探討物聯網技術在智能交通中的應用

□ 董 偉

(吉林警察學院，吉林 長春 130117)

我國經濟社會的不斷發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，并推進物聯網技術等現代化信息技術在智能交通中的科學應用，以有效提高交通管理和服務的能力，為人們的交通出行和生活提供更大便利。

1 物聯網技術和智能交通相關理論概述

物聯網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、全球定位系統等)，并依照有關協議和約定，實現物體和互聯網的科學連接，以方便信息傳遞和通信。物聯網技術的不斷發展和推廣應用，可以實現“萬物”的智能化、實時性的識別、定位、跟蹤、監管，為各個行業和領域的生產建設及管理工作提供技術支撐和保障[1]。

智能交通主要是利用現代電子信息技術(如無線信息技術、車聯網、自動駕駛、物聯網技術、傳感器技術、數據處理技術、網絡技術、自動控制技術、GPS技術、信息發布技術、RFID技術等)面向交通運輸的服務系統，加強智能交通建設有助于提高交通管理的水平和服務的質量，實現有關信息的快速收集、處理、發布、交換、分析和利用，實現精細化、動態化管理，逐步實現公路交通信息化、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穩定性，有效解決和處理交通擁堵問題和事故風險問題，更好地滿足人們的需求[2]。

2 智能交通體系結構

我國普遍采用的智能交通系統是由多個子系統構成的，并通過物聯網等先進的技術將其有效連接起來，共同服務于交通建設和交通管理工作的開展實施。智能交通系統主要由交通信息采集、互聯通信、交通狀況監視、交通控制和信息發布5大子系統構成，強調在這些系統的共同協調配合下實現車與路之間、車與人之間、人與人之間的信息有效傳遞和溝通及通信，實現有關數據信息的高度整合和處理，通過對有關數據信息的科學有效處理，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據和交通運行情況，指導行車路線的規劃，減少道路擁堵情況，監測和發現異常狀況，保證行車的安全穩定性。利用遠程監控技術，監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大范圍的傳輸和傳播，并及時發布市民出行信息[3]。

智能交通系統也具有物聯網構架，一般情況下由感知層、傳輸層、數據智能化處理層和應用層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RFID、智能裝置等，實現人、車輛和道路環境等的實時監測和分析，采集、收集有關資料信息并及時上傳到網絡層，為后續交通安全管理、事故和風險隱患評測、交通出行路線規劃設計等工作的開展提供數據支撐和保障。②傳輸層。主要強調借助無線網絡、電話通信網、互聯網、移動通信網、企業內部網及4G、5G等技術構建一個系統完善的網絡體系，傳輸層在智能交通體系中承擔著數據傳輸、匯聚的功能和作用，能實現相關數據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數據智能化處理層。強調借助物聯網技術、大數據技術等對各子系統反饋過來的數據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有效的信息和數據。④應用層。主要是在對有關數據信息進行深入分析和處理的基礎上調整和優化交通運輸及出行的決策，做出正確的控制和決策，強調在各有關子系統的配合下，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，并及時處理交通出行過程中出現的一系列風險和問題[4]。

3 物聯網技術在智能交通中的科學應用

3.1 高速公路電子收費系統(ETC)

隨著我國市場經濟的發展，交通運輸行業的發展也強調做好經濟管理工作，尤其需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要統一設置收費標準，并監督各收費口嚴格執行和遵守。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，科學利用計算機聯網技術與銀行進行后臺結算處理。高速公路電子收費系統的持續完善和健全極大地提高了收費的效率，車輛在經過收費站的時候，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者。此外，隨著該系統的持續完善和健全，公路收費逐漸向電子化、信息化方向發展，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模，節約基建費用、管理費用和人工費用，提高市政設施的資金回收能力。

3.2 交通信息服務系統(ATIS)

車輛管理、車輛運營、風險管控、應急管理以及道路擁堵問題的解決等都離不開有關數據信息的支撐，通過構建交通信息服務系統，能有效提高智慧交通管理水平和效率。要求根據交通管理工作的實際需要構建完善的信息網絡平臺和系統，并在此基礎上建立ATIS，以更好服務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備廣泛獲取和收集有關數據信息，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，也滿足了調控交通的需求。

3.3 公共交通系統(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運行的規范有序性，要能夠實現公共交通安全便捷、經濟可靠等目標要求。APTS通過采用各種智能化技術，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，并在公交站牌顯示車輛的實時運行信息。該系統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整和科學安排發車、收車計劃，極大提高了管理和服務的效率[5]。

3.4 緊急救援系統(EMS)

在行車過程中不可避免地會出現一些緊急情況和突發事件，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和有關的救援機構及設施的基礎上構建的一個緊急救援系統，加強了這些系統及有關機構人員之間的溝通和交流，促使其形成一個密切聯系的整體，進而提供更高效的緊急處置、拖車、現場救護、排除事故車輛等服務。該系統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，方便救援機構快速展開救援工作[6]。

3.5 車輛控制系統(AVCS)

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

3.6 交通管理系統(ATMS)

交通管理是一項復雜的工作，涉及到的內容和事項比較多，涉及到的主體也比較多，強調對交通路線進行科學規劃，對交通運輸進行綜合整治和管理，做好交通事故管理、應急管理等方面的工作，并改變以往管理工作中經營主體多、小、弱、散的局面。依托信息化技術和物聯網技術構建的交通管理系統能方便各部門和主體之間的溝通和交流，能夠為其提供科學有效的支撐。ATMS主要是服務于交通管理者的，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系，提高交通管理的效率和效益。借助該系統可以實現交通狀況、交通事故、氣象狀況、交通環境等的實時監測和分析[8]，依靠車輛檢測技術、計算機信息處理技術、大數據技術等先進的技術設備，在對有關數據信息進行深入分析的基礎上，能夠準確把握交通狀況，為交通控制提供依據和支撐，如信號燈、發布誘導信息、道路管制、事故處理與救援等，用以改善和優化交通狀況。

4 結語

經濟社會的發展對于交通出行和交通管理提出了更高的要求，強調積極加強智能交通建設，并推進物聯網技術等先進技術在智能交通體系中的科學應用，將其與車輛管理、車輛運營、風險管控、應急管理以及解決道路擁堵問題等方面的工作緊密結合。為有效提高智能交通建設水平及管理效率，還需要推進物聯網技術在智能交通網絡體系中應用場景和應用范圍的不斷擴大，確保物聯網技術的功能和作用得到充分發揮和體現，使交通基礎設施發揮更大效能，逐漸向大規模網絡化、集成化和面向服務化方向發展，方便人們生活，滿足人們的多元化需求。