基于車聯網的智能交通系統簡述

鐘德健

摘? 要：隨著我國社會經濟的快速發展，國家的綜合實力不斷地增長，直接促進了交通領域的重大革新，尤其是基于車聯網的智能交通系統得到了人們的廣泛關注，并且已經逐漸地應用到了實踐工程當中，極大地方便了人們的日常出行，不僅提高了車輛交通運行的穩定性和安全性，還有效地減少了交通事故發生的概率。文章主要系統性地闡述了基于車聯網智能交通系統的固有屬性，并綜合性地分析了智能交通系統的主要構成框架，根據車聯網智能交通系統發展的現狀提出了存在的關鍵性技術問題，能夠為車聯網智能交通領域的發展提供一定的參考價值。

關鍵詞：車聯網;智能交通;系統;研究

中圖分類號：U495? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）24-0064-02

Abstract： With the rapid development of social economy in our country， the comprehensive strength of our country is increasing continuously， which directly promotes the great innovation in the field of transportation， especially the intelligent transportation system based on vehicle network has been paid more and more attention. And it has been gradually applied to practical projects and greatly facilitates people's daily travel， which not only improves the stability and safety of vehicle traffic， but also effectively reduces the probability of traffic accidents. This paper mainly systematically expounds the inherent attributes of intelligent transportation system based on vehicle network， and comprehensively analyzes the main framework of intelligent transportation system. According to the present situation of the development of vehicle network intelligent transportation system， the key technical problems are put forward， which can provide some reference for the development of intelligent transportation field of vehicle network.

Keywords： vehicle networking; intelligent transportation; system; research

隨著國家經濟的繁榮發展和快速進步，汽車已經成為了人們出行的主要交通工具，在人們的日常生活中發揮著越來越重要的作用。目前，我國車輛總數已經躍居世界第一位，在汽車數量不斷增加的同時，還應該為汽車提供強大的智能化系統，基于車聯網的智能交通系統應運而生，能夠提供更為舒適的體驗感。車聯網智能化交通技術本質上是先進的應用模塊，同時也是車聯網技術在交通領域應用的具體體現，車聯網智能化技術設計的根本目的是用來對車輛和交通情況進行全方位的有效監控，這樣就能夠有效地避免交通事故的發生，還可以極大地緩解交通堵塞現象的發生，進而為客戶提供安全、舒適的駕車環境。

1 基于車聯網的智能化交通系統的概述

現階段，隨著先進傳感器技術的快速發展，無線通信技術和自組織互聯網技術也得到了巨大的發展，這就為車聯網智能化技術的發展提供了良好的發展環境，使得車聯網智能化技術具有廣闊的發展環境，對于提高人們的生活質量和生活水平具有重要的現實意義。智能化交通系統的組成是多樣化的，通常包括車輛導航系統、交通信號管制系統、道路可變顯示系統、車牌自動識別系統、高速攝像頭監控系統、交通數據實時集成系統等，為了進一步地優化和完善基于車聯網的智能化交通系統，就需要建立強大的車聯網體系。

1.1 基于車聯網智能化系統的網絡規模宏大

通常情況下，車聯網是非常復雜和龐大的交通系統，一般含有數百萬甚至上千萬個交通網絡節點，主要包括了車輛和道邊設備等具體的交通信息數據，即便是在單道邊設備信號的范圍內，也能夠含有幾千個甚至上萬個車輛節點數據，因此，基于車聯網智能化交通系統的顯著特點是其網絡規模比較宏大。

1.2 基于車聯網智能化系統的拓撲變化比較快

當基于車聯網的智能化交通系統應用時，那么設置在汽車內部結構上的車載通信軟件將會隨著車輛的正常使用發出不同階段的數據信號，并且相關的交通數據信號的傳遞速度是非常快的，遠遠大于無線網絡運動的節點傳播速度，這就使得智能化交通系統的網絡拓撲、數據環境、數據傳輸等技術參數均會隨著車輛使用的時間變化而發生相應的變化[1]。

1.3 基于車聯網智能化系統的移動軌跡可見

汽車在使用的過程中，主要是在道路上運行使用，那么汽車的運行速度就需要控制在科學合理的范圍內，由于汽車車流具有一定的規律性，加載車聯網智能化交通系統后就可以根據汽車的歷史行駛數據來推測車輛的移動軌跡。

綜上所述，只有將車聯網智能化系統中的人工智能技術、自動化控制技術、計算機互聯網技術和電子傳感器技術充分地結合起來，才能夠從根本上保證車聯網智能化交通系統的使用功能，從而更好地應用在智能化交通領域當中，這樣也更有利于基于車聯網的智能化交通系統在大范圍內發揮全方位的作用，便于進行實時、準確、高效的交通信號預測和發布，這些都是基于車聯網智能化交通系統需要關注的重點。

2 基于車聯網智能化交通系統的結構框架

2.1 車聯網智能化交通系統的框架

目前，基于車聯網智能化交通系統的基本框架主要含有基礎交通的感知層次，并且關于具有對各個節點信息進行共享的網絡傳播單元，為了能夠更好地發揮智能化交通系統的作用，還建立有面向實際系統應用的應用層，下面對集中主要的層次進行分析：第一，基礎交通感知層。基礎交通感知層主要是通過使用傳感器技術、射頻識別技術、車輛定位技術和交通數據處理技術來對車輛的行駛狀態、道路情況和道路設施進行全面的實時監控，并對相關的交通數據進行采集，這樣就能夠為車聯網系統提供比較全面、科學的交通數據信息;第二，信息共享網絡傳輸層主要是通過使用動態車聯網通信協議技術來將網絡通信技術感知層的交通數據進行匯總和上傳車聯網系統，并通過云計算技術和人工神經網絡技術來分析研究機器學習方法的內涵，從而對龐大的交通數據信息進行系統化的分析和處理，有助于提高車聯網智能化交通系統對實際交通狀態的感知效果，有利于車聯網系統快速地做出相關的決策和控制。此外，還根據已有的先進的計算機技術和互聯網技術充分地將各個資源調動起來，這樣就能夠為智能化交通系統的順利使用提供堅實的技術支撐;第三，實際系統應用層。實際系統應用層主要是對汽車系統進行拓撲化的管理模式，增大了智能化交通系統的網絡功能，對于快速地推動互聯網技術的發展具有重要的現實意義，這樣就便于實現智能化交通管理、車輛安全智能化控制、交通事故預警系統開發和安全系統的應用，同時還能夠為汽車用戶提供交通狀況信息網絡查詢功能，極大地提高了人們駕車的舒適感和安全性[2]。

2.2 車聯網多層網絡結構

車聯網系統的核心技術是云計算的使用，云計算技術主要是通過使用虛擬化技術將分散的計算數據、存儲資源、網絡資源有機地結合起來，這樣就能夠形成全面的邏輯資源系統，并對云計算平臺和動態云資源進行實時的監控，從而為汽車用戶提供具有靈活性、可變化的服務體驗。此外，霧計算技術也在車聯網系統得到了大規模的應用，霧計算技術主要是將汽車用戶和車聯網有機地結合起來，并在兩者的中間設置霧層，這樣就能夠使用距離較近的霧層客戶的相關數據為遠程客戶提供相關的交通狀況數據，還能夠計算各層次汽車用戶的系統性交通信息。

2.3 車聯運系統的應用

車載云系統主要是將車輛通信數據、存儲數據和相關的計算資源全面地整合起來，極大地提高了車聯網系統的利用效率，并且能夠為汽車用戶提供基于軟件系統、平臺系統和基礎系統的實時服務，通常情況下主要包括三個層次：第一，車內網絡系統。車內網絡系統主要是實時地反映汽車用戶的健康和情緒情況，并及時地顯示汽車的溫度和壓力等關鍵運行數據;第二，數據共享網絡。車聯網數據共享網絡主要由車車之間通信數據和車地之間通信數據組合而成，并將車內網絡收集到的行駛數據傳遞到車聯網控制系統;第三，云服務器。云服務器主要是用于對汽車交通數據進行存儲、計算并為汽車用戶提供系統性的服務。值得注意的是，如果僅僅地使用云計算，由于交通數據的終端是設置在云端，那么將會造成汽車運行數據和云端之間的交通信息占用大量的通信數據資源，并且云服務器并不能夠提供車輛的全部數據信息，這樣會使得單純依靠云計算提供的數據是不安全的[3]。

綜上所述，基于車聯網智能化交通系統是將人、路、車、環境有機地結合起來，通過先進的計算機計算和互聯網技術實現交通數據信息的儲存和共享，實現了由單一的車輛安全逐步進化到集成一體化的駕乘系統，顯著地提高了汽車用戶在駕駛過程中的安全性、舒適性和便捷性。

3 基于車聯網智能化交通系統的關鍵問題

從本質上講，車聯網是一個動態化的計算機網絡系統，其中的數據信息只有通過動態路由的模式才能夠實現共享，那么相關的路由協議就成為了目前研究的熱門話題，但是由于車聯網自身的復雜性，使得實際的應用需求受到了一定的制約，最終導致車聯網數據傳輸服務的綜合保障功能受到了挑戰。此外，車聯網智能化交通系統應該解決車主的安全和隱私保護問題，現階段車聯網的研究重點主要集中在車車通信環境中，雖然現有的車聯網功能已經能夠滿足車主的需要，但是由于沒有充分地考慮到車聯網系統還存在著諸多的移動節點和道邊設備的制約，使得上述相關節點具有不可忽視的差異性，造成車主的安全和隱私問題受到了極大的挑戰。因此，對于具體車輛的使用節點和道邊設備共同作用的模式下，只有不斷地完善現有安全和隱私保護系統中的不足，才能夠從根本上促進車聯網的跨越式發展，從而提高人們駕車的安全性，更好地發揮基于車聯網智能化交通系統的優越性和先進的功能，實現良好的社會效益和經濟效益。

4 結束語

綜上所述，針對車聯網智能化交通系統的優點和特點，本文系統性地分析了智能化交通系統的結構組成和功能，對于豐富人們的日常生活，提高人們駕車的安全性和舒適性具有重要的導向意義，只有不斷地優化和完善車聯網的整體性功能，才能夠更好地服務于人類。

參考文獻：

[1]趙婉嘉.智能交通系統技術動態及發展趨勢[J].科技創新導報，2017（29）：32-33.

[2]張溪.大數據下智能交通系統的發展綜述[J].信息與電腦（理論版），2019（01）：105-105.

[3]楊博文.智能交通系統的研究現狀及發展趨勢分析[J].中國設備工程，2019（02）：56-56.