智能交通技術(shù)的發(fā)展范文

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第1篇

關鍵詞 智能交通系統(tǒng) 車牌識別技術(shù) 應用研究

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A

隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活質(zhì)量逐步加深，促進了公路交通事業(yè)的快速發(fā)展，隨之而來的機動車輛與日俱增。由于城市空間有限，面對巨大的城市交通壓力，僅依靠發(fā)展交通設施已不能解決現(xiàn)已存在的交通擁擠、環(huán)境污染、交通事故頻發(fā)等問題。為了緩解這一壓力，利用高科技手段，建立完善的道路網(wǎng)絡緩解道路交通增長的需求，智能交通系統(tǒng)應運而生。車牌識別系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)的核心組成部分，在道路交通管理、交通事故與機動車盜竊現(xiàn)象的抑制以及維護公共安全等方面發(fā)揮著重要的作用，因此車牌識別系統(tǒng)已成為現(xiàn)代交通工程領域中研究的重點和熱點問題之一。

1車牌識別系統(tǒng)在智能交通中的發(fā)展歷程

隨著交通事業(yè)的不斷發(fā)展，車牌識別技術(shù)日趨走向成熟，并開逐漸應用于交通、公安、路政、停車場、安防、門禁、智能小區(qū)等許多領域。車牌識別系統(tǒng)簡單的說是一種以特定目標為對象的專用視覺系統(tǒng)，它能夠從一幅圖像中提取分割并識別出車輛牌照，運用先進的圖像處理、模式識別和人工智能技術(shù)，通過對圖像的采集和處理完成車輛牌照的自動識別，識別結(jié)果可按需求分別包括車牌的字符、數(shù)字、牌照圖像，以致牌照顏色、坐標、字體顏色等。

2車牌識別系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

車牌識別技術(shù)起源于上個世紀末，ARGUS的車牌識別系統(tǒng)的識別時間約為100毫秒，通過ARGUS的車速可高達每小時100英里。還有Hi-Tech公司的See/Car？system，新加坡Optasia公司的VLPRS等。

國內(nèi)不少學者也在進行車牌識別方面的研究，實驗室方面，西安交通大學的圖像處理和識別研究室、上海交通大學的計算機科學和工程系、清華大學人工智能國家重點實驗室、浙江大學的自動化系等在車牌識別方面有各自獨立的研究，并取得了一定的成績。中國科學院自動化所的劉智勇等發(fā)表文章，他們在一個3180的樣本集中，車牌定位準確率為99.4%，切分準確率為94.5%。北航的胡愛明等利用模板匹配技術(shù)開發(fā)了一種應用于收費站的車牌識別系統(tǒng)，其識別正確率能達到97%以上。華南理工大學的駱雪超、劉桂雄等提出了一種基于車牌特征信息的二值化方法，該系統(tǒng)對效果較好的車牌的識別率能夠達到96%。清華大學的馮文毅等利用一種光電混合系統(tǒng)進行車牌識別，系統(tǒng)能夠通過硬件來完成車牌識別的全過程。黃志斌等將基于串行分類器的字符識別應用于車牌識別系統(tǒng)中，對車牌識別系統(tǒng)中的分類器進行了詳細的研究。目前比較成熟的產(chǎn)品有中科院自動化研究所漢王公司的漢王眼，香港亞洲視覺科技有限公司的慧光車牌號碼識別系統(tǒng)等等。

根據(jù)IMS研究顯示，截止2012年底，全球車牌自動識別市場已經(jīng)擴展到了3.5億美元左右。2011年車牌識別達到了年增長率6.9%的成績。隨著市場的發(fā)展和用戶需求的不斷變化，車牌識別保持著快速的發(fā)展。車牌自動識別技術(shù)算法有了很大的提升，從應用情況來看智能化算法與攝像機完美搭配，能夠解決道路交通上遇到的不少難題。

盡管車牌自動識別機會比比皆是，但是其挑戰(zhàn)仍然存在。以美國為例，車牌形式各種各樣，形狀、圖片和字體也沒有統(tǒng)一的規(guī)范。一點車輛可跨國駛?cè)耄O(jiān)控系統(tǒng)面對其他國家或區(qū)域的車牌信息時，具體的語言文字也有所不同，攝像機算法必須更為復雜和精準。盡管識別技術(shù)已達到爐火純青的地步，但是目前車牌識別阿拉伯語仍具有很大的挑戰(zhàn)。毫不夸張地說，這些字母的難度高于中國的草書。

3車牌識別系統(tǒng)可提升的空間及發(fā)展

車牌識別系統(tǒng)集中了光電、計算機、圖像處理、計算機視覺、人工智能、模式識別等關鍵技術(shù)。隨著信息化時代的不斷發(fā)展，住宅、小區(qū)、停車場等需要保安人工監(jiān)控的地方都將使用車牌識別系統(tǒng)，減少了許多人為因素造成的疏忽之處。也能擴展到犯罪車輛、肇事車輛、被盜車輛的辨識和攔截，交通流量監(jiān)測等領域，為人們出行的安全和便捷提供了保障。一方面，車牌識別系統(tǒng)本身是一個全數(shù)字化的智能系統(tǒng)，以此為技術(shù)基礎，可以衍生出一些其他功能。另一方面，由于環(huán)境因素、車牌自身因素以及拍攝角度等問題，盡管世界上很多研究機構(gòu)和公司專門從事這方面的研發(fā)工作，高可靠性、高性能和高識別率的車牌識別系統(tǒng)還待開發(fā)。

參考文獻

[1] MD.Tanvir Learning Algorithms for Artificial Neural Networks，Proc. 10tb Informantion Engineering Senimar June 2001.

第2篇

【關鍵字】：智能交通；產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟；技術(shù)創(chuàng)新

1 我國智能交通產(chǎn)業(yè)存在的問題

1.1參與企業(yè)眾多，品牌雜亂

現(xiàn)如今，在智能交通領域的參與企業(yè)有很多，例如在PDA、PDN等信息接受產(chǎn)品移動終端和聯(lián)通通訊終端等等，不僅僅是通訊企業(yè)的參與很多家電企業(yè)也紛紛擠入智能交通產(chǎn)業(yè)，比方說TCL、創(chuàng)維、康佳、步步高等企業(yè)，數(shù)碼企業(yè)也積極地參與智能交通產(chǎn)業(yè)比方說愛國者、紐曼等等企業(yè)，從GPs導航產(chǎn)品上來說，其主要的產(chǎn)地在于深圳、廣州、佛山、東莞以及珠江三角洲等地，據(jù)之前統(tǒng)計，我國的車載應用的數(shù)量其中廣東衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的比重高達一半以上，其中對于衛(wèi)星導航產(chǎn)品有百分之六十之多來自于廣東，就目前來說，僅對導航產(chǎn)品來看其品牌就有上百種，知名企業(yè)以及小企業(yè)都有。眾多的品牌導致消費者在選擇智能產(chǎn)品的時候處于茫然的狀態(tài)，不知道選擇哪一個品牌。

1.2.企業(yè)規(guī)模小，成立時間短

在眾多的智能交通企業(yè)之中很多導航產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)都是在近幾年才發(fā)展起來的，各企業(yè)的競爭力都比較薄弱，根據(jù)統(tǒng)計眾多的智能交通產(chǎn)業(yè)的員工人數(shù)在100以下，營業(yè)額在500至3000萬不等，而且在車載導航系統(tǒng)上很多品牌都走得是貼牌代工的經(jīng)營模式。

2 制約我國智能交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題

2.1關鍵核心技術(shù)問題

掌握核心科技是智能交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中心所在，現(xiàn)如今我國的智能交通產(chǎn)業(yè)之中眾多的核心科技還是掌握在國外企業(yè)中，很多設備都需要從國外進口，不論是智能交通產(chǎn)業(yè)的管理還是智能導航產(chǎn)業(yè)，其核心技術(shù)的缺失導致了國內(nèi)智能交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到了制約，在我國智能導航之中，很多國外的產(chǎn)品占到了80%之多，尤其是專業(yè)測量接收機以及測向接收機等高端產(chǎn)品，就接收機來說，現(xiàn)如今國外的產(chǎn)品在我國之中占比高達三分之二，尤其是航空導航接收機，國外產(chǎn)品甚至可以說是壟斷了整個中國市場，而且很多國內(nèi)的產(chǎn)品的芯片都是采用外國進口。

2.2技術(shù)的標準化問題

由于產(chǎn)品沒有標準化，市場準入缺乏適當標準和門檻，任何投資商都可以自由進入，導致產(chǎn)品質(zhì)量缺乏保障，降低了消費者對產(chǎn)品的信心和信任度。例如，目前我國大部分GPS生產(chǎn)商都沒有標準的生產(chǎn)線和相應的模擬環(huán)境檢測線以及品控GPS運營商為了節(jié)省投入，程序，不買正版軟件和電子地圖而使用供應商提供的盜版軟件和自行拼湊的電子地圖，從而導致不同公司的GPS產(chǎn)品及運營系統(tǒng)難以兼容通用、軟件無法正常升級、系統(tǒng)經(jīng)常癱瘓、地圖信息過時誤導用戶，部分監(jiān)控中心甚至是多系統(tǒng)并存，操作使用不靈，維護復雜困難，不但影響工作效率，而且還存在隱患風險，使龐大的汽車消費群體不能完全成為智能交通產(chǎn)品和服務的消費者。

2.3產(chǎn)業(yè)鏈整合問題

具備專業(yè)的生產(chǎn)程度的智能交通企業(yè)在我國很低，仍處于一種分散的狀態(tài)，之后，尚未形成大量的GPS載波，以減少整個產(chǎn)業(yè)鏈。在我國，成本，節(jié)約投資，集研究與開發(fā)的軟件和硬件系統(tǒng)開發(fā)終端功能于一體，同時對硬件和軟件的生產(chǎn)、銷售和運營。因為它在任何專業(yè)生產(chǎn)不足，導致其終端產(chǎn)品有嚴重的質(zhì)量問題，產(chǎn)品維修率高，最終導致該行業(yè)的競爭力。

2.4市場培育問題

目前，即使在一些國家智能交通示范城市之中，智能交通產(chǎn)品和服務市場形式還僅僅是一部分，對于大多數(shù)智能交通產(chǎn)品和服務不了解。如PDA包括SMS、WAP交通信息服務，MMS，和車載患產(chǎn)后抑郁癥的單位等交通導航信息服務方式的理解和理解不深，更不用說應用程序。需求不足的智能交通公司無法實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟，而且還嚴重影響工業(yè)的發(fā)展空間和發(fā)展速度。

結(jié)語

為我國智能交通產(chǎn)業(yè)能夠更好的發(fā)展，應當在合理借鑒國外發(fā)達國家的成功經(jīng)驗同時，基于中國的基本國情，一般來說，在中國智能交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應遵循以下基本原則：第一，充分結(jié)合我國道路交通的實際情況和國家經(jīng)濟的基本國情，選擇性的關鍵技術(shù)研究和系統(tǒng)；其次，在發(fā)展模式的選擇方面，不應該盲目地復制自頂向下的模型和歐盟的政治和模式，應當走出一條適應我國國情的智能交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展道理。

參考文獻

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第3篇

關鍵詞： 智能交通系統(tǒng)；ITS；毫米波雷達；ASV

智能交通系統(tǒng)(ITS)建立在網(wǎng)絡化的信息通信技術(shù)的基礎之上，以實現(xiàn)交通管理的最佳化和道路的有效利用為手段，提高行車的安全性、舒適性以及道路的運輸效率。據(jù)報道，日本在先進安全自動車(AdvancedSafetyVehicle，ASV)概念中，把ITS所需要的重要駕駛支持系統(tǒng)歸納為包括如下方面：

?防止碰撞前方障礙物的支持系統(tǒng)；

?防止進入彎道危險速度支持系統(tǒng)；

?制動并用式車間距離定速控制ACC(全速度域控制)系統(tǒng)；

?防止越出車線支持系統(tǒng)；

?維持車線支持裝置；

?防止碰撞車輛周圍死角障礙物系統(tǒng)；

?燈光隨動系統(tǒng)(AFS)；

?被碰撞預知傷害降低系統(tǒng)；

?行人傷害降低及安全氣囊系統(tǒng)；

?睡意警報裝置；

?所有座位安全帶使用勸告裝置；

?后側(cè)方和側(cè)方信息提供裝置；

?緊急制動信息提供裝置；

?夜間前方行人信息提供系統(tǒng)；

構(gòu)建上述系統(tǒng)需要用于道路環(huán)境和車輛狀態(tài)檢測的各種傳感器以及用于信息提供、報警及操作支持的各種控制裝置。此外，與ASV道路交通和通信信息系統(tǒng)配套的車載信息通信系統(tǒng)(Telematics)要滿足兩方面的通信需求：1．與道路信息的協(xié)調(diào)；2．與通信系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。因此，以汽車為中心的信息通信技術(shù)、先進的駕駛控制系統(tǒng)和環(huán)境識別系統(tǒng)是汽車電子發(fā)展的下一波熱點，其中，核心技術(shù)之一就是先進的無線通信技術(shù)。

本文試圖向中國汽車電子、半導體和通信行業(yè)的技術(shù)人員概要介紹先進的車載無線通信技術(shù)在推動智能交通系統(tǒng)的發(fā)展中所發(fā)揮的作用，從而為中國汽車電子產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級提供參考。

車載無線網(wǎng)關提供統(tǒng)一的信息通信平臺

目前，領先的汽車制造商已經(jīng)開始研發(fā)針對駕駛員的信息服務系統(tǒng)和信息通信系統(tǒng)。例如克萊斯勒集團和Hughes Telematics公司宣布將提供集合了信息娛樂、安全和遠程診斷功能的車載信息通信系統(tǒng)(Telematics)。福特公司將提供配備藍牙和微軟操作系統(tǒng)的汽車。Autonet Mobile公司也計劃推出能夠為車輛提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務的技術(shù)。

建立這些系統(tǒng)有望為制造商、零售商、消費者、導航服務提供商以及內(nèi)容原創(chuàng)公司帶來新的附加價值。例如，基于陸地和衛(wèi)星的技術(shù)將為安全、保密、信息娛樂、遠程診斷、維護通知和多播提供信息通信服務，最終有可能使遠程升級車載系統(tǒng)成為可能。如圖1所示，下一代智能交通系統(tǒng)將建立在先進的移動通信、衛(wèi)星通信和互聯(lián)網(wǎng)的基礎之上。

從上圖顯而易見，無線通信技術(shù)將在智能交通系統(tǒng)中扮演重要的角色。瑞薩科技的專家指出(圖2)，為了滿足基于無線的信息通信系統(tǒng)的需要，汽車中有望出現(xiàn)一個智能交通電子控制單元(ITS ECU)，由它通過WLAN和專用短程通信(DSRC，Dedicated Short Range Communication)實現(xiàn)車與車之間、車與路之間的通信。可以想象，3G無線通信有著廣闊的應用前景，本文在此不贅述。

值得注意的是DSRC技術(shù)的發(fā)展動向。國際上，DSRC標準化體系分為歐、美、日三大陣營所制訂。歐洲采用的是CEN／TC278標準、日本采用的是ISO／TC204標準，它們都選擇5．8GHz作為DSRC通信頻率；美國正逐步地將應用于智能交通領域內(nèi)的自動車輛識別的頻率轉(zhuǎn)向5．8GHz～5．9GHz系統(tǒng)，F(xiàn)cc(美國聯(lián)邦通信委員會)也正式將5．9GHz頻段批準用于專用短程通信。中國目前采用的是源于ISO／TC204國際標準化組織智能運輸系統(tǒng)技術(shù)委員會(國內(nèi)編號為SAC／TC268)的5．795―5．815GHz ISM頻段。目前，2．45GHz系統(tǒng)應用相對較少，沒有形成主流。

傳統(tǒng)上，DSRC是ITS智能交通系統(tǒng)領域中專門用于機動車輛在高速公路等收費點實現(xiàn)不停車自動收費EFC(Electronic Fee Collec―tion)的技術(shù)，也就是長距離RFID射頻識別(又稱電子標簽E-tag)。DSRC標準主要涉及兩類設備：路邊設備RSU(Road-Side Unit)和車載設備OBU(On-Board Unit)。正是通過路邊設備RSU與車載設備OBU之間建立通信，使得裝有OBU的機動車輛在中速(50～60Km／h)情況下通過部置有RSU天線的門架時，實現(xiàn)車輛與路邊設備RSU的數(shù)據(jù)交換。

國際上，松下電器在CEATEC JAPAN 2006上展出了支持5．8GHz頻段DSRC的新一代ITS車載設備，這種通信系統(tǒng)將過去一直用于EFC的DSRC應用范圍擴展到了其他服務和安全行駛輔助領域，例如，接收交通擁堵信息等等。該產(chǎn)品預計將在2007年度投入實用。

此外，推出DSRC芯片方案的還有沖電氣工業(yè)、東光和TransCore公司。以TransCore公司研制出的Modem為例，它除了具備專用短距離通信功能之外，還能夠?qū)崿F(xiàn)長距離GPS和衛(wèi)星通信的功能。據(jù)報道，該Modem的GPS精確度可達1米，并提供與汽車之間的多路通信通道，能夠給車輛提供安全服務，且具有自動預警功能，并不受地域限制。該項技術(shù)將使汽車OEM廠商可以開發(fā)出完整的預防安全系統(tǒng)，具備火災自動報警以及防止相撞的功能。

利用DSRC技術(shù)避免汽車之間的相撞事故是一項尖端的技術(shù)研究目標。業(yè)內(nèi)認為，DSRC基礎設施網(wǎng)絡的建設是一個相當漫長的過程，這為中國半導體行業(yè)開發(fā)具備WiMAX、DSRC、GPS甚至蜂窩電話通信功能的統(tǒng)一無線網(wǎng)關，促進智能交通系統(tǒng)的發(fā)展提供的重要機會。可以預見的是，未來的汽車將成為一個隨時隨地由無線網(wǎng)絡連接的移動通訊平臺。

利用毫米波雷達和圖像傳感器構(gòu)建智能駕駛控制系統(tǒng)

據(jù)日本Hitachi公司的研究顯示，日本和西方國家正在努力開發(fā)更為先進的安全技術(shù)，其目標是把每年的交通事故和災害降低30％～50％，為此，要開發(fā)一種新型的駕駛控制系統(tǒng)，這種的系統(tǒng)的主要功能包括：

?自適應巡航系統(tǒng)(ACC)；

?預防撞剎車系統(tǒng)(Precrash Safety System)；

?停止和前進(stop―And―Go)控制系統(tǒng)；

?車道保持系統(tǒng)(LKS)；

為了實現(xiàn)上述功能，需要采用一系列基于毫米波雷達的環(huán)境識別傳感器、圖像處理 攝像機以及新型的剎車、方向盤和其它子系統(tǒng)。其中的關鍵無線電技術(shù)就是毫米波雷達傳感器。

目前，國際汽車半導體廠家在毫米波雷達器件上已經(jīng)取得了一系列突破。例如，飛思卡爾半導體已經(jīng)展示了使用硅鍺(SiGe)技術(shù)的面向77GHz頻帶毫米波雷達的射頻(RF)芯片。該芯片主要面向在部分汽車上配備的車與車之間的間距控制系統(tǒng)及預防撞安全系統(tǒng)等的車間距檢測用途。與此同時，飛思卡爾還開發(fā)將射頻芯片與接口IC、微控制器一起封裝的毫米波雷達模塊，以及旨在使該模塊實現(xiàn)小型化的小型天線。由于通用毫米波雷達將來會成為必不可少的裝備，據(jù)稱，該公司今后還將對毫米波雷達的所有技術(shù)進行不斷開發(fā)。

此外，新日本無線公司成功開發(fā)了使用76GHz頻帶的面向車載毫米波雷達的VCO。在AIN底板上形成基于微帶線的電路后，通過表面封裝耿氏二極管及變?nèi)荻O管形成VCO。日本村田公司也推出了采用介質(zhì)振蕩器、振蕩頻率為38GHz的VCO。京瓷不久前也推出了兩款用于60GHz頻段無線通信和76GHz頻段車載雷達等毫米波頻段的陶瓷天線。

在實際使用的過程中，雷達系統(tǒng)與偏航速率傳感器采用一體化設計，配備于車前隔柵后方。成功的案例包括：德爾福最大檢測角度為15度的新型巡航控制系統(tǒng)毫米波雷達；雷克薩斯LS460車型使用毫米波雷達和攝像機實現(xiàn)車輛前方障礙物識別功能和后方車輛識別功能；日野為Profia車型增加的標配追尾減輕制動系統(tǒng)，它利用毫米波雷達判斷出追尾危險后，發(fā)出警報音并起動制動器，通過追尾減輕制動系統(tǒng)中的“預防撞安全系統(tǒng)”來防止碰撞。

由于毫米波雷達產(chǎn)生的電波能夠穿透人體，從而給健康造成不良影響，因此毫米波雷達在能夠檢測的障礙物方面存在局限性，比如不能將行人作為障物來檢測等，只能借助于攝像技術(shù)。在這方面，NEC搶占日本市場半壁江山的“預防撞安全”系統(tǒng)市場，該公司利用車載圖像識別并行處理器，通過采用結(jié)合毫米波雷達及攝像頭等多個傳感器的信息進行綜合處理的方式，檢測包括前方車輛及行人在內(nèi)的立體物體的距離和速度，向駕駛員發(fā)出警報，從而減輕沖撞造成的傷害。因此，代表了環(huán)境識別技術(shù)的發(fā)展方向之一。圖3為基于毫米波雷達和圖像傳感器的環(huán)境識別技術(shù)在汽車中的應用的示意圖。

結(jié)語

隨著智能交通系統(tǒng)的發(fā)展以及駕駛員對信息通信需求的增加，對路－車之間、車－車之間無線通信技術(shù)的需求與日俱增。

比較而言，傳統(tǒng)的車載無線電設備一收音機、GPS、遙控無鑰進入、TPMS和GSM／GPRS設備等，都是相對獨立的無線電設備。在智能交通系統(tǒng)中，把無線通信技術(shù)、車載汽車計算平臺、信息顯示系統(tǒng)以及駕駛控制系統(tǒng)有機地結(jié)合起來，構(gòu)成統(tǒng)一的ITS ECU或車載信息通信系統(tǒng)(Telematics)平臺，將對無線電通信技術(shù)提出更高的要求，設計過程中面臨的最大挑戰(zhàn)在于如何將不同標準和頻點的無線電通信設備集成為一體。在此，軟件無線電技術(shù)將有著無限的應用空間。

由于智能交通系統(tǒng)的建設牽涉面廣，因此，需要汽車制造商與汽車電子、半導體、通信、軟件設計及內(nèi)容提供等行業(yè)開展廣泛的跨行業(yè)協(xié)作。此外，國家的產(chǎn)業(yè)政策支持以及相關標準的引導也是至關重要的。

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