移動互聯網技術在高速公路智能交通中的運用

李靖博

（山西省智慧交通研究院有限公司 山西 太原 030032）

0 引言

近年來，在我國經濟快速、持續發展背景下，基礎設施不斷完善，高速公路工程作為國家經濟發展必需的基礎設施，全國高速公路主干網已基本全面建成。當前，隨著經濟發展，依靠現有的高速公路交通服務系統已不能有效滿足公眾對交通服務的及時性、準確性、多樣性等的需求，對高速公路交通服務系統提出了更高的要求。移動互聯網技術的運用，開展了高速公路服務的新模式，同時對推進高速公路信息化發展進程提供了幫助。以互聯網技術為核心的交通系統智能化變革，優化了人們的高速出行方式[1]。與此同時，移動互聯網技術也因具有強大的信息、數據分析技術，能夠幫助車主規劃最佳的出行路線，選擇最便利的高速交通付費模式，實現高速繳費智能化、路線選擇實時化。

1 智能交通系統概念及特點

智能交通系統被稱為高速公路交通調度ITS智能指揮系統，是指在高速公路交通中，充分利用移動互聯網，從智能繳費、智能監控以及智能道路指揮系統等角度出發，提高高速公路服務的智能化程度，為人們提供高質量的出行環境。其核心發展與動力均來源于現代高速智能化車輛道路指揮調度管理技術，特點是通過智能調度指揮管理系統，來協同聯動和提高沿線車輛、人員、道路設施的統一、高效、穩定運轉和高效配合。大大降低高速公路出現交通事故的概率，提升沿線路段車輛通行的安全管控能力。在一定程度上提高車輛的出行效率，優化整體交通環境，實現生態化的發展[2]。

2 高速公路智能交通系統設計

2.1 系統框架

立足于高速公路智能交通服務信息系統運用，系統框架設計可以大致上總結概括為下列三個重要部分：第一個核心部分即為交通信息實時采集系統，其最終目的是自動收集分析各類信息。第二個核心部分即是信息存儲及處理系統，主要職能是對大量信息自動進行處理、分析、計算以及數據存儲。第三個核心部分職能是信息自動發布，承擔著信息快速反饋機制的主要作用，詳見圖1。

圖1 智慧高速公路架構圖

2.1.1 信息采集系統

高速公路交通調度智能化管理系統中，運用的是動態信息采集系統，主要是由數據靜態存儲系統以及數據動態記錄、采集系統兩個模塊共同組成。其中數據庫靜態存儲系統提供的數據信息主要來源于各個地方交通業務部門所建立的數據庫，從中獲取有關的靜態信息內容。動態系統中的信息數據自動獲取方法主要有：固定的交通信息獲取型系統以及可移動型的系統[3]。這兩個系統在實際開發運用過程中，可以借助于可移動型終端，對交通信息內容自動進行確定，并且可以直接運用信息技術程序自動對用戶產出的交通信息數據進行實時采集，詳見圖2。

圖2 信息數據的采集流程

2.1.2 信息處理系統

大數據處理系統運用的真正意義在于能實現對用戶信息的采集，并對采集到的數據信息資料進行智能分類、分析、整理以及安全高效存儲海量信息等諸多重要技術工作。處理實際信息時，最終被計算機系統進行智能分析和處理的系統數據信息種類一般有：數據庫系統的內部數據信息以及動態數據信息，詳見圖3。

圖3 信息數據處理流程圖

2.1.3 信息發布系統

信息發布系統的主要任務之一是依托于信息交互反饋平臺，進行數據信息的發布與推廣，其中一般包括數據發布的網關、通信交換接口模型以及數據交換接口模型[4]。直接對接互聯網的移動用戶信息主要接收傳輸的設備產品有：服務類網站、手機移動運用、交通廣播、短信服務終端以及移動車載移動終端等，詳見圖4。

圖4 信息發布流程圖

2.2 邏輯結構

構建完整的高速公路智能服務系統邏輯層大致可以分為以下幾類內容：①用戶數據接入層。所謂的用戶數據接入層其實僅僅是一個用戶終端與整個系統終端之間的一個連接邏輯層次，此時二者之間數據的信息傳遞邏輯形式一般為雙向。②運用層。核心任務是實現系統功能，通過對用戶所傳遞的各類業務需求信息進行采集、記錄與整理分析，給予相關用戶針對性需求反饋。③系統運用支持層。運用支持層主要的業務作用是用來對用戶采集的數據質量進行質量管理評估與風險分析，并且隨時響應其他運用層提供的運用數據需求[5]，詳見圖5。

圖5 智慧高速公路操作系統圖

2.3 核心技術

（1）信息技術

信息技術既是未來建設高速公路交通智能化管理及服務平臺系統上的必備技術之一，也是交通運輸智能系統上可以遠程操作、實現各類業務信息即時在線查詢、采集及傳輸管理以及分析反推功能等工作的核心技術。

（2）LBS定位技術服務

LBS位置導航服務技術的主要增值業務是指由各種移動通信衛星定位、網絡導航定位系統以及與其他衛星地面空間定位系統功能相融合，為主要的增值技術運用系統業務類型，定位于網絡技術業務運用的核心運用系統可以實現自動實時提供空間位置地理信息，為目標用戶系統提供完整的目標空間位置數據、地理信息等業務信息[2]。

3 高速公路智能交通中移動互聯網的運用價值

3.1 有效提升交通運行效率

在優化高速公路網絡交通環境方面，通過積極研發和運用各種智能系統，促進和加強了高速公路交通信息資源的整合、開發、優化和統一利用，并進行高效的資源的共享。大量相關實踐的研究結果都表明，智能交通系統中移動互聯網的運用，不僅安全，可以有效降低汽車行駛過程中的危險性，而且在很大程度上可以有效緩解交通擁堵。同時能夠在極大程度上提高網絡導航的運用效率，強化道路交通系統的順暢性，為人們營造舒適的生活體驗。而車內搭載的智能車載GPS技術就是利用移動互聯網技術將各種道路信息及時播送給車主，如衛星定位導航技術、識別定位技術、互聯網技術及運用系統等，對于現代汽車來說，可以快速實現車主對各個方面和角度信息的更高感知，如理解汽車的含油量、選擇最佳出行方式和路線、超重等問題，同時可共享各類車輛數據資源，實現對整車的數字化監控，并根據共享協議的內容要求，將車輛的數據等傳輸到車輛信息數據源設備中。

3.2 大幅提升交通管理質量

交通主管部門要主動、積極、有序地做好服務協調指導工作，推進智能化交通信息化管理，對高速公路信息進行動態管理，使交通信息資源得到最大程度的優化。在推進交通管理信息化運用平臺項目建設的過程中，需要將動態交通管理平臺與交通優化管理平臺緊密結合起來，管理流程的具體制定必須符合國家標準“先點后線”的要求，制定工作方向，對相關信息公共服務平臺建設進行相應的嚴格監管。信息化利用其合理便捷的流程管理機制，推動各部門及相關系統建設充分溝通、促進、互補、協調，有效提升現代交通服務質量和效率。此外，智能交通管理發揮著越來越重要的作用，能夠實現交通數據信息在各個部門中的流轉。在施工過程中，運輸管理人員必須及時制定一系列嚴格、合理、完善的管理標準體系，以便嚴格按照這些標準和規范，自動收集、存儲和共享各種數據和信息。

4 移動互聯網技術在智能交通服務中的運用

4.1 無感支付技術在高速公路智能交通系統中的運用

ETC技術是不停車收費技術，已在高速公路上廣泛使用。但是隨著車牌識別技術的迅速增加，ETC技術在市場中受到了很大的影響，ETC模型相對較重。首先，用戶需要辦理OBU車輛單元，可以在線上進行預約、線下進行安裝操作，也可以去附近的網點進行辦理。有一些專門從事OBU的企業，例如在廣東有粵通卡，湖南有湘通卡，北京有速通卡等。其次，需要安裝ETC系統，并且需要配置讀取OBU的RSU設備。但車牌識別技術是一個相對較輕的模型。這也是移動互聯網公司越來越熱衷于車牌識別系統，如支付寶、微信投入了資金進入該項目的原因。對于用戶而言，車牌識別技術無需安裝硬件設備，只需要注冊就可以使用該項服務。對于高速公路運營商而言，車牌識別技術可使用現有設備而無需投資，方便車牌識別技術迅速發展。但是，車牌識別具有很高的環境要求，燈光雖然可以解決黑暗中的識別問題，但是如果遇到大雨和雪風，則不能準確識別車輛信息。另外，應重視車牌的真實性問題。目前，全國各地的高速公路增加了多種支付方式，將傳統的人工收費以及ETC收費、無感識別支付等進行了綜合運用，加快了車輛付費的速度，降低了高速公路的擁堵風險。

4.2 智能處理技術在安全事故預防中的運用

預防是安全管理的重要手段之一。在公路安全管理中，智能運輸技術的運用可以使汽車在道路上駕駛得更加智能，例如智能駕駛、自動導航等。此外，它還可以實時監視駕駛員的駕駛狀態。如果駕駛員有醉酒的行為，將自動發出警告，并將手動駕駛轉變為自動駕駛，能夠在極大程度上避免出現安全事故。實踐證明，智能交通技術的運用可以大大減少高速公路上安全事故的發生概率。如果駕駛員能夠做出及時的或提前的準備，那么就能夠在極大程度上避免安全事故的發生。智能交通技術在高速公路安全預防中的運用，可以顯著提高交通預測的準確性，從而使駕駛員提前做出判斷，避免發生危險。在特定運用程序中，可以使用AHS系統。該系統是道路上安裝的智能設備。當檢測到汽車中的儀器時，系統將發送與儀器相對應的信號，以告知道路前的道路條件，如果前面的車輛是緊急制動，該系統會盡早發送警報信號，以提供足夠的時間讓駕駛員避免交通事故。

4.3 云計算技術的運用

云計算業務通常是通過移動互聯網建立的平臺，以快速增加和處理信息數據，完成數據的云計算方法。由于云計算技術具有非常豐富、強大、多樣化的網絡計算和分析功能，例如預測功能。用戶通過相關的產品（例如個人計算機終端、電話和各種移動設備）輕松地進入數據中心，并根據自己特定的基本需求邏輯模型，選擇相關數據的運用模式。在大數據時代，云計算技術逐漸消除了傳統的平行分布式數據庫技術，逐漸成為當今全球大數據計算和使用開發的最關鍵的技術。在智能高速公路系統中，云計算技術能夠對汽車的行駛數據、高速公路的道路信息（譬如公路路面的裂縫問題、彎沉問題等）進行實時的數據采集、分析，將所收集到的數據與云計算平臺中的數據模型進行對比分析，從而得出高速公路的真實狀況，并及時對車主提供最新的道路交通信息，便于車主做出下一步計劃。云計算技術的運用，很大程度上提高了信息數據的分析、處理技術，如遇危險情況，高速公路管理中心也能及時作出反應，實行補救措施，是完善智能化高速公路系統的重要技術手段[6]。

5 結語

綜上所述，智能化城市高速公路交通管理服務監控系統，在所有實際工程建設中與運用實施過程中，都需要依靠新一代移動及互聯網技術的發揮支撐作用，而新型移動智能通信設備技術以及網絡技術的深入發展又為智能高速公路交通系統的完善提供了技術支持。互聯網技術在高速公路智能系統中的運用需求結合實際情況，建立一個系統、完整、高效的新型智能化高速公路交通服務系統，這一過程的實行，能夠在極大程度上提高我國交通行業的現代化發展。