淺析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市智能交通建設(shè)中的應(yīng)用分析論文
城市智能交通系統(tǒng)的建立，極大地扭轉(zhuǎn)了城市交通堵塞、減緩交通擁擠的現(xiàn)象，是一項高效、科學(xué)的技術(shù)措施，當(dāng)前國內(nèi)外越來越受重視。不僅如此，利用射頻技術(shù)、傳感器技術(shù)、GPS 等信息傳感設(shè)備孕育而生的物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)⑺形锲泛突ヂ?lián)網(wǎng)進行智能連接，再利用通訊技術(shù)，完成了對網(wǎng)絡(luò)的物體進行智能化識別、跟蹤、定位、監(jiān)控和管理。
1 建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市智能交通存在的困境
現(xiàn)階段，智能交通的信息數(shù)據(jù)還并沒有完全實現(xiàn)全天候的提供現(xiàn)場信息的能力。城市智能交通在建設(shè)的過程中仍會面臨的困境：一是智能交通流的集散點布置過多;二是智能交通流的路線、流量往往時常發(fā)生變化，其路線與車輛流量并不穩(wěn)定;三是交通運輸?shù)墓ぞ哳悇e不盡相同，其速度也有很大差異大;四是交通客流、車流以及車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(shè)施以及交通管理設(shè)施;六是城市智能交通的車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。但是現(xiàn)階段并沒有妥善處理城市交通擁堵、疏通以及車輛動態(tài)誘導(dǎo)行之有效的手段，故而全面加強突發(fā)交通事件的應(yīng)急處理能力成為建設(shè)城市智能交通的當(dāng)務(wù)之急。
2 建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市智能交通架構(gòu)
通過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、出租車以及車輛的日常運營現(xiàn)實水平，通過車載的.GPS 系統(tǒng)與無線通訊技術(shù)的移動車檢測手段，完成路網(wǎng)全景式，最終得以呈現(xiàn)交通中的車輛流量、路面占有率、車輛行車的均速，時間等一系列的交通信息，并且實施全方位、全天候的監(jiān)測。全方位收取路網(wǎng)的交通信息，用諸如數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)融合、無線傳輸、人工智能、警用GIS 系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)，盡可能地完成以公交優(yōu)先、公眾車輛以及特殊車輛優(yōu)先的最優(yōu)路徑規(guī)劃，與此同時，完成對路面突發(fā)事件的交通管制、動態(tài)誘導(dǎo)以及面臨交通堵塞的預(yù)警功能。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對交通路網(wǎng)的流量進行動態(tài)分析預(yù)測與對現(xiàn)實交通狀況展開判斷，給路面交通的控制策略、路網(wǎng)建設(shè)還有有關(guān)城市交通規(guī)劃給予意見與建議。
上述是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市智能交通架構(gòu)中關(guān)于建設(shè)路網(wǎng)交通信息采集的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以便能夠更好地整合交通信息，給城市交通信息數(shù)據(jù)平臺提供一個全景式、多角度的整體服務(wù)。城市智能交通系統(tǒng)正是通過路網(wǎng)立體式交通信息完成第一時間的全天信息分析與獲取，充分結(jié)合車載GPS 定位設(shè)備與各個通訊手段，達到行車路徑的最優(yōu)處理、車輛動態(tài)誘導(dǎo)、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(gòu)：
一是中心性子系統(tǒng)。這個系統(tǒng)涵蓋了路面交通管理的10 個子系統(tǒng)，分別是：維護與工程管理子系統(tǒng)、突發(fā)事件管理子系統(tǒng)、收費管理子系統(tǒng)、尾氣排放管理子系統(tǒng)、商用車輛管理子系統(tǒng)、提供信息服務(wù)的子系統(tǒng)、管理公共交通的子系統(tǒng)、車輛運行和貨運調(diào)度管理子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)分析管理子系統(tǒng)等。這10 個子系統(tǒng)的一致的特點，便是在空間位置的選擇上不需要受到實際交通基礎(chǔ)設(shè)施的限制，有著非常強的空間獨立性。
二是旅行者子系統(tǒng)。這個系統(tǒng)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(shè)計對象，通過城市智能交通系統(tǒng)中的有關(guān)功能完成了對各種存在的旅行模式進行有效服務(wù)。
此外，再充分配合個人信息訪問子系統(tǒng)以及遠距離旅行支持子系統(tǒng)，利用通訊設(shè)備和別的類型子系統(tǒng)間實施直接的信息傳遞。
三是區(qū)域型子系統(tǒng)。這個子系統(tǒng)包括道路運行狀況、收費、安全監(jiān)控、停車管理及商用車輛核查等子系統(tǒng)。四是車輛型子系統(tǒng)。這一系統(tǒng)具體裝置于交通行駛的車輛上，按照每一種類型的車輛，可把這一系統(tǒng)劃分為公交車輛、出租車輛子、商用車輛、普通車輛、緊急車輛和維護與工程車輛子系統(tǒng)。
3 建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市智能交通的運用
3.1 無線射頻識別技術(shù)
無線射頻識別技術(shù)屬于一種便于操控簡單實用，在進行識別時不需要人工干預(yù)，適合用于自動化控制管理的一門應(yīng)用技術(shù)。它的識別功能既能支持只讀工作模式，同時也能支持讀寫模式，無需物體間的接觸或瞄準(zhǔn);其性能不會受到油漬、霧霾污染等氣候環(huán)境的影響，適應(yīng)環(huán)境變化的能力較強;無線射頻識別技術(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，例如常用于不停車公路收費和自動識別車牌等。
其實，無線射頻自動識別技術(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(shù)據(jù)能力強。在沒有光源，甚至物品有外包裝的情況下，也能夠準(zhǔn)確無誤地讀出相關(guān)數(shù)據(jù)。有效識別的距離較大，當(dāng)讀取自帶電源的主動標(biāo)簽時，無線射頻自動識別系統(tǒng)有超過三十米的有效識別距離。
第二，識別讀取數(shù)據(jù)的速度快。識別解讀器能在第一時間準(zhǔn)確讀取到進入磁場范圍內(nèi)的車輛信息，也可以同時讀取多個標(biāo)簽，實現(xiàn)批量次車輛信息的識別。
第三，技術(shù)的使用年限更長，其應(yīng)用區(qū)域更廣。具備無線電通信方式，能夠使無線射頻識別技術(shù)應(yīng)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條形碼識別技術(shù)。
第四，具有動態(tài)更改標(biāo)簽數(shù)據(jù)的功能。其目的是通過編程器而賦予RFID 電子標(biāo)簽實現(xiàn)交互式便攜數(shù)據(jù)文件，寫入標(biāo)簽時比打印條形碼的速度更快。第五，正常情況下，標(biāo)簽與解讀器的通信頻率達到50～100 次/秒，所以，只要附著RFC 標(biāo)簽的物體在解讀器的有效識別范圍內(nèi)，就能實施對該物體的位置和動態(tài)進行監(jiān)控及追蹤。
3.2 無線射頻技術(shù)的模塊分析
根據(jù)智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的功能屬性和數(shù)據(jù)對象需求，可以把智能交通監(jiān)控系統(tǒng)分為四種功能型模塊：一是數(shù)據(jù)顯示模塊。該模塊主要展示智能交通監(jiān)控系統(tǒng)可視化階段的數(shù)據(jù)，其通用性很強，是全面展現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息體現(xiàn)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，是實現(xiàn)計算機監(jiān)控系統(tǒng)功能必不可少的模塊。三是數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊。是實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示模塊功能的一個輔助型模塊，當(dāng)數(shù)據(jù)處理對象不斷增加，接近飽和狀態(tài)時，使用數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊可以有效提升數(shù)據(jù)檢索效率;四是數(shù)據(jù)設(shè)置模塊。該業(yè)務(wù)模塊屬于物聯(lián)網(wǎng)中計算機監(jiān)控系統(tǒng)中的核心模塊，根據(jù)系統(tǒng)功能設(shè)置的相關(guān)參數(shù)及監(jiān)控的對象數(shù)據(jù)都能主要呈現(xiàn)在這個模塊中。
3.3 瞬時值監(jiān)測與歷史值監(jiān)測
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，對瞬時值監(jiān)測其主要目的是實現(xiàn)對監(jiān)測對象的實時監(jiān)控，重點關(guān)注可視化數(shù)據(jù)的動態(tài)變化特性。對收集的數(shù)據(jù)信息量并非要進行固定值的靜態(tài)比較，而是要根據(jù)對各個監(jiān)測對象采集到實時的靜態(tài)信息，通過肉眼視覺延遲的感受實現(xiàn)對實時信息進行的對比。
對監(jiān)控系統(tǒng)歷史值監(jiān)測的意義在于觀測數(shù)據(jù)的變化趨勢，通過數(shù)據(jù)的變化過程，來分析判斷道路交通流的運行狀況。
因此，如何才能把數(shù)據(jù)本身與比較信息解釋得更為客觀全面，是智能交通監(jiān)控系統(tǒng)功能實現(xiàn)的關(guān)鍵。
3.4 監(jiān)控系統(tǒng)可視化分析
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)組成元素分析，通過傳感層一般是采集到道路路面受力狀態(tài)的數(shù)據(jù)，傳輸層是把預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)所采集來的電信號通過無線手段傳輸?shù)接嬎銠C監(jiān)控系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫，服務(wù)器再把貯存在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行實時處理，從而來應(yīng)用層監(jiān)控客戶端發(fā)輸送的請求，并且把最終的數(shù)據(jù)情況呈現(xiàn)到屏幕上來。在這過程中，監(jiān)控系統(tǒng)中的可視化技術(shù)重點應(yīng)用在自后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器到前臺客戶端的環(huán)節(jié)。
所以，監(jiān)控重點是客戶端的實際呈現(xiàn)的狀態(tài)，其所見內(nèi)容一方面涵括了傳感器所得到的數(shù)據(jù)信息，另一方面也涵括了計算機監(jiān)控計算即時監(jiān)控到的參數(shù)信息，也只有完善的應(yīng)用配合方可實現(xiàn)在客觀角度實現(xiàn)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)生活和社會經(jīng)濟發(fā)展都會產(chǎn)生巨大影響。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，必然推動著交通運輸業(yè)朝著智能化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，智能交通必將是交通事業(yè)朝著健康可持續(xù)發(fā)展的必然路徑，是交通事業(yè)的一場革命。
本文以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市智能交通建設(shè)的系統(tǒng)領(lǐng)域中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)類別多、信息量大、數(shù)據(jù)之間關(guān)系龐雜等現(xiàn)實的問題為分析論點，提出了對于解決上述問題所有的積極影響，并展開了相應(yīng)地驗證與實踐。
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