基于物联网大数据技术的智慧交通系统

张大伟，马进，周新华

（1.融硅思创沈阳分公司；2.沈阳海关；3.上海嘉德环境能源科技有限公司，辽宁 沈阳 110000）

随着我国科技水平的不断进步，越来越多的交通工具走上了马路，使得道路堵塞成为各个大城市难以治愈的心病，另外就是停车难的问题……我们的交通系统建设虽然在不断的扩建整改，但是这种扩建整改的速度难以跟上城市的发展水平。因此我们在加大力度对交通进行治理的同时，还要结合现有的先进技术，对交通系统进行智慧化“升级”，使得整个交通系统变成一个交通生态，在这个生态系统下上述问题还是具有良好的解决方案。因此，构建一项智慧又安全的交通系统具有重要的意义。还有一些发达国家逐渐认识到，如果把信息技术、电子通信技术、物联网与大数据技术，全面的应用到交通领域，就能迅速缓解道路交通的拥堵现象以及停车难问题，特别是针对我国的交通安全与事故的处理情况，可以产生重要的影响。

随着近些年来社会经济的快速发展，人们的生活水平也快速的得到了提高，同时也对交通运输的质量，提出了更高的要求。智慧交通作为促进未来交通发展的合理趋势是发展的必然。智慧交通系统是一个以现代电子技术为基础，结合物联网大数据技术进行实时、准确、高效、具有人工智能的综合服务管理系统。信息高速公路在不断的刷新传输速率，刷新带宽，但是我们的高速公路、我们的城市交通系统、我们的城市停车泊位已经成为影响人们活动的重要因素。因此作为智慧城市建设的重要组成部分，智慧交通理所当然应当列入我们未来发展的方向。本文结合物联网大数据技术、电信通信技术等对智慧交通系统进行结构上的定义，希望以此为契机来完善我国智慧交通系统的建设。

1 基于物联网大数据的智慧交通系统架构

基于物联网的智慧交通系统一定要全面考虑到各个类型的基础设施、交通对象等。通过构建基础交通的感知网络，才能开发出各种类型的智能管理的服务系统。这种全新的理念一定能从根本上改变交通系统只注重业务开发的模式，转而向信息资源共享需求的方向发展。把物联网真正的运用到智能化的交通领域中，首先就是构建在物联网环境下的智慧交通系统架构。这项在物联网基础上的智慧交通系统的架构主要由感知层、网络层和应用层这3个方面组成。

（1）感知层。物联网的智慧交通系统的感知层，主要负责准确的采集各种交通信息。尤其是各类交通信息的感知要通过网络和传感器来得以实现。传感器的采集过程，一定要经过无线传感器网络的完全传输，才能实现好数据的汇聚。

（2）应用层。应用层的主要功能，是对交通感知网络进行数据采集，并且要进一步对数据信息进行分析和应用，支持各种智能化的交通服务。其中，最为典型的应用系统，主要包括交通控制系统与动态控制系统。要想实现好智能无线传感器与电信网络传感器之间的融合，一定要把无线传感器网络连接到电信网络上。利用电信网络来进一步实现对无线传感器的网络中各项业务的实时监控与管理，见图1。

图1

（3）业务平台。业务平台是促进电信网络的运行与管理，并且还要与无线网络传感器进行结合的业务实体，同时还要协调好电信网络中的其他实体，完成好整个业务系统。管理平台作为实现电信网络对无线传感器网络的管理实体平台，主要目的是为了实现对业务平台的设备与网络进行管理。同时，为了保证电信网络更加可靠的运行，一定要在电信网络和无线交通传感器之间引入有效的控制机制。这项接入控制机制，指的是电信网络利用网关系统，对控制点进行有效的控制，为无线传感器网络提供全程的服务。目前在线的类似于顺风车平台、网约车平台、共享单车平台均可以纳入到智慧交通系统的管理之下。这样就可以将整个交通的所有环节都纳入进来，以人工智能的方式实现对资源的智能管理与调用。

2 物联网技术对智慧交通系统的影响

由于物联网在电子通信与计算机技术方面具有成熟的技术优势，因此，物联网技术与智慧交通系统有效结合，才能为我国的交通运输行业提供出全新的发展思路。物联网是在计算机与互联网技术之后，信息产业的第三次浪潮，从而孕育出了改变产品生产与销售的网络系统。与此同时，物联网提出的全新理念，对人类的生活方式产生了比较深远的影响。到目前为止，在交通运输与物流行业，逐步推广了物联网技术。但是物联网在智慧交通的更深层次应用还未开始，因为在未来物联网技术必然会改变我们对交通管理和监控的定义。

（1）感知信息。物联网的核心内容是传输过程中的信息数据，首先就是要对物体的属性进行标识，属性主要包括静态与动态2种，还要通过一定的设备读取物体的属性，并且要把信息转化成一种网络传输的重要数据。这也是在物联网时代的一个巨大优势。

（2）采集信息。在物联网环境下构建智能化交通系统，一方面要采集大量的交通信息，并且对实时性信息进行采集和处理。另一方面，更要侧重于对信息资源的有效整合与传输功能。由于智能化交通系统，是以高速公路作为一个技术性的交流平台，一定要以交通信息为基础，促进人们的交通出行与交通工具之间的联系，提高了交通系统的安全性与效率。因此，只要交通系统把先进的交通信息作为基础数据，从而为其他的交通出行者，提供各个方面的交通信息服务体系，用来促进交通运输的合理分布。

（3）信息的应用。物体要想实现有效信息的传递，主要有2个应用的方向：一是经过物体的集中有效处理传递给“人”，经过“人”的高级处理，才能进一步控制住物体。另外一个方面，是直接对“物”进行合理的智能控制，并不需要经过“人”，就能授予权力。通过深入分析互联网的整体运行情况，一定要在物质和人之间实现合理的信息交互。因此，这种“物”很有可能涉及到物质世界中具体的实物，还包括人。尤其是物联网中的各项活动都是以人的意愿为基础，进行的活动。同时，网络的规范标准，是实现物联网运行环境的一个最终因素，也为智慧交通信息提供了有效合理的环境支持。

3 智慧交通系统的关键技术要求

（1）方便管理。能对各种交通场景进行联动、集中式管理，实现网络及业务的综合管理。

（2）稳定运行。智慧交通系统以4G网络，WLAN网络为通信基础上结合NB-LOT的全域覆盖，使得这个系统稳定安全性上得到充分的保障。

（3）系统安全。智慧交通系统的管理属于红线管理区域，所开发设计的系统要充分保证数据传输及存储的安全并选择合适的加密手段保证系统的安全。

（4）易于扩展。能适应不同地域的扩展需求，适应城市地域的扩展需求。适应容量及密度的扩展需求。

（5）交通仿真与信息系统建设。现代化的智慧交通系统必须要面对未来无人汽车的挑战，尽管无人汽车是按照现有交通标准要求进行设计，但是如果作为交通系统本身这种自上而下的改革必将会更加有力的促进人类交通行为的革新。

4 智慧交通系统解决的问题

（1）缓解拥堵。智能信号控制系统及时调整信号时长；诱导系统结合流量数据对车辆进行分流。

（2）减少事故。加强监控范围，有效查处违章行为，打击违法车辆，降低交通事故发生率。

（3）协同指挥。跨部门统一调度、协同指挥、对于突发事故第一时间响应救援，防止后续事故及堵塞。

（4）诱导预警。对路况及时发布，引导司乘人员错开高峰路段，就近调整最佳路线，提示停车场位置及停车泊位情况。

（5）智能引导。对于特殊车辆、特勤车队进行智能引导、路线调整、智能交通平台结合车辆定位数据统一对交通控制信号进行调整，最大程度减少车辆对道路交通的影响，从而减少人力。

5 结语

基于物联网的智慧交通系统，一定统筹综合考虑到各项基础设施工程、交通运载工具与合理的交通对象，构建合理的基础交通系统的网络，开发各项智能管理的服务系统。通过引进物联网的理论与相关的技术，形成了在物联网基础上的智能化交通系统架构，实现城市中各个区域智慧交通的平稳运行。