车联网-武汉理工-ver1

基于无线传感器网络的危险品在途（公路）监测技术

汇报人：长安大学赵祥模(教授、博导）

西北工业大学

李士宁(教授、博导)

长安大学惠飞(副教授、博士）

2010年11月11日Chang’anUniversity中期检查汇报2主要汇报内容一、课题研究的国内外发展情况二、课题总体目标及考核指标三、课题考核指标的实现程度四、课题取得的主要阶段性成果五、课题支撑条件与组织管理六、存在的问题及建议

2011年1月，国务院颁布了《关于加快长江等内河水运发展的意见》（国发[2011]2号），该意见的发展目标为：利用10年左右的时间，建成畅通、高效、平安、绿色的现代化内河水运体系，建成比较完备的现代化内河水运安全监管和救助体系。项目背景交通运输部《公路水运交通运输信息化’十二五’规划》指出：建成互联互通的内河运输信息化网络，充分发挥内河水运优势和潜力，努力实现效率和节能减排能力显著提高，对经济发展的带动和促进作用显著增强。

“长江黄金水道绿色航运综合利用技术”协同创新联盟战略目标：研究面向长江黄金水道综合利用技术的核心共性问题。建成畅通、高效、平安、绿色的现代化长江水运体系。主要任务：建立多学科、多团队、多技术融合的协同创新平台。建立创新人才培养机制。船联网意义与优势创新管理方式以航运管理的基本环节为主线，通过运营模式和技术手段的创新，拓展运输服务能力，提高运输服务质量。集中信息资源最终实现运输能力、运输需求的有效衔接，转变传统船舶运输经营方式，延伸船舶运输服务链，提高船舶运输的社会效益和经济效益。建立业务模型服务于应急指挥，抢险救援，统计分析，决策支持等形成行业标准规范船联网数据标准与更新规范船联网运行维护与管理规范船联网为行业提供全面、及时、准确的航图与船舶信息船联网体系结构研究研制满足长江航道和内河船舶特点的低成本、小型化交通流状态、环境状态感知及同时监测两类指标的综合感知设备；研究长江航道关键监测点辨识，传感器布局优化，窄带宽条件下的传感网自组织技术；综合利用断面交通流数据、收费数据、手机定位数据、营运车辆监控数据等开展多源信息综合感知技术研究；部省两级交通状态共享交互技术；研究多层级、多粒度干线公路网动态态势判别、分析技术，研究基于交通流状态、环境状态的交通综合预警技术。一、工作基础菏泽公路局应急指挥联网监控系统863计划项目“基于无线传感器网络的危险品在途（公路）监测技术”国家科技支撑项目：

城市停车设计及智能建造技术国家863项目：交通安全与事故分析关键技术研究基于无线传感器网络的危险品在途（公路）监测技术国家973项目：大型交通枢纽多种交通方式的组织与优化研究国家自然科学基金项目7项：基于实时数据的路网交通状态预测及其可靠性研究模糊逼近网络摄动系统及其在匝道测控中的应用激光道路检测车技术研究与装备开发稀土换能器及系统集成的桥梁无损检测技术研究国家西部交通重大科技项目：……长安大学承担的国家级相关科研项目：交通行业车辆运行安全保障技术重点实验室交通部人-车-路-环境系统安全重点实验室陕西省道路交通检测与装备工程技术研究中心陕西省交通新能源汽车重点实验室

(下设交通安全实验室、汽车性能实验室、车辆检测实验室）省部级重点实验室/工程中心4个（长安大学）：教育部“多源异构交通信息智能检测与融合技术”创新研究团队

部级创新团队1个：电动汽车远程监控和信息终端系统研究与开发课题研究内容包括5个部分：根据危险品在途状态监测特点和需求，提出基于无线传感器网络（WSN）的危险品在途（公路）分布式多级监测体系结构。根据不同危险品的装载和运输特点，研究能够适应多种危险品在途（公路）监测特性需求的传感器网络布置模式。研究基于无线传感器网络（WSN）的危险品在途信息实时获取技术。研究多种传感器感知信息的分布式多级决策融合体系，从而给出准确可信的决策信息。综合前4项研究内容，针对一类危险品研制一套危险品在途（公路）监测原型系统。基础1：国家863计划项目：基于无线传感器网络的危险品在途（公路）监测技术基础2：国家863计划项目：国家干线公路网交通状态综合感知与态势评估预警关键技术研究国家干线路网关键监测点辨识，传感器布局优化与组网；窄带宽条件下的传感网自组织技术；多层级、多粒度信息融合与综合感知技术；部省两级交通状态共享交互技术；多粒度干线公路网动态判别、分析技术；基于交通流状态、环境状态的态势评估和预警技术从而为实现国家干线公路网的“可观、可测、可控”奠定基础。基础3：实时的远程监控软件系统基于B/S结构拓扑结构，利用GPS、GPRS和GIS技术，实现无人值守机电设备远程监控。该产品已实现产业化推广，目前已应用于油田、电信基站设备的远程监控。该项技术可以拓展应用于船联网中的岸基设备的实时监控。

视频联网监控系统集成方案基础4：山东省交通厅项目：菏泽公路局应急指挥联网监控系统解决之道一、信息展现融合二、信息存储融合三、信息应用融合基础5：山东省交通厅项目：菏泽公路局应急指挥联网监控系统1）她是一个为众人熟知应用广泛的PDF电子文档2）文档中嵌入了矢量的电子地图4）她是一个视频与音频的多媒体播放器3）文档中可嵌入隧道、路基等3D以及2D图像信息5）她是一个能与Internet进行信息交互的应用程序实时播放流媒体服务器上的视频信息动态得到数据库服务器上的关系数据根据关系数据决定GIS信息显示内嵌于PDF中的矢量地图信息用户根据需要动态添加声音或文件于界面中你通常所能见到的信息操作感受可采用编程和动态加入两种方式进行界面上的融合，真正做到“跟着感觉走”。信息展现融合及互动GIS地图是对交通信息进行组织的最好形式，“一图胜千言”。传统GIS地图对此设置的障碍有：信息组织手段欠缺；有license费用；其部署需要安装依赖软件环境。采用PDF信息地图没有以上障碍。信息存储融合文件信息GIS信息关系信息3D信息视频信息音频信息图像信息现有OA就可充当应急流程处理医院消防队临时发生关系的单位或人员公安局路政执法大队上级主管单位直接打开PDF文件，在Reader当中执行相应功能，从数据库服务器提取GPS数据进行显示信息应用融合系统整体技术集成与测试验证Step1:在长安大学试验场进行功能测试Step2:依托工程及仿真系统规模化验证规模化电动车远程监控平台(长安大学智能交通中心)电动汽车远程监控和信息终端系统研究与开发

成果3：研制了自组织的无线感知节点TinyOS节点自检应用功能数据上传组网路由时钟同步系统管理数据采集能量管理组网数据汇聚数据分发广播端到端可靠传输睡眠唤醒拓扑维护参数设置代码更新状态上报应用管理节点功能技术特点支持睡眠唤醒功能采用高接收灵敏度的射频芯片支持代码在线更新软件采用组件化编程感知节点支持丰富的传感器类型压力传感器三维陀螺仪可燃气体探测器温度传感器张力传感器陕西省道路交通智能检测与装备工程研究中心电动汽车远程监控和信息终端系统研究与开发最终将实现人、车、路协同感知与智能预警人、车、路信息融合与推理驾驶员操作感知模块加速过快减速过快过度转向超速行驶不按预设路线行驶疲劳驾驶提醒汽车在途状态感知模块汽车震动速度温度路线危险气体外泄结构件张力

行驶路况数据模块

路径信息下载路况信息下载首次行驶路况数据采集路况信息上传基于GIS的路况数据库驾驶员行驶记录数据库车载传感器网络（zigbee，GPRS/3G）汽车电脑信息；三维陀螺仪；GPS

；气体传感器；张力传感器；温湿度传感器；驾驶习惯分析模块车辆性能数据库危险品运输特性数据库实时告警远程告警运输单位

当地交警及消防单位车辆部分基地部分1、即将发生的危险事件实时告警2、易发生事故路段的提示3、正确驾驶指导建议知识库GPRS或3G业务系统与技术支撑平台组织