鲁一坤

（西京学院，陕西西安，710123）

面向智能交通系统的物联网体系结构的研究

鲁一坤

（西京学院，陕西西安，710123）

解决城市交通中存在的交通工具使用效率低等问题的一种方法就是应用物联网技术，设计智能交通系统。本文对智能交通系统和物联网技术的内涵做了简单的概述，重点论述了他们当前的发展状况以及今后的发展趋势。

物联网技术；城市交通；智能交通系统

0 引言

汽车的使用虽然便利了人们的生活，但却带来了严重的交通拥挤、汽车尾气、空气污染等问题。为了解决这一问题，政府出台了多项政策，例如限号出行，摇号购买汽车，提倡乘坐公交车或是骑自行车等，但这些政策只能缓解城市交通问题，并不能从本质上解决城市交通问题，而智能交通系统的构建则能从本质上解决城市交通问题。智能交通系统的设计理念就是提高城市道路的使用效率，而城市道路使用效率的提高则离不开对道路上各种交通车辆的监控。

1 智能交通以及物联网技术概述

1.1 智能交通系统

利用传感技术、信息技术、计算机技术、电子技术以及网络技术来全方位、大范围、高效、准确、实时地监管城市道路的一种技术就是智能交通系统技术。智能交通系统在城市交通管理上具有重大作用，包括：一是保护城市道路环境；二是解决城市道路拥挤问题；三是保障行车人安全；四是提高城市道路利用效率；五是挖掘城市道路运行潜力。

当前，城市智能交通技术在我国的发展状况为：由于城市智能交通技术比较落后，城市智能交通系统在设计上存在多方面的不足，无法对道路进行统一规划管理，监测点过少，智能化和自动化程度都有待提高。

1.2 物联网技术

物联网技术是这几年刚兴起的一门技术，还不够成熟，科学家正在进行物联网概念的定义、物联网技术的试验以及物联网技术运用规范的制定。由于物联网技术具有各种功能，因此将来物联网技术将成为世界经济产业的一个新的增长点。据统计，2007年世界物联网产值为七百亿美元，2008年世界物联网产值比2007年增加了三十万美元，而2015年世界物联网产值比08年增加了近四倍，大约为三千五百亿美元，在短短的九年间，互联网的产值就增加了近五倍，年增长率达到了25%。据有关专家估计，在今后的二十年内，物联网技术将处于飞速发展阶段。例如，美国提出的“智慧地球”国家发展战略就是以物联网技术为中心，该发展战略得到了美国国会的支持，是美国社会今后一个重要的发展方向。

在物联网技术中，一项重要的内容就是M2M网络的建立，“M2M”网络是构建机器和机器通信的网络。M2M网络的建立是未来物联网技术一种重要的应用形式，在城市管理、车辆管理、交通监管、设备管理、安全管理以及机械维修方面都有重要的应用。

2 基于物联网技术的城市智能交通系统设计

以物联网技术为基础进行城市智能交通系统的建立是当前智能城市网络建立的重要内容，在智能城市网络建立的过程中，除了物联网技术外，还需要数据采集、数据通信、信息网络、智能传感等多种技术。汽车自动移动、全监控公里、综合交通道路规划、道路交通事件处理、智能车辆设计、智能收费系统设计、智能车辆管理、出行者道路规划以及智能交通违规处罚是城市智能交通系统所应该包含的内容，而其建立需要物联网技术的支持。

在利用物联网技术进行该系统设计时，需要进行交通管理决策系统设计、检测系统设计、基础系统设计。这三大系统都需要进行道路运行车辆信息的采集，监控道路所有车辆的运行状态和道路当前运载情况，这些信息的采集和监测都需要物联网技术支持。物联网技术利用道路、车辆以及道路交通中其他因素的感知能力，进行相关信息采集，再利用汽车移动中心对车辆运行状态、当前道路的运载能力进行分析，从而实现对城市道路的智能监控。

在对行驶车辆进行信息采集时，需要传感技术、信息技术以及电子技术的交叉运用，需要光裕无线通信设计部、专程无线通信设备以及射频发射和识别设备。另外，在对道路车辆以及其他设备进行检测时，需要有专门的监测点，在车辆生产过程中，通常设计了各种不同检测用途的监测点，例如车内温度监测点，车辆行驶速度监测点，车辆行驶方向监测点，车辆驾驶人体态形貌监测点等。而道路上其他基础交通装置的监测点在进行道路建设时就已经完成了设置，两个相邻监测点之间通常具有相同的距离，监测内容为车辆通过该监测点时的速度，一旦发现车辆超速，就会对车辆进行提示，同时利用车辆上按照的电子标识对车辆身份进行确定，然后根据采集到的的车辆标识号码从车辆管理部门数据库中进行车辆其他信息的调查和分析，提取车辆驾驶人、车辆车牌号、车辆所属地区等关键信息，对驾驶人处以相应的处罚，例如扣分或者是罚款等。智能道路交通系统的设计能够实现对车辆的动态监管。车辆动态监管的实现需要物联网技术的支持，利用物联网技术在车辆上插入各种传感器，通过这种方法增加车辆可感知能力，使车辆获得和检测系统或者是监测人员之间的双向交流能力。在这一过程中，监测人员可以随时对车辆行驶状况、车辆所在位置、车辆属性、车主身份等信息进行收集和监测，实现了车辆监测的实时性和全面性。

在进行智能交通系统设计时，工作重点应该集中在以下三个方面：一是智能交通系统硬件设计，在进行这部分设计时，主要应该进行数据处理设备、信号接收设备、计算芯片、信息存储设备、电源设备的选择，要求这些设备具有良好的应有性能，满足智能交通系统设计的需要；二是系统软件的设计，在进行这部分设计时，主要应该进行系统语音插件、图形处理插件、信息采集插件、实时操作插件、数据库系统、车载系统以及管理系统等多种插件、系统和程序的开发；三是应用软件的设计，在进行这部分设计时，主要应该进行导航软件、交通管理软件、道路管理软件、人员管理软件、路况提醒软件、路况规划软件、违规处罚软件的设计和开发。

无线通信技术、短程专用通信技术、传感技术、信息收集技术、传感技术是基于物联网技术的智能交通系统设计中所必需的关键技术，在这些关键技术的研究和应用上，我国和物联网技术比较发达的国家相比，还存在一定的差距和不足，在对道路环境信息、车辆信息、人员信息、交通状况信息收集上还无法满足智能交通系统建立的要求。另外，由于我国移动通信带宽的限制，信息在传递过程中失真现象严重，图像文件传输速度和传输质量都比较差。通信成本也是限制智能交通系统发展的一项重要因素。

3 结束语

基于物联网技术的智能交通网络是当前物联网技术在交通领域一项重要的应用内容，也是从根本上解决当前世界各国交通运输问题的一项重要措施。建立智能交通系统不仅可以减缓道路上车辆的拥堵问题，而且还有助于道路环境的保护，确保道路车辆和行人的安全，提高道路使用效率。利用物联网技术改革之前的道路管理模式，实现道路管理模式的创新，提高道路管理智能化程度和自动化水平，这是物联网技术的一项重要应用。和世界其他国家相比，我国在物联网技术的研究上起步晚，在关键技术和核心问题上还没有取得突破性进展，对国外物联网技术还有较大的依存性，因此在物联网技术今后的发展中，科学家必须利用创新突破物联网技术上的核心技术，提高物联网技术的自主化程度，加快研制具有核心知识产权的智能交通网络。

[1]赵静.基于物联网的智能交通流探测技术研究[J].科技创新与应用.2016(34)

[2]徐一旻.基于物联网的新一代智能交通管理系统探析[J].武汉大学学报(哲学社会科学版).2012(06)

Networking architecture for intelligent transportation systems research

Lu Yikun
（Xijing University，Xi'an Shanxi，710123）

solving of urban transportation in vehicles with a low efficiency method is the application of Internet technologies, design of intelligent transportation systems. On intelligent transport systems and a brief overview of the content of IOT technology, focuses on the development of their current status and future development trends.

Internet of things technology; transportation; intelligent transport systems