物联网技术在城市交通网络中的应用研究

物联网技术在城市交通网络中的应用研究

杨婵

广州通达汽车电气股份有限公司   广州白云区     510530

摘要：随着社会和经济的发展，人们的生活质量也有了很大的提高，但是随着机动车数量的不断增加，对城市的交通提出了严峻的挑战，各种交通问题也随之出现。目前，我国城市道路交通拥挤，已成为制约城市发展的重要因素之一。物联网技术可以对交通进行实时、动态的监测，并通过集成多种数据信息进行自动化管理，对于缓解交通压力，营造良好的交通环境具有重要意义。为此，应积极探索将物联网技术与城市公交网结合起来，使其更好地发挥其优势，促进城市公交网络的发展。

关键词：物联网；交通网络；城市交通；研究

物联网是互联网的一个延伸和扩展，它是通过将各种信息技术与互联网相连，传输各种类型的信息，并对其进行定位识别，实现智能监测和管理。物联网不仅仅是一种网络技术，它是一项系统工程，它可以将日常生活中所接触到的所有事物都与互联网相融合，并且可以形成一个系统的网络覆盖，让人们可以利用互联网来获得各种类型的信息，并对其进行处理利用。将物联网技术引入到交通领域，可以为车、路之间建立一个高效的信息互动平台，从而达到对城市交通进行智能管理的目的。

 1. 城市交通领域物联网技术的具体应用

近几年来，随着无线通信技术的飞速发展，城市交通中越来越多的采用了物联网技术[1-2]。

1.1智能导航器

目前，机动车辆普遍采用的是智能导航系统。该系统可以将各种交通信息与出行者的实际需求相结合，使驾驶员能够方便、快捷地掌握交通状态。该系统能够帮助用户规划出最合理的出行路径，避免道路交通事故，极大地便利了人们的出行。

1.2车辆救援系统

车辆救援系统的运用，可以有效地处理各种紧急情况。当汽车行驶过程中发生事故或突发事件时，驾驶员可启动应急救助装置，第一时间与客服中心联系，并通过GPS定位确定车辆的具体方位，以便及时进行救援。该系统的应用，将大大减轻汽车应急处置的困难，对于保证汽车及人员的安全，减少车主财产的损失具有重要意义。

1.3车辆无线系统

车载无线通信技术的运用，可以增强驾驶员与驾驶员间的信息互动，有效的沟通可以避免许多交通问题，缓解交通堵塞，减少交通事故。随着科技的不断进步，无人驾驶技术也在有条不紊地发展，一旦投入应用，将可以分散司机的工作，缓解驾驶疲劳，实现车辆的无线上网。

2 我国城市交通网络的发展现状

2.1 高能耗和环境污染

目前，我国机动车主要为燃油型汽车，但随着人民生活水平的提高及交通事业的发展，机动车拥有量逐年增多，对能源的需求与消耗也越来越大。由于道路拥挤，燃油型车辆油耗增加，能量利用率低下。路况差，不仅浪费了大量的时间，而且也加大了石油能源的使用。车辆在排队等候、行驶时，往往需要反复停车、启动，这就增加了车辆的废气排放量，导致了环境污染，对环保工作造成了很大的压力。

2.2 交通拥堵情况严重，交通环境差

交通运输的发展，不仅关系到人民的日常生活，更是关系到一个城市的总体形象，以及城市的核心竞争力。城市道路交通拥挤，既浪费了大量的时间，又造成了大量的交通安全隐患。尤其是在一些经济发达的城市，机动车的数量越来越多，交通堵塞的状况也越来越严重，使人们的旅行时间大大延长。在城市道路拥挤的情况下，城市居民的出行压力不断增大，极易发生不合理的驾驶行为，从而引发道路安全事故。

2.3 缺乏综合发展规划

城市交通运输网络的构建直接关系到整个城市的发展，经济发达的城市为了保证交通的畅通，对其给予了更多的关注。高架桥、立交桥和地铁等交通组织形式的出现，都是为了改善路网结构，减轻交通拥挤。然而，在我国，许多城市都没有一套完整的交通运输网络建设规划。目前，一些城市已经建成了较为发达的交通运输网络，但仍无法很好地解决道路拥挤的问题；另外，一些城市由于经济发展相对滞后，投资不足，很难形成完整的城市交通运输网络。所以，目前我国城市运输系统还没有充分发挥其实际应用价值。

3物联网技术在城市交通网络中的应用优点

3.1降低安全隐患

在城市交通的发展中，最重要的是保证乘客的安全，尤其是在城市公交体系中，如果出现了安全问题，将会给人们的生命和财产带来巨大的危害，其后果不堪设想。基于物联网的监控跟踪与精确定位，可以有效地保证城市公交运营的安全性。一旦有任何安全危险或异常状况发生，它都可以及时地检测并将相关的信息反馈给控制中心，让控制中心迅速作出应对，减少损失，保护乘客的人身安全。

3.2确保道路畅通

目前，大量的汽车都采用了车载定位技术，通过与基站的协作，实时获取道路状况及路况信息。当城市道路发生拥挤时，交通管理者能够快速响应并采取相应的应急措施，从而有效地缓解城市道路的拥堵，减轻城市居民的出行压力。物联网技术的运用也可以实现对公交车辆的实时监控与调度，使其对公交车辆的运营状况和客流状况有一个全面的了解，并与监控、调度中心保持联系，以保证道路的畅通。

3.3 改善城市环境

物联网不仅可以采集道路上的各种数据，还可以通过气象数据来分析大气中悬浮微粒及污染物的含量。在城市道路运输系统中引入物联网技术，可以实现对机动车排放的有效监测。当污染物的排放超过标准时，该系统就会向有关部门发出相应的信息，从而采取限制措施，减少排放，减少污染，提高城市的环境品质。

4物联网技术在城市交通网络中的应用

4.1满足人民的交通需要

在当今社会，人们的生活步调越来越快，对于通畅的交通要求也越来越高。在日常生活中，人们都希望自己的出行能够方便，避免交通堵塞。然而，当前我国城市轨道交通面临着巨大的压力，使得人们难以满足正常的出行需求。而物联网技术的运用，可以对公交车辆进行高效的管理，对道路上的拥堵状况进行实时的分析与判定，一旦出现交通堵塞，就可以找到相应的对策，以满足人民的畅通出行需要。

4.2满足城市交通建设的需要

目前，各级政府对城市建设给予了极大的关注，其中交通服务是其中的一个关键环节，只有保证了道路的畅通，城市的建设才能顺利进行。物联网技术的运用，不但可以改善交通流的流畅性，而且可以对城市的地理位置进行研究，并对其进行合理配置。同时，也可以通过物联网的方式，构建相应的安全监控体系，对相关的信息进行采集、整理，为今后的城市交通建设提供借鉴。

4.3促进交通运输业的快速发展

发展物联网技术既是顺应国家政策需求，也是促进我国交通运输业发展的重要手段。首先，物联网可以为交通企业提供相关的信息服务，为交通工具制定出行路线，预测不同区域的出行时刻，从而提高交通效率。其次，利用物联网技术，可以实现多种不同的计费方法，例如公交、地铁等公共交通中，采用的是具备读卡功能的智能卡。物联网的运用将极大地促进我国交通运输业的发展。

5物联网技术在城市交通网络中的应用价值

5.1实现信息交互

物联网技术能够为城市公交网络的建设提供一个良好的过渡，并在此基础上实现新老公交体系的转换。在引入物联网技术后，仍然保持原有的交通标志、交通信号灯和速度限制。通过物联网技术，可以实现对车辆的智能控制，提升道路状况信息的传输速率，为车辆提供导航及信息查询等服务，从而逐渐构建起城市道路的数字化网络，并对其进行统一的监控与管理。物联网作为一种新型的信息交流工具，可以极大地促进公交系统的发展。以公共汽车为例，通过物联网技术，车辆可以与基站进行实时通信，而调度中心则可以将车辆的状态信息进行实时采集，并将其进行集成，从而对车辆进行调度和调度。在收到车辆信息之后，调度中心可以向车站发送有关车辆的信息，而电子站牌则可以将当前公交车所在的位置和预计的进站时间等信息进行显示，这是传统的车站所不具备的。旅客可藉由阅读站牌上的资讯等车，提供更多的便利。利用物联网技术可以实时监测公交线路，确定公交车辆的具体位置，帮助调度部门把握公交线路的行驶时间，并预测公交的到达时刻。此外，它还可以给公共汽车提供交通状况，保证汽车的安全运行，减少安全事故的概率，保护乘客的人身安全。

5.2高速智能收费

过去，在高速公路上开车的时候，在进入高速收费站的时候，都要先停下来排队，然后才能出高速。这种缴费方式容易引起交通堵塞，给市民的出行带来了很大的不便。在高速公路上，高速公路一般都会设置停靠站，并有专人负责收费。这无疑是一种极大的浪费。在高速交通中引入物联网技术，可以使高速交通系统实现智能化收费。目前已投入运行的 ETC收费系统，正是基于物联网技术的高速、智能化收费的一种体现。用户只要下载一款软件，安装上相应的设备，再绑定一张银行卡，通过高速收费站时，只要减速，让站台上的感应器扫描一下车上的设备，就能直接确认车辆的身份，以及相应的行车参数，就会自动收取通行费。这种方法无需在各收费站设置专人，仅需在各检查站配备1至2名监管人员，针对发生的数据异常情况采取针对性措施。这样一种智能收费方式，既可以加快高速公路收费站的通行速度，降低道路堵塞的可能性，也可以降低高速收费站工作人员的压力，同时也可以在高速收费系统中节约大量的人力和物力资源，有利于高速交通的发展。

5.3路面环境监测

一个好的交通环境对一个城市的建设是十分重要的。道路拥堵、肮脏、空气污浊，不但不利于市容市貌的展示，而且还会影响驾驶人的情绪，让司机产生不好的情绪，对行车造成威胁。利用物联网技术，可以可视化地对城市道路进行实时、动态的监测，并将其信息反馈给有关部门。这样，有关部门可以在规定的地点安排保洁人员，或实行限制通行，降低大气污染，确保道路干净、空气品质优良，为市民提供便利。

结语

将物联网技术引入到城市轨道交通网络中，可以增强车辆之间的信息互动，构建路网中的设施与车辆间的信息传递网络，实现交通管理的智能化。物联网技术的应用可以减少道路堵塞，减少交通事故，保证居民的安全。随着科学技术的不断进步，物联网将越来越多地应用于城市交通运输网络中，对推进我国城市交通运输网络的建设和发展起到积极的推动作用。

参考文献：

［1］杜珊，张中浩.基于铁路客运交通流的长三角城市网络关联性研究［J］.城市学刊，2020（1）：90-97.

［2］安俞静，刘静玉，乔墩墩.中原城市群城市空间联系网络格局分析：基于综合交通信息流［J］. 地理科学，2019（12）：1929-1937.

［3］郭卫东，钟业喜，冯兴华，等.长江中游城市群县域公路交通网络中心性及其影响因素［J］.经济地理，2019（4）：34-42.