物联网技术在智慧交通中的应用

胡 斌

(苏交科集团股份有限公司,江苏 南京 210000)

0 引言

我国在智慧交通系统建设和发展过程中,相关部门应重视物联网技术的运用,制定完善的技术方案和体系,设计物联网技术完善智慧交通系统模式,确保在智慧交通引导、车辆识别和救援中充分发挥技术的应用价值和作用,为我国智慧交通系统的良好运行和发展夯实基础[1]。

1 物联网技术在智慧交通中应用问题的分析

近年来,我国社会经济快速发展,人们的生活水平不断提升,汽车保有量迅速增加,交通管理工作越来越复杂。传统的交通管理方式已经无法适应目前信息化发展的时代。然而,以物联网技术为基础开发设计智慧交通系统,不仅能够为提升交通运行管理的效果提供保障,还能促使交通管理工作的智慧化发展。然而,当前物联网技术在智慧交通应用过程中还存在以下些问题。

1.1 大数据技术应用问题

目前,虽然我国已经开始重视智慧交通系统的建设,但是在应用物联网技术的过程中,存在大数据技术的应用问题。一方面,相关部门没有科学合理地开发数据规划系统,不能准确深入规划智慧交通中的各类数据信息,不利于分析研究智慧交通数据信息。另一方面,实际工作中缺乏完善的数据共享平台,不能科学合理地进行各类智慧交通数据的共享和交换。与此同时,没有根据不同专业用户需求等,采用大数据技术进行智慧交通各类数据信息的处理和挖掘分析,不利于智慧交通领域中物联网技术的发挥。

1.2 缺乏交通引导模式

在采用物联网技术的过程中,没有科学合理进行交通流量的探测和监控分析,未能通过对不同交通流数据信息的采集,分析和研究等预测前方的交通流变化情况,导致交通引导的效果降低,不利于交通拥堵问题的预防和交通事故的防控。有关部门在采用物联网技术的过程中切实根据智慧交通发展特点和需求等制定完善且优化的交通引导方案,欠缺科学利用物联网技术提升交通引导的效果和水平,对智慧交通中驾驶员交通引导服务工作的有效开展造成不利影响。

1.3 缺乏交通车辆识别功能

当前,在智慧交通中采用物联网技术缺乏关于交通车辆的识别功能。一方面,相关技术不能准确识别交通车辆的车牌号和车辆信息,难以及时发现车辆行驶速度过快或是其他的问题。另一方面,系统缺少利用车辆信息识别的方式等科学合理地监控车辆,导致智慧交通管理工作的效果难以提升。

1.4 缺少交通救援功能

物联网技术在智慧交通领域中的应用,由于没有科学合理设置道路监控平台,缺少完善的勤务指挥和运营管理等功能,缺少应急保障和数据服务功能。使车辆在应急状态下智慧交通系统的联动效果过低,难以为交通救援工作提供智能化和可视化的管理。

1.5 缺少完善技术模式

首先,缺乏完善的大数据技术应用模式,相关系统不能通过现代化的技术和系统、设备等在交通监管的过程中合理采用大数据技术,对智慧交通中物联网技术的应用造成不利影响。其次,系统中缺乏完善的最短路径分析技术模式和交通网络演化技术模式,导致因为系统的技术模式过于单一落后,不能为智慧交通提供高质量和可控性的服务,不利于智慧交通建设过程中物联网技术价值的发挥。

2 物联网技术在智慧交通中的应用问题的对策

2.1 构建大数据中心

为确保在智慧交通系统建设的过程中,充分发挥物联网技术的作用价值,相关部门应重点构建大数据中心,以数据中心为基础实现数据的共享和交换,消除信息孤岛,打破横向各部门之间和系统之间的信息壁垒,纵向进行数据的基层应用、中层监测管控和高层决策,开发具有数据汇集功能、管理功能、服务功能的数据平台[2]。首先,开发关于数据规划方面的系统,构建数据中心,对各类数据进行统一规划处理,协调数据之间的关联关系,编制完善的数据报表和规则,确保数据的关联管理和集成管理。其次,开发数据采集的系统,利用导入和交换等方式采集不同子系统的数据,监控和统计数据采集的任务,自动化进行数据采集纠错处理。最后,开发数据共享平台,以SOA架构为基础,利用前置机和数据库等技术,使智慧交通各类子系统能够良好地进行数据共享和交换协同,便于有效进行平台的监控和运维管理。除此之外,重点开发数据管理分析方面和支持决策方面的系统,例如:在数据管理分析系统方面,以智慧交通专题的形式灵活设计不同类型的报表数据、指示数据,按照不同专业用户的需求,统一进行数据的分析配置,保证各类数据的综合分析和应用。同时,还需系统的完善数据查询检索的功能、时态分析的功能、数据钻取的功能、可视化展示功能等;在决策支持出具方面,将GIS地图和报表等可视化技术为基础,为决策人员提供智慧交通的数据统计分析服务和决策服务。

2.2 设计交通引导模式

智慧交通中采用物联网技术,相关人员需要合理进行交通引导模式的设计,将智慧交通的交通引导设计成为自动发布通行信息引导和人工引导,以物联网技术为基础进行交通基础设施状态和气候情况、预警信息的采集,一旦有交通事故的发生,系统即可自动检测分析,利用车载通信系统,将事故信息传输给驾驶员,为驾驶员提供车辆出行的引导。同时,可通过调度系统进行交通流状态的探测和监视,采集收集不同交通流的数据深入对交通流的特点进行分析,自适应性和智慧化进行交通流变化的预测,制定完善的应对方案和计划,利用各类渠道发布相关的信息。交通引导系统的设计可充分利用道路中的各类监测系统,采集路况信息和车辆通行信息、气候信息与风速信息,在LED灯上进行显示,发布交通诱导的信息和动态,使智慧交通系统中智能诱导的水平提高,以免发生交通拥堵的现象或是交通事故。有关人员可与节能环保发电技术结合,利用节能环保的技术解决智慧交通诱导信息供电的问题。

2.3 设计交通车辆识别系统

智慧交通发展的过程中可采用先进的物联网技术设计交通车辆识别系统,以物联网无线传感技术为基础,在系统的终端节点利用非接触类型的地磁传感器,定时进行车辆速度和距离数据的采集感知。同时,配置电子车牌,在车牌上安装电子标签,识别正在行驶或是停靠的车辆信息。一旦车辆进入传感器的检测范围,系统终端节点即可利用磁力传感器设备和雷达设备、声波设备等进行车辆行驶速度数据等采集。如果没有安装或是缺少有效的电子识别标签,系统可利用图像识别设备进行车辆数据的读取,以RFID技术构建电子车牌系统,识别车牌信息,便于准确进行道路车辆的监控,有效完成智慧交通管理工作。

2.4 设计交通救援系统

智慧交通救援系统的设计主要是在道路监控平台的基础上维护交通安全,改善交通服务的水平。其一,在交通救援系统中采用物联网技术完善系统勤务指挥功能、运营管理功能、用户管理功能、交通控制功能、应急保障和数据服务功能等,系统在应急事件状态下快速进行各类数据的处置,做好智慧交通系统的联动,完成交通救援的智能化管理和可视化管理。其二,智慧交通救援系统的设计,主要采用物联网技术和相关的基础设备,完善各类交通设施和运营管理功能、交通控制和用户管理功能,为交通救援的决策提供支持。

2.5 构建相应的技术模式

为提高物联网技术在智慧交通中的应用效果,建议相关部门构建较为完善的技术模式,应用各类关键技术,保证智慧交通管理和服务的水平,充分发挥物联网技术的价值,促使智慧交通系统的良好运行,如图1所示。

图1 物联网在智慧交通中的关键技术

2.5.1 大数据技术

近年来,我国交通基础设施越来越完善,机动车的数量不断增加,交通拥堵问题和环境污染问题受到广泛重视,为有效解决此类问题,在智慧交通系统中应采用先进的物联网大数据技术,实时采集和获取交通数据信息,保证各类数据信息的时效性,有效解决智慧交通的数据问题,充分发挥大数据技术的作用和价值。我国物联网技术趋于成熟,智慧交通领域中采用先进的数据采集设备、传感器设备和感应器设备,能够全面采集智慧交通的数据信息,通过大数据技术进行海量数据的分析,可在庞大的数据中提取有价值的部分,准确进行道路拥挤情况、气候情况、事故情况等数据的分析。系统可以从多个维度和多个层面提供关于智慧交通管理和服务的数据,帮助交通管理部门解决道路拥堵的问题和行车安全风险的问题,提升智慧交通服务水平[3]。

2.5.2 最短路径分析技术

我国路网数据信息持续增加,关于道路最短路径查询的技术越来越完善。Reach的real算法是典型的最短路径查询和计算算法,以reach算法为基础进行最短路径算法的改进,有助于提升最短路径计算和查询的时间,提高智慧交通过程中的路径查询方面服务质量。因此,在智慧交通系统建设和发展过程中,需重点采用现代化的最短路径算法技术,科学合理地进行驾驶过程中最短路径的计算分析,为驾驶员提供高质量服务。

2.5.3 交通网络演化技术

智慧交通网络演化技术,能够从多个维度和角度进行交通网格的演化和特征分析,改善交通网格的调控和管理模式。因此,在智慧交通中采用物联网技术,需重视交通网络演化技术的应用。其一,可通过交通网络演化的技术使道路网络呈现先进性的特点。其二,可通过网络演化的技术使道路网络呈现出叶脉网格的特点。其三,可利用网络演化技术使道路网格呈现血管网络的特点,确保在智慧交通系统中,完善道路网络和网格形式,满足交通道路网络调控的需求。

3 结语

综上所述,物联网技术在智慧交通中的应用,不仅能够改善交通监控和管理的效果,还能提升智慧交通服务水平,具有推广应用价值。因此,建议我国在智慧交通系统建设的过程中重视物联网技术的运用,积极构建大数据中心、设计交通引导的模式和交通车辆识别系统,开发交通救援系统,构建完善的技术模式,充分发挥大数据技术和算法技术的作用,为智慧交通系统中物联网技术作用和优势的发挥做出贡献。