探討物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用

□ 董 偉

(吉林警察學(xué)院，吉林 長春 130117)

我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展對交通運輸管理提出了更高要求，為滿足人們對于交通的多元化需求，我國積極加強智能交通建設(shè)，并推進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等現(xiàn)代化信息技術(shù)在智能交通中的科學(xué)應(yīng)用，以有效提高交通管理和服務(wù)的能力，為人們的交通出行和生活提供更大便利。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能交通相關(guān)理論概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，主要是指科學(xué)利用信息傳感設(shè)備(如射頻識別、全球定位系統(tǒng)等)，并依照有關(guān)協(xié)議和約定，實現(xiàn)物體和互聯(lián)網(wǎng)的科學(xué)連接，以方便信息傳遞和通信。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和推廣應(yīng)用，可以實現(xiàn)“萬物”的智能化、實時性的識別、定位、跟蹤、監(jiān)管，為各個行業(yè)和領(lǐng)域的生產(chǎn)建設(shè)及管理工作提供技術(shù)支撐和保障[1]。

智能交通主要是利用現(xiàn)代電子信息技術(shù)(如無線信息技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)、GPS技術(shù)、信息發(fā)布技術(shù)、RFID技術(shù)等)面向交通運輸?shù)姆?wù)系統(tǒng)，加強智能交通建設(shè)有助于提高交通管理的水平和服務(wù)的質(zhì)量，實現(xiàn)有關(guān)信息的快速收集、處理、發(fā)布、交換、分析和利用，實現(xiàn)精細(xì)化、動態(tài)化管理，逐步實現(xiàn)公路交通信息化、道路交通管理服務(wù)信息化、城市公交信息化，維護和保障交通運行的安全穩(wěn)定性，有效解決和處理交通擁堵問題和事故風(fēng)險問題，更好地滿足人們的需求[2]。

2 智能交通體系結(jié)構(gòu)

我國普遍采用的智能交通系統(tǒng)是由多個子系統(tǒng)構(gòu)成的，并通過物聯(lián)網(wǎng)等先進的技術(shù)將其有效連接起來，共同服務(wù)于交通建設(shè)和交通管理工作的開展實施。智能交通系統(tǒng)主要由交通信息采集、互聯(lián)通信、交通狀況監(jiān)視、交通控制和信息發(fā)布5大子系統(tǒng)構(gòu)成，強調(diào)在這些系統(tǒng)的共同協(xié)調(diào)配合下實現(xiàn)車與路之間、車與人之間、人與人之間的信息有效傳遞和溝通及通信，實現(xiàn)有關(guān)數(shù)據(jù)信息的高度整合和處理，通過對有關(guān)數(shù)據(jù)信息的科學(xué)有效處理，為交通出行和交通管理提供支撐，方便實時了解各個路段的交通數(shù)據(jù)和交通運行情況，指導(dǎo)行車路線的規(guī)劃，減少道路擁堵情況，監(jiān)測和發(fā)現(xiàn)異常狀況，保證行車的安全穩(wěn)定性。利用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，監(jiān)測路段車流運動及交通事故情況，將交通、天氣等信息通過無線通信實現(xiàn)大范圍的傳輸和傳播，并及時發(fā)布市民出行信息[3]。

智能交通系統(tǒng)也具有物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架，一般情況下由感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)智能化處理層和應(yīng)用層4大層級組成。①感知層。該層級主要由信息采集和末梢網(wǎng)絡(luò)兩個子層級構(gòu)成，主要利用定位技術(shù)、智能傳感器、二維碼、條形碼RFID、智能裝置等，實現(xiàn)人、車輛和道路環(huán)境等的實時監(jiān)測和分析，采集、收集有關(guān)資料信息并及時上傳到網(wǎng)絡(luò)層，為后續(xù)交通安全管理、事故和風(fēng)險隱患評測、交通出行路線規(guī)劃設(shè)計等工作的開展提供數(shù)據(jù)支撐和保障。②傳輸層。主要強調(diào)借助無線網(wǎng)絡(luò)、電話通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)及4G、5G等技術(shù)構(gòu)建一個系統(tǒng)完善的網(wǎng)絡(luò)體系，傳輸層在智能交通體系中承擔(dān)著數(shù)據(jù)傳輸、匯聚的功能和作用，能實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的快速傳遞和溝通、無障礙傳遞，保證信息的完整性、安全性和可靠性。③數(shù)據(jù)智能化處理層。強調(diào)借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等對各子系統(tǒng)反饋過來的數(shù)據(jù)信息進行深入處理和挖掘分析，然后組合出高效、符合用戶要求的信息，為交通運輸管理和人們安全出行提供科學(xué)有效的信息和數(shù)據(jù)。④應(yīng)用層。主要是在對有關(guān)數(shù)據(jù)信息進行深入分析和處理的基礎(chǔ)上調(diào)整和優(yōu)化交通運輸及出行的決策，做出正確的控制和決策，強調(diào)在各有關(guān)子系統(tǒng)的配合下，為交通出行提供綜合化管理、智能化管理及一體化、多方位的服務(wù)，并及時處理交通出行過程中出現(xiàn)的一系列風(fēng)險和問題[4]。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的科學(xué)應(yīng)用

3.1 高速公路電子收費系統(tǒng)(ETC)

隨著我國市場經(jīng)濟的發(fā)展，交通運輸行業(yè)的發(fā)展也強調(diào)做好經(jīng)濟管理工作，尤其需要對高速公路收費進行科學(xué)管理，進一步健全和完善公路收費管理制度體系，針對不同級別的公路要統(tǒng)一設(shè)置收費標(biāo)準(zhǔn)，并監(jiān)督各收費口嚴(yán)格執(zhí)行和遵守。ETC是一種先進的路橋收費方式，通過車載器與收費站ETC車道上的微波天線間的短程通訊，科學(xué)利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進行后臺結(jié)算處理。高速公路電子收費系統(tǒng)的持續(xù)完善和健全極大地提高了收費的效率，車輛在經(jīng)過收費站的時候，不需要專門停車進行費用的繳納，極大地提高了車輛通行的能力，減少了收費站車輛擁堵情況，而且繳納的費用也能夠在后臺快速進行處理，然后分給各利益相關(guān)者。此外，隨著該系統(tǒng)的持續(xù)完善和健全，公路收費逐漸向電子化、信息化方向發(fā)展，極大提高了高速公路收費站收費管理的成本及車輛營運的效益，也有助于降低收費口的噪聲和廢氣污染，同時有助于縮小收費站的規(guī)模，節(jié)約基建費用、管理費用和人工費用，提高市政設(shè)施的資金回收能力。

3.2 交通信息服務(wù)系統(tǒng)(ATIS)

車輛管理、車輛運營、風(fēng)險管控、應(yīng)急管理以及道路擁堵問題的解決等都離不開有關(guān)數(shù)據(jù)信息的支撐，通過構(gòu)建交通信息服務(wù)系統(tǒng)，能有效提高智慧交通管理水平和效率。要求根據(jù)交通管理工作的實際需要構(gòu)建完善的信息網(wǎng)絡(luò)平臺和系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上建立ATIS，以更好服務(wù)于各項管理工作的需要。通過裝備在道路上、車上、換乘站上、停車場上、氣象中心的傳感器和傳輸設(shè)備廣泛獲取和收集有關(guān)數(shù)據(jù)信息，了解實時交通信息，ATIS在接受這些信息之后，對其進行及時處理和深入分析，實時向有關(guān)部門和人員提供道路交通、公共交通、換乘、交通氣象、停車場、出行等方面的信息，方便相關(guān)人員選擇適合的出行方式和出行路線，極大解決了道路交通擁堵問題，提高了道路通行能力，也滿足了調(diào)控交通的需求。

3.3 公共交通系統(tǒng)(APTS)

公共交通是城市交通的重要組成部分，為更好滿足人們出行需求，要求保證公共交通系統(tǒng)運行的規(guī)范有序性，要能夠?qū)崿F(xiàn)公共交通安全便捷、經(jīng)濟可靠等目標(biāo)要求。APTS通過采用各種智能化技術(shù)，如個人計算機、閉路電視等，能夠在人們出行選擇交通方式、路線和車次等時提供實時咨詢服務(wù)，并在公交站牌顯示車輛的實時運行信息。該系統(tǒng)也能夠為公共交通車輛管理中心工作的開展提供支撐，方便管理中心實時調(diào)整和科學(xué)安排發(fā)車、收車計劃，極大提高了管理和服務(wù)的效率[5]。

3.4 緊急救援系統(tǒng)(EMS)

在行車過程中不可避免地會出現(xiàn)一些緊急情況和突發(fā)事件，有效提高緊急救援的效率能最大化降低影響和損失。EMS是在ATIS、ATMS和有關(guān)的救援機構(gòu)及設(shè)施的基礎(chǔ)上構(gòu)建的一個緊急救援系統(tǒng)，加強了這些系統(tǒng)及有關(guān)機構(gòu)人員之間的溝通和交流，促使其形成一個密切聯(lián)系的整體，進而提供更高效的緊急處置、拖車、現(xiàn)場救護、排除事故車輛等服務(wù)。該系統(tǒng)方便車主及時查詢和獲取車輛的具體位置及行駛軌跡信息，追蹤車輛位置，方便救援機構(gòu)快速展開救援工作[6]。

3.5 車輛控制系統(tǒng)(AVCS)

對車輛的有效控制是保證行車安全穩(wěn)定性的重要基礎(chǔ)，車載傳感器、車載計算機和控制執(zhí)行等的科學(xué)應(yīng)用，有助于輔助安全駕駛，測定出與前車、周圍車輛、道路設(shè)施的距離，就異常情況提出警告，在緊急情況下強制車輛制動。自動駕駛系統(tǒng)能夠為車輛導(dǎo)航提供服務(wù)，自動檢測和回避障礙物，保證行車的安全穩(wěn)定性[7]。

3.6 交通管理系統(tǒng)(ATMS)

交通管理是一項復(fù)雜的工作，涉及到的內(nèi)容和事項比較多，涉及到的主體也比較多，強調(diào)對交通路線進行科學(xué)規(guī)劃，對交通運輸進行綜合整治和管理，做好交通事故管理、應(yīng)急管理等方面的工作，并改變以往管理工作中經(jīng)營主體多、小、弱、散的局面。依托信息化技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的交通管理系統(tǒng)能方便各部門和主體之間的溝通和交流，能夠為其提供科學(xué)有效的支撐。ATMS主要是服務(wù)于交通管理者的，用于檢測控制和管理公路交通，在道路、車輛和駕駛員三者之間建立有效的溝通和聯(lián)系，提高交通管理的效率和效益。借助該系統(tǒng)可以實現(xiàn)交通狀況、交通事故、氣象狀況、交通環(huán)境等的實時監(jiān)測和分析[8]，依靠車輛檢測技術(shù)、計算機信息處理技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等先進的技術(shù)設(shè)備，在對有關(guān)數(shù)據(jù)信息進行深入分析的基礎(chǔ)上，能夠準(zhǔn)確把握交通狀況，為交通控制提供依據(jù)和支撐，如信號燈、發(fā)布誘導(dǎo)信息、道路管制、事故處理與救援等，用以改善和優(yōu)化交通狀況。

4 結(jié)語

經(jīng)濟社會的發(fā)展對于交通出行和交通管理提出了更高的要求，強調(diào)積極加強智能交通建設(shè)，并推進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等先進技術(shù)在智能交通體系中的科學(xué)應(yīng)用，將其與車輛管理、車輛運營、風(fēng)險管控、應(yīng)急管理以及解決道路擁堵問題等方面的工作緊密結(jié)合。為有效提高智能交通建設(shè)水平及管理效率，還需要推進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通網(wǎng)絡(luò)體系中應(yīng)用場景和應(yīng)用范圍的不斷擴大，確保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的功能和作用得到充分發(fā)揮和體現(xiàn)，使交通基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)揮更大效能，逐漸向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化、集成化和面向服務(wù)化方向發(fā)展，方便人們生活，滿足人們的多元化需求。