基于物联网的智能交通流探测技术研究

赵静

摘 要：交通运输的效率作为一项影响我国国民经济的要素，需要采用最新的技术手段，提升交通运输的效率，以降低交通运输的成本。基于物联网的智能交通流量探测技术是物联网与智能交通管理系统的结合，有效利用感知技术、通信技术、信息技术等，改善对交通流的探测。该系统能更有效地获取数据资料，并进行多次的数据融合，最终反馈给智能车辆，为其提供有效的建议，进而实现降低交通成本的目的。

关键词：物联网；智能交通流；探测技术

当前的车载自组网对交通运出的探测和分析存在不确定之处，其可靠性与实时性都有待提高。物联网（Internet of Things）对于解决上述问题具有重要的作用，物联网是各种信息传感设备系统的统称，通过传感器、条码设备、全球定位设备等接入网，进而形成一个更大系统的智能网络。基于物联网的智能交通流探测系统（ITFDS），能够通过互联网与无线网络，将交通数据进行信息计算和信息交换。下面对该系统做出分析，并阐述该系统模型的构造以及数据的收集和分析，最后指明该技术未来的改进方向。

1 基于物联网的智能交通流量探测系统

该系统是物联网技术在智能交通流探测中的实际应用，其实质综合利用传感技术、通信技术、网络技术、信息处理和智能控制技术等，改善并发展现有的交通技术，不断提高交通系统的管理水平。而综合交通运输也是现在的发展趋势之一，特别是在公路的交通流管理方面，具有显著的应用优势。但是，流通费用较高依然是当前制约我国国民经济发展的因素之一，因此，迫切需要采用更完善的技术和系统改善现有的交通信息流探测系统和管理系统。构建基于物联网的新一代智能交通管理系统，能有效提高路网的流通性、提升车流运行效率。这对于当前的国民经济建设意义重大，同时有助于减少为期排放和油耗，促进环境改善。

物联网在我国具有良好的发展前景，具有巨大的市场价值和商业价值。基于物联网的智能交通流量探测系统是物联网与交通流探测的结合，是当前交通发展的迫切需要。智能交通能够充分发挥物联网本身的特点，采用基于物联网的智能交通流量探测系统进行智能交通管理，能把交通、气象等信息资料提前传达给车辆，帮助智能化的乘凉避开拥堵的鲁钝和恶劣的天气。同时，帮助智能车辆选择最快的路线，达到减少油耗、尾气排放的目的。

2 系统构建与网络模型

基于物联网的智能交通流探测系统是由物联网的控制机、车载传感器节点与汇聚点组成的。其中，车载传感器节点存储着道路地图信息，每间隔一定的时间，传感器节点会把车速向四周广播至其他节点。各个车辆节点广播数据的汇集，组成道路各个路段的交通流。汇聚点设置在交叉路口，将车载节点的交通流数据信息发送到汇聚点，汇聚点对信息进行融合以后，获得各个路段的交通流量。而采用互联网能够将各个汇聚点的数据传输到互联网中心控制机，在此，各个路段的交通流数据汇聚起来，并通过汇聚点将此交通流情况进行广播，为车辆提供道路选择的相关信息。

将基于物联网的智能交通流探测系统中的道路换成网格，对道路交通流进行探测。网格拓扑具有较强的动态性，能够对车辆的状态进行探测与预测，采用车载节点获取信息的方式便于信息的获取和处理。在汇聚点和互联网控制中心，数据得到融合与分发，为车辆选择道路提供信息。

3 数据信息的获取和计算

首先要探测并计算道路车辆的速度，通过节点的交通流量、道路交通流量速度、道路的最高限度等数据信息，探测并计算道路车速。其次要探测并计算车辆密度，若一个车辆收集到的节点广播数量较多，则说明该车辆周围的车辆多，交通拥堵的可能性较高。最后，利用车辆经过网格时收集到的数据信息对道路网格内的流量数据进行计算，结合车辆的速度、车辆的密度等信息，对网格内的交通拥堵程度进行计算。道路网格的长度是一致的，某一网格内数据的收集次数多则表示车辆通过该路段话费的时间长，拥堵的可能性较大。

车辆在经过交叉路口时，节点的交通信息会发送到汇聚点，在汇聚点，车辆会把收到的数据进行融合，并对网格内的拥堵程度进行计算。为提高道路流量数据的有效性，需要每一个汇聚点收集前一路口到该点所在路口之间的道路交通流数据信息。

在完成数据的收集与融合后，需要对数据进行汇总和分发。在收集数据以后，各个汇聚点计算出交通流量数据，并将信息发送到互联网中心控制机。由控制机对信息进行汇总和融合，随后分发给车载节点，为车辆选择道路提供帮助。

4 基于物联网智能交通流探测技术的改进

在实际的交通当中，交通流量是动态的，不断变化着的。表现较为明显的是城市交通的早高峰与晚高峰。在交通高峰到来时，车辆明显增加，而在结束阶段，车辆会显著减少。在本次研究的基于物联网智能交通流探测技术中，车辆需要耗费一定的时间才能够行使到下一路口，而车辆将信息发送至汇聚点并从汇聚点获得新的信息需要约60s的时间。但在这段事件内，道路的车辆已经发生了变化，因此，需要对该技术做出进一步的研究，以期缩小车辆所获取信息的精确度。另外，基于物联网的智能交通六探测技术系统需要较大的信息承载量和数据的收集传输能力，在车辆较多、车速较快等情况下，依然能有效收集信息，并对数据进行融合，将所得到的信息分发给车辆。

5 结束语

文章重点介绍了基于物联网的智能交通流量探测技术，对基于物联网的智能交通流量探测技术系统的组成，结构及其分工等进行分析，表明基于物联网的智能交通流量探测技术系统是一个由车载节点、汇聚点和互联网计算机控制中心三者共同组成的一个系统。汇聚点和物联网控制中心将数据信息进行融合以后分发给车载节点，方便车辆选择道路。

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