物联网信息安全论文-浅析智能交通系统的信息特征和安全需求.pdf

1、 物联网信息安全课程论文院系：专业：学号：姓名：浅 析 智 能 交 通 系 统 的 信 息 特 征 和安 全 需 求摘 要 ：随 着 我 国 经 济 发 展 和 人 们 生 活 水 平 的 提 高 ， 人 们 对 出 行 提出 了 更 高 的 要 求 ， 智 能 交 通 技 术 可 以 有 效 地 提 高 交 通 资 源 的 使 用 效 率 ，降 低 能 耗 ， 同 时 提 高 交 通 的 便 捷 水 平 和 安 全 性 。 智 能 交 通 系 统 作 为 缓 解城 市 交 通 拥 堵 问 题 的 有 效 途 径 , 在 各 大 城 市 得 到 了 广 泛 的 应 用 。 智 能 交通 系 统

2、 中 最 为 重 要 和 核 心 的 内 容 就 是 信 息 ， 正 是 信 息 的 采 集 、 加 工 和 共享 ， 实 现 了 交 通 管 理 从 简 单 静 态 管 理 到 智 能 动 态 管 理 的 转 变 ， 满 足 了 人们 对 实 时 、 动 态 及 历 史 交 通 信 息 的 需 求 ， 因 此 我 们 要 关 注 信 息 处 理 中 可能 出 现 的 相 关 问 题 ， 并 且 要 解 决 这 些 问 题 。基 于 对 信 息 在 智 能 交 通 系 统 中 重 要 性 的 认 识 ， 本 文 首 先 简 单 介 绍 了 智 能交 通 系 统 的 定 义 ， 功 能 和 特

3、点 ， 然 后 总 结 了 智 能 交 通 系 统 信 息 的 一 些 主要 特 征 ， 最 后 根 据 信 息 的 安 全 性 特 征 分 析 提 出 了 智 能 交 通 系 统 的 信 息 安全 需 求 。关 键 词 ：智 能 交 通 系 统 ； 功 能 ； 特 点 ； 信 息 特 征 ； 安 全 问 题1、 引 言智 能 交 通 系 统 ( ITS, intelligent transport system)是 指 人 们 将先 进 的 信 息 技 术 、 数 据 通 讯 传 输 技 术 、 电 子 控 制 技 术 、 传 感 器 技 术 以 及计 算 机 处 理 技 术 等 有 效 地

4、 综 合 运 用 于 整 个 运 输 体 系 中 , 从 而 建 立 起 的 一种 在 大 范 围 内 、 全 方 位 发 挥 作 用 的 实 时 、 准 确 、 高 效 的 运 输 综 合 管 理 系统 。 实 施 智 能 交 通 系 统 工 程 不 仅 能 够 提 高 交 通 的 效 益 与 效 率 , 增 强 交 通安 全 性 , 降 低 环 境 污 染 , 而 且 有 利 于 合 理 利 用 土 地 与 能 源 , 甚 至 对 于 国民 经 济 的 持 续 发 展 与 社 会 经 济 效 益 的 全 面 提 高 都 是 至 关 重 要 的 。交 通 拥 挤 和 公 路 阻 塞 已 经

5、成 为 许 多 国 家 的 一 个 重 要 问 题 ， 交 通 过 分拥 挤 造 成 的 汽 车 延 时 、 汽 油 的 浪 费 、 汽 油 废 气 的 排 放 量 都 成 倍 增 加 。 在这 同 时 ， 因 国 土 资 源 紧 张 使 得 基 础 设 施 的 提 供 受 到 极 大 限 制 。 自 20世 纪80年 代 以 来 ， 以 欧 洲 、 美 国 和 日 本 为 代 表 的 各 发 达 国 家 已 经 从 依 靠 扩 大路 网 规 模 来 解 决 日 益 增 长 的 交 通 需 求 ， 转 移 到 利 用 高 新 技 术 来 改 造 现 有道 路 运 输 体 系 及 其 管 理 方

6、 式 。 在 西 方 发 达 国 家 ， 交 通 控 制 系 统 基 本 上 完成 了 由 传 统 的 交 通 控 制 系 统 向 智 能 交 通 控 制 系 统 ITS的 转 变 。 智 能 交 通系 统 在 目 前 世 界 上 应 用 最 为 广 泛 的 地 区 是 日 本 ， 现 在 日 本 的 VICS系 统 已相 当 地 完 整 和 成 熟 ， 其 次 在 美 国 、 欧 洲 等 地 区 也 普 遍 开 始 应 用 这 项 技术 。 中 国 的 北 京 、 上 海 、 广 东 等 地 区 也 已 经 广 泛 地 在 使 用 智 能 交 通 系统 。 我 国 从 1996年 便 开 始

7、 了 有 关 智 能 交 通 系 统 方 面 的 研 究 ,国 家 “ 九五 ” 科 技 攻 关 项 目 “ 中 国 智 能 运 输 系 统 体 系 框 架 的 研 究 ” 制 定 了 一 个 完整 的 智 能 运 输 系 统 体 系 框 架 。 “ 十 五 ” 期 间 , 科 技 部 在 “ 十 五 ” 国 家 科技 攻 关 重 大 专 项 中 设 立 了 “ 智 能 交 通 系 统 关 键 技 术 开 发 和 示 范 工 程 ” 项目 , 确 定 了 北 京 、 上 海 、 天 津 、 重 庆 、 广 州 、 深 圳 、 济 南 、 青 岛 、 杭州 、 中 山 十 个 城 市 作 为 中

8、 国 智 能 交 通 系 统 示 范 城 市 。本 文 首 先 简 单 介 绍 了 智 能 交 通 系 统 的 定 义 ， 功 能 和 特 点 ， 然 后 总 结 了 智能 交 通 系 统 信 息 的 一 些 主 要 特 征 ， 最 后 根 据 信 息 的 安 全 性 特 征 分 析 提 出了 智 能 交 通 系 统 的 信 息 安 全 需 求 。 本 文 的 创 新 之 处 是 从 研 究 智 能 交 通 系统 信 息 特 征 的 角 度 出 发 ， 层 层 分 析 提 出 了 智 能 交 通 系 统 的 信 息 安 全 需求 。2、 智 能 交 通 的 定 义 、 功 能 和 特 点2.1

9、 智 能 交 通 的 定 义智 能 交 通 系 统 是 在 较 完 善 的 道 路 基 础 设 施 之 上 ， 将 先 进 的 信 息 技术 、 数 据 通 信 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 ， 综 合 运 用 于 整 个 地 面 交 通 管 理 系 统 ， 建 立 一 种 在 大 范 围 且 全 方位 发 挥 作 用 的 实 时 、 准 确 、 高 效 的 综 合 交 通 管 理 系 统 。 智 能 交 通 系 统 已经 受 到 了 越 来 越 多 的 重 视 ， 它 是 一 种 先 进 的 一 体 化 交 通

10、综 合 管 理 系 统 。管 理 人 员 可 以 利 用 这 个 系 统 ， 将 交 通 道 路 上 的 各 种 情 况 都 了 解 清 楚 ， 包括 道 路 的 交 通 流 量 状 态 ， 道 路 的 交 通 设 施 状 态 ， 交 通 运 输 状 态 ， 交 通 安全 状 态 和 环 境 污 染 状 态 。 智 能 交 通 系 统 利 用 信 息 系 统 、 通 信 网 络 、 定 位系 统 和 智 能 化 分 析 系 统 ， 来 达 到 缓 和 道 路 堵 塞 和 减 少 交 通 事 故 的 目 的 。它 也 能 让 驾 驶 员 和 管 理 员 操 作 起 来 更 加 方 便 舒 适 。

11、 驾 驶 员 可 以 在 日 常 生活 中 通 过 这 个 系 统 实 时 传 播 的 各 种 交 通 信 息 来 了 解 地 面 的 交 通 环 境 和 具体 情 况 ， 然 后 驾 驶 员 就 能 够 准 确 判 断 选 择 出 行 的 时 间 与 线 路 。 这 样 就 能很 好 地 消 除 交 通 道 路 拥 堵 等 问 题 ， 对 提 高 道 路 利 用 率 ， 减 轻 环 境 污 染 ，保 障 行 车 安 全 ， 建 立 良 好 的 交 通 管 制 系 统 有 很 大 的 帮 助 。2.2 智 能 交 通 的 功 能智 能 交 通 系 统 实 质 上 就 是 利 用 高 新 技 术

12、 对 传 统 的 运 输 系 统 进 行 改 造而 形 成 的 一 种 信 息 化 、 智 能 化 、 社 会 化 的 新 型 运 输 系 统 ， 它 能 使 交 通 基础 设 施 发 挥 出 最 巨 大 的 社 会 经 济 效 益 。 这 个 系 统 不 但 可 以 解 决 交 通 的 拥堵 ， 而 且 对 交 通 安 全 、 交 通 事 故 的 处 理 与 救 援 、 客 货 运 输 管 理 、 道 路 收费 系 统 等 方 面 都 会 产 生 巨 大 的 影 响 。智 能 交 通 的 功 能 主 要 表 现 如 下 三 个 方 面 ： 安 全 功 能 ： 减 少 交 通 事 故 的 发

13、生 ， 减 轻 事 故 的 损 害 程 度 ， 提 高 整体 的 安 全 水 平 。 顺 畅 功 能 ： 提 高 交 通 系 统 的 运 营 效 率 ， 提 高 交 通 设 施 的 利 用 效率 ， 提 高 道 路 网 的 通 行 能 力 ， 调 控 交 通 需 求 。 环 境 功 能 ： 减 少 汽 油 污 染 的 排 放 ， 减 轻 车 辆 对 环 境 的 影 响 。2.3 智 能 交 通 的 特 点智 能 交 通 系 统 侧 重 于 提 高 现 有 交 通 设 施 的 运 行 效 率 和 交 通 信 息 的 应用 与 服 务 。 智 能 交 通 的 特 点 表 现 如 下 三 点 ： 技

14、 术 领 域 特 点 ； 跨 行 业 特 点 ； 多 部 门 联 合 参 与 合 作 。3、 智 能 交 通 系 统 的 信 息 特 征 与 安 全 需 求3.1 智 能 交 通 系 统 的 信 息 特 征智 能 交 通 系 统 有 许 多 信 息 特 征 ， 首 先 是 它 信 息 的 来 源 广 、 种 类 多 、表 现 形 式 迥 异 、 信 息 量 大 ，然后是它的信 息 的 分 布 范 围 很 广，共 享 的 需求 程 度 、 标 准 化 要 求 较 高 ， 它 还 具 有 明 显 的 层 次 性 ， 很 强 的 时 空 相 关性 ， 主 题 相 关 性 和 信 息 需 求 多 元

15、性 。 智 能 交 通 系 统 中 的 信 息 像 生 物 一样 ， 存 在 着 自 繁 衍 ， 自 进 化 ， 消 亡 这 三 大 基 本 的 生 命 特 征 。 最 后 的 特 征是 它 对 信 息 的 安 全 ， 隐 私 保 护 要 求 高。智 能 交 通 系 统 是 与 许 多 应 用 领 域 的 物 理 设 备 相 关 联 的 ， 因 此 ，在这智 能 交 通 系 统 的 信 息 特 征里，信息的安全性是极为重要的。信 息 是 智 能交 通 系 统 中 的 核 心，如果信息安全没有保障，那么个人交通信息和交通设施信息等随时都有可能被泄漏，甚至可能会被黑客夺取控制管理智 能交 通 系

16、统的权限。如 果 缺 乏 有 效 的 安 全 保 护 机 制 和 安 全 保 护 技 术，在 受到 不 法 分 子 的 恶 意 攻 击 时 ， 信 息 系 统 很 可 能 会 崩 溃，然后造 成 大 量 的 交通 堵 塞 和 交 通 事 故，给 社 会 及 广 大 交 通 系 统 用 户 带 来 巨 大 损 失。特别的是，智 能 交 通 系 统 在 日 常 采 集 道 路 状 态 等 信 息 的 同 时 ， 还 可 能 会 无 意 地采 集 到 出 行 者 的 个 人 隐 秘 信 息 ， 这 种 无 意 的 信 息 采 集 行 为 会 触 犯 到 公 民的 隐 私 权 ， 给 公 民 出 行

17、带 来 不 便 ， 引 起 不 必 要 的 矛 盾 纠 纷 。 这 就 需 要 更加 完 善 的 信 息 采 集 技 术 来 解 决 这 一 涉 及 公 民 隐 私 的 安 全 性 问 题 。 智 能 交 通 系 统 的 信 息 特 征来 源 广 、 种 类 多分 布 性 ， 共 享 程 度 、 标 准 化 要 求 高层 次 性时 空 相 关 性主 题 相 关 性生 命 特 征信 息 需 求 多 元 性安 全 性图 1智 能 交 通 系 统 的 信 息 特 征 3.2 智 能 交 通 系 统 的 信 息 安 全 需 求物 联 网 是 由 感 知 层 、 网 络 层 和 应 用 层 组 成 的

18、三 层 体 系 ， 其 中 应 用 层是 将 物 联 网 技 术 和 行 业 专 业 技 术 相 结 合 ， 实 现 广 泛 智 能 化 应 用 的 解 决 方案 集 。 物 联 网 通 过 应 用 层 最 终 实 现 信 息 技 术 与 行 业 的 深 度 融 合 ， 对 国 民经 济 和 社 会 发 展 具 有 广 泛 影 响 。 智 能 交 通 系 统 作 为 应 用 层 的 一 个 项 目 ，它 的 关 键 问 题 在 于 信 息 安 全 的 保 障 。智 能 交 通 系 统 的 信 息 安 全 需 求 主 要 是 以 下 三 个 方 面 ： 根 据 不 同 的 访 问 权 限 对 同

19、 一 数 据 库 的 内 容 进 行 筛 选 。 智 能 交 通 系统 需 要 根 据 不 同 的 应 用 需 求 对 共 享 数 据 进 行 不 同 的 数 据 访 问 权 限 的 分配 。 智 能 交 通 系 统 在 城 市 规 划 方 面 并 不 需 要 高 清 分 辨 率 的 道 路 监 控 视 频数 据 ， 因 为 管 理 人 员 只 需 要 了 解 道 路 交 通 堵 塞 的 大 概 情 况 ， 但 是 智 能 交通 系 统 在 交 通 管 制 方 面 却 需 要 清 晰 的 道 路 监 控 视 频 数 据 ， 这 是 因 为 管 理人 员 需 要 通 过 这 些 清 晰 的 视

20、频 数 据 去 了 解 交 通 的 实 际 状 况 ， 以 便 能 够 及时 发 现 交 通 事 故 的 事 发 地 段 和 具 体 的 事 故 原 因 等 信 息 。 在 采 集 道 路 交 通 状 况 等 信 息 的 同 时 ， 提 供 用 户 隐 私 的 保 护 。 智 能交 通 系 统 在 日 常 采 集 道 路 状 态 等 信 息 的 同 时 ， 可 能 会 无 意 地 采 集 到 出 行者 的 个 人 隐 秘 信 息 ， 这 种 无 意 的 信 息 采 集 行 为 会 触 犯 到 公 民 的 隐 私 权 ，给 公 民 出 行 带 来 不 便 ， 也 可 能 会 引 起 不 必 要

21、的 矛 盾 纠 纷 。 要 解 决 这 一 安全 问 题 ， 就 需 要 更 加 完 善 的 信 息 采 集 技 术 。 管 理 人 员 可 以 在 公 民 的 车 上装 备 交 通 信 息 标 签 ， 当 公 民 驾 车 出 行 时 ， 这 些 标 签 可 被 道 路 两 旁 的 标 签信 息 检 测 系 统 识 别 ， 从 而 获 得 行 驶 距 离 和 平 均 车 速 等 交 通 系 统 需 要 的 数据 ， 在 交 通 系 统 得 到 了 稳 定 可 靠 的 数 据 后 ， 标 签 信 息 检 测 系 统 便 不 会 再次 对 车 辆 进 行 检 测 跟 踪 ， 而 是 转 移 目 标

22、 检 测 其 他 车 辆 。 这 样 就 能 够 很 好地 避 免 采 集 到 用 户 的 个 人 隐 秘 信 息 ， 在 采 集 到 了 所 需 的 道 路 交 通 信 息 的基 础 上 也 保 障 了 公 民 的 隐 私 安 全 。 解 决 信 息 泄 漏 等 问 题 。 在 智 能 交 通 系 统 中 ， 进 行 信 息 采 集 共 享 的同 时 很 可 能 会 发 生 信 息 泄 漏 等 问 题 ， 因 此 需 要 完 善 的 安 全 保 护 机 制 和 技术 提 高 智 能 交 通 系 统 中 的 安 全 性 。 如 可 以 采 取 数 据 加 密 ， 数 字 签 名 ， 密文 验

23、证 等 安 全 机 制 。 4、 本 文 总 结本 文 从 研 究 智 能 交 通 系 统 信 息 特 征 的 角 度 出 发 ， 首 先 简 单 介 绍 了 智能 交 通 系 统 的 定 义 ， 功 能 和 特 点 ， 然 后 总 结 出 了 智 能 交 通 系 统 信 息 的 一些 主 要 特 征 ， 最 后 根 据 信 息 的 安 全 性 特 征 分 析 提 出 了 智 能 交 通 系 统 的 信息 安 全 需 求 。参 考 文 献1 陈 艳 ,何 春 明 智 能 交 通 系 统 应 用 现 状 及 其 存 在 问 题 分 析 信 息 与 控制 2 0 0 7 6 5 (8 )： 6 2 -6 5 2 任 江 涛 ， 张 毅 智 能 交 通 系 统 信 息 特 征 及 亟 待 解 决 的 相 关 问 题 交通 标 准 化 2 0 0 1 3 0 (6 )： 5 5 0 -5 5 4