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淺析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市智能交通建設中的應用分析論文
城市智能交通系統的建立，極大地扭轉了城市交通堵塞、減緩交通擁擠的現象，是一項高效、科學(xué)的技術(shù)措施，當前國內外越來(lái)越受重視。不僅如此，利用射頻技術(shù)、傳感器技術(shù)、GPS 等信息傳感設備孕育而生的物聯(lián)網(wǎng)能夠將所有物品和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行智能連接，再利用通訊技術(shù)，完成了對網(wǎng)絡(luò )的物體進(jìn)行智能化識別、跟蹤、定位、監控和管理。
1 建設基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市智能交通存在的困境
現階段，智能交通的信息數據還并沒(méi)有完全實(shí)現全天候的提供現場(chǎng)信息的能力。城市智能交通在建設的過(guò)程中仍會(huì )面臨的困境：一是智能交通流的集散點(diǎn)布置過(guò)多;二是智能交通流的路線(xiàn)、流量往往時(shí)常發(fā)生變化，其路線(xiàn)與車(chē)輛流量并不穩定;三是交通運輸的工具類(lèi)別不盡相同，其速度也有很大差異大;四是交通客流、車(chē)流以及車(chē)流之間存在很多交叉，彼此干擾大;五是城市智能交通必須要有大量的附屬設施以及交通管理設施;六是城市智能交通的車(chē)輛管理牽涉到交通路面包括運輸、公安、城建等很多單位部門(mén)。但是現階段并沒(méi)有妥善處理城市交通擁堵、疏通以及車(chē)輛動(dòng)態(tài)誘導行之有效的手段，故而全面加強突發(fā)交通事件的應急處理能力成為建設城市智能交通的當務(wù)之急。
2 建設基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市智能交通架構
通過(guò)每一種不同方法收集路面交通的信息，充分融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全面交通路面中的公交、出租車(chē)以及車(chē)輛的日常運營(yíng)現實(shí)水平，通過(guò)車(chē)載的GPS 系統與無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)的移動(dòng)車(chē)檢測手段，完成路網(wǎng)全景式，最終得以呈現交通中的車(chē)輛流量、路面占有率、車(chē)輛行車(chē)的均速，時(shí)間等一系列的交通信息，并且實(shí)施全方位、全天候的監測。全方位收取路網(wǎng)的交通信息，用諸如數學(xué)建模、數據融合、無(wú)線(xiàn)傳輸、人工智能、警用GIS 系統等相關(guān)技術(shù)，盡可能地完成以公交優(yōu)先、公眾車(chē)輛以及特殊車(chē)輛優(yōu)先的最優(yōu)路徑規劃，與此同時(shí)，完成對路面突發(fā)事件的交通管制、動(dòng)態(tài)誘導以及面臨交通堵塞的預警功能。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對交通路網(wǎng)的流量進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析預測與對現實(shí)交通狀況展開(kāi)判斷，給路面交通的控制策略、路網(wǎng)建設還有有關(guān)城市交通規劃給予意見(jiàn)與建議。
上述是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市智能交通架構中關(guān)于建設路網(wǎng)交通信息采集的相關(guān)規范和標準，以便能夠更好地整合交通信息，給城市交通信息數據平臺提供一個(gè)全景式、多角度的整體服務(wù)。城市智能交通系統正是通過(guò)路網(wǎng)立體式交通信息完成第一時(shí)間的全天信息分析與獲取，充分結合車(chē)載GPS 定位設備與各個(gè)通訊手段，達到行車(chē)路徑的最優(yōu)處理、車(chē)輛動(dòng)態(tài)誘導、信號控制的物聯(lián)網(wǎng)交通管理控制與智能綠波控制。以下為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市智能交通架構：
一是中心性子系統。這個(gè)系統涵蓋了路面交通管理的10 個(gè)子系統，分別是：維護與工程管理子系統、突發(fā)事件管理子系統、收費管理子系統、尾氣排放管理子系統、商用車(chē)輛管理子系統、提供信息服務(wù)的子系統、管理公共交通的子系統、車(chē)輛運行和貨運調度管理子系統及數據分析管理子系統等。這10 個(gè)子系統的一致的特點(diǎn)，便是在空間位置的選擇上不需要受到實(shí)際交通基礎設施的限制，有著(zhù)非常強的空間獨立性。
二是旅行者子系統。這個(gè)系統主要是以從事旅行服務(wù)業(yè)的人員以及旅行人員作為設計對象，通過(guò)城市智能交通系統中的有關(guān)功能完成了對各種存在的旅行模式進(jìn)行有效服務(wù)。
此外，再充分配合個(gè)人信息訪(fǎng)問(wèn)子系統以及遠距離旅行支持子系統，利用通訊設備和別的類(lèi)型子系統間實(shí)施直接的信息傳遞。
三是區域型子系統。這個(gè)子系統包括道路運行狀況、收費、安全監控、停車(chē)管理及商用車(chē)輛核查等子系統。四是車(chē)輛型子系統。這一系統具體裝置于交通行駛的車(chē)輛上，按照每一種類(lèi)型的車(chē)輛，可把這一系統劃分為公交車(chē)輛、出租車(chē)輛子、商用車(chē)輛、普通車(chē)輛、緊急車(chē)輛和維護與工程車(chē)輛子系統。
3 建設基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市智能交通的運用
3.1 無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(shù)
無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(shù)屬于一種便于操控簡(jiǎn)單實(shí)用，在進(jìn)行識別時(shí)不需要人工干預，適合用于自動(dòng)化控制管理的一門(mén)應用技術(shù)。它的識別功能既能支持只讀工作模式，同時(shí)也能支持讀寫(xiě)模式，無(wú)需物體間的接觸或瞄準;其性能不會(huì )受到油漬、霧霾污染等氣候環(huán)境的影響，適應環(huán)境變化的能力較強;無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(shù)產(chǎn)品運用最廣泛的領(lǐng)域還是在交通運行管理上，能識別距離較長(cháng)，例如常用于不停車(chē)公路收費和自動(dòng)識別車(chē)牌等。
其實(shí)，無(wú)線(xiàn)射頻自動(dòng)識別技術(shù)獨特的優(yōu)越性，其他識別技術(shù)是不可比擬的：
第一，識別讀取數據能力強。在沒(méi)有光源，甚至物品有外包裝的情況下，也能夠準確無(wú)誤地讀出相關(guān)數據。有效識別的距離較大，當讀取自帶電源的主動(dòng)標簽時(shí)，無(wú)線(xiàn)射頻自動(dòng)識別系統有超過(guò)三十米的有效識別距離。
第二，識別讀取數據的速度快。識別解讀器能在第一時(shí)間準確讀取到進(jìn)入磁場(chǎng)范圍內的車(chē)輛信息，也可以同時(shí)讀取多個(gè)標簽，實(shí)現批量次車(chē)輛信息的識別。
第三，技術(shù)的使用年限更長(cháng)，其應用區域更廣。具備無(wú)線(xiàn)電通信方式，能夠使無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(shù)應用在放射性環(huán)境或遭受粉塵等污染的環(huán)境，封閉式的技術(shù)路徑使其壽命遠遠超過(guò)條形碼識別技術(shù)。
第四，具有動(dòng)態(tài)更改標簽數據的功能。其目的是通過(guò)編程器而賦予RFID 電子標簽實(shí)現交互式便攜數據文件，寫(xiě)入標簽時(shí)比打印條形碼的速度更快。第五，正常情況下，標簽與解讀器的通信頻率達到50～100 次/秒，所以，只要附著(zhù)RFC 標簽的物體在解讀器的有效識別范圍內，就能實(shí)施對該物體的位置和動(dòng)態(tài)進(jìn)行監控及追蹤。
3.2 無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)的模塊分析
根據智能交通監控系統的功能屬性和數據對象需求，可以把智能交通監控系統分為四種功能型模塊：一是數據顯示模塊。該模塊主要展示智能交通監控系統可視化階段的數據，其通用性很強，是全面展現系統數據信息體現的重要模塊。二是信息管理模塊。這是具有較好通用性的職能模塊，是實(shí)現計算機監控系統功能必不可少的模塊。三是數據預處理模塊。是實(shí)現數據顯示模塊功能的一個(gè)輔助型模塊，當數據處理對象不斷增加，接近飽和狀態(tài)時(shí)，使用數據預處理模塊可以有效提升數據檢索效率;四是數據設置模塊。該業(yè)務(wù)模塊屬于物聯(lián)網(wǎng)中計算機監控系統中的核心模塊，根據系統功能設置的相關(guān)參數及監控的對象數據都能主要呈現在這個(gè)模塊中。
3.3 瞬時(shí)值監測與歷史值監測
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通監控系統中的應用，對瞬時(shí)值監測其主要目的是實(shí)現對監測對象的實(shí)時(shí)監控，重點(diǎn)關(guān)注可視化數據的動(dòng)態(tài)變化特性。對收集的數據信息量并非要進(jìn)行固定值的靜態(tài)比較，而是要根據對各個(gè)監測對象采集到實(shí)時(shí)的靜態(tài)信息，通過(guò)肉眼視覺(jué)延遲的感受實(shí)現對實(shí)時(shí)信息進(jìn)行的對比。
對監控系統歷史值監測的意義在于觀(guān)測數據的變化趨勢，通過(guò)數據的變化過(guò)程，來(lái)分析判斷道路交通流的運行狀況。
因此，如何才能把數據本身與比較信息解釋得更為客觀(guān)全面，是智能交通監控系統功能實(shí)現的關(guān)鍵。
3.4 監控系統可視化分析
根據物聯(lián)網(wǎng)組成元素分析，通過(guò)傳感層一般是采集到道路路面受力狀態(tài)的數據，傳輸層是把預設標準所采集來(lái)的電信號通過(guò)無(wú)線(xiàn)手段傳輸到計算機監控系統的后臺數據庫，服務(wù)器再把貯存在數據庫中的數據進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，從而來(lái)應用層監控客戶(hù)端發(fā)輸送的請求，并且把最終的數據情況呈現到屏幕上來(lái)。在這過(guò)程中，監控系統中的可視化技術(shù)重點(diǎn)應用在自后臺數據庫服務(wù)器到前臺客戶(hù)端的環(huán)節。
所以，監控重點(diǎn)是客戶(hù)端的實(shí)際呈現的狀態(tài)，其所見(jiàn)內容一方面涵括了傳感器所得到的數據信息，另一方面也涵括了計算機監控計算即時(shí)監控到的參數信息，也只有完善的應用配合方可實(shí)現在客觀(guān)角度實(shí)現智能的要求。
綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)如今被視為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)后，信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，物聯(lián)網(wǎng)也是信息產(chǎn)業(yè)的全新領(lǐng)域，其發(fā)展對普通人群的生產(chǎn)生活和社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展都會(huì )產(chǎn)生巨大影響。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣應用，必然推動(dòng)著(zhù)交通運輸業(yè)朝著(zhù)智能化、標準化的方向發(fā)展，智能交通必將是交通事業(yè)朝著(zhù)健康可持續發(fā)展的必然路徑，是交通事業(yè)的一場(chǎng)革命。
本文以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市智能交通建設的系統領(lǐng)域中出現的數據類(lèi)別多、信息量大、數據之間關(guān)系龐雜等現實(shí)的問(wèn)題為分析論點(diǎn)，提出了對于解決上述問(wèn)題所有的積極影響，并展開(kāi)了相應地驗證與實(shí)踐。
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