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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。