物聯網技術在智能交通管理系統中的應用

柯 強

（大理市公安局交警大隊,云南 大理 671000）

0 引言

隨著我國汽車保有量的不斷增加，對城市交通體系的要求逐漸增高，智能交通管理系統需要持續升級。因此，為了提高智能交通管理系統的整體性能，工作人員將工作重心集中于物聯網技術，積極地將其運用在智能交通管理系統之中，從而提升城市交通網絡的安全性、可靠性。

1 智能交通管理系統與物聯網

1.1 智能交通管理系統

智能交通管理系統是通過先進的交通信息收集技術、數據通信傳輸技術、電子操控技術以及計算機信息技術將收集到的與道路交通有關的信息以及各類交通服務信息傳送至交通控制中心。再由控制中心對所收集到的各項信息展開分析、研究，并結合交通控制管理優化模型來對交通控制方案、交通組織控制機制加以調整[1]。將交通信息經過分析、處理、整合、歸類之后為交通控制方案的制定提供參考，并將此信息經過數據通信傳輸裝置有序、準確地傳遞至各類交通控制設備、系統的終端用戶，以此實現對道路交通的高質量控制，也為各種用戶提供準確、全方位、可靠的交通信息服務（如圖1所示）。

圖1 智能交通信息服務示意圖

1.2 物聯網技術

物聯網技術主要是通過嵌入式技術、傳感器網絡技術、射頻識別技術等先進技術實現對智能節點的控制，以達到跟蹤和監控的目的。通過對物理層信息的采集，將所收集的信息通過網絡進行傳輸，上傳至智能終端并通過智能終端執行，從而實現智能化管理。通過物聯網技術，可以將現實與網絡進行連接，最終實現信息的共享[2]。

2 智能交通系統的價值分析

2.1 滿足群眾對城市交通的需求

城市交通是城市是否具有吸引力的一項重要標志，便利的交通是經濟發展的必要條件之一?？梢栽趲悠渌袠I發展的同時，提升居民的出行效率、幸福感以及生活質量。隨著經濟的不斷發展，越來越快的生活節奏致使人們對于日常出行的要求也逐漸提高。智能交通系統的運用可以有效實現對實時路況、流量和交通路線的把控。通過對路況的實時監控，合理進行交通信號調整、車輛導流，以保持道路通暢，提升人們駕車出行效率，在此基礎上還可以通過手機App規劃當前最佳的出行方案路線等。

2.2 滿足管理需求

隨著經濟的快速發展，城市化水平不斷提高，我國汽車的保有量也大幅提高，大量農村人口向城市遷徙，交通管理難度也隨之增加。如果交通管理系統無法跟緊城市發展的腳步，交通問題將會對人們出行產生極大影響。在傳統的交通管理系統中，通常需要耗費大量的人力、物力在交通的監管、違章處罰和事故處理中[3]。通過智能交通系統的應用，首先可以實現對交通與車輛的實時監控，并對違章車輛信息進行采集，起到對駕駛員的約束作用。減少違規駕駛的同時還可以有效減少交通事故的發生，提升通行效率。其次，在發生交通事故后可以做到及時發現并處理，對事故周圍進行疏通，消除事故發生帶來的交通擁擠。

3 物聯網技術在智能交通管理系統建設中的應用

3.1 RFID技術

物聯網技術涉及RFID技術，此項技術的應用需要在車輛上設置電子標簽。設置電子標簽以后，當車輛移動至裝配閱讀器的區域時，則標簽會被閱讀器發送出的射頻信號激活，由此形成一股感應電流，發送的數據會直接被閱讀器接收，進而精確了解車輛當前信息。相關系統接收數據信息后，會對其實行進一步分析與處理，并發出相應指令來對信號燈周期加以調節。RFID技術主要是面向數據處理領域，把經過解析處理之后的數據傳輸到平臺實行進一步處理，如此可以實現對交通狀態的有效把控，確保車流量處于城市道路交通體系可承受的范圍內。

3.2 傳感器技術

物聯網技術是一種結合了多類技術的技術綜合體，傳感器技術是其中的一個重要組成部分，也是智能交通系統中應用較為普遍的一項技術。首先，通過結合傳感器技術所創建的智能交通系統可以有效收集各目標區域的交通情況，對道路安全展開全天候監控。此技術的使用主要通過工作人員在開展交通道路施工時，把裝載了傳感器模塊的各類設備安裝于道路表面。后續在車輛駛過此路面時，傳感器自動啟動運作，基于發射的電流信號實現對信息數據的傳輸，此數據涵蓋了此車輛由進入直至駛離這一時間段內的實際狀況。通過對某時間段的全部數據加以分析，輔助智能交通管理系統了解此時間范圍內這一區域的車輛行駛狀況[4]。其次，可以在交通道路上以合適間隔裝設傳感器，通過不同位置傳感器采集到的信息數據，從而掌握車輛的實時車速，實現對超速違章車輛的高效、可靠監管，以此大幅提升管理部門的工作效率。

3.3 嵌入式技術

目前，物聯網技術持續發展，也對智能設備的應用提出更高的要求，但是嵌入式技術因為具備較強的靈活性而備受好評。此項技術憑借系統軟件與硬件來共同實現相應功能，在創建智能交通管理系統時多數運用在十字路口的LED顯示屏中。通過對目標交通現場的數據加以采集與分析，能夠得知實時交通道路狀況，并為駕駛員規劃出最佳交通路線，以免發生交通阻塞的狀況。

4 物聯網技術的實際應用

4.1 交通執法管理

當前，針對違規駕駛行為，通常采取圖像捕捉與人工糾察方式，此模式存在可靠性低、隨機性強等缺陷?？蓪FID技術融入到智能交通管理系統中，再結合“電子眼”，有效運用地感信號、時空差分等技術來對逆向行駛、超速、路口違規變道等各種違章行為進行準確檢測與識別，基于信息數字化來實現對交通違規、違章行為的準確、合理處罰。

在特殊狀況下，公安部門可對部分特殊車輛位于某個指定區域中運作狀態實行全程記錄和行駛狀況的回溯。利用RFID技術能基于前端基站對車載標簽加以識別，并利用后臺信息系統來對數據加以有效處理，提供準確、高效的查詢服務，還可以提供查詢歷史通車記錄信息的功能。

4.2 路面檢測

為確保交通順暢、減少安全事故，需定期對路面車轍深度、路面平整度等項目進行檢測。檢測過程中可以通過結合物聯網技術，創建合理有效的智能檢測系統。如設置特定的檢測車輛，通過激光道路多功能檢測系統對路基路面實體的平整度、構造深度、車轍深度等參數進行檢測。系統自動對檢測結果進行記錄并上傳，同時將其匯報到有關部門，保證其可以及時對路面問題進行維護修復。

4.3 智能公交系統

功能更加豐富、健全的公交系統可以為民眾提供便利，提高幸福指數。智能公交系統是智能交通管理系統中的重要組成部分，此系統的創建可以有效提高公交系統運行的合理性，能夠將乘客與道路交通信息結合起來，以此形成一個統一化的調度平臺。在傳統公交車站模式中，乘客很難預估公交到站時間，等待時間未知且一般較長。智能交通管理系統通過GPS傳感器等設備，可以更為準確地估算出下一輛公交車的到站時間。通過物聯網的應用可以做到：

（1）通過智能停車標志，乘客可以了解自己所等待的公交到站時間，從而對時間進行合理安排。

（2）乘客可以利用手機App迅速查出需要的公交行駛路線軌跡與附近站點從而進行合理選擇。

（3）出行前可通過手機App為其設計科學合理的出行方案。

4.4 智能收費

國內高速公路收費普遍采取的收費方式是：車輛駛入收費站后，停車取卡，行駛至目標收費站后停車繳費。此方式需要耗費大量人力的同時存在諸多問題，如節假日出行車輛較多時會出現高速公路入口與出口大量排隊堵車現象等。通過對物聯網技術的運用，車輛在進入收費站時，傳感器自動對車輛進行識別，確定車輛信息并進行記錄。車輛駛出高速公路收費站時，傳感器再次對車輛進行識別，在確定信息不存在問題后，自動對車主所綁定的銀行卡進行扣款。在此種收費方式下，可以有效降低工作人員工作量的同時，提升收費站的通行效率，增加車主幸福指數，對保障城市交通事業的發展起到關鍵作用。

4.5 交通信號實時采集

在智能交通管理系統投入使用以前，大多數城市在進行行駛車輛信息收集方面所采取的都是靈活性較低的固定采集模式。此模式在對行駛車輛進行信息收集時，只能針對某一固定區域實施。要想做到對車輛信息的準確采集，需要對城市交通結構全面分析了解，對各條交通路線進行區域細分后裝設信息采集設備。雖然可以做到對車輛信息進行采集，但無法及時傳輸信息數據，需要專門的工作人員定期收集整理。此模式不僅在實際應用時面對較多的限制，同時也容易受到外界環境的干擾，存在一定的不穩定性[5]。特別是在天氣較為惡劣的情況下，有關設備的視頻功能會受到一定干擾，從而使得檢測結果的準確性降低。另外，此檢測方式還存在信息采集覆蓋面不全的問題。當對車輛信息進行收集時，不能獲得全面、細致的信息數據。物聯網技術的應用，可對此種模式加以改進。工作人員無需再利用固定信息采集的方式，而是采取信息實時采集的方法來對車輛實行監控。主要操作方式為，在每一交通路口設置信息實時采集設備，以此提升信息采集的有效性，并充分保障信息采集的全面、可靠與及時性[6]。此外，將這些采集設備進行遠程連接，工作人員能夠隨時隨地通過終端設備查看車輛采集信息，并對信息加以檢測分析?？傮w來看，物聯網技術運用到智能交通管理系統，做到了對傳統車輛信息收集模式的改進，使得交通信號實時采集系統的使用更為廣泛。

4.6 車輛定位功能

物聯網技術中的短距離微波通信技術通過高速采集模式，可以實現道路上全天候全環境下的動態監測，即使在特殊天氣下也能夠精準采集車輛信息。此技術通過車輛中的射頻讀卡器，可以更好地采集范圍車輛的行車信息。在發生交通事故時可以快速查詢獲得車輛位置，迅速安排區域內警務人員處理，提高交通管理效率以及事故響應能力，助力交通管理的同時提升事故救援速度。

4.7 交通誘導

交通誘導即在城市道路或是高速公路的關鍵路口，設置交通誘導屏，從而為駕駛者提供下游道路交通情況信息，使得駕駛者選取最佳行車路線，不僅為駕駛者提供了高效、可靠的出行誘導服務，并且還可以優化對交通流量的分配，讓道路交通更加通暢[7]。

4.8 車路協同

車路協同即利用先進的無線通信與最新的互聯網技術，全面進行車輛與車輛之間、車輛與道路之間的動態實時信息交互共享，而且還能夠在全時空動態交通信息的收集和整合方面實現對車輛主動安全的管控以及道路的協同化管理。做到了對行人、車輛、道路的高效協同，保障道路交通安全，提升通行效率，以此構成安全、高效率、通暢的道路交通系統[8]。

5 結束語

綜上可知，智能交通的建設已經成為城市化發展必不可少的一個環節。在智能交通管理系統中融入物聯網技術，可以為人們的日常交通出行帶來更多的便利。因此必須加強物聯網技術應用的開發，打造更為完善、可靠的智能交通管理系統。同時工作人員應根據城市交通實際情況以及采集到的數據合理安排系統應用，提高智能交通管理系統的建設質量。