物联网环境下智能交通系统的应用研究

朱涛

摘要：物联网技术为智能交通提供了巨大的发展空间，也极大地方便了人们的日常生活。正是由于物联网技术的发展，不管是路况监控，还是公交智能化，都离不开物联网，整个运输体系变得更加完善和标准化。不仅是现在，未来的城市发展也离不开物联网技术，为了适应物联网未来的发展趋势，应有效融合各种类型的网络和定位技术，不断提高定位应答速度和进度，扩大定位技术的应用范围。基于此，本文对智能交通系统联网技术应用进行研究，以供参考。

关键词：物联网；智能交通；技术

随着我国社会和经济的快速发展，汽车数量不断增加，交通问题也随之出现。随着物联网和大数据时代的到来，交通环境的复杂性使“智能交通”、“物联网”、“车联网”等成为人们关注的话题，催生了智能网联、无人驾驶、智能交通灯系统、智慧停车等技术的高速发展，5G技术迎来了万物互联的物联网时代。因此，在智能交通领域，物联网技术的发展必然是一个强有力的技术支撑。

一、物联网技术和智能交通概述

物联网技术是新一代信息技术的重要组成部分，主要是指科学利用信息传感设备（如射频识别、全球定位系统等），并依照有关协议和约定，实现物体和互联网的科学连接，以便于信息传递和通信。物联网技术的不断发展和推广应用，可以实现“万物”的智能化、实时性的识别、定位、跟踪、监管，为各行业和领域的生产建设及管理工作提供技术支撑和保障。智能交通是利用现代电子信息技术（如无线信息技术、车联网、自动驾驶、物联网技术、传感器技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、GPS技术、信息发布技术、RFID技术等）面向交通运输的服务系统。加强智能交通建设，有助于提高交通管理水平和服务质量，实现相关信息的快速收集、处理、发布、交换、分析和利用，实现精细化、动态化管理，逐步实现公路交通信息化、道路交通管理服务信息化、城市公交信息化，维护和保障交通运行的安全性和稳定性，有效解决和处理交通拥堵和事故风险问题，更好地满足人们的需求。

二、智能交通体系结构

我国普遍采用的智能交通系统由多个子系统构成，通过物联网等先进技术将其有效地连接起来，共同服务于交通建设和交通管理工作。智能交通系统主要由交通信息采集、互联通信、交通状况监视、交通控制和信息发布五大子系统构成，强调在这些系统的共同协调配合下实现车与路、车与人、人与人之间信息的有效传递、沟通及通信，实现有关数据信息的高度整合和处理。通过对相关数据信息科学、有效地处理，为交通出行和交通管理提供支撑，便于实时了解各路段的交通数据和交通运行情况，指导行车路线的规划，减少道路拥堵情况，监测和发现异常状况，保证行车的安全性、稳定性。利用远程监控技术，监测路段车流运动及交通事故情况，将交通、天气等信息通过无线通信实现大范围的传输和传播，并及时发布市民出行信息。智能交通系统具有物联网构架，由感知层、传输层、数据智能化处理层和应用层四大层级组成。

感知层。该层级主要由信息采集和末梢网络两个子层级构成，主要利用定位技术、智能传感器、二维码、条形码、智能装置等，实现人、车辆和道路环境等的实时监测和分析，采集、收集有关资料信息并及时上传网络层，为后续交通安全管理、事故和风险隐患评测、交通出行路线规划设计等工作的开展提供数据支撑和保障。

传输层。主要强调借助无线网络、电话通信网、互联网、移动通信网、企业内部网、4G及5G等技术，构建一个完善的网络体系，传输层在智能交通体系中承担着数据传输、汇聚的功能和作用，可实现相关数据信息的快速传递和沟通、无障碍传递，保证信息的完整性、安全性和可靠性。

数据智能化处理层。强调借助物联网技术、大数据技术等对各子系统反馈的数据信息进行深入处理和挖掘分析，然后组合出高效、符合用户需求的信息，为交通运输管理和人们的安全出行提供科学、有效的信息和数据。

应用层。在对数据信息进行深入分析和处理的基础上，调整和优化交通运输及出行决策，强调在各子系统的配合下，为交通出行提供综合化管理、智能化管理及一体化、多方位服务，及时处理交通出行过程中出现的一系列风险和问题。

三、在物联网环境下应用智能交通系统

（一）车联网技术

车联网技术是物联网技术在交通领域的重要应用之一，车联网技术以车内网、车载移动互联网、车际网三网融合，借助车载传感器和无线网络通信技术，提取车辆的工作状态、动态信息和静态属性信息；利用数据分析平台，根据不同的用户需求，完成对车辆的监控管理。随着传感器、云计算、移动网络通信等技术的飞速发展，车联网技术可以完成车辆与车辆、车辆与道路基础设施、车辆与后台服务器之间的快速信息交换，确保车辆在经济模式下运行。在智能交通系统中，通过车联网技术实现车辆之间的信息交换和数据共享，可以实现车辆自动驾驶，提高驾驶的安全性和舒适度，车联网技术可实现对交通信号的智能控制，通过车辆的实时数据采集和分析，实现交通信号的智能调度和控制，提高交通的流畅度和效率。

车联网技术可以实现对车辆的实时监控和定位，实时监控车辆行驶中的车辆速度、位置、行驶路线等信息。通过智能交通系统对车辆进行安全管理，避免交通事故，提高道路交通的安全性。通过车联网技术对车辆进行远程监测和维护，可实时获取车辆的健康状况和故障信息，对车辆进行预防性维护和修复，提高车辆使用的耐久性。总之，车联网技术在智能交通系统中的应用，可以实现对交通管理和服务的智能化、高效化、便捷化，为未来智能交通系统的发展提供重要的保障。

（二）共享汽车

共享经济催生了一场新的科技革命，共享单车和共享汽车行业快速崛起，大大提高了交通工具的使用效率，有效缓解了交通问题。汽车与物联网、大数据、人工智能结合起来的跨越式发展，为移动出行带来了很大便捷。传统的汽车租赁经营模式由于没有与物联网结合，发展较慢，将逐渐被共享汽车替代。因此，汽车租赁企业应充分运用智能化理念改变传统运营模式，物联网技术将助力汽车租赁行业，以全新的理念服务人们的高效、便捷出行。通过共享汽车，用户可以利用智能交通系统实现智能支付和结算，通过与第三方支付平台的合作，实现电子支付和结算功能，降低用户的支付成本和使用门槛，提高共享汽车的便捷性。智能交通系统可实现智能导航和路线规划，提高车辆的出行效率和准确性。通过实时获取道路交通信息和车辆位置信息，结合车辆目的地和用户需求，实现最优的路线规划和导航服务，缩短车辆行驶的时间和距离，提高用户的出行体验和服务质量。

（三）智能网联汽车

近年来，伴随着5G技术的普及，智能网联车必将成为新一轮技术革命的产物，它是车联网和智能汽车的有机结合，将感知系统、决策系统、执行系统集成综合系统，并融合现代通信与网络技术，实现车与X（车、路、人、云等）的智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，利用自身的感知系统独立运行，将成为未来解决交通问题的有效方案。智能网联汽车是一种跨技术、跨行业的新型交通系统，它可以提高交通安全、节能减排、缓解交通拥堵、提高交通效率，同时也指明了汽车行业未来的发展方向。

（四）智能交通信号灯

传统的交通信号灯已无法满足智能交通需求，无法根据行人和车辆的流量动态调整工作时间，无形中增加了道路通行的压力。现代智能交通灯控制系统可利用大数据技术，根据行人和车辆的流量进行实时、动态调整，确保空间资源的高效利用，部分城市智能交通信号灯还同时具备特殊车辆的检测功能，如救护车、消防车、警车等，可实时切换信号灯的工作状况，以确保周围的车辆和行人安全。

（五）高速公路电子收费系统

随着我国市场经济的发展，交通运输行业强调做好经济管理工作，尤其要对高速公路收费进行科学管理，进一步健全和完善公路收费管理制度体系，针对不同级别的公路设置统一的收费标准，并监督各收费口严格遵守和执行。高速公路电子收费系统是一种先进的路桥收费方式，通过车载器与收费站高速公路电子收费系统车道上的微波天线间的短程通讯，科学利用计算机联网技术与银行进行后台结算。高速公路电子收费系统的持续完善和健全，车辆在经过收费站时，不需要专门停车缴纳费用，极大地提高了收费效率和车辆通行能力。此外，随着该系统的持续完善和健全，公路收费逐渐向电子化、信息化方向发展，大幅提高了高速公路收费站的收费管理成本及车辆营运效益，也有助于降低收费口的噪声和废气污染，缩小收费站的规模，节约基建、管理和人工费用，提高市政设施的资金回收能力。

（六）交通信息服务系统

车辆管理、车辆运营、风险管控、应急管理、道路拥堵问题的解决等，都离不开相关数据信息的支撑。根据交通管理工作的实际需求，构建完善的信息网络平台和系统，并在此基础上建立交通信息服务系统，可有效提高智慧交通管理水平和效率。通过装备在道路、车、换乘站、停车场、气象中心的传感器和传输设备，广泛获取和收集数据信息。ATIS在接受这些信息后进行处理和分析，实时向有关部门和人员提供道路交通、公共交通、换乘、交通气象、停车、出行等方面的信息，便于相关人员选择适合的出行方式和路线，极大地解决了道路交通拥堵问题，提高了道路通行能力，也满足了调控交通的需求。

（七）智能公共交通系统

公交系统的最大特点在于，运用各种信息技术实现高效交通，使公交系统的效率和经济性都得到提高，运力也相应地增加。随着物联网技术在交通领域的广泛应用，公交系统的发展日趋成熟。通过互联网、公共汽车、公共电视等方式，市民可以选择正确的交通方式。当旅客乘车时，汽车内部的语音广播系统会向旅客通报道路状况，使旅客及时掌握车辆的行驶状况，并在抵达目的地前做好准备。该系统主要用于公交车辆管理中心，通过对公交车运营情况的分析，对用户实时定位，并根据用户的短期平均客流量，制定相应的调度方案。在提升工作效率的同时，让旅客感受到优质的服务。

（八）交通管理系统

交通管理涉及的内容较多，主体也较多，其强调对交通路线进行科学规划，对交通运输进行综合治理，做好交通事故管理、应急管理等方面的工作，改变以往管理工作中经营主体多、小、弱、散的局面。依托信息化技术和物联网技术构建的交通管理系统，便于各部门和主体之间的沟通，为其提供科学、有效的支撑。交通管理系统主要是交通管理者用于检测控制和管理公路交通，在道路、车辆和驾驶员三者之间建立有效的沟通和联系，提高交通管理的效率和效益。借助该系统，可以实现交通状况、交通事故、气象状况、交通环境等的实时监测和分析，依靠车辆检测技术、计算机信息处理技术、大数据技术等先进的技术设备，在对有关数据信息进行深入分析的基础上，准确把握交通状况，为交通控制提供依据和支撑，如信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等，用以改善和优化交通状况。

（九）紧急救援系统

大多数车辆都装有GPS定位导航系统，紧急救援是一种较特殊的系统，它是建立在救援机构基础上的。通过紧急救援系统，可将交通路段的实时情况和救援机构相结合，为行驶中的车辆提供紧急避险车道及最佳的道路规划路线。道路交通管理人员会在接收到发生交通事故的车辆发出的讯息后，第一时间对车辆展开救援。具体表现为：车辆在遇到交通事故后，可根据电话、短信了解车辆的具体位置和车辆的行驶轨迹。交通事故不只是车辆碰撞或车辆故障，还包括车辆丢失。系统对丢失的车辆进行远程操控，使车辆断油断电强行停止，并运用定位系统追踪到车辆所处的位置，将其找回。

在遇到车辆故障时，首先，高速路段都有避险车道，在条件允许的情况下，可将车辆挪至安全地带，然后拨打救援专线，救援人员会根据定位系统找到车辆故障地带并展开救援。交通意外是交通事故发生的一个主要因素，但不论是外界因素，还是主因造成的交通意外，系统会自动识别，并在十秒钟后自动拨打求助电话或求助信号，通知救援人员对事故发生地展开紧急救援。

四、结束语

综上所述，随着经济和社会的发展，人们对交通运输管理的需求越来越大。因此，必须大力发展智慧交通，推动物联网等先进技术在交通系统中的运用，使之与车辆管理、车辆运营、风险管控、应急管理、解决道路拥堵问题等方面的工作紧密结合。为了有效提升城市智能交通的建设和管理效率，进一步拓展应用领域，以保证其在城市轨道交通系统中充分发挥作用，逐步向大规模网络化、集成化和服务化方向发展，满足人们的多元化需求。

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