物联网技术在智能交通中的应用

孙力强 郝建华 张现龙 李大力 刘理

科学技术的不断进步促进了社会经济的发展和信息时代的到来，物联网技术作为信息时代背景下的新兴技术，被广泛应用于各行各业，其对交通领域的影响也尤为强烈，对城市智能交通的建设起到了关键性作用。物联网技术融合了射频识别技术、嵌入式技术和传感器技术，能够采集、识别、定位和跟踪监控车辆的相关信息，为交通部门提供实时准确的车辆信息、路况信息等。保障了城市交通系统的安全，进一步加快了智慧城市的建设脚步。

一、引言

交通系统是城市建設的一部分，而随着社会经济水平的不断提高，私家车数量逐渐增大，对城市交通系统造成很大的压力，如何有效地提高城市交通系统的管理效率是交通领域面临的重要问题。物联网技术的出现，为交通管理带来了极大的方便。借助物联网技术建立智能交通系统，在一定程度上提高了交通系统的全面性，并逐渐形成具体分支，例如服务分支、管理分支和车联网分支，促进了交通行业的发展。

二、物联网技术与智能交通概述

（一）物联网技术

物联网技术是基于传感器网络技术、射频识别技术、嵌入式技术而产生的，通过对智能节点的监测和控制，以实现智能化跟踪、监控的目的。在实际应用过程中，物联网技术负责物理层信息感知和采集，然后将采集到的信息通过网络传输给智能终端，并能够执行从智能终端发来的指令，从而形成管理系统，将现实世界与网络连接，而实现物与物的信息共享。

（二）智能交通

智能交通是基于信息技术、自动化技术、传感器技术和计算机技术以实现智能化监控并控制城市交通的技术体系。智能交通包括了智慧交通管理系统、智能公路管理系统、信号灯采集系统等，对交通路况、车辆行驶情况进行实时监控和管理，提升交通部门的管理效率、减少交通拥堵现象、降低交通事故发生的概率，节省出行人的出行时间和出行成本。所以，智能交通的应用对促进现代化城市的发展具有积极的作用。

三、智能交通应用的意义

（一）满足人们对城市交通的需求

目前，人们的生活质量不断提高，使人们对出行方式也有了更高的要求，汽车已成为当代国人首选的出行方式。此外，现代社会竞争压力越来越大，生活节奏也不断加快，合理利用时间已成为了影响人们生活质量的决定性因素，因此，对交通路线、交通流量以及实时交通情况的掌握程度等会影响出行方案的合理性。现阶段，手机上的各种地图APP，会为用户提供耗时最短、换乘次数最少的出行路线等，基本满足了用户的基本需求，接下来应提高智能交通系统的融合性和适应性，以满足各类平台的需求。此外，智能交通系统还应为用户提供人性化服务，比如线上退票、改签、违章查询和处理等。

（二）满足城市管理的需求

智慧交通系统具有很多分支，在满足日常出行需要的同时，也为交通部门提供了方便快捷的管理方式。传统的交通领域管理方式需要投入大量人力到交通指挥、交通事故处理和交通违章管理工作中，人力成本较高，且人工判断的准确性不高，也容易造成交通管理混乱的局面。此外，良好的交通运转情况，为城市的其他建设方面也提供了基础的保障。具体体现在对车辆进行实时的监控，该措施是智慧交通的基础，对车辆进行监控才能掌控整体的交通情况，以实现采集车辆行驶信息、调控公共交通系统车辆，及时对事故进行分析和处理，从而满足城市管理需求。

四、物联网技术在智能交通中的应用

（一）RFID技术

车辆安装了相对应的电子标签后，在经过安装了阅读器的区域时，例如十字路口，车辆上的RFID电子标签会被阅读器所发射的射频信号激活，产生感应电流，继而发送数据，阅读器便获取到车辆行驶信息。系统在接收数据后，会对其进行分析和处理，做出对应的指令，科学调整交通信号灯的转换周期等。在此过程中，RFID技术主要负责解析数据，并传输至管理平台进行处理，从而发挥其作用，保证交通安全和车流量的合理控制。

（二）传感器技术

传感器技术是物联网技术体系中重要分支之一，也是智能交通建设的基础。基于传感器技术的智能交通系统可实现交通信息采集和道路监控管理。其具体实施过程如下：将传感器线圈等设备安装在路面，当有车辆通过时，传感器会被触发，产生电感变化，输出信号，车辆驶离线圈时，信号随之减弱，因此传感器会形成波形信号，通过波形计数，就会计算出某一时间段内某一区域的车流量。在路面每隔一段距离安装两个传感器，在车辆行驶过程中，分别对两个传感器进行脉冲计数，经过计算可得车辆速度。从而辅助车辆管理工作的展开，并提高工作效率。

（三）嵌入式技术

嵌入式技术是由系统硬件与系统软件有机组成，具有高可靠性和实时性的可控系统。随着物联网技术的发展，其对各种智能设备的使用提出了较高的要求，而嵌入式技术因其具有高度灵活性而备受好评。嵌入式硬件平台可以采集和处理现场实时数据，在智能交通中，嵌入式技术主要用于十字路口LED显示屏，可以实时显示道路交通情况和相关的路况信息，为交通参与者提供不同的行驶线路，以供选择，从而避免出现交通堵塞现象。

五、在智能交通中合理应用物联网技术的措施

（一）智能交通管理系统

智能交通管理系统主要包括交通事故处理、交通指挥和交通监控三部分。交通事故的发生不仅会造成经济损失还会影响交通情况， 因此，及时处理交通事故是交通行业面临的现实问题。智能交通管理系统的应用，可以复制交通部门在交通事故发生后，进行准确定位，并判断事故原因，以便及时到达现场，并采取合理的措施进行处理，再实施相关规定。在交通指挥方面，交通部门应针对不同路段进行不同的策划。在路口区域，要为交通信号灯设置合理的交替时间，并设置准确的交通信号，以保证交通的安全性和通畅性。在智能交通监控方面，主要利用各种传感器对车辆行驶情况和道路拥堵情况进行监控，并对可能出现问题的现象进行预防，加强易发生事故的区域的监控力度。

（二）智能公路管理系统

智能公路管理系统主要应用了射频识别技术和传感器技术。其作用在于监督和限制车辆的违规行为。在高速公路进出口时，应用不停车收费系统（ETC）提高车辆缴费的效率，避免产生阻塞情况。针对一些违规的车辆，交通部门可利用智能公路管理系统对其进行监控和查找，增强驾驶人员的安全意识。此外，交通部门也可利用智能公路管理系统对超载、疲劳驾驶的车辆进行排查和监督，以保障公路交通安全。

（三）路面检测系统

路面质量检测的范围包括路面平整度和车辙深度，主要采用了传感器技术。目前，在交通领域较为广泛使用的路面检测技术是激光多探头的路面横断面多点检测技术，简单来说就是激光传感器技术。其主要测量路面与检测横梁之间的间距，由此可获得路面横断面剖面的尺寸，再通过计算机对路面横断面剖面进行处理，从而获得路面车辙深度数据。在路面平整度检测中，主要使用了激光传感器和加速度传感器。

六、结束语

综上所述，智能交通控制系统包含的子系统范围较广，需要结合实际的交通情况进行设计，而且还会用到各种各样的物联网技术。其中使用最为广泛的技术有传感器技术、RFID技术、嵌入式技术等，是交通信号灯模糊控制系统、智能交通管理系统、智能公路管理系统和路面检测系统开发和应用的基础。智能交通系统的应用不仅缓解了交通拥堵的问题，还能够改善交通环境，使人们的出行更加方便、快捷。同时，全面、高效率的交通管理方式，使交通运输环境更加安全、有保障，促进了社会的智能化发展。

作者单位：孙力强、刘理 中国移动通信集团设计院有限公司 黑龙江分公司

郝建华 中国移动通信集团设计院有限公司 河南分公司

张现龙、李大力 中国移动通信集团设计院有限公司 江苏分公司