物聯網環(huán)境下的智能交通監(jiān)測系統(tǒng)設計

文/陳凌俊

隨著經濟的發(fā)展、交通壓力越來越大，為了適應道路交通的科學管理，交通環(huán)境監(jiān)測的智能化是一個重要的發(fā)展方向。當前國內監(jiān)測設備主要有環(huán)形線圈檢測、測速雷達、流量調查儀、閉路電視等，實現計算機采集和分析車流量、道路阻滯度和占有率、車隊長度等參數，為進一步科學管理道路交通提供了技術保障。

1　交通監(jiān)測種類分析

良好的道路交通監(jiān)測能夠提供良好的交通服務和管理，為實現交通違規(guī)查詢、道路狀態(tài)查詢、交通實時流量查詢以及天氣情況、道路周圍的噪聲和環(huán)保參數等，需要良好的交通及道路參數監(jiān)測，為此把交通監(jiān)測分為交通參數監(jiān)測、交通違章監(jiān)測、交通環(huán)境監(jiān)測。

2　交通監(jiān)測系統(tǒng)設計

圖1：監(jiān)測節(jié)點結構圖

本文所述系統(tǒng)的設計，主要分為數據獲取、數據傳輸、應用服務三層結構。數據獲取層通過各種傳感器獲取交通參數、交通違章、交通環(huán)節(jié)等檢測數據，實現對交通環(huán)境中的天氣情況、路面情況、實時交通情況的檢測即感知等；數據傳輸層通過無線傳感器網絡、移動通信網絡實現傳感器、基站、監(jiān)測中心間的信息交互；應用服務層通過數據分析，提供違章查詢、實時車流量查詢、出行路線規(guī)劃、公路檢修、公路保養(yǎng)等上層服務。

2.1　數據獲取層設計

本系統(tǒng)的數據獲取層共三類，交通環(huán)境監(jiān)測、交通違法監(jiān)測、交通參數監(jiān)測。

2.1.1通環(huán)境監(jiān)測

交通環(huán)境監(jiān)測用于監(jiān)測交通周圍的環(huán)境，監(jiān)測車輛鳴笛、污氣排放的情況，主要監(jiān)測CO2、CO以及噪聲等信息，通過無線電發(fā)送到基站。

2.1.2交通參數監(jiān)測

交通參數包括：交通天氣、車輛限制速度、橋面載重、側向風、上下坡路段長度、路面坍塌、交通流量、交通阻滯度等信息，傳輸給基站。

2.1.3交通違章監(jiān)測

監(jiān)測設備主要有攝像頭、紅外線測距傳感器、壓力陶瓷傳感器。

攝像頭對道路監(jiān)測，實現闖紅燈、禮讓行人等監(jiān)測，以及車速監(jiān)測等；紅外線測距傳感器通過測量測量移動距離和時間獲得車輛速度；壓力陶瓷傳感器埋在道路中，車輛壓過傳感器，就能得到車輛的載重等信息傳輸給基站。

節(jié)點設計如圖1所示。

2.2　應用服務層設計

監(jiān)測中心通過移動通信網從基站獲得數據，進行分析后做三類應用：交通環(huán)境監(jiān)測、交通違章、交通查詢。

交通環(huán)境應用提供道路兩側影響空氣質量的參數，為用戶提供相應路段空氣質量的查詢，并可同時提供給環(huán)境監(jiān)測局。交通違章應用給交通管理部門，駕駛員可查詢違章記錄等；交通查詢應用為出行者提供交通路況。

本系統(tǒng)應用層中的數據查詢，不光通過對數據庫中的數據進行處理、分析獲得。也可通過外來專業(yè)機構獲得數據，如天氣預報信息。通過網絡推送到基站，及時對基站范圍內的車輛預警，讓駕駛員掌握路況。應用服務層總體設計如圖2所示。

3　結語

本文設計了一套基于物聯網技術的智能交通監(jiān)控系統(tǒng)，建立了基站為簇頭的無線傳感器網絡實現現場數據傳輸、建立了應用移動通信平臺為基礎的廣域網實現遠程數據交互，完成對交通信息、環(huán)境信息的實施播報，實現智能交通服務。