交通狀況信息交換系統(tǒng)研究與實現(xiàn)

0 引 言

當(dāng)今世界約 50% 的人口( 約合 35 億) 居住于城市中心及其周邊區(qū)域，到 2050 年這一比例預(yù)期將達(dá)到 70%( 約合 63 億) 。而城市交通設(shè)施缺乏，交通擁堵嚴(yán)重，城市居民日常交通耗時過大，城市居民對交通狀況評價較低。交通問題正成為每個城市所面臨的重大難題之一，能在城市中迅速、便捷、綠色地出行對每一個人都至關(guān)重要。據(jù)測算分析，智能交通技術(shù)可實現(xiàn)交通堵塞率減少約 60% ，實現(xiàn)短途運輸效率提高 70% ，使現(xiàn)有道路網(wǎng)的通行能力提高 23 倍。車輛在智能交通體系內(nèi)行駛，停車次數(shù)可以減少 30% ，行車時間減少 13% ～ 45% ，車輛的使用效率能夠提高 50% 以上。

針對城市交通中出現(xiàn)的擁堵、停車設(shè)施供需矛盾突出、公交車和出租車服務(wù)與監(jiān)管水平不高、機(jī)動車交通誘導(dǎo)水平低、交通設(shè)施管理水平不高、橋梁和路面技術(shù)狀況監(jiān)測力度不足等一系列問題，部署大量車載移動傳感節(jié)點和路邊固定傳感節(jié)點，建設(shè)一批基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能交通業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，通過對海量信息匯集、處理、分析、管理和服務(wù)的智能交通運輸物聯(lián)網(wǎng)綜合處理，構(gòu)建廣泛互聯(lián)的交通要素感知網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)更加豐富、更加準(zhǔn)確、更加人性化的公眾信息服務(wù)，可以加快形成一個智慧、和諧的交通出行環(huán)境。

實現(xiàn)交通信息的即時采集和及時交換、互聯(lián)互通是交通智能化的基礎(chǔ)。通過對交通狀況信息的實時收集、處理、發(fā)布、交換、分析、利用，為交通參與者提供多樣性的服務(wù)。信息化是車聯(lián)網(wǎng)和智能交通最大的智慧源，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計算的不斷發(fā)展，促使智能交通系統(tǒng)越來越完善。

1 交通物聯(lián)網(wǎng)中間件概念

交通信息化已發(fā)展多年，包括紅綠燈交通規(guī)則檢測、車速檢測、流量監(jiān)測、可變情況板等各種系統(tǒng)。但是傳統(tǒng)交通信息系統(tǒng)都是獨立建設(shè)的，而且形成于多個時期，接口、規(guī)范、技術(shù)差異較大，部分缺乏網(wǎng)絡(luò)連接能力，無法實現(xiàn)信息共享和統(tǒng)一管理、調(diào)度、分析，系統(tǒng)集成難度大，交通運行統(tǒng)一指揮無法實現(xiàn)，交通疏導(dǎo)嚴(yán)重滯后。

由于傳統(tǒng)交通信息系統(tǒng)間信息共享困難，交換效率低下，有時甚至無法共享，而且交通應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，缺乏可共用的模塊，實施難度大、成本高、周期長。為了解決這些問題，更好地促進(jìn)現(xiàn)代智能交通系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用，本文提出研發(fā)“交通物聯(lián)網(wǎng)中間件”，對系統(tǒng)各層次進(jìn)行抽象、封裝，形成標(biāo)準(zhǔn)化接口，實現(xiàn)互聯(lián)互通、模塊重用和互操作。

交通物聯(lián)網(wǎng)中間件負(fù)責(zé)對物聯(lián)網(wǎng)底層硬件、協(xié)議進(jìn)行抽象、封裝，形成規(guī)范的服務(wù)組件，對上層工程應(yīng)用提供統(tǒng)一的訪問接口。上層的應(yīng)用不需要直接控制交通狀況數(shù)據(jù)采集器，通過交通物聯(lián)網(wǎng)中間件的標(biāo)準(zhǔn)接口，獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，降低應(yīng)用復(fù)雜度，降低應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)門檻，進(jìn)一步促進(jìn)交通物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。交通物聯(lián)網(wǎng)中間件組成如圖 1 所示。

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