基于云計(jì)算的智能交通信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

鐘國(guó)梁 蔡思婕 李帥杰 張哲 曹思蓉 李發(fā)英

摘要：智能交通是車與互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聯(lián)系在一起所觸發(fā)的產(chǎn)物，簡(jiǎn)而言之就是車聯(lián)網(wǎng)。該文主要概述了智能交通模型的簡(jiǎn)單模型及其實(shí)現(xiàn)，包括如何采集信息，如何聯(lián)系各個(gè)系統(tǒng)及其子程序，可以隨時(shí)了解交通和道路天氣的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，也可以根據(jù)道路狀況智能地推薦更優(yōu)化的路線等。該部分主要提出了將智能交通系統(tǒng)和云計(jì)算聯(lián)系在一起的解決方案，從云計(jì)算的角度，描述了智能交通系統(tǒng)云的云架構(gòu)，如何構(gòu)建為智能交通系統(tǒng)服務(wù)的云服務(wù)器，以及如何管理建立好的云服務(wù)器，及建立云計(jì)算服務(wù)管理平臺(tái)。該部分還詳細(xì)介紹了智能交通系統(tǒng)在云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，討論了云服務(wù)器提供的存儲(chǔ)方式。最后還論述了云存儲(chǔ)安全方面的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);智能交通;數(shù)據(jù);信息采集

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2022）04-0001-06

1概述

當(dāng)前新型信息采集技術(shù)有：視頻檢測(cè)技術(shù)，就是根據(jù)視頻圖像檢測(cè)車輛運(yùn)行速度等信息;“GPS定位的采集，根據(jù)被檢測(cè)車輛上相應(yīng)的感知設(shè)備來確定被檢測(cè)車輛所在位置無線射頻識(shí)別技術(shù)，通過無線電信號(hào)進(jìn)行特定信號(hào)的識(shí)別，不需要接觸，更加便捷;蜂窩網(wǎng)絡(luò)，通過手機(jī)信號(hào)定位?！盵1]

智能交通要解決一系列的問題，例如：交通擁擠、施工、發(fā)生車禍等要反映到控制中心并告訴用戶前方擁堵，需提供更優(yōu)路線供用戶選擇;道路狀況有結(jié)冰、多霧，天氣惡劣均要及時(shí)采集并通知用戶。為了方便用戶我們必須精確、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地采集：車流量、道路密度、道路占有率、天氣狀況、道路狀況等信息。為了方便監(jiān)管人員和用戶的安全我們需要精確、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地采集：車速、車輛分類、車輛行駛路線等信息。

2智能系統(tǒng)的原理

智能交通的實(shí)現(xiàn)是車輛運(yùn)行的狀態(tài)與交通流通過人工調(diào)查數(shù)據(jù)、視頻采集數(shù)據(jù)、微波采集系統(tǒng)和超聲波采集系統(tǒng)等等一系列的系統(tǒng)進(jìn)行信息采集，再將采集好的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)系統(tǒng)，傳輸?shù)椒?wù)系統(tǒng)之后由服務(wù)系統(tǒng)中的歸一處理程序中的監(jiān)聽端口進(jìn)行數(shù)據(jù)的初始化，并將傳感器傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，再進(jìn)行校對(duì)，校對(duì)后將數(shù)據(jù)通過交通流數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，最后依據(jù)管理系統(tǒng)中控制服務(wù)系統(tǒng)的程序發(fā)送的指令運(yùn)行，由服務(wù)系統(tǒng)將不同的指令傳送到相應(yīng)的傳感器，完成這一系列操作后就可以退出系統(tǒng)。管理系統(tǒng)中有五個(gè)子程序。其中對(duì)服務(wù)程序的狀態(tài)進(jìn)行控制管理和設(shè)置參數(shù)的就是服務(wù)程序，服務(wù)系統(tǒng)中的歸一化處理、控制服務(wù)程序和統(tǒng)計(jì)車流信息都是由服務(wù)程序來管理的。系統(tǒng)的登錄主要是進(jìn)行用戶是否進(jìn)行了認(rèn)證的校驗(yàn)，校驗(yàn)通過后可以順利啟動(dòng)程序，最后再退出程序。參數(shù)設(shè)置功能包括四個(gè)子程序。路網(wǎng)和路口的錄入是把道路的信息導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中，檢測(cè)器錄入子程序是把檢測(cè)器錄入的信息導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中并和檢測(cè)器表對(duì)應(yīng)，方便靈活采集各種信息。數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出程序一般是通過XML的形式來進(jìn)行，雖然其占用的空間比二進(jìn)制存儲(chǔ)占用的空間大，但是其簡(jiǎn)單易懂，可以通用于各種程序，程序員也可以更加理解程序，方便程序的維護(hù)和升級(jí)，路網(wǎng)的建立，車流信息的顯示和車流的計(jì)算都可以通過路網(wǎng)顯示出來。把道路信息通過圖像顯示出來則是由道路網(wǎng)子程序完成，而車流信息顯示可以在道路網(wǎng)上顯示計(jì)算車流量信息。在經(jīng)過管理系統(tǒng)之后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)運(yùn)行，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的讀寫最后再存儲(chǔ)。經(jīng)過這一系列的程序運(yùn)行達(dá)到對(duì)所有車輛進(jìn)行監(jiān)控，并提供綜合服務(wù)的智能系統(tǒng)。

3智能系統(tǒng)涉及的相關(guān)技術(shù)

3.1“ZigBee”的簡(jiǎn)介和特點(diǎn)

“ZigBee”是一種短距離的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它具有短距離、低功耗、低成本、低速率、短時(shí)延、高容量、高安全、免執(zhí)照頻段的特點(diǎn)。“‘ZigBee’技術(shù)運(yùn)用網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，應(yīng)用自動(dòng)路由、動(dòng)態(tài)組網(wǎng)等方式，可以滿足無線數(shù)據(jù)通信應(yīng)用對(duì)低數(shù)據(jù)量、低成本、低耗能、高可靠性的需求。”[2]“ZigBee”可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)之間進(jìn)行通信，同時(shí)還可以組建局域網(wǎng)。

3.2“ZigBee”協(xié)議棧架構(gòu)

“ZigBee”協(xié)議體系由物理層，MAC層，網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成。在“ZigBee”技術(shù)中，每層相對(duì)獨(dú)立，每層都有相對(duì)應(yīng)的任務(wù)，它們之間的接口通過邏輯鏈路來提供服務(wù)。

3.3云計(jì)算

云計(jì)算是指通過虛擬化技術(shù)虛擬資源，建立在互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上的軟件和應(yīng)用程序。云的部署模型：

公有云：基礎(chǔ)設(shè)施為大型企業(yè)或公眾提供服務(wù)。

私有云：專門為某個(gè)私有企業(yè)或組織提供基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的服務(wù)類型，基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營(yíng)由受服務(wù)的企業(yè)或第三方管理。

混合云：混合云由多種服務(wù)類型的云組合而成，不同的云在混合云中相對(duì)獨(dú)立，單獨(dú)地發(fā)揮作用，但彼此之間可以通過相應(yīng)的協(xié)議交換數(shù)據(jù)和移植應(yīng)用。

3.3.1云的服務(wù)模型

基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（LaaS）：“LaaS”提供簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，包括虛擬機(jī)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。

平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）：“PaaS”在“LaaS”的基礎(chǔ)上提供操作系統(tǒng)和相應(yīng)服務(wù)的開發(fā)框架和應(yīng)用，以提供給客戶自主開發(fā)的能力。

軟件即服務(wù)（SaaS）：“‘SaaS’提供‘LaaS’和‘PaaS’提供的全部服務(wù)，并在此基礎(chǔ)上提供用戶界面，創(chuàng)造一個(gè)完整的開發(fā)環(huán)境?！盵3]

3.3.2智能交通云計(jì)算方案

“Laas”云由基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成的資源層，虛擬化之后的虛擬層和虛擬機(jī)裝上操作系統(tǒng)的操作層，最后加上云計(jì)算服務(wù)管理系統(tǒng)構(gòu)成。云計(jì)算服務(wù)管理系統(tǒng)獨(dú)立于虛擬服務(wù)之外，并提供管理功能。最后加入制作的交通信息管理系統(tǒng)軟件，即可構(gòu)成“SaaS”服務(wù)，為客戶提供全程抽象化的服務(wù)。

3.3.3交通云的云計(jì)算資源

包括所有的云計(jì)算資源，包含基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)設(shè)備等。

云計(jì)算管理平臺(tái)：管理所有的云計(jì)算資源確定何時(shí)該提供何種服務(wù)，資源如何分配，為系統(tǒng)的運(yùn)行提供決策。

服務(wù)管理平臺(tái)：“對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，使系統(tǒng)正常運(yùn)行，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)，為管理平臺(tái)管理系統(tǒng)做參考。服務(wù)展示：管理者提供一個(gè)服務(wù)窗口，并展示所有服務(wù)，讓客戶根據(jù)自身需求購(gòu)買使用相應(yīng)的服務(wù)?！盵4]

4智能系統(tǒng)的構(gòu)建

4.1數(shù)據(jù)的采集

要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速采集和數(shù)據(jù)的智能處理，自動(dòng)化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就必須具備三大特性：便捷性、時(shí)效性、智能性。從便捷性上，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就需要具備支持人員移動(dòng)辦公，同時(shí)減少人為操作，無紙化操作。從時(shí)效性上，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要具備數(shù)據(jù)的快速查詢和處理，包括像單據(jù)的快速生成和流程的快速轉(zhuǎn)換。從智能性上，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)警和智能報(bào)錯(cuò)等。以上三點(diǎn)可以有效地避免數(shù)據(jù)采集時(shí)錯(cuò)誤的發(fā)生以及時(shí)效的提升，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速采集和數(shù)據(jù)的智能處理。

4.2數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存

數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存是當(dāng)傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)到服務(wù)系統(tǒng)時(shí)，服務(wù)系統(tǒng)中的監(jiān)聽端口會(huì)判斷是否有數(shù)據(jù)，如果有就校驗(yàn)數(shù)據(jù)，校驗(yàn)成功后打開數(shù)據(jù)庫格式化后寫入數(shù)據(jù)，若校驗(yàn)失敗直接把數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù);若監(jiān)聽端口判斷沒有數(shù)據(jù)就直接把數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫。

4.3數(shù)據(jù)的智能處理

4.3.1車流量的統(tǒng)計(jì)

由埋在地下的地磁傳感器、CCD攝像機(jī)等圖像傳感器、微波雷達(dá)傳感器、超聲波傳感器和紅外傳感器等傳感器同中繼器采用無線通信進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)主要有：車輛參數(shù)、檢測(cè)器號(hào)和通過該檢測(cè)路段的起止時(shí)間。監(jiān)聽端口會(huì)按需求讀入交通流原始數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中表的數(shù)據(jù)做對(duì)比，進(jìn)行遍歷。在遍歷的同時(shí)根據(jù)相關(guān)的交通理論和公式運(yùn)算，可以求出車流量表所需要的數(shù)據(jù)，例如：平均速度、平均車頭間距、平均車流量等。待遍歷完成后就可以將計(jì)算好的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中的車流量表，就此車流量統(tǒng)計(jì)結(jié)束。

4.3.2數(shù)據(jù)的輸入輸出

把數(shù)據(jù)庫中的各種信息例如：車流量信息、道路網(wǎng)信息、傳感器傳入信息等均以XML的形式進(jìn)行導(dǎo)入導(dǎo)出，先讀入XML路徑，再讀取根節(jié)點(diǎn)，然后依次尋找子節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行遍歷讀取，若子節(jié)點(diǎn)后仍有數(shù)據(jù)，再進(jìn)行遍歷讀取，直到讀取完子節(jié)點(diǎn)后沒有所需數(shù)據(jù)即可結(jié)束讀取，完成了數(shù)據(jù)的輸入，該輸入的逆過程就是數(shù)據(jù)的輸出。

4.4 “ZigBee”在智能交通中的應(yīng)用

將計(jì)算機(jī)與協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)相連，再將路口的控制機(jī)作為一個(gè)中心路由節(jié)點(diǎn)，而交通信號(hào)燈作為一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，交通信號(hào)燈中的傳感器對(duì)路口交通情況進(jìn)行檢測(cè);終端節(jié)點(diǎn)對(duì)傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集進(jìn)而沿著中心路由節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)、計(jì)算機(jī);由計(jì)算機(jī)發(fā)出指令繼續(xù)沿這條線路返回，最終信號(hào)燈按照指令做出改變。

在基于“ZigBee”智能交通信息采集系統(tǒng)中，考慮到交通運(yùn)輸中的及時(shí)性、有效性、準(zhǔn)確性和突發(fā)性，“ZigBee”近距離無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠快速、精確、實(shí)時(shí)，準(zhǔn)確對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)而將數(shù)據(jù)傳輸至上位機(jī)，對(duì)實(shí)時(shí)情況進(jìn)行判斷，最后下達(dá)指令并執(zhí)行指令。

4.5傳感器

在智能交通中要考慮多方面的問題，甚至是一些意想不到的突發(fā)狀況。這就需要有一些應(yīng)對(duì)的預(yù)防措施，以便提前得知當(dāng)前所處環(huán)境的好壞，因此在智能交通行駛中需要對(duì)車流量、車速、車輛分類、道路密度、道路占有率、行駛路線、指示牌、指引線、障礙物、天氣狀況等各個(gè)方面進(jìn)行檢測(cè)和分析，以期最終能夠達(dá)到正常通行的目的。而在這些方面都需要用到傳感器，它可以對(duì)用戶需要了解的各個(gè)方面做出檢測(cè)和分析并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)中心進(jìn)行處理。當(dāng)今的社會(huì)面對(duì)著交通擁擠、交通污染等多種問題，這并不是某一個(gè)國(guó)家所面臨的問題，而是一個(gè)全球性的問題。傳感器的廣泛使用能夠節(jié)能、減排、保護(hù)環(huán)境?！皞鞲衅魇侵R(shí)密集、技術(shù)密集的產(chǎn)品，其種類十分繁雜。按照原理分類主要包括以下幾種：光敏傳感器、聲敏傳感器、磁敏傳感器、溫敏傳感器、濕敏傳感器等”[5]，如今比較新型的信息采集技術(shù)有視頻檢測(cè)技術(shù)、無線射頻識(shí)別技術(shù)、GPS定位、蜂窩網(wǎng)絡(luò)等。

4.6云計(jì)算

4.6.1云計(jì)算服務(wù)管理平臺(tái)

作為云計(jì)算系統(tǒng)的核心，服務(wù)管理可以通過不同模塊提供不同的服務(wù)。

1）用戶請(qǐng)求管理模塊

用戶申請(qǐng)?jiān)品?wù)的模塊，用戶可以通過此模塊向系統(tǒng)申請(qǐng)自己想要的服務(wù)，由相關(guān)審批者審批后，系統(tǒng)將自動(dòng)為客戶提供服務(wù)。

2）鏡像生命周期管理模塊

可以對(duì)鏡像進(jìn)行全生命周期的管理。

3）部署模塊

對(duì)操作系統(tǒng)和軟件進(jìn)行部署。

4）可用性管理模塊

管理平臺(tái)性能。

5）備份恢復(fù)模塊

備份和恢復(fù)鏡像。

4.6.2云服務(wù)器的架構(gòu)

1）基礎(chǔ)設(shè)施

包括“CPU”、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)等一系列需要場(chǎng)地的硬件設(shè)備，可以給用戶提供微處理器周期、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)寬帶等服務(wù)。在此系統(tǒng)中為計(jì)算、處理、存儲(chǔ)交通信息提供硬件支持。

2）虛擬化技術(shù)

通過將一個(gè)“CPU”硬件設(shè)備分割為N個(gè)，使多個(gè)操作系統(tǒng)在一個(gè)“CPU”上同時(shí)運(yùn)行，以解決云計(jì)算龐大的客戶個(gè)體需求。虛擬存儲(chǔ)、虛擬網(wǎng)絡(luò)也是這個(gè)道理。虛擬化技術(shù)可以使有限的硬件設(shè)備的功能無限擴(kuò)大，減少硬件設(shè)備資源的消耗與競(jìng)爭(zhēng)。在交通信息管理系統(tǒng)中的虛擬化可以使得基于云計(jì)算的交通信息管理系統(tǒng)不只是監(jiān)控管理一處的交通信息，而是可以同時(shí)管理多地的交通信息。將基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化后的服務(wù)器與云計(jì)算服務(wù)管理系統(tǒng)具備了“LaaS”（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）的功能。

3）提供平臺(tái)服務(wù)

為客戶提供有關(guān)智能交通信息管理系統(tǒng)軟件的有關(guān)開發(fā)環(huán)境，允許客戶自定義適合自身情況的信息管理軟件。此時(shí)該系統(tǒng)擁有了“PaaS”的功能。

4）提供信息管理軟件服務(wù)

在提供基礎(chǔ)設(shè)施以及開發(fā)環(huán)境的基礎(chǔ)上，為客戶提供已經(jīng)制作好的交通信息管理軟件，使交通信息的管理監(jiān)控完全抽象化，讓交通信息以簡(jiǎn)潔明了的形式出現(xiàn)在客戶面前，讓客戶以簡(jiǎn)單易懂的方式管理道路交通。此時(shí)，此系統(tǒng)有了“SaaS”的功能。

4.6.3交通信息系統(tǒng)的信息在云服務(wù)器上的存儲(chǔ)

1）未托管云存儲(chǔ)

提供者事先確定了存儲(chǔ)的性質(zhì)，如何使用，用什么應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。限制了客戶的自定義能力，但是這種方式對(duì)使用者來說，有簡(jiǎn)單、方便、可靠的優(yōu)點(diǎn)。在交通信息管理系統(tǒng)中采用這種方式為使用者提供服務(wù)，完美符合SaaS的特性，能與提供的智能交通信息管理系統(tǒng)軟件一起為客戶提供從信息提供到信息存儲(chǔ)一條龍的服務(wù)。

2）托管的云存儲(chǔ)

只為客戶提供最基礎(chǔ)的磁盤服務(wù)。在交通信息管理系統(tǒng)中采用這種服務(wù)，能夠使用戶自定義存儲(chǔ)的類型，能夠讓客戶根據(jù)自身交通情況和交互需要的協(xié)議條件定義存儲(chǔ)?？梢詾榭蛻艄?jié)省空間和資源，建立自己的數(shù)據(jù)庫。

3）交通信息管理系統(tǒng)云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)：

① 交通流數(shù)據(jù)——數(shù)據(jù)庫核心。

② 道路網(wǎng)信息。

③ 傳感器信息。

數(shù)據(jù)庫組成結(jié)構(gòu)：

①用戶表：用戶名，密碼。

②程序登記表：記錄程序交流的端口和各個(gè)程序交通流數(shù)據(jù)。A.交通流原始數(shù)據(jù)表：各種傳感器的原始數(shù)據(jù)。B.車流量表：處理后的各種傳感器記錄的信息。

③道路網(wǎng)信息。A.道路表：道路網(wǎng)的相關(guān)信息。B.道路網(wǎng)引索表：某道路網(wǎng)包含的道路網(wǎng)號(hào)。C.道路網(wǎng)數(shù)據(jù)表：各個(gè)路口的信息。D.路口類型表：各個(gè)路口的基本類型。

④傳感器信息。A.傳感器表：傳感器的相關(guān)信息、位置，由始路口到終路口的矢量表示。B.傳感器類型表：傳感器的登記信息。

5數(shù)據(jù)的采集

5.1車速檢測(cè)

多種傳感器都可以檢測(cè)車速，但是磁力傳感器和壓電式傳感器等只能間接檢測(cè)車速;而微波傳感器可以直接來測(cè)定車速。微波傳感器是通過多普勒效應(yīng)來進(jìn)行檢測(cè)的，傳感器上的雷達(dá)探測(cè)器向行駛車輛發(fā)射微波，微波被車輛阻擋反射回來，發(fā)射波通過多普勒效應(yīng)使頻率發(fā)生了偏移，進(jìn)而將這種偏移信號(hào)經(jīng)過接收、轉(zhuǎn)換、處理，最后達(dá)到檢測(cè)車速目的。

5.2車流量檢測(cè)

環(huán)形感應(yīng)線圈檢測(cè)車流量。感應(yīng)線圈埋設(shè)在路面下，感應(yīng)線圈形成了一個(gè)磁場(chǎng)。無車輛通過時(shí)，磁場(chǎng)沒有改變，感應(yīng)線圈內(nèi)的電流保持不變;當(dāng)有車輛停在或通過線圈檢測(cè)區(qū)域時(shí)會(huì)使得磁場(chǎng)發(fā)生改變，進(jìn)而使得感應(yīng)線圈的電流發(fā)生改變，檢測(cè)電路將變化信號(hào)經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換，計(jì)算出車輛的流量。

5.3車輛分類檢測(cè)

在對(duì)車輛進(jìn)行分類的檢測(cè)時(shí)使用紅外傳感器，紅外傳感器可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。主動(dòng)式主要是通過發(fā)射出紅外射線，經(jīng)車輛阻擋反射后通過紅外線檢測(cè)器接收到，由于被測(cè)車輛的形狀、材料、結(jié)構(gòu)不同，接收到的能量也不盡相同，從而對(duì)車輛的信息、類型進(jìn)行分類;而被動(dòng)式無須發(fā)出紅外射線，只有紅外線接收器，通過接收來自車輛、太陽、地面及其他環(huán)境的紅外線，進(jìn)而確定車輛的信息，對(duì)車輛進(jìn)行分類。

5.4道路占有率檢測(cè)

視頻圖像的檢測(cè)技術(shù)是將視頻圖像處理和計(jì)算機(jī)圖形識(shí)別技術(shù)相結(jié)合的一項(xiàng)新的技術(shù)。視頻圖像傳感器有以處理圖形為主的中心處理器、顯示器和其他組件。某一道路的區(qū)域影像通過傳輸線到達(dá)圖像信號(hào)處理器，中心處理器對(duì)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換和識(shí)別處理，從而得到道路占有率。

5.5行駛路線采集

“GPS”定位的技術(shù)具有全球全天候定位、精度高、效率高的優(yōu)點(diǎn)，可以得到車輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，并生成道路網(wǎng)絡(luò)地圖。它是由安裝在車輛上的接收器來獲取GPS信號(hào)，處理中心將得到的信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理從而得知車輛的即時(shí)信息，可以很快地對(duì)車輛進(jìn)行定位并生成最優(yōu)的行駛路線。

5.6天氣狀況檢測(cè)

天氣狀況的檢測(cè)一般通過對(duì)周圍環(huán)境的溫度和空氣濕度等進(jìn)行檢測(cè)分析，主要用溫度傳感器和濕度傳感器來檢測(cè)天氣狀況。溫度傳感器對(duì)周圍溫度進(jìn)行檢測(cè)，內(nèi)部的電阻受熱會(huì)產(chǎn)生變化，溫度的不同也會(huì)使得電阻不同，處理中心會(huì)將這種變化信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理分析并在顯示器上顯示出來。濕度傳感器也是如此，它內(nèi)部有一塊感濕膜，水蒸氣吸附在感濕膜上時(shí)，元件的電阻會(huì)發(fā)生變化，處理中心將這種變化信號(hào)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換和處理分析并在顯示器上顯示出來。

6數(shù)據(jù)庫涉及的實(shí)體及其之間的聯(lián)系

在一個(gè)系統(tǒng)中，通常有多套實(shí)體組合來構(gòu)成數(shù)據(jù)庫的總體關(guān)系，下面列舉幾個(gè)常見的關(guān)系圖。

1）停車系統(tǒng)收費(fèi)：

2）監(jiān)控抓拍系統(tǒng)：

3）違規(guī)違章繳費(fèi)扣分系統(tǒng)：

以上只是一些非常淺顯的部分的圖示，是整個(gè)智能交通系統(tǒng)中非常小的模塊，大體上的架構(gòu)層次的實(shí)體圖如圖11所示。其中：

1）應(yīng)用層：應(yīng)用層主要包括交通管理系統(tǒng)、用戶服務(wù)系統(tǒng)、道路交通管理系統(tǒng)和交通控制系統(tǒng)，分別通過相關(guān)接口和下一層級(jí)的網(wǎng)絡(luò)層連接。

2）網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層即為通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，其中包括互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)以及其他專網(wǎng)，通過異構(gòu)網(wǎng)的融合、“MM”無線接入、資源和存儲(chǔ)相關(guān)管理、遠(yuǎn)程控制、無線網(wǎng)絡(luò)、專用網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等手段實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞、數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)更新等作用。

3）感知層：感知層是在網(wǎng)絡(luò)層的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)獲取信息的基礎(chǔ)上做再加工，對(duì)傳感器組網(wǎng)協(xié)同信息做出處理，通過GPS、傳感器、EPC編碼、RFID、智能嵌入與納米技術(shù)等科技對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再以相關(guān)技術(shù)進(jìn)行信息整合。總體實(shí)體圖如圖11所示。

7云計(jì)算存儲(chǔ)安全性的實(shí)現(xiàn)

7.1互聯(lián)網(wǎng)的容錯(cuò)性

互聯(lián)網(wǎng)被設(shè)計(jì)成為一種容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)本身的特性可以使云抵御攻擊?；ヂ?lián)網(wǎng)端點(diǎn)和端點(diǎn)之間的路徑是冗余的，同時(shí)對(duì)消息的傳輸進(jìn)行封包，可以重新傳輸丟棄或丟失的數(shù)據(jù)包，而且該數(shù)據(jù)包可以在不同的路徑上傳輸。所以基于互聯(lián)網(wǎng)的云存儲(chǔ)相較于本地儲(chǔ)存可以為交通信息管理系統(tǒng)的信息儲(chǔ)存提供更高的安全性。

7.2云備份

云存儲(chǔ)安全性的另一點(diǎn)關(guān)鍵就是可以實(shí)現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)和基礎(chǔ)設(shè)施的云備份。時(shí)間點(diǎn)備份或快照：數(shù)據(jù)被備份之后，會(huì)頻繁地向被稱為“增量備份”的備份創(chuàng)建提交修改。這種備份會(huì)創(chuàng)建原數(shù)據(jù)的多個(gè)副本，以達(dá)到將數(shù)據(jù)恢復(fù)到任意時(shí)間點(diǎn)的目的。通過使用這種備份方法，交通信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)無論何時(shí)，受到哪種破壞，都可以在第一時(shí)間通過備份恢復(fù)數(shù)據(jù)。

8結(jié)束語

基于云計(jì)算的智能信息系統(tǒng)在現(xiàn)有的交通系統(tǒng)上做了一個(gè)提升，使現(xiàn)有的更多的技術(shù)運(yùn)用在交通上，給予學(xué)生想象發(fā)展的空間，鍛煉了自學(xué)和思維能力，是一次很有意義的實(shí)踐。

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收稿日期：2021-08-25

基金項(xiàng)目：2021年度湖南省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：湘教通2021[197]3651）

作者簡(jiǎn)介：鐘國(guó)梁（2001—），男，湖南耒陽人，本科在讀，主要研究方向?yàn)閱纹瑱C(jī)和傳感器;蔡思婕（2003—），女，湖南邵陽人，本科在讀，主要研究方向?yàn)閱纹瑱C(jī)和傳感器;李帥杰（2000—），男，湖南湘鄉(xiāng)人，本科在讀，主要研究方向?yàn)閱纹瑱C(jī)和傳感器;張哲（2001—），男，湖南常德人，本科在讀，主要研究方向?yàn)閱纹瑱C(jī)和傳感器;曹思蓉（2002—），女，湖南益陽人，本科在讀，主要研究方向?yàn)閱纹瑱C(jī)和傳感器;李發(fā)英（1972—），女，湖南臨武人，講師，碩士，主要研究方向?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。