物联网框架下道路交通论文

不久前，首个国家级车联网产业基地正式落户北京通州区台湖镇环渤海高端总部基地。记者了解到，该产业基地由中国交通通信信息中心、北京环渤海高端总部基地管委会和北京千方科技集团有限公司共同建设，将从商用车入手，以车辆动态监控和运营服务为核心，聚集一批车联网产业领域的研究机构、职能机构和上下游核心企业。下面是小编为大家整理的《物联网框架下道路交通论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

物联网框架下道路交通论文 篇1：

物联网安全未雨绸缪

根据IDC最新报告，预计到2020年，物联网产业将带来7.1万亿美元的市场。同时，对于物联网接入设备的数量，Gartner预测这一数字将达到260亿台，而一些机构和公司则更加乐观地预计将达到500亿台。

无论如何，这都是一个前景广阔、充满诱惑和机会无限的市场。随着物联网的应用日益发展，在不久的将来，我们的家里、办公室甚至医院，使用的都是智能设备，路上行驶的汽车彼此可以互联通信，道路交通管理井然有序，城市电网智能高效……

不过，你想过没有，如果这一切受到了安全威胁，那会怎么样？黑客入侵到家庭里的智能家居系统，使整个家庭失去控制；医院的设备被染“病毒”，也许会危及病人的生命；城市交通控制系统或电网系统遭到攻击，必将致使整个城市瘫痪……这些并不是危言耸听，物联网背后的安全问题正在降临，必须引起业界的重视。

安全威胁处处有

不难想象，当几百亿台设备接入到物联网后，这背后的安全隐患将有多少。随着物联网的应用日益普及，其遇到的安全问题将比互联网所遭遇的安全威胁更复杂、更多样，影响也更广泛。

对于物联网产业有深入研究和了解的中关村物联网产业联盟秘书长张建宁对于物联网安全问题，在接受记者采访时表示，“在物联网的发展进程中，安全是其中的必要条件，不可缺少，必须引起重视。”他认为，物联网的发展现在正处于培育期和成长期，尽管从现在的发展进程看，目前物联网的安全问题还不是最迫在眉睫的问题，但“在物联网的发展初期就应密切关注，排除安全隐患。”

可穿戴设备是目前的一大热门产品，也被认为是物联网接入设备之一。安全厂商赛门铁克之前检测了许多可穿戴设备，他们发现，即便是一些来自领先品牌的设备也十分容易受到位置追踪的攻击。赛门铁克研究人员发现，一些设备还有可能被远程查询，第三方不需要与设备进行任何物理接触，就可以从近距离获取设备的序列号或特性组合信息，甚至读取设备传感器存储的数据。

物联网领域的另一个热门应用当属数字化汽车驾驶体验。一部数字化现代汽车会配置大量的传感器、控制模块等，为了实现完美的驾驶体验，这些传感器、控制模块将被整合为一个完整的电脑网络，以实现各种复杂的应用，使驾驶更舒适和随心所欲。赛门铁克的研究人员发现，攻击者能够通过在网络中传播的被植入恶意代码的音乐文件对汽车进行攻击，通常这些音乐文件被冠以如“最动听十首公路歌曲”等吸引眼球的标题，当有人下载这些文件到汽车音响中时，这些文件便会利用播放软件的漏洞进行溢出攻击，并能够通过车载网络侵入汽车控制系统的其他模块，直至操控整部汽车。

因此，赛门铁克大中华区技术支持部总监李刚认为，“伴随着物联网应用的快速发展，我们可以明显地感觉到，物联网的安全威胁已经出现，而所带来的严重后果，可能是在现在的互联网环境中想象不到的。”他认为，物联网当前的技术发展主要是通过把移动互联网技术、无线网络通信、近距离通信、传感器、自动控制、移动计算、云计算等进行整合并进一步发展。这些技术在发展过程中，从一开始并没有考虑到物联网应用场景的安全挑战，因此，将会不断暴露出越来越多的安全隐患。这些安全隐患将会被攻击者利用，使物联网的安全形势日益严峻。

Ixia公司中国区总经理张炜表示，在物联网中，人们日常所依赖的很多系统都将经历风险，他举例说，比如能源生产、电网、交通控制系统和医疗系统，黑客入侵它们中任何一个的安全漏洞，都可能会影响到我们的正常生活，使能源系统、交通系统和基础医疗系统停摆，还可能导致人们生活混乱甚至危及生命。张炜介绍说，鉴于物联网中安全问题的重要性，Ixia公司已经参与了很多关键领域早期物联网部署的多项测试。

安全措施必须有

针对物联网可能存在的安全隐患，物联网专家和安全厂商都提出了自己的建议和意见。

张建宁秘书长认为，物联网中最易遭到破坏的部分是感知设备和智能控制部分，智能控制在安全等级上要求更高些。在安全上，应根据实际应用的重要性进行分级并有所侧重，在系统的应用上，应通过组织化的手段，如授权机制、保密管理机制，对技术上的漏洞进行管控，也就是从IT技术本身和管理机制两方面下手。

李刚说，“我们应该重视整个物联网生态环境的安全，包括设备安全、数据安全和网络安全。其中关键的安全考虑应当包括设备标识与可信、数据隐私保护、设备保护和数据安全管理四方面。”

李刚建议，应该着手于加强物联网相关厂商和安全专业厂商的紧密合作，这些物联网相关厂商包括设备制造、应用开发、系统集成、服务提供等各方面。同时应当在物联网相关产品上采用更多的安全技术，并在物联网系统中进行更多的安全集成。另外，还应当加强普通消费者和企业用户对物联网安全威胁的认知，从而对风险进行有效评估。李刚介绍说，赛门铁克在物联网相关领域提供了多种解决方案，满足用户的不同层次的需求。

“物联网安全有两个需要关注的关键要素。首先是确保运行在物联网上用来控制设备和系统的应用能够抵御DDOS（分布式拒绝服务）的攻击。其次，相同的应用和系统必须能够抵御试图侵入或破坏这些系统的最新攻击和威胁。而在这两方面，Ixia都提供了相应的解决方案。”张炜说。

物联网面临的

主要安全问题

相对于互联网、通信网等现有传输网络而言，物联网不仅面临着灾害事故、病毒侵扰、泄密等传统网络安全问题，由于增加了感知识别、计算处理等功能架构，从而在感知、传输、处理等各层面都面临一系列新出现的特殊安全问题，导致物联网在保密性、完整性、实时性、可用性、可控性、可审查性等安全需求方面受到挑战。

工业和信息化部软件与集成电路促进中心 李慧

感知层

感知层承担的任务是通过RFID、传感器、全球定位系统、二维码标签等信息传感设备或由其组成的网络实现物品标识和联网，从而进行信息的智能采集。因此，感知层在进行数据采集向核心网络进行传输的过程中，除了面临传统网络涉及的物理破坏、技术攻击等人为安全威胁外，还面临感知设备、节点、数据及网络本身特点导致的新问题。

感知设备往往为便于实现物物相连而比传统通信设备体积小、易于损坏，且时常为了进行复杂危险的工作而被置于不确定的恶劣环境之中。感知设备本身的特性和所处的工作环境对其物理安全产生威胁，可能造成网络不可用。

感知节点具有简单性和多源异构性，易于引起安全保护能力和体系的缺失。一是感知节点通常情况下功能简单、携带能量少、计算能力小，无法进行高强度的加密运算，导致其缺乏复杂的安全保护能力，从而可能因能量、存储空间、计算能力和通信带宽等方面的限制而导致其在复杂的环境工作中处理能力大幅降低或突然失效。二是感知节点呈现多源异构性，感知设备和感知网络的多样性致使数据采集和传输无特定标准，导致其缺乏统一安全保护体系。

感知数据具有海量、复杂的特点，易于引起实时性、可用性和可控性方面的威胁。一是物联网比以往采集数据数量更大，且对实时性要求更高，易于导致数据流过大、传输延迟、拒绝服务等安全问题，从而影响数据信息的实时性和可用性。二是感知设备和感知对象的多样性造成感知层数据信息的内容、类型和格式等复杂多样，数据间频繁地冲突与合作加大了对保障信息实时性、可用性和可控性的挑战。

感知网络在组网和传输等方面具有区别于传统网络独有的特点，从而带来新的安全威胁和挑战。如传感器网络在组网过程中，经常有新节点加入或已有节点失效的情况产生，网络动态性较强，会对感知数据采集、传输的实时性和可用性产生威胁。在传输过程中亦可能出现传感节点的自私威胁因中间节点拒绝转发与自身无关的分组，大幅降低网络性能等。

网络层

网络层承担的任务是通过互联网、通信网等各种公共网络以及各类专网实现信息的交换和通信，从而进行信息的传输。物联网因要满足大量物与物的之间的通信需求，因此对传输网络提出了许多新的要求。为满足新要求，物联网网络层除了病毒、攻击等传统核心网络传输面临的信息安全问题和感知层网络面临的安全问题外，还将面临以下新出现的安全问题。

物联网在网络组织形态、安全架构等方面提出了新的要求，现有通信网络安全框架无法满足。现有通信网络的安全架构更多基于人与人之间的通信需求，不一定适合以机器与机器之间的通信为需求的物联网。使用现有安全机制会割裂物联网机器间的逻辑关系，从而引发安全问题。

物联网在网络的功能和性能方面都对承载网络提出了更高的要求，现有网络性能无法完全满足。如建立在分组数据基础上的互联网主要强调规范的通达性和开放性，对安全、可信、可控、可管等都没有过多的要求。然而物联网系统却对实时性、安全可信性、资源保证性等都提出了更高的要求。因此，目前物联网可管、可控等安全要求无法通过现有互联网等传统网络的性能得到根本满足。

物联网信息传输要跨越多类网络，对网络互联互通提出了更高的要求，多网融合的瓶颈可能会为物联网带来诸多新的安全隐患。物联网在目前起步阶段体系架构还不完善，网络传输内部协议标准不同往往引起网络互联互通问题。一方面可能因网络互联互通问题造成无法送达、或送达延迟，从而影响数据可用性、实时性等安全需求。另一方面可能由于抗攻击安全路由算法的缺失增加恶意攻击的可能性和破坏性。

处理层

处理层承担的任务是通过业务支撑平台、网络管理平台、信息处理平台、信息安全平台等提供协同、计算、存储、分析、挖掘等智能处理和管理功能，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等面向行业和大众用户的服务。因此，该层不仅涉及到数据处理安全，还涉及到隐私安全和业务安全等，从而对物联网一系列安全需求带来挑战。

物联网需处理的信息具有多样性和异构性等特点，加上处于安全考虑使得许多信息以加密形式存在，从而海量异构数据的识别和处理为物联网的实时性、可用性等安全需求带来挑战。

正如决策支持系统无法像人类一样直接通过智力判断提供正确决策一样，智能处理的过程往往可能产生决策、控制不当等安全问题，甚至可能因无法有效识别恶意程序和指令等失误，致使自动控制变成失去控制，从而海量数据处理过程的过度智能化为物联网的可控性等安全需求带来挑战。

为了促进判断决策、提供结果等关键智能处理过程，处理层不仅需要智能处理，往往还需要人为干预，给攻击者实施恶意行为提供了可乘之机，从而处理层不可避免的人为干预过程为物联网完整性、可用性等安全需求带来挑战。

经过智能处理的数据在能够提供涉及个人隐私、国家安全等更具价值信息的同时，也加剧了泄密的隐患。然而在上述过程中，海量异构数据会经过协同处理汇聚在高性能工作站、小型移动设备等各类平台上，恶意操作和设备失窃都可能造成大量私密信息泄露，可见处理层的智能处理过程让更多、更完整、更开放的重要信息在各类平台上汇聚，为物联网保密性等安全需求带来挑战。

处理层要将物联网的信息资源进行协同处理，以实现与某些应用场景和服务密切相关的特定功能和服务，业务服务类型和行业应用种类繁多为安全架构和安全策略的选择提出了新的难题。如各应用领域纷纷自建平台、自定标准可能造成物联网网络与业务平台之间信任关系被割裂，导致业务无法正常提供。可见应用范围广、规模大、平台数量和业务类型多给物联网业务提供方面的安全带来新的挑战。

保障物联网安全的

对策和建议

物联网安全问题不仅仅是单一的网络信息安全问题、技术问题、管理问题等，而是需从全局角度、战略高度去考虑如何解决的系统问题，要通过多种手段构建和完善物联网安全体系，做到提早预防安全问题、实时做好安全保障、问题发生后及时补救，有效保障信息采集、传输、处理等各环节的安全可控。

工业和信息化部软件与集成电路促进中心 李慧

标准层面

面对物联网复杂多样的感知对象类型、感知数据类型、传输网络类型、支撑平台种类、业务服务种类、应用范围领域，为避免标准缺失和标准混乱带来的安全隐患，需要在加强推动各种安全标准研究制定工作的同时，加强各标准化机构的协同合作和资源整合，既要在横向上做好各行业和部门间的协调合作，保证各自标准相互衔接，满足跨行业、跨地区的应用需求，又要在纵向上确保网络架构层面的互连互通，做好信息获取、传输、处理、服务等环节标准的配套，共同有序做好覆盖基础共性标准、各层关键技术标准、应用标准等全方面的物联网标准体系建设工作，并争取国家标准与国际标准同步推进，不断争取在国际上的话语权，从根本上保障物联网安全、可控。

法律层面

为避免人为恶意破坏、擅自利用处理结果等行为随着网络延伸和应用拓展而对个人隐私、行业安全、国家安全等方面的威胁越发严重，需将物联网安全可控问题上升到法律层面去考虑。在立法方面，要在物联网发展初期就着手考虑起草与物联网安全保护相关的法律，并不断完善细化相关法律规定，使立法上尽量覆盖到关键细节，做到有法可依。其中不仅要控制人的行为，还要限制物品联网范围，避免物品随意互联对国家安全等方面造成的隐患。在执法方面，可通过计算机取证等技术研究确保出现安全问题时能提供依据、保障可审查性，一经查处严厉处置，维护物联网安全制度和法律的权威与严肃性。

政策层面

为了避免技术产品受制于国外而带来的安全隐患，应从根本上做到自主、安全、可控。物联网的安全可控须建立在技术自主可控、核心产品产业化的基础上，从而需在投融资、人才培养、企业培育等多方面进行一系列政策扶持。

一是通过财税、投融资等政策支持优化产业政策环境，重点扶持中高端传感器、RFID射频芯片、高端路由器、专用通信终端、物联网应用软件、信息安全等核心产业的发展。

二是通过制定物联网人才战略，加强物联网尤其是物联网安全方面的人才培养。

三是整合物联网产业公共服务平台已有资源，建设急需的公共服务平台，提升物联网技术研发、产业化、推广应用等方面的公共服务能力，建立健全“政府引导、市场导向、企业主体”的自主创新体系，培育具有自主知识产权和国际竞争力的龙头企业，提升物联网产业核心竞争力。

管理层面

从国家到企业都要提升安全意识、负起相应责任，通过严格、高效的管理手段保障物联网安全。在国家层面，要通过体制、机制等多种管理手段对物联网安全进行提前部署，以保障物联网安全可控。

一是制定规划保障物联网安全有序发展，让应用发展和技术发展相匹配，避免在技术尚未成熟时就依赖国外技术和企业盲目进行大规模应用扩张和以物联网为支撑的智慧城市建设而埋下受国外操控的安全隐患。

二是建立安全准入和预警机制，对核心关键设备的进口进行严格安全审查和认证，对交通、电力等国家安全重大领域的物联网设备和应用解决方案必须由我国企业自主掌控和运营，并严格进行安全评测和风险评估。

三是加强物联网安全认识，建立健全我国的物联网安全监管体系和物联网诚信体系。四是通过管理机制减少安全问题发生后的损失，如限定全国性数据必须进行异地灾备等等。在企业层面，要通过有效的管理更加安全可靠地提供物联网应用服务。一是结合技术和管理手段建立各类管理平台，如统一的安全管理平台或具有通用能力、共用平台的业务支撑平台等。二是针对设备监管、人为操作等建立严格的规范管理制度。必要时可以效仿国外限定非本土工程师的工作权限。三是企业可以通过培训等手段加强工作人员的安全意识、或提升技术研发水平等，从认识和实践两方面共同着手防范物联网安全问题产生。

技术层面

加强物联网体系构架技术研究，做好顶层设计。避免因顶层设计不完善造成的感知网络不稳定、核心网络无法满足机器与机器之间的通信需求、异构网络无法融合、异构信息无法识别、支撑系统缺乏共性等问题对物联网安全产生威胁。从而满足物联网因应用领域广泛，信息传输要跨越多类网络等对网络互联互通、安全架构等方面提出了更高的要求。

加强物联网核心关键技术研发，掌握自主知识产权。一方面，通过组织重大专项规划等方式引导产学研各界加强核心技术研发。物联网自身特点导致的感知层海量复杂数据的获取和传输安全等问题，大多需通过智能传感器等传感技术研发解决；快速有效存储和处理海量、异构的加密数据，可通过大数据处理等技术研发解决。另一方面，立足自主创新，保障物联网核心技术自主可控，实现核心设备、解决方案等产品自主生产，并加强国产软硬件和解决方案的推广。从根源上防范外界窃取个人、企业甚至国家机密、破坏社会生产生活安全甚至国家安全。

加强专网建设，加快发展下一代互联网、第四代移动通信、网络融合等技术，实现信息更自由、更可靠传送。一方面保障公共安全、生产安全、军事安全等重大领域对网络的专用性提出的要求，避免单纯依赖公网传输所带来的安全隐患。另一方面通过提供更加协同和融合的网络基础设施，在网络组织、安全架构、网络功能和性能等方面满足物联网对实时性、安全可信性、资源保证性等方面的要求，实现物联网可管、可控。

加强物联网安全技术研发，做好监控防御。一是充分利用传统网络安全技术和安全机制，并在此基础上通过技术研发对加密、身份识别和认证授权等安全机制进行调整和补充，以满足上述物联网特殊安全需求。二是通过各层可依托的技术研发建立起完善的安全构架。三是通过技术创新解决物联网新产生的特殊安全问题。如通过入侵检测技术和容侵容错技术研究解决行为异常节点、外部入侵节点带来的安全问题等。

加强灾难的控制与恢复技术研发，做好安全问题产生后的补救工作。一方面要针对海量数据，通过云存储、云灾备等灾难的控制与恢复技术尽量减少安全问题带来的损害；另一方面还有通过计算机取证等技术研究。确保出现安全问题时能提供依据，从而实现可审查性等安全需求。

作者：郭平

物联网框架下道路交通论文 篇2：

车联网下暗潮涌

不久前，首个国家级车联网产业基地正式落户北京通州区台湖镇环渤海高端总部基地。记者了解到，该产业基地由中国交通通信信息中心、北京环渤海高端总部基地管委会和北京千方科技集团有限公司共同建设，将从商用车入手，以车辆动态监控和运营服务为核心，聚集一批车联网产业领域的研究机构、职能机构和上下游核心企业。

从产业基地建设方之一的中国交通通信信息中心获悉，今年，该产业基地将引入全国运营车辆监控服务平台、全国道路货运车辆公共监管服务平台、道路运输物流信息平台和全国汽车后服务平台，并推动成立车联网产业发展基金，组建车联网产业发展研究院。

预计到2017年，该产业基地将聚集机构、企业100家左右，总收入超过300亿元。到2022年产业规模将超过1000亿元，形成具有国际竞争力的车联网产业集群，推动我国道路交通科学管理达到国际先进水平。这意味着包括汽车电子、芯片、车载终端生产、电子地图、导航服务、民用北斗、金融支付、车辆保险、物流服务等在内的上下游贯通的车联网产业链将得以构建。

车联网趋势生

现如今，物联网被许多人认为是继电脑、互联网的应用普及之后，兴起的世界信息技术革命的第三次浪潮，其应用范围几乎覆盖了各行各业，也将带动智慧交通、安全、监控、医疗等相关行业发展与融合。美国研究机构Forrester预测，物联网所带来的产业价值要比互联网大30倍，将会形成下一个万亿元人民币级别的通信业务。到2020年之前，全球接入物联网的终端将达到500亿个。

而一幕幕如同科幻电影般的场景也渐渐走近人们的生活，整个社会的生活方式都面临着重大的变革。这其中像操作失误，汽车报警来提示司机防止危害继续发生等的场景则揭示了物联网中极其重要的应用——车联网，即指通过RFID、GIS与GPS等技术将车辆连接起来，实现对网络中车辆的管理和服务。

作为物联网的细分，车联网必定会成为未来智能行业的趋势，语音导航、娱乐系统、警报体系等基础功能已经在现在的车联网技术中实现。中国交通通信信息中心高级工程师刘健表示，目前大陆从事车联网行业的企业约有2，000多家，主要有设备提供商、软件开发商、系统集成商和平台运营商，经营范围大都集中在道路监控、高速公路收费、GPS、地理资讯和系统集成等环节。

刘健认为，车联网既是推动汽车制造和服务业、交通运输服务业等转型升级的重要动力，也是在保持国民经济持续增长的同时，强化社会安全、提高交通效率和发展绿色节能的重要手段。

产业链雏形显

据半导体联盟分析师朱怡捷介绍，从技术实现和系统的功能结构框架角度来理解，车联网由通用车载网关及车联网业务平台构成。从产业结构上看，主要包括制造业和服务业两大范畴。

纵观我国车联网产业发展态势，产业格局在不断变化中形成了四大车联网产业链雏形。分别为：以政府等公共机构为主导的车联网产业链、以商业车辆运营管理机构为主导的车联网产业链、以车厂厂商为主导的产业链和以车载信息服务商为主导的产业链。

朱怡捷表示，车载信息服务商主导的车联网产业链是现阶段车联网后装市场的主要发展模式，车载信息服务商以获得车载终端销售收入或信息服务费用为目的，其服务内容主要界定在导航类、资讯、娱乐类服务。这一产业链准入门槛相对较低，主要包括消费电子提供商、电信运营商等。在车载信息服务商主导的产业链中，其关键在于形成以主导者为核心的信息资源共享池和应用服务合作伙伴圈，形成群体智慧以响应来自用户的个性化需求。

从未来看，刘健说道，政府将会继续通过推动智能交通的发展，从而带动车联网发展；市场通过这几年的培育将进一步成熟；电信运营商、互联网公司、相关车厂、政府交通管理部门将成为车联网发展的四个重要力量，其主体间将形成稳固与灵活的契约关系。互联网服务提供商、电信运营商、车厂、TSP的跨界融合将是可能的模式。他认为，“车联网将成为人—路—车互联的重要平台。”

现阶段，车联网相关产业众多，包括：汽车制造、汽车服务、保险金融、道路交通、运输物流、通信信息等，毋庸置疑，车联网产业的发展，关键是要形成跨越车联网相关行业的协同创新平台，形成跨行业的人车路等要素相关的基于云计算的数据采集、交换、处理、聚合和发布的产业生态环境，来打破行业和部门间的信息壁垒，使我国信息产业最大限度的融合。

发展模式待寻

据易观智库预测，2015年我国汽车产量规划达到2500万辆，车联网应用和服务渗透率或接近10%的临界点，市场规模有望突破1500亿元。朱怡捷说，“就像智能手机一样，它由简单的通话工具到如今多功能集于一身，未来的汽车也不再是冰冷的机器，而是能和你对话、能为你提供安全、便捷、甚至能有‘情感交流’的生活伴侣。”

作为推动者之一，汽车制造企业更是早早布局。中国车联网产业技术创新战略联盟秘书长方竹曾透露，国内外绝大多数车企今年底都将完成车联网国内布局及服务上线。车企之所以抱有极大热情，除了预判车联网将成为未来车企竞争的关键利器外，也与车联网的巨大潜力密不可分。作为目前唯一一家开放API的整车厂，福特在这个领域走得比较超前。今年一月，福特首先宣布开放Applink API和SDK软件开发工具包。所有第三方开发者都可以下载并基于车辆场景开发应用程序，在福特审核通过之后便可以用在车机上。

刘健表示，“目前福特的思路还并不清晰。”到底是依托于自己的平台，还是依托于完全开放的平台？答案本应是后者，而福特现在做的却仍旧是前者。要知道，真正开放的模式应该是一个“商店”，里面有很多专柜，Applink只是其中一家店。“不过，福特能率先开放已实属意识超前。”前不久，福特宣布很快将把Applink API和SDK软件开发包在亚太区域开放给第三方开发者。

随着车联网蓝海的显现和各地政策的推动，众多企业纷纷下海，颇有千帆竞发的态势。刘健建议说，“除当前的标准与核心技术的缺失之外，应用和盈利模式的不成熟仍制约着我国企业在车联网领域前进的速度。”另外，业内对如何盈利，产品要做成什么样，是圈地还是赚钱的判断都还未达成共识，特别是对最具创新与冒险精神的中小企业来说，在车联网领域内对核心技术的研发和商业模式的探索已是暗潮涌动，估计在今后两年中就可以有经受市场考验的商业模式陆续出现，届时车联网市场将迎来多样化的快速发展。

作者：钱玉娟

物联网框架下道路交通论文 篇3：

物联网环境下智能交通灯控制系统的构建

摘要：该文根据当前我国城市智能交通系统体系结构的特点，以十字路口红绿灯的智能化为研究对象，结合物联网工作原理和面向服务的体系结构进行分析研究，提出了一种基于物联网环境下的城市智能交通灯系统，为建立全新的城市智能交通网络提供了依据。

关键词：物联网；城市智能交通灯系统；交通流；体系结构

Key words： The Internet of things； city intelligent transportation system； traffic flow； system structure

1 概述

随着近年来我国社会经济的不断发展和城市交通路网不断扩张，目前我国在道路交通领域存在着许多问题：1） 缺乏系统的、可操作性强的框架体系规划方案。2） 智能交通的产业化程度还比较低，尚未形成一条具有一定规模的产业链。3） 缺乏统一的标准和技术规范。4） 资源整合度不高，难以发挥系统功能的优势。在这种情况下，人们开始考虑如何将交通设施进行合理分配，实现交通资源的合理配置。

1999年，麻省理工学院（MIT）的Ashton教授在研究RFID时首次提出了物联网（The Internet of things）的概念，由于物联网具有全面感知、可靠传递、智能处理等特点，因此它已经成为了当今世界上新一轮经济和科技发展的战略制高点，物联网的发展对于促进我国经济发展和社会进步都具有深远的现实意义。 智能交通系统（Intelligent Vehicle Highway System， 简称ITS），是将先进的通信、检测、控制技术和计算机、系统集成技术，以及交通科学与工程等多学科技术有效地综合应用于车辆和道路系统，形成一个令人、车和路都实现智能化的综合系统。将物联网技术应用于城市智能交通体系，能在最大限度上发挥现有交通基础设施的潜力，提高交通运输效率，促进交通安全，缓解交通拥堵，节约能源，保护环境，使社会现有的交通设施能够得到充分、高效的使用，从而获得巨大的社会经济效益。

本文在现有的城市智能交通系统体系框架的基础上，提出了一种基于物联网环境下的智能交通灯控制系统，以十字路口红绿灯的智能化为研究对象，结合物联网工作原理和面向服务的体系结构，并与人工智能方法相结合，从服务客体、逻辑结构、物理框架三方面对其进行探讨和研究。

2 系统整体结构

总体上看，物联网环境下城市智能交通灯系统应该包括感知设备、核心处理单元、及应用客体三个部分。感知设备主要包括射频技术、传感设备，GPS全球卫星定位系统等，它主要的作用是识别物体和采集信息；核心处理单元涵盖了一个庞大的技术体系，它包括十字路口各个方向上车流量的统计、智能交通灯时长的实时变化、智能交通灯的控制系统等，该部分主要负责信息的传递和处理；应用客体是将物联网技术与智能交通进行结合，分别从人、车、路等方面实现交通灯控制系统的智能化。总体设计方案图如图1 所示。

3 系统实现技术方案

当前我国大多数城市所采用的交通灯控制系统都是时长固定、红绿灯转换间隔固定的，这种系统的弊端在于当十字路口某一方向的车流量很大而另一方向却是空道或车流量相对较少时，就容易造成十字路口某一方向上的道路交通拥堵，这不仅让司机浪费了大量时间处于等待，造成资源浪费，也容易导致局部路段的交通瘫痪，而这些问题主要是由于未对道路的实际情况作出实时监控和有效解决所造成的。

3.1 设计目标

利用GPS全球定位技术对城市道路交叉口处红绿灯进行实时控制，通过智能交通灯控制系统，可以根据各个路口的车流量变化情况动态改变交通灯的时长。

3.2 实施方案

如图2所示，在道路的入口处（如图2中的a处）加设传感设备（传感器1），当有汽车从此处经过时传感器便可检测出有汽车从此处通过，系统中的计数器加1，在道路的出口处（如图2中的b处）也加设一个传感器（传感器2），一旦传感器检测到有车辆从此处通过，系统中的计数器便减1，这样就可以知道当前该条路段上的车流量总数，当该路段上的车流量达到一定数量后，系统会和该路段所对应方向上的车流量进行比较，并按一定控制规律自动调节红绿灯的时长（假设南北方向上的车流量比东西方向上的车流量要大很多，那么系统将会按比例延长南北方向上的绿灯时长）。

3.3 整体思路

本文中的智能交通灯控制系统主要由三部分组成：车辆检测系统（传感器），通信系统（无线网络）和控制中心（参见图3）。

如图所示，首先，用传感器来判断各个方向上车辆驶入和驶出的情况，并将该情况通过网络传送到控制中心，控制中心会给出相应的算法来对交通灯的时长进行调整。比如：在60秒内十字路口以东的道路上共有50辆车驶入（假设此处为单向行驶，方向为由东向西），并有25辆车驶出该路段，那么说明有25辆车滞留在该路段上；而这60秒内十字路口以南的道路上共有40辆车驶入（假设此处为单向行驶，方向为由南向北），有35辆车驶出该路段，只有5辆车滞留在该路段上。以此类推，可以得到十字路口以西和以北的车流量信息，然后以东西方向和南北方向为单位对车流量进行整合，计算南北方向和东西方向上的滞留车辆数分别为多少。假如当前东西向的滞留车辆数为60辆，南北向的滞留车辆数为10辆，而当有30辆车滞留在这一路段上时就会导致道路拥堵，那么，系统会根据当前该十字路口各个方向的交通流量对信号灯的时长做出相应改变，适当延长东西向的绿灯时长，以减少该方向上的车流量。这样的控制方法可以将十字路口本来拥堵的某一方向上的车流量慢慢分流，虽然最后可能由于某个方向的绿灯时间延长而使另一方向上的车辆的等候时间变长，但这个等待时间比堵车所花费的时间要短得多。这一过程可用下图表示：

4 结束语

随着网络通信技术的不断发展，物联网技术已经进入了快速发展的阶段。基于物联网环境下的智能交通灯系统是今后交通灯设计和应用的发展方向，它可以合理、高效地解决我国当前人多、车多、道路资源利用不充分等问题，为交通系统实现自动化、智能化提供了强大的技术支持。

参考文献：

[1] 陆化普.交通规划理论与方法[M].北京：清华大学出版社，2006.

[2] 高自友，任华玲.城市动态交通流分配模型与算法[M].北京：人民交通出版社，2005.

[3] 李野，王晶波，董利波，周国志，宋俊德.物联网在智能交通中的应用研究[J].移动通信，2010（15）.

[4] 颜志国，唐前进.物联网技术在智能交通中的应用[J].警察技术，2010（6）.

[5] 彭新玉.基于物联网架构的智能交通解决方案[J].邮电设计技术，2012（6）.

[6] Merchant D K，Nemhauser G L.A Model and an Algorithm for a Dynamic Traffic Assignment[J].Transportation Science，1978a（12）：183-199.

作者：王蕾