“ 互聯(lián)網(wǎng)＋智能交通”行業(yè)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)

伊里夏提·庫馬爾

關(guān)鍵詞 互聯(lián)網(wǎng) 智能交通 信息管理

交通行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，隨著社會經(jīng)濟(jì)和科技水平不斷提高，人們對出行的要求也越來越高。目前，國內(nèi)高速公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)尚處于初級階段。智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)作為一項(xiàng)全新的技術(shù)產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展前景非常廣闊且具有很大潛力[1] 。本文從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)進(jìn)行研究，在傳統(tǒng)行業(yè)中開發(fā)一個新的基于移動終端設(shè)備的增強(qiáng)車載無線通信功能，在提高運(yùn)輸效率、降低運(yùn)營成本、優(yōu)化服務(wù)質(zhì)量等方面發(fā)揮潛力。

1概述

1.1智能交通系統(tǒng)

智能交通系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)構(gòu)成，包括感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用軟件服務(wù)。

（1）感知層：傳感器技術(shù)在智能車輛方面得到了廣泛應(yīng)用。目前，國內(nèi)已開發(fā)了車載雷達(dá)、超聲波測距儀等多種設(shè)備來實(shí)現(xiàn)汽車安全駕駛;同時也研發(fā)出了基于視頻監(jiān)控與定位控制的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)（HMI），為駕駛員提供實(shí)時動態(tài)路況信息，還能針對不同天氣狀況和惡劣環(huán)境提出相應(yīng)策略，以提高行車安全性。

（2）網(wǎng)絡(luò)傳輸層：主要是指應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息傳遞和處理，通過智能化設(shè)備，將網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換成電信號。目前，交通行業(yè)中使用較為廣泛的是光纖通信。

該通信系統(tǒng)具有成本低、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。在通信過程中需要利用先進(jìn)的無線數(shù)據(jù)交換技術(shù)開展連接工作;同時可以對傳輸線路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到最佳效果;此外，無線射頻芯片也是一種新型的信息存儲設(shè)備，其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源共享，還具有信號容量大、可靠性高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

（3）智能交通應(yīng)用軟件服務(wù)：主要是指通過該行業(yè)的各種新技術(shù)、新興手段，為人們提供更快捷和便利的出行選擇。從用戶角度出發(fā)，一是開發(fā)出基于GIS（地理信息系統(tǒng)）的電子地圖功能平臺;二是開發(fā)以智能手機(jī)為主要終端設(shè)備并結(jié)合其他相關(guān)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)實(shí)時信息交互共享;三是從現(xiàn)有交通管理業(yè)務(wù)中提取數(shù)據(jù)，并將其應(yīng)用到智能車輛路況監(jiān)控系統(tǒng)和車聯(lián)網(wǎng)智能路網(wǎng)上，方便車主及時了解車輛動態(tài)、行車路線。

1.2智能交通的發(fā)展?fàn)顩r

中國的智能交通行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀：（1）道路建設(shè)方面。隨著我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，人民生活質(zhì)量也在穩(wěn)步提升，對出行安全、環(huán)保等要求越來越高。而目前國內(nèi)大部分城市都還處于起步階段;（2）車輛管理方式上的轉(zhuǎn)變和升級上有很大空間等待完善;（3）車流量大使得數(shù)據(jù)應(yīng)用能力有待進(jìn)一步加強(qiáng);（4）車聯(lián)網(wǎng)智能化發(fā)展速度快且前景好。交通行業(yè)在智能化方面的研究尚處于初級階段，相關(guān)領(lǐng)域還存在許多問題有待解決，具體體現(xiàn)在：（1）目前，國內(nèi)大部分公司都采用的是基于二維碼技術(shù)開發(fā)的立體視覺系統(tǒng)。但其成本較高、應(yīng)用范圍有限。

因此，部分企業(yè)嘗試使用該技術(shù)進(jìn)行道路信息管理和路況監(jiān)測等工作，但目前尚無進(jìn)展;（2）智能交通行業(yè)尚未形成完善的網(wǎng)絡(luò)體系，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃協(xié)調(diào)機(jī)制及相關(guān)法律法規(guī)來規(guī)范這一新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展;（3）基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后導(dǎo)致道路資源利用率偏低;（4）缺乏科學(xué)合理地管理手段及方法。此外，現(xiàn)有設(shè)備老化、性能不強(qiáng)等缺點(diǎn)嚴(yán)重制約著行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展，從而阻礙交通事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

2系統(tǒng)需求分析

2.1系統(tǒng)現(xiàn)狀

智能交通系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，需要有先進(jìn)、完善的硬件平臺的支持。目前，國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了多種功能強(qiáng)大且性能較好地智能終端設(shè)備。但是，其主要集中在應(yīng)用層和業(yè)務(wù)層面上，沒有形成完整統(tǒng)一的體系結(jié)構(gòu)。

（1）應(yīng)用層：以網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，通過對現(xiàn)有先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行綜合利用、集成優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)其功能。具體而言包括以下內(nèi)容：數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng);信息管理平臺系統(tǒng);基于多媒體會議中心建設(shè)，構(gòu)建一個完整而高效的智慧車路協(xié)同服務(wù)體系。該體系主要由電子警察導(dǎo)航終端（視頻監(jiān)控器）、車載移動通信網(wǎng)絡(luò)（短波通信網(wǎng)）以及遠(yuǎn)程應(yīng)用設(shè)備構(gòu)成交通智能指揮調(diào)度和控制管理中心。

（2）業(yè)務(wù)層：利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為廣大交通管理部門提供智能化、信息化和可視化服務(wù)。在大數(shù)據(jù)時代，通過大數(shù)據(jù)庫平臺可以實(shí)現(xiàn)對海量信息進(jìn)行分類處理及分析。同時，也能幫助公司及時了解用戶需求并做出相應(yīng)調(diào)整，以滿足客戶多樣化和個性化物流要求;還可以借助先進(jìn)的人工智能工具來輔助日常交通行業(yè)業(yè)務(wù)流程優(yōu)化，以提高交通管理效率以及提升運(yùn)營水平、降低運(yùn)輸成本、增加盈利空間。

2.2系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

交通行業(yè)是一個服務(wù)性的產(chǎn)業(yè)，主要依靠智能化與自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛調(diào)度。該系統(tǒng)包括以下功能：（1）數(shù)據(jù)采集。通過對原始信息進(jìn)行處理，在存儲于計(jì)算機(jī)中的電子標(biāo)簽上顯示相應(yīng)記錄和參數(shù);（2）查詢管理及控制子系統(tǒng)、駕駛員管理系統(tǒng)等組成系統(tǒng)的主干模塊。其中，包含駕駛時間統(tǒng)計(jì)、交通誘導(dǎo)信息發(fā)布以及違規(guī)行為分析等內(nèi)容，同時提供用戶行為偏好分析。

2.3系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)

智能交通系統(tǒng)的關(guān)鍵是通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對車輛信息的收集和處理，在這一過程中，需要相關(guān)技術(shù)人員用到先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及大屏幕顯示設(shè)備等。同時需要將這些重要節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)庫連接在一起。為了能夠提高工作效率及質(zhì)量，我們使用了視頻會議設(shè)備、語音識別器等多種終端工具來完成上述功能;此外，基于多媒體的智能交通系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺、云服務(wù)應(yīng)用平臺等一系列關(guān)鍵點(diǎn)有待構(gòu)建和完善。

3系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1開發(fā)工具

本項(xiàng)目采用的是目前較為成熟的B/ S 技術(shù)，該系統(tǒng)主要分為兩個模塊，即數(shù)據(jù)收集和存儲。

（1）采集：通過對原始信息進(jìn)行整理、分類以及分析和處理之后得到所需的相關(guān)資料。

（2）數(shù)據(jù)庫管理：使用MySQL 建立相應(yīng)功能模塊，以編寫數(shù)據(jù)表等內(nèi)容。

（3）存儲與調(diào)用：在主控計(jì)算機(jī)中對采集到的所有信息都能方便地從系統(tǒng)獲取對應(yīng)的查詢結(jié)果并儲存起來，為以后應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

3.2整體構(gòu)架

智能交通行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的整體構(gòu)架分為三部分，即功能模塊、數(shù)據(jù)庫模塊以及網(wǎng)絡(luò)通信。

（1）功能結(jié)構(gòu)：該架構(gòu)是在現(xiàn)有技術(shù)條件下實(shí)現(xiàn)的。首先對整個業(yè)務(wù)流程進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析;然后將各個子系統(tǒng)連接起來，而后統(tǒng)一管理和訪問數(shù)據(jù)資源;最后通過數(shù)據(jù)交換接口連接所有信息服務(wù)終端設(shè)備并最終為用戶提供智能交通應(yīng)用軟件系統(tǒng)解決方案，同時可以在后臺數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行查詢、報表操作。

（2）數(shù)據(jù)庫是智能交通系統(tǒng)中的核心模塊，它能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行管理和檢索，并且將其存儲在計(jì)算機(jī)內(nèi)。本項(xiàng)目的主要功能包括：用戶信息、車輛信息、道路狀況等。該應(yīng)用軟件可以實(shí)現(xiàn)以下功能：采集駕駛員當(dāng)前所處位置及所在區(qū)域;通過相關(guān)算法計(jì)算出所需目標(biāo)車流數(shù)量并顯示在數(shù)據(jù)庫中從而起到實(shí)時監(jiān)控的作用;通過數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和查詢，方便管理人員做出正確決策。

（3）網(wǎng)絡(luò)通信是指通過無線電設(shè)備來實(shí)現(xiàn)信息的傳遞和交換。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通領(lǐng)域中應(yīng)用，其發(fā)展速度也逐漸加快。智能交通就是利用無線傳感系統(tǒng)，使車輛與道路之間進(jìn)行實(shí)時、全方位交互。目前，國內(nèi)主要采用的是GPRS 協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)：一方面是基于單片機(jī)或GSM 模塊，使用該芯片可以對采集到的數(shù)據(jù)信號通過網(wǎng)絡(luò)通信接口發(fā)送命令給用戶;另一方面則是由車載終端來接收指令并將其發(fā)送給調(diào)度中心和指揮中心。

3.3移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件

移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件是智能交通行業(yè)的重要組成部分，其主要功能為開發(fā)、測試和管理，并實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有技術(shù)的兼容[2] 。

（1）開發(fā)界面：用戶可以通過手機(jī)或其他終端設(shè)備在主機(jī)上安裝應(yīng)用程序進(jìn)行在線查詢、檢索等操作。該系統(tǒng)具有較好的通用性且易于維護(hù)，升級能力較強(qiáng);同時也具備一定量可擴(kuò)展空間等特點(diǎn)，能為用戶提供更多的便利服務(wù)功能;另外，其開發(fā)成本低，運(yùn)行簡單但不影響用戶體驗(yàn)。

（2）測試：在完成“智能交通”這一項(xiàng)目的過程中，首先要對其功能和性能進(jìn)行檢測。其次是通過對整個項(xiàng)目所需環(huán)境、數(shù)據(jù)等方面是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行判斷，該系統(tǒng)能否正常運(yùn)行以及實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目工程化開發(fā)要求。具體來說，主要包括以下幾個步驟：硬件部分;軟件部分;網(wǎng)絡(luò)通信模塊及數(shù)據(jù)處理模塊;信息采集與傳輸設(shè)備的測試;服務(wù)器端測試和現(xiàn)場應(yīng)用調(diào)試環(huán)節(jié)。

（3）管理：在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，智能交通應(yīng)用基于移動通信技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)等終端設(shè)備和相關(guān)軟件進(jìn)行信息采集并傳遞，管理與服務(wù)將實(shí)現(xiàn)新的突破。該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)收集功能及處理能力;同時可以對車輛運(yùn)行狀態(tài)做出實(shí)時跟蹤、定位以及控制分析;還能提供各種輔助決策方案供用戶選擇參考。智能交通應(yīng)用是以移動通信為基礎(chǔ)，在移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下實(shí)現(xiàn)信息交換與共享的一種新型管理模式。

4“互聯(lián)網(wǎng)+智能交通系統(tǒng)”的實(shí)現(xiàn)

4.1技術(shù)路線

智能交通技術(shù)路線分為三個部分：硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)和應(yīng)用平臺。

（1）硬件部分：主要是指整個項(xiàng)目中的所有設(shè)備，包括車載移動電話、無線通信、車輛管理等相關(guān)模塊;這些核心部件整體上體現(xiàn)出了項(xiàng)目的功能需求以及性能要求。

（2）軟件系統(tǒng)：智能交通系統(tǒng)軟件開發(fā)的過程中，首先需要對整個行業(yè)進(jìn)行整體規(guī)劃，然后根據(jù)總體設(shè)計(jì)和具體需求來選擇相應(yīng)的功能模塊。本項(xiàng)目主要具有以下作用：數(shù)據(jù)采集、傳輸以及處理;利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將收集到的各種信息傳遞給中央控制器（PLC）并控制各子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)相互協(xié)調(diào)與溝通;完成交通信號燈及自動控制系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用管理等工作，同時可以為智能化交通運(yùn)輸系統(tǒng)提供基礎(chǔ)平臺支持。

（3）智能化應(yīng)用平臺可以實(shí)現(xiàn)以下功能：數(shù)據(jù)采集;自動識別并提取車輛狀態(tài)和位置等相關(guān)參數(shù);根據(jù)這些數(shù)據(jù)對道路狀況進(jìn)行評估與定位、智能分析及調(diào)度管理等。

4.2系統(tǒng)接口

接口在智能交通應(yīng)用中的作用非常大，它是實(shí)現(xiàn)自動化控制、通信與管理以及系統(tǒng)間相互連接的紐帶[3] 。接口功能模塊主要包括數(shù)據(jù)采集和處理兩個部分;數(shù)據(jù)采集單元、信息傳輸設(shè)備等多個子系統(tǒng)組成了一個完整且龐大網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系;而對于前端來說，就是對其進(jìn)行狀態(tài)檢測和實(shí)時監(jiān)測等工作時使用的軟件平臺，這里需要用到的是具有監(jiān)控作用并能夠?qū)崿F(xiàn)多種控制方式組合起來的集成應(yīng)用系統(tǒng)———數(shù)據(jù)庫與通信系統(tǒng)。

4.3系統(tǒng)具體操作

智能交通系統(tǒng)的操作主要包括：（1）語音提示功能。在用戶進(jìn)入主站后，可以通過按鍵輸入所需信息，如車型、時間等。當(dāng)駕駛員確認(rèn)車輛之后便可進(jìn)行相應(yīng)的引導(dǎo)和安全提醒;（2）導(dǎo)航功能。指根據(jù)車流量情況選擇特定路線，設(shè)置好線路上所有行車方向及?？课恢貌@示出來;（3）定位與導(dǎo)航系統(tǒng)。利用GPS 技術(shù)對交通信號燈進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，通過數(shù)據(jù)分析處理后控制不同方位的指示燈閃爍。

5結(jié)束語

智能交通是一個挑戰(zhàn)和機(jī)遇并存的行業(yè)。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，我們應(yīng)該抓住這次機(jī)會，迎接新一輪技術(shù)革命，積極利用現(xiàn)有科技成果實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新與突破;通過先進(jìn)手段進(jìn)行管理優(yōu)化升級，以提高工作效率;借助大數(shù)據(jù)平臺對車輛運(yùn)行軌跡及相關(guān)信息等進(jìn)行分析預(yù)測，從而為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。