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智能交通的技术(6篇)

来源: 时间:2024-08-12 手机浏览

智能交通的技术篇1

关键词:物联网;智能交通流;探测技术

当前的车载自组网对交通运出的探测和分析存在不确定之处,其可靠性与实时性都有待提高。物联网(InternetofThings)对于解决上述问题具有重要的作用,物联网是各种信息传感设备系统的统称,通过传感器、条码设备、全球定位设备等接入网,进而形成一个更大系统的智能网络。基于物联网的智能交通流探测系统(ITFDS),能够通过互联网与无线网络,将交通数据进行信息计算和信息交换。下面对该系统做出分析,并阐述该系统模型的构造以及数据的收集和分析,最后指明该技术未来的改进方向。

1基于物联网的智能交通流量探测系统

该系统是物联网技术在智能交通流探测中的实际应用,其实质综合利用传感技术、通信技术、网络技术、信息处理和智能控制技术等,改善并发展现有的交通技术,不断提高交通系统的管理水平。而综合交通运输也是现在的发展趋势之一,特别是在公路的交通流管理方面,具有显著的应用优势。但是,流通费用较高依然是当前制约我国国民经济发展的因素之一,因此,迫切需要采用更完善的技术和系统改善现有的交通信息流探测系统和管理系统。构建基于物联网的新一代智能交通管理系统,能有效提高路网的流通性、提升车流运行效率。这对于当前的国民经济建设意义重大,同时有助于减少为期排放和油耗,促进环境改善。

物联网在我国具有良好的发展前景,具有巨大的市场价值和商业价值。基于物联网的智能交通流量探测系统是物联网与交通流探测的结合,是当前交通发展的迫切需要。智能交通能够充分发挥物联网本身的特点,采用基于物联网的智能交通流量探测系统进行智能交通管理,能把交通、气象等信息资料提前传达给车辆,帮助智能化的乘凉避开拥堵的鲁钝和恶劣的天气。同时,帮助智能车辆选择最快的路线,达到减少油耗、尾气排放的目的。

2系统构建与网络模型

基于物联网的智能交通流探测系统是由物联网的控制机、车载传感器节点与汇聚点组成的。其中,车载传感器节点存储着道路地图信息,每间隔一定的时间,传感器节点会把车速向四周广播至其他节点。各个车辆节点广播数据的汇集,组成道路各个路段的交通流。汇聚点设置在交叉路口,将车载节点的交通流数据信息发送到汇聚点,汇聚点对信息进行融合以后,获得各个路段的交通流量。而采用互联网能够将各个汇聚点的数据传输到互联网中心控制机,在此,各个路段的交通流数据汇聚起来,并通过汇聚点将此交通流情况进行广播,为车辆提供道路选择的相关信息。

将基于物联网的智能交通流探测系统中的道路换成网格,对道路交通流进行探测。网格拓扑具有较强的动态性,能够对车辆的状态进行探测与预测,采用车载节点获取信息的方式便于信息的获取和处理。在汇聚点和互联网控制中心,数据得到融合与分发,为车辆选择道路提供信息。

3数据信息的获取和计算

首先要探测并计算道路车辆的速度,通过节点的交通流量、道路交通流量速度、道路的最高限度等数据信息,探测并计算道路车速。其次要探测并计算车辆密度,若一个车辆收集到的节点广播数量较多,则说明该车辆周围的车辆多,交通拥堵的可能性较高。最后,利用车辆经过网格时收集到的数据信息对道路网格内的流量数据进行计算,结合车辆的速度、车辆的密度等信息,对网格内的交通拥堵程度进行计算。道路网格的长度是一致的,某一网格内数据的收集次数多则表示车辆通过该路段话费的时间长,拥堵的可能性较大。

车辆在经过交叉路口时,节点的交通信息会发送到汇聚点,在汇聚点,车辆会把收到的数据进行融合,并对网格内的拥堵程度进行计算。为提高道路流量数据的有效性,需要每一个汇聚点收集前一路口到该点所在路口之间的道路交通流数据信息。

在完成数据的收集与融合后,需要对数据进行汇总和分发。在收集数据以后,各个汇聚点计算出交通流量数据,并将信息发送到互联网中心控制机。由控制机对信息进行汇总和融合,随后分发给车载节点,为车辆选择道路提供帮助。

4基于物联网智能交通流探测技术的改进

在实际的交通当中,交通流量是动态的,不断变化着的。表现较为明显的是城市交通的早高峰与晚高峰。在交通高峰到来时,车辆明显增加,而在结束阶段,车辆会显著减少。在本次研究的基于物联网智能交通流探测技术中,车辆需要耗费一定的时间才能够行使到下一路口,而车辆将信息发送至汇聚点并从汇聚点获得新的信息需要约60s的时间。但在这段事件内,道路的车辆已经发生了变化,因此,需要对该技术做出进一步的研究,以期缩小车辆所获取信息的精确度。另外,基于物联网的智能交通六探测技术系统需要较大的信息承载量和数据的收集传输能力,在车辆较多、车速较快等情况下,依然能有效收集信息,并对数据进行融合,将所得到的信息分发给车辆。

5结束语

文章重点介绍了基于物联网的智能交通流量探测技术,对基于物联网的智能交通流量探测技术系统的组成,结构及其分工等进行分析,表明基于物联网的智能交通流量探测技术系统是一个由车载节点、汇聚点和互联网计算机控制中心三者共同组成的一个系统。汇聚点和物联网控制中心将数据信息进行融合以后分发给车载节点,方便车辆选择道路。

参考文献

[1]张敖木翰,张平,曹剑东.物联网环境下高速公路交通事故影响范围预测技术[J].物联网技术,2015,05:41-43+47.

[2]陈强,沈浩东,牟丽,等.基于云计算平台的物联网智能交通流监测系统[J].电子技术与软件工程,2014,17:115.

智能交通的技术篇2

关键词:交叉内存;通信技术;数据采集系统;多微处理机;全双工方式通信

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)07-0026-02

多微处理机系统与单微处理机系统相比,具有性能价格比高、存贮容量大、处理信息量较大等优点。本系统中共用两台单片机,其中A单片机负责数据采集,B单片机负责读取数据存储并处理,两台单片机之间的通信采用交叉内存双通信池通信技术,交叉内存双通信池是矩阵开关结构,可以方便地实现全双工通信。

一、交叉内存通信技术原理

(一)双通信池的结构及原理

两台单片机A与B通过一块双通信池插板互连构成图1所示的双通信池结构的双单片机系统。A机与通信池A相通,B机与通信池B相通,但通过控制电路的控制作用,也可以使A池与B池互易物理位置,变成A机通B池,B机通A池。再依靠控制电路,也可变回原样。A机与B机通信时,首先A机、B机把需要交换的信息写入与自己相通的通信池中,然后控制电路控制通信池互易位置,最后两台单片机再把此时与自己连通的通信池中的信息读出,即完成了两单片机之间的通信。

(二)双通信池的组成

1.两片共享存储器A池RAM与B池RAM。

2.数据桥,它是数据总线开关群,经控制可提供A机通A池,B机通B池或A机通B池,B机通A池。

3.地址桥,它是地址总线和控制线的开关群,经控制可使A机对A池,B机对B池或A机对B池,B机对A池寻址并进行读/写操作。

4.辅助电路,控制数据桥及地址桥的切换。

(三)数据桥及数据桥控制电路

数据桥是由三态门构成的双向桥,负责数据总线的通断及方向。如图2所示,当①③桥臂工作时,A机?圳A池,B机?圳B池;而当②④桥臂工作时,A机?圳B池,B机?圳A池。

数据桥控制电路负责数据桥的切换,如图3所示,RD、WR是A机和B机的读写信号,CSA和CSB是A机和B机的片选信号。P′信号是由图1中的主机A产生的P信号经D触发器变换后形成的,用来控制数据桥和地址桥的切换。当A机的WR、CSA有效,且P′有效时,则A1A2有效,使A机将信息写入A池。与此同时B机的WR、CSB有效,则B1B2有效,使B机将信息写入B池。两机均发送完毕后,A机发出切换指令(P变极性),A池与B池互易,然后A机读取数据(与刚才地址相同),当A机读完据后,由A机向B机发送一中断申请信号,B机相应中断,在中断服务程序中读数据。完成一次数据交换。

(四)地址桥

地址桥与数据桥原理相似,只是地址线为单向总线,地址桥为单向桥。地址桥是为了接通地址线,从通信池中找到需要的存储单元,以便通过数据桥对其进行读写操作。因此地址桥的动作过程应与数据桥密切配合,而不能各行其是。即当数据桥使A机通A池,B机通B池时,地址桥也应使A机通A池,B机通B池。数据桥切换时,地址桥也应当同步切换。P'有效时,地址线A机通A池,B机通B池。有效时,地址线A机通B池,B机通A池。

(五)辅助电路

A机为系统主控机,辅助电路设置在A机部分,其作用是产生数据桥和地址桥切换新号P'。如图4所示,SOUT信号是由A机向I/0端口某位置1产生的,SOUT与Y0经与门产生P信号,P信号经D触发器变为切换信号P'。用P'控制数据桥及地址桥的通断,实现双通信池切换。把地址译码器输出的Y1信号与SOUT信号经与门再经触发器就产生A机与B机的中断请求信号,送到B机去。

二、系统结构

图5为交叉内存双通信池数据采集系统框图,图中点画线部分为交叉内存双通信池,为连接方便起见,把双通信池制成插板,两端均采用单片机标准I/O总线制作接口。A机负责数据采集,采集好后送入通信池,B机负责从通信池读取数据并处理。

三、结语

通信池结构是共享存储区通信技术中最简单的一种逻辑,这里交叉内存双通信池采用2×2矩阵开关结构,可以很方便地实现全双工通信,因此在智能仪表数据采集系统中有着广泛应用。

参考文献

[1]冯东芹,黄文君.工业通信网络与系统集成[M].北京:科学出版社,2005.

[2]王先培,王泉得.测控系统通信与网络教程[M].武汉:武汉大学出版社,2003.

智能交通的技术篇3

Abstract:inthecityeconomyandthehighlydevelopedintelligentdevicebasedoncurrenttraffic,intelligentdirectionisaninevitabletrend.Smarttaginthecityroadtrafficapplication,isanimportantpartofintelligenttransportation.Augmentedrealitytechnologyforcityroadtrafficintelligentlabelimplementationprovidestechnicalbasisandguarantee,augmentedrealityintelligentsignswillhaveabrightfutureinapplication.

关键词:增强现实技术;交通标牌;智能化;

Keywords:augmentedrealitytechnology;intelligenttrafficsigns

中图分类号:S731.8文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012

前言

随着现代科学技术的飞速发展,越来越多的高智能化的产品出现于人们的生活中,使人们的生活更加快捷、方便。设计者们将许许多多的设计理论构想,通过现代科学技术一一实现,智能化已是当今社会发展的一个必然趋势。在一个发达的城市,大部分设施都将作为高科技的产物服务于人们的生活中。作为城市便捷化的助手――道路交通标牌也将作为一个新颖的智能设施服务于我们的生活。

一.智能交通标牌在我国城市交通系统中的应用调研实例

我国很多的城市已在市区的交通设施中使用了较为智能的标牌系统,达到了较好的指引和预防事故的效果。

1.1郑州反光漆指示牌变成电子控制

郑州陇海路与嵩山路交叉口西向东方向共有四个车道,原来是两个左转道一个直行道和一个直行加右转道。如今,在该路口的指示牌上,第二个左转车道和最右边的直行加右转车道指示发生了变化,但这两个车道的指示牌换成电子控制的,可变化。这个智能指示交通牌,在高峰时,保持现有的通行不变,平峰时,从陇海路左转上嵩山路的车辆减少,而陇海路西向东的车辆增加,如果仍然保留两个左转道,势必造成左转车道资源浪费,而直行车道不够用。根据这种情况,郑州市交警部门准备在平峰时将该路口第二个左转道调整为直行道,留一个左转道,而最右边的直行加右转车道调整为单一的右转车道。

我们可以看出,智能标牌不仅是能让城市看起来更现代化,而且会在很大程度上解决交通中的拥堵等难题,进行智能化地协调,给市民出行带来极大的方便,并且更合理的利用了交通资源。

1.2苏州智能公交到站信息显示

在苏州工业园区,很多公交站台上都有一个带有LED显示屏信息显示牌的电子站牌。它内置移动信号接收模块,可以接收公交车或公交控制中心发来的信息,可所有途经本站公交车的到站时间等信息,智能公交系统的报站准确率已达95%左右。每个公交站点还有一块醒目的蓝色标牌,标示了查询智能公交使用方式和每个站点的唯一编号,凭借这个公交站点的“身份证”,市民就可以通过手机或互联网等多种方式查询通过该站点的公交到站情况了。

截至目前,智能公交已实现了对苏州工业园区所属400余辆公交车辆的统一调度、统一管理和实时定位,实现对其中150辆公交车辆的视频实时监控,260个公交站点的预报站信息。对于广大市民来说,智能公交更方便、更人性。

智能公交,对于提高城市公共交通服务质量、减轻交通管理压力也起到积极作用,通过让人们感到公交越来越方便,让更多的人逐步依靠公交出行这种低碳的方式,从而缓解城市交通拥堵,可以让“路怒”族越来越少。①

二.增强现实智能标牌设计构想

传统的路牌具有较大的局限性。设想有没有这样一种可能,我们在看某个路牌时,它能以立体的形式展现出来,像3D电影那样,让人有身临其境的感觉,让人很快明确并记住去忘目的地的方向和路径。现在已经有人致力于模拟现实系统的研究,我们可以设想,把这种模拟现实的技术,应用到交通标牌的设计中去,从而达到3D效果的路牌效果。

2.1增强现实技术的定义

增强现实(或者叫虚拟现实)的技术,把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等),通过科学技术模拟仿真后再叠加到现实世界被人类感官所感知,从而达到超越现实的感官体验,发挥传感器、可穿戴计算机等技术的优势,这种技术叫做增强现实技术,即AugmentedReality,简称AR技术。满洛维奇对增强现实给出如下定义:“将动态的、背景专门化的信息加在用户的视觉域之上”。允许用户看到真实的世界,同时在真实的世界上叠加或混合信息。

2.2对建立在增强现实技术上的路牌设计构思

首先是路牌的制作,我们只需要制作一个简单的路牌,最好同时考虑到要与城市的风格相统一,或者能让人高科技的质感,可以采用金属的锐利表现,也可以采用冷色调(如蓝色)来表现。

其次是三维图形效果的制作。可以依托3Dmax、Maya等三维制作软件,将二维的路牌指路图作为基础,制作出逼真的虚拟三维立体交通效果图,并且将路牌上的指示根据实际情景转化为三维动画。同时注意要将道路路两旁的主要标志物表示清楚,在客户端界面中用箭头等以让使用者理解的标志引导提示使用者方向。

最后就是技术实现。开发者需要手动对已有的路牌图片特征点进行对应,实现叠加的内容连接。最后编写图像识别程序,对图像的特征点进行扫描,然后存储信息形成虚拟物体,最后采用精确的三维注册技术将计算机生成的虚拟物体和真实环境中景象“对齐”将这些特征与后台匹配信息一一对应,最后将三维效果图展现在用户的移动设备上。并随着用户的移动而移动。

2.3使用方法

当用户启动软件并将自己的移动设备对住路牌时,系统开始自动识别,从系统上下载相关三维场景与路标图片相关联,最终显示在用户设备的屏幕上。再以逼真动画的形式由屏幕完全展示在使用者面前。

不过我们可以更进一步假设,当用户的设备离开图像显示的位置时,该段信息应仍可以持续显示,并且关连到使用者所照射到的地面,建筑物等实体上。并显示与这些相关的信息,直到用户关闭该系统,或者映射下一个图标。当三维场景在显现时,可根据现实相机照射到的场景、当前任务或需要交互地改变其形状和外观,对于现实目标通过叠加虚拟景象产生类似于X光透视的增强效果。

若使用者输入想去的附近的地址,在三维场景设定范围内,屏幕上会出现一个箭头,指示使用者应该走的方向。

2.4附加游戏功能

在增强现实标牌的使用方法中我们提到系统会自动下载相关的三维场景到手机上。我们可以充分利用已下载的三维场景转化为3D游戏中的三维场景,在场景中加入一些游戏所需元素,使枯燥的指路功能变成有趣刺激的超现实Game大战。

具体做法是,在用于指路的客户端界面中设置一个选择附加功能按钮,然后将程序指向另一个游戏的程序,这个程序是以已下载的三维场景为游戏场景,在场景中添加必要的虚拟元素(如虚拟武器、虚拟人物等),并设置游戏的玩法,如CF等。在真实的环境里玩着虚拟的游戏,出行的路上就变得更加丰富多彩而充满刺激了。此功能尤其实用于在途径中休憩或者无聊时。

2.5适用的地区

因为智能交通标牌系统的搭建需要该市有很强的经济实力,在标牌的设计、投入使用、后期维护等方面都需要投入很多的财力、物力。而且发达的城市对一个比较现代化的标牌要求更迫切一些。另外,该系统客户端的使用要求该市的市民能够有足够的经济实力购买比较好的移动设备,以承载客户端的使用。所以智能交通标牌系统的应用,应该是在经济科技高度发达的城市。

智能交通标牌系统的应用,还应该是对标牌要求比较高的地方,如地铁站(通道复杂多变),旅游景区(旅游景区线路复杂、人员流动大,多是对环境不熟悉的人群,并且绝大部分是步行)。

三.增强现实智能标牌设计可能会出现的难题及解决方案

三维画面太大,载入慢,容易死机。从摄像机定位到现实标牌中的二维图片,到从系统中下载相关三维画面的过程中,由于三维画面太大,很容易会使客户端设备陷入服务无响应,甚至死机的状态。

耗电量大。该应用程序的使用会占用设备较多的资源,并且由于一般的智能设备,电池待机时间不长,一直是一个没有解决的问题。这在增强现实标牌的现实过程中,仍然是一个很大的挑战。

亟待技术和设备的支持。现在开发的一些简单的增强现实的软件系统,还只是能在部分平台上运行,如iPhone、iPad等系统性能比较好的智能机上,有待降低平台的需求,使大部分平台能够装载此应用。

四.相对应的可能的解决方法

从上述可知,增强现实智能标牌的实现对科技及经济发展状况等社会背景的依赖性很大。所以随着社会和科技的发展,以后经济可能将不是制约增强现实标牌发展的主要问题。另外智能设备价格也会逐渐降低,适合更多人群的使用。

当科学技术的发展到一定的程度,客户端设备的系统运行将会非常流畅,并且运算速度也会相应提高,届时软件的载入以及死机问题可能不复存在。电池的待机时间短,软件耗电量大的问题也可以解决。

在此系统发展的起步阶段可以考虑采用2.5D(即伪3D技术)来代替三维动画,或者减小三维图像的精细度以缩小动画的大小。这样能在一定程度上解决系统容易出现无响应或者死机的问题,但是不是根本的解决办法。

有一个好的算法和程序会很大程度上减小客户端系统运行时所需的空间,若是增强现实智能标牌系统的程序能更精进,这样就在技术本身上解决或者至少减少系统运行时会出现的问题。

以上第二、三种方法都是以降低画面质量为代价的,虽然会降低用户的体验,但考虑到现阶段移动设备以及增强现实技术的发展,这样稍微相对容易实现,有效降低难度。

总结

增强现实3D智能标牌设计构思的实现,需要极大的资金与技术的支持,是要建立在城市经济以及智能设备高度发展的基础上的,比如大部分人都会随身携带一部高智能移动设备、增强现实技术非常成熟等,所以增强现实3D智能标牌从一个比较概念性的构思变成现实应用,需要一段很长的路要走,但是随着科学技术的不断发展,我国经济实力的不断增强,我们有理由相信,增强现实3D智能标牌会有很光明的应用前景。

参考文献:

①.扬子晚报2010-11-15

作者简介:

[1]张盼盼(1990-)女,河南新蔡人,江苏科技大学机械工程学院工业设计系本科生,研究方向:工业设计。

智能交通的技术篇4

在国家信息化发展战略和产业化方向的目标下,gps技术在智能交通系统中得到广泛的应用与发展。在我国智能交通系统体系框架的43种用户服务中就有二十几种需要知道车辆的实时位置,从而实现监控、调度、导航等功能。gps在智能交通系统中的应用,与无线移动通信技术、智能导航终端、电子地图密切相关。

无线移动通信技术:目前,为了取得广泛的覆盖范围和降低系统投入成本,gps系统普遍采用成熟的公共移动通信网作为通信通道。当前gps可用的较先进的通信网为gprs网和cdma1x。基于gprs网的传输速度理论可以达到100kbps以上,而2003年正式开通的cdma1x网络,由于采用了反向相干解调、前向快速功率控制等技术,理论带宽可达300kb/s,目前实际应用带宽在100kb/s左右(双向对称传输),传输速率高于gprs,可提供更多的中高速率业务。神州数码、安华北斗、奥星等公司最近推出了基于cdma1x无线通信方式的智能交通系统,支持实时gps车辆定位、监控、行车信息采集(如车辆id、车辆速度、定位点经纬度、方向等)。日后,随着2.5g的cdma1x/gprs向3g网络过渡,频谱效率越来越高,支持的速率也将越来越高,增加到3g初期的几百kbps,再到3g增强型的几mbps,然后到3g进一步增强型的几十mbps乃至上百mbps,再到超3g(b3g)的上百mbps~1gbps,gps将可以实现更多视频新业务。

智能导航终端:在发达国家,车载导航已经非常成熟。日本的车载导航发展是全球领先的,目前超过80%的新车装有车载导航,附带覆盖全国的电子地图。特有的准3g无线通信网络使驾车人可以在车上实现宽带上网,日本已经实现了几乎全部城市的道路信息实时。由于巨大的市场潜力和不可估量的发展前景,日本几乎所有的汽车生产厂家都参加了这一高科技角逐,如宏达、尼桑、本田、马自达、三菱以及松下、先锋、阿尔派、健伍等公司都已开发出自己的车载导航产品。世界其它发达国家如美国、德国、荷兰也不甘落后。在美国,高档车上原厂配备导航设备,中档车型的用户可以选装或者购车后自行安装,附带的电子地图可以覆盖整个北美地区和欧盟地区。在欧洲,由飞利浦、西门子开发的车载导航系统1995年已在雷诺、菲亚特等大众化民用车辆上使用。

在国内,安华北斗、奥星等公司最近推出了支持cdma1x通信功能的gps导航设备,与国外导航设备功能大致相当,能够实现导航功能、电子地图、转向语音提示功能、定位功能、测速功能、显示航迹。值得期待的是,传统厂商新科最新研发的新科gps卫星导航器有六大特点:拥有欧美及全

智能交通的技术篇5

关键词:大数据;智能交通;数据技术

随着国民经济的不断发展,人们生活水平的不断提高,居民购买汽车能力加强。我国的汽车保有量随之增加,在一些大城市机动车拥有量以超过10%的速度加速,机动车成为每个家庭代步的交通工具,在有限的交通资源配置下,机动车的增加缩短了道路使用周期,城市主干道路超负荷使用,违法停车致使道路不能合理使用、行车不文明、乘车环境不良等现象有增无减。大数据时代,如何改善当前的交通状况是本文阐述的核心内容。文章从以下几个方面来阐述:大数据的现状、大数据的概述、大数据的应用、智能交通的需求、智能交通体系的建立、数据技术。

1大数据的现状

据权威数据显示,大数据应用在我国还处在起步阶段。但在未来三年,通信、金融领域将在大数据市场突破100亿元。市场规模在2012年有望达到4.7亿元,到2013年增至11.2亿元,增长率高达138%,2014年,保持了与2013年基本持平的增速,增长率为114.38%,市场规模达到24.1亿元,未来三年内有望突破150亿元,2016年有望达到180亿规模。自从2014年以来,各界对大数据的诞生都备加关注,已渗透到各个领域:交通行业、医疗行业、生物技术、零售行业、电商、农牧业、个人位置服务等行业,由此也正在不断涌现大数据的新产品、新技术、新服务。

大数据行业“十三五”规划主要目标:在2022年,将大数据打造成为国民经济新兴支柱产业并在社会各领域广泛应用,推动我国大数据产业稳步快速发展,基本健全大数据产业体系,推动制定一批相关大数据的国标、行标和地方标准,引进具备大数据条件的企业,建设大数据产业孵化基地,提高全国信息化总体水平,以跻身世界先进水平。

2大数据的概述

2.1大数据定义

大数据即巨量数据集合,目前还没有一个统一的定义。大数据的概念最早是由全球著名的管理咨询公司麦肯锡提出,2011年Mckinsey研究称,大数据通常是指信息爆炸时代产生的海量数据,在各个行业和业务领域,数据已经渗透到行业中并逐渐成为重要的要素,人们能够从海量数据中挖掘出有用的数据并加以应用。对大数据定义的另一说法是利用常用软件工具捕获、管理和处理数据所耗时间超过可容忍时间的数据集。

随着信息时代的高速发展,大数据已经成为社会生产力发展的又一推动力。大数据被称为是继云计算、物联网之后信息时代的又一大颠覆性的技术革命。大数据的数据量巨大,一般10TB规模左右,但在实际应用中,多个数据集放在一起,已经形成了PB级的数据量,甚至EB、ZB、TB的数据量。

2.2大数据的特点

2.2.1数据量巨大

数据量级别从TB级别跃升到PB级别。随着可穿戴设备、物联网和云计算、云存储等技术的发展,用户的每一个动作都可以被记录,由此每天产生大量的数据信息。据有关人士估算:1986~2007年,全球数据的存储能力每年提高23%,双向通信能力每年提高28%,通用计算能力每年提高58%;2007年,人类大约存储了超过300EB

的数据;到2013年,世界上存储的数据能达到约1.2ZB。

2.2.2数据类型多样化

即数据类型繁多,产生了海量的新数据集,新数据集可以是关系数据库和数据仓库数据这样的结构化数据到半结构化数据和无结构数据,从静态的数据库到动态的数据流,从简单的数据对象到时间数据、生物序列数据、传感器数据、空间数据、超文本数据、多媒体数据、软件程序代码、Web数据和社会网络数据[1]。各种数据集不仅产生于组织内部运作的各个环节,也来自于组织外部。

2.2.3数据的时效性高

所谓的数据时效性高指以实时数据处理、实时结果导向为特征的解决方案,数据的传输速度、响应、反应的速度不断加快。数据时效性为了去伪存真,采用非结构化数据剔除数据中无用的信息,而当前未有真正的解决方法,只能是人工承担其中的智能部分。有些专员负责数据分析问题并提出分析后的解决方案。

2.2.4数据真实性低

即数据的质量。数据的高质量是大数据时代重要的关注点。但在生活中,“脏数据”无处不在,例如,一些低劣的伪冒产品被推上市场,由于营销手段的成功,加之其他因素的影响导致评分很高。但是这并不是真实的数据,如果对数据不加分析和鉴别而直接使用,即使计算的结果精度高,结果都是无意义的,因为数据本身就存在问题出现。

2.2.5价值密度低

指随着物联网的广泛应用,信息巨大,信息感知存在于客观事物中,有很多不相关的信息。由于数据采集的不及时,数据样本不全面,数据可能不连续等等,数据可能会失真,但当数据量达到一定规模,可以通过更多的数据达到更真实全面的反馈。

2.3大数据的应用

2.3.1医疗大数据

利用大数据平台收集患者原先就医的病例和治疗方案,根据患者的体征,建立疾病数据库并对患者的病例分类数据库。一旦患者在哪个医院就医,凭着医保卡或就诊卡,医生就可以从疾病数据库中参考病人的疾病特征、所做的检查报告结果快速帮助患者确诊。同时拥有的数据也有利于医药行业开发出更符合治疗疾病的医疗器械和药物的研发。

2.3.2传统农牧业大数据

因为传统农牧业主要依赖于天气、土壤、空气质量等客观因素,因此利用大数据可以收集客观因素的数据以及作物成熟度,甚至是设备和劳动力的成本及可用性方面的实时数据,能够帮助农民选择正确的播种时间、施肥和收割作物的决策。当农民遇到技术市场问题可以请教专业人员,专业人员根据实时数据做出科学的指导,制定合理的优化决策,降低农民的损失成本,提高产品的产量,从而为转向规模化经营打下良好基础。

2.3.3舆情大数据

利用大数据技术收集民众诉求的数据,降低社会,有利管理犯罪行为。通过大数据收集在微博的寻找走失的亲人或提供可能被拐卖人口的信息,来帮助别人。

3智能交通的需求

随着城市一体化的快速发展,新时代农民工涌入大城市,促使城市人口的增大不断给城市交通带来问题。究其原因主要有:一是机动车的迅猛发展导致城市主次干道的流量趋于饱和,大量机动车的通行和停放占据主干道路。二是城市交通的道路基础设施供给不平衡导致路网承担能力差。三是停车泊位数量不足导致机动车使用者不得不过多依赖道路停车。四是公共设施的公交车分担率不高导致交通运输效率降低。五是城市的土地开发利用与道路交通发展不均衡。六是行人和机动车主素质不文明导致道路通行效率降低。为此,智能交通的出现是改善当前城市交通的必要需求,能够在一定程度上有效的解决城市交通问题。

大数据是如何在智能交通的应用呢?可以从两个方面说明:一是对交通运行数据的收集。由于每天道路的通行机动车较多,能够产生较大的数据,数据的采集并发数高,利用大数据使机动车主更好的了解公路上的通行密度,有效合理对道路进行规划,可规定个别道路为单行线。其二是可以利用大数据来实现主干道根据道路的运行状况即时调度信号灯,提高已有线路运行能力,可以保障交通参与者的生命和提高有关部门的工作效率,降低成本。对于机动车主可以根据大数据随时的了解当前的交通状况和停车位数量。如果交通拥堵,车主则可选择另一路线,节约了车主的大量时间。

4智能交通体系的建立

4.1智能交通建立的框架

主要包括感知数据层、软件应用平台及分析预测和优化管理的应用。物理感知层主要是采集交通的运行状况和对交通数据的及时感知;软件应用平台主要整合每个感知终端的信息、将信息进行转换和处理,达到支撑分析并做出及时的预警措施。比如:对主要交通干进行规划,对频发交通事故进行监控。同时还应进行应用系统建设的优化管理。比如:对机动车进行智能诱导、智能停车。

智能交通系统需要在各道路主干道上安装高清摄像头,采用先进的视频监控、智能识别和信息技术手段,来增加可管理的维度,从空间的广度、时间的深度、范围的精细度来管理。整个系统的组成包括信息综合应用平台、信号控制系统、视频监控系统、智能卡口系统、电子警察系统、信息采集系统、信息系统。每个城市建立智能交通并进行联网,则会产生越来越多的视频监控数据、卡口电警数据、路况信息、管控信息、营运信息、GPS定位信息、射频识别信息等数据,每天产生的数据量将可以达到PB级别,并且呈现指数级的增长。

4.2智能交通数据处理体系的构成

主要包括交通的数据输入、车辆信息、道路承载能力等的数据处理、数据存储、数据检索。其中交通数据输入可以是静态数据或者是动态数据。数据处理是针对实时数据的处理。数据主要存储的是每天采集的巨大数据量。为了从中获取有用的数据,则需要进行数据查询和检索,还要对数据进行规划。

5大数据技术

5.1数据采集与预处理

数据采集与预处理主要对交通领域全业态数据的立体采集与处理来支撑交通建设、管理、运行决策。采集的数据主要是车辆的实时通行数据,以实现实时监控、事先预测、及时预警,完成道路网流量的调配、控。这些数据获取可以采用安装的传感器、识别技术并完成对已接收数据的辨析、转换、抽取、清洗等操作。

5.2数据存储与管理

大数据的存储与管理是把采集到的数据存放在存储器,并建立相应的数据库,如关系数据库、NotOnlySQL即对关系型SQL数据系统的补充。利用数据库采用更简单的数据模型,并将元数据与应用数据分离,从而实现管理和调用。

5.3数据分析与挖掘

数据分析及挖掘技术是大数据的核心技术。从海量数据中,提取隐含在其中,人们事先未知的,但又可能有用的信息和知识的过程。从复杂数据类型中挖掘,如文本、图片、视频、音频。该技术主要从数据中自动地抽取模式、关联、变化、异常和有意义的结构,可以预测模型、机器学习、建模仿真。从而实现一些高级别数据分析的需求。

5.4数据展现与应用

数据技术能够将每天所产生的大量数据从中挖掘出有用的数据,应用到各个领域有需要的地方以提高运行效率。

6结束语

大数据时代,能对智能交通信息资源进行优化配置,能够改善传统的交通问题。对非机动车主而言,利用大数据可以更好的规划线路,更好的了解交通状况,在一定程度上可以对问题预先提出解决方案,起到节省大量时间、额外的开支。同时对交管部门而言,能够在限的警力情况下合理配置人员资源和交通设备,主干道路在高峰期出现的问题能够合理利用大数据信息配置资源,在刑事案件侦查中也能发挥更重要的作用。

全国要实现智能交通的联网,依然有问题需要突破,这都是大数据的数据技术应用所在。

智能交通的技术篇6

[关键词]人工智能技术;空中交通管理;应用措施

中图分类号:V453文献标识码:A文章编号:1009-914X(2017)15-0391-01

1空中交通管理现状分析

空中交通管理工作是利用现代更为先进的技术要素来实现对飞机飞行状态的跟踪、管理和控制,借助技术平台反馈诸多数据和信息。这是保证飞机平稳、安全飞行的重要条件。空中交通管理的主要工作就是及时维护和管理空中交通安全运行过程中出现的问题,科学控制整个空中交通运行环境中的飞行秩序,以保证飞机飞行的安全性和畅通性。空中交通管理工作的开展需要专业的空中交通管理人员,其主要负责空中交通管理服务工作和紧急应对操作,掌控某段时间内空中交通流量值,并根据交通流量情况采取一系列的管理措施,旨在确保飞机的正常飞行。现如今,我国交通管理体系不完善,管理技术不够成熟,交通管理评估体系不健全,这些都是当前亟待解决的重要问题。

目前,我国在空中交通管理上的规范充分借鉴了国外的相关内容,仍旧保持着国外的交通管理方式,借助国外的相关规范和条文,实现对国内空中交通的有效管理。相较于国内,国外在空中交通管理上的规范更为成熟,起步比较早,且发展速度比较快。比较国内外的交通管理体系,国外的更加具体、完善。在交通流量统计上,我国借鉴了美国的ETMS空中流量管理系统,还适度参考了来自欧洲的CFMU中央流量空中交通系统,将多种先进的技术相互结合,最终形成了先进的管理体系,为空中交通管理工作的实施提供了条件。

2空中交通管理人工智能系统构成简述

人工智能技术在空中交通管理中的应用有助于建立人工智能辅助系统,建立新的空中交通管理模式。“但不要忘记采用不同的技术和运作概念也会带来不同的空中交通管理模式,特别在新技术层出不穷的今天,我们更不能忽略这个方面。”它能使空中交通流量管理高效、有序、安全,有效提升空中交通的空间与时间利用率,对空中飞行冲突进行有效的预测与解决。空中交通管理的核心是科学合理安排空中交通流量。飞行流量的智能化管理、飞行冲突的预测、飞行冲突的解决等方面是人工智能辅助系统研究的侧重点。空中交通管理人工智能辅助系统由飞行流量管理模块、冲突探测与解脱模块、辅助决策模块等三个附属系统构成。这几个模块间的关系是在冲突探测与解脱模块与飞行流量管理模块之中渗透辅助决策模块,最终形成智能飞行流量管理、智能冲突探测与解脱模块系统,它们能够为空中管制员提供有效的决策辅助信息,切实减轻空中管制员的工作负担,提高空中飞行的安全性与管制效率。

3.人工智能系统在空中交通管理中的实现方式

在空中交通管理过程中,相关技术人员需要科学应用人工智能技术,保证可以提升空中交通管理工作质量。

3.1人工智能系统飞行流量管理辅助决策的实现途径

人工智能系统中的子系统模块飞行流量管理模块主要结合了空域资源的空闲概念和辅助决策以及A算法。人工智能系统飞行流量管理模块主要在飞行流量管理管理数据库的基础上,对相关的数据进行存储和读取,并对空中交通流量进行预测,以预测飞行冲突。在建立A算法数学模型时,主要参考基本容量模型。A算法数学模型主要用来对空中航班您进行静态和动态的排序,人工智能系统就是通过这种途径实现飞行流量管理辅助决策的。

其中在建立飞行流量管理数据库时,要给予充分的重视,因为保证飞行流量管理数据库的建设客观、准确是非常重要的。因为,飞行流量管理数据库中的数据可以直接的影响到辅助决策的有效性,如果数据不准确,那么人工智能飞行流量管理模块所做出的辅助决策也就没有任何参考价值,因此,要保证飞行流量稻菘庵械氖据及时、准确和可靠。另外,ODBC是开放数据库间的互相连接的基础,也是进行连接的标准,还可以提供标准接口给SQL语言的存取;然后再对数据库的信息进行仔细的分析,通过飞行动力学计算出飞机降落的具体地点和时间,以便合理的对航班进行安排;在预测飞行流量冲突时,主要是通过比较流量和相应的容量,将相关的冲突的飞机架次、冲突时间和冲突地点列出来。

3.2人工智能系统飞行冲突探测与解脱辅助决策的实现途径

人工智能系统中的飞行冲突探测与解脱辅助决策系统模块主要的工作就是将高效的避免飞机碰撞的方案提供给空中交通管制员,管制员作为一名工作人员,在工作中必定会产生一定的误操作,这也是不可避免的,然而,飞行冲突探测与解脱辅助决策系统可以对管制员决策中存在的不足进行弥补,并分析飞行冲突的情况,以找出有效的解脱方案。

飞行冲突探测与解脱辅助决策系统模块在进行推理时,为了完成其推理过程,需要遵循一定的规则:避免碰撞方案确定规则、航空器优先级别评定规则、建立避撞路线规则等。

4空中交通流量管理措施

4.1对空中流量进行实时控制管理

在行业中,实时流量控制是极为有效的流量管理措施,但是这种手段的技术性不够,在实施中缺乏合理性,也不够灵活。虽然空中管理系统流量控制工作,但是很多时候并不是空中管理因素导致的。实时的流量控制是航空以及机场等各方面保障能力受到限制,空中管理单位及时响应进行的,比如遇到恶劣天气或者突况。各单位之间对信息的掌握是不对称的,并且不能及时传递信息,因此空中管理系统通常是被误解的。不仅需要对先进的流量管理软件进行开发研究,使流量控制更加科学合理,还能够使信息传输和流通的渠道得以拓宽,使关键性的信息能够得到很好的传递,而且各单位之间也能有足够的时间应对空中的不利影响。

4.2扩大空域自由

如果空域有很大的自由度,飞行流量的疏散程度就会增大,能够很好的解决空中交通拥挤的问题。如果航空器飞行的空域范围比较小,空中交通流量集中的程度就会增大。当前科学技术不断发展,作为空中交通管理部门,需要对飞行模式进行改变。在实际工作中,如果航空器不需要地面导航制定的航线飞行,地面管制单位有比较先进的雷达系统进行控制,空中交通飞行的安全性和运行效率就会得到提升,能够高效的利用空域,增加飞行的流量。

4.3优化空中交通流量管理方式

当前我国空中交通流量管理水平还比较低,现有的管理方式无法满足空中交通流量的需要,主要是由于管制手段、方式等有效性不强,不同领域间的沟通不足,使区域管理方式也存在比较大的差异,管理效率不能得到全面提升。我国东南沿海比较发达的地区使用雷达进行管制,但是中西部经济欠发达地区,还使用程序管制方法。雷达管制的飞行间隔时间会减少,能够使空域容量增加,空中流量更加顺畅。

结语

在控制交通管理过程中,相关技术人员需要科学应用人工智能技术,并对其进行全面的分析与处理,创新人工智能技术的应用方案,并针对人工智能技术等全面开展相关活动。

参考文献:

[1]汤锦辉,王冲,程晓航,董志强,邵欣.基于多智能体的空中交通管理智能技术[J].指挥信息系统与技术,2016,06:17-23.

[2]陈志敏.浅析我国民航空中交通管理问题[J].科技与创新,2016,07:43.

[3]何彦枫.航空气象技术在空中交通管理中的应用分析[J].科技创新导报,2016,03:6-7.