李文娟 陳艷

大型物聯(lián)網(wǎng)下的交通智能監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

李文娟， 陳 艷

（重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院， 重慶 401520）

摘 要： 在我國(guó)交通智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，建立以大型物聯(lián)網(wǎng)為支持的交通智能監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高清的數(shù)字智能化道路監(jiān)測(cè)，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)道路交通的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息，還可以及時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)道路違章信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)道路車輛運(yùn)行情況，可以有效提升道路運(yùn)行安全。該文淺析大型物聯(lián)網(wǎng)下交通智能監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略。

關(guān)鍵詞： 優(yōu)化設(shè)計(jì)； 智能監(jiān)控； 交通智能監(jiān)控系統(tǒng)； 大型物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)： TN915?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2016）06?0095?03

Optimization design of traffic intelligent monitoring system in large?scale IOT

LI Wenjuan， CHEN Yan

（College of Mobile Telecommunications， Chongqing University of Posts and Telecommunications， Chongqing 401520， China）

Abstract： The establishment of intelligent monitoring system based on large?scale Internet of Things （IOT） and realization of high?definition digital intelligent road monitoring in the design of traffic intelligent monitoring system in China can monitor the road traffic information， road violation information and running condition of road vehicle timely and accurately， and improve the road operating security. The optimization design strategy of the traffic intelligent monitoring system based on large?scale IOT is analyzed in this paper.

Keywords： optimization design； intelligent monitoring； traffic intelligent monitoring system； large?scale IOT

在交通智能監(jiān)控系統(tǒng)之中，應(yīng)用大型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不僅能夠提升交通智能監(jiān)控精度，同時(shí)也能夠通過(guò)大型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，減小海量交通監(jiān)控信息對(duì)系統(tǒng)服務(wù)器的壓力，更加人性化的處理系統(tǒng)終端，提升交通智能監(jiān)控系統(tǒng)功能。本文研究了大型物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)背景，并探討將其應(yīng)用到交通智能監(jiān)控系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)，然后分析優(yōu)化設(shè)計(jì)交通智能監(jiān)控系統(tǒng)的具體應(yīng)用步驟。

1 大型物聯(lián)網(wǎng)背景

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

對(duì)于信息化發(fā)展的今天，物聯(lián)網(wǎng)就如一個(gè)連接不同網(wǎng)的載體，其中分布著巨大的網(wǎng)絡(luò)鏈接，實(shí)現(xiàn)物與物之間的交流互聯(lián)。在大型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，可以監(jiān)控世界的各種對(duì)象， 也可以包含不同的應(yīng)用終端，在其接入到大型物聯(lián)網(wǎng)中之后，就可以采集計(jì)算這些終端數(shù)據(jù)，整合數(shù)據(jù)信息，維護(hù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳遞安全[1]。在物聯(lián)網(wǎng)中，其所有的數(shù)據(jù)均有著高度的動(dòng)態(tài)性與異構(gòu)性，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)，能夠有效實(shí)現(xiàn)不同信號(hào)的傳播，發(fā)揮積極應(yīng)用價(jià)值。

1.2 基于大型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

設(shè)計(jì)基于大型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的交通智能監(jiān)控系統(tǒng)，不僅可以完善道路交通智能監(jiān)控服務(wù)質(zhì)量，還可以通過(guò)地理信息系統(tǒng)、遙感、全球定位系統(tǒng)、寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)及虛擬仿真技術(shù)，聯(lián)合“高清數(shù)字一體化監(jiān)控平臺(tái)”[2]，共享人車信息，對(duì)交通流實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理以及網(wǎng)絡(luò)化智能控制發(fā)揮積極影響。在設(shè)計(jì)交通智能監(jiān)控系統(tǒng)中，應(yīng)用大型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以建立完善城市交通環(huán)境，保證城市交通順暢，發(fā)揮積極應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2 交通智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求

2.1 維護(hù)交通運(yùn)行安全需求

在大型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下，對(duì)于交通智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以應(yīng)用基于3G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臒o(wú)線車載視頻監(jiān)控設(shè)備，不僅可以提供車輛的當(dāng)前位置信息，還能對(duì)車內(nèi)外情景進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控錄像，防止駕駛員違規(guī)操作，在突發(fā)事件中能讓指揮中心獲得第一手現(xiàn)場(chǎng)資料并實(shí)施應(yīng)急計(jì)劃，對(duì)維護(hù)運(yùn)營(yíng)安全、提高運(yùn)營(yíng)效率、維護(hù)公司運(yùn)營(yíng)形象和增強(qiáng)公司競(jìng)爭(zhēng)力提供了很大幫助。如圖1所示。

2.2 違章查處需求

對(duì)于交通智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)該具備違章檢測(cè)功能，強(qiáng)化系統(tǒng)中的電子警察性能，使其對(duì)事故的判斷更準(zhǔn)確，捕捉更迅速，確保在黑夜和惡劣環(huán)境下仍能正常工作。在規(guī)范道路交通行車安全以及增強(qiáng)車輛安全駕駛意識(shí)方面，起到有效督導(dǎo)，也可以杜絕交通監(jiān)管中的亂闖紅燈現(xiàn)象，有效打擊道路行車違法犯罪行為，發(fā)揮積極影響。

2.3 提升系統(tǒng)應(yīng)用性能

應(yīng)用交通智能監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)用大型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以確保通過(guò)該系統(tǒng)，就能自主的、智能化的去分析道路上的交通安全情況，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程化的實(shí)現(xiàn)對(duì)道路中車流量的監(jiān)控控制，并可自動(dòng)的記錄各種車輛的違章行為，還可對(duì)道路交通安全中的煙、火災(zāi)害進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，提升系統(tǒng)的監(jiān)控性能。同時(shí)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，運(yùn)用大型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)，可以有效管理系統(tǒng)海量監(jiān)控信息，對(duì)道路遺棄物以及護(hù)欄防盜等，均可給予監(jiān)控警報(bào)，確保交通道路安全暢通[3]。

3 優(yōu)化設(shè)計(jì)交通智能監(jiān)控系統(tǒng)的策略

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于大型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以優(yōu)化設(shè)計(jì)交通智能監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路交通的監(jiān)控管理[4]。實(shí)際中，對(duì)于該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，針對(duì)某個(gè)道路交通監(jiān)控設(shè)計(jì)，可以采用單片機(jī)作為系統(tǒng)中的主控制器，監(jiān)控管理雙車道十字路口的車輛與行人安全。在設(shè)計(jì)交通智能監(jiān)控系統(tǒng)中，采取三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)于感知層結(jié)構(gòu)，其主要就是負(fù)責(zé)識(shí)別信息、采集信息數(shù)據(jù)，可以在智能交通中，融合大型物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器中間件技術(shù)、協(xié)調(diào)信息處理技術(shù)、自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，采集交通流信息，并可進(jìn)行車輛識(shí)別與定位，發(fā)揮積極作用。

系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)層，主要負(fù)責(zé)傳輸數(shù)據(jù)透明，可實(shí)現(xiàn)道路交通智能監(jiān)控信息的遠(yuǎn)程傳輸控制，其中不僅包括信息接入層與核心層，同時(shí)也運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)、M2M無(wú)線接入技術(shù)等，發(fā)揮大型物聯(lián)網(wǎng)實(shí)力，在交通智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，是物聯(lián)網(wǎng)中較為獨(dú)立的部分。同時(shí)，在系統(tǒng)的應(yīng)用層，包括各種網(wǎng)絡(luò)客戶端的應(yīng)用程序接口，是大型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的支撐子層，也是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用端口。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

基于大型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)交通智能監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)該包括以下幾項(xiàng)功能：

針對(duì)該系統(tǒng)中的控制程序部分，主要可以分為主程序模塊、初始化程序模塊、定時(shí)中斷程序模塊和特種車輛實(shí)時(shí)響應(yīng)程序等。在該系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)中，對(duì)于違章車輛，可以給予監(jiān)控拍照，并可進(jìn)行非法停車檢測(cè)，當(dāng)車輛停留時(shí)間超過(guò)一定時(shí)間后，可以產(chǎn)生報(bào)警，確保道路交通安全[5]。同時(shí)，系統(tǒng)中，能夠采取定時(shí)中斷服務(wù)的軟件程序，使其可以按通行規(guī)則要求，指示交通過(guò)程中行車及行人安全通行。對(duì)于系統(tǒng)中紅綠燈控制轉(zhuǎn)換的邏輯表形式，如表1所示。

3.3 大型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)

對(duì)于交通智能監(jiān)控系統(tǒng)大型物聯(lián)網(wǎng)模塊，對(duì)于其應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，主要由傳感器模塊、路由通信協(xié)議模塊、系統(tǒng)集中控制模塊、無(wú)線信息收發(fā)模塊和能量控制5部分組成，對(duì)其中的每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，也均兼顧節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)終端與路由器的雙重功能，可以收集整理本地的道路交通信息，也可以融合相關(guān)外地區(qū)域的監(jiān)控信息，確保系統(tǒng)中道路信息的有效性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中信息互通。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中，其拓?fù)鋱D如圖3所示。

物聯(lián)網(wǎng)采用ETC6410，是將各種傳感器、電器等聯(lián)網(wǎng)，提供視頻、聯(lián)網(wǎng)告警、控制、通信等綜合管理服務(wù)。主要功能有：當(dāng)其傳感器被觸發(fā)之后，被記錄的用戶手機(jī)就會(huì)收到告警的短信。還可以將道路的交通路況、交通事故信息、道路交通環(huán)境、緊急情況及時(shí)發(fā)送給交通行駛用戶。

3.4 智能監(jiān)控設(shè)計(jì)

對(duì)于交通智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，在智能監(jiān)控設(shè)計(jì)中，強(qiáng)化監(jiān)控信息管理服務(wù)質(zhì)量[6]。對(duì)于該系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，可以有效確保用戶在任何的地點(diǎn)均可以通過(guò)IE的方式，接入到交通智能監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)軟件中，進(jìn)行相關(guān)的操作與管理[7]。同時(shí)，對(duì)于智能監(jiān)控設(shè)計(jì)中，對(duì)于該部分主要方式為，通過(guò)串口以及網(wǎng)絡(luò)通信方式，可以將分散在交通路線中各個(gè)地方的獨(dú)立報(bào)警子系統(tǒng)實(shí)施聯(lián)網(wǎng)集中監(jiān)控，在監(jiān)控報(bào)警管理中心中，就可以對(duì)任何的一個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的報(bào)警控制，如：實(shí)現(xiàn)道路報(bào)警布防、交通撤防、旁路通行指示、清除交通報(bào)警等。系統(tǒng)中的交通1 s延時(shí)的編碼程序如下所示：

1 ms交通燈的延時(shí)程序，LED燈的顯示程序

并且，在交通智能監(jiān)控系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)道路交通違章，可以通過(guò)開關(guān)量信號(hào)立刻將信息發(fā)送給報(bào)警服務(wù)器監(jiān)控公路內(nèi)違章事件，對(duì)其進(jìn)行拍照記錄，并可進(jìn)行車輛信息備份，進(jìn)行罰款、扣分處置，以確保道路交通安全，發(fā)揮交通智能監(jiān)控系統(tǒng)作用。

4 結(jié) 論

綜上所述，在大型物聯(lián)網(wǎng)下，優(yōu)化設(shè)計(jì)交通智能監(jiān)控系統(tǒng)，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使交通智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)朝智能化方向發(fā)展，提升其危險(xiǎn)預(yù)警、交通違章檢測(cè)能力，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值；并且，在交通智能監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)交通監(jiān)控智能化控制，提升交通監(jiān)控檢測(cè)傳感器精度，克服我國(guó)傳統(tǒng)交通監(jiān)控系統(tǒng)的局限性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)道路交通的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

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