智能交通管理方案范文

导语：如何才能写好一篇智能交通管理方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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使用来同的管理系统可以直观的看到每个多媒体教室的中控、投影机、电脑及讲台门的开关情况，可以远程的开/关各个教室的设备，包括电脑、投影机及讲台锁的打开。你可以在下班的前几分钟扫描一下软件，看看哪些教室没有关，然后关掉它。如果你已经回家的话也没有关系，因为我们的管理系统是可以跨网段、跨校区控制，你只要能够上网，通过IE就可以管理学校的多媒体教室，使多媒体得到合理利用。

管理系统可以远程的监控电脑画面，控制电脑的鼠标/键盘，配以摄像头，还可以监视教室的上课情况，同时可以监听老师上课的声音。

管理系统的课表管理功能可以根据设定的时间及课程打开及关闭多媒体设备，当设定的时间到时，管理系统会检查此教室是否有课，有就打开中控、电脑、投影机及讲台等设备，也可以设置打开某些设备，没有课就不打开任何设备。课表管理可以让你不需要每天早上为正常的上课而匆忙。

管理系统的课件录制功能能录下老师上课的内容、形象及声音内容上传到校园网或其它地方，供学生下载来看。淘汰了传统的采集卡采集(采集卡是必须依赖PC机的，占用PC资源，监控时必须开启教室的PC机)模式，使用网络视频服务器的方式，教室不需要打开电脑也可以监视、录制课件。我们的课件录制能将PC机上播放的DVD等图像清晰的录制下来。

管理系统提供群发功能，能同时控制多间及全部的多媒体教室。

管理系统不需要另外增加成本的投影机、电脑拔线报警及门锁报警，能保全你的投影机及电脑的安全，只要有人拔了投影机或电脑的VGA线，总控制室/保安室就会有图像和声音提示，能准确的知道是哪间教室哪个设备有人在盗取。报警信息还可以通过短信息通知管理人员，那么就可以不用担心下班后多媒体设备的安全问题了。

管理系统的网络广播功能：可以将主播教室的老师图像、讲课内容及声音传到听课教室里面去，通过软件远程打开各听课教室的多媒体设备，做到听课教室无人职守。在校长室或领导办公室安装上软件就可以将校长及领导的形像及讲话内容广播到各个教室里面去。我们的管理系统提供的网络广播功能能分组广播，不会出现网络堵塞的情况。

管理系统提供的内置硬件IP电话，可以在每间教室之间及与控制室打电话，不需要任何电话交换机，也不需要软件来支持。中控打不打开都可以打电话，将IP电话挂在墙上或放在某一地方，当老师有什么不会使用的可以免费打电话请求帮助。每间教室的IP电话在提起后5秒钟能自动拨到控制室。

电子举手请求帮助：授课老师遇到设备使用问题，可按计算机键盘的F9键，向管理员发送帮助请求，通过语音聊天及文本对话模式及时解决问题。

管理系统的IC卡管理系统能兼容校园卡，而钥匙只是作为备用。我们采用非接触式(感应)IC卡。老师每次来上课只要刷一下IC卡(校园卡)，就可以自动的打开设备，下课时只需要关上讲台就能关掉设备，IC卡管理能够记录哪个老师，在什么时候用过哪个教室，并能导出。同时，还能够设置哪张卡只能在哪一段时间内使用。

投影机的灯泡记时功能能准确的告诉你每个教室投影机的使用时间，便于你维护投影机，保证上课的质量。

管理系统的开门即用，关门即走的功能能解决老师的使用困难，可以使你的教学更加简洁。

设备权限管理：管理员可以预先定制教室设备的使用权限，设定在某时间段系统将只允许授课人员使用某些设备。比如：某个教室某节课只允许使用麦克风，不可以使用投影机和电脑；某个教室某节课只允许使用电脑，不可以使用投影机；某个楼层某天只允许使用麦克风、电脑和投影机，不可以收看电视；在节假日禁止使用多媒体教室或投影机等。

教学信息的记录与存储：能记录各个教室设备的使用情况与利用率，记录中控的状态变化，记录投影机、计算机的开关，记录投影机和计算机拔线报警，记录投影机灯泡使用时间，记录各教室的电脑配置清单等数据到sQL数据库，以便以后查询，并可将数据导出为xLs文档格式，方便传阅。

中控主机内置电视接收装置：可通过按键面板选择频道，可以远程选择频道，能在软件上直观的显示当前频道。

完美的兼容性：与吴天移频器的成功对接，已在广州广东药学院的150多套得到学校的认可。

信号的自动切换：

1　当有比当前优先级高的信号源出现时，中控会自动切换并投影该设备：当当前的信号源关闭时，则会自动投影下一个有信号的设备。(比如当接上笔记本电脑时自动投影笔记本信号：当关闭笔记本电脑时又自动投影回电脑信号等)；解决了老师使用上的困难：

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关键词：智能交通；物流；公共安全；基础设施

西门子是中国交通及物流行业长期可靠的合作伙伴。西门子交通与物流集团整合了西门子在交通、运输和物流管理方面的优势，可以为客户优化其客运及货运服务提供全面的解决方案。其业务范围涵盖了从铁路自动化到基础设施物流，从智能交通系统到电动交通技术等多个方面。在过去的几十多年间，西门子交通与物流集团成功地为中国交通基础设施的发展和现代化作出了贡献。在轨道交通方面，集团为北京、上海、广州、深圳、南京、重庆、苏州的城市轨道交通建设提供信号系统，还为多条主要干线铁路提供了先进的信号控制系统；在基础物流方面，包括为北京首都国际机场三号航站楼提供了世界一流的行李处理系统，以及为北京综合邮件处理中心提供先进的信函分拣机；在道路交通方面，为武汉提供了中国迄今为止最大的城市交通控制系统交钥匙项目；在电动交通方面，成功在上海建立电动汽车充电设施。西门子交通与物流集团在中国的总部设于北京，并在西安成立了合资企业，为中国和海外市场生产信号控制系统。

2012年5月23日，借陕西省公安厅科技处和陕西安全技术防范管理办公室举办《2012中国（西安）国际社会公共安全产品暨警察反恐技术装备博览会》的机会，《物联网技术》杂志记者对西门子交通与物流集团进行了采访。

《物联网技术》：在西门子眼中，目前全世界范围内，智能交通发展的现状怎样？而中国智能交通又有怎样的特点？

西门子：世界各地的城市都面临一个相同的难题：如何让扩建潜力越来越小的路网满足日益增加的交通流量的需求，同时还要满足城市的流动性要求和环保要求。众所周知，中国的智能交通在经历了两个五年计划的发展后，总体上取得了一定的成果，基本构建了中国智能交通科技的基础。西门子在中国智能交通行业的发展已有十多年，我们也见证了中国近几年的快速发展，特别是通过技术引进和自主创新，一些先进技术逐渐在中国部分大城市交通部门得到应用。以区域发展情况看，北京、上海、广州等经济发达城市的智能交通建设已经初具规模，而中西部地区主要还集中在高速公路收费系统，城市内部的智能交通系统有待继续建设和完善。

《物联网技术》：显而易见，西门子在传统交通行业领域能够提供几乎涵盖所有环节的产品，而在智能交通时代，西门子将如何定位自己的角色？西门子将以哪个角度作为切入点？

西门子：时展的大趋势对我们的交通出行造成的压力不断增加。城市化、全球化和人口变化对现在和未来的交通出行带来了巨大挑战。越来越多的人员和货物必须在尽可能短的时间里安全地运送到其目的地。这个艰巨的任务只能采用一流的解决方案来完成——同时这些方案必须经济环保。这正是西门子凭借作为跨国企业可获得的各种资源，每天致力于完成的目标。西门子致力于提供全面的解决方案，兼顾安全、高效和环保各个方面，无论该解决方案的应用对象是大城市、小村庄还是高速公路系统。

《物联网技术》：在西门子眼中，智能交通的“智能化”体现在哪里？而西门子在这方面有什么独特的优势？

西门子：首先，西门子拥有市场领导者的丰富交通经验。在交通管理的发展历史中，西门子书写了重要的篇章，我们在全球已经设计和搭建了1 000多个交通管理中心，这是其他公司所无法比拟的。凭借我们多年来在交通领域的丰富经验进行产品开发，我们的专业优势和经验必然会为每个新客户和新项目带来大力帮助。

其次，西门子提供综合、绿色的智能交通管理解决方案。我们的模块化交通管理中心平台，将目前普遍存在的孤岛式交通管理、交通控制和停车诱导等应用进行深入的整合，以解决不同城市所面临的交通问题，避免拥堵，提高交通畅通性，减少交通引起的总体环境压力，而在从前这几乎是不可能的。

同时，西门子拥有客户友好的创新管理。多年来，城市交通基础设施不断发展，一般情况下各种新老设备都在同时使用。有鉴于此，我们特别注意我们的新技术必须具备与现有系统兼容的特性。在实现和实施我们的每一项创新技术时，我们都充分考虑了将新的交通管理和交通控制中心与现有设备和系统有机衔接、共同工作，以保证项目实施能够节约相应的市政预算。

此外，西门子还有一项优势，即从产品设计之初就专注于打造可持续性的系统。早在开发过程中，就考虑到产品的整个使用周期。西门子使用可再生材料，为可持续发展和创新的环境管理认真地履行着自己应尽的责任。

《物联网技术》：西门子在华与本土企业有多种合作体系，在智能交通领域，西门子的合作平台是怎样的？合作如何开展？对于合作伙伴，西门子能提供什么样的帮助，以及对他们的要求是怎样的？

西门子：西门子致力于成为中国“综合绿色交通”建设的忠实合作伙伴。我们愿为中国城市交通提供咨询，借鉴先进的国际经验，结合中国城市的实际情况，采用多种分析方法提供建议和咨询服务。

西门子同时期待与中国城市建立定期的联络沟通机制，如高层互访、研讨会等，加深合作。西门子财务服务集团在中国通过一流的解决方案来满足客户的融资需求。世界各地要求更好更安全的交通运输解决方案的呼声越来越高，但是迫切需要进行改造的项目却常常受到有限的公共资金的影响。与西门子财务服务一起合作，我们可以向公共部门提供一系列个性化的融资解决方案，这些解决方案已经成功地在世界各地执行和实施了最先进的交通管理系统。

西门子愿与本地交通与物流行业专业人才进行交流。

《物联网技术》：如何面对跨国企业在技术上的竞争及本土企业在产品上的追赶？如何应对成本方面的局限性？

西门子：西门子公司是世界上最成功的创新技术交通基础设施的供应商之一。全球范围的人们都在使用我们的先进技术和解决方案。

创新是西门子的生命之源，西门子在全球30多个国家拥有160个研发基地，在中国拥有16个研发中心，全球研发人员约为27 800人，2011财政年度研发投资达39.25亿欧元，占营业收入的5.3%。我们认为，持续的创新能够使我们取得卓越的成果。我们不断地扩大自身的技术领先地位以及质量和可靠性，从而使我们能够随时为客户提供最新、最有效的解决方案。

《物联网技术》：在演讲中，西门子提到了陕西太白县的智能交通系统，在中国西部，最能够被接受的产品和业务有哪些？这些技术、产品、平台在普及过程中，遇到的主要困难是什么？

西门子：在西门子基础设施与城市业务领域中，汇集了交通、运输和物流管理方面所需的所有专业知识和技能。国际和本地专业知识的结合，可确保项目运作始终安全顺利。

为了减少道路上四处驾驶寻找停车位的车辆，西门子提供先进的停车诱导系统和车位管理系统，通过优化的停车方案及停车位的使用率改善城市的交通，真正体现智能的交通应用。

交通量的不断增加导致越来越多的高速公路和快速公路出现交通拥堵，尤其在高峰时段，这种拥堵对旅行时间、交通安全和与交通有关的污染排放均会产生负面的影响。西门子提供实时交通管理和先进的控制系统，帮助提高高速公路的使用效率和效益，缩短旅行时间，减少高速公路上的交通拥堵。

通常城市交通主干道极易出现交通中断和行车速度减缓的情况。西门子提供智能交通信号灯控制解决方案，我们称其“绿波”，它能够使整条车龙连续顺畅地通过各个交叉路口。此外，西门子还拥有其他智能交通解决方案，包括旅行信息解决方案，从相关数据的采集一直到路边交通信息显示或通过互联网及移动设备获得综合交通信息等，从而使出行者综合使用各种交通方式，提高出行效率。

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关键词：公路交通；智能管理；构建和发展

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，整个社会对公路交通运输的需求不断增加。为了有效解决日益增长的公路运输需求与交通管理效率之间的矛盾，我们应该积极构建公路智能交通管理系统，以现代信息技术提高公路的安全程度、利用率和舒适性，降低管理成本和失误，从而获得更大的社会和经济效益。本文仅就公路智能交通管理系统的构建内涵和发展趋势进行论述。

一、公路智能交通管理系统的构建内涵

公路智能交通管理系统是以现代信息技术为支撑的交通控制、车辆监管、运输指挥、客户服务系统。其框架内涵主要包括：

1、智能卡口系统。运用计算机扫描自动捕获经过卡口的所有车辆，获得交通流量和道路运行状态，实时记录每辆机动车的图像、牌照号码等车辆行驶数据，并经过计算机网络将车辆、路况的图像与数据信息实时传送至交通指挥中心，建立道路交通与车辆数据库，为交通管理部门和其他业务相关部门实施交通监管、事故处理、车辆布控及车辆违章处理等建立详实、具体的第一手资料。智能卡口系统还具有快速查询、识别、语音报警等功能，交通管理者只要事先将备查车辆名单输入智能卡，当车辆经过卡口时，系统将在10秒内完成查询套牌、未年检、交通违法行为未处理、被盗、等所需资料的甄别工作，对可疑车辆和超速、违章行驶车辆快速发出语音报警。

2、交通诱导系统。交通诱导是实现公路交通智能调配的重要环节。该系统由诱导控制计算机、通讯系统（包括交通广播电台、互联网、短消息等公众平台及智能用户通信卡）、音频信号矩阵装置、数据光端机收发装置、视频与LED显示屏等组成。通过对系统获得的道路车流量、道路堵塞程度、事故发生地点、限速警示等信息进行计算机程序筛选处理和智能分析，得出整个交通的动态交通流分布状况和交通管理的预警信息，最后形成一目了然的诱导信息。由通讯系统，引导司机能够提前选择比较合理的行车路线，实施有效交通疏导，减少盲目交通对路网造成的压力，促使交通量在整个路网中的负载平衡，提高道路通行能力。

3、地理信息系统。智能交通地理信息系统主要由计算机硬件系统、GIS软件平台、地理空间数据和系统管理操作人员四个部分组成，具有包括地图的查询、地图的基础数据库和公安交通数据库的调用查询等功能。能够显示静态的道路网、等级、路名、地形地貌等信息及动态的交通组织方案、交通拥堵、交通事故多时段、路段、警力配置等信息。借助该系统，交通管理者可以对道路车辆进行有效的指挥，对某些特种车辆如运钞车、急救车、警车、出租车等进行实时监控和调度，缓解交通紧张状况、预防事故、合理地分配和调度资源、威慑针对车辆的犯罪等。交通参与者则可以实现车辆的GPS定位，以电子导航地图具有的无级放大、缩小、可分块管理和自由移动等特点，明确车辆在交通道路中的具置，确定行驶路线。

4、无线射频识别系统。无线射频识别是一种非接触式自动识别，系统基于对每辆合法注册的机动车辆加装RFID电子标签，为这些车辆配发一张固定且唯一的关于车辆车号、车主、车型等资料的“电子身份证”，通过特定的射频信号自动识别道路上行驶的各种车辆并获取数据信息，检验“电子身份证”，实现对机动车辆、交通流量和可疑车辆等方面实时监控管理，确认“黑车”“克隆车”，并可同时识别多个目标对象，操作快捷方便。同时该系统与银行结算、路费征稽、高速公路或各种停车场收费系统实施网络连接，可完成电子钱包结算、道路不停车收费，从而提高道路通行能力，保证交通安全。

5、数据处理中心。公路智能交通管理系统各部分的信息通过网络传送至中心控制机房的矩阵切换器，经过数据处理软件实现图像、视频和音频信号的数据共享，满足违章异地处理要求，并具有数据搜索、浏览和统计功能。处理后的数据自动上传到中心服务器数据库，自动根据牌号和车型从数据库中读取相关信息，打印违章通知单。用户在浏览和查询信息时，可以用车牌、时间等为关键词进行精确检索。

二、公路智能交通管理系统的发展趋势

要更好地发挥公路智能交通管理系统的作用，提高视频流的编码效率和容错性能是关键。目前基于像素编码的视频编码技术与面向交通对象的视频分析技术存在诸多矛盾，必须重点突破视频像素编码技术的瓶颈。现有公路智能交通管理系统大多是交通监管的单一功能，信息资源的利用受到限制。从发展的角度看，公路智能交通管理系统应该实现与公安综合指挥系统、气象监控系统、环境监控系统和生态监控系统的接口连接，将诸多业务子系统置于同一的平台系统下，既能避免政府在建设数字化社会中的充分投资，又确保了各子系统信息的共享，为社会各界各行业的应用决策服务。

构建和发展公路智能交通管理系统，是现代化公路交通管理的的必然要求。我们应该站在社会发展的前沿，确立准确、快捷、方便的服务意识，加大对现代化公路管理手段的研究和运用，探索和实现更高层次的交通信息化模式。

参考文献：

[1]余峻彦.关于无线射频识别技术在智能交通管理中的应用探讨《中国公共安全》2009年1期

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关键词：物联网 城市交通管理智能交通管理系统 RFID 技术

物联网智能交通系统

中图分类号：U121 文献标识码： A 文章编号：

0 引言

交通是城市的命脉，是城市的基本功能之一。交通对城市拓展、经济增长和社会进步起到了决定性的作用，快速、便捷、舒适、高效的城市交通系统，是增强城市综合竞争力的重要因素，是提高广大市民生活质量的迫切需要，也是城市交通管理者追求的目标。随着经济的发展，城市车辆日益增多，城市交通问题日益严重，现有的交通管理系统已不能满足城市发展的客观要求，则就迫切需要采用新的管理方法和科技手段提高城市交通管理智能化水平。而物联网的出现为实现这一目标提供了契机。物联网技术可以夯实交通管理科技基础，全面提升交通管理智能化水平，提高交通管理效率。

1物联网概述

1.1 物联网概念

物联网（Internet of Things）是指“物物相连的互联网”，即把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和可管理的网络。它有两层含义: 第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上延伸和扩展的一种网络; 第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间的信息交换和通信。从技术角度理解，物联网是通过射频识别( RFID) 装置、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[1]。

1.2 物联网体系架构

物联网在体系结构上可分为感知、网络和服务应用3 个层次。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等，主要是实现实体的信息获取，即通过各种传感设备采集实体信息; 网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等，主要完成信息的传递、融合和处理，将采集到的数据通过通信网络传输到互联网; 服务应用层主要是与行业需求相结合，实现广泛的智能化[2]。

1.3 RFID 概述

RFID技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术， 其特点为:非接触式双向通信，具有定位，长期跟踪管理及可全天候信息采集等优点，且受环境影响较少。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内的物品跟踪与信息共享。RFID是一种利用电子标签进行数据采集的信息识别系统，RFID一般由3部分组成: RFID阅读器，电子标签( RFID卡) 和天线，电子标签是RFID系统的数据载体，其一般安装在机动车挡风玻璃或机动车车牌上，天线用于射频信号的发射和接收。

RFID工作原理[3]为: 当装有RFID电子标签的机动车驶入 RFID阅读器所发射的频域范围内时，由RFID阅读器发出的信息通过天线发送加密数据载波给电子标签，电子标签的发射天线工作区域被激活; 同时电子标签将加密的载有目标识别码的高频加密载波信号采用某种调制方式经卡内高频发射模块发射出去，从而将电子标签本身所携带的信息传送到RFID阅读器，阅读器接收并解码，并提取出可用的识别码再传送到后台进行处理，完成预先设定的功能。RFID 工作原理如图1所示：

图1 RFID 工作原理

Figure 1 Working principle of the RFID

2城市交通管理

2.1 我国目前的城市交通管理现状

改革开放20年，城市公共交通随着社会经济的高速发展，得以相应的发展，城市居民的出行逐步改善。但长期以来，城市公共交通没有明确的发展政策，一定程度上影响和制约了经济发展。中国作为一个经济持续高速增长的发展中国家，城市公共交通的定位，是一个值得认真研究的问题。进入80年代以来，我国城市的经济贸易和社会活动日益繁忙，城市交通发生了前所未有的迅速增长，传统的道路交通设施已经不能适应现代社会的需要。当前，我国城市特别是大城市的交通问题极其严重，如果不能得到有效解决和根本治理，必将对我国经济的持续、快速、健康发展构成严重威胁。

这些问题首先表现在交通的规划设计上，规划设计不合理，导致实际的交通运行能力难以达到设计的期望水准；缺乏整体的交通发展战略，城市交通建设是一项系统工程，既要研究交通需求和供应的平衡，还要考虑土地和财力的可能，是一项决策性很强的工作；运营管理有待改善，交通管理技术水平低下，当然这也是地理和历史因素的综合影响；相关的指标和评价体系不完善，不能很好的预测和评估交通管理质量的高低。

2.2 智能交通管理系统

智能交通管理系统（Intelligent Transportation Management System，ITMS）是面向道路交通管理部门的先进的交通控制、交通管理和交通决策系统，通过先进的交通信息采集技术、数据通信传输技术、电子控制技术和计算机处理技术等，把采集到的各种道路交通信息和各种交通服务信息传输到交通控制中心，交通控制中心对交通信息采集系统所获得的实时交通信息进行分析、处理，并利用交通控制管理优化模型进行交通控制策略、交通组织管理措施的优化，交通信息分析、处理和优化后的交通控制方案和交通服务信息等内容通过数据通信传输设备分别传输给各种交通控制设备和交通系统的各类用户，以实现对道路交通的优化控制，为各类用户提供全面的交通信息服务[4]。

通过智能交通管理系统的建设，交通管理者们可以利用多媒体技术、网络技术、卫星定位技术等现代化的管理手段，实时、准确、全面地掌握当前交通状况，预测交通流动向，制定合理的交通诱导方案，实现快速反应，准确、及时地处理交通突发事件，提前消除交通隐患。增强城市交通管理部门对城市交通的管控能力，改变城市交通管理的科学化、现代化水平，城市交通系统的整体性能将得到根本改善。但是，由于ITMS建设工作多由各地公安交通管理部门自行开展，缺乏统一指导和技术标准，存在建设水平参差不齐、盲目发展和重复投资等问题，亟需改善和提高其建设水平。

3 物联网技术在城市交通管理的应用

以信息技术应用为代表的物联网技术在城市交通管理中的应用不仅是可行的，而且是大有广阔前景的，这是因为首先信息系统与物理系统是融合的，而不是分立、分割和分别运行的，信息虚拟世界与物理实体世界是联通的，互反馈的，人类完全获得了通过“虚拟世界”来全面感知并智慧(理智)地操控物理世界的能力，从而也使人类开始创造出了一个支撑其与自然和谐共处并可持续繁荣昌盛地创造财富的新体系。

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关键词：分布式；智能交通；数据管理；设计

中图分类号：TP399 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 20-0000-02

Distributed Intelligent Transportation System Data Management and Processing Platform

Li Jian

(School of Communication and Information Engineering,Yunnan Jiaotong College,Kunming650505,China)

Abstract:With the continuous development of social economy,the growing demand for transportation systems,traffic congestion and frequent accidents,has become one of the important issues troubled people.Data management as part of intelligent transportation systems,to a certain extent,alleviate these problems,but how to improve traffic management is the main problem solved.Therefore,a distributed intelligent transportation systems data management and processing platform in the transport system was particularly important.

Keywords:Distributed;Intelligent traffic;Data management;Design

一、智能交通系统数据管理与处理现状分析

目前随着智能交通系统的不断发展和增长，在建设的智能交通系统的过程中，主要采用一些现有技术包括来进行实时的监控手段，比如电子检测器、电子视频和电子紧急通话等设施在不同程度上提高了高速公路的安全性，保证了交通监控管理的需要。智能交通系统主要是采用计算机技术和信息处理技术对交通系统进行控制和约束，从而提高交通系统的安全性和可靠性，如果使用智能交通系统就会产生大量的数据和信息，这些数据和信息都必须经过科学有效的处理。如何更加高效的处理这些数据和信息是智能交通系统要解决的重要问题。根据目前的实际情况，目前的智能交通系统并没有完善和良好的数据管理机制，数据还没有得到有效的利用，想要更好的处理原始数据就必须有完善的数据管理与处理平台。主要作用在于收集和提供交通情报信息，针对交通中存在的异常信息和汽车行车情况进行专项的控制，对违反交通规则的情况及时联络相关部门进行处理。同时还对还道路和道路设施及监控系统进行统一的维护和管理。因此，智能交通系统具有较为显著的经济效益和社会效益。高速公路的电子监控系统要严格监控各个路段的路况信息和天气变化信息，并且把这些信息和数据综合整理及时上报给各个路段的监控中心，及时采取防范措施。可以通过电子视频和电话向每个车辆告知紧急情况和提出建议性的方案，保证车辆的安全。如果监控到车辆违规或超速要及时通过合理的方式告知司机，最终做到抑制交通事故的发生。

二、智能交通系统数据管理的作用

智能交通系统数据管理的主要作用就是通过对车辆的数据和信息进行合理的管理同时让车辆在安全快捷和舒适的公司道路是行驶。而给车辆提高安全良好的交通环境也是公路交通部门义不容辞的责任和义务。即使如此，也依然无法避免行车过程中发生的意外事件，而这些交通事故的发生不仅仅是因为车辆自身存在的问题和司机的疏忽大意，更是交通系统对车辆监管不利的结果，还有可能是天气状况和环境情况引起的。而这些因素的不断发生就会导致严重的交通安全隐患，而作为智能交通数据管理系统在这个时候就必须发挥其优势，实时实地的监控那些异常信息和数据并且努力排除这些不安全因素带来的事故隐患。主要可以概括为以下几方面：

（一）首先，能够对收集到的信息和数据做出快速准确的判断。

（二）其次，使用电子视频系统监视可以获得车辆的通行状况和车速，检测车辆是否超速，同时保证道路的安全性和可靠性。

（三）再次，可以对突发的交通事故做出快速及时的应急预案，提供救援行动。

（四）最后，通过在数据管理系统中建立交通数据库，为改善道路管理和经营决策提高准确的数据信息。

三、智能交通系统数据管理与处理的设计

分布式智能交通系统数据管理与处理平台主要分为由交通管理中心控制的中心数据管理系统和由区域交通系统控制的区域数据管理系统。中心数据管理系统主要是收集和管理交通控制中的数据和信息，为各个区域交通控制中心提供数据和信息，同时还可以个各个区域交通控制中心进行数据和信息的共享，动态的处理中心的数据和信息。主要是指各地区的高速公路管理局需要对所管辖区域内的高速公路进行统一监控管理。各片区监控中心将各站点的视频信号和相关资料信息有选择性的上传到市级交通管理中心，由市级以上的交通管理中心统一监控和管理。区域数据管理系统主要是收集和管理本地区的数据和信息，同时做好与中心数据管理系统的上报工作，及时的把区域内的数据信息情况上报到中心数据管理系统，进行统一的安排和管理。不管是中心数据管理系统还是区域数据管理系统，一般都包括以下几个方面：

（一）数据采集系统。该系统最大的功能就是获取最主要最可靠的交通公路信息的原始数据，这些原始数据主要是指检测设备检测到的每天过往车车辆车速和各种信息数据，同时电子视频系统还可以对违规的车辆进行抓拍和记录。而这些数据资料最终可以上传到交通部门的监控总中心，进行进一步的核准和分析。还有一些天气和气候状况比如，大雾天气和能见度范围都可以及时的通过监控系统监控到，这些信息需要及时并且监控车辆的紧急救援信号。同时还要对本地的视频信号进行监控并且把所管辖区域内的摄像机信号全部引入本地视频监控系统，进行备份数据，再根据具体情况上传中心数据库。

（二）数据控制系统。该系统主要是根据外界检测到的交通状态和天气情况，自动配置出交通指导方案。但是关于具体的控制算法在设计改系统程序的时候由专门的技术人员编写。这些算法常用的有基于稳态交通控制算法和动态的模型推导算法以及模糊的理论算法，这些算法是在平时的实践和应用中不断完善和发展的。一般在高速公路上设置的数据控制系统是针对某一路段的情况进行数据监控和管理，在上传图像和数据以后，中心数据管理了系统分别对图像和相关数据进行识别和分析，对违反交通规则的现象进行统一记录和监控。

（三）外场数据管理系统。为了更好的完成数据的管理和控制功能，我们还需要配置一定较好的外场设备。外场数据管理系统除了管理中心数据库的数据，还包括若干外场数据的管理，主要包括车辆检测装置和可见度检测装置。还有闭路电视监控和紧急电话监听。还有在高速公路上设置指挥车辆安全通行得控制指令和及时向交通部门发出救助的求助指令系统设施等。

（四）计算机网络数据管理系统。该系统主要是通过联网监控，为交通部门及时提供给路段信息和监控数据。各省和各区可以形成网络。在一个站点可以看到所有相关站点的道路信息，由于每个路段都要有专门的负责人来进行本道路情况资料和图片的上传，所以形成了一个大型的网络结构。把每个站点的道路信息及时在网络上，包括每个区域的天气状况和气象信息，以及本路段交通堵塞的信息，在其他站点的工作人员可以及时查询相关信息进行相应的预防措施，还可以及时通告各个部门关于天气和交通的情况，各个部门根据这些数据和信息及时通知车辆是否前行。这样可以有效避免无故造成的交通拥堵，同时也可以保证车辆的行车安全。比如在大雾天气可见度低得情况下，通知车辆缓慢前行，避免不必要的损害。

四、结束语

从以上的分析可知分布式智能交通系统数据管理和处理系统在日常的交通管理中有这重要的意义，使用智能交通系统数据管理和处理系统也以成为交通管理最广泛的应用，由于交通管理的复杂性和多样性，要想实现整个沿线的联网管理和控制是必不可少的。所以在今后的发展中，我们要不断交通系统数据管理的质量和技术，为车辆安全出行提供良好的交通环境。

参考文献：

[1]邹国平.基于智能的高速公路交通控制与管理系统研究[D].长安大学,2009

[2]杨平芳.先进的交通管理系统的关键理论与方法研究[D].吉林大学,2010

[3]吴明先.分布式智能交通系统数据管理平台设计的开发和研究[J].交通与计算机,2009,11

[4]周永华.智能交通系统数据管理的设计与开发[J].江苏交通,2009,9

[5]刘志勇.高速公路交通系统的数据管理控制平台[J].信息与控制,2010,12

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关键词：智能交通；公共交通；系统架构；地理信息系统；全球卫星定位系统

中图分类号： 文献标识码：

Abstract: Public transit is now facing double predicament. On one hand, public transit infrastructure is springing up with urbanization. On the other hand, the road is seized by private car. Implementing advanced public transport system (APTS) is a key measure to solve the problem. By means of satellite positioning and GIS analysis, APTS can achieve tasks like spatial analysis, vehicle scheduling, path query and analysis, and travel query. This works first outlines the development of APTS or ITS at home and abroad. Then it will take ‘Zhongshan’s Advanced Public Transport System’ for example to analysis the architecture and key technology of the advanced public transport system. Last but not least we will prospect the future work of IPTS.

Key words: intelligent transportation; public transit; software architecture; geographic information system (GIS); global navigation satellite system(GNSS);

CLC number: Document code:

中图分类号：C913.32 文献标识码：A 文章编号：

0 引言

当前我国公共交通呈现多元化发展趋势：公共交通以公共汽车、无线电车为主体，地铁、轻轨等轨道交通快速发展。公共交通虽然发展良好，却面临着一边需求在不断增长，另一边可使用道路资源在萎缩的两难困境。我国已实施了“优先发展公交”政策，鼓励公交出行并大力发展公共交通基础设施。统计数据[1]（见表1、2）显示，全国公共交通以公共汽车、无轨电车为主体，并呈较快增长趋势；轨道交通快速发展，2011年运营车辆数量比2010年增长超过20%，运营线路总长增长超15%，客运量增长近30%。然而，由于私人汽车保有量无论在基数和增幅均远超过公共交通，挤占了大量道路资源，导致目前大中城市普遍面对着交通拥堵、出行时间过长、环境恶化等问题。我国主要大城市历年公交运量/公交运力比值更是出现大幅下降[2]。如何提升公共交通管理的水平和能力，从而改善道路交通系统运行状况，以及为广大出行者提供更优质的服务成为目前公共交通管理的热点问题。

表1：2010-2011年全国公共交通及私人汽车增长情况

表2：2010-2011年全国公共交通客运量增长情况

（数据来源：2011中国交通运输统计年鉴）

1 智能公共交通管理系统的发展状况

智能公共交通管理系统是智能运输系统体系框架[3][4]中关于公共交通管理的应用，是智能交通系统（Intelligent Transportation Systems, ITS）的重要组成部分。智能公共交通管理系统[5][6]是应用计算机技术与网络技术、数据通信与传输技术、全球卫星定位技术、地理信息技术等进行数据采集、传输、存储和分析应用的管理系统，可以实现公交车辆监控管理、安全监测、出行信息服务，以便开展交通规划、管理、政策制定、安全性能分析等有关研究。

国外对智能交通系统的研究起步较早。20世纪90年代，以美国、日本、欧洲为代表的发达国家就已经开展对ITS的研究。但由于ITS涉及多个方面的内容，而且依托于交通基础设施，因此各地对ITS研究的侧重点略有不同。美国在近20年来，从ITS概念、体系建设、系统应用、标准化等多层次进行探索，目前已将ITS发展重点放在信息服务、安全监测方面。日本从交通信号控制的研发和应用开始，不断加强对交通的控制管理，逐渐形成ITS的总体构想并实用化。目前通过先进的通信系统和车载系统应用，重点研究道路管理、物流、道路安全和出行信息服务方面。欧洲的ITS研究重点同样是提升综合交通运输能力和安全，但较美国和日本重视ITS标准化建设工作。

国内从20世纪末开始对ITS进行研究，北京、上海、青岛、杭州等城市是我国“十五”智能交通系统科技攻关的示范城市。借鉴国外经验及技术，国内ITS研究主要将通信、控制和信息处理等技术应用到运输系统中。目前国内智能公共交通系统应用主要方向包括公交车辆智能调度、公交IC卡、综合信息服务等。为适应城市发展，中山市编制了《中山市中心城区常规公共交通近期改善规划（2008-2010）》，制定常规公交线网改善方案及场站、车辆配置方案。中山市公共交通管理系统则是建设智能公共交通管理系统以支持公共交通规划和管理，提高公交总体服务水平。

2 智能公共交通管理系统分析

2.1 APTS系统架构

中山市公共交通管理系统主要是实现对中山市公共交通（公交车、出租车）进行监管及利用空间分析功能对公共交通数据进行管理。系统主要由公共交通行业监管子系统、公共交通地理信息子系统和数据接口子系统三个部分构成。其中公共交通行业监管系统下设三大模块，即：公共交通调度与监管模块、公共交通公众信息服务模块及公共交通数据采集模块。其系统整体结构图如下所示：

图1. 中山市交通管理系统结构图

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1 概 述

对交通解决方案进行全面、准确、及时地评估和优化是交通研究中急需解决的问题之一。评估及优化工作面临的主要制约因素是评价实验难以开展。中国科学院王飞跃研究员带领的团队在交通管控的研究与实践中引入复杂系统和智能控制的相关成果，提出了平行交通系统控制与管理的理念。该理念基于人工系统（Artificial systems）、计算实验（Computing experiments）和平行控制（Parallel control）所组成的方法体系，简称为ACP方法。基于人工交通系统的计算实验设计为交通方案的评价提供了新的实验手段，这种实验方法在提高可实施性的同时，能提供更为全面、合理的评价结果，对保障交通管理控制系统的大规模应用与实施具有重要意义。

基于ACP方法体系中的计算实验理论，构造智能交通管控方案评估及优化平台。该平台由交通信息处理与分析系统、交通管控与服务方案计算实验与评估系统和交通人员学习与培训系统三个部分组成。交通管控与服务方案计算实验与评估系统基于搭建的人工交通仿真系统，模拟真实的智能交通系统的能力，通过海量交通数据的计算实验，完成对智能交通系统各个层面管控与服务方案的学习与优化，提高管控与服务方案的效果，并进一步完善智能交通系统管控与服务方案的决策支持库。该系统由计算实验资源与设置和计算实验运行环境两个功能模块构成。本文将分别针对这两个模块，详细描述其功能设计。

2 计算实验资源与设置

该模块分为城市交通生成器、城市交通管理生成器、城市交通环境生成器和城市交通实验场景生成器四个部分。

2.1 城市交通生成器

包含以下三个生成器：

①城市交通及设施生成器，建立城市的路网、场所分布、线路、检测设备，包含如下功能：

其一，基于人工交通系统生成各交通要素；其二，基于人工交通系统生成交通基础设施。

②人口生成器，建立人口分类、人口的运动规则，包含如下功能：

其一，管理人口模型列表；其二，在列表中新建、移除及管理维护当前工作区的人口模型；其三，支持将其他人口模型文件加到当前工作区；其四，支持对人口模型的内容进行配置。

人口配置包含：人口数量与人口结构、人口年龄区间与比例分布、人口性别比例、人口出行交通工具选择习惯、人口使用各种交通工具时的自由流习惯、 人口配置还包括以年份为单位生成该年内的人口构成；

③车辆生成器，建立车辆类型分类，包含如下功能：

其一，在列表中显示设计的车辆模型（允许增加、修改、删除）；其二，指定城市的车辆拥有数量； 其三，指定城市的车辆类型及其分布；其四，系统支持将其他车辆模型文件加到当前工作区。

2.2 城市交通管理生成器

包含三个方面的管理功能：

①信号控制，建立城市路网下的信号控制方案，可以为每一个信号机指定信号控制，包含如下功能：

其一，在列表中管理信号控制方案；其二，维护信号控制方案；其三，支持在列表中维护当前工作区内的信号控制模型；其四，信号控制模型必须针对一个路网进行设置；其五，信号控制模型中必须指定信号控制模式以及信号机、最大绿灯、最小绿灯；其六， 选择路网后列出路网内的实路口进行路口机方案配置；其七，每个路口机允许指定一套控制方案；控制方案包括相位配置方案和相位配时方案；其八，相位配置方案：每个路口机的控制方案中根据路口形状进行相位配置；其九，相位配时方案：系统允许为每一个相位指定相位的绿灯时间、黄灯时间和红灯时间；其十，一个路口机的方案的时长为绿灯时间+黄灯时间+红灯时间；其十一，允许通过每个相位图直观的查看相位方案。

②信息，建立信息模型，包括接收率及周期，包含如下功能：

其一，以列表形式管理信息模型（允许增加、修改、删除）；其二，指定信息模型中的是否有信息以及信息被交通参与者接收的比例；

②交通管理，建立城市路网下的管理，包括限速管理等，包含如下功能：

其一，在列表中管理交通管理模型； 其二，维护交通管理模型；其三，交通管理模型必须制定对应的路网；其四，交通管理模型中必须指定城市自由流速度；其五，交通管理模型中必须指定城市公交车自由流速度。

2.3 城市交通环境生成器

包含三个方面功能：

①天气环境，建立天气类型，包含如下功能：

其一，在列表中维护天气环境模型；其二，天气环境模型指定了一种典型的天气环境，通过降水强度、持续时间、造成能见度影响、风力进行描述；其三，天气环境模型列表提供各种典型的天气环境模型，供人工系统使用。

②事故生成器，建立事故类型，包含如下功能：

其一，在列表中维护事故模型；其二，交通事故模型指定了一种典型的交通事故，通过发生概率、事故影响严重程度、事故影响持续时间进行描述；其三，交通事故模型列表提供各种典型的交通事故模型，供人工系统使用。

③大型活动生成器，建立大型活动类型，包含如下功能：

其一，在列表中维护大型活动模型；其二，大型活动模型指定了一种典型的大型活动，通过活动类型、活动影响程度、活动持续时间进行描述；其三，大型活动列表提供各种典型的大型活动模型，供人工系统使用。

2.4 城市交通实验场景生成器

建立实验场景，一个实验场景指定了一类典型实验所包含的条件，可以根据实验场景设计实验，包含如下功能：

①在列表中管理实验场景；

②支持预先根据实验条件设计不同的实验场景，以提供实验设计时复用；

③实验场景中必须指定一个路网；

④实验场景中，必须根据选择的路网选择信号控制模型及交通管理模型；

⑤实验场景中，可以指定多个天气模型，并为每个模型指定发生的时间；

⑥实验场景中，可以指定多个事故模型，并为每个模型指定发生的位置及时间；

⑦实验场景中，可以指定多个大型活动模型，并为每个模型指定发生的位置及时间；

⑧实验场景中，可以不指定天气模型、事故模型及大型活动模型。

3 计算实验运行环境

该模块分为以下四部分：

①城市交通计算实验设计器，选择实验条件因素，一次实验设计中，除了路网，其余的都可以多选，表示设计不同条件因素的实验，包含如下功能：

其一，支持两种实验设计方式：根据场景设计和根据实验条件设计；其二，根据场景设计时，允许选择同一个路网下的多个实验场景；其三，根据实验条件设计时，只允许选择一个路网模型，其他模型可以设置多个；其四，设计实验时，必须指定实验的基本运行参数以及输出设置；其五， 设计实验时，如果根据实验条件设计，必须指定实验方式；其六，设计实验时，必须指定路网、人口、车辆、信号控制、城市交通管理模型，否则实验资源准备不充分。

②城市交通计算实验生成器，选择一次实验设计，对设计中的实验，生成实验前的各种因素的xml文件，如出行需求等，包含如下功能：

其一，选择实验设计，列出包含的实验；其二， 选择准备生成的实验，顺序生成；其三，实验生成实际上是准备实验所必须的各种资源；其四， 实验生成过程中，要对实验的生成进行监控。

③城市交通计算实验执行器，选择设计好的实验，调用人工系统顺序开始执行系统，包含如下功能：

其一， 选择实验设计，从实验设计中选择已经生成的实验开始执行（可以按照顺序执行，每个实验对应一个人工系统）；其二，执行实验时，要求对实验的执行过程进行监控。

④城市交通计算实验查看器，选择实验结果，可以查看实验结果的avi动画、简单交通流信息、实验报告等，包含如下功能：

其一，以列表形式列出要查看的实验；其二，对于查看的实验以动画回放的形式查看；其三，对于查看的实验以图表的形式查看；其四，对于查看的实验以输出报告的形式查看；其五，支持一次性选择一个实验，打开窗口（非模态）播放动画；其六，当选择一个实验时，可以设置输出哪些具体的路段；当选择多个实验时，只能输出所有的路段；其七，允许设置是否输出实验平均值。

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关键词：智能交通；智能交通系统；物联网；

【分类号】：TG333.2

一、引言

随着经济的发展和人民生活水平的提高，“以车代步”已成为一种普遍的社会观念，因此一个国家的道路建设速度永远赶不上汽车的增长速度，交通拥堵越来越严重。现行的限购、限号等政策，不能够从根本上解决问题，伴随着物联网技术的兴起，可以用物联网下的智能交通系统的构建来解决。有效解决目前交通拥堵的关键是实现道路利用率的最大化，这就需要对现有路况下的人、车、路进行有效的监控。因此，智能交通应运而生。

二、物联网和智能交通系统的发展现状及发展趋势

1.物联网发展现状和发展趋势

目前，全球物联网产业的发展还处于初级阶段。全球物联网仍处于概念、论证与试验阶段，处于攻克关键技术、制定标准规范与研究应用的初级阶段，但已具备较好的基础。未来几年，全球物联网市场规模将出现快速增长，据相关分析报告，2007年全球市场规模达到700亿美元，2008年达到780亿美元，到2015年全球市场规模将接近3500亿美元，年增长率接近25%，未来十年物联网将实现大规模普及。西方发达国家对物联网高度重视，并将其作为未来发展的重要内容。以物联网应用为核心的“智慧地球”计划也得到了奥巴马政府的积极回应和支持，其经济刺激方案将投资110亿美元用于智能电网及相关项目。

“智慧地球”是物联网发展的一个愿景，M2M是目前重点发展领域和物联网的主要表现形式。M2M是“机器对机器（Machine to Machine）通信”的简称，即通过通信网络实现机器之间的互联、互通。M2M既是物联网四大支撑技术之一，也是物联网在现阶段的最普遍应用形式，在欧洲、美国、韩国、日本等国家实现了商业化应用，例如安全监测、机械服务和维修业务、公共交通系统、车队管理、城市信息化等领域。

2.智能交通系统及其发展现状

智能交通系统是在较完善的道路设施基础上，将先进的电子技术、信息技术、传感器技术和系统工程技术集成应用于地面集团交通管理所建立的一种实时、准确、高效、大范围、全方位发挥作用的交通运输管理系统它具有以下作用：充分发挥现有交通基础设施的潜力，提高运输效率，保障交通安全，缓解交通拥挤，改善环境保护。

我国现有的智能交通管理系统还处在初级起步阶段，多以人工干预和管理为主，路面上的信息采集点较少，车辆的管理不够集中，系统独立运作，缺乏统筹规划和技术手段落后是造成上述现象的主要原因所在。

三、面向智能交通系统的物联网体系结构

智能交通系统与物联网相结合，实际上是构建了一种全新的智能化交通系统。两者结合可以将以物联网为代表的智能传感技术、信息网络技术、通信传输技术和数据处理技术等有效的集成，并应用到整个的交通系统中。可以提高交通系统的运行效率，减少交通事故，降低环境污染，促进交通管理及出行服务系统建设的信息化、智能化、社会化、人性化水平。未来的智能交通系统应包含交通管理与规划、出行者信息服务、车辆运营管理、电子收费、智能车辆、紧急事件与安全、综合运输、自动公路、汽车移动物联网这9大领域。但这9大领域中，每一个都与物联网技术息息相关，下面只将一部分领域中应用的物联网知识作简要介绍。

交通管理与规划领域的建设应包括先进的交通管理系统、交通基础设施智能监控系统、交通运输规划决策支持系统，这三部分内容。而这三部分内容又分别包括全方位的交通信息采集与路网状态监控、在大量的交通基础设施上部署各类先进的传感设备实时获取状态信息、将基于智能交通系统和物联网的基础设施建设中获取的大量信息资源提供给规划人员等。汽车移动物联网是物联网在交通领域的具体应用。在物联网的技术背景下，交通系统中的人、车、路等组成要素的泛在感知能力将逐渐成为现实，这相当于提供了覆盖率极高的信息采集和终端。在物联网的环境中，以汽车移动计算平台为核心，利用泛在感知能力可以对现有的几乎所有智能交通系统进行升级强化，建设基于物联网的路网车辆状态监控系统、基于物联网的交通控制系统以及基于物联网的信息服务系统等。

车联网利用车载电子、标准信源、传感网络等技术手段实现车辆的信息采集，利用无线射频识别（RFID）、专用短程通信（DSRC）、广域无线通信等技术实现车辆的信息互联，基于信息网络平成对车辆的静态、动态信息的深度挖掘与综合利用，并根据不同的功能需求实现车辆的合信息服务和监管。通过在物体上植入各种微型芯片，使物体变的智能化，变的可感知和识别，甚至具有主动或被动、单方向或双方向的信息交流能力，然后借助无线通信技术实现人和物体、物体和物体之间的相互交流。车联网是物联网与智能交通系统相结合的产物，通过安装必要的车载设备，使车辆具备信息交流的能力，通过无线互联技术充分利用车辆的身份、属性、位置和行驶状态等信息，发现其中的应用价值，并以此来满足车联网参与各方的需求。通过车联网，汽车具备了高度智能的车载信息系统，进而能够随时获得即时资讯，做出与交通出行有关的明智决定。

面向智能交通系统的物联网体系结构，在逻辑上划分为硬件、系统软件、应用软件三个层次。各个环节分别在各个层次上有着不同的体现。在硬件平台层，包含了数据中心所需的强大的电源支持设备、大量数据存储设备、高性能的计算芯片等，数据处理和信号处理也是其中的一部分。在系统软件层，包含了数据中心所需的满足高可靠要求的服务器操作系统软件、高效的系统管理软件、数据库管理系统软件、通信管理软件、系统诊断程序等，也包含了车载设备、路侧设备上使用的实时操作系统、专用的图像接口、语音功能组件等。在应用软件层，覆盖的内容更加的丰富多彩，在与车辆相关的智能交通领域，包含编队行驶控制软件、商业管理软件、道路管理软件、智能化交通控制软件、车辆导航软件等。

面向智能交通系统的物联网体系的实现需要多种关键技术的综合应用，包括标准信源技术、传感网络技术、专用短程无线通信技术、广域无线通信网络技术等，而在我国部分关键技术还有待突破。车辆传感网络和道路传感网络，共同实现车辆、道路、交通、环境状态的全面感知，在与之相关的传感器技术领域，很多核心技术都还没有掌握。众所周知，我国的通信网络带宽在世界主要国家中处于落后水平，目前的3G网络带宽并不能满足为来对图像和流媒体的传输需求，同时我国的通信服务性价比较低，较高的通信成本同样有可能成为面向智能交通系统的物联网发展的商业瓶颈。

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关键词：物联网；智能交通流；探测技术

当前的车载自组网对交通运出的探测和分析存在不确定之处，其可靠性与实时性都有待提高。物联网（Internet of Things）对于解决上述问题具有重要的作用，物联网是各种信息传感设备系统的统称，通过传感器、条码设备、全球定位设备等接入网，进而形成一个更大系统的智能网络。基于物联网的智能交通流探测系统（ITFDS），能够通过互联网与无线网络，将交通数据进行信息计算和信息交换。下面对该系统做出分析，并阐述该系统模型的构造以及数据的收集和分析，最后指明该技术未来的改进方向。

1 基于物联网的智能交通流量探测系统

该系统是物联网技术在智能交通流探测中的实际应用，其实质综合利用传感技术、通信技术、网络技术、信息处理和智能控制技术等，改善并发展现有的交通技术，不断提高交通系统的管理水平。而综合交通运输也是现在的发展趋势之一，特别是在公路的交通流管理方面，具有显著的应用优势。但是，流通费用较高依然是当前制约我国国民经济发展的因素之一，因此，迫切需要采用更完善的技术和系统改善现有的交通信息流探测系统和管理系统。构建基于物联网的新一代智能交通管理系统，能有效提高路网的流通性、提升车流运行效率。这对于当前的国民经济建设意义重大，同时有助于减少为期排放和油耗，促进环境改善。

物联网在我国具有良好的发展前景，具有巨大的市场价值和商业价值。基于物联网的智能交通流量探测系统是物联网与交通流探测的结合，是当前交通发展的迫切需要。智能交通能够充分发挥物联网本身的特点，采用基于物联网的智能交通流量探测系统进行智能交通管理，能把交通、气象等信息资料提前传达给车辆，帮助智能化的乘凉避开拥堵的鲁钝和恶劣的天气。同时，帮助智能车辆选择最快的路线，达到减少油耗、尾气排放的目的。

2 系统构建与网络模型

基于物联网的智能交通流探测系统是由物联网的控制机、车载传感器节点与汇聚点组成的。其中，车载传感器节点存储着道路地图信息，每间隔一定的时间，传感器节点会把车速向四周广播至其他节点。各个车辆节点广播数据的汇集，组成道路各个路段的交通流。汇聚点设置在交叉路口，将车载节点的交通流数据信息发送到汇聚点，汇聚点对信息进行融合以后，获得各个路段的交通流量。而采用互联网能够将各个汇聚点的数据传输到互联网中心控制机，在此，各个路段的交通流数据汇聚起来，并通过汇聚点将此交通流情况进行广播，为车辆提供道路选择的相关信息。

将基于物联网的智能交通流探测系统中的道路换成网格，对道路交通流进行探测。网格拓扑具有较强的动态性，能够对车辆的状态进行探测与预测，采用车载节点获取信息的方式便于信息的获取和处理。在汇聚点和互联网控制中心，数据得到融合与分发，为车辆选择道路提供信息。

3 数据信息的获取和计算

首先要探测并计算道路车辆的速度，通过节点的交通流量、道路交通流量速度、道路的最高限度等数据信息，探测并计算道路车速。其次要探测并计算车辆密度，若一个车辆收集到的节点广播数量较多，则说明该车辆周围的车辆多，交通拥堵的可能性较高。最后，利用车辆经过网格时收集到的数据信息对道路网格内的流量数据进行计算，结合车辆的速度、车辆的密度等信息，对网格内的交通拥堵程度进行计算。道路网格的长度是一致的，某一网格内数据的收集次数多则表示车辆通过该路段话费的时间长，拥堵的可能性较大。

车辆在经过交叉路口时，节点的交通信息会发送到汇聚点，在汇聚点，车辆会把收到的数据进行融合，并对网格内的拥堵程度进行计算。为提高道路流量数据的有效性，需要每一个汇聚点收集前一路口到该点所在路口之间的道路交通流数据信息。

在完成数据的收集与融合后，需要对数据进行汇总和分发。在收集数据以后，各个汇聚点计算出交通流量数据，并将信息发送到互联网中心控制机。由控制机对信息进行汇总和融合，随后分发给车载节点，为车辆选择道路提供帮助。

4 基于物联网智能交通流探测技术的改进

在实际的交通当中，交通流量是动态的，不断变化着的。表现较为明显的是城市交通的早高峰与晚高峰。在交通高峰到来时，车辆明显增加，而在结束阶段，车辆会显著减少。在本次研究的基于物联网智能交通流探测技术中，车辆需要耗费一定的时间才能够行使到下一路口，而车辆将信息发送至汇聚点并从汇聚点获得新的信息需要约60s的时间。但在这段事件内，道路的车辆已经发生了变化，因此，需要对该技术做出进一步的研究，以期缩小车辆所获取信息的精确度。另外，基于物联网的智能交通六探测技术系统需要较大的信息承载量和数据的收集传输能力，在车辆较多、车速较快等情况下，依然能有效收集信息，并对数据进行融合，将所得到的信息分发给车辆。

5 结束语

文章重点介绍了基于物联网的智能交通流量探测技术，对基于物联网的智能交通流量探测技术系统的组成，结构及其分工等进行分析，表明基于物联网的智能交通流量探测技术系统是一个由车载节点、汇聚点和互联网计算机控制中心三者共同组成的一个系统。汇聚点和物联网控制中心将数据信息进行融合以后分发给车载节点，方便车辆选择道路。

参考文献

[1]张敖木翰，张平，曹剑东.物联网环境下高速公路交通事故影响范围预测技术[J].物联网技术，2015，05：41-43+47.

[2]陈强，沈浩东，牟丽，等.基于云计算平台的物联网智能交通流监测系统[J].电子技术与软件工程，2014，17：115.

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智能交通系统,开始引起政府管理者和出行者的共同期待。

试想这样一幅场景:住在北京朝阳区安贞医院附近的一位白领,清早7点下楼、开车,车载GPS用优美的声音播报了今日天气及交通情况,随即自动选择了一条道路通畅的驾驶路线。30分钟后,他哼着小曲驾车驶到国贸中心停车场门口,GPS即时播报车库剩余车位,车位显然绰绰有余。这时离上班时间还有10分钟,他还有足够时间去国贸商场的星巴克买杯摩卡咖啡提神。

这并非发生在2020年的一幕,在国家智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)中心实验室主任、工学博士张可的眼中,这是智能交通初步普及后显而易见的事实。

理想世界

在世界可持续发展工商理事会的《2030年的流动性》研究报告里,智能交通系统被定义为“一个基于并包括了有线、无线网络、卫星等现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。其突出的特点是以信息的收集、处理、、交换、分析、利用为主线,为交通参与者提供多样性的服务。”

这个庞大的系统将先进的信息、电子通信、自动控制、计算机以及网络等技术有效、综合地运用于包括城市公交、BRT(快速公交系统)、地铁、轮渡、轻轨、出租、高速公路等整个交通系统,并能将上述交通工具加以综合管理与控制。

张可在接受记者采访时认为,智能交通系统是目前国内外解决城市交通拥堵难题的最好方案。“通过智能交通系统,实时路况被电子摄像头录入信息平台,经过监控中心处理后分流任务给交通调度,并且实时将情况给终端用户。也就是说,用户能利用手机、车载GPS等,第一时间掌握实时路况。”

“这还只是最基本的情况,在智能交通系统的整合下,私家车车载GPS、交通监控中心与全球定位系统卫星将实现联网,驾驶者能与调度中心产生信息互动,从而使商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率大大提高,对全国乃至更大范围内的车辆实施控制。”

国外一项名为《大城市的挑战:利益相关人的观点》的报告指出:交通是城市各发展阶段面临的唯一最大的基础设施挑战,而严重拥堵会给城市产生巨大的经济成本,这些成本在发达和发展中国家占GDP的比值分别为1%与3%。

能够节约经济成本又能高效解决拥堵问题的智能交通系统,因此受到各国城市管理者的高度重视。

日本一项研究报告称,智能交通能使交通事故死亡人数每年减少30%以上,早高峰时期堵塞量降低10%以上,并能提高交通工具使用效率50%以上。

记者从德国科隆城市交通管理部门得到的数据显示,自1992年该市启用智能交通系统以来,市中心每年减少2100万车公里(该单位指旅行程数),每年可节省1800万欧元,效果较之未启用该系统前相当明显。

但信息化迅速发展的今天,智能交通已经不仅仅代表着以上的定义。在张可眼中, “智能交通的高级阶段,车辆上被安置有磁铁传感器和高敏感度的雷达装置,用以检测车辆在公路上的位置,检测车速并避开障碍物。这是智能运输系统的最高境界,它能神奇的创造出一个近乎没有事故的驾驶环境。”

美好的愿景之下,全球范围内对智能交通的投入均在不断加大。数据显示:美国联邦政府自1990年开始着手智能交通系统研发以来,20年间投资额达到300亿美元,未来还将继续500亿美元的投入;日本政府早在1996年和1997年两年内用于智能交通系统的研发预算便高达161亿日元,用于智能交通系统实用化和基础设施建设的预算为1285亿日元;欧盟自1984年研发智能交通系统以来,多年投资额超过280亿欧元。

本土化难题

中国早在15年前就开始研发公路信息系统(即智能交通的初级阶段)。中国智能交通协会的数据显示,截至2008年12月31日,国内先后已经建成或者正在建设的智能化交通管理系统的城市数目高达31个。其中,2008年北京在城市智能化交通管理系统总投资1.08亿元,由北京交通发展研究中心独立开发。另据中国智能交通协会相关数据,至2016年,全国在智能交通上的总投资金额将达到1078亿元。

长安大学教授、原北京市交通治理局副局长段里仁告诉记者,“大、中型城市中一般存在的拥堵结症主要源于红绿灯的设置。如早晚高峰期时,平时正常路况的红绿灯配置时长基本不变,加大了车辆的滞留时间,可以通过智能交通系统迅速提高路口的通行能力。”

“目前国内城市的交通系统由于极少运用红绿灯感应控制与半感应控制系统,在十字路口转向时无法优先为车流量较大的方向保持绿灯常亮。而在拥有感应检测器的路段,车流量大的方向绿灯随自动感应增长闪烁时间,对车流量小的方向则增加红灯闪烁时间,借此分流拥堵时间。” 段里仁说。

看上去很美的“智能交通”,却在中国频频“效果失灵”。

巨大的投入并不意味着交通的改善。广州亚运期间地铁免费一周内,BRT、出租车空座率高涨,地铁却挤得水泄不通;杭州在试行BRT、环城公路一卡通收费等信息化系统后,每天下午4点左右的出租换班时段仍然无法打到车,西湖沿湖路段堵上2、3个小时都算正常;即便是在智能交通普及率最高、公交与地铁已承担大部分出行的北京,堵车时间长达1小时仍是家常便饭。

在智能交通系统的构想里,其初级阶段是城市交通交汇成网络状,地面、地底交通相互交接,BRT、轻轨、地铁四通八达,人们可根据路面情况随时选择适合的方式出行。北京、上海、广州等城市的交通建设并不缺乏上述的交通设施与载客工具,为何仍然消化不良?

“一个突出特点是国内公交车站信息不完备,多数公交车站并不能为乘客提供换乘或公交何时到站的提示,这也往往加大了出行人的换乘时间,形成换乘点的拥堵状态,换乘点一般又都设在中心区域,造成更大规模的路面堵塞。” 段里仁这样阐述。

在运用智能公交系统的城市,如德国科隆市,公交站牌处立有遍布整个运营网络的电子信息显示屏,不仅使在站台上候车的乘客了解车辆的准确到达时间以及换乘信息,还可从标题信息栏了解一些影响交通的事件和未来的重大活动等信息,方便乘客出行。

而在北京、上海、广州以及全国其他城市,除BRT经行路段外,多数公交站牌还无法实现信息电子化。

此外,IBM全球技术服务部智能交通系统领域专家Jamie Houghton告诉《财经国家周刊》记者,“尽管大多数城市都在开发智能交通系统,但由于多种因素影响,如城市的发展阶段、物理特征、现有交通基础设施的水平以及市民的偏好,每个城市面临的挑战性质和可行的解决方案各不相同。”

比如,在道路崎岖不平的山城,拥堵往往出现在隧道收费站;而在沿海以及经济较发达的城市,拥堵一般出现在早晚上下班高峰期。

尽管如此,国内城市智能交通系统平台经常出现同质化的情况,甚至还有南北两大城市先后向国外公司买入同一套智能交通系统软件的情况发生。而同省临近的两个城市,由于没有统一的信息交换、互动联网平台,也无法最终实现公路信息一体化。