物聯(lián)網(wǎng)在智能交通中的應(yīng)用研究

◆馮曉東 韓增輝 邊朝偉

物聯(lián)網(wǎng)在智能交通中的應(yīng)用研究

◆馮曉東 韓增輝 邊朝偉

（中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所 河北 075000）

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，其在智慧城市的建設(shè)中已經(jīng)得到了極為廣泛的應(yīng)用，就智慧城市的建設(shè)來看，要推動(dòng)城市的智慧化發(fā)展，必須解決好各項(xiàng)民生問題，其中交通問題則在此之列。針對(duì)目前城市的交通現(xiàn)狀，有必要充分利用物聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)城市交通的智能化發(fā)展。為此，本次研究從物聯(lián)網(wǎng)與智能交通的定義入手，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)在智能交通中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并概述了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能交通體系構(gòu)架，以供參考。

物聯(lián)網(wǎng)；智能交通；應(yīng)用

0 引言

在國內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，城鎮(zhèn)一體化趨勢(shì)越發(fā)明顯，交通運(yùn)輸越發(fā)頻繁，隨之也帶來了不少問題，如能量消耗、交通擁堵、環(huán)境污染等，嚴(yán)重制約了城市的智慧化發(fā)展，降低了居民的幸福指數(shù)。在交通領(lǐng)城中充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可匯集各類交通信息數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)各類信息數(shù)據(jù)的分析、融合、預(yù)測(cè)、控制聯(lián)動(dòng)，對(duì)交通管理、交通運(yùn)輸、公眾出行等的優(yōu)化管理有著顯著的促進(jìn)作用，為此有必要充分發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)的作用，保障交通安全，發(fā)揮出交通基礎(chǔ)設(shè)施效能，進(jìn)一步提升交通系統(tǒng)運(yùn)行效率和管理水平，促進(jìn)城市交通的智能化發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)與智能交通

1.1 物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)靈感來自于傳感網(wǎng)，在2005年信息峰會(huì)正式被命名為物聯(lián)網(wǎng)，其指通過RFID、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)等，將物品與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系在一起，依托于有效的信息共享與傳輸，實(shí)現(xiàn)定位、識(shí)別與跟蹤等功能，完成對(duì)實(shí)體物品管理的技術(shù)，簡(jiǎn)言之也就是將物與物進(jìn)行連接的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)首先需要具備自動(dòng)識(shí)別物體信息的能力，其次則需要完成對(duì)物體所設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息的處理[1]。要達(dá)到該目標(biāo)，首先需要利用傳感器、RFID技術(shù)等，完成對(duì)物體信息的采集與傳輸，然后利用網(wǎng)絡(luò)融合與通信技術(shù)，將信息進(jìn)行集成整合，最后則需要通過對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一加工與管理完成平臺(tái)構(gòu)建，進(jìn)而呈現(xiàn)出透明的物體管理狀態(tài)。

1.2 智能交通概述

智能交通是利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，提高交通管理質(zhì)量的全新理念，旨在解決交通能耗高、空氣污染大等問題，以傳感技術(shù)、信息技術(shù)以及通信技術(shù)等為技術(shù)保障，實(shí)現(xiàn)技術(shù)與交通應(yīng)用的高效整合，構(gòu)建完善的交通管理系統(tǒng)[2]。智能交通的實(shí)現(xiàn)在各個(gè)環(huán)節(jié)中都需要使用通信技術(shù)、控制技術(shù)以及傳感技術(shù)等，旨在利用信息化技術(shù)提高交通的安全性，促進(jìn)交通設(shè)施的流轉(zhuǎn)，并減少環(huán)境污染，優(yōu)化城市交通格局，提高城市交通管理的智能性。

2 物聯(lián)網(wǎng)在智能交通中的應(yīng)用

智能交通的建設(shè)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)息息相關(guān)，旨在建設(shè)一個(gè)智能化的交通管理系統(tǒng)，為車輛駕駛?cè)说忍峁└鼮橛行У男畔⒎?wù)，解決當(dāng)前的交通問題，而要在智能交通中進(jìn)一步發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值，主要可從以下幾方面入手。

2.1 物聯(lián)網(wǎng)在城市公共交通中的應(yīng)用

城市公共交通領(lǐng)域涉及面廣，受眾人群多，可以說城市公共交通的智能化水平對(duì)人們出行有著極大的影響，為此可從目前的城市公交卡上入手，構(gòu)建更為完善的一卡通體系，完成對(duì)既有公交卡功能的拓展，使其在公交、地鐵、出租等公共交通中均可使用。為保障一卡通的應(yīng)用效果，可利用RFID技術(shù)，人臉識(shí)別技術(shù)、北斗技術(shù)等，建設(shè)一體化的公共交通調(diào)度管理中心，并為用戶提供可接入的網(wǎng)絡(luò)端口，確保城市居民在有出行需求時(shí)，可根據(jù)管理平臺(tái)查詢最近的交通信息，以便于選擇乘車方式，也可根據(jù)乘客需求為其調(diào)度最近的出租車，以避免用戶盲目等車、出租車四處拉客的問題，提高公共交通運(yùn)營的效率，并為乘客給以更好的乘車體驗(yàn)。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)在物流產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)目前在物流產(chǎn)業(yè)中已經(jīng)有了較多的應(yīng)用，但在物體管理與定位上仍然不夠精確，為此可借助北斗技術(shù)與RFID技術(shù)等，將物流信息以更為精確的方式呈現(xiàn)在用戶眼前，以便于其更好的管理。另外也可以此為基礎(chǔ)將車載通信與管理平臺(tái)聯(lián)系在一起，以便于根據(jù)各地交通情況與意外事故等及時(shí)進(jìn)行調(diào)配，并完成對(duì)車輛運(yùn)輸情況的監(jiān)管[3]。而物聯(lián)網(wǎng)在倉儲(chǔ)管理中已經(jīng)有較多應(yīng)用，故不在此贅述。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)在收費(fèi)電子化中的應(yīng)用

目前在交通收費(fèi)上，ETC已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了普及應(yīng)用，但就使用比例來看，仍然有待提高，甚至部分地區(qū)仍然存在出入收費(fèi)站卡位問題，為此有必要進(jìn)一步推進(jìn)收費(fèi)電子化進(jìn)程，尤其在高速擁堵時(shí)段，可利用圖像識(shí)別技術(shù)，記錄車主車牌，并利用北斗定位技術(shù)進(jìn)行全程跟蹤管理，根據(jù)對(duì)其路徑的分析，接入交通管理平臺(tái)，后將收費(fèi)短信發(fā)送到車主手機(jī)，讓車主對(duì)路況有一個(gè)全面的了解，避開擁堵路段，選擇相對(duì)暢通的線路，以減少高速擁堵問題。另外，也可在IC卡電子證件中增加具有邏輯加密工藝的RFID芯片，提高其智能化水平與安全性。對(duì)汽車牌照管理上，也可基于射頻技術(shù)完成對(duì)假牌照的識(shí)別，以更好的保障交通管理識(shí)別能力，切實(shí)保障車主權(quán)益。

2.4 物聯(lián)網(wǎng)在道路檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

對(duì)管轄范圍內(nèi)的道路，可統(tǒng)一加設(shè)電子標(biāo)簽做好標(biāo)記工作，并設(shè)定好特殊的信息傳輸與共享模式，對(duì)道路的每一個(gè)段落進(jìn)行綜合管理，并完成數(shù)據(jù)采集。可設(shè)置智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括攝像機(jī)、解碼器、光端機(jī)、監(jiān)視器等，并加設(shè)紅外線智能報(bào)警系統(tǒng)，針對(duì)道路特征設(shè)定不同的數(shù)據(jù)管理方式，利用多樣的后臺(tái)數(shù)據(jù)挖掘及時(shí)對(duì)信息進(jìn)行展示與互聯(lián)，提高應(yīng)對(duì)交通事故、自然災(zāi)害等的能力。

2.5 物聯(lián)網(wǎng)在交通擁堵管理中的應(yīng)用

利用物聯(lián)網(wǎng)可對(duì)車輛的運(yùn)輸信息進(jìn)行及時(shí)查詢，有助于及時(shí)把控車輛的速度以及位置，并可根據(jù)當(dāng)前的交通狀況為駕駛員給以必要的建議，以車輛的北斗定位系統(tǒng)為基礎(chǔ)，利用無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，為車輛提供更為精確的交通情況，并提前做好規(guī)避路線[4]。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，還需要做好對(duì)路徑信息的采集工作，尤其需要完成對(duì)主干道之外路徑信息的采集與規(guī)劃，避免傳統(tǒng)導(dǎo)航指路下主干道擁堵而其他道路無車通行的問題。另外在出現(xiàn)交通意外時(shí)，也可利用北斗定位技術(shù)與通信技術(shù)完成對(duì)附近車輛的統(tǒng)一調(diào)配，以進(jìn)一步提高救援的及時(shí)性與有效性。而在城市停車服務(wù)上，也可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)停車位信息進(jìn)行綜合管理，及時(shí)將停車位信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中，并根據(jù)車主車牌與移動(dòng)終端對(duì)停車位置進(jìn)行標(biāo)記，為其做好路徑規(guī)劃，減少在后期找車時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通體系構(gòu)架

智能交通體系的構(gòu)建需要綜合數(shù)據(jù)處理技術(shù)、信息收集技術(shù)以及共享技術(shù)等，復(fù)雜程度高，建設(shè)難度大，但就系統(tǒng)的整體構(gòu)建來看，主要可從系統(tǒng)組成以及系統(tǒng)模塊兩方面開展。

3.1 系統(tǒng)組成

智能交通系統(tǒng)可由感知層、傳輸層、支撐層以及應(yīng)用層四層組成，其所需要應(yīng)用的技術(shù)主要包括云計(jì)算技術(shù)、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等，進(jìn)而可通過多種技術(shù)的整合充分發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)的作用。感知層可利用RFID技術(shù)、傳感器技術(shù)、二維碼技術(shù)等完成對(duì)數(shù)據(jù)的收集與處理，以便于交通信息的動(dòng)態(tài)化監(jiān)管。傳輸層需要實(shí)現(xiàn)信息傳遞的任務(wù)，可完成對(duì)感知層與支撐層的聯(lián)系。支撐層則需要利用云計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，完成對(duì)大量數(shù)據(jù)資料的處理與存儲(chǔ)。應(yīng)用層則需要完成對(duì)行程信息的綜合處理，并以多種形式將處理后的信息傳遞給受眾人群，以便于其根據(jù)信息確定交通方案。

3.2 系統(tǒng)模塊

為保障交通信息采集的準(zhǔn)確性與及時(shí)性，可采用北斗、雷達(dá)、RFID技術(shù)等，完成對(duì)交通信息的綜合采集，如車流、車輛位置、交通情況等的綜合采集，考慮到信息量龐大，為此在應(yīng)用時(shí)需要預(yù)先做好數(shù)據(jù)分流與處理工作。而在交通信息的傳輸上，可以有線與無線兩種方式進(jìn)行傳輸，可綜合城市基礎(chǔ)建設(shè)情況確定。為保障交通信息的存儲(chǔ)與處理質(zhì)量，需要在智能交通系統(tǒng)中預(yù)留信息處理與存儲(chǔ)模塊。后還需要完成信息發(fā)布與控制系統(tǒng)的構(gòu)架，以確保能夠?qū)⑺@的信息高效應(yīng)用于交通管理中。

4 結(jié)束語

綜上所述，基于目前城市交通所存在的問題，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于交通管理中是非常有必要的，有助于提高城市交通的智能化水平。為此，有必要從物聯(lián)網(wǎng)在城市交通管理中的實(shí)際應(yīng)用入手，做好系統(tǒng)構(gòu)架工作，通過推動(dòng)智能交通的發(fā)展，提高城市交通運(yùn)行管理的效率與質(zhì)量。

[1]郭大鵬.物聯(lián)網(wǎng)在智能交通中的應(yīng)用研究[J].工程技術(shù)：文摘版, 2016.

[2]田青.對(duì)物聯(lián)網(wǎng)在智能交通中的應(yīng)用探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì), 2017.