基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的三亞市智能交通系統(tǒng)研究

引言

三亞市是我國唯一的熱帶濱海旅游城市，隨著近年來三亞市旅游區(qū)位優(yōu)勢不斷凸顯，各級領(lǐng)導(dǎo)對三亞市交通運輸發(fā)展提出了更高的期望，廣大市民及旅游人口對三亞交通運輸環(huán)境的需求也不斷提升。利用信息化、智能化手段，打造具有三亞特色的智能化公共交通系統(tǒng)，完善綜合交通運輸體系，優(yōu)化廣大群眾出行環(huán)境，是推動三亞市城市交通可持續(xù)發(fā)展的必然要求，也是順應(yīng)民情民意的積極舉措。

1物聯(lián)網(wǎng)與智能交通

物聯(lián)網(wǎng)是通過信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議實現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。其主要特征是通過信息傳感等方式獲取物理世界的各種信息，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進行信息的傳送與交互，采用智能計算技術(shù)對信息進行分析處理，從而提高對物質(zhì)世界的感知能力，實現(xiàn)智能化的決策和控制。

智能交通系統(tǒng)(ITS)是指將先進的傳感器技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機處理技術(shù)等應(yīng)用于整個交通運輸管理體系，從而形成的一種信息化、智

收稿日期:2013-09-02能化、社會化的交通運輸綜合管理和控制系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)使交通基礎(chǔ)設(shè)施能發(fā)揮最大效能。該技術(shù)于20世紀(jì)80年代起源于美國，隨后各國都積極尋求在這一領(lǐng)域中的發(fā)展。隨著互聯(lián)網(wǎng)、移運通信網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能交通已見雛形，在未來幾年將具有極強的發(fā)展?jié)摿Α?

2三亞市智能交通系統(tǒng)建設(shè)需求

2.1行業(yè)監(jiān)管

在行業(yè)監(jiān)管方面，應(yīng)滿足交通監(jiān)管部門對全市交通狀況的可視化需求。即：借助視頻、衛(wèi)星定位和無線傳感等技術(shù)，實現(xiàn)對車站、道路、港口等基礎(chǔ)設(shè)施以及對公交、出租、重點營運車輛、船舶等運載工具的全時空可視可控；借助多渠道行業(yè)運營數(shù)據(jù)整合，實現(xiàn)對全市交通運行狀態(tài)分析決策的輔助支持。

2.2企業(yè)運營

在企業(yè)運營方面，借助衛(wèi)星定位、客流檢測、無線通信等信息化、智能化手段，建立標(biāo)準(zhǔn)化的信息管理手段，滿足公交、出租、城市公共客運以及航運企業(yè)的日常管理需求，提高管理水平和運營效率；通過建立智能化監(jiān)管手段，實現(xiàn)對企業(yè)運營車輛智能調(diào)度、行業(yè)服務(wù)考評及成本效益分析等，提

升企業(yè)服務(wù)水平。

2.3公眾服務(wù)

在公眾服務(wù)方面，主要滿足廣大人民群眾日益增長的出行服務(wù)需求。在機動車出行方面，要能夠滿足駕駛者對道路運行動態(tài)信息的實時獲取與預(yù)測需求；在公共交通方面，要滿足乘客對出行路線規(guī)劃、交通信息、票價、公交到站提示、自助召車等方面的需求。綜合運用網(wǎng)站、智能終端、誘導(dǎo)屏等多種服務(wù)方式，使出行者享受到無時無刻、無所不在的便捷公共交通信息服務(wù)。

3三亞市智能交通總體架構(gòu)設(shè)計

根據(jù)三亞市綜合交通運輸體系的突出特點，以及交通行業(yè)管理、運輸企業(yè)、廣大市民對智能交通的需求，本文提出了圖1所示的三亞市智能交通物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的總體架構(gòu)。

圖1三亞市智能交通物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)圖

3.1感知層

本系統(tǒng)中的感知層主要利用RFID、視頻、紅外、衛(wèi)星定位等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)三亞市智能交通感知網(wǎng)的布設(shè)與構(gòu)建,該層主要包括移動感知節(jié)點和固定感知節(jié)點。移動感知節(jié)點在全市所有公交車、出租車、重點營運車輛、執(zhí)法車輛、執(zhí)法船和營運船舶部署物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備，實現(xiàn)對各類運載工具的準(zhǔn)確標(biāo)識與信息實時獲取，為各業(yè)務(wù)應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐；而固定感知節(jié)點主要依托機場、火車站、主干線、公交站臺、交通場站、碼頭、主要航道等基礎(chǔ)設(shè)施，部署覆蓋全市主要道路、區(qū)域的路邊（岸基）固定傳感節(jié)點，實現(xiàn)對基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)的感知及與運載工具的相互通信。

借助兩類感知節(jié)點的大規(guī)模布設(shè)和相互通信，可形成廣泛覆蓋的傳感網(wǎng)絡(luò)，并利用傳感網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對重要交通要素的識別以及交通信息的采集，實現(xiàn)城市交通要素全面感知，為實現(xiàn)和深化智能交通應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。

3.2網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層則利用光纖、以太網(wǎng)等有線網(wǎng)絡(luò)以及GPRS、3G、WLAN等無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)各種應(yīng)用數(shù)據(jù)和傳感數(shù)據(jù)的傳輸。其中以太網(wǎng)/光纖網(wǎng)絡(luò)是智能交通系統(tǒng)的主要接入形式，重點依托現(xiàn)有以太網(wǎng)/光纖網(wǎng)設(shè)施，將有以太網(wǎng)或光纖接入條件的固定終端應(yīng)用，通過終端上的以太網(wǎng)接口接入到網(wǎng)絡(luò)中；而GPRS/3G無線網(wǎng)絡(luò)作為移動無線網(wǎng)絡(luò)，GPRS/3G等網(wǎng)絡(luò)綜合了蜂窩、無繩、集群、移動數(shù)據(jù)、衛(wèi)星等各種移動通信系統(tǒng)的功能，具有覆蓋廣、無布線、易布置、可流動情況下工作的特點，可借助網(wǎng)絡(luò)運營商的GPRS/3G等無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，在需要移動傳輸數(shù)據(jù)和不利于布線布網(wǎng)的場合進行布設(shè)應(yīng)用；WLAN無線網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)/光纖網(wǎng)的末端延伸，屬于區(qū)域內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)，其兼有以太網(wǎng)/光纖的優(yōu)點，又具備GPRS/3G等網(wǎng)絡(luò)的部分無線功能。在有線網(wǎng)絡(luò)接入的末端不適宜布線的場合，一方面借助運營商現(xiàn)有的WLAN資源，另一方面可在車站、機場、公交站點及碼頭等區(qū)域布設(shè)專用WLAN作為以太網(wǎng)/光纖的重要補充。

3.3業(yè)務(wù)應(yīng)用層

業(yè)務(wù)應(yīng)用層主要包括用于行業(yè)監(jiān)管和企業(yè)運營的公交行業(yè)監(jiān)管系統(tǒng)、出租汽車行業(yè)監(jiān)管系統(tǒng)、重點營運車輛監(jiān)管系統(tǒng)、航運船舶監(jiān)管系統(tǒng)、農(nóng)村公路智能養(yǎng)護系統(tǒng)、交通綜合智能執(zhí)法系統(tǒng)，以及用于公眾服務(wù)的綜合交通信息服務(wù)門戶網(wǎng)站、移動綜合交通信息服務(wù)系統(tǒng)和綜合交通服務(wù)誘導(dǎo)等服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。

3.3.1公交行業(yè)監(jiān)管系統(tǒng)

通過視頻終端、定位終端、客流采集終端等車載終端和路側(cè)感知終端的綜合應(yīng)用，實現(xiàn)全市范圍內(nèi)公交車輛以及公交場站的全方位實時監(jiān)控，獲取車輛的速度、位置、報站信息、車輛間距、違規(guī)信息等，為運營監(jiān)管及公眾出行服務(wù)；通過采集日常車流、客流數(shù)據(jù)并對其進行多維度、精細粒度的客流分布規(guī)律分析，掌握發(fā)班與客流情況，為公交指揮調(diào)度、公交線路規(guī)劃、線網(wǎng)優(yōu)化等提供數(shù)據(jù)支撐。

3.3.2出租汽車行業(yè)監(jiān)管系統(tǒng)

通過出租車車載終端與路側(cè)固定感知節(jié)點的信息采集，實現(xiàn)全市范圍內(nèi)出租汽車以及出租汽車?？奎c等全方位實時監(jiān)控，為出租企業(yè)、行業(yè)管理部門提供車輛實時監(jiān)控、車輛定位、運行軌跡回放、電子圍欄、圖像采集、信息發(fā)布、實時信息上報等功能。在緊急境況下和特殊時期，管理部門可以對出租

車智能調(diào)度，從而保障特殊路段的交通順暢。

通過出租車稽查終端信息的采集實現(xiàn)防偽稽查，對“克隆車”等非法營運的車輛進行全方位有效稽查，維護出租汽車行業(yè)正常的營運秩序。

通過建立以呼叫中心、互聯(lián)網(wǎng)、手機應(yīng)用等多種形式相結(jié)合的電召服務(wù)系統(tǒng)，為乘客提供電召調(diào)度、預(yù)約、失物查找等服務(wù)。

3.3.3重點營運車輛監(jiān)管系統(tǒng)

通過固定感知節(jié)點的信息采集應(yīng)用，實現(xiàn)全市范圍內(nèi)重點營運車輛以及運輸場站、貨源點、?？奎c等全方位實時監(jiān)控和動態(tài)監(jiān)測；結(jié)合GPS、RFID和視頻等車載終端，可準(zhǔn)確及時掌握全市重點營運車輛的運行狀況，為運輸企業(yè)、行業(yè)管理部門提供車輛實時監(jiān)控、車輛定位、車輛跟蹤、軌跡回放、電子圍欄、信息發(fā)布、實時信息上報、途徑車輛查詢等功能，實現(xiàn)全市范圍內(nèi)重點營運車輛安全運行的動態(tài)監(jiān)管。

3.3.4航運船舶監(jiān)管系統(tǒng)

基于GPS和GIS的航運船舶監(jiān)管系統(tǒng)主要實現(xiàn)對三亞所轄水域航行船舶的動態(tài)監(jiān)控。通過GPS和GIS綜合應(yīng)用實時獲取船舶的位置信息，可通過對船舶點名查看、設(shè)置狀態(tài)、定時發(fā)送、報警發(fā)送等多種方式獲得靜態(tài)或動態(tài)數(shù)據(jù)信息,還可根據(jù)管理需要設(shè)置電子圍欄，對船舶進行應(yīng)急調(diào)度指揮等。

3.3.5農(nóng)村公路智能養(yǎng)護系統(tǒng)

公路智能養(yǎng)護系統(tǒng)依據(jù)現(xiàn)行公路養(yǎng)護管理業(yè)務(wù)流程和養(yǎng)護技術(shù)，為道路養(yǎng)護管理人員提供公路基礎(chǔ)設(shè)施信息的在線管理、日常養(yǎng)護工作計劃管理、各類養(yǎng)護工程實施情況以及公路、橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施的養(yǎng)護管理及路況信息的管理功能；通過內(nèi)置衛(wèi)星定位和無線通信功能的手持養(yǎng)護監(jiān)測終端為養(yǎng)護巡查人員提供養(yǎng)護計劃管理、養(yǎng)護巡查情況的現(xiàn)場錄入和巡檢信息(包括圖片等多媒體信息)的無線上傳。

3.3.6交通綜合智能執(zhí)法系統(tǒng)

交通綜合智能執(zhí)法系統(tǒng)主要面向運政、路政和航政等執(zhí)法業(yè)務(wù)。交通綜合智能執(zhí)法系統(tǒng)按照執(zhí)法管理業(yè)務(wù)需求，為執(zhí)法人員和執(zhí)法管理者提供現(xiàn)場監(jiān)控、信息查驗、立案處理、證據(jù)采集、文書制作、案件查詢以及統(tǒng)計分析等一系列功能,覆蓋內(nèi)勤業(yè)務(wù)處理與外勤執(zhí)法兩部分工作，并實現(xiàn)內(nèi)外業(yè)間的協(xié)同聯(lián)動；通過綜合應(yīng)用車牌識別、RFID、IC卡、無線通信等技術(shù)來達到改進現(xiàn)場執(zhí)法手段、規(guī)范執(zhí)法行為、提升執(zhí)法效率的目的。

3.3.7綜合交通信息服務(wù)門戶網(wǎng)站

建設(shè)三亞市服務(wù)專題門戶網(wǎng)站，向社會公眾提供公交信息服務(wù)、路況信息服務(wù)、出租車等一站式綜合交通信息服務(wù)。社會公眾可進行公交線路查詢、換乘查詢、路況查詢、鐵路信息、航班信息及客運信息等。

3.3.8移動綜合交通信息服務(wù)平臺

主要以移動終端客戶軟件的方式提供給用戶使用，功能包括路況信息、交通視頻、實時公交、出行規(guī)劃、鐵路航班、客運信息、的士查詢、交通資訊等模塊，基本實現(xiàn)移動終端上的交通信息一站式服務(wù)，用戶可以隨時隨地查詢出行信息,滿足市民、游客的出行前、出行中的交通信息查詢需求。

3.3.9綜合交通服務(wù)誘導(dǎo)平臺

通過路側(cè)誘導(dǎo)屏或智能公交站牌向公眾提供交通信息。智能公交站牌顯示報站信息、調(diào)度信息、天氣信息和交通公告信息等。路側(cè)誘導(dǎo)屏顯示內(nèi)容包括路網(wǎng)疏通狀況、道路交通事件、路線誘導(dǎo)、路段實時車速等實時交通信息。

4結(jié)語

智能交通系統(tǒng)是解決未來城市建設(shè)的交通問題的行之有效的辦法。智能交通系統(tǒng)的建設(shè)，不僅可以改善城市交通的擁擠現(xiàn)狀，解決城市建設(shè)中的交通問題，還可以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而推動城市經(jīng)濟的發(fā)展。

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