面向物聯網的智能交通流探測與技術分析

周杰

（浙江浙大中控信息技術有限公司，浙江 杭州 310051）

物聯網對于解決提高交通運出探測不確定性和可靠性較低等都有著重要作用。物聯網實際上就是不同信息傳感設備系統的統稱，通過合理的方式將傳感器、全球定位系統等各項設備適當地進入網中，最終形成一個智能網絡,通過對智能網路的應用，可以在對無線網絡與互聯網進行應用的基礎上，完成交通數據信息的計算與交換，從而改善交通環境。

1 以物聯網為基礎建設的智能交通流量探測系統

該系統就是在智能交通流探測中對物聯網技術進行應用，系統在運行過程中的實際就是通過對傳感、網絡、通信等各項先進技術的合理應用，對現有的交通技術進行改善，并且促進交通技術的發展，使交通系統管理水平能夠得到進一步提高。從目前我國的交通環境看，現代交通運輸會不斷向綜合交通方向發展，特別交通流管理方面，綜合交通優勢十分明顯，可以使管理工作變得更加簡單，從而為人們提供一個良好的交通環境。因此，需要通過完整的技術和系統，完成目前交通信息流探測系統，以及相應管理系統的合理改善。以互聯網為基礎，構建新一代智能交通管理系統，通過對其的應用，能夠使路網流通性得到全面提升，并且可以提高公路上車輛的運行效率，這對于促進我國的經濟發展來說意義重大，同時，也有助于減少車輛在實際運行過程中的油耗量，降低對生態環境的破壞。

互聯網在我國具有良好的發展前景，并且從目前的情況看，其在許多行業的應用也都取得了不錯的成績。基于物聯網的智能交通流量探測系統就是將物聯網與交通流探測兩者進行結合，這也是現階段我國交通在不斷發展過程中需要注意的一項內容。智能交通在具體應用過程中可以使物聯網自身的特點得到充分發揮，通過對系統的合理應用，實現對交通的智能化管理，快速、準確地將氣象、交通等各項信息都傳遞給車輛，從而幫助使車輛在行駛過程中智能地避開擁堵路線，合理規避惡劣天氣。同時，也可以為車輛行駛規劃一個最佳路線，縮短車輛抵達目的地的時間，減少車輛在具體行駛過程中的能源消耗。

2 構建系統，搭建網絡模型

車載傳感器節點在具體應用過程中起到的核心作用就是對道路中涉及的各項信息內容進行準確存儲，每隔一段固定的時長，傳感器節點都會將車輛的實際行駛速度向四周傳遞，最終信息會被傳遞到周圍的節點上。車輛節點可以實現對廣播數據內容的有效匯聚，最終形成交通流。在實際問題分析過程中，將匯聚點設置在道路交叉口處，通過對匯聚點的應用，可以將車載節點的交通流數據快速、準確地發送到匯聚點，并且實現對各項信息內容的有效融合，獲取交通流量。利用互聯網，將不同匯聚點上的各項數據內容都準確的傳輸到相應的互聯網中心控制機上，并且，匯聚不同，路段的交通流數據，通過匯聚點完成對交通流廣播，使道路上的駕駛員可以選擇最佳的行駛路線。

在實際問題分析過程中，利用網絡代替基于物聯網的智能交通流探測系統探測道路的具體情況。利用網絡拓撲自身可以實現對道路上車輛具體狀態探測，并且可以依據探測結果，完成相應的預測，利用車載節點獲取信息，處理信息。在互聯網控制中和匯聚點，完成對獲取到的各項數據的融合，并且將數據分發下去，為車輛進行道路選擇提供相應的信息支持。

3 不同位置的數據收集與計算

3.1 車載傳感器節點

第一，對道路上行駛的每輛車的速度進行計算，該過程中，應當對道路交通流量速度、節點處交通流量、車輛最高速度等各項數據信息的合理應用，完成對道路上行駛車輛的車速的計算。

第二，計算道路上車輛的具體密度情況。如果道路上某臺車輛在實際行駛過程中，收集到的節點廣播數量相對較多，此時，表面該車輛周圍的車輛較多，這也就表明車輛所在區域容易發生交通擁堵，通過對交通流量數據內容的有效分析，完成對交通情況的判斷。

第三，道路上行駛的車輛經過網格時，可以完成對各項數據內容的分析，計算流量數據，并且此基礎上，對車輛信息和密度進行應用，準確計算網格內的交通情況。

3.2 匯聚點數據

車輛對道路信息內容的收集可以通過過載傳感器節點實現，從而能夠精準地反應車輛通過道路時，道路網格的的具體情況。

4 具體仿真實驗分析

在具體分析過程中，選取某市的某部分區域作為仿真實驗區域，初始化時，應當將車輛隨機的防治設為道路網絡上的某一點，并且將道路上的另一點設置為車輛行駛的終點，車輛抵達到目的地后，再隨機隨機選擇一個點作為車輛的目的地，不斷重復上述操作，直到實驗結束。

具體模擬實驗期間，為了保證過程的真實可靠，對于車輛最高行駛速度設置應當依據不同路段的情況進行，通常來說，雙向4 車道的最高行駛速度為40km/h，為主干路的最高行駛速度則為60km/h。

網格數的增多將會導致網格內平均交通流量值降低，這種現象表明，道路上的汽車的數量與網絡平均交通流量值之間是呈負相關。具體問題分析過程中，工作人員可以依據交通路段平度速度判斷道路的擁堵情況，通過對仿真實驗的應用，完成對某城市交通流的模擬，通過對模擬結果進行分析可以發現，如果在網絡中的車的數量達到了3600 輛時，車輛在道路行過程中，為了確保交通的安全性，車輛的平均速度應當控制在35km/h；如果道路上的車增多，數量達到6800 輛時，此時道路已經出一個相對擁擠的狀態，為了確保交通安全，應當適當降低道路上車輛的行駛速度，此時，車輛的平均行速度應當控制在25km/h；而當道路上的車的數量達到驚人的9900 輛時，道路已經處于十分擁擠狀態，此時，道路上車輛的的平均行速度要控制在15km/h。在本次仿真實驗研究期間，需要注意的是，車輛需要規定的時間內，安全地駛到下個路口，而信息的傳遞需要一段時間，本次試驗信息傳遞需要的時長為60s，在信息傳遞期間，車輛的行駛速度有可能已經發生了較大變化，可見，為了提高分析的準確性，在條件允許的情況下，應當進一步縮小車輛之間信息的傳遞時間間隔。

道路上的車輛的行駛速度如果快速上升，并且此時道路處于擁堵狀態，合理地設置交通流探測系統的各計算周期，通過對系統的應用，能夠快速獲取道路上交通流量的具體情況，并且可以將各項數據信息都準確地發送給不同的車輛。此外，如果實際交通環境較差，在1h 內，道路上的車流量會由通暢轉變為擁堵，此時，系統內車輛數量會增多。因此，在具體試驗過程中，為了方便具體分析工作的開展，問題研究過程中，在1h 內，網格中車的數量會從期初的3500 輛不斷增多，最終將會達到驚人的10000 輛，在實際問題分析過程中，通過隨機的方式從10000 輛車中選出一輛，然后將該輛汽車作為整個分析的觀察對象，對該車輛在道路上行駛過程中進行分析。具體分析內容如下：車輛通經過路口時，可有通過不同的匯聚點獲取交通流量平均值，同時，也能夠得到此時網格的交通平均值，通過對兩項數值進行對比可以發現，該比值會隨著道路上車輛的減少而增大。此外，道路上車流量的增多，會導致道路上行駛的車輛的速度變小，此時，在不同匯聚點上，車輛的傳播時間也會延長，并且在網絡內會不斷的有新車輛進入，這也會縮小兩者的具體比值[5]。綜上所述，在問題分析過程中，雖然道路上車的數量隨著時間的改變會不斷發生變化，但是，通過對智能交通流量探測系統的合理應用，對不同周期進行設置，仍然可以完成對道路交通流量值的精準計算，并且快速、準確的將計算結果發送給相應的車輛。

5 結語

現代社會背景下，智能交通流探測是現代交通不斷發展的必然結果。現代交通中對以物聯網技術為基礎的智能交通流探測系統進行應用，能夠實現對交通環境的合理改善，從而促進我國社會的整體發展。