基于物联网的高速公路运行监控技术

基于物联网的高速公路运行监控技术

张云良

常州市公路事业发展中心

摘要：智能道路运营依赖于广泛的硬件和软件基础,可以通过广泛传播道路交通信息来有效地管理道路车辆运营。为了更好地利用智能高速公路系统的功能,研究人员提出实时监控智能道路运行,掌握交通的时间分布和空间分布,及时发现拥堵、路网突发事件等,帮助交通管理部门采取适当有效的应急处置措施,降低高速公路运行风险。由于高速公路上行驶的车辆和基础设施数量庞大,分析高速公路运行情况难度大,实时监控智能高速公路运行难度大,因此提出了基于物联网的智能高速公路运行监控技术。

关键词：物联网；智慧公路运行；监控技术

一、引言

近年来，随着5G网络、大数据、人工智能、区块链等新一代信息技术的快速发展，智能交通系统得到了发展和应用，提升了高速公路有效管理和运行效率。但智能交通系统运行过程中仍存在一些问题，如反应速度慢、灵敏度低等，直接影响系统功能的发挥。将物联网技术应用到智能交通管理中，将其与互联网技术融合可有效解决上述问题，实现高速公路监控系统的自动控制和智能化管理。另外，利用物联网技术可实现射频识别设备、传感器的互联，大幅提升了数据交换和通信的效率，使系统能够准确识别并获取车辆和道路的基本信息，对高速公路进行动态管理。利用物联网技术可提升车辆运行监控系统在应急调度、车流量控制等方面的运行效率，避免交通拥堵，减少尾气排放。因此，将物联网技术运用到高速公路车辆运行监控系统中，通过新的技术手段，不仅可以有效提高管理效率，使高速公路发挥最大的效益，还能提升车辆运行效率，减少交通事故，方便人们出行，进一步推动高速公路高质量发展。

   二、物联网技术的工作原理与组成系统

(1)涵盖物联网技术的系统硕士由两部分组成:硬件和软件。这些设备包括RFID标签,RFID服务器,RFID天线和阅读器,超级计算机,网络设备和终端,它们共同构成了整个网络。该软件主要是指在RFID服务器和每个终端上运行的软件,其主要功能是利用RFID标签来跟踪和确定车辆的位置,以及收集、分析、存储和查询位置信息,然后通过超级计算机动态计算车辆的位置,实现最佳的运动和轨迹管理,包括:标签维护、实时监控、许可证管理、统计等功能。（2）该系统的结构和工作原理是,当汽车上安装相应的电子标签时,相应的信息将通过主系统传输。当电子阅读器从主系统接收电子标签信息并将其发送到网络时,根据电子标签的识别号和接收器的IP地址,利用设备在特定时间点的位置,实时监控和监控相应车辆通过受控区域,并将接收到的运输和道路信息集成到网络中,以便更好地整合整个交通管理和路由网络。

  三、物联网技术在高速公路监控系统中的应用优势分析

对高速公路交通流运行状态、道路设施状态和交通环境状态进行检测与控制，是实现高速公路安全行车和道路畅通的基本要求和重要手段。在高速公路监控系统中,机电系统的监控起着重要的作用,主要负责对道路上的车辆、路面情况进行实时监控。监控系统主要由采集模块、处理模块和启动模块组成。监控系统既可以监控车辆和路网突发事件,还可以采集环境数据,监控摄像头是机电系统的主要设备。通信功能,计算机处理功能，这可以在处理模块中完成。传输模块具有无线传输功能和信息传输功能。这三个模块构成了高速公路综合监控系统,在保障高速公路安全方面发挥着重要作用。在传统的高速公路监控系统中,监控图像传输速度缓慢,管理者无法实现监控系统图像的实时传输,监控系统通信模块缺乏稳定性,因此无法充分发挥监控系统的实际功能,在这方面,物联网技术开始应用于高速公路监控系统,其具体优势包括:(1)提高监控屏传输速度。高速公路监控系统的主要任务是记录高速公路的运行状况,包括交通流量、交通事故、交通拥堵、养护事件等。监控器可以实时传输到控制中心,直接影响监控系统的运行。物联网技术可以提高信息传输的效率,实现图像、数据等的传输。实时监控系统位于控制中心,完成控制分析和监控,在确保高速公路运行安全,提高高速公路运行监控能力，提升突发事件应急处置效率中，物联网技术的直观优势使其能够在监控系统中充分发挥其作用。(2)提高监控系统的稳定性。在传统的高速公路监控系统中,由于缺乏先进的通信技术,导致监控系统缺乏稳定性,经常出现系统故障,导致监控系统图像的及时传输和图像传输中断,无法保证监控系统的稳定运行。采用物联网技术可以有效保证监控系统的稳定运行,提高监控系统的效率,满足高速公路运行管理的需要,这是应用物联网技术实现监控系统的主要优点。(3)优化监测分析。在高速公路管理中,需要通过屏幕监控分析获得相关信息,利用物联网技术可以有效地优化屏幕监控分析,物联网技术可以将图像实时传输到控制中心,方便屏幕管理监控通过信息技术,对发现的交通流异常、交通异常事件快速检测并输出检测结论，从而实现异常事件检测自动化、智能化，提升处置效率、改善通行环境，提高高速公路管理的效率和质量。

  四、物联网技术在车辆运行监控系统中的应用

4.1智能视频分析

(1)分析和处理硬盘上的视频数据,但很难看到大量图像信息的细节,在视频监控中,随机选择和分析相应的数据需要大量的时间和精力,完整的智能视频分析系统迫切需要有效地提高系统的效率。(2)监控系统在路径识别方面存在缺陷。目前,互联网收费政策在全国范围内得到广泛推广和普及,收费网络正在扩大。在高速公路上实现准确和完整的车辆路径加密是一个日益关注的问题。因此,如何改进高速公路视频ID系统是现代高速公路监控系统中的一个重要问题。

4.2 智能识别系统

在高速公路运营管理过程中,标识识别系统直接影响销售增长和收费站渗透率。面对当今大数据时代,使用车牌识别系统可以有效降低车主在收费站收集车辆痕迹时的投诉水平。在高速公路运营管理过程中,经常会出现车辆可以从网络区域的同一点出发,但可以通过不同的路线到达目的地的情况,因此路径识别系统在物联网监控系统中发挥着重要作用。为了有效地解决这些问题,高速公路管理部门必须在高速公路网的每条车道的入口和出口处安装车牌识别系统,以实现车牌识别系统的功能。

4.3 设置控制节点以合理优化控制和控制过程

要采取有效措施,提高高速公路监控的综合效果,其中合理设置监控节点就是其中一项措施。为了加强对关键地点的监控,结合高速公路监控系统的实际建设,合理设置监控节点。智能控制设备和信息传输设备可以安装在控制节点上,远程传输到控制中心,从而使控制中心的控制更加完善。

4.4多源数据融合分析

将交调站数据、路网运行监测数据、车牌识别数据、轴载数据与物联网GPS数据、气象数据等多种数据融合起来。通过科学分析，为高速公路建设规划、高速公路养护、路网事件处置等提供重要决策依据，有效提升高速公路运行精准感知能力，提高路网监测与管理、重载交通特征分析等应用的智能化，为高速公路养护决策提供基础支撑。

五、结束语

综上所述，将物联网技术融入高速公路监控系统，可保证监测数据的及时性和可靠性，为实时监测高速公路进出口交通流量，交通拥堵状态及时控制各收费站进出口交通流提供有效参考，为路网突发事件处置提供了有效决策依据，进一步提升高速公路的运行效率。

参考文献

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