物联网在智慧公路中的应用

何林兴

（无锡市公路事业发展中心 江苏省无锡市 214031）

在信息技术体系不断成熟的背景下，依托与物联网技术的产业发展速度也在不断提高，目前已经广泛应用在农业领域、工业领域、商业等领域，为人们的生活带来了诸多便利。通过梳理物联网技术在智慧公路系统建设中的应用要点，不仅可以提升公路交通运行环境的安全性，而且对于加快行业信息化、智能化发展速度有着积极地意义。

1 物联网技术相关内容概述

1.1 技术基础

1.1.1 道路设施智慧化

基于物联网技术的应用优势，建立道路设施智慧化体系，体系中的内容包括感知交通信号、传输交通信号，搭配着沿线设置的标识标牌、隔离栅、电子监控、照明设备等进行道路交通状况信息的采集和传输。对道路进行区段划分，如路面、隧道、桥梁的整体划分和按里程数对路面的局部划分，通过沿线感知设备的信息搜集，到区段信息中转站的筛分和过滤，最终将各类信息分类传输到管控平台，进行信息处理和指令下达。

1.1.2 车辆设备智能化

车辆设备智能化是高速公路智慧化的重要组成部分，是智慧公路体现其“智慧”的载体。通过车辆配置终端显示信号接收器，获得道路、车辆位置和障碍物信息，及时提供给车主道路通行情况，规避危险源，选择最佳的行车路线，尤其面临道路突发状况时，可提前预知，提前采取有效措施。尤其在夜间行车，道路出现不明障碍物、动物、行人时，通过车车协同、车路协同体系，主动提醒并规避危险源。通过车车协同，可判别临近车辆行驶状况，对车速异常、行车路径异常的车辆提前做出防范。

1.1.3 应对措施最优化

基于物联网技术可以建立相应的物联网管控平台，同时对于所采集的路况内容进行科学性处理，借此来提升道路运营管理的合理性。在决策指令下达过程中，其内容包括服务目标选择、服务状态评价、系统状态推演等内容。在目标选择过程中，需要考虑到安全因素、袋高效率因素、绿色化因素、经济因素，并且以宏观角度来对道路目前运行状况、车流运行状况等内容进行整理，而且也会从微观角度上对车辆之间间距、道路上的障碍物信息等内容进行科学整理，及时拟定相应的处理策略，提升管理过程的有序性。另外，在系统运行过程中，也需要对车辆空间相对位置、交通运行参数、车辆运行轨迹等内容进行科学性推演，这样也可以规避70%以上的常见交通事故，提升道路交通运行环境的安全性。

1.2 技术组成

在物联网技术应用过程中，其主要由以下几部分构成：

（1）感知层，主要借助全球定位系统、无线传感器、射频识别器、电子标签等技术来对道路基本构造、道路设施分布、道路交通分布状态等内容展开数据采集，以获取到相应的价值参数。

（2）承载层，利用无线网络、基础应用网络、数据传输系统、传感器设备来组建稳定的物联网网络，从而确保该区域信息的顺利传输，同时也能够提升信息传输过程的共享性。

（3）平台层，基于物联网技术会建立一体化应用系统，搭配着大数据技术、专家系统、云计算技术对于采集到的数据展开综合分析，分析结果也会存储到GIS软件、BIM制作软件中，为智能决策活动的推进奠定基础。

（4）应用层，所建立的应用平台能够对区域交通流展开科学性预测，而且也会对交通事故展开及时预警，借此来提升系统的智慧化发展。

（5）门户层可支持大屏、PC、手机、IPAD等多终端进行信息显示，提供诸多的便利条件。

1.3 必要性分析

1.3.1 服务对象需求

智慧公路系统在应用中的主要服务对象为公路用户，用户为了得到出行时的最佳时间、出行时的最佳出行路径、到达目的地的便利性，一般会借助移动端设备进行信息检索，常用客户端包括手机、互联网、电台设备等，从而提升所有信息获取过程的及时性，同时结合目前的运行状态，合理安排个人的出行计划。在物联网技术应用背景下，也可以利用已有技术、系统运行设备，从而对公路运行信息进行动态获取，并且结合实际需求对其进行加工处理，以获取到对应的执行指令，为用户出行提供便利条件。

1.3.2 运营企业需求

运营企业在工作过程中，为了提升公路运行环境的稳定性，也需要对一些自然灾害、突发交通事故所引起的交通事件进行整理，从而为后续应用措施的拟定奠定基础。从实际应用情况来看，也需要依托于物联网技术来完成感知信息的获取，据此来拟定相应的处理措施、养护措施等，从而提升管理过程的精细化水平，确保公路交通运行过程的稳定性。而且从应用情况来看，基于物联网技术本身具备的应用优势，能够建立可靠的调度系统、实时监管系统，从而对道路上的客流量情况进行动态感知，并根据感知结果来拟定可靠的道路调度方案，确保道路交通运行过程的稳定性。

1.3.3 管理部门需求

除上述提到的应用内容外，在实际发展过程中，物联网技术的应用也满足管理部门需求，能够有效提升交通运输部门的管理效率。从实际应用情况来看，管理部门在工作过程中，可以充分发挥物联网技术应用优势，对于交通流时间、空间分布形态等内容进行综合化处理，而且为了有效提升交通系统运行过程的稳定性，也会对其展开精细化管理，从而提升系统感知过程的应用效果。而且系统在运行期间还可以对一些道路故障进行科学预警，并且提供相应的应急救助方案，从而提升了状态监督水平，满足管理部门的发展需求。

2 物联网在智慧公路中的应用要点

2.1 公路交通诱导系统

物联网技术在公路交通诱导系统中有着非常良好的应用，在系统具体应用过程中，会利用基础信息平台来完成基础信息采集，内容包括系统设备目前的自然形态、施工情况、设计状态、使用情况、气候条件等，随后针对公路目前的运行状态来完成自动检测，搭配获取的监测结果来完成预警信息的灵活应对，提升交通运行过程的有效性。而且物联网技术应用背景下，也可以对交通目前的运行状态进行有效监督，同时对交通流状态进行科学预测，制定相应的应急措施，以提升公路交通诱导系统的使用价值。

2.2 道路救援服务系统

智慧交通管理系统在应用期间，如果出现了交通事故，需要相关救援人员能够在最短时间内到达事故现场，针对现场实际情况来采取恰当的应急处理措施，在及时救助受伤人员的同时，也可以缩减道路交通的拥堵时间，为其他活动的顺利展开奠定基础。物联网技术在应用过程中，可以对事故问题的发生位置、受损伤人员数量等内容展开监督，并以此为基础来完成交通控制、应急处理保障、数据服务管理等工作，这样也能够有效提升交通网络的智能化、可视化特征，使其可以满足常态化状态下智慧化管理，同时也会为公路畅通提供有效保障[1]。

2.3 不停车收费系统

在不停车收费系统的应用中，物联网技术有着良好的应用价值，借助路测天线和车辆电子标签所建立的专用通信工程，这样司机并不需要停车便可以顺利完成收费工作，从而缩减停车时间，提升单位时间车辆流动效率。在具体的应用过程中，会在车辆上设置电子标签，而所在地区也会布设不同类型的场外扫描、记录设备，从而完成车辆信息的顺利记录，所记录的信息也可以借助通讯工程实时进行传递，而收费站管理系统也会对此类信息进行集中整理，从而提升所整理信息的使用价值[2]。

2.4 车辆监控管理系统

在物联网技术应用过程中，其具备了良好的大数据分析功能，这样也有利于信息的综合管理，并且搭配车辆识别系统来完成业务的综合性处理。从目前的实践情况来看，车辆监控管理系统除了在收费系统、事故调查等环境得到了良好应用，而且在打击犯罪方面也有着良好的应用。在车辆识别系统的建设中，会依托物联网技术来辅助信息处理，并且对于道路上正在行驶、停靠在道路上的车辆进行准确识别，从而在较短时间内快速锁定嫌疑车辆位置，加快案件的侦破效率[3]。

2.5 道路维护管理系统

上文中已经简单提到，物联网技术具备了良好的大数据分析功能，这样也有利于信息的高效利用，并且搭配维护管理系统来提高道路的生命周期。从目前的实践情况来看，道路维护管理系统在道路日常运行管理中有着良好的应用。在道路维护管理系统的建设中，会依托物联网技术来完成基础信息采集、处理、存储，并且对于道路使用过程中存在的病害问题进行准确识别，从而在较短时间内快速锁定病害问题的具体位置、具体内容，及时对其进行养护、加固处理，从而提升道路工程的使用寿命[4]。

2.6 智慧调度管理系统

在物联网技术应用过程中，也可以对智慧调度管理系统中的相关参数进行细化，这样也有利于信息的综合管理，为道路调度运行调度工作的顺利开展奠定基础。从目前的实践情况来看，智慧调度管理系统在应对突发事件、日常道路交通管理中，都得到了良好的应用。而且在智慧调度管理系统的建设中，会依托物联网技术来完成基础信息采集、处理、存储，并且对于道路上所存在的一些问题进行及时识别，同时规划出相应的解决方案，这样也可以缩减问题处理时间，提高潜在问题的处理速度[5]。

3 实际案例分析

3.1 工程概况情况分析

本次示范路段为 342 省道的一部分，东起常熟交界（翁家庄桥），西至常州交界，共计 52.75 公里，其中与 312 国道共线段 13 公里，共线段东起锡虞立交西至洛新高架。示范路段路网运行监测工作取得显著成绩，初步形成了一个实时监测、快速反应、即时管理的公路智能感知系统。

3.2 技术应用情况分析

在物联网技术应用过程中，主要体现在以下几点：

（1）建立智慧公路一体化决策平台，内容包括全息内容感知、养护决策处理、虚拟仿真工作、人工智能处理、运行维护管理等，从而提升了公路基础设施应用过程的数字化水平[6]。

（2）对养护巡查系统进行升级，基于物联网技术所采集的基础信息，对于现有巡查系统进行升级，增加微信小程序，从而满足更多用户的发展需求。

（3）完善信息发布系统，完成服务信息的编辑、审核、推送等处理，以提升信息本身的共享性。

3.3 应用效果整理

根据系统融入情况来看，利用物联网技术所搭建的决策平台，能够顺利完成数据信息的深入挖掘与分析，而且在应用中也可以顺利完成深层次发展规律，同时也具备了良好的图形化模拟展示功能，提升数据信息应用过程的直观性。另外，此次试验段的应用系统在应用中，可以为其他系统的应用提供有效辅助，而且也可以为综合业务的顺利开展提供信息化支持，从而为决策活动的顺利进行提供了可靠的数据支持，满足相应的管理需求[7]。

4 结束语

综上所述，在智慧公路系统的建设过程中，物联网技术拥有了良好的应用价值，能够为智慧公路系统运行提供数据采集、数据分析、管理决策提供有效参考。需要注意的是，目前系统在应用中依旧处于探索阶段，还存在许多待完善的内容，这也是后续行业发展时需着重关注的内容。