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智能交通技術應用分析以及構成
發布時間：2016-12-14 分類：交通百科
隨著技術的發展智慧交通提供了更透徹的感知：道路基礎設施中傳感器和車載傳感設備能夠實時監控交通流量和車輛狀態信息，監測數據通過泛在移動通信網絡傳送至管理中心；物聯網技術為智能交通提供了更全面的互聯互通：物聯網技術為智能交通提供了更深入的智能化，智能化的交通管理和調度機制能夠充分發揮道路基礎設施的效能，最大化交通網絡流量并提高安全性，優化人們的出行體驗。下面介紹應用于智能交通的物聯網技術。智能交通給城市生活帶來極大便利，本文著重探討智能交通發展中的應用和技術構成。
作為近年興起的改善交通堵塞、減緩交通擁堵的有效技術措施，使傳統的交通模式變得更加智能化，更加安全、節能、高效率。越來越受到城市管理部門的重視。目前，智能交通在我國主要應用于三大領域：
1、公路交通信息化，包括高速公路建設、省級國道公路建設公路交通領域
目前熱點的項目主要集中在公路收費，其中又以軟件為主。公路收費項目分為兩部分，聯網收費軟件和計重收費系統。此外，聯網不停車收費（IETC）是未來高速公路收費的主要方式。
2、城市道路交通管理服務信息化
兼容和整合是城市道路交通管理服務信息化的主要問題，因此，綜合性的信息平臺成為這一領域的應用熱點。除了城市交通綜合信息平臺，一些縱向的比較有前景的應用有智能信號控制系統、電子警察、車載導航系統等。
3、城市公交信息化
目前國內的公交系統信息化應用還比較落后，智能公交調度系統在國內基本處于空白階段，也是方案商可以重點發展的領域。在地域分布上，國內的各大城市特別是南方沿海地區對于智能交通的發展都非常重視。
智慧交通技術構成
1、無線通信技術
目前已經有多種無線通信解決方案可以應用在智能交通系統當中。UHF和VHF頻段上的無線調制解調器通信被廣泛用于智能交通系統中的短距離和長距離通信。
短距離無線通信（小于幾百米）可以使用IEEE802.11系列協議來實現，其中美國智能交通協會以及美國交通部主推WAVE和DSRC兩套標準。理論上來講，這些協議的通信距離可以利用移動Ad—hoc網絡和Mesh網絡進行擴展。目前提出的長距離無線通信方案是通過基礎設施網絡來實現，如WiMAx（IEEE802.16）、GSM、3G技術。使用上述技術的長距離通信方案目前已經比較成熟，但是和短距離通信技術相比，它們需要進行大規模的基礎設施部署，成本很高。目前還沒有一致認可的商業模式來支持這種基礎設施的建設和維護。
目前車輛已經能夠通過多種無線通信方式與衛星、移動通信設備、移動電話網絡、道路基礎設施、周圍車輛等進行通信，并且利用廣泛部署的WiFi、移動電話網絡等途徑接入互聯網。
2、計算技術
目前汽車電子占普通轎車成本的30％，在高檔車中占到60％。根據汽車電子領域的最新進展，未來車輛中將配備數量更少但功能更為強大的處理器。2000年一輛普通的汽車擁有20～100個聯網的微控制器／可編程邏輯控制模塊，使用非實時的操作系統。目前的趨勢是使用數量更少但是更加強大的微處理器模塊以及硬件內存管理和實時的操作系統。同時新的嵌入式系統平臺將支持更加復雜的軟件應用，包括基于模型的過程控制、人工智能和普適計算，其中人工智能技術的廣泛應用將有望為智能交通系統帶來質的飛躍。
3、感知技術
電信、信息技術、微芯片、RFID以及廉價的智能信標感應等技術的發展和在智能交通系統中的廣泛應用為車輛駕駛員安全提供了有力保障。智能交通系統中的感知技術是基于車輛和道路基礎設施的網絡系統。交通基礎設施中的傳感器嵌入在道路或者道路周邊設施（如建筑）之中，因此它們需要在道路的建設維護階段進行部署或者利用專門的傳感器植人工具進行部署。車輛感知系統包括了部署道路基礎設施至車輛以及車輛至道路基礎設施的電子信標來進行識別通信，同時利用閉路電視技術和車牌號碼自動識別技術對熱點區域的可疑車輛進行持續監控。
4、視頻車輛監測
利用視頻攝像設備進行交通流量計量和事故檢測屬于車輛監測的范疇。視頻監測系統（如自動車牌號碼識別）和其他感知技術相比具有很大優勢，它們并不需要在路面或者路基中部署任何設備，因此也被稱為“非植入式”交通監控。當有車輛經過的時候，黑白或者彩色攝像機捕捉到的視頻將會輸入到處理器中進行分析以找出視頻圖像特性的變化。攝像機通常固定在車道附近的建筑物或柱子上。大部分的視頻監測系統需要一些初始化的配置來“教會”處理器當前道路環境的基礎背景圖像。該過程通常包括輸入已知的測量數據，例如車道線間距和攝像機到路面的高度。根據不同的產品型號，單個的視頻監測處理器能夠同時處理1～8個攝像機的視頻數據。視頻監測系統的典型輸出結果是每條車道的車輛速度，車輛數量和車道占用情況。某些系統還提供了一些附加輸出包括停止車輛檢測，錯誤行駛車輛警報等。
5、全球定位系統GPS
車輛中配備的嵌入式GPS接收器能夠接收多個不同衛星的信號并計算出車輛當前所在的位置，定位的誤差一般是幾米。GPS信號接收需要車輛具有衛星的視野，因此在城市中心區域可能由于建筑物的遮擋而使該技術的使用受到限制。GPS是很多車內導航系統的核心技術。很多國家已經或者計劃利用車載衛星GPS設備來記錄車輛行駛的里程并據此進行收費。
6、探測車輛和設備
部分國家開始部署所謂的“探測車輛”，它們通常是出租車或者政府所有的車輛，配備了DSRC或其他的無線通信技術。這些車輛向交通運營管理中心匯報它們的速度和位置，管理中心對這些數據進行整合分析得到廣大范圍內的交通流量情況以檢測交通堵塞的位置。同時有大量的科研工作集中在如何利用駕駛員持有的移動電話來獲得實時的交通流量信息，移動電話所在的車輛位置信息能夠通過GPS系統實時獲得。例如，北京已經有超過10000輛出租車和商務車輛安裝了GPS設備并發送它們的行駛速度信息到一個衛星。這些信息將最終傳送到北京交通信息中心，在那里這些信息經過匯總處理后得到了北京各條道路上的平均車流速度狀況。
