葉程

（華設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210001）

0 引言

隨著城市化進(jìn)程加速和交通工具普及，城市交通擁堵和交通事故問題越來越突出，傳統(tǒng)的交通管理方式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代城市快速發(fā)展的需求。為了解決這些問題，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于智能交通中。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，交通系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)信息共享、自動(dòng)控制、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析等功能，從而提高交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性，降低交通擁堵和事故發(fā)生的概率?；诖耍恼轮饕榻B物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用，分析其優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)，并展望未來的發(fā)展趨勢(shì)。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概念

物聯(lián)網(wǎng)是一種連接物理設(shè)備和物品的網(wǎng)絡(luò)，可以通過互聯(lián)網(wǎng)或其他通信方式進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)督、控制和數(shù)據(jù)交換。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以將傳感器、執(zhí)行器、通信設(shè)備等物理設(shè)備和物品連接起來，構(gòu)成一個(gè)智能化、自動(dòng)化的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)公路交通的智能化管理和控制。

2 智能交通的定義和目標(biāo)

智能交通（intelligent transportation system，ITS）是一種集信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和人工智能技術(shù)于一體的交通管理系統(tǒng)。智能交通的目標(biāo)是通過對(duì)交通流量、交通信息、交通控制等方面的智能化管理，提高道路使用效率、緩解交通擁堵、降低交通事故率、提高交通的安全性和可靠性，實(shí)現(xiàn)城市交通可持續(xù)發(fā)展[1]。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中扮演著重要的角色，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和分析，可以提高智能交通的效率和安全性。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用

3.1 智能交通控制系統(tǒng)

智能交通控制系統(tǒng)在智能交通領(lǐng)域中有重要作用。通過實(shí)時(shí)交通信息采集和分析、自動(dòng)交通信號(hào)燈控制、智能交通監(jiān)控等功能，可以提高城市交通的管理水平，降低交通擁堵和事故發(fā)生率，提高交通效率和安全性。具體來說，智能交通控制系統(tǒng)可通過采集道路的實(shí)時(shí)交通信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交通信息監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)交通擁堵、事故等情況，并通過應(yīng)用程序向用戶提供實(shí)時(shí)路況信息，使用戶能夠根據(jù)實(shí)時(shí)路況信息進(jìn)行交通出行決策，避免擁堵路段和道路事故。

同時(shí)，智能交通控制系統(tǒng)還可以通過自動(dòng)交通信號(hào)燈控制，調(diào)整紅綠燈的時(shí)長和配時(shí)方案，提高交通流量和道路通行效率，使道路上的車流更加平穩(wěn)、高效地流動(dòng)。另外，智能交通控制系統(tǒng)還可以通過智能交通監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通安全的監(jiān)控和管理。通過在道路上安裝攝像頭和其他傳感器設(shè)備，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛、行人、自行車等交通參與者的監(jiān)測(cè)和識(shí)別，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理交通違法行為和事故，提高交通的安全性和可靠性[2]。雖然智能交通控制系統(tǒng)的應(yīng)用有很多優(yōu)勢(shì)，但也存在一些挑戰(zhàn)，如系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)共享難度大、安全和隱私問題有待解決、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管政策不完善等。

3.2 智能交通信息服務(wù)

智能交通信息服務(wù)可以幫助交通參與者更好地規(guī)劃出行路線和時(shí)間，提高出行效率和便利性。智能停車管理系統(tǒng)是其中一個(gè)非常實(shí)用的服務(wù)。在城市中，停車位緊缺和停車難問題是一個(gè)長期存在的難題。而智能停車管理系統(tǒng)可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空位信息、提供導(dǎo)航指引等方式，為駕駛員提供更快速、更便捷地尋找停車位的方案，減少駕駛員尋找停車位的時(shí)間和成本。

智能停車管理系統(tǒng)主要包括傳感器設(shè)備、應(yīng)用程序和電子支付等部分。傳感器設(shè)備可以安裝在停車場(chǎng)或者路邊，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空位信息，并將信息發(fā)送到中心服務(wù)器進(jìn)行處理和分析。應(yīng)用程序則是將這些信息進(jìn)行整合和展示的平臺(tái)，通過應(yīng)用程序，駕駛員可以方便地查看停車位信息和導(dǎo)航指引，并進(jìn)行車位預(yù)訂和支付等操作。電子支付則是為停車管理提供更便捷、更高效的解決方案，駕駛員可以通過應(yīng)用程序進(jìn)行電子支付，可減少傳統(tǒng)停車方式中需要支付現(xiàn)金的環(huán)節(jié)，提高支付的便利性和安全性。

智能交通信息服務(wù)還可以通過車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，為駕駛員提供最佳路線和導(dǎo)航指引，幫助駕駛員規(guī)劃行程，減少路途時(shí)間和成本，提高出行效率和安全性。車輛導(dǎo)航系統(tǒng)可以通過GPS 定位功能和所獲的實(shí)時(shí)交通信息，為駕駛員提供最佳路線、交通狀況、車速、道路限制等信息，幫助駕駛員在不同的路況下作出正確的決策，減少在路途中不必要的等待和轉(zhuǎn)移，提高出行效率和便利性。同時(shí)，車輛導(dǎo)航系統(tǒng)還可以幫助駕駛員規(guī)避交通事故、道路施工等情況，提高出行的安全性和可靠性。

3.3 智能車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

智能車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以通過車載傳感器、通信模塊等技術(shù)，將車輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)、位置信息等數(shù)據(jù)上傳至云端，實(shí)現(xiàn)車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。車主或車隊(duì)管理人員可以通過手機(jī)應(yīng)用程序或者電腦端管理界面，隨時(shí)查詢車輛的位置、狀態(tài)、駕駛行為等信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛的運(yùn)營情況，提高車輛管理的效率和安全性。智能車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以通過車載傳感器、攝像頭等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛智能安全控制。車輛智能安全控制系統(tǒng)可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛周圍的環(huán)境、路況等信息，為駕駛員提供智能輔助駕駛功能，如自適應(yīng)巡航、車道偏移警告、碰撞預(yù)警等，提高駕駛的安全性。同時(shí)，智能駕駛輔助系統(tǒng)還可以為駕駛員提供智能路線規(guī)劃、預(yù)警提醒等，提高出行的效率和安全性。

智能車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用不僅局限于車輛管理和駕駛輔助，還可以為交通管理和城市規(guī)劃等工作提供有益的數(shù)據(jù)支持。通過大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法，智能車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)交通擁堵預(yù)測(cè)、路況預(yù)測(cè)、交通事故預(yù)測(cè)等功能，為交通管理部門提供決策參考[3]。此外，智能車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)城市停車管理、道路建設(shè)等方面的智能化管理。通過分析城市停車需求和車流量，智能車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以優(yōu)化停車布局和停車管理方式，提高城市停車的利用率和便捷性。同時(shí)，智能車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)還可以為道路建設(shè)規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持，通過分析車輛流量和道路狀況等信息，為城市道路建設(shè)和交通規(guī)劃提供決策參考。

另外，隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，智能車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用前景也越來越廣闊。未來，智能車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)車輛之間的通信和協(xié)同，還將實(shí)現(xiàn)車輛與城市設(shè)施之間交互，為城市智能化和可持續(xù)發(fā)展提供更多的可能性。例如，通過與交通信號(hào)燈、道路照明、公共停車場(chǎng)等城市設(shè)施聯(lián)動(dòng)，能夠打造更高效、更安全的城市交通體系，為城市居民提供更便捷、更可靠的出行服務(wù)。

3.4 智能交通安全系統(tǒng)

智能交通安全系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，通過集成多種傳感器和監(jiān)控設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)交通場(chǎng)景的全方位監(jiān)控和分析，提供智能交通安全保障。智能交通安全系統(tǒng)具有多種功能，包括智能視頻監(jiān)控、智能交通違法監(jiān)管、智能交通事故預(yù)警、智能交通應(yīng)急救援等。

3.4.1 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)是智能交通安全系統(tǒng)的核心組成部分之一。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以通過高清晰度攝像頭、圖像識(shí)別技術(shù)等方式，實(shí)時(shí)監(jiān)控交通場(chǎng)景，對(duì)交通違法行為、事故等進(jìn)行預(yù)警和監(jiān)管[4]。例如，在交通擁堵時(shí)段，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)交通狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)擁堵情況，并對(duì)其進(jìn)行及時(shí)疏導(dǎo)。在交通事故發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警功能，提供現(xiàn)場(chǎng)圖像和視頻，以便相關(guān)部門快速處置。

3.4.2 智能交通違法監(jiān)管系統(tǒng)

智能交通違法監(jiān)管系統(tǒng)可以通過視頻監(jiān)控和車牌識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)違法行為的自動(dòng)識(shí)別和處理，提高交通違法治理的效率和精度。例如，在車輛違規(guī)情況下，系統(tǒng)可以通過視頻監(jiān)控和車牌識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)識(shí)別車輛違規(guī)情況，并及時(shí)發(fā)送警報(bào)和處罰通知。

3.4.3 智能交通事故預(yù)警系統(tǒng)

智能交通事故預(yù)警系統(tǒng)可以通過車載傳感器、通信模塊等技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛行駛狀態(tài)和周圍環(huán)境，提供預(yù)警和應(yīng)急措施，降低交通事故的發(fā)生率和傷害程度。例如，通過車載傳感器對(duì)車速、剎車等行駛狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)緊急剎車、急轉(zhuǎn)彎等危險(xiǎn)行為進(jìn)行預(yù)警，降低事故發(fā)生的可能性。

3.4.4 智能交通應(yīng)急救援系統(tǒng)

智能交通應(yīng)急救援系統(tǒng)可以通過位置識(shí)別、路線規(guī)劃等技術(shù)，快速響應(yīng)交通事故和緊急情況，實(shí)現(xiàn)快速救援和應(yīng)急處置，保障交通安全。發(fā)生交通事故時(shí)，系統(tǒng)可以通過車輛位置信息和路況信息，自動(dòng)規(guī)劃最佳路線，快速調(diào)派救援車輛和人員，最大限度地減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

3.5 智能公共交通系統(tǒng)

智能公共交通系統(tǒng)可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)公共交通車輛、站點(diǎn)、乘客等的智能化管理和服務(wù)。其中，智能公交車輛管理系統(tǒng)可以通過車載傳感器、通信模塊等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)公交車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度，提高公交車輛的運(yùn)行效率和準(zhǔn)點(diǎn)率；智能公交站點(diǎn)管理系統(tǒng)可以通過車站設(shè)備、智能終端等技術(shù)，提供公交線路、車輛到站時(shí)間、實(shí)時(shí)車況等信息，方便乘客出行和換乘；智能公交乘客服務(wù)系統(tǒng)可以通過公交卡、移動(dòng)支付等技術(shù)，為乘客帶來快速、便捷的乘車體驗(yàn)，同時(shí)提供乘車指引、換乘推薦等服務(wù)，提高公共交通出行的舒適度和便利性。

除此之外，智能公共交通系統(tǒng)還可以結(jié)合智能交通控制系統(tǒng)和智能交通信息服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)公共交通的優(yōu)化調(diào)度和出行路線規(guī)劃，提高公共交通的運(yùn)行效率和服務(wù)水平，減少城市交通擁堵和污染。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)

4.1 優(yōu)勢(shì)

應(yīng)用智能交通控制系統(tǒng)、智能交通信息服務(wù)和智能車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交通信息采集和分析、自動(dòng)交通信號(hào)燈控制、車輛導(dǎo)航和智能駕駛輔助等功能，有效提高交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性。通過對(duì)交通數(shù)據(jù)的分析和處理，可以制訂更加科學(xué)的交通管理策略，提高城市交通系統(tǒng)的智能化、精細(xì)化水平[5]。

4.2 挑戰(zhàn)

智能交通應(yīng)用涉及多個(gè)部門和單位，不同部門和單位之間的系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)共享難度大，存在數(shù)據(jù)孤島和信息壁壘問題，導(dǎo)致應(yīng)用效果不盡如人意。智能交通應(yīng)用涉及大量的用戶數(shù)據(jù)和交通數(shù)據(jù)，安全和隱私問題是智能交通應(yīng)用必須面對(duì)的挑戰(zhàn)。如果智能交通系統(tǒng)的安全性和隱私保護(hù)不到位，可能導(dǎo)致用戶信息泄露和交通事故等安全問題。智能交通應(yīng)用涉及多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域和部門，需要制訂統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管政策，保證各個(gè)系統(tǒng)的互操作性和安全性。目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通領(lǐng)域應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化程度不足，監(jiān)管政策也尚不完善，因此需加強(qiáng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化問題的研究，并制訂相關(guān)的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)和政策。

5 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的未來應(yīng)用

5.1 人工智能與大數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用

隨著人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的迅速發(fā)展和不斷普及，其將更加深入地應(yīng)用于智能交通系統(tǒng)中。人工智能技術(shù)可幫助智能交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的功能，如交通預(yù)測(cè)、自動(dòng)駕駛和交通流量控制。通過使用深度學(xué)習(xí)算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，智能交通系統(tǒng)可以在不斷學(xué)習(xí)和優(yōu)化的過程中，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)和高效的交通流量控制，從而降低擁堵和交通事故的發(fā)生率。

同時(shí)，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)也將在智能交通系統(tǒng)中發(fā)揮重要的作用。通過收集、整合和分析交通數(shù)據(jù)，可以獲取更多有價(jià)值的信息和知識(shí)，使交通管理者更好地了解交通系統(tǒng)中的情況，進(jìn)而制訂更加科學(xué)的交通管理策略。例如，通過分析路段瓶頸和擁堵情況，可以針對(duì)性地調(diào)整交通信號(hào)燈的控制策略，從而緩解交通擁堵；通過分析車流量和車速，可以合理規(guī)劃交通路線，降低能源消耗和環(huán)境污染。

5.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與普及

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和普及也是未來智能交通系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。標(biāo)準(zhǔn)化的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以保證各種設(shè)備之間的互通性和兼容性，降低系統(tǒng)維護(hù)和管理成本，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和推廣，越來越多的車輛和設(shè)備將連接到智能交通系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)更加智能化和精細(xì)化的交通管理和服務(wù)。

跨行業(yè)、跨部門的協(xié)同發(fā)展也是未來智能交通系統(tǒng)的一個(gè)重要趨勢(shì)。智慧城市建設(shè)的推進(jìn)將促進(jìn)各部門之間合作和交流，通過整合各種資源和優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)城市交通系統(tǒng)的綜合管理和優(yōu)化。例如，通過與公共交通部門合作，智能交通系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)公共交通的智能調(diào)度和實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高公共交通的服務(wù)水平和效率；通過與城市規(guī)劃部門合作，智能交通系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)交通規(guī)劃和城市規(guī)劃的有機(jī)融合，打造更加宜居和智能化的城市交通系統(tǒng)。

6 結(jié)語

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，其在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越廣泛、深入，其能夠?yàn)橹悄芙煌ㄏ到y(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和應(yīng)用的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)智能交通信息服務(wù)、智能交通控制和智能車聯(lián)網(wǎng)等功能，有效提高交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性，降低能源消耗和環(huán)境污染。未來，隨著人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和智慧城市建設(shè)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用將更加深入和廣泛，為城市交通系統(tǒng)的智能化、精細(xì)化管理和可持續(xù)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。