第九章_基于语义网格的智能交通体系框架060313.docVIP

第章 语义网格智能交通 论文的结构： 智能交通的背景 存在的问题 DartGrid II的五层架构 DartGrid II在智能交通的三个作用 DartGrid II在长江三角洲交通中的应用 基于语义的数据集成 服务流管理 多领域ITS应用集成 DartGrid II在停车诱导系统中的应用 随着社会对交通运输的需求日益增加，交通运输问题已经在不同程度上制约着不同国家和地区的经济发展。智能运输系统（ITS）是一个跨多领域、多学科和多部门的交通服务综合管理平台，它把信息技术、通信技术、控制技术、传感器技术有效地集成应用于交通运输系统，使交通运输产业发生根本性的变化，进而成为世界交通行业研究与开发的热点。 随着交通现代化建设的不断推进，各种数字化软硬件装备，如各种交通控制系统与数据库、车载信息系统、路面传感器、交通监视系统、地理信息系统、各种手持嵌入式设备等，在各大城市中大量部署和使用。充分集成现有交通系统中的软硬件装备，消除“信息烟囱”和“数据孤岛”，是实现交通信息资源共享的迫切需求。改变传统的封闭孤立的交通系统软件开发模式，提供面向共享的交通应用软件开发框架和基础组件对于改变交通信息化重复建设现状、节约开支也具有意义。交通信息化建设的终极目标是要实现数据在任何软硬件设备、人之间的自由流动、主动分发和动态集成。要解决上述问题和挑战，需要提供一套完整的信息集成共享方法、一个高性能的网络基础架构、此外还需要一套崭新的信息集成平台和工具软件。网格技术和语义Web技术为解决前述问题提供了新的契机。网格技术所解决的核心问题是：“动态虚拟组织（Virtual Organization）中的资源协同共享（Coordinated Sharing）与问题求解（Problem Solving）”。语义Web技术是一项面向数据共享与集成的重要技术，其首要目的是要通过明确的、规范化的描述数据的语义来来更好的帮助计算机与人之间进行数据交互和信息共享，并支持实现资源的智能发现、数据的直接交互与业务的无缝集成。 为了提高ITS系统开发和部署的标准化程度，使得各系统之间具有良好的互操作能力和集成能力，各国政府研究制定本国智能运输系统体系框架（National ITS Architecture）。智能运输系统平台框架决定了系统如何构成，确定了功能模块以及模块之间的通信协议和接口。然而，智能运输系统框架并没有涉及ITS中的异源数据的语义集成、动态服务流程的管理、子系统的协同工作、海量数据的存储与分析、信息的交换与共享等关键问题。因此，提供一个面向ITS的综合服务管理平台，以解决上述关键问题，是智能运输系统发展的当务之急。 网格技术为构建ITS综合服务管理平台带来契机。网格由网络连接起来的各种自治资源和系统组合起来，以实现资源共享、协同工作和联合计算，为各种用户提供各类综合性服务。利用网格技术构建面向ITS的综合服务管理平台，实现异源数据的语义集成、动态服务流程的管理、子系统的协同工作、海量数据的存储与分析、信息的交换与共享，将为ITS领域的发展带到一个崭新的高度。本章还介绍了应用于中国长江三角洲地区ITS的语义网格平台DartGrid II，以及传感器网络、Web服务等技术在ITS领域的应用。 1.1 ITS概念组成应用 1.1.1 ITS的背景 1.1.2 ITS的概念 1.1.3 ITS的组成 ITS1.1.4 ITS在公路交通管理中的应用 1.1.5 ITS在交通数据集成及共享中的应用 1.1.6 ITS在出行支持中的应用 1.1.7 ITS在安全驾驶中的应用 1.1.8 ITS在应对交通突发事件中的应用 1.1.9 ITS在交通诱导中的应用 1.2 国内外发展现状 中国政府在“九五”规划期间和国外交流合作的基础上研制出了中国智能交通运输平台框架，为中国智能运输系统的发展奠定了基础。之后又制定了覆盖交通运输各个领域、各个层面的智能运输系统标准平台。“九五”期间是中国智能运输系统发展较为快速的时期，各类智能运输子系统、服务纷纷在全国范围内开发和部署。为了实现各子系统的无缝集成和信息高度共享，以及跨省市、区域的ITS信息服务的共享与协作，中国政府在“十五”规划期间提出智能运输系统在中国发展的战略目标，将“实现ITS信息服务集成与共享”作为战略目标的重要问题。1.3 智能交通语义网格 1.3.1 当前的ITS研究和应用仍然面临很大的挑战，比如，现有的交通系统中存在着大量的“信息烟囱”和“数据孤岛”，交通应用软件开发框架和基础组件重复开发，交通数据在设备、人之间的流动、分发和集成存在着困难等。解决上述问题和挑战，需要提供一套完整的信息集成共享方法、一个高性能的网络基础架构、此外还需要一套崭新的信息集成平台和工具软件。 1）充分集成现有交通系统中的软硬件装备，消除“