冯海洋
广东省高速公路有限公司湛江分公司 524300
摘要：随着社会经济的不断发展，高速公路投资建设进程逐渐加快，收费公路网的服务范围持续拓展，路网建设密度随之增加，并且高速公路上各项信息采集装置具备功能单一和信息交叉冗余的特征。而路径识别系统属于一项新型的物联网技术应用系统，除了可以当成多义性路径识别工具，同时,还可以综合考虑到双向通信功能，在有效分析统计各项数据的基础上获得准确信息。文章主要对物联网技术的高速公路信息采集和应用进行了重点探究。
关键词：物联网技术；高速公路信息采集；应用
0前言
所谓物联网技术，主要是利用射频识别GPS系统和激光扫描仪等传感设备把实质物体和互联网相互连接到一起交换信息，以此达到智能化识别定位管理和控制的目的。随着传感器技术、通讯技术和计算机技术的不断完善以及改进，物联网技术在各项行业内应用需求极为普遍，为了和高速公路各业主收费需求以及出行人员管理人员信息要求相符合，将诸多传感设备安装到高速公路中是一项主要发展趋势，结合物联网的新一代高速公路路径识别系统随之出现，有利于达到交通信息全面收集的目的。
1、高速公路信息采集情况
当前阶段，确保高速公路稳定运行的关键在于高效快捷准确的交通信息采集和处理，不过不同道路使用人员和管理人员对于信息需求和实时性要求是不一样的，在行驶期间出行人员需要了解到前方的交通情况和出行路径的履行时间信息、收费管理部门在收费公路入口处以及出口处收集行驶车辆的轮数轴数车牌号车辆型号和行驶路径、行驶距离等信息，按照行驶距离车型以及重量进行收费，交通调查部门需要收集路段分车辆流量、平均车速、平均行驶时间和平均行驶距离等信息，为交通规划决策提供良好的支撑，交通管理部门收集实时的车流量、车速、车流密度等诸多信息，为后期道路监控和公共信息化服务提供良好的支持现阶段，从实际情况来看，我国高速公路交通信息采集和处理模式处于较低状态，具体上表现为两方面分别是传统交通信息采集技术以及新型交通信息采集技术，以往传统信息采集技术一般是利用高速公路沿线车道布设的传感器，比如线圈检测器、激光雷达和视频监控器等获得高速公路的车辆数据信息，车辆难以和信息采集系统进行数据传递和通信信息采集，不具备实时性，数据本身也有着局限性特征，再加上布设密度非常低，根本不符合高速公路基本的管理信息要求。同时线圈检测器虽然极为成熟，便于掌握，不过需要在高速公路内铺设较多的感应线圈，工程量非常大，成本高，不方便维修。激光雷达有着良好的分辨率，低空检测性能极佳，但是经常受到天气和大气等因素的影响，价格非常高，视频监控器可以获得清楚的视频图像，信息量非常大，但检测精度容易受到气候变化因素的影响，图像处理技术有着极高的复杂性，在信息化技术和物联网技术不断发展和创新的背景下，研究人员不再满足于以往传统的信息获取，技术交通信息采集方式也逐渐朝着新型信息采集技术发展。新型交通信息采集技术从一定程度上解决了传统信息技术的缺陷，达到了测量和信息采集系统相互交互的目的，比如基于GPS的采集技术，基于手机的采集技术的信息采集，基于GPS信息采集技术，需要安装GPS定位装置，能够有效接收卫星信号，但是受信号强弱影响非常大，定位精度不高，再加上GPS渗透率非常低。所以获取的信息不准确。而RFID技术的信息采集，利用射频识别技术可以实现车辆以及路侧单元的通信，能够全面获取各项信息，成本非常低，可以解决路径识别问题，未来应用趋势良好，所以，物联网技术构建了新型的高速公路路径识别系统，在满足各项需求的基础上对高速公路通行费用进行审核。
2、研究目的和意义
高速公路的稳定发展为国民经济运行发挥出了极高的作用，不过伴随着高速公路交通流量的增加，交通拥堵、交通事件和出行速度速度降低等问题也随之出现，从一定程度上阻碍了高速公路的质量提升，虽然各项高速单位纷纷制定了相关的多义性路径识别系统，可是当前应用的路径识别系统依旧不符合全国联网要求，再加上高速公路信息采集应用方式不完善，所以问题频繁出现。
首先，虽然我国已经完成了高速公路、全国联网，可是各省份之间依旧存在着技术性障碍，不同省份的通信频率设备和收费站读写装置差异性，显示车辆运行期间遇到信息不流畅和通行卡不通行等多项问题，同时现有的路径识别系统对车辆不兼容问题也逐渐体现出来。
其次，当前对高速公路信息采集研究所用的数据，一般是利用收费站数据基于GPS手机和专用交通量调查观测站采集的数据，数据量非常少，设备之间不流畅，信息重复投资成本非常高，收费站数据只是记录车辆在收费站出入口的数据，高速公路管理人员和出行人员希望获得高速公路联网环境下的稳定信息化服务。
最后，高速公路管理单位在运营期间积累了诸多的原始收费数据，这些数据既涉及到车辆通行信息，同时也包含了复杂的数据结构，采取何种方式使用这些资源提升高速公路管理决策水平和服务质量是高速公路面临的所有问题，本次研究目的表现在多个方面。①基于物联网技术构建了etc车辆精确路径识别的多义性路径识别系统，不需要更换车道软件，实现了收费系统的稳定过度，节省了建设投资成本。②路径识别系统的信息准确性和业主自身利益有着密切的联系，因此各项系统准确性较高，维护及时性和利用各项系统获取的数据信息，在准确性、可靠性方面明显高于目前的高速公路信息化采集系统，可以获得相应的交通信息。③可靠的旅行时间可以为出行者选择出行方式、出行时段和出行路径提供参考意见，有利于落实完善的出行方案。
3、路径识别系统的综合性应用
路径识别系统属于一项覆盖高速公路网的综合性系统，是物联网技术在高速公路中的一项应用系统，除了可以实现路径标识功能之外，还可以双向收集车辆各项信息，采取大数据处理方式统计获取的数据，将实时信息全面反映给道路出行人员和高速公路管理者。
3.1高速公路网交通状态判断
高速公路是一项封闭类型的系统，内部自成一体，利用互联网技术结合高速公路自身的收费系统和路径识别系统可以建立路侧单元和车辆之间的联系，随着路网和车流量的增加，数据信息日益复杂，大数据技术随之出现，利用数据的海量信息提取对交通状态评价有关的指标，能够准确获取交通状态，高速公路收费系统和路径识别系统为高速公路的交通评价提供了一定的数据支持，通过各项车辆信息、驾驶员行为以及道路信息等实现大数据环境下的综合交通状态评价，高速公路的交通拥挤评价指标，用于客观体现出高速公路网或者某项特定环境区域中的交通状态和内在规律，体现出局部区域的交通运行情况给予准确的评价参数，便于决策人员和管理人员加以分析，从整体上了解到高速公路网的交通状态变化形式，有利于决策人员和管理人员制定完善的交通管理策略和政策方式，体现出高速公路网的通行能力。
3.2交通拥挤评价指标
当前阶段，交通拥挤状态和乘客的出行时间与自由流出行时间有关拥堵延时指数越高的话，就说明乘客在出行中的出行延误，占出行时间的比例越大，交通状态也就越来越拥堵。通过对交通状态进行评估，可以看出拥堵是一项极为复杂和综合性的工作面，对同一交通状态不同学者从不同角度考虑，可能给予不同的结论，对于某项路段来讲，当车辆行车速度超出规定数值的话，可以当成该路段发生拥堵，不过研究范围是一个区域的庞大路网时不可以通过一个数值描述就可以判断出入网的运行状态，所以需要采取合理的交通评价方式，对高速公路路网交通状态加以评价，其中高速公路网的交通拥挤评价指标必须符合以下几项要点。首先，具备全局性和宏观性特征指标既能够体现出路段中的交通状态，还可以从整体上描述出高速公路网的交通状态。其次，具备实时性特征，利用路径识别系统获取的交通评价结果，可以通过数据体现出来，没有较大的岩石，最后，具备可靠性特征，获取的交通状态必须和人们对于拥堵的真实评价情况相符合，综合性考虑出行人员心理素质，以免产生偏差。
4、结语
高速公路作为城市快速通道的一项载体，承载了大范围的日常交通，为缓解道路交通拥挤提升城市通行能力贡献了一定的作用，不过伴随着社会经济的增长，交通运输需求不断增加，高速公路的交通也发生了一定的拥堵和挤塞现象，为高速公路快速通行产生了一定的干扰，基于此，政府管理部门、高速公路营运单位以及研究人员将重点放在了高速公路交通出行方面，为保障高速公路绿色畅通做出了一定的贡献。
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