物聯網技術在智慧交通中的應用

胡 斌

(蘇交科集團股份有限公司,江蘇 南京 210000)

0 引言

我國在智慧交通系統建設和發展過程中,相關部門應重視物聯網技術的運用,制定完善的技術方案和體系,設計物聯網技術完善智慧交通系統模式,確保在智慧交通引導、車輛識別和救援中充分發揮技術的應用價值和作用,為我國智慧交通系統的良好運行和發展夯實基礎[1]。

1 物聯網技術在智慧交通中應用問題的分析

近年來,我國社會經濟快速發展,人們的生活水平不斷提升,汽車保有量迅速增加,交通管理工作越來越復雜。傳統的交通管理方式已經無法適應目前信息化發展的時代。然而,以物聯網技術為基礎開發設計智慧交通系統,不僅能夠為提升交通運行管理的效果提供保障,還能促使交通管理工作的智慧化發展。然而,當前物聯網技術在智慧交通應用過程中還存在以下些問題。

1.1 大數據技術應用問題

目前,雖然我國已經開始重視智慧交通系統的建設,但是在應用物聯網技術的過程中,存在大數據技術的應用問題。一方面,相關部門沒有科學合理地開發數據規劃系統,不能準確深入規劃智慧交通中的各類數據信息,不利于分析研究智慧交通數據信息。另一方面,實際工作中缺乏完善的數據共享平臺,不能科學合理地進行各類智慧交通數據的共享和交換。與此同時,沒有根據不同專業用戶需求等,采用大數據技術進行智慧交通各類數據信息的處理和挖掘分析,不利于智慧交通領域中物聯網技術的發揮。

1.2 缺乏交通引導模式

在采用物聯網技術的過程中,沒有科學合理進行交通流量的探測和監控分析,未能通過對不同交通流數據信息的采集,分析和研究等預測前方的交通流變化情況,導致交通引導的效果降低,不利于交通擁堵問題的預防和交通事故的防控。有關部門在采用物聯網技術的過程中切實根據智慧交通發展特點和需求等制定完善且優化的交通引導方案,欠缺科學利用物聯網技術提升交通引導的效果和水平,對智慧交通中駕駛員交通引導服務工作的有效開展造成不利影響。

1.3 缺乏交通車輛識別功能

當前,在智慧交通中采用物聯網技術缺乏關于交通車輛的識別功能。一方面,相關技術不能準確識別交通車輛的車牌號和車輛信息,難以及時發現車輛行駛速度過快或是其他的問題。另一方面,系統缺少利用車輛信息識別的方式等科學合理地監控車輛,導致智慧交通管理工作的效果難以提升。

1.4 缺少交通救援功能

物聯網技術在智慧交通領域中的應用,由于沒有科學合理設置道路監控平臺,缺少完善的勤務指揮和運營管理等功能,缺少應急保障和數據服務功能。使車輛在應急狀態下智慧交通系統的聯動效果過低,難以為交通救援工作提供智能化和可視化的管理。

1.5 缺少完善技術模式

首先,缺乏完善的大數據技術應用模式,相關系統不能通過現代化的技術和系統、設備等在交通監管的過程中合理采用大數據技術,對智慧交通中物聯網技術的應用造成不利影響。其次,系統中缺乏完善的最短路徑分析技術模式和交通網絡演化技術模式,導致因為系統的技術模式過于單一落后,不能為智慧交通提供高質量和可控性的服務,不利于智慧交通建設過程中物聯網技術價值的發揮。

2 物聯網技術在智慧交通中的應用問題的對策

2.1 構建大數據中心

為確保在智慧交通系統建設的過程中,充分發揮物聯網技術的作用價值,相關部門應重點構建大數據中心,以數據中心為基礎實現數據的共享和交換,消除信息孤島,打破橫向各部門之間和系統之間的信息壁壘,縱向進行數據的基層應用、中層監測管控和高層決策,開發具有數據匯集功能、管理功能、服務功能的數據平臺[2]。首先,開發關于數據規劃方面的系統,構建數據中心,對各類數據進行統一規劃處理,協調數據之間的關聯關系,編制完善的數據報表和規則,確保數據的關聯管理和集成管理。其次,開發數據采集的系統,利用導入和交換等方式采集不同子系統的數據,監控和統計數據采集的任務,自動化進行數據采集糾錯處理。最后,開發數據共享平臺,以SOA架構為基礎,利用前置機和數據庫等技術,使智慧交通各類子系統能夠良好地進行數據共享和交換協同,便于有效進行平臺的監控和運維管理。除此之外,重點開發數據管理分析方面和支持決策方面的系統,例如:在數據管理分析系統方面,以智慧交通專題的形式靈活設計不同類型的報表數據、指示數據,按照不同專業用戶的需求,統一進行數據的分析配置,保證各類數據的綜合分析和應用。同時,還需系統的完善數據查詢檢索的功能、時態分析的功能、數據鉆取的功能、可視化展示功能等;在決策支持出具方面,將GIS地圖和報表等可視化技術為基礎,為決策人員提供智慧交通的數據統計分析服務和決策服務。

2.2 設計交通引導模式

智慧交通中采用物聯網技術,相關人員需要合理進行交通引導模式的設計,將智慧交通的交通引導設計成為自動發布通行信息引導和人工引導,以物聯網技術為基礎進行交通基礎設施狀態和氣候情況、預警信息的采集,一旦有交通事故的發生,系統即可自動檢測分析,利用車載通信系統,將事故信息傳輸給駕駛員,為駕駛員提供車輛出行的引導。同時,可通過調度系統進行交通流狀態的探測和監視,采集收集不同交通流的數據深入對交通流的特點進行分析,自適應性和智慧化進行交通流變化的預測,制定完善的應對方案和計劃,利用各類渠道發布相關的信息。交通引導系統的設計可充分利用道路中的各類監測系統,采集路況信息和車輛通行信息、氣候信息與風速信息,在LED燈上進行顯示,發布交通誘導的信息和動態,使智慧交通系統中智能誘導的水平提高,以免發生交通擁堵的現象或是交通事故。有關人員可與節能環保發電技術結合,利用節能環保的技術解決智慧交通誘導信息供電的問題。

2.3 設計交通車輛識別系統

智慧交通發展的過程中可采用先進的物聯網技術設計交通車輛識別系統,以物聯網無線傳感技術為基礎,在系統的終端節點利用非接觸類型的地磁傳感器,定時進行車輛速度和距離數據的采集感知。同時,配置電子車牌,在車牌上安裝電子標簽,識別正在行駛或是停靠的車輛信息。一旦車輛進入傳感器的檢測范圍,系統終端節點即可利用磁力傳感器設備和雷達設備、聲波設備等進行車輛行駛速度數據等采集。如果沒有安裝或是缺少有效的電子識別標簽,系統可利用圖像識別設備進行車輛數據的讀取,以RFID技術構建電子車牌系統,識別車牌信息,便于準確進行道路車輛的監控,有效完成智慧交通管理工作。

2.4 設計交通救援系統

智慧交通救援系統的設計主要是在道路監控平臺的基礎上維護交通安全,改善交通服務的水平。其一,在交通救援系統中采用物聯網技術完善系統勤務指揮功能、運營管理功能、用戶管理功能、交通控制功能、應急保障和數據服務功能等,系統在應急事件狀態下快速進行各類數據的處置,做好智慧交通系統的聯動,完成交通救援的智能化管理和可視化管理。其二,智慧交通救援系統的設計,主要采用物聯網技術和相關的基礎設備,完善各類交通設施和運營管理功能、交通控制和用戶管理功能,為交通救援的決策提供支持。

2.5 構建相應的技術模式

為提高物聯網技術在智慧交通中的應用效果,建議相關部門構建較為完善的技術模式,應用各類關鍵技術,保證智慧交通管理和服務的水平,充分發揮物聯網技術的價值,促使智慧交通系統的良好運行,如圖1所示。

圖1 物聯網在智慧交通中的關鍵技術

2.5.1 大數據技術

近年來,我國交通基礎設施越來越完善,機動車的數量不斷增加,交通擁堵問題和環境污染問題受到廣泛重視,為有效解決此類問題,在智慧交通系統中應采用先進的物聯網大數據技術,實時采集和獲取交通數據信息,保證各類數據信息的時效性,有效解決智慧交通的數據問題,充分發揮大數據技術的作用和價值。我國物聯網技術趨于成熟,智慧交通領域中采用先進的數據采集設備、傳感器設備和感應器設備,能夠全面采集智慧交通的數據信息,通過大數據技術進行海量數據的分析,可在龐大的數據中提取有價值的部分,準確進行道路擁擠情況、氣候情況、事故情況等數據的分析。系統可以從多個維度和多個層面提供關于智慧交通管理和服務的數據,幫助交通管理部門解決道路擁堵的問題和行車安全風險的問題,提升智慧交通服務水平[3]。

2.5.2 最短路徑分析技術

我國路網數據信息持續增加,關于道路最短路徑查詢的技術越來越完善。Reach的real算法是典型的最短路徑查詢和計算算法,以reach算法為基礎進行最短路徑算法的改進,有助于提升最短路徑計算和查詢的時間,提高智慧交通過程中的路徑查詢方面服務質量。因此,在智慧交通系統建設和發展過程中,需重點采用現代化的最短路徑算法技術,科學合理地進行駕駛過程中最短路徑的計算分析,為駕駛員提供高質量服務。

2.5.3 交通網絡演化技術

智慧交通網絡演化技術,能夠從多個維度和角度進行交通網格的演化和特征分析,改善交通網格的調控和管理模式。因此,在智慧交通中采用物聯網技術,需重視交通網絡演化技術的應用。其一,可通過交通網絡演化的技術使道路網絡呈現先進性的特點。其二,可通過網絡演化的技術使道路網絡呈現出葉脈網格的特點。其三,可利用網絡演化技術使道路網格呈現血管網絡的特點,確保在智慧交通系統中,完善道路網絡和網格形式,滿足交通道路網絡調控的需求。

3 結語

綜上所述,物聯網技術在智慧交通中的應用,不僅能夠改善交通監控和管理的效果,還能提升智慧交通服務水平,具有推廣應用價值。因此,建議我國在智慧交通系統建設的過程中重視物聯網技術的運用,積極構建大數據中心、設計交通引導的模式和交通車輛識別系統,開發交通救援系統,構建完善的技術模式,充分發揮大數據技術和算法技術的作用,為智慧交通系統中物聯網技術作用和優勢的發揮做出貢獻。