物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智能交通系統(tǒng)的應用研究

朱濤

摘要：物聯(lián)網(wǎng)技術為智能交通提供了巨大的發(fā)展空間，也極大地方便了人們的日常生活。正是由于物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，不管是路況監(jiān)控，還是公交智能化，都離不開物聯(lián)網(wǎng)，整個運輸體系變得更加完善和標準化。不僅是現(xiàn)在，未來的城市發(fā)展也離不開物聯(lián)網(wǎng)技術，為了適應物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢，應有效融合各種類型的網(wǎng)絡和定位技術，不斷提高定位應答速度和進度，擴大定位技術的應用范圍?；诖耍疚膶χ悄芙煌ㄏ到y(tǒng)聯(lián)網(wǎng)技術應用進行研究，以供參考。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能交通；技術

隨著我國社會和經(jīng)濟的快速發(fā)展，汽車數(shù)量不斷增加，交通問題也隨之出現(xiàn)。隨著物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)時代的到來，交通環(huán)境的復雜性使“智能交通”、“物聯(lián)網(wǎng)”、“車聯(lián)網(wǎng)”等成為人們關注的話題，催生了智能網(wǎng)聯(lián)、無人駕駛、智能交通燈系統(tǒng)、智慧停車等技術的高速發(fā)展，5G技術迎來了萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時代。因此，在智能交通領域，物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展必然是一個強有力的技術支撐。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術和智能交通概述

物聯(lián)網(wǎng)技術是新一代信息技術的重要組成部分，主要是指科學利用信息傳感設備（如射頻識別、全球定位系統(tǒng)等），并依照有關協(xié)議和約定，實現(xiàn)物體和互聯(lián)網(wǎng)的科學連接，以便于信息傳遞和通信。物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展和推廣應用，可以實現(xiàn)“萬物”的智能化、實時性的識別、定位、跟蹤、監(jiān)管，為各行業(yè)和領域的生產(chǎn)建設及管理工作提供技術支撐和保障。智能交通是利用現(xiàn)代電子信息技術（如無線信息技術、車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)技術、傳感器技術、數(shù)據(jù)處理技術、網(wǎng)絡技術、自動控制技術、GPS技術、信息發(fā)布技術、RFID技術等）面向交通運輸?shù)姆障到y(tǒng)。加強智能交通建設，有助于提高交通管理水平和服務質(zhì)量，實現(xiàn)相關信息的快速收集、處理、發(fā)布、交換、分析和利用，實現(xiàn)精細化、動態(tài)化管理，逐步實現(xiàn)公路交通信息化、道路交通管理服務信息化、城市公交信息化，維護和保障交通運行的安全性和穩(wěn)定性，有效解決和處理交通擁堵和事故風險問題，更好地滿足人們的需求。

二、智能交通體系結構

我國普遍采用的智能交通系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)構成，通過物聯(lián)網(wǎng)等先進技術將其有效地連接起來，共同服務于交通建設和交通管理工作。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)布五大子系統(tǒng)構成，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、車與人、人與人之間信息的有效傳遞、溝通及通信，實現(xiàn)有關數(shù)據(jù)信息的高度整合和處理。通過對相關數(shù)據(jù)信息科學、有效地處理，為交通出行和交通管理提供支撐，便于實時了解各路段的交通數(shù)據(jù)和交通運行情況，指導行車路線的規(guī)劃，減少道路擁堵情況，監(jiān)測和發(fā)現(xiàn)異常狀況，保證行車的安全性、穩(wěn)定性。利用遠程監(jiān)控技術，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。智能交通系統(tǒng)具有物聯(lián)網(wǎng)構架，由感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)智能化處理層和應用層四大層級組成。

感知層。該層級主要由信息采集和末梢網(wǎng)絡兩個子層級構成，主要利用定位技術、智能傳感器、二維碼、條形碼、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、收集有關資料信息并及時上傳網(wǎng)絡層，為后續(xù)交通安全管理、事故和風險隱患評測、交通出行路線規(guī)劃設計等工作的開展提供數(shù)據(jù)支撐和保障。

傳輸層。主要強調(diào)借助無線網(wǎng)絡、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)、4G及5G等技術，構建一個完善的網(wǎng)絡體系，傳輸層在智能交通體系中承擔著數(shù)據(jù)傳輸、匯聚的功能和作用，可實現(xiàn)相關數(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。

數(shù)據(jù)智能化處理層。強調(diào)借助物聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)技術等對各子系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)信息進行深入處理和挖掘分析，然后組合出高效、符合用戶需求的信息，為交通運輸管理和人們的安全出行提供科學、有效的信息和數(shù)據(jù)。

應用層。在對數(shù)據(jù)信息進行深入分析和處理的基礎上，調(diào)整和優(yōu)化交通運輸及出行決策，強調(diào)在各子系統(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、多方位服務，及時處理交通出行過程中出現(xiàn)的一系列風險和問題。

三、在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下應用智能交通系統(tǒng)

（一）車聯(lián)網(wǎng)技術

車聯(lián)網(wǎng)技術是物聯(lián)網(wǎng)技術在交通領域的重要應用之一，車聯(lián)網(wǎng)技術以車內(nèi)網(wǎng)、車載移動互聯(lián)網(wǎng)、車際網(wǎng)三網(wǎng)融合，借助車載傳感器和無線網(wǎng)絡通信技術，提取車輛的工作狀態(tài)、動態(tài)信息和靜態(tài)屬性信息；利用數(shù)據(jù)分析平臺，根據(jù)不同的用戶需求，完成對車輛的監(jiān)控管理。隨著傳感器、云計算、移動網(wǎng)絡通信等技術的飛速發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)技術可以完成車輛與車輛、車輛與道路基礎設施、車輛與后臺服務器之間的快速信息交換，確保車輛在經(jīng)濟模式下運行。在智能交通系統(tǒng)中，通過車聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)車輛之間的信息交換和數(shù)據(jù)共享，可以實現(xiàn)車輛自動駕駛，提高駕駛的安全性和舒適度，車聯(lián)網(wǎng)技術可實現(xiàn)對交通信號的智能控制，通過車輛的實時數(shù)據(jù)采集和分析，實現(xiàn)交通信號的智能調(diào)度和控制，提高交通的流暢度和效率。

車聯(lián)網(wǎng)技術可以實現(xiàn)對車輛的實時監(jiān)控和定位，實時監(jiān)控車輛行駛中的車輛速度、位置、行駛路線等信息。通過智能交通系統(tǒng)對車輛進行安全管理，避免交通事故，提高道路交通的安全性。通過車聯(lián)網(wǎng)技術對車輛進行遠程監(jiān)測和維護，可實時獲取車輛的健康狀況和故障信息，對車輛進行預防性維護和修復，提高車輛使用的耐久性?？傊嚶?lián)網(wǎng)技術在智能交通系統(tǒng)中的應用，可以實現(xiàn)對交通管理和服務的智能化、高效化、便捷化，為未來智能交通系統(tǒng)的發(fā)展提供重要的保障。

（二）共享汽車

共享經(jīng)濟催生了一場新的科技革命，共享單車和共享汽車行業(yè)快速崛起，大大提高了交通工具的使用效率，有效緩解了交通問題。汽車與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能結合起來的跨越式發(fā)展，為移動出行帶來了很大便捷。傳統(tǒng)的汽車租賃經(jīng)營模式由于沒有與物聯(lián)網(wǎng)結合，發(fā)展較慢，將逐漸被共享汽車替代。因此，汽車租賃企業(yè)應充分運用智能化理念改變傳統(tǒng)運營模式，物聯(lián)網(wǎng)技術將助力汽車租賃行業(yè)，以全新的理念服務人們的高效、便捷出行。通過共享汽車，用戶可以利用智能交通系統(tǒng)實現(xiàn)智能支付和結算，通過與第三方支付平臺的合作，實現(xiàn)電子支付和結算功能，降低用戶的支付成本和使用門檻，提高共享汽車的便捷性。智能交通系統(tǒng)可實現(xiàn)智能導航和路線規(guī)劃，提高車輛的出行效率和準確性。通過實時獲取道路交通信息和車輛位置信息，結合車輛目的地和用戶需求，實現(xiàn)最優(yōu)的路線規(guī)劃和導航服務，縮短車輛行駛的時間和距離，提高用戶的出行體驗和服務質(zhì)量。

（三）智能網(wǎng)聯(lián)汽車

近年來，伴隨著5G技術的普及，智能網(wǎng)聯(lián)車必將成為新一輪技術革命的產(chǎn)物，它是車聯(lián)網(wǎng)和智能汽車的有機結合，將感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)集成綜合系統(tǒng)，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡技術，實現(xiàn)車與X（車、路、人、云等）的智能信息交換、共享，具備復雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，利用自身的感知系統(tǒng)獨立運行，將成為未來解決交通問題的有效方案。智能網(wǎng)聯(lián)汽車是一種跨技術、跨行業(yè)的新型交通系統(tǒng)，它可以提高交通安全、節(jié)能減排、緩解交通擁堵、提高交通效率，同時也指明了汽車行業(yè)未來的發(fā)展方向。

（四）智能交通信號燈

傳統(tǒng)的交通信號燈已無法滿足智能交通需求，無法根據(jù)行人和車輛的流量動態(tài)調(diào)整工作時間，無形中增加了道路通行的壓力?，F(xiàn)代智能交通燈控制系統(tǒng)可利用大數(shù)據(jù)技術，根據(jù)行人和車輛的流量進行實時、動態(tài)調(diào)整，確?？臻g資源的高效利用，部分城市智能交通信號燈還同時具備特殊車輛的檢測功能，如救護車、消防車、警車等，可實時切換信號燈的工作狀況，以確保周圍的車輛和行人安全。

（五）高速公路電子收費系統(tǒng)

隨著我國市場經(jīng)濟的發(fā)展，交通運輸行業(yè)強調(diào)做好經(jīng)濟管理工作，尤其要對高速公路收費進行科學管理，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設置統(tǒng)一的收費標準，并監(jiān)督各收費口嚴格遵守和執(zhí)行。高速公路電子收費系統(tǒng)是一種先進的路橋收費方式，通過車載器與收費站高速公路電子收費系統(tǒng)車道上的微波天線間的短程通訊，科學利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術與銀行進行后臺結算。高速公路電子收費系統(tǒng)的持續(xù)完善和健全，車輛在經(jīng)過收費站時，不需要專門停車繳納費用，極大地提高了收費效率和車輛通行能力。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，大幅提高了高速公路收費站的收費管理成本及車輛營運效益，也有助于降低收費口的噪聲和廢氣污染，縮小收費站的規(guī)模，節(jié)約基建、管理和人工費用，提高市政設施的資金回收能力。

（六）交通信息服務系統(tǒng)

車輛管理、車輛運營、風險管控、應急管理、道路擁堵問題的解決等，都離不開相關數(shù)據(jù)信息的支撐。根據(jù)交通管理工作的實際需求，構建完善的信息網(wǎng)絡平臺和系統(tǒng)，并在此基礎上建立交通信息服務系統(tǒng)，可有效提高智慧交通管理水平和效率。通過裝備在道路、車、換乘站、停車場、氣象中心的傳感器和傳輸設備，廣泛獲取和收集數(shù)據(jù)信息。ATIS在接受這些信息后進行處理和分析，實時向有關部門和人員提供道路交通、公共交通、換乘、交通氣象、停車、出行等方面的信息，便于相關人員選擇適合的出行方式和路線，極大地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。

（七）智能公共交通系統(tǒng)

公交系統(tǒng)的最大特點在于，運用各種信息技術實現(xiàn)高效交通，使公交系統(tǒng)的效率和經(jīng)濟性都得到提高，運力也相應地增加。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術在交通領域的廣泛應用，公交系統(tǒng)的發(fā)展日趨成熟。通過互聯(lián)網(wǎng)、公共汽車、公共電視等方式，市民可以選擇正確的交通方式。當旅客乘車時，汽車內(nèi)部的語音廣播系統(tǒng)會向旅客通報道路狀況，使旅客及時掌握車輛的行駛狀況，并在抵達目的地前做好準備。該系統(tǒng)主要用于公交車輛管理中心，通過對公交車運營情況的分析，對用戶實時定位，并根據(jù)用戶的短期平均客流量，制定相應的調(diào)度方案。在提升工作效率的同時，讓旅客感受到優(yōu)質(zhì)的服務。

（八）交通管理系統(tǒng)

交通管理涉及的內(nèi)容較多，主體也較多，其強調(diào)對交通路線進行科學規(guī)劃，對交通運輸進行綜合治理，做好交通事故管理、應急管理等方面的工作，改變以往管理工作中經(jīng)營主體多、小、弱、散的局面。依托信息化技術和物聯(lián)網(wǎng)技術構建的交通管理系統(tǒng)，便于各部門和主體之間的溝通，為其提供科學、有效的支撐。交通管理系統(tǒng)主要是交通管理者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，依靠車輛檢測技術、計算機信息處理技術、大數(shù)據(jù)技術等先進的技術設備，在對有關數(shù)據(jù)信息進行深入分析的基礎上，準確把握交通狀況，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。

（九）緊急救援系統(tǒng)

大多數(shù)車輛都裝有GPS定位導航系統(tǒng)，緊急救援是一種較特殊的系統(tǒng)，它是建立在救援機構基礎上的。通過緊急救援系統(tǒng)，可將交通路段的實時情況和救援機構相結合，為行駛中的車輛提供緊急避險車道及最佳的道路規(guī)劃路線。道路交通管理人員會在接收到發(fā)生交通事故的車輛發(fā)出的訊息后，第一時間對車輛展開救援。具體表現(xiàn)為：車輛在遇到交通事故后，可根據(jù)電話、短信了解車輛的具體位置和車輛的行駛軌跡。交通事故不只是車輛碰撞或車輛故障，還包括車輛丟失。系統(tǒng)對丟失的車輛進行遠程操控，使車輛斷油斷電強行停止，并運用定位系統(tǒng)追蹤到車輛所處的位置，將其找回。

在遇到車輛故障時，首先，高速路段都有避險車道，在條件允許的情況下，可將車輛挪至安全地帶，然后撥打救援專線，救援人員會根據(jù)定位系統(tǒng)找到車輛故障地帶并展開救援。交通意外是交通事故發(fā)生的一個主要因素，但不論是外界因素，還是主因造成的交通意外，系統(tǒng)會自動識別，并在十秒鐘后自動撥打求助電話或求助信號，通知救援人員對事故發(fā)生地展開緊急救援。

四、結束語

綜上所述，隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，人們對交通運輸管理的需求越來越大。因此，必須大力發(fā)展智慧交通，推動物聯(lián)網(wǎng)等先進技術在交通系統(tǒng)中的運用，使之與車輛管理、車輛運營、風險管控、應急管理、解決道路擁堵問題等方面的工作緊密結合。為了有效提升城市智能交通的建設和管理效率，進一步拓展應用領域，以保證其在城市軌道交通系統(tǒng)中充分發(fā)揮作用，逐步向大規(guī)模網(wǎng)絡化、集成化和服務化方向發(fā)展，滿足人們的多元化需求。

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