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智能交通中的物联网技术

2018年07月03日

  1.视频监控与采集技术

  该技术是一种将视频图像和模式识别相结合并应用于交通领域的新型采集技术。视频检测系统将视频采集设备采集到的连续模拟图像转换成离散的数字图像后,经软件分析处理得到车辆牌号码、车型等信息,进而计算出交通流量、车速、车头时距、占有率等交通参数。具有车车辆跟踪功能的视频检测系统还可以确认车辆的转向及变车道动作。视频检测器能采集的交通参数最多,采集的图像可重复使用,能为事故管理提供可视图像。

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  视频监测与其他感知技术相比具有很大优势,它们不需要在路面或者路基中部署任何设备,因此也被称为“非植入式”交通监控。当有车辆经过的时候,黑白或者彩色摄像机捕捉到的视频将会输入到处理器中进行分析以找出视频图像特性的变化。摄像机通常固定在车道附近的建筑物或柱子上。

  2.GPS技术

  GPS是很多车内导航系统的核心技术,车辆中配备的嵌入式GPS接收器能够接收多个不同卫星的信号并计算出车辆当前所在的位置,定位的误差一般是几米。车辆接收GPS信号时需要具有广阔的视野,因此在城市中心区域可能由于建筑物的遮挡而使该技术的使用受到限制。

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  3.专用短程通信技术

  专用短程通信( Dedicated Short- Range Communication,DSRC)技术是智能交通领域为车辆与道路基础设施间通信而设计的一种专用无线通信技术,是针对固定于车道或路侧单元与装载于移动车辆上的车载单元(电子标签)间通信接口的规范。

  DSRC通信系统主要包括3个部分:车载单元(On- Board Unit,OBU)、路侧单元Road- - Side Unit,RSU)和通信协议。我国采用的DSRC技术标准工作在ISM58GHz频段,下行链路为5.83GHz/584GHz,传输速率为500Kb/s,上行链路为5.79GHz5.80GHz,传输速率为250Kb/s。

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  DSRC技术通过信息的双向传输,将车辆和道路基础设施连接成一个网络,支持点对点、点对多点通信,具有双向、高速、实时性强等特点,广泛地应用于道路收费、车辆事故预警车载出行信息服务、停车场管理等领域。

  4.位置感知技术

  智能交通中的位置感知技术目前主要分为两类,一类基于卫星通信定位,如美国的全球定位系统( Global Positioning System,GPS)和中国的北斗定位系统,它们利用绕地球运行的卫星发射基准信号,接收机同时接收4颗以上的卫星信号,通过三 角测量的方法确定当前位置的经纬度。通过在专门的车辆上部署该接收器,并以一定的时间间隔记录车辆的三维位置坐标(经度坐标、纬度坐标、高度坐标)和时间信息,辅以电子地图数据,可以计算出道路行驶速度等交通数据。

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  另一类位置感知技术基于蜂窝网基站,其基本原理是利用移动通信网络的蜂窝结构,通过定位移动终端来获取相应的交通信息。该技术包括两种方法:第一种利用已知蜂窝基站位置对移动终端进行绝对定位,例如基于电波到达时间、时间差以及A-GPS( Assisted GPS)技术来进行定位;第二种基于基站切换行为,移动终端在移动过程中会不断切换到新的基站以保证网络通信质量。因此在城市道上的移动会对应一个稳定的切换序列,通过在基站采集所有用户的切换序列,可计算出交通流信息。

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  5. RFID

  RFID,是RadioFrequencyIdentification的缩写,即射频识别。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。基本的RFID系统由标签(Tag)、阅读器(Reader)、天线( Antenna)。RFID技术有着广阔的应用前景,物流仓储、零售、制造业、医疗等领域都是RFID的潜在应用领域,另外,RFID由于其快速读取与难以伪造的特性,一些国家正在开展的电子护照项目都采用了RFID技术RFID具有车辆通信、自动识别、定位、远距离监控等功能,在移动车辆的识别和管理系统方面有着非常广泛的应用。

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