物联网在城市交通系统中的应用研究课件

1、物联网在交通运输系统中的应用研究 目录摘要及引言1我国道路交通现状2交通运输与物联网技术3智能交通系统ITS45问题及对策建议摘要 随着我国交通状况的日益严峻，传统的交通技术手段已无法有效解决。本文通过对我国当前交通现状的分析，提出了基于物联网技术的智能交通运输系统，能够有效地利用现有交通设施，减少交通负荷和环境污染，保证交通安全，大大提高运输效率。 关键词：道路交通、物联网、智能交通 abstract With the traffic situation in our country is becoming more and more serious, the traditional tra

2、nsportation technology has been unable to effectively solve. In this paper, through the analysis of the current traffic situation, proposed intelligent transportation system based on Internet of things technology, can make effective use of existing transportation facilities, reduce the traffic load

3、and the pollution of the environment, to ensure the traffic safety, greatly improve the efficiency of transportation. Key words:Road traffic, Internet of things, intelligent transportation 引言 交通运输业作为国民经济的重要基础产业，在国家现代化建设中具有基础性、全局性、战略性的地位和作用。随着我国经济的持续快速发展，汽车保有量迅速增加，人们的出行范围也不断扩大。交通系统的高速发展一方面促进物流的发展和人际交

4、往，缩短出行时间，提高了工作效率；另一方面也带来巨大的交通压力引起的交通拥堵、交通事故和大量的汽车尾气排放等问题。目前，这些问题已经成为中国经济实现可持续发展的重要难题。 本文所阐述的基于物联网的智能交通系统是，将其先进的传感、通信和数据处理等物联网技术应用于交通领域，构建了一个安全、通畅和环保的交通运输系统（包括智能化交通管理、交通诱导和出行信息服务、智能道路收费、公共交通管理和智能汽车等应用）。满足了人们交通出行的安全、畅通和环保的需求 Diagram2. 汽车能耗高、尾气排放量大，环境污染问题突出 目前，我国交通运输行业的石油消费量仅次于工业，且能源利用率较低，其中30% 的汽油均消耗在

5、堵车的与此同时，道路拥堵也加重了汽车尾气的排放量，一方面，堵车延长了汽车在路上的时间，且堵车时汽车发动机仍然保持运转，依然对环境造成污染；另一方面，堵车导致汽车频繁起、停，发动机在起动或加速的瞬间所排放的尾气量较大，对环境污染更严重。Diagram4.缺乏整体的交通发展战略 有一些大城市热衷于建设高标准的大型交通工程，出现了许多立交桥、高架路和城市环路，以为只有高标准的大型交通工程，才能一劳永逸地解决交通问题，实际上这种办法只能缓和暂时矛盾，拥挤问题不但没有解决，甚至诱发聚集更多的交通量，引起结构性的“负效应”。城市交通是一个动态的整体，仅靠几项大工程不可能解决交通问题。二、交通运输与物联网技

6、术1.物联网的概念 1995年，比尔盖茨在出版的未来之路中首次提到“物联网”，称它为连接“物”的网络。 2010年，我国在政府工作报告中首次对“物联网”进行了专门的诠释：物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 通俗来讲就是，在互联网的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。 2.物联网的组成应用层应用范围：绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、智能医疗、智能家居、智能交通、智能物流等各个领域。网络层有线网络无线网络云计算平台网络管理系统信息中心

7、感知层RFID条码传感器图像识别技术智能嵌入技术纳米技术激光扫描技术GPS三、智能交通系统（ITS） 1.智能交通的定义 基于物联网的智能交通（ITS）是将先进的传感器技术、通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、信息发布技术等有机地运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时的、准确的、高效的交通运输综合管理和控制系统，是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。它与传统智能交通的区别见下表。它不仅可以利用监测到的车流量等交通信息参数调控路口信号配比，还可以综合交通限行、禁行等指路标志，利用后台服务器完成与交通参与者之间的信息交换。向交通参与者显示道路交通信息，提供给他们合理的

8、运行路线，已达到均衡交通负荷的控制策略。（2）动态交通信息服务 交通信息服务系统主要是指根据实时采集的交通流信息，经过加工处理后，形成有利于出行者出行的交通信息并将她们传递给出行者。城市交通出行诱导系统就是动态交通信息服务应用的典型实例。可有效地解决城市拥堵问题。 在交通高峰期，城市道路并不是全部拥堵，仍有部分道路运行畅通无阻。交通出行诱导系统可通过实时采集城市道路交通流量、可用停车位等信息，持续进行建模和分析，向出行者提供实时交通信息和路径引导信息，有效地引车辆在路网中通行实现路网交通流的均衡分配。城市交通出行诱导系统工作流程如下：信息采集信息处理诱导信息生成诱导信息发布Internet交通

9、流电视、广播车载终端GIS、数据库等检测器、人工数据交通控制系统交通诱导系统工作流程（3）智能电子收费系统（ETC） 电子收费系统（ETC)是通过在车辆上安装具有身份标识的标签，在收费口安装对应的通信和计费装置，通过自动识别通信车辆并使用电子货币结算实现道路不停车收费的系统。使用此系统，车辆只需限速通过收费站，无需停靠。避免了每辆车需经过“停靠-缴费-通行”一系列繁杂步骤才能通过收费站。可以大大提高车辆通行效率，缓解交通拥堵问题，同时也减少了排队车辆因多次起步停车导致的汽车尾气的排放。缓解了交通污染问题。高速公路电子收费系统就是其中的一个典型应用。 高速公路ETC系统由车载单元、路边装置、ET

10、C管理中心、后端银行结算系统构成。路边装置通过实时读取通过车辆的数据信息，进行合法判断后发送控制信号到车道控制单元，并将车辆通信信息发送到管理中心，管理中心与银行收费系统进行通信和业务数据交换完成收费。车载单元路边装置ETC管理中心后端银行结算系统（4）公共交通管理系统 在很多城市的公交站台经常可以看到这样的情景：大量的乘客在焦急地等待下一班车，公交车或珊珊来迟，或扎堆地出现在公交车站；而公交运营单位却不知道需要增发哪些班次；在出租车上下站的乘客，在上下班高峰期很难看到空车，而一些空车司机却正开着空出租车在寻找打车的乘客。这些都是公共资源利用率低下的表现。 城市公共交通系统与人们的生活息息相关

11、，是影响人们的出行效率的重要因素。提高公共资源利用率对改善城市交通和提高人们生活品质具有重大意义。 物联网技术可有效改善公共交通管理系统：如利用GPS 定位技术、RFID 射频技术、地理信息系统等技术，可实现运营公交车、出租车、出行乘客、查询终端、公交站点和管理中心等元素的互联互通。方便广大乘客了解公共交通信息，合理安排出行，同时提高公共交通工具的运营效率。四、问题及对策建议 目前，物联网在我国仍处于发展初期，其在交通运输行业的应用、推广还面临着诸多技术、标准、政策等方面的难题。主要有以下几个方面。1、以点不能带面。 物联网在交通领域的应用，还成点状分布，在某些城市，实现了基于物联网的智能交通

12、系统，而一旦汽车出了城市，信息则不能联网。 2、缺乏统一应用标准。 目前，我国还没有建立起全国统一的物体标识和解析体系，大量行业企业自定义的标识在内部闭环使用。例如，各种电子产品序列号、会员卡号、公交卡号等没有统一标准。3、技术及产业障碍。 我国标签芯片方面的自主知识产权比较贫乏标签制造技术有待提高。国内传感产品主要集中在低端，中高端基本依赖进口。4、安全问题突出。 物联网将交通运输及基础设施资源和人们的生活架构在统一的互联网上，所有运输活动和设施理论上透明化，一旦遭受攻击，安全和隐私将面临巨大威胁。总结与展望 智能交通强调利用物联网技术把握交通流背后的信息流，充分利用现有的交通基础设施使交通流在时空上更有效的分配，并未交通参与者提供多样性的服务，实现高效的互联智能交通运输系统。尽管物联网技术为未来的交通勾勒了一幅美妙的蓝图，限于当前的技术和成本等原因，目前的大多数智能交通系统依然只是物联网的雏形。将物联网技术彻底应用在交通系统中，形成“车联网”，通过汽车车载终端使车与路、车与车实现互