物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在道路運(yùn)輸領(lǐng)域中的應(yīng)用研究

張玲飛

（西京學(xué)院，陜西西安，710123）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在道路運(yùn)輸領(lǐng)域中的應(yīng)用研究

張玲飛

（西京學(xué)院，陜西西安，710123）

本文主要研究了道路運(yùn)輸領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)管理道路各種車輛的進(jìn)出和行駛，有利于車輛套牌問(wèn)題、車輛使用虛假牌照問(wèn)題的解決，有利于規(guī)范道路使用，提高道路使用效率。

車輛識(shí)別；道路運(yùn)輸；RFID；物聯(lián)網(wǎng)

0 前言

但隨著汽車數(shù)量的增多，道路擁擠、道路環(huán)保、道路安全等問(wèn)題也更為突出，這些問(wèn)題的解決需要物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用其進(jìn)行各種交通信息的采集、發(fā)布和傳播，進(jìn)行交通事件的處理和交通事件責(zé)任的判定，提高道路運(yùn)行效率，確保道路運(yùn)行的安全、環(huán)保和有序。

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到道路管理中是解決當(dāng)前道路擁擠、道路安全、道路利用效率不高以及污染嚴(yán)重等問(wèn)題的一種有效措施，是當(dāng)前道路運(yùn)輸行業(yè)的一次發(fā)展機(jī)遇，改變傳統(tǒng)的道路管理模式，實(shí)現(xiàn)智能化的道路管理，提高道路使用效率。

1 道路交通中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用狀況

1.1 應(yīng)用原理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要通過(guò)給物品設(shè)置電子標(biāo)簽或者是二維碼的方式進(jìn)行物品的感知和物品信息的采集，將各種物品信息形成一個(gè)物流網(wǎng)絡(luò)，在該網(wǎng)路中各種物品之間進(jìn)行信息的交流和傳遞，從而幫助人們對(duì)物品當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)物品今后的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

在道路客運(yùn)中，通常是利用RFID技術(shù)進(jìn)行車輛行駛狀況以及道路運(yùn)行狀況的監(jiān)督。RFID技術(shù)是一種電子識(shí)別技術(shù)，其主要利用射頻波進(jìn)行設(shè)備標(biāo)示、識(shí)別，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和管理，能夠同時(shí)進(jìn)行不同目標(biāo)物品的識(shí)別，能夠識(shí)別在高速運(yùn)動(dòng)下的物體，具有遠(yuǎn)距離識(shí)別功能，另外還具有識(shí)別信息傳遞安全、射頻波穿透性好以及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

道路上各種運(yùn)行的車輛是RFID技術(shù)在道路運(yùn)輸中所需識(shí)別的主要物品。在進(jìn)行識(shí)別之前，需要將電子識(shí)別裝置安裝在車輛上，并且將車輛牌號(hào)輸入到該裝置，實(shí)現(xiàn)車輛牌照和電子識(shí)別裝置一一對(duì)應(yīng)，并且將這些信息輸入到道路運(yùn)輸數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用電子識(shí)別裝置中的電子標(biāo)簽進(jìn)行車輛的識(shí)別和身份判定。在道路上每隔一定距離以及車站的進(jìn)出口位置安裝車輛信息讀卡器，當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)這些地點(diǎn)時(shí)，道路運(yùn)輸系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)識(shí)別車輛設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的全程跟蹤和行駛監(jiān)控。

1.2 發(fā)展現(xiàn)狀

二十世紀(jì)九十年代我國(guó)開(kāi)始在道路交通領(lǐng)域應(yīng)用RFID技術(shù)，并取得了如下成果：一是快速公交系統(tǒng)的設(shè)立；二是車站車輛進(jìn)出監(jiān)管；三是車輛重量自動(dòng)讀??；四是自動(dòng)收費(fèi)停車系統(tǒng)；五是聯(lián)網(wǎng)高速收費(fèi)停車系統(tǒng)；六是火車自動(dòng)身份指標(biāo)系統(tǒng)等。

國(guó)外RFID技術(shù)研究的較早，取得了更多的成果：一是弗里德將RFID技術(shù)用于汽車行程測(cè)量以及汽車行程收費(fèi)中，以其為核心構(gòu)建了道路監(jiān)控系統(tǒng)；愛(ài)丁堡主要將RFID技術(shù)用到了公共汽車管理上，提高公共汽車運(yùn)營(yíng)效率，節(jié)省人們等待時(shí)間，為人們創(chuàng)造更好的公共汽車乘坐體驗(yàn)，從而吸引更多人乘坐公交車出行；柏林將RFID信息收集裝置安裝到柏林主干道路上，利用其識(shí)別途經(jīng)車輛類別、采集車輛車速以及在該道路上通行的車輛總數(shù)。另外，美國(guó)政府還投入了專門(mén)的資金支持RFID技術(shù)的研發(fā)，制定了RFID技術(shù)使用標(biāo)準(zhǔn)。

2 道路交通物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

道路交通物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要包括了以下五大模塊：一是道路交通管理模塊；二是道路交通信息采集模塊；三是道路交通信息處理模塊；四是道路交通網(wǎng)絡(luò)通信模塊；五是道路交通信息感知模塊，下面分別對(duì)其中的部分模塊進(jìn)行詳細(xì)的論述。

2.1 道路交通信息采集模塊

道路交通信息采集模塊主要利用電子標(biāo)簽進(jìn)行路過(guò)車輛身份的識(shí)別和信息的采集，每一交通設(shè)備都有世界上獨(dú)一無(wú)二的電子標(biāo)簽，確保信息采集和身份識(shí)別的準(zhǔn)確。當(dāng)車輛路徑道路上某一監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，該監(jiān)測(cè)點(diǎn)就會(huì)收集車流電子標(biāo)簽發(fā)出的射頻波，根據(jù)射頻波頻率從車輛登記數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行車輛詳細(xì)信息的查找，包括車輛駕駛?cè)恕④囕v車牌號(hào)、車輛產(chǎn)地等，根據(jù)這些信息確定車輛身份。一旦車輛出現(xiàn)違規(guī)行為，道路監(jiān)測(cè)點(diǎn)就會(huì)根據(jù)車輛電子標(biāo)簽對(duì)車輛身份進(jìn)行確定，同時(shí)確定車輛駕駛?cè)?，根?jù)車輛違規(guī)種類和違規(guī)程度對(duì)駕駛員進(jìn)行相應(yīng)的處罰。

2.2 道路信息感知模塊

道路信息感知模塊的主要作用就是精確感知道路上行使的各種車輛、交通工具、道路交通基礎(chǔ)設(shè)施、交通對(duì)象和道路運(yùn)輸環(huán)境等各種道路交通信息。

2.3 道路信息通信模塊

道路信息通信網(wǎng)絡(luò)以及道路信息采集網(wǎng)絡(luò)是道路信息通信模塊中必不可少的兩大部分。前者是各級(jí)道路交通管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行信息傳遞和處理的必需品，是各級(jí)道路管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行通信和信息采集的基礎(chǔ)，是各種交通管理功能實(shí)現(xiàn)的必備條件，其主要包括信息傳遞隔離單元和信息傳遞承載單元；后者主要是將道路信息采集模塊中采集到的信息進(jìn)行匯總分類，將這些信息傳輸給道路交通系統(tǒng)的信息處理中心，進(jìn)行統(tǒng)一的處理。

2.4 道路交通信息處理模塊

該模塊主要處理信息收集模塊中傳輸?shù)男畔ⅲ涫紫葧?huì)對(duì)這些信息進(jìn)行重新整合，之后對(duì)這些信息所包含的內(nèi)容進(jìn)行挖掘和處理，尋找這些信息中有價(jià)值的內(nèi)容。在道路交通信息處理模塊中，首先需要進(jìn)行道路信息處理邏輯結(jié)構(gòu)模型的建立，之后進(jìn)行物理模型的部署，最后進(jìn)行信息處理總體模型構(gòu)建。

3 應(yīng)用案例

3.1 出租車管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)首先會(huì)進(jìn)行出租車身份的識(shí)別，將獲得的信息和出租車信息庫(kù)中相匹配，從出租車信息庫(kù)中獲取更為全面的車輛信息，驗(yàn)證車輛身份和車輛所有人，同時(shí)檢查車輛是否具有完整的運(yùn)營(yíng)信息、交強(qiáng)險(xiǎn)信息、繳稅信息、環(huán)保信息以及交通規(guī)費(fèi)信息等，如果這些信息缺乏或者是已經(jīng)過(guò)期，相關(guān)管理人員就要對(duì)該出租車進(jìn)行扣留，同時(shí)對(duì)出租車所有人進(jìn)行處罰。出租車管理系統(tǒng)庫(kù)中應(yīng)該包括車輛車牌號(hào)、車身顏色、車輛產(chǎn)地、車輛所有人、車輛環(huán)保信息、交強(qiáng)險(xiǎn)信息等。

3.2 政府部門(mén)車輛進(jìn)出管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要對(duì)駛?cè)氲秸块T(mén)中的車輛進(jìn)行信息驗(yàn)證，同時(shí)檢查這些車輛是否具有進(jìn)入該部門(mén)的資格，將收集到的車輛信息存儲(chǔ)在專用的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中。車輛駛?cè)胄畔⑹占K、車輛通信認(rèn)證模塊以及車輛通行管理模塊是政府部門(mén)車輛進(jìn)出管理系統(tǒng)中主要的三大模塊。

3.3 停車場(chǎng)管理系統(tǒng)

車位查詢模塊、準(zhǔn)入桿操控模塊、空余車位統(tǒng)計(jì)模塊以及空余車位管理模塊是停車場(chǎng)管理系統(tǒng)中四大模塊，其會(huì)自動(dòng)進(jìn)行駛?cè)胲囕v信息的讀取，如果該車輛在停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中有相關(guān)信息，那么系統(tǒng)就會(huì)將準(zhǔn)入桿升起，放行，同時(shí)將當(dāng)前停車場(chǎng)停車狀況進(jìn)行顯示，車主尋找空余車位停車，如果該車輛在停車場(chǎng)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有登記信息，那么停車場(chǎng)管理系統(tǒng)就會(huì)禁止該車輛駛?cè)搿?/p>

3.4 客運(yùn)報(bào)班系統(tǒng)

傳統(tǒng)客運(yùn)報(bào)班系統(tǒng)必須攔截進(jìn)出客運(yùn)站的車輛，車主出示對(duì)應(yīng)的證件，根據(jù)證件信息確定是否放行，這種報(bào)班系統(tǒng)需要設(shè)置專門(mén)的車輛信息檢查人員，人工成本高，而且對(duì)于虛假車輛信息的識(shí)別較為困難。而基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)的客運(yùn)報(bào)班系統(tǒng)能夠在進(jìn)出站車輛不停站的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛信息的收集，同時(shí)對(duì)車輛信息進(jìn)行驗(yàn)證，節(jié)省了大量的人工成本，車輛信息識(shí)別率高。

4 結(jié)論

本文主要講述了道路管理領(lǐng)域中所運(yùn)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及RFID技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)前解決道路堵塞、道路安全、道路環(huán)保等各種問(wèn)題的一種有效方法，是提高道路管理智能化程度和自動(dòng)化水平的一種有效措施，能夠改善傳統(tǒng)的道路管理模式，升級(jí)道路服務(wù)水平。

[1]闕麗娟.淺析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用及影響[J].現(xiàn)代商業(yè).2014(23)

[2]任娟.我國(guó)道路運(yùn)輸問(wèn)題與管理對(duì)策研究[J].智能城市.2016(08)

Development of an infrared radiation source

Zhang Lingfei
（Xijing University，Xi'an Shaanxi，710123）

This paper mainly studies the application of Internet technology in the field of road transport, use of Internet technology to manage roads in and out of the vehicle and driving and vehicle licensing, vehicle using a false licence problem solve, and will help standardize the way implementation, improve the efficiency of road use.

vehicle identification; road transportation; RFID; Internet of things