朱濤
摘要:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(shù)的發(fā)展,不管是路況監(jiān)控,還是公交智能化,都離不開(kāi)物聯(lián)網(wǎng),整個(gè)運(yùn)輸體系變得更加完善和標(biāo)準(zhǔn)化。不僅是現(xiàn)在,未來(lái)的城市發(fā)展也離不開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),為了適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),應(yīng)有效融合各種類型的網(wǎng)絡(luò)和定位技術(shù),不斷提高定位應(yīng)答速度和進(jìn)度,擴(kuò)大定位技術(shù)的應(yīng)用范圍。基于此,本文對(duì)智能交通系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行研究,以供參考。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智能交通;技術(shù)
隨著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,汽車數(shù)量不斷增加,交通問(wèn)題也隨之出現(xiàn)。隨著物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái),交通環(huán)境的復(fù)雜性使“智能交通”、“物聯(lián)網(wǎng)”、“車聯(lián)網(wǎng)”等成為人們關(guān)注的話題,催生了智能網(wǎng)聯(lián)、無(wú)人駕駛、智能交通燈系統(tǒng)、智慧停車等技術(shù)的高速發(fā)展,5G技術(shù)迎來(lái)了萬(wàn)物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。因此,在智能交通領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展必然是一個(gè)強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能交通概述
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分,主要是指科學(xué)利用信息傳感設(shè)備(如射頻識(shí)別、全球定位系統(tǒng)等),并依照有關(guān)協(xié)議和約定,實(shí)現(xiàn)物體和互聯(lián)網(wǎng)的科學(xué)連接,以便于信息傳遞和通信。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和推廣應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)物”的智能化、實(shí)時(shí)性的識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)管,為各行業(yè)和領(lǐng)域的生產(chǎn)建設(shè)及管理工作提供技術(shù)支撐和保障。智能交通是利用現(xiàn)代電子信息技術(shù)(如無(wú)線信息技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、GPS技術(shù)、信息發(fā)布技術(shù)、RFID技術(shù)等)面向交通運(yùn)輸?shù)姆?wù)系統(tǒng)。加強(qiáng)智能交通建設(shè),有助于提高交通管理水平和服務(wù)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的快速收集、處理、發(fā)布、交換、分析和利用,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、動(dòng)態(tài)化管理,逐步實(shí)現(xiàn)公路交通信息化、道路交通管理服務(wù)信息化、城市公交信息化,維護(hù)和保障交通運(yùn)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(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題,更好地滿足人們的需求。
二、智能交通體系結(jié)構(gòu)
我國(guó)普遍采用的智能交通系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)將其有效地連接起來(lái),共同服務(wù)于交通建設(shè)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(gòu)成,強(qiáng)調(diào)在這些系統(tǒng)的共同協(xié)調(diào)配合下實(shí)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(shí)現(xiàn)有關(guān)數(shù)據(jù)信息的高度整合和處理。通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息科學(xué)、有效地處理,為交通出行和交通管理提供支撐,便于實(shí)時(shí)了解各路段的交通數(shù)據(jù)和交通運(yùn)行情況,指導(dǎo)行車路線的規(guī)劃,減少道路擁堵情況,監(jiān)測(cè)和發(fā)現(xiàn)異常狀況,保證行車的安全性、穩(wěn)定性。利用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù),監(jiān)測(cè)路段車流運(yùn)動(dòng)及交通事故情況,將交通、天氣等信息通過(guò)無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)大范圍的傳輸和傳播,并及時(shí)發(fā)布市民出行信息。智能交通系統(tǒng)具有物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架,由感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)智能化處理層和應(yīng)用層四大層級(jí)組成。
感知層。該層級(jí)主要由信息采集和末梢網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)子層級(jí)構(gòu)成,主要利用定位技術(shù)、智能傳感器、二維碼、條形碼、智能裝置等,實(shí)現(xiàn)人、車輛和道路環(huán)境等的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析,采集、收集有關(guān)資料信息并及時(shí)上傳網(wǎng)絡(luò)層,為后續(xù)交通安全管理、事故和風(fēng)險(xiǎn)隱患評(píng)測(cè)、交通出行路線規(guī)劃設(shè)計(jì)等工作的開(kāi)展提供數(shù)據(jù)支撐和保障。
傳輸層。主要強(qiáng)調(diào)借助無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、電話通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)、4G及5G等技術(shù),構(gòu)建一個(gè)完善的網(wǎng)絡(luò)體系,傳輸層在智能交通體系中承擔(dān)著數(shù)據(jù)傳輸、匯聚的功能和作用,可實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的快速傳遞和溝通、無(wú)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(qiáng)調(diào)借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等對(duì)各子系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)信息進(jìn)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(yùn)輸管理和人們的安全出行提供科學(xué)、有效的信息和數(shù)據(jù)。
應(yīng)用層。在對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深入分析和處理的基礎(chǔ)上,調(diào)整和優(yōu)化交通運(yùn)輸及出行決策,強(qiáng)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(wù),及時(shí)處理交通出行過(guò)程中出現(xiàn)的一系列風(fēng)險(xiǎn)和問(wèn)題。
三、在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下應(yīng)用智能交通系統(tǒng)
(一)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通領(lǐng)域的重要應(yīng)用之一,車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以車內(nèi)網(wǎng)、車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、車際網(wǎng)三網(wǎng)融合,借助車載傳感器和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),提取車輛的工作狀態(tài)、動(dòng)態(tài)信息和靜態(tài)屬性信息;利用數(shù)據(jù)分析平臺(tái),根據(jù)不同的用戶需求,完成對(duì)車輛的監(jiān)控管理。隨著傳感器、云計(jì)算、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)的飛速發(fā)展,車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以完成車輛與車輛、車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施、車輛與后臺(tái)服務(wù)器之間的快速信息交換,確保車輛在經(jīng)濟(jì)模式下運(yùn)行。在智能交通系統(tǒng)中,通過(guò)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛之間的信息交換和數(shù)據(jù)共享,可以實(shí)現(xiàn)車輛自動(dòng)駕駛,提高駕駛的安全性和舒適度,車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)交通信號(hào)的智能控制,通過(guò)車輛的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和分析,實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)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(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控和定位,實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛行駛中的車輛速度、位置、行駛路線等信息。通過(guò)智能交通系統(tǒng)對(duì)車輛進(jìn)行安全管理,避免交通事故,提高道路交通的安全性。通過(guò)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和維護(hù),可實(shí)時(shí)獲取車輛的健康狀況和故障信息,對(duì)車輛進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)和修復(fù),提高車輛使用的耐久性??傊嚶?lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交通管理和服務(wù)的智能化、高效化、便捷化,為未來(lái)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(jì)催生了一場(chǎng)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(wèn)題。汽車與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能結(jié)合起來(lái)的跨越式發(fā)展,為移動(dòng)出行帶來(lái)了很大便捷。傳統(tǒng)的汽車租賃經(jīng)營(yíng)模式由于沒(méi)有與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)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(yīng)充分運(yùn)用智能化理念改變傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)模式,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將助力汽車租賃行業(yè),以全新的理念服務(wù)人們的高效、便捷出行。通過(guò)共享汽車,用戶可以利用智能交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能支付和結(jié)算,通過(guò)與第三方支付平臺(tái)的合作,實(shí)現(xiàn)電子支付和結(jié)算功能,降低用戶的支付成本和使用門(mén)檻,提高共享汽車的便捷性。智能交通系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)智能導(dǎo)航和路線規(guī)劃,提高車輛的出行效率和準(zhǔn)確性。通過(guò)實(shí)時(shí)獲取道路交通信息和車輛位置信息,結(jié)合車輛目的地和用戶需求,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的路線規(guī)劃和導(dǎo)航服務(wù),縮短車輛行駛的時(shí)間和距離,提高用戶的出行體驗(yàn)和服務(wù)質(zhì)量。
(三)智能網(wǎng)聯(lián)汽車
近年來(lái),伴隨著5G技術(shù)的普及,智能網(wǎng)聯(lián)車必將成為新一輪技術(shù)革命的產(chǎn)物,它是車聯(lián)網(wǎng)和智能汽車的有機(jī)結(jié)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(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)車與X(車、路、人、云等)的智能信息交換、共享,具備復(fù)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(dú)立運(yùn)行,將成為未來(lái)解決交通問(wèn)題的有效方案。智能網(wǎng)聯(lián)汽車是一種跨技術(shù)、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(shí)也指明了汽車行業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。
(四)智能交通信號(hào)燈
傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈已無(wú)法滿足智能交通需求,無(wú)法根據(jù)行人和車輛的流量動(dòng)態(tài)調(diào)整工作時(shí)間,無(wú)形中增加了道路通行的壓力。現(xiàn)代智能交通燈控制系統(tǒng)可利用大數(shù)據(jù)技術(shù),根據(jù)行人和車輛的流量進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)調(diào)整,確保空間資源的高效利用,部分城市智能交通信號(hào)燈還同時(shí)具備特殊車輛的檢測(cè)功能,如救護(hù)車、消防車、警車等,可實(shí)時(shí)切換信號(hào)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(fèi)系統(tǒng)
隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,交通運(yùn)輸行業(yè)強(qiáng)調(diào)做好經(jīng)濟(jì)管理工作,尤其要對(duì)高速公路收費(fèi)進(jìn)行科學(xué)管理,進(jìn)一步健全和完善公路收費(fèi)管理制度體系,針對(duì)不同級(jí)別的公路設(shè)置統(tǒng)一的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),并監(jiān)督各收費(fèi)口嚴(yán)格遵守和執(zhí)行。高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)是一種先進(jìn)的路橋收費(fèi)方式,通過(guò)車載器與收費(fèi)站高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)車道上的微波天線間的短程通訊,科學(xué)利用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺(tái)結(jié)算。高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)的持續(xù)完善和健全,車輛在經(jīng)過(guò)收費(fèi)站時(shí),不需要專門(mén)停車?yán)U納費(fèi)用,極大地提高了收費(fèi)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(fèi)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(fèi)站的收費(fèi)管理成本及車輛營(yíng)運(yùn)效益,也有助于降低收費(fèi)口的噪聲和廢氣污染,縮小收費(fèi)站的規(guī)模,節(jié)約基建、管理和人工費(fèi)用,提高市政設(shè)施的資金回收能力。
(六)交通信息服務(wù)系統(tǒng)
車輛管理、車輛運(yùn)營(yíng)、風(fēng)險(xiǎn)管控、應(yīng)急管理、道路擁堵問(wèn)題的解決等,都離不開(kāi)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的支撐。根據(jù)交通管理工作的實(shí)際需求,構(gòu)建完善的信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上建立交通信息服務(wù)系統(tǒng),可有效提高智慧交通管理水平和效率。通過(guò)裝備在道路、車、換乘站、停車場(chǎng)、氣象中心的傳感器和傳輸設(shè)備,廣泛獲取和收集數(shù)據(jù)信息。ATIS在接受這些信息后進(jìn)行處理和分析,實(shí)時(shí)向有關(guān)部門(mén)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(guān)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(wèn)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(diǎn)在于,運(yùn)用各種信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效交通,使公交系統(tǒng)的效率和經(jīng)濟(jì)性都得到提高,運(yùn)力也相應(yīng)地增加。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,公交系統(tǒng)的發(fā)展日趨成熟。通過(guò)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(dāng)旅客乘車時(shí),汽車內(nèi)部的語(yǔ)音廣播系統(tǒng)會(huì)向旅客通報(bào)道路狀況,使旅客及時(shí)掌握車輛的行駛狀況,并在抵達(dá)目的地前做好準(zhǔn)備。該系統(tǒng)主要用于公交車輛管理中心,通過(guò)對(duì)公交車運(yùn)營(yíng)情況的分析,對(duì)用戶實(shí)時(shí)定位,并根據(jù)用戶的短期平均客流量,制定相應(yīng)的調(diào)度方案。在提升工作效率的同時(shí),讓旅客感受到優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
(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(qiáng)調(diào)對(duì)交通路線進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,對(duì)交通運(yùn)輸進(jìn)行綜合治理,做好交通事故管理、應(yīng)急管理等方面的工作,改變以往管理工作中經(jīng)營(yíng)主體多、小、弱、散的局面。依托信息化技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的交通管理系統(tǒng),便于各部門(mén)和主體之間的溝通,為其提供科學(xué)、有效的支撐。交通管理系統(tǒng)主要是交通管理者用于檢測(cè)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(shí)現(xiàn)交通狀況、交通事故、氣象狀況、交通環(huán)境等的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析,依靠車輛檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備,在對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,準(zhǔn)確把握交通狀況,為交通控制提供依據(jù)和支撐,如信號(hào)燈、發(fā)布誘導(dǎo)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(dǎo)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(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上的。通過(guò)緊急救援系統(tǒng),可將交通路段的實(shí)時(shí)情況和救援機(jī)構(gòu)相結(jié)合,為行駛中的車輛提供緊急避險(xiǎn)車道及最佳的道路規(guī)劃路線。道路交通管理人員會(huì)在接收到發(fā)生交通事故的車輛發(fā)出的訊息后,第一時(shí)間對(duì)車輛展開(kāi)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(duì)丟失的車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程操控,使車輛斷油斷電強(qiáng)行停止,并運(yùn)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(shí),首先,高速路段都有避險(xiǎn)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(huì)根據(jù)定位系統(tǒng)找到車輛故障地帶并展開(kāi)救援。交通意外是交通事故發(fā)生的一個(gè)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(huì)自動(dòng)識(shí)別,并在十秒鐘后自動(dòng)撥打求助電話或求助信號(hào),通知救援人員對(duì)事故發(fā)生地展開(kāi)緊急救援。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)交通運(yùn)輸管理的需求越來(lái)越大。因此,必須大力發(fā)展智慧交通,推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)在交通系統(tǒng)中的運(yùn)用,使之與車輛管理、車輛運(yùn)營(yíng)、風(fēng)險(xiǎn)管控、應(yīng)急管理、解決道路擁堵問(wèn)題等方面的工作緊密結(jié)合。為了有效提升城市智能交通的建設(shè)和管理效率,進(jìn)一步拓展應(yīng)用領(lǐng)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(luò)化、集成化和服務(wù)化方向發(fā)展,滿足人們的多元化需求。
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