物联网在智能交通管理系统中的应用
目录
第一章课题背景与意义 (3)
1.1课题研究的背景 (3)
1.2课题研究的意义 (4)
第二章国内外发展现状及文献综述 (5)
2.1 物联网 (5)
2.1.1物联网简介 (5)
2.1.2 RFID简介 (8)
2.1.3 WSN简介 (9)
2.2 智能交通管理系统（ITMS） (10)
第三章研究内容 (12)
3.1 基于物联网技术的ITMS的系统架构 (12)
3.2 物联网技术在ITMS中的应用 (13)
3.2.1 交通执法管理 (13)
3.2.2 需求管理 (14)
3.2.3 交通控制 (15)
3.2.4 交通诱导 (16)
3.2.5 紧急事件处理 (16)
3.2.6 其他 (17)
3.3 关键技术 (17)
3.3.1 城市交通领域专用RFID标签 (17)
3.3.2 基站分布网络的优化 (17)
3.3.3 多传感深度融合的系统集成关键技术 (18)
3.3.4 交通信息深度挖掘 (18)
3.4 未来研究的方向 (19)
第四章技术路线 (19)
第五章预期成果与进度安排 (20)
5.1 预期成果 (20)
5.1.1 完成本科毕业设计论文 (20)
5.1.2 提出基于物联网的智能交通管理系统的系统架构 (20)
5.1.3 提出关键技术的解决方法 (20)
5.2 进度安排 (20)
第六章参考文献 (20)
附录A 外文资料的书面翻译 (21)
第一章课题背景与意义
1.1课题研究的背景
1999年，美国麻省理工学院（MIT）Auto-ID中心的Ashton教授在研究射频识别（RFID）时首次提出了物联网（Internet of Things，简称IOT）的概念，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，实现智能化识别和管理。
2004年日本总务省提出U-Japan构想中，希望在2010年将日本建设成一个“Anytime，Anywhere，Anything，Anyone”都可以上网的环境。同年，韩国政府制定了U-Korea战略，韩国信通部发布的《数字时代的人本主义：IT839战略》以具体呼应U-Korea。
2005年11月，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。
2008年11月，IBM提出“智慧地球”（Smart Planet或Smart Earth）概念，即“互联网+物联网=智慧地球”，以此作为经济振兴战略。如果在基础建设的执行中，植入“智慧”的理念，不仅仅能够在短期内有力的刺激经济、促进就业，而且能够在短时间内打造一个成熟的智慧基础设施平台。
2009年6月,欧盟委员会提出针对物联网行动方案，方案明确表示在技术层面将给予大量资金支持，在政府管理层面将提出与现有法规相适应的网络监管方案。2009年8月,温家宝总理在无锡考察传感网产业发展时明确指示“要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，并且明确要求“尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国’中心”。
物联网这个词在最近一两年出现的频率大幅度增加，受到了社会各界的广泛关注，被认为是信息革命的第三次浪潮，将会为社会带来巨大的经济效益。据美国权威咨询机构Forrester预测，到2020年，世界上“物与物互联”的物的数量
跟“人与人通信”的人的数量相比，将达到30:1的比例，将来可达到100:1甚至1000:1，总数达到万亿级，其发展前景巨大，对经济和社会的影响是不言而喻的，因此物联网被称为下一个“万亿蛋糕”产业。
目前，在中国物联网已经跻身国家重点发展的五大新兴战略产业之一，并已纳入到国家的“十二五”专题规划，正在积极研究推进。而智能交通行业中无处不在利用物联网技术、网络和设备来实现交通运输的智能化，其与物联网的结合是必须的也是必然的。智能交通行业已被公认是物联网产业化发展落到实际应用的最能够取得成功的优先行业之一，必将能够创造出巨大的应用空间和市场价值。未来三到五年，是我国智能交通行业发展的黄金时期，预计未来三年国内整个智能交通系统行业的投入将超过1500亿元。
1.2课题研究的意义
最近几年，交通运输业带来的能耗、污染以及拥堵问题日益严重，极大地制约了我国经济的发展，发展智能交通是解决思路之一。智能交通能够提高道路使用效率，使交通堵塞减少约60%，使短途运输效率提高近70%，使现有道路的通行能力提高两至三倍。车辆在智能交通体系内行驶，停车次数可以减少30%，行车时间减少13%～45%，车辆的使用效率能够提高50%以上。
智能交通能够大幅降低汽车能耗。通过智能交通控制，由于平均车速的提高带来了燃料消耗量的减少和排出废气量的减少，汽车油耗也可由此降低15%。以中国7000万辆汽车保有量测算，每年可减小约2500万吨汽油的消耗，占了每年成品油进口量的一半以上。同时，交通的顺畅将大幅度减少车辆在路上的停滞时间，使得汽车尾气的排放大大减少，从而改善空气质量。据测算，全国汽车发动机空转的时间每减少1分钟，就可减少1000吨汽油转化的废气排放。推动智能交通，可使中国温室气体的排放量减少25%～30%。
智能交通能够有效减少交通事故。国内每年仅交通事故一项造成的伤残人数就达50多万，死亡人数10多万。智能交通技术能够有效减少交通事故的发生，可使每年因交通事故造成的死亡人数下降30%～70%。
目前，我国的物联网产业尚处于发展的初期，需要在某些行业得到优先的应用，以带动物联网技术在各个行业的全面推进。RFID技术、无线传感网技术在构建更有效的智能交通系统中有着巨大的优势和广阔的应用前景，但是目前这方面
的理论研究和实际应用并不是很多。因此，对物联网技术在智能交通管理领域的应用和关键技术进行探究就很有必要，可以进一步促进物联网产业和智能交通产业的发展。
第二章国内外发展现状及文献综述
2.1 物联网
2.1.1物联网简介
从1999年物联网概念的提出，到2005年国际电信联盟（ITU）的年度互联网报告引发全球范围内对物联网的讨论，再到2009年IBM提出“智慧地球”的概念，物联网的定义和范围已经发生了巨大的变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是基于RFID技术的物联网。
ITU的年度互联网报告指出，信息和通讯技术开创了一个新维度：从任何人之间可以在任何时间、任何地点进行信息交换，到现在我们可以与任何物体进行信息交换（图2-1）。物物之间互联会创造出一个全新的网络----物联网。然而，ITU并没有对物联网给出一个清晰的定义。
图2-1（来源：ITU，adapted from the Nomura Research Institute）
目前，物联网在国内最被普遍引用的定义是：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。这个定义通过“百度百科”等网络媒介得到了广泛的传播，但是并不全面和准确。
国际上对物联网也还没有一致认同的准确和权威的定义。英文维基百科对物联网的定义是：The Internet of Things refers to a network of objects, such as households appliances。翻译成中文即：物联网是像家用电器一样的物体的互联
网络。这个定义过于简单，几乎就是英文“Internet of Things”的中文直译。欧盟在2009年布拉格会议的一个报告中对物联网作了如下定义：“物联网是一个全球性的网络基础设施，通过数据采集和网络通信连接物体和虚拟物体。这个基础设施包括现有的和不断发展的互联网和网络设施。它将为独立的联盟服务和应用提供特定的对象识别、感知和连接功能。这需要广泛的自动数据采集、传输、网络连接和交互操作”。这个定义也是过于宏观和抽象。
中国同方泰德国际科技公司CTO周洪波先生综合目前“物联网”在中国的实践、发展和演变提出了一种中国式的物联网定义，如下：物联网理念指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等，和“外在使能”（Enabled）的，如贴上RFID标签的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人或车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通信网络实现互联互通（M2M）、应用大集成（Grand Integration，也就是MAI，M2M Application Integration, vs. EAI），以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、进程控制、安全防范、进程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的Cockpit Dashboard）等管理和服务功能，实现对“万物”（Things）的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化TaaS（everyThing as a Service）服务。
物联网的体系架构由感知层、网络层、应用/中间件层组成，如图2-2所示。
图2-2 物联网体系架构
感知层主要实现智能感知功能，包括信息采集、捕获、和物体识别。感知延伸层的关键技术包括传感器、RFID、自组织网络、短距离无线通信、低功耗路由等。
网络层主要实现信息的传送和通信，又包括接入层和核心层。网络层可依托公众电信网和互联网，也可以依托行业专业通信网络，也可同时依托公用网和专用网，如接入层依托公众网、核心层依托专用网，或接入层依托专用网，核心层依托公众网。
应用/中间件层中，中间件层主要实现网络层与物联网应用服务间的接口和能力调用，包括对业务的分析整合、共享、智能处理、管理等，具体体现为一系列业务支撑平台、管理平台、信息处理平台、智能计算平台、中间件平台等。应用层则主要包括各类应用，例如监控服务、智能电网、工业监控、绿色农业、智能家居、环境监控、公共安全等。物联网应用既包括局部区域的独立应用，也包括广域范围的统一应用。部分应用以局部区域的独立应用为主，如楼宇内的控制系统、特定区域的环境监测系统。部分应用则是广域范围的统一应用，如手机支付、全球性的RFID物流和供应链系统等。
物联网的核心技术主要包括RFID技术、无线传感网（Wireless Sensor Net-work，WSN）技术、4G技术、ZigBee技术、超宽带（UWB）技术等。
2.1.2 RFID简介
无线射频识别即RFID技术，又称电子标签，是一种非接触式自动识别技术，可以通过射频信号识别特定目标并读取相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
按照工作频率的不同，RFID标签可以分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）和微波等不同种类。不同频段的RFID工作原理不同，LF和HF频段RFID电子标签一般采用电磁耦合原理，而UHF及微波频段的RFID一般采用电磁发射原理。目前国际上广泛采用的频率分布于4种波段：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M~960MHz、微波2.4G，5.8G。每一种频率都有它的特点，被用在不同的领域，因此要正确使用就要先选择合适的频率。
另外，按照能源的供给方式，RFID标签可以分为无源RFID、有源RFID、以及半有源RFID。无源RFID标签自身不带有电源，通过天线接收从读写器（识别器）发出的能量中产生工作所需的电压,其特点是重量轻、体积小、寿命长,但是工作距离短。有源电子标签通过自身带有的电池供电,特点是识别距离长,但价格较高且寿命短。智能交通管理系统需要能够远距离识别出车辆，因此需要使用远距离射频产品。远距离射频产品采用无源标签的作用可达到3~10m，而采用有源标签的系统更加稳定、更便利快速、作用距离更远，作用距离达几十米，甚至可以达到100m左右。在具体的应用过程中，需要根据天线的布设方式，合理地选用合适的RFID标签。
最基本的RFID系统由三部分组成：射频卡（Tag）、阅读器（Reader）、天线（Antenna）。其工作原理是：阅读器通过发射天线发送一定频率的载有加密数据的载波信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活（Passive Tag，无源标签或被动标签），同时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，或者主动发送载波信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送给阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码，然后再送到后台主系统进行相关处理，如图2-3所示。
图2-3 RFID系统工作原理图
RFID技术的优点主要有以下几个：
（1）无接触，阅读距离远；
（2）可同时识别多个标签；
（3）适应高速移动物体；
（4）可穿透非金属进行阅读；
（5）以无线方式通信，无需外露触点，适应环境能力强，可全天候工作。
RFID技术的应用领域非常广泛，典型应用有商品标签、动物跟踪、防盗系统、门禁管理、停车场控制、自动生产线、图书管理、动物识别等等。在智能交通系统中，RFID技术也有着广阔的应用前景，他可以应用于交通信息采集，电子注册管理，停车管理，电子收费管理等多个方面。
2.1.3 WSN简介
无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。传感器网络将能拓展人们与现实世界进行远程交互的能力。无线传感器网络是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内的目标检测与跟踪，具有快速展开、抗毁性强等
特点，有着广阔的应用前景。美国商业周刊和MIT技术评价在预测未来技术发展的报告中，分别将无线传感器网络列为21世纪最有影响的21项技术和改变世界的10大技术之一。
WSN网络通常分为物理层、MAC层、网络层、传输层、应用层。物理层定义WSN中的Sink，Node间的通信物理参数，使用哪个频段，使用何种信号调制解调方式等。MAC层定义各节点的初始化，通过收发beacon，request，associate 等消息完成自身网络定义，同时定义的MAC帧的调试策略，避免多个收发节点间的通信冲突。在网络层，完成逻辑路由信息采集，使收发网络包裹能够按照不同策略，使用最优化路径到达目标节点。传输层提供包裹传输的可靠性，为应用层提供入口。应用层最终将收集后的节点信息整合处理，满足不同应用程序的计算需要。
2.2 智能交通管理系统（ITMS）
随着高新技术的发展和应用，道路交通管理领域正发生一场深刻的变革。智能交通系统在全球范围内的兴起，从根本上改变了传统交通控制的思想观念，传统的经验型交通管理模式已经无法适应新时期道路交通发展的需求。道路交通管理正在从以静态管理为主的模式向着以动态管理为主、动静态管理相结合进行网络化、智能化管理的方向发展，对道路交通流进行整体优化、全面控制、主动诱导的先进交通控制技术和管理方法在现实中逐步得以实施。
智能交通管理系统（Intelligent Transportation Management System，ITMS）是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。
我国智能交通系统专家委员会在2003年出版的《中国智能运输系统体系框架》中界定了我国智能交通系统的服务领域，其中之一就是智能交通管理系统。该书中指出了我国智能交通管理系统的八大类总体服务：
（1）交通法规执行管理：交通管理部门应用ITMS技术执行交通法规，及时准确地收集到违反交通法规事件的信息，在不影响正常交通运行的前提下自
动或人工执行相应的处理措施。
（2）交通规划支持：向交通规划者提供有关路网交通流和交通需求的数据（当前的和历史的），并提供实现路网交通规划计算、评估以及仿真的有效手
段，从而得到路网交通流分配的优化策略。
（3）公交规划与管理：利用城市地理和人口分布信息，合理设计和优化公交运营线路，并协助制定调度规划和经营计划，为实际运营的线路进行效能分
析，根据交通状况完成公交优先服务。
（4）基础设施的维护管理：应用ITMS技术来进行道路、通信及机电系统等交通基础设施的维护管理，能够收集并统计交通基础设施的管理维护数据，在此基础上产生并实施相应的管理维护计划。
（5）交通控制：通过使用ITMS技术来管理和控制交通流，以达到使道路网络交通流运行稳定的要求。
（6）需求管理：该服务为影响出行需求而制订和实现各种管理和控制策略，这些策略影响不同交通方式的总体需求，主要通过价格策略、地区访问控制
和控制区域出入来实现。
（7）紧急事件管理：该服务是利用现代通信、检测及图像识别技术，对城市道路交通中的偶发事件（如交通事故、车辆抛锚、货物掉落、自然灾害等）等进行检测和预报，获取事件发生的位置、事件的性质和类型以及当前的
交通状况等实时信息，通过公安部门、消防部门及医疗救护部门等机构间
的协调与合作，对事件进行有效的处理以减少事件对公路交通的影响时间，把损失降低到最低限度。
（8）交通信息发布与诱导：在关键基础理论研究的前提下，结合先进的通信、电子、多媒体和计算机网络等技术，为出行者提供道路交通系统、公共交
通系统及其他与出行有关的重要信息，其中包括出行前信息、行驶中驾驶
员信息、在途公共交通信息，个性化信息和路径诱导及导航信息等，达到
减少出行者出行时间和延误、降低事故发生率和死亡率、减少尾气排放、提高交通系统整体运行效率的目的。
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。
第三章研究内容
3.1 基于物联网技术的ITMS的系统架构
近年来，物联网相关技术的发展成熟，为交通信息的采集提供了新的思路，也为智能交通系统的研究注入了新的活力。加之政府对物联网行业和智能交通行业发展的重视，以及大力度的资金支持，极大地促进了物联网技术在智能交通领域的发展。
目前，RFID技术在电子不停车收费（ETC）系统中已经取得了很大的成功，比如美国东海岸的E-ZPass项目、美国伊利诺伊州的I-Pass项目、以及香港的Autotoll项目，这为RFID技术在交通领域更广泛的应用提供了一定的借鉴意义。RFID相比交通领域传统的检测技术，比如线圈检测、视频检测等，具有的最大优势就是它能够迅速、准确地识别特定的车辆。信息采集的过程如下图2-4所示。
图3-1 车辆信息采集过程示意图
当携带有RFID标签的车辆经过检测区域时，阅读器天线发出的信号会激活RFID标签，然后RFID标签会发送带有车辆信息的信号，天线接收到信号后传送给阅读器，经阅读器解码后通过网络传输到数据中心，经过分析、处理就可以获得路网的交通流参数以及车辆的行驶轨迹，据此可以作出有效的控制和管理措施。完整的系统架构大致如下：
图3-2 系统架构图
3.2 物联网技术在ITMS中的应用
3.2.1 交通执法管理
目前，对于违章行驶行为，采用的是人工纠察和图像捕捉违章行为，具有不可靠性和随机性。基于RFID技术的交通管理系统结合“电子眼”，利用地感信号和“时空差分”等技术对逆行、超速、路口变道等违章行为实现准确的检测与判定，信息数字化实现交通违规、违章的处罚。
在特定情况下，公安部门往往需要对于某些特定车辆在某特定区域内运行状态全过程进行记录及回溯。基于RIFD技术的交通管理系统通过前端基站对车载标签的识读以及后台信息系统对于数据的有效管理，提供查询服务，并支持查看历史过车记录的详细信息，以及查询结果的数据分析功能（图2-5）。
图3-3 汽车通行记录及统计
另外，出于一定执法需要，公安机关需要临时部署车辆拦截任务，基于RFID 技术的智能交通管理系统可以提供高度定制的执法入口，供执法人员把犯罪车辆或犯罪司机信息录入系统，系统执行最高响应，此犯罪信息实时下发到基站，基站实行拦截，配合公安机关实行有效的布控管理。
3.2.2 需求管理
对进入交通流量很大的城市中心区域的车辆收取一定的拥堵费，会缓解城市中心区的交通压力，将可能大大改善城市的道路交通缓解以及城市空气质量。
新加坡1975年起在市中心6平方公里的控制区域，对进入的车辆每天收费3新元的“道路拥堵费”，公交车除外。
英国伦敦和瑞典斯德哥尔摩，于2003年和2007年先后开始对市中心的车辆征收“道路拥堵费”。伦敦对进入市中心的小车征收道路拥堵费后，每天进入市中心的小汽车减少20%~30%，公交车因此较以前提速25%。
2008年3月31日，美国纽约市议会表决通过了在曼哈顿区征收交通拥堵费的提案。根据提案，从早6时至晚6时，纽约市曼哈顿区60街以南到华尔街商圈路段将加征塞车费，收费标准为轿车每天8美元，卡车每天21美元，出租车多收1美元附加费。
伴随着日益恶劣的交通状况，国内的一些大城市如北京、上海、深圳也开始考虑采取收取“道路拥堵费”的方式来解决交通拥堵的问题，如果有关的方案最终能获得审批通过的话。那么，基于RFID的智能交通管理系统可以在收费的技术层面发挥巨大的作用。当车辆通过某路口进入收费区域时，设置在路口的基站检测到该车时，即可将与该车相关的信息传入到数据中心，系统会自动将费用从车主的账户中扣除。甚至可以考虑根据车辆在中心区的逗留时间及行程来对收取拥堵费的多少进行调节。
3.2.3 交通控制
通过RFID技术可以实现特定车辆的进入控制。通过安装在路口的RFID阅读器，并辅以其他自动控制系统，可以不让特定类型的车辆，或有违章记录的车辆进入某区域或者某路段。
通过安装在路口的RFID阅读器，可以探测并计算出某两个红绿灯区间的车辆数目，从而智能地计算路口的交通信号配时，工作流程如下图2-6所示。同时，由于RFID具有识别特定车辆的功能，故可以对公交车辆进行识别，从而可以实现公交优先的交通信号控制。
图3-4智能交通信号控制工作原理
另外，根据从RFID信息采集器获得的整个路网的交通流参数，可以对整个路网的交通运行状态进行分析和评估，提前判断出可能出现交通拥堵的区域，然后采取一定的控制措施或者进行交通诱导，消除可能出现的拥堵情况。
3.2.4 交通诱导
交通诱导系统指在城市或高速公路网的主要交通路口，布设交通诱导屏，为出行者指示下游道路的交通状况，让出行者选择合适的行驶道路，既为出行者提供了出行诱导服务，同时调节了交通流的分配，改善交通状况。
智能交通诱导功能还需要能够接收来自车载终端的查询功能，依据RFID、GPS等对车辆进行定位，跟据车辆在网络中的位置和出行者输入的目的地，结合交通数据采集子系统传输的路网交通信息，为出行者提供能够避免交通拥挤、减少延误及高效率达到目的地的行车路线。在车载信息系统的显示屏上给出车辆行驶前方的道路网状况图，并用箭头标示建议的最佳行驶路线。
3.2.5 紧急事件处理
利用RFID技术、检测及图像识别技术，对城市道路中的交通事故等偶尔事件进行检测，检测出之后对系统进行报警，然后利用基于RFID的定位技术对事件发生地点进行定位，通知有关部门派遣救援车辆。
当救援车辆接受派遣，前往事发地点时，利用RFID对该特定车辆的识别，系统开始对救援车辆的运行进行管理。交通控制中心计算机计算最短行驶路径，使得通过此路径的救援车辆将以最短时间到达出事地点。在这条路径设置有基站，当车辆通过时路径信息将会被基站接收，然后传输回数据中心。最后，在救援车辆通过的线路上，可以采用信号优先控制，所有交叉口的绿灯时间调整至最大，保证救援车辆优先通过，从而使救援车辆以最快的速度到达出事地点。同时，系统可以向十字路口的车辆和行人发出警报，告诉他们紧急车辆即将到达。此外，交通信息中心通过网络系统可以向其他车辆提供事件地点及其周围的交通信息。
通过此系统，可以提高人员的抢救率和犯罪事件的逮捕率，而且减少了在十字路口由于紧急车辆紧急冲向事故现场而引发的交通事故。
3.2.6 其他
由于RFID可以记录车辆的行驶轨迹，因此可以得到出行的OD信息，这一OD信息数量巨大，同时也比较准确，可以为交通规划和基础设施布设提供很好的数据支撑。另外，RFID技术提供了极为宝贵的与司机行为有关的信息，可以对这些数据进行分析，研究出行者行为，对交通模式进行判断。利用获得的出行者行为的历史数据，可以更好地对路网的状态进行预测。
3.3 关键技术
3.3.1 城市交通领域专用RFID标签
虽然目前RFID技术已经比较成熟，有源RFID标签的工作范围已经可达100m，但是尚没有针对城市交通领域专用的RFID的相关研究，从适用性和成本两方面的角度考虑，研究适合城市交通领域专用的RFID技术都很有必要。城市交通领域专用RFID技术的研究需要从以下几个方面考虑：
（1）频段：目前看来，超高频段比较适合车辆管理使用；
（2）存储容量：车辆管理服务对容量的需求，作为以电子车牌为目标的智能交通车辆身份标识与信息载体关键技术，其容量应该兼顾绝大部分车辆的管理服务需求；
（3）工作距离：其工作距离及相关的物理特性应该可以支持绝大部分智能交通（公交信号优先、智能信号控制等）需要、支持远距离机动执法；（4）功能：是否集成其他通讯功能，比如信息写入，以满足车辆与控制中心交互信息的功能。
3.3.2 基站分布网络的优化
RFID读写器采集到的交通数据能否如实反映该路段的交通运行状态，与读写器在整个路网上的分布有着很大的关系。如果每一条路段都安装读写器，所需费用是十分昂贵的。在期望采集到完整的路网交通信息的基础上，尽可能地减少读写器基站的数目，这就是基站优化分布的宗旨。另外，在安装单个基站时，要考虑读写器天线的布置方式，满足能识别多车道的车辆，要区分出识别车辆所在车道及行驶方向。
优化分布的基本思路如下：由于出租车和公交车的运行线路大部分都在车流量比较大的城市主干道和快速路上，因此在行程时间调查的前提下，可结合主干道和快速路的行程时间参数，以及整个城市路网交通流量的参数，提出主干道或快速路上RFID自动识别系统的布设个数和基于图论的读写器布点方案。
3.3.3 多传感深度融合的系统集成关键技术
基于RFID技术、计算机视觉技术、电感传感技术等的多传感深度融合系统集成关键技术使智能交通系统关键技术之一。RFID技术在智能交通管理领域的应用主要有以下两种情况：封闭区域使用或开放道路环境下使用。其中，封闭区域使用可以保证所有车辆装有RFID终端或标签，开放道路环境难以要求所有车辆装有RFID终端或标签。
对于第一种情况，单一RFID技术可以勉强对车辆实现管理，但难以实现优质的管理和服务；对于第二种情况，若不结合其他传感技术，RFID即使有如“无源之水”。因此，RFID技术与其他传感技术相结合的深度融合应用是智能交通的必然发展趋势之一。
多传感深度融合的系统集成关键技术就是在全面考虑需要融合的RFID技术、计算机视觉技术、电感传感技术等具体技术特性基础上提出针对性的工程硬件架构，并最终定义多传感深度融合智能交通中间件产品。
多传感深度融合智能交通中间件的输入为计算机视觉软硬件借口、RFID技术常见产品借口与电感传感借口；输出借口为向上传输融合借口的标准网口与自定义传输协议，协议中包括融合前信息与现场融合后信息以及现场的时空信息和产品自检信息。
3.3.4 交通信息深度挖掘
智能交通信息深度挖掘技术需要充分利用基站采集的交通信息，全面挖掘智能交通管理和服务等再生信息。需要对采集所得的数据及时处理，过滤“病态数据”，并根据有效数据，采用合适的算法，得到各项参数，为交通预测和诱导提供依据。
为了准确地得到交通流参数，仅仅依靠单一的检测数据是不行的，必须对区域内相关临界道路上的检测数据进行融合处理，包括事件检测和流量、行程时间
两个方面。在交通流特性已知时，可对相邻路段或交叉口周围路段上的多个数据进行时间和空间对准，在关联分析的基础上判定区域交通流的特性和交叉口的控制状态。若路段的某处有偶发事件时，本路段和临界路段的交通流参数会发生突变。通过参数突变点的融合判断可以检测出交通偶发事件的发生。同时，可以利用基于RFID技术的车辆定位方法对车辆进行定位。另外，可通过BP网络、Kalman滤波、时间序列分析等方法，给出下一时段的交通流量和旅行时间预测值，从而实现对路网交通流的诱导、疏通、减少交通堵塞。
3.4 未来研究的方向
目前针对物联网技术在智能交通领域的研究事实上只是应用了物联网整个宏大设想中的某些具体技术，并没有完全实现所谓的高度智能的“物物相连”，现阶段主要能够实现车辆与基础设施之间的信息交互，即V2I（V ehicles to In-frastructure），并没有将V2V（V ehicles to V ehicles）很好应用到智能交通系统中。我觉得实现车辆与车辆之间在运行过程中的实时交互是未来发展的方向，这需要与车辆自动驾驶系统相结合，通过车辆与车辆之间的信息传递与交互，车辆可以自动调节运行状态。比如，前车突然减速，车载终端识别到这一情况将这一信息及时的发送给后车，后车接收到这一信息后通过自动控制系统对车辆进行减速措施，以免与前车相撞。事实上，谷歌（Google）公司正在进行汽车自动驾驶技术的研究，已经取得突破性进展。我认为，只有V2I、V2V的同时实现，才是智能交通管理领域真正实现了物联网的概念。
第四章技术路线
（1）首先进行文献调研，对物联网技术以及智能交通管理系统进行理论知识方面的学习，借鉴其他国家的智能交通管理系统解决方案，比如日本的UTMS；（2）去物联网相关公司进行实地考察与调研，对物联网技术的硬件知识进行学习，明确现在物联网技术的发展水平，据此分析其在智能交通管理系统中的实际应用；
（3）如果可能，去中国无锡市惠山区的智能交通物联网示范工程进行实地参观和调研，借鉴相关经验，对其进行评价；
（4）综合以上各方面的学习和研究，提出基于物联网的智能交通管理系统的架构和解决方案。
第五章预期成果与进度安排
5.1 预期成果
5.1.1 完成本科毕业设计论文
5.1.2 提出基于物联网的智能交通管理系统的系统架构
5.1.3 提出关键技术的解决方法
第六章参考文献
[1] Kathawala, Y.A. and Tueck, B. The use of RFID for traffic management. Int. J.
Technology, Policy and Management. 2008, V ol. 8, No. 2, pp.111-125.
[2] Lejiang Guo, Wei Fang et al. Intelligent Traffic Management System Based on
WSN and RFID. 2010 International Conference on Computer and Communication Technologies in Agriculture Engineering.
[3] W. Wen. A dynamic and automatic traffic light control expert system for solving the road congestion problem. Expert Systems with Application. 34 (2008) 2370-2381.
[4] 徐益平，何君，陈雪丽. 一种智能城市交通控制系统的设计[J]. 电子测量与
仪器学报. 2007年增刊.
物联网与智能交通系统
物联网与智能交通系统 物联网的英文名：Internet of Things（IOT），也称为Web of Things。被视为互联网的应用扩展，应用创新是物联网的发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。 物联网定义为通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别(RFID)技术、全 球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采 集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的 是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。 智能交通系统(ITS)，是指将先进的传感器技术、信息技术、网络技术、自 动控制技术、计算机处理技术等应用于整个交通运输管理体系从而形成的一种信 息化、智能化、社会化的交通运输综合管理和控制系统。智能交通系统使交通基 础设施能发挥最大效能。随着互联网、移运通信网络和传感器网络等新技术的应 用，物联网应用于智能交通已见雏形，在未来几年将具有极强的发展潜力。 智能交通体系： 智能交通是一个综合性体系，它包含的子系统大体可分为以下几个方面： 一、车辆控制系统。指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系 统。该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪，可以准确地判断车 与障碍物之间的距离，遇紧急情况，车载电脑能及时发出警报或自动刹车避让， 并根据路况自己调节行车速度，人称“智能汽车”。目前，美国已有3000多家 公司从事高智能汽车的研制，已推出自动恒速控制器、红外智能导驶仪等高科技 产品。
二、交通监控系统。该系统类似于机场的航空控制器，它将在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。哪里发生了交通事故。哪里交通拥挤，哪条路最为畅通，该系统会以最快的速度提供给驾驶员和交通管理人员。 三、运营车辆高度管理系统。该系统通过汽车的车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网，实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯，来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。该系统通讯能力极强，可以对全国乃至更大范围内的车辆实施控制。目前，行驶在法国巴黎大街上的20辆公共汽车和英国伦敦的约2500辆出租汽车已经在接受卫星的指挥。 四、旅行信息系统。是专为外出旅行人员及时提供各种交通信息的系统。该系统提供信息的媒介是多种多样的，如电脑、电视、电话、路标、无线电、车内显示屏等，任何一种方式都可以。无论你是在办公室、大街上、家中、汽车上，只要采用其中任何一种方式，你都能从信息系统中获得所需要的信息。有了该系统，外出旅行者就可以眼观六路、耳听八方了。 随着信息技术的发展，智能交通系统也开始实现不停车收费、交通信号灯智能控制、智能抓拍违章车辆等功能。 目前我国的智能交通系统主要有三部分： 1)城市智能交通 为了缓解越来越大的城市交通压力，智能交通系统在我国城市交通管理中得到了重视和应用。城市智能交通系统是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道路交通相关的服务信息传输到城市交通指挥中心，交通指挥中心对来自交通信息采集系统的实时交通信息进行分析处理，并利用交通控制与交通组织优化
物联网在交通领域的应用
《物联网信息处理技术》小论文物联网在智能交通中的应用 作者王秀华 系（院）计算机信息工程学院 专业计算机科学与技术 年级2015级专升本 学号 指导教师薛笑荣 日期2016.12 目录 1.物联网在智能交通中的应用........................................................................................................ II 2.基于物联网的智能交通体系框架............................................................................................... III 3.交通指挥中心信息平台的主要功能........................................................................................... I V 4.物联网智能交通应用举例........................................................................................................... I V 5.交通诱导概述................................................................................................................................ V 6.物联网对在我们生活中的应用................................................................................................... V I 7.物联网的发展前景....................................................................................................................... V I 8.机遇与挑战................................................................................................................................... V I 9.物联网的未来.............................................................................................................................. V II 10.结论 ........................................................................................................................................... V II
物联网技术在智能交通中的应用-颜志国
物联网技术在智能交通中的应用 颜志国唐前进 公安部第三研究所物联网技术研发中心 摘要：本文主要介绍了基于物联网架构的智能交通信号采集与控制体系，指出了物联网技术和智能交通领域的相互融合趋势。文章以智能交通中的信号实时采集、动态控制诱导、最优路径规划等环节入手，阐释了各种智能传感器、电子标签、地理信息系统及定位技术在智能交通中的应用情况，整体描述了物联网架构的智能交通的具体实现。 关键词：物联网智能交通动态诱导电子标签地理信息系统1.概述 随着经济的发展和社会的进步，城市人口增多，汽车的数量持续增加，交通拥挤和堵塞现象日趋严重，由此引发的环境噪声、大气污染、能源消耗等已经成为现在全球各工业发达国家和发展中国家面临的严峻问题。智能交通系统（IIS，intelligent transportation system）作为近十年大规模兴起的改善交通堵塞减缓交通拥挤的有效技术措施，越来越受到国内外政府决策部门和专家学者的重视，在许多国家和地区也开始了广泛的应用。 随着近两年物联网技术在国内的迅捷发展，智能交通领域被赋予了更多的科技内涵，在技术手段和管理理念上也引起了革命性变革[1]。 目前，社会各界对物联网“理解”不一，专家对物联网解读各有侧重。一般认为，物联网指通过射频识别、传感器网络、全球定位系统等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。1999年由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出物联网概念，它实质上等于RFID技术和互联网的结合应用。2005年，ITU在
《The Internet of Things》报告中对物联网概念进行扩展，提出任何时刻，任何地点，任意物体之间的互联，无所不在的网络和无所不在计算的发展愿景，除RFID技术外，传感器技术、纳米技术、智能终端等技术将得到更加广泛的应用。 相对于以前以环形线圈和视频为主要手段的车流量检测及依此进行的被动式交通控制，物联网时代的智能交通，全面涵盖了信息采集、动态诱导、智能管控等环节。通过对机动车信息和路况信息的实时感知和反馈，在GPS、RFID、GIS等技术的集成应用和有机整合的平台下，实现了车辆从物理空间到信息空间的唯一性双向交互式映射，通过对信息空间的虚拟化车辆的智能管控实现对真实物理空间的车辆和路网的“可视化”管控。 作为物联网感知层的传感器技术的发展，实现了车辆信息和路网状态的实时采集，从而使得路网状态仿真与推断成为可能，更使得交通事件从“事后处置”转化为“事前预判”这一主动警务模式，是智能交通领域管理体制的深刻变革。 2.基于物联网的智能交通体系框架 针对目前交通信息采集手段单一，数据收集方式落后，缺乏全天候实时提供现场信息的能力的实际情况，以及道路拥堵疏通和车辆动态诱导手段不足，突发交通事件的实时处置能力有待提升的工作现状，基于物联网架构的智能交通体系综合采用线圈、微波、视频、地磁检测等固定式的多种交通信息采集手段，结合出租车、公交及其他勤务车辆的日常运营，采用搭载车载定位装置和无线通讯系统的浮动车检测技术，实现路网断面和纵剖面的交通流量、占有率、旅行时间、平均速度等交通信息要素的全面全天候实时获取。通过路网交通信息的全面实时获取，利用无线传输、数据融合、数学建模、人工智能等技术，结合警用GIS系统，实现交通堵塞预警、公交优先、公众车辆和特殊车辆的最优路径规划、动态诱导、绿波控制和突发事件交通管制
物联网智能交通方案设计
物联网智能交通系统 建设方案
目录 一、物联网信息平台 (3) 1.1 物联网信息平台简介 (3) 1.2 物联网信息平台创新点 (3) 1.3 产品优势及特点 (4) 1.4 物联网信息平台设备清单 (6) 二、智能交通系统 (6) 2.1 系统概述 (6) 2.2 系统技术方案 (8) 2.3 智能小车系统 (8) 2.4 道路交通管理系统 (9) 2.5 路灯自动控制系统 (11) 2.6 ETC系统 (11) 2.7 智能停车系统 (12) 2.8 城市照明系统 (13) 2.9 支持的实验 (14) 2.10 智能交通实训系统设备清单 (15) 三、配置清单及规格参数 (16)
一、物联网信息平台 1.1 物联网信息平台简介 物联网信息平台以光载无线交换机和上层应用程序为核心，构建WiFi无线局域网，覆盖物联网实验室及其周边区域，配合实验室现有的有线网络交换机、网络路由器，建立融合有线网络、无线局域网络的物联网关键部分——网络层。 物联网信息平台是物联网综合应用实训室整体解决方案的核心和基础，在此基础上配合解决方案中的其他物联网接入设备和控制设备可以实现物联网基础教学、物联网基础实验、无线传感器网络教学、RFID技术的应用、传感器的学习及应用、智慧教室、物联网创新应用等功能，学生可亲身真实体验和感受到物联网技术给未来生产和生活带来的改变。 图（4）物联网信息平台组网图 1.2 物联网信息平台创新点 以物联网信息平台为核心构建的物联网综合应用实训室在实验教学、学生学习、教学管理、科学研究等方面都有创新： 实验室建设的创新 以工程实践为背景，将物联网感知层、网络层、应用层等3层架构清晰、完整地体现出来，构建整体化的物联网综合应用实训室，实现系统内的物与物、物与人的泛在链接，使各个实验区和实验设备不再是信息孤岛；
基于物联网的智能交通运输系统的研究
基于物联网的智能交通应用系统的研究 摘要：近年来，沸沸扬扬的物联网概念开始进入人们的视野,物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。伴随着信息化、智能化技术的快速发展,新一代信息技术的重要组成部分-物联网得以诞生并迅速发展起来。尤其在当今日趋拥堵的城市交通缓解中，将智能信息系统应用于交通系统中,能够在一定程度上缓解交通拥堵现象。本文将从我国交通领域的实际情况出发，对物联网技术在智能交通领域的应用进行深入研究，以期为我国交通领域得到更好的发展提供。 智能交通系统（Intelligent Tansportation Systems,ITS）通过在基础设施和交通工具当中广泛应用先进的感知技术、识别技术、定位技术、网络技术、计算技术、控制技术、智能技术对道路交通进行全方面感知，对交通工具进行全程控制，对每一条道路进行全时空控制，以提高交通运输系统的效率和安全，同时降低能源消耗和对地球环境的负面影响。智能交通系统是一种实时的、准确的、高效的交通运输综合管理和控制系统。 智能交通系统旨在提供关键的有效信息，提升人和货物的移动性，提升驾驶舒适度；减少事故，减少拥塞，减少环境影响。围绕这个目标，智能交通系统主要实现以下服务。 1)交通管理：交通情况检测，交通协调，动态收费管理，排放管理等。 2)公共交通管理：运输车辆追踪，运维车辆调度，多车种协调等。 3)旅行者信息服务：个人路径导航，动态搭车，旅行信息查询等。 4)车辆安全：路口安全提醒，路口冲突避免，自动高速公路，辅助驾驶等。 5)商业车管理：车队管理，航队管理，货物跟踪，电子清算，动态称重等。 6)紧急情况管理：丢失车辆追踪，被盗车辆控制，紧急情况响应，无线求救支援。 1 基于物联网的智能交通体系框架的研究 传统的交通信息采集方式落后并且手段单一，不能实现24小时的实时提供现场信息的实际情况以及道路拥堵疏通和突发交通事件的实时处置能力有有限的情况下，我们采用基于物联网架构的智能交通体系，采用多种交通信息采集手段，结合出租车和公交以及其车辆的日常运营，采用搭载车载定位装置和无线通讯系统的浮动车检测技术，实现对交通信息要素的全天候实时获取。通过路网流量分析预测和交通状况研判，为路网建设和交通控制策略调整及相关交通规划提供辅助决策和反馈。 智能交通体系框架下的智能交通体系通过实时全天候采集和智能分析并结合车载无线定位装置等多种通讯方式，实现了车辆路径规划、动态诱导和区域路网交通管控，能够使整个交通信息系统进行整合，为交通指挥中心信息平台提供实时信息。为情报分析和指挥决策提供数据支持。在目前智能交通体系中车辆信息采集方式有固定式采集和浮动车式采集。固定式采集方式通过安装检测设备，从而对机动车信息进行检测。而浮动车将采集所得的位置和时间数据上传给数据数据处理中心，由数据处理中心对数据进行存储、预处理，然后利用相关模型算法将数据匹配到电子地图上，计算或预测车辆行驶速度、旅行时间等参数，对路网和车辆实现“可视化”管控。浮动车采集技术是固定点采集技术的重要和有益的补充，它实现全流程的信息采集，结合固定点式采集，能够为路网数学模型的建立提供更全面丰富的数据。
物联网技术在智能交通中的应用展望
物联网技术在智能交通管理中的应用展望 一、物联网技术概述（是什么） 1、物联网基本概念 物联网的英文名称叫“The Internet of things”，简单地说，物联网就是“物物相连的互联网”。严格而言，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连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。国际电信联盟2005年一份报告曾描绘“物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。有一些专家认为，物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。美国咨询研究机构Forrester预测，到2020年，全球物物互联的业务与现有的人人互联业务之比将达到30∶1，因此，“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。根据
预测，到2035年前后，我国的传感网终端将达到数千亿个；到2050年，传感器将在生活中无处不在。 2、物联网产生背景 信息化已经成为当代社会发展的主流标志之一，然而，多年来，信息化的最后一公里的问题始终难以打破，移动信息化是为之而努力的中间阶段，而物联网概念的提出以及物联网技术的发展与应用将最终打通信息化的最后关口。实际上，物联网概念起源于比尔盖茨1995年《未来之路》一书，在《未来之路》中，比尔盖茨已经提及物联网概念，只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展，并未引起重视。随着技术不断进步，国际电信联盟于2005年正式提出物联网概念，而今年奥巴马就职演讲后对IBM提出的“智慧地球”积极响应后，物联网再次引起广泛关注。而我国官方近期对传感网（物联网的另一称谓）的多次提议表明我国物联网的发展也正式提上议事日程，同时也表明我国物联网的发展将加快。目前，我国传感网标准体系已形成初步框架，向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳。 作为物联网技术核心之一的近距离通信技术近些年来已经成为移动信息化的重要方向之一，包括红外、蓝牙、WIFI、RFID等近距离通信技术为不同行业实现信息化的最后一公里的通信解决了大问题。其中，RFID技术在诸多行
智能交通与物联网
物联网与智能交通系统
一、前提简介： 物联网的英文名：Internet of Things（IOT），也称为Web of Things。被视为互联网的应用扩展，应用创新是物联网的发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。 物联网定义为通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。 智能交通系统(ITS)，是指将先进的传感器技术、信息技术、网络技术、自动控制技术、计算机处理技术等应用于整个交通运输管理体系从而形成的一种信息化、智能化、社会化的交通运输综合管理和控制系统。智能交通系统使交通基础设施能发挥最大效能。随着互联网、移运通信网络和传感器网络等新技术的应用，物联网应用于智能交通已见雏形，在未来几年将具有极强的发展潜力。二、智能交通体系： 智能交通是一个综合性体系，它包含的子系统大体可分为以下几个方面： 一、车辆控制系统。指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系统。该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪，可以准确地判断车与障碍物之间的距离，遇紧急情况，车载电脑能及时发出警报或自动刹车避让，并根据路况自己调节行车速度，人称“智能汽车”。目前，美国已有3000多家公司从事高智能汽车的研制，已推出自动恒速控制器、红外智能导驶仪等高科技产品。 二、交通监控系统。该系统类似于机场的航空控制器，它将在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。哪里发生了交通事故。哪里交通拥挤，哪条路最为畅通，该系统会以最快的速度提供给驾驶员和交通管理人员。 三、运营车辆高度管理系统。该系统通过汽车的车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网，实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯，来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。该系统通讯能力极强，可以对全国乃至更大范围内的车辆实施控制。目前，行驶在法国巴黎大街上的20辆公共汽车和英国伦敦的约2500辆出租汽车已经在接受卫星的指挥。 四、旅行信息系统。是专为外出旅行人员及时提供各种交通信息的系统。该系统提供信息的媒介是多种多样的，如电脑、电视、电话、路标、无线电、车内
智能交通与物联网之间的关联
1. 1 物联网基本概念 物联网( T he internet o f thing s) 是将各种物体相互联系在一起的网络。按照国际电信联盟的定义, 物联网是一种通过各种信息标示和传感设备, 如射频识别( RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等, 将物体连接成网, 以进行信息的交换和共享, 最终实现物体的实时、智能化管理的网络。 1. 2 物联网的原理和结构 1. 2. 1 原理部分 物联网是通过在物体上嵌入电子标签等能够存储物体信息的标识, 由相应阅读器读取其中信息并通过无线网络将即时信息发送到后台信息处理系统, 而各大信息系统可互联形成一个庞大的网络, 从而达到对物品实施跟踪、监控等智能化管理的目的。其实质是利用射频自动识别( RFID) 技术, 通过计算机互联网、电信网等实现物体的自动识别和信息的互联与共享 智能交通是将信息、通信、控制、计算机网络等高新技术有效地综合运用于地面交通管理体系，从而建立起一种大范围、全方位发挥作用、实时、准确、高效的交通运输管理系统。它是目前世界交通运输领域研究的前沿课题，也是目前国际公认的解决城市交通拥挤、改善行车安全、提高运行效率、减少空气污染等的最佳途径。可以预见，智能交通系统将成为21 世纪现代化地面交通运输体系的模式和发展方向，是交通运输进入信息时代的重要标志 3. 1 智能交通与物联网之间的关联 智能交通是一个很宽泛的概念, 其主要特点是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、传感器技术以及计算机处理技术等有效的综合运用于整个运输系统, 从而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统。其目的是使人、车、路密切的配合、和谐的统一, 极大地提高交通运输效率、保障交通安全、缓解交通问题、改善环境质量和提高能源利用率。智能交通领域是物联网重要的应用领域, 也是物联网最有可能取得产业化成功的行业之一。智能交通系统( IT S) 所涉及的技术较多, 从数据的采集到信息的发布和共享其中涉及到各种技术且跨度较大, 但稍加对比不难发现, ITS 许多方面都与物联网技术息息相关, 两者之间有着天然的联系, 物联网与ITS关联 1) 物联网具有强大的数据采集功能, 可为ITS提供较为全面交通数据。底层的数据是系统的基础。IT S 离不开基础数据的采集, ITS 需要时刻不间断的掌握路网上的交通信息才能有效的控制和管理道路交通。实时、准确和全面的交通数据是智能交通系统高效运行的基本保障。物联网最重要和本质的特点就是实现物物相连, 只要嵌入有电子标签的物体都可以成为被采集的对象。大量交通参与者, 无论是人或车, 甚至是道路相关设施的信息都将快速的汇集到物联网中, 利用物联网ITS 可以方便的采集到路面上各类交通数据。 2) 物联网可为交通数据的传输提供良好的渠道, 为交通信息的发布提供广阔的平台。物联网本身就是一个巨大的信息传输渠道, ITS 如果能与物联网无缝的连接, 利用物联网的底层的传输体系, 通过有线和无线传输方式, ITS 所需的交通数据即可实现从采集设备到处理中心的传输。ITS 在实际应用中不仅需要底层的设备为上层提供数据, 有时上层也会有向下传送相关指令的要求, 也就是说, IT S中数据或信息的传输不是单向的, 兼有上传和下行的需求。
基于物联网智能交通流量分析系统
物联网基础大作业 题目：基于物联网智能交通车流量分析系统的设计 学院(系部)： 专业：班级： 学生姓名：学号： 成绩：□优秀□良好□中等□及格□不及格（注：方框打√） 2016年6月22日 一、作品设计目标及意义 （1）设计目标：通过物联网技术的运用，即城市交通与RFID(射频识别技术)的实际操作相结合，利用电磁反向散射耦合的特性，实现远距离的识别，从而达到
数据的传输和交换，逐步形成和完善智能车交通流量分析系统。改变传统交通管理模式，提高智能交通管理的效率，更好的改变现阶段大中城市的道路交通拥堵问题。 （2）意义：RFID技术的投入使用，与基础设施结合，一定程度上改善了大中城市的道路交通拥堵的现状，缓解了城市交通管理的压力，减少公路交通事故的发生几率，降低人民的生命和财产的损失。对与大部分司机而言，在路上等着红绿灯，无疑是一种漫长的乏味的事情。时间能创造一切可能，包括生命和金钱。RFID电子器件的安装使用，所能达到的效果：让返回医院的救护车比原先到达医院所用时间要早5分钟，或许能多挽救一条生命；让每天上下班的上班族能够比过去到达上班地点要提前20分钟，或许他能减少上班迟到的次数；让运输货物的司机比原来货送到客户手中要快上5个小时的时间，让顾客充分感受物流的快捷、方便，推动经济的发展。 二、相关现状分析 中国现阶段作为一个发展中国家，随着城镇化的推进，人民生活水平的提高，汽车作为一种交通工具，已经成为大多数人的不二之选，导致汽车的需求越来越大，这也势必导致道路交通拥堵等一系列问题。因此，解决城市交通问题成为当务之急。 高德地图在1月19号发布的《2015年度中国主要城市交通分析报告》显示，在高德地图交通大数据检测的45个主要城市中，只有南通市是唯一一个拥堵小幅度缓解的城市。其余大部分城市和地区拥堵都在进一步恶化。以北京为例，北京高峰拥堵延时指数为2.06，平均车速为22.61公里/小时，也就是说北京驾车出行的上班族要花费畅通下2倍的时间，才能到达目的地。种种迹象表明大中城市的交通拥堵现状依旧不容乐观。 目前，世界上智能交通系统应用最为广泛的地区要属日本，其技术相当完善和成熟，欧洲、美国等地区也普遍应用。就我国目前而言，北京、上海等大城市也已
物联网智能交通方案设计
物联网智能交通系
统建设方案 目录 一、物联网信息平台 (3) 1.1物联网信息平台简介 ..... . (3) 1.2物联网信息平台创新点 (3) 1.3产品优势及特点 (4) 1.4物联网信息平台设备清单 ....... .. (6) 二、智能交通系统 (6) 2.1 系统概述.. (6) 2.2系统技术方案 (8) 2.3智能小车系统... (8) 2.4道路交通管理系统.... . (9) 2.5路灯自动控制系统 ..... (11) 2.6ETC 系统 (11) 2.7智能停车系统 .... .. (12) 2.8城市照明系统 .... .. (13) 2.9支持的实验 ... (14) 2.10智能交通实训系统设备清单 ........ .. (15) 三、配置清单及规格参数 (16)
，、物联网信息平台 1.1物联网信息平台简介 物联网信息平台以光载无线交换机和上层应用程序为核心，构建 盖物联网实验室及其周边区域， 配合实验室现有的有线网络交换机、 有线网络、无线局域网络的物联网关键部分一一网络层。 物联网信息平台是物联网综合应用实训室整体解决方案的核心和基础， 在此基础上配合 解决方案中的其他物联网接入设备和控制设备可以实现物联网基础教学、物联网基础实验、 无线传感器网络教学、 RFID 技术的应用、传感器的学习及应用、智慧教室、物联网创新应 图（4 ）物联网信息平台组网图 1.2物联网信息平台创新点 以物联网信息平台为核心构建的物联网综合应用实训室在实验教学、 理、科学研究等方面都有创新： WiFi 无线局域网，覆 网络路由器，建立融合 学生学习、教学管 3层架构清晰、完整地体现出 物与人的泛在链接， 使各 用等功能，学生可亲身真实体验和感受到物联网技术给未来生产和生活带来的改变。
物联网在智能交通管理系统中的应用
目录 第一章课题背景与意义 (3) 1.1课题研究的背景 (3) 1.2课题研究的意义 (4) 第二章国内外发展现状及文献综述 (5) 2.1 物联网 (5) 2.1.1物联网简介 (5) 2.1.2 RFID简介 (8) 2.1.3 WSN简介 (9) 2.2 智能交通管理系统（ITMS） (10) 第三章研究内容 (12) 3.1 基于物联网技术的ITMS的系统架构 (12) 3.2 物联网技术在ITMS中的应用 (13) 3.2.1 交通执法管理 (13) 3.2.2 需求管理 (14) 3.2.3 交通控制 (15) 3.2.4 交通诱导 (16) 3.2.5 紧急事件处理 (16) 3.2.6 其他 (17) 3.3 关键技术 (17) 3.3.1 城市交通领域专用RFID标签 (17) 3.3.2 基站分布网络的优化 (17) 3.3.3 多传感深度融合的系统集成关键技术 (18) 3.3.4 交通信息深度挖掘 (18) 3.4 未来研究的方向 (19) 第四章技术路线 (19)
第五章预期成果与进度安排 (20) 5.1 预期成果 (20) 5.1.1 完成本科毕业设计论文 (20) 5.1.2 提出基于物联网的智能交通管理系统的系统架构 (20) 5.1.3 提出关键技术的解决方法 (20) 5.2 进度安排 (20) 第六章参考文献 (20) 附录A 外文资料的书面翻译 (21)
第一章课题背景与意义 1.1课题研究的背景 1999年，美国麻省理工学院（MIT）Auto-ID中心的Ashton教授在研究射频识别（RFID）时首次提出了物联网（Internet of Things，简称IOT）的概念，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，实现智能化识别和管理。 2004年日本总务省提出U-Japan构想中，希望在2010年将日本建设成一个“Anytime，Anywhere，Anything，Anyone”都可以上网的环境。同年，韩国政府制定了U-Korea战略，韩国信通部发布的《数字时代的人本主义：IT839战略》以具体呼应U-Korea。 2005年11月，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。 2008年11月，IBM提出“智慧地球”（Smart Planet或Smart Earth）概念，即“互联网+物联网=智慧地球”，以此作为经济振兴战略。如果在基础建设的执行中，植入“智慧”的理念，不仅仅能够在短期内有力的刺激经济、促进就业，而且能够在短时间内打造一个成熟的智慧基础设施平台。 2009年6月,欧盟委员会提出针对物联网行动方案，方案明确表示在技术层面将给予大量资金支持，在政府管理层面将提出与现有法规相适应的网络监管方案。2009年8月,温家宝总理在无锡考察传感网产业发展时明确指示“要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，并且明确要求“尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国’中心”。 物联网这个词在最近一两年出现的频率大幅度增加，受到了社会各界的广泛关注，被认为是信息革命的第三次浪潮，将会为社会带来巨大的经济效益。据美国权威咨询机构Forrester预测，到2020年，世界上“物与物互联”的物的数量
物联网在智能交通方面的应用
物联网在智能交通方面的应用 1、概述 随着经济的发展和社会的进步，城市人口增多，汽车数量持续增加，交通拥挤和堵塞现象日趋严重，由此引发的环境噪声、大气污染、能源消耗等已经成为现在全球各工业发达国家和发展中国家面临的严峻问题。智能交通系统作为近十年大规模兴起的改善交通堵塞减缓交通拥挤的有效技术措施，越来越收到国外政府决策部门和专家学者的重视，在许多国家和地区也开始了广泛的应用。 随着近两年物联网技术在国的迅捷发展，智能交通领域被赋予了更多的科技涵，在技术手段和管理理念上也引起了革命性变革。 目前，社会各界对物联网“理解”不一，专家对物联网解读各有侧重。一般认为：物联网指通过射频识别、传感器网络、全球定位系统等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。1999年由麻省理工学院Auto-ID 研究中心提出物联网概念，它实质上等于RFID技术和互联网的结合应用。2005年，ITU在《The Internet of Things》报告中对物联网概念进行扩展，提出任何时刻，任何地点，任何物体之间的互联，无所不再的网络和无所不在计算的发展愿景，除RFID技术外，传感器网络、纳米技术、智能终端等技术将得到更加广泛的应用。 相对于以前环形线圈和视频为主要手段的车流量检测及依次进行的被动式 交通控制，物联网时代的智能交通，全面涵盖了信息采集、动态诱导、智能管控等环节。通过对机动车信息的实时感知和反馈，在GPS、RFID、GIS（地理信息系统）等技术的集成应用和有机整合的平台下，实现了车辆从物理空间到信息空间的唯一性双向交互映射，通过对信息空间的虚拟化车辆的智能管控实现对真实物理空间的车辆和路网的“可视化”管控。 作为物联网感知层的传感器技术的发展，实现了车辆信息和路网状态的实时采集，从而使得路网状态仿真与推断成为可能，更使得交通事件从“事后处置”转化为“事前预判”这一主动警务模式，是智能交通领域管理体制的深刻变革。 目前的智能交通系统主要包括以下几个方面。先进的交通信息服务系统，先进的交通管理系统，先进的交通公共交通系统、先进的车辆监控系统、先进的运载工具操作辅助系统、先进的交通基础设施技术状况感知系统、货运管理系统、电子收费系统和紧急救援系统。 根据ITS的定义，ITS是将传感器技术、RFID技术、无线通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、视频检测识别技术、GPS、信息发布技术等运用于整个交通运输管理体系中。从而建立起实时的、准确的、高效的交通运输综合管理和控制系统。显然，智能交通行业中无处不在利用物联网技术、网络和
基于物联网技术的智能交通
基于物联网技术的智能 交通 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
南通大学电子信息学院 物联网技术论文 题目：基于物联网技术的智能交通 班级：信112 姓名：常 学号： 指导教师：杨永杰 基于物联网技术的智能交通 摘要 智能交通系统(ITS)，是指将先进的传感器技术、信息技术、网络技术、自动控制技术、计算机处理技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的高效、便捷、安全、环保、舒适、实时、准确的综合交通运输管理系统，可提高交通系统的运行效率、减少交通事故、降低环境污染，是一种信息化、智能化、社会化、人性化的新型交通运输系统。因为当前交通系统越来越复杂，传统的基于经验模式的交通管理已经不能适应当代交通的快速发展，准确、快捷、智能的交通管理工作显得越来越重要，越来越急迫。引进高科技来控制交通变得越发迫切。所以由于物联网的出现，可以通过相关技术实现智能化识别和管理，从而解决或者缓解上述社会矛盾。因为智能节能系统和智能交通系统是普通民众生活中不可或缺的典型应用，所以将物联网技术应用到这两个典型场景中显得尤为重要。因此通过研究与实现新型的基于物联网技术的智能节能系统和智能交通系统，能够带动相关产业链的发展，对于推动和谐社会的快速发展具有深远的社会意义。 关键词:物联网技术；智能交通
Abstract Intelligent transportation system (ITS), refers to the advanced sensor technology, information technology, network technology, automatic control technology, computer processing technology used to effectively integrate the entire ground traffic management system established in a larger scope, full play the role of efficient, convenient, safety, environmental protection, comfort, real time, accurate and comprehensive transportation management system, can improve the efficiency of traffic system, reduce traffic accidents, reduce environmental pollution, is a new transport system a kind of information, intelligence, socialization, humanization. Because the current traffic system becomes more and more complex, the traditional model based on traffic management experience already can not adapt to the rapid development of modern transportation, accurate, fast, intelligent traffic management is becoming more and more important, more and more urgent. The introduction of high-tech to control traffic becomes more and more urgent. So because of the emergence of the Internet of things, can realize intelligent identification and management through the correlation technique, so as to solve or alleviate the social contradiction. Because the intelligent energy saving system and intelligent transportation system is a typical application of an ordinary life, so will the Internet of things technology is applied to the two typical scene is particularly important. The research and implementation of the Internet of things technology of intelligent energy saving system and intelligent transportation system based on the model, to promote the development of related industrial chain, has the profound social significance to promote the rapid development of a harmonious society Keywords: Technology of the Internet of things; intelligent transportation 1.概述 物联网概念从提出到大家熟知只用了短短几年时间，它是继计算机、互联网 和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。随着中国城镇化进程的推进， 城市人口越来越多，汽车数量随之增加，城市交通拥堵现象已给市民生活带了严 重影响，随之而来的环境污染、能源消耗等问题已成为全球面临的严峻问题。城市智能交通系统近十年成为改善交通堵塞减缓交通拥挤的有效技术措施，国内外越来越受重视。然而通过射频、传感器技术、全球定位系统（GPS）等信息传感设备建立起来的物联网可以把任何物品与互联网连接起来，通过通讯技术，实现了对在网物体智能化识别、跟踪、定位、监控和管理。物联网概念是在1999 年提出，2005 年，在ITU 的
物联网在智能交通系统中的应用
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/6814945568.html, 物联网在智能交通系统中的应用 作者：南志海 来源：《硅谷》2013年第07期 摘要随着信息化的不断推进，物联网技术的发展受到政府和企业的重视。本文通过对物联网的发展现状以及存在的相关问题进行初步分析，结合智能交通系统的总体架构的叙述和发展智能系统的必要性，阐述物联网在智能交通系统中的应用。 关键词物联网；发展现状及存在问题；智能交通系统；应用 中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-106-01 目前，我国的信息化技术不断发展，物联网技术也受到国家政府以及企业越来越多的支持和重视。作为走在国际最前沿的一项新技术，它被誉为：“技术的第四次产业革命”，在国家五大战略性新兴产业中，已被国务院上升到第二位。介于物联网关系到信息资源以及未来网络的应用，物联网将在推动世界迅速发展中占主导地位。 1 物联网概述 随着计算机、互联网以及移动通信网的广泛应用，物联网产业已经成为继它们之后的第三次世界信息产业发展浪潮。物联网概念第一次被提出是美国麻省理工大学Auto.ID实验室在1999年提出的，当时被称为EPC系统。它是通过信息传感设备，包括：RFID技术、红外感应、激光扫描器、各类传感设备装置、全球定位系统以及视频识别技术等，依照约定的协议，根据实际需要来完成物品互相联通的网络连接，然后进行通信以及交换信息，以至达到智能识别、定位、跟踪、监控以及管理的智能系统。 2 物联网发展现状及存在的问题 物联网技术的发展在我国起步比较早，所以现阶段在技术与标准等方面也存在一定的优势。在1991年，施乐公司的首席科学家Mark Weiser在《科学美国》这本权威杂志上对于计 算机的发展前景作出了大胆的预测，也就是物联网最早时候的萌芽状态。而中国在1999年有了传感网定义，并且开始了传感网的研究与开发，因此逐渐有了物联网的雏形。 感知、传输、处理、实现、及时、精确、全面地获取和处理信息是物联网技术发展的重要环节。根据相关不完全统计，我国物联网市场规模在2010年几乎达到两千亿元。在标准研制与技术研发中也取得了重大突破，我国在多领域实施了技术攻关措施达到了较好的效果，其中包括：通信协议、芯片、智能计算机、协同处理以及网络管理等。现阶段，我国在诸多领域应用了物联网技术，如：环保、物流、医疗、农业、电力、交通、安防等，并且这些物联网应用模式逐渐走向成熟。
基于物联网的智能交通发展思路_
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