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1、交通物联网解决方案 技术创新，变革未来 智能交通与物联网智能交通与物联网 智能交通系统1 典型应用3 交通物联网架构2 1. 智能交通系统智能交通系统 1.1 背景 交通基础设施发展有限度，投资巨大，作用都发挥了吗？交通基础设施发展有限度，投资巨大，作用都发挥了吗？ 交通问题决定区域竞争力，如何减少经济损失？交通问题决定区域竞争力，如何减少经济损失？ 面向人和物的移动面向人和物的移动/输送，如何培育现代服务业？输送，如何培育现代服务业？ 交通问题日趋严峻交通问题日趋严峻拥堵、事故、环境、能源拥堵、事故、环境、能源 4/27 1.2 交通系统发展面临的挑战 汽车尾气排放已经成为非重汽车尾气排放已
2、经成为非重 工业城市最主要空气污染源工业城市最主要空气污染源 交通噪声污染已经成为非重交通噪声污染已经成为非重 工业城市最主要噪声污染源工业城市最主要噪声污染源 2003年，全国因交通拥堵造成经济损失高达年，全国因交通拥堵造成经济损失高达2500亿元亿元, 当年当年GDP的的2 。 城市光化学污城市光化学污 染进一步加剧染进一步加剧 城市交通事故频发城市交通事故频发 1. 智能交通系统智能交通系统 1.3 智能交通系统提出 1. 智能交通系统智能交通系统 一种为交通运输节省金钱、时间和生命，并可为使用者提供附加服务一种为交通运输节省金钱、时间和生命，并可为使用者提供附加服务 的新方法。的新方法
3、。 运用现代电子信息技术，在运用现代电子信息技术，在 提高交通运输设施的效率的提高交通运输设施的效率的 同时，充分保障交通安全、同时，充分保障交通安全、 改善环境质量、节省能源消改善环境质量、节省能源消 耗。耗。 1. 智能交通系统智能交通系统 1.4 智能交通运输系统(ITS)概貌 货物配货物配 送信息送信息 停车场存停车场存 车信息车信息 轨道交轨道交 通信息通信息 公共交 通调度 中心 公共汽车、公共汽车、 出租车信息出租车信息 事故信息事故信息 货运车货运车 信息信息 周边周边 设施设施 信息信息 公交站公交站 点信息点信息 步行者步行者 路径诱路径诱 导信息导信息 家庭内出行目家庭内
4、出行目 的地及其关联的地及其关联 信息信息 紧急救援紧急救援 车辆支持车辆支持 信号信号 控制控制 不停车收费不停车收费 系统系统 车内的换车内的换 乘信息乘信息 目的地关目的地关 联信息联信息 交通管制交通管制 关联信息关联信息 空港到离空港到离 信息信息 停车场内停车场内 的目的地的目的地 关联信息关联信息 1.5 智能交通系统信息链 1. 智能交通系统智能交通系统 数据数据获取获取 - - 检测器检测器 - - 自动定位自动定位 - - 视频监控视频监控 - - 天气天气 信息信息分发分发 - - 可变信息板可变信息板 - - 互联网互联网 - - 广播广播 信息信息利用利用 - - 路
5、径诱导路径诱导 - - 匝道控制匝道控制 - - 交通信号交通信号 数据数据通信通信 - - 光纤光纤 - - 移动通信移动通信 - - 短程微波短程微波 数据数据处理处理 - - 融和融和 - - 识别识别 - 估计估计 - 预测预测 1.6 交通系统本质特征 1. 智能交通系统智能交通系统 交通需求交通需求：人与物的空间移动（及时、便捷、安全、环保、节能）人与物的空间移动（及时、便捷、安全、环保、节能） 路路 车车人人 交通系统交通系统：基础设施（道路）、运基础设施（道路）、运 载工具（车）、运载对象（人、物）组载工具（车）、运载对象（人、物）组 成的有机整体成的有机整体 交通对象交通对象
6、（人、货物），（人、货物），借用交通工具借用交通工具（汽车、（汽车、 船舶、火车、飞机等），船舶、火车、飞机等），在交通基础设施在交通基础设施（道（道 路、航道、铁路、航线等）路、航道、铁路、航线等）上，完成目标运送上，完成目标运送 （人的出行、货物运输）（人的出行、货物运输）的最优化。的最优化。 交通的系统观交通的系统观：整体性、时间与空间、复杂性、随机性整体性、时间与空间、复杂性、随机性 特征特征：供给不可存储、连续过程、网络化、复杂系统、层次结构供给不可存储、连续过程、网络化、复杂系统、层次结构 1.6 交通系统本质特征 1. 智能交通系统智能交通系统 第四讲第四讲 交通物联网交通物联网
7、 智能交通系统1 典型应用3 交通物联网架构2 2. 交通物联网交通物联网 交通物联网：交通物联网：是指装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术 ，实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和 有效利用，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和 提供综合服务。 互联网让人们实现互联网让人们实现“点对点点对点”的信息交流的信息交流 “交通物联网交通物联网”也能让车与车、车与人、也能让车与车、车与人、 车与环境进行车与环境进行“对话对话”。 2.1 交通物联网交通物联网概念概念 12/27 2.1 交通物联网交通物联网特点特点 所有车辆都是具有独立身份和独立
8、思考能力的智能体所有车辆都是具有独立身份和独立思考能力的智能体 就像一个智能机器人，能自动判断路况，不需人驾驶就像一个智能机器人，能自动判断路况，不需人驾驶 所有车辆都可以实时感知自身、以及与其相关的物体的身份和状态所有车辆都可以实时感知自身、以及与其相关的物体的身份和状态 借助无线通讯，城市内车与车之间，车与建筑物之间借助无线通讯，城市内车与车之间，车与建筑物之间 ，以及车与城市基础设施之间实现互联互通，以及车与城市基础设施之间实现互联互通 所有车辆所在的系统呈现出物体协同运作、系统状态最优的自组织所有车辆所在的系统呈现出物体协同运作、系统状态最优的自组织 运行模式运行模式 车辆如深海中的鱼
9、群快速地游动却彼此永不相撞车辆如深海中的鱼群快速地游动却彼此永不相撞 2. 交通物联网交通物联网 13/27 2.2 交通物联网交通物联网体系结构体系结构 2. 交通物联网交通物联网 14/27 业务系统业务系统 方案方案 网络传输网络传输 车地双向实时无线通信网、数传电台车地双向实时无线通信网、数传电台政府专网政府专网Internet GPRS/CDMA/3G/Wi-Fi/WiMax、光纤、光纤、TCP/IP 前端采集前端采集 RFIDRFID标签标签线圈线圈 传感器传感器 GPSGPS 摄像头摄像头 雷达雷达 OBUOBU 前端处理前端处理 RSU RF阅阅 读器读器ID 车道车道 控制器
10、控制器 感应感应 处理器处理器 红外红外 接收器接收器 ZKON 编解码器编解码器 车载主车载主 机机 信号机信号机 雷达雷达 接收器接收器 DVR车牌车牌 识别单元识别单元 车次号车次号 识别单元识别单元 公路可视化综合信息平台公路可视化综合信息平台 铁路综合管理平台铁路综合管理平台 公共交通运营管理平台公共交通运营管理平台 城市综合信息管理平台城市综合信息管理平台 通信通信监控监控 ETC紧急救援紧急救援 雷达测速雷达测速 CBTC PIS 信号信号车次号识别车次号识别 BRT 公交调度管理公交调度管理 电警电警 卡口卡口接处警接处警 交通诱导交通诱导信号控制信号控制 视频监控视频监控 智
11、能停车场智能停车场 旅行时间旅行时间 电子站牌电子站牌出行者信息系统出行者信息系统 事件检测事件检测路径识别路径识别 GIS 用户服务用户服务政府政府个人个人企业企业公共公共 感知层感知层 网络网络 传输层传输层 应用层应用层 行业应用行业应用 平台平台 水运综合管理平台水运综合管理平台 ITS智能交通物联网平台智能交通物联网平台 ITS物联物联 网平台网平台 交通行业交通行业 传感器传感器微波微波手机手机 信息服务信息服务 智智 能能 交交 通通 物物 联联 网网 整整 体体 规规 划划 架架 构构 15/27 2.3 交通物联网交通物联网感知层感知层 2. 交通物联网交通物联网 典型交通流
12、参数典型交通流参数 速度（速度（SpeedSpeed） 流量（流量（FlowFlow） 密度（密度（Density Density ） 车头时距（车头时距（HeadwayHeadway） 车道占有率（车道占有率（Lane OccupancyLane Occupancy） 16/27 2.3 交通物联网交通物联网感知层感知层 （1 1）车辆自动标识技术）车辆自动标识技术 （2 2）环形线圈感应技术）环形线圈感应技术 （3 3）视频采集检测技术）视频采集检测技术 （4 4）GPSGPS定位定位 2. 交通物联网交通物联网 典型交通感知技术典型交通感知技术 17/27 2. 交通物联网体系结构交通物
13、联网体系结构 （1）车辆自动识别技术 汽车牌照、道路运输证汽车牌照、道路运输证 18/27 2. 交通物联网体系结构交通物联网体系结构 （1）车辆自动识别技术 车牌识别车牌识别视频视频 定义：定义： 车牌识别主要指光学识别，是指不依赖于电子信号，利用光学特性，基于光 学字符识别(Optical Character Recognition ，简称OCR)技术对车辆牌照 进行识别从而辨识车辆身份的一种技术。 识别方法识别方法：光学识别（视频识别） 19/27 2. 交通物联网体系结构交通物联网体系结构 OCROCR技术识别的基本工作流程技术识别的基本工作流程： 图像采集图像采集：指从实际环境中或者
14、交通视频中获取图像。可通过照像设备 直接获取，也可使用图像采集卡采集。 识别核心：识别核心：为整个系统的工作核心。通过OCR字符识别技术，获得车牌号 码识别结果(有时包括如车牌颜色，牌照位置等其他重要信息)。 计算机应用：计算机应用：指可以运用车牌识别技术的一切管理模块或软件，如公路收 费系统、车场管理系统、门禁系统、交通监控和疏导系统等。 20/27 2. 交通物联网体系结构交通物联网体系结构 2.3 交通物联网交通物联网感知层感知层 （1）车辆自动识别技术 典型产品介绍典型产品介绍 移动式车牌识别系统移动式车牌识别系统 使用车牌识别的黑名单筛选（实时通行管使用车牌识别的黑名单筛选（实时通行
15、管 理）理） 雷达测速（雷达触发的违章抓拍）雷达测速（雷达触发的违章抓拍） 实时视频抓拍（违章抓拍、超速抓拍）实时视频抓拍（违章抓拍、超速抓拍） 21/27 2. 交通物联网体系结构交通物联网体系结构 2、基于RFID技术的电子车牌 车辆配备电子标签，相当于车辆身份证 存入车牌及其他车辆特征信息 电子标签由专用芯片、微带天线、反拆卸装置等组成 定制的RFID芯片 专门设计制作的微 带天线 22/27 2. 交通物联网体系结构交通物联网体系结构 由读写设备、天线和计算机组成基站，不停车远距离读取车辆标签 4 4、基于、基于RFIDRFID技术的电子车牌技术的电子车牌- -原理与系统原理与系统 2
16、3/27 2. 交通物联网体系结构交通物联网体系结构 基站布设在 关键路口或路 段，城市出入 口 通过网络通 讯，与后台数 据中心一起形 成电子车牌系 统平台 4 4、基于、基于PFIDPFID技术的电子车牌技术的电子车牌- -方案方案 24/27 电子车牌应用：重庆市示范工程 支 撑 平 台 信息源信息源 机动车卡电子车牌驾驶人卡视频 网络信息传输系统 电子车牌 信息 机动车卡 信息 驾驶人卡 信息 动态路况清分结算 应 用 其它应用信息发布规费征稽路面执法交通组织 安全管理 公安信息安全交换平台 监测点收费站管理窗口银行移动执法 信息采集信息采集 信息整合信息整合 基于基于RFIDRFID的城市道路交通管理与服务系统的城市道路交通管理与服务系统 25/27 电子车牌应用：重庆市示范工程 电子车牌电子车牌 定制的RFID芯片 专门设计制作的 微带天线 采用无源模式 防拆卸 全球唯一序列号 可反复擦写 ISO180000-6C
