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智能交通:城市动态交通信息系统


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北京泛在信息系统发展——
基于固定检测器的信息系统建设
北京交管局通过室外显示屏宣传诱导:针对常规拥堵点段 实时更新路况信息;遇有特殊交通情况等,及时进行宣传 告知和路 况信息发布,降低对社会交通的影响
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北京泛在信息服务发展—— 基于大规模移动检测器的系统建设
PC
Internet
浮动车数据 历史数据
– 多种中间件技术的融合,同时解决多个问题域 – 适应互联网计算环境的开放、动态、多变的特性 – 深度整合,而非简单的拼凑
当前:在国际上发挥重要作用
(国产SOA中间件红火发展,中国组织和企业在国 际SOA标准制定中发挥重要作用)
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现有服务技术基础
服务集成开发环境
支持Web服务开发,调试 提供WSDL到Java、Java到WSDL转换 和Web服务打包
个性化应用
• 百万量级的用户接入 • 面向公众、商业运营、政府 • 不同的订阅模式:按次计费/包年计费
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大规模终端应用的接入与检测问题
服务接收 检测
不同厂家地图引擎 不同服务提供商 不同传输编码规则 服务延迟率 模块升级能力
终端入网 检测
交通信息被正确处理 不同屏幕不同终端上的服务显示 大量终端的稳定安全访问
题的主要手段之一。它是利用已有交通基础设施基础,通过
实现智能设备间的交互来实现通行能力最大化。
• 纽约:面积828平方公里,人口1800万,机动车800万辆 • 东京:面积2155平方公里,人口3500万,机动车800万辆 • 巴黎:面积105平方公里,人口1100万,机动车500多万辆
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日本动态交通信息服务系统(VICS)发展
40%
平均车速提高到 1.5~3倍,可节能 40%以上
15%
依据时间最短原 则的路径规划, 可极大地降低时 间资源的消耗
30%
畅通路段信息让 发动机保持良好 工作状态,可有 效降低排放
日本道路交通信息服务系统(VICS)应用效果
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国外发展中城市动态信息系统的应用:Telematics
Telematics是通信(Telecommunication)和信息科学(Informatics)的合成词, 是指通过内置在汽车上的计算机系统、 无线通信设备、卫星导航装置、互 联网技术等,来提供文字、语音、图像等信息传送的服务系统。Telematics 产业经过了十多年的发展历程,目前在北 美、欧洲、日本、韩国等汽车工 业发达国家有较快的发展,其中规模较大的有通用的ON STAR系统和丰田 的 G-BOOK系统。
紧急车辆 支援系统 提供紧急事件自 动报警、紧急车 辆诱导及救援行 动支援 道路高效许 车辆的管理以及道 路危险信息提供
利用RFID实现不 停车收费及采集 车辆OD出行数据
ETC系统
动态信息服务系统
交通管理最优化 支持系统
通过信号控制系统 优化交通流;提供 交通管制信息防止 交通事故连锁反应
泛在互联
微传感网等技术从过去的单一、局部,连接到一起带来综合效应

动态交通信息服务
人对不可视的交通环境进行的实时感知与交互
泛在服务 根据出行时间、所处环境通过交互实现按需的、定制的服务
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城市动态交通信息系统能力
通过Telematics 车载设备及网站 等提供路线导航 及目的地信息 先进的导航系统
交通委 镜像库 依据各自职能 提供相关信息 服务 市委值班室、应 急办等其他需求 政府部门
公共交通出 行信息服务 及运输行业 管理
.....
务向 企公 业交 提集 供团 信等 息运 服输 务服
为 政 府 管 理 提 供 服 务
企业运营计划 制定参考
整合后交通及位置信息 通过共享交换平台实时 向应急办等其他需求委 办局提供服务,支持做 好相关工作 24
时间
现有信息服务规模
1
全球规模最大的浮动车数据应用-超过1.5万 辆浮动车提供的10万条/5分钟数据
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面向终端及第三方信息服务复杂性问题
第三方信息集成应用 • 车辆实时监控业务=位置信息 +动态交通信息+地图引擎 • „„
多样的接入终端和协议 • WEB/GPRS/CMMB/FM/3G/ • 车载终端、智能手机、 MID、PND 9类交通信息服务 • 实时交通路况信息服务 • 预测交通路况信息服务 • 交通事件服务 • 停车场信息 • „„
新接入协议的适应,如增加
CMMB、3G等
终端兼容 检测
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网络、服务与物联网的发展
分散指挥/抗核打击 1970s-1980s
信息高速公路 1990s 计算机互联
搜索引擎
Internet 2000s 信息互联
即时通信/社交网络
物联网
2010s 信物互联
电子商务
ARPANET TCP/IP 浏览器 分布式 SOA 网格 Web Service P2P 普适计算 泛在服务 CLOUD Web 2.0
支持可视化图形调试界面 支持基于服务的远程调试
理论
服务组合运行引擎
采用独立分层架构,不依赖应用服务器 23 基于堆栈的服务组合活动解释执行方式
动态交通信息服务系统基础
交管局 镜像库
道路交通出 行信息服务 及管理
公 众 出 行 信 息 服 务
机动车动态 路测诱导 导航
交通网站
服务热线
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COBRA DCOM
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城市动态信息系统泛在感知
Internet发展驱动
CyberSpace Mobil Internet Accessible
- Information - Service - Large scale
Grids, Web、 Cloud
移动计算发展驱动
Any time Any where Any thing Any device
Mobile phone
Wireless RDS DARC DAB 3G
事件信息
动态日志
……
PND PDA
In-car navigation
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日产、日立对浮动车项目评价:平均节省20%旅行时间
Travel Time [min.] Travel Time Reduciton Ratio [%]
Oil Energy Waste 低速行驶,发动机工作在不 良状态下增加50%以上能耗
Low Road Occupation Rate 拥堵造成了城市道路利用率仅 为20%
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交通运输物联网带来的深刻变革
泛在服务—
下一代网络软件的发展趋势 数据资源—
下一代互联网的核心价值
泛在互联— 下一代网络应用的基本形态
70 60
50
40 30
20 10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
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Conventional Navi (without traffic info.)
DRGS (with traffic info.)
Conventional Navi-DRGS Conventional Navi
传感、RFID发展驱动
Sensor Sensor Network RFID
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Right time Right data Right service Right People
Based on Tarek Abdelzaher(UIUC)
支持城市动态信息系统服务技术:中间件技术
• • • • • 网络化平台之上的中间件:SOA中间件 目的:平台整合、应用整合、资源整合 各层次标准化:技术模型、体系架构、工具平台、工程方法 以Web服务为典型代表:上百个标准、规范 推陈出新、完美整合
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面临问题:
智能决策
• 交通综合监测、多交通方式协调联动、应急指挥等涉及的实时响应、精确 描述、高可靠保障 • 面向普通市民的公共交通出行和非机动车出行、特别是混合出行方式的信 息服务
服务个性化、专业化
• 移动对象特有的位置信息随时间变化更新频繁,需要从技术上实现突破
• 面向公众的按需信息服务匮乏,不利于出行者个性化出行决策 • 市场还不够成熟,公众对交通信息服务的认知度还不够高;缺乏相应的智 能移动终端产品
PC、 iPhone、 3G
Privacy Security
Mobile Computing
Software as a Service Platform as a Service Infrastructure as a Service
Embedded System
Everywhere
-Transparent - Mobile - Miniature - Ubiquitous
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城市动态交通信息作用
以北京为例,每年可减少因拥堵造成的 高达130亿损失(占GDP的3.6%)
数据来源:中国交通网统计数据
Travel Time Lose 都市平均车速在20km/h 以下,人均每天在道路 上要消耗2-3个小时
Environment Pollution 低速运转,排放严重超 标,制造了80%以上的 空气污染
服务组合建模
支持可视化图形的建模方式
支持多种模型视图的无缝切换
系统
面向服务描述 语言SODL
结合数理逻 辑和集合论 的思想,将 协议的语义 模型与逻辑 公理系统中 的推理过程 建立起一一 对应关系
服务组合验证
支持模型错误的可视化定位 支持WS-BPEL全部94项静态分析
服务组合调试
提供公共交通信息 以及公共交通运行 管理支持
公交支持系统
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