ITS关键技术及前景展望

1ITS关键技术及前景展望1、概述业界对物联网应用理解有较多差异，导致物联网应用概念扩展广泛。真正意义上的物联网应用是能同时实现感知、互联和处理等功能的各类行业与公众应用，它具有网络化、智能化和感知控制物理实体的特点。物联网可以很好地应用到诸多领域，智能交通领域即是其中之一。目前的智能交通系统（ITS，IntelligentTransportSystem）主要包括以下几个方面：先进的交通信息服务系统、先进的交通管理系统、先进的公共交通系统、先进的车辆控制系统、先进的运载工具操作辅助系统、先进的交通基础设施技术状况感知系统、货运管理系统、电子收费系统和紧急救援系统。根据ITS的定义，ITS是将传感器技术、RFID技术、无线通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、视频检测识别技术、GPS、信息发布技术等运用于整个交通运输管理体系中，从而建立起实时的、准确的、高效的交通运输综合管理和控制系统。显然，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。ITS，是作为继计算机产业、互联网产业、通信产业之后的又一新兴产业，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为是物联网产业化发展落实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。智能交通的发展，将带动智能汽车、导航、车辆远程信息系统、RFID、交通基础设施运行状况的感知技术（如智能道路、智能铁路、智能水运航道等）、运载工具与交通基础设施之间的通信技术、运载工具与同种运载工具或不同种运载工具之间的通信技术、动态实时交通信息发布技术等多个产业的发展，具有很广泛的应用需求。2、ITS的系统组成及关键技术介绍按服务领域，ITS系统包括以下方面：先进的交通管理系统、先进的出行者信息系统、先进的公共交通系统、先进的车辆控制系统、营运车辆调度管理系统、电子收费系统、应急管理系统等。按照技术分类，ITS可以分为信息收集系统、通讯系统、管理与分析系统以及信息发布及控制系统等。（1）现代通讯系统现代通信技术主要包括固定通信（微波通信、光纤通信和卫星通信）、移动通信两种通信技术。大范围、大容量、高速的无线通讯是ITS中通讯系统的发展趋势，所以现有的通讯设施和容量是否能满足这些新的要求是一个关键问题。目前来看，可供选择的通讯手段有：低轨卫星服务、FM副载波、个人通讯服务、无线数据服务、商用流动无线电和组合通讯系统等。（2）地理信息系统地理信息系统（GeographicInformationSystem，GIS）是一种特定的十分重要的空间信息系统。它可以对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述，同时GIS也可以对车辆、人员，道路、加油站等通过位置座标相互关联和查询，用户通过地理讯息和特定的值对数据库进行查询。GIS最广泛的应用于公共汽车服务计划2编排，行车路线展示及检查路线的服务质量、线路的规划等。（3）车辆自动导航监控系统车辆自动导航监控系统（AutomaticVehicleLocationSystems，AVLS）是基于计算机、通讯、导航定位技术的车辆跟踪系统。AVLS系统通过实时测量车辆的位置，然后将信息传送到监控中心。这一系统在军用和民用领域有着广泛的应用，可用于交通、货运车辆、警车和救护车等。（4）交通信号控制系统现代的交通信号控制系统是AVLS系统的一个重要补充部分，它可以对交通流进行合理的指挥和调度，同时对那些特殊车辆给予优先权。该系统还设有先进的交通流量监控装置和分析技术，以确定交通量的最佳分配方案和实时的交通信息。例如，保障行人和自行车的交通安全，给予公共汽车和轻轨车辆交通信号优先，可以使他们按计划运行并避免交通阻塞。（5）智能化停车场管理系统停车场管理系统是指基于现代化电子与信息技术，集感应式智能卡技术、计算机网络、视频监控、图像识别与处理及自动控制技术于一体，对停车场内的车辆进行自动化管理，包括车辆身份判断、出入控制、车牌自动识别、车位检索、车位引导、会车提醒、图像显示、车型校对、时间计算、费用收取及核查、语音对讲、自动取（收）卡等系列科学、有效的操作。它可以提高工作效率，减轻工作人员的劳动强度，扩充停车信息的可利用形式以及范围，提高停车泊位的利用率，减轻交通污染，保障车辆安全。（6）车辆自动识别系统车辆自动识别（AVI，AutomaticVehicleIdentification）是当车辆通过某一特定地点时，自动将该车身份识别出来的技术。它是ITS的一个重要组成部分，其主要任务是处理、分析摄取的车辆图像，以自动识别车辆身份，在交通流量检测及控制、停车场出入口及小区车辆管理、违章车辆监控、不停车自动收费、道口检查站车辆监控、车辆安全防盗、查堵指定车辆等方面具有重要作用。3、ITS的发展趋势ITS通常包含着海量的传感器节点，其中不仅包括采样数据是数值型的GPS传感器、压力传感器和温度传感器等，还有许多采样值是多媒体数据的传感器节点如交通摄像头传感器等，这些传感器按照一定的频率不停地采集数据。ITS为了满足对数据的在线处理、离线处理、溯源处理和复杂数据分析的需要，不仅需要存储这些传感器实时采集的数据，还需要存储采集的历史数据。可见，上述数据是海量的，对这些海量数据的存储、传输、分析处理是一个前所未有的挑战，因而研究交通物联网面临的首要难题就是如何实现海量交通数据的存储、传输和分析处理，要解决这个难题，就必须建立一个功能强大的业务服务平台。云计算正是为了解决平台问题而出现的一种全新的、完整的体系架构，它使得物联网在互联网基础之上的延伸和发展能够得以实现。云计算对于ITS的海量数据处理起到了重要的支撑作用，没有云计算，物联网就会成为“物离网”，成为一个一个的信息孤岛，没有云计算平台支持的物联网价值不大。因此，云计算技术的发展和应用，更进一步促进了ITS的发展。(1)充分利用车路协同技术来提高交通安全水平提高交通安全是发展ITS的一个重要内容。车路协同系统充分利用先进的信息与通信技术，通过车—车、车—路信息的交互和共享，有效地评估潜在危险、3提高道路交通安全和缓解交通拥堵，是ITS发展的技术热点，对提高道路交通的安全具有十分重要的作用。(2)加快ITS与云计算的结合，构建交通运输云，建立起综合开放的交通运输信息系统交通运输云旨在深度整合交通运输行业信息、业务资源和现有的ITS，为政府部门、企业、公众用户提供覆盖人、车（船）、路、货、环境等全方位的应用服务，即为公众出行提供无缝连接的运输服务—出行者在任意地点、任意时间、设备上都可以得到准确的信息服务，为交通物流提供全方位的应用服务支持，同时搭建交通运输行业物联网应用整合与服务平台集成开发环境，为开发人员提供应用开发平台以培养和促进更多的创新、开发更多商业应用，从而带来商业效益。交通运输云将促进现有ITS的普及和集成，推进综合运输体系，更好地为公众提供信息服务。目前的ITS在通信系统和发布系统采用的多是独立的专用系统，成本较高，整个系统相对封闭，影响了系统的普及。采用云计算模式构建交通运输云对于一些中小城市而言只需要租用相应的服务即可，有利于ITS的普及。交通运输云有利于集成现有的相对独立的ITS如ETC、车路协同系统等，深度整合交通运输行业各种运输方式的信息，实现信息资源的共享共用，使得各种运输方式之间能够顺畅衔接，为全社会提供准确及时、安全可靠、方便适用的综合运输信息服务。在提升政府交通管理水平方面，交通运输云使大范围的包括交通基础设施、运载工具和道路运行环境在内的交通信息获取和交互成为可能，有助于构建一个动态的道路监管体系对路网实现动态调度管理和灾难应急处理。交通运输云对现有的ITS的普及和集成如ETC系统，将有助于搭建一个全国统一的跨省市联网电子收费结算体系。(3)一个统一的ITS标准体系和适宜的交通物联网运营模式ITS高度综合性和整合性决定了标准化是其建设过程中的重要技术基础。标准体系建设主要包括ITS标准体系和ITS云平台技术规范及数据元格式等核心标准草案的编制与推广，从而引导和规范行业的健康发展，并通过标准化促进交通物联网系统在全国范围的应用示范和推广。同时，ITS能否实现应用推广及可持续性发展的关键因素之一还在于是否有一个成功的运营模式。平台运营主要是为了形成一个产业链上下游合作共赢的良性运营模式，形成围绕信息服务多实体共生、多方共赢的局面，支撑ITS应用工程的可持续建设和服务。4、结束语智能交通系统（ITS）被公认为是解决城市交通问题的有效方法之一，它使人们从“修路限车”的模式中脱离出来，用高新技术提高交通系统的效益。市场的巨大，产业的起步，政府的支持，给我们无限的机遇，但ITS是一个很复杂的系统，几乎牵涉到现阶段大多数高新科技，研究开发的难度同样不小，正所谓机遇与挑战并存总的来看，限于我国的基础设施水平和经济实力，短时间内大范围开发、实施ITS的应用不太现实。但这并不意味着我国在该领域将会永远无所作为。结合我国国情，在某一方面，进行深入细致的研究，将为今后智能交通系统（ITS）的发展及实际应用打下坚实的基础，其意义极其深远。