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基于物联网技术的高校交通系统的探索和研究

孟丹
  
大通媒体号
2024年32期
河北外国语学院 051130

摘要:当前智慧交通建设的重要支撑技术之一是物联网,它提供了海量交通数据的实时感知和网络连接能力。随着高校规模扩大,交通问题日益严重。传统管理方式难以应对,亟需引入物联网技术优化管理。本文探讨了基于物联网技术的高校交通系统通过感知层、网络层和应用层的协同工作,实现了对交通信息的全面采集、传输和智能化处理。研究不仅丰富了智能交通系统理论,还为高校交通管理提供了高效的技术支持,提升了高校管理水平和服务质量。

关键词:物联网技术;高校;交通系统

引言

随着科学技术水平的全面发展,城市交通管理发生了巨大变化,从传统静态管理逐渐转变为动态管理为主的模式。信息技术的全面发展,带动了物联网技术和智慧交通的出现。基于物联网的智慧交通管理系统,该系统可以实时采集路况数据并进行分析和处理,以提高交通管理效率和安全性。系统在校园交通监控、智能停车管理、智能公共交通和不停车收费系统等方面展现出显著优势,提高了交通管理效率和安全性。

1物联网技术的基本原理与优势

物联网技术的基本原理是实现物与物之间的互联互通。其关键技术包括识别技术、感知技术、无线通信技术、分布式信息处理技术等。物联网通过射频识别(RFID)、二维码、传感器等设备感知物理世界,识别目标对象,采集目标数据信息,并与低功耗无线个域网络(LoWPAN)、ZigBee、窄带物联网(NB-IoT)等无线通信技术形成自组网,实现物与物之间的连接。这些底层网络随后会和IPv6基础设施集成,通过IP协议互联到因特网。物联网具有大规模节点的特点,单个应用方案可涉及上万个智能终端,因此需要构建具有大连接规模、实时响应以及数据融合处理能力的物联网平台,以实现海量异构数据的收集、传输与智能应用。相比于普通的分布式系统,物联网系统具有节点资源约束性、实时通信与稳定性等特点。

2物联网技术在智慧交通建设中的应用价值

2.1符合城市交通发展需求

近年来,随着各大城市快速发展,城市竞争日益激烈,为了保证城市能够吸引更多的优秀人才,必须保证政策优惠,城市发展稳定。而交通系统作为城市发展的关键环节,必然会影响对外来人口的吸引能力。交通便利,一方面可以有效提升出行效率,另一方面可带动大众生活质量的全面提升。因此,城市交通发展可有效满足大众的实际需求,借助物联网技术完成的智慧交通可高效解决当下各类存在的问题,如结合实际路况进行规划,有效避免交通拥堵、交通负载程度过高等问题。类似交通系统设计不当、城市人口增加等造成的拥堵问题都会被有效解决,从而为大众出行提供足够的便利。

2.2符合城市交通管理的需求

交通设备设施必须随着城市发展而逐渐升级,从而避免负载过高的问题。当城市交通系统建设跟不上城市建设的步伐时,必然会导致交通问题频发,无法满足人口增长等带来的诸多问题,增加交通管理的难度。此时,引入智慧交通系统,便可对车辆进行监控,并及时进行违规车辆的登记和信息采集,保证行车人员能够完全按照规定执行。这一操作,不但能提高城市交通运输的安全性,还能大幅提升交通管理效率。再者,合理应用物联网技术,还可及时发现交通事故并第一时间进行处理,不但能第一时间解决由此带来的拥堵问题,还可为伤员争取更多的抢救时间。综上,基于物联网的智慧交通系统是确保城市正常稳定运行的条件,同时也是符合新时期交通管理需求的必要举措。

3基于物联网技术的高校交通系统的基本架构

本文提出了一种基于物联网技术的高校交通系统的基本架构,分别为感知层、网络层和应用层,各层协同工作,形成一个高效、智能的交通管理系统,希望为推动平安和谐校园建设提供参考。感知层是系统的基础,通过多种传感器和智能设备采集交通信息,提供全面的数据支持。具体设备包括射频识别(RFID)标签和读写器、摄像头、雷达、压感传感器和环境传感器,分别用于车辆身份识别和跟踪、实时监控交通状况、检测车辆速度和距离、检测车辆通过情况以及道路环境信息。这些数据通过无线传感器网络(WSN)进行初步处理,确保数据的即时性和准确性。网络层负责将感知层采集到的数据进行传输和处理,保障数据在整个系统中的流动性和安全性。具体包括WSN、无线通信网络和数据处理中心,分别负责初步处理和传输传感器数据、广域范围内的数据传输以及数据的存储和深度处理。应用层是系统的核心,通过对数据的分析和处理,实现各种智能化应用,包括交通监控与管理、智能停车管理、智能公共交通和不停车收费系统等,极大地提高了交通管理的效率和精度。

4基于物联网技术的高校交通系统架构的应用分析

4.1校园交通监控

基于物联网技术的校园交通监控主要通过在校园内主要道路和交叉口安装的监控摄像头,结合物联网技术,实现对交通流量和事故的实时监控。该系统的基础在于感知层,通过在校内安装高精度的监控摄像头和其他传感设备,实时采集各个路口的交通流量、车辆行驶状态以及交通事故情况。感知层设备能够对校园内的交通进行24h不间断的监控,将采集到的数据通过通信模块传输到中央控制系统。这些设备不仅能够识别车辆和行人,还可以检测到突发事件,如交通事故或异常拥堵情况,并及时将这些信息上传至系统的中央数据库。在网络层,监控摄像头和其他传感设备采集到的海量数据通过物联网技术进行传输和处理。网络层的核心功能是数据的传递、存储和初步处理,确保信息传输的高效性和准确性。通过网络层,实时监控数据可以快速传送到中央控制系统,并与其他相关系统进行互联互通,形成一个动态更新的数据库。这一过程中,物联网技术发挥了关键作用,利用RFID、WSN和GPS等技术,确保数据传输的高效和稳定,为后续的数据分析和决策提供了可靠的数据基础。在应用层,中央控制系统利用采集到的数据进行深入分析和处理,为优化交通管理策略提供支持。通过大数据分析和人工智能技术,系统可以对校园内的交通流量进行预测,提前识别可能发生的交通事故。根据这些分析结果,管理部门可以制定和调整交通管理策略,例如规划交通分流路径等,以提高交通的整体流畅性和安全性。应用层不仅能够在事故发生后快速响应,制定应急方案,还能通过对历史数据的分析,不断优化校园内的交通管理策略,减少事故发生率,提升交通安全水平。

4.2智能停车管理

基于物联网技术的智能停车系统主要通过传感器的反馈,实现车辆的自动识别和引导,提升停车管理效率和服务水平。在感知层,通过在校内停车场安装大量的传感器,这些传感器可以实时监控每个车位的使用情况。传感器能够检测到车位是否被占用,并将此信息即时传输到系统的中央数据库。这一层的主要功能是数据采集和传递,确保车位信息的准确性和实时性。这些传感器还可以检测到车位周围的环境情况,比如车位的可用状态、周边的障碍物等,从而为下一步的数据处理提供详细的基础信息。在网络层,这些传感器采集到的数据通过物联网技术传输到中央服务器或云平台。这一层的核心任务是数据的传递和初步处理,确保信息的传输效率和准确性。物联网技术的应用使得这些数据可以被快速、准确地传送到中央控制系统,并通过网络与其他相关系统进行互通互联,形成一个实时更新的动态数据库。这个过程不仅包括车位状态的更新,还包括车辆的识别和定位。通过RFID技术和GPS,可以精确地识别每辆车的身份和位置,从而为车辆的引导和管理提供可靠的数据支持。在应用层,系统利用这些数据进行分析和处理,提供智能停车服务。通过大数据分析和人工智能技术,系统可以对停车场内的车位进行实时监控和管理,向驾驶员提供停车导航服务。当车辆进入停车场时,系统可以根据当前车位的使用情况,自动引导车辆停到最近的空闲车位,减少车辆在停车场内的搜索时间,缓解因寻找车位造成的交通拥堵。此外,系统还可以提供预约停车服务,允许驾驶员在到达之前预订车位,进一步提升停车的便利性和效率。通过这些功能,智能停车系统不仅提高了停车管理的效率,还极大地改善了用户的停车体验,减少了车辆在停车场内的无效行驶,降低了交通拥堵和尾气排放。

4.3智能公共交通

基于物联网技术的智能公共交通主要通过利用物联网技术实现车辆调度优化,提升整体交通管理效率和服务水平。在感知层,通过在校园内安装传感器和GPS设备,这些传感器能够实时采集公交车的运行状态,包括车辆的位置、速度以及车内乘客数量等信息。通过其他先进的传感技术,系统可以精确识别每辆车和每位乘客,实时监控公交车的运行情况。所有这些信息都会通过通信模块传输到中央控制系统,确保数据的准确性和实时性。在网络层,感知层采集到的数据通过物联网技术传输到中央服务器或云平台进行处理和存储。网络层的核心任务是确保数据的高效传递和处理,利用无线传感网络和其他通信技术,实时更新车辆运行信息。通过数据的传递和初步处理,中央控制系统可以获取每辆公交车的实时位置、运行路线和预计到站时间,并将这些信息与校园内其他相关系统互通共享,形成一个动态更新的数据库。物联网技术在此过程中发挥了关键作用,保证了数据传输的高效和稳定。在应用层,系统利用采集到的数据进行分析和处理,优化车辆调度和运行路线。通过大数据分析和人工智能技术,系统可以对公交车的运行情况进行预测和优化,为师生提供精准的车辆到站时间、运行路线等信息。这样,师生只需通过移动设备即可查询各路公交车的实时运行情况,合理安排出行计划,减少等待时间,提高出行效率。此外,应用层还可以根据实时交通状况调整车辆调度,科学安排发车和收车计划,进一步优化公交车的运营效率,提升整体服务质量。

结束语

未来,随着物联网技术的不断发展和完善,高校交通系统将更加智能化、精细化,交通管理水平也将得到持续提升。通过不断创新和应用新技术,基于物联网技术的高校交通系统将会更好助力高校可持续性发展,构建安全、便捷、和谐的校园环境。

参考文献

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