物聯(lián)網(wǎng)在智慧公路中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)在智慧公路中的應(yīng)用摘要：信息時(shí)代，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與高速公路管理工作深度融合，是我國(guó)公路事業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)?；诖髷?shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)，構(gòu)建智慧高速公路交通運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)，既能進(jìn)一步減輕公路管理人員的壓力，同時(shí)也能為駕乘人員提供更好的出行服務(wù)。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智慧公路；應(yīng)用策略引言在信息技術(shù)體系不斷成熟的背景下，依托與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度也在不斷提高，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、商業(yè)等領(lǐng)域，為人們的生活帶來(lái)了諸多便利。通過(guò)梳理物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧公路系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用要點(diǎn)，不僅可以提升公路交通運(yùn)行環(huán)境的安全性，而且對(duì)于加快行業(yè)信息化、智能化發(fā)展速度有著積極的意義。1智慧公路概念智慧公路是在原有交通道路體系上，依托信息化技術(shù)與新型基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展演變形成的現(xiàn)代化公路體系，以全面提升交通安全、運(yùn)維能力及通行效率為核心目標(biāo)，是智能交通體系的重要環(huán)節(jié)之一。智慧公路是通過(guò)運(yùn)用自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息化技術(shù)，從網(wǎng)聯(lián)化與智能化視角打造的新一代道路交通系統(tǒng)。同時(shí)，也可將智慧公路視作一種公路服務(wù)系統(tǒng)，將人工智能等信息化技術(shù)融入公路體系，通過(guò)該模式實(shí)現(xiàn)車路一體化與綠色交通等發(fā)展目標(biāo)。2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法2.1低功耗廣域網(wǎng)低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)通過(guò)小型電池提供長(zhǎng)期遠(yuǎn)程通信服務(wù)，它幾乎可以連接各種傳感器，促進(jìn)了從比如智能計(jì)量、遠(yuǎn)程監(jiān)控、硬件管理等的眾多應(yīng)用。缺點(diǎn)是只能低速發(fā)送微量數(shù)據(jù)，不適用于需要高帶寬的場(chǎng)景。2.2Zigbee和其他網(wǎng)狀協(xié)議Zigbee是基于低功耗和短距離的無(wú)線技術(shù)，常被使用在拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中，使用多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)上傳到中繼器的方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。zigbee可以提供高傳輸速率，但降低了能耗效率。因物理距離短，最適用于節(jié)點(diǎn)相對(duì)平均分布的物聯(lián)網(wǎng)。藍(lán)牙是一種短距通信技術(shù)且低功耗，具有藍(lán)牙的設(shè)備普遍可與移動(dòng)設(shè)備配合使用，充當(dāng)向云傳輸數(shù)據(jù)的樞紐。WiFi技術(shù)在覆蓋范圍、可擴(kuò)展性和功耗方面存在重大限制，但是可以將聚合數(shù)據(jù)從中央物聯(lián)網(wǎng)中心傳輸?shù)皆?，成為后端網(wǎng)絡(luò)。射頻識(shí)別技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)將微量數(shù)據(jù)從射頻識(shí)別標(biāo)簽發(fā)送到接收器，通過(guò)商品設(shè)備上的標(biāo)簽，管理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)跟蹤硬件動(dòng)態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)更好的資產(chǎn)配置和供應(yīng)鏈管理。3物聯(lián)網(wǎng)在智慧公路中的應(yīng)用要點(diǎn)3.1公路交通誘導(dǎo)系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在公路交通誘導(dǎo)系統(tǒng)中有著非常良好的應(yīng)用，在系統(tǒng)具體應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)利用基礎(chǔ)信息平臺(tái)來(lái)完成基礎(chǔ)信息采集，內(nèi)容包括系統(tǒng)設(shè)備目前的自然形態(tài)、施工情況、設(shè)計(jì)狀態(tài)、使用情況、氣候條件等，隨后針對(duì)公路目前的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)完成自動(dòng)檢測(cè)，搭配獲取的監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)完成預(yù)警信息的靈活應(yīng)對(duì)，提升交通運(yùn)行過(guò)程的有效性。而且物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用背景下，也可以對(duì)交通目前的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)督，同時(shí)對(duì)交通流狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，制定相應(yīng)的應(yīng)急措施，以提升公路交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的使用價(jià)值。3.2不停車收費(fèi)系統(tǒng)在不停車收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著良好的應(yīng)用價(jià)值，借助路測(cè)天線和車輛電子標(biāo)簽所建立的專用通信工程，這樣司機(jī)并不需要停車便可以順利完成收費(fèi)工作，從而縮減停車時(shí)間，提升單位時(shí)間車輛流動(dòng)效率。在具體的應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)在車輛上設(shè)置電子標(biāo)簽，而所在地區(qū)也會(huì)布設(shè)不同類型的場(chǎng)外掃描、記錄設(shè)備，從而完成車輛信息的順利記錄，所記錄的信息也可以借助通訊工程實(shí)時(shí)進(jìn)行傳遞，而收費(fèi)站管理系統(tǒng)也會(huì)對(duì)此類信息進(jìn)行集中整理，從而提升所整理信息的使用價(jià)值。3.3道路維護(hù)管理系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具備了良好的大數(shù)據(jù)分析功能，這樣也有利于信息的高效利用，并且搭配維護(hù)管理系統(tǒng)來(lái)提高道路的生命周期。從目前的實(shí)踐情況來(lái)看，道路維護(hù)管理系統(tǒng)在道路日常運(yùn)行管理中有著良好的應(yīng)用。在道路維護(hù)管理系統(tǒng)的建設(shè)中，會(huì)依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)完成基礎(chǔ)信息采集、處理、存儲(chǔ)，并且對(duì)于道路使用過(guò)程中存在的病害問(wèn)題進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，從而在較短時(shí)間內(nèi)快速鎖定病害問(wèn)題的具體位置、具體內(nèi)容，及時(shí)對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、加固處理，從而提升道路工程的使用壽命。3.4交通運(yùn)行評(píng)估基于高速公路各處的監(jiān)控設(shè)備、抓拍設(shè)備獲取路況實(shí)時(shí)信息，通過(guò)數(shù)據(jù)分析掌握路網(wǎng)流量、飽和情況，判斷特殊時(shí)段的交通量變化趨勢(shì)，以及開展交通違法研判等。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，交通運(yùn)行評(píng)估的主要內(nèi)容包括：①流量及行駛量。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控范圍內(nèi)高速公路重點(diǎn)路段、支路的車流量情況，并評(píng)估和預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)車流量變化情況，從而為緩解交通擁堵提供幫助；②交通組成。同一路段中不同類型車輛的占比，即為交通組成。交通組成越復(fù)雜，通行能力受到的影響越明顯，尤其是大噸位重載貨車占比較高的情況下，高速公路通行能力明顯降低；③客貨運(yùn)輸輔助。監(jiān)測(cè)客車、貨車的行駛路線和客貨流密度。在客車與貨車比較集中、客貨流密度較大的路段，有較大概率發(fā)生擁堵，可提前做好疏導(dǎo)，提高高速公路特殊路段的通行率；④道路適應(yīng)程度。用于表示各路段的擁擠程度和服務(wù)水平。相同車流量的情況下，服務(wù)水平越高，發(fā)生擁堵現(xiàn)象的概率越低。系統(tǒng)在收集路況信息的基礎(chǔ)上，自動(dòng)對(duì)各個(gè)路段的服務(wù)水平進(jìn)行評(píng)級(jí)，根據(jù)評(píng)級(jí)結(jié)果為高速公路的交通運(yùn)營(yíng)管理提供決策依據(jù)。4智慧公路發(fā)展對(duì)策4.1規(guī)劃頂層設(shè)計(jì)在制定智慧公路建設(shè)方案與未來(lái)發(fā)展計(jì)劃時(shí)，工作人員必須樹立全局統(tǒng)籌規(guī)劃意識(shí)，做好頂層設(shè)計(jì)工作。積極參考國(guó)內(nèi)外典型案例，了解智慧公路建設(shè)與發(fā)展期間面臨的各項(xiàng)問(wèn)題，提前規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)隱患，并根據(jù)典型案例論證智慧公路發(fā)展方向與建設(shè)方案可行性。結(jié)合我國(guó)實(shí)際國(guó)情，對(duì)智慧公路的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確規(guī)定與優(yōu)化調(diào)整，結(jié)合實(shí)際制定不同的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。為加快智慧公路建設(shè)進(jìn)程，應(yīng)效仿歐盟制定高級(jí)交通等發(fā)展計(jì)劃，以推動(dòng)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展。4.2強(qiáng)化聯(lián)動(dòng)共享為提高部門間與各項(xiàng)智慧公路管理子系統(tǒng)間的信息溝通力度，具備協(xié)同管理基礎(chǔ)，應(yīng)在智慧公路體系中引入聯(lián)動(dòng)共享機(jī)制，根據(jù)實(shí)際管理需求構(gòu)建聯(lián)動(dòng)平臺(tái)。應(yīng)急處置指揮平臺(tái)。該平臺(tái)由信息報(bào)告發(fā)布、集成通信智慧、視頻會(huì)商等子系統(tǒng)所組成，負(fù)責(zé)對(duì)轄區(qū)內(nèi)各路段實(shí)時(shí)交通情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，檢測(cè)到交通緊急情況時(shí)，向有關(guān)人員上報(bào)問(wèn)題，安排人員進(jìn)行處理，控制終端設(shè)施采集上傳公路現(xiàn)場(chǎng)信息，通過(guò)多元化渠道發(fā)布公路緊急事件信息。(2)養(yǎng)護(hù)管理信息化平臺(tái)。構(gòu)建配套數(shù)據(jù)庫(kù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)歷史公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)智慧基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)采集并上傳公路實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在已知數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上判斷公路使用情況，自動(dòng)制定養(yǎng)護(hù)方案，輔助開展公路養(yǎng)護(hù)工作。同時(shí)，向用戶提供綜合查詢、養(yǎng)護(hù)信息定時(shí)發(fā)布、跟蹤管理與養(yǎng)護(hù)分析等服務(wù)。結(jié)束語(yǔ)綜上所述，在智慧公路系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)擁有了良好的應(yīng)用價(jià)值，能夠?yàn)橹腔酃废到y(tǒng)運(yùn)行提供數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、管理決策提供有效參考。需要注意的是，目前系統(tǒng)在應(yīng)用中依舊處于探索階段，還存在許多待完善的內(nèi)容，這也是后續(xù)行業(yè)發(fā)展時(shí)需著重關(guān)注的內(nèi)容。參考文獻(xiàn)[1]陳曉博.智慧公路發(fā)展路徑和對(duì)策研究[J].綜合運(yùn)輸，2020,42(11):82-86.王豫煒.智慧高速公路的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].建筑結(jié)構(gòu)，2019,49(S2):984-987.孫金海.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智慧公路的應(yīng)用策略[J].河北工業(yè)科技,2019,3