物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能交通監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

文/陳凌俊

隨著經(jīng)濟的發(fā)展、交通壓力越來越大，為了適應(yīng)道路交通的科學(xué)管理，交通環(huán)境監(jiān)測的智能化是一個重要的發(fā)展方向。當(dāng)前國內(nèi)監(jiān)測設(shè)備主要有環(huán)形線圈檢測、測速雷達(dá)、流量調(diào)查儀、閉路電視等，實現(xiàn)計算機采集和分析車流量、道路阻滯度和占有率、車隊長度等參數(shù)，為進一步科學(xué)管理道路交通提供了技術(shù)保障。

1　交通監(jiān)測種類分析

良好的道路交通監(jiān)測能夠提供良好的交通服務(wù)和管理，為實現(xiàn)交通違規(guī)查詢、道路狀態(tài)查詢、交通實時流量查詢以及天氣情況、道路周圍的噪聲和環(huán)保參數(shù)等，需要良好的交通及道路參數(shù)監(jiān)測，為此把交通監(jiān)測分為交通參數(shù)監(jiān)測、交通違章監(jiān)測、交通環(huán)境監(jiān)測。

2　交通監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

圖1：監(jiān)測節(jié)點結(jié)構(gòu)圖

本文所述系統(tǒng)的設(shè)計，主要分為數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)傳輸、應(yīng)用服務(wù)三層結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)獲取層通過各種傳感器獲取交通參數(shù)、交通違章、交通環(huán)節(jié)等檢測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對交通環(huán)境中的天氣情況、路面情況、實時交通情況的檢測即感知等；數(shù)據(jù)傳輸層通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、移動通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)傳感器、基站、監(jiān)測中心間的信息交互；應(yīng)用服務(wù)層通過數(shù)據(jù)分析，提供違章查詢、實時車流量查詢、出行路線規(guī)劃、公路檢修、公路保養(yǎng)等上層服務(wù)。

2.1　數(shù)據(jù)獲取層設(shè)計

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取層共三類，交通環(huán)境監(jiān)測、交通違法監(jiān)測、交通參數(shù)監(jiān)測。

2.1.1通環(huán)境監(jiān)測

交通環(huán)境監(jiān)測用于監(jiān)測交通周圍的環(huán)境，監(jiān)測車輛鳴笛、污氣排放的情況，主要監(jiān)測CO2、CO以及噪聲等信息，通過無線電發(fā)送到基站。

2.1.2交通參數(shù)監(jiān)測

交通參數(shù)包括：交通天氣、車輛限制速度、橋面載重、側(cè)向風(fēng)、上下坡路段長度、路面坍塌、交通流量、交通阻滯度等信息，傳輸給基站。

2.1.3交通違章監(jiān)測

監(jiān)測設(shè)備主要有攝像頭、紅外線測距傳感器、壓力陶瓷傳感器。

攝像頭對道路監(jiān)測，實現(xiàn)闖紅燈、禮讓行人等監(jiān)測，以及車速監(jiān)測等；紅外線測距傳感器通過測量測量移動距離和時間獲得車輛速度；壓力陶瓷傳感器埋在道路中，車輛壓過傳感器，就能得到車輛的載重等信息傳輸給基站。

節(jié)點設(shè)計如圖1所示。

2.2　應(yīng)用服務(wù)層設(shè)計

監(jiān)測中心通過移動通信網(wǎng)從基站獲得數(shù)據(jù)，進行分析后做三類應(yīng)用：交通環(huán)境監(jiān)測、交通違章、交通查詢。

交通環(huán)境應(yīng)用提供道路兩側(cè)影響空氣質(zhì)量的參數(shù)，為用戶提供相應(yīng)路段空氣質(zhì)量的查詢，并可同時提供給環(huán)境監(jiān)測局。交通違章應(yīng)用給交通管理部門，駕駛員可查詢違章記錄等；交通查詢應(yīng)用為出行者提供交通路況。

本系統(tǒng)應(yīng)用層中的數(shù)據(jù)查詢，不光通過對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行處理、分析獲得。也可通過外來專業(yè)機構(gòu)獲得數(shù)據(jù)，如天氣預(yù)報信息。通過網(wǎng)絡(luò)推送到基站，及時對基站范圍內(nèi)的車輛預(yù)警，讓駕駛員掌握路況。應(yīng)用服務(wù)層總體設(shè)計如圖2所示。

3　結(jié)語

本文設(shè)計了一套基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能交通監(jiān)控系統(tǒng)，建立了基站為簇頭的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸、建立了應(yīng)用移動通信平臺為基礎(chǔ)的廣域網(wǎng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交互，完成對交通信息、環(huán)境信息的實施播報，實現(xiàn)智能交通服務(wù)。