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“ 互聯(lián)網(wǎng)+智能交通”行業(yè)應用的實現(xiàn)

2022-05-30 10:48:04伊里夏提·庫馬爾
計算機應用文摘·觸控 2022年12期
關鍵詞:智能交通信息管理互聯(lián)網(wǎng)

伊里夏提·庫馬爾

關鍵詞 互聯(lián)網(wǎng) 智能交通 信息管理

交通行業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分,隨著社會經(jīng)濟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)絡建設尚處于初級階段。智能交通運輸系統(tǒng)作為一項全新的技術產(chǎn)業(yè),其發(fā)展前景非常廣闊且具有很大潛力[1] 。本文從實際應用出發(fā)進行研究,在傳統(tǒng)行業(yè)中開發(fā)一個新的基于移動終端設備的增強車載無線通信功能,在提高運輸效率、降低運營成本、優(yōu)化服務質(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)絡傳輸層和應用軟件服務。

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

(2)網(wǎng)絡傳輸層:主要是指應用互聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)信息傳遞和處理,通過智能化設備,將網(wǎng)絡信號轉(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、抗干擾能力強等特點。在通信過程中需要利用先進的無線數(shù)據(jù)交換技術開展連接工作;同時可以對傳輸線路進行優(yōu)化設計,以達到最佳效果;此外,無線射頻芯片也是一種新型的信息存儲設備,其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡帶寬資源共享,還具有信號容量大、可靠性高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點。

(3)智能交通應用軟件服務:主要是指通過該行業(yè)的各種新技術、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)以智能手機為主要終端設備并結(jié)合其他相關通信網(wǎng)絡實現(xiàn)實時信息交互共享;三是從現(xiàn)有交通管理業(yè)務中提取數(shù)據(jù),并將其應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)展狀況

中國的智能交通行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀:(1)道路建設方面。隨著我國經(jīng)濟水平不斷提高,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)應用能力有待進一步加強;(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,相關領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開發(fā)的立體視覺系統(tǒng)。但其成本較高、應用范圍有限。

因此,部分企業(yè)嘗試使用該技術進行道路信息管理和路況監(jiān)測等工作,但目前尚無進展;(2)智能交通行業(yè)尚未形成完善的網(wǎng)絡體系,缺乏統(tǒng)一規(guī)劃協(xié)調(diào)機制及相關法律法規(guī)來規(guī)范這一新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展;(3)基礎設施建設落后導致道路資源利用率偏低;(4)缺乏科學合理地管理手段及方法。此外,現(xiàn)有設備老化、性能不強等缺點嚴重制約著行業(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)的實現(xiàn),需要有先進、完善的硬件平臺的支持。目前,國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了多種功能強大且性能較好地智能終端設備。但是,其主要集中在應用層和業(yè)務層面上,沒有形成完整統(tǒng)一的體系結(jié)構(gòu)。

(1)應用層:以網(wǎng)絡通信技術為基礎,通過對現(xiàn)有先進設備和技術進行綜合利用、集成優(yōu)化,以實現(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,構(gòu)建一個完整而高效的智慧車路協(xié)同服務體系。該體系主要由電子警察導航終端(視頻監(jiān)控器)、車載移動通信網(wǎng)絡(短波通信網(wǎng))以及遠程應用設備構(gòu)成交通智能指揮調(diào)度和控制管理中心。

(2)業(yè)務層:利用互聯(lián)網(wǎng)技術為廣大交通管理部門提供智能化、信息化和可視化服務。在大數(shù)據(jù)時代,通過大數(shù)據(jù)庫平臺可以實現(xiàn)對海量信息進行分類處理及分析。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;還可以借助先進的人工智能工具來輔助日常交通行業(yè)業(yè)務流程優(yōu)化,以提高交通管理效率以及提升運營水平、降低運輸成本、增加盈利空間。

2.2系統(tǒng)業(yè)務流程

交通行業(yè)是一個服務性的產(chǎn)業(yè),主要依靠智能化與自動化技術實現(xiàn)車輛調(diào)度。該系統(tǒng)包括以下功能:(1)數(shù)據(jù)采集。通過對原始信息進行處理,在存儲于計算機中的電子標簽上顯示相應記錄和參數(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、交通誘導信息發(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)關鍵點

智能交通系統(tǒng)的關鍵是通過互聯(lián)網(wǎng)技術來實現(xiàn)對車輛信息的收集和處理,在這一過程中,需要相關技術人員用到先進的計算機網(wǎng)絡通信技術以及大屏幕顯示設備等。同時需要將這些重要節(jié)點與數(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、云服務應用平臺等一系列關鍵點有待構(gòu)建和完善。

3系統(tǒng)設計

3.1開發(fā)工具

本項目采用的是目前較為成熟的B/ S 技術,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:通過對原始信息進行整理、分類以及分析和處理之后得到所需的相關資料。

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

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

3.2整體構(gòu)架

智能交通行業(yè)應用系統(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)絡通信。

(1)功能結(jié)構(gòu):該架構(gòu)是在現(xiàn)有技術條件下實現(xiàn)的。首先對整個業(yè)務流程進行設計與分析;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終端設備并最終為用戶提供智能交通應用軟件系統(tǒng)解決方案,同時可以在后臺數(shù)據(jù)庫中進行查詢、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)進行管理和檢索,并且將其存儲在計算機內(nèi)。本項目的主要功能包括:用戶信息、車輛信息、道路狀況等。該應用軟件可以實現(xiàn)以下功能:采集駕駛員當前所處位置及所在區(qū)域;通過相關算法計算出所需目標車流數(shù)量并顯示在數(shù)據(jù)庫中從而起到實時監(jiān)控的作用;通過數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進行管理和查詢,方便管理人員做出正確決策。

(3)網(wǎng)絡通信是指通過無線電設備來實現(xiàn)信息的傳遞和交換。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術在交通領域中應用,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行實時、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)應用軟件

移動互聯(lián)網(wǎng)應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,并實現(xiàn)與現(xiàn)有技術的兼容[2] 。

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

(2)測試:在完成“智能交通”這一項目的過程中,首先要對其功能和性能進行檢測。其次是通過對整個項目所需環(huán)境、數(shù)據(jù)等方面是否達到預期目標進行判斷,該系統(tǒng)能否正常運行以及實現(xiàn)該項目工程化開發(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)絡通信模塊及數(shù)據(jù)處理模塊;信息采集與傳輸設備的測試;服務器端測試和現(xiàn)場應用調(diào)試環(huán)節(jié)。

(3)管理:在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代,智能交通應用基于移動通信技術,通過網(wǎng)絡、手機等終端設備和相關軟件進行信息采集并傳遞,管理與服務將實現(xiàn)新的突破。該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)收集功能及處理能力;同時可以對車輛運行狀態(tài)做出實時跟蹤、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。智能交通應用是以移動通信為基礎,在移動互聯(lián)網(wǎng)技術下實現(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)”的實現(xiàn)

4.1技術路線

智能交通技術路線分為三個部分:硬件設備、軟件系統(tǒng)和應用平臺。

(1)硬件部分:主要是指整個項目中的所有設備,包括車載移動電話、無線通信、車輛管理等相關模塊;這些核心部件整體上體現(xiàn)出了項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)進行整體規(guī)劃,然后根據(jù)總體設計和具體需求來選擇相應的功能模塊。本項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)絡通信技術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)和應用管理等工作,同時可以為智能化交通運輸系統(tǒng)提供基礎平臺支持。

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

4.2系統(tǒng)接口

接口在智能交通應用中的作用非常大,它是實現(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、信息傳輸設備等多個子系統(tǒng)組成了一個完整且龐大網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)體系;而對于前端來說,就是對其進行狀態(tài)檢測和實時監(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。在用戶進入主站后,可以通過按鍵輸入所需信息,如車型、時間等。當駕駛員確認車輛之后便可進行相應的引導和安全提醒;(2)導航功能。指根據(jù)車流量情況選擇特定路線,設置好線路上所有行車方向及停靠位置并顯示出來;(3)定位與導航系統(tǒng)。利用GPS 技術對交通信號燈進行自動調(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)和機遇并存的行業(yè)。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代,我們應該抓住這次機會,迎接新一輪技術革命,積極利用現(xiàn)有科技成果實現(xiàn)創(chuàng)新與突破;通過先進手段進行管理優(yōu)化升級,以提高工作效率;借助大數(shù)據(jù)平臺對車輛運行軌跡及相關信息等進行分析預測,從而為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務。

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