物联网技术在智慧交通系统中的应用设计Word文档下载推荐.docx

1、学院交通与物流工程学院班级物联162指导教师陈永祥2020 年 5 月 2 日摘 要随着经济的发展和人们生活水平的不断提高，人民对汽车的依赖性越来越高，对交通行业的服务水平要求也越来越高。交通问题现已成为全球各国努力解决的一个问题。智慧交通系统是一个结合物联网思维的全新系统是解决我国交通问题的一个重要措施，应用物联网系统解决该系统内部的问题是智慧交通系统的核心要义。本文通过论述指挥交通及物联网的相关概念及二者的关系，以四川高速公路智慧交通系统为案例论证了物联网技术在指挥交通系统的应用设计。本文陈述了四川省智慧交通系统的通体情况，并在物联网应用下的不停车收费系统、交通诱导系统、车辆识别、交通救援

2、与决策支持系统等智慧交通系统应用进行分析。论证了物联网在智慧交通系统应用的优越性。最后，文章还陈述了智慧交通的关键技术及其功能。关键词：物联网，智慧交通，四川省高速公路AbstractWith the development of economy and the continuous improvement of peoples living standard, peoples dependence on cars is getting higher and higher, and the service level of the transportation industry is also

3、 getting higher and higher.The problem of transportation has become a problem that countries around the world are trying to solve.Intelligent transportation system is a new system that combines the thinking of Internet of things, which is an important measure to solve the traffic problems in China.T

4、his paper discusses the related concepts of command traffic and Internet of things and their relationship, and demonstrates the application design of Internet of things technology in command traffic system by taking sichuan expressway intelligent traffic system as a case.This paper describes the gen

5、eral situation of intelligent transportation system in sichuan province, and analyzes the applications of intelligent transportation system such as no-stop charging system, traffic guidance system, vehicle identification, traffic rescue and decision support system under the application of Internet o

6、f things.The superiority of Internet of things in intelligent transportation system is demonstrated.Finally, the paper also states the key technologies and functions of intelligent transportation.Key words：Internet of things, intelligent transportation, Sichuan Expressway引 言1.1 研究的目的、意义1.1.1 研究的背景新中

7、国成立使得经济迅速发展，尤其是改革开放以来，驶入了经济发展的黄金期。中国经济进入新时代后，其增长动力由要素驱动和投资驱动两个方面，转向了创新驱动。基础设施的互联互通，一些新技术、新模式、新产品以及新业态的投资机会此起彼现。在刚刚过去的二十一世纪第二个十年中期，我国高速公路交通历程已经超过了总里程为9.2万公里美国1，达到10.6万公里，跃居世界第一。仅仅两年后，2016年的全国高速公路通车突破13万公里，全国的高速公路网络已经逐渐成型。近些年来，随着人民生活的逐步提升、汽车工业的不断发展，中国的汽车销售量连续多年蝉联世界第一。2013年以来，我国成为第一个汽车产销量突破2000万的国家。而上一

8、个由美国创造的历史最高纪录是2001年的 1781.2万辆销量。国民经济的发展，正推动着中国快速进入汽车机动化的时代。尽管我国汽车产销量已经达到了世界第一的位置，由于我国普遍的大众普及汽车较晚，在2018年底的我国民用汽车的每千人保有量为121.3辆，相较于其他工业化强国，例如美国汽车每千人保有量超过800辆，加拿大为582辆，英国为513辆，德国为499辆，法国为495辆，日本为451辆，我国的千人汽车保有量还是差距很大，有不小的增长空间。机动化时代的到来、汽车数量的快速增长，对包括功率在内的基础设施的要求雨来越高，对服务质量的要求也越来越严苛。当前，信息化时代正初步，逐渐成为促进社会发展的

9、主要生产要素、居主要地位4。传统的互联网架构，信息的分类、获取手段已经逐渐跟不上时代的发展。传统互联网时代，信息的种类和获取手段已经不能适应时代的发展，物联网作为信息技术的深度拓展，逐步受到重视和推广，已经逐步应用在智慧城市、智慧交通、智能电网、智慧家居、现代农业、物流业等众多领域5。全球金融危机以后，全球经济一片迷茫，急需科技引领和新的经济增长点，此时物联网技术逐渐进入各国的发展视野，物联网不仅是引领经济复苏的重要突破点，也是第四次工业革命的重要切入点。我国也已经将物联网作为战略性新兴产业发展的一个重要组成部分6。物联网不仅改变了人们的生产方式，生活方式，还影响着对客观世界事物范畴的认知。物

10、联网的核心理念，是通过更广泛的互联、更透彻的感知、更高度的集成以及更为智能的分析处理，实现对万事万物智能化、数字化的定位、跟踪、识别、监控、通讯、控制以及管理和服务，通过建立和构建物体与人之问的泛在、广覆盖的智能网络，实现物理世界向虚拟世界的拓扑、映射，建立二者之间更为有机联系，实现人类社会向全面信息化的方向迈进7。1.1.2 研究的目的公路的智能化和智慧化普及，是以对其各种基础设施、各种应用资源各项和管理要素的系统高度信息化集成为首要条件8。公路智慧交通系统由物联网技术提供实现基础性技术的平台。智慧交通会因为没有各硬件要素和软件要素的互联共通，失去了赖以生存的物质基础。以物联网为载体和平台发

11、展智慧交通，结合“云计算”等分布式信息处理手段，构造开放式信息架构，是当前技术条件的最佳技术路线9。物联网技术是由各种现代信息、通讯、控制技术组成的一种开放型的技术集群，针对不同的用户需求、行业特点和应用环境存在着巨大差异，不同的行业应用之间很难存在一个广泛适应的通用性解决方案。应该看到，物联网当前正处于起步和发展阶段，虽然在各个行业已经具有了不错的应用，行业规模已达到了一定的水平，但整体而言，距离最终“高效信息融合还有很长的道路。国内智慧交通系统的整体发展水平相比于美、欧等西方国家甚至是日本、韩国等周边发达国家，在动态化发展水平方面和智能化发展水平方面都是十分不足的。当前国内的交通系统的基本

12、情况，一是路面的非常少的交通信息采集措施；二是车辆、路人以及公路的分离已经建设完成，但这些情况还处于水平较低的阶段的情况，这种情况下各交通管理系统间相互独立运作，这使得交通信息的全面性、精确性和时效性都相差甚远。在具体操作上来看，掌握交通信息收集主要方式仍然是以路口信号控制为主，而且还是利用人工来完成在干预和管理方面。造成以上问题的主要原因在于交通技术手段应用方面的落后和系统统筹规划的缺乏,主要表现为,由于国内对智慧交通方面快速建设的需要,因此在建设期对标准的执行度不够,在资源的应用方面缺乏整合意识,这就造成许多已有的交通系统还在重复建设,各城市之间的交通管理系统各自独立运行,缺乏一个统一的部

13、署规划,作用非常单一。由于高度集成化的管控和决策支持平台在交通信息的采集和管理决策方面的缺乏,因此对交通的信息采集和控制等方面无法进行一个全局和综合的统一协调,交通管控的区域效率十分低下。加上目前信息技术在交通系统中集成协调运用方面水平较低,无法通过对不同信息节点的数据源进行全面的汇总和分析,造成所获取的信息决策结果在时效性和准确性方面得不到保障。目前的交通系统中除了射频识别等少数技术外,物联网技术在交通系统中的应用还十分少,基于物联网来实现的智慧交通系统更少。当前国内已经建设完成数量可观的相互独立的交通管理系统,加上已有的大量交通管理设施、装备,当下迫切需要对这些设备和资源进行集成利用以发挥

14、良好的综合效应,因此基于物联网的智慧交通的发展已经成为国内交通智能化发展进程中的一个必然选择。从社会公众广大的高速公路用户的角度来讲，公众需要高速、便捷、安全、舒适的通行服务。高速公路的智能化、智慧化可以减少旅行时间与旅行压力、提高安全性与可靠性。通过高效的出行信息发布系统，驾乘人员可以准确、可靠地了解高速公路出行信息，合理地选择出行路线，主动地应对道路、天气等不利条件。因此以物联网为技术平台的高速公路智慧交通管理系统高度迎合了现代社会经济和高速公路事业发展的客观要求，具有深远意义10。1.2 国内外发展现状2009年6月18日，欧盟为适应信息技术发展的需要，提出了欧盟物联网行动计划，计划到2

15、020年在全欧盟范围内建成多行业、广覆盖的包含不同通信模式且融合了现代控制技术同时伴随着服务创新的规模化、专业化的移动性、多相性和复杂性的物联网系统3。2009年，美国运输部制订20102020年智能交通战略计划的主要发展目标是构建“智能驾驶”系统。利用物联网无线接入技术，将基础设施、车、人、无线应用终端有效连接起来，形成一个能够为智能驾驶提供任意地点、任意时刻可与任何设备（设施）互联互通工作的信息支撑系统2。日本紧跟欧美脚步，也在大力发展智慧交通系统。日本国土交通省也已经规划、制订以“聪明道路”（Smart Way）命名的新一代智能交通系统，通过专用短程无线通信方式将道路设施、运行车辆和控制系统集成在一个平台上，以打造“聪明”的道路交通系统4。2009年8月，温家宝“感知中国”的讲话思想，全面加速推动了我国物联网领域的基础研究和应用开发。2010年，物联网被正式列为我国未来重点发展的战略性新兴产业之一，写入了2010年国务院政府工作报告。物联网在中国受到了全社会广泛的关注5。2010年世博会期间，上海市将基于物联网技术为核心的上海移动“车务通”全面运用于上海公共交通系统，大大地提升公共交通的服务效率，增加公众出行的选择性，为世博会的成功举行发挥了重要作用6。2012年2月14日，工业和信息化部发布“十二五”物联网发展规划，计划到2015年，我国要