物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用研究

胡兵

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起帶動(dòng)了交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)智能交通飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通控制領(lǐng)域的應(yīng)用，將全面提升智能交通的管控水平和信息服務(wù)水平，這將對(duì)社會(huì)的進(jìn)步有重要意義。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智能交通；GPS

物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信之后世界信息的第三次浪潮。隨著物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展，帶動(dòng)智能交通成為國(guó)家發(fā)展規(guī)劃的重點(diǎn)項(xiàng)目。由此可見(jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)在智能交通中的運(yùn)用，對(duì)今后交通運(yùn)輸業(yè)有著重要意義，為了更好的了解到物聯(lián)網(wǎng)在智能交通中的運(yùn)用的現(xiàn)狀，本次物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用研究主要針對(duì)西安市雁塔區(qū)進(jìn)行調(diào)查研究，重點(diǎn)研究基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的智能交通信號(hào)采集與控制體系，突出研究交通工具中GPS、RFID在西安雁塔區(qū)應(yīng)用。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用概況

隨著近兩年物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的迅捷發(fā)展，智能交通領(lǐng)域被賦予了更多的科技內(nèi)涵，在技術(shù)手段和管理理念上也引起了革命性變革。相對(duì)于以前以環(huán)形線圈和視頻為主要手段的車流量檢測(cè)及依此進(jìn)行的被動(dòng)式交通控制，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的智能交通涵蓋了信息采集、動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)、智能管控等環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)機(jī)動(dòng)車信息和路況信息的實(shí)時(shí)感知和反饋，在GPS、RFID、GIS等技術(shù)的集成應(yīng)用和有機(jī)整合的平臺(tái)下，實(shí)現(xiàn)了車輛從物理空間到信息空間的唯一性雙向交互式映射，通過(guò)對(duì)信息空間的虛擬車輛的智能管控實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)物理空間的車輛和路網(wǎng)的“可視化”管控。

固定式采集是通過(guò)安裝檢測(cè)器（如地磁、視頻、超聲波檢測(cè)）、環(huán)形線圈和電子標(biāo)簽閱讀器等檢測(cè)設(shè)備，從正面或側(cè)面對(duì)道路斷面的機(jī)動(dòng)車信息進(jìn)行檢測(cè)（見(jiàn)圖1）。

目前在路口等處，視頻和環(huán)形線圈檢測(cè)設(shè)備被大量采用，這些方式也存在一定的不足：視頻檢測(cè)在天氣狀態(tài)不好的情況下效果不好；線圈檢測(cè)只能感知車輛通過(guò)情況，對(duì)車輛具體信息無(wú)法感知。

因而，為了實(shí)現(xiàn)交通信息的全天候?qū)崟r(shí)采集，必須集成使用多種信息采集技術(shù)進(jìn)行多傳感器信息采集，在后臺(tái)對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合、結(jié)構(gòu)化描述等數(shù)據(jù)預(yù)處理，為進(jìn)一步的情報(bào)分析提供參考。

浮動(dòng)車是指具有定位和無(wú)線通信裝置的車輛（見(jiàn)圖2）。浮動(dòng)車系統(tǒng)一般由車載設(shè)備、無(wú)線通信網(wǎng)和數(shù)據(jù)處理中心三部分組成。浮動(dòng)車將采集所得的位置和時(shí)間數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理中心，由數(shù)據(jù)處理中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、預(yù)處理，然后利用相關(guān)模型算法將數(shù)據(jù)匹配到電子地圖上，計(jì)算或預(yù)測(cè)車輛行駛速度、旅行時(shí)間等參數(shù)，對(duì)路網(wǎng)和車輛實(shí)現(xiàn)“可視化”管控。

浮動(dòng)車采集技術(shù)是固定點(diǎn)采集技術(shù)的重要和有益的補(bǔ)充，它實(shí)現(xiàn)了路網(wǎng)全流程的信息采集（縱剖面信息采集），結(jié)合固定點(diǎn)式采集（斷面信息采集），為路網(wǎng)數(shù)學(xué)模型的建立提供更全面豐富的數(shù)據(jù)，為路網(wǎng)狀態(tài)仿真提供更精準(zhǔn)的依據(jù)。目前，浮動(dòng)車主要由安裝了具有交互功能的車載導(dǎo)航設(shè)備的出租車、公交車以及其他公共勤務(wù)或警務(wù)車輛來(lái)?yè)?dān)當(dāng)。

2 GPS、RFID等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用普及情況

2.1 GPS的定義及普及情況

GPS導(dǎo)航系統(tǒng)是以全球24顆定位人造衛(wèi)星為基礎(chǔ)，向全球各地全天候地提供三維位置、三維速度等信息的一種無(wú)線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。它由三部分構(gòu)成，一是地面控制部分，由主控臺(tái)、天線和通訊輔助系統(tǒng)組成。二是空間部分，由分布在6個(gè)軌道平面的24顆衛(wèi)星組成。三是用戶裝置部分，即GPS接收機(jī)?，F(xiàn)在民用的定位精度可達(dá)10米內(nèi)。

國(guó)內(nèi)GPS市場(chǎng)最早是由Shinco（新科）在三年多以前開(kāi)始經(jīng)營(yíng)的，從一定角度講，GPS這個(gè)市場(chǎng)也可以說(shuō)是由Shinco培養(yǎng)起來(lái)的，它在前期對(duì)市場(chǎng)的投資宣傳，已經(jīng)打開(kāi)了這扇大門(mén)，而現(xiàn)在已經(jīng)有越來(lái)越多的人進(jìn)入該領(lǐng)域。據(jù)了解，GPS最初進(jìn)入到中國(guó)是在04年的時(shí)候，這一市場(chǎng)是伴隨著汽車產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展而成長(zhǎng)起來(lái)的。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在發(fā)達(dá)國(guó)家GPS的運(yùn)用非常普遍，以日本為例，裝有導(dǎo)航系統(tǒng)的車輛保有量超過(guò)了800萬(wàn)臺(tái)，安裝率高達(dá)59%。而我國(guó)GPS的發(fā)展?fàn)顩r卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。據(jù)統(tǒng)計(jì)，至 2011年底，國(guó)內(nèi)安裝車載GPS的車輛還不足350萬(wàn)輛，安裝率不到3%。另有數(shù)據(jù)顯示，截至2011年底，美國(guó)汽車GPS普及率為65%，在歐盟國(guó)家和日本的普及率則更高，分別達(dá)到73%和76%。與之相比，我國(guó)汽車GPS普及率不到10%。所以說(shuō)，在國(guó)內(nèi)對(duì)GPS市場(chǎng)的潛在需求還是顯而易見(jiàn)的。

在西安IT市場(chǎng)上，就目前來(lái)說(shuō)，即使在雁塔路上規(guī)模較大的賽格電腦城和賽博數(shù)碼廣場(chǎng)也只能找到十幾家做GPS的經(jīng)銷商，GPS的市場(chǎng)規(guī)模似乎還遠(yuǎn)未形成氣候。目前消費(fèi)者對(duì)GPS的認(rèn)知度不高，很少會(huì)出現(xiàn)有消費(fèi)者專門(mén)去IT賣(mài)場(chǎng)去尋找GPS的情況，而更多的是銷售人員去主動(dòng)給消費(fèi)者介紹。而對(duì)于經(jīng)銷商來(lái)說(shuō)，他們本身也是沒(méi)有更大程度上地接受GPS這個(gè)產(chǎn)品，專業(yè)性地去做GPS的還是很少的，更多的是把GPS與MP4、手機(jī)之類的數(shù)碼產(chǎn)品共同來(lái)銷售。另一個(gè)方面，真正會(huì)銷售GPS的人員還是十分短缺的。

總的來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在GPS上所采用的地圖較以前更加完善了。首先在功能上，在路經(jīng)規(guī)劃這一項(xiàng)中，以前只能設(shè)置好“出發(fā)地”和“目的地”，然后開(kāi)始導(dǎo)航，而現(xiàn)在可以在“出發(fā)地”和“目的地”之間設(shè)置 “經(jīng)由地”，這樣如果遇到需要在途中辦理某事時(shí)就會(huì)提高辦事效率；在語(yǔ)音播報(bào)這一項(xiàng)中，以前只是提示“前方左（右）轉(zhuǎn)”，而現(xiàn)在又多了一項(xiàng)“前方左（右）轉(zhuǎn)，現(xiàn)在進(jìn)入……區(qū)”，如此一來(lái)提供的信息就更加準(zhǔn)確到位了。其次在信息量上也比以前更大了，地圖的容量多的達(dá)700M。

2.2 RFID的運(yùn)用及使用普及情況

RFID無(wú)線射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。它是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一個(gè)重要技術(shù)，在智能交通中，通過(guò)RFID可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的統(tǒng)計(jì)管理，是固定式交通信息采集的必備技術(shù)。

交通中RFID技術(shù)的使用情況，主要通過(guò)調(diào)研觀察50多家停車場(chǎng)（其中有雁塔區(qū)南二環(huán)停車場(chǎng)、飛達(dá)停車場(chǎng)，明德門(mén)附近的豐澤園地下停車場(chǎng)、大雁塔停車場(chǎng)，及一些醫(yī)院、高校及企業(yè)的停車場(chǎng)）的車輛管理系統(tǒng)，其中31家采用非接觸式無(wú)線頻射技術(shù)通過(guò)打卡對(duì)車輛進(jìn)行管理，11家通過(guò)攝像頭遙控大門(mén)管理（應(yīng)該是屬于內(nèi)部停車場(chǎng)），另外8家采用出入人工登記的方法。

通過(guò)和各停車場(chǎng)的管理員及門(mén)衛(wèi)分析，使用RFID設(shè)備的停車場(chǎng)給管理員帶來(lái)了很大的便捷，使他們的工作量大大減少了他們的工作量，而那些沒(méi)有采用智能化管理的停車場(chǎng)則表示，他們大部分希望采用智能的RFID設(shè)備來(lái)實(shí)施車輛管理，而且其中幾家正在籌備當(dāng)中，只有幾個(gè)小停車場(chǎng)因?yàn)橐?guī)模小或者領(lǐng)導(dǎo)人不夠重視故沒(méi)有智能管理設(shè)備的預(yù)算。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本次調(diào)研分析，西安公路交通工具的信息采集系統(tǒng)有待進(jìn)一步提高，GPS等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的普及率相對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū)還有一定距離，而對(duì)于定點(diǎn)車輛的信息采集管理更是參差不齊。

智能交通體系的建設(shè)，首先要將交通工具通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)施行互聯(lián)，然后將信息集中處理，因此，信息采集是一個(gè)首要環(huán)節(jié)，西安市要實(shí)現(xiàn)交通智能化就需要加大交通建設(shè)力度，普及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通中的應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通控制領(lǐng)域的應(yīng)用，將全面提升智能交通的管控水平和信息服務(wù)水平，為交通信息的情報(bào)化分析和交通管理模式的轉(zhuǎn)變提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持，也為降低能耗、減少污染、提升城市形象提供了先進(jìn)的技術(shù)支撐，具有巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

智能交通的構(gòu)建是和諧社會(huì)的的重要組成部分，作為交通運(yùn)輸專業(yè)的學(xué)生，我們有責(zé)任為國(guó)家的交通運(yùn)輸建設(shè)貢獻(xiàn)自己的力量，本次調(diào)查使我們走進(jìn)了社會(huì)，接觸了社會(huì)，對(duì)我們今后從事交通運(yùn)輸行業(yè)將有很大的幫助，總的來(lái)說(shuō)，本次社會(huì)調(diào)查是成功的。

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