软件技术研究智能交通物联网层次结构教学提纲

基于(jīyú)物联网的智能交通系统分析第五(dìwǔ)小组讨论第一页，共27页。需求(xūqiú)分析—城市交通问题交通混乱拥挤交通事故增多环境污染(huánjìngwūrǎn)严重资源消耗过大（土地、能源等）公共交通衰落（私人交通工具泛滥）第二页，共27页。分析问题(wèntí)—城市交通问题(wèntí)的原因道路增长慢于车辆增长、公路质量低停车泊位供不应求城市路网结构不合理违反(wéifǎn)交通法规现象普遍，破坏交通秩序汽车尾气和噪声影响严重用地紧张反刺激城市交通增长人们出行不便交通系统管理与控制水平较低第三页，共27页。解决问题—改善(gǎishàn)城市交通的方法完善和修建更多的交通基础设施采用先进的技术来对高速公路网络或城市交通进行跟有效的控制和管理信息技术通信(tōngxìn)技术电子和计算机技术自动控制技术人工智能······第四页，共27页。谢谢(xièxie)第五页，共27页。未来(wèilái)的交通系统将会出现智能交通信息(xìnxī)平台智能公共汽车智能汽车智能公路智能卡车……第六页，共27页。智能(zhìnénɡ)交通系统(ITS)车辆控制系统交通监控(jiānkònɡ)系统车辆调度(diàodù)系统旅行信息系统第七页，共27页。智能(zhìnénɡ)交通系统（ITS)车辆控制系统：该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪，可以(kěyǐ)准确地判断车与障碍物间的距离，辅助或代替驾驶员驾驶汽车，人称“智能汽车”。交通监控系统：它将在道路、车辆和驾驶员之间建立开苏通讯联系，以最快的速度提供驾驶员和交通管理人员交通事故情况、路况情况等。第八页，共27页。智能(zhìnénɡ)交通系统（ITS)运营车辆调度管理系统：该系统通过汽车的车载电脑、调度管理中心计算机定位系统卫星联网，实现驾驶员和调度管理中心之间的双向通讯，来提供商业车辆、公共汽车和出租车的运营效率(xiàolǜ)。旅行信息系统：该系统提供路线、乘车等信息媒介多种多样：电脑、手机、车内显示屏、路标等。第九页，共27页。我国智能(zhìnénɡ)交通系统城市(chéngshì)智能交通第十页，共27页。我国智能(zhìnénɡ)交通系统城际智能(zhìnénɡ)交通第十一页，共27页。城际智能(zhìnénɡ)交通第十二页，共27页。我国智能(zhìnénɡ)交通系统城轨智能(zhìnénɡ)交通第十三页，共27页。物联网在智能交通(jiāotōng)中的应用物联网基本技术RFID技术：具有车辆通信、自动识别、定位和远距离监控(jiānkònɡ)等功能，是ITS重要的信息技术。目前主要在智能公交定位管理、ETC、路径识别及车速计算等方面取得了一定的应用成效。传感器网络技术：多应用于交通系统的监控(jiānkònɡ)等应用中。在后面会举出基于zigbee的智能公交系统设计方案。第十四页，共27页。物联网在智能交通(jiāotōng)中的应用卫星定位(dìngwèi)测速技术测距技术移动通信技术数据采集技术车道跟踪技术辅助驾驶系统电子地图技术IC卡应用技术车内显示技术监视技术地感线圈技术避撞系统(xìtǒng)自动呼救信息技术……硬件技术研究第十五页，共27页。物联网在智能交通(jiāotōng)中的应用交通需求管理出行与交通信息综合城市交通管理综合城乡交通管理驾驶(jiàshǐ)服务与辅助驾驶(jiàshǐ)货运与车队管理公共运输(yùnshū)管理网络管理车辆数据采集管理信息管理软件技术研究第十六页，共27页。智能交通(jiāotōng)物联网层次结构信息检测感知系统。通过磁、RFID、GPS等传感器手段检测道路车辆实时流量；通过雷达等传感器手段监测车辆实时车速；通过视频传感器画面实时监测交通事故事件。通过以RFID技术和传感器技术在获取(huòqǔ)物体接入的智能的状态信息，对物理世界和虚拟世界进行建立。信息网络系统。传感器采集的信息可以通过互联网、3G或其他方式将数据发送至数据处理中心，组成大规模网络。有了虚拟世界以后可以通过实时数据的采集，经过大量的网络智能化的计算形成物和物相连，形成整个系统协同的运作。信息处理与决策系统。包括网络数据收集中心；数据智能处理分析中心；智能交通路线诱导系统；照能控制系统；交通环境控制系统等。物联网是把物品智能连接起来，采用云计算等智能计算的技术对信息进行分析和处理，提升对物质世界的感知能力，实现决策和控制，为社会提供先进的基础设施物联智能网络，更好地服务于交通管理第十七页，共27页。智能交通(jiāotōng)物联网层次结构第十八页，共27页。物联网应用(yìngyòng)实例基于ZigBee的智能公交系统设计方案突破点：定位技术的完善智能点：公交牌显示到站车辆时间。人数(rénshù)等信息，公交位置信息通过ZigBee网络传送至调度中心以及公交站牌。第十九页，共27页。基于(jīyú)ZigBee的智能公交系统设计方案智能公交系统下位机设计将带有定位引擎功能的CC2431芯片部署到公交车辆上，这时，CC2431在整个无线定位网络中充当终端节点的角色。将CC2430芯片部署到公交线路沿线两旁与公交站牌和路灯等固定交通设施上，CC2430在无线定位网络中充当参考节点的角色。网关节点部署在离调度中心里并通过RS232串口数据(shùjù)线与调度中心的服务器相连接。首先由参考节点自动组成一个具有自组织特性的网络系统，并开始向终端节点发送自己的位置坐标信息及RSSI值。不断移动的终端节点接收到离自己最近的参考节点的信息后，通过自身的定位引擎计算出自己的坐标并发送给网络中的网关节点，网关节点接收到数据(shùjù)后上传至上位机作进一步处理。如果需要对公交车辆进行调度管理，可以由调度中心发出指令指挥车辆的调度工作。第二十页，共27页。基于(jīyú)ZigBee的智能公交系统设计方案智能公交系统网络层设计数据从公交车发往中心节点(jiédiǎn)数据从站台节点(jiédiǎn)发往中心节点(jiédiǎn)数据从中心节点(jiédiǎn)发往站台节点(jiédiǎn)智能公交系统上位机设计串行通信模块数据接收模块数据处理模块数据显示和保存模块第二十一页，共27页。物联网应用(yìngyòng)的影响人自身获取和处理(chǔlǐ)信息的局限性第二十二页，共27页。物联网(liánwǎnɡ)应用的影响物联网通信(tōngxìn)突破局限性第二十三页，共27页。物联网应用(yìngyòng)的影响物联网(liánwǎnɡ)通信突破局限性第二十四页，共27页。城市交通2000.4高速公路(ɡāosùɡōnɡlù)高速公路(ɡāosùɡōnɡlù)2002.6ZTEITS物联网(liánwǎnɡ)轨道交通2006.1城市交通公路铁路水运管道

民航第二十五页，共27页。智能交通物联网整体归划架构业务系统方案网络传输车地双向实时无线通信网、数传电台政府专网InternetGPRS/CDMA/3G/Wi-Fi/WiMax、光纤、TCP/IP前端采集RFID标签线圈传感器GPS摄像头雷达(léidá)OBU前端处理RSURF阅读器ID车道控制器感应处理器红外接收器ZKON编解码器车载主机信号机雷达接收器DVR车牌识别单元车次号识别单元公路可视化综合信息平台铁路综合管理平台公共交通运营管理平台城市综合信息管理平台通信监控ETC紧急救援雷达测速CBTCPIS信号车次号识别BRT公交调度管理电警卡口接处警交通诱导信号控制视频监控智能停车场旅行时间电子站牌出行者信息系统事件