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智能交通系統(tǒng)無(wú)線通信技術(shù)及應(yīng)用

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智能交通系統(tǒng)無(wú)線通信技術(shù)及應(yīng)用

【摘要】隨著我國(guó)道路交通的發(fā)展,智能交通系統(tǒng)無(wú)線通信技術(shù)的運(yùn)用愈發(fā)廣泛,無(wú)線通信技術(shù)為城市道路交通自動(dòng)化、信息化與智能化的發(fā)展開創(chuàng)了新前景。然而,無(wú)線通信技術(shù)高度電子化與集成化、技術(shù)含量高、難以全面掌握,故筆者參考大量文獻(xiàn)資料,簡(jiǎn)單介紹幾種ITS通信技術(shù)在道路交通中的應(yīng)用情況,拓展了城市交通渠道,也引導(dǎo)國(guó)內(nèi)無(wú)線通信渠道的優(yōu)化。

【關(guān)鍵詞】交通系統(tǒng);智能化;無(wú)線通信;ITS

通信產(chǎn)品智能化技術(shù)當(dāng)代交通框架下的融合,是便捷化交通體系開發(fā)的主導(dǎo)方向,它巧妙地將信息技術(shù)、數(shù)字化傳輸、電子傳感、智能化控制以及計(jì)算機(jī)程序等內(nèi)容有機(jī)串聯(lián)起來(lái),以實(shí)現(xiàn)在全國(guó)范圍之內(nèi),構(gòu)建了宏觀框架式的交通服務(wù)體系。該結(jié)構(gòu)具有信息傳輸精準(zhǔn)度高、抗干擾能力強(qiáng)以及信息傳導(dǎo)速率快等優(yōu)勢(shì)。智能交通程序(IIS)主要是由信息管理、車內(nèi)管理、路邊管控以及交通安全管控等部分組成,它可以充分利用現(xiàn)有的交通服務(wù)結(jié)構(gòu),創(chuàng)建交通負(fù)荷調(diào)節(jié),環(huán)境污染處理,以及交通指揮服務(wù),實(shí)現(xiàn)人、車、路的密切結(jié)合與和諧統(tǒng)一,因而日益受到各國(guó)的重視。無(wú)線通信技術(shù)是智能交通系統(tǒng)的根基,它不僅將移動(dòng)溝通手段與車輛調(diào)度管理承接起來(lái),實(shí)現(xiàn)了信號(hào)傳輸?shù)某掷m(xù)性溝通,從而實(shí)現(xiàn)道路交通的信息資料掌控與全面協(xié)調(diào)控制。國(guó)內(nèi)在ITS領(lǐng)域的總體水平是處于初級(jí)發(fā)展階段,當(dāng)前其結(jié)構(gòu)框架下的相關(guān)元件都采用的進(jìn)口結(jié)構(gòu),繼而實(shí)現(xiàn)了國(guó)外引進(jìn)與國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的相互結(jié)合。

1數(shù)字移動(dòng)通信(GSM)

GSM主要是可移動(dòng)蜂窩渠道進(jìn)行信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)變,它可以在車輛與移動(dòng)基站之內(nèi)創(chuàng)建信息互動(dòng)渠道。程序在數(shù)據(jù)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)車輛管理與信息調(diào)度指導(dǎo)部分的相互承接,其中包括音頻和數(shù)據(jù)傳輸兩種形式,根據(jù)移動(dòng)終端與基站間傳輸信號(hào)特征(強(qiáng)度、方向、時(shí)間、頻率)變化值計(jì)算終端位置。GSM所實(shí)行的數(shù)據(jù)服務(wù)結(jié)構(gòu)中,該結(jié)構(gòu)運(yùn)行傳導(dǎo)的最高效率可達(dá)到9.6kb/s,此種框架結(jié)構(gòu)下的信號(hào)傳導(dǎo)方式,實(shí)現(xiàn)了服務(wù)終端之間的渠道銜接。在移動(dòng)當(dāng)前智能交通結(jié)構(gòu)之上,除了速率≤200b/s的交通流量傳輸外,程序體系還可以進(jìn)行圖像、文字等方面的傳導(dǎo)。除了GSM部分電路直接連接,它也可以進(jìn)行組內(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的分組連接,我們將數(shù)據(jù)傳輸方式稱之GPRS業(yè)務(wù)。此時(shí),該設(shè)備的速率傳輸最高可達(dá)到9.6kb/s,且它能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)終端之間、傳輸渠道之間的相互關(guān)聯(lián)。從信息調(diào)度的核心出發(fā),傳輸信息可以借助組內(nèi)渠道、廣播等脈沖信號(hào)的傳輸渠道進(jìn)行信號(hào)溝通,以適應(yīng)當(dāng)前信息傳輸?shù)男枨?,?shí)現(xiàn)了信號(hào)為信息交通平臺(tái)服務(wù)的實(shí)踐效果。此外,由于此類信息屬于分鐘性持續(xù)性傳輸,駕駛員就不存在偶爾受到信號(hào)干擾的問(wèn)題。

2全球定位系統(tǒng)(GPS)

2.1空間部分

全球定位系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)分布上,主要是由24顆衛(wèi)星構(gòu)成,衛(wèi)星與地表距離為20200km,24顆衛(wèi)星均勻地分布在6個(gè)軌道之上,按照每一個(gè)軌道4顆的標(biāo)準(zhǔn),傾斜55°進(jìn)行規(guī)則性運(yùn)行。同時(shí),全球定位系統(tǒng)中也包含了3顆備用衛(wèi)星,它們負(fù)責(zé)從宏觀層面進(jìn)行衛(wèi)星運(yùn)行情況監(jiān)控,以適應(yīng)導(dǎo)航程序系統(tǒng)的監(jiān)控需要。

2.2地面控制系統(tǒng)

地面控制系統(tǒng)中主要包含了檢測(cè)、核心控制、地面天線三部分組成。其中核心控制部分位于美國(guó),地面控制站主要用于衛(wèi)星信號(hào)的傳遞,并對(duì)應(yīng)進(jìn)行衛(wèi)星星歷、運(yùn)行距離以及大氣反饋數(shù)據(jù)矯正等部分。

2.3用戶設(shè)備部分

地理信息技術(shù)中的用戶備份環(huán)節(jié),實(shí)質(zhì)上就是信號(hào)接收設(shè)備。該結(jié)構(gòu)的主要功能是捕捉對(duì)應(yīng)衛(wèi)星測(cè)定角度、數(shù)據(jù),并跟隨記錄其運(yùn)行情況。當(dāng)設(shè)備獲取到衛(wèi)星信號(hào)時(shí),程序就可以按照衛(wèi)星與接收天線之間的距離,對(duì)衛(wèi)星運(yùn)行軌道的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)解分析。再根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),接收設(shè)備在微程序的控制作用下更精準(zhǔn)地進(jìn)行定位計(jì)算,最終得到用戶的地理信息資料。

2.4車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)控

車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)質(zhì)上是地理信息技術(shù)、用戶備份等多重技術(shù)的結(jié)合體。圖1為系統(tǒng)組合結(jié)構(gòu)圖。智能交通程序應(yīng)用期間,執(zhí)行車輛部分應(yīng)用全球行為系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)定位,并對(duì)傳輸信息進(jìn)行加密管理,此時(shí)信息將直接在控制模塊的指引下,以短信的形式進(jìn)行傳導(dǎo)。此環(huán)節(jié)中的信息傳輸包含信息傳輸中心基站、信號(hào)網(wǎng)關(guān)、接收終端控制等部分。當(dāng)接收方收到信息后,接收程序?qū)⒘⒓催M(jìn)行信號(hào)定位,獲取執(zhí)行車的地理信息,并將接收到的系列信息都存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)共享平臺(tái)之中。

3位置服務(wù)技術(shù)(LBS)

3.1LBS概述

位置服務(wù)技術(shù),就是在地理信息位置電子平臺(tái)定位的基礎(chǔ)上,為汽車提供的空間信息指導(dǎo)服務(wù)。位置服務(wù)技術(shù)主要是依靠移動(dòng)電信基站與終端聯(lián)合定位的方式,實(shí)現(xiàn)信息內(nèi)容的便捷性服務(wù)。這里所說(shuō)的終端包括手機(jī)、筆記本等。最終,位置服務(wù)技術(shù)將利用地理信息程序進(jìn)行信息反饋結(jié)果的處理,以終端電子結(jié)構(gòu)圖的形式,將獲取的信息資訊以代碼、圖片等形態(tài)進(jìn)行展示而輔助位置服務(wù)平臺(tái)完成系列操作的,則是移動(dòng)通信終端的IPAS/PAS.CDPD等設(shè)備。即,地理信息平臺(tái)屬于開放性定位信息服務(wù)窗口,它可以與其他兼容性程序完美化承接。

3.2LBS交通工作方式

位置服務(wù)技術(shù)應(yīng)用平臺(tái),可為智能服務(wù)平臺(tái)管理中心提供詳細(xì)的信息管理資料,而此環(huán)節(jié)中的資料信息又分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)管理兩類。前者主要是指城市停車場(chǎng)所、行駛路線等方面,后者主要是指車流變化情況、汽車當(dāng)前形式狀態(tài)等方面。但無(wú)論是哪一種位置服務(wù)傳輸信息,都將跟隨實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的基本情況,相應(yīng)進(jìn)行信息增加、刪除,甚至是路段情況的對(duì)應(yīng)更新。此種動(dòng)態(tài)化位置服務(wù)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用方式,大大提高了交通管理服務(wù)系統(tǒng)的合理性,便民化服務(wù)色彩更加突出。構(gòu)建城市交通管理體系,是城市交通服務(wù)管理中不可缺失的分支。該程序的運(yùn)用可實(shí)現(xiàn)城市計(jì)程車管理、公交線路管理、社會(huì)公共服務(wù)、城市交通指引等方面的有序性融合。同時(shí),城市交通信息結(jié)構(gòu),也將多重終端溝通渠道銜接在一起,實(shí)現(xiàn)手機(jī)客戶端、藍(lán)牙、筆記本等多個(gè)渠道相互承接的靈活式服務(wù)。位置服務(wù)技術(shù)的具體應(yīng)用期間,也實(shí)現(xiàn)了交通服務(wù)管理多重調(diào)節(jié)因素的對(duì)應(yīng)化調(diào)控。一方面,用戶可以在客戶端、無(wú)線網(wǎng)頁(yè)等渠道上進(jìn)行交通指揮服務(wù)。另一方面,位置服務(wù)技術(shù)也能夠從大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中,獲取周圍交通管理人員的聯(lián)系信息,在城市區(qū)域范圍之內(nèi)產(chǎn)生交通問(wèn)題時(shí),可以第一時(shí)間借助位置服務(wù)展示系統(tǒng),為管理部門提供相關(guān)指示。

4地理信息系統(tǒng)(GIS)

在智能交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之上進(jìn)行的信息操控與傳輸形態(tài),實(shí)現(xiàn)了地理信息技術(shù)的多樣化應(yīng)用,其中汽車行駛狀態(tài)下的實(shí)時(shí)分析和定位,是通過(guò)通信平臺(tái)實(shí)行信息傳導(dǎo),可以在最短的時(shí)間內(nèi)找到停車位;或是結(jié)合城市交通停車場(chǎng)的數(shù)據(jù)信息,對(duì)汽車停車位置情況進(jìn)行人為控制;結(jié)合城市內(nèi)停車場(chǎng)的建設(shè)與規(guī)劃情況進(jìn)行選擇與判斷。交通出行群體,尤其是針對(duì)停車自動(dòng)化信息管理程序應(yīng)用群體———汽車駕駛者,對(duì)于出行的概念理解上存在著出行前期、中期兩個(gè)方面的區(qū)分。在不同的概念定義前提之下,程序給予分反饋信息也有所不同,如圖2所示。GIS開發(fā)結(jié)構(gòu)中Mapinfoprofessional和Mapbasic主要用于市區(qū)停車管理程序之上,該技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)城市停車區(qū)域的自動(dòng)化控制。從系統(tǒng)的構(gòu)成結(jié)構(gòu)而言,可將分為地圖子系統(tǒng)、停車信息管理系統(tǒng)、信息、維護(hù)、運(yùn)行調(diào)度以及數(shù)據(jù)實(shí)施革新系統(tǒng)。

5結(jié)語(yǔ)

無(wú)線通信手段在智能交通服務(wù)結(jié)構(gòu)中的而運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)了無(wú)線信號(hào)的快速傳輸和高效率運(yùn)用,其中IIS技術(shù)是其核心。同時(shí),隨著智能化水平的不斷提升,IIS的應(yīng)用價(jià)值也將最大限度體現(xiàn)出來(lái)。因此,加強(qiáng)無(wú)線通信技術(shù)在智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用研究,對(duì)推動(dòng)我國(guó)智能交通系統(tǒng)的研究和發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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作者:王成 單位:上海浦東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司貴州設(shè)計(jì)分公司