物 联 网 ( 智 能 交 通 ) 在 城 市 轨 道 交 通 中 的 应 用 东 北 林 业 大 学 汽 车 零 部 件 工 程 技 术 研 发 中 心 东 北 林 业 大 学 交 通 学 院 科 学 技 术 研 究 中 心 2011 年 12 月 16 日
智 能 交 通 智 能 交 通 发 展 的 背 景 物 联 网 应 用 于 智 能 交 通 北 京 智 能 交 通 物 联 网 无 锡 惠 山 区 智 能 交 通 物 联 网 车 联 网 是 交 通 信 息 化 和 智 能 车 辆 完 美 结 合 智 能 交 通 在 城 市 轨 道 交 通 中 的 应 用 结 束 语
智 能 交 通 (ITS), 是 指 将 先 进 的 传 感 器 技 术 信 息 技 术 网 络 技 术 自 动 控 制 技 术 计 算 机 处 理 技 术 等 应 用 于 整 个 交 通 运 输 管 理 体 系 从 而 形 成 的 一 种 信 息 化 智 能 化 社 会 化 的 交 通 运 输 综 合 管 理 和 控 制 智 能 交 通 使 交 通 基 础 设 施 能 发 挥 最 大 效 能 该 技 术 于 上 世 纪 80 年 代 起 源 于 美 国, 随 后 各 国 都 积 极 寻 求 在 这 一 领 域 中 的 发 展 随 着 互 联 网 移 运 通 信 网 络 和 传 感 器 网 络 等 新 技 术 的 应 用, 物 联 网 应 用 于 智 能 交 通 已 见 雏 形, 在 未 来 几 年 将 具 有 极 强 的 发 展 潜 力
1 智 能 交 通 21 世 纪 将 是 公 路 交 通 智 能 化 的 世 纪, 人 们 将 要 采 用 的 智 能 交 通, 是 一 种 先 进 的 一 体 化 交 通 综 合 管 理 智 能 交 通 是 一 个 综 合 性 体 系, 它 包 含 的 子 大 体 可 分 为 以 下 几 个 方 面 : (1) 车 辆 控 制 (2) 交 通 监 控 (3) 运 营 车 辆 高 度 管 理 (4) 旅 行 信 息
2 智 能 交 通 发 展 的 背 景 (1) 汽 车 发 展 的 社 会 化 (2) 不 断 加 快 的 城 镇 化 进 程 (3) 人 类 环 境 的 可 持 续 (4) 信 息 技 术 的 智 能 化
3 物 联 网 应 用 于 智 能 交 通 物 联 网 是 通 过 信 息 传 感 设 备, 按 约 定 的 协 议 实 现 人 与 人 人 与 物 物 与 物 全 面 互 联 的 网 络, 其 主 要 特 征 是 通 过 射 频 识 别 传 感 器 等 方 式 获 取 物 理 世 界 的 各 种 信 息, 结 合 互 联 网 移 动 通 信 网 等 网 络 进 行 信 息 的 传 送 与 交 互, 采 用 智 能 计 算 技 术 对 信 息 进 行 分 析 处 理, 从 而 提 高 对 物 质 世 界 的 感 知 能 力, 实 现 智 能 化 的 决 策 和 控 制 现 阶 段, 其 应 用 主 要 为 传 感 网
目 前, 我 国 在 智 能 交 通 物 联 网 行 业 汇 集 了 大 量 公 司 进 行 研 究 探 索, 主 要 包 括 : 1) 城 市 智 能 交 通 ( 银 江 股 份 宝 信 软 件 ); 2) 城 际 智 能 交 通 ( 交 际 发 展 皖 通 科 技 ); 3) 城 轨 智 能 交 通 ( 赛 为 智 能 同 方 股 份 键 桥 通 讯 众 合 机 电 )
4 北 京 智 能 交 通 物 联 网 荣 获 国 家 科 技 进 步 一 等 奖 的 北 京 市 公 安 局 公 安 交 通 管 理 局 城 市 智 能 交 通 管 理 指 挥 控 制, 让 首 都 交 通 管 理 步 入 科 技 时 代 十 年 来, 首 都 交 管 部 门 构 建 了 以 一 个 中 心 三 个 平 台 八 大 为 核 心 的 智 能 交 通 管 理 体 系 框 架 在 北 京 的 环 路 上, 安 装 着 157 个 高 清 摄 像 头, 它 们 可 以 自 动 记 数, 统 计 交 通 流 量 ; 当 道 路 上 发 生 事 故 拥 堵 路 面 积 水 道 路 遗 洒 等 9 种 意 外 事 件 时, 便 会 自 动 对 意 外 事 件 全 程 录 像 自 动 报 警
5 无 锡 惠 山 区 智 能 交 通 物 联 网 惠 山 智 能 交 通 示 范 工 程 是 惠 山 区 物 联 网 产 业 的 第 一 个 标 志 性 工 程, 由 深 圳 清 华 大 学 研 究 院 无 锡 国 联 集 团 和 惠 山 区 政 府 三 方 携 手 共 建 今 年 2 月, 以 打 造 国 家 级 智 能 交 通 物 联 网 示 范 基 地 为 目 标, 三 方 出 资 6000 万 元 成 立 无 锡 智 科 传 感 网 技 术 股 份 有 限 公 司, 以 惠 山 新 城 为 样 本, 探 索 将 物 联 网 核 心 技 术 嫁 接 到 智 能 交 通 领 域 目 前, 项 目 整 体 设 计 方 案 已 通 过 了 专 家 组 评 审, 开 始 进 入 全 面 实 施 阶 段
智 能 交 通 行 业 整 体 市 场 规 模 ( 亿 元 ) 1200 1000 800 600 400 200 0 2010 2012 年 份
北 大 千 方 ( 赛 富 ) 中 国 智 能 交 通 有 限 公 司 ( 英 特 尔 投 资 淡 马 锡 ) 安 联 锐 视 ( 广 东 科 风 投 粤 财 投 资 ) 江 苏 亚 奥 科 技 ( 东 风 富 海 ) 某 智 能 交 通 企 业 ( 某 投 资 机 构 ) 某 智 能 交 通 企 业 ( 某 投 资 机 构 ) 某 智 能 交 通 企 业 ( 某 投 资 机 构 ) 投 资 金 额 US$M 35 30 25 20 15 10 5 0 被 投 资 企 业 ( 投 资 机 构 )
6 车 联 网 是 交 通 信 息 化 和 智 能 车 辆 的 完 美 结 合 所 谓 车 联 网, 是 指 装 载 在 车 辆 上 的 电 子 标 签 通 过 无 线 识 别 技 术, 实 现 在 信 息 网 络 平 台 上 对 所 有 车 辆 的 属 性 信 息 进 行 提 取 和 有 效 利 用, 并 根 据 不 同 的 功 能 需 求 对 所 有 车 辆 的 运 行 状 态 进 行 有 效 的 监 管, 同 时 也 提 供 综 合 服 务 英 特 尔 实 验 室 嵌 入 式 平 台 和 应 用 首 席 工 程 师 及 高 级 总 监 郭 新 钢 告 诉 记 者 : 车 联 网 和 互 联 网 一 样, 都 会 是 将 来 物 联 网 络 的 一 部 分, 利 用 现 有 的 互 联 网 和 通 信 技 术 可 以 加 快 车 联 网 的 发 展 不 过, 考 虑 到 车 辆 应 用 的 特 殊 性, 车 联 网 对 网 络 的 安 全 性 可 靠 性 的 要 求 会 更 高
7 智 能 交 通 技 术 在 城 市 轨 道 交 通 中 的 应 用 1) 城 市 智 能 交 通 受 益 智 慧 城 市 城 市 智 能 交 通 是 智 慧 城 市 的 重 要 组 成 部 分, 随 着 各 地 政 府 不 断 加 大 资 金 投 入, 今 年 上 半 年 已 经 呈 现 出 明 显 的 投 资 加 速 趋 势, 行 业 投 资 规 模 从 2008 年 的 48.5 亿 上 升 至 2011 的 上 百 亿 元, 增 长 十 分 迅 速 根 据 赛 迪 数 据, 截 至 今 年 5 月 份, 中 国 一 级 城 市 均 提 出 了 智 慧 城 市 的 详 细 规 划,80% 以 上 的 二 级 城 市 也 明 确 提 出 了 建 设 智 慧 城 市, 各 地 对 智 能 交 通 的 投 资 力 度 逐 步 加 大 城 市 智 能 交 通 2010 年 市 场 规 模 达 到 125 亿 元, 预 计 2015 年 将 达 到 250 亿 元
2) 物 联 网 在 智 能 交 通 中 的 典 型 应 用 按 照 服 务 对 象 的 不 同, 我 国 智 能 交 通 市 场 主 要 可 以 分 成 高 速 公 路 智 能 交 通 铁 路 智 能 交 通 城 市 智 能 交 通 和 水 上 智 能 交 通 四 大 类, 其 中 城 市 智 能 交 通 又 可 以 分 成 城 市 道 路 智 能 交 通 系 统 和 轨 道 交 通 智 能 交 通 公 共 交 通 为 主 体 轨 道 交 通 为 骨 干 多 种 运 行 方 式 相 协 调 的 综 合 客 运 交 通 体 系 由 地 铁 轻 轨 市 郊 铁 路 等 多 种 方 式 组 成 的 快 速 轨 道 交 通 网 将 覆 盖 中 心 城 市 范 围
高 速 公 路 智 能 交 通 通 讯 监 控 收 费 利 用 物 联 网 技 术, 提 高 信 息 收 集 和 网 络 传 输 的 效 率, 提 高 声 音 图 像 和 数 据 的 传 输 利 用 传 感 网 络 对 高 速 公 路 进 行 全 场 监 控, 对 异 常 情 况 及 时 定 位 和 快 速 处 理 利 用 RFID 等 技 术 实 现 高 速 公 路 的 智 能 收 费 管 理, 包 括 无 停 车 收 费 等
水 上 智 能 交 通 通 讯 监 控 事 故 应 急 利 用 物 联 网 技 术, 提 高 信 息 收 集 和 网 络 传 输 的 效 率, 对 运 营 过 程 中 的 水 路 船 舶 等 提 供 声 音 图 像 和 数 据 的 传 输 利 用 传 感 网 络 GIS 等 技 术 对 黄 金 水 道 进 行 全 程 监 控, 对 异 常 情 况 及 时 定 位, 实 现 船 舶 动 态 监 控 功 能 利 用 GIS 等 物 联 网 技 术 实 现 对 水 路 船 舶 的 定 位 跟 踪 预 警 报 警, 紧 急 救 援 等 综 合 功 能
铁 路 智 能 交 通 通 讯 供 电 信 号 利 用 物 联 网 技 术, 辅 助 实 现 列 车 和 车 站 间 的 稳 定 通 信 确 保 可 靠 地 电 力 供 应 覆 盖 铁 路 沿 线, 通 过 高 效 信 息 收 集 和 后 台 快 速 处 理, 实 现 供 电 智 能 化 利 用 传 感 网 络 确 保 列 车 之 间 的 安 全 距 离, 跟 踪 列 车 的 动 向, 提 高 铁 路 交 通 效 率
城 市 智 能 交 通 系 统 监 控 交 通 控 制 电 子 警 察 城 市 收 费 通 过 传 感 网 络 RFID 等 物 联 网 技 术 提 升 对 城 市 道 路 交 通 情 况 的 监 控 效 率, 做 到 对 城 市 道 路 的 全 方 位 监 控 提 高 信 息 收 集 效 率, 通 过 先 进 的 计 算 机 技 术 实 现 智 能 调 节 交 通 信 号 交 通 导 引, 以 提 高 城 市 道 路 通 行 效 率 通 过 电 子 警 察 检 测 记 录 传 输 和 管 理 违 反 交 通 规 则 的 信 息 利 用 RFID 等 技 术 实 现 城 市 交 通 的 智 能 收 费 管 理, 包 括 无 人 值 守 停 车 场 自 动 计 费 收 费 区 域 无 停 车 收 费 功 能
城 轨 智 能 交 通 国 外 城 市 轨 道 交 通 起 步 较 早, 世 界 主 要 大 城 市 大 多 有 成 熟 的 轨 道 交 通 伦 敦 东 京 旧 金 山 纽 约 线 网 密 度 ( 线 网 公 里 / 平 方 公 里 ), 分 别 是 0.74 0.79 1.28 和 0.76 公 里, 北 京 上 海 广 州 的 线 网 密 度 分 别 为 0.09 0.09 0.07 公 里, 与 国 际 大 城 市 差 距 明 显 ; 伦 敦 东 京 旧 金 山 纽 约 每 万 人 拥 有 轨 道 线 网 长 度 为 1.64 0.61 1.96 0.77 公 里, 北 京 上 海 广 州 分 别 为 0.13 0.07 0.05 公 里, 与 国 外 相 比 差 距 较 大 根 据 国 外 的 经 验, 加 大 轨 道 线 网 密 度 不 仅 能 够 促 进 城 市 公 共 交 通 的 发 展, 还 可 以 提 高 土 地 集 约 利 用 程 度, 形 成 良 好 的 城 市 空 间 结 构 与 用 地 布 局
公 里 2.5 2 线 网 密 度 线 网 长 度 ( 每 万 人 ) 1.5 1 0.5 0 伦 敦 东 京 旧 金 山 纽 约 北 京 上 海 广 州 城 市 名 称
国 内 城 市 轨 道 交 通 智 能 化 市 场 规 模 ( 亿 元 ) 70 60 50 40 30 20 10 0 2008 2012 年 份
城 市 智 能 交 通 轨 道 智 能 交 通 通 讯 信 号 全 程 监 控 通 过 先 进 的 信 息 收 集 和 传 输 技 术 将 轨 道 交 通 周 围 的 声 音 图 像 和 数 据 等 信 息 更 加 高 效 的 传 送 到 控 制 中 心 通 过 信 息 处 理 对 轨 道 交 通 运 营 信 号 进 行 智 能 化 管 理 通 过 传 感 网 络 RFID 技 术 和 计 算 机 处 理 技 术 对 轨 道 交 通 运 营 整 体 情 况 进 行 监 控, 及 时 排 除 异 常 情 况
3) 物 联 网 ( 智 能 交 通 ) 新 一 代 信 息 技 术 智 能 交 通 是 信 息 技 术 与 传 统 产 业 结 合 而 创 造 出 的 新 领 域, 智 能 交 通 既 推 动 了 新 一 代 信 息 技 术 的 发 展, 提 升 交 通 服 务 水 平 实 现 现 代 交 通 运 输 服 务, 又 为 国 家 战 略 性 新 兴 产 业 提 供 广 阔 的 产 业 和 应 用 环 境 而 新 一 代 信 息 技 术 在 交 通 领 域 的 应 用 不 但 使 交 通 服 务 更 加 丰 富 和 人 性 化, 使 交 通 运 输 效 率 更 高, 还 将 在 信 息 技 术 与 交 通 科 学 技 术 的 交 叉 点 上 产 生 创 新 新 一 代 信 息 技 术 既 为 智 能 交 通 发 展 提 供 了 新 动 力, 也 是 交 通 领 域 加 快 转 变 经 济 发 展 方 式 的 具 体 体 现
结 束 语 中 国, 物 联 网 应 用 于 轨 道 交 通 已 形 成 智 能 交 通 细 分 领 域 基 于 物 联 网 的 城 市 轨 道 交 通 将 使 交 通 基 础 设 施 发 挥 最 大 的 效 能 当 前 的 城 市 轨 道 交 通 物 联 网 技 术 仍 然 处 于 创 新 探 索 的 初 级 阶 段, 相 当 于 分 散 的 小 规 模 的 局 部 物 联 网 形 式, 还 远 未 形 成 规 模 随 着 国 家 各 级 政 府 的 大 力 扶 持 技 术 和 标 准 的 成 熟, 城 市 轨 道 交 通 会 是 物 联 网 发 展 的 重 要 领 域, 城 市 轨 道 交 通 做 为 一 个 分 支 也 会 随 着 物 联 网 的 应 用, 将 朝 着 大 规 模 网 络 化 集 成 化 和 信 息 服 务 化 发 展, 成 为 智 慧 城 市 的 重 要 组 成 部 分