信息化技术在交通安全工程中的应用

袁勤

（武汉理工大学中国应急管理研究中心 湖北省武汉市 430070）

在如今的社会中，交通安全是一项十分重要的工程，其不仅受到大众的广泛关注，还在一定程度上影响人们生活，社会各界高度重视交通安全工程的建设，并引入多种先进技术，比如信息化技术。基于这一背景，交通安全工程获得一定的发展，人们的出行更加有保障。本文将针对这一情况展开研究，主要讨论在交通安全工程中信息化技术的实际应有。

1 在交通系统中应用计算机视觉技术

关于智能交通系统，其简称为ITS，属于新诞生的交通管理系统。在该系统中，重点运用了计算机视觉等，以全面管理、监控人、车、路状况，大幅度提升了系统的准确性、实用性，具体涉及以下几点。

1.1 在交通监控中的应用

就交通监控系统而言，其一旦应用计算机视觉技术，可分为三步，第一步，跟踪行人、车辆，并进行分割运动时间，常用的分割方式有两种，其一光流法，主要以映射参数的形式，表达不一样的运动，其二为帧差法；第二步，计算、分析车流量，并计算队列长度、车辆平均速度等[1]；第三步，结合交通状况，规划形式线路，以改善交通拥堵情况，缩减大众出行时间。在计算机通信技术持续更新的背景下，计算机视觉技术实用性比较好，可以很好地完成监控城市道路、高速公路等交通的任务。

1.2 在车辆导航中的应用

在智能交通应用中，为了实现车辆智能导航，一般会利用计算机视觉技术。

在该技术的使用下，可以为驾驶人员提供两种重要信息，其一为道路信息；其二为车辆运行状况[2]。具体而言，在运行车辆智能导航时，系统可以自动识别道路两边界线，并将车辆引向正确的行驶车道；同时，在车辆行驶时，系统会自动检测自身与其他车辆的距离，并发出安全警示，以保持安全距离，最终实现安全驾驶。期间，重点使用了计算机视觉技术，以获得车辆行驶状况，并计算出模拟匹配点，得出驾驶的速度、安全距离。

1.3 在车辆辅助驾驶中的应用

在辅助车辆驾驶中，通常会使用计算机视觉技术，以辅助驾驶人员了解外界变化，并作出合适反应。一旦车辆行驶在市内，技术计算机视觉技术，可以自主识别道路标记，还会识别行人、其他车辆、交通标志等，然后获取相关信息以计算，从而帮助驾驶人员了解外界状况，成功的躲避行人、其他车辆等，预防交通事故的发生，保证车辆驾驶安全[3]。此外，辅助驾驶形式，还可以变换为人机交互方式，在一定程度上可以满足人们的信息需求。

1.4 在车辆智能收费中的应用

在公共交通位置中，车辆收费是很关键的环节。基于科学技术发展，车辆收费系统不断引入计算机技术，其会称为现代化交通建设的落脚点。在大部分地区，智能化收费的设置，均利用识别车牌的方式，而在国内车牌识别中，只适用于双目车牌、单目车牌两种。其一单目车牌识别，会将车牌照位置作为重点，绝大部分地区都使用单目系统。其二双目系统识别，既可以识别车牌，还可以识别车辆型号，经过研究发现，双目系统实用性更强[4]。但是实际应用中，该种识别方式还存在些许问题，比如车牌照定位难、信息获取难等，特别是车辆行驶在高速路上，很难获得车牌信息。关于这一方面，还要进一步研究。

2 在交通系统中应用多屏关联显示技术

基于数字技术的发展，单屏显示不足以应对实际需要，具体表现在全网联通、联动显示、显示尺寸、分辨率等。在这一需求背景下，诞生了新的技术，即多屏显示技术，可有效满足电视墙、多屏显示、分辨率高等要求[5]。通过这一技术的利用，可以全时段、多角度地监控不同路段情况，以防交通问题的出现，降低交通事故发生率。具体应用可以表现在以下几点。

2.1 多屏关联显示技术概述

关于多屏关联显示技术，其主要依靠多屏显示卡，利用一台计算机主机，可以在显示屏、多台显示器等展示图像、文字、语言等信息，同时综合各种资源，实现信息的组织安排，还会考虑加入显示器数量，尽可能扩充单一显示屏视野。

2.2 多屏关联显示原则

在交通系统中，应用多屏关联显示技术，重点实现不同显示屏的动态联动，保证同步性、关联性，具体规则如下所示。

2.2.1 主要、次要显示原则

出于显示主要内容的目的，在所有的屏幕上，主要、次要的内容不是长时间持续显示的，而是采用手动、自动等轮流显示方法。

2.2.2 总体细节原则

在主屏幕上，会展示总体监控状况，表现全面运行情况。而在子屏幕上，会重视细节显示，而不是总体状况，只是某一时段、或者某一路段路况。换而言之，主屏幕、子屏幕有各自的责任，可精确显示各个状况。同时，子屏幕、主屏幕还存在一定的关联，其一为对象关联关系，在主屏幕中的显示对象，在一定程度上，会控制子屏幕的显示对象，二者是有联系的[6]；其二为信息关联关系，主屏幕展示的内容，可以决定子屏幕显示内容。其三就近关联关系，关于这一原则，意味着临近主屏幕的两个子屏幕，其节点显示情况要受到主屏幕影响；其四为纵向关联关系，在一个子屏幕显示信息时，其本身纵向信息的显示，会受到主屏影响；其五为综合关联关系，其意味着几种关系的结合，灵活应用在整个系统中。

2.2.3 多屏幕显示方式

关于多屏幕的实现，主要包括软件、硬件两部分，其负责着不同层面的实现，前者主要实现屏幕内部、屏幕之间的要求；后者主要实现所需设备、主机，具体情况如下所示：

2.2.3.1 硬件实现方式

硬件的主体是多屏幕显示卡，涉及内存、芯片组、显示屏等参考数据。首先，关闭计算机电源，之后连接多屏显示卡接口，然后启动计算机，在计算机探测到连接设备后，会主动安装驱动程序，并再次启动计算机，展示子屏幕连接情况，拓展多屏幕设备，明确不同设备排列方式[7]。

2.2.3.2 软件实现方式

在使用多屏幕显示卡时，不同屏幕间存在虚拟连接，同时主屏幕在一定程度上会控制子屏幕，尤其是其显示内容。为了实现这种软件，多屏显示系统要具有不同定位技术，保证内容会显示在主屏幕不同位置上[8]。为了确保屏幕间有效传输，要在各个屏幕间传输大量数据，以实现协同工作，期间，应用DDE 动态数据交换，可以有效解决这一问题，即保证数据的大量传输、以及有效管理。

3 在隧道交通管理中应用电子信息技术

随着信息技术发展，隧道交通管理呈现了全新模式，既可以提升管理质量，还可以优化管理效率，主要运用了电子信息技术，具体展示为以下几点。

3.1 自动指挥交通，保证隧道通行质量

在隧道交通管理中，使用电子信息技术，可以自动指挥交通，同时，优化隧道通行效率、质量。一方面，在隧道入口,利用电子信息技术，以指挥交通。基于区域控制器的应用，可以了解车辆运行状况、数量。在这一过程中，实现交通指挥自动化，主要借助信息数据，而不是人为主观判断，大幅度降低误差、偏差，实现交通指挥的智能化、自动化[9]。另一方面，在管理隧道交通中，引用电子信息技术，可以合理截留、分流隧道内通行车辆。期间，借助电子信息技术，可以接收信号，从而保证隧道内车流合理化。一旦隧道内出现事故、或者通行条件较差时，电子信息技术就会起到作用，立即截留车辆。等到隧道通行状况良好后，会再次放行。此外，借助电子信息技术，还可以准备、预判工作，提升隧道交通质量。

3.2 实现危险预警，实时监控危险因素

在国内，隧道一般比较长，而在高速公路隧道内，车速较快，车流量较大，一旦缺少风险预警机制，很大概率会发生连环车祸。为此，在隧道交通管理中，可以借助电子信息技术，设置风险预警体系。若隧道内发生风险，立即显示未入隧道车流，提醒其降低车速，并遵照现场指挥，按着顺序通过。同时，隧道属于半密封性，外加在隧道内部，还存在大量不安全因素，在一定程度上，会提高隧道风险等级。借助电子信息技术，可以综合、动态地监测隧道情况，尤其是不安全因素，在短时间内完成防范工作，提升隧道交通安全性[10]。

3.3 落实应急安排，实现车辆疏散

在隧道交通中，使用电子信息技术，并结合通行质量、条件等，可改善应急安排状况，以疏散行驶车辆。在隧道内，安全风险很大，同时司乘人员视野很窄，外加上通风照明不佳，发生交通事故的概率很大。此外，隧道内部空间较小，在不了解隧道内情况时，车辆会保持高速驶入，加大了交通瘫痪、事故等出现的几率。对此，应用电子信息技术，并结合隧道实际情况，就可以做好应急安排，以便科学疏散车道，保证在交通事故发生时，其他车辆顺利驶出。

3.4 开展交通分析，警示违规行为

在隧道交通管理中，引入电子信息技术，可以综合分析隧道交通状况；同时，借助电子警察、电子眼等，警示违法行为。一方面，借助电子信息技术，信息化、数据化分析隧道车流量，同时将其反馈到计算机中，通过综合运算，可以获得最优通行方案，保证隧道通行[11]。另一方面，在管理隧道交通时，借助电子警察、电子终端，可以动态监测违规、违法行为，改善驾乘员安全意识。

4 在车载电子通信中应用光纤通信技术

在汽车安装中，应用车载电子通信技术，可以实现移动通信装备的安装，即以车辆为载体，利用移动式传输信号的形式，提升车辆通信安稳性。具体应用情况如下所示。

4.1 安全协议

在车载电子通信中，安全协议是比较薄弱的环节，其运行效率时常受到路由链路影响。对车载电子通信的无线链路而言，其主要特征是开放性，在信息传导过程中，很容易被窃取，同时不易察觉。另外，在路由链路受影响下，链路程序被改动，安全协议极易失效。出于应对链路侵袭的目的，常用的安全协议有三种，其一为SAODV，其一般利用数字签名方式，以维护通信安全性，以防恶意篡改数据信息，发挥屏障作用；其二为Ariadne，使用单向信息检测形式，保证链路信息完整性、以及节点身份可靠性，在该协议作用下，接收端身份验证、信息传导端同时进行，预防恶意节点侵袭；其三为SRP，该协议使用安全链接、共享密钥等方法，以维护通信安全性，其会逐一检验借助节点身份的方式，保证节点身份可靠性，预防服务器、链路恶意攻击[12]。

4.2 密钥管理安全技术

出于增强车载电子通信安稳性的目的，加密技术是很常用的手段。参考车载电子通信的特点，可以开发三种密钥管理模式，其一为局部分布式认证，会使用公钥加密方式，同时配置共享算法，完善每一节点的安全证书，最后形成完整证书。并且，证书内容处于更新中，以维护证书有效性、可靠性。但是，该类密钥管理方式具有一定的缺陷，比如没有证书撤销机制，同时证书同步性标准较高，一旦通信系统离线，秘钥实用性变小，管理效果变差。其二为完全分布式认证，同样利用密钥共享机制，不受特殊节点影响，具有平均分配节点的优势。在该种形式下，即使系统离线，管理效率也不会改变。但此种方式更新缓慢。其三为自发式认证，改变了授权中心认证程序，其节点可以直接发布认证，在此方式中，系统灵敏度、运行效率得到很好地保证，保证运行安全性。

4.3 入侵检测安全技术

关于以上安全保护技术而言，入侵检测技术会起到填补缺陷的效果。借助该技术的使用，可科学分析、检测其数据信息安全性，一旦安全策略、数据相背离，就可以启动安全保护机制，起到实时维护系统安全性的效果。在无线通信环境中，数据传导、采集受到限制，无法全方位检测入侵行为，同时检测缺乏深度性，存在较大缺陷，体现在系统故障辨识、系统入侵上。

5 在轨道交通中应用无线通信技术

在城市轨道交通中，无线通信是很重要的，具体应用情况如下所示。

5.1 应用数字集群技术

在城市轨道交通中，出于保证信息传输有序的目的，要重点探索数字集群技术，以保证轨道交通运行。关于这一技术，其一般作为开放性系统，具有良好的信息通信价值，很适合当前城市轨道交通的变化，有效避免摩擦、碰撞等情况。

5.2 应用无线保真技术

在城市轨道交通中，无线保真技术很重要，其属于该系统的重要组成部分。就本质情况而言，无线保真技术还被称为Wi-Fi，是一种常见技术，可以完成数据、信息等短距离传输。在实际应用中，其在一定程度上，会兼容数据传输设备、渠道。相比其他技术，无线保真技术优质显著，比如组网成本低、信息传输稳定、可靠性强等。

5.3 应用无线短程网

在现阶段，应用无线通信技术，主要依靠人工控制，实现无线通信技术、通现场总线的结合。在城市轨道交通中，无限短程网成本更低、功耗较低、稳定性高、兼容性强、传输容量大等，比如，Zigbee 网络使用广泛。由此可见，无线短程网前景广阔。

5.4 应用无线局域网

在轨道交通网络中，一般会涉及读卡器、感应器、PLC 等设备，一旦上述设备彼此连接，就会形成完整控制系统。对于大部分电子设备而言，其通信接口比较统一，一般为两种，其一为RS-232；其二为RS-485[13]。相比有线网络，无线局域网优势更明显，比如兼容性高、数据处理能力强等。此外，在无线局域网施工中，优化了工作环境，节省了布线工作，还提高了数据传输效率。由此可见，使用无线局域网，工作效率更高，覆盖面积更大，可推动了城市轨道交通发展。

6 结束语

综上所述，基于信息化技术的发展，交通安全工程引入了大量信息化技术。比如无线通信技术、光纤通信技术、计算机视觉技术、多屏关联显示技术等，可有效提高交通系统性能，包括监测、管控等，保证交通安全，减少交通事故发生，为大众出行提供安全保障。