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中國發展智能交通,基本路徑是自上而下的政府主導式,未來亦需要重視調動民間的力量。在中國智能交通的發展上,運營商走在了前列,三大運營商利用自身的網絡優勢和技術優勢,都相繼推出了智能交通產品和應用,甚至專門成立了專業基地和中心,進行研發和運營。記者日前走訪了中國移動位于沈陽的位置服務基地,并對中移動位置基地總經理李輝進行了專訪。
位置基地能力建設
中移動位置基地屬于功能型基地,為全網提供底層能力支撐。負責全國位置產品研發、運營與營銷支撐、位置服務價值鏈整合與管理、位置基礎能力研發、對外輸出位置能力等業務。李輝向互聯網周刊表示,在2005年至2008年期間,位置基地主要進行基礎能力建設,主攻行業應用。2008年后開始發力個人應用市場。
目前,位置基地已經具備全網基站定位功能,覆蓋全國300多個地級市,擁有3500余萬POI(興趣點)及200余萬公里導航道路的電子地圖業務應用能力、覆蓋10余個城市的實時交通信息能力、200余個城市的公交數據。同時,建立了位置服務專業語音呼叫中心,具備千萬級的年呼叫服務能力。所有這些能力,理論上都能輸出給有需要的企業和開發者。在去年12月舉辦的中國移動全球開發者大會上,位置基地開放了定位能力和GIS服務能力,這對匯聚基層力量發展位置產業具有積極意義。
李輝表示,在定位能力上,位置基地經過幾年的探索和部署,已經具備基站定位、區號定位、快速定位、GPRS定位、WiFi等定位能力。位置服務基地推出的定位能力可通過用戶手機終端上報基站CELL-ID號的方式實現定位,該定位方式具有使用靈活、定位時延短、網絡開銷小、用戶隱私管理更安全等優勢。業內人士表示,這種定位方式只有運營商可以通過最準確、最及時的定位數據做到,主要受益于中國移動的優質網絡。
位置基地與公交車、出租車、長途客運車、危險品運輸車、私家車等各類應用開發商發展業務,推進行業終端標準化進程,提供公眾出行信息服務,整合違章信息、交通出行、實時路況、旅游等城市交通出行信息。位置服務基地還與華晨、沃爾沃等汽車生產企業合作,開展安全防護、遠程檢修等前裝業務。目前已推出了手機導航、12585語音導航、親情通及車務通等產品。“車務通”是基于GPS衛星定位和LBS基站定位技術,采用車載終端實時采集車輛運行數據并傳回后臺進行處理,為企業車輛提供定位、監控、調度、防盜及管理等功能的綜合管理信息系統。李輝對記者表示,車務通是中移動位置服務“差異化”的4大亮點之首,是中移動今后的重點業務。中移動“車務通”為需要實時了解、管理本集團內部車輛的集團客戶提供位置服務,通過車務通平臺管理,提供車輛實時定位、實時調度、查看車輛歷史行使軌跡等通用功能和行業個性化需求功能。目前,“車務通”已在政府部門、出租車、道路運輸、危險品等多個領域中應用。
“兩客一危”車輛管理
隨著旅游業、公共交通、危險品運輸的迅猛發展,“兩客一危”的安全行使關乎公眾的出行安全。“兩客”指單次運營里程超過800公里的客運車輛和高速公路客運車輛。“一危”指危險品運輸車輛。隨著交通的日益頻繁,科學管理“兩客一危”車輛,隨時掌握車輛位置信息,從而有效降低事故的發生成為當務之急。中移動“車務通”業務的推出,很好地解決了部分問題。記者了解到,“車務通”系統可為長途客運集團、物流企業車輛提供調度管理和綜合運營服務。可以根據公司的行程安排,事先為司機設定最優路線,并實時監控車輛位置信息,控制運輸成本,保障人車安全。“車務通”系列解決方案能夠實現危險品車輛實時監控,確保危險品車輛在指定路線和區域內行駛,當車輛出現緊急事故時能及時報警并組織救援,保障危險品車輛的運輸安全。李輝表示,未來,“車務通”系列產品會不斷創新,整合業務資源,提高新產品開發效率和質量,推動“兩客一危”信息化進程,為安全保駕護航。
“平安校車”為孩子安全護航
一段時期內,校車事故頻發,不僅威脅到孩子的安全,也關系到家庭幸福,保障校車安全刻不容緩。中移動基于其成熟的“車務通”業務,推出了“平安校車”業務系統,助力校車運營和校車安全管理。這是一套整合全球衛星定位系統、地理信息系統以及無線通信技術于一體的軟硬件綜合系統。系統對校車進行集中統一的信息化管理,涵蓋車輛車牌號碼、車型、顏色、發動機號、司機姓名、底盤號碼、用途等。通過車輛位置服務終端,建立起校車與監控中心之間迅速、準確、有效的信息傳遞通道。監控中心可以隨時掌握車輛狀態、位置信息,迅速下達調度命令。行業監管部門和學校可以借此對校車進行有效管控,提高校車的安全系數。沈陽康平縣全縣200多輛校車全部安裝使用了“平安校車”產品,至今未有一起校車安全事故發生。
國家發展框架指明我國ITS未來方向
國家發展改革委員會和交通運輸部聯合的《推進“互聯網+”便捷交通 促進智能交通發展的實施方案》(以下簡稱智能交通發展實施方案),明確了近期將以三個系統(智能運輸服務系統、智能運輸管理系統、智能決策支持系統)、兩個支撐(智能交通基礎設施、標準和技術)、一個環境(寬松有序發展環境)作為主要發展內容,這是一個較為全面的安排。根據本世紀初的實際情況,我國在ITS發展的初期主要集中的與運行和服務相關的領域進行開發和應用;隨著國內交通運輸環境的變化和轉型發展的要求,這次的智能交通發展實施方案在基礎設施建設、產業發展、運行服務和技術應用等多個方面進行了詳細的安排,同時覆蓋了城市交通、公路、鐵路、航空、水運。除此之外還特別注意了ITS發展的整體性,在智能汽車、車車通信、車路通信、測試檢測環境等方面都做了安排。另外為了推動智能交通前沿技術研發和對新興戰略產業支持,還首次將新一代國家交通控制網、列車自動運行、綜合樞紐協同、高速寬帶無線互聯和高速無線局域網等內容列入ITS發展方案。因此這次的智能交通發展實施方案不僅是近期內國家對ITS的安排,而且為我國未來ITS發展指明了方向。
以“互聯網+”為切入點,促進新一代信息技術在交通領域的應用
互聯網+便捷交通不僅促進了交通的線下服務移到線上,更強調的是用互聯網的概念和技術重新定義和構造交通運輸系統。例如今天大家都在使用的網約出租車就是在互聯網概念下運輸模式和服務模式的創新。不僅如此,新一代互聯網技術不僅僅是信息交互和交易工具,它還具有驅動、執行和使能(Enable)的功能,也就是新一代互聯網要滲透到執行部件和機構中,它不僅僅能推進交通運輸管理與服務的提升,還將形成新的載運工具和運輸系統。
這些新的載運工具和運輸系統除了應用新一代互聯網技術外,還大量的應用了近年來快速發展的新一代信息技術,典型的有以下幾項。
首先是通信技術,這里不僅僅是以3G、4G以及5G為代表的寬帶移動通信技術,還有支持高速載運工具與基礎設施、載運工具與載運工具間進行高可靠數據交換的高速無線局域網和專用短程通信(DSRC),而且其專用芯片、協議、產業支撐等都逐步完成。另外認知無線電和深空通信等通信前沿技術也開始在交通系統中進行應用試驗。以上這些都給以高速移動為特征的交通運輸提高安全和服務能力帶來了巨大變化。
第二是傳感器,本世紀以來交通領域的傳感器取得了巨大的發展,例如激光傳感器,不僅在速度、能見度、機動車排放和路面平整度的測量方面開始大量應用,而且在載運工具周邊環境和障礙物探測上實現了巨大突破,其典型的代表就是多通道激光掃描雷達,目前已經成為自動駕駛汽車常用的傳感器。另外,24GHz和79GHz微波雷達、視頻圖像傳感器等都在智能汽車中開始應用。傳感器技術的發展為ITS各項技術和應用系統獲取大量的高質量提供了支撐。
第三是數據管理與處理技術,例如近幾年快速發展的大數據、云計算和人工智能等,其中人工智能的應用有賴于高質量的數據,而傳感器和通信技術的發展給數據的獲取和交互提供了非常好的條件,這也是近期智能汽車、自動駕駛汽車、自主駕駛汽車快速發展的原因。除此之外,數據的豐富、管理技術的進步、處理和算法的發展,給在虛擬空間建立起與現實交通形成映射關系的虛擬交通系統提供了條件,使得對交通運行的預判、控制、管理更加精確。
從國家的文件看,智能交通發展實施方案很好的體現了在新一代互聯網等信息技術推動下,ITS將更加注重適應人對交通的多樣性需求、更加注重車路一體化、更加注重數據的應用、更加注重載運工具的智能化。
智能交通基礎設施是ITS發展的重要支撐
這次的智能交通發展實施方案將智能交通基礎設施作為ITS發展的重要支撐,這在我國ITS發展中是第一次,實際上在高速公路、鐵路和民航的建設中,機電系統、調度系統、管理系統一直是建設的內容,但是多數是當作附屬設施或運營系統來對待的。隨著以鋼筋混凝土為主要內容的基礎設施建設走向萎縮,交通運輸系統更多的要靠提高運行效率來滿足不斷增加的運輸需求,因此信息化和智能化成為交通運輸建設的重要內容也就不足為怪了。另外隨著信息技術和智能化技術的進步,中國在上世紀80年代末至90年代初制定的道路機電系統體系已經落后,需要在新一代信息技術和裝備在支撐下重新規劃和設計,因此新一代ITS必須要有新一代的智能化基礎設施與其配套。
關鍵詞 車牌識別;圖像處理;模式識別;人工智能
1車牌識別技術簡介
隨著我國科技的發展及交通管理系統的不斷完善,車牌字符識別技術的應用已經逐漸成為智能交通系統的重要組成部分,它可以從復雜的背景中準確地提取、識別汽車牌照、車輛類型等信息,在交通控制和監視中占有很重要的地位,具有廣泛的應用前景。 所以,汽車牌照的識別問題已經成為現代交通工程領域中研究的重點和熱點問題之一。
由于受環境、 待識別車輛的車型復雜和車牌位置不固定等的影響,給車牌定位方法的選擇帶來一定的困難。車牌本身的污染、缺損也會影響識別率。一些車輛由于天氣或是路況不好,使得車牌被灰塵、泥土沾染,另外還有一些車輛行駛時間較長,車牌上的字符已經部分缺損了,嚴重的時候,人眼也很難辨別車牌上的字符,這些情況都會影響系統的識別工作,導致誤識別。可見,要提高車牌定位系統和字符分割系統的正確率將碰到很多困難。無疑,如果車牌字符識別系統有較高的自適應性和魯棒性,即對有一定噪聲或變形的字符圖像仍能正確識別,則會極大的減輕車牌定位系統和字符分割系統的壓力。 因此,設計一個抗干擾性能良好的車牌字符識別系統對整個車牌自動識別系統都是有益的。 同時,字符在某種程度上反映了圖形的一般特點,是一類特別的圖形,其自動識別一直受到人們的極大關注,因為它的解決對于人們的生產和生活具有非常現實的意義。
2車牌識別系統的構成
在智能化交通管理系統中,車輛牌照是唯一能夠準確辨識機動車的標識符號,其作用是無可替代的。因此車輛牌照識別系統應具有很高的識別正確率,對環境光照條件、拍攝位置和車輛行駛速度等因素的影響應有較大的冗余,并且要求滿足實時性要求。
圖1牌照識別系統原理圖
車牌識別系統是計算機圖像處理與字符識別技術在智能化交通管理系統中的應用,它主要由牌照圖像的采集和預處理、牌照區域的定位和提取、牌照字符的分割和識別等幾個部分組成,如圖 1 所示。 其基本工作過程如下:(1)當行駛的車輛經過時,觸發埋設在固定位置的傳感器,系統被喚醒處于工作狀態; 一旦連接攝像頭光快門的光電傳感器被觸發,設置在車輛前方、后方和側面的相機同時拍攝下車輛圖像(目前已發展到視頻檢測);(2) 由攝像機或 CCD 攝像頭拍攝的含有車輛牌照的圖像通視頻卡輸入計算機進行預處理,圖像預處理包括圖像轉換、圖像增強、濾波和水平較正等;(3)由檢索模塊進行牌照搜索與檢測 ,定位并分割出包含牌照字符號碼的矩形區域;(4)對牌照字符進行二值化并分割出單個字符 ,經歸一化后輸入字符識別系統進行識別。
3車牌識別系統的發展
車牌識別技術產生于上世紀末開始的智能交通革命,智能交通系統經過近十多年的推廣、試行和發展,目前已成功地應用于若干經濟發達及較為發達國家的都市及城市、高速公路系統中。而車牌識別系統正是在這種應用背景下研制出來的,能夠自動實時檢測車輛經過和識別汽車牌照的智能交通管理系統。
進入新世紀以來,隨著我國科學技術水平的不斷提高,車牌識別技術已經逐漸更新和完善,并開始在交通、公安、路政、停車場、安防、門禁、智能小區等許多領域得到了廣泛的應用。車牌識別系統簡單地說是一種以特定目標為對象的專用視覺系統,它能夠從一幅圖像中提取分割并識別出車輛牌照,運用先進的圖像處理、模式識別和人工智能技術,通過對圖像的采集和處理完成車輛牌照的自動識別,識別結果可按需求分別包括車牌的字符、數字、牌照圖像,以至牌照顏色、坐標、字體顏色等。目前,車牌識別系統己經最廣泛應用到包括智能交通違章監視管理(電子警察),高速公路不停車收費,車輛檢測,停車場監控與管理等應用中,一方面,車牌識別系統本身是一個全數字化的智能系統,在它上面只要做不多的擴充,就可以衍生出一些其他功能。另一方面,即使是世界上很多研究機構和公司專門從事這方面的研發工作, 高可靠性,高性能和高識別率的車牌識別系統還待開發,LPR 系統發展迅速,出現了一些較為實用的產品。
4車牌識別技術的研究現狀
關鍵詞:智能交通系統;應用現狀;發展期待
0引言
交通不僅是一個國家現代化水平的重要表現,也是一個城市健康發展的良好體現。深圳市是一個發展很快的城市,人口數量在不斷的增加,交通擁擠也成為市民出行極為頭痛的事情。如果政府僅靠單純修建道路設施,或者采用傳統的管理模式來改變交通擁擠的現狀,效果是十分有限的。在深圳市舉辦的大運會期間,深圳市交通運輸委員會(以下簡稱“深圳交委”)利用智能交通系統為幾百萬運動員和觀眾提供了高效通暢的交通服務,使其再次成為人們關注的焦點。本文僅從以下幾個方面進行簡要的分析。
1智能交通系統的概念
智能交通系統(ITS)作為一個明確的概念性名詞是在90年代初確定的,起源于日本,后逐漸進入各國的視野,美國、歐洲和日本的學者對其定義各異,雖無一個統一的概念界定,但是其基本含義是一樣的。智能交通系統是在較完善的道路設施基礎上,將先進的電子技術、信息技術、傳感器技術和系統工程技術集成運用于地面交通管理所建立的一種實時、準確、高效、大范圍、全方位發揮作用的交通運輸管理系統。[1]它通過運用各種高端的科學技術,特別是電子信息技術,不僅使現有的交通基礎設施的基本潛力得以充分發揮,而且還具有保障交通的穩定性、提高交通的運輸效率等重要作用。
2智能交通系統在深圳的應用
為了更好的服務于大運會,也為了更好的服務于市民,深圳交委智能交通處重點建設了深圳市智能交通“一個平臺、六大系統”項目,主要包括交通信息交換平臺和交通綜合監測系統、交通運輸管理系統、道路交通整體調控系統、公眾出行信息服務系統、交通規劃與分析仿真決策支持系統、交通運行指揮系統。[2]具體如下:
2.1 一個平臺
交通信息交換平臺是以完善的信息網絡為基礎的,它是ITS各相關部門的信息交匯、溝通的樞紐。它包括無線數據/交通信息通道、車載移動電話接收信息系統、路由引導系統及選擇最佳路由的電子地圖等。[3]這種具有智能功能的先進的交通信息系統只要安裝在道路、車輛等場所上,就可以向交通信息中心及時提供各地的路況信息,信息中心將這些信息經過處理后再向那些交通參與者反饋與出行相關的各種道路交通信息,使出行者能夠及時、快速、方便的利用這些信息和咨詢意見來選擇、安排自己的出行方式、駕駛路線等。我市目前安裝了大量的閉路電視前端攝像頭,這樣就可以清晰地看到各路口的交通情況,真實反饋給各交通參與者,真正實現各部門信息的融合、交互和共享,這一平臺也真正發揮出其“轉換機”的功能。
2.2 六大系統
2.2.1交通綜合監測系統
交通綜合檢測系統覆蓋在深圳市的各大干道處,比如快速路、主干道、軌道交通等類似的基礎設施。深圳市目前采用多種車輛檢測手段來記錄各種數據,并及時采集道路通行狀況、交通和客運流量等信息,同時還監測各種交通異常事件和違法信息等。為了更好的發揮這一監測系統的功能,我市目前采用了先進的信號監控系統,這是在英國和意大利的先進智能系統的基礎上提煉出來的SMOOTH系統。并且,為了跟隨科技發展的步伐,用更加科學、先進的系統來服務市民,我市還把交通卡口系統也應用到了交通管理上。如在深南大道、北環大道等主干道路和深惠公路、東部沿海高速等對外聯絡道路上均安裝了這種系統。
2.2.2交通運輸管理系統
智能交通系統以主動控制的先進交通系統來代替傳統的被動控制的系統,而這種系統既包括了自動監測異常突發事件(如各種違規事件、交通事故等),也包括各種道路的自動收費系統、停車場誘導系統等等。[4]與此同時,這種先進的交通管理系統在以信號控制為中心的基礎上,建立了信息中心和交通參與者的雙向通信機制,及時收集和提供便利信息,實現對運輸工具、各種交通基礎設施的智能化監管,不但保證了運營安全,也提高了服務質量。
2.2.3道路交通整體調控系統
道路交通整體調控系統為了保證整個城市交通的健康運行,采取了從全局出發,局部控制的措施。比如在快速路進行控制,實行不同區域的聯動控制,或是采取公交優先控制等措施。目前我市應用的交通視頻事件檢測技術,可以自動識別一些車輛拋錨等異常情況,自動反饋到控制中心,可以充分控制交通流,緩解了交通堵塞的狀況,大限度的降低了交通事故發生的頻率,大大提高了管理的效率。
2.2.4公眾出行信息服務系統
目前我市在一些重要路口、快速路等重要樞紐部位都設置了交通情報板,可通過手機、熱線電話、網絡、廣播等電子通訊工具及時向公眾全方位的交通路況信息。比如在大運會期間,我市還規劃建設了一個總調度室、一個呼叫中心,5個調度分中心,近100個調度點,一套無線對講應急通信系統。以期通過這種多方位的調度,更加快捷、迅速的為市民和與會代表服務。
2.2.5交通規劃與分析仿真決策支持系統
僅僅有理論知識還是無法完全解決交通擁堵的問題,因為沒有付諸實踐的理論往往都是空洞的。為了更好的在實際中發揮智能交通系統的作用,我們可以建立數學模型,充分考慮各種動態和靜態數據,對所規劃的交通基礎設施等進行效果的模擬,使管理者和領導可以直觀、簡潔的看到效果,并做出相應的預估和調整,能夠為交通政策的實施做出正確的決策。
2.2.6交通運行指揮系統
在前面所講的系統功能的基礎上,快速更新全市的交通運行情況,為及時處理各類突發事件、指揮協調整個交通大局提供了一種良好的方法,這樣不僅提高了交委智能交通處的聯動指揮能力,還極大提高了其應急管理水平。
3智能交通系統的發展期待
雖然智能交通系統在我市有了廣泛的應用,但是仍然存在著巨大的提高空間。可從以下幾個方面進行改進。
3.1打破信息孤島和應用孤島的發展瓶頸
“信息孤島”和“應用孤島”是深圳市智能交通系統面臨的一個比較大的問題。如何有效利用智能交通系統收集到的信息,如何充分整合各有關部門的資源,進行統一部署,從而真正改善我市交通堵塞的狀況,依舊任重道遠。
3.2建立智能交通軟硬件平臺
通過科技化的手段向公眾提供便利的服務是政府的一個重要職責。因此一方面要加大對智能交通系統的資金投入,增加必要的硬件設施,另一方面還要加速智能交通平臺的建設,將城市道路的地上和地下交通運營部門的實時信息結合起來,由專門的部門和人員來進行統一管理和調度。這個平臺,為交通實時監測、交通動態管理、道路交通調控、公共出行信息服務、交通指揮應急、交通管理決策提供了支撐。[5]
3.3注重人才的培養
深圳市政府應該繼續貫徹走出去與引進來的方針政策,加強對國外智能交通系統的學習。既可派出相關人員到國外取經,吸其精華,棄其糟粕。也可對相關人員進行培訓,使其素質和技能都不斷得到提高。此外,深圳市政府還可以與高校合作,在原有智能交通系統的基礎上,或者聯合研制與開發新系統,或者改進原有系統,使其更符合我市的實際情況。
4總結
智能交通系統是一個既復雜但又益處頗多的系統。它不但可以減少交通阻塞,實現有效管理,而且可以提高交通系統的安全性,同時還降低了交通污染,利于可持續發展的實現。深圳市在這一方面已經做出很大的努力和投入,雖然道路坎坷,但是前景一片光明。
參考文獻
[1]張迎春,黃志紅.智能交通系統(ITS)的發展[J].科技信息,2009(26).
[2]楊琴.智能交通助力大運出行[J].運輸經理世界,2011(6).
[3]楊蔭凱.智能交通系統(ITS)概述及我國的發展對策選擇[J].地理科學進展,1999(3).
【關鍵詞】智能交通;智能交通系統;物聯網系統;RFID
1.引言
智能交通是交通運輸的智能化,是指將先進的信息技術、電子通訊技術、自動控制技術、計算機技術以及網絡技術等有機地運用于整個今天運輸管理體系而建立的一種實時、準確、高效的交通運輸綜合管理和控制系統。到目前為止,它的發展經歷了智能交通系統和交通物聯網系統兩個階段。本文基于國家相繼制定相關政策法規和促進物聯網系統的研究和應用時機,結合目前公路道路交通領域中的應用現狀,指出智能交通系統和交通物聯網系統之間的技術區別,以及在實際推廣應用中對行業主管部門和用戶帶來的沖擊和影響,并根據物聯網系統的下一步發展趨勢,進行積極地應對。
2.智能交通、智能交通系統和交通物聯網系統的關系
智能交通是交通運輸的智能化,是指將先進的信息技術、電子通訊技術、自動控制技術、計算機技術以及網絡技術等有機地運用于整個交通運輸管理體系而建立的一種實時、準確、高效的交通運輸綜合管理和控制系統。它的突出特點是以信息的采集、處理、、交換、分析、利用為主線,為交通運輸參與者提供多樣化的服務,本質上是利用高科技使傳統的交通模式變得更加智能化,更加安全、節能、高效率。
智能交通系統的前身是智能車輛道路系統,它的主要特點是從功能到信息的應用模式,即形成由上而下的信息采集應用模式,由基本獨立的交通運輸業務功能域需求推動應用,基于應用需求構建各自的信息采集渠道。
智能交通系統“功能->信息”采集及應用模式會導致四大弊端:(1)功能系統推廣成本較大,難以形成規模效益和可持續發展;(2)信息編碼、通信接口標準不一,不能實現全國形成信息聯網;(3)信息只是作為工具使用一次即作廢,信息的潛在巨大資源價值沒有挖掘利用;(4)交通運輸要素信息的重復采集,導致社會資源浪費。
交通運輸物聯網是物聯網技術在交通運輸領域中的應用,目的是實現交通運輸系統的智能化管理和最優化運行。具體來講,交通運輸物聯網是基于RFID技術、傳感網技術、泛在通信與網絡等物聯網技術,將交通要素唯一化接入互聯網絡,實現交通要素的互聯互通,實時獲取交通要素的運行狀態和功能狀況,通過實時仿真和決策,促使交通要素間的互動和協同運作,實現整個交通系統的智能化管理和最優化運行;同時利用對實時數據的運算處理,獲取對社會大眾有價值的交通運輸信息,提升交通運輸行業服務化水平,推進行業縱深化發展。
交通運輸物聯網能有效建立“信息->功能”應用模式,即基于云計算的由下而上的信息資源開發應用模式。交通運輸物聯網的各個組成系統和各種功能都是基于標準化的交通運輸信息標識、采集及存儲開發的。實時、全面、準確的交通信息是實現交通運輸智能化的關鍵,也是交通運輸物聯網成功實施的重要前提和基本保障,是交通運輸物聯網的靈魂。實際上,在許多系統中采集的大量信息除了用于生產運營業務管理外,同時還可以服務于政府部門的宏觀管理、數據統計和大眾信息服務。
從智能交通、智能交通系統以及交通運輸物聯網三者的基本概念來看,智能交通系統和交通運輸物聯網都屬于智能交通的范疇,它們都推動著交通運輸的不斷智能化,只是智能交通系統屬于智能交通發展的第一個階段,而交通運輸物聯網屬于第二階段。[1]
它們之間的主要區別簡單歸納如表1。
3.智能交通系統和交通物聯網系統目前在高速公路ETC領域上的技術應用特點
智能交通系統和交通物聯網系統在高速公路ETC領域里都得到了很大的應用和發展。目前國內的不停車電子收費系統,從技術層面區分,主要分為兩大派系,一類是基于DSRC技術為基礎的5.8G有源電子終端現場業務交易系統,它屬于智能交通系統的典型應用技術代表;另一類是以RFID技術為基礎的無源電子標簽后臺業務交易系統,它屬于交通物聯網的典型應用技術代表。
3.1 基于DSRC技術的不停車電子收費系統
車輛進入RSU主機射頻區以后,車載OBU設備被激活喚醒。接著車載OBU設備響應RSU主機的交易指令,經過多次的業務交易指令,先后完成了車載OBU設備的身份認證和扣款交易,如果交易成功,由現場控制單元進行相應的系列控制,從而完成抬桿放行[2]。
現場的交易信息經過幾天或者若干時間后,通過網絡將交易信息上傳給后臺的數據庫,進行存儲,如圖1所示。
3.2 基于RFID技術的不停車電子收費系統
車輛進入RSU主機射頻區以后,RFID電子標簽被激活喚醒,接著RSU主機接收RFID電子標簽發射的ID后,通過網絡傳輸傳遞給智能處理層,后臺系統進行業務交易,先后完成RFID電子標簽的身份認證和扣款交易,如果交易成功,由現場控制單元進行相應的系列控制,從而完成抬桿放行如圖2所示。
3.3 兩種技術系統的應用比對
這兩種不停車電子收費系統的技術路線在很多方面存在差異,如表2所示。
4.高速公路ETC領域上的技術發展趨勢和應對策略
隨著技術的迅猛發展,全球,包括中國,大力推動的物聯網和云計算技術政策正在逐漸地深刻影響著高速公路ETC領域的技術應用,由此作為指導的行業管理部門和運營的高速公路運營單位需要進行相應地了解和采取相應的應對策略。
4.1 技術發展趨勢
目前應用設備的技術發展趨勢是應用終端簡單化,無源化和免維護,業務交易通過網絡傳輸和云計算技術,在后成處理。作為在高速公路ETC應用而言,僅僅需要獲取車輛的ID即可,通過日益發達的網絡傳輸,借助云計算技術等強大的功能,不僅可以完成最基本的電子收費,而且可以完成其它更多的功能,從而使得運營部門和主管部門把更多的精力放在行業的發展上。
作為目前炒來炒去的“車車間”和“車路間”通訊,都是以專用的車載OBU設備為載體,這種技術路線就是發展數據處理功能強大的設備終端,而這不是交通行業信息化部門制定標準并推動技術的優勢。
隨著技術的迅猛發展,以發展設備終端強大處理功能的技術路線,已經被“騰云(計算)駕物(聯網)”的技術路線所取代。終端設備的發展趨勢有以下特征:
A.顯示屏折疊化,設備尺寸小型化
終端設備在不久的將來,顯示屏會變得和計算機一樣大,但是折疊的,這樣設備將會小型化。
B.設備僅由RFID、顯示屏和網絡芯片三部分組成
設備具有一個代表自己身份的RFID,用手指在顯示屏上完成所有的操作請求,通過網絡芯片將請求通過網絡傳輸以及云計算技術進行處理。
4.2 應對策略
目前越來越多的領域正在采用“物聯網+云計算”的技術,因為這不僅是全球和國家推動的技術政策,確實也符合技術發展到一個新的階段帶來的相應變化。高速公路ETC的技術應用也不例外,物聯網系統逐步會取代目前的智能交通系統。那么如何適應這個過渡階段,采取什么樣的策略哪?首先對于高速公路ETC的應用,可以考慮將以RFID為代表的物聯網系統技術與以DSRC為代表的智能交通系統技術進行融合,及早進行準備,這樣雖然每一個ETC收費口會增加3-5萬元的RSU設備費用,但是卻可以減少車載OBU的數目,讓更多的車輛選用廉價的電子標簽,從而讓整個系統的費用迅速將下來。其次,對于“車車間”和“車路間”通訊,可以采用和工信部以及全國電子設備廠商合作的方式推動,將“車車間”和“車路間”的應用成為一個純民間應用,激活民間的群智群力,這樣才會像手機的發展一樣,價格又低,功能又強,徹底擺脫由交通部門去發展信息產品的劣勢。
5.結束語
交通運輸物聯網以面向交通要素的方式來實現整個交通運輸領域物聯,將整個交通系統看作交通工具(汽車、火車、飛機等)、交通對象(旅客、貨物)以及交通基礎設施(道路、鐵路、港口、機場、航線等)所構成的整體,它們之間存在的功能交互構成了整個交通系統的功能域。高速公路ETC的技術發展趨勢,也必然是按照這個思路和方向發展,從而提高高速公路安全監管及應急處置能力,提升社會經濟效益。
參考文獻
[1]中國工程院.“物聯網及其在重要領域的應用”咨詢研究項目課題之四——物聯網在交通運輸領域的應用[C].中國工程院重大咨詢項目,2011,01.