物联网技术在智能交通管理系统中的应用

柯 强

（大理市公安局交警大队,云南 大理 671000）

0 引言

随着我国汽车保有量的不断增加，对城市交通体系的要求逐渐增高，智能交通管理系统需要持续升级。因此，为了提高智能交通管理系统的整体性能，工作人员将工作重心集中于物联网技术，积极地将其运用在智能交通管理系统之中，从而提升城市交通网络的安全性、可靠性。

1 智能交通管理系统与物联网

1.1 智能交通管理系统

智能交通管理系统是通过先进的交通信息收集技术、数据通信传输技术、电子操控技术以及计算机信息技术将收集到的与道路交通有关的信息以及各类交通服务信息传送至交通控制中心。再由控制中心对所收集到的各项信息展开分析、研究，并结合交通控制管理优化模型来对交通控制方案、交通组织控制机制加以调整[1]。将交通信息经过分析、处理、整合、归类之后为交通控制方案的制定提供参考，并将此信息经过数据通信传输装置有序、准确地传递至各类交通控制设备、系统的终端用户，以此实现对道路交通的高质量控制，也为各种用户提供准确、全方位、可靠的交通信息服务（如图1所示）。

图1 智能交通信息服务示意图

1.2 物联网技术

物联网技术主要是通过嵌入式技术、传感器网络技术、射频识别技术等先进技术实现对智能节点的控制，以达到跟踪和监控的目的。通过对物理层信息的采集，将所收集的信息通过网络进行传输，上传至智能终端并通过智能终端执行，从而实现智能化管理。通过物联网技术，可以将现实与网络进行连接，最终实现信息的共享[2]。

2 智能交通系统的价值分析

2.1 满足群众对城市交通的需求

城市交通是城市是否具有吸引力的一项重要标志，便利的交通是经济发展的必要条件之一。可以在带动其他行业发展的同时，提升居民的出行效率、幸福感以及生活质量。随着经济的不断发展，越来越快的生活节奏致使人们对于日常出行的要求也逐渐提高。智能交通系统的运用可以有效实现对实时路况、流量和交通路线的把控。通过对路况的实时监控，合理进行交通信号调整、车辆导流，以保持道路通畅，提升人们驾车出行效率，在此基础上还可以通过手机App规划当前最佳的出行方案路线等。

2.2 满足管理需求

随着经济的快速发展，城市化水平不断提高，我国汽车的保有量也大幅提高，大量农村人口向城市迁徙，交通管理难度也随之增加。如果交通管理系统无法跟紧城市发展的脚步，交通问题将会对人们出行产生极大影响。在传统的交通管理系统中，通常需要耗费大量的人力、物力在交通的监管、违章处罚和事故处理中[3]。通过智能交通系统的应用，首先可以实现对交通与车辆的实时监控，并对违章车辆信息进行采集，起到对驾驶员的约束作用。减少违规驾驶的同时还可以有效减少交通事故的发生，提升通行效率。其次，在发生交通事故后可以做到及时发现并处理，对事故周围进行疏通，消除事故发生带来的交通拥挤。

3 物联网技术在智能交通管理系统建设中的应用

3.1 RFID技术

物联网技术涉及RFID技术，此项技术的应用需要在车辆上设置电子标签。设置电子标签以后，当车辆移动至装配阅读器的区域时，则标签会被阅读器发送出的射频信号激活，由此形成一股感应电流，发送的数据会直接被阅读器接收，进而精确了解车辆当前信息。相关系统接收数据信息后，会对其实行进一步分析与处理，并发出相应指令来对信号灯周期加以调节。RFID技术主要是面向数据处理领域，把经过解析处理之后的数据传输到平台实行进一步处理，如此可以实现对交通状态的有效把控，确保车流量处于城市道路交通体系可承受的范围内。

3.2 传感器技术

物联网技术是一种结合了多类技术的技术综合体，传感器技术是其中的一个重要组成部分，也是智能交通系统中应用较为普遍的一项技术。首先，通过结合传感器技术所创建的智能交通系统可以有效收集各目标区域的交通情况，对道路安全展开全天候监控。此技术的使用主要通过工作人员在开展交通道路施工时，把装载了传感器模块的各类设备安装于道路表面。后续在车辆驶过此路面时，传感器自动启动运作，基于发射的电流信号实现对信息数据的传输，此数据涵盖了此车辆由进入直至驶离这一时间段内的实际状况。通过对某时间段的全部数据加以分析，辅助智能交通管理系统了解此时间范围内这一区域的车辆行驶状况[4]。其次，可以在交通道路上以合适间隔装设传感器，通过不同位置传感器采集到的信息数据，从而掌握车辆的实时车速，实现对超速违章车辆的高效、可靠监管，以此大幅提升管理部门的工作效率。

3.3 嵌入式技术

目前，物联网技术持续发展，也对智能设备的应用提出更高的要求，但是嵌入式技术因为具备较强的灵活性而备受好评。此项技术凭借系统软件与硬件来共同实现相应功能，在创建智能交通管理系统时多数运用在十字路口的LED显示屏中。通过对目标交通现场的数据加以采集与分析，能够得知实时交通道路状况，并为驾驶员规划出最佳交通路线，以免发生交通阻塞的状况。

4 物联网技术的实际应用

4.1 交通执法管理

当前，针对违规驾驶行为，通常采取图像捕捉与人工纠察方式，此模式存在可靠性低、随机性强等缺陷。可将RFID技术融入到智能交通管理系统中，再结合“电子眼”，有效运用地感信号、时空差分等技术来对逆向行驶、超速、路口违规变道等各种违章行为进行准确检测与识别，基于信息数字化来实现对交通违规、违章行为的准确、合理处罚。

在特殊状况下，公安部门可对部分特殊车辆位于某个指定区域中运作状态实行全程记录和行驶状况的回溯。利用RFID技术能基于前端基站对车载标签加以识别，并利用后台信息系统来对数据加以有效处理，提供准确、高效的查询服务，还可以提供查询历史通车记录信息的功能。

4.2 路面检测

为确保交通顺畅、减少安全事故，需定期对路面车辙深度、路面平整度等项目进行检测。检测过程中可以通过结合物联网技术，创建合理有效的智能检测系统。如设置特定的检测车辆，通过激光道路多功能检测系统对路基路面实体的平整度、构造深度、车辙深度等参数进行检测。系统自动对检测结果进行记录并上传，同时将其汇报到有关部门，保证其可以及时对路面问题进行维护修复。

4.3 智能公交系统

功能更加丰富、健全的公交系统可以为民众提供便利，提高幸福指数。智能公交系统是智能交通管理系统中的重要组成部分，此系统的创建可以有效提高公交系统运行的合理性，能够将乘客与道路交通信息结合起来，以此形成一个统一化的调度平台。在传统公交车站模式中，乘客很难预估公交到站时间，等待时间未知且一般较长。智能交通管理系统通过GPS传感器等设备，可以更为准确地估算出下一辆公交车的到站时间。通过物联网的应用可以做到：

（1）通过智能停车标志，乘客可以了解自己所等待的公交到站时间，从而对时间进行合理安排。

（2）乘客可以利用手机App迅速查出需要的公交行驶路线轨迹与附近站点从而进行合理选择。

（3）出行前可通过手机App为其设计科学合理的出行方案。

4.4 智能收费

国内高速公路收费普遍采取的收费方式是：车辆驶入收费站后，停车取卡，行驶至目标收费站后停车缴费。此方式需要耗费大量人力的同时存在诸多问题，如节假日出行车辆较多时会出现高速公路入口与出口大量排队堵车现象等。通过对物联网技术的运用，车辆在进入收费站时，传感器自动对车辆进行识别，确定车辆信息并进行记录。车辆驶出高速公路收费站时，传感器再次对车辆进行识别，在确定信息不存在问题后，自动对车主所绑定的银行卡进行扣款。在此种收费方式下，可以有效降低工作人员工作量的同时，提升收费站的通行效率，增加车主幸福指数，对保障城市交通事业的发展起到关键作用。

4.5 交通信号实时采集

在智能交通管理系统投入使用以前，大多数城市在进行行驶车辆信息收集方面所采取的都是灵活性较低的固定采集模式。此模式在对行驶车辆进行信息收集时，只能针对某一固定区域实施。要想做到对车辆信息的准确采集，需要对城市交通结构全面分析了解，对各条交通路线进行区域细分后装设信息采集设备。虽然可以做到对车辆信息进行采集，但无法及时传输信息数据，需要专门的工作人员定期收集整理。此模式不仅在实际应用时面对较多的限制，同时也容易受到外界环境的干扰，存在一定的不稳定性[5]。特别是在天气较为恶劣的情况下，有关设备的视频功能会受到一定干扰，从而使得检测结果的准确性降低。另外，此检测方式还存在信息采集覆盖面不全的问题。当对车辆信息进行收集时，不能获得全面、细致的信息数据。物联网技术的应用，可对此种模式加以改进。工作人员无需再利用固定信息采集的方式，而是采取信息实时采集的方法来对车辆实行监控。主要操作方式为，在每一交通路口设置信息实时采集设备，以此提升信息采集的有效性，并充分保障信息采集的全面、可靠与及时性[6]。此外，将这些采集设备进行远程连接，工作人员能够随时随地通过终端设备查看车辆采集信息，并对信息加以检测分析。总体来看，物联网技术运用到智能交通管理系统，做到了对传统车辆信息收集模式的改进，使得交通信号实时采集系统的使用更为广泛。

4.6 车辆定位功能

物联网技术中的短距离微波通信技术通过高速采集模式，可以实现道路上全天候全环境下的动态监测，即使在特殊天气下也能够精准采集车辆信息。此技术通过车辆中的射频读卡器，可以更好地采集范围车辆的行车信息。在发生交通事故时可以快速查询获得车辆位置，迅速安排区域内警务人员处理，提高交通管理效率以及事故响应能力，助力交通管理的同时提升事故救援速度。

4.7 交通诱导

交通诱导即在城市道路或是高速公路的关键路口，设置交通诱导屏，从而为驾驶者提供下游道路交通情况信息，使得驾驶者选取最佳行车路线，不仅为驾驶者提供了高效、可靠的出行诱导服务，并且还可以优化对交通流量的分配，让道路交通更加通畅[7]。

4.8 车路协同

车路协同即利用先进的无线通信与最新的互联网技术，全面进行车辆与车辆之间、车辆与道路之间的动态实时信息交互共享，而且还能够在全时空动态交通信息的收集和整合方面实现对车辆主动安全的管控以及道路的协同化管理。做到了对行人、车辆、道路的高效协同，保障道路交通安全，提升通行效率，以此构成安全、高效率、通畅的道路交通系统[8]。

5 结束语

综上可知，智能交通的建设已经成为城市化发展必不可少的一个环节。在智能交通管理系统中融入物联网技术，可以为人们的日常交通出行带来更多的便利。因此必须加强物联网技术应用的开发，打造更为完善、可靠的智能交通管理系统。同时工作人员应根据城市交通实际情况以及采集到的数据合理安排系统应用，提高智能交通管理系统的建设质量。