語義網(wǎng)格在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

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1、語義網(wǎng)格在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用??????17第九章語義網(wǎng)格在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用本章首先介紹了智能交通系統(tǒng)的背景和研究現(xiàn)狀，接著提出基于語義網(wǎng)格的智能交通信息服務(wù)共享平臺的概念，在分析共享平臺的功能需求的基礎(chǔ)上，提出基于語義網(wǎng)格的智能交通五層體系架構(gòu)，并針對當前智能交通面臨的問題提出相應(yīng)的解決方案和關(guān)鍵技術(shù)，最后介紹平臺的兩個應(yīng)用：“長三角”區(qū)域ITS信息共享平臺，和杭州城市實時交通信息發(fā)布和動態(tài)導(dǎo)航平臺。9.1智能交通系統(tǒng)的背景和研究現(xiàn)狀隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人們生活水平的普遍提高，整個社會對交通運輸?shù)男枨笕找嬖黾?，交通運輸問題已經(jīng)在不同程度上制約著不同國家和地區(qū)的經(jīng)

2、濟發(fā)展。智能交通系統(tǒng)（ITS，IntelligentTransportationSystem）是一個跨多領(lǐng)域、多學(xué)科和多部門的綜合管理平臺，通過把信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器技術(shù)應(yīng)用于交通領(lǐng)域，來緩解道路交通擁堵，減少交通事故，改善道路交通環(huán)境，節(jié)約交通能源，提升交通效率，加強駕駛舒適性，從而建立起一個智能化的、安全、便捷、高效、舒適、環(huán)保的綜合交通運輸平臺，使交通運輸產(chǎn)業(yè)發(fā)生根本性的變化，進而成為世界交通行業(yè)研究開發(fā)與技術(shù)應(yīng)用的熱點。目前，各國普遍將ITS分為如下幾個功能子系統(tǒng)：先進的交通信息服務(wù)系統(tǒng)（ATIS）、先進的交通管理系統(tǒng)（ATMS）、先進的公共交通系統(tǒng)

3、（APTS）、先進的車輛控制系統(tǒng)（AVCS）、貨運管理系統(tǒng)（CVO）、電子收費系統(tǒng)（ETC）和緊急救援系統(tǒng)（EMS）。ATIS通過可變信息指示牌、車載誘導(dǎo)系統(tǒng)和近年采用的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS對車輛進行實時路徑誘導(dǎo)，實現(xiàn)交通需求和通行能力的空間匹配，包括車輛交通信息服務(wù)系統(tǒng)，社會交通信息服務(wù)系統(tǒng)。如高速公路路邊設(shè)立的實時信息通告牌，城市道路邊設(shè)置的人行道和交通信息通告牌等。ATMS源于傳統(tǒng)的城市交通控制系統(tǒng)，其任務(wù)是通過自適應(yīng)交通信號配時調(diào)整路網(wǎng)需求的發(fā)生時間，實現(xiàn)交通需求和通行能力的時間匹配，包括交通事故檢測技術(shù)，路徑誘導(dǎo)技術(shù)，路測通訊技術(shù)，交通預(yù)測技術(shù)，不停車收費技術(shù)和

4、停車誘導(dǎo)技術(shù)。APTS著眼于公共交通系統(tǒng)的有效利用及運營管理，包括公交信息系統(tǒng)，公交智能調(diào)度系統(tǒng)，公交定位系統(tǒng)，公交票制電子車票系統(tǒng)，公交專用道系統(tǒng)，公交需求管理系統(tǒng)。AVCS的目的是開發(fā)幫助駕駛員實行車輛控制的各種技術(shù)，從而使汽車行駛安全高效，包括車輛自動駕駛系統(tǒng)，車輛防碰撞系統(tǒng)，對駕駛員進行警告幫助和障礙物避免的自動駕駛系統(tǒng)。CVOM的目的是利用ITS技術(shù)，例如車輛自動識別技術(shù)、車輛自動定位技術(shù)、車輛自動分類技術(shù)等，提高企業(yè)內(nèi)部勞動生產(chǎn)率，增加安全度，改進對突發(fā)事件的反應(yīng)能力，改善車輛管理和交通狀況。智能交通系統(tǒng)的思想已經(jīng)被廣泛接受和采用，越來越多的智能交通子系統(tǒng)、組件

5、和服務(wù)被獨立開發(fā)和部署，并投入到局域范圍的實際應(yīng)用中。為了提高ITS系統(tǒng)開發(fā)和部署的標準化程度，使得各系統(tǒng)之間具有良好的互操作能力和集成能力，各國政府從用戶需求出發(fā)，集中力量研究制定國家智能交通系統(tǒng)體協(xié)框架（NationalITS語義網(wǎng)格在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用??????17Architecture），旨在將本國各地區(qū)的ITS開發(fā)和部署納入到這個統(tǒng)一的標準平臺中來，提高各子系統(tǒng)的集成能力以及跨區(qū)智能交通系統(tǒng)之間的交互能力。智能交通系統(tǒng)平臺框架決定了系統(tǒng)如何構(gòu)成，確定了功能模塊以及模塊之間的通信協(xié)議和接口，它的設(shè)計必須包含實現(xiàn)用戶服務(wù)功能的全部子系統(tǒng)的設(shè)計。如美國政府制定的智

6、能交通系統(tǒng)平臺框架涵蓋了7大領(lǐng)域子系統(tǒng)，提供了30余項用戶服務(wù)。日本政府的智能交通平臺框架則覆蓋了10個領(lǐng)域子系統(tǒng)，提供了20余項用戶服務(wù)。我國智能交通平臺框架則包括了8個領(lǐng)域子系統(tǒng)，提供了22項用戶服務(wù)。各國智能交通系統(tǒng)框架在指導(dǎo)各地區(qū)進行區(qū)域性ITS框架構(gòu)建、ITS應(yīng)用開發(fā)和部署、以及各子系統(tǒng)集成協(xié)作方面都具有基礎(chǔ)性的作用。然而，交通現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進，使得各種數(shù)字化軟硬件裝備，如各種交通控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫、車載信息系統(tǒng)、路面?zhèn)鞲衅?、交通監(jiān)視系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、各種手持嵌入式設(shè)備等，在各大城市中大量部署和使用。而當前的智能交通系統(tǒng)框架并沒有涉及ITS中的海量數(shù)據(jù)存儲、交

7、換和分析，異源信息的采集與共享以及系統(tǒng)服務(wù)的語義集成等關(guān)鍵問題。因此，如何將這些地域分散、功能復(fù)雜、數(shù)據(jù)密集、異質(zhì)異構(gòu)的ITS子系統(tǒng)、設(shè)備和服務(wù)進行無縫集成和信息共享，為ITS最終用戶的使用和管理提供統(tǒng)一多樣的綜合服務(wù)平臺是智能交通系統(tǒng)發(fā)展所面臨的一大挑戰(zhàn)。語義網(wǎng)格的興起為這一問題的解決帶來契機。語義網(wǎng)格是一個迅速發(fā)展中的技術(shù)，它由各種網(wǎng)絡(luò)連接起來的各種自治資源和系統(tǒng)組合起來，在語義一致性的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)資源共享、協(xié)同工作和聯(lián)合計算，為各種用戶提供各類綜合性服務(wù)。利用語義網(wǎng)格技術(shù)在大規(guī)模信息集成，共享平臺建設(shè)以及海量