王健成——利用物联网技术管理城市交通的可行性

物联网导论论文 48 Views 0 Comments

简介:随着人们生活水平的提高,车已经成为人们生活中不可或缺的一部分。正因如此,大量的车流给交通带来了麻烦。如今物联网技术的迅速发展,对于此现象将设计出如下方案。在车上装上电子标示和车载导航,在各个道路出入口安装电子标签采集器,再结合GPS定位系统时时监控各路段各时段的交通情况,最后通过网络反馈给开车的人,使人们时刻都能了解城市各路段的交通情况,避开堵车道路,选择最流畅最便捷的道路驾驶。

关键词:城市交通、汽车、 路、信号灯、信号的采集上传处理

有目共睹,随着我国经济快速发展,生活水平不断提高,人们对衣食住行中的行也不再仅限于两点一线,对日常活动的范围和效率以及舒适程度有了更高的要求,私家车便快速发展起来。据统计,长春街道上的车辆超过85%为私家车。现在私家车的数量仍以每天300台左右的速度增长,长春汽车保有量接近百万辆。庞大的汽车数量影响了人们的出行效率,长春市政府为缓解交通压力,投入巨资建设两横三纵快速路,但仍经常出现交通拥堵现象,难道交通问题就是一个无解的难题?答案否定的,我认为最根本的原因是对行进中的车辆没有进行科是学管理,道路管理潜能未充分挖掘出来,比如:前方已经出现拥堵或事故,后面的司机无法及时知晓,仍继续驶向拥堵路段,雪上加霜。解决办法可能有很多,我认为利用物联网技术对车辆进行精细化管理不失为一个好的解决办法。

一 什么是物联网
百科中对“物联网”的定义是:通过射频识别、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连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。通过物联网的定义可以知道,物联网就是“物物相连的互联网”,每个物体通过传感器可以获取其他物体的属性,进行信息交换和通信,进而根据需求进行管理。

二、利用物流网技术管理城市交通的原理设想
利用物联网技术管理城市交通,就是将交通管理的各个要素抽象成物联网技术中的物,同时构建管理各个物的信息处理系统。那么城市交通中的物包括哪些呢?我认为除了必不可少的汽车外,还应包括:路、交通信号灯、电子标签采集器、目的地等。每个物还应包含不同的属性,这些属性随着车辆的行驶不断进行变化。具体设置如下:
汽车:通过为每台车辆安装电子标识,同时具备定位装置,每辆车具有唯一的标识,可以被电子标识采集器采集。
电子标签采集器:在城市内的道路上以及道路的出入口,安装一定密度的电子标签采集器,可以对车辆进行识别,采集信息的频率可以通过参数来设置,为了保证采集数据的准确性,采集间隔应设在10秒以内。得到的车辆位置、速 度和路线等信息,这些信息被时时传输到后台的交通处理系统。
路、信号灯:路、信号灯在交通管理系统中为相对固定的物,即道路所能在单位时间内允许汽车通过的数量,本段道路内设置的信号灯数量,以及当前时间点本段道路已经进入的车辆,车辆通过路口需要等候信号灯时间等实时要素信息,同时包括相邻道路的信息等,这些信息也同步传输到后台交通管理系统。
交通管理后台处理系统:作为交通管理的中枢神经,后台信息处理系统要能够实时进行大数据量的计算、处理、存储、传输的能力,后台信息处理系统要有一定的冗余,由于数据量大,要求处理实效高,后台处理系统要采用大型数据库。为了提高效率可以按城区设置信息处理服务器。
工作原理设想:通过将以上的物共同构成巨大交互网络,完成车辆信息和自身环境及状态信息的采集,通过互联网技术,所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器;通过计算机技术,这些大量车辆的信息可以被分析和处理,从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期,再将这些信息回传给不同车辆的接收装置,为驾驶员展示最佳行驶路线。

三、利用物流网技术管理城市交通的实现方式
根据工作原理可以分为以下几部分:信息源、信息采集、信息上传、信息处理、信息回传。
信息源:就是为每台机动车辆安装电子标识,并为其编制唯一编码,信息源在车辆行驶过程中可以被多种传感器采集。信息源还包括车辆所在道路的相关信息。
信息采集:通过设置在道路上的电子标识采集装置,按固定时间间隔,采集车辆上的电子标识,将车辆位置、 速度、位置等信息源进行时时采集。
信息上传:通过通讯技术将采集到的每台车辆信息、道路信息等时时传输到后台处理服务器。
信息处理:将接收到的车辆信息按照事先确定好的模型进行处理。最终形成前方一定长度的道路总共有多少辆车,行进速度多少,以及相邻路段车辆行进速度,是否建议到相邻路段行驶等等信息。
信息回传:可以根据驾驶员预先设定的想知道的道路内容,将结果通过语音、图像等方式通知驾驶员。驾驶员也可以随时对自己想知道的内容进行查询。

四、技术保障
在信息源、信息采集、信息上传、信息回传等环节所用到的技术均为目前比较成熟的技术,信息处理是物流网技术在管理交通方面的关键,需要充分调研,了解驾驶员的思维习惯,确定提供哪些是驾驶员想了解的信息。与电子地区的无缝结合,也是需要在信息处理环节解决的问题。

五、需重点关注的事项
在目前阶段,物联网在管理城市交通应用的瓶颈是信息传输,3G技术已日趋成熟,成本也逐步下降,为无线传输数据提供了有效途径,但是在要求图像显示时,传输量较大,效率会受到影响。不过随着4G技术的推出,成本将进一步降低。另外,车辆信息流转的速度也是整个系统能够充分发挥作用的关键,从信息采集、传输、处理、回传等应该限制在秒级。

六、发展前景
据国家统计局《国民经济和社会发展统计公报》数据,2012年我国汽车保有量超过1.2亿辆,我国当前每年新车销量约2000万辆。如此庞大的汽车数量,增加了交通管理的难度,智能交通管理势在必行,前面设计的也仅是车辆智能管理中的一个环节,解决的也仅是道路拥堵问题,其实物流网技术还远不止这些,还可以通过先进的传感器技术、通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、信息发布技术等建立有机运用的整个交通运输管理体系,建立起的一种实时的、准确的、高效的交通运输综合管理和控制
系统,城市内车与车之间,车与建筑物之间,以及车与城市基础设施之间实现互联互通。“这就如同一个蝙蝠定位系统,在接收到局部信息后,迅速地传递到范围更广的网络中,帮助交通系统将车流分配到不同的区域内。”可以毫不夸张地说物联网技术在车辆管理方面大有作为!

物联网技术的迅速发展能极快的融入到未来多个领域中,这将会使人们的生活变得越来越精彩!

作者简介:王健成,男,生于1994年2月1日,籍贯河北省武邑县 就读于2013级息技术学院物联网1班,手机号:15764381273,,qq:316342789,邮箱:316342789@qq.com。

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