交通物聯網智能技術運用思索

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1引言

近年來，互聯網的普及和發展給社會經濟建設和人們生活帶來了巨大的變化。隨著“智慧城市”、“智能交通”、“物聯網”新概念的提出，普及先進的智能技術，推動各方面產業的升級和轉型，使各個領域又面臨一場新的技術革命。在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》和“十二五”規劃中，智能交通（ITS，IntelligentTransportationSystems）已被列入交通運輸業優先發展主題，在交通運輸領域廣泛采用智能技術建立交通物聯網絡，已成為發展智能交通的優先途徑，也是各級政府和交通專家最為關注的話題。打造國際一流的人性化、捷運化、信息化和生態化的交通物聯網，應用智能技術能解決哪些問題？物聯網建設中如何推廣智能技術？這些問題都值得我們進一步思考和深入研究。

2交通物聯網的構成和特征

2.1交通物聯網的構成交通物聯網是在較完善的交通設施基礎上,將新一代智能技術充分運用于交通運輸系統所建立的一種實現。即把智能傳感器件裝備到各地公路、水路、公交、地鐵各相關系統的基礎設施中，把車輛、船只等運動設施，還有橋梁、大壩、隧道、車站、港口等固定設施，網絡、視頻、廣播、通訊、遙感等各種媒體設施，在互聯網的支撐下經過互聯構成“物聯網”。而后通過超級計算機系統、智能交通系統以及云計算將物聯網軟硬件資源整合起來，構成一個完整的交通物聯網體系。智能交通系統是交通物聯網中的核心系統。人們通過它能以更加科學的智能的和動態方式管理和控制交通。

2.2交通物聯網的特征⑴全面物聯：智能傳感設備將交通所有基礎設施物聯成網，通過專用技術對網絡系統實時感測和智能的控制，全面實現交通網絡智能化管理。⑵充分整合：物聯網與互聯網系統完全連接和融合，將軟硬件資源最大有效的整合共享，資源分配更加充分和合理。為低碳環保、減少資源冗余浪費，提供最佳的基礎設施。⑶協同運作：有效地利用基礎設施的潛能，各個關鍵環節進行和諧高效地協作，監管保障進一步到位，不斷消除自身的隱患，達到智能交通的最佳狀態。⑷學習創新：立足系統本身的知識學習、積累和更新，不斷地進行科技創新和應用，加快交通智能系統的研發和升級，提高可持續發展的能力。

3智能技術在交通物聯網的應用成果

3.1智能技術的應用應用智能技術解決交通運輸問題，已成為公認的最為有效的途徑。從第十二屆多國城市交通通展中可以看到，集電子技術、信息技術、傳感器技術、數據通訊技術、人工智能和計算機應用等技術于一體的跨學科的智能技術，在交通科技領域的普及應用越來越廣泛。如“一卡通”解決方案、RFID無線射頻識別技術、GPS智能導航系統、ETC不停車電子收費系統、道路控管系統、網絡影像傳輸系統、電子警察抓拍系統、公路車輛自動監測記錄系統、交通綜合信息管理系統、道路交通仿真系統等等。將不同的系統集成并將它們智能化從而提升交通管理的水平，已初見成效。由此可見，智能技術有效地綜合運用于我國交通運輸管理體系，已呈現出巨大的潛力和發展空間。

3.2應用智能技術取得的成果⑴智能公交方面，建立統一的智能化公共交通綜合信息平臺，在公路、水路等客運行業逐步實現全國聯網信息共享服務。城市公交實行全程實時監控，科學的調節車流的時空分布，優化了城市公交網絡。展示和引導公眾選擇低碳出行，逐步拓展公共交通綜合信息平臺的應用領域，提高公交運營效率和服務能力。⑵交通停車誘導方面，建立動態停車誘導系統和汽車租賃信息服務系統，在完善停車場和公共交通組合的基礎上建設駐車換乘信息誘導系統；利用網絡媒體和手機、GPS智能導航等信息終端，為公眾提供實時、便捷、個性化的交通信息服務。⑶出租車營運管理方面，應用了RFID無線射頻識別技術。上海市啟動了出租車電子標簽試點，將識別芯片安裝在出租車后窗的玻璃處，執法人員使用手持識別儀透過GSM將數據傳送到指揮中心，快速的把出租車的車牌號、發動機號、車輛顏色、營運證等資料讀出，以此快速地識別正規出租車和“克隆”出租車，借助交通物聯網智能標簽識別技術，有效的提高了出租車輛營運管理的水平。⑷公路不停車電子收費方面，計劃到2020年，ETC(ElectronicTollCollection)電子自動收費系統全國覆蓋率達到60%以上。ETC使公路收費走向網絡化、智能化，提高公路的通行能力，降低了收費管理的成本，減少了車輛和路面的損耗，為解決交通擁擠、交通阻塞、交通事故和交通污染問題提供了有效的途徑。⑸港口建設方面，以虎門港物聯網工程為例，去年虎門港全面啟動了“智能港及物聯網應用工程”項目，他們采用物聯網技術為基礎架構，以RFID及其他傳感技術為數據采集終端，通過有線和無線的網絡傳輸技術，把數據資源匯集到港口數據中心,云計算平臺完成海量數據的計算，實現港口在生產操作、倉儲管理、物流跟蹤、海關監管、環境污染等方面管理的智能化，依托物聯網打造智慧型的港口，帶動了港口建設一場新的技術革命。

4交通物聯網建設方面的探討

4.1要加強交通物聯網標準化工作針對智能技術包含多學科的特點，由此帶來的數據采集和處理技術的復雜性，需要制定和完善統一的物理層接口協議和標準。實現物理層接口的標準化，可以最大限度降低系統的瓶頸，保證整個系統接口的互聯性,有助于物聯網配套產業的新產品研發和標準化生產，促進智能技術的廣泛應用。

4.2要改善基礎設施的硬件品質對物聯網中裝備的各種智能傳感設備及硬件，要制定標準采購目錄和安裝規范，盡量采用新一代智能產品。對老化的設備要定期檢查和更新換代，特別是對采集設備的性能進行制度性評估，提高硬件設備的品質，不僅對杜絕各類事故提供可靠的保證，而且使智能技術更加有效的發揮。

4.3要加快智能交通系統的研發應用從交通物聯網的現狀來看，很多地區發展還不平衡，有的還未引入真正意義上的智能交通系統。許多在用的交通管理系統，智能綜合分析的功能較少。有些交通指揮系統只是具備監測、記錄、抓拍等被動性的監管功能。不具備主動性的智能預防、誘導分流和調控功能。在交通管理方面，對車輛流量、車速、車況、路況、環境仍處在人工監管狀態，對突發事件應急反應上還缺乏智能處理的預案。為此，加快智能交通系統的核心技術研發，建立物聯網智能預防系統顯得格外重要。智能預防系統是智能交通系統一個重要的組成部分。通過多種智能技術實時感測和智能的分析，對道路、車輛、駕駛員、環境及時提出預報、預警、誘導和安全評估以及專家解決方案。可以實現有效的限速限載，合理的分流調控，排除事故隱患，減少人員傷亡和路產損失，為公共交通提供更加安全的保障。

5智能交通系統的研究

在建立交通物聯網的地區，初步實現了交通運輸、物流倉儲、交通監管等方面的自動化、數字化管理。但物聯網的智能化水平還遠遠不夠，數據分析、安全預防、調控決策和重大事件的處理大部分還需要人工完成，處理的結果還未達到專家水準。因此，研發和應用智能交通系統，是今后交通物聯網建設的關鍵所在。

5.1智能交通系統的是一個交通領域的專家系統智能交通系統是當前交通運輸領域的前沿研究課題，是一個涉及領域多、知識面廣的龐大的體系架構。采用云計算平臺技術，使分布的系統硬件和軟件資源充分地整合，通過虛擬化管理和調度，可以實現基礎設施級服務（IaaS），平臺級服務（PaaS）和軟件級服務（SaaS）。人工智能是研究如何構造智能機器或智能系統，使它能模擬、延伸擴展人類智能的學科。人工智能技術包含計算機科學、控制論、信息論、神經心理學、哲學、語言學等，主要應用在專家系統、機器學習、模式識別等領域。智能交通系統就是采用人工智能和云計算技術構建的交通領域的專家系統，是實現交通物聯網智能化的一個重要途徑。

5.2智能交通系統的主要構成智能交通系統，也是一個功能完整的、有學習新知識能力的、并能進行邏輯推理的、在交通管理方面代替人類思維支配系統運行的知識系統。它由若干個子系統和知識庫組成，各個子系統也是一個獨立的專家子系統，根據專業技術領域可劃分為：路橋專家子系統；車輛專家子系統；船舶專家子系統；水運專家子系統；物流專家子系統；交通監管專家子系統；應急救援專家子系統；安全預防專家子系統等。每個子系統由若干個完整的智能模塊組成，按照功能的劃分，每個智能模塊對它管轄的范圍進行實時的感測和處理。智能交通系統由日常處理、智能處理和專家處理幾個層面系統組成。按照事件等級，日常處理只解決經常發生的簡單事件，智能處理以快速響應、準確及時、合理調控、節約資源、預防事故發生為目的；遇到重大的復雜事件轉由專家處理來決策。

5.3智能交通系統的研究方向智能交通系統通過知識工程方法進行研究，主要研究方向是解決智能接口技術、檢索推理機構、知識獲取、解釋機構等問題。知識庫和數據庫及其知識、數據的管理通過云計算平臺技術來完成。針對大量不同的系統終端數據采集技術的復雜性，要重點解決端口的數據轉換方式、編碼、交換、傳輸、差錯控制等關鍵技術問題。智能交通系統在事件處理過程中，根據發生的不同事件的等級，由相應的子系統來進行響應，通過云計算平臺調用系統知識庫的知識，進行邏輯推理和篩選分析，得出切實可行的專家處理意見。由于采用云計算的編程模型、海量數據存儲管理和虛擬化技術，進行大規模的分布式計算和并行處理，有效的利用了系統資源,使專家處理的結果變得更加及時和準確。智能交通系統每個子系統應具有強大的學習能力，能自動地獲取知識，對系統知識庫隨時進行充實和更新。并經過人機接流，使學到的新知識達到專家水平。

6結束語

綜上所述，引入人工智能技術進行智能交通系統的研發，已提到重要的日程上來。廣泛應用智能技術對傳統交通系統進行深入的改造，全面實現交通物聯網智能化，必將帶來交通運輸領域革命性的變化。更為重要的是智能交通的發展戰略帶動了經濟建設所需要的多方面產業鏈發展，特別是高科技新興產業的發展，對加快智能型交通物聯網建設將產生深遠的影響。