物聯網環境下智能交通系統模型設計及架構研究

蔡亞永

摘要：本文探討了智能交通系統和物聯網，分析了物聯網的相關論述，研究了物聯網環境下的智能交通系統模型及架構設計。

關鍵詞：交通系統;物聯網;模型架構

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）08-0084-01

0 引言

智能交通是物聯網整個大產業中重要的一份子，智能交通有著很多特點，在日常生活中的運用占比較高，政府對這一行業較為重視。物聯網技術的發展能夠改變交通行業的系統架構和各種模式，在未來的市場上會是一大熱點。

1 智能交通系統和物聯網

1.1 智能交通系統

我國開始ITS相關的研究是在上個世紀九十年代，在當時這項研究被稱為交通工程。在學者不斷研究與分析討論之下，我們發現了ITS的重要性。與是，長期不懈的研究相關技術的開發，頂著各方面的壓力走到今天，收獲頗多。在智能交通的體系中涵蓋了制造商、提供商和使用人、交通安全管理部門、交通信息部門。提供商涵蓋應用供應商、服務相關的行業等，使用人范圍更廣，涉及與交通相關的比如公交公司、私家車主，汽車的制造廠家等等。

1.2 物聯網

我國的物聯網技術目前也是有著傲人的成績。目前，很多大學都開設了物聯網這門課程，而相關的研究則主要集中在南京郵電大學和北京郵電大學。物聯網涵蓋的范圍很大，傳感、光通信、無線通信、計算機、自動化等等。物聯網研究院是在南京郵電大學成立，相關研究已經多年，目前是成績不菲。在大國研究的基礎上又有很多省參與了相關的研究，慢慢地開始有了各省特色的體系，每個省的目標都是不一樣的，譬如北京就是追求打造中國物聯網中心。

2 物聯網的相關論述

物聯網是信息大時代的最新浪花，它包含了無線射頻技術，電子產品代碼，互聯網，物聯網的應用范圍的涉及越來越廣泛。物聯網所追加的是力求人與其相關的四周能夠和諧共處，所以感應設備就十分重要，它是聯系物體與物體之間的橋梁，然后在最終呈現出所需要的內容。還有智能系統是物與人之間的聯系，所以物聯網內容是十分豐富的[1]。而物聯網的工作原理如下：

物聯網最中心的就是傳送信息，信息的源頭就是對接觸物體的感知過程。通過感知，做出對物體屬性的判斷，再轉換成合適的格式進行傳輸。這些信息是兩個方位，一個就是給人，由人做出判斷后再將指令發送所控制的物。所以，物聯網的內涵就在于人，物，載體的鏈接。

3 物聯網環境下的智能交通系統模型及架構設計

在物聯網相關的技術支持之下，IST是一個十分復雜，又十分大眾化的體系。所以，IST具有所有開放的、復雜的系統的問題。要建立相關的ITS模型，就要了解它的幾個要素：建立智能模型、人和機器的關系處理、人為的可能性、模型中信息的所占比例。對于以上的幾個問題，本文以目前的相關的模型做基礎，設置出新的架構[2，3]。

3.1 智能交通系統模型

根據目前的數據得出交通系統的一些特征，發現ITS控制主要是三個方面：采集的數據、將采集到的數據進行整理與分析、分析的結果進行反饋，可以說是一個循環圈。智能系統架構是一個整體，從體系、規格方面來決定這個系統的組合方式，來確認各個板塊之間的接觸和協議。這之中有一項是用戶服務，意思是在ITS架構中，某一誘導最終為用戶所提供的服務;服務主體是服務的源頭和做出服務的人，與用戶是被動的關系。

在一般情況下，智能交通系統的架構有邏輯和物理兩個架構。其中的邏輯層面是輔助實體和關系的一種工具，它的重點是功能和信息的處理，若能把最完整的邏輯框架做出就有利于把智能交通系統的功能和信息處理清楚，還能滿足各方面的功能需求。邏輯層次的功能方面有很多，比如不停車電子收費，安全輔助駕駛等，而物理層架構則是與邏輯完全不同的，它的根本是視圖，也就是說物理框架的運行是系統要為用戶所需要的服務提供相關的描述。物理框架把邏輯架構的信息處理發送到實體上以此來確定系統結構，相關的要求是制定標準和協議的基礎。

3.2 物聯網環境下的交通構架

在目前的系統的基礎上，對以上的物理及邏輯結構進行優化，又增加了物聯網下的功能服務和網路鏈接架構，在物聯網技術的普金之下，智能交通所提供的服務領域更加的廣泛。新增的服務模型相比之前會更加的完善，可以根據用戶更細致的指令完成用戶所需的服務，能最大程度的利用物聯網的技術，提高效率。ITS的中心主要負責交通流量的控制，車輛的識別、停車的統一管理、停車時間的規劃。在應用方面主要是服務、控管、維護建設。其中心點是信息收集、信息及時發布，比如發布路面狀況、天氣情況。管控主要是物聯網智能交通系統重要組成，重點是車輛的行為管理，車輛運輸路線的計劃，也對車輛運行安全提出要求。網絡鏈接功能主要體現在物聯網出現后，很多的相關的設施開始出現，包括路邊的傳感器，這些均屬于感知層，為了充分利用各個設施，信息的相通就有了十分中亞的作用，這些是通過網絡這一層來完成的，可以根據用戶的需求對一些未知的功能進行新的探索。

3.3 智能架構

智能很明顯是能夠把一些信息自己整合，但是在日常生活中可以發現車輛的大量增長，這些相關的信息是一個十分龐大的數目，所以對于整合的系統來說是一項十分艱巨的任務。新的智能系統就可以信息合理分類，再進行整合，最后利用，這種是可以協調駕駛者和行駛環境的協調。信息高速公路是智能系統運行的技術載體，交通信息作為輔助，實實在在的將駕駛者、駕駛工具、道路合理的聯系起來，從根源上提升了安全性。

智能架構也是三個方面，即感知、網絡，應用。感知方面，這是整個大系統的神經組織，是物聯網在智能架構中的基本要求，它可以給控制中心提供事件的數據，所以數據收集和傳感又顯的尤為重要。所需要的數據包括各個方面，交通標識、音源、視頻等等，不同的內容需要不同的手段來收集。傳感器主要是傳感器網絡組網和協同信息處理技術實現傳感器，傳感器把信息選擇后傳送到網絡層中才可以遠距離傳送。應用是根據感知傳送的信息，規范各種交通類的子系統，完善服務。這個小節分析了現有的技術，夠創建了新的物聯網交通模型，把理論和實際結合進行論述，設置出功能層和網絡層，依照當前環境下的ITS系統，形成新的交通系統架構。

4 結語

總之，在物聯網的時代大潮流中，智能交通系統在不斷的研究與突破向著完善的方向邁進。智能交通是物聯網中的一個重要成員，在技術上已經成為了一種經濟態勢。物聯網是未來的趨勢，一定要抓住機會，潛心研究，爭取突破一些技術上的難關，讓我國有自主產權和可以不間斷的競爭能力。物聯網的運用可以提高我國的交通運輸能力。

參考文獻

[1] 史其信，熊輝.展望21世紀智能交通系統（ITS）的發展[J].黑龍江工程學院學報，2001（1）：52-56.

[2] 張浩.物聯網環境下智能交通系統模型設計及架構研究[D].北京交通大學，2011.

[3] 劉兆云.物聯網業務關鍵技術與模式探討[J].廣東通信技術，2009（12）：2-7.

Research on Model Design and Architecture of Intelligent Transportation System in Internet of Things

CAI Ya-yong

（Xinjiang Institute of Engineering College of Information Engineering，Urumqi Xinjiang? 830023）

Abstract：This paper discusses the intelligent transportation system and the Internet of Things， analyses the related discussion of the Internet of Things， and studies the intelligent transportation system model and architecture design under the Internet of Things environment.

Key words：transportation system; Internet of things; model architecture