基于互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng)分析

鐘心志　陳勵寧

摘要：本文簡要介紹智能交通的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)思維，提出了基于互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng)，并利用系統(tǒng)及其復(fù)雜性的分析方法，對該系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析。

關(guān)鍵詞：智能交通；互聯(lián)網(wǎng)思維；系統(tǒng)及其復(fù)雜性

0.引言

智能交通系統(tǒng)（ITS：InteHigent Transportation Systems）概念的引入對社會生活與經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響。21世紀(jì)以來，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用又給ITS提供了一個(gè)新的發(fā)展平臺。本文利用系統(tǒng)及其復(fù)雜性的分析方法對結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析。

1.智能交通的研究現(xiàn)狀

智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation System，簡稱ITS）有效地集成先進(jìn)的計(jì)算機(jī)電子控制等技術(shù)，全方位、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效運(yùn)用于整個(gè)地面交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。

關(guān)于國內(nèi)外著重于以下子系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用：（1）交通信息系統(tǒng)（ATIS），向交通參與者提供交通信息，幫助交通參與者確定出行方式，出行路線。（2）交通管理系統(tǒng)（ATMS），通過交通信息的獲取與分析，協(xié)助交通管理者進(jìn)行交通控制與管理。（3）公共交通系統(tǒng)（APTS），運(yùn)用智能技術(shù)促進(jìn)公共運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。（4）車輛控制系統(tǒng)（AVCS），進(jìn)行車輛性能開發(fā)，提高智能駕駛的程度，保證駕駛。（5）貨運(yùn)管理系統(tǒng)，以物流論為理論基礎(chǔ)，進(jìn)行智能化的物流管理，提高貨物運(yùn)輸效率。（6）電子收費(fèi)系統(tǒng)（ETc），通過智能化的收費(fèi)系統(tǒng)，大大提高車道的通行能力。（7）緊急救援系統(tǒng)（EMS），交通監(jiān)控中心與職業(yè)的救援機(jī)構(gòu)通過ATIS和ATMS聯(lián)成有機(jī)的整體，有效對事故車輛與人員提供及時(shí)的救援，降低交通事故損失。

2.基于互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng)理論分析

2.1互聯(lián)網(wǎng)交通系統(tǒng)的系統(tǒng)性分析

“系統(tǒng)”一詞被做以很多解釋，在這里，采用錢學(xué)森給出的系統(tǒng)的描述定義：系統(tǒng)是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合的具有特定功能的有機(jī)整體，而且這個(gè)系統(tǒng)本身又是它所從屬的一個(gè)更大系統(tǒng)的組成部分。由此綜述系統(tǒng)的三大特征，第一，組成要素的多元化；第二，要素間緊密聯(lián)系，相互影響；第三，系統(tǒng)是具有高于組成要素功能的有機(jī)整體。

在基于互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng)中，每一個(gè)系統(tǒng)單元都有其原從屬系統(tǒng)的特征，并且通過有機(jī)的聯(lián)系與相互作用，在原有的系統(tǒng)交叉點(diǎn)形成了可以完成智能交通系統(tǒng)目的的新的系統(tǒng)構(gòu)成，如附圖所示。

（1）人車交互系統(tǒng)屬于原有的交通系統(tǒng)，并且每一個(gè)交通區(qū)域和個(gè)體單元之間具有一定的聯(lián)系與相互作用，人、車、路的信息采集及三者信息的相互聯(lián)系。

（2）系統(tǒng)數(shù)據(jù)流傳輸及處理借用原有的信息傳輸通道進(jìn)行傳輸，在基于互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng)中車輛信息有CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后以GPRS通信模塊的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并通過并聯(lián)計(jì)算方式進(jìn)行后臺的大數(shù)據(jù)云計(jì)算。

（3）在指導(dǎo)駕駛系統(tǒng)的反饋中，車輛控制系統(tǒng)及車載終端系統(tǒng)能夠很好地完成數(shù)據(jù)的接收和智能控制作用。

基于互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)的處理以及數(shù)據(jù)的反饋應(yīng)用，將交通部分、互聯(lián)網(wǎng)部分以及車輛控制部分等各個(gè)要素有機(jī)的結(jié)合在了一起，并且通過時(shí)時(shí)傳輸達(dá)到了數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用和智能指導(dǎo)駕駛的有效功能。

2.2互聯(lián)網(wǎng)交通系統(tǒng)的復(fù)雜性分析

復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)（CAS）述如下：系統(tǒng)中的構(gòu)成主體是具有適應(yīng)性的，即它能夠通過與環(huán)境以及其他主體進(jìn)行持續(xù)交互作用中不斷“學(xué)習(xí)”和“積累”經(jīng)驗(yàn)，相應(yīng)改變自身結(jié)構(gòu)和行為方式。在此基礎(chǔ)上，整個(gè)宏觀系統(tǒng)逐步演變或進(jìn)化。

由于系統(tǒng)的開放性與復(fù)雜性的雙重特點(diǎn)，因此我們不能簡單地以還原論的的方法來處理它，必須依靠宏觀的觀察，來分析其某一確定時(shí)期的發(fā)展變化方法。在每一段時(shí)間中，只要宏觀系統(tǒng)的某一個(gè)參數(shù)發(fā)生了改變，那么整個(gè)宏觀系統(tǒng)所表現(xiàn)出來的功能就會大不相同，同時(shí)系統(tǒng)中的微觀組成及相互作用，即其他參數(shù)與計(jì)算方式也會改變。因此，由于系統(tǒng)的復(fù)雜適應(yīng)性，只能做比較短的時(shí)期內(nèi)的相關(guān)預(yù)測，并且隨著宏觀情況的不斷改變，對其分析方法也要隨著改變。

根據(jù)復(fù)雜系統(tǒng)的相關(guān)論述，關(guān)于基于互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng)，每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都體現(xiàn)了復(fù)雜性系統(tǒng)的開放性與復(fù)雜性兩個(gè)特點(diǎn)，基于互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng)的復(fù)雜性如下所示，

（1）汽車駕駛?cè)藛T是本系統(tǒng)中具有適應(yīng)性的構(gòu)成主體，具有很強(qiáng)的自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)能力，人一車系統(tǒng)即是人將自適應(yīng)能力與車輛進(jìn)行交互作用。

（2）交通量自適性可以表現(xiàn)為隨著交通量的改變，其中車速、行車視角、車頭時(shí)距的改變可以較好地反應(yīng)這一變化，并通過智能指導(dǎo)，達(dá)到安全駕駛的適應(yīng)性目的：特別的當(dāng)出現(xiàn)交通事故時(shí)，那么交通流中包含的主要因素會在很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生極為巨大的改變。

（3）雖然路況環(huán)境具備開放性與復(fù)雜性，但本系統(tǒng)可作為信息和能量的交換平臺，接收環(huán)境的輸入和擾動，向人一車系統(tǒng)提供輸出，在進(jìn)行了后臺云計(jì)算云處理之后，用以指導(dǎo)駕駛行車，使人一車系統(tǒng)更好地適應(yīng)環(huán)境的變化。

3.結(jié)語

本文根據(jù)智能交通系統(tǒng)的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀，利用系統(tǒng)及其復(fù)雜性的分析方法提出將互聯(lián)網(wǎng)思維下的智能交通系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人車路三者互聯(lián)，協(xié)調(diào)控制人車路交叉關(guān)系，從而能夠達(dá)到交通系統(tǒng)的復(fù)雜性和自適性的時(shí)間段變化周期的縮短的目的。