周世咏

Zhou Shiyong

（智慧城市研究院 深圳市贝尔信智能系统有限公司 广东 深圳 518057 ）

1 车联网与交通信息化

交通信息化的内涵包括 5个领域：（1）交通政务信息化；（2）交通基础设施建设与管理信息化；（3）交通运输生产管理信息化；（4）交通产品营销信息化；（5）交通科学技术信息化。重点是推广应用跨省市国道主干线联网收费系统，开发跨省区的路网联网收费系统；开发高等级公路综合管理系统和省级运政综合管理系统；推广物流系统规划与设计技术，完善物流实时跟踪技术。这在客观上提出了对车辆进行联网的要求，因此，车联网是城市交通信息化建设发展的必然结果。图1显示了交通信息化带来的各类信息情况。

目前，云计算、物联网、移动互联网、行业信息服务正在开始成为信息通信技术（ICT）业务发展的重点领域，推动了汽车移动物联网（车联网）的形成，即利用先进传感技术、移动互联技术、智能控制与智能计算技术，对道路进行交通全时空控制，对车辆进行交通全程控制，实行有序进路，有序行驶，并最终实现道路交通“零堵塞”、“零伤亡”和“极限通行能力”。主要包括4大功能：交通拥堵控制、交通安全控制、交通信息服务、商业运营服务。

例如，以一台汽车为载体，结合3G或者未来的4G运营网络，将道路上的汽车行驶实景实时地传输到安装在汽车里的智能车载电脑终端上，车主上车之后轻轻按动一键，在车载电脑的显示屏幕上会出现自动规划好的若干条道路的车辆行驶实景，通过这个实景，可以清晰地看到车主本人前方将要走的路是否拥堵以及拥堵情况如何，从而选择最便捷的路线。

可以预计，通过建设国家移动车联网，有助于抢占世界汽车物联网科技经济制高点，带动信息、航天、汽车、物流等支柱产业的发展，为中国和全球经济发展提供新的发展动力。

2 车联网的需求及I2CT的商业机会

利用车联网解决城市交通拥堵问题是通过识别、传感和交互设备，从信息维度全面感知道路交通的人、车、路、环境，再通过计算机、通信和控制技术等ICT技术，提供智能化的管理和服务，解决的关键是能否对城市道路交通运行现状做到“全面感知”。

车联网要求可实时、精准地感知交通量、位置、路段交通流量、平均行程时间、平均行驶速度、黑名单、超速、限行、停车位等信息。一旦形成了海量的样本数据、统计分析和预测信息，就会为交通规划与管理决策提供依据。当全面实施“车联网”工程后，在理想的情况下，可以逐步实现“零拥堵”和“极限通行能力”。

未来建立的车联网不仅可以用于治堵，还可以向公安、交通、城建、环保、税务、保险和车主提供更多的信息服务，从而形成巨大的信息服务产业。

如图2所示，未来的车联网将借助物联网、宽带网络、云计算基础平台、云计算业务平台等先进的ICT技术，并纳入智慧城市的建设当中，从而做到“城市服务实现智慧化、城市管控实现智能化和城市发展实现持续化”，其中，服务智慧化和管控智能化是实现发展持续化的根本保证。

然而，单纯依赖传统的ICT技术远远不够，如何使ICT技术插上“智慧”的翅膀？

随着宽带技术应用的不断深入，深圳市贝尔信智能系统有限公司郑长春先生提出了以“智能感知、互联互通、协同共享、城市运营”为核心思想的智慧信息技术——I2CT。其目标是构建智能视觉物联网：通过视觉传感器、信息传输和智能视觉分析，感知人、车、物（人：智能行为识别（IVS）、车：智能交通（ITS）、物：RFID物联网技术）、路及环境。

智能视觉物联网的定义是：通过视觉传感标签、射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。智慧信息技术——I2CT是实现智能视觉物联网的关键技术。

I2CT技术的特点是：以各种先进的ICT技术为基础，由云计算—云分析—云存储—云控制平台承载，通过遍布城市的智能视觉探头、智能视频分析模块以及视觉标签，借助城市三维全景3D GIS定位系统，实现城市级物件和事件的可视化、智能化识别、定位、动态跟踪、监控和管理。

通过公共场所管理、智能楼宇、交通管制、学校、监狱、金融、社区、个人视频设备等终端用户搭建起“智能视觉物联网”，能够实现对资源的统一监控、管理和调度，因此，智能视觉物联网具有广泛的应用前景。

未来的智能视觉车联网是智能视觉物联网的升级版，它以智慧信息技术I2CT为基础，将引领整个智能交通行业在车联网大潮中实现升级转型，以智能视觉分析技术为基础来构建能够实时智能感知人、车、物、路、环境的智能视觉车联网。

3 智能视觉车联网的架构和实现

智能视觉车联网是汽车工业和智能视觉技术发展的必然趋势。通过构建智能视觉车联网能够实现车辆状态的在线检查、在线年检、在线监控；通过在线识别车辆状态和状况，可以了解车辆是否具备合法运营执照，是否符合环保要求，是否有危险行车行为等；通过给汽车建立可视化网络身份证，容易实现网络空间与物理空间的映射，在提高车辆网络可视性的同时，具备网络防伪、防套牌、防假冒、网络追踪、反走私等功能，可方便地与移动支付、驾乘者信息档案等捆绑，实现从网络世界到物理世界的整体安全可信性，因此，“可视化网络车牌”和“可视化黑匣子”将诞生出巨大的产业。

如图 3所示，利用无线宽带技术，如无线城市 Wi-Fi热点或 3G、4G网络，结合车载和路侧建立的视频监控点，能构建智能视觉车联网，实现对车牌、事故现场、事件、灾难等的可视化管理。

对于智能交通和安防行业来说，为汽车工业提供高质量的车道偏移监控摄像机（见图 4）、车载监控摄像机系统是很大的市场机会，目前许多厂家已经在进行中。

在这些不同的车载智能视觉应用中，智能视觉技术应用的子系统包括：

（1）驾驶员磕睡监测和提醒系统；

（2）车道偏离控制系统；

（3）驾驶员行为视频监控系统；

（4）可视化后视镜系统；

（5）可视化泊车系统；

（6）车前方远红外行人、动物探测系统；

（7）物流车辆货物可视化监控系统；

（8）物流园区可视化装卸系统；

（9）可视化货物产地及供应链追溯系统；

（10）路况无线视频监控点及网络系统。

3G无线车载硬盘录像机对于全力打造包括智能视觉车联网在内的智能交通体系正在发挥重要的作用。它集3G无线视频传输、双向语音对讲、车载硬盘录像、GPS定位、广告下发、车载媒体播放于一体，构成了全方位、多功能的车载监控设备，能够给全国各地道路交通管理部门的实时监管和信息采集提供有效的支撑。

利用3DGIS三维全景可视化城市级云计算—云分析—云存储—云控制主机（VIDC）构建的智能视觉车联网，能够实时监测特定城市区域内的人、车、物、路和环境，通过云视频实时记录各类城市物件视觉信息，并进行标签、编码、记录，当发生事故、灾害等事件时，能够第一时间将现场可视化信息通报城市交通指挥中心，让城市紧急救援救助中心快速准确地响应，实现立体快速救援，大幅提高救援的精确性和实效性，最大限度地降低人民生命财产的损失。同时，也可以作为城市可视化应急指挥系统的重要组成部分。

4 一杆一系统在智能视觉车联网中的应用

一杆一系统由微波车辆检测器、智能交通视频检测和测速系统、高清视频电子警察系统 3部分组成，内嵌智能视觉分析模块，可以实现智能交通领域的各类应用。

遍布城市的一杆一系统可以借助GPRS或3G通信系统，构建智能视觉物理网，建成城市交通基础信息快速检测联网系统，实现对城市交通视频信息的实时采集，传递给智能交通公用信息平台，满足人、车、路、环境的监控和管理需求，特别是对车辆的智能视频进行分析。

如图 5所示，一杆一系统能够实现对闯红灯违规抓拍、逆行违规抓拍以及压线越线违规抓拍。把众多系统联网即可构成智能视觉物理网，对具有视觉标签的人和车辆进行自动识别。

一杆一系统的智能视觉物理网系统属于智能交通管理系统的前端摄像机联网监控系统，主要由路口联网电子警察系统组成，每个摄像机均嵌入了具有智能视觉分析功能的模块，通过电信、移动、联通的宽带有线或无线网络，各杆逐级联网，实现可视化跟踪联网监控和监测系统，同时，为城市交通信息管理平台提供实时全覆盖视频交通状况信息。

如图 6所示，通过智能视频分析技术实现自动检测和自动报警，在智能交通领域的应用很多。包括占用公交车道和应急车道监测、套牌车监测、非本市车辆监测、大货车监测、闯红灯监测等违法行为监测。

5 VIDC在车联网系统中的应用

车联网通过“信息识别和传感设备”（如无线射频识别、地感线圈、浮动车、视频监控等），从信息维度感知道路交通状况，利用涉车相关的属性信息和动、静态信息形成的涉车信息资源，提供丰富的智能化涉车管理和商业服务。车联网的目标是提升城市信息化水平，缓解和解决困扰城市发展的道路交通问题，实现“人—车—路—环境”和谐统一的车联网。云计算—云存储—云分析—云控制主机VIDC的应用包括以下方面。

5.1 VIDC在车联网系统建设中可以担当管理中心主机的作用

对采集的车联网数据进行存储和分发，供后端车联网应用层使用，如图 7所示，包括：远程诊断监控、车载娱乐、道路事故处理系统、紧急救援等应用系统。

5.2 VIDC在应急车联网中的应用

在应急联动调度过程中需要调配各种应急车辆，包括应急指挥车、警车、救护车等，通过车联网，车与车之间能够相互传输各种消息，而无需固定的基础设施，可实时获知事故现场和周围路况信息，提高救援效率。VIDC在应急指挥中心中发挥管理中心的作用。

5.3 VIDC在运营车联网中的应用

建设运营车联网的意义在于提供：车辆安全预警、节能驾驶服务、车辆运行监控、出行诱导服务、远程故障诊断、紧急救援服务。交通部规定，从2012年1月1日起，“没有按照规定安装卫星定位装置或未接入全国联网联控系统的运输车辆，道路运输管理部门将暂停营运车辆资格审验。”

通过构建运营车联网体系，能够实现超速预警、危险路段识别和安全驾驶预警、弯道行驶预警以及坡度角和路面附着系数预警。VIDC可以作为构建物联网、车联网和云计算的核心设备。

5.4 VIDC在车路协同管理中心的应用

车路协同系统是指基于无线通信、传感探测等技术进行车路信息获取，通过车—车、车—路信息交互和共享，并实现车辆和基础设施之间智能协同与配合，达到优化利用系统资源、提高道路交通安全、缓解交通拥堵的目标。VIDC在交通管理中心发挥可视化管理平台的作用。

5.5 VIDC在公交调度中心的应用

建设内容包括中心机房服务器、操作系统软件、数据库软件、网络、存储、核心交换和路由等软硬件基础设施；防火墙、网络版防毒软件、数据备份和容灾等网络安全改造和升级；智能公交系统数据库和管理软件部署。

6 结束语

城市级智能视觉车联网是一项巨大的系统工程，在智能视觉物联网的基础上，首次提出智能视觉车联网概念，为推动城市交通实现零伤亡、交通实现零拥堵而做出持续不断的努力。