信息物理融合在交通中的应用

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物联网的概念及其在交通运输中的应用

物联网的概念及其在交通运输中的应用

传统技术实现交通的间断性 跟踪、语音服务,信息采集 无法实时、有效
新的信息采集技术、识别感知技术、传 输技术实现信息采集,调度运营信息化
国内IOT标准组织
国内物联网发展阶段
萌芽培育期
技术创新 应用驱动 格局初现
运营商定制M2M 方案
发展成长期
技术进步 应用深化 产业融合
IOT-M2M运营商 快速增长
运营和信号进行智能化管理。自动操纵技术(ATO)对于北京地铁的发车间隔来说,在基于物联网
智能交通体系下,比如由2分缩短到1分半钟,正是通过对各种信息的采集、复杂度极高的处理来实
现的。
➢ 监控系统
高速公路交通的应用
➢ 监控系统

利用传感网络对高速公路进行全程监控,发现异常情况及时定位,快速传输和发布
据统计全国汽车发动机空转的时间每减少1 分钟,就可减少1000吨汽油转化的废气排放。 据北京交管部门统计,车辆在路口拥堵1分钟,拥堵距离将达到100米,至少需要5分钟的时间 才能恢复正常。有了智能控制系统后,通过埋设的感应线圈,控制系统可以实时掌握车流量的 大小,并根据车流量,自动调整放行时间。系统还具有公交优先控制功能,可优先放行行驶至 路口的公交车辆,使公交线路运行提速10%。这样可以减少资源的消耗,减少汽车尾气排放数 量。另外,照能控制系统以及基于物联网的智能交通的发展可以促进新能源汽车的应用,使新 能源汽车渐渐普及使用,达到节能减排的效果。
的有效传输。例如,与监控系统合作,当前方路段发生紧急事件时,通过信号系统向
后方车辆发布信息,引导其改道或进行其他行为。实现人车交互和车车交互。
城市道路智能交通的应用
• 影响城市道路通畅的基本因素为:人、车、路、环境这四个基本元素。智能 交通物联网系统应该分为以下主要功能模块:

物联网技术在智能交通中的应用与效益

物联网技术在智能交通中的应用与效益

物联网技术在智能交通中的应用与效益随着社会的不断发展和科技的不断进步,物联网技术作为新兴的技术领域,已经深深地渗透到我们生活的方方面面。

其中,在智能交通领域,物联网技术的应用正在给我们的出行方式带来巨大的变革和创新。

一、智能交通的基本概念及相关技术智能交通是指通过先进的信息与通信技术,将交通运输系统中的各个环节进行联接与集成,实现交通管控、信息服务、安全保障和交通运输优化的目标。

而物联网技术作为其中的关键支撑技术和基础设施,为智能交通的发展提供了更多的可能。

物联网技术的关键在于通过无线传感器网络将物理世界与网络世界连接起来,实现实时数据的采集、传输、处理和应用。

在智能交通中,物联网技术可以通过车载传感器、交通信号灯、智能路牌等设备,将道路、车辆和驾驶员等信息进行实时监测和分析,实现交通管理的智能化和优化。

二、物联网技术在智能交通中的应用1. 实时交通信息服务物联网技术可以通过车载传感器和交通信号灯等设备,实时地采集交通流量、车速以及道路状况等信息,并通过云计算和大数据分析,为驾驶员提供实时的交通信息和路况预测服务。

这不仅可以帮助驾驶员选择最佳的出行路线,避免拥堵和事故,还可以提前预警交通管制和变道限行等情况,提高出行的效率和安全性。

2. 智能交通管理物联网技术可以实现智能交通信号灯和智能路牌等设备的联网和远程控制。

通过集中监控和智能调度,可以及时调整信号灯的定时和配时方案,优化交通流量,减少红绿灯的等待时间,提高道路的通行能力。

同时,利用物联网技术还可以实现智能交通管理系统的建设和运营,通过视频监控和车牌识别等技术,实现违章检测和交通违法的快速处罚,提高交通执法效率和公平性。

3. 智能驾驶与车联网物联网技术在智能驾驶领域的应用也是非常广泛的。

通过车载传感器、卫星导航和无人驾驶技术等,可以实现智能驾驶辅助和自动驾驶功能。

例如,智能驾驶车辆可以通过交通信号灯和前车的信息,智能地进行行车决策和刹车控制,提高行车的安全性和稳定性。

物理学在新交通技术中的应用

物理学在新交通技术中的应用

物理学在新交通技术中的应用随着科学技术的不断进步,新交通技术的出现给人们的生活带来了巨大的改变。

作为一门研究物质以及能量之间相互作用的学科,物理学在新交通技术的发展中扮演着重要的角色。

本文将介绍物理学在新交通技术中的应用,包括电动车、磁悬浮以及自动驾驶等方面。

一、电动车电动车是一种利用电能驱动的交通工具,相比传统的燃油汽车,电动车在能源利用、环境保护方面有很大的优势。

这其中涉及到了物理学中的电学和能源转换原理。

首先,电动车的动力来源于电池,而电池是一种能够将化学能转化为电能的装置。

物理学提供了电池内部反应的理论基础,通过掌握电池的原理,可以优化电池的设计,提高电池的存储能力和充电速度。

其次,电动车的运行过程中需要将电能转换为机械能。

这时,电动机发挥着至关重要的作用。

物理学中的电磁学理论为电动机的运行提供了基础,了解电动机的构造原理,可以优化电动机的设计,提高功率输出和能效。

此外,物理学的热学和能量转化理论也有助于电动车的性能优化。

例如,通过对电动车的冷却系统进行研究,可以提高电池的工作温度范围,从而改善电池的性能和寿命。

二、磁悬浮技术磁悬浮技术是一种利用磁力将列车悬浮在轨道上运行的新型交通技术。

物理学中的电磁学和力学原理是实现磁悬浮的基础。

磁悬浮列车利用轨道上的磁场与列车车体上的磁场相互作用,实现了列车的悬浮和推动。

物理学中的电磁感应和洛伦兹力定律等理论为磁悬浮技术的实现提供了基础。

了解这些理论,可以优化磁悬浮系统的设计,提高磁悬浮列车的悬浮效果和运行速度。

此外,物理学的力学原理也对磁悬浮技术的发展起到了重要的影响。

通过对列车车体和轨道的力学特性进行研究,可以改善列车的操控性能,提高列车的运行稳定性和安全性。

三、自动驾驶技术自动驾驶技术是一种利用计算机和传感器等装置来实现车辆自主行驶的创新技术。

物理学中的光学和传感器原理对自动驾驶技术的发展有着重要的作用。

首先,自动驾驶车辆需要通过激光雷达、摄像头等传感器获取周围环境的信息。

信息物理系统典型应用案例集

信息物理系统典型应用案例集

信息物理系统典型应用案例集信息物理系统(Cyber-Physical Systems, CPS)是一种集计算机科学、通信技术和物理工程为一体的系统,其目标是将计算和通信的能力融入到物理系统中,实现信息与物理世界的深度融合。

下面是典型的信息物理系统应用案例集:1. 智能交通系统智能交通系统是一种基于信息物理系统的应用,通过传感器、摄像头、无线通信等技术实现对交通流量、车辆位置、道路状况等信息的实时监测和分析,从而优化交通管理、提高交通效率,减少交通拥堵和事故发生率。

2. 智能电网智能电网是通过信息物理系统技术对传统电力系统进行升级改造的一种新型电力系统。

它利用传感器、智能电表等设备实时监测电力供需情况,通过智能分析和控制,实现对电力的高效调度和优化,提高电网的可靠性、安全性和经济性。

3. 工业自动化工业自动化是信息物理系统在制造业领域的一种应用,通过传感器、控制器、执行器等设备实现对生产过程的实时监测和控制。

它可以提高生产效率、降低生产成本,同时还能够提高产品质量和生产安全性。

4. 智能健康监测智能健康监测是一种基于信息物理系统的健康管理方式,通过穿戴式设备、传感器等技术实时监测人体生理参数,如心率、血压、血氧等,将数据传输到云端进行分析和管理,提供个性化的健康监护服务。

5. 智能家居系统智能家居系统利用信息物理系统技术将家庭中的各种设备和设施进行互联,实现远程控制和智能化管理。

通过智能手机、智能音箱等设备可以控制家庭照明、温度、安防等系统,提高家居的舒适性和便利性。

6. 环境监测系统环境监测系统利用传感器和通信技术对环境参数进行实时监测和分析,如空气质量、水质、噪音等。

通过信息物理系统的技术手段,可以实现对环境污染的预警和管理,保障人们的生活环境质量。

7. 智能农业系统智能农业系统是信息物理系统技术在农业领域的应用,通过传感器、自动化设备等技术实现对农田土壤、气候、作物生长情况等的实时监测和控制。

物理知识在智能交通系统中的应用

物理知识在智能交通系统中的应用

物理知识在智能交通系统中的应用智能交通系统是当今社会中一个备受关注的话题,它的出现不仅为我们的出行提供了便利,更为我们的交通安全带来了重要的保障。

而在智能交通系统的背后,隐藏着许多物理知识的应用。

本文将从物理学的角度出发,探讨物理知识在智能交通系统中的应用。

首先,物理学中的运动学知识在智能交通系统中起到了重要的作用。

运动学研究物体运动的规律和特性,而在交通系统中,车辆的运动是至关重要的。

通过运动学的知识,我们可以预测车辆的行驶轨迹,为智能交通系统提供准确的车辆位置信息。

同时,运动学还能帮助我们分析车辆的速度、加速度等参数,从而更好地控制车辆的行驶状态,提高交通系统的效率和安全性。

其次,物理学中的力学知识也在智能交通系统中发挥了重要的作用。

力学研究物体受力的规律和变化,而在交通系统中,车辆之间的相互作用和力的平衡是决定交通流畅与否的关键。

通过力学的知识,我们可以优化交通信号灯的配时,使车辆在道路上的停等时间最小化,从而减少交通拥堵。

此外,力学还能帮助我们研究车辆的碰撞问题,通过设计合理的车辆保护结构和制动系统,减少交通事故的发生,保障驾驶员和乘客的安全。

再次,光学知识在智能交通系统中也有广泛的应用。

光学研究光的传播和变化规律,而在交通系统中,光的应用主要体现在交通信号灯和车辆的照明系统中。

通过合理设计交通信号灯的光源和光学系统,我们可以实现信号灯的远距离可见性,提醒驾驶员及时做出反应,避免交通事故的发生。

同时,车辆的照明系统也需要光学知识的支持,通过合理设计车灯的光束角度和亮度,可以提高夜间行驶的安全性。

此外,声学知识在智能交通系统中也发挥了重要的作用。

声学研究声音的产生、传播和变化,而在交通系统中,声音的应用主要体现在交通信号音和车辆警报系统中。

通过合理设计交通信号音的频率和音量,我们可以提醒行人和驾驶员注意交通信号灯的变化,避免交通事故的发生。

同时,车辆的警报系统也需要声学知识的支持,通过合理设计警报音的音量和音调,可以提醒其他车辆和行人注意到紧急情况,保障交通安全。

物联网中的智能交通安全应用案例分析

物联网中的智能交通安全应用案例分析

物联网中的智能交通安全应用案例分析物联网(Internet of Things, IoT)是一种连接物理设备和互联网的技术,可以实现设备之间的信息交流和数据共享。

智能交通安全是物联网的一个重要应用领域,通过物联网技术的应用,可以实现交通管理的智能化,并提升交通安全性。

智能交通安全应用案例一:智能交通信号灯传统的交通信号灯系统是按照固定的时间间隔进行切换的,不能根据实际交通流量的变化进行灵活调整。

而通过物联网技术的应用,可以实现交通信号灯的智能化控制。

通过在交通路口安装传感器,可以实时监测交通流量的变化,并根据监测数据自适应地调整信号灯的切换时间。

这样可以使交通信号灯更加灵活、高效地应对不同时间段的交通流量,减少交通拥堵,提高道路通行能力和交通安全性。

智能交通安全应用案例二:智能车辆安全管理智能车辆安全管理是物联网在智能交通领域的重要应用之一。

通过在车辆上安装各种传感器和通信设备,可以实时监测车辆的运行状态和周围环境的情况。

例如,通过车载摄像头可以实时监测道路情况和行驶中的障碍物,通过车载传感器可以监测车辆的速度、加速度等数据。

这些监测数据可以通过物联网进行传输和处理,实现对车辆行驶安全的实时监控和预警。

当车辆发生超速、违章行驶等危险行为时,系统可以及时发出警报并采取措施,保证驾驶员和行人的生命安全。

智能交通安全应用案例三:智能道路监控系统智能道路监控系统通过在道路上安装摄像头、传感器和通信设备,实时监测道路状况和交通流量。

同时,通过物联网技术,可以将监控数据传输到交通管理中心,进行实时分析和处理。

交通管理中心可以根据监控数据对交通拥堵、事故和违章行为等进行及时处理和指挥。

例如,当监控系统发现道路上出现交通事故时,系统可以立即通知交通警察和医疗救援中心,提供及时的救助。

这样可以加强对道路交通的监管,提高交通安全性。

智能交通安全应用案例四:智能停车系统智能停车系统是物联网在智能交通领域的另一个重要应用。

探讨物联网在智慧交通中的应用

探讨物联网在智慧交通中的应用

探讨物联网在智慧交通中的应用物联网(Internet of Things,简称IoT)是指通过互联网连接、识别和融合各种物理设备和物品的网络系统。

近年来,物联网在各个领域得到了广泛的应用,其中智慧交通领域是其重要的应用场景之一。

本文将探讨物联网在智慧交通中的应用。

一、智慧交通概述智慧交通是利用现代信息技术和通信技术,通过对交通系统进行感知、分析和学习,提供智能化的交通服务,以达到提高交通运输效率、减少交通拥堵和事故的目的。

智慧交通的应用领域包括交通监测与管理、交通控制、交通信息服务和智能交通系统等。

二、物联网在智慧交通中的应用1. 交通监测与管理物联网技术可以通过传感器和摄像头等装置对道路交通状况进行监测,实时收集交通流量、道路拥堵、车辆行驶速度等数据,并将这些数据传输到云端进行分析和处理。

基于这些数据,交通管理部门可以制定合理的交通规划,根据交通情况调整信号灯的配时,优化交通路线,实现交通拥堵的缓解和交通效率的提高。

2. 交通控制物联网技术可以通过智能交通信号控制系统实现对信号灯的智能控制。

例如,根据实时监测的交通流量和车辆行驶速度,智能交通信号控制系统可以调整信号灯的配时,以达到最大化交通效率的目标。

此外,物联网技术还可以实现智能停车管理,通过传感器检测停车位的占用情况,向司机提供实时的停车位信息,减少寻找停车位的时间和交通阻塞。

3. 交通信息服务物联网技术可以通过车联网实现交通信息的实时更新和传递。

通过将车辆和道路设施连接到互联网上,驾驶员可以实时获取道路交通状况、道路施工信息、天气预警等信息,提前做出出行决策,避免拥堵和交通事故。

此外,物联网技术还可以结合导航系统,为驾驶员提供实时的导航路线和实时的交通指导。

4. 智能交通系统物联网技术可以实现交通管理系统、车辆管理系统和驾驶员管理系统的互联互通。

通过将交通设施、车辆和驾驶员连接到云端平台,实现数据的实时共享和信息的实时处理。

交通管理部门可以通过这些系统进行综合管理和综合调度,提高交通效率和交通安全。

物联网在智慧交通中有哪些应用前景

物联网在智慧交通中有哪些应用前景

物联网在智慧交通中有哪些应用前景在当今科技飞速发展的时代,物联网技术正逐渐渗透到各个领域,为人们的生活带来前所未有的便利。

其中,智慧交通领域是物联网技术应用的一个重要方向,具有广阔的发展前景。

智慧交通旨在通过先进的技术手段,实现交通系统的智能化管理和优化,提高交通效率,减少拥堵,降低事故发生率,同时提升出行体验。

而物联网作为连接物理世界和数字世界的桥梁,为智慧交通的实现提供了关键的支持。

首先,物联网在智能交通信号控制方面发挥着重要作用。

传统的交通信号灯往往是按照固定的时间间隔进行切换,无法根据实时的交通流量进行灵活调整。

而通过物联网技术,安装在道路上的传感器可以实时监测车辆的数量、速度和流向等信息,并将这些数据传输到交通控制中心。

控制中心的算法会根据这些数据,智能地调整信号灯的时长,使得交通流量更加顺畅。

例如,在车流量较大的方向延长绿灯时间,车流量较小的方向缩短绿灯时间,从而提高道路的通行能力。

其次,物联网在车辆管理和追踪方面也有出色的表现。

给车辆安装物联网设备,如车载传感器、GPS 定位器等,可以实时获取车辆的位置、行驶速度、行驶轨迹等信息。

这不仅有助于交通管理部门对车辆进行监管,如查处超速、违规行驶等行为,还能为物流企业提供车辆的实时调度和管理服务,提高运输效率,降低运营成本。

对于个人车主来说,通过手机 APP 与车辆的物联网设备连接,可以实时了解车辆的状态,如燃油量、电量、胎压等,提前发现潜在的故障,保障行车安全。

再者,物联网在智能停车系统中也大显身手。

城市中的停车难问题一直困扰着人们,而物联网技术可以有效缓解这一问题。

通过在停车场安装传感器,可以实时监测车位的占用情况,并将这些信息上传到云端。

车主可以通过手机APP 提前查询目的地附近停车场的空位信息,快速找到停车位,避免在道路上盲目寻找车位造成的交通拥堵。

同时,智能停车系统还支持在线预订车位、自动缴费等功能,提高了停车的效率和便利性。

另外,物联网在公共交通领域也有着广泛的应用。

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信息物理融合在交通中的应用徐国智Cyber-Physical Systems Applied in TransportationGuozhi Xu摘要:信息物理融合系统(CPS)是一类集成了计算系统、通信网络、传感器网络、控制系统和物理系统的新型互联系统。

将CPS有效应用于交通运输能够提高道路安全与效率。

交通信息物理系统作为信息物理系统在交通领域的具体应用,是下一代智能交通系统(ITS)发展的关键技术,具备CPS信息世界与物理世界深度融合的特点,为ITS的发展提供了新的思路和方向,受到越来越多研究机构和学者的关注。

本文首先简要介绍CPS系统的定义、构成,对CPS在交通领域的应用进行了介绍,并探讨了实现交通CPS所面临的关键技术挑战。

关键词:信息物理融合系统;智能交通系统;应用;关键技术ABSTRACT:Cyber-physical system(CPS) is a new kind of interconnected system which integrates the computer system, communication network, sensor network, control system and physical system. Applying the CPS to transportation could effectively improving road safety and efficiency. Transportation Cyber-Physical System is one of the important sub-syste ms of Cyber-Physical System, which is used in the field of Intelligent Transportation System (ITS). It has the characteri stic of CPS that computation world and physical world are deeply integrated, which provides new ideas and directions f or the development of ITS, and has aroused more and more concern by institutions and scholars. This paper introduces the definition and architecture of the CPS, then the CPS applications in the field of traffic are presented. At last the ke -y technology to realize traffic CPS and the challenges will be faced are discussed.KEY WORDS:cyber-physical system; intelligent transportation system; application; key technology0 引言随着物联网、传感器网络、嵌入式系统和计算智能等技术的发展,信息世界和物理世界的交互、协同和融合在不断加强。

人们对于各种复杂系统和计算设备的需求已不仅仅局限于系统功能的扩充,而是更关注系统中各种计算元素和物理元素之间的紧密结合,以及在动态不确定事件作用下的相互协调。

系统资源的合理有效调配和运行时的实时、可靠、高效,内部实体间平等有效的通讯以及各实体自主感知、自主调节和高度自治,正在成为新的需求。

在这种需求的引导下,信息物理融合系统(Cyber-physical systems,CPS)作为一种新型智能系统应运而生[1,2]。

CPS的理念最早由美国国家科学基金会(NSF)在2005年提出。

根据NSF的定义[3],CPS是将计算与物理资源紧密结合所构成的系统。

更具体地讲,CPS是集成了计算系统、大规模通信网络、大规模传感器网络、控制系统和物理系统的新型互联系统。

CPS应具有对大规模互联物理系统进行实时监视、仿真、分析和控制的能力,最终目标是使未来的物理系统具有灵活性、自治性、高效率、高可靠性和高安全性[3,4]。

CPS的概念一经提出便得到了广泛关注,各国学者和科研人员从CPS的理论方法、相关组件、运行环境、系统设计和实现等不同层面对CPS进行了探讨,并在并在计算机、通信、控制、生物、交通、物流、制造、能源、医疗、军事、基础设施建设等多个领域展开了相关的研究工作[5-7]。

目前,城市交通的发展,尤其在我国成爆炸式增长,由此引发了道路车辆拥挤、交通事故频发、交通环境不断恶化等问题,这些问题对交通系统的可靠性、安全性、经济性、舒适性及运行效率等提出了更高的要求,交通系统的智能化问题已成为社会各界普遍关注的热点。

智能交通系统(Intelligent Transportation System, ITS)[8]是将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。

要实现上述目标,就必须实现信息在交通系统中的双向流动和有效利用,并在此基础上提高对系统的感知和控制能力。

交通CPS不仅应能够实现交通信息系统与交通操作系统的无缝通信,并可在统一的标准下与其他CPS子系统实现信息共享和协同。

本文首先介绍CPS及其在交通领域的应用,讨论了交通CPS中所涉及到的关键技术,并给出几种具体的应用,最后对交通CPS的应用前景进行了展望。

1 CPS概述1.1 CPS的定义CPS是一个崭新的研究领域,其定义还在不断发展与完善之中,根据文献[9]给出定义,CPS 是具有下述特点的系统:1) 该系统由计算设备、通信网络、传感设备与物理设备共同组成。

所有设备相互协同和相互影响,共同决定整个系统的功能和行为特征。

2) 由于系统的计算/信息处理过程和物理过程紧密结合并相互影响,这导致无法区分系统的某个行为究竟是计算过程还是物理过程作用的结果。

CPS强调的是信息世界与物理世界的深度融合,并将通信和计算、控制视为同等地位予以重视。

其间的关系如图1所示。

传统的系统虽然也涉及通信过程,如一些工控应用系统也具有联网和通信的功能,但其网络内部各独立子系统或设备难以通过开放总线或互联网进行互联。

而CPS 则把通信放在与计算和控制同等地位上,这是因为CPS强调的分布式应用系统中物理设备之间的协调离不开通信[4]。

图1 CPS中计算中计算、、通信和控制的关系Fig.1 Relations Among Computation, Communicationand Control in CPS1.2 交通领域中CPS的研究现状.目前交通领域CPS的研究多处于探索阶段。

2008年,NSF等机构联合举办了关于交通运输系统CPS的研讨会,促使交通领域的CPS得到了广泛关注,许多学者已经陆续开展了一些工作。

(1)在设备计算方面,Sitbon等[10]认为随着小型化设备数量不断增加,计算能力不断增强,从设备的角度看,实现城市规模检测成为可能。

Garlan等[11]认为在所有的交通运输系统中,关于在车辆性能、特征及油耗方面进行改进的需求都呈现出日益增长的趋势,CPS技术将为这方面的需求提供新的途径。

Clarke等[12]指出CPS在交通运输系统中的监管和安全控制功能方面起着越来越重要的作用,这将有助于交通运输系统中的实际控制决策。

(2)在结构组成方面,Tiwari[13]认为T-CPS包括控制其软件、通信网络和物理装置之间的交互过程。

Gaddam等[14]提出CPS包括2个重要的组成部分,即物理过程和网络系统。

网络系统由一些具有感知、计算和通信能力的微装置构成,典型的物理过程受到网络系统的监控。

同时,Pu[15]指出作为CPS的一个典型应用,智能交通系统由物理和网络两方面构成,物理方面是指不同运输模式之间的物理互操作性,包括一些采集装置等物理设备,网络方面是指交通信息的集成与整合。

应当指出的是,NSF等机构于2008年举行的交通运输系统CPS研讨会只是一个小范围的研讨,与会学者也仅是就CPS的概念结合自己的研究工作提出了一些宏观层面的设想,尚未进行实质的研究。

作为CPS重要应用领域的交通系统,目前的研究尚未给出一个完整清晰的T-CPS 的基本架构。

2 实现T-CPS的关键技术实现T-CPS要面临以下几点关键技术的挑战。

2.1海量信息资源的安全共享与管理技术T-CPS的海量数据来自于不同的感知设备,通过不同的传输介质传输到数据处理中心,数据格式和数据类型存在差异,因此,各种类型的数据信息接入数据处理中心的方法各不相同。

而且,由于感知层所获取的海量数据中存在大量冗余信息,为了提高数据传输效率,需要对冗余数据进行处理。

此外,T-CPS是由通过网络互联的大量物理设备组成的。

由于T-CPS一般覆盖广阔的地域,系统中的信息设备和物理设备一般分属于很多不同的所有者(如运输企业、政府部门等)。

T-CPS既要让参与者能及时获得需要的信息,又要确保他们只能严格按照其权限获取信息。

因此,研究海量信息的处理技术以及设计科学的信息共享和协同机制是实现T-CPS的一个重要的环节。

2.2交通信息系统和交通物理系统深度融合技术T-CPS不是交通信息系统与交通物理系统的简单结合,而是两者全方位的深度融合。

在实际交通物理系统中,物理对象的参数(车辆的速度、流量和密度等)均是随时间连续变化的,而在交通信息系统中,交通信息的通信与计算等过程却是离散的。

因此,如何实现物理系统中连续变化参数与信息系统中离散变化变量之间的深度融合,提高T-CPS的可靠度、运行效率等指标也是T-CPS实现的一个技术难题。

2.3交通信息传输时间和空间分离技术在实际交通系统中,任何交通事件的发生在时间和空间上均是分离的,而信息系统在传输信息过程中却是时空同时进行的。

另外,计算和通信系统本身是一个非常复杂的物理系统,甚至有些情况下,通信系统的复杂性远高于所要控制的物理系统,为了达到对大量数据流的高可靠实时通信要求,其数据交换设备往往比各接入终端还要复杂。

因此,如何使交通通信系统中各个数据流在传输通道上具有时间和空间的分离组合性,实现高度可靠的实时传输性能,是实现高性能T-CPS的关键。

3 交通CPS的实际应用交通CPS通过计算、通信与物理系统的一体化设计,以使系统更加可靠和高效,并与云计算结合,为驾驶员为提供安全舒适的驾驶,改善驾驶环境。

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