物聯網在智慧公路中的應用

何林興

（無錫市公路事業發展中心 江蘇省無錫市 214031）

在信息技術體系不斷成熟的背景下，依托與物聯網技術的產業發展速度也在不斷提高，目前已經廣泛應用在農業領域、工業領域、商業等領域，為人們的生活帶來了諸多便利。通過梳理物聯網技術在智慧公路系統建設中的應用要點，不僅可以提升公路交通運行環境的安全性，而且對于加快行業信息化、智能化發展速度有著積極地意義。

1 物聯網技術相關內容概述

1.1 技術基礎

1.1.1 道路設施智慧化

基于物聯網技術的應用優勢，建立道路設施智慧化體系，體系中的內容包括感知交通信號、傳輸交通信號，搭配著沿線設置的標識標牌、隔離柵、電子監控、照明設備等進行道路交通狀況信息的采集和傳輸。對道路進行區段劃分，如路面、隧道、橋梁的整體劃分和按里程數對路面的局部劃分，通過沿線感知設備的信息搜集，到區段信息中轉站的篩分和過濾，最終將各類信息分類傳輸到管控平臺，進行信息處理和指令下達。

1.1.2 車輛設備智能化

車輛設備智能化是高速公路智慧化的重要組成部分，是智慧公路體現其“智慧”的載體。通過車輛配置終端顯示信號接收器，獲得道路、車輛位置和障礙物信息，及時提供給車主道路通行情況，規避危險源，選擇最佳的行車路線，尤其面臨道路突發狀況時，可提前預知，提前采取有效措施。尤其在夜間行車，道路出現不明障礙物、動物、行人時，通過車車協同、車路協同體系，主動提醒并規避危險源。通過車車協同，可判別臨近車輛行駛狀況，對車速異常、行車路徑異常的車輛提前做出防范。

1.1.3 應對措施最優化

基于物聯網技術可以建立相應的物聯網管控平臺，同時對于所采集的路況內容進行科學性處理，借此來提升道路運營管理的合理性。在決策指令下達過程中，其內容包括服務目標選擇、服務狀態評價、系統狀態推演等內容。在目標選擇過程中，需要考慮到安全因素、袋高效率因素、綠色化因素、經濟因素，并且以宏觀角度來對道路目前運行狀況、車流運行狀況等內容進行整理，而且也會從微觀角度上對車輛之間間距、道路上的障礙物信息等內容進行科學整理，及時擬定相應的處理策略，提升管理過程的有序性。另外，在系統運行過程中，也需要對車輛空間相對位置、交通運行參數、車輛運行軌跡等內容進行科學性推演，這樣也可以規避70%以上的常見交通事故，提升道路交通運行環境的安全性。

1.2 技術組成

在物聯網技術應用過程中，其主要由以下幾部分構成：

（1）感知層，主要借助全球定位系統、無線傳感器、射頻識別器、電子標簽等技術來對道路基本構造、道路設施分布、道路交通分布狀態等內容展開數據采集，以獲取到相應的價值參數。

（2）承載層，利用無線網絡、基礎應用網絡、數據傳輸系統、傳感器設備來組建穩定的物聯網網絡，從而確保該區域信息的順利傳輸，同時也能夠提升信息傳輸過程的共享性。

（3）平臺層，基于物聯網技術會建立一體化應用系統，搭配著大數據技術、專家系統、云計算技術對于采集到的數據展開綜合分析，分析結果也會存儲到GIS軟件、BIM制作軟件中，為智能決策活動的推進奠定基礎。

（4）應用層，所建立的應用平臺能夠對區域交通流展開科學性預測，而且也會對交通事故展開及時預警，借此來提升系統的智慧化發展。

（5）門戶層可支持大屏、PC、手機、IPAD等多終端進行信息顯示，提供諸多的便利條件。

1.3 必要性分析

1.3.1 服務對象需求

智慧公路系統在應用中的主要服務對象為公路用戶，用戶為了得到出行時的最佳時間、出行時的最佳出行路徑、到達目的地的便利性，一般會借助移動端設備進行信息檢索，常用客戶端包括手機、互聯網、電臺設備等，從而提升所有信息獲取過程的及時性，同時結合目前的運行狀態，合理安排個人的出行計劃。在物聯網技術應用背景下，也可以利用已有技術、系統運行設備，從而對公路運行信息進行動態獲取，并且結合實際需求對其進行加工處理，以獲取到對應的執行指令，為用戶出行提供便利條件。

1.3.2 運營企業需求

運營企業在工作過程中，為了提升公路運行環境的穩定性，也需要對一些自然災害、突發交通事故所引起的交通事件進行整理，從而為后續應用措施的擬定奠定基礎。從實際應用情況來看，也需要依托于物聯網技術來完成感知信息的獲取，據此來擬定相應的處理措施、養護措施等，從而提升管理過程的精細化水平，確保公路交通運行過程的穩定性。而且從應用情況來看，基于物聯網技術本身具備的應用優勢，能夠建立可靠的調度系統、實時監管系統，從而對道路上的客流量情況進行動態感知，并根據感知結果來擬定可靠的道路調度方案，確保道路交通運行過程的穩定性。

1.3.3 管理部門需求

除上述提到的應用內容外，在實際發展過程中，物聯網技術的應用也滿足管理部門需求，能夠有效提升交通運輸部門的管理效率。從實際應用情況來看，管理部門在工作過程中，可以充分發揮物聯網技術應用優勢，對于交通流時間、空間分布形態等內容進行綜合化處理，而且為了有效提升交通系統運行過程的穩定性，也會對其展開精細化管理，從而提升系統感知過程的應用效果。而且系統在運行期間還可以對一些道路故障進行科學預警，并且提供相應的應急救助方案，從而提升了狀態監督水平，滿足管理部門的發展需求。

2 物聯網在智慧公路中的應用要點

2.1 公路交通誘導系統

物聯網技術在公路交通誘導系統中有著非常良好的應用，在系統具體應用過程中，會利用基礎信息平臺來完成基礎信息采集，內容包括系統設備目前的自然形態、施工情況、設計狀態、使用情況、氣候條件等，隨后針對公路目前的運行狀態來完成自動檢測，搭配獲取的監測結果來完成預警信息的靈活應對，提升交通運行過程的有效性。而且物聯網技術應用背景下，也可以對交通目前的運行狀態進行有效監督，同時對交通流狀態進行科學預測，制定相應的應急措施，以提升公路交通誘導系統的使用價值。

2.2 道路救援服務系統

智慧交通管理系統在應用期間，如果出現了交通事故，需要相關救援人員能夠在最短時間內到達事故現場，針對現場實際情況來采取恰當的應急處理措施，在及時救助受傷人員的同時，也可以縮減道路交通的擁堵時間，為其他活動的順利展開奠定基礎。物聯網技術在應用過程中，可以對事故問題的發生位置、受損傷人員數量等內容展開監督，并以此為基礎來完成交通控制、應急處理保障、數據服務管理等工作，這樣也能夠有效提升交通網絡的智能化、可視化特征，使其可以滿足常態化狀態下智慧化管理，同時也會為公路暢通提供有效保障[1]。

2.3 不停車收費系統

在不停車收費系統的應用中，物聯網技術有著良好的應用價值，借助路測天線和車輛電子標簽所建立的專用通信工程，這樣司機并不需要停車便可以順利完成收費工作，從而縮減停車時間，提升單位時間車輛流動效率。在具體的應用過程中，會在車輛上設置電子標簽，而所在地區也會布設不同類型的場外掃描、記錄設備，從而完成車輛信息的順利記錄，所記錄的信息也可以借助通訊工程實時進行傳遞，而收費站管理系統也會對此類信息進行集中整理，從而提升所整理信息的使用價值[2]。

2.4 車輛監控管理系統

在物聯網技術應用過程中，其具備了良好的大數據分析功能，這樣也有利于信息的綜合管理，并且搭配車輛識別系統來完成業務的綜合性處理。從目前的實踐情況來看，車輛監控管理系統除了在收費系統、事故調查等環境得到了良好應用，而且在打擊犯罪方面也有著良好的應用。在車輛識別系統的建設中，會依托物聯網技術來輔助信息處理，并且對于道路上正在行駛、停靠在道路上的車輛進行準確識別，從而在較短時間內快速鎖定嫌疑車輛位置，加快案件的偵破效率[3]。

2.5 道路維護管理系統

上文中已經簡單提到，物聯網技術具備了良好的大數據分析功能，這樣也有利于信息的高效利用，并且搭配維護管理系統來提高道路的生命周期。從目前的實踐情況來看，道路維護管理系統在道路日常運行管理中有著良好的應用。在道路維護管理系統的建設中，會依托物聯網技術來完成基礎信息采集、處理、存儲，并且對于道路使用過程中存在的病害問題進行準確識別，從而在較短時間內快速鎖定病害問題的具體位置、具體內容，及時對其進行養護、加固處理，從而提升道路工程的使用壽命[4]。

2.6 智慧調度管理系統

在物聯網技術應用過程中，也可以對智慧調度管理系統中的相關參數進行細化，這樣也有利于信息的綜合管理，為道路調度運行調度工作的順利開展奠定基礎。從目前的實踐情況來看，智慧調度管理系統在應對突發事件、日常道路交通管理中，都得到了良好的應用。而且在智慧調度管理系統的建設中，會依托物聯網技術來完成基礎信息采集、處理、存儲，并且對于道路上所存在的一些問題進行及時識別，同時規劃出相應的解決方案，這樣也可以縮減問題處理時間，提高潛在問題的處理速度[5]。

3 實際案例分析

3.1 工程概況情況分析

本次示范路段為 342 省道的一部分，東起常熟交界（翁家莊橋），西至常州交界，共計 52.75 公里，其中與 312 國道共線段 13 公里，共線段東起錫虞立交西至洛新高架。示范路段路網運行監測工作取得顯著成績，初步形成了一個實時監測、快速反應、即時管理的公路智能感知系統。

3.2 技術應用情況分析

在物聯網技術應用過程中，主要體現在以下幾點：

（1）建立智慧公路一體化決策平臺，內容包括全息內容感知、養護決策處理、虛擬仿真工作、人工智能處理、運行維護管理等，從而提升了公路基礎設施應用過程的數字化水平[6]。

（2）對養護巡查系統進行升級，基于物聯網技術所采集的基礎信息，對于現有巡查系統進行升級，增加微信小程序，從而滿足更多用戶的發展需求。

（3）完善信息發布系統，完成服務信息的編輯、審核、推送等處理，以提升信息本身的共享性。

3.3 應用效果整理

根據系統融入情況來看，利用物聯網技術所搭建的決策平臺，能夠順利完成數據信息的深入挖掘與分析，而且在應用中也可以順利完成深層次發展規律，同時也具備了良好的圖形化模擬展示功能，提升數據信息應用過程的直觀性。另外，此次試驗段的應用系統在應用中，可以為其他系統的應用提供有效輔助，而且也可以為綜合業務的順利開展提供信息化支持，從而為決策活動的順利進行提供了可靠的數據支持，滿足相應的管理需求[7]。

4 結束語

綜上所述，在智慧公路系統的建設過程中，物聯網技術擁有了良好的應用價值，能夠為智慧公路系統運行提供數據采集、數據分析、管理決策提供有效參考。需要注意的是，目前系統在應用中依舊處于探索階段，還存在許多待完善的內容，這也是后續行業發展時需著重關注的內容。