基于物联网的智能交通系统研究综述.doc

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1、基于物联网的智能交通系统研究综述摘要：交通安全、交通堵塞及环境污染是困扰当今国际交通领域的三大难题。智能交通系统及面向智能交通的物联网研究是学术界广泛重视的研究领域，其研究将对未来世界产生深刻影响。从坏境感知、网络传输、数据处理等方面对物联网智能交通系统国内、外相关领域的最新研究现状进行总结分析，为未来进行深入而广泛的智能交通系统研究及应用奠定基础。最后，指出了物联网智能交通系统的研究热点和展望。关键词：物联网；智能交通系统；数据通信；数据处理中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：2095-2163(2013)05-00

2、43-040引言智能交通系统(Intel1igentTransportationSystems,简称ITS)是指通过对交通基础设施和交通出行工具的全血的信息化、网络化和智能化來实现交通系统的性能提升，如增加交通安全性，减少交通时间和降低燃油耗费等等［1］。据统计，世界上每年都会有五千万人由于交通事故而受伤［2］,而由于交通事故造成的经济损失则超过五亿美元［3］。为此，智能交通系统将具有异常重要的实用价值,以及异常巨大的市场容量。有信息显示，其相关产业已然成为全球最大产业Z-,已经而且也必将会对未来世界将产生深刻影响。另一方面，智

3、能交通系统也是一个融汇计算机、通信、信息处理、人工智能、自动控制等多个学科进行交叉的复杂系统,系统中存在大量具有相当难度的研究课题，所以对于学术界而言，智能交通系统的研究多年以来一直非常活跃，且颇受重视，成为热点研究领域。智能交通系统的最终价值就体现在构建于其上的各类应用上，因此可以认为智能交通应用是智能交通系统的动力与源泉。现在的智能交通应用大都集中在交通导航上，但是除了交通导航以外，还有很多与交通有关的应用可以用于提高道路安全，如道路预定，事故避免，未來交通流量的预测，道路拥塞的模式搜寻，控制交通废气排放，交通安全风险评估与

4、避免等等。本文即针对物联网智能交通系统的研究现状进行了全曲总结和深入剖析。1智能交通系统中的环境感知物理环境感知无疑是智能交通系统的基础，实际上对环境的感知与认知也是任何智能系统的基础。可分为以下几个专题进行系统阐述和分析。1.1移动感知已经逐渐成为城市感知的基本手段智能交通系统的监控传感器通常可分为两种基本类型：静态传感器和移动传感器（Mob订esensors）o由于移动传感器具有更大的灵活性，冃前使用移动传感器进行交通环境感知的实例已有很多。例如，在上海和广州就分别使用带有GPS设备的出租车来收集交通环境信息（上海使用了40

5、00辆出租车，而广州使用了100辆出租车）［4,5］。另外，使用带有GPS的公交车也可用来进行数据收集［6］,文献［7］即使用安装在出租车上的探测器来监测核危险。除上述手段外，通过智能手机来完成智能交通系统中的感知也是一种新出现的手段，文献［8］就利用了对移动cellular网络的匿名监控对城市的实时移动性来实现监控。再如，文献［9］给出的就是一种以车与车之间的通信协作为基础的路口安全实用方法，文献［10］给出的方法就是通过交通工具携带传感器完成环境感知以及通过车与车的直接通信作为网络基础的智能交通应用。1・2降低感知的能耗，提

6、高感知的精度由于智能交通系统是一个关乎交通效率和人身安全的实践应用系统，所以感知精度的保障一直是一个重要的研究内容，同时由于智能交通系统的规模又非常庞大，节能也就成为其中的一个关键问题，因此在降低感知能耗的同时、又要保证感知精度就成为智能交通系统坏境感知的一个难点挑战问题。基于簇的结构是一种广泛应用于无线传感器网络中降低感知能耗的方法，但交通系统属于一个典型的动态系统，［JP2］节点不停地移动导致网络拓扑的动态变化，由此使得簇结构也需要跟着变化，所以在文献［11］中分析并给出了一个考虑节点移动的组簇算法进行数据收集，降低T感知能

7、耗。1・3智能交通系统环境感知研究现状的分析与总结由上面的分析可以看出，移动感知已经逐渐成为智能交通系统环境感知的主体，而一且这些感知节点往往是自身主动移动（即其移动是不可控制的）的节点，在增加了环境感知灵活程度，降低感知代价的同时，也使感知问题变得更复杂，因为选择哪些节点部署感知动作所导致的感知效果可能会截然不同。［J卩2］—个显然的结论是在选择感知设备时，需充分考虑节点移动特征，尤其是一些重要社会特征，如那些移动活跃的用户和群体,或者移动性具有一定关联的用户和群体等等。2智能交通系统中的数据通信网络只有将采集获得的感知数据依

8、托通信网络发送到需要的位置上，才能使智能交通系统真正得以运转，所以通信网络成为智能交通系统的另一个重要基础。总的来说感知和通信构成了智能交通系统的两大基础。2.1智能交通系统中数据通信的基本结构近年来，国外很多著名大学和企业都相继开展了城市感知项冃的研究，当然其