“物联网”角度下城市智慧交通系统的探讨

李明锋，樊纪奎，钟锐杰

（深圳市城市交通规划设计研究中心有限公司）

1 智慧交通概述及物联网在智慧交通中应用的必要性

1.1 智慧交通概述

智慧交通具有较广泛的概念，在交通行业、汽车行业以及车联网行业中都得到了普遍运用，不同领域对其的定义有所差别。不同行业的学者从各自行业的特点出发对其概念进行了阐述和研究，对这些研究结果进行总结和分析之后发现，主要集中在使用范围、技术方法以及发展理念这三个方面[1]。智慧交通在发展的过程中，需要使用信息技术、计算机技术以及互联网技术作为发展的基础，以满足人们基本需求和可持续发展为目标，建立在交通系统中广泛使用、具有良好的操作界面、能高效快速的运行，且便于进行协同发展的综合交通智慧系统。该系统的建立需在物联网基础上进行，通过对大数据进行详细的分析，将系统集成作为基本的原则，将计算机作为数据处理和分析的方式，实现人们的不同需求，对城市交通系统中的数据进行及时、详细、准确的采集和分析，从而确保整个系统的顺利、高效运行。

1.2 物联网在智慧交通中应用的必要性

智慧交通是随着现代计算机技术和网络技术的不断发展而产生和建立的，使用了多种具有创新性的技术，智慧交通可以使物联网技术在交通行业中得到大范围的运用。智慧交通系统在进行建立和发展的过程中，需要有高新技术的支持，未来的发展方向也比较偏向于智能化交通系统的建立，并且在此基础上与先进的计算机和网络技术结合，从而更好地解决在交通系统中出现的各种现实问题。

2 “物联网”角度下的智慧交通系统架构

2.1 “物联网”角度下的智慧交通系统整体架构

从总体上来说，智慧交通系统分为以下三个层次（见图1）：

图1 智慧交通架构

1）感知层

物联网感知层在整个系统中处于首要地位，是该系统运行的基础，在数据收集的过程中使用了多种先进技术，如二维码、定位技术以及无线通信等，可以准确地得到交通系统的基本信息，并且对这些信息进行采集和存储，将其传递给上层系统中，主要包括无线传感器和终端两部分。

2）网络层

物联网网络层在整个系统中处于中间的位置，主要利用各种通信设备将采集到的数据传递给数据中心，从而对其进行分析和处理，展现交通状况的基本信息，利用科学的方式对这些信息进行处理后，为交通服务提供数据上的支持。随着物联网和无线通信技术的不断发展，基本上可以满足智慧交通系统对先进技术的需求，及时准确地处理得到的交通信息，但随着车辆数目的不断增多，极大地增加了交通信息处理的工作量，这就需要更加先进的无线网络技术的支持。因此，在信息数据传递过程中，应将资源管理和网络融合技术相结合，从而确保可以详细准确地进行大规模数据的处理和分析。异构网络间融合技术还能确保数据的安全性和准确性，使海量数据在系统的不同部位进行传递，将数据进行收集和综合分析后，就能将其传递给相关的交通系统，从而为交通决策和信息服务奠定基础[2]。

3）应用层

物联网应用层在整个系统中处于末端位置，可以得到上述两个部位的数据，在管理系统以及数据库的作用下，可以处理和分析大量的数据，并将其保存在数据库中，从而实现动态资源的优化和配置。在综合处理数据后，可以使用不同的方式将其展现给使用者，从而便于其决策以及开展相关业务。

2.2 “物联网”角度下的智慧交通系统应用架构

智慧交通系统在构成方面主要分为以下几个部分：

1）指挥控制中心

主要功能包括交通控制系统、运输系统、在物联网基础上建立起来的车辆状况监测和管理系统、对车辆进行控制系统、行车路线的管理和规划系统等，利用电子系统对这些功能进行集中协调和管理。

2）信息服务中心

信息服务中心主要包括对车辆进行智能引导的系统、车辆停车服务系统以及车载导航系统等，数据和信息可以在这些系统中进行发布和共享，使系统的管理人员和车辆驾驶员可以及时了解车辆运行信息和道路的基本状况[3]。

3）交通管理系统

主要包括控制交通信号的系统、交通信息处理和管理系统等。该系统可以详细地采集道路和数据的基本信息，在此基础上，分析交通的使用情况，并结合交通的规划情况，为出行者提供便利的出行线路。信号控制系统可以对交通设施进行管理，从而得到道路上车辆的运行情况和道路的使用状态，了解车辆比较拥堵的道路，可以使用信号指示系统进行调整，从而确保车辆的运行畅通。

警务指挥系统可以很好地处理在交通中产生的应急情况，得到出现事故路线的交通情况和车辆状态，从而将信息及时地发布给相关人员，避免交通出现进一步拥堵。公共交通服务系统可以为出行者进行线路的规划，确定合适的出行方式，从而确保其顺利出行。

4）应用子系统

该系统主要包括车辆的防撞系统、智能驾驶辅助系统、车辆运行管理系统、收费管理系统和车辆控制系统等，使用不同种类的子系统可以对道路和车辆进行科学的控制和管理[4]。

3 “物联网”角度下的智慧交通系统主要管理与服务内容

①智慧交通管理服务使用先进的计算机和网络技术，可以对交通系统进行规划、管理和控制，从而实现交通动态的实时监测；

②信息服务比较先进，这样就能为使用者提供准确的交流信息，并使用电视、官博以及卫星定位等方式进行交通信息的查询；

③为车辆的运行提供服务，使用ATMS、ATIS等先进的技术对车辆信息进行定位和监测，管理和控制公共服务车辆的排班，将车站信息显示在车辆的电子屏幕中，确保车辆运行线路的准确性；

④货运车辆服务比较先进，使用ATMS、ATIS等技术实时和动态监测车辆的位置，便可以对其进行定位，实现车辆运行的引导，对货物信息进行识别；

⑤智能收付费服务，在交通收费系统中，利用ETC设备和电子车牌等技术增强车辆收费的便利性，并详细地展现车辆的状态和余额情况，还能进行影像记录；

⑥管理交通信息，及时了解车辆的基本信息和交通状况，从而得到车辆和交通详细情况[5]；

⑦应急及紧急救援服务，管理应急救援信息，对车辆进行正确的引导，从而确保救援的及时性；

⑧对车辆进行控制和安全服务管理，使用先进的电子管理和控制技术，进行车辆以及行人的防撞预警，显示交通的基本状况，对车辆进行状态监测，实现不同车辆之间的通讯。

4 结语

综上所述，我国的经济得到了飞快的发展，城市化建设进程不断加快，产生了大量的交通问题，如交通排放物对环境的污染、交通拥堵以及交通事故频繁发生等问题，使人们越来越追求交通的顺畅性和环保性。近年来，物联网技术的不断发展为解决交通问题带来了很多好的技术支持，给智慧交通的发展带来了很好的动力和新的发展方向，从而便于交通系统的智能化发展，为交通服务和决策提供数据方面的支持，这样不仅可以合理地使用交通设施，还能改善交通拥堵的情况，从而为人们的生活提供顺畅便利的交通环境。