物联网技术在智能交通系统的应用研究

李 蕾

（1.贵州大学职业技术学院，贵州 贵阳 550004；贵州省财政学校，贵州 贵阳 550004）

[专题研究与新论]

物联网技术在智能交通系统的应用研究

李 蕾

（1.贵州大学职业技术学院，贵州 贵阳 550004；贵州省财政学校，贵州 贵阳 550004）

论文旨在提高收费站信息传输的实时性，加强对过往车辆管理。并利用RFID技术的自身优势，将GPS技术、通信网络技术与数据库技术同射频识别技术有机地进行结合，同时结合人工管理与自动识别认证管理，集成一个为收费站提供科学管理、控制与服务的服务性信息平台。并且设计初步的系统技术方案。该系统不仅要实现实时跟踪过往车辆，而且还能够为各级监管部门人员提供一个较好的公共操作平台。

收费站；RFID技术；电子标签；智能交通系统

物联网是在互联网的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品，进行信息交换和通信的一种网络。如今，物联网已经成为全世界最密切关注的词语，物联网本身则被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。

物联网用途广泛，可用于公共安全、工业生产、仓储物流、智能交通、智能家居、健康监测等多个领域。专家预测，未来十年内物联网就可能大规模普及。如果物联网顺利普及，就意味着几乎所有的电器、家居用品、汽车制造都需要更新换代，一个上万亿元规模的高科技市场就会诞生。届时，人们将享受到更加安全轻松的生活。作为物联网重要应用的智能交通系统 (Inteligent Transportion System,ITS)是21世纪现代交通运输体系的发展方向。

ITS将先进的传感器技术、RFID技术、无线通信技术、数据处理技术、视频检测识别技术、GPS技术、信息发布技术等综合运用于整个交通运输管理体系，通过对交通信息的实时采集、传输和处理，借助各种科技手段和设备，对各种交通情况进行协调和处理，建立起一种实时、准确、高效的综合运输管理体系，从而使交通设施得以充分利用，并能够提高交通效率与安全，最终使交通运输服务和管理智能化，实现交通运输的集约式发展。

从以上叙述可以看出，智能交通无处不在利用物联网来实现交通运输的智能化。智能交通与物联网的结合是必然的，智能交通行业被公认为是物联网产业化发展落实到实际应用的最能够取得成功的优先行业之一，必将能够创造出巨大的应用空间和市场价值。

不停车收费系统是智能交通的重要组成部分。随着交通车辆的不断增加，传统人工收费方式的缺点逐渐凸显，严重影响收费站的通行能力。科技的发展使得联网收费成为可能，不停车收费的呼声越来越高。

一、不停车收费系统

不停车收费系统（Electronic Toll Collection,ETC），又称电子收费系统。是一种能实现不停车收费的全天候智能型分布式计算机控制、处理系统，是电子技术、通信和计算机技术、自动控制技术、传感技术、交通工程和系统工程的综合产物，是典型的物联网应用。当车辆通过有ETC系统的收费站时，ETC系统自动完成所过车辆的登记、建档、收费的整个过程，在不停车的情况下收集、传递、处理汽车的各种信息。

二、基于物联网技术的不停车收费系统解决方案

ETC的关键是车载智能识别卡与收费站车辆自动识别系统的无线电收发之间，通过电波进行数据交换，获取车辆的类型和所属用户等相关数据，并由计算机系统控制车辆通行，其费用通过计算机网络从用户所在数据库中专用账号自动缴纳。

ETC车道主要由天线、地感线圈、自动栏杆、收费额显示牌、信号灯等组成。

ETC系统的工作流程为:

（1）车辆进入通信范围时，首先压到地感线圈，启动天线。

（2）天线与车载单元进行通信，判别车载单元是否有效，则进行交易；如无效（无效卡、无卡、假卡、低值卡等），则报警（通信信号灯变红）并保持车道关闭，进行人工收费。

（3）如交易成功，系统控制栏杆抬升，通信信号灯变绿，收费额显示牌显示交易信息。

（4）车辆通过落杆线圈后，栏杆自动回落，通信信号灯变红。

（5）系统保持交易记录，并把交易信息上传到收费站服务器中，等待下一辆车进入。

三、整个ETC系统的组成

整个ETC系统分为数据采集模块、数据传输模块、后台数处理模块三个部分。

（1）数据采集模块：采用RFID技术，主要由RFID车载超高频无缘射频标签和电子读头设备、高速长距离超高频阅读器组成。RFID可以采取非接触式的射频通信方式，通过读写器与标签的无线通信实现数据采集，识别标签载体的身份等特征。

（2）数据传输模块：以高速公路光纤网作为基础、无线网络为补充的数据传输方案。

（3）后台数据处理模块：负责基础数据的管理、系统的安全管理、费用运算、路径运算、通行费拆分、系统相关报表管理等，以及与车载电子标签联名卡的办理、代扣通行费等金融方面的服务。

系统的三个模块有机结合在一起，形成一个完整的物联网，实现ETC。

将先进的信息技术、数据传输技术、电子控制技术以及计算机处理技术综合，有效地运用于公路运输管理系统，构成强大的交通“物联网”，将成为21世纪现代化运输体系的基本模式和发展方向，也是交通运输现代化的一个重要标志。

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1673-0046（ 2012）2-0152-02