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摘要：车联网是智能物联网在智能交通体系中的应用。该体系是建立在动态交通体系之上，可实现动态交通、停车诱导等功能，对缓解交通压力、提高运输效率具有极大帮助，可大幅提高当下交通通行能力。车联网还可避免车主耗费过多时间进行停车位的查找，降低了车辆在道路资源方面不必要的占用。以基于车联网技术的智能交通系统作为研究的出发点，对其技术原理、系统设计方案以及核心技术进行分析，以期对我国相关的研究者有借鉴作用，并促进我国城市交通实现智能化管理。
关键词：车联网；智能交通管理；决策依据
1、车联网的概况
1.1车联网的定义
目前，车联网还没有明确的定义，根据中国物联网校企联盟的定义，车联网是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。运用各种先进技术，收集、处理和共享大量信息，使车辆、行人、道路和城市网络等相互关联，构成有效信息流和智能控制流，实现对所有车辆的有效监管并提供综合服务，实现了车与车、车与路、车与人、车与环境的智能协同。
1.2车联网的发展
2010年10月28日，中国国际物联网博览会暨中国物联网大会首次提出了“车联网（InternetofVehicles）”一词，这一年也被称为车联网元年，2011年，车联网被列入我国重大专项。2010-2014年，我国颁布了一系列车联网相关政策，在政府和市场的双重推动下，促使了车联网的迅速发展，部分政策见表1所列。2017年12月29日工信部、国家标准化管理委员会颁布的《国家车联网产业标准体系建设指南（智能网联汽车）》全面推动了车联网产业技术研发和标准制定，推动整个产业健康可持续发展。
表1我国政府支持车联网行业发展的部分相关政策
1.3车联网的工作原理
无线网络传输实现了道路基础设施与车载终端的互通；云接入实现了云平台与道路基础设施的互通；通过4G等移动网络实现了车载终端与云平台的互通。各传感器获取车辆的相关运行数据，并通过CAN总线实现数据在各控制单元间传输，实现车内通信。利用卫星定位和无线通信技术与附近的车辆和道路环境建立车载自组织网络，实现车与车、车与路的互通。通过云接入，道路基础设施将获取的交通信息发送给车载终端，并把探测到的周围交通状况上传给云平台，实现车载自组织网络内车辆交通信息的共享。
2、车联网系统架构
车联网利用专用协议整合网络内的数据，实现信息交互。（1）感知层利用各种信息采集设备进行信息采集、存储和发布，这些信息能够反映车辆行驶的状态、车辆位置、车辆安全和车辆信息识别等。（2）网络层通过有线通信网络，3G/4G，WiFi，无线通信网络等现代通信技术，实现信息的安全可靠传输。（3）应用层可分为两个子层，一个是应用程序层，主要功能为数据处理，同时也是车联网各种具体服务的实现；另一层是人机交互界面，定义与用户交互的方式和内容。
3、核心技术与解决方案
3.1信息采集节点安装优化
城市道路作为非常典型的复杂网路，要实现对城市内所有车辆进行全面的动态监控与管理，并在城市内安装大量的信息采集节点，即RFID基站。RFID采集获取的交通数据的正确性，可以有效对实时交通流做出反馈，主要决定数据准确性的因素是基站设置密度与其相对位置，即节点安装数量越多，其采集到的交通信息准确性越高；反之，节点安装数量越少，相应的交通信息采集准确性会相对偏低。因此，要对道路网络拓扑图、交通信息精度、交通流特性、RFID基站通信以及投资规模等多方面进行深入的研究，进而使信息采集节点间的安装得到不断的优化。
3.2多源数据基础下信息融合技术
以车联网为基础的RFID技术和目前已应用的线圈检测器与视频检测器等交通检测技术均有一定的优点与缺陷，其中RFID技术具有较好的车辆覆盖性，可以对车辆身份、行程时间以及行程均速等做出有效的检测，但是对车辆运行过程中的实时速度无法做出测量。而线圈检测器能对车辆瞬时速度进行较好的检测，视屏检测器能够对交通流量、交通占用率以及交叉口运行状况进行较好的检测，但是也具有较显著的不足，例如，价格相对高昂，而且容易受到天气状况的影响，导致使用范围受到一定的限制。因此，将车辆网基础上的交通数据与目前使用的检测器检测实现良好的融合，对实现智能交通有非常重要的现实意义。根据交管人员对交通信息方面的需求，应将交通信息实现在交通流参数、交通网状态以及交通路口状态3个不同的层面有效的融合。目前，主要应用的人工融合方法是BP神经网络法和卡尔曼滤波法等。
3.3大数据处理技术
RFID数据有海量性、流动性以及批量性等诸多显著的特征，尤其在实际应用中，城市道路交通每天都会有数十万或上百万辆各式机动车在不断行驶。因此，RDFI基站可以获取的交通数据量也极为庞大。交通方面的大数据，不断提高其处理与存储效率已成为当前需要重点解决的技术难题。当前时期，对大数据的处理主要是采用云计算方式。RFID基站、交通信息中心以及手持建站等工头组成一个“大云”，进而对大数据进行云计算。从广义上讲，云计算是服务的交付与使用模式，利用网络通过按需和易扩展等形式获取相应的服务，可以将普通服务器或计算机与云计算机进行连接，使前两者拥有超级计算机具有的计算与存储等功能，而用户无须关心云计算的服务器和运作模式，利用互联网便可以对资源进行充分的利用。
结束语
车联网技术已成为当前交通领域中一个研究热点，其拥有非常官方的应用范围。目前，我国的车联网技术应用在智能交通中尚处于起步阶段。车辆网中的关键技术主要集中在信息采集、技术融合以及数据处理3个主要方面，随着科技的不断进步，车辆和交通将实现不断的智能化控制，对缓解交通压力有很好的作用。
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论文作者:高博
论文发表刊物:《科技研究》2018年8期
论文发表时间:2018/10/24
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