交通物联网智能技术运用思索

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1引言

近年来，互联网的普及和发展给社会经济建设和人们生活带来了巨大的变化。随着“智慧城市”、“智能交通”、“物联网”新概念的提出，普及先进的智能技术，推动各方面产业的升级和转型，使各个领域又面临一场新的技术革命。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》和“十二五”规划中，智能交通（ITS，IntelligentTransportationSystems）已被列入交通运输业优先发展主题，在交通运输领域广泛采用智能技术建立交通物联网络，已成为发展智能交通的优先途径，也是各级政府和交通专家最为关注的话题。打造国际一流的人性化、捷运化、信息化和生态化的交通物联网，应用智能技术能解决哪些问题？物联网建设中如何推广智能技术？这些问题都值得我们进一步思考和深入研究。

2交通物联网的构成和特征

2.1交通物联网的构成交通物联网是在较完善的交通设施基础上,将新一代智能技术充分运用于交通运输系统所建立的一种实现。即把智能传感器件装备到各地公路、水路、公交、地铁各相关系统的基础设施中，把车辆、船只等运动设施，还有桥梁、大坝、隧道、车站、港口等固定设施，网络、视频、广播、通讯、遥感等各种媒体设施，在互联网的支撑下经过互联构成“物联网”。而后通过超级计算机系统、智能交通系统以及云计算将物联网软硬件资源整合起来，构成一个完整的交通物联网体系。智能交通系统是交通物联网中的核心系统。人们通过它能以更加科学的智能的和动态方式管理和控制交通。

2.2交通物联网的特征⑴全面物联：智能传感设备将交通所有基础设施物联成网，通过专用技术对网络系统实时感测和智能的控制，全面实现交通网络智能化管理。⑵充分整合：物联网与互联网系统完全连接和融合，将软硬件资源最大有效的整合共享，资源分配更加充分和合理。为低碳环保、减少资源冗余浪费，提供最佳的基础设施。⑶协同运作：有效地利用基础设施的潜能，各个关键环节进行和谐高效地协作，监管保障进一步到位，不断消除自身的隐患，达到智能交通的最佳状态。⑷学习创新：立足系统本身的知识学习、积累和更新，不断地进行科技创新和应用，加快交通智能系统的研发和升级，提高可持续发展的能力。

3智能技术在交通物联网的应用成果

3.1智能技术的应用应用智能技术解决交通运输问题，已成为公认的最为有效的途径。从第十二届多国城市交通通展中可以看到，集电子技术、信息技术、传感器技术、数据通讯技术、人工智能和计算机应用等技术于一体的跨学科的智能技术，在交通科技领域的普及应用越来越广泛。如“一卡通”解决方案、RFID无线射频识别技术、GPS智能导航系统、ETC不停车电子收费系统、道路控管系统、网络影像传输系统、电子警察抓拍系统、公路车辆自动监测记录系统、交通综合信息管理系统、道路交通仿真系统等等。将不同的系统集成并将它们智能化从而提升交通管理的水平，已初见成效。由此可见，智能技术有效地综合运用于我国交通运输管理体系，已呈现出巨大的潜力和发展空间。

3.2应用智能技术取得的成果⑴智能公交方面，建立统一的智能化公共交通综合信息平台，在公路、水路等客运行业逐步实现全国联网信息共享服务。城市公交实行全程实时监控，科学的调节车流的时空分布，优化了城市公交网络。展示和引导公众选择低碳出行，逐步拓展公共交通综合信息平台的应用领域，提高公交运营效率和服务能力。⑵交通停车诱导方面，建立动态停车诱导系统和汽车租赁信息服务系统，在完善停车场和公共交通组合的基础上建设驻车换乘信息诱导系统；利用网络媒体和手机、GPS智能导航等信息终端，为公众提供实时、便捷、个性化的交通信息服务。⑶出租车营运管理方面，应用了RFID无线射频识别技术。上海市启动了出租车电子标签试点，将识别芯片安装在出租车后窗的玻璃处，执法人员使用手持识别仪透过GSM将数据传送到指挥中心，快速的把出租车的车牌号、发动机号、车辆颜色、营运证等资料读出，以此快速地识别正规出租车和“克隆”出租车，借助交通物联网智能标签识别技术，有效的提高了出租车辆营运管理的水平。⑷公路不停车电子收费方面，计划到2020年，ETC(ElectronicTollCollection)电子自动收费系统全国覆盖率达到60%以上。ETC使公路收费走向网络化、智能化，提高公路的通行能力，降低了收费管理的成本，减少了车辆和路面的损耗，为解决交通拥挤、交通阻塞、交通事故和交通污染问题提供了有效的途径。⑸港口建设方面，以虎门港物联网工程为例，去年虎门港全面启动了“智能港及物联网应用工程”项目，他们采用物联网技术为基础架构，以RFID及其他传感技术为数据采集终端，通过有线和无线的网络传输技术，把数据资源汇集到港口数据中心,云计算平台完成海量数据的计算，实现港口在生产操作、仓储管理、物流跟踪、海关监管、环境污染等方面管理的智能化，依托物联网打造智慧型的港口，带动了港口建设一场新的技术革命。

4交通物联网建设方面的探讨

4.1要加强交通物联网标准化工作针对智能技术包含多学科的特点，由此带来的数据采集和处理技术的复杂性，需要制定和完善统一的物理层接口协议和标准。实现物理层接口的标准化，可以最大限度降低系统的瓶颈，保证整个系统接口的互联性,有助于物联网配套产业的新产品研发和标准化生产，促进智能技术的广泛应用。

4.2要改善基础设施的硬件品质对物联网中装备的各种智能传感设备及硬件，要制定标准采购目录和安装规范，尽量采用新一代智能产品。对老化的设备要定期检查和更新换代，特别是对采集设备的性能进行制度性评估，提高硬件设备的品质，不仅对杜绝各类事故提供可靠的保证，而且使智能技术更加有效的发挥。

4.3要加快智能交通系统的研发应用从交通物联网的现状来看，很多地区发展还不平衡，有的还未引入真正意义上的智能交通系统。许多在用的交通管理系统，智能综合分析的功能较少。有些交通指挥系统只是具备监测、记录、抓拍等被动性的监管功能。不具备主动性的智能预防、诱导分流和调控功能。在交通管理方面，对车辆流量、车速、车况、路况、环境仍处在人工监管状态，对突发事件应急反应上还缺乏智能处理的预案。为此，加快智能交通系统的核心技术研发，建立物联网智能预防系统显得格外重要。智能预防系统是智能交通系统一个重要的组成部分。通过多种智能技术实时感测和智能的分析，对道路、车辆、驾驶员、环境及时提出预报、预警、诱导和安全评估以及专家解决方案。可以实现有效的限速限载，合理的分流调控，排除事故隐患，减少人员伤亡和路产损失，为公共交通提供更加安全的保障。

5智能交通系统的研究

在建立交通物联网的地区，初步实现了交通运输、物流仓储、交通监管等方面的自动化、数字化管理。但物联网的智能化水平还远远不够，数据分析、安全预防、调控决策和重大事件的处理大部分还需要人工完成，处理的结果还未达到专家水准。因此，研发和应用智能交通系统，是今后交通物联网建设的关键所在。

5.1智能交通系统的是一个交通领域的专家系统智能交通系统是当前交通运输领域的前沿研究课题，是一个涉及领域多、知识面广的庞大的体系架构。采用云计算平台技术，使分布的系统硬件和软件资源充分地整合，通过虚拟化管理和调度，可以实现基础设施级服务（IaaS），平台级服务（PaaS）和软件级服务（SaaS）。人工智能是研究如何构造智能机器或智能系统，使它能模拟、延伸扩展人类智能的学科。人工智能技术包含计算机科学、控制论、信息论、神经心理学、哲学、语言学等，主要应用在专家系统、机器学习、模式识别等领域。智能交通系统就是采用人工智能和云计算技术构建的交通领域的专家系统，是实现交通物联网智能化的一个重要途径。

5.2智能交通系统的主要构成智能交通系统，也是一个功能完整的、有学习新知识能力的、并能进行逻辑推理的、在交通管理方面代替人类思维支配系统运行的知识系统。它由若干个子系统和知识库组成，各个子系统也是一个独立的专家子系统，根据专业技术领域可划分为：路桥专家子系统；车辆专家子系统；船舶专家子系统；水运专家子系统；物流专家子系统；交通监管专家子系统；应急救援专家子系统；安全预防专家子系统等。每个子系统由若干个完整的智能模块组成，按照功能的划分，每个智能模块对它管辖的范围进行实时的感测和处理。智能交通系统由日常处理、智能处理和专家处理几个层面系统组成。按照事件等级，日常处理只解决经常发生的简单事件，智能处理以快速响应、准确及时、合理调控、节约资源、预防事故发生为目的；遇到重大的复杂事件转由专家处理来决策。

5.3智能交通系统的研究方向智能交通系统通过知识工程方法进行研究，主要研究方向是解决智能接口技术、检索推理机构、知识获取、解释机构等问题。知识库和数据库及其知识、数据的管理通过云计算平台技术来完成。针对大量不同的系统终端数据采集技术的复杂性，要重点解决端口的数据转换方式、编码、交换、传输、差错控制等关键技术问题。智能交通系统在事件处理过程中，根据发生的不同事件的等级，由相应的子系统来进行响应，通过云计算平台调用系统知识库的知识，进行逻辑推理和筛选分析，得出切实可行的专家处理意见。由于采用云计算的编程模型、海量数据存储管理和虚拟化技术，进行大规模的分布式计算和并行处理，有效的利用了系统资源,使专家处理的结果变得更加及时和准确。智能交通系统每个子系统应具有强大的学习能力，能自动地获取知识，对系统知识库随时进行充实和更新。并经过人机接流，使学到的新知识达到专家水平。

6结束语

综上所述，引入人工智能技术进行智能交通系统的研发，已提到重要的日程上来。广泛应用智能技术对传统交通系统进行深入的改造，全面实现交通物联网智能化，必将带来交通运输领域革命性的变化。更为重要的是智能交通的发展战略带动了经济建设所需要的多方面产业链发展，特别是高科技新兴产业的发展，对加快智能型交通物联网建设将产生深远的影响。