發布時間：2020-04-15所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：近年來，國內汽車保有量日益增多，汽車成為公眾出行的重要交通工具。在帶給人們便利的同時，日益增多的汽車也造成了不少交通問題。為切實保障人們出行安全，有必要應用一些高科技來解決道路交通問題，在此背景下，智能交通應運而生。車聯網技術在智能
摘要：近年來，國內汽車保有量日益增多，汽車成為公眾出行的重要交通工具。在帶給人們便利的同時，日益增多的汽車也造成了不少交通問題。為切實保障人們出行安全，有必要應用一些高科技來解決道路交通問題，在此背景下，智能交通應運而生。車聯網技術在智能交通的基礎上獲得了極大的發展，也逐步影響到汽車行業的變革。為此，本文首先對車聯網智能交通系統進行概述，并分析了基于車聯網的智能交通架構，最后介紹了車聯網技術在智能交通中的應用。
關鍵詞：智能交通;車聯網;應用
目前，中國汽車總量已位于全球首位，汽車數量的增多也引發了不少問題，如交通擁堵、行車安全等。為確保公眾出行安全，我國應盡快建立智能化交通體系。在此背景下，基于車聯網的智能交通系統應運而生，能實時監控車輛與交通情況，有效防范交通事故的發生，并能明顯緩解交通堵塞問題，為人們創設安全、舒適的駕車環境。
1車聯網智能交通系統概述
車聯網是指運用多種無線通信技術實現對車輛狀態信息與道路交通環境信息的管理與共享，并根據不同的功能需求對車輛運行狀態予以監管，并提供綜合化服務。其中，采用的主要通信技術包括無線射頻識別技術、無線通信技術、傳感技術和網絡技術等[1]。車輛狀態信息是指車輛的屬性信息以及動靜態信息;道路交通環境信息是指交通路況、道路基礎設施信息以及服務信息等。車聯網技術能夠實現車與車、車與路、車與人之間信息的共享，有助于車、路、人三者的“對話”。正如單個電腦被互聯網連接起來一樣，車聯網就是將獨立的汽車連接起來的網絡。建立在車聯網技術基礎上的智能交通系統具有三大特性。
1.1網絡規模大
車聯網是一種極其復雜與龐大的交通系統，網絡節點數量通常為數百萬甚至幾千萬。它主要涉及車輛與道邊設備等相關交通信息數據。單個道邊設備所覆蓋的信號范圍通常也包括幾十或上百個汽車節點
1.2拓撲變化迅速
安裝在車輛內部的車載通信軟件會根據車輛的運行而發出不同的數據信號，信號平均移動速度極快，明顯快于無線網絡運動節點傳播速度[2]。因此，智能交通系統中的網絡拓撲、信道環境、數據傳輸等技術參數均會伴隨汽車使用的時間變化而發生變動。
1.3可預見移動軌跡
車輛在道路上行駛時，駕駛員需要將車輛運行速度控制在合理的范圍內。利用車聯網智能化交通系統分析汽車的歷史行駛信息，進而預測其移動軌跡。
2基于車聯網的智能交通系統架構分析
2.1車聯網智能交通系統架構
目前，較為典型的車聯網智能交通系統架構主要分為三個層次，如圖1所示。
2.1.1基礎交通感知層。借助射頻識別技術、傳感技術、車輛定位技術和信號處理技術等實現對車輛行使狀態、道路狀態、道路設施的全面實時監控，通過采集上述信息數據為車聯網的應用提供全面、有效的終端信息服務[3]。
2.1.2信息共享網絡傳輸層。基于動態車聯網通信協議完成對網絡通信技術感知層的數據匯總，并將其傳輸至車聯網系統，然后借助云計算與人工神經網絡技術對數據信息進行分析與處理，增強對現實交通狀況的感知能力，為車聯網快速做出正確決策提供有效依據。同時，借助先進的計算機技術與網絡技術充分調動各項資源，為智能化交通系統的順利應用提供有效的技術保障。
2.1.3實際系統應用層。該層是對汽車系統實施拓撲化的管理模式，強化智能交通系統的網絡功能。一方面能夠加強車輛安全控制、實現交通事件預警，另一方面能為人們提供個性化服務，包括網絡信息查詢與訂閱、車載娛樂信息共享、車輛基礎信息提醒等。
2.2車聯網多層網絡架構
云計算技術屬于車聯網系統的核心技術之一，云計算是指借助虛擬化技術把分散的計算數據、存儲信息、網絡資源集中起來，構建邏輯統一的資源池，對云計算平臺實時監控，并能動態調配云資源。這樣就能為用戶提供個性化、靈活性的服務[4]。從目前的技術水平來看，單純基于云技術的車聯網，數據保存在終端，而由云端提供服務，使得數據與云端間的信息傳輸占用很多通信資源。此外，車載云計算無法保證車輛資源的可用性，因此所提供的服務缺乏穩定性。為提高車聯網的服務效率，最終構建智能交通系統，技術人員采用霧計算，在終端設備與云服務器之間增設一個霧層，同時把云端完成的數據計算與分析拓展至霧層，用戶就能在本地分析與管理相關交通信息。這不僅減少了傳輸開銷，也提高了傳輸效率，減少了傳輸時延[5]。簡單而言，霧計算將汽車用戶與車聯網有效聯系起來，利用距離較近的霧層用戶的數據資源為遠距離用戶提供有關交通信息，同時也能獲取不同層次汽車用戶的系統性交通信息。基于以上系統架構，目前研究重點是將車聯網建設為“云—霧—節點”的多層網絡架構。
車載云平臺對汽車通信、存儲以及計算資源進行有效整合，從而提高了信息利用率。汽車用戶可通過軟件、車載云平臺獲取低能耗實時訪問，它主要包括三個層次。一是車內網絡，對司機的健康、情緒等信息進行監控，并采集車內溫度、氣壓等環境信息。二是數據共享網絡，主要是指車與車的通信、車與地的通信，將車內網絡采集的相關信息傳輸至云端。三是云服務器，對數據進行存儲、計算，并提供不同服務。
3智能交通系統中車聯網技術的應用
3.1夜晚會車遠光燈的關閉控制
在晚間行車時，如果遇到兩車相會，通常需要關閉遠光燈，這對司機來說增加了一定的負擔。利用車聯網技術就能自動完成晚間行車遠光燈的關閉。在智能交通系統中，車與車保持了實時通信，因此雙方司機都能輕易了解對方的車輛位置、車速、行駛方向、是否會車和什么時候會車等信息。當系統判斷前方有車相會時，車載系統會自動關閉遠光燈，會車結束再開啟遠光燈。這一過程不需要司機做任何操作，讓司機更省心，有效保證了晚間行車安全。智能交通系統對晚間會車遠光燈關閉的控制邏輯圖如圖2所示。
3.2變道輔助
當汽車需要變道時，車聯網車載終端會自動收集目標車道上的前后汽車信息，以了解附近汽車的運行狀況，包括車速、是否同時變道等信息，待評估出變道后的危險程度，做出能否按期變道的判斷，在車內及時顯示，并做出相應的操作。智能交通系統對變道的提示如圖3所示，當車距未超出50m時，發出紅色警告，不可變道;若車距超出100m，無任何警告，說明可安全變道;若50≤車距≤100m，則發出黃色警告，建議不要變道。
3.3路口碰撞預警提示
路口是容易發生車輛碰撞的主要場所，為此，要加強路口碰撞預警，這對避免交通事故，確保行車安全有著重要的意義。應用車聯網技術，后車車載系統會自動采集前車信息，從而判斷前車的行駛信息，為司機提供預警提示，從而合理調整行車速度與行車狀態[6]。
3.4紅綠燈信息提示
路口埋設的無線信號發射裝置會向汽車發射與紅綠燈信號聯動的相關信息。在快接近紅綠燈時，汽車可接收到紅綠燈的相關信息，了解紅綠燈當前狀態與變化趨勢，從而合理調整本車速度，保證無停留通過路口。
4結語
車聯網技術是構建智能交通系統的重要技術支撐。這對緩解交通擁堵、防范交通事故均有積極的意義。目前，基于車聯網技術的智能交通系統構建是一項任重而道遠的任務，仍需要各領域的專家和學者深入研究，共同推進智能交通的發展。
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