周杰

（浙江浙大中控信息技術(shù)有限公司，浙江 杭州 310051）

物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于解決提高交通運(yùn)出探測(cè)不確定性和可靠性較低等都有著重要作用。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際上就是不同信息傳感設(shè)備系統(tǒng)的統(tǒng)稱，通過(guò)合理的方式將傳感器、全球定位系統(tǒng)等各項(xiàng)設(shè)備適當(dāng)?shù)剡M(jìn)入網(wǎng)中，最終形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò),通過(guò)對(duì)智能網(wǎng)路的應(yīng)用，可以在對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行應(yīng)用的基礎(chǔ)上，完成交通數(shù)據(jù)信息的計(jì)算與交換，從而改善交通環(huán)境。

1 以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)建設(shè)的智能交通流量探測(cè)系統(tǒng)

該系統(tǒng)就是在智能交通流探測(cè)中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際就是通過(guò)對(duì)傳感、網(wǎng)絡(luò)、通信等各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的合理應(yīng)用，對(duì)現(xiàn)有的交通技術(shù)進(jìn)行改善，并且促進(jìn)交通技術(shù)的發(fā)展，使交通系統(tǒng)管理水平能夠得到進(jìn)一步提高。從目前我國(guó)的交通環(huán)境看，現(xiàn)代交通運(yùn)輸會(huì)不斷向綜合交通方向發(fā)展，特別交通流管理方面，綜合交通優(yōu)勢(shì)十分明顯，可以使管理工作變得更加簡(jiǎn)單，從而為人們提供一個(gè)良好的交通環(huán)境。因此，需要通過(guò)完整的技術(shù)和系統(tǒng)，完成目前交通信息流探測(cè)系統(tǒng)，以及相應(yīng)管理系統(tǒng)的合理改善。以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，構(gòu)建新一代智能交通管理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)其的應(yīng)用，能夠使路網(wǎng)流通性得到全面提升，并且可以提高公路上車輛的運(yùn)行效率，這對(duì)于促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)說(shuō)意義重大，同時(shí)，也有助于減少車輛在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的油耗量，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

互聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)具有良好的發(fā)展前景，并且從目前的情況看，其在許多行業(yè)的應(yīng)用也都取得了不錯(cuò)的成績(jī)?；谖锫?lián)網(wǎng)的智能交通流量探測(cè)系統(tǒng)就是將物聯(lián)網(wǎng)與交通流探測(cè)兩者進(jìn)行結(jié)合，這也是現(xiàn)階段我國(guó)交通在不斷發(fā)展過(guò)程中需要注意的一項(xiàng)內(nèi)容。智能交通在具體應(yīng)用過(guò)程中可以使物聯(lián)網(wǎng)自身的特點(diǎn)得到充分發(fā)揮，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的合理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通的智能化管理，快速、準(zhǔn)確地將氣象、交通等各項(xiàng)信息都傳遞給車輛，從而幫助使車輛在行駛過(guò)程中智能地避開(kāi)擁堵路線，合理規(guī)避惡劣天氣。同時(shí)，也可以為車輛行駛規(guī)劃一個(gè)最佳路線，縮短車輛抵達(dá)目的地的時(shí)間，減少車輛在具體行駛過(guò)程中的能源消耗。

2 構(gòu)建系統(tǒng)，搭建網(wǎng)絡(luò)模型

車載傳感器節(jié)點(diǎn)在具體應(yīng)用過(guò)程中起到的核心作用就是對(duì)道路中涉及的各項(xiàng)信息內(nèi)容進(jìn)行準(zhǔn)確存儲(chǔ)，每隔一段固定的時(shí)長(zhǎng)，傳感器節(jié)點(diǎn)都會(huì)將車輛的實(shí)際行駛速度向四周傳遞，最終信息會(huì)被傳遞到周圍的節(jié)點(diǎn)上。車輛節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)廣播數(shù)據(jù)內(nèi)容的有效匯聚，最終形成交通流。在實(shí)際問(wèn)題分析過(guò)程中，將匯聚點(diǎn)設(shè)置在道路交叉口處，通過(guò)對(duì)匯聚點(diǎn)的應(yīng)用，可以將車載節(jié)點(diǎn)的交通流數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確地發(fā)送到匯聚點(diǎn)，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)信息內(nèi)容的有效融合，獲取交通流量。利用互聯(lián)網(wǎng)，將不同匯聚點(diǎn)上的各項(xiàng)數(shù)據(jù)內(nèi)容都準(zhǔn)確的傳輸?shù)较鄳?yīng)的互聯(lián)網(wǎng)中心控制機(jī)上，并且，匯聚不同，路段的交通流數(shù)據(jù)，通過(guò)匯聚點(diǎn)完成對(duì)交通流廣播，使道路上的駕駛員可以選擇最佳的行駛路線。

在實(shí)際問(wèn)題分析過(guò)程中，利用網(wǎng)絡(luò)代替基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通流探測(cè)系統(tǒng)探測(cè)道路的具體情況。利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥陨砜梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)道路上車輛具體狀態(tài)探測(cè)，并且可以依據(jù)探測(cè)結(jié)果，完成相應(yīng)的預(yù)測(cè)，利用車載節(jié)點(diǎn)獲取信息，處理信息。在互聯(lián)網(wǎng)控制中和匯聚點(diǎn)，完成對(duì)獲取到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的融合，并且將數(shù)據(jù)分發(fā)下去，為車輛進(jìn)行道路選擇提供相應(yīng)的信息支持。

3 不同位置的數(shù)據(jù)收集與計(jì)算

3.1 車載傳感器節(jié)點(diǎn)

第一，對(duì)道路上行駛的每輛車的速度進(jìn)行計(jì)算，該過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)道路交通流量速度、節(jié)點(diǎn)處交通流量、車輛最高速度等各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的合理應(yīng)用，完成對(duì)道路上行駛車輛的車速的計(jì)算。

第二，計(jì)算道路上車輛的具體密度情況。如果道路上某臺(tái)車輛在實(shí)際行駛過(guò)程中，收集到的節(jié)點(diǎn)廣播數(shù)量相對(duì)較多，此時(shí)，表面該車輛周圍的車輛較多，這也就表明車輛所在區(qū)域容易發(fā)生交通擁堵，通過(guò)對(duì)交通流量數(shù)據(jù)內(nèi)容的有效分析，完成對(duì)交通情況的判斷。

第三，道路上行駛的車輛經(jīng)過(guò)網(wǎng)格時(shí)，可以完成對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)內(nèi)容的分析，計(jì)算流量數(shù)據(jù)，并且此基礎(chǔ)上，對(duì)車輛信息和密度進(jìn)行應(yīng)用，準(zhǔn)確計(jì)算網(wǎng)格內(nèi)的交通情況。

3.2 匯聚點(diǎn)數(shù)據(jù)

車輛對(duì)道路信息內(nèi)容的收集可以通過(guò)過(guò)載傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，從而能夠精準(zhǔn)地反應(yīng)車輛通過(guò)道路時(shí)，道路網(wǎng)格的的具體情況。

4 具體仿真實(shí)驗(yàn)分析

在具體分析過(guò)程中，選取某市的某部分區(qū)域作為仿真實(shí)驗(yàn)區(qū)域，初始化時(shí)，應(yīng)當(dāng)將車輛隨機(jī)的防治設(shè)為道路網(wǎng)絡(luò)上的某一點(diǎn)，并且將道路上的另一點(diǎn)設(shè)置為車輛行駛的終點(diǎn)，車輛抵達(dá)到目的地后，再隨機(jī)隨機(jī)選擇一個(gè)點(diǎn)作為車輛的目的地，不斷重復(fù)上述操作，直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

具體模擬實(shí)驗(yàn)期間，為了保證過(guò)程的真實(shí)可靠，對(duì)于車輛最高行駛速度設(shè)置應(yīng)當(dāng)依據(jù)不同路段的情況進(jìn)行，通常來(lái)說(shuō)，雙向4 車道的最高行駛速度為40km/h，為主干路的最高行駛速度則為60km/h。

網(wǎng)格數(shù)的增多將會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)格內(nèi)平均交通流量值降低，這種現(xiàn)象表明，道路上的汽車的數(shù)量與網(wǎng)絡(luò)平均交通流量值之間是呈負(fù)相關(guān)。具體問(wèn)題分析過(guò)程中，工作人員可以依據(jù)交通路段平度速度判斷道路的擁堵情況，通過(guò)對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，完成對(duì)某城市交通流的模擬，通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，如果在網(wǎng)絡(luò)中的車的數(shù)量達(dá)到了3600 輛時(shí)，車輛在道路行過(guò)程中，為了確保交通的安全性，車輛的平均速度應(yīng)當(dāng)控制在35km/h；如果道路上的車增多，數(shù)量達(dá)到6800 輛時(shí)，此時(shí)道路已經(jīng)出一個(gè)相對(duì)擁擠的狀態(tài)，為了確保交通安全，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)降低道路上車輛的行駛速度，此時(shí)，車輛的平均行速度應(yīng)當(dāng)控制在25km/h；而當(dāng)?shù)缆飞系能嚨臄?shù)量達(dá)到驚人的9900 輛時(shí)，道路已經(jīng)處于十分擁擠狀態(tài)，此時(shí)，道路上車輛的的平均行速度要控制在15km/h。在本次仿真實(shí)驗(yàn)研究期間，需要注意的是，車輛需要規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，安全地駛到下個(gè)路口，而信息的傳遞需要一段時(shí)間，本次試驗(yàn)信息傳遞需要的時(shí)長(zhǎng)為60s，在信息傳遞期間，車輛的行駛速度有可能已經(jīng)發(fā)生了較大變化，可見(jiàn)，為了提高分析的準(zhǔn)確性，在條件允許的情況下，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步縮小車輛之間信息的傳遞時(shí)間間隔。

道路上的車輛的行駛速度如果快速上升，并且此時(shí)道路處于擁堵?tīng)顟B(tài)，合理地設(shè)置交通流探測(cè)系統(tǒng)的各計(jì)算周期，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠快速獲取道路上交通流量的具體情況，并且可以將各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息都準(zhǔn)確地發(fā)送給不同的車輛。此外，如果實(shí)際交通環(huán)境較差，在1h 內(nèi)，道路上的車流量會(huì)由通暢轉(zhuǎn)變?yōu)閾矶?，此時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)車輛數(shù)量會(huì)增多。因此，在具體試驗(yàn)過(guò)程中，為了方便具體分析工作的開(kāi)展，問(wèn)題研究過(guò)程中，在1h 內(nèi)，網(wǎng)格中車的數(shù)量會(huì)從期初的3500 輛不斷增多，最終將會(huì)達(dá)到驚人的10000 輛，在實(shí)際問(wèn)題分析過(guò)程中，通過(guò)隨機(jī)的方式從10000 輛車中選出一輛，然后將該輛汽車作為整個(gè)分析的觀察對(duì)象，對(duì)該車輛在道路上行駛過(guò)程中進(jìn)行分析。具體分析內(nèi)容如下：車輛通經(jīng)過(guò)路口時(shí)，可有通過(guò)不同的匯聚點(diǎn)獲取交通流量平均值，同時(shí)，也能夠得到此時(shí)網(wǎng)格的交通平均值，通過(guò)對(duì)兩項(xiàng)數(shù)值進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，該比值會(huì)隨著道路上車輛的減少而增大。此外，道路上車流量的增多，會(huì)導(dǎo)致道路上行駛的車輛的速度變小，此時(shí)，在不同匯聚點(diǎn)上，車輛的傳播時(shí)間也會(huì)延長(zhǎng)，并且在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)會(huì)不斷的有新車輛進(jìn)入，這也會(huì)縮小兩者的具體比值[5]。綜上所述，在問(wèn)題分析過(guò)程中，雖然道路上車的數(shù)量隨著時(shí)間的改變會(huì)不斷發(fā)生變化，但是，通過(guò)對(duì)智能交通流量探測(cè)系統(tǒng)的合理應(yīng)用，對(duì)不同周期進(jìn)行設(shè)置，仍然可以完成對(duì)道路交通流量值的精準(zhǔn)計(jì)算，并且快速、準(zhǔn)確的將計(jì)算結(jié)果發(fā)送給相應(yīng)的車輛。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)背景下，智能交通流探測(cè)是現(xiàn)代交通不斷發(fā)展的必然結(jié)果?，F(xiàn)代交通中對(duì)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的智能交通流探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)交通環(huán)境的合理改善，從而促進(jìn)我國(guó)社會(huì)的整體發(fā)展。