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智能交通及其关键技术

作者：张丽华 朱蓉 龚迅炜

来源：《数字技术与应用》2012年第03期

摘要：随着网络和信息技术的快速发展，我国城市信息化建设不断推进。作为智慧城市发展的重要组成部分，构建智能交通具有很重要的意义。文章分析了构建智能交通系统的体系结构及其关键技术，明确了智能交通是未来交通发展的必然趋势。 关键词：智能交通车联网智能科学

中图分类号：U495 文献标识码：A文章编号：1007-9416（2012）03-0000-00

当前，我国城市化进程正面临着巨大的机遇和挑战，如何不断提高城市发展水平和产业竞争力，全面提升城市生活品质，解决城市发展中的交通、安全、能耗等问题，已成为关键。“智慧城市”顺应了当前全球先进城市发展演进和技术变革的时代潮流，是当今世界推进战略性新兴产业和城市信息化进程中的前沿理念，是我国新一轮城市发展与转型的客观要求，是提升城市品质和竞争力的必然途径，也是更好地保障和改善民生的重大举措[ ]。建设智能交通体系是智慧城市建设中不可或缺的重要内容之一。

智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、计算机技术及智能车辆技术等综合运用于整个交通运输管理体系，通过对交通信息的实时采集、传输和处理，借助各种科技手段和设备，对各种交通情况进行协调和处理，建立起一种实时、准确、高效的综合运输管理体系，从而使交通设施得以充分利用，提高交通效率和安全，最终使交通运输服务和管理智能化，实现交通运输的集约式发展[ ]。智能交通是集智能调度、视频监控、定位管理、运营分析等应用服务为主要内容的交通发展新模式。 1、体系结构

从技术层面分析，实现智能交通的体系结构分为三个层次：感知层、传输层和应用层，如图1所示。

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通过感知，获得车辆、道路和行人等全方位的信息，将采集到的信息通过传输层“运送”到服务端，根据不同的应用和业务需求，进行相应的服务端计算，对信息进行分析、处理、融合，实施重要信息的存储管理及其相关信息（如公交指示信息、交通诱导信息等）的及时发布。

2、关键技术

智能交通建设过程中，从信息的收集，数据的分析处理，到信息的管理和信息的发布，涉及很多关键技术。 2.1车联网技术

车联网，是指利用装载在车内和车外的感知设备，通过无线射频等识别技术，获取所有车辆及其环境的静、动态属性信息，再由网络传输通信设备与技术进行信息交换和通信，最终经智能信息处理设备与技术对相关信息进行处理，根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务的高效能、智能化网络。

车联网是物联网技术在智能交通中的应用。车联网系统发展主要通过传感器技术、开放智能的车载终端系统平台、无线传输技术、语音识别技术、海量数据处理技术以及数据整合等技术相辅相成配合实现。在国际上，欧洲的CVIS、美国的IVHS、日本的VICS等系统通过车辆和道路之间建立有效的信息通信，已经实现了智能交通的管理和信息服务。 2.2云计算技术

云计算是一种基于互联网的新一代计算模式和理念。云计算通过互联网提供、面向海量信息处理，把大量分散、异构的IT资源和应用统一管理起来，组成一个大的虚拟资源池（共享的软硬件资源和信息），通过网络，以服务形式、按需提供给用户。

云计算的特点之一是分散资源集中使用。与传统互联网数据中心（IDC）相比，云计算比较容易平稳整体负载，因而大大提高资源利用率，同时，弹性伸缩的运行环境增强了业务的灵

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活度。云计算的另一个特点是集中资源分散服务，把IT资源、数据、应用作为服务通过网络、按需提供给用户。

云计算技术为智能交通中海量信息的存储、智能计算提供重要的使能技术与服务。 2.3智能科学技术

智能科学，是研究智能的本质和实现技术, 是由脑科学、认知科学、人工智能等综合形成的交叉学科。脑科学从分子水平、细胞水平、行为水平研究自然智能机理，建立脑模型，揭示人脑的本质；认知科学是研究人类感知、学习、记忆、思维、意识等人脑心智活动过程的科学；人工智能研究用人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，实现机器智能[ ]。通过多学科的交叉、融合，不仅从功能上进行仿真, 而且从机理上研究、探索智能的新概念、新理论、新方法，最终达到应用的目的。

目前，具有重要应用的智能科学关键技术包括：主体技术、机器学习与数据挖掘、语意网格和知识网格、自主计算、认知信息学和内容计算等[ ]。

智能科学为智能交通提供智慧的技术基础，支持对智能交通中海量信息的智能识别、融合、运算、监控和处理等功能。 2.4建模仿真技术

仿真技术是一门多学科的综合性技术，它以控制论、系统论、相似原理和信息技术为基础，以计算机系统和物理效应设备及仿真器等专用设备为工具，根据研究目标，建立并运行模型，对研究对象（已有的或设想的）进行动态试验、运行、分析、评估认识与改造的一门综合性、交叉性技术。

仿真由三类基本活动组成：建立研究对象模型，建立并运行仿真系统，分析与评估仿真结果。汽车驾驶训练模拟器，就是应用仿真技术的成果。

仿真技术对智能交通各功能领域和运营活动进行建模仿真研究、试验、分析和论证，为智能交通体系的构建和各类业务项目实施运行提供决策依据和不可或缺的关键技术支撑。 智能交通是一个综合性的系统工程。在智能交通建设过程中，还涉及统一的标准，需要系统工程技术、高性能计算技术、数据安全技术和各种应用技术等技术支撑。 3、结语

随着基础设施建设的不断完善，各种相关理论和技术的不断成熟，智能交通发展日趋完善，那时的交通将会是人、车、路、环境达到和谐统一的新景象。