時間:2023-06-04 08:37:26
序論:速發表網結合其深厚的文秘經驗,特別為您篩選了11篇智能交通的發展前景范文。如果您需要更多原創資料,歡迎隨時與我們的客服老師聯系,希望您能從中汲取靈感和知識!
智能交通大戰略下涌現投資機會
2008年奧運會期間,如何保證“鳥巢”周邊的交通暢通?“北京奧運交通設施GIS”項目在諸多競標者中脫穎而出,擔負起大任。雖然是第一次試驗,但該項目在奧運期間成功運作,不僅有效幫助了北京市交管局根據車流情況及時布置場館附近的路標、指示線等奧運交通設施,并且通過優化路口、路段的放行時間,優化車輛在道路空間的分布,實現自動定位警力。
該項目中運用的GIS技術正是北大千方的核心技術。北大千方科技有限公司常務副總裁黃丹俠介紹,在北京奧運會之后這套系統被推廣到北京全市,而北大千方參與設計的北京奧運綜合交通信息服務平臺也被投入使用。
“智能交通”是智慧城市建設的重要組成部分,通過改進地面公交調度和信息服務、出租車綜合信息服務、軌道交通換乘信息服務和交通樞紐綜合信息服務等,能夠幫助出行者選擇更好的出行方式,由“盲目”出行轉變成“有序”和“可靠”出行。近年來,各地都在不遺余力地推進智能交通的建設,并將它作為發展智慧城市的重要目標。
據了解,北京市“十二五”期間規劃投資56億元,用于提升智能交通。按照規劃,北京將建成交通運行協調指揮中心(TOCC)和路網運行、運輸監管、公交安保三個分中心,形成一體化、智能化綜合交通指揮支撐體系,成為數據共享交換中樞、綜合運輸協調運轉中樞、信息中心,緊急情況下可作為交通安全應急指揮中心。這意味著,市民將可以通過網站、熱線、手機、車載導航等多種形式,實時掌握路況信息,提前安排出行。同時,自行車租賃也有望實現網絡化服務。
上海近年來在智能交通建設方面將不斷完善交通綜合信息平臺和世博信息服務應用平臺,實現與閔行、虹橋等區域交通綜合信息平臺的互聯互通。上海還將在完善道路交通采集系統的基礎上,建設智能公交系統,改進多種交通方式的換乘信息服務,建設完善交通狀態指數采集系統,多渠道為市民提供全面的、動態的交通綜合信息服務。
為了發展智能交通體系,江西省依托長三角區域高速公路聯網電子不停車收費示范工程,大力推進電子不停車收費系統(ETC)建設,實現了滬蘇皖贛三省一市高速公路電子不停車收費系統聯網。其他的地方城市也在不斷公布各自的智能交通規劃和投資規模。
巨大的市場空間也引來了投資者和創業者的熱情,目前中國從事智能交通的企業約2000家,主要集中在數據采集監控、高速公路收費、導航系統和系統集成等環節。相比海外超過千億美元的市場規模,中國的智能交通應用還處于起步階段,發展前景和空間顯著。2010年中國智能交通系統(控股)有限公司在香港主板上市,其背后有多家著名PE機構的身影。同時專注于導航電子地圖內容和位置服務解決方案的高德軟件也在美國納斯達克市場成功亮相,凱鵬華盈、聯想投資、紅杉資本等機構早前共同出資4000萬美元入駐,VC和PE機構對該行業的看好可見一斑。
在此之前,北大千方作為帶有北大字頭的企業在資本市場也受到了廣泛的關注。其業務涉及了國土資源勘察、數字城市、智能交通等多個領域。尤其在專注于交通信息化領域之后,一場撬動中國交通市場的極速大賽得以上演。北大千方的長遠目標是做信息服務,公司前期的業務將是形成對城市交通信息資源的有效整合,在達到一定的積累之后,將為政府、企業、公眾提供全方位的信息服務。在智能交通的龐大產業鏈中,北大千方避開了競爭激烈甚至尚有些無序的電子地圖、導航終端設備環節,而專注于信息的采集、處理與。
技術熱點凸顯
清科研究中心分析師趙一鍥撰文分析,物聯網已成為智能交通投資中的一大亮點。按照服務對象的不同,我國智能交通系統市場主要可以分成高速公路智能交通系統、鐵路智能交通系統、城市智能交通系統和水上智能交通系統四大類,其中城市智能交通系統又可以分成城市道路智能交通系統和軌道交通智能交通系統。
趙一鍥對記者表示,物聯網技術的發展,對推動智能交通的發展有著巨大的幫助,從發展的趨勢來看,物聯網和智能交通的結合將是必然的選擇,物聯網、云計算等現代信息技術處理能力將成為未來智能交通發展的核心技術。而根據智能交通不同細分市場自身特點的不同,對物聯網的應用的也提出了不同的要求,需要對各細分市場提供相應的物聯網應用。
我國經濟目前處于快速的發展過程中,交通事業及其機動化水平也得到了迅速的發展,但在此背景下我國的交通發展存在很多問題,很多城市的交通流量都在與日俱增,交通堵塞、事故等經常發生。為了解決當下交通事業發展的困難局面,我國有些城市已經開始建立和應用智能化交通系統,以此實現城市交通的順暢運行。在智能交通系統的應用中,圖像處理技術應用比較廣泛,具有重要的現實意義及廣闊的發展前景。
1 智能交通的概述
智能交通系統,目前在全球很多國家得到了廣泛的應用,是很多國家發展交通事業及運輸事業過程中的重點關注對象。我國目前經濟發展速度較快,相關的科學技術也在不斷深化發展的過程中,在此背景之下,智能交通系統在我國也處于快速發展的趨勢下,在很多城市得到了較好的應用,具有極強的應用前景。智能交通系統,是基于完善道路設計建設的基礎上發展而來的,該系統主要應用了信息技術、智能技術、電子技術、地理技術、圖像處理技術、傳感器技術等多種不同的先進技術。其中,圖像處理技術在智能交通系統中的應用最為廣泛,也最具重要價值。這些先進技術的應用,使得智能交通系統成為了一種先進、準確、實時的交通系統,可以帶動交通事業與運輸事業向智能化方向發展。
智能交通系統的發展與應用,不僅可以提高地面交通的效率,還可以使現有的交通基礎設施得到最為廣泛和高效地應用,也能保證交通安全。應用智能交通系統之后,人力、物力、財力投入都會出現明顯的下降,與傳統模式的交通系統相比,具有較好的社會價值與經濟意義。此外,應用智能交通系統,還可以實現對車輛運動狀態下的行為分析,保證分析工作的準確性,對于交通部門的工作也有積極的促進作用。
2 圖像處理技術在智能交通中的應用
筆者在上文已經提到,智能交通系統在具體的應用過程中,需要很多先進技術給予支撐,其中,圖像處理技術的應用最為廣泛,是智能交通系統應用的所有技術中最為關鍵的技術之一。下面將對圖像處理技術在智能交通中的應用作簡要分析:
2.1 車牌識別
在智能交通系統中,圖像處理技術的應用首先就體現在車牌識別中。車牌識別是智能交通系統的主要構成,可以幫助車輛管理部門對車輛進行合理、高效的管理,提高工作人員的具體效率。目前,車牌識別主要應用于停車場管理、小區管理、高速公路系統等主要方面。
車牌識別,主要是對路面運行的車輛進行監控拍攝,提取其車牌的主要信息,如漢字字符、英文字符、顏色、數字等。在對這些信息進行處理的過程中,需要對圖像進行采集、預處理、最終識別。車牌識別的應用,需要相關的部門安裝數字設備、攝像系統、計算機系統等,在此基礎之上對車輛進行圖像信息采集,之后對采集到的信息進行預處理,找出車牌在圖像中存在的具置,將所有信息進行提取,并分析信息中的所有要素,最終識別出車牌的真實信息及真實號碼。
車牌識別在具體的應用過程中,圖像、照片的質量會受到很多外界因素的影響,如日照因素、降雨、車輛運行速度等。在這些不同的外界因素影響下,車牌識別系統所采集到的車牌信息經常會出現模糊、看不清、重疊等問題,對于后續的識別工作有嚴重的負面影響。因此,在進行正式的車牌識別工作之前,工作人員應當著重對車牌圖像進行預處理,如對圖像進行灰化、二值化、校正等,保證車牌識別的準確程度。我國目前雖然也應用圖像處理技術進行車牌識別工作,但是我國車牌的格式相對繁多,背景也比較復雜,缺少較好的統一性,因此存在識別不清等問題,需要有關部門對此進行進一步合理改善。
2.2 信息采集
在智能交通的發展與應用過程中,工作人員還可以利用圖像處理技術進行信息采集,以保證智能交通系統得到高效、穩定的運行。
某市交通部門在開發智能交通系統之后,利用圖像處理技術對交通信息進行合理的采集。工作人員通過對該技術的具體操作,獲取道路交通運行過程中方方面面的運行信息,如具體的車流量、車輛運行速度、車輛類型、道路交通密度等。圖像處理技術在采集這些相關信息之后,就將圖像立即傳回到工作人員及分析人員的電腦上,分析人員就可以據此獲取交通運行的確切信息與實際狀況,從而保證交通管理部門對道理交通進行合理、高效的管理,并及時發出預警信息與誘導信息,對道路交通運行中的車流進行調節與疏導,避免交通出現嚴重擁堵,實現道理交通的順暢運行。該市交通部門發現,在應用圖像處理技術進行信息采集與分析之后,道路交通管理部門的工作效率得到了明顯的提高,該市的交通擁堵問題也得到了合理解決。
2.3 車輛檢測
圖像處理技術在智能交通中的應用,除了車牌識別之外,還可用于車輛檢測工作。目前,車輛檢測的主要方法有背景差檢測法、邊緣檢測法、幀差法、模型法等。這四種檢測方法都可用于進行車輛檢測,并具有較好的檢測效果。目前,在智能交通的應用與發展過程中,圖像處理技術的一個主要的應用方向便是被用于車輛檢測。
智能交通應用圖像處理技術進行車輛檢測,在某種程度上是基于車牌識別工作才得以進行的。智能交通系統在采集到車輛信息之后,圖像處理技術就可以通過對車牌等車輛的主要信息進行合理、高效的識別,以此實現對車輛的實時檢測。
2.4 在電子警察中的應用
圖像處理技術在智能交通中的應用,還可以體現在電子警察的應用方面。電子警察是智能交通系統的重要組成部分,可以在某種程度上代替警察進行工作,不僅可以保證工作的高效性,還可以提高工作的合理性。圖像處理技術在電子警察中的應用,主要可以分為以下幾個方面:圖像濾波技術、圖像編碼、圖像識別、圖像加密等。
圖像濾波技術主要指的就是圖像處理技術可以將拍攝到的視頻畫面中的噪聲等嚴重的干擾源進行合理清除,在此基礎上將視頻圖像中的有效信息進行高校提取。視頻編碼,主要就是利用相應的編碼技術對智能交通系統拍攝到的視頻圖像進行二次編碼,以此保證圖像可以滿足具體的通信需求。圖像加密,主要用于對視頻圖像進行密碼,也可以添加其它的保密手段,保證視頻圖像的安全性。
某市交通部門在開發和利用了智能交通系統以后,將電子警察與智能交通系統相結合。該市的電子警察,由于應用了比較先進、關鍵的圖像處理技術,因此不僅可以做到對車輛、行人進行視頻拍攝,還可以對拍攝好的視頻進行分析、加密、編碼等。該市交通部門的管理者發現,電子警察在應用圖像處理技術之后,工作效率得到了明顯提高,對于該市的交通事業發展起到了積極的促進作用,也帶動了該市智能交通系統在未來的深化發展。
2.5 障礙物檢測
除了上述幾種應用方向之外,圖像處理技術在智能交通中的應用,還包括了障礙物檢測這一主要內容。在交通系統中,障礙物主要包括了車輛行駛過程中前方道路的行人、自行車、電動車、其它機動車及交通標識等。圖像處理技術在障礙物檢測中的應用,主要是利用了立體視覺檢測、背景運動檢測分析、光流檢測等主要方法。在進行檢測的過程中,圖像處理技術主要是基于對攝像頭拍攝到的視頻畫面等進行細致分析,看道路前方何處存在障礙,并及時將障礙情況提示給司機等人。目前,這幾種主要的障礙物檢測方法在智能交通系統中都得到了相對較好的應用,效果也比較理想,對于圖像處理技術的深化革新及智能交通系統的再發展可以起到強有力的推動作用。
3 結語
智能交通的發展與應用,不僅可以解決現存的交通問題,更可以帶動我國交通事業在未來的發展。在智能交通的應用過程中,圖像處理技術得到了比較廣泛的應用,可以用于車牌識別、字符分割等。圖像處理技術的應用,不僅給予智能交通發展應有的支持,也提高了智能交通的應用效率,保證智能交通的應用收到實際效果。相關部門及人員若想保證智能交通得到深化發展,就一定要重視圖像處理技術的應用效果及其應用質量。
參考文獻
[1]謝海斌.智能交通中圖像處理技術應用的研究[J].電子技術與軟件工程,2015(19).
[2]崔立巖.智能交通中圖像處理技術應用的研究[J].通訊世界,2014(08).
[3]陳寧寧,尹乾,周媛,高麗娜.數字圖像處理技術在智能交通中的應用[J].電子設計工程,2013(03).
[4]姜旭,朱燦焰.視頻處理技術在智能交通系統的應用[J].通信技術,2010(01).
[5]張利峰.面向智能交通的圖像處理技術與應用[J].金陵科技學院學報,2010(04).
作者簡介
當前的車載自組網對交通運出的探測和分析存在不確定之處,其可靠性與實時性都有待提高。物聯網(Internet of Things)對于解決上述問題具有重要的作用,物聯網是各種信息傳感設備系統的統稱,通過傳感器、條碼設備、全球定位設備等接入網,進而形成一個更大系統的智能網絡。基于物聯網的智能交通流探測系統(ITFDS),能夠通過互聯網與無線網絡,將交通數據進行信息計算和信息交換。下面對該系統做出分析,并闡述該系統模型的構造以及數據的收集和分析,最后指明該技術未來的改進方向。
1 基于物聯網的智能交通流量探測系統
該系統是物聯網技術在智能交通流探測中的實際應用,其實質綜合利用傳感技術、通信技術、網絡技術、信息處理和智能控制技術等,改善并發展現有的交通技術,不斷提高交通系統的管理水平。而綜合交通運輸也是現在的發展趨勢之一,特別是在公路的交通流管理方面,具有顯著的應用優勢。但是,流通費用較高依然是當前制約我國國民經濟發展的因素之一,因此,迫切需要采用更完善的技術和系統改善現有的交通信息流探測系統和管理系統。構建基于物聯網的新一代智能交通管理系統,能有效提高路網的流通性、提升車流運行效率。這對于當前的國民經濟建設意義重大,同時有助于減少為期排放和油耗,促進環境改善。
物聯網在我國具有良好的發展前景,具有巨大的市場價值和商業價值?;谖锫摼W的智能交通流量探測系統是物聯網與交通流探測的結合,是當前交通發展的迫切需要。智能交通能夠充分發揮物聯網本身的特點,采用基于物聯網的智能交通流量探測系統進行智能交通管理,能把交通、氣象等信息資料提前傳達給車輛,幫助智能化的乘涼避開擁堵的魯鈍和惡劣的天氣。同時,幫助智能車輛選擇最快的路線,達到減少油耗、尾氣排放的目的。
2 系統構建與網絡模型
基于物聯網的智能交通流探測系統是由物聯網的控制機、車載傳感器節點與匯聚點組成的。其中,車載傳感器節點存儲著道路地圖信息,每間隔一定的時間,傳感器節點會把車速向四周廣播至其他節點。各個車輛節點廣播數據的匯集,組成道路各個路段的交通流。匯聚點設置在交叉路口,將車載節點的交通流數據信息發送到匯聚點,匯聚點對信息進行融合以后,獲得各個路段的交通流量。而采用互聯網能夠將各個匯聚點的數據傳輸到互聯網中心控制機,在此,各個路段的交通流數據匯聚起來,并通過匯聚點將此交通流情況進行廣播,為車輛提供道路選擇的相關信息。
將基于物聯網的智能交通流探測系統中的道路換成網格,對道路交通流進行探測。網格拓撲具有較強的動態性,能夠對車輛的狀態進行探測與預測,采用車載節點獲取信息的方式便于信息的獲取和處理。在匯聚點和互聯網控制中心,數據得到融合與分發,為車輛選擇道路提供信息。
3 數據信息的獲取和計算
首先要探測并計算道路車輛的速度,通過節點的交通流量、道路交通流量速度、道路的最高限度等數據信息,探測并計算道路車速。其次要探測并計算車輛密度,若一個車輛收集到的節點廣播數量較多,則說明該車輛周圍的車輛多,交通擁堵的可能性較高。最后,利用車輛經過網格時收集到的數據信息對道路網格內的流量數據進行計算,結合車輛的速度、車輛的密度等信息,對網格內的交通擁堵程度進行計算。道路網格的長度是一致的,某一網格內數據的收集次數多則表示車輛通過該路段話費的時間長,擁堵的可能性較大。
車輛在經過交叉路口時,節點的交通信息會發送到匯聚點,在匯聚點,車輛會把收到的數據進行融合,并對網格內的擁堵程度進行計算。為提高道路流量數據的有效性,需要每一個匯聚點收集前一路口到該點所在路口之間的道路交通流數據信息。
在完成數據的收集與融合后,需要對數據進行匯總和分發。在收集數據以后,各個匯聚點計算出交通流量數據,并將信息發送到互聯網中心控制機。由控制機對信息進行匯總和融合,隨后分發給車載節點,為車輛選擇道路提供幫助。
4 基于物聯網智能交通流探測技術的改進
在實際的交通當中,交通流量是動態的,不斷變化著的。表現較為明顯的是城市交通的早高峰與晚高峰。在交通高峰到來時,車輛明顯增加,而在結束階段,車輛會顯著減少。在本次研究的基于物聯網智能交通流探測技術中,車輛需要耗費一定的時間才能夠行使到下一路口,而車輛將信息發送至匯聚點并從匯聚點獲得新的信息需要約60s的時間。但在這段事件內,道路的車輛已經發生了變化,因此,需要對該技術做出進一步的研究,以期縮小車輛所獲取信息的精確度。另外,基于物聯網的智能交通六探測技術系統需要較大的信息承載量和數據的收集傳輸能力,在車輛較多、車速較快等情況下,依然能有效收集信息,并對數據進行融合,將所得到的信息分發給車輛。
5 結束語
文章重點介紹了基于物聯網的智能交通流量探測技術,對基于物聯網的智能交通流量探測技術系統的組成,結構及其分工等進行分析,表明基于物聯網的智能交通流量探測技術系統是一個由車載節點、匯聚點和互聯網計算機控制中心三者共同組成的一個系統。匯聚點和物聯網控制中心將數據信息進行融合以后分發給車載節點,方便車輛選擇道路。
參考文獻
[1]張敖木翰,張平,曹劍東.物聯網環境下高速公路交通事故影響范圍預測技術[J].物聯網技術,2015,05:41-43+47.
1.我國智能交通系統的現狀
1.1我國智能交通的發展前景
據不完全統計,截止到目前我國涉及到智能交通的企業已經多達2000家,這些企業主要是提供道路監控、收費站收費設備的生產制造企業和從事衛星定位、地理信息采集的信息服務企業。近年來車載播放器、導航儀等電子產品的日益普及表明汽車電子產品已經成為智能交通的一個重要部分,并不斷地推進著交通運輸業的快速發展。智能交通系統涉及到不同類型的企業,這些企業中既有提供信息服務的電信服務商也有提供傳感器、電子產品的硬件制造商,如今我國大力推動智能交通的發展,尤其相關的上下游企業也必將不斷發展壯大,反過來這些企業的壯大也會推進智能交通的發展,進而形成良性互動的發展環境。
1.2我國智能交通系統存在的問題。
(1)信息共享性差和“應用孤島”現象抑制智能交通的發展。在我國智能交通的主要是由交通運輸部、科技部、國家發改委等多個部門聯合推動的,然而由于各部門是根據自身的業務需求進行推進的,各自有各自的系統,這也就導致了我國的智能交通系統存在著多系統并存、信息共享性差以及重復建設等問題,這不僅使我國智能交通系統缺乏一個統一的構建同時也抑制了智能交通的發展。此外“應用孤島”也是制約我國智能交通快速發展的一個重要因素,所謂的“應用孤島”就是由于區域經濟發展不平衡導致一些新的智能交通技術在經濟發達的地區有很高的普及率,但在一些經濟欠發達的地區卻得不到有效的推廣,這就導致了智能系統無法形成一個統一的聯動機制。
(2)對于些重要的技術指標還沒有制定統一的標準,加大了技術的推廣,不利于智能交通技術的普及和推廣。在缺乏標準的情況下,不同區域一般會根據自身的實際需求構建自己的智能交通系統,在這種條件下形成的智能交通系統存在兼容性差、信息共享性差等問題,系統之間不能形成有效的配合和銜接。比如我國公路收費系統,各省份或地區都有自己的系統,這就對以后公路收費聯網造成了困難。
(3)智能交通技術創新能力差,核心技術只給能力差,對國外技術依賴較高。一些智能交通設備成本高、穩定性差,嚴重制約著智能交通煩人推廣與應用。
(4)在智能交通設備市場中,國產品牌的占有率很低,主要的市場份額仍掌握在國外企業手中,并且有擴大的趨勢,國內智能交通設備企業的發展環境不容樂觀。
(5)國內的智能交通研究水平低,研究體系不完善,研究機構處于無序競爭的狀態,這些因素都嚴重制約著智能交通運輸行業的健康發展。
2.基于車聯網技術的智能交通技術分析
2.1系統工作原理
基于移動互聯網的智能交通系統包括系統數據采集和移動互聯網終端信號處理兩部分,其中數據采集部分包括交通燈控制模塊,GPS導航模塊,無線測距模塊,實現對相關信息的采集,然后通過信號無線傳輸模塊將信息集成到移動互聯網終端控制器作相應處理,最后將信息以交通燈顯示警報模塊,行車軌道記錄引導模塊和安全車距警報模塊等具體形式展現給行車人員,以達到信息實時動態傳輸,高效率交通運行的目的。
2.2具體實施方案
(1)交通信號監控模塊?,F有的城市路通管理系統一般利用監控器實時監控各道路車流量,通過人工實時干預以實現對交通的的引導,但是在天氣條件不理想情況下,得到的視頻圖像效果得不到保證,極大影響調控效果,而且這種實施方案使得車主處于被動干預的處境,不利于動態靈活處理。針對以上情況,本系統交通燈控制模塊分為交通控制模塊和交通信號無線傳輸模塊,交通控制模塊控制交通燈的顯示轉換并且將交通燈信號實時傳輸給交通信號無線傳輸模塊,將交通信號實時發送給移動互聯網終端控制器,當行駛車輛進入交通路口設定范圍時,終端顯示器將顯示離前方交通燈距離,并且告知當前交通燈信號狀態,當監測到車速過大或者行駛車輛處于闖紅燈臨界時段時,終端警報器被激活,提醒駕駛人員注意控制車速,以防觸犯交通規則引起交通事故。
(2)行車導航模塊。GPS系統利用24顆軌道衛星通過測量到達信號時間來計算用戶端位置,同時通過GIS(地理信息系統)匹配將用戶地理位置在地圖上實時顯示出來。該系統可實現對車輛的動態監測,軌跡記錄,以及交通管理等功能,因此廣泛應用于行車導航,物流管理,車輛防盜等方面,具有良好的經濟和社會效應。GPS通過和車載GPRS系統進行信息的交互,包括ARM嵌入式系統,GPS衛星接收模塊,GPRS無線通信模塊以及其他擴展子卡。GPRS無線鏈路基于移動公司的GPRS移動通信公眾網,包括MSC基站控制器,SGSN業務支撐節點,GGSN網關支撐節點。監控中心包括網關和信息服務器,車載衛星定位系統的數據流程,首先由車載系統設備上的GPS衛星接收模塊采集GPS衛星數據,經過數據處理得到車輛的地理坐標信息,該信息通過車載系統的處理之后,由GPRS無線通信模塊發送到GPRS無線通信網上。GPRS網絡根據相應的協議在車載系統和接互聯網基站的監控中心之間建立一條支持TCP/IP的數據通道。監控中心把通過這條數據通道傳送來的車輛位置數據通過數據庫和WebGIS技術顯示在電子地圖上,最終達到導航的目的。
(3)車距測量模塊。本系統所采用測距方式為非成像激光測距,激光測距儀是一種光子雷達系統,通過測量向目標發射激光的傳播時間來確定與目標物體的距離。該系統運行原理是向目標車輛發射激光速,激光束傳播時遇到目標車輛發生反射,激光束返回發射端,控制中心計算發射時到反射光回收到接收端的時間,測算出目標車輛距離。
3.智能交通在道路橋梁施工中的應用
盡管我國智能交通起步比較晚,但是,它在一些發達國家已經有數十年的發展歷史,并且已經形成了一定的體系,在技術方面也有了很大的進步。為了科學、有效地解決我國道路橋梁施工中的相關問題,需要一些先進的技術和設備作支持,盡可能地將智能交通系統運用到道路橋梁施工中,不斷完善智能交通中與道路橋梁施工相關的系統。
3.1監控系統
在道路橋梁施工過程中,會遇到各種各樣的問題,比如人員管理問題、材料管理問題、安全管理問題等。因此,使用監控系統可以進一步解決這些問題,例如,監督施工人員的工作情況,從而督促他們的工作;監控施工材料,可以有效避免建筑材料丟失的情況,一旦發現有不好的情況發生,就可以快速與管理人員建立通訊聯系,并制止不良情況出現;對于一些難于發現的或不經常關注的施工部分,可以從整體性監控的角度出發,對其進行全面的掌控,從而避免一些突況發生,保障道路橋梁施工的安全性,維護施工的正常進行,改善施工的運行狀態。
3.2道路橋梁管理信息系統
道路橋梁施工離不開信息的收集、管理和分析,而道路橋梁管理信息系統主要服務于城市道路橋梁管養一體化的目標。它通過建設橋梁信息數據庫和信息服務平臺,收集建筑橋梁施工中的相關信息,并準確、客觀地分析施工中收集到的數據,從而使道路橋梁設施管理更具科學性和專業性,為道路橋梁施工設計提供更加準確的參考意見。錄入建筑橋梁施工信息,可以為道路橋梁的問題治理、安全管理作出突出的貢獻。
3.3緊急救援系統
緊急救援系統是道路橋梁施工中不可缺少的系統之一,它是以救援機構和相關設施為基礎,同時與監控系統相結合而形成的服務系統。在道路橋梁施工中,難免會發生一些突發事故,當一些事故發生或對人員造成損害時,可以通過緊急救援系統為使用者提供車輛故障現場緊急處置、現場救護、排除事故車輛等服務。它是通過電話通信、互聯網通信、交通網絡形成一個緊密的連接網,從而協助救援機構展開援助工作,為道路橋梁施工安全提供保障。
結束語
雖然我國智能交通業起步晚,發展時間段,但是在解決城市交通問題方面發揮著巨大的作用,為促進經濟社會全面協調發展、保障人民群眾生命財產安全創造了安全、高效、暢通、綠色的道路交通環境。所以,要不斷加強智能交通技術的運用,借鑒國外先進的技術,從而促進我國交通的發展。
參考文獻:
道路交通因何而堵?
不同城市的道路交通擁堵情況具有不同的特點,但總體來看以下幾個方面是共同的原因。
(1)汽車交通發展失控,道路建設難以適應車輛超常增長的需求。這個問題對于很多城市來說都存在,道路擴充的速度遠遠趕不上汽車的增長速度,尤其是在市區,道路擴充的余地是很有限的,車路之間的矛盾日趨尖銳,道路超負荷運轉。例如在天津市,由于道路、停車場等交通設施受土地和空間資源配置的制約,道路與交通管理設施建設滯后于車輛和交通流量的發展,城市車均道路面積呈明顯的下降趨勢,根據統計數據,天津市市內機動車行駛速度1996年平均為26.96公里/小時,比1989年下降了35%,高峰時段,市中心干道路段的機動車平均時速僅為10公里/小時。
(2)停車難的靜態問題直接影響交通擁堵的動態問題。這是許多大城市普遍存在的問題,停車場的建設遠遠滿足不了車輛發展的需要,路邊亂停亂放現象嚴重,既影響了交通也影響市容。隨著城市車輛保有量的迅速增長、外來車輛的大量增加、公共停車設施的嚴重滯后,以及停車設施多頭分散管理、相互脫鉤、缺乏聯系與協調,使目前車輛停放愈加困難,尤其是城市中心商務區的停車難問題日益突出,成為亟待解決的社會問題。例如青島市路內(包括路邊和路上)停車位占公共停車泊位的比例約為73%左右,且公交車公共停車泊位萬人擁有率很低。
(3)政府用于市政基建的資金有限。這一點在很多城市(例如廣州市和青島市等)都有體現,由于政府用于市政基建投資資金的限制,加上法規、管理措施不配套等各方面的原因,制約了主城路外公共設施的開發建設速度。北京的這一問題還不是很明顯,但也存在城市交通投資主體單一的問題,如果一直這樣下去就會難以適應當前和未來發展的需要。
(4)對公共交通的重視不夠和投資不足。要解決城市的交通擁堵問題,大力發展公共交通才是出路,北京、上海、廣州等特大城市尤其如此。目前國內的公交系統信息化應用還比較落后,很多公交公司的車輛調度仍然依靠人工進行,不僅效率低,而且很容易造成車站的擁堵。目前智能公交調度系統在國內基本處于空白階段,也是方案商可以重點發展的領域。以廣州為例,與廣州市的經濟發展程度和GDP相比,廣州市在公共交通建設上的投入卻很有限,公共交通投入低于廣州市財政收入的增長速度,市財政逐年增長,對公共交通的補貼卻逐年減少,同時廣州對公交專用車道的認識也需要進一步提高,2010年亞運會的召開將使廣州公共交通面臨比較大的壓力。
除此之外,其他原因如道路功能的戰略規劃失當、城市道路資源利用率低下、城市中心區土地開發強度與其交通環境最大允許容量的矛盾日益突出、出租車空駛率仍然比較高等問題,也增加了無效交通量,導致擁堵產生或嚴重化。
中國智能交通
既然道路的擴充有限度,而機動車又在不斷地高速增長,車路的供求矛盾如此尖銳,什么辦法能使道路交通的擁堵情況得到改觀呢?這時候很多人想到了智能交通。
智能交通要解決的問題其實就是兩個字――秩序。既然汽車數量在不斷增加,道路快速擴充又不現實,那么解決車輛行駛的秩序問題就顯得尤為重要。所謂智能交通系統(Intelligent Transport System,簡稱為ITS),是一種集信息技術(IT)、人工智能(AI)、電子控制、地理信息(GIS)、全球定位(GPS)、影像、計算機處理、有線/無線通信等多種技術在一起的交通運輸管理系統,能對各種運輸方式進行現代化、科學化的智能管理。
在一些發達國家,例如日本、歐美國家,一些技術在智能交通領域的應用已經比較成熟,智能交通的應用成效也日益顯著,中國政府從上世紀90年代后期也開始重視職能交通領域技術的發展。2000年初,科技部會同國家計委、經貿委、公安部、鐵道部、交通部等幾十個部、委、局聯合建立了發展ITS的政府協調領導機構――全國智能運輸系統協調領導小組及辦公室,并成立了ITS專家咨詢委員會,交通部、建設部和公安部已先后成立了智能運輸系統工程研究中心。中國在全國智能運輸系統協調小組及辦公室的直接指導下,通過產、學、研相結合的方式開展研發和推廣應用。全國智能運輸系統協調領導小組及辦公室負責組織研究制定中國智能運輸系統發展的總體戰略、技術政策和技術標準,以及相關的扶持政策,積極支持有關部委、地方、企業及科研單位,根據行業、地區特點開展ITS關鍵技術研究與應用示范,促進產業化。
“十五”期間,中國政府非常重視ITS的共性和關鍵技術的研究,并在“十五”科技攻關重大專項中安排了“智能交通系統關鍵技術開發和示范工程”項目。在共性基礎研究和關鍵技術研究中,國家安排了10個項目對全社會進行招標,項目實際投入經費總額超過15.89億元人民幣,其中,中央劃撥經費5000萬元人民幣。同時,“十五”期間,在“智能交通系統關鍵技術開發和示范工程”重大專項中,北京、上海、廣州、深圳、中山、重慶、天津、青島、濟南、杭州十個城市成為智能交通系統應用試點示范城市,為了配合奧運會的籌備,同時還在國家項目的基礎上又在10個城市安排了11個項目開展了更加廣泛的工作。
智能交通的作用領域及范圍
智能交通所涉及的領域,以及這些領域對緩解交通擁堵能起到的作用,主要有以下方面。
(1)智能交通信號控制系統。這是智能交通的重要組成部分,可以對交通信號實行智能化控制,根據車流量的大小來決定紅綠燈時間的長短,也可以在一定程度上緩解交通擁堵情況。目前,北京的智能交通信號控制系統在284個路口、17條道路、114處信號燈已實現。未來五年內,北京市還計劃將90%的信號燈納入智能交通控制系統,到那時十字路口的車輛等待時間會相對縮短。
(2)交通流信息采集處理/分析、系統。這一系統的作用,和行進中的車輛進行道路選擇有著直接的關系,也因此直接關聯到交通疏導能力。就中國各城市而言,北京在這方面做得比較好,上海、廣州、寧波、大連等其他幾個城市在該領域也有所嘗試。北京市的實時動態交通流信息采集、處理/分析、系統示范工程已經完成,系統按照使用對象的不同可分為對內顯示子系統和對外子系統,對內顯示子系統的用戶為交通管理者,系統信息作為管理和決策依據;對外子系統的用戶為出行者,系統將有關的交通信息通過交通廣播電臺和電視臺以及顯示大屏等形式,供出行者參考。
(3)公交智能調度系統。在這一領域,青島市走在了前列。青島的公交智能調度平臺經過多年的建設已經相對比較完善,已經開始為青島的道路暢通做出了貢獻。北京這幾年在這方面也加強了投入,已經建立起來的系統包括客運樞紐站運營調度管理與乘客信息服務系統、公共電汽車區域運營組織與調度系統、南中軸路大容量快速公交智能調度系統和公交車救援調度系統等子系統。例如北京的公共電汽車區域運營組織與調度系統,通過對區域內公交車進行統一組織和調度,提高公交線路的調配和服務能力,實現區域人員集中管理、車輛集中停放、計劃統一編制、調度統一指揮,人力、運力資源在更大范圍內的動態優化配置,降低公交運營成本,提高調度應變能力和乘客服務水平。并且,作為示范工程的11條線路也已于2005年完成。這些系統可以使公共交通實現合理調度,合理運營,為乘客出行提供了很大的方便。
(4)停車誘導系統。這也是國內主要城市近幾年大力投入的一部分。北京的停車誘導系統目前在西單商業街建成,未來在金融街、中關村等地區也將建設停車誘導系統;廣州市的一些繁華商業中心地區也建起了交通誘導系統。隨著車輛的增加,停車的靜態問題會直接影響到交通的動態問題,停車誘導系統可以對出行者的停車事先進行提示,減少車輛在道路上無效停留的時間。
(5)出租車智能指揮調度系統。在這一領域,廣州市做得比較好,交通指揮中心的總平臺已經與多個大型出租汽車公司的平臺整合起來,可以實現全市范圍的統一調度、統一指揮,提高運行效率,減少出租車的空駛率等。
(6)綜合信息平臺。綜合信息平臺可以說是幾大系統中最重要的部分,就是將上述系統統一起來,建成一個大的平臺進行綜合管理,然后將采集來的交通方面的信息向政府、企業、公眾公布,目前,諸多城市,例如北京、廣州、青島等,都在建設這個平臺。無論是交通的管理者還是出行者,如果對實時的道路交通信息都能做到心中有數,那出行的效率就會大大提高。例如北京的交通綜合信息平臺,已經成為北京市智能交通系統的支撐層,是連接其他應用系統的樞紐,負責全市綜合交通運輸系統信息的存貯、處理和,是北京市智能交通系統的核心建設內容。該平臺將于2007年之前完成一期工程建設,可以實現向政府交通管理部門提供決策支持,向社會公眾提供多方式、全方位的交通信息服務,為2008年奧運會的成功舉辦創造條件。
其他,貨運調度系統、物流信息系統等也會影響城市交通。在智能交通系統的建設中,上述系統的應用對緩解交通擁堵可以起到相當的作用,相信隨著應用的逐漸成熟,智能交通系統所發揮的效能將會越來越大。
市場規??捎^但挖掘不夠
智能交通是一個市場前景看好的市場,中國的智能交通市場已經進入了成長期,對于在智能交通中扮演最重要角色的IT 系統集成來說,這屬于名副其實的朝陽產業。計世資訊的研究結果顯示,2006年中國智能交通的投資額將會達到91.94億元人民幣,比2005年增長23%(見圖)。
圖 2005-2006年中國智能交通建設投資規模
智能交通市場增長的動力,首先來自國家和政府對ITS建設的重視程度越來越高;其次,2008年奧運會在中國的舉辦,也將帶動北京及相關城市ITS的發展;第三,城市道路和交通問題的日益嚴重,企業和個人對出行效率更加關注,使ITS的發展迫在眉睫;此外,信息技術的迅速發展,也將帶動智能交通的發展。
智能交通盡管市場前景光明,但是目前來看,對商機的挖掘遠遠不足。究其原因是多方面的,除了產業鏈不成熟、基礎技術薄弱、產品產業化水平低、軟件投入過少等原因外,最重要的原因是,在系統設計階段沒有充分考慮到城市交通的實際需求,例如作為智能交通重要服務領域之一的VMS(可變信息情報板)系統在北京、上海、寧波、大連等很多城市都已投入使用,但是實際效果卻大不相同。
從技術角度而言,不同城市的VMS系統采用的信息技術都基本相同,排除各城市交通狀況等客觀因素影響,應用水平的巨大差異,最主要的因素在于系統設計時,是否認真考慮了城市的實際交通需求,并從這種需求出發合理設計VMS系統所需具備的功能。一些城市在功能需求定位上的誤差,直接導致了系統最終的實施效果差強人意。
智能交通的核心問題是解決交通的規劃、調度、監控和服務。作為一門新興的應用科學,智能交通研究和使用的重點都應該集中于交通需求的本身,從實際出發,找到問題,分析問題,從而確定解決問題的方法和手段。智能交通系統是否能發揮應有的作用,取決于其系統規劃和設計的內涵。國內有大量的智能交通項目,購買了大量的先進設備,上馬了大量的先進系統,可是實施后發現對改善交通毫無用處,甚至根本就無法投入使用。究其根本,就在于沒有遵循智能交通的客觀規律,沒有從交通需求實際出發,盲目投入,導致資源的極大浪費。
道路信息采集和系統最具發展前景
既然道路信息采集和系統是智能交通的一個重點應用領域,同時也被當做是智能交通中最具成長性的領域,那么,道路信息采集和系統的市場前景為什么如此被看好呢?以下是我們分析的幾個主要原因。
(1)國家和政府的高度重視給信息采集和系統的發展帶來了良好的政策環境。
交通部表示,“十一五”期間我國將建設國家公路基礎設施信息采集網絡等五大系統。這“五大系統”包括:
a. 建設國家公路基礎設施信息采集網絡;
b. 建設交通信息和共享網絡;
c. 建設由我國自行或合作開發運營的位置信息服務系統;
d. 進一步開發和應用高速公路監控管理系統;
e. 在國家高速公路網、國家干線公路網上逐步建立交通監控、交通信號、交通誘導等手段先進的交通管理系統。
從“十一五”的重點規劃,就可以看出交通信息采集和共享已被提到了相當的高度。
此外,公眾出行交通信息服務系統作為交通部2006年的三項信息化建設示范工程之一,也在2006年初正式啟動?!肮姵鲂薪煌ㄐ畔⒎障到y”是依托公路信息資源整合系統和客運站場管理信息系統的信息資源,通過互聯網、呼叫中心、手機、PDA等移動終端、交通廣播、路側廣播、圖文電視、車載終端、可變情報板、警示標志、車載滾動顯示屏,以及分布在公共場所內的大屏幕、觸摸屏等顯示裝置,為出行者提供較為完善的出行信息服務。
(2)用戶需求是信息采集和系統成長的主要驅動力。
無論是個人用戶還是企業用戶,對道路信息采集和的需求都越來越明顯。目前主要城市的私家車數量越來越多,交通擁堵情況嚴重,用戶對于出行效率越來越看重,對道路交通信息的依賴程度越來越高。
與個人用戶需求相比,針對單位的信息應用模式會先成熟起來。目前針對單位的信息應用模式應該更快一些發展,單位的采購比較集中,同時消防局、救護車、警車等特殊行業對時間和效率要求非常高,在特殊情況下成本考慮退居次位,對道路交通信息的需求也很大。
(3)目前各種基礎數據資源已經具備,這使得信息采集和的應用普及成為可能。
目前各種道路基礎數據資源已經具備,有待整合利用。不少城市的基礎數據都已可迅速收集,但對資源進行整合分析和綜合利用的能力還相當缺乏。一些城市在信息采集和方面甚至已經走在了前列,如北京、上海、寧波等。從全國范圍來看,北京的道路交通信息采集系統還是比較領先的,目前在北京的環路,如二、三、四環都已經實現了數據采集的無縫覆蓋,大概每隔800~1000米就有一個數據采集點,數據采集方式主要是采用微波、超聲波和視頻探頭;在一些主要路口,還設置了感應線圈。
從2006年3月開始,北京市民在出門前就可以在網絡上查詢目的地的路況信息,以及實時的交通狀況;同時,還可以加裝車載的引導系統,通過GPS可以接收到最新的路況信息,根據自己的需要選擇最佳路線。
2006年4月6日,北京市第一個面向公眾出行服務的綜合交通信息服務網站――“北京公眾出行網”(省略、省略)正式開通,該網站作為北京市公眾出行信息服務示范工程的一部分,可以為公眾提供動態交通信息、交通基礎設施信息、客運信息、交通黃頁、出行常識等5類信息服務。系統的建成為廣大公眾提供了全面、綜合的交通信息服務,對提高北京市公眾出行交通信息服務的水平具有很好的示范作用。
(4)未來智能交通需要重點解決的問題就是信息的采集和。
ITS中心主任王笑京表示:“未來智能交通需要重點解決的就是信息采集和的問題?!毕啾容^而言,中國現在的信息采集系統已經較為全面,而信息系統還沒有跟上,這也是現在智能交通建設最需要解決的問題。王笑京還認為,“目前存在的主要問題就是缺乏信息的有效利用,各種手段有利有弊?!?/p>
道路交通信息采集和的主要問題是信息沒有有效利用、缺少提供手段、數量和實效都有限。國內的手段基本以免費的方式為主,例如網站、路邊電子顯示屏、電視、廣播等,發達國家基本上也采取類似的方式,每種方法都各有利弊。目前,車載終端被看做是最好的信息手段,但是由于成本過高,每個車載終端要上萬元錢,且車載終端是屬于消費者消費行為,讓消費者買單不太現實。
除了北京之外,其他城市在道路信息采集和方面也做了許多嘗試。
廣州出租車實現車載裝置誘導功能,既是信息發出者,又是信息受益者。廣州智能交通系統(ITS)公用信息平臺目前已經完成一期工程,只要車輛安裝了該系統車載終端,就能與智能交通系統聯網,從而實現車輛行駛狀態分析、道路擁堵實時狀態分析、線路優選、行車誘導等功能。廣州目前已有1萬輛“衛星的士”安裝了這種可以用于定位、通信、刷卡消費的車載終端系統,系統內的信息每隔數十秒會不斷更新。
2、物聯網技術在智能交通中的具體應用
2.1在車輛不停車稽查系統中的應用
從技術設備以及工作原理方面來看,該稽查系統是由三個部分來組成:第一,車載的標簽;第二,高速遠距離超高頻閱讀器;第三,后臺的計算機控制中心。當車輛進入被監測的范圍之后,超高頻的閱讀器在行駛車輛的電子標簽當中就可以把車牌號讀出來,比如把該車牌號定為A1,同時攝像機會對車牌圖像進行實拍,之后傳到交通管理中心,再由車牌照的自動識別系統對車牌號A2進行識別。接下來系統把A1和A2做比對,如果根本沒有和A2相同的A1存在,一定就是假套牌車以及其它一些違法的車輛,隨后系統就會自動發出報警聲音,相關管理人員就可以對該車輛進行緝拿;如果A2和A1相同,還要看一看A1是否在交管部門的黑名單當中,這樣還可以識別出該車輛的一些違規記錄。該系統可以非常有效的提高交通管理部門對一些違規車輛的稽查效率。從長遠來看,物聯網技術的應用不但可以對違法車輛的查處進行服務,還有很大的潛力可以擴展到其它領域,有著很好的發展前景。
2.2物聯網技術在車輛中的應用
像專用的微波短程通訊技術,能夠為車輛的物聯網管理提供更加高速的采集方法以及全環境下動態監管的方法。在車輛內安裝射頻電子裝置,能夠讓被標識車輛的靜態身份信息和動態的運行信息有機地結合起來。
2.3通過物聯網技術對警員進行定位
智慧城市發展已經進入了一定的發展階段,市場規模已經初步呈現,各方也都比較看好智慧城市的發展前景。
智慧城市產業的理論框架和產業鏈條已逐漸成型。智慧城市是一種區域經濟發展新模式,由于物聯網、云計算、移動互聯網等新一代信息技術突破所引發的產業結構優化和產業轉型是可持續的。同時,由于新一代信息技術應用帶來了產業鏈價值的整體提升,傳統的電子信息產業在這些新興技術引入后發生了新的變化,我們將這一發生變革的產業稱之為智慧城市產業。智慧城市產業是新興的產業概念,它是伴隨著智慧城市的建設而出現的;智慧城市產業是一個融合的產業概念,不僅包含了云計算、物聯網等新一代信息技術產業,還融合了傳統的電子信息產業。智慧城市產業是圍繞智慧城市建設和運營而產生的產業主體和產業生態環境的總和,指圍繞智慧城市產品提供、解決方案和運營服務提供的相關產業。智慧城市建設需要智慧城市產業提供強有力的支撐,伴隨智慧城市建設的逐步推進和持續運營,智慧城市產業將對城市加快產業結構轉型升級,對構建現代產業體系和經濟社會全局、長遠發展等產生重大引領帶動作用。智慧城市建設與智慧城市產業發展相輔相成,最終打造智慧城市產業鏈與生態圈,形成良性發展態勢。
智慧城市應用為產業發展開拓了巨大的市場空間。隨著社會生產生活方式的不斷改變,城市管理和服務對信息化應用需求不斷發展和創新,中國各級政府投入大量資金進行城市信息化建設,截止到2011年底,開展智慧城市建設的城市已達40余個;到2012年底,這一數量已經達到69個,增長了72%。統計數據表明,2012年中國智慧城市投資規模已逾千億元,未來5年內智慧城市投資規模還將不斷增大,為智慧城市產業發展提供了廣闊的市場空間。大規模的建設落地以后,大規模的應用和持續的運營也將立刻被提上日程,市場空間將進一步被放大。關聯產業的高速發展,已經成為新的經濟增長點,為智慧城市產業注入活力。物聯網、3G和4G移動寬帶、云計算、超級計算、存儲技術等多種新興產業與智慧城市產業有交叉和涵蓋關系。這些產業多處于發展初級階段,創新性強,研究機構和新興產業眾多,國內外大企業爭相布局相關業務。
智慧城市產業發展政策環境進一步優化。國家大力扶持新興信息產業的發展,國家發改委出臺《國家戰略性新興產業發展“十二五”規劃》,工信部了《“十二五”產業技術創新規劃》、《電子信息產業“十二五”發展規劃》及系列子規劃,財政部、工信部聯合印發《物聯網發展專項資金管理暫行辦法》。同時住建部出臺了《國家智慧城市(區、鎮)試點指標體系》,并開始推動國家智慧城市的試點申報工作,工信部制定了《智慧城市評估指標體系》并開始征求意見,相關標準制定的工作,推動了智慧城市健康發展,同時也為智慧城市產業發展提供了政策環境。
智慧城市是一場產業革命
展望未來,智慧城市產業在政府、企業、市場多方的持續關注和投入下,在產業鏈各環節的共同推動下,將迎來更加蓬勃的發展。
業內估算,“十二五”期間用于建設智慧城市的投資總規模將可能高達5000億元,各地智慧城市建設將帶來2萬億元的產業機會。在貨幣政策整體平穩的背景下,智慧城市成為拉動投資的又一突破口。
智慧城市在“十二五”期間將發揮拉動消費、擴大和優化投資、改善民生的多重效應;而建設智慧城市將是改善民生、促進社會轉型升級,從而推動新型城鎮化、全面建成小康社會的戰略選擇。截至目前我國提出智慧城市建設的城市總數達到了154個,投資規模預計超過1.1萬億元;而在“十二五”規劃或政府報告中提出建設智慧城市的地級以上城市共有41個,其中副省級城市10個,直轄市中北京、上海、天津均提出了智慧城市建設。其中,與民生聯系最為緊密的醫療信息化、綠色建筑和智能交通等領域有望獲得更為確定的政策支持與資金投入。
據國際數據公司(IDC)的數據顯示,2011年我國醫療行業IT花費是146.3億元,同比增長28.9%,增速比2010年提升了3個百分點;預計2016年我國醫療行業IT花費市場規模將達339.9億元,2011至2016年的年復合增長率為18.4%。醫療信息化應用將在提高診療效率、降低病人看病成本、醫療行業監管和政府管理等方面發揮效用。
我國的能耗結構中,建筑占據了大約1/4;用電結構中,建筑用電也占據了約1/4。今年1月,住建部《“十二五”建筑節能專項規劃(征求意見稿)》,目標是到2015年城鎮新建建筑執行不低于65%的建筑節能標準,城鎮新建建筑95%達到建筑節能強制性標準的要求。由此可見,未來智慧城市所帶來的能源消耗將促進綠色建筑的長遠發展。
中圖分類號: TP391.9 文獻標志碼:A
引言
隨著城市現代化的快速發展,汽車擁有量的急劇猛增,公路規劃建設的不配套,加之交通管理手段的滯后,“城市交通擁堵”問題,無疑是現代城市管理的一大難題。物聯網技術是一個跨學科的專業領域,將大量來自完全不同專業領域的技術綜合到一起[1]。智能交通與物聯網的融合將是今后智能交通的發展趨勢。隨著智能交通系統的發展,車輛通信網絡已經成為該領域的熱門網絡通信技術,有著廣泛的發展前景,路由協議是車輛通信網絡中關鍵的環節之一。
1 移動自組網中――Ad Hoc網絡簡介
1.1 Ad Hoc網絡的基本特點
通過移動IP協議,用戶可以在移動的情況下依然保持網絡的連接,這種網絡的運行要基于預先架設好的網絡設施,在全球覆蓋范圍內采用外地價格昂貴,并且外地經常會有信號衰減和干擾而無法使用[2]。為了減少外地的數量而保持網絡的覆蓋范圍,以及不能依賴預先架設的網絡設施的場合仍然能實現臨時快速自動組網,Ad Hoc網絡(簡稱MANET)應運而生。
一個MANET網絡由一組移動主機組成,這些主機不需要依賴已建立好的基礎設施,進行集中控制就可以進行通信。一般利用天線就可以建立主機之間的無線鏈路從而完成通信。考慮到無線電波的能量限制和頻道利用率等情況,一臺移動主機不能只以單一跳數的形式直接和其他移動主機進行通信。在這種情況下,必須采用多跳的通信方式[3]。MANET中的每一臺移動主機就相當于一臺路由器。
1.2 Ad Hoc網絡的特點
由于使用無線通信技術,Ad Hoc網絡具有無線通信系統的鏈路質量低、節點通信距離有限、帶寬受限制等特點,所以也具有帶寬優化、傳輸質量增強和能量控制等問題。Ad Hoc網絡與傳統的蜂窩移動通信系統不同,是一種無中心的網絡,要求其中的節點通過運行分布式算法來協調它們的行為,如信道接入、路由等。由于使用多跳的通信方式,Ad Hoc網絡也面臨新問題,如網絡配置情況廣播、發現和維護路由等[4]。
車輛通信網絡是傳統的移動自組織網絡(MANET)在交通道路上的應用,是一種特殊的移動自組織網絡。車輛通信網絡作為智能交通系統(Intelligent Transportation System,ITS)的重要組成部分,已經得到學術界和工業界越來越多的重視。其最重要的特點是能進行車與車之間(vehicle-to-vehicle,V2V)和車與路之間(Vehicle-to-Infrastructure,V2I)的信息交換,從而達到車輛與車輛之間、車輛與路邊的基礎設施之間的實時通信,利用這些信息來提高道路交通的安全與管理效率[5]。
2 車輛通信網絡的路由技術
在單跳網絡中不存在路由問題,當數據跨過幾個節點傳輸數據時,必須使用路由協議功能[6]。路由是網絡層的功能,它為分組傳輸指定源節點到目的節點的路徑。針對移動自組網已經開發出多種基于不同策略的路由協議,將移動自組網分為以下四種兩兩相對的類型:(1)預選型和隨選型;(2)平面型和層次型;(3)GPS輔助型和非GPS輔助型;(4)單路徑型和多路徑型[7]。本文根據不同的路由策略主要討論預選型和隨選型路由協議。
2.1 預選型路由協議
預選型路由協議也稱為主動型路由協議或前應式路由協議。預選型路由協議是表驅動的,需要在每一個節點維護一個或多個路由表。每個節點定期向網絡廣播拓撲信息,維護路由表的最新路由信息,采用不同數量和內容的路由表和不同的廣播策略,形成不同的路由協議:DSDV、WRP、FSR和OLSR等。
2.2 隨選型路由協議
隨選型路由協議也稱為反應式路由協議、按需路由協議、是專門針對移動自組網提出的。隨選型路由協議并不事先生成路由,僅在源節點需要時才生成路由。分為路由發現和路由維護兩個階段。該路由協議有:AODV、DSR、TORA和SSA等。
(1)AODV(Ad Hoc On Demand Distance Vector)是采用基于距離矢量算法的一種路由協議,AODV中兩個重要協議過程:路由發現和路由維護。在自組網中當一個節點發送數據包給一個目的節點時,采用路由發現過程來動態決定這條路徑。AODV的重要特點是每個節點都維持一個基于時間的每一個路由表項利用率的狀態信息;AODV通過擴展環方法控制在路由發現規程中RREQ的泛洪式發送。
(2)DSR允許網絡節點動態發現經過多條路徑的路由,重要的特點是利用了源路由。DSR不使用周期性的路由廣播消息,有效減少網絡帶寬的開銷,該協議的所有操作都是按需的,與AODV相似,DSR協議也包含路由發現和路由維護兩個重要協議過程。DSR的路由發現過程是一個尋找從源節點到目的節點之間的源路由的過程。
3 車輛通信網絡的建模與仿真
利用 OPNET Modeler 仿真平臺,建立一個由 9個車輛節點組成的車間通信網絡模型。車輛通信網絡路由協議的仿真分析比較如下。
(1)圖1顯示的是兩種協議的吞吐量的比較,從圖中可以看出AODV協議的吞吐量高于DSR協議。因為AODV協議實現了DSR和DSDV協議的組合,因此與采用源路由的DSR協議相比,AODV協議提高了網絡帶寬的利用率,在吞吐量特性方面要優于DSR。
(2)圖2顯示DSR協議的負載明顯小于AODV協議,這是由于DSR協議路由負載主要是RREP與RERR分組,用來建立多條到目的節點路由。DSR協議使用了緩存技術和混雜接受方式偵聽路由請求分組,從而最大程度地降低了路由負載。而AODV協議路由負載主要是RREQ分組。
(3)圖3顯示在丟包率方面,開始AODV比DSR的丟包率小,隨著仿真時間的變化,AODV和DSR都是穩定維持在一個小的范圍內,DSR協議的性能始終保持在一個比較穩定的范圍內,而AODV則隨著仿真時間的增加而出現明顯的增大。
從以上仿真結果分析可以看出,對于車間通信V2V網絡,AODV 路由協議在吞吐量、路由負載、丟包率等性能上都比DSR路由協議更適合實際網絡的通信要求。
結語
文章建立了智能交通系統多跳場景V2V的無線數據通信場景,使用OPNET Modeler軟件進行建模和仿真,對V2V場景的無線網絡的總體性能進行了評估。但是,用OPNET Modeler軟件來仿真車輛通信網絡是理想狀況,與實際車輛仿真還是有差距的,未來的研究應該向實地實驗發展。
參考文獻
[1]鄒力.物聯網與智能交通[M].北京:電子工業出版社,2012.
[2]吳嬌蓉,辛飛飛.交通系統仿真及應用[M].上海:同濟大學出版社,2012.
[3]劉宴濤,,秦娜.無線自組網移動性建模技術[M].北京:電子工業出版社,2012.
[4]陳敏.OPNET 網絡仿真[M].北京:清華大學出版,2004.3.
本次調研的主要目的是為了按照江蘇省區域經濟發展需求設置更加合理的專業培養方向;根據產業結構調整優化物聯網專業人才培養方案相關內容;明晰三維度動態能力集中相關能力需求;把握本專業人才需求狀況、確定本專業面向的崗位群、對本專業進行重新定位、同時剖析目前專業教育存在的問題與不足。
本輪調研主要目的在于及時掌握南京及江蘇省信息網絡技術產業規劃及發展狀況,及時了解產業結構調整對人才需求的變化,以及云計算、物聯網等新技術推動企業發展的信息。
在掌握企業崗位調整、崗位能力需求變化、用人變化等信息基礎上,考察同類院校在本專業設置及人才培養方案方面的變化,為2017級人才培養方案的調整和2016級人才培養方案的制定提供論證。
(2)調研對象
本次調研的主要范圍在江蘇省,兼顧長三角地區。調研的主要對象是不同規模和類型的行業企業,相關領域的行業專家、同類院校。
調研產業中企業崗位設置和用人需求主要是為了解人才需求種類和規模,明確專業培養定位。內容主要包括當前企業崗位名稱、崗位工作內容、崗位用人需求等。
調研崗位工作過程中能力需求主要是為明確人才培養規格,分析典型工作任務,構建學習領域課程體系。內容主要包括崗位工作任務的產生、執行、結束全過程,及完成崗位工作任務所需的知識和能力。
2 調研方法與內容
(1)調研方法
本輪調研根據不同調研對象及環境,采用不同調研方法,包括:
1)對企業訪談,聯系企業的技術部門、人力資源等相關部門,進行面對面調;
2)對合作企業、兄弟院校、畢業生主要采用問卷、現場、資料等調研方法;
3)對網絡媒體主要采用資訊報告、信息檢索匯總等方法進行調研;
(2)調研內容
圍繞調研目標,確立區域產業規劃、產業技術和經濟發展、用人需求、崗位需求、崗位工作過程所需能力等方面的調研內容。
調研區域產業規劃主要是為清楚了解江蘇省及南京市對物聯網產業的定位及規劃項目,及借此帶動的經濟發展和人才需求。內容包括江蘇省及南京市對物聯網產業的規劃、已設立及將設立的建設項目及投入規模等。
調研本區域物聯網產業技術發展和?濟發展,主要是為了解當前及未來一段時間產業發展的新動力及發展前景,并借此對未來人才需求作出預測。內容包括產業技術應用情況、產業經濟比重及增長情況等。
調研產業中企業崗位設置和用人需求主要是為了解人才需求種類和規模,明確專業培養定位。內容主要包括當前企業崗位名稱、崗位工作內容、崗位用人需求等。
調研崗位工作過程中能力需求主要是為明確人才培養規格,分析典型工作任務,構建學習領域課程體系。內容主要包括崗位工作任務的產生、執行、結束全過程,及完成崗位工作任務所需的知識和能力。
3 調研分析
(1)行業發展對本專業人才需求的趨勢
在調研中,了解到物聯網產業具有產業鏈長,涉及多個產業群的特點。物聯網的產業鏈從傳感器、芯片、軟件、終端,整機、網絡到業務應用,主要涉及芯片與技術提供商、應用與軟件提供商、系統集成商、網絡提供商、系統集成商、運營及服務商、用戶七個環節,包括了RFID芯片設計、二維碼碼制、電子標簽、讀寫器模塊、讀寫設備、讀寫器天線、智能卡、系統集成解決方案、專業性的軟件產品及解決方案、數據的傳輸承載網絡服務、終端接入控制、終端管理、行業應用管理、業務運營管理、平臺管理等技術。物聯網的應用領域覆蓋到工業、農業、交通、醫療、環境、娛樂、公共事業、安全等各個領域,在智能交通、物流管理、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等方面應用最為廣泛。
(2)企業對本專業人才的需求情況
1)人才需求分析
目前物聯網概念下的企業數量非常多,社會需求量也大,但是人才供給量很少,遠不成比例。且未來幾年,物聯網技術會在社會各領域中廣泛普及,因此這個專業的就業具有非常廣闊的前景?!笆濉逼陂g物聯網產業重點領域包括智能交通、智能物流、智能電網、智能醫療、智能工業、智能農業、環境監控與災害預警、智能家居、公共安全、社會公共事業、金融與服務業、智慧城市、國防與軍事等。物聯網各主要領域均需要大量人才,據工信部統計,以下領域未來5 年對物聯網人才的需求量預估為:智能交通:20 萬;智能物流:20 萬;智能電網:100 萬;智能醫療:100 萬;智能工業:50 萬;智能農業:1000 萬。
2)崗位需求分析
從產業需求來看,物聯網人才總體上分可以分為研究型人才、工程應用型人才以及技能型人才三個類型:
研究型人才主要為研究生層次或研究型高校所培養的畢業生,是各類“研究型企業”或“高新企業”的研發部、研究院所亟需的人才。
工程應用型人才主要為各類本科學?;蛐畔㈩惛呗殞W院畢業生,以從事物聯網系統設計、產品開發、物聯網項目實施等為主,包括RFID系統設計與開發、嵌入式軟件開發、網絡安裝調試、物聯網硬件開發、傳感技術開發、市場營銷、售前售后技術支持等工作。以系統設計、產品開發、工程項目策劃與實施為主的這類企業,在我國數量龐大,其需要的工程應用人才除了需要具備必要基礎理論知識的同時,更應注重工程應用技術能力的培養,加強工程實踐的實際訓練,突出技術應用能力、培養創新能力。
物聯網技能型人才往往需要較強的綜合能力,對各類高職院校培養物聯網高技能型人才提出較高要求,不但需要掌握物聯網基礎知識、業務知識,更要結合區域的物聯網產業情況,培養其技術應用能力、溝通交流能力和管理能力。
3)企業對畢業生職業能力的要求
調研結果可以看出,本次被調研的企業對學生的專業技術能力、基礎素質(如動手能力、應用分析能力以及理解交流能力)較為看重,特別是對就職者理解交流能力和應用分析能力的以及動手能力方面,因此,在做好學生專業能力培養的同時,重點打造他們良好的交流溝通能力和知識的應用遷移能力以及實操能力就顯得尤為重要。
4 關于專業的思考與建設
中圖分類號:TP391.41 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2012) 02-0000-02
Video-based Intelligent Transportation Study
Li Hongmin
(Soochow University,Suzhou215021,China)
Abstract:The social development soon,urban transport capacity increasing,a substantial increase in the number of vehicles on the rapid development of video-based traffic monitoring system.It is a combination of video image processing and pattern recognition technology.As the traditional video is more difficult to achieve.Intelligent traffic through automatic research and analysis and features extraction on the visual content of the information contained in the video data,so that people could use computer video technology search to find the appropriate information.Used in the computer's video image processing,computer vision,pattern recognition technologies such as video image processing computer.Video traffic is very significant meaning in the course of the study is timely and accurate master to monitor the intersection and traffic law and order situation,the commanding officers to provide quick and intuitive guidance to make accurate judgments and timely response to
Keywords:Intelligent Transportation;Video vehicle detection;Moving target detection;Vehicle tracking;Real-time
一、智能交通的概念
交通是經濟活動的動脈和紐帶。每個城市的道路交通問題都很重要。對于我所居住的城市蘇州來說蘇州市是一個人口和產業特別密集的特大城市,并且很多道路很窄,人多路少、車多路少是交通基本問題。智能交通系統的前身是智能車輛道路系統。運用于整個交通運輸管理體系,而建立起的一種范圍很大的交通網絡中發揮實時并且高效的作用。智能交通系統的應用范圍很廣并且在各個行業都很發展?,F在應用的地點很多比如機場、車站等交通擁堵的地方,城市交通智能調度系統,高速公路智能調度系統,運營車輛調度管理系統,機動車自動控制系統等
二、智能交通的作用和國內外現狀
在國外智能交通的發展很好,并且應用也十分廣泛!1995年3月美國交通部首次正式出版了“國家智能交通系統項目規劃”,明確規定了智能交通系統的7大領域和29個用戶服務功能,并確定了到2005年的年度開發計劃。并且確定了幾個方面的發展計劃。歐盟從僅用于ITS共同研究開發項目的預算就達280億歐洲貨幣單位;美國明尼蘇達大學的研究人員經過努力研究出來了第一個可以投入實際使用的基于視頻的車輛檢測系統。在同一個時期,在日本基于視頻的車輛檢測的研究也開始廣泛展開。在美國,美國加州理工大學對在高速公路上運用視頻方法的檢測技術進行了評估,也對車輛的視頻進行了分類研究!美國休斯飛機公司研究出了包括視頻檢測技術!
三、智能交通的子系統
智能交通系統的功能也比較強大在市面上主要的智能交通的子系統分為:
1.車輛控制系統;2.交通監控系統;3.運營車輛高度管理系統;4.旅行信息系統。
四、常用車輛檢測和運動目標檢測方法
常用的運動目標檢測方法有幀差法、光流法和背景差分法,以及相互結合所產生的新方法。
(一)幀差法
這種方法是通過在已經知道的連續的視頻幀中來計算相鄰兩幀圖像的差以此來進行二值化來提取出圖像中的運動區域。
(二)背景差分法
背景差分法首先是要構建視頻場景的背景圖像,然后將把當前幀圖像與背景圖像的數據進行相減,也就是說做差值。再進行閾值二值化,這樣就得到了將運動目標從固定背景中分割出來的二值化圖像的數據。
(三)光流法
光流法的車輛檢測方法是通過研究圖像灰度在時間上的變化與場景中物體的結構和運動的關系實現運動分割和檢測。
五、智能交通的發展過程
智能交通事是在較為完善的道路設施的基礎上,集成交通通過計算機的視頻技術或者其他的相關技術對交通進行指導和互動的過程。 智能交通的發展的重點是在公共汽車信號優先和發展快速公共汽車系統等方面的設計,與此同時要將機動車和非機動車在在道路上的行使起到指導的作用。最終經過各個方面的建設建立成以中央控制的城市交通控制中心,對車輛進行監控和管理,及時排除交通事故,將路況及時地報告給出行者。
六、車輛的跟蹤方法
所謂的目標跟蹤就是利用圖像處理、模式識別等方法尋找視頻序列中與指定目標圖像最相似的部分的圖像,車輛的跟蹤和車輛的建車都是是計算機視覺領域內的一個典型問題。只有研究出車輛的跟蹤和檢測的方法才能實現智能交通!車輛的跟蹤不但要準確更加要實時也就識說速度要很快的跟蹤和檢測。跟蹤方法大致可分為以下四種。
(一)基于區域的跟蹤方法
基于區域的跟蹤算法首先通過運動目標檢測或者預先人工設定的方法建立目標區域的模板,然后計算該模板中的圖像信息,如顏色、梯度、紋理等,最后將模式圖像與每一幀圖像進行比較,在比較結果中根據一定的相似性度量準則判斷目標在實時圖像中的位置,從而建立起目標的跟蹤模式。
(二)基于特征的跟蹤方法
基于特征的跟蹤方法的優點在于如果被跟蹤的目標的某一部分特征不能輕易的檢測,只要還有一部分特征可以被觀測到,就可以完成跟蹤任務。但是該算法的難點在于如何確定不同運動目標的特征集合及不同特征的權重。如果采用過多的特征,將會降低算法的效率,且容易產生跟蹤錯誤;反之,運動目標中發生遮擋情況時,則有可能導致目標匹配失敗導致跟蹤丟失。目前,如何選取高效的特征集合這一問題一直沒有得到有效的解決,因此基于特征的跟蹤方法也難以取得飛躍性的發展。
(三)基于變形模型的跟蹤方法。
基于變形模型的跟蹤方法由于含有高層的語義描述和知識,因此跟蹤過程中的可靠性更強。模型空間既可以是二維投影也可以是三維空間。
(四)基于3D模型的跟蹤方法。
基于模型的跟蹤方法通常有三種形式的模型,即線圖模型、2D模型、3D模型。
(五)基于金字塔L_K的車輛跟蹤
提出基于圖像金字塔的LK光流跟蹤方法,這種算法顧名思義就是在圖像金字塔的最高層計算光流,用得到運動估計結果作為下一層金字塔的起始點,重復這個過程直到到達金字塔的最底層。這樣就可以實現對運動目標車輛的快速準確跟蹤。并對跟蹤獲得的車輛軌跡進行平滑優化處理。通過軌跡預處理不僅可以簡化后續工作,減少工作量,同時可以為后期的聚類提高其準確率。通過實際交通場景視頻中的車輛進行實驗分析表明,本文提出的方法,對光線變化、陰影及噪聲干擾具有很好的魯棒性。
七、車輛的檢測
在計算機的視頻中視頻車輛檢測系統原理是怎么樣呢?實際上車輛檢測就是對車輛的特征進行采集以此來進行車輛的檢測。
比如車輛的圖像采集,首先就是對采集的圖像進行數字化處理,這樣可以方便于計算機運算處理。車輛識別過程分三步:分割、跟蹤和車型判定。圖像采集是在視頻檢測需將攝像機拍攝的視頻圖像傳送到計算機進行分析計算。由于計算機只接收和處理數字信號,因此需要將一幅模擬圖像進行采樣和量化處理,轉化為數字圖像,然后交由計算機進行處理。我們把圖像的函數i=f(x,y)來表示圖像,f(x,y)表示圖像在空間點(x,y)位黃的亮度。圖像是自然界景物的反映,我們的人眼感知的景物圖像一般是連續的我們把這種圖像叫做模擬圖像。模擬圖像具有連續性。對于這種連續性的模擬圖像,計算機是無法進行處理的,必須將代表圖像的連續的模擬信號轉化為數字信號才能處理。圖像信號在空間上的離散化過程稱為采樣或抽取。在空間上被選取的點就稱為采樣點或取樣點。
采樣以后的圖像,在空間上被離散成為樣本點的二維矩陣。每個采樣點的亮度值是一個連續變化的模擬量,我們把對每一個采樣點進行量化。
運動車輛檢測是利用視頻序列圖像的時間域以及空間域信息把運動車輛在視頻背景圖像中提取出來的技術。好的檢測方法的特點就是可以非常的準確、快速地從背景圖像中分割出來。作為智能交通監控,車輛檢測系統十分關鍵。一個使用的車輛檢測系統應該滿足很多的要求:
1)能夠正確判斷此時有無車輛;2)完成車輛統計,提供車流量,車速等交通參數;3)算法簡單,能有有效的進行車輛信息處理。
(一)背景差分法
背景查分法師指通過當前圖像和背景圖像做減法的方式檢測運動物體的方法,是視頻檢測算法中一種常見的檢測方法。對待測量的圖像和背景圖像中每一個像素點做減法,如果差值大于設定的值就認為是背景像素無需標識。利用背景差分法檢測運動物體的關鍵是是如何提取背景圖像。目前有很多方法提取背景圖像,比較簡單的是在無運動物體的情況下拍攝一幅背景圖像,利用待測的每一幅圖像與其相減得到運動的物體。改方法只能適合用于背景不變或者變化比較小的情況。另一種方法提取背景圖像的方法是根據幾幀或者幾十幀的圖像形成背景 ,利用檢測后每一個幀待測圖像更新背景。這種方法減去提前拍攝背景的麻煩,但是建立背景需要一定的時間,對于急劇變化的外界干擾比較敏感!
(二)邊緣檢測法
針對城市交通的復雜性,行為識別中運動目標的動態性,本文利用角點特征的平移、伸縮、旋轉不變特性,使用運動車輛的Harris角點特征對運動車輛進行特征表達。為了解決傳統光流跟蹤算法中時間利用太多的問題,我們提出了邊緣檢測得方法對運動目標車輛的快速準確跟蹤。并對跟蹤獲得的車輛軌跡信息進行表達和預處理,簡化后續工作量,同時可以為車輛軌跡模式學習及異常行為檢測提高其準確率。通過實際交通場景視頻中的車輛進行實驗分析表明,本文提出的方法,對光線變化、陰影及噪聲干擾具有很好的魯棒性。
視頻檢測器與傳統檢測器相比有其明顯的優勢,在近年來在智能交通系統中得到了越來越廣泛的應用。我們當然知道視頻檢測器有著諸多優點,但存在的問題也很多。我們認為一個可以投入實際使用的基于視頻圖像的交通監測系統應該具備處理時間短、計算量低和可靠性高的特點。而且,這種系統所采用的方法必須對場景的誤差和外界的干擾應該有很多的方法可以解決。但是在實際的檢測過程中卻出現很多的問題。比如當我們檢測的過程匯總會出現實際的情況很多比如光照。我們知道天氣是隨著光照情況的變化而變化的,當光照良好時如正午時檢測精度最好,還有的就是傍晚和一些惡劣的天氣情況下那么檢測得效果就一定會較差。另外一個問題是在檢測過程中會出現陰影的問題,陰影是造成視頻檢測方法誤檢測的主要原因,陰影通常有三種:車輛自身的運動陰影、道路場景中的靜態陰影和緩慢移動的陰影問題的解決好壞直接關系到檢測結果的正確性。同時車輛在道路場景中的相互遮擋也是必須要考慮的問題。
車輛遮擋的分割,主要面對的問題就是要區分出單一的前景的連通的區域中有多少數字的運動的車輛,接下來就是分割出來每個車輛的位置的邊界到底在哪里,最后是區分出不同車輛之間哪個是遮擋車輛,哪個是被遮擋車輛。
從視頻圖像處理的角度和相關理論上來看,我們可以將車輛遮擋檢測與分割的方法分為特征模型、三維模型、推理模型和統計模型。
未來這一領域的發展應該是發展趨勢有幾個方面:首先最重要的是注重數據的準確率并且能夠綜合交叉使用多種檢測方法。我想這是未來車輛檢測的一大發展趨勢;另外多檢測器信息的融合也是未來研究的重點;同時與交通視頻圖像的壓縮更有效的辦法和多媒體數據深入快速的挖掘,也是未來研究的一大研究課題
在未來的視頻交通的發展前景一定不可估量的,但是在目前來說還有一些問題。我們要發明出更多的方法來解決這些問題,而多用于計算機的軟件和視頻技術的研究上,我都么希望在未來的交通中有一種軟件可以完全的實現這樣的功能。讓我們每天的交通狀況得到很大的改善。當然我一直認為如果要改變道路交通擁堵的問題不僅僅要靠這些,也要看駕駛人員的意識的提高以及一些硬件設施的完善!我相信總是有一天這種問題會得到很大改善!還給我們所有百姓一個暢通舒適的城市交通!
參考文獻:
[1]金紅,周源華.基于內容檢索的視頻處理技術[J].中國圖形圖像學報,2000,5(4)
[2]許偉,許宏麗.基于顏色特征的視頻數據庫檢索系統[J].計算機工程與設計,2006,27(7)
[5]《智能交通監視技術應用與研究》西北大學博士學位論文
[6]《智能交通系統中視頻處理技術研究》華中科技大學博士學位論文
一、引言
1947年在英國率先出現了車輛檢測器的相關專利申請,在這幾十年的時間里,隨著社會經濟和工業的快速發展,尤其日漸增大的交通壓力以及人們對交通信息的需求,車輛檢測技術得到很好的發展,尤其是近十幾年車輛檢測技術應用廣泛。
我國在“十一五”期間,交通流信息固定采集點由1.6萬個增加到7.3萬個,交通監控點由9250個增加到5.1萬個,根據tranbbs市場研究成果,2014年與2010城市智能交通整體市場規模將會翻倍增長,車輛檢測技術作為交通流采集的關鍵技術成為研究的熱點。研制出實時性、精確度都能滿足實時交通流采集的車輛檢測器是本領域研究人員的努力方向,因此大量的關于檢測的精確度和/或實時性的專利申請應運而生。
二、四種車輛檢測技術的專利申請情況
目前常見車輛檢測器主要可以分為磁頻車輛檢測器、波頻車輛檢測器、射頻車輛檢測器和視頻車輛檢測器[1]。圖1示出了上述四種車輛檢測器專利申請量的趨勢,為了能夠得到時效性較高的分析結果,同時避免專利申請公開滯后性(專利申請至專利公開有一定的時間間隔)帶來的統計誤差?,F對2000年到2012年的車輛檢測器專利申請量進行分析,圖1示出了2003-2012年車輛檢測器專利申請量的年度發展趨勢,該10年的專利申請可以分為兩個時期:
圖1顯示出,磁頻車輛檢測技術和波頻車輛檢測技術的申請量趨于平穩,這是因為上述兩項車量檢測技術起源較早,其發展已經日漸成熟,處于發展的成熟期。對于視頻檢測技術的發展,其呈現穩定的增長,但是增長幅度不大,這是因為射頻技術起源于二戰時期,其開始用于軍事領域,直到20世紀90年代歐洲開始將其用于民用領域,因為其技術相對成熟,主要是領域方面的擴展,且其成本較高,因此其申請量趨于平穩;視頻車輛檢測技術呈現迅速增長趨勢。原因在于:隨著經濟的發展加速、人工智能、集成電路技術、傳感技術、通信技術的迅速發展,人們對交通智能化要求不斷提高,大量的公司以及高校開始研發實時性和準確性更高的車輛檢測器以及智能交通系統。由于磁頻車輛檢測器和波頻車輛檢測器和射頻車輛檢測技術趨于成熟,射頻車輛檢測技術應用領域越來越多,其核心技術需要突破,視頻車輛檢測技術又還在研發的初級階段,并且沒有出現新的突破,研究人員雖然依然在進行大量的基于視頻車輛檢測技術進行交通流檢測,但是研究的算法的實時性和精度都有待提高。因此,研究人員需要開發魯棒性、實時性、精度都要達到一定高度的車輛檢測算法來進行突破。
三、視頻車輛檢測技術的國內外專利申請分析
圖2顯示了視頻車量檢測技術國內外專利申請量的分布情況,從圖2可以看出我國視頻車輛檢測技術從2003-2012年一直處于迅速增長時期,這是由于我國關于視頻車輛檢測技術發展較晚。
國外從20世紀70年代就開始進行視頻車輛檢測技術的研發,在理論上和實踐上都取得了一定的成績。我國的視頻車輛檢測技術起步較晚,是到20世紀90年代才起步,目前還處于初級階段,且視頻車輛檢測技術由于其應用的環境和檢測范圍的優勢,以及國外的車輛視頻檢測器售價高(如美國ITERIS公司的vantage edge2售價在4000左右)[2],激發了研發人員的熱情。
因此專利申請量迅速增加,國外的關于視頻車輛檢測技術的申請量處于平穩增長趨勢,在已經有了比較好的研發基礎上,國外很多企業開始著重研究關于視頻車輛檢測技術的新應用,不僅僅追求檢測的精度和實時性,而且注重與其他應用的結合,例如駕駛輔助或是導航等方面的結合。
四、結語
車輛檢測技術是智能交通技術主要的組成部分,是智能交通發展的重要共性基礎技術,在智能交通相關技術亟待解決的情況下,需要車輛檢測技術的進一步研發。目前市場上地磁車輛檢測器和視頻車輛檢測器的應用處于前兩位,對基于磁頻類檢測器的研究,可通過對檢測器探頭和信號處理裝置的改進,來提高檢測器的可靠性和使用壽命,對于波頻車輛檢測器的研究重點在于提高檢測器的精度和抗干擾能力,由于此類檢測器具有便于安裝和維護的特點,因而也有著良好的發展前景。
對于射頻車輛檢測技術,急需解決核心技術,超高頻技術不完善,制約應用發展,視頻車輛檢測技術其應用前景廣闊,但是其檢測的實時性和精度需要視頻檢測算法的支撐,開發出能夠滿足實時性和精度要求的視頻車輛檢測方法是需要改進的地方。