“物聯網”角度下城市智慧交通系統的探討

李明鋒，樊紀奎，鐘銳杰

（深圳市城市交通規劃設計研究中心有限公司）

1 智慧交通概述及物聯網在智慧交通中應用的必要性

1.1 智慧交通概述

智慧交通具有較廣泛的概念，在交通行業、汽車行業以及車聯網行業中都得到了普遍運用，不同領域對其的定義有所差別。不同行業的學者從各自行業的特點出發對其概念進行了闡述和研究，對這些研究結果進行總結和分析之后發現，主要集中在使用范圍、技術方法以及發展理念這三個方面[1]。智慧交通在發展的過程中，需要使用信息技術、計算機技術以及互聯網技術作為發展的基礎，以滿足人們基本需求和可持續發展為目標，建立在交通系統中廣泛使用、具有良好的操作界面、能高效快速的運行，且便于進行協同發展的綜合交通智慧系統。該系統的建立需在物聯網基礎上進行，通過對大數據進行詳細的分析，將系統集成作為基本的原則，將計算機作為數據處理和分析的方式，實現人們的不同需求，對城市交通系統中的數據進行及時、詳細、準確的采集和分析，從而確保整個系統的順利、高效運行。

1.2 物聯網在智慧交通中應用的必要性

智慧交通是隨著現代計算機技術和網絡技術的不斷發展而產生和建立的，使用了多種具有創新性的技術，智慧交通可以使物聯網技術在交通行業中得到大范圍的運用。智慧交通系統在進行建立和發展的過程中，需要有高新技術的支持，未來的發展方向也比較偏向于智能化交通系統的建立，并且在此基礎上與先進的計算機和網絡技術結合，從而更好地解決在交通系統中出現的各種現實問題。

2 “物聯網”角度下的智慧交通系統架構

2.1 “物聯網”角度下的智慧交通系統整體架構

從總體上來說，智慧交通系統分為以下三個層次（見圖1）：

圖1 智慧交通架構

1）感知層

物聯網感知層在整個系統中處于首要地位，是該系統運行的基礎，在數據收集的過程中使用了多種先進技術，如二維碼、定位技術以及無線通信等，可以準確地得到交通系統的基本信息，并且對這些信息進行采集和存儲，將其傳遞給上層系統中，主要包括無線傳感器和終端兩部分。

2）網絡層

物聯網網絡層在整個系統中處于中間的位置，主要利用各種通信設備將采集到的數據傳遞給數據中心，從而對其進行分析和處理，展現交通狀況的基本信息，利用科學的方式對這些信息進行處理后，為交通服務提供數據上的支持。隨著物聯網和無線通信技術的不斷發展，基本上可以滿足智慧交通系統對先進技術的需求，及時準確地處理得到的交通信息，但隨著車輛數目的不斷增多，極大地增加了交通信息處理的工作量，這就需要更加先進的無線網絡技術的支持。因此，在信息數據傳遞過程中，應將資源管理和網絡融合技術相結合，從而確保可以詳細準確地進行大規模數據的處理和分析。異構網絡間融合技術還能確保數據的安全性和準確性，使海量數據在系統的不同部位進行傳遞，將數據進行收集和綜合分析后，就能將其傳遞給相關的交通系統，從而為交通決策和信息服務奠定基礎[2]。

3）應用層

物聯網應用層在整個系統中處于末端位置，可以得到上述兩個部位的數據，在管理系統以及數據庫的作用下，可以處理和分析大量的數據，并將其保存在數據庫中，從而實現動態資源的優化和配置。在綜合處理數據后，可以使用不同的方式將其展現給使用者，從而便于其決策以及開展相關業務。

2.2 “物聯網”角度下的智慧交通系統應用架構

智慧交通系統在構成方面主要分為以下幾個部分：

1）指揮控制中心

主要功能包括交通控制系統、運輸系統、在物聯網基礎上建立起來的車輛狀況監測和管理系統、對車輛進行控制系統、行車路線的管理和規劃系統等，利用電子系統對這些功能進行集中協調和管理。

2）信息服務中心

信息服務中心主要包括對車輛進行智能引導的系統、車輛停車服務系統以及車載導航系統等，數據和信息可以在這些系統中進行發布和共享，使系統的管理人員和車輛駕駛員可以及時了解車輛運行信息和道路的基本狀況[3]。

3）交通管理系統

主要包括控制交通信號的系統、交通信息處理和管理系統等。該系統可以詳細地采集道路和數據的基本信息，在此基礎上，分析交通的使用情況，并結合交通的規劃情況，為出行者提供便利的出行線路。信號控制系統可以對交通設施進行管理，從而得到道路上車輛的運行情況和道路的使用狀態，了解車輛比較擁堵的道路，可以使用信號指示系統進行調整，從而確保車輛的運行暢通。

警務指揮系統可以很好地處理在交通中產生的應急情況，得到出現事故路線的交通情況和車輛狀態，從而將信息及時地發布給相關人員，避免交通出現進一步擁堵。公共交通服務系統可以為出行者進行線路的規劃，確定合適的出行方式，從而確保其順利出行。

4）應用子系統

該系統主要包括車輛的防撞系統、智能駕駛輔助系統、車輛運行管理系統、收費管理系統和車輛控制系統等，使用不同種類的子系統可以對道路和車輛進行科學的控制和管理[4]。

3 “物聯網”角度下的智慧交通系統主要管理與服務內容

①智慧交通管理服務使用先進的計算機和網絡技術，可以對交通系統進行規劃、管理和控制，從而實現交通動態的實時監測；

②信息服務比較先進，這樣就能為使用者提供準確的交流信息，并使用電視、官博以及衛星定位等方式進行交通信息的查詢；

③為車輛的運行提供服務，使用ATMS、ATIS等先進的技術對車輛信息進行定位和監測，管理和控制公共服務車輛的排班，將車站信息顯示在車輛的電子屏幕中，確保車輛運行線路的準確性；

④貨運車輛服務比較先進，使用ATMS、ATIS等技術實時和動態監測車輛的位置，便可以對其進行定位，實現車輛運行的引導，對貨物信息進行識別；

⑤智能收付費服務，在交通收費系統中，利用ETC設備和電子車牌等技術增強車輛收費的便利性，并詳細地展現車輛的狀態和余額情況，還能進行影像記錄；

⑥管理交通信息，及時了解車輛的基本信息和交通狀況，從而得到車輛和交通詳細情況[5]；

⑦應急及緊急救援服務，管理應急救援信息，對車輛進行正確的引導，從而確保救援的及時性；

⑧對車輛進行控制和安全服務管理，使用先進的電子管理和控制技術，進行車輛以及行人的防撞預警，顯示交通的基本狀況，對車輛進行狀態監測，實現不同車輛之間的通訊。

4 結語

綜上所述，我國的經濟得到了飛快的發展，城市化建設進程不斷加快，產生了大量的交通問題，如交通排放物對環境的污染、交通擁堵以及交通事故頻繁發生等問題，使人們越來越追求交通的順暢性和環保性。近年來，物聯網技術的不斷發展為解決交通問題帶來了很多好的技術支持，給智慧交通的發展帶來了很好的動力和新的發展方向，從而便于交通系統的智能化發展，為交通服務和決策提供數據方面的支持，這樣不僅可以合理地使用交通設施，還能改善交通擁堵的情況，從而為人們的生活提供順暢便利的交通環境。