物联网技术在智慧交通中的具体运用解析

李 枫

（昆仑芯（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发展起来的一种交通管理模式，以智能交通为基础，结合大数据、云计算以及物联网等新兴IT 技术。为了满足人们对车辆进行实时监控、获得旅行信息等多方面的需求，需要将物联网技术深度融入智慧交通系统，综合物联网平台丰富的交通数据信息，能够建立起对交通信息数据的深层挖掘模式，不断挖掘其隐藏价值。积极推进物联网技术和交通系统的融合，对我国城市和社会的发展具有积极意义。

1 智慧交通与物联网技术的相关概述

1.1 智慧交通

智慧交通在城市建设中具有积极推动作用，具体而言，智慧交通可灵活引入物联网技术，将其运用于不同区域，因此智慧交通也可称为城市交通运输物联网。主要通过传感技术、嵌入式技术等专业的物联网技术，将交通道路中的因素有序衔接，使得不同交通要素之间形成互通关系，并且工作人员还能实时监控交通道路的各种情况，并对车辆的运行状况实施评估，能更加方便迅速地了解交通中出现的拥堵、事故等一系列交通问题，这样就能节省人们出行的时间成本，提升人们的生活质量。

1.2 物联网

物联网也叫实物互联网，能够实现所有实物的覆盖，是以传统电信网络和互联网为信息载体，近些年我国的科学技术蓬勃发展，物联网技术已经渗透到各行各业，根据相关数据显示，目前物联网市场规模已经超过1.7 万亿元。物联网作为一种物质和物质之间相互衔接的网络技术，首先是在2005 年的信息社会世界峰会上由国际电信联盟提出。从根本上讲，如果互联网技术主要是人和人之间的信息交互，那么物联网则是在不同的信息传感设备和技术的支持下，将不同事物以互联网形式衔接到一起，实现不同事物间的信息交互。在物联网技术背景下，更加强化了实际物体之间的射频识别装置，并且通过不同的传感器进行信息交互，对不同信息的掌握更加迅速和完整，不断实现对物体的智能化识别和管理[1]。

2 物联网在智慧交通中应用的关键技术

2.1 嵌入式技术

该技术主要将传感器技术、集成电路技术、计算机软件和硬件系统等多种技术融为一体，属于比较复杂的一项技术，能够对系统接收的数据展开分析、处理和分类，能够在系统中稳定运行并实时监控车辆信息。在智慧交通中，嵌入式技术在城市十字路口显示屏系统中运用最多，能够实现道路交通运行状况和信息的及时显现，还能为行人和车辆指引不同的路线，实现路线的最优选择。另外，还可以构建车联网产业链，如图1 所示，以物联网技术为基础的车联网技术，保证车辆在最经济的情况下运行，最大限度避免交通拥堵。如今的嵌入式技术已经相对成熟，能够实现在智能机器人、虚拟现实以及工业建模等不同行业和领域的运用。

图1 车联网产业链示意图

2.2 RFID 技术

该技术属于物联网中的重要技术，是保证智慧交通运行效率和质量的关键技术，能够实现智慧交通系统中的核心数据传输。值得重视的是，RFID 技术的构成主要包括了阅读器、天线等，在使用的过程中将该技术的标签置于车辆上，并经过阅读器、天线之间的信息交互实现车辆数据信息的传输和归纳。由此看来，RFID 是属于交通车辆信息设备的重要载体，在车辆行驶过程中完成交通数据的采集，并且能够通过迅速的反应对这些数据进行系统化处理[2]，实现对道路交通以及车辆的智能化管理，能够减少相关工作人员的工作量，提升效率。

2.3 云计算技术

该技术主要是在物联网背景下，借助互联网平台资源，让实体中的软件以及硬件数据都可根据需求进行不同匹配，在不同计算机设备间进行传输，实现互联网资源的充分利用。

2.4 传感器技术

在道路两旁或者路面上装置线圈，在车辆行驶经过时传感器得到信号，通过数据信息处理输出需要的电流信息，当车辆离开区域后信号会逐渐减弱，后续会形成波形信号，根据这种波形信号计算出一定时间段内某区域的车流量信息。传感器技术作为物联网技术中的一部分，是智慧交通顺利运行的基础，在智慧交通中的运用效果十分明显。比如，在道路交通数据采集过程中，传感器技术能够实现道路交通管理的高效性，为管理提供有力的数据支持。在道路车辆行驶期间，该技术通过脉冲计算，能够测出车辆行驶速度，实现城市交通管理的便利性。传感器技术如今在城市中的运用是多样化的，对于该技术的研究也涵盖了传感器自身检测和控制、传感器组织结合以及底层协议等多方面，该技术是保证城市智慧交通顺畅运行的关键，并且今后还需要不断对其进行完善，促进智慧交通的不断发展[3]。

3 物联网技术在智慧交通中的具体应用

3.1 在车流量检测中的应用

通过物联网技术检测道路交通中的车流量，并对其进行有效管理，能不断推进社会进步，提升道路建设的效率，促进资源的有效整合，有效缓解道路交通阻塞，主要引入的物联网技术为RFID 技术，在车辆上装置RFID 检测标签或在道路两侧装置RFID 阅读器。当装有标签装置的车辆经过时，阅读器能够和标签建立联系并采集相关数据信息，统计相邻两个阅读器之间经过的车辆信息，通过RFID 技术将这些信息收集起来并直接传递至交通管理系统。另外，当有救护车、消防车等特殊车辆需要急速通行时，阅读器会准确判断出这类车辆标签的独特信息，及时整理这些信息并传输到交通管理系统，系统能及时根据实际情况调节交通信号灯，为该类车辆的高效、安全、行驶提供支持[4]。

3.2 在车速检测中的应用

道路交通中最重要的就是安全行驶，而每年由于车辆超速引发的安全事故却比较多。在城市交通道路管理中，为了减少由于车辆超速导致的交通安全事故，需要对过往车辆的行驶速度进行检测。在交通道路的一些路口设置停止线，并以此为参照，对道路上的车辆进行车速检测，部分边缘检测需要运用Canny 边缘检测算法。交通检测器作为道路交通管理和控制系统的重要组成部分，在交通管理中的作用不可小觑，它能实现交通数据的高效采集。在实际交通道路管理中，发挥设备监测、数据采集等功能，能准时收集车辆相关速度信息，并且检测器自身系统也能将采集到的数据传输到控制器或者中心管理系统，监控中心管理人员在获取信息后，能有针对性地制定解决方案并进行处理，交通检测器的工作效率很大程度上影响着道路交通管理的效率[5-6]。

3.3 在城市公交系统中的应用

在传统城市公交系统中，乘客对于公交车到站时间很难准确把握，在智慧公交系统中，电子停车标志替代传统停车标志，乘客通过这样的标志，对公交车到站信息更清晰，为乘客制定出合理的出行计划提供条件。基于物联网技术的城市智慧交通，解决了乘客、车辆、道路交通等之间的数据信息差，将这些数据进行全面整合，搭建起一个车辆调度平台。近些年来随着科技的发展，大部分城市实现了物联网技术的交通一体化建设，为人们的出行提供了极大的便利。在智慧交通的影响下，很多城市建立起了“一卡通”乘车系统，在不同城市中进行交通消费一体化建设[7]。

3.4 在高速交通系统中的应用

目前，高速交通系统中也逐渐实现了物联网路况调查、自助缴费、信息传输等功能。首先，在路况调查和信息传输方面，主要是在高速路两侧安装传感器，这些传感器能够识别过往车辆并进行数据采集，帮助驾驶员制定最佳行车路线，并且结合道路状况，能为车辆推送前方维修事件以及交通事故发生情况；其次，在自助缴费功能方面，能实现高速路各个收费站之间的信息互通，实时传输车辆信息，不同的收费站之间建立有效联系，替换传统的人工缴费，改为网络平台自助缴费，不但提升了高速路的行车效率，也提升了收费效率，节省了人力[8]。

3.5 在停车管理系统中的应用

传统的人工停车操控系统已经不能满足当下出行的要求，基于这种情况，不断提升物联网技术下的智慧停车场管理能力，有利于解决城市停车的大部分问题，为人们的出行带来更多便利，同时还能改善停车管理质量和效率，节省人力和物力资源，主要体现在车辆监控、识别、收费等方面。首先是基于物联网的监控系统，当车辆进入停车场后，智慧健康系统能及时采集车辆相关信息，包括车牌等，并将这些信息准时上传，而当车辆离开停车场，监控系统再次采集信息，并进行前后数据比较，保证车场监控工作有序进行。其次，智慧停车场能实现对停车场车辆自动计时和缴费的功能，准确记录来往车辆停留的时间，并根据停车时长计算出相应的费用。最后，将车辆探测器装置在停车场入口，能有效探测有权进入停车场的车辆，识别车辆信息后是否开启栏杆，将数据传输于计算机，并同时展现出停车场车位数量情况。计算机系统在整个过程中进行数据采集处理，并对系统全面调控。自动识别装置是系统的重要组成部分，主要应用到条码卡、车牌自动识别等技术。

4 结语

在物联网技术的影响下，智慧交通的建设和应用将会更加全面，并且有不断靠近目前城市建设的趋势。保证物联网技术在智慧交通建设中的合理利用，不断优化和完善物联网技术，通过物联网技术将各种交通要素和互联网紧密衔接，实现交通要素之间的互通，可降低交通问题，提升其管理效率。工作人员需要不断加强对物联网和智慧交通融合的技术研发，积极推进二者的有效融合，让城市的车速检测、车流检测以及城市公交系统等更好更快发展，不断推进城市的智慧化发展，为城市建设贡献力量。