【摘 要】
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智能交通在智慧城市建设中起到重要的作用,它是智慧城市的重要组成部分和政策抓手,有助于解决传统交通领域存在的诸多问题,尤其在解决城市交通领域的交通安全、缓解城市拥堵、促进节能减排等方面发挥重要作用,对城市化的发展建设和交通出行人性化等方面也具有重要意义,给人们生活方式带来极大改变,提高出行的效率。因此,基于边缘计算和区块链技术下建设一个高效、实时、安全的面向智能交通的服务平台对社会具有重要的应用价值
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智能交通在智慧城市建设中起到重要的作用,它是智慧城市的重要组成部分和政策抓手,有助于解决传统交通领域存在的诸多问题,尤其在解决城市交通领域的交通安全、缓解城市拥堵、促进节能减排等方面发挥重要作用,对城市化的发展建设和交通出行人性化等方面也具有重要意义,给人们生活方式带来极大改变,提高出行的效率。因此,基于边缘计算和区块链技术下建设一个高效、实时、安全的面向智能交通的服务平台对社会具有重要的应用价值。本文基于边缘计算技术和区块链技术在智能交通背景下的研究现状,分析了目前面向智能交通的服务平台面临的问题与不足。随着智能交通的快速发展,数据流量急剧增加,无法满足实时、高效、安全等需求。本文设计和实现了面向智能交通的服务平台,能够将实时获取的交通路况信息提供给车载端用户和监控中心,为车载端用户能够提供出行规划服务,并且为交通监控中心提供大屏服务监控交通态势。该平台使用B/S和C/S架构,采用Spring Cloud等主流技术。主要实现的功能模块包括数据上传模块、出行服务模块、车载终端登录注册模块、交通势态监控模块、负载均衡模块、区块链共识模块以及服务器状态监控模块。系统通过调用百度地图开放平台的JS API v3.0接口,实现系统中车辆上传定位数据和获取交通路况数据,并能够推荐最省时的出行方案。通过对系统的功能和性能进行测试验证,能够达到预期。为了提高系统的可靠性和安全性,重点解决面向智能交通的服务平台中的边缘服务出现的负载不均衡和车辆传输过程中的数据安全问题。针对大量高并发的实时请求到边缘节点导致的边缘节点负载不均衡问题以及在节点通信过程中的数据安全问题。对于边缘节点负载不均衡问题进行了深入研究,发现目前已有算法的不足,提出了基于动态权值调整的负载均衡算法,根据设定的时间间隔定期获取服务器的性能参数,能够结合边缘服务器运行状态,动态调整服务器的参数权值,进而能够快速准确获取当前集群负载状态,在一定程度上解决了集群服务器不均衡问题,提高平台高可靠性。在解决数据安全问题时,将区块链技术运用于智能交通系统通信过程中,提出了基于边缘计算+区块链技术的智能交通数据安全方案,提出了基于改进PBFT的共识算法,能够在本区域内和区域间快速达成共识,剔除恶意节点,提升共识效率,保证了车辆在数据传输过程中的数据安全性。
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