1 国内外研究动态
1.1课题背景与意义
近年来，随着机动车保有量的增加，我国的交通状况不容乐观。机动车的庞大数量带来的各种交通问题和交通事故频频发生。特别是在高速公路免收道路通行费的法定假日里，各条高速公路因为事故时常陷入瘫痪状态，不仅严重耽误了时间，影响了人们假日出游的好心情，更对人们的生命财产造成了极大危害。根据国家对交通事故死亡人数的官方统计，我国因交通事故而死亡的人数稳居世界第一，而经济的损失同样让人感到痛心，每年因交通事故造成的经济损失高达数百亿元。为了提高对高速公路的管理，预防交通事故发生，并及时有效地处理交通异常，同时兼顾长远利益，一个具有科学方法和先进技术的交通管理系统正在被人们越来越迫切地需要。
智能交通系统（Intelligent Traffic System，简称 ITS），是将先进科学技术（信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、运筹学、人工智能等）有效地继承起来运用于交通运输、服务控制体系，从而建立一种在大范围内、全方位发挥作用的，保障安全、提高效率、改善环境、节约能源的综合运输系统。基于智能交通系统的这些特点，近年来 ITS 得到了人们极大的关注。可以说，智能交通系统的应用是今后数年的主流趋势。
1.2 国内外研究现状和发展态势
国外将预警理论引入交通安全领域大约是在20世纪60年代，预警系统开发和交通事故自动检测算法是其重点研究方向。目前，比较完善的道路交通预警系统在美英法日等许多发达国家均已经建立。
美国在1930年成立了世界上第一个交通研究机构——美国交通工程师协会，其的研究成果为美国道路交通安全方面的研究做出巨大的贡献。美国自20世纪90年代起陆续建立如紧急交通时间管理系统、道路雾区预警系统、车道偏离预警系统等各种先进完善的道路交通预警管理系统。英国在交通安全方面也有着鲜明的成果：其交通事故紧急救援系统比较完善，能够有效减少交通事故的发生和伤亡人数；英国利兹大学交通研究所的A.Hamish Jamson. Franks C.H. Lai，Oliver M.J. Carsten等人通过基于停车距离算法（SDA）的碰撞预警及仿真实验证明了停车距离算法应用于预警中的可行性；英国拉夫堡大学睡眠中心研制的驾驶员疲劳警报系统也已经在多地投入使用，这为减少因驾驶员因素而发生的交通事故提供有利的技术支持。法国的国家交通信息中心在交通安全预警中起着非常重要的作用。
通过搜集汇总交通信息（道路交通安全状况、交通事故状况、交通流量状况及善后措施状况），该交通信息中心对收集到的数据进行分析，再把分析得到的预警信息通过电视和广播等新闻媒体进行发布，或由专门的交警部门进行发布，从而准确的把预警信息传送给每个驾驶员，起到引导行车落线，预防交通事故、提高行车安全，最后顺利到达终点的作用。日本是交通安全控制最好国家之一，于20世纪70年代就颁布了《交通安全政策法》，并且执行了为期5年的交通安全项目计划。日本道路安全管理水平因实施交通方面的多个五年计划得以逐步进入世界前列。而且，日本通过合理运用现代科学技术及对所有交通事故数据的处理，分析“人、物”得出安全事故发生的原因。
目前，我国对道路安全预警系统的研究主要是交通事件的检测与预测、恶劣气象预测等，多数都是通过分析交通安全现状、信息的采集、构建预警指标体系、建立交通安全预警模型，确定预警的警限方法，从而对道路交通安全状态进行评价预警。2003年，在自然基金项目——“交通灾害预警系统研究”中， 国家提出了交通行业交通灾害预警理论体系。
在云计算方面，经过多年的发展，云计算在国际上已经蓬勃发展，而信息发布技术所涉及的到的云计算技术包括：1、数据分布存储技术 2、数据管理技术 3、虚拟化技术 4、云计算平台管理技术。其中重点是云存储技术和云计算平台管理技术，通过精准高效的云计算平台管理以及分布式存储技术，提供给云信息发布系统强大的运行平台。
目前，在美国已经出现了完全的云信息发布平台，通过购买对应的嵌入式播放设备，直接在云平台上注册帐号，即可享用云信息发布技术，整个过程简单方便。使用者不需要复杂专业的部署过程，
云信息发布技术涉及到的加密技术主要包括1、数据加密 2、传输链路加密 3、管理软件加密，目前，国际上比较著名的常规密码算法有：美国的DES及其各种变形，比如Triple DES、GDES、New DES和DES的前身Lucifer；欧洲的IDEA；日本的FEALN、LOKI91、Skipjack、RC4、RC5以及以代换密码和转轮密码为代表的古典密码等。在众多的常规密码中影响最大的是DES密码。
传统的云发布系统采用PC架构，功耗大，部署复杂，已经不符合现代云信息发布的要求，目前国内外先进的云信息发布系统都采用潜入式技术，功耗最高只有5W，运行轻量级系统，软件运行速度快速、高效，目前最常用的架构是ARM，如高通、德州仪器，以及国内的华为等都有自己的ARM芯片，而市场占有率最大的嵌入式互联网系统Android，也首先支持ARM架构，为潜入式系统的应用带来更多可能性。在ARM+Android架构中，云信息发布系统可以更好的处理网络事件、多媒体内容。
2 课题研究的目标、研究内容
本文基于云架构的高速公路交通事故管理研究。分析高速公路交通事故的特点和影响因素的分析。然后研究基于物联网相关理论，包括物联网概述、原理和架构，最后研究基于物联网的高速公路交通安全预警系统。
研究基于云架构高速公路交通安全预警系统的总体架构。首先考虑云计算应用在安全预警管理中的可行性，接着对高速公路交通安全预警系统进行需求分析，最后参考云计算架构对基于云架构的高速公路交通安全预警系统进行逻辑结构设计，并对信息采集系统、信息处理系统、信息发布系统基本的介绍。
研究基于云计算的信息处理系统。主要是从交通数据预处理、基于Map Reduce 的神经网络算法的交通流预测、交通安全状态评价模型的建立三个方面进行研究。
3 本课题研究目标中采取的实施方案
本课题涉及到软件、硬件、结构等设计，同时还需要大量的验证，因此课题时间安排如下：
2017年1月1日---2017年1月10日：选择研究课题，确定学位论文题目
2017年1月15日---2017年1月25日：搜集资料、认真细致地做好调查研究，准备开题报告。
2017年1月26日---2017年1月30日：撰写论文详细提纲以及开题报告；
2017年2月1日---2017年2月30日：完成开题报告报送和审定工作；
2017年3月1日---2017年3月19日：完成毕业论文初稿内容，并交送导师审阅；
2017年3月21日---2017年3月31日：修改毕业论文三次以上；
2017年4月1日---2017年4月20日：完成毕业论文定稿；
2017年4月10日---2017年4月20日：准备毕业答辩。
5 参考的主要文献
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