物联网技术的交通信息采集和服务探析

【摘 要】文章通过笔者的工作实践经验，简要地介绍了物联网技术的交通信息采集与服务框架，在此基础上就物联网技术的信息采集与服务进行了总结与分析，旨在为同行提供参考。

【关键词】物联网；交通信息；采集；服务系统；框架

目前，随着物联网技术的迅速发展，为智能交通管理提供了新的机遇，人们可以通过物联网技术可以将人、车、路等交通要素联系起来，以实现交通信息采集和服务的自动化目标。在物联网技术基础下，智能交通管理将会涉及到交通信息感知、车辆身份识别、车辆动态诱导和智能指挥调度等方面。通过对机动车信息的感知，结合卫星定位系统、地理信息系统等技术的应用，实现对路网交通的可视化管理目标。

1 物联网技术的交通信息采集与服务框架

物联网技术的交通信息采集和服务框架的前端由交通信息采集系统、交通信号协调控制系统、车辆智能监测系统和非现场执法系统等组成。公安交通指挥平台作为框架的核心，其主要作用是交通信息汇聚融合、智能处置、情报分析提取和信息分发。这种智能交通体系可以通过全时空交通信息实行全天候采集与分析，同时结合车载GPS定位技术，实现了路网交通优化、车辆出行动态诱导及交通信号干线协调控制等。其主要功能包括：汇集处理各类交通采集信息，综合分析道路交通运行状态，向公众实时路况信息和交通诱导信息，组织和管控区域交通流，指挥调度各类警力资源等。

2 物联网技术的信息采集与服务

2.1 传统的信息采集与服务

2.1.1 交通流信息采集

近年来，在国运用较多的交通流信息采集包括2种方式，即固定式采集和浮动车采集。前者是对路网道路的流量、速度、排队长度和车头时距等方面进行检测。后者主要是对城市区域大范围的车辆身份、速度、车辆状态等信息进行检测，通过综合推算后得到交通流量、平均速度和旅行时间等信息。因此，后者是前者的重要补充。目前，一些大城市（如北京、上海等）广泛利用浮动车技术采集城市区域道路交通信息。采用出租车、公交车和警车上的定位技术，定期向数据中心发送车辆信息，为城市交通管理提供了基础。

2.1.2 交通出行诱导

交通诱导的载体主要由交通诱导显示屏、交通广播、手机短信、互联网网站等组成。首先，应把交通诱导显示屏设置在城区出入口，主要为了给出行者提供前方道路交通情况，以缓解由于不均衡的通流而引起的交通拥堵问题。目前，在上海、北京等一些大城市，在诱导显示屏上通过红、黄、绿三种颜色显示道路通行堵塞、拥堵和畅通状态。

2.1.3 城市交通信号控制系统

城市交通信号控制系统是由交通信号控制机、交通信号灯、通信设备、中心控制计算机等组成，主要在道路交通控制的系统中得到应用。其应用的目的是为了减少道路交叉口、行人过街路段和快速路匝道三个地点发生冲突，以保证道路安全运行。此系统采用主要包括路口控制设备、信号控制中心和通信设备三层结构。路口信号机主要是为了采集和上传交通信息，按照控制中心分配的任务进行上传，以控制好路口信号灯。

2.2 物联网技术的新型信息采集与服务系统

2.2.1 多源感知的大范围交通流信息采集

目前，一些城市（如南京、重庆等）广泛应用了新型交通采集设备，如使用地磁感应检测器和RFID识读器，以识别交通流量的检测和车辆身份。多种交通感知技术的应用，主要是结合交通流信息采集技术的特点及应用范围，对交通信息进行全天候采集，以实现多源数据的采集。另外，对多源数据而言，可以通过后台服务端进行集成和处理，为交通诱导服务、信号优化控制等提供标准。

2.2.2 智能车载导航服务

车载导航服务通过采用GPS车载定位装置和车载电子地图而实现路径导航。目前来说，我国多数车载导航系统只能实现最短路径诱导，不能提供最优路径诱导。而公安机关所掌握的交通事故信息、道路维修信息、道路管制信息等方面的管控信息不能直接发送给车载导航终端，因此实现车流的合理诱导具有一定的难度。近几年，由于云计算技术的普及应用，以上问题得到了解决，从而实现路网实时交通状况的车载智能导航服务。

2.2.3 交通状态感知的信号控制

交通状态感知的信号控制内容包括感应控制、公交信号优先控制和干线绿波控制等。

感应控制。感应控制主要是通过车辆检测器对到达进口道的交通情况进行测定，使信号显示时间随着目前交通流情况而变化。相对于定时控制而言，感应控制可以利用绿灯时间以提高通行能力，减少路口停车次数，从而确保通车的安全。在交通流较少的时段，感应控制的控制效果相当明显，反之，在高峰时段其控制效果不太明显。

公交信号优先控制。公交信号优先控制工作原理是：当公交车开进路口时，安装在路口的RFID阅读器可迅速地感知到公交车上的RFID电子标签，并将准确识别出的公交车信息传送到路口信号控制机。路口信号控制机根据设定的公交车通行线路进行综合判断，可适当延长当前绿灯时间，确保公交车辆优先通过交叉口，以减少公交车等候时间。与此同时，这种阅读器可以感知非法抢占公交专用车道的车辆，以便公安机关进行后续处理。

干线绿波控制。干线绿波控制主要用于协调控制城市部分主干道上的相邻路口的信号灯，以提高主干道的通行能力。参与协调控制的路口采用相同的信号周期，通过实时感知到的交通流信息及平均车速，计算并实施各个信号路口的绿灯相位时间差。

2.2.4 RFID技术的公路车辆智能监测系统

RFID技术的公路车辆智能监测系统主要是采用先进的RFID、视频图像识别技术，对经过路面的每辆机动车进行电子身份快速识别和图像取证，以进行交通流量统计。此系统主要包括工控机、RFID识读器、摄像机、辅助照明、车辆检测器及图像处理单元等。其主要功能有：车辆电子身份识别、图像自动记录、车速测定、布控报警、交通流量检测以及数据传输等。它不仅可以用于监测道路交通状况，而且还可以通过对所记录的车辆身份信息、通行轨迹信息与其他道路交通信息的比对分析，实现对交通违章和嫌疑车辆（如假牌、套牌车辆等）等查控与处置，与此同时，为涉车治安案件提供有效的侦破手段，提高公安机关的办案能力。

3 结束语

综上所述，物联网技术在智能交通管理中得到了广泛的应用，有效地解决了交通信息采集、信号控制、公交优先和出行诱导等方面的技术问题，不仅有利于改进传统应用模式的不足，提升我国道路交通信息采集与服务水平，确保了交通信息的分析与预测，同时降低了能源消耗，提升交通出行的效率。

【参考文献】

[1]高敬红，杨宜民.道路交通车辆检测技术及发展综述[J].公路交通技术， 2012（1）.

[2]宋鸿.多源交通信息融合技术在重庆市智能交通诱导系统中的应用研究[J]. 交通工程，2013（1）：91C95.