1选题的背景
当前国内城市化的进程越来越快,汽车工业也随之迅猛发展,城市中的私家车持有量也就越来越多,导致城市面临越来越多的交通问题。拥挤的交通对人们日常出行的方便造成了非常严重影响,当前城市交通拥堵情况已经是国内城市中非常突出的问题。通过部分城市的实际情况表明,要解决当前城市交通拥堵的情况,可以在目前城市交通的基础之上,提升城市交通管理的信息化能力,从而在根本解决交通拥堵的问题。作为世界上第一人口大国,同时也是道路建设发展第一的国家,国内交通信息化的进度也在不断加快,在当前各个交通部门较为分散的交通信息系统基础之上,将云计算的智能系统充分应用到交通信息系统中,得以实现及时交通信息收集、研究、处理与发布,定时向居民发布适时的动态交通信息,指引居民出行的计划路线,以此来提升交通的效率[1]。
智能交通系统(ITS)属于一个非常庞大的职能系统,先进出行信息系统(ATIS)则是智能交通系统的核心子系统,属于ITS的重要组成成分[2]。智能交通出行系统的重要功能指的是从网络中收集即时交通情况,将信息处理之后,估计将来的交通发展情况,从而生出分析报告与路况预测。分析所得的数据能够作为即时交通公布消息,或者作为智能交通控制的系统,从而及时获得准确的交通控制措施;也能够将其用在分析交通事故中,为其提供定位[3]。因为过多的车辆同时占据相同的道路形成部分的交通拥堵,ATIS可以通过动态指挥、即时路况公布等策略指引道路中的车辆选择使用适合的道路资源,保证交通通畅。ATIS是根据道路信息资料整合系统与相关的信息资料,经过PDA、手机、网络、车载电视、滚动显示器、各个场所的大屏幕、交通广播等媒介,为出行的居民供应有一个完整的道路即时情况。为自驾的居民供应天气、环境、路况、施工等相关信息;为乘坐公共交通工具出行的居民供应路况、施工、换乘、站务等相关信息。根据这些即时的情况,出行的居民能够在出门以前有充足的实践安排计划,从而改变出行线路,让出行更方便、更快捷[4]。
2研究的意义
2.1理论意义
云计算概念的起源是Google的公开发布核心文件和AmazonEC2(亚马逊弹性计算云)项目,云计算是一种基于Internet的超级计算模式,它是由分布式处理、并行处理和网格计算发展而来的。云计算是将一些必将庞大的计算处理程序通过网络拆分成大量较小的子程序,让后发送到由多服务器构成的云端,经过云端的计算分析,在通过网络将结果返回给用户,通过云计算计算,用户可以体验到与超级计算机式的网络服务[5]。
2.2实际意义
本文提出了对车辆的行驶情况通过云计算技术进行数据采集,并对这些数据进行分析处理,以获取实时的道路交通信息。该项技术首先需要建立交通数据的采集、计算平台,这就需要政府、出租车公司以及数据运营商做前期投入以做好基础设施和技术平台的建设。在采集基础数据时,需要进行大量的数据采集,才能保证后续计算达到一定的准确性,在数据发布前,要对采集的数据进行优化分析处理。实现智能交通系统的核心技术是动态导航技术,动态导航技术的研究具有重要的显示意义。本文提出的智能交通云的构建对于实现城市只能交通系统有重要的意义,基于云计算来构建只能交通系统,可以有效的减少二线城市在交通信息化建设的前期成本,这有利于交通信息化建设的快速发展,环节城市交通压力,最终提升各地的出行效率[6]。
3国内外研究现状
本节对国内外的先进出行信息系统的发展现状进行了一定分析,这其中主要包括我国主要城市的发展现状和存在的问题以及美日两国的发展现状、趋势和经验。
3.1国内研究状况
交通的基础建设和管理一直以来都是我国政府重点关注的问题之一。交通的信息化建设是交通部确立的“十五”科技交通建设计划的重点之一;2001年计委和发改委共同发布的“2001年度有限发展高新技术产业重点领域”的通知中指出了智能交通系统的建设为其中一项,还指出了交通信息化相观的系统以及软件开发成为了我国IT也近期产业化的重点[7]。我过在IT产业的研发上投入也比较大,许多地方的IT项目建设已经初具规模。深圳市的笔录电视系统监控全市的交通,各大路口都安装了监控设备,并且还配备了智能车辆违章抓拍系统,其中的车牌辨识系统,能在发现违章车辆的几秒之内通知有关执法人员及时处理,深圳市的交通系统中还配制了交通诱导指示装置,它的主要作用是为驾驶员提供实时的路况信息;只能化的电子车牌可以让公交候车人员知道公交车入站的具体时间。在交通信息化建设方面上海市与深圳市相比自身的特点比较明显。上海市在澳大利亚的交通信号控制系统的基础上,又建立了交通自适应控制系统。结合各区的高架以及桥梁,设置监控系统、通信系统和控制系统。上海是我国第一推出交通广播台的成市,它能及时的发布交通信息,并于世纪之交成立了上海交通信息中心,2000年底又相继推出了上海交通网,为出行者提供了方便有效的交通动态指南;并在公交站内设置了电子站牌。利用信息技术解决上海的交通问题已经成为了上海交通现代化建设的重要组成部分。
3.2国外研究状况
3.2.1美国
美国作为经济大国,虽然在信息技术的研究上一度落后,但是由于其先进的技术,已经后来居上,一跃成为世界第一的IT大国,目前,美国在各项信息技术的研究和引用上都处于领先地位。美国对于IT业的重视程度非常之高,对IT技术在服务领域有的应用进行了深远的研究和实践。
1995年美国运输部根据之前颁布的地面运输效率法案正式公布了IT的基本系统以及子系统。此外,美国还在研发一个IT的新领域,这个领域及时信息化乡村运输系统。该系统把城市的信息化交通管理系统应用到乡村道路中去,主要是利用先进的信息技术,提高车辆的行驶安全,保证各国游客的顺利出行,以此促进乡村经济的快速发展。此系统主要包括无线电紧急呼救系统,恶劣交通状况实时警告系统以及相关的旅游服务信息[8]。
3.2.2日本
日本是一个经济大国,虽然面积不大,但是人口密度相当大,人口的总人数也有1.28亿,并且超过80%的人住在城市,这就对城市的交通带来了巨大的压力,因此就造成了交通事故的大量增加,这也造成很大的经济损失,据估计,每年因为交通问题为日本带来的经济损失高达12兆亿日元。日本政府也接如何解决交通问题作为重点工作,但是由于地域面积的限制,通过新建道路来解决此类问题显然不太现实。为此,日本政府就加大了对智能交通系统的开发建设力度。日本的信息技术产业的一大特点就是各政府部门的共同参与,减少技术研究中漏洞的出现几率。1993年,日本成立了智能交通协会,从而使与IT相关的多个部门之间建立了共同研究的工作机制,1995年,上述部门对信息用户的服务范围进行了详细分析,并对IT项目的研发进行了统一的规划,并且陆续开发除了交通相关的多个领域的多功能服务系统。
3.3综述
钱哨提出过,基于云计算的智能交通信息平台可以大规模的带动交通信系统的发展,可以对用户进行大规模的开放,并能实现大规模的创新。倪琴提出基于云计算的交通信息系统的组织架构主要包含了对资源资源、管理平台的云计算、基础服务体系、服务管理体系、以及平台服务体系和服务系统的门户建设[9]。杨晓光教授在2012年的中美澳智能交通国际研讨会中曾提出,在未来的智能城市建设中,要实现整个交通系统的信息化、网络化、智能化的全面覆盖,这其中主要针对汽车与道路两方面,在这次会议中,美国的安德瑞教授明确指出,在未来,要实现车辆与道路的智能化,可以通过,车与车之间,车与路之间的各种信息的交换来增强汽车的感知力,为驾驶员提供良好的操作指示和决策,保证交通的安全畅通。在此基础上澳大利亚的华特森教授在此会议上详细的介绍了昆士兰科技大学自主研发的智能驾驶模拟器。