王　珺

（天津?yàn)I海職業(yè)學(xué)院，天津 300451）

基于物—聯(lián)網(wǎng)的智能交通體系研究以天津?yàn)I海新區(qū)為例

王珺

（天津?yàn)I海職業(yè)學(xué)院，天津 300451）

文章介紹了天津?yàn)I海新區(qū)綜合交通體系的現(xiàn)狀和存在的問題，并站在全局的高度深入地分析了濱海新區(qū)發(fā)展智能交通的必要性，闡述了物聯(lián)網(wǎng)對交通的影響以及它與智能交通的關(guān)系，提出了新一代基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通發(fā)展的新思路，嘗試建立了天津?yàn)I海新區(qū)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，最后對新區(qū)物聯(lián)網(wǎng)智能交通的應(yīng)用可行性進(jìn)行了展望。

濱海新區(qū)；物聯(lián)網(wǎng)；智能交通系統(tǒng)

傳統(tǒng)的基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ降慕煌ü芾硪呀?jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代交通的迅猛發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)的新興智能交通管理，越來越被社會各界關(guān)注，它的應(yīng)用對推動智慧濱海新區(qū)的快速發(fā)展有著深遠(yuǎn)的社會意義。

1　天津?yàn)I海新區(qū)綜合交通體系現(xiàn)狀

1.1 現(xiàn)狀分析

截至2016年年初，天津?yàn)I海新區(qū)綜合交通呈現(xiàn)為：以天津港、空港建設(shè)為中心的航運(yùn)發(fā)展；形成以濱海西站、于家堡站為主要樞紐站、以塘沽站、濱海北站為輔助樞紐站的“兩主兩輔”鐵路客運(yùn)樞紐格局；高速公路網(wǎng)絡(luò)初步建成，通達(dá)三北、輻射腹地能力得到拓展；雙城交通新建、拓寬了天津大道、港城大道、津?yàn)I高速等高快速路；區(qū)內(nèi)交通初步形成路網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

1.2 存在的問題

（1）新區(qū)核心區(qū)內(nèi)路網(wǎng)不完善，河流、鐵路阻隔嚴(yán)重。核心區(qū)路網(wǎng)密度為3.26km/km2，其中開發(fā)區(qū)密度較大，基本上達(dá)到了中心城區(qū)（4.5km/km2）、北京（4.7km/km2）的水平，其他地區(qū)路網(wǎng)密度較低。

（2）新區(qū)交通是混行交通，港口集疏運(yùn)通道不足，港城交通矛盾突出。

（3）公共交通分擔(dān)率低，發(fā)展相對滯后。目前，新區(qū)軌道交通僅只有早期建成的津?yàn)I輕軌，且主要承擔(dān)雙城間的對外交通，對核心區(qū)出行總量的分擔(dān)僅為0.1%，難以發(fā)揮在城市客運(yùn)交通的主導(dǎo)作用；常規(guī)公交線網(wǎng)覆蓋面窄、線路重復(fù)、服務(wù)水平低，500m覆蓋人口和工作崗位分別為74%和78%。

2　天津?yàn)I海新區(qū)智能交通體系建立的必要性

2.1 智能交通系統(tǒng)的概念

智能交通系統(tǒng)（Intelligent Traffc Systems， ITS）是將各種工具、先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、電子控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地綜合運(yùn)用于整個交通運(yùn)輸管理體系，它可以解決交通擁堵、環(huán)境監(jiān)測、出行信息服務(wù)等問題，從而建立起一種全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)。

2.2 天津?yàn)I海新區(qū)智能交通體系建立的必要性

天津?yàn)I海新區(qū)是輻射“三北”、連接海內(nèi)外的重要樞紐，海、陸、空立體交通網(wǎng)絡(luò)相對發(fā)達(dá)，近年來盡管濱海新區(qū)政府加強(qiáng)了道路基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，但機(jī)動車擁有量以年均11%～15%以上的速度增長，而道路面積年均增長率僅僅3%左右， 因此新區(qū)交通擁阻愈發(fā)嚴(yán)重，交通狀況呈迅速惡化趨勢。新區(qū)交管局雖在提高綜合交通效率方面做了大量工作，取得了一定成效。但由于傳統(tǒng)交通模式管理的方法和技術(shù)的局限性，使得應(yīng)急能力和信息反饋能力相對薄弱，因此在加速基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時，大力推進(jìn)濱海新區(qū)智能交通體系是建設(shè)智慧新區(qū)的必由之路，也是實(shí)現(xiàn)新區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。

3　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對智能交通的影響

3.1 物聯(lián)網(wǎng)概念

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）是將各種物體相互聯(lián)系在一起的網(wǎng)絡(luò)。按照國際電信聯(lián)盟的定義，物聯(lián)網(wǎng)是一種通過各種信息標(biāo)示和傳感設(shè)備，如RFID裝置、紅外感應(yīng)器、GPS、激光掃描器等，將物體連接成網(wǎng)，以進(jìn)行信息的交換和共享，最終實(shí)現(xiàn)物體的實(shí)時、智能化管理的網(wǎng)絡(luò)。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對交通的影響

第一，在道路、水路、港口、海事等電子政務(wù)管理方面，物聯(lián)網(wǎng)將采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)簡單處理并發(fā)送到信息中心，打破部門間的隔閡，實(shí)現(xiàn)跨部門信息共享，它作為一個物物相連的網(wǎng)絡(luò)體系，在很大程度上滿足了交通電子政務(wù)對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)要求；第二，在高速公路不停車收費(fèi)、城市道路多路徑識別以及城市公交優(yōu)先等領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決了傳統(tǒng)交通的信息采集不精確、反饋不及時、城市交通復(fù)雜多變等情況；第三，在車輛、船舶、集裝箱、堆場、貨物等管理方面，物聯(lián)網(wǎng)可以通過無線網(wǎng)絡(luò)采集嵌入到相關(guān)物體的電子標(biāo)簽、條形碼等信息標(biāo)識，將信息發(fā)送到相關(guān)后臺管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對物體的跟蹤、監(jiān)控等智能化管理?？梢?，物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)從現(xiàn)場物理實(shí)體的管控到信息空間中虛擬鏡像的管控，將為交通信息的即時分析和信息管理模式的轉(zhuǎn)變提供了強(qiáng)大的技術(shù)保障。

4　物聯(lián)網(wǎng)和智能交通的關(guān)系

智能交通領(lǐng)域是物聯(lián)網(wǎng)重要的應(yīng)用領(lǐng)域，也是互聯(lián)網(wǎng)最有可能取得產(chǎn)業(yè)化成功的行業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)將物體與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)識別、定位、監(jiān)控和管理等功能，并將基礎(chǔ)信息整合發(fā)送達(dá)到信息共享。首先，在物聯(lián)網(wǎng)的感知層，感知采集的底層數(shù)據(jù)可為ITS提供全面的交通數(shù)據(jù)，而ITS需要時刻不間斷的掌握路網(wǎng)信息才能有效管控道路交通；其次，在物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層，物聯(lián)網(wǎng)本身就是一個大的傳輸渠道，物聯(lián)網(wǎng)如果和ITS無縫對接，通過有線、無線傳輸，ITS所需的實(shí)時數(shù)據(jù)即可從采集設(shè)備到處理中心傳輸；然而，在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層，可以利用ITS管控平臺來進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，并將處理后的數(shù)據(jù)反饋給各服務(wù)系統(tǒng)，來達(dá)到人、車、路之間的相互感知、信息處理及共享應(yīng)用。

5　天津?yàn)I海新區(qū)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通體系架構(gòu)

5.1 天津?yàn)I海新區(qū)物聯(lián)網(wǎng)智能交通體系建設(shè)思路與建設(shè)目標(biāo)

濱海新區(qū)智能交通管理系統(tǒng)要求從整體角度更加綜合化系統(tǒng)化，主要依托GIS、車輛定位技術(shù)、無線通信、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對人、路、車的監(jiān)控和管理。總體設(shè)計(jì)以ITS綜合管控集成平臺及綜合數(shù)據(jù)庫為底層數(shù)據(jù)支撐，以標(biāo)準(zhǔn)化的接口和通訊網(wǎng)絡(luò)作為轉(zhuǎn)換服務(wù)，以各個管控、服務(wù)子系統(tǒng)作為業(yè)務(wù)應(yīng)用輸出。

5.2 天津?yàn)I海新區(qū)物聯(lián)網(wǎng)智能交通系統(tǒng)體系架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)和ITS的有效融合后，智能交通將是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要領(lǐng)域，是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)社會服務(wù)價值的應(yīng)用之一。借助先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從以下5個維度嘗試建立新一代全面提升城市交通管控和服務(wù)能力，構(gòu)筑綠色節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的智能交通體系架構(gòu)，如圖1所示。

5.3 天津?yàn)I海新區(qū)物聯(lián)網(wǎng)智能交通體系可行性應(yīng)用

從應(yīng)用前景來看，物聯(lián)網(wǎng)ITS的可行性應(yīng)用主要體現(xiàn)在城市管理（如智能交通、智能建筑、文物保護(hù)、古樹實(shí)時監(jiān)測、數(shù)字圖書館等）；智能家居管理；智能節(jié)能管理；現(xiàn)代物流管理；定位導(dǎo)航；食品安全管理；環(huán)境監(jiān)測等方面。從這些物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn)，智能節(jié)能系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)是兩個可以作為典型的應(yīng)用示范。在未來，我們可以將智能節(jié)能和智能交通普及到家庭用戶和公共設(shè)施中，形成智能化的社區(qū)，從而為實(shí)現(xiàn)濱海智慧新區(qū)的遠(yuǎn)大目標(biāo)作好準(zhǔn)備。

從技術(shù)層面來看，隨著物聯(lián)網(wǎng)的推廣和普及，4G、物流傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是將短程無線通訊技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、微電子傳感器有效融合的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)這樣的新技術(shù)，逐漸被廣泛用于ITS等需要數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、處理的相關(guān)領(lǐng)域，這些技術(shù)的不斷升級勢必為物聯(lián)網(wǎng)智能交通提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。

圖1 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通體系架構(gòu)

6　結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用與傳統(tǒng)的ITS不是“復(fù)制”關(guān)系，也不是前者為工具或技術(shù)手段，后者為理想目標(biāo)的關(guān)系。物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展是相輔相成的。天津?yàn)I海新區(qū)政府自2010年成立以來，新區(qū)建設(shè)飛速發(fā)展，在今后新區(qū)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施得到充分建設(shè)，逐步形成行業(yè)產(chǎn)業(yè)化時，濱海新區(qū)物聯(lián)網(wǎng)智能交通必將迎來更大的市場價值和應(yīng)用空間。

［1］周燕.供電線路電源額定電壓初探［J］.西南科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2004（3）：33-34.

［2］黃其勵.節(jié)約能源與可持續(xù)發(fā)展［J］.電力設(shè)備，2004（2）：5-7.

［3］謝輝，董德存，歐冬秀.基于物聯(lián)網(wǎng)的新一代智能交通［J］. 交通科技與經(jīng)濟(jì)，2011（1）：33-36.

Study on the intelligent transportation system based on the Internet of things：taking Tianjin Binhai New Area as a case

Wang Jun
（Tianjin Coastal Polytechnic， Tianjing 300451， China）

This paper introduces the present situation and existing problems of the comprehensive transportation system of Tianjin Binhai New Area， and the necessity of the development of intelligent transportation in the Binhai New Area is analyzed in the overall situation. And the infuence of the Internet of things on traffc and its relationship with intelligent transportation is expounded， a new idea for the development of Intelligent transportation based on the Internet of things is put forward in this paper. And the system structure of the intelligent transportation system based on the Internet of things in Tianjin Binhai New Area has been established in a try. Finally， the feasibility of applying Internet of things intelligent transportation in the New Area of is prospected.

Binhai New Area； Internet of things； intelligent transportation system

王珺（1986— ），女，黑龍江雙城。