1、基于车联网的智能交通系统简单应用（长安大学 汽车学院 阳鹏 2201100516 王毅科 2201100524）摘要：车联网（IOV：Internetof Vehicle）作为物联网在汽车领域的一个细分应用，是移动互联网、物联网向业务实质和纵深发展的必经之路，是未来信息通信、环保、节能、安全等发展的融合性技术。通过车联网技术可以使交通变得智能化，也使得能源与环境问题得以改善。关键词：车联网 智能交通一关于车联网的简介：车联网（IOV：Internetof Vehicle）作为物联网在汽车领域的一个细分应用，是移动互联网、物联网向业务实质和纵深发展的必经之路，是未来信息通信、环保、节能、安全等发
2、展的融合性技术。车联网可以通过车与车、车与人、车与路互联互通实现信息共享，收集车辆、道路和环境的信息，并在信息网络平台上对多源采集的信息进行加工、计算、共享和安全发布，根据不同的功能需求对车辆进行有效的引导与监管，以及提供专业的多媒体与移动互联网应用服务。从网络上看，IOV 系统是一个“ 端管云”三层体系：第一层（端系统）：端系统是汽车的智能传感器，负责采集与获取车辆的智能信息，感知行车状态与环境；是具有车内通信、车间通信、车网通信的泛在通信终端；同时还是让汽车具备 IOV 寻址和网络可信标识等能力的设备。第二层（管系统）：解决车与车（V2V ）、车与路（V2R）、车与网（V2I）、车与人（V
3、2H）等的互联互通，实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游，在功能和性能上保障实时性、可服务性与网络泛在性，同时它是公网与专网的统一体。第三层（云系统）：车联网是一个云架构的车辆运行信息平台，它的生态链包含了ITS、物流、客货运、危特车辆、汽修汽配、汽车租赁、企事业车辆管理、汽车制造商、4S 店、车管、保险、紧急救援、移动互联网等，是多源海量信息的汇聚，因此需要虚拟化、安全认证、实时交互、海量存储等云计算功能，其应用系统也是围绕车辆的数据汇聚、计算、调度、监控、管理与应用的复合体系。车联网系统是通过利用先进传感技术、网络技术、计算技术、控制技术、智能技术，对道路和交通进行全面感知，实现多
4、个系统间大范围、大容量数据的交互，对每一辆汽车进行交通全程控制，对每一条道路进行交通全时空控制，以提供交通效率和交通安全为主的网络与应用。其关键技术为 ITS 和 RFIDITS 即智能交通。是将先进的传感器技术、通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、信息发布技术等有机地运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时的、准确的、高效的交通运输综合管理和控制系统。RFID，是 Radio Frequency Identification 的缩写，即射频识别。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别
5、多个标签，操作快捷方便。RFID 具有车辆通信、自动识别、定位、远距离监控等功能，在移动车辆的识别和管理系统方面有着非常广泛的应用。二车联网在智能交通系统的简单应用：1.智能交通发展的必要性：汽车的能源消耗是当前转变经济发展方式所面临的一个突出问题。当前，中国的石油消耗量仅次于美国，居全球第二。2009 年，中国原油进口量首次突破 2 亿吨，进口依存度达到 56%.我国交通运输业的石油消费量仅次于工业，占总消耗量的 25%左右。同美国的每辆汽车每年消耗 1.8 吨燃油、欧盟的 1.5 吨、日本的 1.1 吨相比，中国高达 2.3 吨，能源利用率较低。在污染排放上，我国机动车氮氧化物排放量占排放
6、总量的 30%,一辆轿车一年排出有害废气比自身重量大 3 倍，并且，我国城市交通拥堵也已经日益严重，大约有 30%的汽油是消耗在堵车的时候。面对这些交通运输业带来的能耗、污染以及拥堵问题，发展智能交通是解决思路之一。智能交通能够提高道路使用效率，使交通堵塞减少约 60%,使短途运输效率提高近 70%,使现有道路的通行能力提高两至三倍。车辆在智能交通体系内行驶，停车次数可以减少 30%,行车时间减少 13%45%,车辆的使用效率能够提高 50%以上。智能交通能够大幅降低汽车能耗。通过智能交通控制，由于平均车速的提高带来了燃料消耗量的减少和排出废气量的减少，汽车油耗也可由此降低 15%.以中国 7
7、000 万辆汽车保有量测算，每年可减小约 2500 万吨汽油的消耗，占了每年成品油进口量的一半以上。同时，交通的顺畅将大幅度减少车辆在路上的停滞时间，使得汽车尾气的排放大大减少，从而改善空气质量。据测算，全国汽车发动机空转的时间每减少 1 分钟，就可减少 1000 吨汽油转化的废气排放。推动智能交通，可使中国温室气体的排放量减少 25%30%.2.车联网在智能交通系统的具体应用：随着城市汽车数量的日益增加，等待交通信号灯的几率也随之加大，很多驾驶者为此浪费了大量时间，影响了工作效率。更为糟糕的是，当汽车在等待交通等的过程中处于怠速工况，处于怠速工况的汽车的排放情况又对环境造成了极大的污染。驾驶
8、者之所以会将大量时间浪费在等待交通信号灯上是因为驾驶者无法提前得知关于交通信号灯何时开始以及何时停止的具体信息，如果驾驶者能够提前得知关于交通信号灯开停的具体时间的信息就会充分利用这些信息，及时调整自己的车速以达到正确的避免等待交通信号灯的时间。这个过程就要借助于车联网技术来实现。在车联网系统中，整个系统可以被划分为三个部分：数据中心、路况监测系统以及汽车本身。借助先进的网络技术，数据中心接受来自汽车或者路况监测传来的信息，并且将获得的信息处理后及时发送给系统中的各个汽车。路况监测系统把实时检测到的信息传给数据中心，而汽车也和数据中心保持着双向的数据传送即汽车本身接受来自数据中心关于实时路况的
9、信息也会把自身传感器传来的信息（如速度，实时位置等）发送给数据中心。汽车在接受到来自数据中心的信息后会作出关于调整自身行驶状况的改变以适应实时变化的路况信息，这个改变行驶状况的操作可以由驾驶员或者借助汽车自身的自动控制系统来实现。例如，在上述等待交通信号灯的过程中，我们可以给所有交通信号灯配备发送信号装置，交通信号灯可以将其实时的信号状态发送给数据中心，数据中心在接受信号后将信号发送给系统中的各个汽车，汽车在接受到来自数据中心的信息后会得知其所在位置附近的交通信号灯状态，这样驾驶员就会做出适应当时交通信号灯状态的行驶状况的改变，以避免等待交通信号灯所浪费的时间以及由此对环境造成的污染。如下图：
10、三车联网在智能交通系统中的其它应用：1.车辆管理：通过在车辆内安置类似于“身份证”的电子芯片要求每辆车都入网，车辆在购买使用时，必须在车辆管理所进行登记，车辆以及车主的各种指标、数据都记录在相应的数据中心。所有车辆通过网络与数据中心连接，实时在线，无论是本地汽车驶到外地，还是外地汽车驶来本地，管理部门都可以在网络上获得所需的车辆信息。2.电子收费：汽车电子信息网络还可以实现全国高速公路的自动收费，无论是在城市内的高速公路，还是贯穿多个城市的长途高速公路，根据汽车在高速公路出入口经过的信息，直接实现不停车计费，准确快捷。3.预防有问题车辆：可以实时收集反馈的车辆车况信息，对有问题的车辆提前干预。四车联网未来发展重点1.网络的基础建设纵观整个车联网系统的信息传递过程，网络，尤其是移动网络发挥着不可替代的作用，未来的车联网的发展必定要以完整的网络覆盖和高速网络为基础，因此未来的 3G 和 LTE 等移动网络将需大量覆盖，以提供快速便捷的通信服务。2.自动控制技术如果未来的车辆可以通过自身的微处理器处理来自网络的数据做出行驶状态的改变就可以实现无人驾驶，这个过程的实现要借助于微处理器的发展。
