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打造智能交通物联网创新驱动城市畅快行(2)

来源:中国战略新兴产业 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2020-09-21

【作者】网站采编

【关键词】

【摘要】WSN-T必须满足“高可靠识别、低时延接入、多节点并发、高速度适应、低功耗工作”等要求。现阶段的常用外场场地短距感知技术包括RFID与WSN。其中,RF

WSN-T必须满足“高可靠识别、低时延接入、多节点并发、高速度适应、低功耗工作”等要求。现阶段的常用外场场地短距感知技术包括RFID与WSN。其中,RFID技术主要用于近距离的身份识别,在交通中应用的主要问题是单向读写,难以实现双向通信,无法满足车路通信应用的场景需求;WSN技术具有更广泛的应用领域,但在移动性较强的交通领域应用也面临一系列难题,以其中一些具有代表性的技术为例:Wi-Fi功耗高、难以长时可靠工作,传统蓝牙技术功耗高,低功耗蓝牙(BLE)实质仍然是单向标签应用,专门针对车辆高速移动设计的802.11p成本太高,目前还不具备大规模应用条件。

项目针对射频标识、无线短距网络14类主流物联网技术,比较各技术特点和优劣势,从技术特征、产业基础及发展趋势3个方面,理论分析、实验、实地测试和仿真其在城市交通应用的适用性。设计实现了WSN-T交通专用无线传感器网络协议,针对WSN-T协议开展高速、低速、静态条件下,客运、公交、出租、站场、桥隧、收费、停车等典型城市交通应用场景中的设备研发、验证测试、试点应用,支持多跳自组织组网协议,突破了WSN相关的城市交通多源信息融合与感知的关键技术壁垒,综合解决了城市交通应用中低功耗、高可靠、多并发、短延时、低成本的无线短距通信系列问题,从根本上提高了交通状态和基础设施信息采集的精度与实时性。

目前,实现的低功耗工作条件下,通信距离可达270米,定位精度2米,入网时延100毫秒,无外界供电持续工作6个月以上,可以满足绝大多数车路协同应用需求。

2011年,时任中央政治局委员汪洋、全国人大常委会副委员长、民盟中央主席蒋树声,国家发改委高技术产业司司长綦成元等参观城市智能交通物联网展台。

目前,核心的汽车智能网联技术采用的主流车车、车路通信技术基于802.11p,来自国外,尚未见实际规模化推广案例,存在技术不确定性、设备价格昂贵、功耗高等问题,限制了汽车智能网联技术在交通中的规模化应用。LTE-V还处于标准定型和测试阶段,没有正式投产的设备,也不适于在交通运输领域实际应用。项目研发的WSN-T技术依靠自主知识产权和国产化设备填补了这一应用领域的技术和产品缺失。

体系化、自主化、关键性创新成果

项目在城市应用范畴进行整体设计,取得了城市智能交通物联网完整技术体系构建的创新性成果,形成了城市交通各种业务场景下的技术框架方案,采用先进的物联网中间件技术,设计了交通感知、传感传输和智能处理三个层次的组件和功能,建设感知中心,实现智能处理,为物联网技术在城市智能交通中的综合系统应用提供了理论技术支撑。

攻克城市交通物联网感知、传输、处理的核心技术,在对主流物联网技术进行理论分析和技术研究基础上,设计实现了交通专用WSN-T无线传感器网络协议,创新性解决了WSN在车路通信中时延过长、功耗高难以长时间无干预工作、车路协同通信成本高居不下、城市市政道路环境中部署困难的世界性难题;研发了视频检测、北斗定位与WSN融合的普适性WSN-T无线传感网络技术,突破了WSN相关的城市交通多源信息融合与感知的关键技术壁垒,解决了城市交通感知的盲点;提高了交通状态和基础设施信息采集的精度与实时性;车辆融合识别成功率达100%,车载信息设备状态感知准确率大于99.5%。

形成了具有自主知识产权、可以规模推广的成套装备。应用技术突破成果,选用国产高集成度安全芯片,采用低功耗技术,研发城市交通“标识-传输-鉴权-证照-定位-支付”交通物联网核心模块,研制不同用途车载专项设备、物联网车载节点和路侧节点,首次在高速移动嵌入式环境中采用国标安全算法,解决了交通领域移动环境下多应用密钥融合与认证技术难题。

首次凝练建设了交通物联网标准体系,提出了评价体系。应用创新推进国家示范工程建设,大规模实现了公交走廊一体化智能管理、城市交通状态判别、停车感知服务、交通枢纽空间使用优化和换乘联运协同服务,提升了城市交通运行水平,改善了公交出行体验。公交运行速度提升9.78%,电子路单自动生成率大幅度提升至90%以上;车辆接收下发调度指令时延30毫秒以内;全天候出租车平均捕获率达99.6%;车载终端状态判断准确率不低于99%;融合识别成功率可达100%,形成了可复制、可推广、具有自主知识产权的技术成果,为我国城市交通领域的科技引领、行业带动与产业发展提供了有力支撑。

文章来源:《中国战略新兴产业》 网址: http://www.zgzlxxcy.cn/qikandaodu/2020/0921/638.html

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