基于物聯網大數據技術的智慧交通系統

張大偉，馬進，周新華

（1.融硅思創沈陽分公司；2.沈陽海關；3.上海嘉德環境能源科技有限公司，遼寧 沈陽 110000）

隨著我國科技水平的不斷進步，越來越多的交通工具走上了馬路，使得道路堵塞成為各個大城市難以治愈的心病，另外就是停車難的問題……我們的交通系統建設雖然在不斷的擴建整改，但是這種擴建整改的速度難以跟上城市的發展水平。因此我們在加大力度對交通進行治理的同時，還要結合現有的先進技術，對交通系統進行智慧化“升級”，使得整個交通系統變成一個交通生態，在這個生態系統下上述問題還是具有良好的解決方案。因此，構建一項智慧又安全的交通系統具有重要的意義。還有一些發達國家逐漸認識到，如果把信息技術、電子通信技術、物聯網與大數據技術，全面的應用到交通領域，就能迅速緩解道路交通的擁堵現象以及停車難問題，特別是針對我國的交通安全與事故的處理情況，可以產生重要的影響。

隨著近些年來社會經濟的快速發展，人們的生活水平也快速的得到了提高，同時也對交通運輸的質量，提出了更高的要求。智慧交通作為促進未來交通發展的合理趨勢是發展的必然。智慧交通系統是一個以現代電子技術為基礎，結合物聯網大數據技術進行實時、準確、高效、具有人工智能的綜合服務管理系統。信息高速公路在不斷的刷新傳輸速率，刷新帶寬，但是我們的高速公路、我們的城市交通系統、我們的城市停車泊位已經成為影響人們活動的重要因素。因此作為智慧城市建設的重要組成部分，智慧交通理所當然應當列入我們未來發展的方向。本文結合物聯網大數據技術、電信通信技術等對智慧交通系統進行結構上的定義，希望以此為契機來完善我國智慧交通系統的建設。

1 基于物聯網大數據的智慧交通系統架構

基于物聯網的智慧交通系統一定要全面考慮到各個類型的基礎設施、交通對象等。通過構建基礎交通的感知網絡，才能開發出各種類型的智能管理的服務系統。這種全新的理念一定能從根本上改變交通系統只注重業務開發的模式，轉而向信息資源共享需求的方向發展。把物聯網真正的運用到智能化的交通領域中，首先就是構建在物聯網環境下的智慧交通系統架構。這項在物聯網基礎上的智慧交通系統的架構主要由感知層、網絡層和應用層這3個方面組成。

（1）感知層。物聯網的智慧交通系統的感知層，主要負責準確的采集各種交通信息。尤其是各類交通信息的感知要通過網絡和傳感器來得以實現。傳感器的采集過程，一定要經過無線傳感器網絡的完全傳輸，才能實現好數據的匯聚。

（2）應用層。應用層的主要功能，是對交通感知網絡進行數據采集，并且要進一步對數據信息進行分析和應用，支持各種智能化的交通服務。其中，最為典型的應用系統，主要包括交通控制系統與動態控制系統。要想實現好智能無線傳感器與電信網絡傳感器之間的融合，一定要把無線傳感器網絡連接到電信網絡上。利用電信網絡來進一步實現對無線傳感器的網絡中各項業務的實時監控與管理，見圖1。

圖1

（3）業務平臺。業務平臺是促進電信網絡的運行與管理，并且還要與無線網絡傳感器進行結合的業務實體，同時還要協調好電信網絡中的其他實體，完成好整個業務系統。管理平臺作為實現電信網絡對無線傳感器網絡的管理實體平臺，主要目的是為了實現對業務平臺的設備與網絡進行管理。同時，為了保證電信網絡更加可靠的運行，一定要在電信網絡和無線交通傳感器之間引入有效的控制機制。這項接入控制機制，指的是電信網絡利用網關系統，對控制點進行有效的控制，為無線傳感器網絡提供全程的服務。目前在線的類似于順風車平臺、網約車平臺、共享單車平臺均可以納入到智慧交通系統的管理之下。這樣就可以將整個交通的所有環節都納入進來，以人工智能的方式實現對資源的智能管理與調用。

2 物聯網技術對智慧交通系統的影響

由于物聯網在電子通信與計算機技術方面具有成熟的技術優勢，因此，物聯網技術與智慧交通系統有效結合，才能為我國的交通運輸行業提供出全新的發展思路。物聯網是在計算機與互聯網技術之后，信息產業的第三次浪潮，從而孕育出了改變產品生產與銷售的網絡系統。與此同時，物聯網提出的全新理念，對人類的生活方式產生了比較深遠的影響。到目前為止，在交通運輸與物流行業，逐步推廣了物聯網技術。但是物聯網在智慧交通的更深層次應用還未開始，因為在未來物聯網技術必然會改變我們對交通管理和監控的定義。

（1）感知信息。物聯網的核心內容是傳輸過程中的信息數據，首先就是要對物體的屬性進行標識，屬性主要包括靜態與動態2種，還要通過一定的設備讀取物體的屬性，并且要把信息轉化成一種網絡傳輸的重要數據。這也是在物聯網時代的一個巨大優勢。

（2）采集信息。在物聯網環境下構建智能化交通系統，一方面要采集大量的交通信息，并且對實時性信息進行采集和處理。另一方面，更要側重于對信息資源的有效整合與傳輸功能。由于智能化交通系統，是以高速公路作為一個技術性的交流平臺，一定要以交通信息為基礎，促進人們的交通出行與交通工具之間的聯系，提高了交通系統的安全性與效率。因此，只要交通系統把先進的交通信息作為基礎數據，從而為其他的交通出行者，提供各個方面的交通信息服務體系，用來促進交通運輸的合理分布。

（3）信息的應用。物體要想實現有效信息的傳遞，主要有2個應用的方向：一是經過物體的集中有效處理傳遞給“人”，經過“人”的高級處理，才能進一步控制住物體。另外一個方面，是直接對“物”進行合理的智能控制，并不需要經過“人”，就能授予權力。通過深入分析互聯網的整體運行情況，一定要在物質和人之間實現合理的信息交互。因此，這種“物”很有可能涉及到物質世界中具體的實物，還包括人。尤其是物聯網中的各項活動都是以人的意愿為基礎，進行的活動。同時，網絡的規范標準，是實現物聯網運行環境的一個最終因素，也為智慧交通信息提供了有效合理的環境支持。

3 智慧交通系統的關鍵技術要求

（1）方便管理。能對各種交通場景進行聯動、集中式管理，實現網絡及業務的綜合管理。

（2）穩定運行。智慧交通系統以4G網絡，WLAN網絡為通信基礎上結合NB-LOT的全域覆蓋，使得這個系統穩定安全性上得到充分的保障。

（3）系統安全。智慧交通系統的管理屬于紅線管理區域，所開發設計的系統要充分保證數據傳輸及存儲的安全并選擇合適的加密手段保證系統的安全。

（4）易于擴展。能適應不同地域的擴展需求，適應城市地域的擴展需求。適應容量及密度的擴展需求。

（5）交通仿真與信息系統建設。現代化的智慧交通系統必須要面對未來無人汽車的挑戰，盡管無人汽車是按照現有交通標準要求進行設計，但是如果作為交通系統本身這種自上而下的改革必將會更加有力的促進人類交通行為的革新。

4 智慧交通系統解決的問題

（1）緩解擁堵。智能信號控制系統及時調整信號時長；誘導系統結合流量數據對車輛進行分流。

（2）減少事故。加強監控范圍，有效查處違章行為，打擊違法車輛，降低交通事故發生率。

（3）協同指揮?？绮块T統一調度、協同指揮、對于突發事故第一時間響應救援，防止后續事故及堵塞。

（4）誘導預警。對路況及時發布，引導司乘人員錯開高峰路段，就近調整最佳路線，提示停車場位置及停車泊位情況。

（5）智能引導。對于特殊車輛、特勤車隊進行智能引導、路線調整、智能交通平臺結合車輛定位數據統一對交通控制信號進行調整，最大程度減少車輛對道路交通的影響，從而減少人力。

5 結語

基于物聯網的智慧交通系統，一定統籌綜合考慮到各項基礎設施工程、交通運載工具與合理的交通對象，構建合理的基礎交通系統的網絡，開發各項智能管理的服務系統。通過引進物聯網的理論與相關的技術，形成了在物聯網基礎上的智能化交通系統架構，實現城市中各個區域智慧交通的平穩運行。