物联网在智能交通领域的应用ppt课件.ppt
物联网概论 2010年8月 智能通信概述 智能通信系统总体架构 车载信息服务系统 智能通信系统应用案例 学习目标 1）了解智能通信系统的基本内容 2）掌握智能通信系统总体架构 3 ）了解车辆信息服务系统的功能 9.1智能交通系统概述 ITS 智能交通系统（ITS，简称ITS）是信息技术、通信技术、传感技术和微处理技术的有效集成应用。 交通领域综合管理系统的目标是将道路、驾驶员和乘客、交通工具有机地结合起来，并建立三者之间的动态连接，使驾驶员能够实时了解道路交通和车辆状况。 降低交通成本，减少环境污染，优化行车路线，安全经济地到达目的地。 9.1 智能交通概述 同时，管理者可以通过实时采集车辆、驾驶员和道路信息来提高管理效率，更好地利用交通基础设施能力，提高交通系统的运行效率和服务。 为公众提供高效、安全、便捷、舒适的出行服务。 智能交通系统 ITS9.1 智能交通概述 需求背景 智能交通是为了应对世界人口、车辆和公路设施日益增加的压力而提出的。 9.1 智能交通概述 全球城市化趋势与交通流量压力增加 公共交通效率提升 需求背景 交通拥堵 9.1 智能交通概述 2007 年是划时代的一年，因为当年全球城市人口超过了世界总人口的一半，城镇化进程持续加快。
2010年，59个城市人口超过500万，比2001年增长50%。 全球城镇化趋势 9.1 智能交通概况 交通流量压力加大。 以美国为例，1982年至2001年人口增长约20%，但交通量却急剧增加。 236 交通问题的传统解决方案是修建或扩建道路。 然而，随着人口的增长，城市人均居住面积日益减少。 在人口不断增加的城市，有必要铺设更多的新道路。 这是不现实的。 9.1 智能交通概述 交通事故发生率呈上升趋势。 据美国公路交通安全管理局估计，美国每年因公路交通事故造成的经济损失估计达2300亿美元。 9.1 智能交通概述 交通拥堵造成的损失。 美国每年因交通拥堵浪费了37亿小时的时间，损失了23亿加仑的燃料（足以装载58艘大型油轮）。 仅此一项，每年损失就高达7800亿美元。 日本东京每年因交通拥堵造成的经济损失约为1230亿美元。 9.1 智能交通国情概况 我国的城市化进程、城市人口增长率、私家车产销量等无疑是全球增长最快的。 我国目前面临的城市公共交通问题已经得到解决。 在发达国家，许多城市不断修建新路，拓宽旧路。 然而，道路拥堵、无处停车现象日益严重，交通事故频发。 9.1 智能交通概况 各国实例：通过采取保护行人安全的措施，2002年美国行人死亡人数比2001年下降了2.2%，行人受伤人数也下降了近4个百分点其中，大货车交通死亡人数下降约3.5个百分点。
9.1 智能交通概况 瑞典斯德哥尔摩建立了统计城市出站流量的动态收费系统，交通流量减少了20%，等待时间减少了25%，废气排放量减少了12%。 各国实例 9.1 智能交通概况 在新加坡，监控人员通过传感器接收实时数据，模拟预测交通状况，准确率高达90%。 在日本京都，城市规划者模拟了数百万辆汽车的大规模交通状况，分析其对城市的影响等，骏捷9.1智能交通概述 交通是一个复杂而综合的系统。 仅考虑道路或车辆方面并不能从整体上解决问题。 在信息技术的支持下，综合考虑车辆、道路、驾驶员和乘客，系统地解决交通问题的思想油然而生，成为智能交通系统（ITS）创建的直接驱动力。 Direct Agent 9.2智能交通系统架构ITS的功能架构描述参考了日本政府的“21世纪新一代通用交通管理系统UTMS21（NextGeneration Universal Traffic Management System）”计划。 规划将智能交通系统分解为八个支撑系统 9.2 智能交通系统架构 先进车辆信息系统 公共优先系统 车辆运行管理系统 动态路线引导系统 应急救援与公共安全系统 环境保护管理系统 安全驾驶辅助系统 智能图像处理系统 智能交通通信系统功能架构 9.2 智能交通系统架构 在技术实现上，这八个子系统将采用红外传感器、RFID标签、各种机械、电子、化学物质等检测传感器进行双向移动通信、动态识别、高速图像处理、瞬时数据采集、传输处理、分类控制和普适计算是多种物联网技术的综合应用集成。
9.2 智能交通系统架构涉及9组技术系统（2）ETC系统（3）安全驾驶支持系统（4）交通管理优化（5）道路高效管理系统（6）公共支撑系统（7）车辆运营管理系统（8）行人引导系统 （9）紧急车辆支持 9.2 智能交通系统架构 智能交通系统建设实践——日本ITS计划 2007年，日本在此基础上建立了“U-Japan”总体信息系统并进行了战略部署，新的ITS计划已经启动，希望利用更先进的信息技术，建设环境友好型社会，节能减排，实现更先进的管理，更彻底地解决道路拥堵问题。 广泛应用泛在计算技术和无线传感器监控技术，通过道路与车辆、车辆与车辆、车辆与人、人与人之间的动态网络通信提供各种通信服务。 9.2 智能交通系统架构 智能交通系统建设成效 目前，日本在全国范围内设立了ETC收费点，ETC普及率已达到70%。 通过ETC系统，收费站前的拥堵已完全消除，二氧化碳排放量减少了40%。 9.2 智能交通系统架构 先进、安全的机动车也是ITS计划的重要组成部分。 当车辆高速进入危险区域时，传感系统首先检测到警示信号或异常场景并自动采集。 提醒、减速等预防措施可以在驾驶员无法预见可能发生的潜在危险时发出实时警告，将日本道路交通事故的可能性降低80%。
智能交通系统建设实际效果 9.2 智能交通系统架构 两大系统保障交通畅通 (1) 交通控制中心 (2) 车辆信息通信系统中心 VICS9.2 智能交通系统架构 实际效果以人口密度而言最大以东京为例。 在东京街头开车时，即使是新手也能很快熟悉路况。 通过路口红、绿信息显示牌，可以随时了解从A点到B点的运行时间、运行速度、堵塞时长等。驾驶员可以通过路口了解各个路口的信息。汽车广播和路边广播。 如果安装了车载信息终端，这些信息也会自动转换为文本。 人们还可以通过手机了解主要道路的交通拥堵情况、交通法规、车辆通行限制、交通管制时间等。 9.3 车辆信息服务系统Telematics 是无线通信技术、卫星导航系统、网络通信技术和车载计算机组成的集成装置。 它可以内置于汽车、飞机、轮船和火车中，并作为通讯工具。 内部系统的智能感知和精确响应为驾驶员、用户和维护人员提供了一系列新服务。 9.3 车辆信息服务系统的三个子系统 Telematics （1）前庚系统 （2）后庚系统 （3）车况诊断系统 9.3 车辆信息服务系统前庚系统的主要功能包括通讯、导航、行车安全、车辆保养、交通检测、天气感知等不注重驾驶简单性和舒适性的内容。 例如，查看交通地图、收听交通介绍、安全保卫服务等，为避免驾驶员分心，输入系统主要采用语音输入或触摸屏； 输出系统采用中型面板（LCD或OLED）、惊喜声音输出或挡风玻璃上的平视显示器等。
9.3 车载信息服务系统 后置系统以多媒体娱乐为主，包括互动游戏、高保真音响、视频点播、数字广播电视等（包括财经、新闻、电子邮件接收等） .）并且，附近目的地停车场的车位状态也可以连接到家里的网络服务器，随时了解家里电器的运行状态、安全状况、客人来访等情况。 9.3 车载信息服务系统 车况诊断系统主要根据车载计算机采集的车况信息进行行驶效率优化、故障预警、维护提示以及处理发动机调整或零件预约等。 过程车辆诊断通过发动机内置的微处理器记录车辆关键部件的运行状态，随时为维护人员提供准确的故障位置和原因。 9.3 车载信息服务系统Telematics的运行模式基本上可分为车辆定位系统（GPS）和信息服务两部分。 9.3 车载信息服务系统 GPS 主要通过广播、微波和卫星的三向接收、发射天线和卫星连接进行工作，通过卫星三角测量定位进行工作。 Telematics的内置GPS系统和地理信息系统（GIS）使用地形图（3D）或平面（2D）地图模式为驾驶员提供导航。 9.3 车辆信息服务系统 Telematics Operating mode 信息服务方面，主要通过移动通信网络（GSM、GPRS 或 3G 等）与后端客户服务中心或信息提供商信息（车辆管理、条庙、丹同、酒店、娱乐、天气、机票预订等信息）不传输。
Telematics的主要功能是接收多媒体娱乐信息9.3开发车载信息服务系统Telematics。 在需求驱动下，Telematics已成为集GPS导航定位、传感数据接收以及相关信息服务三大应用为一体的综合系统。 9.3车载信息服务系统朝着强调安全、提高性能和环保的方向发展，从第一代导航系统发展到通过手机传输给驾驶员的第二代应用服务。 GPS提供驾驶安全和动态连接到以车辆为中心的支持的各种应用服务； 目前的第三代采用无线宽带通信技术，提高驾驶安全性，并提供残疾人辅助和多样化的应用服务。 服务，使其成为涵盖信息、通信、汽车电子和数字内容等技术的有价值的智能平台。 Telematics 发展 9.4 车辆信息化与新技术融合 车辆信息化 目前，车辆内部信息化的研发主要集中在发动机系统节能、行人安全保护、辅助驾驶、车辆影像系统、智能防盗、底盘等方面。在电子等领域，物联网技术已得到广泛应用。 9.4 车辆信息化与新技术融合发动机系统节能传统汽油、柴油发动机车辆能源效率低。 主要损失是发动机的热损失和车辆停车时空转的热损失。 热损失主要是燃烧室排出的高温气体造成的。 主要的节能措施是对这部分余热进行再利用。 目前的解决方案是采用N、P半温差发电技术，可以利用余热发电。 通过中间转换回收200W的电能储存在电池中供发动机使用，从而与汽油机和柴油机形成混合动力系统。
对于怠速，可通过传感器检测车辆处于停车状态，自动关闭发动机并控制重新启动，从而降低油耗和排放。 9.4 车辆信息化与新技术融合 智能轮胎 智能轮胎通过安装在轮胎橡胶中的传感器提醒驾驶员轮胎安全。 其核心技术是自动胎压监测系统。 通过四个轮胎中嵌入的无线发射器和压力温度传感器记录轮胎的行驶状态，并通过检测轮胎压力的变化来提醒驾驶员轮胎可能破裂，或者根据路况进行报警。 自动调整轮胎形状，并在可能发生事故时提醒驾驶员。 9.4车辆信息化与新技术融合。 人员安全防护系统目前正在向被动而非主动的方向发展。 被动安全是指从车祸发生时起对车内驾驶员和乘客的保护，包括安全带、安全气囊和自动呼叫等； 主动安全重点是预防和减少各种事故等汽车事故的发生。 声音提醒、传感控制、行人行为识别软件等。 9.4 车辆信息化与新技术融合 由于道路环境复杂、行人随意过马路、驾驶员等因素，车辆成像系统往往受到事故多发区的影响随机轮流。 使用汽车影像系统的优点是可以识别各种外部物体并及时发出警告，提醒驾驶员采取对策，提高行车安全。 一旦发生事故，车载事故图像记录系统可以记录车辆内外过程的图像和声音，留下证据，以减少后续的人身和车辆伤害、核实责任、保险理赔。 9.4 车辆信息化与智能汽车防盗新技术的融合 近年来，生物识别技术、芯片锁和物联网的融合是最好的车辆防盗措施，其特点是高科技、智能化、自动化。
通过车辆与车主之间的实时通讯，可以及时制止盗窃行为，一旦发生可以立即通知公安机关。 9.4车辆信息化与新技术融合。 车辆财产保全是因为车辆是重要的财产，尤其是高档汽车，生命安全更重要。 因此，请尽快报警，或者如果有威胁就报警。 事件和案件过程被完整记录和保存，这对于获得援助、明确每起事件的责任、以及警方侦破车辆盗窃案件和保险理赔具有重要意义。 底盘电子利用大量传感器和汽车微机优化技术，将制动、悬架、转向等系统集成为完整的电子底盘系统，全面控制整车的稳定性、舒适性、可控性和安全性。 。 9.5 智能交通应用案例 案例1 V2V 汽车防碰撞预警系统 碰撞、追尾、无人驾驶的车与车之间的碰撞过多
