物联网环境下智能交通系统模型设计及架构研究

蔡亚永

摘要：本文探討了智能交通系统和物联网，分析了物联网的相关论述，研究了物联网环境下的智能交通系统模型及架构设计。

关键词：交通系统;物联网;模型架构

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）08-0084-01

0 引言

智能交通是物联网整个大产业中重要的一份子，智能交通有着很多特点，在日常生活中的运用占比较高，政府对这一行业较为重视。物联网技术的发展能够改变交通行业的系统架构和各种模式，在未来的市场上会是一大热点。

1 智能交通系统和物联网

1.1 智能交通系统

我国开始ITS相关的研究是在上个世纪九十年代，在当时这项研究被称为交通工程。在学者不断研究与分析讨论之下，我们发现了ITS的重要性。与是，长期不懈的研究相关技术的开发，顶着各方面的压力走到今天，收获颇多。在智能交通的体系中涵盖了制造商、提供商和使用人、交通安全管理部门、交通信息部门。提供商涵盖应用供应商、服务相关的行业等，使用人范围更广，涉及与交通相关的比如公交公司、私家车主，汽车的制造厂家等等。

1.2 物联网

我国的物联网技术目前也是有着傲人的成绩。目前，很多大学都开设了物联网这门课程，而相关的研究则主要集中在南京邮电大学和北京邮电大学。物联网涵盖的范围很大，传感、光通信、无线通信、计算机、自动化等等。物联网研究院是在南京邮电大学成立，相关研究已经多年，目前是成绩不菲。在大国研究的基础上又有很多省参与了相关的研究，慢慢地开始有了各省特色的体系，每个省的目标都是不一样的，譬如北京就是追求打造中国物联网中心。

2 物联网的相关论述

物联网是信息大时代的最新浪花，它包含了无线射频技术，电子产品代码，互联网，物联网的应用范围的涉及越来越广泛。物联网所追加的是力求人与其相关的四周能够和谐共处，所以感应设备就十分重要，它是联系物体与物体之间的桥梁，然后在最终呈现出所需要的内容。还有智能系统是物与人之间的联系，所以物联网内容是十分丰富的[1]。而物联网的工作原理如下：

物联网最中心的就是传送信息，信息的源头就是对接触物体的感知过程。通过感知，做出对物体属性的判断，再转换成合适的格式进行传输。这些信息是两个方位，一个就是给人，由人做出判断后再将指令发送所控制的物。所以，物联网的内涵就在于人，物，载体的链接。

3 物联网环境下的智能交通系统模型及架构设计

在物联网相关的技术支持之下，IST是一个十分复杂，又十分大众化的体系。所以，IST具有所有开放的、复杂的系统的问题。要建立相关的ITS模型，就要了解它的几个要素：建立智能模型、人和机器的关系处理、人为的可能性、模型中信息的所占比例。对于以上的几个问题，本文以目前的相关的模型做基础，设置出新的架构[2，3]。

3.1 智能交通系统模型

根据目前的数据得出交通系统的一些特征，发现ITS控制主要是三个方面：采集的数据、将采集到的数据进行整理与分析、分析的结果进行反馈，可以说是一个循环圈。智能系统架构是一个整体，从体系、规格方面来决定这个系统的组合方式，来确认各个板块之间的接触和协议。这之中有一项是用户服务，意思是在ITS架构中，某一诱导最终为用户所提供的服务;服务主体是服务的源头和做出服务的人，与用户是被动的关系。

在一般情况下，智能交通系统的架构有逻辑和物理两个架构。其中的逻辑层面是辅助实体和关系的一种工具，它的重点是功能和信息的处理，若能把最完整的逻辑框架做出就有利于把智能交通系统的功能和信息处理清楚，还能满足各方面的功能需求。逻辑层次的功能方面有很多，比如不停车电子收费，安全辅助驾驶等，而物理层架构则是与逻辑完全不同的，它的根本是视图，也就是说物理框架的运行是系统要为用户所需要的服务提供相关的描述。物理框架把逻辑架构的信息处理发送到实体上以此来确定系统结构，相关的要求是制定标准和协议的基础。

3.2 物联网环境下的交通构架

在目前的系统的基础上，对以上的物理及逻辑结构进行优化，又增加了物联网下的功能服务和网路链接架构，在物联网技术的普金之下，智能交通所提供的服务领域更加的广泛。新增的服务模型相比之前会更加的完善，可以根据用户更细致的指令完成用户所需的服务，能最大程度的利用物联网的技术，提高效率。ITS的中心主要负责交通流量的控制，车辆的识别、停车的统一管理、停车时间的规划。在应用方面主要是服务、控管、维护建设。其中心点是信息收集、信息及时发布，比如发布路面状况、天气情况。管控主要是物联网智能交通系统重要组成，重点是车辆的行为管理，车辆运输路线的计划，也对车辆运行安全提出要求。网络链接功能主要体现在物联网出现后，很多的相关的设施开始出现，包括路边的传感器，这些均属于感知层，为了充分利用各个设施，信息的相通就有了十分中亚的作用，这些是通过网络这一层来完成的，可以根据用户的需求对一些未知的功能进行新的探索。

3.3 智能架构

智能很明显是能够把一些信息自己整合，但是在日常生活中可以发现车辆的大量增长，这些相关的信息是一个十分庞大的数目，所以对于整合的系统来说是一项十分艰巨的任务。新的智能系统就可以信息合理分类，再进行整合，最后利用，这种是可以协调驾驶者和行驶环境的协调。信息高速公路是智能系统运行的技术载体，交通信息作为辅助，实实在在的将驾驶者、驾驶工具、道路合理的联系起来，从根源上提升了安全性。

智能架构也是三个方面，即感知、网络，应用。感知方面，这是整个大系统的神经组织，是物联网在智能架构中的基本要求，它可以给控制中心提供事件的数据，所以数据收集和传感又显的尤为重要。所需要的数据包括各个方面，交通标识、音源、视频等等，不同的内容需要不同的手段来收集。传感器主要是传感器网络组网和协同信息处理技术实现传感器，传感器把信息选择后传送到网络层中才可以远距离传送。应用是根据感知传送的信息，规范各种交通类的子系统，完善服务。这个小节分析了现有的技术，够创建了新的物联网交通模型，把理论和实际结合进行论述，设置出功能层和网络层，依照当前环境下的ITS系统，形成新的交通系统架构。

4 结语

总之，在物联网的时代大潮流中，智能交通系统在不断的研究与突破向着完善的方向迈进。智能交通是物联网中的一个重要成员，在技术上已经成为了一种经济态势。物联网是未来的趋势，一定要抓住机会，潜心研究，争取突破一些技术上的难关，让我国有自主产权和可以不间断的竞争能力。物联网的运用可以提高我国的交通运输能力。

参考文献

[1] 史其信，熊辉.展望21世纪智能交通系统（ITS）的发展[J].黑龙江工程学院学报，2001（1）：52-56.

[2] 张浩.物联网环境下智能交通系统模型设计及架构研究[D].北京交通大学，2011.

[3] 刘兆云.物联网业务关键技术与模式探讨[J].广东通信技术，2009（12）：2-7.

Research on Model Design and Architecture of Intelligent Transportation System in Internet of Things

CAI Ya-yong

（Xinjiang Institute of Engineering College of Information Engineering，Urumqi Xinjiang  830023）

Abstract：This paper discusses the intelligent transportation system and the Internet of Things， analyses the related discussion of the Internet of Things， and studies the intelligent transportation system model and architecture design under the Internet of Things environment.

Key words：transportation system; Internet of things; model architecture