基于物联网需求的区域交通信息网络布局与管理研究

论文摘要

随着计算机技术、网络技术和传感技术等先进技术的发展,以互联网为基础扩展和延伸形成了新一代的网络技术即物联网(Internet of Things,简称为IOT)。物联网是21世纪人类面临的一个重大发展机遇,物联网的广泛应用将是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息革命。目前,世界上很多城市都受日益凸显的道路拥堵和安全问题困扰,交通行业普遍存在道路利用率不高、网络运行效率低下、运输现代化水平有限的情况。这些问题的产生,根本原因之一在于交通信息不对称、交通信息服务功能不健全、交通信息管理不到位。与此同时,物联网技术将有助于解决这些交通问题,进而对整个社会包括交通行业带来巨大而又深远的影响。作为一种新技术的产生和发展,深入研究物联网下的交通信息采集、传输、处理和服务的特征,对“基于物联网的区域交通信息网络”进行系统研究,是交通行业信息化发展的现实需求,将有利于提升交通运输体系效能,推动交通行业的产业结构调整和产业升级。论文深入研究了物联网技术对交通的影响,确定了区域交通信息网络的研究定位,在此基础上构建了基于物联网的区域交通信息网络的层次结构和体系架构。论文从需求理论出发,对基于物联网的区域交通信息进行了需求分析,在此基础之上,将交通规划四阶段法的思想移植到交通信息网络规划分析模型中,形成交通信息网络规划分析的四阶段法,即交通信息量生成预测、交通信息量分布预测、交通信息传输方式预测和交通信息量分配预测。同时,结合交通信息流的特点,对各个阶段的预测方式和模型进行了深入研究。论文提出了区域交通信息网络的三种布局模式,研究了“枢纽式、网孔式和环式”三种模式的网络结构特征、适用条件,采用定性与定量相结合的研究方法,从“网络性能、结构可靠性、服务质量和运行维护性”四个方面对各种布局模式进行了比较。论文结合优化理论采用了基于TOPSIS法和灰色关联度组合模型的多属性决策模型对网络布局进行研究,提出了基于物联网需求的区域交通信息网络布局优化模型。论文最后结合鄂西交通信息网络建设,对论文中提出的信息量预测、网络模式布局、网络优化模型进行实证研究。论文分析了区域交通信息产业发展的阶段性特征,从交通物联网发展现状出发,对区域交通信息网络的实施规划和管理运行机制进行了研究。论文系统研究了在物联网环境下如何组建一个相对完善、经济合理、技术可靠、高效的区域交通信息网络。文中提出的区域交通信息量四阶段法预测、网络布局模式及网络布局优化研究均为创新性成果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 国内外相关研究综述
• 1.2.1 国内外研究现状
• 1.2.2 国内外研究述评
• 1.3 本文主要研究内容
• 1.4 研究方法及技术路线
• 第2章 基于物联网需求的区域交通信息网络
• 2.1 物联网的概念及其特征
• 2.1.1 物联网的概念
• 2.1.2 物联网的特征
• 2.2 物联网技术对交通信息的影响
• 2.3 基于物联网需求的交通信息网络
• 2.3.1 交通信息网络的定位
• 2.3.2 交通信息网络的层次结构
• 2.3.3 交通信息网络的体系结构
• 2.4 基于物联网的交通信息需求及其特征
• 2.4.1 交通信息需求分析
• 2.4.2 交通信息的需求特征
• 2.5 本章小结
• 第3章 基于物联网需求的区域交通信息网络需求预测模型
• 3.1 四阶段法预测概述
• 3.2 交通信息需求预测的基本思路
• 3.2.1 需求预测目的与原则
• 3.2.2 交通信息需求预测的四阶段法思路
• 3.3 基于四阶段法的交通信息需求预测模型
• 3.3.1 交通信息量生成预测
• 3.3.2 交通信息量分布预测
• 3.3.3 交通信息量分担预测
• 3.3.4 交通信息量分配预测
• 3.4 本章小结
• 第4章 区域交通信息网络布局模式
• 4.1 区域交通信息网络布局
• 4.1.1 区域交通信息网络布局目标
• 4.1.2 区域交通信息网络布局原则
• 4.1.3 区域交通信息网络布局规划
• 4.2 网孔式网络布局模式及特点
• 4.2.1 网孔式网络布局模式
• 4.2.2 网孔式网络布局模式的结构及特点
• 4.2.3 网孔式网络布局模式的适用条件
• 4.3 环式网络布局模式及特点
• 4.3.1 环式网络布局模式
• 4.3.2 环式网络布局模式的结构及特点
• 4.3.3 环式网络布局模式的适用条件
• 4.4 枢纽式网络布局模式及特点
• 4.4.1 枢纽式网络布局模式
• 4.4.2 枢纽式网络布局模式的结构及特点
• 4.4.3 枢纽式网络布局模式的适用条件
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于物联网的区域交通信息网络布局优化
• 5.1 网络布局优化思路与原则
• 5.1.1 网络布局优化思路
• 5.1.2 网络布局优化目标
• 5.1.3 网络布局优化原则
• 5.1.4 网络布局优化评价步骤
• 5.2 网络布局模式评价指标体系构建
• 5.2.1 评价指标体系建立的原则
• 5.2.2 指标体系建立的方法
• 5.2.3 评价指标体系的确立
• 5.3 基于TOPSIS和灰色关联度组合的多属性决策网络布局优化模型
• 5.3.1 交通信息网络布局的多属性指标值
• 5.3.2 交通信息网络布局的多属性权重值
• 5.3.3 基于TOPSIS法和灰色关联分析的多属性决策模型
• 5.4 实证研究
• 5.4.1 鄂西交通信息网络概况
• 5.4.2 交通信息量生成预测
• 5.4.3 交通信息量分布预测
• 5.4.4 交通信息量分配预测
• 5.4.5 交通信息网络布局优化评价
• 5.4.6 模型综合评价
• 5.5 本章小结
• 第6章 区域交通信息网络管理策略
• 6.1 制定协调统一的规划
• 6.1.1 规划的组织体系
• 6.1.2 规划的编制框架
• 6.1.3 规划的编制流程
• 6.2 实施多元化的建设运营策略
• 6.2.1 建设运营的原则
• 6.2.2 按主体分类的策略
• 6.2.3 按共享手段分类的策略
• 6.3 构建全面的保障体系
• 6.3.1 组织保障
• 6.3.2 资金保障
• 6.3.3 信息安全保障
• 6.3.4 人力资源保障
• 6.4 本章小结
• 第7章 结论和展望
• 7.1 主要研究结论
• 7.2 研究创新点
• 7.3 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的论文及参加的科研情况
• 附录1：区域交通信息网络布局评价指标体系设计调查表Ⅰ
• 附录2：区域交通信息网络布局评价指标体系设计调查表Ⅱ