基于物联网的智能交通信息共享技术研究

引 言

　　智能交通系统的核心是围绕信息处理的信息基础设施进行的相关系统的建设，这一基础设施可以采用如下概念模型加以描述。

　　资源整合是实现交通信息和基础设施共享的惟一途径。通过整合可以最大限度地实现资源共享，尽可能地减少中间环节，提升效率。

　　这里的整合主要指物理资源、数据资源及应用系统的整合。（如图1所示）

　　物联网技术为交通信息资源整合提供了新的可供参考的模式。物联网技术是综合互联网技术、传感技术、射频标签、人工智能、无线数据通信等，用于构造实现物品（商品）能够彼此进行"交流"的分布式计算环境，实现物品（商品）的自动识别和信息的互联与共享。物联网概念将改变人们长期以来所形成的对于物理基础设施和IT基础设施建设难以协调、不同种类IT基础设施资源难以整合和共享的观念和现状。

　　基于物联网在此方面的优势，本文在此探讨一种基于代理模式的物联网概念和技术的交通信息与基础设施资源共享的模型。

　　1 代理模型

　　代理技术起源于20世纪的分布式人工智能的研究，代理技术强调软件的分布性、自治性和智能性，通常用来构建大规模的分布式软件系统。软件代理是模型化的复杂软件系统的高级抽象，展示高度的动态行为。软件代理是一种复杂的计算机程序，采取自治的行为，协同应用与环境交互，完成给定的目标。代理系统的体系结构模式如图2所示，中间的连接器也就是系统的消息总线，多个代理和客户机与它相连接；控制器则统筹代理的活动。

　　1.1 实体分析

　　构成物联网的实体范围远超出了目前互联网的范围。其中重要的一点是物联网中包含各种行业应用的仪器仪表，现有的数字智能设备在理论上都可以升级改造为物联网中的设备。交通管理系统中的各类传感器、信号控制器、车载终端连同中心的系统一起都可以成为未来网格系统中的资源。

　　视图如图3所示。

　　1.2 代理对象模型

　　为了规范化描述T-Grid体系的运行环境，我们提出了T-Grid模型。

　　T-Grid是一个融合了Internet和分布式系统技术的通用信息资源共享平台，完全符合物联网技术的概念。它的主要目标是建立一个兼容环境，以便使各种分布式的交通信息资源能够以统一接口界面被调度并使用。在T-Grid构架下，所有被访问设备（资源）都具有基本的数据处理能力。

　　虎嵩林等、李伟等采用的网格计算是代理(Agent)体系结构模式。通过在1.1对交通管理系统领域各实体节点功能的分析，进一步归纳出如下的对象和对应关系（见表2）。将移动节点（节点E）、现场节点(C)和控制节点(B)描述为T-Agent的子类。
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　　我们可以从上述描述中看出构成T-Grid的对象：

　　1.2.1 消息传递对象(MEX)

　　即由连接器类所确定的消息总线。消息总线是代理网格计算的基础。消息总线的基础是基于XML的消息交换，通过一个统一的消息通信方式和一个统一的消息交换格式，各种应用或者系统挂接到消息总线上，相互交互数据或者其他信息。基于消息交换的消息总线结构有效地连接不同的业务系统（或者说应用系统）到消息总线上，是业务流程管理系统集成不同业务的基础。可以采用一个基于XML[6][7]的可扩展的消息交换标准来定义T-Grid消息规范。图5是T-Grid平台的消息总线示意图。

　　T-Grid中，从标准化的角度，我们采用NTCIP协议所制定的指令和数据编码标准来管理这些基本I/O对象。

　　1.2.2 数据I/O对象(T-MUX)

　　T-G r id把从硬件特性角度划分为五种基本I/O对象：显示类、运算类、存储类、输入类及控制类。每个基础类都可以被其对应的指令集完全独立控制。这样，从一个超大型仪器到一个简单的传感器都可以成为共享的目标。各个前端T-Node内部通过相应的数据处理算法, 对数据的处理一是针对数据的噪音进行滤波处理，二是对原始数据进行必要的数据关联预处理在这里完成了独立数据源交通数据的处理工作。众多检测器数据上传到中心后，中心系统平台则将在此基础上进行有关的信息融合工作。

　　1.2.3 数据控制对象(T-Agent)

　　T-Grid中应用的实现是T-MUX与T-Agent通过基础通信对象交互的结果，T-Agent是一个反应的、自治的、内部驱动的实体，虽置身于变换不定的环境中，但它们可以感知并对其做出反应；而T-MUX则是T-Agent的直接作用对象。T-Agent之间是联系的，可以直接进行访问。T-MUX也是一个反应的、 自治的、内部驱动的实体，但T-MUX不自己进行环境的感知和了解，只有在被访问后才做出响应，而且T-MUX之间是独立的，不能直接相互访问。

　　1.2.4 网格应用控制(C-Agent)

我们将交通管理系统中的节点B作为代理系统中的控制器，也是T-Grid中的应用控