[物联网技术及行业应用] 物联网技术

时间：2019-06-01 03:27:26　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　随着我国经济的持续快速发展，汽车保有量迅速增加，人们的出行范围也不断扩大。交通系统的高速发展一方面促进物流的发展和人际交往，缩短出行时间，提高了工作效率；另一方面也带来巨大的交通压力引起的交通拥堵、交通事故和大量的汽车尾气排放等问题。目前，这些问题已经成为中国经济实现可持续发展的重要难题。
　　智能交通系统是交通管理理念和物联网系统结合而产生的，其将先进的传感、通信和数据处理等物联网技术应用于交通领域，构建了一个安全、通畅和环保的交通运输系统（包括智能化交通管理、交通诱导和出行信息服务、智能道路收费、公共交通管理和智能汽车等应用）。
　　智能交通系统利用物联网技术将车辆、驾驶员、道路设施及管理部门有机地结合在一起，通过把握交通信息流，并以交通信息的采集、传输、处理、发布为主线，实现运输的智能化和自动化，满足了人们交通出行的安全、畅通和环保的需求。
　　我国道路交通系统的现状
　　道路交通系统由于其固有的接入随意性，处于随机状态，相比而言，铁路、航空、水运等其他交通方式的组织化程度较高。随着汽车数量的不断增加，道路交通系统的管理和控制将面临更多的问题，如交通拥堵和交通事故。此外，道路交通的低效率还带来一个严重的负面影响，即汽车尾气排放造成的环境污染问题。在低碳和环保经济理念不断普及的今天，这些问题已经成为世界经济实现可持续发展面临的严峻挑战。
　　1.汽车车速慢、路网运行效率低
　　高效的交通是城市经济竞争力的核心，严重的拥堵不仅延长了人们出行时间，还降低了道路网络的运行效率。以北京为例，2011年北京市机动车保有量已经超过500万辆，平均拥堵时间为55分钟。
　　目前，我国交通运输行业的石油消费量仅次于工业，且能源利用率较低，其中30%的汽油均消耗在堵车的与此同时，道路拥堵也加重了汽车尾气的排放量，一方面，堵车延长了汽车在路上的时间，且堵车时汽车发动机仍然保持运转，依然对环境造成污染；另一方面，堵车导致汽车频繁起、停，发动机在起动或加速的瞬间所排放的尾气量较大，对环境污染更严重。 3.交通安全事故发生率高
　　我国道路交通事故绝对死亡人数占世界总数的比例最高，2009年全国共发生道路交通事故23.8万起，造成
　　面对机动化水平提高带来的交通拥堵和道路安全等问题，世界各国政府和交通专家都开始研究电子通信技术在交通领域的应用，形成了早期的智能交通系统。20世纪80年代的信息技术革命不仅带来了技术进步，也对传统的交通发展理念产生了很大冲击。
　　物联网技术为智能交通运输系统的实现提供了核心技术支撑。通过物联网实时交通信息采集技术、物联网传输技术及信息处理技术的应用，实现了车辆与道路、出行者与车辆、出行者与管理者之间的互联互通，以最终实现交通的智能化管理。 1.实时交通信息采集
　　实时、准确地获取交通信息是实现智能交通的依据和基础。交通信息包括静态信息和动态信息，其中静态信息主要包括：基础地理信息、道路交通地理信息、停车场信息、交通管理设施信息、交通管制信息以及车辆、出行者等出行统计信息。静态信息的采集可通过调研或测量来获取，采取的数据被存放在相应数据库中，保持相对的稳定。而动态交通信息则包括时间和空间上不断变化的交通流信息，如车辆位置和标识、停车位状态、交通网络状态（如行程时间、交通流量、速度）等，这些动态交通流量信息的采集，就需要采用环形线圈传感
　　目前，我国已经进入城镇化及城市机动化的发展期，解决城市交通拥堵问题最有效的途径是建设和使用先进的、适用的区域交通控制系统。根据我国城市交通控制与管理的需要（比如，在城市路口曾出现过这样的情景：道路交叉路口上，一个方向已经没车了，可是绿灯仍然亮着，而另一个方向道路上的车辆却排起长龙在红灯下等候。）智能交通控制系统应涵盖交通信息采集、控制策略、系统集成、系统仿真等理论和技术。其中，引入高效的交通控制系统，通过控制交通信号对交通流进行有
　　智能交通诱导系统产生后，受到了人们的普遍关注。许多发达国家（如美国、德国、日本等）均将其列入国家研究计划，投入大量的人力、物力和财力进行研究、试验和开发。随着相关技术的成熟和系统的实用化，智能交通诱导系统在未来智能交通管理中将发挥越来越重要的角色。
　　城市智能交通诱导综合信息服务平台将通过各种采集方式（如浮动车检测、视频检测、感应线圈检测、抓拍识别等）采集的各种交通流参数发送至交通指挥中心、信息发布服务器、行车路线优化服务器等，以供不同部门使用。其中，交通指挥中心可根据交通流信息融合的结果，来实现交通信息的公共发布和个性化行车路线的优化决策。而信息发布服务器则可实现系统与基于Internet的交通信息网、交通诱导屏、交通广播媒体等多种发布平台的相连。
　　城市智能交通诱导综合信息服务平台系统即把人、车、路综合考虑，通过诱导驾驶员出行以改善路面交通状况的一种系统，其不但可防止交通阻塞的发生，减少车辆在道路上的停留时间，而且能实现交通流在路网各个路段的负载均衡；同时，采用该系统还可提供准确、全面的交通诱导信息，在提高老百姓出行效率、质量的基础上，有效提高了道路交通的监控力度和管理水平，通过道路交通分析，提供合理的交管方案。
　　随着高速公路的发展，截至2009年底，我国已建成且运营的高速公路达6.5万公里,同时高速公路通信、监控和收费系统的市场规模也呈现高速增长状态。
　　不停车收费系统（ETC）是一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统，也是物联网技术在道路收费管理中的一个重要应用。其通过在车辆上安装具有身份识别的标签，在收费口安装对应的通信和计费装置
　　2007年1月1日，我国开始实施“智能运输系统自适应巡航控制系统性能要求与检测方法”国家标准(GB/ T20608-2006)，此标准规定了自适应巡航控制系统的基本控制策略、最低的功能要求、基本的人机交互界面、故障诊断及处理的最低要求以及性能检测的规定流程，适用于自适应巡航控制系统的性能检测。智能车辆致力于提高车辆的安全性、舒适性，以及提供优良的人机交互界面。目前已经出现了一些应用广泛的汽车智能化系统（如智能雨刷、自动前照灯、智能空调等）。但这种智能系统只能部署在单个车辆内的辅助驾驶系统，而作为交通系统的核心要素，智能车辆必须结合车辆和道路等各方面情况，才能使车辆从代步工具变成真正的智能行驶系统。
　　汽车安全辅助驾驶系统的功能可保证汽车在较差的环境中也能够识别路况信息，并辅助驾驶员安全行车。从系统的发展状况来看，基于视觉的环境感知、多传感
　　智能交通采用物联网技术，不但能把握交通信息流，也能充分利用现有的交通基础设施使交通流在时空上进行有效分配，并能为交通参与者提供多样性的服务，实现高效的互联智能交通运输系统，满足了车辆智能化、安全性和环保的需求。尽管物联网技术为未来交通勾勒了一幅美妙的蓝图，但限于技术和成本等原因，目前智能交通运输系统依然只是物联网应用的一种雏形。将物联网技术普遍应用在交通系统，形成“车联网”，通过车载终端使得车与路、车与车之间实时连接，实现各种智能交通服务，将是交通系统未来的发展趋势。

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