智能交通与无线事务处理技术解析

### 智能交通与无线事务处理技术解析 #### 1. 智能交通系统的实时应用 智能交通系统（ITS）致力于运用数据、通信和传感器技术，为道路使用者和交通系统运营商提供实时信息，以改善交通安全、拥堵、空气污染和能源效率。其中，有两个实时应用在交通管理方面表现出色。 ##### 1.1 自动交通信号控制 一种基于实时多级并行视频图像处理（R - MPVIP）的新型自动交通信号系统，可有效管理交通流量。它通过对交叉路口道路段的车辆密度进行统计，为交通信号控制器提供数据。该检测过程强大，能处理任何类型的视频，不受道路布局或摄像头馈送的复杂性影响。在高流量情况下，能显著减少车辆等待时间。 ##### 1.2 拥堵率（CONGRA）估计 利用混合车载自组织网络（VANET）估计给定目标区域的拥堵率。这需要计算车辆速度、队列长度、一天中的时间、日期类型、到达率、车辆类型和占用率等参数。这些参数通过视频图像处理和VANET中的信息通信来获取。与人工判断相比，该方法取得了不错的效果。 CONGRA信息的获取方式如下： - 当请求接近目标区域时，路侧单元（RSU）会将信息广播给相邻的RSU，以提供实时信息。 - 当请求距离目标区域几公里时，分散式服务器作为接入点，通过无线通信网络提供信息。 相关参数对CONGRA的影响分析如下表所示： |参数|对CONGRA的影响| | ---- | ---- | |车辆等待时间|等待时间增加，CONGRA值上升，表明车辆移动不迅速| |日期类型|周末比工作日更拥堵| |一天中的时间|晚上比早上更拥堵| |车辆平均速度|速度增加，交通拥堵逐渐减轻；速度为零时，拥堵严重| |车辆队列长度|在购物区，即使非高峰时段，队列长度超过阈值，CONGRA也会很高| |车辆到达率|到达率增加，拥堵加剧| |车辆类型和占用率|与CONGRA值成正比| mermaid流程图如下： ```mermaid graph LR A[请求CONGRA信息] -->|接近目标区域| B[RSU广播信息] A -->|距目标区域几公里| C[分散式服务器提供信息] B --> D[提供实时信息] C --> D ``` #### 2. 无线环境中的事务处理广播方案 在无线环境中，广播方案被广泛应用。一种启发式广播方案被提出，它直接影响数据库事务的并发处理，适用于实时事务。 ##### 2.1 无线技术与实时应用 近年来，便携式移动设备在技术发展中发挥了关键作用。无线技术依赖于这些快速处理的设备，未来人们可能会通过无线设备存储和共享信息。许多日常生活应用需要运行事务来按时完成任务，服务器端的管理员控制着所有通过无线网络连接的移动设备。 实时应用如卫星发射、导弹发射和战斗机导航等，需要在规定时间内完成任务。在分布式实时数据库系统中，事务执行不仅要保证数据的正确性，还要确保及时执行。这依赖于各种并发控制方案和调度方案。 ##### 2.2 并发控制协议 - **悲观协议**：主要支持锁定方案，部分还包含时间戳概念。 - **乐观协议**：事务在验证前不受阻碍地运行，只有在验证阶段通过后才执行提交操作。它包括读取、验证和写入三个阶段。验证方式有向前和向后两种策略，大多数移动环境研究倾向于采用向前验证。 ##### 2.3 无线环境的挑战 无线环境存在诸多影响系统