陳靜

摘 要：我國城市現(xiàn)代化發(fā)展速度大大超越了城市交通的運輸能力， 為了滿足公民對城市交通的需求， 大力發(fā)展智能化交通建設， 提高運輸服務能力， 把物聯(lián)網(wǎng)技術引入到城市交通中，是發(fā)展智能交通的新思路。文章以智能交通的概念入手，闡釋了感知層、傳輸層、處理層、應用層等物聯(lián)網(wǎng)結構在智能交通中的作用，描述了物聯(lián)網(wǎng)技術在智能交通中的典型應用。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能交通；電子收費系統(tǒng)

1 智能交通的概念

智能交通是一個運用現(xiàn)代電子信息技術面向交通運輸?shù)姆障到y(tǒng)。它最大的特點是將信息進行收集，然后對信息進行處理、發(fā)布、交換、分析、利用，最終為交通的參與者提供多樣性的服務。換句話說，就是在高科技的支持與幫助下，讓傳統(tǒng)的交通模式變得更加智能化，更加安全、節(jié)能、高效率。

在未來城市的發(fā)展中，無線信息將成為車輛與交通設施之間、車輛與車輛之間的橋梁，未來的交通技術將利用電力化、車聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛來實現(xiàn)城市交通設備、信息等各方面資源的整合，完成城市智能交通系統(tǒng)的構建。未來的智能交通系統(tǒng)可以讓車流就像海中的魚群一樣，在馬路上快速的游動但卻又彼此不會相撞。

智能交通在中國主要應用于以下三大領域。

（1）公路交通信息化，主要是指高速公路建設、省級國道公路建設、公路交通領域。公路收費是現(xiàn)在的熱點項目，而這個項目又以軟件為主。聯(lián)網(wǎng)收費軟件和計重收費系統(tǒng)是公路收費的兩個組成部分。

（2）城市道路交通管理服務信息化。城市道路交通管理服務信息化的主要問題是兼容和整合，所以，這一領域的應用熱點就是選擇一個綜合性的信息平臺，來實現(xiàn)對兼容和整合。

（3）城市公交信息化。根據(jù)目前的情況來看，公交系統(tǒng)信息化在國內(nèi)城市中應用的比較少，也比較落后，而智能公交調度系統(tǒng)在國內(nèi)的發(fā)展還基本處于空白階段。不過在一些一線城市以及南方沿海地區(qū)，都已經(jīng)開始重視智能交通的發(fā)展了。

2 智能交通系統(tǒng)

交通問題是國計民生問題，而交通擁堵現(xiàn)在已經(jīng)成為一個嚴重的社會問題。針對這種情況，提高交通的智能化功能是當前解決問題的一個有效方法。因此，智能交通管理系統(tǒng)的建設已經(jīng)成為城市交通發(fā)展的必由之路。

智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation Systems，ITS）是通過將傳感器技術、RFID 技術、無線通信技術、數(shù)據(jù)處理技術、網(wǎng)絡技術、自動控制技術、視頻檢測識別技術、GPS 技術、信息發(fā)布技術等綜合應用于整個交通運輸管理體系中，從而建立起實時、準確、高效的交通運輸控制和管理系統(tǒng)。

智能交通系統(tǒng)的工作流程是：首先通過布設各種傳感器，獲取需要的交通信息；然后使用有線或者無線的網(wǎng)絡通信技術；將獲取的交通信息進行傳輸和匯集；最后將所有數(shù)據(jù)進行融合處理，從而達到監(jiān)控和管理交通基礎設施以及交通流量的目的，為交通使用者及管理者提供服務。

3 智能交通的體系結構

智能交通作為物聯(lián)網(wǎng)在交通運輸領域的應用，遵循物聯(lián)網(wǎng)的體系結構。智能交通系統(tǒng)由五大子系統(tǒng)組成，分別是：交通信息采集、互聯(lián)通信、交通狀況監(jiān)視、交通控制和信息發(fā)布。要想形成一個智能化的交通系統(tǒng)，實現(xiàn)車與路之間、車與人之間以及人與人之間的互相連通，那么必須依靠智能交通前端的感知技術、中間的傳輸技術以及后端的信息處理技術。

ITS 系統(tǒng)使用大量的嵌入式設備用于雷達測速、運輸車隊遙控指揮、車輛導航等方面，同時通過大量的傳感器采集、存儲公路城市交通各個路段的交通數(shù)據(jù)，進行分析和顯示，以供交通管理部門了解交通狀況，對擁堵路段進行疏通，也便于司機進行合理的避讓。

如在有些路段，?？梢钥匆娨恍┐蟮腖ED 顯示屏，顯示某路段車流擁堵或者交通事故，請繞行之類的提示。同時ITS 系統(tǒng)內(nèi)集成的GPS 車輛監(jiān)控子系統(tǒng)，將各種交通、天氣等信息在中心站和各子站之間通過無線通信的方式進行傳輸，從而使得各子站的GPS 接收機能夠接收到車輛當前的位置、時間等數(shù)據(jù)，然后再通過無線通信方式傳輸給中心站；中心站將匯總的各子系統(tǒng)位置信息，送往電子地圖，顯示各子站的運動軌跡，最后通過無線通信調度指揮各子站，利用系統(tǒng)監(jiān)控軟件完成對各子站的狀態(tài)監(jiān)控。這樣就實現(xiàn)了對各子站的監(jiān)控管理。

智能交通系統(tǒng)具有典型的物聯(lián)網(wǎng)架構，由感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)智能處理層和應用層組成。

感知層包括信息采集和末梢網(wǎng)絡兩個子層。傳感器、條形碼、二維碼、RFID、智能裝置等作為數(shù)據(jù)采集設備，將采集到的數(shù)據(jù)通過末梢網(wǎng)絡上傳給網(wǎng)絡層。數(shù)據(jù)采集設備將采集出行者、車輛和道路等多方面的交通信息，然后通過末梢網(wǎng)絡將采集到的這些交通信息傳輸給網(wǎng)絡層。

傳輸層是在現(xiàn)有網(wǎng)絡的基礎上建立起來的，主要承擔著數(shù)據(jù)傳輸、匯聚功能。在物聯(lián)網(wǎng)中，要求傳輸層能夠把感知層感知到的數(shù)據(jù)無障礙、高可靠性、高安全性地進行傳送。在智能交通系統(tǒng)的傳輸層中，目前主流的電話通信網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)、各類專網(wǎng)等網(wǎng)絡都是重要的核心網(wǎng)絡；主要使用的應用技術是接入技術以及各種延伸網(wǎng)等交通信息傳輸技術。

數(shù)據(jù)智能處理層是要對多種數(shù)據(jù)或信息進行處理，然后組合出高效、符合用戶要求的信息的過程。

應用層的主要功能是把感知和傳輸來的信息進行分析和處理，做出正確的控制和決策，實現(xiàn)智能化的管理、應用和服務。這一層解決的是信息處理和人- 機界面的問題。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能交通中的應用

電子收費系統(tǒng)（Electronic Toll Collection，ETC）又稱不停車收費系統(tǒng)，是ITS 的重要組成部分。ETC 系統(tǒng)一種能實現(xiàn)不停車收費的全天候智能型分布式計算機控制、處理系統(tǒng)，是電子技術、通信和計算機技術、自動控制技術、傳感技術、交通工程和系統(tǒng)工程的綜合產(chǎn)物，是典型的物聯(lián)網(wǎng)應用。當車輛通過擁有ETC 系統(tǒng)的收費站時，ETC 系統(tǒng)將在車輛通過的瞬間自動完成所過車輛的登記、建檔和收費的整個過程，在不停車的情況下收集、傳遞、處理該車輛的各種信息。

高速公路ETC 系統(tǒng)由車載單元（OBU）、路邊裝置（RSU）、ETC 管理中心及后端的銀行結算系統(tǒng)4 個部分組成。車載單元一般使用IC 卡加CPU 單元組成的"雙片式"結構，其中IC 卡存儲賬號、余額等信息，CPU 單元存儲車主、車型等物理參數(shù)并為車載單元與路邊設備之間的高速數(shù)據(jù)交換提供保障。路邊裝置負責完成與車載單元的高速通信，實時讀取通過車輛中車載單元的數(shù)據(jù)，進行合法性判斷后，發(fā)送控制信號，并將車輛通信信息發(fā)送到管理中心。ETC 管理中心對整個系統(tǒng)進行監(jiān)控和管理，與銀行收費系統(tǒng)進行通信和業(yè)務處理數(shù)據(jù)交換。后端的銀行收費系統(tǒng)對收到的扣費請求進行結賬和對賬處理。

5 結語

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術在智能交通中的應用以及發(fā)展，城市交通的智能化程度也將會大幅度提升，從而全面提升了道路管理部門對智能交通的管理和控制水平以及信息服務水平。物聯(lián)網(wǎng)技術將使城市的智能交通朝著大規(guī)模網(wǎng)絡化、集成化和面向服務化發(fā)展，最終成為智慧城市的重要組成部分。

參考文獻：

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[2] 李鵬. 智能交通VS 中國式堵車[J]. 中國交通信息化，2010，8（11）.