所辨别的车辆。2.3 交通物联网感知层42/272. 交通物联网体系结构（4）GPS全球卫星定位系统2.3 交通物联网感知层43/272. 交通物联网体系结构2.3 交通物联网通信传输层

16、1、车内通信网络：CAN网络、LIN网络2、车外通信网络：车-路通信：DSRC人-车通信： 3G网络、GPRS、卫星通信网络车-车通信：WLAN网络、DSRC-WLAN网络第四讲 交通物联网智能交通系统1典型应用3交通物联网架构245/27交通物联网应用动态交通信息服务以停车场为例道路电子不停车收费系统（ETC）46/271. 动态交通信息服务（1）停车场诱导服务系统城市拥挤，哪里能有停车位啊 凭经验? 适应人群少，不准确 电子诱导牌? 被动诱导，无法满足个人需求 上网查询? 功能弱，场地局限 Sorry! 停车场满啦！47/271. 动态交通信息服务（1）停车场诱导服务系统车辆定位，方便客户

17、快速寻找车位，提高客户服务质量。控制专用停车位经常被外来车辆占用的现象。防止未经授权的车辆擅自进入停车场。堵住收费漏洞，避免人情车的进入，更好的堵塞资金漏洞。削减停车场管理人员，控制运营成本。和商场的客户卡系统相结合，全面提升服务水品。商场会员卡联动停车诱导快速找车不停车收费全面提升服务质量123448/271. 动态交通信息服务（1）停车场诱导服务系统超智能 停车卡可以和现有道闸设备无缝结合身份智能判断，智能放行12无需停车，畅通无阻49/271. 动态交通信息服务（1）停车场诱导服务系统车辆诱导技术车辆感应技术RFID超感技术ML算法技术低功无线技术停车场智能管理系统Smart-ID读写器感应上方车辆识别区域内车辆智能排除干扰无线传输1234021123A23空空空123A23027523A23空空空121A23041153D23空空213A23A211A3A33空空空123A23123识别每个车位停放的车辆ID实时查看车位状态，为车位引导提供数据12车位实时扫描数据车位扫描数据库车位实时扫描50/271. 动态交通信息服务（1）停车场诱导服务系统车辆诱导技术041153D23213A211A