李 楓

（昆侖芯（北京）科技有限公司，北京 100193）

0 引言

智慧交通是基于智能交通發(fā)展起來的一種交通管理模式，以智能交通為基礎(chǔ)，結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計算以及物聯(lián)網(wǎng)等新興IT 技術(shù)。為了滿足人們對車輛進行實時監(jiān)控、獲得旅行信息等多方面的需求，需要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深度融入智慧交通系統(tǒng)，綜合物聯(lián)網(wǎng)平臺豐富的交通數(shù)據(jù)信息，能夠建立起對交通信息數(shù)據(jù)的深層挖掘模式，不斷挖掘其隱藏價值。積極推進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和交通系統(tǒng)的融合，對我國城市和社會的發(fā)展具有積極意義。

1 智慧交通與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)概述

1.1 智慧交通

智慧交通在城市建設(shè)中具有積極推動作用，具體而言，智慧交通可靈活引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將其運用于不同區(qū)域，因此智慧交通也可稱為城市交通運輸物聯(lián)網(wǎng)。主要通過傳感技術(shù)、嵌入式技術(shù)等專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將交通道路中的因素有序銜接，使得不同交通要素之間形成互通關(guān)系，并且工作人員還能實時監(jiān)控交通道路的各種情況，并對車輛的運行狀況實施評估，能更加方便迅速地了解交通中出現(xiàn)的擁堵、事故等一系列交通問題，這樣就能節(jié)省人們出行的時間成本，提升人們的生活質(zhì)量。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)也叫實物互聯(lián)網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)所有實物的覆蓋，是以傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)為信息載體，近些年我國的科學技術(shù)蓬勃發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模已經(jīng)超過1.7 萬億元。物聯(lián)網(wǎng)作為一種物質(zhì)和物質(zhì)之間相互銜接的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，首先是在2005 年的信息社會世界峰會上由國際電信聯(lián)盟提出。從根本上講，如果互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是人和人之間的信息交互，那么物聯(lián)網(wǎng)則是在不同的信息傳感設(shè)備和技術(shù)的支持下，將不同事物以互聯(lián)網(wǎng)形式銜接到一起，實現(xiàn)不同事物間的信息交互。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)背景下，更加強化了實際物體之間的射頻識別裝置，并且通過不同的傳感器進行信息交互，對不同信息的掌握更加迅速和完整，不斷實現(xiàn)對物體的智能化識別和管理[1]。

2 物聯(lián)網(wǎng)在智慧交通中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 嵌入式技術(shù)

該技術(shù)主要將傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)、計算機軟件和硬件系統(tǒng)等多種技術(shù)融為一體，屬于比較復雜的一項技術(shù)，能夠?qū)ο到y(tǒng)接收的數(shù)據(jù)展開分析、處理和分類，能夠在系統(tǒng)中穩(wěn)定運行并實時監(jiān)控車輛信息。在智慧交通中，嵌入式技術(shù)在城市十字路口顯示屏系統(tǒng)中運用最多，能夠?qū)崿F(xiàn)道路交通運行狀況和信息的及時顯現(xiàn)，還能為行人和車輛指引不同的路線，實現(xiàn)路線的最優(yōu)選擇。另外，還可以構(gòu)建車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，如圖1 所示，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，保證車輛在最經(jīng)濟的情況下運行，最大限度避免交通擁堵。如今的嵌入式技術(shù)已經(jīng)相對成熟，能夠?qū)崿F(xiàn)在智能機器人、虛擬現(xiàn)實以及工業(yè)建模等不同行業(yè)和領(lǐng)域的運用。

圖1 車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈示意圖

2.2 RFID 技術(shù)

該技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)中的重要技術(shù)，是保證智慧交通運行效率和質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)智慧交通系統(tǒng)中的核心數(shù)據(jù)傳輸。值得重視的是，RFID 技術(shù)的構(gòu)成主要包括了閱讀器、天線等，在使用的過程中將該技術(shù)的標簽置于車輛上，并經(jīng)過閱讀器、天線之間的信息交互實現(xiàn)車輛數(shù)據(jù)信息的傳輸和歸納。由此看來，RFID 是屬于交通車輛信息設(shè)備的重要載體，在車輛行駛過程中完成交通數(shù)據(jù)的采集，并且能夠通過迅速的反應(yīng)對這些數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)化處理[2]，實現(xiàn)對道路交通以及車輛的智能化管理，能夠減少相關(guān)工作人員的工作量，提升效率。

2.3 云計算技術(shù)

該技術(shù)主要是在物聯(lián)網(wǎng)背景下，借助互聯(lián)網(wǎng)平臺資源，讓實體中的軟件以及硬件數(shù)據(jù)都可根據(jù)需求進行不同匹配，在不同計算機設(shè)備間進行傳輸，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)資源的充分利用。

2.4 傳感器技術(shù)

在道路兩旁或者路面上裝置線圈，在車輛行駛經(jīng)過時傳感器得到信號，通過數(shù)據(jù)信息處理輸出需要的電流信息，當車輛離開區(qū)域后信號會逐漸減弱，后續(xù)會形成波形信號，根據(jù)這種波形信號計算出一定時間段內(nèi)某區(qū)域的車流量信息。傳感器技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的一部分，是智慧交通順利運行的基礎(chǔ)，在智慧交通中的運用效果十分明顯。比如，在道路交通數(shù)據(jù)采集過程中，傳感器技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)道路交通管理的高效性，為管理提供有力的數(shù)據(jù)支持。在道路車輛行駛期間，該技術(shù)通過脈沖計算，能夠測出車輛行駛速度，實現(xiàn)城市交通管理的便利性。傳感器技術(shù)如今在城市中的運用是多樣化的，對于該技術(shù)的研究也涵蓋了傳感器自身檢測和控制、傳感器組織結(jié)合以及底層協(xié)議等多方面，該技術(shù)是保證城市智慧交通順暢運行的關(guān)鍵，并且今后還需要不斷對其進行完善，促進智慧交通的不斷發(fā)展[3]。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧交通中的具體應(yīng)用

3.1 在車流量檢測中的應(yīng)用

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)檢測道路交通中的車流量，并對其進行有效管理，能不斷推進社會進步，提升道路建設(shè)的效率，促進資源的有效整合，有效緩解道路交通阻塞，主要引入的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為RFID 技術(shù)，在車輛上裝置RFID 檢測標簽或在道路兩側(cè)裝置RFID 閱讀器。當裝有標簽裝置的車輛經(jīng)過時，閱讀器能夠和標簽建立聯(lián)系并采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，統(tǒng)計相鄰兩個閱讀器之間經(jīng)過的車輛信息，通過RFID 技術(shù)將這些信息收集起來并直接傳遞至交通管理系統(tǒng)。另外，當有救護車、消防車等特殊車輛需要急速通行時，閱讀器會準確判斷出這類車輛標簽的獨特信息，及時整理這些信息并傳輸?shù)浇煌ü芾硐到y(tǒng)，系統(tǒng)能及時根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)交通信號燈，為該類車輛的高效、安全、行駛提供支持[4]。

3.2 在車速檢測中的應(yīng)用

道路交通中最重要的就是安全行駛，而每年由于車輛超速引發(fā)的安全事故卻比較多。在城市交通道路管理中，為了減少由于車輛超速導致的交通安全事故，需要對過往車輛的行駛速度進行檢測。在交通道路的一些路口設(shè)置停止線，并以此為參照，對道路上的車輛進行車速檢測，部分邊緣檢測需要運用Canny 邊緣檢測算法。交通檢測器作為道路交通管理和控制系統(tǒng)的重要組成部分，在交通管理中的作用不可小覷，它能實現(xiàn)交通數(shù)據(jù)的高效采集。在實際交通道路管理中，發(fā)揮設(shè)備監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集等功能，能準時收集車輛相關(guān)速度信息，并且檢測器自身系統(tǒng)也能將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破骰蛘咧行墓芾硐到y(tǒng)，監(jiān)控中心管理人員在獲取信息后，能有針對性地制定解決方案并進行處理，交通檢測器的工作效率很大程度上影響著道路交通管理的效率[5-6]。

3.3 在城市公交系統(tǒng)中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)城市公交系統(tǒng)中，乘客對于公交車到站時間很難準確把握，在智慧公交系統(tǒng)中，電子停車標志替代傳統(tǒng)停車標志，乘客通過這樣的標志，對公交車到站信息更清晰，為乘客制定出合理的出行計劃提供條件?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的城市智慧交通，解決了乘客、車輛、道路交通等之間的數(shù)據(jù)信息差，將這些數(shù)據(jù)進行全面整合，搭建起一個車輛調(diào)度平臺。近些年來隨著科技的發(fā)展，大部分城市實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的交通一體化建設(shè)，為人們的出行提供了極大的便利。在智慧交通的影響下，很多城市建立起了“一卡通”乘車系統(tǒng)，在不同城市中進行交通消費一體化建設(shè)[7]。

3.4 在高速交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前，高速交通系統(tǒng)中也逐漸實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)路況調(diào)查、自助繳費、信息傳輸?shù)裙δ堋Ｊ紫?，在路況調(diào)查和信息傳輸方面，主要是在高速路兩側(cè)安裝傳感器，這些傳感器能夠識別過往車輛并進行數(shù)據(jù)采集，幫助駕駛員制定最佳行車路線，并且結(jié)合道路狀況，能為車輛推送前方維修事件以及交通事故發(fā)生情況；其次，在自助繳費功能方面，能實現(xiàn)高速路各個收費站之間的信息互通，實時傳輸車輛信息，不同的收費站之間建立有效聯(lián)系，替換傳統(tǒng)的人工繳費，改為網(wǎng)絡(luò)平臺自助繳費，不但提升了高速路的行車效率，也提升了收費效率，節(jié)省了人力[8]。

3.5 在停車管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的人工停車操控系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足當下出行的要求，基于這種情況，不斷提升物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智慧停車場管理能力，有利于解決城市停車的大部分問題，為人們的出行帶來更多便利，同時還能改善停車管理質(zhì)量和效率，節(jié)省人力和物力資源，主要體現(xiàn)在車輛監(jiān)控、識別、收費等方面。首先是基于物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)，當車輛進入停車場后，智慧健康系統(tǒng)能及時采集車輛相關(guān)信息，包括車牌等，并將這些信息準時上傳，而當車輛離開停車場，監(jiān)控系統(tǒng)再次采集信息，并進行前后數(shù)據(jù)比較，保證車場監(jiān)控工作有序進行。其次，智慧停車場能實現(xiàn)對停車場車輛自動計時和繳費的功能，準確記錄來往車輛停留的時間，并根據(jù)停車時長計算出相應(yīng)的費用。最后，將車輛探測器裝置在停車場入口，能有效探測有權(quán)進入停車場的車輛，識別車輛信息后是否開啟欄桿，將數(shù)據(jù)傳輸于計算機，并同時展現(xiàn)出停車場車位數(shù)量情況。計算機系統(tǒng)在整個過程中進行數(shù)據(jù)采集處理，并對系統(tǒng)全面調(diào)控。自動識別裝置是系統(tǒng)的重要組成部分，主要應(yīng)用到條碼卡、車牌自動識別等技術(shù)。

4 結(jié)語

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的影響下，智慧交通的建設(shè)和應(yīng)用將會更加全面，并且有不斷靠近目前城市建設(shè)的趨勢。保證物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧交通建設(shè)中的合理利用，不斷優(yōu)化和完善物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將各種交通要素和互聯(lián)網(wǎng)緊密銜接，實現(xiàn)交通要素之間的互通，可降低交通問題，提升其管理效率。工作人員需要不斷加強對物聯(lián)網(wǎng)和智慧交通融合的技術(shù)研發(fā)，積極推進二者的有效融合，讓城市的車速檢測、車流檢測以及城市公交系統(tǒng)等更好更快發(fā)展，不斷推進城市的智慧化發(fā)展，為城市建設(shè)貢獻力量。