智慧交通技术大全11篇

智慧交通技术篇（1）

为满足城市交通的需求，提高城市交通的运行效率，确保城市交通的安全畅通，凭借物联网技术的强大技术优势发展城市智慧交通已经是大势所趋。车联网技术是物联网技术的重要组成部分，对于城市智慧交通的发展建设具有极其重要的作用和意义。车联网技术具有极强的优越性，同时车联网技术和城市智慧交通之间存在重要的关联，车联网技术在城市智慧交通中的应用能有效促进城市智慧交通的发展。因此，要加强对车联网技术实施城市智慧交通应用的探究。

一、车联网技术概述

（一）车联网技术的含义

车联网技术是物联网技术的重要组成部分，是物联网技术在城市交通领域中的具体应用。车联网技术主要是通过先进的物联网技术，诸如移动互联网技术、车辆传感技术、道路环境感知技术、专用短程通信技术、车辆定位技术等，来实施对车辆与道路环境之间以及车辆与车辆之间的协同互动。在车联网运用到的诸多物联网先进技术之中，移动互联网技术和专用短程通信技术对车联网的作用和意义最为重要。“车上网”是车联网的重要组成本分，但不是车联网的全部，车联网通过专用短程通信技术，具备了对车辆与车辆之间、车辆与道路环境之间的实时信息交互能力，能实现对车辆与车辆之间、车辆与道路环境之间的协调互动。在城市智慧交通的实践中，能实现交通中的诸多应用，诸如实现对场站和停车场的自动出入，实现行车的安全驾驶、实现交警的执法管理等。因此，车联网技术通过对移动互联网技术和专用短程通信技术的运用，能实现对城市交通信息数据的实时采集和，还能实现城市交通中的停车收费等交通应用。

（二）车联网技术的具体要求

车联网功能的实现具有一定的要求，具体要求如下：①参与城市交通运行的车辆，必须配置有性能较高的车载计算机，还需要具备GPS等相关的软件设备。另外，要求车内的电源供电具有较强的稳定性，为车联网的正常工作提供必要的能量支撑。②车联网功能的实现离不开安全稳定的信息网络。因此，要保证车辆内具备稳定的通信讯号，以实现对车辆定位的功能和信息共享。同时，要保持车辆内网络的连续性，避免因为网络连续性不佳而出现的信息堆积和信息孤岛。③要确保车辆的车联网应用系统具备强大的处理海量、复杂数据的能力，以实现对拓扑结构产生的大量数据的处理。④要确保车辆行驶的道路周边具备完善的车联网配套设施，以实现车联网对车辆进行的外部信息的传送，实现车联网电子屏幕对车辆运行情况的正常显示。

二、车联网技术实施城市智慧交通的应用

车联网作为物联网的重要组成部分，是物联网技术在城市交通领域的具体应用。因此，车联网技术在实施城市智慧交通的应用中，同样要遵循物联网的基本架构。车联网技术的应用系统主要由前端感知层、中间传输层以及后端应用层组成。车联网技术主要通过前端感知层来实施对车辆所在的外部环境信息和车辆内部信息的感知，通过中间传输层实现对前端感知层收集到的车辆内部信息和车外环境信息的传输，最后通过后端应用层实现对车辆内部信息和车外环境信息的存储和处理。车联网技术通过这种前端感知层、中间传输层以及后端应用层的架构，可以实现各种城市智慧交通应用。

（一）智能化联网停车

现阶段，我国的停车技术还停留在人工和半人工服务结合管理的水平上。对于覆盖全市，实现联网服务和全自动化管理的停车技术，还比较罕见。随着汽车数量的日益增多，这种效率低下、品质较差的停车技术服务，导致了城市交通中停车难的严峻问题。另外，较为普遍存在的问题是路边停车管理严重缺失，各种小区、商业区都普遍存在停车难的现象。车联网技术在城市智慧交通中的应用，能对城市交通中辆的出入进行自动的识别和管理，还能够实现车辆的自动电子缴费，通过利用车联网技术的优势，可以实现全市范围内的智能化联网停车，构建成熟的联网停车收费、停车管理和相关信息服务的网络。

（二）城市拥堵管理

随着城市化的快速发展，城市交通中的拥堵状况日益严重，尤其是在一些城市中心的商业区域，数量巨大的车辆对城市交通造成了巨大的压力，导致了严重的城市拥堵，使得城市交通的运行效率受到大幅度降低。为有效缓解城市核心商业区域的车辆拥堵，缓解城市交通的压力，可以对出入核心商业区的车辆收取合理的费用，以对商业区的车辆拥堵进行有效调节。车联网技术在城市智慧交通应用中，通过专用短程通信技术可以在保障城市车辆正常通行的情况下，实现对城市车辆的实时通信和实时电子收费，能有效缓解城市的交通拥堵状况。

（三）安全驾车应用

车联网技术在城市智慧交通应用中，通过移动互联网技术能实现对车辆行驶道路周边信息的有效收集，也能通过专用短程通信技术获取实时的交通安全信息，为车辆行驶构建安全的环境。

三、结语

车联网技术具有强大的技术优势，对于城市智慧交通的发展建设具有至关重要的作用和意义。因此，要加强车联网技术在城市智慧交通中的应用，实现城市交通中的智能化联网停车，有效缓解城市交通中的车辆拥堵，提高城市交通拥堵管理的水平，实现城市交通中行驶车辆的安全驾驶应用。

参考文献：

[1]刘咏平. 基于车联网技术开展城市智慧交通深度应用[J]. 中国公共安全， 2012，（17）.

智慧交通技术篇（2）

智慧城市是以智慧技术、智慧产业、智慧人文、智慧服务、智慧管理、智慧生活为特征的城市发展新模式，是信息化向更高阶段发展的表现，是物联网行业应用的综合性集成，并通过感知数据的统一集中管理、海量信息的智能化处理，形成面向城市管理、控制与服务的应用模式。

它是信息技术发展和应用的交汇点，也是一个亮点，它代表了信息技术发展和综合利用的方向。近几年来，信息技术除了处理技术、传输技术高速发展之外，还表现出一系列新的特点，特别是传感技术、显示技术、内容处理技术、软件和复杂系统技术的结合，使得信息技术形成了一个更加完整的体系。这个体系需要有新的应用来体现，这就是智慧城市。

更是现代信息通信技术发展到一定阶段后出现的一种全新的城市形态，通过将各种感知技术、下一代网络技术、人工智能与自动化技术聚合和集成应用，使人与物智慧对话，进而产生更加智能化、自动化、信息化的生活、产业发展、社会管理方式。物联网感知和控制终端是智慧城市的神经末梢，宽带通信基础网络构成周围神经系统，而云计算数据中心作为城市智慧的大脑，三者共同构成智慧城市信息系统，以协调城市这个庞大的生物体各系统的运转，以及城市和自然环境的平衡。城市将愈发依赖于这种高度互联、高度协同的智慧的信息系统。

推进智慧城市建设是加快两化融合、提高信息化水平的一项重要内容，是信息技术跨越式发展、信息应用领域不断拓宽的必然要求。目前，全球各大城市都在加快建设智慧城市。当前智慧城市建设是试点推进，下一步必将实现全国大中型城市的智慧共享，如同经济发展的“全球化”历程，以顶层设计的模式和框架，逐步完善智慧功能的逐步实现。信息技术的发展改变了我们城市的面貌，智慧城市的发展不是信息化应用系统的简单叠加，是城市基础设施智能化水平发展到一定阶段的阶跃和爆发，必将极大地提升城市管理的智能水平和智慧气质，信息基础资源的标准化组织将是智慧城市建设成败的核心。

智慧城市蕴含巨大商机，之所以推进智慧城市建设，有以下几个原因：一是智慧城市建设所带来的民生效益。这表现在政府希望通过大力推进智慧城市建设，不断提升城市居民的生活质量和舒适度。一直以来，政府希望通过智慧城市建设实现目标：就是通过智慧城市系统对潜在气候和地质等风险进行预警，如水灾、火灾、山体滑坡等，并将警报发送到相关人员或紧急服务部门，减少灾害对城市居民生活的影响。其次是推动提高城市建设的科技水平。

新技术整合信息推出的“智慧城市概念”，基本能够体现智能城市建设的理念。根据公开的信息，智慧城市建设过程中主要考虑四个方面：一是侧重环境问题和能源节约，鼓励使用过渡能源和清洁能源；二是强调政府、企业和城市居住者之间网络沟通；三是邀请城市居住者参与智慧城市的建设；四是充分整合、运用信息和通讯技术、机器人技术和智能交通运输系统等新技术，促进多网络信息资源共享和运行。新技术的整合和使用，是建设智慧城市的一个重要特色。城市建设专家认为，成功建设智慧城市面临的最重要挑战，是如何精确收集所需数据，然后协同管理分析数据，并且通过分析的结果来进行决策，实现降低城市管理成本或提升城市居民生活质量的目标。

那么如何利用信息技术推进智慧城市建设呢？

1、构建信息技术平台

通过打造信息技术开放平台，可以整合共享、统一管理数据，进一步打破数据壁垒、跨越协同鸿沟。以北京市城市管理为例，依托感知、分析、服务、指挥、监察“五位一体”的城管物联网平台建设，北京在推进基于创新2.0的公共服务模式、感知数据驱动的高峰勤务模式和“巡查即监察、巡查即录入”的工作模式，强化服务能力建设，强化与市民的互动、与社会的协同，提升快速回应群众诉求的能力和应急管理的能力，提升城市管理的精细化、智能化、社会化水平，实现从数字城管向智慧城管跨越。

2、推进智慧政府建设

“智慧政府”是指利用物联网、云计算、移动互联网、人工智能、数据挖掘、知识管理等技术，提高政府办公、监管、服务、决策的智能化水平，形成高效、敏捷、便民的新型政府，如今电子政府到“智慧政府”转变。信息技术能够正真跨越政府内部协同的鸿沟，提高办事效率，从而降低运行成本。同时也促进政务资源的整合和信息孤岛的消减，盘活数据资产，以群众需求为导向，推动政务信息技术全面应用，提升政府公共服务等自身建设；还可以促进政府和公众互动，让政务透明，帮助政府进行社会管理和解决社会难题，建立公众与政府间的沟通渠道，推进政府信息资源进一步开放共享，开发利用效率倍增，提升为民服务的能力，促进经济社会快速发展。

3、推进智慧交通建设

当前的大城市普遍存在着交通拥堵、交通管理系统落后等问题。利用信息技术可以实现对交通的有效管理。第一，开发更智能导航系统。先进的导航系统通过完善的传感器网络，建立交通管理的数据，能够实时获得交通信息，包括前往目的地途中的交通事故、施工、拥堵情况，还要能提供最新的天气情况和停车位信息。第二、建立更智能公共交通系统。以公交车辆定位系统为基础，实现车辆的实时调度、自动报站、视频跟踪查询、车辆紧急救援等功能，优化改善城市公共交通运营能力。第三、建立更智能交通服务系统。如电子不停车缴费系统，通过射频识别技术的应用，并通过与电子支付系统的整合，实现高速公路的不停车缴费。第四，开发智慧交通软件，支持手机、电脑、平板等终端下载使用。通过该软件就可以了解当前从出发地到目的地的交通情况，以及最佳选择路径等。

4、推进智慧医疗建设

智慧交通技术篇（3）

 

关键词：智慧交通；物联网；体系架构

引言

随着经济快速发展，交通运输业带来的能耗、污染和拥堵问题日益严重，而智慧交通的出现为解决这些问题提供了新的方向。为了适应经济社会发展和人民群众对交通运输安全性、快捷性和多样化、个性化需求，物联网技术与交通运输各组成部分的有效结合，是交通运输行业向智能化和信息化发展的必经之路，可见发展智慧交通已成为大势所趋。

 

1.物联网与智慧交通

1.1物联网

1999年，在美国召开的移动和网络国际会议上提出，“物联网（传感网）是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2005年，国际电信联盟（ITU）在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出“物联网”的概念[1]。物联网（The Internet of Things）是指把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”。

 

物联网的实质是利用传感网、射频识别（RFID）、移动互联网、云计算、模糊识别等技术实现物品之间的自动识别、信息互联以及智能化处理等。在物联网中，物体可以无需人的干预直接就行彼此“交流”，通过RFID、传感器等的全面感知和存储信息，通过传感网、通信网、移动互联网等多网融合技术把它们传送到中央控制系统，实现物品的自动识别、信息交换和共享、物品的“透明”管理以及智能化的加工、处理与管理。

 

1.2 智慧交通

我国交通能耗、污染和拥堵问题的日益严重，伴随着物联网、云计算等相关技术的出现，人们提出了智慧交通的概念。智慧交通与智能交通都是信息技术、传感技术、通信技术等多种技术在交通领域应用的产物，二者在建设内容、关键技术、应用方向等方面拥有共同点。但是二者的侧重点不同，智能交通主要侧重于各类交通应用的信息化，而智慧交通则是物联网、云计算等新技术在智能交通中的有效集成运用，侧重于追求系统功能的自动化和决策的智能化[2]。

 

智慧交通是将自动控制技术、无线传感技术、数据通讯技术、计算机技术等集成运用到交通系统的各个节点，形成高效利用交通设施、充分保障交通安全、尽力减小环境污染的智能化交通新格局，可见智慧交通是未来交通系统的发展新方向。

 

智慧交通系统以国家智能交通系统体系框架为指导，建成"髙效、安全、环保、舒适、文明"的智慧交通与运输体系；大幅度提高城市交通运输系统的管理水平和运行效率，为出行者提供全方位的交通信息服务和便利、高效、快捷、经济、安全、人性、智能的交通运输服务；为交通管理部门和相关企业提高及时、准确、全面和充分的信息支持和信息化决策支持。

 

2.物联网在智慧交通中的应用

将物联网、云计算为代表的智能传感技术、信息网络技术、通信传输技术和数据处理技术等有效地集成，并运用到整个交通系统，是智慧交通的一个重要标志。在这个网络中，各要素能彼此进行交流，实现所有交通信息的综合处理，并为各要素提供所需的要素信息，将汽车、驾驶员、出行者、道路及相关的服务部门相互连接起来，使整个交通体系智能化。

 

物联网在智慧交通中具有广阔的应用前景[3]，有以下几个方面，如图1所示。

1、城市公共交通：城市公共交通是智慧交通的重要领域，可以建立城市交通“一卡通”信息系统，实现公交车、出租车多种城市交通消费一体化；智能公交调度系统，利用GPS、RFID、人像识别、车内视频监控等技术掌握实时信息；站台车辆信息平台建设，方便乘客查询相关乘车信息，合理制定乘车方式。

 

2、物流信息化：物流领域是物联网相关技术最有现实意义的应用领域，通过道路运输GIS系统定位跟踪与运输导航、RFID、3G网络提供广域移动车载通信手段实现货物状态位置实时管理；通过电子标签及识别自动收集货物信息，从而缩短作业时间，提高运营效率。

 

3、电子收费：ETC（Electronic Toll Collection）即电子不停车收费系统，是目前世界上最先进的路桥收费方式，它可以加快路桥收费站车辆通车速度，加快效率、减轻或避免车辆在收费用站口拥堵问题。

 

4、电子证照：IC卡电子证件嵌入了RFID逻辑加密芯片，具有高可靠性、高安全性、高性价比等特点，使得IC卡电子证件成为一张智能卡；基于射频识别技术的汽车电子牌照等对于防止假牌假证具有积极作用。

 

5、设施监测：在智能交通物联网中，道路基础设施被赋予电子标签，并有特定的信息传输通道和平台，能够实时掌握对象实体的状态信息，并将有强大的后台数据挖掘分析功能及丰富的展示平台，用于提高交通运输综合管理和服务能力。

 

3.基于物联网的智慧交通系统架构

智能交通系统是利用先进的电子技术、通信技术、计算机和控制技术进行信息的收集、处理、、交换、分析和利用，提供多样化的服务，但海量数据存储和处理等技术难题渐渐显现出来，在智能交通系统的基础上提出了“智慧交通”的理念为这些问题的解决提供了一个新思路，即充分发挥物联网技术，通过移动计算、智能识别、数据融合、云计算等技术的应用，形成智慧交通系统。智慧交通系统体系架构如图2所示。

 

图2 智慧交通整体框架

智慧交通系统从整体架构上可以从感知层、传输层、支撑层、应用层四个层次来进行划分。

（1） 感知层

感知层主要运用RFID、二维码、传感器网络、无线通信和实时定位等技术进行数据采集与收集，及时、准确监测交通信息。

（2） 传输层

传输层主要通过移动网络、无线网络、Internet、卫星等通信设施将感知层所采集信息运输到数据中心，供支撑层进行数据的处理和分析。

（3） 支撑层

支撑层是在智能处理、云计算、管理系统及数据库等资源下，实现海量信息并行处理和优化以及存储资源动态配置和部署。

智慧交通技术篇（4）

中图分类号： U4 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）18-107-3

0 引言

交通作为城市基础设施的重要组成部分，在日常生活中发挥了极为重要的作用，同时，城市交通的发展程度也是一座城市现代化程度体现。城市交通的发展状况直接影响着城市生活、工作效率。

但是，随着经济的快速发展和城市的持续繁荣，使得非农产业向城镇集聚、农村人口向城镇集中，这对原有的城市交通系统造成了巨大压力。当前全国大、中、小城市均面临着不同程度的交通拥堵、交通安全、能源消耗、环境污染等问题，这些问题严重制约着城市的可持续发展，日益严峻的生态和生存环境不断考验着生活在城市的人们。如何缓解并提升城市交通服务水平和服务效率成为关注热点。

1998年原美国副总统戈尔提出“数字地球”从而引发了将其概念应用到“数字城市”的社会信息化运动，2008年，IBM总裁兼首席执行官彭明盛提出了“智慧地球”的概念，引发了世界上国家和地区建设“智慧城市”的建设热潮。

1 智慧交通的特点

智慧交通是在以人为本、可持续发展的理念指导下，将物联网、云计算、大数据、移动互联网等技术为代表的智能传感技术、通信传输技术、数据处理技术和信息网络技术等有效集成，并运用到交通系统中，以提高交通管理服务效率、提升人们的出行体验为目的，以更精确的信息在更广的时空范围内构建的智能化、人性化、立体化的综合交通体系。具有如下特点：

1.1 高效省时

智慧交通通过实时跨网络交通数据分析和预测，避免不必要的时间、能源等浪费，提高车辆的运输效率，使交通流量最大化满足人们的出行需求。

1.2 安全便捷

智慧交通利用物联网等技术，向各交通行驶主体及相关部门提供实时、有效的交通信息，使其避免产生交通事故，防患于未然，力图做到安全出行。通过移动通信提供最佳路线信息和车辆实时运行信息，以及一次性支付各种交通费用，为旅客提供便捷的出行服务，增强旅客体验。

1.3 以人为本

智慧交通面世以来即秉承着以人为本、服务民生、需求引导、开放创新的理念，“智慧”落脚于人们的出行需求得到高水平满足。

1.4 节能环保

新能源汽车等智能应用技术的不断发展，将会大幅度降低碳排放、减少能源消耗和各种污染物的排放，从而提高人们的生活品质。

2 智慧交通的发展现状及趋势

2.1 国外智慧交通发展现状

从西方发达国家的经济发展里程来看，各国交通发展均经历了以下几个阶段：大力增加公路通车/通航里程；提高公路/航道等级；综合运用各种运输方式；从可持续发展的角度去优化各交通运输方式；交通信息化、智能交通/智慧交通。由于智慧交通是近年来才兴起的概念，是智能交通在新时期的趋势和最终目标，因此本文主要以智能交通的发展为主要论述对象。

1995年，日本的通产省、运输省、邮政省、建设省和警察厅五部门制定道路、交通、车辆的信息化方针，拉开了ITS系统研究开发和实施的序幕。日本心交通系统是实现智能交通的关键之一，在“日本ITS框架体系”的指导下，该系统有一个具有高性能的核心性综合交通控制中心和10子系统组成。这些系统包括：公交优先系统、交通信息提供系统、综合智能图像系统、安全驾车辅助系统、行人信息通信系统、紧急车辆优先系统、不停车收费系统、动态车辆导航系统、车辆行驶管理系统等。

英国对智能交通系统的研究一直处于世界前列，其拥有世界最多用户的SCOOT系统一直是智能交通系统的主要组成部分。另外英国交通信息高速公路（Travel Information Highway，TIH）和视频信息高速公路（Video Information Highway ，VIH）是世界领先的交通信息网络平台系统。

2.2 国内智慧交通发展现状

20世纪70年代，我国开始在交通运输和管理中应用电子信息及自动控制技术，并在全国主要的大城市如北京、上海等地使用单点定周期交通信号控制器和线协调交通信号控制系统。20世纪80年代初，我国陆续从国外引进了先进的城市道路交通控制系统，如英国的SCOOT系统、澳大利亚的SCATS系统等。

进入21世纪，随着我国城市道路资源的利用趋于饱和，合理配置交通资源，加大城市智能化交通系统建设，成为各地智力交通问题的首要任务。特别是结合了2008北京奥运会、2010年上海世博会、2010年广州亚运会等重大活动的举办需求，实施了国家综合智慧交通技术应用示范等重大项目，并且围绕国家高速公路网不停车收费和服务系统、北京奥运智能交通集成系统、上海世博智能交通技术综合集成系统、广州亚运智能交通综合信息平台系统、远洋船舶与战略物资运送在线智能检测系统五个方面开展了系统的研究，并取得了显著的成果。

科技引领是我国智慧交通的一个重要特点，从“十一五”开始，“863计划”将现代交通技术列为一个单独的领域来开展研究；2011年4月，交通运输部颁布的《交通运输“十二五”发展规划》中明确指出在“十二五”期间要重点研发包括智能车载终端设备、公共交通信息采集监测于服务、运营监管和应急保障等城市智能交通关键技术。2012年国家《交通运输行业智能交通发展战略（2012-2020）》，将智能交通提高国家战略地位，成为我国第一部以政府文件形式的智能交通战略。另据“中国城市智能交通市场研究报告”统计，2008年至2013年期间，城市智能交通复合增长率达到了20.2%，而受益于公安部《道路交通安全“十二五”规划》、《道路交通科技发展“十二五”规划》等多项政策，预计未来10年内智能交通的资金投入将超过1700亿元。

从整体上而言，我国智慧交通未来的发展呈现三大态势：一是城市化进程加快给智慧交通产业创造巨大空间；二是世界智慧交通系统将进入一个创造新一代移动社会的崭新阶段；三是智能交通技术应用方面，利用智慧交通技术来减少交通污染，发展低碳和绿色交通，促进城市交通的可持续发展成为重要方向。

3 智慧交通总体构架

传统智能交通系统包括交通管理系统、交通信息系统、公交信息系统、车辆管理系统、泊车系统、车辆控制系统六大子系统，其核心在于控制，即将控制技术、信息技术、通信技术融入交通领域，形成完整的控制体系。

智慧交通是在智能交通的基础上，融入人的智慧，实施及时、便捷、安全、高效的交通控制。智慧交通的核心在“智慧”，即给交通安装大脑，使之能够及时看到、听到信息，并及时作出反应，从根本上解决城市交通拥堵、资源浪费、安全事故频发、难以实时控制事态等难题，使城市交通发展走上良性发展的轨道。智慧交通系统是将电子、信息、通信、控制、车辆以及机械等技术融于一体，应用于交通领域，并迅速、灵活、正确地理解和提出解决方案，以改善交通状况，使交通发挥最大效能的系统。

智慧交通系统是一个开放的复杂的巨型系统，由许多关系密切的不同领域、不同功能的子系统综合集成。其中，人、车、路和环境是交通的四大基本要素；管理者、行人与驾驶员构成交通中人的要素；公交车、地铁、出租车、自行车、商用车、特种车辆等构成交通工具要素；普通公路、高速公路、轨道、航线、公交站、停车场、综合交通枢纽等构成交通基础设施要素；自然灾害、天气状况等构成交通中的环境要素。这几者之间依靠互联网、物联网、移动互联网等互联构成以车联网为中心的交通信息广泛采集、即时传输的网络，将交通流信息和气象信息等输送到城市交通云中心，利用云计算等新兴技术手段对交通信息进行储存处理，并进一步利用大数据、人工智能等手段对交通数据进行深度处理，将结果输出给公众，向管理者、出行者提供随需而变的服务。最终形成集节能环保、绿色低碳、智能高效于一体的智慧交通体系，涵盖交通管理系统、出行者信息服务系统、车辆运营管理系统、电子收费系统、智能车辆、自动公路、综合运输、紧急事件与安全以及车联网等系统。

4 智慧交通建设内容

智慧交通将先进的信息、控制、计算机技术和交通工程集成，形成各项建设内容，加强人、车、路之间的互联互通，将各种设施单元（车载设备、路侧单元、控制中心）、交通管理部门和出行者集成到一起，为提高运输系统的总体运输效率和安全水平提供基础和手段。

4.1 交通规划与管理

智慧交通在交通管理与规划领域的建设包括三方面，分别为：先进的交通管理系统、交通基础设施智能监控系统、交通运输规划决策支持系统。其中，先进的交通管理系统是重点，交通基础设施智能监控是基础，交通运输规划决策支持系统则属于长期宏观类型的应用。

4.2 出行者信息服务

出行者信息服务领域包含的内容及分类方法较多，从系统建设独立性的角度分析，智慧交通在该领域的建设内容包括三方面：智能车流诱导系统、智能车载导航系统和多渠道信息服务系统。

4.3 车辆运营管理

智慧交通在车辆运营管理领域的建设内容包括：智能公交系统、快速公交运营管理系统、轨道交通运营调度系统、出租车调度管理系统、公共自行车管理系统、智能商用车辆管理系统以及特种车辆运输智能监控系统等。

4.4 电子收费

智能交通在电子收费领域的建设主要体现为不停车收费系统（ETC）和智能停车系统。其中，不停车收费系统是智能交通系统中起步较早、发展较为成熟的建设内容。随着传感器技术和短程物物通信技术的进步，还将衍生出多种其他基于便携终端的自动收费系统。

4.5 智能车辆

智慧交通在智能车辆的建设内容包括智能防撞系统和智能辅助驾驶系统。通过先进的车载电子系统、车载传感系统以及车程无线短程通信系统，实现全方位的车辆避撞功能，包括：纵向防撞、横向防撞、交叉路口防撞以及碰撞前的车辆乘员保护等。

4.6 紧急事件与安全

智慧交通在该领域的建设内容包括事件应急管理系统和紧急救援系统。其中，事件应急管理系统包括事件的预防、事件的检测与确认、事件的鉴别、事件的响应、事后管理、事件的记录等功能。紧急救援系统的主要服务对象包括机动车驾驶员、行人、摩托车驾驶员以及非机动车驾驶员等。

4.7 综合运输

智慧交通在综合运输领域的建设内容主要体现为智能客货综合联运系统。该系统利用部署在货物、车辆上的各种传感与识别技术以及旅客的便携智能终端的能力，结合运输路径所在范围内的实时路况信息，实现客货运信息资源的交换，大幅提升旅客联运服务和货物联运服务中的效率和质量问题。

4.8 自动公路

自动公路系统是智慧交通中最先进的应用领域之一，通过在公路系统上铺设路面磁钉车道，控制中心可直接对每辆智能汽车发出指令，调整其行驶工况。该系统通过与智能车辆系统进行信息交换来检测周围行驶环境的变化情况，达到行车安全和增强道路通行能力的目的。

4.9 汽车移动物联网

汽车移动物联网，简称车联网，是物联网在交通领域的具体应用。在物联网的技术背景下，交通系统中的人、车、路灯组成要素的感知能力将逐渐实现。相当于提供了覆盖率极高的海量信息采集终端和信息终端。在物联网的环境中，以汽车移动计算平台为核心，利用泛在感知能力可以对现有的几乎所有智能交通系统进行升级强化，建设基于物联网的路网车辆状态监控系统、基于物联网的交通控制系统以及基于物联网的信息服务系统等。

5 结语

在信息化浪潮与数据科学崛起的共同推动下，智慧城市在全球范围内成为下一代城市发展的新理念和新实践。智慧交通是智慧城市的重要组成及基础支撑。智慧交通的实现依赖于技术与理念的进步，技术的进步是交通朝纵深、智能的方向发展；技术和理念的提升给交通领域带来了前所未有的延伸拓展空间，不但连通了各种交通方式和交通参与主体，使交通更加高效，而且将交通系统的末端渗透到智慧城市的其他领域，通过便捷的交通吸引大量客流、物流、资金流，给城市医疗、旅游、教育、安防、商业等领域带来巨大活力，极大地开拓城市的发展潜力，而城市的发展也会带来交通领域更大的繁荣，激发出交通领域更多更新的商业模式。

参 考 文 献

[1] 曹小曙，杨文越，黄晓燕.基于智慧交通的可达性与交通出行碳排放――理论与实证[J].地理科学进展，2015，34（4）：418-429.

[2] 孙怀义，王东强，刘斌.智慧交通的体系架构与发展思考[J].自动化博览，2011，10：61-62.

[3] 蔡翠.我国智慧交通发展的现状分析与建议[J].公路交通科技（应用技术版），2013，6：224-227.

[4] 张新，杨建国.智慧交通发展趋势，目标及框架构建[J].中国行政管理，2015，4：150-152.

[5] 苑宇坤，张宇，魏坦勇，等.智慧交通关键技术及应用综述[J].电子技术应用，2015，41（8）：9-12.

智慧交通技术篇（5）

物联网是在互联网基础上借助传感设备、射频识别技术、GPS定位系统等实现人与物、物与物之间互联互通的新型现代技术，因此物联网具有极强的互联网特性、识别特征以及智能化特点，是实现智慧城市建设过程中不可或缺的重要技术。智慧城市是高阶版的信息化城市，不仅能够为人们提供更加智能、便捷的生活，而且需要各种先进技术的支持，物联网技术就是其中之一。

一、物联网技术在智慧城市建设中的基础应用技术

物联网技术在智慧城市建设中的应用主要是借助感知设备和互联网，进而实现的人、物、机以及环境之间的连接，完成信息资源的快速传递、共享以及对于物的操作控制，并由此在城市中建立智能化服务管理系统，构建智慧城市。物联网应用主要包括四个关键性技术，分别是RFID、传感网、M2M以及量化融合。物联网四大支撑技术与业务群关系如图1所示。

二、物联网在智慧城市建设中的应用优势

智慧城市就是利用先进信息技术和通信技术手段等实现对于城市运行过程中各信息的感知、收集、整合和分析，进而结合城市民生、交通、环保以及各种公共服务等实际需求进行智能响应的现代化城市建设理念。智慧城市是新时期背景下信息化与城市化的深度融合，不仅是物与物的相连，更是人与物、人与环境、物与环境的连接，智慧城市如图2所示。物联网技术在智慧城市建设中的应用优势主要体现在以下几个方面。第一，通过物联网技术，能够进一步实现城市物物相连，扩大城市人、机、物以及环境之间连接的覆盖范围，进一步提升城市智能化水平。第二，智慧城市的建设是基于大数据、云计算技术基础上形成的全新信息技术体系，而物联网技术能够为大数据技术和云计算技术的应用收集数据信息，提供可靠的数据基础，确保大数据以及云计算技术作用的有效发挥。第三，城市是始终处于动态变化之中的，而物联网技术能够及时、准确的提供城市运行过程中相关动态数据，例如物流运输方面、危险化学品管理方面，进一步提升城市管理水平，为城市顺利、安全的运行提供有效保障。第四，随着当前技术水平的不断发展，物理网技术逐渐向着微型、便捷方向发展，在人们身体健康以及生产生活当中的各个方面都有着十分广泛的应用，给城市居民生活带来了极大的便利。第五，随着信息化建设的不断深入，物联网技术在工业生产、制造等方面有着积极作用，极大的促进了传统行业发展。

三、物联网技术在智慧城市中的应用难点

（一）功耗

在建设智慧城市的过程中，需要借助物联网技术与各个终端进行连接，进而实现数据的采集和应用，才能够将其应用到实际的生产生活当中，实现智能化建设。在实际构建智慧城市的过程中，需要在很多场景安装终端设备进行信息的采集和接入，但是由于实际环境的限制和影响，无法在其中接入外电，这就导致在使用终端设备的过程中无法连接电源，只能够借助外用电池进行供能，这就使得终端的应用存在功耗问题，如果设备功耗较大，那么就需要经常更换电池，严重影响了物联网功能的有效发挥，而且还增加了相关人员的工作量。例如，车检器的应用就必须考虑终端设备的功耗情况，若出现电能供给问题，则可能会影响到设备功能的正常发挥。

（二）容量

随着信息技术的不断发展，当前人们的生产生活当中已然离不开互联网以及信息技术，在此情况之下，人们对于互联网以及通信服务的质量有了更高的要求。与此同时，在智慧城市构建的过程中，各种信息采集、终端以及生产生活当中应用的智能设备数量不断增加，对城市网络的容量和通信质量提出了更高的要求。因此，为保障智慧城市的建设效果，在实际应用物联网技术的过程中，必须解决网络容量的问题，当前我国正在逐步推广和应用的5G网络，正是为构建智慧城市而做出的重要准备。5G网络和4G网络的对比分析如表1所示。

（三）连接数

在实际应用物联网技术的过程中，基于智慧城市建设的实际需求，对于物联网技术有着更高的要求，物联网技术想要得到良好的应用就必须能够同时支持大量终端设备的运作和数据传输等，而且随着城市建设脚步的不断加快，智能化水平的提高，城市终端设备的密集程度将不断提升。因此，在智慧城市建设的过程中，就必须考虑基站可承载的运行数量上线，以此保障设备终端能够正常运行。

（四）覆盖范围

智慧城市的建设要求物联网技术尽可能覆盖更大的范围，才能够确保数据、信息的收集更加全面，使得城市中的数据资源能够得到能充分的利用，才能够进一步提高城市智能化水平，进而为城市中的生产生活提供更好的服务。因此，在智慧城市建设的过程中，需要尽可能扩大物联网技术的覆盖范围，但就目前我国各方面的技术水平来看，在物联网技术的推广和应用过程中仍然会受到限制。例如，地下停车场等区域通讯信号的质量相对较差等，因此进一步扩大覆盖范围，也成为物联网技术应用过程中所需要面对的难点之一。

（五）统筹规划

智慧城市的建设并不是单纯的将物联网、大数据以及云计算技术与城市管理服务等结合在一起，而是要将先进的信息技术与城市化建设有机的融合在一起，充分发挥物联网技术的应用优势，提高城市的智能化水平，以此进一步提升城市资源的利用率，为城市人们的生产和生活提供更好的服务。因此，在实际构建智慧城市的过程中，必须将物联网技术合理的融入到城市建设当中，充分考虑当前城市的实际情况，智能化水平以及后续智慧城市建设的主要发展方向等，科学合理的对于智慧城市建设进行统筹规划。但是就目前我国智慧城市建设而言，存在一定的盲目性，并没有形成科学系统的智慧城市建设体系，严重制约了城市资源的高效利用，物联网技术的优势难以得到有效发挥。

四、物联网技术在智慧城市中的主要应用方向

（一）智慧交通

交通运输是城市建设和稳定运行的重要部分，因此智慧交通是智慧城市建设的重要内容。在传统交通运输体系和系统当中，科学合理的应用物理网技术，进一步提升城市交通运输管理的智能化水平，实现对于城市交通领域的全面监控，通过物联网技术实现对于交通环境的感知、信息的传输以及远程监控等，提高城市交通系统的精确性、实时性，进一步缓解城市交通运输压力，提高城市交通运行效率，为城市人们提供更好的交通运输环境。智慧交通系统结构如图3所示。

（二）智慧物流

在当前信息技术水平不断提高的情况之下，我国电子商务行业异军突起，物流产业也随之得到了蓬勃发展，而且人们对于物流行业的要求也在不断提高，因此智慧物流也将成为智慧城市建设当中的重要内容。借助物联网技术，不仅能够进一步优化物流运输过程，还能够有效降低物流行业工作人员的工作压力，提高工作效率，进一步提升城市物流服务水平。例如，激光检测、条码识别、机器分拣、卫星定位等技术的科学应用能够进一步优化物流服务水平。

（三）智慧医疗

随着我国经济水平的提升，老龄化程度不断加深的情况之下，人们对于医疗服务方面有了更多的需求，智慧医疗的建设能够进一步解决人们看病难的问题，为城市居民提供更好的医疗服务，不断完善现代化医疗系统。例如，构建家庭医疗系统、（四）智慧社区社区是城市中的基本组成部分，也是城市建设和管理的重要单位，将物联网技术与社区管理建设融合在一起是当前智慧城市建设的重要内容。通过物联网技术建立智慧社区，能够为社区居民提供更好的服务，有助于强化社区管理，而且在物联网技术的帮助之下，能够使得社区居民生活更加便利，有助于资源的高效利用。智慧社区系统结构如图5所示。

结束语

综上所述，在应用物联网技术建设智慧城市的过程中，为确保智慧城市稳定可靠地运行，不得不面对功耗、容量、连接数量、覆盖范围以及统筹规划等方面的问题，进一步发挥物联网技术的优势，确保智慧城市稳定运行，未来在物联网技术的支持下，城市交通、物流、医疗以及社区等方面都会朝着更加智能的方向发展。相信随着物联网技术的深入研究和应用，我国智慧城市建设将会取得更好的成绩。

【参考文献】

[1]谢晓芩.物联网技术在智慧城市建设中的应用[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2021（03）:189-190.

智慧交通技术篇（6）

随着信息技术的不断发展，城市信息化应用水平不断提升，智慧城市建设应运而生。以物联网、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术推动了智慧城市的逐步形成，那么物联网也就成为了智慧城市信息服务体系的核心技术。

1 物联网――智慧城市建设的核心技术

1.1 物联网的定义

关于物联网的定义众说纷纭，自1991年，美国麻省理工学院（MIT）的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念以来，到现在为止对物联网的定义有多种，还缺乏一个清晰的定义，但物联网的基本概念框架已经形成。目前，能够被普遍接受的说法是，物联网是新一代信息技术的重要组成部分，是继互联网之后世界信息产业发展的又一次浪潮，主要是运用激光扫描器、全球定位系统、射频识别（RFID）、红外感应器等信息设施进行传感，按照事先有的约定，将物与物相连在互联网上，进行信息交换和通信，通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中。

1.2 物联网的关键技术

1.2.1 Internet技术

物联网的英文名称是“Internet of things（IOT）”。顾名思义，物联网是物与物相连的互联网，从本质上说还是个网络，所以物联网的核心基础仍然是Internet技术，它是在Internet技术的基础上延伸和扩展的网络。

1.2.2 射频识别技术

RFID是一种传感器技术，非接触的自动识别技术，融合了无线射频技术和嵌入式技术，是物联网的信息采集层技术之一，在自动识别、物品物流管理方面有着广阔的应用前景。RFID分为Passive RFID、Active RFID和半Passive RFID三种。所有的RFID系统都包含附着在设备上的电子标签、与电子标签交互的读写器以及把读写器连接到中心数据库的后端系统这三个基本组件。

1.2.3 短距离无线通讯技术

物联网是把RFID标签里的数据通过无线传输技术发送到中心系统中，无线化是控制领域的发展趋势，尤其是工作于ISM频段的短距离无线通信得到了广泛的应用，各种短距离无线通信都有各自合适的使用范围，物联网用到的无线传输技术主要包括Wi-Fi技术、蓝牙技术、ZigBee技术、UWB（ultra Wideband）技术、移动Ad hoc网络技术及相应的NS2仿真技术等。

1. 2.4 无线传感网络技术

无线传感器网络是当前信息领域中研究的热点之一，传感网络与RFID系统融合能更好的获得物体的位置、温度、移动性等状态。传感网络由一定数量的传感节点组成，传感器节点可以连续不断地进行数据采集、事件检测、事件标识、位置监测和节点控制，传感节点的这些特征和无线连接方式使得无线传感器网络的应用领域非常广阔，目前已经广泛应用于环境、医疗、交通、军事、工业、商业和航空等诸多领域。

1.2.5 嵌入式技术

物联网实际上是一种基于互联网的嵌入式系统，把物理对象相连，嵌入式系统与无线数据传输网络相结合，满足了局域网的协议要求以及网络拓扑结构、动态路由的数据传输要求，形成了真正的物联网，做一个形象的比喻，在物联网中传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。所以说如果没有嵌入式技术的支持，就不会有物联网的进一步扩展。

1.2.6 大数据处理技术

相比传统的互联网，在物联网中，对大数据技术具有更高的要求，物联网中的数据量更大、数据更加多样化、数据传输速率更高、数据真实性要求更高。可以得出，大数据处理技术是物联网中关键的必需技术。

1.2.7 云计算技术

云计算的基本形态就是将数据计算从本地转移到服务器端，本地只是进行数据的传输与执行，这与物联网的整体概念是完全相符的，物联网借助云计算技术的支持可以更好的提升数据的存储以及处理能力，从而使自身的技术得到进一步的完善。可以说物联网对云计算有着很强的依赖性，没有云计算技术，物联网就无法提供各种基于海量数据的服务。

2 物联网技术在智慧城市建设中的应用

智慧城市是一个庞大复杂的工程，不同的城市需要制定符合各自特征的总体规划，每个城市的资源、发展状况不同，要充分考虑各个领域之间的关系，全面建设一个智慧城市技术体系。物联网技术是创建智慧城市的关键技术，智慧城市的兴起正是源于物联网技术的突破性进展。物联网技术的应用体现在智慧城市建设的方方面面，目前智慧城市建设正处在一个快速发展、全面提升的阶段，据世界银行测算，一个百万人口以上的智慧城市的建成，在投入不变的前提下，实施智慧化管理和服务将能增加城市的发展红利2.5-3倍，为了抢占智慧城市的至高点，世界各国掀起了智慧城市建设的热潮，截至2013年明，国家住建部也分两批公布了193个智慧城市试点城市，目前上海、深圳、南京、宁波、广州、沈阳、武汉、西安等二十多个城市的智慧城市建设已经驶入快车道。根据我国智慧城市的发展现状，本文选取比较成熟的建设领域进行阐述。

2.1 智慧交通

智慧交通系统以国家智能交通系统体系框架为指导，通过监控、监测、交通流量分布优化等技术，完善公安、城管、公路等监控体系和信息网络系统，建立以交通诱导、应急指挥、智能出行、出租车和公交车管理等系统为重点的、统一的智能化城市交通综合管理和服务系统，实现交通信息的充分共享。在交通信息资源整合的基础之上，基于全面的数据，建立分析模型，提高交通行业辅助决策能力，全面提升监控力度和智能化管理水平，并对各类交通信息进行综合处理和，在确保交通运输安全、畅通的前提下，提高公众服务水平。

2.2 智能电网

智能电网通过对整个电力供应体系的自动化来提高电网的可靠性及效率，传感器技术、信息技术与先进的设备技术、先进的控制方法相结合，实现了在可靠性、安全性、经济性、高效性、环境友好等方面的目标要求。智能电网的建设，让生活更便捷，可以实现对智能家电的实时控制和远程控制，还可以为互联网等提供接入服务。在节能与环境方面，智能电网可以提高能源利用效率，实现节能减排。智能电网的建设强有力的推动智慧城市的发展。

2.3 智慧物流

智慧物流是通过RFID、传感器、移动通讯技术等让配送货物自动化、信息化和网络化。智慧物流更重视将物联网、传感网、互联网整合起来，通过动态科学的管理，实现物流自动化、可视化、可控化、智能化。智慧物流的发展可以降低物流成本，加速物流产业的发展。随着物联网的发展，将企业的物流系统、生产系统、采购系统与销售系统智能的融合，智慧物流将融入企业的各个环节之中，形成智慧企业。

2.4 智慧医疗

智慧医疗由智慧医院系统、区域卫生系统、家庭健康系统三部分组成，物联网技术在智慧医疗的各个领域都有关键性的应用，它包括药品领域、远程监护和家庭护理、医疗信息化、医院急救、以及医疗设备和医疗垃圾的监控、血液管理、传染控制等多个方面。

2.5 智慧家居

智慧家居是利用物联网技术将家中的各种设备连接在一起，根据用户的不同需要进行组合，采用模块化结构，提供家电控制模块、照明控制模块、室内外遥控模块、防盗报警模块、环境监测模块、暖通控制模块、红外转发以及可编程定时控制等多种功能模块。

2.6 智慧环保

智慧交通技术篇（7）

智慧交通依靠大数据、云计算、物联网及移动互联技术支持，实现对城市交通、居民出行和物流运输的智能化管理，是智慧城市建设的重要组成部分，最终达成提供更高效的出行效率、降低交通成本、创建更绿色环保的城市空间和更舒适的出行体验。交通部2019年9月24日《交通强国建设纲要》明确提出到2035年我国基本建成交通强国的目标，到本世纪中叶全面建成“人民满意、保障有力、世界前列”的交通强国，体现了当下交通管理的复杂性和解决问题的迫切性出发，成为我国政府管理部门对于智慧交通布局的前瞻性规划。从已有文献的研究来看，智能交通建设领域的研究从顶层规划、技术探讨开始向更为多元化的方向向发展，涉及理论、技术、实践等多个方面内容，对智慧交通建设的规划发展、核心技术、技术应用多有研究。智慧城市的发展需要以人为本，对民众生活的环境质量、食品药品安全、交通安全等方面实时监测十分重要。[1]西方国家和一些城市业已确立了智慧交通发展路径，从这些国家和城市今年来在智慧交通发展规划、智慧路灯和车辆信息系统方面的创新进行对比，为国内城市智慧交通建设提供了借鉴。

1国外智慧交通建设的规划转向

西方国家从上世纪六七十年代开始涉足智能交通的研究，将交通运输的信息化建设作为重要方向。国外城市从政策规划到基础设施建设上充分发挥技术优势和城市现状相结合，展现出不同的发展特点。西方国家在建设智慧交通过程中结合先进技术来进行交通拥堵治理，收集大数据平台所需的海量数据信息，提供人性化的公共服务和城市管理，政府部门在这一发展过程中起到了关键性的推动作用。美国2015年ITS战略计划，计划在2019年完成网联化与智能化的双重升级。在无人驾驶汽车发展上，美国出台了一系列法规鼓励和约束自动驾驶汽车发展，2016年《自动驾驶汽车政策指南》时起从法律层面上肯定自动驾驶的合法性并将其纳入联邦法律框架，战略方案从1.0到3.0的引导与展望鼓励各州重新评估现有交通法律法规，为自动驾驶技术在全美的测试和部署清除法律障碍，落实推动该项技术与地面交通系统运输模式的融合。欧盟第一个协调部署智慧交通的法律性基础文件是2010年欧盟委员会制定的《ITS发展行动计划》，这是欧盟范图内第一个协调部署ITS的法律基础性文件，确立欧盟2020智能交通系统(ITS)三大目标为交通可持续、竞争力和节能减排。之后，欧盟主要在电动汽车、道路安全、智能交通系统、市场准入以及CO2排放等领域提出了战略实施方案，计划加强各国交通科研领域的国际科技合作。欧盟目前对于车辆信息互联的技术标准还未最终确定，围绕WIFI技术和5G技术两大技术系统的企业目前处于争执不下阶段。日本政府高度重视自动驾驶汽车、车联网和智能交通领域发展。早在2013年，日本内阁便了日本复兴计划《世界领先IT国家创造宣言》，其中智能网联汽车成为核心之一。以此为蓝本，日本内阁制定部级科技创新项目《SIP战略性创新创造项目计划》，将自动驾驶系统的技术研发升级为国家战略高度，并提出自动驾驶商用化时间表以及《ITS2014-2030技术发展路线图》，计划在2020年建成世界最安全道路，在2030年建成世界最安全和最畅通道路。日本非常关注自动驾驶汽车的发展规划，不仅在《2017官民ITS构想及路线图》确立这一领域技术的推进时间表，还通过《自动驾驶相关制度整备大纲》明确自动驾驶汽车的责任划分和事故赔偿原则，对自动驾驶汽车的安全条件进行了明确规定。目前，在亚洲地区初步形成了以中国、日本和韩国等国家协同发展的智能网联汽车生态体系。从西方国家对于智慧交通整体规划来看，美国、欧盟、日本以及其他一些国家在智慧交通发展战略上着力点都有区别，但在自动驾驶汽车的发展上都非常重视。美国智慧交通发展规划基于国家强大的技术支持和人才培养基础，由国家进行统一规划，在充足的人力和财力投入下发展迅速。日本由于地小人多，在已有VICS系统和ETC技术使用下开始注重自动驾驶汽车。欧盟强调各国合作和标准化、强调综合运输系统智能化、重视通信和车载设备等。

2国外智慧交通应用领域的创新

2.1智慧路灯的升级打造。智慧交通的实施目的是为了能够为城市提供更为人性化的公共服务，让行人、车辆和城市道路之间能够找到一个相对协调的平衡点进行良性地系统运作。以往在交通管理上主要侧重对机动车和各类车辆的控制和管理，因为设备的局限性难以为行人提供个性化的需求和体验，智慧交通能在规范行人的交通行为同时保障行人安全、满足公共服务诉求，当城市路灯在城市中的使用与先进传感器结合以后，智能路灯成为了目前国外城市首要尝试的设备。新加坡近年来在原有交通管理系统基础上大力发展以“智慧国家2025”为主导的智慧交通方案，新加坡陆路交通部提出对公共照明进行“智能化＋LED”升级改造的方案，预备将全国现有的路灯改造成含智能控制系统的智能路灯，其中60万个路灯将会在装备传感设备的情况下完成城市公共服务的同时进行数据的收集。美国城市洛杉矶、芝加哥、纽约、西雅图、圣地亚哥等城市都已开始安装智能路灯。洛杉矶在该市大范围内安装智能路灯设施，将大数据和物联网技术结合路灯配备的传感器，从而收集交通数据、分析信息并进行共享。芝加哥通过“路灯杆装上传感器”，进行城市数据挖掘。在人们的生活里，无处不在的传感器被应用在了芝加哥市的街边灯柱上。通过“灯柱传感器”，可以收集城市路面信息，检测环境数据，特别是空气质量和噪音，但不会侵犯个人隐私。西雅图路灯可以改变色温，根据周围环境改变路灯亮度，与环境能有机和谐成为一体。圣地亚哥与通用电气和ATT公司合作，在路灯上安装了摄像头、麦克风和传感器，具有找停车位和监测社区枪击声音等功能，集智能安防、微基站、新能源电动汽车充电桩等使用功能于一身。英国MiltonKeynes、德国林、法国里昂、荷兰海牙都对当地路灯进行升级改造。英国MiltonKeynes在当地的MK体育场安装的路灯同样具有监控摄像、WIFI以及电动汽车充电功能，体育场内的售票处和商店门口路灯还安装了闭路电视、公共广播，必要时可作远程连接。德国柏林电线杆成为了电动汽车的充电桩，约占德国一半数量的电线杆都能提供这项服务。斯图加特市在对本市路灯进行LED路灯升级，配合智能控制系统进行统一管理控制。海牙在当地一个海滩上安装智能灯柱，装有摄像头、传感仪和数据传输网络，能够调节灯光的亮度、检测空气和噪音、控制交通，并帮助游客寻找空余的停车位。2.2车载终端的广泛采用。在车载终端使用领域日本和新加坡属于最为典型的国家，地少人多，有限的空间局限性催生了更为高效的城市车辆信息系统构建，均已建立了完善的车载终端设备开发。日本独特的VICS系统（VehicleInformationandCommunicationSystemCenter）由日本道路交通情报中心建设和管理，通过汽车上安装的车载设备接收VICS中心提供的实时交通信息，信息内容遍及全国交通信息播报。数量庞大的车载终端意味着高额的运行经费，这些经费主要由政府拨款和车载设备销售，生产企业每台需向VICS中心交纳2000日元的费用，因此VICS中心每年获得16亿元收益，最终用于基础设施建设和提升服务管理水平。在日本，紧急车辆和公交车辆在道路通行中享有优先权，城市交通管理控制系统中心通过车上的车载优先系统调节路口信号灯，以缩短紧急车辆和公交车辆的通行时间。东京市是日本率先采用全自动智慧交通控制系统的城市，133台计算机对全市多个路口红路灯进行智能控制；静冈市智慧交通控制系统通过1台主机和16台分机控制全市大部分信号灯。新加坡的车辆同样装有车载设备，通过城市交通管理系统ERP（电子收费系统）在划定的控制区域进行监测，当车辆经过电子收费站时通过在车辆上安装的车载设备实行自动扣费。2.3违法行为的识别技术。违法行为识别以往只能监测汽车闯红灯等交通违法行为，在人工智能的技术支撑下，车辆识别技术得以对车辆和行人进行信息的识别、分类和统计，提升了违法识别效率，在治理城市拥堵、缓解交通压力时发挥了巨大作用。在交通出行方面，拥堵时段收费是国外较为常见的使用方式，如新加坡、伦敦和斯德哥尔摩都采取了拥堵收费的方式。新加坡实行交通拥堵收费的历史由来已久，在城市道路的十字路口、交通要塞、高速公路和公共区域都装备了电子眼，不仅对车辆闯红灯和超速能够准确记录，对行人的违法行为也一视同仁。伦敦从2003年采用车辆自动识别技术对车辆的出行路线进行判别，在市区核心范围进行拥堵收费，如果在伦敦中心区域的道路上看到一个红色的“C”，代表车辆已经进入到收费区域。伦敦在拥堵区域征收每天11.50镑的拥堵费，时间是周一到周五早上7点到晚18点，周末、法定节假日不收费。收费对象主要是私家车和货车，本区域居民公交车、出租车、消防车等紧急救援车辆及残障人士等特殊驾驶群体车辆不征收费用。斯德哥尔摩在通往市中心的道路上设置了18个路边监视器，利用射频识别、激光扫描和自动拍照等技术，实现了对一切车辆的自动识别，缩短了违法行为识别的处理时间。

智慧交通技术篇（8）

引言

伴随着不断深入发展的物联网技术，现阶段智能城市建设正在我国如火如荼的开展之中，特别是在社会经济的快速增长下，将会有越来越多的人口涌入城市当中，因此加强对以物联网技术为代表的现代电子信息技术的应用和创新，成为了建设智慧城市的重中之重。而本文将以此为基础，分别从建筑、交通、旅游、医疗等方面着重围绕物联网技术在智慧城市建设中的应用进行简要分析研究。

1物联网技术下的智慧城市

在智慧城市建设当中，物联网是其中的一项关键技术。简单来说，互联网在结合通信网下诞生了物联网，因此其在应用等方面也成为了互联网的拓展和延伸。在物联网技术当中，具有感知能力的装置可以负责感知和识别物理世界中的各类信息，并借助与互联网的交互传输功能可以使得人物和物物之间顺利进行信息互联对接，从而完成对现实世界的全面掌控[1]。物联网技术出现和发展下，我国的城市发展模式也逐渐朝着智慧城市方向前进，智慧城市也被人们看作是集各综合物联网应用产业于一身的综合体，并且其主要通过物联网技术完成感知和管控城市的重要任务。智慧城市在物联网技术下能够以更加智能的方式存储、计算海量数据信息，从而使得无论是生产技术、文化生活还是城市的其他方面均能够更加智能化，进而推动城市实现可持续发展。

2物联网技术在智慧城市建设中的应用

2.1智慧建筑

将物联网技术应用在智慧建筑当中，指的就是建设智慧化的小区，即将物联网技术等运用在社区生活的各方面、各环节当中，实现家居安防、家居智能等一体化的智慧小区。而在此过程当中，云管理平台以及业主的手机客户端是实现小区智慧化的关键，物业通过运用物联网和互联网技术，将云管理平台同业主手机相连，使得业主利用手机客户端即可随时随地对各类物业信息进行查看，享受全方位的物[2]。以故障报修为例，智慧建筑将利用物联网技术在电梯、水电网等内部系统当中设置自检系统，同时安装故障定位装置，从而有效确定故障的具体影响范围，之后由云管理平台向业主发送故障处理情况、进展、结果等相关信息，帮助业主对故障报修进行全过程动态管理。

2.2智慧交通

所谓的智慧交通指的就是利用物联网技术将各种交通工具融于统一的网络当中，使得人与交通工具能够在统一的交通网络当中建立起感知与互动，进而有效提升运输效率、保障服务水平、实现资源效益最大化。以智慧停车场为例，通过在停车场安装监控探头，并利用传感技术和移动互联网技术将其与主控室相连接，进而在主控室大屏幕上能够将当前车位占用情况直观、清晰、准确地展现出来，从而实现对停车场的全面监控。同时，在监控停车场中的时间监控功能，可以及时准确地获取具体的车位占用时长，并将其传输至停车场监控系统当中，而监控总系统将以此为根据计算出停车场的分时段占用率，之后制定出科学合理的停车管理安排计划。与此同时，停车场监控系统也将与收费系统和物业管理系统等进行数据之间的传输与交换，进而实现资源有效共享，提高交通运输管理的有效性，如图1所示。

2.3智慧旅游

随着人民群众生活水平的逐渐提高，旅游行业也掀起了一阵“狂潮”，红火发展的旅游行业与物联网技术和互联网技术相互结合之下将诞生一种全新的产物即智慧旅游。以物联网技术为基础，通过web收集和整理海量的信息，并不断添加形形的旅游元素，结合游客的实际情况与具体需求，借助内部软件对全部旅游资源进行智能化分析，为游客进行“私人订制”如制定专门的旅游线路、线上完成旅游产品交易及相关业务咨询等，为游客提供智能化的旅游服务。与此同时，为游客提供一系列如酒店住宿、餐饮选择、消费维权等其他相关服务，进一步增强游客的满意程度，尽可能满足其旅游需求。

2.4智慧医疗

（1）通过运用物联网技术建立包括个体从出生到死亡期间，身体全部变化情况在内的个人健康档案，并进一步扩大共享医疗健康信息资源的范围。从而使得患者入院求医时，医生能够在短时间内迅速了解患者的病情，提升诊断的效率和准确性。（2）还可以运用物联网技术在智慧城市中建立起包括医疗设备、药品信息等在内的公共卫生系统[3]。通过优化整合医疗信息资源并积极实现共享，能够使得政府在面对各种突发医学事件如传染病等时，可以立足于各种医疗信息以最快的速度完成相关决策，节省宝贵时间。（3）物联网技术还可以运用在远程急救当中，在救护车内安装监护设备帮助急救人员采集患者的各种生命体征信息，之后通过CDMA网络直接将信息传输至急救指挥中心或是医院急诊中心，进而为患者赢取宝贵的救治时间，提高其存活率，如图2所示。

3结束语

总而言之，信息化时代的来临使得城市建设与物联网技术结合的重要性越来越明显。而事实证明，在物联网技术下构建出的智慧建筑、智慧城市确实能够为人们的生产生活提供便利。因此，在大力推动智慧城市的过程当中，还需要在医疗、教育、住宅等各方面落实好与物联网技术、互联网技术等的完美结合，进一步推动城市建设的智慧与智能程度，努力为城市居民打造和谐、舒适的生存环境，真正实现城市的可持续发展。

参考文献

[1]李笑娟.物联网在智慧城市建设中的发展应用.《建筑科技与管理》组委会，2015：2.

智慧交通技术篇（9）

中图分类号：F506 文献标识码：A

Abstract： Nowadays， owing to the development of information technology rapidly， it has brought great changes to intelligent transportation field. The use and development of big data whose core is data in the field of transportation has brought the new technology connotation to the intelligent transportation， as well has great influence on the concept and model of the intelligent transportation. However， there are many problems for intelligent transportation when collecting， storing and utilizing big data. As the big data use in intelligent transportation is a new technology， there is no very effective measures. This paper summarizes and analyzes the challenges of big data use in the intelligent transportation field， and puts forward the solutions accordingly. Only in this way can we get the maximum commercial and research value from the big data， and make a great process in the intelligent transportation field.

Key words： intelligent transportation； big data； information security

0 引 言

近年来，由于城市化进程加速推进，交通系统和相关资源日趋紧张；人口不断的增长和越来越大的移动需求，更加增大了交通系统的压力。扩建道路、增加公共交通等传统的解决方案并不能从根本上解决我国目前交通系统面临的问题。大数据以及云计算技术的大力发展为解决问题打开了新的思路，智慧交通的概念由此提出。我们应该在推动城市空间结构调整、加强交通需求管理、优先发展公共交通的同时，依托高新技术手段，积极开展智慧交通建设，发挥已有能力，释放交通压力，促使交通出行安全[1]。此外，智慧交通可以直接有效地提高交通运行效率，是解决城市交通问题的根本手段和必要举措。大数据作为智能交通系统中的重要技术手段在智慧交通中的应用主要是为了发现从单一的交通数据中无法获取的信息，通过大量数据汇集融合，得到城市交通拥堵的原因以及在拥堵情况下的交通出行规律，围绕以人为基本核心，实现生活与交通的平衡，并为交通系统的管理与规划提供综合性决策[2]。

智慧交通中大数据主要应用于公共交通服务、交通引导、物流调度优化等方面，通过数据资源整合，依托云计算服务平台并应用大数据技术为公众提供便捷的出行服务[3]。如今，国内交通部门都在积极研究大数据技术在智慧交通中的应用，如杭州综合交通信息指挥中心利用大数据平台进行城市轨道交通数据分析，江苏省交通运输厅在大数据应用方面与百度展开深度合作，并签署了《战略合作框架协议》等。国外交通部门同样以公众便捷出行为宗旨，利用大数据分析提高交通效率[4]，如美国商用铁路就利用大数据分析结构提高运输的及时性。然而在智慧交通系统的实际建设中，大数据带来的信息安全挑战却不容忽视。

1 智慧交通中大数据应用面临的挑战

随着智慧交通的建设，大数据已经成为交通数据平台的重要载体，作为生产要素发挥重要作用。随着快速处理技术和分析提取技术的发展，可以迅速挖掘出其中所蕴含的价值信息，这些信息可以对系统的辅助决策提供帮助。智慧交通中的大数据可以突破各行政区域间的限制，进而共享数据信息。另外，大数据的组合效率和信息集成优势有利于综合性立体的交通信息体系的构建[5]；另外在交通资源配置、车辆安全方面利用大数据的快速性和可预测性提升交通预测水平都有极大帮助。然而，智慧交通中大数据掀起新的生产率提高和消费者盈余浪潮的同时，随着而来的是大数据应用过程中带来的挑战。

1.1 行业标准不统一

国内由于各个地区的经济发展不平衡，在实施智慧交通系统项目时，国家并没有统一的行业标准，所以造成许多地区的智慧交通系统相对独立，衔接和配合度不强[6]。在智慧交通中大数据的应用需要依靠前端传感器进行数据采集，由于铺设的前端传感器来自于不同的生产企业，这些行业并没有统一的接口标准，这就造成即使同一个城市的不同系统也很难进行衔接和配合。在智慧交通的大数据应用中，数据采集是非常重要的环节，由于不统一的标准会严重加大交通数据获取难度，从而妨碍交通流的分析与预测。

1.2 难以确保智慧交通系统基础设施的稳定性与可靠性

智慧交通系统的整合度和复杂度越来越高，然而其健壮性却没有随之提高，因此系统整体的信息安全风险随之增大。智慧交通系统往往需要大量的服务器和前端设备，包括信号控制、交通流量采集、交通诱导、电子警察、卡口等子系统，数据要和上级交通管理平台、下级交通管理子平台、公安业务集成平台等系统相连。系统具有流程复杂、业务系统众多、客户端分散等一系列特点。数据中心需要竭尽全力保证业务系统的正常运行。但是随着系统规模不断扩大，前端设备点位增加，设备故障点也呈几何级数增长，管理人员必须保证这些设备正常运行。在数据传输过程中，智慧交通系统中硬件设备因功能滞后或老化而导致传输速率下降以及网络延迟，这些都可能引起数据泄露以及丢失，严重影响大数据安全。

1.3 难以确保数据源的质量

数据的质量主要是指数据的真实性或可信度，具体可以分为数据出处和数据失真两个层面。智慧交通应用的数据主要来自于系统中的传感器和监控等设备收集的数据，大数据中心需要高质量的数据源，而目前设备长时间运行的性能得不到保证，数据质量不高限制了智慧交通业务高水平的扩展应用。现代化的交通诱导和交通信号控制需要实时准确的交通流量数据以供进行交通状态判断以及短时交通预测使用。而由于目前系统健壮性不足，难以自行判断数据质量，从而使得交通诱导和信号控制系统不能发挥预期效用，最后影响了整体智慧交通系统的投资价值。

1.4 增加隐私泄露风险

巨量的交通数据包含了个人的一些敏感信息。这些数据集中的存储增加了泄露的风险。一旦遭到非法使用，这将引起重大后果。无论从道德层面还是法律层面来看，都将对许多牵涉的用户造成影响。另外，由于数据量较大，对敏感数据的所有权和使用权并没有界定的明确标准，许多基于大数据的分析并未考虑其中涉及的个人隐私安全问题。

1.5 增加信息安全风险

智慧交通中的大数据应用是利用道路和车辆等配置的前端设备进行交通数据采集，并从超大量数据中分析出价值信息的过程。智慧交通中大数据的收集、传输、存储、分析过程都是依靠云计算平台和互联网传输进行的，而这个过程便增加了信息安全的风险。一方面，大数据所包含的复杂、敏感数据会引起更多潜在的攻击。另一方面，由于大量数据汇集在一起，一旦黑客成功攻击就会引起大量敏感数据的泄露，造成巨大损失，增加风险率。而且由于黑客一次性可以得到更多数据，这相当于降低了黑客攻击的成本。此外，智慧交通中许多数据传输本身就是借助于移动智能设备的采集和传输，如果这些设备感染具有监控和数据收集功能的病毒，这些敏感信息一旦被利用，不法组织便可能追踪到个人的实时位置以及监控个人的行为习惯等其他机密，这将增加个人信息安全风险，提高安全事故风险等级。

1.6 威胁现有的存储和安防措施

智慧交通系统应用大数据技术时，必然造成大量数据的汇集。如此巨量复杂的数据需要存储在更高安全管理标准的数据中心。由于原有交通系统中的数据存储中心很有可能并不符合规定，这便对现有的存储环境产生了威胁。另外，巨量的数据也会增加防护难度，影响现有安全防护措施的运行。安全防护手段更新升级的速度必须与数据增长的速度相匹配，一旦安全防护措施跟不上数据增长的速度，便会引起大数据安全防护漏洞。另外智慧交通系统是一个庞大的复杂系统，大数据应用需要各个子系统的衔接和配合。这必然需要许多工作人员共同参与，由于大数据包含许多非结构化数据，若使每位用户对应访问特定的信息子集，确保敏感信息的隔离，这便意味着需要保护数据的加密方案将会是一个新的挑战。数据的访问控制需要更谨慎，以确保用户只能访问授权其访问的数据。

2 智慧交通中的大数据应用应对策略

综上所述，对于智慧交通中大数据应用带来的各种挑战，应该从以下几个方面有针对性地、综合地加以解决。

2.1 加强交通平台资源整合，推进数据标准化

交通系统是庞大而复杂的系统，且覆盖范围非常广，各个交通平台衔接度不够。为了解决大数据应用在智慧交通中的行业不统一问题，首先国家应该推出交通平台的标准化措施，规范每个交通平台的统一化布局，包括交通系统物理层的每一个硬件设施的标准化接口以及交通系统软件层的每一个信息系统的标准化接口，实现各个平台从硬件到软件的互联性和兼容性，进一步推动交通信息化体系综合化和立体化。这样才可以为智慧交通中的大数据应用提供资源共享综合平台。此外，在实现跨部门、跨地区的交通互联共享平台的基础上，我们应该进一步规范交通系统的数据标准化，构建数据标准化体系，实现综合交通平台的数据存储。

2.2 加强交通大数据应用基础设施建设

基础设施对交通大数据的信息安全的影响不容忽视。基础设施作为智慧交通系统的物理层结构基础，一旦发生损坏或者出现问题，将很容易增加信息泄露或丢失的风险。因此，智慧交通中的基础设施建设至关重要，应该加强交通大数据应用基础设施建设[7]。加强交通大数据应用基础设施建设主要包括：及时对前端硬件设备进行更新和维护，应对智慧交通系统中的传输信息的网络线路以及传感器和监控等硬件设备进行定期的查验、维护和更新，严防因为基础设施的损坏或者老化等问题而造成信息数据的泄露或丢失；为了应对突发事件，智慧交通系统应该制定相对应的应急措施，以便当突发事件发生时，智慧交通系统能够保证继续安全和运行，从而确保信息数据的安全有效。

2.3 严格控制智慧交通中的数据真实度

大数据技术上有一个普遍观点认为数据可以说明一切，数据自身就是事实。大数据的核心价值在于通过对数据的分析挖掘，提炼价值信息并提供预测以及决策。大数据应用价值是建立在真实可靠的数据基础上的，一旦系统采集的数据本身存在错误，那么经过分析挖掘的预测以及决策非但不存在价值，而且会因为错误的决策进而造成损失与危害。因此，智慧交通系统数据采集时，必须通过严格的监控措施以及测试手段确保数据的真实性和可靠性。从数据源头开始把关，一旦发现虚假或恶意数据便及时剔除，同时可以利用稳健统计以及对抗式机器学习等方法减轻数据恶意插入的后果。此外，在智慧交通系统的数据采集过程中，为确保传输过程中数据不失真，应该尽可能减少人为影响和干预。

2.4 加强智慧交通系统中的大数据管理

智慧交通系统中，除了在技术上保护大数据信息安全，安全管理制度也非常关键，它是确保智慧交通数据平台中的大数据信息安全的重要基础。只有使用科学的大数据管理方法，才可以从海量的交通数据中获得真正价值，提升智慧交通系统的效率，降低各种安全风险。加强智慧交通系统中的大数据管理具体可以从以下4个方面进行：

2.4.1 完善智慧交通中的大数据资产管理

大数据作为智慧交通中的大数据应用的核心资产，许多安全问题都是在对数据进行管理的过程中。因此，在对其资产管理时，必须清楚定义数据元素，包含别名、格式以及其他特征标识；在对其进行描述时，必须列清该数据元素的信息来源和相关数据元素的其他信息；在对其使用信息的记录时，必须说明数据元素的产生和修改信息、访问历史记录、安全与访问控制信息等。

2.4.2 建立数据的安全系统

智慧交通数据中心的防护系统需要设立全面的安全防护，包括设立入侵检测系统、安全审计、防火墙、抵抗拒绝服务攻击、网络防病毒系统、流量整形和控制等措施。此外，智慧交通的数据中心还应该通过使用识别管理技术，加密技术并结合其他主动安全管理技术进行监测和控制交通数据从使用到迁移、停用的整个过程。

2.4.3 做好智慧交通中的大数据信息安全风险评估

智慧交通系统中的数据类型繁多，不同类型的数据都有相对应的风险等级。作为智慧交通的大数据中心应该将其进行分类，划分不同的安全风险等级。只有这样，才可以加强安全防范，更加明确安全风险治理目标，降低智慧交通数据泄露风险。

2.4.4 提高智慧交通系统的职员信息安全意识

智慧交通系统的运行，除了大数据平台以及相关硬件设施之外还需要各个部门职员的配合，他们在智慧交通系统的数据安全中扮演着至关重要的角色。尤其作为大数据中心平台管理的职员更应该提高对数据安全威胁的辨别能力，知晓其所管理的数据的重要价值。同时，智慧交通建设的过程中，更应该积极对职员进行相关数据安全培训，提高职员在数据安全防护方面的知识水平和方法战略认识。

综上所述，面对智慧交通中大数据应用的挑战，应该从以下方面加强应对：完善智慧交通中的大数据资产管理，加强大数据基础设施的更新和维护，严格控制数据真实度，加强大数据管理。

3 结束语

大数据在智慧交通中的应用从根本上缓解交通系统面临的压力问题的同时，也为智慧交通带来了挑战。面对这些挑战，需要各方面的综合作用，以加强交通平台资源整合，推进数据标准化为目标，以基础设施建设为基础，严格控制数据真实度，加强智慧交通系统中大数据管理。只有这样，智慧交通才可以为人们的出行提供更加便利、更加安全的条件。

参考文献：

[1] 赵祥模，惠飞，史昕，等. 泛在交通信息服务系统的概念、架构与关键技术[J]. 交通运输工程学报，2014（4）：105-115.

[2] 彭武雄，代义军，白帆. 城市交通大数据中心建设与展望[J]. 交通与运输（学术版），2015（1）：67-70.

[3] 林祥兴，陈思恩，俞辉. 大数据多维度下的智慧交通[J]. 中外企业家，2015（4）：31-34.

[4] 王雅琼，杨云鹏，樊重俊. 智慧交通中的大数据应用研究[J]. 物流工程与管理，2015（5）：107-108.

智慧交通技术篇（10）

中图分类号：T311.52 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0158-02

人类活动日益频繁，汽车保有量迅猛增长，交通压力与日俱增，特别是在城市中，早晚交通高峰带来的交通拥堵每日可见。面对当前错综复杂的交通状况，为了有效地改善交通拥堵的状况，满足人们工作生活中的交通需求，依托现代网络技术、信息技术等多方面先进的科学技术，智慧交通系统应运而生。自智慧交通这一概念提出以来，受到交通领域乃至全社会的广泛关注，交通部门开始致力于城市智慧交通服务系统的研究和建立，在实践中不断探讨、不断完善，以期能够跟随现代城市发展的脚步，有效改善交通拥堵的现状。

1 智慧交通与数据挖掘

智慧交通是城市化进程不断向前推进的产物，是城市交通问题日益严峻和土地资源短缺状况共同作用下的必然结果。随着城市规模的不断发展壮大，城市人口数量猛增，汽车保有量大幅增加，不断增长的交通流与有限的交通用地之间的矛盾突显出来。受多方面因素的影响，城市交通基础设施建设远远跟不上交通流增长的步伐，更无法满足人们顺畅出行的需要，交通拥堵的情况在城市中普遍存在。智能交通服务系统建立的主要目的在于提高城市交通管理水平，缓解城市交通压力，充分利用已有的交通资源，满足人们便捷顺畅出的需要。从实际应用效果来看，智能交通服务系统的应用使城市的交通状况在一定程度上得到了缓解，但是海量的交通数据为系统的信息处理带来了巨大的压力。在大数据时代，如何利用大数据技术对海量的数据进行挖掘分析，使其更好地为智慧交通系统服务，促进智慧交通服务系统的进一步完善，是现代智慧交通服务系统需要改进和完善的重点问题。

数据挖掘是利用科学的技术和方法，对信息进行收集和处理，从海量的模糊的数据信息中挖掘出有价值的信息。信息化时代为社会的发展和人们的生活带来了极大的便利，而海量的数据带来的是数据处理的巨大压力，数据挖掘是大数据时代的必然要求。数据挖掘主要包括4个方面的内容，即分类分析、关联分析、聚类分析、时间序列分析。通过4种分析方法的应用，从海量的数据信息中提取出有效的信息为智慧交通服务系统所利用，系统根据信息分析的结果得出交通建议，为交通调流和人们出行提供建议和指导。

2 智慧交通的体系架构

智慧交通服务系统的建立是为了更好地对城市道路路况信息和车辆情况进行监控和管理，满足人民便捷顺畅出行的需要。智慧交通的体系架构如图1所示，主要分为三层。

第一层为信息层。信息层的主要功能在于信息采集，通过卫星定位终端对车辆的位置信息和路况信息进行实时采集，通过2G网络传送到智慧交通云服务器。移动终端网络将居民的个人移动终端相关信息传送到智慧交通云服务器。云平台运行通过多基站定位算法对车辆或者个人当前所处的具置、出现的路线等数据进行模拟和计算。城市交通干线上设置的摄像头可以对区域内的路况信息进行实时监控和采集，拍下的视频流经过编码处理后利用有线或无线网络向云服务平台传输，由云服务平台对数据进行存储、分发和管理。居民可通过手机等个人移动终端安全智慧交通客户端产品，通过GPS信息的上传交互，实时享用智慧交通服务系带来的便利。

第二层为网络通信层。其主要功能在于数据传统送通过有线、WLAN、2G/4G网络将前端采集的数据信息高速、可靠地向云服务平台传送。

第三层为云服务层。负责数据编码的转换、挖掘分析和存储，对交通拥堵的时间、拥堵程度进行分析和预测。特别是对市中心、商业区等人流密集的路段，为用户提供路况预测、路径优化、公交信息实时查询等交通服务。

3 大数据挖掘分析方案

智慧交通服务系统是建立在城市交通道路大数据分析模型的基础之上的，在城市的每一天交通路段每个一定的距离分配一个ID标签作榉侄巫杂傻谋晔叮以此累计建立起关于整个城市道路的标签库。在路上行驶的机动车位置及其运行路径都会被实时采集，同时会在其所对应的路段上映射出该机动车的地理坐标位置。通过MapReduce框架对每一个路段上的车流量进行快速计算，以此为依据来对该路段的是否畅通、是否存在交通拥堵情况进行判断和记录，为交通调流和用户推荐最优路径提供有力的参考。智慧交通平台可以对每一辆车在任意一个时间段的行驶路线进行记录，将总路线分多个路段，从起点到终点会有多条通达的路线可选，利用大数据的FP-Growth关联算法，通过FP树的建立，对大数据进行挖掘分析，再根据系统记录的每个路段的拥堵系数，为用户推荐最顺畅、最优化的路线，最大程度地节省用户的出行时间。

4 智慧交通的典型应用

4.1 公交信息实时查询

通过智慧交通的手机客户端对公交线路及公交运行情况进行获取，个人可通过手机APP对公交线路和经停站点进行查询，手机终端从智慧交通的云服务器来获取公交信息数据，云端服务器对客户输入的公交查询请求进行一系列相关的运算，并将查询结果反馈给手机用户。公交信息包括的范围很广，如公交路线、公交车实时所处的位置、到站时长等等，为用户乘坐城市公交出行提供服务。

4.2 交通状况实时浏览

城市道路上分段设置有监控摄像机，对路况现场进行实时拍摄，并将拍摄的视频向智慧交通平台传送。云端服务器对视频进行接收、编码转换、管理用户端等处理，个人用户通过手机安装的APP基于网络登录上智慧交通的云端服务器，根据出行需要选择道路交通的实时道路视频，让用户更直观地了解路段现场情况，选择更加适宜的出行路线。

4.3 人流密集情况分析

智慧交通服务系统的云服务器通过基站定位技术，加上移动基站数据库的支撑，可以对某个区域范围内的人流情况及变化趋势进行统计、分析和预测，从而对人流发展情况进行实时监控和判断，以便于及时有效地做出管理措施。这可在多种场景中应用，如旅游景区、公共安全监控区，便于提前做出人流量预警，防止安全事故发生。

5 结语

通过智慧交通服务系统，利用大数据挖掘分析技术，可以对城市交通产生的海量数据进行快速、有效的提取、分析和处理。这不仅为城市居民的出行提供便利，更对城市交通管理决策的制定和城市交通基础设施的建设提供有力的参考依据，对于推动城市经济发展、加快城市信息化系统的升级和完善都十分有利。

智慧交通技术篇（11）

1 引言

我国自十一届三中全会开始实行对内改革、对外开放的政策以来，改革开放的强大动力推动着我国取得了举世瞩目的伟大成就，实现了从计划经济体制到社会主义市场经济体制的伟大历史转折。近30年来，我国城市建设取得了快速的发展。2016年1月19日，国家统计局了2015年国民经济运行情况，数据显示，从城乡结构看，城镇常住人口77116万人，乡村常住人口60346万人，城镇人口占总人口比重为56.1%，相比于1978年我国城镇化率17.9%增长了38.2个百分点。

城市建设，加快了现代化的步伐，改善了城镇居民的生活条件，促进了各行业的迅速发展。随着人类社会的不断发展，城市将承载越来越多的人口，具备越来越多的功能。目前，我国正处于城镇化加速发展的时期，部分地区“城市病”问题日益严峻，无序的城市面积扩张、城市经济转型艰难、城市生态环境问题严重、城市基础设施建设滞后等问题日益突出，[1]以往的城市发展与治理经验已越来越不能满足新时期城市管理的需要。为了破解“城市病”困局，实现城市可持续发展，满足人民群众对于城市的美好期望，智慧城市应运而生。由于智慧城市综合采用了包括射频传感技术、物联网技术、云计算技术、下一代通信技术在内的新一代信息技术，[2]可以实现对城市的精细化和智能化管理，从而减少资源消耗，降低环境污染，解决交通拥堵，消除安全隐患，实现城市的可持续发展。建设智慧城市已成为当今世界城市发展不可逆转的历史潮流。

2 智慧城市的内涵

2008年，IBM公司提出“智慧地球”的概念，2010年，在“智慧地球”的基础上，IBM正式提出了“智慧的城市”愿景，希望为世界和中国的城市发展贡献自己的力量。

对智慧城市的定义，目前国内外学者还没有统一的标准，IBM认为智慧城市能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，[3]从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务在内的各种需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活。焦明连提出智慧城市是在物联网的基础上，通过对数据的管理与处理，实现对城市的管理、控制及服务。中国工程院副院长邬贺铨指出，智慧城市是一个由物联网作为主要标志的网络城市。李德仁提出智慧城市是在数字城市建设基础上加上物联网和云计算的新型城市形态。

智慧城市的内涵，主要有以下几点：一、以信息技术的发展为基础，以制度的实施为环境，两者结合，促进智慧城市建设；二、充分利用信息和知识资源，将人的智慧和物的智能相结合，实现人与社会的可持续发展；三、在已有的实践上，加强物联网、大数据等新兴技术在经济、环保、交通、教育等领域的应用；四、强调利用高新技术实现资源优化配置，提高各职能部门效率，提升和谐与幸福指数。

智慧城市是近年来物联网云计算、3D打印等新一代信息技术和制造技术取得突破性进展下提出的，是一种全新的城市形态，信息技术使城市各个要素联系更加紧密，人与自然之间的关系更加和谐。

3 武汉建设智慧城市的意义

建设智慧城市在实现武汉城市可持m发展、增强武汉城市集聚和辐射能力、加快武汉城市产业转型升级、提升武汉城市公共服务水平等方面具有重要意义。

3.1 实现武汉城市可持续发展

改革开放30多年以来，我国城镇化建设取得了举世瞩目的成就，尤其是进入21世纪后，城镇化建设的步伐不断加快，每年有上千万的农村人口进入城市。随着城市人口不断膨胀，“城市病”成为困扰各个城市建设与管理的首要难题，资源短缺、环境污染、交通拥堵、安全隐患等问题日益突出。智慧城市使用的射频传感技术、物联网技术、云计算技术、下一代通信技术在内的新一代信息技术为解决这些难题提供了新的思路与方案，为实现城市的可持续发展提供了技术的支撑。

3.2 武汉城市集聚和辐射能力

集聚和辐射能力是国家中心城市功能的重要体现。武汉作为国家中心城市不仅要自身发展迅速、实力强大，还要具有强大的集聚和辐射能力。城市的集聚和辐射能力主要体现在对周边城市和区域网络联系的强度上。智慧城市的打造，不仅需要建设各种铁路、公路等交通枢纽，形成国家中心城市与周边地区畅通的物联网络，更需要通过搭建各种网络平台与信息高速公路，实现新型工业化、城镇化与智慧化同步发展，提升武汉在政治、经济、文化、交通等方面的集聚和辐射能力，推动国家中心城市快速发展。

3.3 加快武汉城市产业转型升级。

智慧城市建设为武汉产业的转型升级创造了条件、提供了契机。智慧城市所需的智能化基础设施，如智慧交通、智慧教育、智慧医疗、智慧金融、智慧安防、智慧楼宇等，都需要大量的高科技投入与产出，这意味着将促进大批电子商务、云计算等高新技术产业的发展。智慧城市要求加快重点领域的物联网建设，以促进生产制造、经营管理和能源利用的智能化。这就必然会在武汉城市管理、交通运输、节能减排、食品药品安全、医疗卫生等方面形成全面感知、广泛互联的城市智能管理和服务体系，从而形成诸多领域的业态转型升级，进而催生出众多与信息化相关的创新型业态。

3.4 提升武汉城市公共服务水平

智慧城市建设要求实现公共服务管理创新，建立智慧政府。智慧城市不仅是一种海量的数据状态及其相应的数据处理技术和基础设施，更是一种思维方式，一个影响整个国家和社会运行的基础性社会制度。[4]政府是各种数据的最大占有者与整合者，是智慧城市的重要组成部分。政府通过搭建的各种网络办公平台，构建政府与社会对话沟通、信息交换的渠道，打开了政府了解社情民意、社会关注政府政策这两扇窗口。市民通过智慧政府可以及时对社会中存在的各种问题向政府进行反映，提出建议、发表质疑，真正参与城市社会治理。公务人员则通过智慧政府及其网络办公平台，建立起一套方便、智能、节能的办公设施和环境，为政府日常运作和常规工作进行提醒和安排，提高政府工作效率。

4 武汉市智慧城市公共服务建设现状研究

智慧城市建设是一项涉及各行业领域的庞大的系统性工程，涵盖现代城市治理的各个方面，武汉自2010年起在全国范围内率先启动“智慧城市”建设试点工作。在武汉市政府的大力努力下，通过试点示范到全面推广复制的方式，大力推进信息基础设施、应用体系建设和支撑性产业建设，在智慧城市建设过程中，武汉市积累了宝贵的经验。

4.1 政务云建设促进政府职能转变

智慧城市建设不仅仅是工程技术应用，更涉及城市治理理念、机制体制等深层次内容，需要从思路、理念、管理、应用等多方面开展创新。武汉市政务云建设涉及全市41个委办局近800项共享交换服务事项的清理、确认和登记，如按照目前全国通行的做法，需要先建大规模的数据中心。只要一上硬件，不仅投资过亿，而且会造成数据中心与实际应用脱节。武汉市充分利用云计算的技术优势，采取“逻辑集中、物理分散”建设方式，仅投资500余万元，就完成了项目建设，成功破冰政府部门网络互通、数据共享，为下一步促进政府职能转变，发展大数据产业奠定了良好基础。武汉市还创造性地运用互联网“免费模式”，有效整合政府部门和汉口银行资源，市财政不花X，就建成了“云端武汉・市民”、“云端武汉・企业”等政务服务云平台。

4.2 抓住痛点破解交通环保难题

为缓解交通拥堵，武汉市建立了“易行江城”智慧交通系统，集成行车停车诱导、车驾管服务等40多项功能。一方面，交管指挥中心对城市拥堵，可实时调度，民警及时就近处置，缩短拥堵时间；另一方面，司机可通过“易行江城”APP和道路行车诱导屏，了解实时路况，合理计划行车路线，既避开堵点，又减少堵源，共治共享。运用PM10、PM2.5的源解析成果，建立智慧工地系统，对全市342个重点工地的粉尘、温湿度实时监测，一旦超过国家标准值系统就自动报警，监控中心可远程掌握超标工地、及时调度处理。城管部门还采用北斗定位技术，在渣土车上安装智能监控设施，实现重量、高度、密闭、车速、线路、车净“六控制”，改变渣土运输沿路抛洒现象。

4.3 实时网络监控确保网络信息安全

建设智慧城市，网络信息安全至关重要。武汉市一直注重构建网络安全保障体系，已实现对武汉市数千个互联网网站进行实时安全监控，可进行7×24小时事前、事中、事后全方位安全监测，对发现的安全问题及时进行预警和处置。针对大数据带来的个人隐私安全威胁，武汉市推动出台保护网络信息安全和个人隐私等方面的制度规定，建立由数据使用者承担公民隐私安全保护的责任体系。

5 总结

武汉智慧城市的建设，围绕着政务、交通、环保、网络信息等城市公共服务，近年来已取得比较显著的成效。武汉智慧城市建设所需的射频传感技术、物联网技术、云计算技术、下一代通信技术在内的新一代信息技术协调或解决了城市发展过程中存在的诸如资源短缺、环境污染、交通拥堵、安全隐患等问题，有效提升了武汉城市公共服务水平、增强了武汉城市集聚和辐射能力、加快了武汉城市产业转型升级，实现了武汉城市可持续发展。武汉市在智慧城市公共服务建设方面的经验，为其他发展中的二三线城市提供了良好的借鉴。

参考文献

[1]陈友福.我国智慧城市建设的社会风险分析[D].华中科技大学 2013