智能交通通用nctip协议网关设计
面向新一代智能交通系统的车联网仿真技术
“车联网”专题６５2019年第11期收稿日期：2019-09-27面向新一代智能交通系统的车联网仿真技术Vehicle Network Simulation Technology for New Generation IntelligentTransportation Systems车联网仿真技术是智能交通系统以及车联网领域发展的重要测试手段，然而，已有的车联网仿真平台基于固定模型构建业务场景，如车辆跟驰模型、静态业务优先级模型等，这种模型驱动的仿真方法难以适应新一代智能交通系统特征。
因此，提出了一种数据驱动的车联网仿真技术，基于海量路网信息数据、动态学习和标定典型智能交通场景下的业务特征，为车联网仿真提供柔性动态的业务适配，满足新一代智能交通系统需求。
车联网；新一代仿真技术；模型驱动；数据驱动Simulation technology of Internet of Vehicles (IoV) is an important test method for the development of intelligent transportation systems and IoVs. However, the current IoV simulation platforms establish service scenarios based on fi xed models, such as vehicle following model, static service priority model, etc. This model-driven simulation method is diffi cult to support the characteristics of the intelligent transportation system in new generation. Therefore, this paper proposes a data-driven simulation technology of IoVs. Based on massive information data from road network, dynamically learning and calibrating the service characteristics of typical intelligent traffi c scenarios, the proposed simulation technology provides fl exible and dynamic service adaptation for vehicle network simulation to meet the requirements of intelligent transportation systems in new generation.Internet of Vehicles; new generation simulation technology; model-driven; data-driven（1.北京工业大学城市交通学院交通工程北京市重点实验室，北京 100124）2.河北省交通规划设计院，河北 石家庄 050011）(1. College of Metropolitan, Beijing University of technology, Beijing 100124, China;2. Hebei Provincial Communications Planning and Design Institute, Shijiazhuang 050011, China)【摘 要】【关键词】陈艳艳1，贾建林1，范博1，陈宁1，刘懿祺1，吕璇2CHEN Yanyan 1, JIA Jianlin 1, FAN Bo 1, CHEN Ning 1, LIU Yiqi 1, LV Xuan 2[Abstract][Key words]0 引言车联网技术的发展增强了汽车的智能化、信息化，提升了人们出行的便捷性、安全性与高效性，是传统交通向智能交通转变的重要环节[1]。
智能交通互联网的设计与实现
智能交通互联网的设计与实现随着科技的不断发展与普及，我们的社会也变得越来越智能化。
智能交通互联网便是其中之一。
作为一种新兴技术，它通过应用互联网、云计算、大数据等相关技术，对交通运营、管理等方面进行了整合，从而提高了交通运输的效率和质量。
一、智能交通互联网的设计要让智能交通互联网实现其所需的功能，首先需要做的就是进行系统的设计。
智能交通互联网的设计需考虑到其应用场景、功能模块、数据流等因素。
（一）应用场景智能交通互联网的应用场景主要包括交通管理、驾驶辅助、车辆安全和路径规划等。
这些场景是智能交通互联网实现其功能必须要满足的条件之一。
（二）功能模块智能交通互联网的功能模块包括车联网、信息发布平台、移动终端应用程序、数据中心、云平台等。
这些功能模块的设计需要以用户体验和需求为中心，结合实际应用场景，进行优化和改进。
（三）数据流智能交通互联网的数据流是指从数据采集、传输、处理及存储的整个过程。
这一过程中需要考虑到数据质量、数据稳定性和数据安全性等因素。
二、智能交通互联网的实现要实现智能交通互联网，需要运用多种技术，如互联网技术、大数据技术、人工智能技术、机器学习技术等，下面就介绍一些关键技术。
（一）互联网技术互联网技术是智能交通互联网的基础。
它是实现信息交流和通信的基础设施。
智能交通互联网需要利用互联网技术来实现数据的采集、传输和处理等功能。
（二）大数据技术智能交通互联网的数据量很大，需要利用大数据技术进行处理。
大数据技术可以处理大量的数据，提取有用的信息，从而实现精细管理。
（三）人工智能技术人工智能技术可以模拟人类的智能，从而实现更加精细化的管理。
例如，利用人工智能技术对车辆进行智能化管理、智能化调度等。
（四）机器学习技术机器学习技术可以通过对历史数据的训练，提高逻辑决策的精确度，使其实现更优化的管理。
例如，利用机器学习技术对车辆行驶过程中各项数据进行分析，从而提高车辆的运行效率。
三、智能交通互联网的优势智能交通互联网的实施可以带来很多好处，以下主要介绍其优势。
NTCIP协议
Title
Approval Status
NTCIP Simple Transportation Management Framework Jointly Approved;
(STMF)
Amended
NTCIP STMF Amendment 1
Jointly Approved
NTCIP Octet Encoding Rules (OER)
(DMS)
NTCIP Objects for DMS Amendment 1
Recommended Amendment
NTCIP Object Definitions for Environmental Sensor Jointly Approved
Stations (ESS)
NTCIP Objects for Envirnomental Sensor Stations (ESS) Amendment 1
13. SDOs 鼓励机构成员实施 NTCIP 标准并负责后续维护工作。 14. NTCIP 目前各项标准化工作之执行状况，汇总如表 1 所示。
表 1 NTCIP 标准发展现况
NTCIP Old Number
Type
1101 TS3.2-1996
Base Standard
1101A1 none 1102 OER 1103 STMP 1104 none 1105 none
Recommended Standard
NTCIP Transportation Management Protocol (TMP) User Comment Draft
NTCIP CORBA Naming Convention Specification User Comment Draft
智能交通控制系统的设计与实现
智能交通控制系统的设计与实现在现代社会，交通拥堵已经成为了各大城市面临的严峻问题之一。
为了提高交通效率、保障交通安全，智能交通控制系统的设计与实现变得至关重要。
智能交通控制系统是一个综合性的系统，它涵盖了多种技术和设备，旨在优化交通流量、减少拥堵、降低事故发生率以及提高交通出行的便利性。
这个系统的核心目标是通过实时监测和分析交通状况，制定并实施有效的交通控制策略，以实现交通的高效运行。
在设计智能交通控制系统时，首先需要对交通需求进行详细的调研和分析。
这包括了解不同时间段、不同区域的交通流量、出行模式以及道路设施的状况等。
通过收集和分析这些数据，可以为后续的系统设计提供重要的依据。
交通监测是智能交通控制系统的重要组成部分。
常见的监测手段包括使用感应线圈、摄像头、雷达等设备。
感应线圈可以检测车辆通过时的磁场变化，从而获取车辆的数量和速度等信息。
摄像头则能够直观地拍摄道路上的交通情况，通过图像识别技术分析车辆的类型、行驶轨迹等。
雷达则可以精确地测量车辆的速度和距离。
获取到的交通数据需要经过有效的处理和分析。
这就需要运用强大的数据处理算法和软件，对海量的数据进行筛选、整理和分析。
通过数据分析，可以发现交通拥堵的热点区域、常见的事故多发点以及交通流量的变化规律等。
基于这些分析结果，可以制定相应的交通控制策略。
控制策略的制定是智能交通控制系统的关键环节。
常见的控制策略包括信号灯控制、可变车道控制、交通诱导等。
信号灯控制是最为常见的控制方式，通过合理设置信号灯的周期和相位，可以有效地分配道路资源，提高路口的通行能力。
可变车道则可以根据不同时间段的交通流量变化，动态地调整车道的功能，例如在高峰时段将某条车道设置为左转专用道，以缓解左转车辆的拥堵。
交通诱导则是通过电子显示屏、手机应用等方式，为驾驶员提供实时的交通信息，引导他们选择最优的行驶路线。
在实现智能交通控制系统时，硬件设备的选择和安装至关重要。
高质量的传感器、控制器、通信设备等是确保系统稳定运行的基础。
智能交通视频监控系统通信网络设计
智能交通视频监控系统通信网络设计智能交通视频监控系统通信网络设计随着交通发展和城市化进程的不断推进，智能交通系统在城市交通管理中发挥着重要作用。
而智能交通视频监控系统作为智能交通系统的核心组成部分，起到监控交通状况、保障交通安全、提供实时交通信息等重要作用。
然而，智能交通视频监控系统的可靠通信网络设计对其正常运行具有重要影响。
本文将深入探讨智能交通视频监控系统通信网络的设计。
首先，智能交通视频监控系统通信网络的设计目标主要包括高可用性、高可靠性、低延迟和大带宽等特点。
在城市道路监控中，监控摄像头需要实时传递视频流，因此网络的可用性和可靠性是至关重要的。
任何网络故障都可能导致视频监控设备无法正常工作，从而导致交通管理的数据信息缺失或延迟。
因此，通信网络必须具备高可用性和可靠性，以保障交通监控系统的正常运行。
其次，智能交通视频监控系统通信网络的设计应考虑网络拓扑结构。
对于城市道路监控来说，网络采用的拓扑结构一般为星型拓扑或者网状拓扑。
星型拓扑中心设备可以实时接收各个监控设备传输的视频流，并进行处理和存储。
网状拓扑中各个监控设备相互连接，形成一个冗余结构，一旦某个节点出现故障，其他节点仍然可以继续工作，确保系统的可靠性和稳定性。
因此，在智能交通视频监控系统通信网络设计中，选择合适的网络拓扑结构至关重要。
此外，智能交通视频监控系统通信网络的设计还需要考虑网络传输协议和数据压缩技术的选择。
网络传输协议需要具备高效传输、低延迟和高安全性的特点。
目前常用的传输协议有TCP/IP和UDP。
TCP/IP协议可确保数据传输的可靠性，但带来较大的延迟，而UDP协议则实时性较高，但对数据传输的可靠性有一定的影响。
针对智能交通视频监控系统的特点，可以根据实际需要选择适合的传输协议。
同时，为了提高网络传输效率和节省带宽资源，可以采用数据压缩技术，如H.264压缩算法，对视频数据进行压缩编码。
另外，智能交通视频监控系统通信网络的设计还要考虑系统的扩展性和灵活性。
智能交通车载通信系统设计与实现
智能交通车载通信系统设计与实现随着科技的不断进步和社会的快速发展，人们对智能交通系统的需求与日俱增。
智能交通车载通信系统作为智能交通系统的重要组成部分，扮演着连接车辆与道路基础设施、提供车辆与车辆、车辆与交通管理中心之间通信的关键角色。
本文将从系统设计和实现的角度，对智能交通车载通信系统进行探讨。
一、系统设计1. 架构设计智能交通车载通信系统采用分布式架构，在车辆和道路基础设施之间建立通信网络。
该系统分为三层：车载终端层、车载通信网关层和交通管理中心层。
车载终端层包括车辆上的传感器、控制器和通信模块，负责采集车辆的状态和周围环境信息，并与车载通信网关层进行通信。
车载通信网关层负责处理车载终端传输过来的数据并进行分发，将车辆状态信息传输给交通管理中心层，并接收来自交通管理中心的指令，传递给车辆终端。
交通管理中心层负责接收和处理来自车载通信网关层的车辆状态信息，进行实时监控和管理，并向车辆终端下达指令。
2. 通信技术选择为实现高效稳定的车载通信，选择适合的通信技术至关重要。
目前常用的通信技术有Wi-Fi、蜂窝网络（4G/5G）、车联网等。
根据实际需求，可以根据地域、车辆密度和成本等因素进行选择。
在城区等高车辆密度区域，蜂窝网络（4G/5G）的覆盖范围广且连接稳定，适合用于车辆间的通信。
而在偏远地区，Wi-Fi结合车联网技术可以提供车辆通信功能。
3. 数据安全智能交通车载通信系统涉及大量的车辆状态数据和个人隐私信息，因此数据安全至关重要。
在系统设计中，需考虑数据传输加密、身份认证和权限控制等安全机制，以保护用户信息不被恶意攻击者获取。
同时，系统还需要具备实时监控和异常处理能力，及时发现并应对安全事件。
二、系统实现1. 车载终端开发车载终端是智能交通车载通信系统的基础，需具备数据采集、处理和通信的功能。
在开发车载终端时，需结合车辆的特性和需求，选择合适的传感器和控制器。
同时，对通信模块进行优化，提高通信的稳定性和传输速度。
城市智能交通管理系统网络架构设计
城市智能交通管理系统网络架构设计智能交通管理系统作为一种先进的城市智能交通解决方案，可以改善日益严重的城市道路交通问题，对城市发展起着重要的作用。
在智能交通管理系统中，系统网络架构的整体设计直接关系到能否实现多源异构交通信息的有效融合、能否直观的表达交通状况。
本文结合实际应用，介绍了城市智能交通管理系统基本概念，重点阐述基于SOA的城市智能交通管理系统的网络架构思想进行网络体系结构设计，在此基础上提出基于QOS需求的各子系统网络系统集成。
通过对整个智能交通管理系统网络框架的搭建、设计好满足各子系统QOS网络需求的系统集成，能满足将来新系统自由接入与扩充，体现了整个系统架构的全面性与可扩充性。
采用基于SOA的城市智能交通管理系统的网络架构思想设计城市智能交通管理系统采用三层结构模型：数据层、中间层(逻辑层)和客户层(表示层)。
数据层主要由中心数据库、子系统数据库和元数据子系统组成，中间层是由交通信息子系统、交通信息数据管理应用服务器、PGIS服务器和WEB 服务器组成，客户层（表示层）主要是应用程序客户端和Web客户端，由一些图形界面组成。
系统结构的核心是交通信息平台应用服务器。
采用三层结构能通过动态伸缩更好地平衡各个层面上服务器的负载，均衡网络上的信息流量，从而提高系统的吞吐量；系统硬件采用这种分层结构、分布式分布可方便地以添加方式扩展相应层面上服务器数量以扩展处理能力和系统规模；同时，由于采用介于用户终端和数据库服务器中间的应用服务器，可提高数据库中数据的安全性；另外，主要业务数据的集中管理，也可减轻系统的日常维护工作。
因此在网络架构设计上来说，根据城市智能交通管理系统的三层结构模型，核心业务数据交换，中间层业务数据处理，接收前端各子系统基础数据。
设计三级架构模式采用QOS子系统网络需求对系统集成设计在实际应用过程中，网络的应用越来越复杂，视频、音频、数据等多种应用同时在一条链路中传输，但是它们对网络的要求却不一样，比如视频要求带宽极高，一路普通视频流可以到达2－3Mbps左右，音频要求延迟很低，数据要求可靠性很高。
智能网关在智能交通信号控制中的应用
智能网关在智能交通信号控制中的应用智能网关作为现代智能交通系统中的关键组件，在智能交通信号控制中扮演着至关重要的角色。
随着城市化进程的加快，交通拥堵问题日益严重，智能交通信号控制系统应运而生，旨在通过优化信号灯的配时方案，提高道路使用效率，减少交通延误，降低能耗和排放。
智能网关在这一系统中的作用不可或缺，它负责收集、处理和传输交通数据，确保信号控制的智能化和高效化。
一、智能网关在智能交通信号控制中的作用智能网关是连接交通信号控制系统与各种传感器、摄像头、车辆检测器等现场设备的关键设备。
它具备强大的数据处理能力和通信功能，能够实时收集交通流量、车辆速度、车辆类型等数据，并将这些数据传输到控制系统。
同时，智能网关还能接收来自控制系统的指令，对信号灯进行实时调整，以适应不断变化的交通状况。
1.1 数据采集与处理智能网关装备有先进的数据处理单元，能够对收集到的交通数据进行实时分析和处理。
通过应用机器学习和算法，智能网关可以识别交通模式，预测交通流量变化，为信号控制提供科学依据。
此外，智能网关还能对异常交通事件进行检测和报警，如交通事故、车辆故障等，及时通知相关部门进行处理。
1.2 通信与数据传输智能网关通常具备多种通信接口，如以太网、无线局域网、蜂窝网络等，能够与不同类型的设备进行通信。
它将现场设备收集的数据通过有线或无线方式传输到控制系统，同时接收控制系统的指令，对信号灯进行控制。
这种高效的数据传输能力保证了信号控制的实时性和准确性。
1.3 信号控制与优化智能网关根据实时交通数据和预设的控制策略，对交通信号进行动态调整。
它可以实施多种控制策略，如固定时间控制、感应式控制、自适应控制等，以适应不同的交通需求。
智能网关还能与其他智能交通系统组件协同工作，如交通信息发布系统、车辆导航系统等，实现交通信号控制的全局优化。
二、智能网关技术的发展与应用随着技术的不断进步，智能网关的功能也在不断扩展和完善。
现代智能网关不仅能够处理交通数据，还能与其他智能系统进行集成，提供更加全面的交通管理解决方案。
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