物聯(lián)網(wǎng)技術在智能交通中的應用研究

魏亞東

（重慶高速公路集團有限公司南方營運分公司，重慶 401346）

0 引 言

在5G 時代背景下，物聯(lián)網(wǎng)技術得到了較好的發(fā)展和應用。目前，我國許多城市在智能交通管理過程中引入了物聯(lián)網(wǎng)技術，并取得了一定的應用效果。需要注意的是，各地區(qū)要想在智能交通中充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術的價值，應該關注多個方面的細節(jié)內(nèi)容，同時做好智能交通的戰(zhàn)略布局和細節(jié)設計。這就有必要結合我國智能交通體系建設情況，深入探究物聯(lián)網(wǎng)技術的有效應用策略，為智能交通的創(chuàng)新發(fā)展提供相應助力。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能交通中的應用優(yōu)勢

物聯(lián)網(wǎng)技術在智能交通中具有較為顯著的應用優(yōu)勢，筆者從多個方面進行綜合闡述。第一，提高智能交通的智慧化水平。自21 世紀以來，我國各地區(qū)紛紛開始著手進行智能交通的規(guī)劃建設，在融入物聯(lián)網(wǎng)技術以后，智能交通可以使用多種傳感器設備，提取在城市交通管理過程中產(chǎn)生的各類信息，并使用大數(shù)據(jù)、人工智能等多種技術進行海量交通信息的深入處理與分析，最終顯著提高智能交通的智慧化水平。第二，推動交通領域萬物互聯(lián)時代的到來。在5G 時代，萬物互聯(lián)將在各行業(yè)領域中得到較好的應用。物聯(lián)網(wǎng)技術是萬物互聯(lián)的基礎，在智能交通中得到應用以后可以為萬物互聯(lián)提供基礎環(huán)境，推動交通領域萬物互聯(lián)時代的到來。第三，提升社會民眾的交通體驗感。物聯(lián)網(wǎng)技術可以帶來較多的優(yōu)質交通信息服務，如實時獲取公交車信息、防堵車線路智能規(guī)劃等，為社會民眾提供更優(yōu)質的服務［1］。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能交通中的具體應用

2.1 智能交通常用的物聯(lián)網(wǎng)技術

通常而言，智能交通使用到的物聯(lián)網(wǎng)技術比較多，常用的物聯(lián)網(wǎng)技術主要可以分為三大類。第一，射頻識別（Radio Frequency IDentification，RFID）技術。該技術的應用是指在車輛中安裝相應的電子標簽，在車輛經(jīng)過預裝讀取器路段后，該技術就可以檢測電子標簽中的信息，并結合車輛在道路上的行駛信息進行綜合處理，并將信息加入道路交通的大數(shù)據(jù)庫，為交通信號燈的轉換、交通安全管理、道路車流量控制等提供良好的數(shù)據(jù)支撐和技術支持［2］。第二，傳感器技術。傳感器技術是物聯(lián)網(wǎng)技術體系中的核心技術之一，通過不同傳感器，可以采集城市交通體系運作過程中的多種信息，具體有車速、車流量、路面損耗等，在提取這些信息以后，就可以通過智慧交通管理平臺遠程管理和智能管控城市交通。第三，嵌入式技術。這項技術主要是由硬件設備和軟件系統(tǒng)組成，可以實時采集與處理現(xiàn)場數(shù)據(jù)，主要應用在路口的發(fā)光二極管（Light-Emitting Diode，LED）屏幕等設備中。交通管理人員利用這些設備，不僅可以及時獲取周圍道路的實時路況信息，也可以較好地通報道路違法的車輛，警示其他駕駛員遵守交通規(guī)則。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能交通中的應用領域

2.2.1 停車場管理

隨著我國私家車數(shù)量的快速增加，傳統(tǒng)停車場管理模式很難取得較好的效果，各城市都開始著手建設基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧停車場管理系統(tǒng)。綜合來看，停車場管理系統(tǒng)主要可以分為3 個部分。第一，識別模塊。在車輛進入停車場的時候，系統(tǒng)通過自動識別技術讀取車輛的車牌，并將相關信息上傳到管理系統(tǒng)中。第二，收費模塊。停車場管理系統(tǒng)一般會通過檢測車輛進出的時間差，并根據(jù)相關標準計算停車費用。第三，監(jiān)管模塊。在車輛進入停車場以后，系統(tǒng)還會使用車牌影響識別技術采集車輛的基本信息。這些信息主要用于車輛的安全管理，保證車輛在停車場中不會遭遇安全威脅，同時在車輛離開停車場時進行對比分析，進一步提升停車場的安保水平。

2.2.2 車速檢測

在城市交通體系中，車輛超速一直是重要的交通問題，因為車輛超速引發(fā)的交通事故非常多。我國許多城市開始使用物聯(lián)網(wǎng)技術設置車輛速度檢測模塊，用以測量車輛在公路上的行駛速度。通常來說，檢測系統(tǒng)會使用Canny 邊緣檢測算子進行車輛速度計算，同時還會使用壓力傳感器、加速度傳感器等工具進一步采集車輛行駛過程中的各項參數(shù)，提高車速檢測的精準性。除此之外，部分城市還引入了射頻技術檢測路段中車輛的行駛車速，實現(xiàn)了車速檢測的精細化轉變。綜合來看，引入物聯(lián)網(wǎng)技術以后的車速檢測模塊變得更加智能，部分測速模塊還可以實時顯示車速，引導駕駛員控制自己的車速，規(guī)范他們的駕駛行為［3］。

2.2.3 車流量檢測

當前，我國城市車流量顯著增加。結合當前物聯(lián)網(wǎng)技術應用情況來看，可以在智能交通中引入基于RFDI 技術的車流量監(jiān)測模塊。交通管理部門通過在道路兩旁布設RFDI 閱讀器，并在車輛上張貼相應標簽，可以精準記錄被檢測路段的車流量情況，并且將這些信息上傳到后臺中。除此之外，城市道路上設置的電子眼也能夠在某些路段出現(xiàn)擁擠的時候進行提醒。但是，電子眼所獲取的車流量密集數(shù)據(jù)通常是定性內(nèi)容，無法提供精準化的數(shù)據(jù)服務。在將這些定性數(shù)據(jù)與定量數(shù)據(jù)相結合的情況下，我國城市智能交通中的車流量監(jiān)測模塊就可以發(fā)揮更大的作用，并借助物聯(lián)網(wǎng)技術在未來實現(xiàn)升級優(yōu)化。

2.2.4 智慧交通管理模塊

智慧交通管理模塊主要包括交通事故處理、交通指揮、交通監(jiān)控等。其中，交通事故處理模塊主要是指通過物聯(lián)網(wǎng)技術快速定位交通事故發(fā)生區(qū)域，同時也可以結合物聯(lián)網(wǎng)設備所收集的信息進行事故原因的初步分析，以便交通管理人員到達事故現(xiàn)場以后能使用合理的處理措施，提高交通事故的處理效率。在交通指揮方面，應用物聯(lián)網(wǎng)技術優(yōu)化管理紅綠燈。當前，我國很多城市的紅綠燈管理體系都是結合城市歷史交通流量進行分析，并導出紅綠燈信號變化順序。但引入物聯(lián)網(wǎng)技術以后，智慧交通管理模塊就可以實時分析道路車輛流量，并且在檢測到部分路段交通擁擠時，靈活調整紅綠燈。智慧交通管理模塊可以顯著緩解交警在道路擁擠時所承受的指揮壓力。在交通監(jiān)控方面，引入物聯(lián)網(wǎng)技術以后就可以優(yōu)化升級傳統(tǒng)電子眼系統(tǒng)，不僅可以提供道路行駛車輛的監(jiān)控功能，同時也可以提取車輛行駛過程中的其他信息，提高道路監(jiān)控效果。特別是引入智慧監(jiān)控技術后，監(jiān)控系統(tǒng)可以對監(jiān)控視頻內(nèi)容進行主動分析，識別視頻監(jiān)控到的各類危險行為，為保障城市交通安全提供助力［4］。

2.2.5 智能公交系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)技術應用到智能交通以后，為每輛公交車安裝相應的物聯(lián)網(wǎng)設備，就能夠提取每輛公交車的行駛信息，將公交車的到站時間等內(nèi)容展示在公交站中，為乘坐公交車的民眾提供更優(yōu)質的信息服務。除此之外，在公交車智能交通系統(tǒng)設計完成以后，民眾通過下載專門的App 或者進入微信小程序，能夠快速查詢每條線路公交車的運行時間、途經(jīng)站點、每一輛公交車的實時位置（如圖1 所示），提高民眾的智慧公共交通體驗，并充分拓展物聯(lián)網(wǎng)技術在智能交通中的應用領域。

圖1 智能公交App 頁面展示

2.2.6 路面智能檢測

在道路修建完成以后，交通管理部門還要對道路質量進行檢測，其中包括路面平整度和車轍深度。結合當前的實踐經(jīng)驗來看，交通管理部門可以使用物聯(lián)網(wǎng)技術提升檢測過程的智能化水平，切實提高檢測效率?；诩す鈧鞲屑夹g的檢測方法使用最為頻繁，交通管理部門可以通過這項技術測量路面與檢測橫梁之間的間距，并獲取路面橫截面尺寸等信息，最終將其導入智慧管理系統(tǒng)，獲取車轍深度的相關檢測數(shù)據(jù)。相關人員可以使用激光傳感器和加速度傳感器，在這些設備的綜合支撐下獲取最終的檢測數(shù)據(jù)。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能交通中應用的保障措施

3.1 做好智能交通的宏觀規(guī)劃

在引入物聯(lián)網(wǎng)技術以后，各城市交通管理部門也應該做好宏觀規(guī)劃與設計工作。這主要是因為物聯(lián)網(wǎng)技術在使用過程中需要設置較多傳感器設備，同時還要更新城市基礎交通管理系統(tǒng)，這需要消耗較多的人力、物力、財力等資源。因此，對各城市來說，在構建基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能交通體系時，應該首先深入分析城市智能交通管理現(xiàn)狀，同時還要明確自身在物聯(lián)網(wǎng)技術方面的各類需求，不能出現(xiàn)盲目應用的問題，避免造成不必要的資源浪費。在智能交通宏觀規(guī)劃時，最好能夠跟城市戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃緊密結合在一起，增強智能交通體系的前瞻性與系統(tǒng)性［5］。

3.2 實現(xiàn)多項信息的深層次交互

物聯(lián)網(wǎng)技術應用在智能交通中，交通管理部門可以采集較多的交通信息，并將其放在智能交通管理與服務中心，從而提高這些信息的利用效率。從當前實際情況來看，智能交通管理與服務中心需要提取更多的交通信息，同時還要對這些交通信息進行深層次處理和分析，使得交通信息可以應用到不同場景中?；谶@些需求，智能交通管理人員應該充分發(fā)揮管理與服務中心的作用，加快搜集與共享各類信息。在處理信息時也應該引入大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、專家系統(tǒng)等多種技術，使不同交通信息可以實現(xiàn)深層次交互，推動智慧交通管理體系的優(yōu)化升級。

3.3 做好ETC 設備的宣傳推廣工作

將物聯(lián)網(wǎng)技術應用到智能交通，能推動交通領域萬物互聯(lián)時代的到來。在城市交通萬物互聯(lián)中，最關鍵的就是各個車輛的信息識別。鑒于目前我國很多車輛都安裝了電子不停車收費（Electronic Toll Collection，ETC）設備，而智能交通系統(tǒng)通過ETC 設備可以較好提取車輛信息，為交通領域的萬物互聯(lián)提供了較好的設備支持［6］。在這種背景下，我國各個城市在未來應該做好ETC 設備免費安裝的宣傳推廣工作，使社會民眾積極安裝ETC 設備，為智能交通體系的建設提供助力。

3.4 打造一支高素質的管理團隊

基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能交通管理體系具有一定的專業(yè)性。特別是在建成智慧交通管理體系以后，在管理方面并不需要太多人員，但對管理人員的綜合素質有了更高的要求。在這種情況下，交通管理部門應該打造一支高素質的管理團隊，要深入分析智慧交通管理崗位的管理職能和必備技能，并立足于崗位勝任力模型提取相關指標，形成關鍵的崗位勝任力指標，對崗位在職人員進行全面考核。通過這些指標考查結果，管理人員就可以明確自身存在的欠缺與不足，并在后續(xù)時間里進行針對性的改正與調整，提高自身的綜合素質，以此為智能交通管理提供較好的人力支撐。

4 結語

物聯(lián)網(wǎng)技術在智能交通中的廣泛應用，能推動各地區(qū)智慧交通體系的建設。城市智能交通管理應該積極引入一些智慧傳感器，利用5G 技術實現(xiàn)各類交通信息的快速傳播與共享，切實提高城市交通管理智慧化水平。