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物联网综合应用实践设计任务书题目：基于物联网工程的智能交通系统模型的研究与建立学生姓名：朱文涛学号：13480145班级：2013级物联网工程一班题目类型：设计类指导老师：马维俊一、设计目的学生通过该题目的设计过程，掌握智能交通系统的原理、智能交通系统的研究方法并提高解决实际问题的能力。二、题目简介以物联网技术和智能交通为主要研究背景，深入研究了基于物联网工程的智能交通系统模型的研究与建立。智能交通能够提高道路使用效率，智能交通能够大幅降低汽车能耗，智能交通能够有效减少交通事故。三、设计任务智能交通标准体系的建立应遵照全面成套、层次恰当、划分明确的原则。实现了物联网标准体系可以根据物联网技术体系的框架进行划分，即分为感知延伸层标准、网络层标准、应用层标准和共性支撑标准。感知层主要实现智能感知功能，包括信息采集、捕获、和物体识别。感知延伸层的主要技术包括传感器、RFID。感知延伸层技术是保证物联网感知和获取物理世界信息的首要环节，并将现有网络接入能力向物进行延伸。四、设计要求及工作量1、分析设计要求，给出解决方案（要说明设计实现所用的原理、采用的系统方案）。2、设计合适的测试用例，对得到的运行结果要有分析。3、设计中遇到的问题，设计的心得体会。4、文档：课程设计打印文档每个学生一份，并装在统一的资料袋中。5、设计说明书一份，内容包括：1)中文摘要100字；关键词3-5个；2)设计思想；3）各模块的用到的相关技术；4）该系统；5）该系统的概念、功能、系统应用以及未来的目标；6）设计总结；7)参考文献、致谢等。）五、参考文献[1]LejiangGuo,WeiFangetal.IntelligentTrafficManagementSystemBasedonWSNandRFID.2010.[2]李瑞敏.城市道路交通管理[M]．人民交通出版社,2009年9月第1版.[3]徐益平，何君，陈雪丽.一种智能城市交通控制系统的设计[J].电子测量与仪器学报,2007年增刊.[4]陈媛，刘虹秀，《智能交通GPS技术》[M]．人民交通出版社，2010，50～63.[5]张国伍．《智能交通系统工程导论》[M]．电子工业出版社，2003，5～63.[6]彭晓珊．关于物联网技术发展及应用前景研究[J]．科技与区域经济，2010(1).[7]刘化君，刘传清.物联网技术[M].电子工业出版社，2010，3～296.[8]朱茵，王军利，周彤梅.智能交通系统导论[M].公安大学出版社,2007,25～102.[9]周洪波.物联网：技术、应用、标准和商业模式.电子工业出版社,2010年7月第一版.六、各阶段时间安序号工作内容时间地点1布置课程设计任务、具体要求等消化、理解设计任务、熟悉试验箱1天实验室2实验平台搭建、熟悉嵌入式网关地数据采集2天实验室3熟悉无线通信网络2天实验室4熟悉低功耗蓝牙网络2天实验室5撰写设计报告，设计总结、验收2天教室6答辩1天教室摘要随着高新技术的发展和应用，道路交通管理领域正发生一场深刻的变革。智能交通系统在全球范围内的兴起，从根本上改变了传统交通控制的思想观念。目前，我国的物联网产业尚处于发展的初期，需要在某些行业得到优先的应用，以带动物联网技术在各个行业的全面推进。RFID技术、无线传感网技术在构建更有效的智能交通系统中有着巨大的优势和广阔的应用前景，但是目前这方面的理论研究和实际应用并不是很多。因此，对物联网技术在智能交通管理领域的应用进行探究就很有必要，可以进一步促进物联网产业和智能交通产业的发展。本文概述了现代城市交通现状，详述了物联网技术和智能交通，体现了物联网技术和智能交通领域的融合趋势，系统阐述了新一代基于物联网的智能交通模型系统，主要介绍了物联网智能交通模型的研究与建立。关键字：物联网技术；智能交通；城市交通目录1.引言.............................................错误!未定义书签。1.1物联网技术的兴起及其应用价值................错误!未定义书签。1.2城市交通的现状..............................错误!未定义书签。1.3本文的工作及特色...........................错误!未定义书签。2.物联网技术......................................错误!未定义书签。2.1物联网技术体系..............................错误!未定义书签。2.2感知层设计..................................错误!未定义书签。2.3网络层设计..................................错误!未定义书签。2.4应用层设计..................................错误!未定义书签。3.现代城市交通现状................................错误!未定义书签。3.1主要面临问题................................错误!未定义书签。3.1.1路况实时信息的获取....................错误!未定义书签。3.1.2交通路径和交通方式的择优选择..........错误!未定义书签。3.1.3影响交通的因素........................错误!未定义书签。3.2智能交通总结................................错误!未定义书签。4.基于物联网技术的智能交通管理系统模型............错误!未定义书签。4.1物联网智能交通模型..........................错误!未定义书签。4.2感知层模型设计..............................错误!未定义书签。4.3网络层模型设计..............................错误!未定义书签。4.4应用层模型设计..............................错误!未定义书签。4.4.1智能判定..............................错误!未定义书签。4.4.2智能处理..............................错误!未定义书签。4.5整体模型....................................错误!未定义书签。致谢............................................................21参考文献..........................................................221.引言1.1物联网技术的兴起及其应用价值从1999年物联网概念的提出，到2005年国际电信联盟（ITU）的年度互联网报告引发全球范围内对物联网的讨论，再到2009年IBM提出“智慧地球”的概念，物联网的定义和范围已经发生了巨大的变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是基于RFID技术的物联网。ITU的年度互联网报告指出，信息和通讯技术开创了一个新维度：从任何人之间可以在任何时间、任何地点进行信息交换，到现在我们可以与任何物体进行信息交换。物物之间互联会创造出一个全新的网络----物联网。物联网这个词在最近一两年出现的频率大幅度增加，受到了社会各界的广泛关注，被认为是信息革命的第三次浪潮，将会为社会带来巨大的经济效益。2009年6月,欧盟委员会提出针对物联网行动方案，方案明确表示在技术层面将给予大量资金支持，在政府管理层面将提出与现有法规相适应的网络监管方案。2009年8月,温家宝总理在无锡考察传感网产业发展时明确指示“要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，并且明确要求“尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国’中心”。1.2城市交通的现状当前，全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象。概括起来，目前我们城市交通主要呈现出下列特点和问题：1、城市规模逐步扩大，运输压力沉重。改革开放以来的30多年，我国取得了持续高速经济增长和大规模城市化的辉煌成就。城镇化水平也得到大幅提高。而大量人员出行和物资交流频繁，使城市交通面临着沉重的压力。2、机动车增长加快，道路容量不足。最近几年城市机动车增长速度迅速，轿车、客车、面包车以至于摩托车增幅年平均在15%以上。而与之对应的人均道路面积一直处于低水平状态，虽然近十年已经有了较快发展，人均面积由2.8平方米上升到6.6平方米，仍赶不上城市交通量年均20%的增长速度。3、路网不合理，交通管理水平低下。我国现有城市路网一般都是密度低、干道间距过大、支路短缺、功能混乱，属于低速的交通系统，难以适应现代汽车交通的需要，交通控制管理和交通安全管理的现代化设施不能满足现实的需求。4、公共交通萎缩，出行结构不合理。从80年代后期开始，城市公共汽车交通持续萎缩，从运营效率到经营管理，从服务水平到经济效益，出现了全面的衰退。虽然公交车辆和线路长度增长许多，但公交车辆的运营速度不断下降，新增的运力被运输效率下降所抵消。由于公共交通受到冲击，被转移出来的乘客便要寻找其它出行方式，加剧出行结构的不合理。1.3本文的工作及特色本论文主要以物联网技术和智能交通为主要研究背景，深入研究了基于物联网工程的智能交通系统模型的研究与建立。智能交通能够提高道路使用效率，智能交通能够大幅降低汽车能耗，智能交通能够有效减少交通事故。本论文的主要研究内容概括如下：第一章概述物联网技术的兴起及其应用价值和城市交通的现状。第二章详述了物联网技术，网联网的感知层、网络层和应用层的设计。第三章介绍了现代城市交通的主要面临问题。第四章详述介绍了基于物联网技术的智能交通管理系统模型的研究与建立，是本文的创新点，模型达到了能有效地解决拥堵问题。综述对本论文阐述的内容进行总结和对未来基于物联网工程的智能交通的建立真正实现展望。2.物联网技术物联网理念指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等，和“外在使能”的，如贴上RFID标签的各种资产、携带无线终端的个人或车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通信网络实现互联互通、应用大集成，也就是MAI。以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网、专网和或互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、进程控制、安全防范、进程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化服务。目前，在中国物联网已经跻身国家重点发展的五大新兴战略产业之一，并已纳入到国家的“十二五”专题规划，正在积极研究推进。而智能交通行业中无处不在利用物联网技术、网络和设备来实现交通运输的智能化，其与物联网的结合是必须的也是必然的。智能交通行业已被公认是物联网产业化发展落到实际应用的最能够取得成功的优先行业之一，必将能够创造出巨大的应用空间和市场价值。最近几年，交通运输业带来的能耗、污染以及拥堵问题日益严重，极大地制约了我国经济的发展，发展智能交通是解决思路之一。智能交通能够提高道路使用效率，使交通堵塞减少约60%，使短途运输效率提高近70%，使现有道路的通行能力提高两至三倍。车辆在智能交通体系内行驶，停车次数可以减少30%，行车时间减少13%～45%，车辆的使用效率能够提高50%以上。智能交通能够大幅降低汽车能耗。通过智能交通控制，由于平均车速的提高带来了燃料消耗量的减少和排出废气量的减少，汽车油耗也可由此降低15%。以中国7000万辆汽车保有量测算，每年可减小约2500万吨汽油的消耗，占了每年成品油进口量的一半以上。同时，交通的顺畅将大幅度减少车辆在路上的停滞时间，使得汽车尾气的