基于物联网的智能交通检测与应急管理系统资料

基于物联网的智能交通检测与应急管理系统资料
基于物联网的智能交通检测与应急管理系统资料

基于物联网的智能交通检测与应急管理系统

上海博超联石智能科技有限公司晋胜国傅福林

摘要:本文从物联网和智能交通建设的实际现状出发,在对交通事件智能检测分析和应急管理决策技术等关键技术研究的基础上,提出了基于物联网的交通智能检测与应急管理系统的技术架构及子系统平台设计思路,为新形势下城市智能交通与应急管理系统的理论研究提供了新思路、新技术、新方法,对于交通智能化和智慧城市建设都具有重要的实践意义。

关键词:物联网智能交通事件检测应急管理

1 概述

随着城市化进程不断深入,城市人口和车辆迅速增多,汽车保有量逐年增长,道路拥挤、交通不畅、环境污染、事故频发,因此,开展智能交通系统理论研究和技术创新,对于解决城市交通安全、交通堵塞及环境污染等问题,最大限度地满足老百姓交通出行需要,提高人民群众生活质量显得十分迫切。

研究发现,通过技术手段实现对交通事件进行智能检测,并对检查到的各种数据参数进行有效管理,可以有效地缩短事件发现、响应和清除所花费的时间,大大提高事件的处理效率。越快对事件进行处理,就越能减少交通事件所造成的人员伤亡和财产损失;越能改善与事件有关的当事人、事件的处理人以及相关道路使用者的安全性;越能有效地使用各种应急资源,提高管理部门的工作效率。智能化的交通事件管理不仅可以减少事件所持续的时间、缩短事件所造成的延误、降低偶发性交通拥堵的程度,从而有效地避免二次事件的发生;

而且可以通过发布内容更丰富的出行者信息来节省驾驶人员的运行费用,从而更高效灵活地使用人力和道路设施。因此,研究新形势下基于物联网的智能交通事件自动检测与应急管理的新技术、新思路、新方法,不仅可以提升道路交通管理的智能化水平,促进道路交通的应急救援管理工作上一个新台阶,而且具有显著的经济效益和社会效益。

2 关键技术

2.1 车牌识别技术

车牌识别算法采用高度模块化的设计,按照车牌识别过程所包含的环节进行划分,一个环节对应一个相对独立的模块,这些模块既相互独立又相互联系,它们共同作用实现对车牌的准确识别。一般包括:车辆的检测和跟踪:主要是对视频流进行图像分析,根据图像中车辆的位置,实现对其中的车辆进行跟踪,当车辆在最佳位置时,抓拍车辆的特写图片。而对车辆的跟踪是为了更好地克服来自外界的各种干扰,使识别的结果更加合理。

车牌的定位:车牌定位对后续环节显得十分重要,因此它是车牌识别的基础,车牌定位的准确性直接影响到整体系统的性能。本系统引进的车牌定位算法是一种完全基于学习的、多种特征融合的新算法,由于它摒弃了传统的算法思路,因此特别适用于各种复杂的场景以及拍摄角度。

车牌的矫正和精确定位:考虑到受现场安装条件的影响,摄像机的安装角度会受到一定的限制,抓拍到的车牌会出现一定程度的倾斜。需要对车牌图像进行矫正处理,以提高车牌图像的质量,也是为后续对车牌进行切分和识别做准备工作。我们采用通过精心设计的图像快速处理滤波器,对图像中车牌的整体信息进行快速处理,不仅可以避免因局部噪声所带来的影响,而且通过在算法中对多个中间结果进行比较分析,实现对车牌的精确定位,以减少非车牌区域所造成的影响。

车牌的切分:车牌的切分是根据车牌上文字的颜色、灰度、边缘分布等一系列特征来设计切分算法。该算法不仅可以有效抑制车牌周围其它噪声的影响,而且可以容忍车牌有一定程度的倾斜,特别是针对车牌图像噪声较大的应用,比如移动式稽查车牌识别,这一算法更具有明显的优势。

车牌的识别:为了更有效地提高字符识别的正确率,本系统设计了多个识别模型,多个识别模型相结合形成一种层次化的字符识别算法。同时,为了尽可能地保留图像信息,在对字符进行识别之前,先使用一些智能算法对字符图像做一些预处理,一方面可以提高图像的质量,同时也可以保证相似字符更好区分,提高字符的识别率。

车牌识别结果的决策:所谓识别结果的决策,就是根据车牌的历史记录,当一辆车经过视野时,对识别到的结果进行智能化的比较分析,并作出决策。这种比较分析决策可以通过计算观测帧数,判断识

别结果、轨迹、速度等的稳定性,估算平均可信度、相似度等几方面进行综合评价,最后决定是继续跟踪该车、输出识别结果还是拒绝该结果。这种方法不同于传统的基于单幅图像的识别算法,它综合利用了所有帧的信息,减少了偶然性,大大提高了识别率,使识别结果更加正确、可靠。

车牌的跟踪:车牌跟踪基于各种历史信息数据库以及运动模型和更新模型实现的。历史信息数据库中记录了车辆行驶过程中每一帧所包含的该车车牌的位置信息、外观信息、识别结果、可信度等信息。运动模型、更新模型由于具有一定的容错能力,因此可以保证那些短时间被遮挡或者瞬间比较模糊的车牌仍能够被正确地跟踪和预测,并在最终只输出一个识别结果。

下图1为车牌识别的工作流程图:

图1 智能交通车牌识别工作流程图

2.2 交通事件应急管理与决策技术

一般地,交通事件应急管理是指借助计算机技术、通信技术等现代最新技术,根据交通事件应急指挥流程,来建立一套智能交通应急管理决策系统,以实现人、制度、机械和技术等各种资源的有机整合和相互协调,通过有效地减少交通事件的碰撞程度、持续时间等指标,来提高相关人员(如:事件受害者、司乘人员、事件响应者等)的安全水平。通过该系统还可以缩短发现和查证一起事件所需的时间,通过适当响应,即可实现提高事件操作效率,保障事件安全程度,最终安全清除事件现场的目标。

概括地,智能交通应急管理决策系统应涵盖以下几个基本流程:首先是对事件进行检测,然后是对事件进行辨识,针对不同的事件作出决策,提出应急方案,并立即实施方案,同时发布事件信息,最后还要对实施效果进行评估,评估结果存放到应急管理知识库中。

智能交通应急管理决策系统主要流程如下图2所示:

图2 智能交通应急管理决策系统

事件检测:

智能交通检测技术需要解决高检测率事件检测算法的高灵敏度与高误报率的矛盾,检测率、误报率与平均检测时间之间的矛盾。检测的准确率与所采用的自动检测算法有着密切的关系。因此,要提高检测的准确率,除了提高硬件检测精度外,关键要对检测算法进行创新设计。

事件检测算法的设计十分重要,它不仅关系到能否最大限度地发挥监控系统硬件部分的作用,特别是对事故的处理也显得非常地重要。比如:事故发生后所需的快速检测,事故发生后采取交通控制措施,对事故进行快速处理,以防止二次事故的发生,有效降低事故带来的损失等,都和事件检测算法设计有着直接的关系。

下图3为智能交通事件检测的关键流程:

图3 智能交通事件检测流程

事件辨识:

一旦事件检测模块检测到已发生或将发生的交通事件后,系统会

将与此事件相关的原始信息、事件发生地的环境信息、四周的交通信息进行汇总,进入到事件分析模块,进行事件辨识(包括过滤、比对分析等)。实际上系统在内部,一方面会根据事件的类型、事件的严重程度、导致事件发生的原因等因素来进行事件辨识,更进一步,它还会通过对事件所导致的瓶颈处通行能力的下降程度、事件可能造成的阻塞及其扩散程度等几个方面做出分析和预测,为接下来的应急决策提供基本的依据。

考虑到事件检测模块会有一定的误报率,而且事件检测所提供的与事件有关的属性数据可能很不全面,因此,事件辨识的过程首先是对事件进行确认的过程,也即是首先要对事件的有无进行判断。然后才是借助预先设计好的各种模型和预案包括数学算法来对事件进行归类并分析,最终得到与事件的有关特征信息、事件的严重程度、事件影响指数等一些重要参数。当然,要是当检测模块所提供的与事件有关的数据不够完善或者是有残缺时,系统内部会应用数据挖掘和数据融合等技术算法对与事件有关的属性数据进行更进一步的处理。

应急决策:

决策分析是交通事件应急管理的难点,它一方面要负责生成救援方案,同时还要负责通知相关救援部门派遣救援资源。决策模块利用检测模块所采集到的信息,通过具体的决策算法和优化算法生成包括车道控制、匝道控制等救援策略。在生成这些策略时,不仅要考虑相关交通路网的通行能力和各交通路段通行能力之间的匹配情况以及各交通路段预测的行驶时间,还应考虑生成相关救援部门实施事故救

援的具体过程。

决策分析的好坏对于应急决策的效果有直接的影响,因此,在设计交通事件的决策分析算法时,不仅要考虑从事件分析模块所得到与交通事件的有关信息,还要来自辅助决策和资源维护两个外部模块的信息。辅助决策模块主要涉及GIS、气象、环境等几个方面的内容,可以为决策分析提供所需的地理、环境、气象预测等方面的信息;资源维护模块可以提供有关应急资源的配置和补给等方面的信息,这些信息对于决策方案的制定以及执行过程都有着直接的影响。此外,交通事件的历史信息和应急预案也都是系统在进行决策分析时的有效依据。

交通事件应急预案一般包括事发路段的如何进行交通管理、如何对出救资源种类进行选择、如何选择出救资源点、如何合理配置应急资源、如何保证救援路径最优,此外,还要考虑对事发路段上游流入交通如何进行迂回诱导和控制、如何紧急管理事发路段的关联平面道路以及如何发布信息等方面的预案。

决策实施与信息发布:

决策实施即是应急决策的执行,它包括交通事件救援行动的全过程。其有效性主要取决于两个方面:一是交通事件的发展趋势,一是可供调度的用于救援的资源状态。

在应急救援过程中,需要应急指挥人员不断从系统中实时获得事件的最新状态和事件的发展趋势,并据此作出处置决策,这些处置决策以指令的形式通过系统下达给有关行动部门,行动部门收到指令后

立即组织应急救援人员实施救援和处置,并负责随时通过系统将指令的执行结果(是否正常完成以及不能完成的原因等)反馈给回传给指挥中心的应急指挥人员,以帮助指挥人员作出下一步的决策。

指挥人员发布的指令一般包括:指令编号(系统生成)、指令发布人、发布指令的时间、行动部门、行动人员、行动内容(任务)、协助部门、协助人员等内容。

指令的执行结果需要按照指令编号、任务完成情况(是否完成了指令预定的任务)、结果的描述、完成时间等的字段记录保存到系统数据库,系统根据执行结果记录可提供事后分析,便于进行经验的总结或事后责任的追查。

除了通过系统反馈指令的执行结果外,行动部门还需通过系统将反馈事件发展的及时状态报告,也即是将事件发展的最新状态信息通报给平级的有关部门,或者上报给上级的领导部门。按照事件发展的不同阶段,状态报告一般分为三类:初报即首次报告(一份)、续报即进程报告(可能多份)、中报即结案报告(一份)。报告的内容除了要记录报告人、时间、事件状态、事件性质外,还有一项重要内容是对事件的发展趋势要进行预测描述。

智能交通决策实施与应急救援流程如图4所示。

图4 智能交决策实施与应急救援流程图

效果评估:

交通事件处理结束后,应对整个事件处理的效果进行评估。效果评估可以通过从系统中调出从事件开始到处理结束整个过程中的记录。若要对整个交通事件的处理过程进行总结和回顾,只需让系统按照时间顺序(升序)来显示这些过程记录;若要对行动部门在该事件处理过程中的表现进行评价,可以让系统按行动部门进行分类显示。系统中所存储的行动记录一方面可以作为责任追查的依据,同时也可以用作今后同类事件发生时的决策依据,有利于对预案的修订和不断改进。

2.3 其它关键技术

此外,本系统设计研究还涉及了多项最新的物联网技术,包括:智能识别技术、无线传感技术、智能卡口技术、入口匝道控制技术、路面破损检测技术等等。由于这些技术采用硬件和软件的标准接口形式,在此不作详述。

3系统技术架构

基于物联网(Internet of Things)的交通事件智能检测与应急管理系统从技术架构上分为感知层、网络层和应用层。

感知层:通过磁、RFID(射频识别)、GPS(全球定位系统)、雷达、视频传感器等手段,可以感知车流、客流,检测车牌,监测车辆行为等,采用智能交通高清摄像机、智能交通终端管理设备、智能交通测速仪、辅助设备(车检器、信号检测器、雷达、补光灯)等智能硬件设备,建立物理世界和虚拟世界的联系。

网络层:网络层负责网络的数据交换传输,可以将传感器采集到的信息传输到数据处理中心,网络层可以是局域网、互联网,也可以是3G、4G或其他方式的网络。

应用层:应用层基于云存储和云计算的各种应用开发,通过对存储在云端的各种数据进行分析和处理,提升应用层对物质世界的感知度,通过决策和控制,来实现交通管理的各种应用。

其系统技术架构如下图5所示:

图5 系统技术架构图

4 平台系统及子系统设计

应用层由多个功能模块子系统组成,融合了公安信息管理业务、智能交通应用、视频图像监控、高速网络传输、高性能比对计算等多技术、多系统,形成一套基于物联网的交通事件智能检测与应急管理的“智能交通管理综合平台”。该平台通过智能交通高清摄像机、智能交通终端管理设备、智能交通测速仪、辅助设备(车检器、信号检测器、雷达、补光灯)等,对采集到的静态与动态数据分析加工处理,实施治安监控、事件检测、交通管理控制和诱导等功能。

平台系统按其功能设计可以分为交通监控模块、交通参数模块、事件检测模块、违法取证模块、高清卡口模块、入口匝道控制模块、

信息诱导发布模块、路面状况检测模块等模块组成。

平台各子系统的总体设计框图如下图6所示:

图6 平台系统构成图

4.1 交通监控模块

交通监控模块由通信链路、监控中心设备、监控远端设备和外场摄像机设备等构成,完成视频管理、报警管理、设备管理、数据通讯、数据处理等交通监控工作。摄像机可对区域内的交通、气象状况进行实时的监视,并对报警、事故等进行确认,同时用以监视该区域的交通服务状况。系统具有视频监控、图片抓拍、电子地图、视频上墙等功能。设备管理包括设备的增、删、改等设备维护以及设备的在线巡检,设备在线巡检是指对系统中所有的硬件设备的运行状态自动进行监测,以确保系统7╳24小时正常安全平稳地运行。

这种基于视频监控的智能交通系统,一方面可以提供比较丰富的交通视频信息,实现道路交通的准确、可靠、高效的监视和控制;另一方面,由于监控摄像机的安装方便、快捷、经济、实惠,很容易在

原有摄像机监控系统基础上进行升级和移植,不仅维护方便,而且可以大大节省整个项目的人力物力;此外,随着计算机技术、数字图像处理技术和模式识别技术等的不断发展以及处理器性能的迅速提高,能够很好地满足视频交通参数的提取对于实时性和可靠性的要求。交通监控模块的功能主要包括:一是要实现交通车辆、治安车辆、布控车辆和临时车辆的监视和控制;另一是根据识别到的车牌信息,再参照数据库中的黑名单信息进行比对,以判断通过的车辆是否是非法车辆,如果是系统会立即发出报警,以便提醒相关人员及时做出相应处理。

4.2 交通参数模块

交通参数包括交通流量、平均车道占有率、密度、平均车速、行程时间、平均车头间距等;车辆信息识别包括车型、车身颜色、号牌、车牌颜色等信息。

车辆通行信息包括公交车专用车道限制行驶、BRT 城市快速公交线路限制行驶、路段单双号牌限制行驶、分道分车型限驶等信息。

车辆通行告警信息包括黑名单核对与报警、套牌车检测与报警、闯红灯车辆检测与记录、不按导向行驶车辆的检测与记录、骑压实线车辆检测与记录、逆行车辆检测与记录等。

要实现如车流量、车速、车道占有率等交通参数的提取,首选是要实现车辆检测,即要锁定目标车辆。而像车速、车的离开量和离开速度、车队的长度以及车辆是否逆行、是否超速、是否闯红灯、是否压黄线、是否发生意外事故等交通参数则是来自交通流信息,它也是

交通信号控制、交通违法处理、车辆定位、交通的组织与规划等的重要参考指标。通过这些交通流特征参数,事故发生时的交通流状况就可以比较准确地加以描述。当然,考虑到某些特征参数在事故发生时会产生突变,因此,在实现自动事故检测算法时,这些参数可以被用做算法的控制变量。

4.3 事件检测模块

交通事件是指任何偶发性的非正常事件,它能引起车道通行能力的下降,无法正常满足通行的需求。交通事件不仅包括像车辆的追尾、车辆的停滞、货物的抛洒等,也包括像正常的公路维护、项目的重建或其它特殊的非紧急事件(对车道通行能力会造成明显影响的情况或局面或其它事件)等。由于交通事件是引起偶发性交通拥挤的关键因素,因此,对城市交通事件进行准确检测和有效管理,不仅可以减少交通拥挤,而且可以减少城市交通事故的发生,降低事故损失。

交通事件视频检测系统通过对摄像机采集的视频图像进行智能

分析处理,能够实现对各种交通事件的自动检测,包括车辆停驶、车辆逆行、交通拥堵、车辆慢行、行人穿越、遗弃物等。主要包括:

1) 车辆拥堵检测。自动根据平均车速与排队长度检测道路拥堵情况并报警。

2) 车辆逆行检测。自动检测车辆逆行事件并报警。

3) 非法停车检测。系统自动检测车辆停驶状态和停驶时间,当停驶时间超过设定阀值后,系统发出车辆非法停车事件并报警。

4) 抛洒物检测。系统自动检测车道中各种目标,当检测到车道

中出现长时间不动静态目标时,经分类为可疑物并持续一定时间以上的,认为为抛洒物,系统触发报警信息。

5) 行人闯入检测。系统对进入车道的移动物体进行分类检测,分类结果中如果出现行人特征目标,系统自动检测并报警。

此外,系统支持检测服务器事件录像和视频管理平台事件录像两种方式,并具有事件录像存储和管理功能,可以根据现场实际情况进行优化配置,如中心组网(服务器)和前端组网(智能盒)两种检测部署方案,方便用户根据实际组网和项目需求进行选择部署。

4.4 违法取证模块

违法取证模块应用于道路路口,可有效地防止闯红灯、逆行、轧线、变道行驶等交通违法、违章行为,减少由此引发的交通事故。

该模块采取非现场交通执法模式,利用高清摄像机、设备等方式收集反映现场事实的视频资料,对交通违法/违章行为实施记录。当违法/违章行为发生时,该模块会非常直观地将视频资料记录下来,而此时在违法、违章现场,行为人并不知晓自己的违法/违章行为已被记录。一旦视频资料经审查确认无误,就成了违章/违法的处罚证据,行为人将按程序接受调查,并接受相应处罚。

该模块由前端采集/数据处理设备、传输链路、控制中心等组成,并采用高清视频检测方法对机动车和信号灯灯色进行实时检测。一旦检测到有闯红灯、逆行、轧线等违法/违章行为时,前端高清摄像机会接连抓拍多张图片存储到控制器,通过控制器处理后再上传至控制中心。控制中心的平台系统接收到外场设备的数据,将数据处理后存

入数据库。

系统还可对监测区域内的各种车辆进行实时捕捉,连续抓拍多张车辆过程图片,并通过车牌自动识别功能,构建更加完整的取证数据信息。信号灯灯色视频检测方法可自动判断环境亮度,自动调节摄像机的曝光参数,使图像处于最佳状态,达到最佳的识别和监控效果。同时,采用GPS 卫星定位模块,精确的经纬度定位可解决动态违法抓拍的证据争议问题。

4.5 高清卡口模块

卡口自动监测模块作为交通违章非现场执法系统的一部分,有利于提高交通路网的通行能力,保障车辆的快速通行和安全行驶,提高管理整个交通系统的效率。

对该模块的设计,由嵌入式高清一体化摄像机、平板窄波雷达、LED 频闪灯、闪光灯、智能终端管理设备、交换机、光传输设备等组成。采用雷达检测与高清视频检测双重模式对过往车辆进行检测,当某一模式出现故障时,系统可自动切换至另一检测模式。

该模块可应用于公路要道实现通行车辆、超速车辆等的监控与报警,应用于省际或市际出入口实现车辆监控与报警,应用于重要治安卡口实现通行车辆监控与报警等,并对车辆监控记录与报警记录进行有效管理。同时,它也可以为交管部门处理肇事逃逸车辆、打击盗抢机动车犯罪以及交通违章处罚等实时提供准确的车辆信息和有效证据。

该模块工作原理如下:前端数据采集模块通过在路口建立的视频

监控子模块,实现对所在的监控区域内通行的所有过往车辆进行实时监视和控制,包括实时监看、图片抓拍、车牌识别、声光报警以及车辆通行信息的记录和检索等功能。然后,将所采集到的通过各车道的所有车辆的识别信息,通过网络传输模块上传到中心管理平台(CMS),再由中心管理平台(CMS)进行集中、有效、综合管理。

前端设备的主要功能是完成车辆的抓拍和违法监测,同时将抓拍的图像连同车辆通过时间、速度、车长、车道号、辖区等信息写入本地数据库并通过网络上传。处理中心系统可将违法信息并入公安部统一的“道路交通违法信息管理系统”和“车驾管”业务系统平台,并自动进行信息发布、布控和撤控。

4.6 入口匝道控制模块

城市快速路具有全程无交叉口、只允许机动车行驶、车辆行驶速度高等特点,在城市交通中起着主导性的作用。

为了保障城市快速路道路容量的有效使用,进一步改善整个城市交通系统,对入口匝道进行有效控制显得十分必要。入口匝道控制一般可以实现以下几个目标:减少甚至消除交通拥挤的发生;降低事故发生率;提高交通安全水平;减少总的旅行时间;提高交通服务水平。

该模块的工作原理如下:通过引进技术手段对入口匝道到快速路交通流量进行有效地调节,使得快速路主线的交通需求(TD),尽可能不要超出它的通行能力范围,这样就能保证快速路主线的交通始终处在一个最佳状态附近运行,从而保证快速路交通的畅通。

该模块主要由匝道控制主机、车辆检测器、信号灯三部分组成。

1、匝道控制主机:是入口匝道控制的核心部件,主机中装载入口匝道控制程序;

2、车辆检测器:包括主线检测器(快速路主线交通状况检测)、排队检测器(入口匝道的车辆排队状况检测)、检入检测器(是否有车辆到达停车线前等待的检测)、检出检测器(是否有车辆通过停车线的检测)、交汇检测器(车辆是否顺利地交汇到快速路主线上的检测);

3、信号灯:用来指示车辆是否可以通行还是需要在停车线前等待。

4.7 信息诱导发布模块

交通诱导系统通过对车辆采集系统、道路监视系统、接处警系统、交通信号控制系统、人工采集以及相关部门提供的动态信息数据进行处理,并将交通信息实时发送到室外LED显示屏,为公众出行提供信息服务,包括:实时路况信息,如道路拥堵情况、交通流量、平均速度、交通管制、高速公路封堵等,以及动态交通信息,如公交车信息、出租车信息、停车位信息等等。

交通诱导系统是交通控制与交通疏导的主要技术手段,是智能交通综合管理指挥决策的重要依据。交警可以通过指挥中心或者直接在现场进行控制并发布交通信息。由于室外显示屏也具有存储功能,因此,即使在室外显示屏和指挥中心之间通信连接断开时,室外显示屏上也能够自动循环显示存储在室外显示屏中的信息,并能在现场对信息显示进行操作和控制,当然这些信息只是一些通用信息。

固化信息显示:将通用的显示信息固化在下端显示屏中,用于显示屏与中心中断时显示,其内容可以从控制中心下载,显示时间也可通过控制系统进行更改。

人工诱导信息显示:是指以人工的方式将诱导信息从控制系统发送到室外显示屏进行显示。根据实际需要可选择是发送后立即显示还是由控制系统定时发送显示。

自动诱导信息显示:是指由诱导软件按照预先设定好的算法自动计算来生成诱导信息,运算数据来自交通流实时动态信息检测系统,该系统会收集实时的交通流数据。诱导信息一经生成并确认,诱导软件便会自动将其发送到室外显示屏上显示。

停车信息诱导发布:是指根据停车场系统检测到的停车信息,自动对停车场剩余车位的进行信息发布。

4.8 路面状况检测模块

路面状况检测在道路建设和管理中不仅是一项基础性的工作,而且是一项至关重要的工作,它可以直接影响到对工程质量的检验和控制,而且对于道路养护的决策是否科学以及养护资金的分配是否最优也起着决定性的作用。

该模块需要对路面破损状况设计自动检测算法,可在各种行驶速度和各种环境条件下,对包括裂缝、坑槽、车辙等的各种破损路面进行检测和识别。路面破损检测算法采用目前比较前沿的技术不仅可以获得路面三维变形破损数据,比如:道路的平整度、路面的车辙、纹理、损坏度以及前方景观图像数据等等,而且还能通过对路面损坏图

物联网与智能交通系统

物联网与智能交通系统 物联网的英文名:Internet of Things(IOT),也称为Web of Things。被视为互联网的应用扩展,应用创新是物联网的发展的核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。 物联网定义为通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全 球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采 集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的 是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。 智能交通系统(ITS),是指将先进的传感器技术、信息技术、网络技术、自 动控制技术、计算机处理技术等应用于整个交通运输管理体系从而形成的一种信 息化、智能化、社会化的交通运输综合管理和控制系统。智能交通系统使交通基 础设施能发挥最大效能。随着互联网、移运通信网络和传感器网络等新技术的应 用,物联网应用于智能交通已见雏形,在未来几年将具有极强的发展潜力。 智能交通体系: 智能交通是一个综合性体系,它包含的子系统大体可分为以下几个方面: 一、车辆控制系统。指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系 统。该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪,可以准确地判断车 与障碍物之间的距离,遇紧急情况,车载电脑能及时发出警报或自动刹车避让, 并根据路况自己调节行车速度,人称“智能汽车”。目前,美国已有3000多家 公司从事高智能汽车的研制,已推出自动恒速控制器、红外智能导驶仪等高科技 产品。

二、交通监控系统。该系统类似于机场的航空控制器,它将在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。哪里发生了交通事故。哪里交通拥挤,哪条路最为畅通,该系统会以最快的速度提供给驾驶员和交通管理人员。 三、运营车辆高度管理系统。该系统通过汽车的车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网,实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯,来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。该系统通讯能力极强,可以对全国乃至更大范围内的车辆实施控制。目前,行驶在法国巴黎大街上的20辆公共汽车和英国伦敦的约2500辆出租汽车已经在接受卫星的指挥。 四、旅行信息系统。是专为外出旅行人员及时提供各种交通信息的系统。该系统提供信息的媒介是多种多样的,如电脑、电视、电话、路标、无线电、车内显示屏等,任何一种方式都可以。无论你是在办公室、大街上、家中、汽车上,只要采用其中任何一种方式,你都能从信息系统中获得所需要的信息。有了该系统,外出旅行者就可以眼观六路、耳听八方了。 随着信息技术的发展,智能交通系统也开始实现不停车收费、交通信号灯智能控制、智能抓拍违章车辆等功能。 目前我国的智能交通系统主要有三部分: 1)城市智能交通 为了缓解越来越大的城市交通压力,智能交通系统在我国城市交通管理中得到了重视和应用。城市智能交通系统是通过先进的交通信息采集技术、数据通信传输技术、电子控制技术和计算机处理技术等,把采集到的各种道路交通信息和各种道路交通相关的服务信息传输到城市交通指挥中心,交通指挥中心对来自交通信息采集系统的实时交通信息进行分析处理,并利用交通控制与交通组织优化

对智能交通的一点认识

对潍坊市智能交通管理系统的一点认识 随着我国经济的高速发展,城市化、汽车化步伐的加快,城市交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化,长久以来,人、车、路的矛盾激化已影响到了整个社会的可持续发展。虽然道路运输增长的需求可以靠提供更多的路桥设施来满足,但是在资源紧张、环境恶化的今天,道路设施的增长将受到限制,这就需要依靠提供除设施以外的技术方法来满足这一需求,智能交通系统便是解决这一矛盾的途径之一。 智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家地市区在引进的时候都必须考虑本地的实际情况,充分考虑引进技术与本地文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个地区在制定本地区ITS发展内容时,必须对本地区现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就结合智能交通体系在国内外各地的发展状况,对潍坊如何发展智能交通系统提出自己的看法和建议。 一、智能交通发展概况 智能交通系统是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调,和谐统一,而在建立起的范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的交通管理系统。目前,智能交通在全球形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心,并成为继航天航空、军事领域之后高新技术应用最为集中的领域。现阶段,我国经济持续快速发展,特别是改革开放以来,城市化与汽车化进程迅猛发展,并由此产生了交通、环境等众多问题,因此发展智能交通,特别是城市智能交通UITS,在我国具有重大意义。 当前,智能交通在我国仍处于探索阶段,由于我国特定的交通特点,智能交通的发展在我国面临众多问题。首先,我国城市交通成分复杂,自行车拥有量大,公共交通服务水平较低;其次,城市交通路网结构不合理,道路功能不完善,道路交通设施及管理水平不能跟上机动车的增长速度;再次,我国交通运输业面临着经济发展与资源制约的双重压力。因此,我国发展智能交通必须在借鉴国际发展历程的基础上,立足于本国实际,走属于中国的智能交通发展之路。 二、潍坊市智能交通的现状 2010年初潍坊市建设并启用了道路交通智能管理系统。潍坊市道路交通智

智能交通视频监控系统解决方案

智能交通视频监控系统 、概述 视频智能分析监控系统是道路交通指挥系统的一个重要组成部分,它能为交通指挥人员提供道路交通的直观信息与实时交通状况,便于及时发现各种交通违章和其他可疑情况,有利于交通指挥人员迅速作出响应;视频智能分析监控系统的实时录像功能同时也是处理交通事故和协助社会治安整治的取证手段。可以说,视频智能分析监控对于加强安全防范和交通管理至关重要。 伴随经济增长和城市化进程的发展,新的城市交通基础设施的不断兴建,人、车流量都不

断增长,相应的,视频智能分析监控系统也一再扩容。在监控系统越来越庞大、监控信息量越来越多的情况下,单纯依赖有限的交管人力资源来实现全时、全面的监控,成为几乎不可能的事情。 本方案的提出,旨在利用当今最前沿的智能视频分析技术,对目前的城市道路交通监控系统进行改造,实现道路交通中异常行为的智能识别、提前发现和自动报警,从而减轻交管监控人员的工作负担,提高监测准确度,使城市道路交通管理工作更加有效。

需求分析 2.1 城市道路交通智能视频智能分析监控系统的主要作用: 1)路况监视:各路口的摄像机会及时将所监控区域的实时图像传回交通指挥中心,使交通指挥人员实时掌握各路口和路段的交通状况 2)智能分析:针对整个监控系统的路口较多,出现许多违反交通规则行为的情况下,以传统的监控模式,只凭人的肉眼和事后查,例如:路段人车流量、信号灯是否正常工 作、是否有违章行为和交通事故发生。这些信息能帮助交通管理部门及时采取合适的 处理方式。看录像来做到,任务量是相当多。所以我们所说的智能监控就是通过智能 视频分析设备来代替人力完成监视和查询违章的交通事件。 3)录像:视频智能分析监控的图像会保存到交通指挥中心的录像服务器上,作为处理交通事故、违规行为甚至是治安犯罪等各种突发情况的取证依据。 2.2 对视频智能分析监控系统的主要要求: (1)满足7*24 小时运行要求。系统运行必须稳定可靠,故障率低,检修方便。 (2)画面延迟小,图像清晰度高。 (3)技术领先,有一定前瞻性,满足较长期间的需求。 (4)多层级联网,并能适应灵活扩容的需要。 (5)能有效减轻交管部门工作负荷,缓解城市增长迅速与交通警力不足间的矛盾。 2.3 智能交通客户功能需求分析: 违章或故障、事故停车: 在车道上或禁止停车区域出现停车现象,不论是因车辆故障停车或违章停车,都或属于极为危险的事件,或属于易引起交通阻塞的违章行为,需要及时进行处理,而事故停车也需要管理部门及时知晓尽快处理以恢复交通,视频分析技术可以及时发现停车行为,提醒交通管理部门及时处理。(使用弃置规则) 违章左转右转:在某些道口,是不允许进行左转或右转,否则不但容易引起交通阻塞,也容易引起交通事故导致生命财产的损失,通过视频分析技术自动检测违章左转或右转行为,可以对这

物联网在交通领域的应用

《物联网信息处理技术》小论文物联网在智能交通中的应用 作者王秀华 系(院)计算机信息工程学院 专业计算机科学与技术 年级2015级专升本 学号 指导教师薛笑荣 日期2016.12 目录 1.物联网在智能交通中的应用........................................................................................................ II 2.基于物联网的智能交通体系框架............................................................................................... III 3.交通指挥中心信息平台的主要功能........................................................................................... I V 4.物联网智能交通应用举例........................................................................................................... I V 5.交通诱导概述................................................................................................................................ V 6.物联网对在我们生活中的应用................................................................................................... V I 7.物联网的发展前景....................................................................................................................... V I 8.机遇与挑战................................................................................................................................... V I 9.物联网的未来.............................................................................................................................. V II 10.结论 ........................................................................................................................................... V II

物联网技术在智能交通中的应用-颜志国

物联网技术在智能交通中的应用 颜志国唐前进 公安部第三研究所物联网技术研发中心 摘要:本文主要介绍了基于物联网架构的智能交通信号采集与控制体系,指出了物联网技术和智能交通领域的相互融合趋势。文章以智能交通中的信号实时采集、动态控制诱导、最优路径规划等环节入手,阐释了各种智能传感器、电子标签、地理信息系统及定位技术在智能交通中的应用情况,整体描述了物联网架构的智能交通的具体实现。 关键词:物联网智能交通动态诱导电子标签地理信息系统1.概述 随着经济的发展和社会的进步,城市人口增多,汽车的数量持续增加,交通拥挤和堵塞现象日趋严重,由此引发的环境噪声、大气污染、能源消耗等已经成为现在全球各工业发达国家和发展中国家面临的严峻问题。智能交通系统(IIS,intelligent transportation system)作为近十年大规模兴起的改善交通堵塞减缓交通拥挤的有效技术措施,越来越受到国内外政府决策部门和专家学者的重视,在许多国家和地区也开始了广泛的应用。 随着近两年物联网技术在国内的迅捷发展,智能交通领域被赋予了更多的科技内涵,在技术手段和管理理念上也引起了革命性变革[1]。 目前,社会各界对物联网“理解”不一,专家对物联网解读各有侧重。一般认为,物联网指通过射频识别、传感器网络、全球定位系统等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。1999年由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出物联网概念,它实质上等于RFID技术和互联网的结合应用。2005年,ITU在

《The Internet of Things》报告中对物联网概念进行扩展,提出任何时刻,任何地点,任意物体之间的互联,无所不在的网络和无所不在计算的发展愿景,除RFID技术外,传感器技术、纳米技术、智能终端等技术将得到更加广泛的应用。 相对于以前以环形线圈和视频为主要手段的车流量检测及依此进行的被动式交通控制,物联网时代的智能交通,全面涵盖了信息采集、动态诱导、智能管控等环节。通过对机动车信息和路况信息的实时感知和反馈,在GPS、RFID、GIS等技术的集成应用和有机整合的平台下,实现了车辆从物理空间到信息空间的唯一性双向交互式映射,通过对信息空间的虚拟化车辆的智能管控实现对真实物理空间的车辆和路网的“可视化”管控。 作为物联网感知层的传感器技术的发展,实现了车辆信息和路网状态的实时采集,从而使得路网状态仿真与推断成为可能,更使得交通事件从“事后处置”转化为“事前预判”这一主动警务模式,是智能交通领域管理体制的深刻变革。 2.基于物联网的智能交通体系框架 针对目前交通信息采集手段单一,数据收集方式落后,缺乏全天候实时提供现场信息的能力的实际情况,以及道路拥堵疏通和车辆动态诱导手段不足,突发交通事件的实时处置能力有待提升的工作现状,基于物联网架构的智能交通体系综合采用线圈、微波、视频、地磁检测等固定式的多种交通信息采集手段,结合出租车、公交及其他勤务车辆的日常运营,采用搭载车载定位装置和无线通讯系统的浮动车检测技术,实现路网断面和纵剖面的交通流量、占有率、旅行时间、平均速度等交通信息要素的全面全天候实时获取。通过路网交通信息的全面实时获取,利用无线传输、数据融合、数学建模、人工智能等技术,结合警用GIS系统,实现交通堵塞预警、公交优先、公众车辆和特殊车辆的最优路径规划、动态诱导、绿波控制和突发事件交通管制

(交通运输)城市智能交通综合管理平台

(交通运输)城市智能交通综合管理平台

城市智能交通综合管理平台 用户手册 日期:2013-6-10

目录 1.目的和范围 (4) 2.参考引用 (4) 3.术语定义 (4) 4.内容 (4) 4.1系统概述 (4) 4.1.1功能描述 (4) 4.1.2性能描述 (5) 4.1.3初始运行 (6) 4.2对运行环境及操作人员的要求 (7) 4.2.1硬件设备 (7) 4.2.2支持软件 (7) 4.2.3操作人员所需技能 (8) 4.3运行说明/系统操作指导 (8) 4.3.1 交通状况模块 (8) 4.3.3 稽查布控模块 (11) 4.3.4 违法处理模块 (20) 4.3.5 统计分析模块 (31) 4.3.6 设备管理模块 (36) 4.3.7 系统管理模块 (41)

1.目的和范围 ?本文档为系统操作使用帮助文档,目的是介绍城市智能交通综合业务管理平台,指导用户正常使用。?本文档并非关于城市智能交通综合业务管理平台软件产品说明文档和软件开发文档。 ?本文档并不包含对业务活动的指导,只说明如何使用城市智能交通综合管理平台系统。 2.参考引用 ?《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》GA/T497-2009 ?《闯红灯自动记录系统通用技术条件》GA/T496-2009 ?《中华人民共和国机动车号牌》GA36-2007 ?《计算机软件质量保证计划规范》GB/T12504-1990 ?《计算机软件可靠性和可维护性管理》GB/T14394-1993 ?《机动车驾驶员管理信息系统分类与代码》GA23-92 ?《机动车管理信息系统分类与代码》GA24-92 3.术语定义 ?城市智能交通综合管理平台简称系统,英文简称:ITS。 4.内容 4.1系统概述 4.1.1功能描述 城市智能交通综合管理平台系统通过对交通管理涉及的各项业务进行全面整合,形成一个覆盖交通管理各方面的综合业务管理平台,该平台可以实现信息交换与共享、快速反应与统一指挥调度;平台基于JAVA技术构建,采用开放的标准和技术,能实现跨平台部署,具备很高的扩展能力和兼容性;同时系统采用B/S应用方式,基于模块化开发、设计和部署,通过配置文件配置加载相应的模块,便于系统的扩展和维护;基于消息引擎(JMS)快速接入第三方子系统,JMS部署于应用服务器中,利于维护和扩展。 平台将公路车辆智能监测记录系统、闯红灯自动记录系统、高速公路区间超速违章检测系统、平安城市数字视频监控系统及流量监检测系统以及各类公安交警业务系统、交通行业管理子系统(如车管、驾管、违法等)等集成在统一的、图形界面的软件环境下,实现交通管理科学决策和精细化的管理。系统有助于

智能交通管理网络系统中城市道路监控设计.

智能交通管理网络系统中城市道路监控设计 随着机动车数量的逐年增长,城市交通问题也日益突现出来。交通拥挤,车流不畅,大大影响了人们的出行速度,进而降低了生产和工作效率。因此,城市交通拥挤问题成为当今我国城市发展的重要问题。实践证明,解决城市交通问题的有效方法是在现有交通基础设施的基础上,提高交通管理水平,达到从根本上解决问题的目的。先进的交通管理系统可以有效提高城市现代化交通的有效利用率和交通流量,减少道路的交通拥挤程度,交通事故的发生率以及由于交通拥挤交通事故等造成的出行延误。城市智能交通管理系统正是通过对高科技、高水平的技术的应用,来提高交通管理系统的工作效率,达到改变城市交通混乱的局面。 智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效的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。城市智能交通系统是由交通信息采集和信息处理、决策、发布两部分组成。交通信息实时采集系统是交通路面的高清数字化视频系统采集。通过实时交通视频实时检测,记录来往车辆类型、车速等数据,将各监测点的各时段车辆行驶状态、车型种类、违法类型、平均车速、车流量、堵塞路口及路段的交通情况准确、快速、实时地发往交通指挥中心。道路交通信息接收、处理和发布系统是通过设置的交通信息采集网络,获取各种实时道路交通情报,经过综合处理和分析等,及时发布路面交通状况信息,向交通参与者提供有关信息,方便其选择出行路径。对采集来的信息通过计算机程序筛选处理,配合综合交通信息平台、GIS电子地图、交通疏导的决策支持 等综合信息处理,分析得出整个交通的动态交通流分布状况和交通管理的预警信息,最后形成一目了然的诱导信息。 智能交通把交通信息统计系统和电子警察执法处罚系统引入到城市道路监控中,实现了城市道路的点面结合式监控,提高了城市整体安全防范水平,缓解了日益严重的交通压力,加强了驾驶员遵守交通法规的意识,降低了恶性事件发生率。下面主要介绍交通监控的几个系统及应用:

基于物联网的智能交通运输系统的研究

基于物联网的智能交通应用系统的研究 摘要:近年来,沸沸扬扬的物联网概念开始进入人们的视野,物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。伴随着信息化、智能化技术的快速发展,新一代信息技术的重要组成部分-物联网得以诞生并迅速发展起来。尤其在当今日趋拥堵的城市交通缓解中,将智能信息系统应用于交通系统中,能够在一定程度上缓解交通拥堵现象。本文将从我国交通领域的实际情况出发,对物联网技术在智能交通领域的应用进行深入研究,以期为我国交通领域得到更好的发展提供。 智能交通系统(Intelligent Tansportation Systems,ITS)通过在基础设施和交通工具当中广泛应用先进的感知技术、识别技术、定位技术、网络技术、计算技术、控制技术、智能技术对道路交通进行全方面感知,对交通工具进行全程控制,对每一条道路进行全时空控制,以提高交通运输系统的效率和安全,同时降低能源消耗和对地球环境的负面影响。智能交通系统是一种实时的、准确的、高效的交通运输综合管理和控制系统。 智能交通系统旨在提供关键的有效信息,提升人和货物的移动性,提升驾驶舒适度;减少事故,减少拥塞,减少环境影响。围绕这个目标,智能交通系统主要实现以下服务。 1)交通管理:交通情况检测,交通协调,动态收费管理,排放管理等。 2)公共交通管理:运输车辆追踪,运维车辆调度,多车种协调等。 3)旅行者信息服务:个人路径导航,动态搭车,旅行信息查询等。 4)车辆安全:路口安全提醒,路口冲突避免,自动高速公路,辅助驾驶等。 5)商业车管理:车队管理,航队管理,货物跟踪,电子清算,动态称重等。 6)紧急情况管理:丢失车辆追踪,被盗车辆控制,紧急情况响应,无线求救支援。 1 基于物联网的智能交通体系框架的研究 传统的交通信息采集方式落后并且手段单一,不能实现24小时的实时提供现场信息的实际情况以及道路拥堵疏通和突发交通事件的实时处置能力有有限的情况下,我们采用基于物联网架构的智能交通体系,采用多种交通信息采集手段,结合出租车和公交以及其车辆的日常运营,采用搭载车载定位装置和无线通讯系统的浮动车检测技术,实现对交通信息要素的全天候实时获取。通过路网流量分析预测和交通状况研判,为路网建设和交通控制策略调整及相关交通规划提供辅助决策和反馈。 智能交通体系框架下的智能交通体系通过实时全天候采集和智能分析并结合车载无线定位装置等多种通讯方式,实现了车辆路径规划、动态诱导和区域路网交通管控,能够使整个交通信息系统进行整合,为交通指挥中心信息平台提供实时信息。为情报分析和指挥决策提供数据支持。在目前智能交通体系中车辆信息采集方式有固定式采集和浮动车式采集。固定式采集方式通过安装检测设备,从而对机动车信息进行检测。而浮动车将采集所得的位置和时间数据上传给数据数据处理中心,由数据处理中心对数据进行存储、预处理,然后利用相关模型算法将数据匹配到电子地图上,计算或预测车辆行驶速度、旅行时间等参数,对路网和车辆实现“可视化”管控。浮动车采集技术是固定点采集技术的重要和有益的补充,它实现全流程的信息采集,结合固定点式采集,能够为路网数学模型的建立提供更全面丰富的数据。

智能交通电子警察与城市道路监控系统方案

智能交通电子警察与城市道路监控系统[1] 20世纪60-70年代是世界经济发展的黄金时期,但伴随经济高速发展出现了交通状况的不断恶化。尤其是进入21世纪以来,无论是发达国家还是发展中国家,都毫无例外不同程度地受交通问题的困扰,交通拥挤、交通事故、环境污染已成为现代社会亟待解决的几大问题,由此带来了巨大的能源消耗,浪费大量宝贵时间。 面临日益严重的交通问题,世界发达国家于上世纪60年代开始研究并提出了智能交通系统(ITS)(英文Intelligent Transport Systems)概念,进入90年代以后ITS却突然以惊人的速度发展,许多发达国家争先恐后地投以巨资进行ITS的研究与开发。ITS是交通、计算机、信息、通信和系统科学与工程的有效结合,最大限度缓解交通拥堵状况。城市道路监控作为智能交通领域一个重要部分,同时城市道路监控一直也是安防监控领域主要应用方面。随着计算机技术、通讯技术、信息技术的飞速发展,安防监控所涵盖的围越来越大,并且与很多新技术密集型领域如IT、ITS等相互渗透扩展。 城市道路监控主要有两部分,一是传统意义上的安防监控,二是交通监控。交通监控通常由交通信息统计系统和电子警察处罚系统组成,它是智能交通ITS技术和监控技术相结合,是一种全新的技术形式。 交通信息统计系统可以对一个大围的公路路况信息进行及时、准确地采集和统计,信息包括“道路占有率、车流密度、车队长度、流通量、平均速度等,能为道路疏导提供有力的理论依据,可以配合广播等传媒实现交通诱导功能。 电子警察执法处罚系统具有高技术含量,可以对“超速、逆行、闯红灯、禁停、压黄线、抢占公交车道等一系列违章现象进行准确、稳定、自动、全天候的监控、执法和处罚。电子警察的出现可以大大缓解因违章行为导致交通事故增加与警力少和警务人员劳动强度大的矛盾,有效抑制的由于人为违章引起的交通事故。 智能交通把交通信息统计系统和电子警察执法处罚系统引入到城市道路监控中,实现了城市道路的点面结合式监控,提高了城市整体安全防水平,缓解了日益严重的交通压力,加强了驾驶员遵守交通法规的意识,降低了恶性事件发生率。下面主要介绍交通监控的几个系统及应用: 一、电子警察执法处罚系统 1、机动车闯红灯违章视频监测系统 机动车闯红灯违章行为,经常引发严重的交通事故。机动车闯红灯违章视频监测系统安装于交通路口,全天候对闯红灯的违章机动车辆进行监测,不仅能对违章车辆拍照,还能够实时对违章车辆的牌照和违章轨迹进行自动判断识别。公安交通管理部门以抓拍的违章照片、视频录像为依据对违章者进行处罚教育,从而大大提高机动车驾驶员的自觉性,增强交通安全意识,减少因闯红灯违章行为而造成的事故、堵塞和交通混乱,加快车辆在交通路口行驶速度,保证道路畅通。 该系统是一个基于网络的分布式系统,系统分为前端视频检测与抓拍系统、路口局部数据处理系统、远程数据传输系统、中心数据管理与处罚系统四大部分。

物联网技术在智能交通中的应用展望

物联网技术在智能交通管理中的应用展望 一、物联网技术概述(是什么) 1、物联网基本概念 物联网的英文名称叫“The Internet of things”,简单地说,物联网就是“物物相连的互联网”。严格而言,物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。国际电信联盟2005年一份报告曾描绘“物联网”时代的图景:当司机出现操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。有一些专家认为,物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。美国咨询研究机构Forrester预测,到2020年,全球物物互联的业务与现有的人人互联业务之比将达到30∶1,因此,“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。根据

预测,到2035年前后,我国的传感网终端将达到数千亿个;到2050年,传感器将在生活中无处不在。 2、物联网产生背景 信息化已经成为当代社会发展的主流标志之一,然而,多年来,信息化的最后一公里的问题始终难以打破,移动信息化是为之而努力的中间阶段,而物联网概念的提出以及物联网技术的发展与应用将最终打通信息化的最后关口。实际上,物联网概念起源于比尔盖茨1995年《未来之路》一书,在《未来之路》中,比尔盖茨已经提及物联网概念,只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展,并未引起重视。随着技术不断进步,国际电信联盟于2005年正式提出物联网概念,而今年奥巴马就职演讲后对IBM提出的“智慧地球”积极响应后,物联网再次引起广泛关注。而我国官方近期对传感网(物联网的另一称谓)的多次提议表明我国物联网的发展也正式提上议事日程,同时也表明我国物联网的发展将加快。目前,我国传感网标准体系已形成初步框架,向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳。 作为物联网技术核心之一的近距离通信技术近些年来已经成为移动信息化的重要方向之一,包括红外、蓝牙、WIFI、RFID等近距离通信技术为不同行业实现信息化的最后一公里的通信解决了大问题。其中,RFID技术在诸多行

智能交通与物联网

物联网与智能交通系统

一、前提简介: 物联网的英文名:Internet of Things(IOT),也称为Web of Things。被视为互联网的应用扩展,应用创新是物联网的发展的核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。 物联网定义为通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。 智能交通系统(ITS),是指将先进的传感器技术、信息技术、网络技术、自动控制技术、计算机处理技术等应用于整个交通运输管理体系从而形成的一种信息化、智能化、社会化的交通运输综合管理和控制系统。智能交通系统使交通基础设施能发挥最大效能。随着互联网、移运通信网络和传感器网络等新技术的应用,物联网应用于智能交通已见雏形,在未来几年将具有极强的发展潜力。二、智能交通体系: 智能交通是一个综合性体系,它包含的子系统大体可分为以下几个方面: 一、车辆控制系统。指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系统。该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪,可以准确地判断车与障碍物之间的距离,遇紧急情况,车载电脑能及时发出警报或自动刹车避让,并根据路况自己调节行车速度,人称“智能汽车”。目前,美国已有3000多家公司从事高智能汽车的研制,已推出自动恒速控制器、红外智能导驶仪等高科技产品。 二、交通监控系统。该系统类似于机场的航空控制器,它将在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。哪里发生了交通事故。哪里交通拥挤,哪条路最为畅通,该系统会以最快的速度提供给驾驶员和交通管理人员。 三、运营车辆高度管理系统。该系统通过汽车的车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网,实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯,来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。该系统通讯能力极强,可以对全国乃至更大范围内的车辆实施控制。目前,行驶在法国巴黎大街上的20辆公共汽车和英国伦敦的约2500辆出租汽车已经在接受卫星的指挥。 四、旅行信息系统。是专为外出旅行人员及时提供各种交通信息的系统。该系统提供信息的媒介是多种多样的,如电脑、电视、电话、路标、无线电、车内

我国城市智能交通中的卡口系统资料讲解

我国城市智能交通中的卡口系统

南通大学交通学院 智能交通系统导论 课题名我国城市智能交通中的卡口系统 班级___ 交通设备143 ___ 学号 1426042071 姓名_________ 卢铁 ________ 指导老师陆建新 日期 2016.6.22

目录 一.系统背景 二.关键技术 三.卡口技术存在的问题 四.卡口系统的应用 五.卡口系统在工程实践中要注意的问题

我国城市智能交通中的卡口系统 一.系统背景 随着我国综合实力和国民收入水平的提高,机动车保有量每年以15%~20%的速度在迅猛增长,道路建设步伐不断加快,全国城市化水平也在不断提高,交通管理现状和需求的矛盾进一步加剧,与交通相关的刑事和治安案件也逐年上升,特别是像肇事或做案后驾车沿公路逃逸、盗抢机动车辆、车辆违章行驶等。针对上述问题,公安部相继开展了创建平安大道活动和实施畅通工程,其目的是提高交通管理水平,向科技要警力,适应我国现代化建设需要。在现代智能交通管理中,利用视频技术获取各种交通数据和对违章车辆进行检测和监控,具有快速、准确、直观等优点,便于交通指挥管理部门和道路使用者及时了解道路交通状况,准确做出决策进行道路交通指挥管理和合理行车路径选择。道路交通卡口系统是安装在公路任意断面上,包括的城市的出入口、收费站、省际和市际卡口等处。卡口系统对过往车辆进行自动实时拍摄与记录,并由计算机进行车牌识别以及对车辆进行行驶速度和各类违章的检测、数据采集与报警,必将进一步加大对交通违章、涉案车辆和公路干线交通状况的监控力度,为侦破肇事逃逸案件和治安、刑事案件以及交通违章处理提供有力的线索和证据。有效地遏制交通违章现象,消除交通隐患,降低机动车肇事逃逸和车辆盗抢案件,提高道路交通管理的智能化、现代化水平。 二.关键技术 1.高清抓拍

智能交通视频监控系统解决方案

智能交通视频监控系统 解 决 方 案

一、概述 视频智能分析监控系统是道路交通指挥系统的一个重要组成部分,它能为交通指挥人员提供道路交通的直观信息与实时交通状况,便于及时发现各种交通违章和其他可疑情况,有利于交通指挥人员迅速作出响应;视频智能分析监控系统的实时录像功能同时也是处理交通事故和协助社会治安整治的取证手段。可以说,视频智能分析监控对于加强安全防范和交通管理至关重要。 伴随经济增长和城市化进程的发展,新的城市交通基础设施的不断兴建,人、车流量都不断增长,相应的,视频智能分析监控系统也一再扩容。在监控系统越来越庞大、监控信息量越来越多的情况下,单纯依赖有限的交管人力资源来实现全时、全面的监控,成为几乎不可能的事情。 本方案的提出,旨在利用当今最前沿的智能视频分析技术,对目前的城市道路交通监控系统进行改造,实现道路交通中异常行为的智能识别、提前发现和自动报警,从而减轻交管监控人员的工作负担,提高监测准确度,使城市道路交通管理工作更加有效。

二、需求分析 2.1城市道路交通智能视频智能分析监控系统的主要作用: (1)路况监视:各路口的摄像机会及时将所监控区域的实时图像传回交通指挥中心,使交通指挥人员实时掌握各路口和路段的交通状况 (2)智能分析:针对整个监控系统的路口较多,出现许多违反交通规则行为的情况下,以传统的监控模式,只凭人的肉眼和事后查,例如:路段人车流量、 信号灯是否正常工作、是否有违章行为和交通事故发生。这些信息能帮助交 通管理部门及时采取合适的处理方式。看录像来做到,任务量是相当多。所 以我们所说的智能监控就是通过智能视频分析设备来代替人力完成监视和 查询违章的交通事件。 (3)录像:视频智能分析监控的图像会保存到交通指挥中心的录像服务器上,作为处理交通事故、违规行为甚至是治安犯罪等各种突发情况的取证依据。 2.2对视频智能分析监控系统的主要要求: (1)满足7*24小时运行要求。系统运行必须稳定可靠,故障率低,检修方便。 (2)画面延迟小,图像清晰度高。 (3)技术领先,有一定前瞻性,满足较长期间的需求。 (4)多层级联网,并能适应灵活扩容的需要。 (5)能有效减轻交管部门工作负荷,缓解城市增长迅速与交通警力不足间的矛盾。 2.3智能交通客户功能需求分析: 违章或故障、事故停车: 在车道上或禁止停车区域出现停车现象,不论是因车辆故障停车或违章停车,都或属于极为危险的事件,或属于易引起交通阻塞的违章行为,需要及时进行处理,而事故停车也需要管理部门及时知晓尽快处理以恢复交通,视频分析技术可以及时发现停车行

城市智能交通系统

城市智能交通系统 摘要本文研究城市智能交通系统的系统整合,讨论了系统建设战略目标对系统整体性的要求,提出了城市智能交通系统的4层体系结构,以及多元化的组织布局概念,并论述了系统整合中的关键技术——共用信息平台的建立问题。 关键词ITS 认识应用形式信息过程雷达采集 1对ITS整体性的认识 对于智能交通系统(以下简称ITS)的含盖范围具有不同的理解,确定为广义的概念——具有“数字化神经网络”的交通运输系统。 ITS的系统整合是建立在对整个系统功能特点的认识、系统战略目标的确定,以及由此确定的系统设计概念的基础之上。 ITS通过采用信息技术、通信技术、控制技术等对传统交通运输系统进行改造,从如下几个方面提高系统的运行效率: ●通过交通发展战略决策支持系统、规划决策支持系统、交通需求管理决策支持系统等实现对政府宏观层面科学决策的有效支持,使得有限的资金和资源最大限度发挥效益。 ●通过先进交通监控系统、交通事故信息分析系统、交通仿真实验系统、交通紧急状态应急管制系统等保障交通运输系统的有序高效运行。 ●通过营运车辆管理系统、公交调度管理系统、出租车辆调度管理系统等提高运输管理水平。 ●通过公众信息发布系统、交通诱导系统、营运车辆管理系统等实现对交通行为的合理引导,以充分发挥系统的潜力。 ●通过信息化公共交通系统、综合物流信息服务系统引导向合理的交通运输模式转变。分析国外ITS系统建设经验,结合我国的城市发展阶段特征,将系统总体战略目标确定为:提高系统的建设与运行效率;增强系统的安全性、可靠性;通过提高服务水平等的方法引导合理的交通消费模式;提高资源利用效率,减少对自然界的索取和排放。 行业发展目标可以确定为:建立共享信息环境目标——依靠法治保障,依托适用技术,建立跨越行政体制制约的良好交通运输信息共享和增值服务环境;促进管理革命目标——在信息技术的支持下,通过组织创新,建立各种管理职能要素灵活有效协调的柔性体系;增强系统综合性目标——通过信息技术促进综合交通运输系统的建设,为加强多种交通方式之间的有效协调提供技术保障。 产业化目标将指导相关的产业政策方向:通过产学研相结合,以及多元化参与等方法形成具有内在强烈创新机制,能够持续发展的产业体系。 据此确定的系统设计概念为:建立一个基于分布式管理和分散选择行为的开放式系统,以承担数据采集、数据分析、信息组织、知识提炼等任务的“系统神经网络”为核心,对于交通运输系统的规划、建设、管理、以及用户行为提供全面的支持。 针对这样一种系统概念,我们需要关注的不仅是各分系统具有高的运行效率,而且更加需要关注分系统之间有效协调所产生的总体效率提高。

高清视频监控在智能交通系统中的应用

高清视频监控在智能交通系统中的应用 最近几年,高清视频监控技术发展迅速,智能交通系统也得到了前所未有的发展。视频监控与智能交通是相辅相成的,目前视频监控主要应用在城市主要道路及交叉路口、城市与城市之间的高速公路视频监控系统、城市治安卡口系统以及电子警察系统等智能交通领域。 高清视频监控在智能交通的主要作用有如下几点: 指挥调度一旦发生交通拥堵或事故后,指挥中心通过视频监控系统可以快速调取现场信息,及时展开救援或采取相应措施。因此,视频监控在应对突发事件时,可以成为相关部门做出快速响应的有力助手。 文明行车监督通过视频监控系统,随时监控路面车辆行驶状况,发现违章行为,可以拍照取证,加大处罚力度,可以有效节制违章行为。视频监控具有很好的文明行车监督和威慑作用。 车牌识别及疲劳驾驶识别通过视频监控系统,对违章行为车辆及非法车辆进行车牌信息捕捉,同时对驾驶人员进行脸部信息捕捉。 流量监测监测道路车辆交通流量变化,指挥中心可以快速做出应对措施,分散车辆,减少拥堵现象。视频监控的应用可以有效快速的监控到城市中道路的车流情况,便于指挥中心做出快速部署,同时也为城市交通网络优化提供大量的有效信息。 不论是实时交通指挥还是智能视频分析,对视频监控的图像要求都是越清晰越好,特别是车牌识别、疲劳驾驶识别(人脸识别)、指挥调度等功能都依赖于高清晰高质量的视频监控图像画面。由于市场的需求从而推动了高清视频监控技术的发展。 显然,模拟视频监控系统是没法满足此需求,而随着IP高清技术及HD-SDI 非压缩数字系统的出现为视频监控在智能交通的应用提供技术保障。同时,与高清IP摄像机相比,HD-SDI非压缩数字系统高清视频监控不管是在图像质量及工程实施都有着巨大的优势。

物联网智能交通方案设计

物联网智能交通系统 建设方案

目录 一、物联网信息平台 (3) 1.1 物联网信息平台简介 (3) 1.2 物联网信息平台创新点 (3) 1.3 产品优势及特点 (4) 1.4 物联网信息平台设备清单 (6) 二、智能交通系统 (6) 2.1 系统概述 (6) 2.2 系统技术方案 (8) 2.3 智能小车系统 (8) 2.4 道路交通管理系统 (9) 2.5 路灯自动控制系统 (11) 2.6 ETC系统 (11) 2.7 智能停车系统 (12) 2.8 城市照明系统 (13) 2.9 支持的实验 (14) 2.10 智能交通实训系统设备清单 (15) 三、配置清单及规格参数 (16)

一、物联网信息平台 1.1 物联网信息平台简介 物联网信息平台以光载无线交换机和上层应用程序为核心,构建WiFi无线局域网,覆盖物联网实验室及其周边区域,配合实验室现有的有线网络交换机、网络路由器,建立融合有线网络、无线局域网络的物联网关键部分——网络层。 物联网信息平台是物联网综合应用实训室整体解决方案的核心和基础,在此基础上配合解决方案中的其他物联网接入设备和控制设备可以实现物联网基础教学、物联网基础实验、无线传感器网络教学、RFID技术的应用、传感器的学习及应用、智慧教室、物联网创新应用等功能,学生可亲身真实体验和感受到物联网技术给未来生产和生活带来的改变。 图(4)物联网信息平台组网图 1.2 物联网信息平台创新点 以物联网信息平台为核心构建的物联网综合应用实训室在实验教学、学生学习、教学管理、科学研究等方面都有创新: 实验室建设的创新 以工程实践为背景,将物联网感知层、网络层、应用层等3层架构清晰、完整地体现出来,构建整体化的物联网综合应用实训室,实现系统内的物与物、物与人的泛在链接,使各个实验区和实验设备不再是信息孤岛;

基于物联网智能交通流量分析系统

物联网基础大作业 题目:基于物联网智能交通车流量分析系统的设计 学院(系部): 专业:班级: 学生姓名:学号: 成绩:□优秀□良好□中等□及格□不及格(注:方框打√) 2016年6月22日 一、作品设计目标及意义 (1)设计目标:通过物联网技术的运用,即城市交通与RFID(射频识别技术)的实际操作相结合,利用电磁反向散射耦合的特性,实现远距离的识别,从而达到

数据的传输和交换,逐步形成和完善智能车交通流量分析系统。改变传统交通管理模式,提高智能交通管理的效率,更好的改变现阶段大中城市的道路交通拥堵问题。 (2)意义:RFID技术的投入使用,与基础设施结合,一定程度上改善了大中城市的道路交通拥堵的现状,缓解了城市交通管理的压力,减少公路交通事故的发生几率,降低人民的生命和财产的损失。对与大部分司机而言,在路上等着红绿灯,无疑是一种漫长的乏味的事情。时间能创造一切可能,包括生命和金钱。RFID电子器件的安装使用,所能达到的效果:让返回医院的救护车比原先到达医院所用时间要早5分钟,或许能多挽救一条生命;让每天上下班的上班族能够比过去到达上班地点要提前20分钟,或许他能减少上班迟到的次数;让运输货物的司机比原来货送到客户手中要快上5个小时的时间,让顾客充分感受物流的快捷、方便,推动经济的发展。 二、相关现状分析 中国现阶段作为一个发展中国家,随着城镇化的推进,人民生活水平的提高,汽车作为一种交通工具,已经成为大多数人的不二之选,导致汽车的需求越来越大,这也势必导致道路交通拥堵等一系列问题。因此,解决城市交通问题成为当务之急。 高德地图在1月19号发布的《2015年度中国主要城市交通分析报告》显示,在高德地图交通大数据检测的45个主要城市中,只有南通市是唯一一个拥堵小幅度缓解的城市。其余大部分城市和地区拥堵都在进一步恶化。以北京为例,北京高峰拥堵延时指数为2.06,平均车速为22.61公里/小时,也就是说北京驾车出行的上班族要花费畅通下2倍的时间,才能到达目的地。种种迹象表明大中城市的交通拥堵现状依旧不容乐观。 目前,世界上智能交通系统应用最为广泛的地区要属日本,其技术相当完善和成熟,欧洲、美国等地区也普遍应用。就我国目前而言,北京、上海等大城市也已

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