基于物联网的智能高速公路系统研究

【摘 要】现如今，我国的交通运输业发展较为迅速，随着时代的发展高速公路的智能化不断增强。在大的物联网的社会背景中，对智能高速公路系统进行研究具有一定的现实意义。物联网主要是将一些传感设备和互联网络相结合，形成一种较大的网络系统，实现人和物之间的随时互联。从我国的高速公路的发展现状来看，物联网技术可以使得智能交通系统更加完善。

【关键词】物联网；智能高速公路；研究

人们所说的只能高速公路系统就是将信息技术、控制技术以及传感技术等应用到高速公路的管理系统中，使得管理体统更加协调，实现高效、实时的目的。将我国的高速公路打造成行车安全高效，运营快速的模式。接下来，笔者要对智能高速公路系统进行分析，构建出基于物联网的智能高速公路系统框架。

1.智能高速公路系统的需求分析

在高速公路系统的建设中，要降低交通事故的发生频率，减少违反交通规则的现象，使得高速公路的安全性进一步提高，因此，完善高速公路系统的智能化是非常必要的。对于我国的智能化高速公路系统来说，主要表现在以下几个方面：

1.1获取准确的信息，控制交通

对于智能化的高速公路系统来说，掌握及时有效的交通信息是至关重要的。但是由于高速公路的交通量不是一成不变的，对其进行监查具有一定的难度。其中，交通流有很多种因素组成，包括流量、车流的密度以及速度等。对交通的流量进行调查和分析具有重要的意义，可以对接下来一个时间段内的交通流量进行分析和预测，进而实现对车辆的调度，避免交通拥挤的现象出现。同时可以对高速公路上的违规行为进行有效控制，最重要的就是减少交通事故的发生。

1.2以服务为宗旨，方便出行

高速公路是行车的主要载体，其以公众为主体，因此，高随公路更多地表现出了自身的服务性。智能系统要对交通信息进行反映，这样就可以对出行者的出行时间进行控制，找到最适合出行的时间段。而且在形车进行的过程中，智能化的高速公路可以为司机提供最新的路况信息，也可以对车辆进行导航，为出行者提供最佳的路线。

1.3进行车辆的调度

由于高速公路的行车具有一定的特殊性，导致道路资源的利用率无法达到相关的标准，会偶尔出现交通拥挤或者是交通事故的产生。这些现象都是由于司机对路况不了解，同时又没有一定的服务系统和设备。另外，交通部门对于高速公路的行车情况没有加强重视。但是自从运用智能化的高速公路系统之后，可以对车辆进行合理的调度，同时对交通情况进行监督，对相关的数据进行分析。不仅提高了高速公路资源的利用率，同时也能有效地减少交通事故，对行人的生命财产安全起到一定的保护作用。

1.4提高事故救援率

在高速公路上，由于行车的速度较快，加上受到气候条件的影响，交通事故的出现频率较大。而且，高速公路一直以来都是交通事故的多发区。一旦出现交通事故就会对人的安全或者是生命造成一定的威胁。因此，在高速公路的建设中，有必要建立较为完善的紧急救援系统。对于交通事故出现的时间、路段等信息进行监控，自动提供相应的救援资源，尽量降低交通事故对正常交通的影响。这种系统的建立主要是对交通事故做好预防的工作，属于未雨绸缪。

1.5提高收费效率

车主缴纳养路费是为了更好地进行高速公路的建设，但是传统的收费标准不仅降低了收费效率，而且在一定程度上是对行车时间的浪费。许多高速公路的建设和管理都是分段式，收费点较多，而且收费不合理。另外排队缴费的现象会导致交通的拥堵，使得道路的通行能力降低。这些问题对环境和能源都造成一定的影响，如果将物联网的模式运用到高速公路系统中，就可以在一定程度上提高收费的效率，运用电子收费的方式，利用自动识别系统来对道路信息进行准确识别，这是对原始收费方式的改进。

1.6建立决策支持系统，提高高速公路管理和服务水平

决策支持系统是高速公路系统智能化的体现。决策支持有助于提高高速公路管理水平和效率，增加决策的合理性和科学性。决策支持系统以交通流数据为基础，利用专家的经验和知识，一方面可以对未来一段时间的交通流进行预测，发现潜在的交通隐患，及时采取有效措施，疏散交通，防止交通事故的发生。

2.基于物联网的高速公路信息系统需求分析

基于物联网架构的高速公路交通体系是采用多种信息采集手段及时、全面、准确的采集交通数据，并依靠网络进行实时传送，为交通诱导和控制提供必要的检测信号，为交通控制战略提供科学的决策依据；也给高速公路安全运行管理提供了基础数据；同时还为高速公路出行者提供便捷的服务信息。

2.1信息需求分析

高速公路系统是一个动态的！复杂的系统，高速公路安全、高效的运行受诸多因素影响，要实现高速公路安全运营，需要实时的获取高速公路信息。高速公路系统需要采集的信息包括交通信息、气象信息、道路环境信息和异常事件信息。

2.2基于物联网的信息采集系统的建设需求

为能实现交通信息的及时、全面采集和反馈，这便要求使用众多设备为其提供有效支撑。物联网的信息采集技术不仅传感器，还包括传统的交通信息采集技术，其优势就是融合多种信息采集技术，实现交通信息的实时、全面、准确的获取。

3.基于物联网的智能高速公路系统框架设计

智能高速公路系统基于物联网架构设计，共分为三层：物联感知层、网络传输层、系统应用层。

物联感知层：物联感知层包括前端采集和前端处理两部分。前端采集是利用多种传感技术、微波技术、视频技术、地磁检测设备等多种交通信息采集手段，结合无线射频识别技术、车载标签单元、全球定位系统和无线通讯系统的浮动车检测技术，实现高速公路路网的交通流信息、道路环境信息、气象变化信息等的实时、全面、全天候获取。

网络传输层：网络传输层通过移动通信网、卫星通信等基础网络，实现对信息的传输。

系统应用层：系统应用层包高速公路系统公共信息平台和各个应用子系统。高速公路系统公共信息平台是以交通基础数据库为底层数据基础，通过整合不同数据来源的交通属性数据、历史交通流状态数据！交通事故数据！交通信号控制等多元数据形成信息平台的数据基础，公共信息平台通过建立在数据库基础之上的应用系统，实现面向不同用户的综合交通信息服务、管理决策支持服务。

4.总结

综上所述，通过本文的论述可知，只能高速公路系统是以运用信息技术、人工智能等先进的技术为依据，实现高速公路管理的高效性以及协调性，最终实现其安全。与物联网技术进行了有机结合，对高速公路的智能化进一步完善。

【参考文献】

[1]谢辉，董德存，欧冬秀.基于物联网的新一代智能交通[J].交通科技与经济，2011（01）.

[2]郑加金，陆云清.物联网概念及无锡物联网产业分析[J].科技信息，2010（36）.