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文檔簡介
1、基于物聯網的智能交通管理系統世界衛生組織最新發布全球首份道路安全全球現狀報告,調查顯示全球每年有127萬人死于道路交通事故,其中46%都是行人、自行車或者摩托車駕駛者。死于交通事故者,中國最多。該報告對全球178個國家的交通意外數字進行了分析,覆蓋面達全球人口的98%,是首份全球性的道路安全評估報告。報告中指出,全球三分之二的死亡數字來自10個國家,按照數量依次為中國、印度、尼日利亞、美國、巴基斯坦、印尼、俄羅斯、巴西、埃及和埃塞俄比亞。【星島網訊】統計指出,中國汽車數量占全世界1.9%,但汽車交通死亡事故占全球15%,一年車禍死亡人數超過十萬人。國務院發展研究中心產業經濟研究部部長馮飛指出:
2、與國際上發達國家相比,中國的交通事故死亡在絕對數值上是日本的十三點四倍、德國的十八點四倍;在相對數值的萬車死亡人數上是德國的九點五倍、日本的十二點二倍。考慮汽車在中國機動車保有量所占的比例,中國單輛汽車造成的死亡人數比萬車死亡率的反應情況更為嚴重。他指出,在二二年以前,中國的機動車保有量除了農用車外,均呈現快速增長的趨勢,所以中國的道路交通在未來幾十年內都將承受巨大的壓力。每一輛汽車,都是流動的棺材每一個司機,都是潛在的殺手每一個時辰,都是悲慘的忌日每一條公路,都鏈接陰曹地府這就是汽車文明的功績這就是四個現代化的墳墓中國每年因車禍死亡人數20萬人這意味著-中國每年有20萬個家庭遭受滅頂之災中國
3、道路每年新增20萬個孤魂野鬼智能交通管理系統(ITMS)隨著高新技術的發展和應用,道路交通管理領域正發生一場深刻的變革。智 能交通系統在全球范圍內的興起,從根本上改變了傳統交通控制的思想觀念,傳統的經驗型交通管理模式已經無法適應新時期道路交通發展的需求。道路交通管理正在從以靜態管理為主的模式向著以動態管理為主、動靜態管理相結合進行網絡化、智能化管理的方向發展,對道路交通流進行整體優化、全面控制、主動誘導的先進交通控制技術和管理方法在現實中逐步得以實施。 智能交通管理系統(Intelligent Transportation Management System,ITMS)是通過先進的交通信息采集
4、技術、數據通信傳輸技術、電子控制技術和計算機處理技術等,把采集到的各種道路交通信息和各種交通服務信息傳輸到交通控制中心,交通控制中心對交通信息采集系統所獲得的實時交通信息進行分析、處理,并利用交通控制管理優化模型進行交通控制策略、交通組織管理措施的優化,交通信息分析、處理和優化后的交通控制方案和交通服務信息等內容通過數據通信傳輸設備分別傳輸給各種交通控制設備和交通系統的各類用戶,以實現對道路交通的優化控制,為各類用戶提供全面的交通信息服務。物聯網在智能交通管理系統中的應用課題研究的意義 最近幾年,交通運輸業帶來的能耗、污染以及擁堵問題日益嚴重,極大地制 約了我國經濟的發展,發展智能交通是解決思
5、路之一。智能交通能夠提高道路使用效率,使交通堵塞減少約60%,使短途運輸效率提高近70%,使現有道路的通行能力提高兩至三倍。車輛在智能交通體系內行駛,停車次數可以減少30%,行車時間減少13%45%,車輛的使用效率能夠提高50%以上。 智能交通能夠大幅降低汽車能耗。通過智能交通控制,由于平均車速的提高帶來了燃料消耗量的減少和排出廢氣量的減少,汽車油耗也可由此降低15%。以中國7000萬輛汽車保有量測算,每年可減小約2500萬噸汽油的消耗,占了每年成品油進口量的一半以上。同時,交通的順暢將大幅度減少車輛在路上的停滯時間,使得汽車尾氣的排放大大減少,從而改善空氣質量。據測算,全國汽車發動機空轉的時
6、間每減少1分鐘,就可減少1000噸汽油轉化的廢氣排放。推動智能交通,可使中國溫室氣體的排放量減少25%30%。 智能交通能夠有效減少交通事故。國內每年僅交通事故一項造成的傷殘人數就達50多萬,死亡人數10多萬。智能交通技術能夠有效減少交通事故的發生,可使每年因交通事故造成的死亡人數下降30%70%。我國智能交通系統專家委員會在2003年出版的中國智能運輸系統體系框架中界定了我國智能交通系統的服務領域,其中之一就是智能交通管理系統。該書中指出了我國智能交通管理系統的八大類總體服務:1) 交通法規執行管理:交通管理部門應用ITMS技術執行交通法規,及時準 確地收集到違反交通法規事件的信息,在不影響
7、正常交通運行的前提下自動或人工執行相應的處理措施。 (2) 交通規劃支持:向交通規劃者提供有關路網交通流和交通需求的數據(當 前的和歷史的),并提供實現路網交通規劃計算、評估以及仿真的有效手段,從而得到路網交通流分配的優化策略。 (3) 公交規劃與管理:利用城市地理和人口分布信息,合理設計和優化公交運 營線路,并協助制定調度規劃和經營計劃,為實際運營的線路進行效能分析,根據交通狀況完成公交優先服務。 (4) 基礎設施的維護管理:應用ITMS技術來進行道路、通信及機電系統等交 通基礎設施的維護管理,能夠收集并統計交通基礎設施的管理維護數據,在此基礎上產生并實施相應的管理維護計劃。 (5) 交通控
8、制:通過使用ITMS技術來管理和控制交通流,以達到使道路網絡 交通流運行穩定的要求。 (6) 需求管理:該服務為影響出行需求而制訂和實現各種管理和控制策略,這 些策略影響不同交通方式的總體需求,主要通過價格策略、地區訪問控制和控制區域出入來實現。 (7) 緊急事件管理:該服務是利用現代通信、檢測及圖像識別技術,對城市道 路交通中的偶發事件(如交通事故、車輛拋錨、貨物掉落、自然災害等)等進行檢測和預報,獲取事件發生的位置、事件的性質和類型以及當前的交通狀況等實時信息,通過公安部門、消防部門及醫療救護部門等機構間的協調與合作,對事件進行有效的處理以減少事件對公路交通的影響時間,把損失降低到最低限度
9、。 (8) 交通信息發布與誘導:在關鍵基礎理論研究的前提下,結合先進的通信、 電子、多媒體和計算機網絡等技術,為出行者提供道路交通系統、公共交通系統及其他與出行有關的重要信息,其中包括出行前信息、行駛中駕駛員信息、在途公共交通信息,個性化信息和路徑誘導及導航信息等,達到減少出行者出行時間和延誤、降低事故發生率和死亡率、減少尾氣排放、提高交通系統整體運行效率的目的。 通過智能交通管理系統的建設,交通管理者們可以利用多媒體技術、網絡技術、衛星定位技術等現代化的管理手段,實時、準確、全面地掌握當前交通狀況,預測交通流動向,制定合理的交通誘導方案,實現快速反應,準確、及時地處理交通突發事件,提前消除交
10、通隱患。增強城市交通管理部門對城市交通的管控能力,改變城市交通管理的科學化、現代化水平,城市交通系統的整體性能將得到根本改善。北京奧運智能交通管理系統建設與應用廣州智能交通管理指揮系統顯示核心VTRON數字拼接墻緊急事件處理利用RFID技術、檢測及圖像識別技術,對城市道路中的交通事故等偶爾事件進行檢測,檢測出之后對系統進行報警,然后利用基于RFID的定位技術對事件發生地點進行定位,通知有關部門派遣救援車輛。 當救援車輛接受派遣,前往事發地點時,利用RFID對該特定車輛的識別,系統開始對救援車輛的運行進行管理。交通控制中心計算機計算最短行駛路徑,使得通過此路徑的救援車輛將以最短時間到達出事地點。
11、在這條路徑設置有基站,當車輛通過時路徑信息將會被基站接收,然后傳輸回數據中心。最后,在救援車輛通過的線路上,可以采用信號優先控制,所有交叉口的綠燈時間調整至最大,保證救援車輛優先通過,從而使救援車輛以最快的速度到達出事地點。同時,系統可以向十字路口的車輛和行人發出警報,告訴他們緊急車輛即將到達。此外,交通信息中心通過網絡系統可以向其他車輛提供事件地點及其周圍的交通信息。 通過此系統,可以提高人員的搶救率和犯罪事件的逮捕率,而且減少了在十字路口由于緊急車輛緊急沖向事故現場而引發的交通事故。關鍵技術 城市交通領域專用RFID標簽 基站分布網絡的優化 多傳感深度融合的系統集成關鍵技術 交通信息深度挖
12、掘RFID在交通管理中的應用 兩個非常著名的例子就是美國東海岸的E-ZPass和伊利諾伊州的I-Pass(Devlin,2005)。兩種設備都是電子收費器,用來進行道路使用費用支付。與支付現金可能需要排隊不同,這種設備允許司機更快地通過收費點而幾乎不需要長時間的排隊。這種設備應用了RFID技術。車輛的通過被遠距離掃描,然后費用就從車主的賬戶中扣除了。這是RFID技術在交通管理領域提高中心區域交通效率方面的一種應用。限制因素這種新技術的最大限制就是隱私問題。為了構建一個有效的系統,私人的信息必須在系統中傳送。評論者把這項技術比作一個“老大哥”控制系統。一輛特定的車能夠被準確定位使得這項技術難逃評
13、論者的批評,因為這涉及隱私保護的問題。盡管受到批評,如果這項以合法、可行的方式引進,將會帶來很多利益。機動車必須被告知他們的行動可能被追蹤,這個系統的使用和效益必須被清楚地解釋以盡可能避免批評和訴訟。引進該系統的行業標準必須建立以保證在全球范圍內可以統一運行。 另外一個限制因素是技術方案。這項工作試圖引進新的理念,打造未來的交通管理系統。然而,目前并沒有成熟的技術方案。我們需要一個可能的技術方案的原始框架。然而,一套完整的技術方案必須經過仔細研究以滿足成本和安全要求。全球交通管理領域的工程師和專家必須建立標準以獲得最好的結果。未來的研究應該有助于獲得這項技術的所有益處,并以一種合乎道德的方案來
14、處理隱私問題。 RFID安全與隱私威脅(1)嗅探。任何對應的閱讀設備都可能讀取標簽信息,閱讀行為無需標簽負荷知曉,并且可以遠距離發生。(2) 跟蹤。閱讀器在特定地點可記錄獨特的可視標簽識別器,然后與個人身份相聯系。(3 )應答攻擊。攻擊者使用應答設備攔截、轉發RRD查詢2。 (4) 拒絕服務。Denialfoservice(DoS)阻止RFID系統正常工作,如信令擁塞會阻止射頻波與標簽之間的通信。(5)如果你穿戴的衣物或攜帶的物品里帶有內嵌的標簽,毫無疑問,無論在哪里你都可以被追蹤。該技術可以秘密地對同一個人從多角度采集數據;可以跟蹤一個人在公共場所(包括機場、火車站、商店)的各種活動;通過商
15、店里設置的監視裝置對消費者行為實施監控;可以看到消費者衣服的細節以及其穿戴附屬物,甚至顧客衣袋里裝了什么樣的藥品都一覽無余。這些都是技術可能造成對消費者個人隱私的侵犯問題。(6)定位威脅。在具體定位時,地址轉化閱讀器會產生2種隱私威脅:首先,攜帶電子標簽的用戶可能被監視而暴露所在位置;其次,帶有標簽的物體位置 不管攜帶者是誰,都容易暴露。 RFID系統的安全缺陷 RFID入侵還沒有“正式發生”,人們習慣認為能量受限的標簽可使其裝置免于這種攻擊,而對RFID技術成功實現的渴望抑制了任何對此觀念的憂慮,但這只是一個如意算盤,RFID系統的特點使其更容易受到惡意軟件的攻擊。(1) 資源代碼多。標簽能
16、量受限,與生俱來復雜度不可能太高,但后臺中間件系統可能包含大量源代碼。若代碼的平均錯誤率在0。5%一1.5%之間,中間件就很可能存在大量人侵漏洞。雖然有些中間件系統源代碼不多,卻缺乏有效的檢測機制。(2) 通用的協議與設施。在當前因特網體系上開發可升級的、成本合理的中間件系統,但利用因特網協議使中間件系統繼承了額外的包袱,如脆弱的安全性。(3) 后臺數據庫。FRDI需要自動數據收集。為滿足更大的應用需求,必須能儲存并查詢收集到的標簽信息,數據庫成為絕大部分RFID系統最重要的組成部分,可惜數據庫有很多安全漏洞,并且不同數據庫的安全漏洞也不盡相同。(4) 數據價值高。RFID信息總是帶有經濟或隱私特征,甚至對國家安全至關重要(如數字護照中的數據)。與一般的計算機攻擊相比,攻擊中間件系統會產生更大損失,因為它除了能破壞后臺IT系統,還可能破壞帶標簽的真實世界中的物體。(5) 安全意識不夠。當無人意識到惡意軟件的危害時,RFID系統更加脆弱,這也使其成為黑客樂于攻擊的目標,特別是離線系統,中間件系統開發商必須要考慮到系統安全問題。隱私問題的解決方案關于這個想法的一個重要部分就是如何解決涉及隱私的問題。使用RFID帶來的隱私
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