物聯(lián)網技術在智能交通中的應用

張成

【摘 要】文章主要研究對象是以物聯(lián)網為技術支持的智能交通系統(tǒng)，同時探析了電子收費系統(tǒng)內物聯(lián)網技術究竟是如何運用的。本文開篇以智能交通的概念為切入點，分別解析了感知層、傳輸層、處理層、應用層等四大結構在智能交通里的重要地位，由此體現物聯(lián)網技術在智能交通中的具體運用。

【關鍵詞】物聯(lián)網；智能交通；電子收費系統(tǒng)

交通這個名詞我們在生活中經常接觸到，人們每天的上學、上班等出行幾乎都離不開交通，短距離的出行可以借助公交車、地鐵等，而長途旅行則需要火車、飛機等交通工具的幫助。交通便利人們出行的同時，也帶來了一些現實問題，比如車輛過多造成的乘車擁擠、交通堵塞等，基于這種情況，必須把改變當前交通狀況，降低交通事故率，防止環(huán)境惡化作為首要解決的問題，在這種大的背景下，智能交通理念由此誕生。

一、智能交通的概念

智能交通概念誕生于上世紀八十年代，西方各大發(fā)達國家紛紛提出了自己的設想，比如美國所提出的智能車輛道路系統(tǒng)，還有歐盟聯(lián)合研發(fā)的歐洲交通信息通訊系統(tǒng)，日本緊隨其后，提出了日本道路交通信息通信系統(tǒng)的概念。這些智能交通系統(tǒng)在細節(jié)上各有千秋，但是還是存在一些共性，比如將當時先進的信息通訊技術、傳感器相關技術和人工智能等多項新興技術，靈活運用于整個交通體系的服務、管理和控制上，由此形成一個系統(tǒng)、高效、精準的交通運輸綜合管理系統(tǒng)，這項系統(tǒng)的研發(fā)旨在解決當前存在的交通擁擠、安全事故和環(huán)境污染等問題。

智能交通系統(tǒng)嚴格來說，是一套以信息技術為支撐的針對解決交通運輸問題的服務系統(tǒng)。這套系統(tǒng)所做的工作就是采集信息，而后進行相關信息的處理，最后達到服務交通參與者的目的。換一種表述，即是大膽嘗試運用新興科技，改變以往傳統(tǒng)單一的交通模式，使其向智能化、人性化、安全節(jié)能的目標進發(fā)。

智能交通在國內主要有三大應用場景。

（1）公路交通信息化，這主要針對的公路方面的建設，涉及高速公路、省市級國道等。就目前而言，公路問題說到底主要還是公路收費問題，這個項目主要是以軟件為核心實施的。

（2）城市道路交通管理服務信息化。其處理的關鍵在于兼容和整合兩點，故而，對于該領域解決方案就是搭建一個系統(tǒng)的信息平臺，以此來達成以上兩點目的。

（3）城市公交信息化。對國內各大主要城市進行調研發(fā)現，這一點在城市中的使用極其少見，與國外發(fā)達國家相比確實十分落后。對于智能公交調度系統(tǒng)而言，中國對其了解還只是停留在紙上。不過好在我國經濟發(fā)達的城市以及沿海地區(qū)，已然開始重視起來，并投入了相應的資金和精力希望有所突破。

二、智能交通系統(tǒng)

毫不夸張的說，交通問題直接關系到經濟社會的發(fā)展，交通擁堵的話題在新聞報道中屢見不鮮，已然發(fā)展成了一個重大社會問題。有鑒于此，唯有開發(fā)出一套高效的智能交通系統(tǒng)，才能徹底的解決該項問題。故而，要想城市建設取得實質性的進展，就必須建立完善智能交通管理系統(tǒng)。

智能交通系統(tǒng)（下文簡稱ITS）是一個復雜的綜合性極強的交通運輸管理系統(tǒng)，它不僅涉及了GPS技術，還有無線通信技術、數據處理技術等一系列科技，這些技術協(xié)調配合共同作用，構建一套智能、精準、高效的交通運輸控制和管理系統(tǒng)。

三、智能交通的體系結構

智能交通系統(tǒng)實際上是物聯(lián)網在交通領域的典型運用，其自然得遵從物聯(lián)網的體系結構。智能交通系統(tǒng)主要有五大部分構成：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。如果要構建一套智能化的交通系統(tǒng)，將車、路、人三者緊密聯(lián)系起來，就必須要借助先進的感知技術、傳輸技術和信息處理技術。

ITS系統(tǒng)中運用了很多嵌入式原理的設備，他們的主要功能是用于雷達測速、車輛導航等，于此同時，還利用傳感器搜集、記錄經過路段的交通情況，然后開展大數據的分析總結，以此來向交通管理部門提供切實有效的信息，解決擁堵路段的交通問題，同時司機也可以根據信息選擇最佳路線。在行進過程中可以看到，公路沿線的布置了大量LED顯示屏，目的就是用來提醒交通擁堵情況的，并提出請繞行等溫馨的建議。ITS系統(tǒng)中內置有GPS車輛監(jiān)控子系統(tǒng)，它的作用就是將交通、天氣等信息在中心站與子站間進行交互，以此來使得各子站能精準的掌握各個車輛的即時信息，然后傳送給中心站；中心站經過處理再傳遞給電子地圖，這樣一來，在電子地圖上就能精確了解各子站的運動軌跡了，然后，再借助無線通信技術對各子站進行調度，對各子站實時信息的了解是通過相應軟件實現的。以上就是對各子站進行監(jiān)控管理的全部流程。

智能交通系統(tǒng)由四大部分構成：

感知層又可以細分為信息采集和末梢網絡兩部分。我們使用的數據采集設備一般有傳感器、條形碼等，用其收集的信息經過末梢網絡傳輸到網絡層。這些設備主要就是收集各方面的交通信息，然后以末梢網絡為傳輸平臺傳遞至網絡層。

傳輸層必須要有一定的網絡基礎，它擔負的使命就是進行數據傳輸、匯聚功能等。對于物聯(lián)網系統(tǒng)而言，傳輸層的功能標準就是，要把感知層獲取的信息高效無損傷的進行傳送。

數據智能處理層主要體現它的數據處理能力，它進行數據處理的目的就是，要快速高效的得出滿足客戶需求的有用信息。

應用層就是用來處理通過感知和傳輸得到的信息，并得出正確的決策，由此達成智能化的管理目標。在這個地方需要解決的是信息處理和人機交互問題。

四、物聯(lián)網技術在智能交通中的應用

電子收費系統(tǒng)（以下簡稱ETC）還有一種說法就是不停車收費系統(tǒng)，它是ITS的核心組件。ETC系統(tǒng)是一個復雜的電子處理系統(tǒng)，它綜合性體現在融合了電子技術、信息通訊技術等一大批學科技術，它是物聯(lián)網的典型運用實例。當一輛汽車經過裝有ETC系統(tǒng)的收費站時，該系統(tǒng)在車輛經過的一剎那，就會自動完成其登記、存儲和收費的全部流程，在不停車的前提下也能完成各項信息收集。

高速公路ETC系統(tǒng)主要有四大部分構成，它們分別是：車載單元、路邊裝置、ETC管理中心及結算系統(tǒng)。車載單元通常由兩部分組成，可細分為IC卡與CPU單元，CPU單元主要起到存儲作用，內部含有車主、車型等物理參數，它主要為車輛與路邊設備交互提供數據支撐。路邊裝置的作用就是解決與車載單元在較高速度下進行通信的問題，使路邊設備獲取車載單元中的數據，并進行合法判定發(fā)出相應的控制信號，同時將車輛信息傳送給管理中心。ETC管理中心的作用就是對系統(tǒng)進行整體把握，同時與銀行收費系統(tǒng)進行交互。后端的銀行收費系統(tǒng)則是進行賬目的相關處理。

五、結語

在智能交通領域，物聯(lián)網技術得到了快速的發(fā)展，由此使得交通智能化程度也變得越來越高，這也相應的提高了道路管理部門對智能交通的管控水平。可以預見，物聯(lián)網技術的運用，將使得城市智能交通系統(tǒng)向著大規(guī)模網絡化、集成化和服務化發(fā)展，且終將變成智慧城市的核心部分。

【參考文獻】

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