物联网技术在智能交通中的应用

张成

【摘 要】文章主要研究对象是以物联网为技术支持的智能交通系统，同时探析了电子收费系统内物联网技术究竟是如何运用的。本文开篇以智能交通的概念为切入点，分别解析了感知层、传输层、处理层、应用层等四大结构在智能交通里的重要地位，由此体现物联网技术在智能交通中的具体运用。

【关键词】物联网；智能交通；电子收费系统

交通这个名词我们在生活中经常接触到，人们每天的上学、上班等出行几乎都离不开交通，短距离的出行可以借助公交车、地铁等，而长途旅行则需要火车、飞机等交通工具的帮助。交通便利人们出行的同时，也带来了一些现实问题，比如车辆过多造成的乘车拥挤、交通堵塞等，基于这种情况，必须把改变当前交通状况，降低交通事故率，防止环境恶化作为首要解决的问题，在这种大的背景下，智能交通理念由此诞生。

一、智能交通的概念

智能交通概念诞生于上世纪八十年代，西方各大发达国家纷纷提出了自己的设想，比如美国所提出的智能车辆道路系统，还有欧盟联合研发的欧洲交通信息通讯系统，日本紧随其后，提出了日本道路交通信息通信系统的概念。这些智能交通系统在细节上各有千秋，但是还是存在一些共性，比如将当时先进的信息通讯技术、传感器相关技术和人工智能等多项新兴技术，灵活运用于整个交通体系的服务、管理和控制上，由此形成一个系统、高效、精准的交通运输综合管理系统，这项系统的研发旨在解决当前存在的交通拥挤、安全事故和环境污染等问题。

智能交通系统严格来说，是一套以信息技术为支撑的针对解决交通运输问题的服务系统。这套系统所做的工作就是采集信息，而后进行相关信息的处理，最后达到服务交通参与者的目的。换一种表述，即是大胆尝试运用新兴科技，改变以往传统单一的交通模式，使其向智能化、人性化、安全节能的目标进发。

智能交通在国内主要有三大应用场景。

（1）公路交通信息化，这主要针对的公路方面的建设，涉及高速公路、省市级国道等。就目前而言，公路问题说到底主要还是公路收费问题，这个项目主要是以软件为核心实施的。

（2）城市道路交通管理服务信息化。其处理的关键在于兼容和整合两点，故而，对于该领域解决方案就是搭建一个系统的信息平台，以此来达成以上两点目的。

（3）城市公交信息化。对国内各大主要城市进行调研发现，这一点在城市中的使用极其少见，与国外发达国家相比确实十分落后。对于智能公交调度系统而言，中国对其了解还只是停留在纸上。不过好在我国经济发达的城市以及沿海地区，已然开始重视起来，并投入了相应的资金和精力希望有所突破。

二、智能交通系统

毫不夸张的说，交通问题直接关系到经济社会的发展，交通拥堵的话题在新闻报道中屡见不鲜，已然发展成了一个重大社会问题。有鉴于此，唯有开发出一套高效的智能交通系统，才能彻底的解决该项问题。故而，要想城市建设取得实质性的进展，就必须建立完善智能交通管理系统。

智能交通系统（下文简称ITS）是一个复杂的综合性极强的交通运输管理系统，它不仅涉及了GPS技术，还有无线通信技术、数据处理技术等一系列科技，这些技术协调配合共同作用，构建一套智能、精准、高效的交通运输控制和管理系统。

三、智能交通的体系结构

智能交通系统实际上是物联网在交通领域的典型运用，其自然得遵从物联网的体系结构。智能交通系统主要有五大部分构成：交通信息采集、互联通信、交通状况监视、交通控制和信息发布。如果要构建一套智能化的交通系统，将车、路、人三者紧密联系起来，就必须要借助先进的感知技术、传输技术和信息处理技术。

ITS系统中运用了很多嵌入式原理的设备，他们的主要功能是用于雷达测速、车辆导航等，于此同时，还利用传感器搜集、记录经过路段的交通情况，然后开展大数据的分析总结，以此来向交通管理部门提供切实有效的信息，解决拥堵路段的交通问题，同时司机也可以根据信息选择最佳路线。在行进过程中可以看到，公路沿线的布置了大量LED显示屏，目的就是用来提醒交通拥堵情况的，并提出请绕行等温馨的建议。ITS系统中内置有GPS车辆监控子系统，它的作用就是将交通、天气等信息在中心站与子站间进行交互，以此来使得各子站能精准的掌握各个车辆的即时信息，然后传送给中心站；中心站经过处理再传递给电子地图，这样一来，在电子地图上就能精确了解各子站的运动轨迹了，然后，再借助无线通信技术对各子站进行调度，对各子站实时信息的了解是通过相应软件实现的。以上就是对各子站进行监控管理的全部流程。

智能交通系统由四大部分构成：

感知层又可以细分为信息采集和末梢网络两部分。我们使用的数据采集设备一般有传感器、条形码等，用其收集的信息经过末梢网络传输到网络层。这些设备主要就是收集各方面的交通信息，然后以末梢网络为传输平台传递至网络层。

传输层必须要有一定的网络基础，它担负的使命就是进行数据传输、汇聚功能等。对于物联网系统而言，传输层的功能标准就是，要把感知层获取的信息高效无损伤的进行传送。

数据智能处理层主要体现它的数据处理能力，它进行数据处理的目的就是，要快速高效的得出满足客户需求的有用信息。

应用层就是用来处理通过感知和传输得到的信息，并得出正确的决策，由此达成智能化的管理目标。在这个地方需要解决的是信息处理和人機交互问题。

四、物联网技术在智能交通中的应用

电子收费系统（以下简称ETC）还有一种说法就是不停车收费系统，它是ITS的核心组件。ETC系统是一个复杂的电子处理系统，它综合性体现在融合了电子技术、信息通讯技术等一大批学科技术，它是物联网的典型运用实例。当一辆汽车经过装有ETC系统的收费站时，该系统在车辆经过的一刹那，就会自动完成其登记、存储和收费的全部流程，在不停车的前提下也能完成各项信息收集。

高速公路ETC系统主要有四大部分构成，它们分别是：车载单元、路边装置、ETC管理中心及结算系统。车载单元通常由两部分组成，可细分为IC卡与CPU单元，CPU单元主要起到存储作用，内部含有车主、车型等物理参数，它主要为车辆与路边设备交互提供数据支撑。路边装置的作用就是解决与车载单元在较高速度下进行通信的问题，使路边设备获取车载单元中的数据，并进行合法判定发出相应的控制信号，同时将车辆信息传送给管理中心。ETC管理中心的作用就是对系统进行整体把握，同时与银行收费系统进行交互。后端的银行收费系统则是进行账目的相关处理。

五、结语

在智能交通领域，物联网技术得到了快速的发展，由此使得交通智能化程度也变得越来越高，这也相应的提高了道路管理部门对智能交通的管控水平。可以预见，物联网技术的运用，将使得城市智能交通系统向着大规模网络化、集成化和服务化发展，且终将变成智慧城市的核心部分。

【参考文献】

[1] 吴锡昭， 周龙君， 陈晓芬. 智能交通中3S、物联网技术集成应用研究[J]. 测绘与空间地理信息， 2016（7）：155-157.

[2] 吴燕. 物联网技术在智能交通系统架构中的应用[J]. 自动化与仪器仪表， 2016（6）：131-132.

[3] 马怀志. 物联网技术在智能交通中的应用研究[J]. 佳木斯职业学院学报， 2013（10）：459+478.endprint