智能交通系統(tǒng)需要多領(lǐng)域技術(shù)協(xié)同構(gòu)建，從最基本的交通管理系統(tǒng)(如車輛導(dǎo)航、交通信號(hào)控制、集裝箱貨運(yùn)管理、自動(dòng)車牌號(hào)碼識(shí)別、測(cè)速相機(jī))，到各種交通監(jiān)控系統(tǒng)如安全閉路電視系統(tǒng)，再到更具前瞻性的應(yīng)用技術(shù)，這些應(yīng)用通過(guò)整合來(lái)自多維數(shù)據(jù)源的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及反饋信息為人們提供泛在的信息服務(wù)，如停車向?qū)畔⑾到y(tǒng)和天氣報(bào)告。智能的交通系統(tǒng)建模和流量預(yù)測(cè)技術(shù)也將成為優(yōu)化交通調(diào)度、增大交通網(wǎng)絡(luò)流量、確保車輛行駛安全和改善人們出行體驗(yàn)的重要支撐。

    物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為智能交通提供了更透徹的感知：道路基礎(chǔ)設(shè)施中傳感器和車載傳感設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控交通流量和車輛狀態(tài)信息，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)泛在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)傳送至管理中心；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智能交通提供了更全面的互聯(lián)互通：遍布于道路基礎(chǔ)設(shè)施和車輛中的無(wú)線和有線通信技術(shù)的有機(jī)整合為移動(dòng)用戶提供了泛在的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，使人們?cè)诼猛局心軌螂S時(shí)獲得實(shí)時(shí)的道路和周邊環(huán)境咨詢，甚至在線收看電視節(jié)目；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智能交通提供了更深入的智能化，智能化的交通管理和調(diào)度機(jī)制能夠充分發(fā)揮道路基礎(chǔ)設(shè)施的效能，最大化交通網(wǎng)絡(luò)流量并提高安全性，優(yōu)化人們的出行體驗(yàn)。下面介紹應(yīng)用于智能交通的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

1、無(wú)線通信技術(shù)

    目前已經(jīng)有多種無(wú)線通信解決方案可以應(yīng)用在智能交通系統(tǒng)當(dāng)中。UHF和VHF頻段上的無(wú)線調(diào)制解調(diào)器通信被廣泛用于智能交通系統(tǒng)中的短距離和長(zhǎng)距離通信。

    短距離無(wú)線通信(小于幾百米)可以使用IEEE802.11系列協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中美國(guó)智能交通協(xié)會(huì)(Intelligent Transportation Society of America)以及美國(guó)交通部(United States Department of Transportation)主推WAVE和Dedicated Short Range Communications (DSRC)兩套標(biāo)準(zhǔn)。理論上來(lái)講，這些協(xié)議的通信距離可以利用移動(dòng)Ad—hoc網(wǎng)絡(luò)和Mesh網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)展。目前提出的長(zhǎng)距離無(wú)線通信方案是通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如WiMAx(IEEE 802.16)、GSM、3G技術(shù)。使用上述技術(shù)的長(zhǎng)距離通信方案目前已經(jīng)比較成熟，但是和短距離通信技術(shù)相比，它們需要進(jìn)行大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施部署，成本很高。目前還沒(méi)有一致認(rèn)可的商業(yè)模式來(lái)支持這種基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)。

    目前車輛已經(jīng)能夠通過(guò)多種無(wú)線通信方式與衛(wèi)星、移動(dòng)通信設(shè)備、移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)、道路基礎(chǔ)設(shè)施、周圍車輛等進(jìn)行通信，并且利用廣泛部署的WiFi、移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)等途徑接入互聯(lián)網(wǎng)。

2、計(jì)算技術(shù)

    目前汽車電子占普通轎車成本的30%，在高檔車中占到60%。根據(jù)汽車電子領(lǐng)域的最新進(jìn)展，未來(lái)車輛中將配備數(shù)量更少但功能更為強(qiáng)大的處理器。2000年一輛普通的汽車擁有20～100個(gè)聯(lián)網(wǎng)的微控制器／可編程邏輯控制模塊，使用非實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)。目前的趨勢(shì)是使用數(shù)量更少但是更加強(qiáng)大的微處理器模塊以及硬件內(nèi)存管理和實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)。同時(shí)新的嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)將支持更加復(fù)雜的軟件應(yīng)用，包括基于模型的過(guò)程控制、人工智能和普適計(jì)算，其中人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用將有望為智能交通系統(tǒng)帶來(lái)質(zhì)的飛躍。

3、感知技術(shù)

    電信、信息技術(shù)、微芯片、RFID以及廉價(jià)的智能信標(biāo)感應(yīng)等技術(shù)的發(fā)展和在智能交通系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用為車輛駕駛員安全提供了有力保障。智能交通系統(tǒng)中的感知技術(shù)是基于車輛和道路基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。交通基礎(chǔ)設(shè)施中的傳感器嵌入在道路或者道路周邊設(shè)施(如建筑)之中，因此它們需要在道路的建設(shè)維護(hù)階段進(jìn)行部署或者利用專門的傳感器植人工具進(jìn)行部署。車輛感知系統(tǒng)包括了部署道路基礎(chǔ)設(shè)施至車輛以及車輛至道路基礎(chǔ)設(shè)施的電子信標(biāo)來(lái)進(jìn)行識(shí)別通信，同時(shí)利用閉路電視技術(shù)和車牌號(hào)碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)對(duì)熱點(diǎn)區(qū)域的可疑車輛進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控。

4、視頻車輛監(jiān)測(cè)

    利用視頻攝像設(shè)備(見圖16．4)進(jìn)行交通流量計(jì)量和事故檢測(cè)屬于車輛監(jiān)測(cè)的范疇。視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(如自動(dòng)車牌號(hào)碼識(shí)別)和其他感知技術(shù)相比具有很大優(yōu)勢(shì)，它們并不需要在路面或者路基中部署任何設(shè)備，因此也被稱為“非植入式”交通監(jiān)控。當(dāng)有車輛經(jīng)過(guò)的時(shí)候，黑白或者彩色攝像機(jī)捕捉到的視頻將會(huì)輸入到處理器中進(jìn)行分析以找出視頻圖像特性的變化。攝像機(jī)通常固定在車道附近的建筑物或柱子上。大部分的視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要一些初始化的配置來(lái)“教會(huì)”處理器當(dāng)前道路環(huán)境的基礎(chǔ)背景圖像。該過(guò)程通常包括輸入已知的測(cè)量數(shù)據(jù)，例如車道線間距和攝像機(jī)到路面的高度。根據(jù)不同的產(chǎn)品型號(hào)，單個(gè)的視頻監(jiān)測(cè)處理器能夠同時(shí)處理1～8個(gè)攝像機(jī)的視頻數(shù)據(jù)。視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的典型輸出結(jié)果是每條車道的車輛速度，車輛數(shù)量和車道占用情況。某些系統(tǒng)還提供了一些附加輸出包括停止車輛檢測(cè)，錯(cuò)誤行駛車輛警報(bào)等。

5、全球定位系統(tǒng)GPS

    車輛中配備的嵌入式GPS接收器能夠接收多個(gè)不同衛(wèi)星的信號(hào)并計(jì)算出車輛當(dāng)前所在的位置，定位的誤差一般是幾米。GPS信號(hào)接收需要車輛具有衛(wèi)星的視野，因此在城市中心區(qū)域可能由于建筑物的遮擋而使該技術(shù)的使用受到限制。GPS是很多車內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)的核心技術(shù)。很多國(guó)家已經(jīng)或者計(jì)劃利用車載衛(wèi)星GPS設(shè)備來(lái)記錄車輛行駛的里程并據(jù)此進(jìn)行收費(fèi)。

6、探測(cè)車輛和設(shè)備

    部分國(guó)家開始部署所謂的“探測(cè)車輛”，它們通常是出租車或者政府所有的車輛，配備了DSRC或其他的無(wú)線通信技術(shù)。這些車輛向交通運(yùn)營(yíng)管理中心匯報(bào)它們的速度和位置，管理中心對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析得到廣大范圍內(nèi)的交通流量情況以檢測(cè)交通堵塞的位置。同時(shí)有大量的科研工作集中在如何利用駕駛員持有的移動(dòng)電話來(lái)獲得實(shí)時(shí)的交通流量信息，移動(dòng)電話所在的車輛位置信息能夠通過(guò)GPS系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲得。例如，北京已經(jīng)有超過(guò)10000輛出租車和商務(wù)車輛安裝了GPS設(shè)備并發(fā)送它們的行駛速度信息到一個(gè)衛(wèi)星。這些信息將最終傳送到北京交通信息中心，在那里這些信息經(jīng)過(guò)匯總處理后得到了北京各條道路上的平均車流速度狀況。