基于3g通讯技术的物联网全程监控的多目标优化计算方法_4

文档序号:8265934阅读:来源:国知局
依托海量数据搜集、3G无线物联网络与智能远程控制为手段,结合智能化、电子化、信息化尖端技术缩成。为客车运营商实现“人”、“车”、“线”的智能整合管理,从根本上使客车运营商摆脱现存的“利润上不去、成本下不来”的运营窘境。
[0078]从去年7月份分析系统正式使用,到今年年初,通过分析系统管理的车辆已经达到10000多台,而且预计以后每年的管理车辆会以20000台的速度递增。
[0079]中国的汽车市场是一个庞大的市场,2010年全年销量为1806万量,继续稳坐全球第一宝座,同比增长32.37%。产量为1826.47万量,同比增长32.44%。
[0080]对于车辆经销商而言,车辆的实时监控是他们迫切的需求。分析系统存储车辆驾驶员的操作数据,分析驾驶员操作数据,并对驾驶习惯进行数学建模,给予每个驾驶员一个评分,从而起到警示教导的作用,督促驾驶员改善驾驶习惯,从而节省油耗并且延长车辆使用寿命。其次,基于GPS、GPRS、GIS的三层应用,使得经销商对车辆的监控管理更是接近于完美。对于驾驶员而言,车辆运行数据的实时记录意味着黑匣子数据记录。一旦车辆出了事故,可通过查看系统对数据进行分析,确定到底是人的问题还是车的问题,有效解决售后纠纷。
[0081]在工程机械行业,“十二五”背景下提出的发展战略:推进我国工程机械产业由制造大国向制造强国的转变,初步形成具有国际前沿水平的主机产品、基础技术、功能部件的研发与制造体系,主要产品达到国际平均先进技术水平,实现我国工程机械产业由粗放型、模仿型、数量型向科技创新、质量、效益型的转变。
[0082]智能交通系统是未来交通系统的发展方向,它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。ITS可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率,因而,日益受到各国的重视。
[0083]21世纪将是公路交通智能化的世纪,人们将要采用的智能交通系统,是一种先进的一体化交通综合管理系统。在该系统中,车辆靠自己的智能在道路上自由行驶,公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态,借助于这个系统,管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。
[0084]特点智能交通系统具有以下两个特点:一是着眼于交通信息的广泛应用与服务,二是着眼于提高既有交通设施的运行效率。
[0085]与一般技术系统相比。智能交通系统建设过程中的整体性要求更加严格.这种整体性体现在:
(I)跨行业特点。智能交通系统建设涉及众多行业领域,是社会广泛参与的复杂巨型系统工程,从而造成复杂的行业间协调问题。
[0086](2)技术领域特点。智能交通系统综合了交通工程、信息工程,通信技术、控制工程、计算机技术等众多科学领域的成果,需要众多领域的技术人员共同协作。
[0087](3)政府、企业、科研单位及高等院校共同参与,恰当的角色定位和任务分担是系统有效展开的重要前提条件。
[0088](4)智能交通系统将主要由移动通信、宽带网、RFID、传感器、云计算等新一代信息技术作支撑,更符合人的应用需求,可信任程度提高并变得“无处不在”。[2]
子系统车辆控制系统
指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系统。该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪,可以准确地判断车与障碍物之间的距离,遇紧急情况,车载电脑能及时发出警报或自动刹车避让,并根据路况自己调节行车速度,人称“智能汽车”。目前,美国已有3000多家公司从事高智能汽车的研制,已推出自动恒速控制器、红外智能导驶仪等闻科技广品。
[0089]交通监控系统
该系统类似于机场的航空控制器,它将在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。哪里发生了交通事故。哪里交通拥挤,哪条路最为畅通,该系统会以最快的速度提供给驾驶员和交通管理人员。
[0090]运营车辆高度管理系统
该系统通过汽车的车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网,实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯,来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。该系统通讯能力极强,可以对全国乃至更大范围内的车辆实施控制。目前,行驶在法国巴黎大街上的20辆公共汽车和英国伦敦的约2500辆出租汽车已经在接受卫星的指挥。
旅行信息系统
是专为外出旅行人员及时提供各种交通信息的系统。该系统提供信息的媒介是多种多样的,如电脑、电视、电话、路标、无线电、车内显示屏等,任何一种方式都可以。无论你是在办公室、大街上、家中、汽车上,只要采用其中任何一种方式,你都能从信息系统中获得所需要的信息。有了该系统,外出旅行者就可以眼观六路、耳听八方了。
[0091]系统组成先进的交通信息服务系统(ATIS)
ATIS是建立在完善的信息网络基础上的。交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备,向交通信息中心提供各地的实时交通信息;ATIS得到这些信息并通过处理后,实时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息;出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。更进一步,当车上装备了自动定位和导航系统时,该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。
[0092]先进的交通管理系统(ATMS)
ATMS有一部分与ATIS共用信息采集、处理和传输系统,但是ATMS主要是给交通管理者使用的,用于检测控制和管理公路交通,在道路、车辆和驾驶员之间提供通讯联系。它将对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监视,依靠先进的车辆检测技术和计算机信息处理技术,获得有关交通状况的信息,并根据收集到的信息对交通进行控制,如信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。
[0093]先进的公共交通系统(APTS)
APTS的主要目的是采用各种智能技术促进公共运输业的发展,使公交系统实现安全便捷、经济、运量大的目标。如通过个人计算机、闭路电视等向公众就出行方式和事件、路线及车次选择等提供咨询,在公交车站通过显示器向候车者提供车辆的实时运行信息。在公交车辆管理中心,可以根据车辆的实时状态合理安排发车、收车等计划,提高工作效率和服务质量。
[0094]先进的车辆控制系统(AVCS)
AVCS的目的是开发帮助驾驶员实行本车辆控制的各种技术,从而使汽车行驶安全、高效。AVCS包括对驾驶员的警告和帮助,障碍物避免等自动驾驶技术。
[0095]货运管理系统
这里指以高速道路网和信息管理系统为基础,利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术有效组织货物运输,提高货运效率。
[0096]电子收费系统(ETC)
ETC是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载器与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯,利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理,从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的,且所交纳的费用经过后台处理后清分给相关的收益业主。在现有的车道上安装电子不停车收费系统,可以使车道的通行能力提高3飞倍。
[0097]紧急救援系统(EMS)
EMS是一个特殊的系统,它的基础是ATIS、ATMS和有关的救援机构和设施,通过ATIS和ATMS将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体,为道路使用者提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。具体包括:I)车主可通过电话、短信、翼卡车联网三种方式了解车辆具体位置和行驶轨迹等信息;2)车辆失盗处理:此系统可对被盗车辆进行远程断油锁电操作并追踪车辆位置;3)车辆故障处理:接通救援专线,协助救援机构展开援助工作;4)交通意外处理:此系统会在10秒钟后自动发出求救信号,通知救援机构进行救援。
[0098]发展状况发展现状
面对当今世界全球化、信息化发展趋势,传统的交通技术和手段已不适应经济社会发展的要求。智能交通系统是交通事业发展的必然选择,是交通事业的一场革命。通过先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术、计算器技术和系统综合技术有效的集成和应用,使人、车、路之间的相互作用关系以新的方式呈现,从而实现实时、准确、高效、安全、节能的目标。[3]
交通安全、交通堵塞及环境污染是困扰当今国际交通领域的三大难题,尤其以交通安全问题最为严重。采用智能交通技术提高道路管理水平后,每年仅交通事故死亡人数就可减少30%以上,并能提高交通工具的使用效率50%以上。为此,世界各发达国家竞相投入大量资金和人力,进行大规模的智能交通技术研究试验。目前,很多发达国家已从对该系统的研究与测试转入全面部署阶段。智能交通系统将是21世纪交通发展的主流,这一系统可使现有公路使用率提高15%到30%。
[0099]美、欧、日是世界上智能交通系统开发应用的最好国家,从它们发展情况看,智能交通系统的发展,已不限于解决交通拥堵、交通事故、交通污染等问题。经30余年发展,ITS的开发应用已取得巨大成就。美、欧、日等发达国家基本上完成了 ITS体系框架,在重点发展领域大规模应用。可以说,科学技术的进步极大推动了交通的发展,而ITS的提出并实施,又为高新技术发展提供了广阔的发展空间。
[0100]随着传感器技术、通信技术、GIS技术(地理信息系统)、3S技术(遥感技术、地理信息系统、全球定位系统三种技术)和计算机技术的不断发展,交通信息的采集经历了从人工采集到单一的磁性检测器交通信息采集到多源的多种采集方式组合的交通信息采集的历史发展过程,同时国内外对交通信息处理研究的逐步深入,统计分析技术、人工智能技术、数据融合技术、并行计算技术等逐步被应用于交通信息的处理中,使得交通信息的处理得到不断的发展和革新,更加满足ITS各子系统管理者、用户的需求。信息采集与处理设备行业呈现如下特点:
发展特征
1、信息采集与处理方式的多样化
交通信息采集的方式分为人工采集方式和自动采集方式。自动采集方式包括磁性检测器(包括感应线圈检测器、磁阻传感器等)、光学检测器(包括视频检测器、激光检测器)、微波检测器(包括微波检测器和雷达测速仪)、路面情况及测重传感器(雨雾检测器,路面结冰检测器,轮、轴重仪等)。随着科学技术的发展,自动采集技术得到了不断的研究、发展和应用。各种采集技术都有各自的优点和缺点,利用多种采集方式的进行组合采集交通信息是目前国内外研究的热点和焦点。
[0101]开发了信息的质量控制技术、多源交通信息融合技术、信息的多时间尺度预测技术、信息集成技术、信息压缩技术和存储技术等,大大提高了信息的精度及信息提供的种类。
[0102]2、信息的内容及地理范围广
不同的交通采集方式采集的参数种类有限,例如感应线圈只能采集到交通流量、占有率、速度等固定地点的截面交通参数;视频检测器只能采集到交通流量、速度、占有率、排队长度等固定地点的交通参数;随着多种交通采集方式的组合,可以获得交通流量、速度、占有率、排队长度、行程时间、区间速度等截面和路段交通参数,丰富了交通信息的采集内容的同时也提高了采集地理范围的广度。
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