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云计算在智能交通中的应用
2022-04-29 | 阅:  转:  |  分享 
  
云计算在智能交通中的应用

胡经国



随着经济、社会和科学技术的快速发展以及城市化水平的不断提升,智能交通正在成为全球各国研究的一个重点领域。

然而,在实际应用和研究中,智能交通仍然存在诸多亟待解决的难题如系统之间的信息共享、信息传递延缓等这些都制约着智能交通信息传递的可达性与准确度,影响决策支持、管理调度的效率。

不过,值得欣喜的是,云计算技术正在为解决这些难题提供有效途径云计算技术特有的超强计算能力和动态资源调度、按需提供服务等优势以及海量信息集成化管理机制等,都将促进智能交通公众服务平台的建立,为传统交通向智能化方向发展提供有力支撑。智能交通及其发展

1、智慧交通及其特点

智慧交通是指充分利用信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、卫星导航与定位技术、控制技术、计算机技术及交通工程等多项高新技术的集成及应用以交通需求为导向以信息技术为手段以全面地提升交通安全、效率和服务品质为目的充分利用交通、空间、时间和移动的资源而形成的新的交通系统。突出的特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线,为交通参与者提供多样性的服务。智能交通在全球蓬勃发展

智能交通正在全球范围内蓬勃发展。美国、日本和欧盟是智能交通的三大研发与应用阵营。

美国在2010年新发布《美国ITS战略计划(2010-2014)》。其主要内容涵盖7以下大领域:出行和交通管理系统、出行需求管理系统、公共交通运营系统、商用车运营系统、电子收费系统、应急管理系统、先进的车辆控制和安全系统每个领域均包含相应的用户服务功能并实现了在多种出行方式之间共享的信息服务实现多种方式发布信息,如路边动态信息标志、公路资讯电台、公交终端的信息显示等常常与主干道、高速公路、公共交通和事故管理等系统结合起来进行部署、管理与控制。

日本政府在交通信息提供、电子收费、公共交通、商业车辆管理以及紧急车辆优先等领域实现了智能交通的应用。日本VICS中心是日本道路交通信息处理、发布中心由警察部门和高速公路管理部门提供交通堵塞、驾驶所需时间、交通事故、道路施工车速及路线限制以及停车场空位等信息,进行编辑处理后及时传输给道路用户。

与欧美国家相比,国的交通信息化起步较晚。交通部于1995年开始将卫星定位技术应用于车辆管理领域的研究,引领了卫星定位的大规模应用潮流,交通信息化的建设开始展开。目前,交通信息集成平台、国家高速公路综合交通服务与管理系统、远洋船舶及货运监测系统等公共平台开始运营高速公路不停车收费、公交智能化技术开始全面推广。云计算在智能交通中的应用优势

在当前智能交通领域存在着严重的信息孤岛系统之间信息共享困难、信息传递延缓这些都将制约智能交通领域信息传递的可达性与准确度,影响决策支持、管理调度的效率而,云计算技术特有的超强计算能力、动态资源调度、按需提供服务以及海量信息集成化管理机制等方案都将成为解决这一问题的重要手段。

基于云计算的智能交通系统还可以实现开放效应目前的智能交通系统一般都是采用专用的设备构筑在专用的系统上信息发布多采用单向传播缺乏互动性。在应用云计算以后系统可以通过互联网提供云计算在智能交通中的应用服务。智能交通的各种服务不仅仅向交通管理部门提供服务也可以向社会公众提供服务从而使智能交通系统从一个相对封闭的系统变成一个开放的系统。

云计算在智能交通中的应用具有明显优势:

⑴、超强计算能力

“云”由网络上众多的计算机构成,而且可以不断扩展,从而能够形成超强的计算能力。

⑵、通用性和易扩展性

由于云计算不针对特定的应用,因而在云的支撑下可以构造出千变万化的应用同一个云可以同时支撑不同的应用运行。云的规模可以动态伸缩,满足应用和用户规模增长的需要。

⑶、高可靠性云使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性,使用云计算比使用本地计算机可靠。

⑷、按需提供服务

用户完全根据自身情况提出需求云可以为每个用户量身定制,提供完全差异化的服务。

⑸、节能减排

由于采用了特殊容错措施,可以采用极其廉价的节点来构成云,大大降低了企业的投资成本。

同时,云的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升。打造云计算智能交通公众服务平台云计算智能交通公众服务平台

云计算智能交通公众服务平台是在感知基础设施建设的基础上,将信息采集技术、云计算技术与先进的信息融合进行完美结合,并且整合挖掘出行信息资源,为社会公众提供出行前、出行中、出行后全过程的人性化服务达到在任意时间、任意地点通过任意通信终端都可以实时获取交通服务信息的无边界服务水平可以为道路的相关管理部门提供公众的实时数据,实现公众和管理部门之间的良好互动同时,为其他行业提供相应的服务支撑。云计算智能交通公众服务平台

从功能上看,云计算智能交通公众服务平台基于云计算技术,充分利用行业内外的各类信息资源,实现体系内各平台数据的分布式存储和数据高速传输与共享促进异构数据的充分融合,进行融合数据的挖掘分析,面向用户提供多元服务。云计算智能交通公众服务平台

云计算智能交通公众服务平台的核心特点是架构体系、虚拟资源调度及管理、大数据的存储以及海量信息的计算模型。架构体系

架构体系面向高效整合、快速响应、自适应变更的智能交通领域异构数据集成化管理目标,构建数据融合、业务协同、服务多元的平台架构体系。智能交通,面向不同的群体和不同的领域,每个特定领域都有相应的数据和业务因此构建在数据融合的基础上,进行业务的协同再上层向用户按需动态提供多元的智能交通信息服务。虚拟资源调度及管理

虚拟资源调度及管理交通的大规模数据处理业务表现为计算密集型的应用可以通过虚拟化技术将资源进行有效的组织和利用。通过虚拟化技术和云计算资源管理平台实现资源的按需使用、虚拟资源调度和资源的集中管理。大数据的存储方式

大数据的存储方式为了保证高可用、高可靠和经济性,云计算一般采用分布式存储的方式存储数据并且采用冗余存储的方式进一步保证数据的可靠性

本架构采用基于Hadoop的HDFS(HadoopDistributedFileSystem,Hadoop分布式文件系统)的信息存储方式通过构建基于HDFS的云存储服务系统,解决智能交通海量数据的存储难题。海量信息的计算模型

海量信息的计算模型云计算的强大计算能力可以对庞大、复杂而又无序的交通数据进行有效的分析和处理交通数据建模、时空索引、交通数据的挖掘、交通数据的分布式处理及交通流动态预测等,都需要云计算的强大计算能力。云计算智能交通公众服务平台

云计算智能交通公众服务平台是面向不同领域为不同群体服务的该平台最终要实现的目的是

为司乘人员、企业以及政府相关管理部门提供多元的智能交通应用既可以为交通管理部门指挥调度提供决策依据,又可以为各类交通参与者提供准确、实时的交通信息服务达到任意人、任意时间、任意地点通过任意通信终端都可以获取任意交通信息的无边界交通信息服务水平。智能交通应用

因此,该方案采用面向云服务的方式,实现智能交通应用以公众出行信息需求为中心,整合各类位置及交通信息资源和服务,形成统一的交通信息来源将所有的服务发布到云端,使公众获得多种形式的、便捷的、实时的出行信息服务。该平台还为企业提供相关服务接口,补充公众之间,以及与企业、交通相关部门、政府的互动方式,以便更好地服务于大众用户。

未来,云计算智能交通公众服务平台将会在交通中发挥越来越重要的作用。如路径诱导服务可通过综合分析人、车、路等交通影响因素,利用各类信息发布手段,为道路使用者提供最优路径引导信息和各类实时交通帮助信息服务在为众多出行者优化路径的同时,改善整体路网交通状况,营造畅通、便捷、高效的出行环境。

综上所述,总体而言,云计算的出现和逐步成熟为智能交通公众服务平台建设提供了新的思路和方法。

基于云计算的智能交通公众服务平台实现了在数据融合基础上的创新服务实现了智能交通公众服务的集中管理、分布部署、统一发布和维护等能够满足多用户的个性化需求以一种按需提供的模式给用户、行业及企业提供个性化的服务从而实现全社会的交通服务整体协同管理的目标有利于提高整个交通行业的信息化水平。

但目前对其相关方面的研究还不够深入,实际应用案例还相对较少为了真正将云计算的思路和方法应用到智能交通公众服务平台建设中,仍然需要进行大量的研究和尝试。



2017年12月14日编写于重庆

2019年8月8日修改于重庆

2022年4月29日修改于重庆







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(本文系胡经国图书...原创)