物联网与智能交通

物联网与智能交通

内容摘要：智能交通的概念已被社会所接受，并得到广泛的应用。与此同时，智能交通系统所存在的问题也日益显现，物联网的出现为智能交通的发展提供一条新道路。由于物联网本身的技术特点，可以很好融合进入智能交通领域。物联网产业早已被国家明确为“十二五”期间的要重点发展的新兴战略性产业，对调整产业结构、促进产业升级、深入两化融合具有重要作用。而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。随着物联网的技术深入以及各大城市智能交通大投入建设，智能交通领域会呈现种类繁多的行业应用，城市交通智能化程度也会迎来质的飞跃。

关键字：物联网、智能交通、智能汽车

1物联网层次结构

物联网(The internet of things)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。物联网结构体系包括3层，分别是息采集层、网络传输层、应用处理层。信息采集层是实现对物体的感知和信息的采集，网络传输层主要实现采集信息的传输和各设备间的互联，最后应用处理层对信息进行大量的计算和处理，最终根据不同的需求提供智能化的应用服务。应用处理层提供的服务构建信息的处理和智能化的平台，最终实现物体的智能化控制，智能的感知世界。

2物联网对交通的影响作用

（1）交通电子政务：道路运政管理、水路运政管理、港口管理、海事管理电子政务的开发程度和服务水平是政府信息化水平的重要体现。一般而言，政府的电子政务工作主要包括：基础和业务数据建设、政府网上信息公开、跨部门信息共享等方面。政府信息资源对社会有着重要的影响，电子政务的建设和应用可以提高政府行政效能，提升公众服务水平。交通电子政务建设后，其所提供的官方的交通数据和信息将对交通运输业的发展产生先导性作用。电子政务不仅仅是网站的建设，其关键还在于基础信息的采集和共享，以及相关标准的建设。政府网站只是信息的发布窗口，网站长期高效的运行还要依赖与底层许多基础技术。交通运输业涵盖面相当广，需要采集的信息也相当的多，物联网作为一个物物相连的网络体系，它在很大程度上满足了交通电子政务对基础数据要求。物联网将采集的数据进行简单的处理后，统一发往信息中心处理，以物联网作为电子政务的基础设施，有利于打破不同部门之间隔阂，实现信息的跨部门共享。

（2）智能交通：高速公路联网收费、不停车收费、城市公交优先等。目前，智能交通在很多大中城市中都有了相应的应用，主要涉及高速公路不停车和联网收费，城市道路的多路径识别、城市智能公交等领域，相关的智能交通系统也开发了不少，各有其优缺点。但总体来说，目前的智能交通系统预测准确度、反应

灵敏度都还有待提高，交通信息采集不准，信息反馈不及时、城市交通环境复杂易变始终制约着智能交通系统的发展。智能交通是物联网的重要应用领域，许多的专家也很看好物联网和ITS的结合。智能交通与物联网之间有许多共同点，二者在很多技术上其实是互通的。物联网的引入将会给智能交通领域带来变革，也会为智能交通的发展输送新鲜血液。根据物联网的特点，智能交通系统与物联网的结合将有助于智能交通系统突破发展瓶颈，进入快速发展的新时期。（3）物流运输：车辆管理、集装箱管理、船舶管理、货物管理、堆场管理等。物流运输管理与物联网的联系就更为密切了，物联网可以直接为物流运输提供服务。无论是车辆、集装箱还是船舶的管理，物联网都是在相关物体上嵌入电子标签，条形码等能够存储物体信息标识，通过无线网络的方式将即时信息发送到后台信息处理系统，各系统有互联为一个巨大网络，从而在整个运输工程实现对物体的跟踪、监控等智能化的管理。

3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最有可能取得产业化成功的行业之一，智能交通系统(ITS)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。

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。ITS 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)物联网还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，ITS中数据或信息的传输不是单向的，兼有上传和下行的需求。ITS最终要为出行者服务，系统所提供的交通信息应在第一时间内发送给尽可能多的出行者。物联网则是这方面的理想选择，无论是信息传播的深度还是广度，物联网都具有其他方式所无法比拟的优势，其为ITS信息的发布提供了一个良好而宽广的平台。

4 智能交通领域在物联网的应用前景

随着物联网的推广和普及，3G、物流传感技术的发展进步，智能交通正在向“新一代智能交通”发展。无线传感器网络作为一种融合短程无线通讯技术、微电子传感器、嵌入式系统的新技术，逐渐被用于新一代智能交通系统等相关领域，从而给城市智能交通带来一次全新的升级和强化。虽然物联网的建设和完善需要很长时间，物联网和智能交通系统的融合也需要不断的磨合，但物联ITS的应用前景还是十分乐观的，尤其是传感技术和无线技术的逐渐成熟，相信就在不远的将来。

智能交通与物联网的结合是可能也是实际可行的，两者之间有着天然的联系。在物联网基础设施得到广泛建设后，智能交通与物联网的融合将是今后智能交通的发展趋势，物联网逐步形成产业化时，智能交通势将拥有更大的应用空间和市场价值，基于物联网的新一代智能交通将使未来的城市交通更加便捷和智能。

5智能交通系统中的智能汽车技术

（1 )ITS与智能汽车、汽车主动安全性等的相互关系

智能交通系统与智能汽车技术有着密切的关系,而智能汽车技术现阶段的主要任务是提高汽车行驶安全性。为将事故防患于未然，通过车辆及道路的各种传感器掌握道路、周围车辆的状况等驾驶环境信息，通过车载机、道路信息提供装置等实时地提供给驾驶员，并进行危险警告，最终实现自动驾驶。

基于ITS的汽车主动安全性：主要指AVCSS中的汽车辅助安全驾驶系统具有的特性。即利用现代信息技术，传感技术来扩展驾驶人员的感知能力，同时自动从路况、车况及驾驶员的综合信息中判断是否构成安全隐患并给与提示，在紧急情况下，能自动采取措施控制汽车，使汽车能主动避开危险，保证车辆安全行驶。传统意义上的汽车主动安全性：通过提高汽车制动性、操纵稳定性、舒适性及提高灯光、视野等方面，保证车辆安全行驶的性能。两者的差别在于前者采用了通过现代计算机、信息、通信、控制技术把车辆、道路、使用者紧密结合起来的智能交通系统的思想。

(2) 智能汽车技术

智能汽车技术按功能层次可以分为三类，即智能感知/预警系统、辅助驾驶系统和全自动操作系统。上一层技术是下一层技术的基础。

智能感知/预警系统，利用各种传感器信息来获得对车辆自身、车辆所行驶的周围环境及驾驶员本身的状态的感知，必要时发出预警信息。主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监测系统。碰撞预警系统(CW--Collision Warning system)：前方碰撞警告，盲点警告，车道偏离警告，换道/并道警告，十字路口警告，步行人检测与警告，后方碰撞警告；驾驶员监测系统主要有：驾驶员打盹警告系统，

驾驶员位置占有状态监测系统等。

辅助驾驶系统(Driver Assistance System)，利用智能感知系统的信息，进行决策规划，给驾驶员提出驾驶建议或部分地代替驾驶员进行车辆控制操作。主要包括：巡航控制，车道跟踪系统，准确泊车系统及精确机动系统。

车辆自动驾驶系统(Vehicle Automation System)，这是智能车辆技术的最高层次，它由车载计算机全部自动地实现车辆操作功能。目前主要发展了：用于拥挤交通时低速自动驾驶系统，自主驾驶系统，近距离车辆排队驾驶(close-headway platooning)系统等。

(3)智能汽车技术在我国的发展

我们所处的这个时代是信息革命的时代，各种新技术、新思想层出不穷，纵观世界范围内智能汽车技术的发展，每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。现在我国正在兴起的智能交通系统热潮，为我们进行智能汽车技术的研究奠定了良好的基础。使汽车具有主动安全性，集信息感知、动态辨识、控制等技术与方法于一体是ITS的主要研究内容之一。

21世纪的汽车概念将发生根本性的变化。现在的“汽车”是带有一些电子控制的机械装置，将来的“汽车”将转变为带有一些辅助机械的机电一体化装置，汽车的主要部分不再仅仅是个机械装置，它正向消费类电子产品转移。

我国在90年代初已开始关注国际上ITS的发展，并且参加了ITS世界会议的指导委员会和国际标准化组织的部分工作。交通部将ITS列入“九五”科技发展计划和2010年长期规划中。目前，国内有较多高校和科研院所正进行ITS 系统及关键技术、设备的研究。随着ITS研究在我国的兴起，我国已经形成了一支进行ITS技术研究开发、使用的专业技术队伍，各交通、汽车企业也越来越加大对ITS及智能汽车技术研发的投入，整个社会的关注程度不断增加相信经过相关领域的共同努力，我国的ITS及智能汽车技术水平一定会飞跃地发展。