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智能交通破解逢节必堵 物联网云计算大有可为

[日期:2015-05-31] 来源:中国高科技行业门户网  作者: [字体: ]

  中秋国庆双节假期已经结束,普遍的高速公路拥堵,接连的高速公路车祸,令刚刚结束的国庆长假在首个全国高速公路免费通行中变得并不“消停”。据悉,8天假期中,全国道路客运行业发生三起死亡3人以上的重大道路交通安全事故,造成24人死亡、32人受伤,其中一起为一次死亡10人以上的特大安全事故。

  交通拥堵已经成为当下社会的一大难题,逢节必堵更是我们的特色,面对这样一种现状,业内人士认为,智能交通系统将从缓解交通拥挤、减少交通事故、降低交通环境影响以及提高生产效率等方面产生可观的社会和经济效益。更有分析称“十二五”期间,随着公路、铁路、城轨、水路、航空建设的进一步加快,智能交通行业的发展必将加快其步伐,预计未来几年智能交通行业仍将以超过25%的年增长率高速增长。

  而且,在政策层面,智能交通产业的发展也得到了国家的大力支持。在2012年7月底,交通运输部就发布了关于《交通运输行业智能交通发展战略(2012-2020年)》,为中国未来的智能交通发展指明了方向。战略指出,截至2015年,我国将实现30个左右的大中城市示范建设智能化公交管理与服务系统,车载调度装备平均普及率高达80%;在5个左右特大城市或大城市,开展城市交通运行协调管理与服务系统的示范建设;在全国10个左右综合枢纽示范建设协同管理与服务体系;2020年,基本实现全国地市级以上城市公交智能化管理与服务;在有条件的大中城市进行推广建设,城市交通整体运行效率得到较大提升;在全国大中城市推广应用综合客运枢纽协同管理与服务体系。

  

 

  此外,战略还提出了明确的智能交通发展目标,到2020年,我国在交通信息采集、交通数据处理、城市交通信号控制、集装箱运输、港口自动化等方面将达到国际先进水平,总体技术水平达到发达国家当时的水平,并实现主要智能交通技术及装备、应用软件和控制软件的自主开发和规模应用。

  什么是智能交通系统

  智能交通系统(ITS)是把先进的计算机数据处理、自动控制、信息、数据通讯传输及电子传感等方面的技术,整合并运用在交通运输管理体系中,从而建立起一种全方位、大规模发挥作用的,实时、准确、高效的综合运输及管理系统。

  例如,不停车电子收费(ETC)系统可减少传统收费模式带来的时间延误和人工消耗,提高车道的通行能力;路面交通感应器,能够对道路承受压力及应力状况进行实时监控,同时将监测数据传输至管理中心,实时了解道路情况为养护部门提供完备的资料;可变限速标志及可变信息标志牌,实时显示沿途的路面状况及事故情况,及时发布限速信息,对交通流实施动态管理等。

  智能交通系统被公认为是解决交通问题的有效方法之一,智能交通系统以达到提高交通运行效率,减少交通事故大发生的目的,发展智能交通的思路使人们从传统的单靠修路限车的模式中脱离出来,尝试用高新技术强化人、车、路之间的联系,以提高交通系统的效益。

  智能交通系统几大分支

  智能公交系统

  目前,很多城市存在着公交拥挤、乘坐不方便、公交效率太低、乘坐公交上下班时间没有规律等问题,久而久之选择公交出行的人越来越少,传统的公交体系给人们的出行带来了严重的负担,人们甚至贷款也要买车。只为享受便捷的出行体验,但拥有自己的出行工具,带来了道路的拥挤,因此为了将人们的出行方式重新引向公共交通,公共交通从传统转变成智能是有效引导人们选择公共交通的手段,因此公共交通发展有利于缓解当前的拥堵现状,这已经成为不争的事实,很多城市正在全力发展智能公交系统,把公共交通智能化摆在解决交通拥堵的首要位置。

  智能公交系统就是给公交车辆装上GPS卫星定位系统和视频监控系统,通过公交智能平台,即时获取车辆的位置、行驶速度及载客情况等信息,然后同步发到公交站台的电子显示屏上,这样,乘客在站台就能知道,距该站最近的公交在哪儿、要来还得多久、车快不快、拥挤不拥挤,这样一来,乘客可据此提前作出乘车选择,即便同样等车,也多了点休闲的心情。

  停车诱导系统

  停车难是老生常谈的话题,道路建设如此迅猛尚且赶不上机动车数量的激增,停车位更无法满足广大车主的泊车需求。停车难一直困扰着驾驶员,也一直影响着道路的通行能力。车辆无处停放,于是就有很多人直接停靠在路旁,使原本就很紧张的道路资源更加捉襟见肘,一旦遇到上下班高峰期,拥堵后果更是不敢想象。即使选择就近的地下停车场,司机进入地下停车场就像走进了迷宫一样,运气好了,可以遇到地下车库工作人员告知哪里有车位;运气不好的开着车一层一层碰运气,找到一个车位的心情堪比彩票中奖;通常存在一种现象就是找车位停车的时间比停车办事的时间还要漫长。因为车库的不智能也是导致很多司机选择路边靠边停车的现象。因为路边停车方便,但是也带来车辆乱停放带来的交通拥堵情况。

  

 

  停车诱导系统的工作原理是泊位信息采集设备在停车场的各出入口实时检测进出车辆,采集停车场车位变化数据。此车位变化数据通过无线公用通讯网络由停车诱导系统进行传送,经过停车诱导控制系统进行处理,生成对应于各停车场的空余泊位数据,并对相应信息显示牌进行划分。对应停车场的空余泊位数据再通过无线通讯网络,下达到相应信息显示牌显示空余泊位,从而向驾驶员提供各停车场的有效空位信息。停车诱导系统充分运用智能探测技术和网络技术引导驾驶人员便捷停车,减少道路“巡泊”交通量。从而缓解因车辆随意停放而引起的一系列交通问题,让城市交通环境更加美好。

  交通诱导信息屏

  路面车辆分布不均,也是造成交通拥堵的原因之一。通常一种情况是一条拥挤的道路会汇聚更多的车流,使拥堵越来越严重,因为司机不能提前知道选择行驶的路面交通状况,开车行至近前才发现道路拥堵,调转车头已不太现实,只好硬着头皮堵上去,使得“堵上添堵”。那么合理分配车流量,引导驾驶员在驾驶过程中选择通畅的道路,分散车流量这样不仅可以缓解路面拥堵情况。也可以提高驾驶效率。

  交通诱导信息屏也叫可变情报板,是先进的交通信息服务系统和交通管理系统的一个组成部分,用于发布实时路况。它的工作原理是,通过实时交通流数据的采集系统获得道路实时流量数据,这些数据由计算机系统自动处理后,自动发布到显示屏上,为交通参与者提供行驶前方相关道路、路网的交通信息。发布的信息包括交通状况(畅通、行驶缓慢、拥堵)、行程时间和紧急事件(交通事故、临时交通管制和特殊天气)等内容,为交通参与者合理选择出行路径直接提供参考,并达到均衡交通流、减少行驶时间损失、提高路网运行效率的目标。

  电子监控系统

  我国城市的道路资源一直很紧张,无法满足车辆的通行需求。有很多的司机遵守交通规则的意识淡薄,一旦发生交通意外,会让原本软弱不堪的交通陷入瘫痪。交通管理不仅仅是为了保障交通安全,更多的责任是防止加剧道路拥堵。交通管理仅依靠交警人工管理是不够的,也不科学的,这就需要借助电子警察的协助。通过电子监控系统的应用,让违法车辆无所遁形。

  电子监控系统可对闯红灯、越线行驶、超速行驶等违法行为进行摄录,还可以为交警部门提供实况路况信息,为疏导交通和调节交通流量创造条件。

  利用大量的电子设备替代人员和器具来达到监控的目的,大大减少了人力和财务的使用,并且效率更高。能全天候模拟人类的监视习惯的执行各项监控任务。并且数据记录时间长,能反复调取资料使用。能将监控的数据连接网络,让使用者在世界的任何角落都能实时监控远程的目标。监控数据能与众多的设备实现数据共享,附加功能得到极大拓展。

  交通综合信息平台

  庞大的交通流,带来了城市路网的交通拥堵,一个城市究竟有多少路,恐怕很难有一个具体数据来说明,交通的传导力已经不是划区域解决的问题,已经蔓延到城市的大街小巷,只有整体规划、治理才能有效的治理交通。

  交通综合信息平台是整合交通运输系统信息资源,按一定标准规范完成多源异构数据的接入、存储、处理、交换、分发等功能,并面向应用服务,从而为实现部门间信息共享、各相关部门制定交通运输组织与控制方案和科学决策、以及面向公众开展交通综合信息服务提供数据支持的大型综合性信息集成系统。信息平台将在区域交通运输系统中起到下列重要作用。信息共享交换枢纽、数据分析处理中心、数据应用支持平台、公众信息服务窗口、交通资源展示空间。

  车牌识别系统

  车牌识别技术是指能够检测到受监控路面的车辆并自动提取车辆牌照信息(含汉字字符、英文字母、阿拉伯数字及号牌颜色)进行处理的技术。车牌识别是现代智能交通系统中的重要组成部分之一,应用十分广泛。它以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础,对摄像机所拍摄的车辆图像或者视频序列进行分析,得到每一辆汽车唯一的车牌号码,从而完成识别过程。通过一些后续处理手段可以实现停车场收费管理,交通流量控制指标测量,车辆定位,汽车防盗,高速公路超速自动化监管、闯红灯电子警察、公路收费站等等功能。对于维护交通安全和城市治安,防止交通堵塞,实现交通自动化管理有着现实的意义。

  

 

  智能交通系统中的新技术

  物联网

  物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

  其中,RFID被认为是实现智能交通、车-路信息管理的重要技术手段之一。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。

  RFID技术在交通监管领域有多种应用,例如高速公路的收费系统、车辆证照信息管理和移动式/固定式稽查系统等,可记录车辆相关详细信息和行驶路线以及是否超出营运范围,还可以采用RFID技术统计交通流量,提供车辆、船只进出口站(港口)的精确交通流数据,为交通规划提供准确依据,从而保障公路、水道的通畅有序。RFID智能交通监管具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长,可以远距离识别、读取速度快、信息采集量与存储量大、数据准确以及可根据环境变化相应调整和成本较低等优点。

  RFID在移动车辆的自动识别和管理上有广阔的应用市场,而汽车移动物联网科技工程已被列为国家重大专项,并成为财政部与工信部在“物联网专项”中的重点推进项目。

  云计算

  云计算是网格计算/(分布式计算)、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的产物。“云计算”被定义为基于网络服务交付和使用的模式,人们通过网络按需、易扩展的方式获得所需的服务,这种服务既可以是互联网相关的软件服务,也可以是其它的服务,而提供资源的网络被称为“云”。

  它可以通过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多台服务器所组成的庞大系统,经计算分析之后将处理结果回传给用户。通过“云计算”技术,网络服务提供者可以在数秒之内,处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和“超级计算机”同样强大的网络服务。

  “云计算”起源于IT领域,在智能交通IT化日趋明显的今天,智能交通领域的“云计算”应用也为业内外所普遍期待。有观点认为,这些特点恰好同“大路数、高清化、智能化”的智能交通服务的功能需求不谋而合。首先,智能交通服务要提供全面的路况,实现对城市道路交通状况、交通流信息、交通违法行为等的全面监测,特别是在交通高峰期需要采集、处理及分析大量的实时监测数据。其次,智能交通服务信息的发布时效性要求很高,需要将准确的信息及时发送给不同需求的主体。此外,智能交通服务系统需要具备较高的可靠性和稳定性。

  智能交通市场广阔

  交通出行是关系民生的大事,近年来随着交通压力的不断加大,我国在智能交通领域的投资脚步也在不断的加大。据统计,2011年中国城市智能交通8个领域(交通指挥类系统与设备、电子员警系统与设备、交通视频监控系统与设备、卡口系统与设备、交通信号控制系统与设备、智能公交系统与设备、交通信息采集发布系统与设备、GPS与警用系统与设备)总规模达到131.4亿元,同比增长31.1%,年增长率创历史新高。今年上半年中国智能交通市场总投资仍有接近20%的成长,显然智能交通已成为中国各地智能城市建设不可或缺的一部分,随着城市越来越现代化,相关领域发展前景非常广阔。

  值得注意的是,虽然目前我们的发展很快,但还是存在着不少的问题。

  首先,在国内智能交通市场蕴含的巨大商机下,大量的国外公司加入到中国的交通技术领域和咨询领域。国内智能交通高端市场70%以上被国外企业抢占。比如,在自适应交通信号系统方面,国内市场基本被国外公司所掌握。监控产品与国外也有不少差距,行业的恶性竞争现象时有发生。

  

 

  其次,行业缺乏统一的标准。目前国内智能交通系统的建设一直先行于统一标准的推出。在缺乏标准的条件下,许多地区的智能交通系统自成体系,缺乏应有的衔接和配合,标准互不统一。即便在城市内部,道路上的传感器标准也非常混乱,因为传感器设备生产企业缺乏统一的接口标准。标准和规范的混乱妨碍了交通数据的获取,从而无法进行交通流的分析和预测。在高速公路收费系统方面,各省或地区内建设的网络一卡通或不停车收费系统,也没有统一指导和标准,为将来的全国联网造成了困难。

  还有,我国智能交通行业集中度不高,区域性较明显,整体呈现规模较小的竞争格局。

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