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【摘 要】 随着智能化技术的发展以及科学的进步,交通运输得到了进一步的发展和进步,本文主要就智能交通系统的无线通信技术进行了分析研究。
【关键词】 智能交通系统;无线通信技术
引言:
智能交通系统(Intelligence Transport System,缩写为ITS,它是在20世纪60年代由美国人带头提出,从20世纪80年代开始,智能交通系统开始在欧美以及日本流行推广。我国的ITS建设开始于20世纪70年代所进行城市交通信号控制实验研究的项目中,ITS在我国真正的开始快速发展是在20世纪的90年代,我国的交通管理部门开始着手研究ITS的发展战略以及全球地位系统、电子数据信息的交换、地理信息系统在交通管理中的运用。本文主要就智能交通系统的无线通信技术相关问题进行分析研究,具有重要的现实意义。
一、智能交通系统的概述
1、车辆控制系统
车辆控制系统指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系统,该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪.可以准确地判断车与障碍物之间的距离.遇紧急情况,车载电脑能及时发出警报或自动刹车避让.并根据路况自己调节行车速度人称“智能汽车”。
2、交通监控系统
该系统类似于机场的航空控制器,它将在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。哪里发生了交通事故,哪里交通拥挤.哪条路最为畅通,该系统会以最快的速度提供给驾驶员和交通管理人员。
3、车辆管理系统
该系统通过汽车车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网,实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯,来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。ETC电子不停车收费系统就是一种先进的路桥收费方式。
4、旅行信息系统
该系统专为外出旅行人员及时提供各种交通信息。系统提供信息的媒介是多种多样的,如电脑、电视、电话、路标、无线电、车内显示屏等任何一种万式都可以无论你是卉办公室、大街上、家中汽车上,只要采用其中仃何一种万式.你都能从信息系统中获得所需要的信息有了该系统.外出旅行者就可以眼观不路.耳听八方了。
二、无线通信技术的概述
一个手机的无线通信系统,其中包括手机信号的发射,传送和接收,而与此同时,在信号的发射与接收中还涉及信号处理的问题。其中手机作为信号源的发射端,所有的信息从手机中发出,那么现代无线通信技术已经可以达到让手机发出的信号最终接收端具有无限可能的地步。首先我们我们知道无线通信技术在手机上的最基本应用就是无线通话功能。即在两部手机之间传递的是音频信息。这种信息的传递是通过电磁波的不同的震动频率而进行传递的。手机发出的电磁信号,是不可能直接通过特定的频率通道达到另一个信号接收端的,它必须通过一个信号接受基站对手机发出的信号进行放大,强化处理。之后才能够通过特定频率的信道发送到另一个无线接受端,即另一个手机中去。那么这个中间做信号处理的基站就显得尤为重要了[1]。我们可以想象,一个手机的发射功率再强,也无法达到让它所发出的信号到达千里之外的无线接收端,这样一来就只能通过信号接收基站对信号进行强化处理后,使之频率变大,信号强度变强之后进行发射出去。这样,信号就可以到达另一个手机中了。在这其中有些通话的信号涉及到保密或者抗干扰问题。所以,信道的安全就显得尤为重要了。通过以上例子,我们可以知道一个无线通信系统所需要的基础设备都有哪些:第一,无论是复杂的通信系统,还是简单的无线通信系统,都需要一个无线信号发射端。这个发射端发射的信号我们称之为信号源。信号发出的时候有些信号发射端会自带一部分的信号处理装置,这就是信号的放大和加密装置。第二,就是需要一个信号的中转设备。信号源从发射端发出后,考虑信号接收距离,是否要加注信号中转站,即信号放大处理的基站。如果信号接收距离较远,而信号源的功率又无法到达接收端,那么就需要一个无线接受基站作为信号中转站,为信号的功率进行放大处理,之后再发出去。第三,当然就是信号接收端。信号接收端不仅仅肩负着信号接收的任务,同时,还需要对信号进行处理。无论是信号放大处理,还是信号的解码处理,都需要在信号接收端安置一个这样的设备。
三、智能交通系统的无线通信技术
1、智能交通系统的无线通信需求
基于ITS系统的业务应用划分,不同行业具有不同的理解,现阶段主要的三种划分方式有:基于业务领域对智能交通行业应用进行分类,包括交通管理、电子收费、交通信息服务、交通运输安全管理、客货运输管理、城市公共交通管理、智能公路与安全辅助驾驶、交通基础设施管理和ITS数据管理九大领域;基于汽车信息服务类别[2],分为通信服务、道路导航、驾驶辅助、远程监控和资讯娱乐五大类业务;定义ITS应用的基本集合作为主要支持的场景,包括主动道路安全、协同交通效率、协同本地服务以及综合互联服务。综合各种对智能交通行业应用场景的分析,我们将应用场景按照交通安全、交通效率、信息服务三个维度进行分类,并从通信的角度出发,关注车与外部的通信,从每类业务中筛选典型的具体场景,形成智能交通行业应用场景:交通安全类应用场景侧重降低或避免交通事故的发生,有效维护道路安全;交通效率类应用场景侧重提升路面交通效率;信息服务类应用场景侧重提供道路及周边、车辆相关的信息。
2、车辆无线通信技术
车辆无线通信技术在短距离(100米以内)和方向性传输方面有效,经由激光和毫米波信道双向或者单向的传输数据,它们还可以进行不停的转换,每帧周期为25ms一帧中有25个间隙。车辆无线通信传输的实时信息包括:旅游信息(交通拥堵、道路信息、交通法规等);车辆管理与监控;驾驶员的信息(驾驶员身份信息、特种车队信息、车辆运输货物信息等);车辆安全信息(车辆状况、车辆位置、车辆行驶速度等)。车辆安全信息主要用于保证车辆安全,能够避免如追尾、碰撞等交通事故,这项功能也是车辆无线通信的最主要的功能。车辆无线通信技术主要包括两种结构即路—车通信系统和车—车通信系统。如图1图2所示。在路—车系统中主要有辅助驾驶的信息包括交叉路口的车辆信息,道路警示信息。但是车辆在制定位置、速度警示车辆间不能相互通信,他们需要借助路边的基站设施,才能完成。车—车通信系统中车联合车辆之间就可以相互传输信息,这种情况下车辆自身必须拥有移动技术设备,才能够自动检测出通信范围的车辆的各类信息。不依赖与路面基础设备的车—车通信系统有更强的适应性。 3、移动通信技术应用
3.1车辆调度管理
3G(GPSGSMGIS)系统是一套科学有效的24小时移动车辆管理调度系统。它是利用GPS精确的定位系统和电信行业的移动通讯网络对车辆进行实时监控。3G网络技术能为车辆调度管理提供技术。通过3G技术的使用可以更加合理安排城市公交路线,并且能够定位故障车辆,及时调整公交运行状况。公交系统特有的电子播报语音以及沿途站点提示都是基于3G技术形成的。另外电子站牌能通过无线数据接收到公交车的位置和到站时间,为乘客提供了极大的方便,大大提高了工作效率。出租车行业的汽车调度管理显得尤为重要。基于3G系统的出租车叫车业务主要是乘客拨打出租车调度中心电话,调度中心再根据乘客信息搜寻最近的空车。叫车业务能够节约乘客等车时间,能减少出租车在街上游荡对空气造成污染还能减少空车率,提高了经济效益等[3]。不仅如此,车辆调度系统还能保护乘客以及驾驶人的安全以及防止车辆丢失等功能。
3.2汽车导航技术
汽车导航是智能交通系统中使用最广泛技术,它的使用给汽车出行带来了极大的方便。汽车导航系统包括全球定位系统(GPS)和车辆导航系统两个部分。全球定位系统主要由用户接收设备、地面监控装置以及空间卫星组成。通过卫星无线通信探测道路情况,地面监控装置将监测到的信息发送到卫星上,之后卫星再将这些数据信息发射回地面。车辆导航系统中有接收装置,通过接收卫星传送的数据确定车辆的位置,汽车导航系统会将获得的定位信息作为出发点,在用户通过文字或者语音输入目的地信息之后,导航系统会自动读取存储在光盘中的电子地图,然后自动计算出路线。用户还能指定行在驶途中想要经过的地点或者道路,接着车辆导航显示设备中就会出现线路指导信息。在行驶的过程中,如果车辆偏离了提示路线,导航系统还能重新根车身位置和目的地的信息重新计算出路线。在导航系统显示器上还会显示根据卫星定位出的汽车维修点、高速路服务区以及加油站站点等重要信息。
四、结束语
综上所述,随着科学技术的发展和进步,交通逐渐走向智能化方向,其中无线通信技术的发展和应用,在一定程度上促进了智能化交通的发展和进步,因此,在具体的工作中,应该充分了解智能交通系统以及无线通信技术,从而更好地促进交通运输的发展和进步。
参考文献:
[1]徐程刚,董德存,朱健,黄承明.智能交通中的无线通信技术[J].中国数据通信,2005,03:16-20.
[2]丁卫东,唐纯贞.无线通信技术在智能交通系统中的应用研究[J].武汉科技大学学报(自然科学版),2002,02:161-164.
[3]龚立新,龚青,王少磊,刘麒麟.智能交通系统无线通信平台[A].中国智能交通协会.第六届中国智能交通年会暨第七届国际节能与新能源汽车创新发展论坛论文集(上册)——智能交通[C].中国智能交通协会,2011:8.
【关键词】 智能交通系统;无线通信技术
引言:
智能交通系统(Intelligence Transport System,缩写为ITS,它是在20世纪60年代由美国人带头提出,从20世纪80年代开始,智能交通系统开始在欧美以及日本流行推广。我国的ITS建设开始于20世纪70年代所进行城市交通信号控制实验研究的项目中,ITS在我国真正的开始快速发展是在20世纪的90年代,我国的交通管理部门开始着手研究ITS的发展战略以及全球地位系统、电子数据信息的交换、地理信息系统在交通管理中的运用。本文主要就智能交通系统的无线通信技术相关问题进行分析研究,具有重要的现实意义。
一、智能交通系统的概述
1、车辆控制系统
车辆控制系统指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系统,该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪.可以准确地判断车与障碍物之间的距离.遇紧急情况,车载电脑能及时发出警报或自动刹车避让.并根据路况自己调节行车速度人称“智能汽车”。
2、交通监控系统
该系统类似于机场的航空控制器,它将在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。哪里发生了交通事故,哪里交通拥挤.哪条路最为畅通,该系统会以最快的速度提供给驾驶员和交通管理人员。
3、车辆管理系统
该系统通过汽车车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网,实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯,来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。ETC电子不停车收费系统就是一种先进的路桥收费方式。
4、旅行信息系统
该系统专为外出旅行人员及时提供各种交通信息。系统提供信息的媒介是多种多样的,如电脑、电视、电话、路标、无线电、车内显示屏等任何一种万式都可以无论你是卉办公室、大街上、家中汽车上,只要采用其中仃何一种万式.你都能从信息系统中获得所需要的信息有了该系统.外出旅行者就可以眼观不路.耳听八方了。
二、无线通信技术的概述
一个手机的无线通信系统,其中包括手机信号的发射,传送和接收,而与此同时,在信号的发射与接收中还涉及信号处理的问题。其中手机作为信号源的发射端,所有的信息从手机中发出,那么现代无线通信技术已经可以达到让手机发出的信号最终接收端具有无限可能的地步。首先我们我们知道无线通信技术在手机上的最基本应用就是无线通话功能。即在两部手机之间传递的是音频信息。这种信息的传递是通过电磁波的不同的震动频率而进行传递的。手机发出的电磁信号,是不可能直接通过特定的频率通道达到另一个信号接收端的,它必须通过一个信号接受基站对手机发出的信号进行放大,强化处理。之后才能够通过特定频率的信道发送到另一个无线接受端,即另一个手机中去。那么这个中间做信号处理的基站就显得尤为重要了[1]。我们可以想象,一个手机的发射功率再强,也无法达到让它所发出的信号到达千里之外的无线接收端,这样一来就只能通过信号接收基站对信号进行强化处理后,使之频率变大,信号强度变强之后进行发射出去。这样,信号就可以到达另一个手机中了。在这其中有些通话的信号涉及到保密或者抗干扰问题。所以,信道的安全就显得尤为重要了。通过以上例子,我们可以知道一个无线通信系统所需要的基础设备都有哪些:第一,无论是复杂的通信系统,还是简单的无线通信系统,都需要一个无线信号发射端。这个发射端发射的信号我们称之为信号源。信号发出的时候有些信号发射端会自带一部分的信号处理装置,这就是信号的放大和加密装置。第二,就是需要一个信号的中转设备。信号源从发射端发出后,考虑信号接收距离,是否要加注信号中转站,即信号放大处理的基站。如果信号接收距离较远,而信号源的功率又无法到达接收端,那么就需要一个无线接受基站作为信号中转站,为信号的功率进行放大处理,之后再发出去。第三,当然就是信号接收端。信号接收端不仅仅肩负着信号接收的任务,同时,还需要对信号进行处理。无论是信号放大处理,还是信号的解码处理,都需要在信号接收端安置一个这样的设备。
三、智能交通系统的无线通信技术
1、智能交通系统的无线通信需求
基于ITS系统的业务应用划分,不同行业具有不同的理解,现阶段主要的三种划分方式有:基于业务领域对智能交通行业应用进行分类,包括交通管理、电子收费、交通信息服务、交通运输安全管理、客货运输管理、城市公共交通管理、智能公路与安全辅助驾驶、交通基础设施管理和ITS数据管理九大领域;基于汽车信息服务类别[2],分为通信服务、道路导航、驾驶辅助、远程监控和资讯娱乐五大类业务;定义ITS应用的基本集合作为主要支持的场景,包括主动道路安全、协同交通效率、协同本地服务以及综合互联服务。综合各种对智能交通行业应用场景的分析,我们将应用场景按照交通安全、交通效率、信息服务三个维度进行分类,并从通信的角度出发,关注车与外部的通信,从每类业务中筛选典型的具体场景,形成智能交通行业应用场景:交通安全类应用场景侧重降低或避免交通事故的发生,有效维护道路安全;交通效率类应用场景侧重提升路面交通效率;信息服务类应用场景侧重提供道路及周边、车辆相关的信息。
2、车辆无线通信技术
车辆无线通信技术在短距离(100米以内)和方向性传输方面有效,经由激光和毫米波信道双向或者单向的传输数据,它们还可以进行不停的转换,每帧周期为25ms一帧中有25个间隙。车辆无线通信传输的实时信息包括:旅游信息(交通拥堵、道路信息、交通法规等);车辆管理与监控;驾驶员的信息(驾驶员身份信息、特种车队信息、车辆运输货物信息等);车辆安全信息(车辆状况、车辆位置、车辆行驶速度等)。车辆安全信息主要用于保证车辆安全,能够避免如追尾、碰撞等交通事故,这项功能也是车辆无线通信的最主要的功能。车辆无线通信技术主要包括两种结构即路—车通信系统和车—车通信系统。如图1图2所示。在路—车系统中主要有辅助驾驶的信息包括交叉路口的车辆信息,道路警示信息。但是车辆在制定位置、速度警示车辆间不能相互通信,他们需要借助路边的基站设施,才能完成。车—车通信系统中车联合车辆之间就可以相互传输信息,这种情况下车辆自身必须拥有移动技术设备,才能够自动检测出通信范围的车辆的各类信息。不依赖与路面基础设备的车—车通信系统有更强的适应性。 3、移动通信技术应用
3.1车辆调度管理
3G(GPSGSMGIS)系统是一套科学有效的24小时移动车辆管理调度系统。它是利用GPS精确的定位系统和电信行业的移动通讯网络对车辆进行实时监控。3G网络技术能为车辆调度管理提供技术。通过3G技术的使用可以更加合理安排城市公交路线,并且能够定位故障车辆,及时调整公交运行状况。公交系统特有的电子播报语音以及沿途站点提示都是基于3G技术形成的。另外电子站牌能通过无线数据接收到公交车的位置和到站时间,为乘客提供了极大的方便,大大提高了工作效率。出租车行业的汽车调度管理显得尤为重要。基于3G系统的出租车叫车业务主要是乘客拨打出租车调度中心电话,调度中心再根据乘客信息搜寻最近的空车。叫车业务能够节约乘客等车时间,能减少出租车在街上游荡对空气造成污染还能减少空车率,提高了经济效益等[3]。不仅如此,车辆调度系统还能保护乘客以及驾驶人的安全以及防止车辆丢失等功能。
3.2汽车导航技术
汽车导航是智能交通系统中使用最广泛技术,它的使用给汽车出行带来了极大的方便。汽车导航系统包括全球定位系统(GPS)和车辆导航系统两个部分。全球定位系统主要由用户接收设备、地面监控装置以及空间卫星组成。通过卫星无线通信探测道路情况,地面监控装置将监测到的信息发送到卫星上,之后卫星再将这些数据信息发射回地面。车辆导航系统中有接收装置,通过接收卫星传送的数据确定车辆的位置,汽车导航系统会将获得的定位信息作为出发点,在用户通过文字或者语音输入目的地信息之后,导航系统会自动读取存储在光盘中的电子地图,然后自动计算出路线。用户还能指定行在驶途中想要经过的地点或者道路,接着车辆导航显示设备中就会出现线路指导信息。在行驶的过程中,如果车辆偏离了提示路线,导航系统还能重新根车身位置和目的地的信息重新计算出路线。在导航系统显示器上还会显示根据卫星定位出的汽车维修点、高速路服务区以及加油站站点等重要信息。
四、结束语
综上所述,随着科学技术的发展和进步,交通逐渐走向智能化方向,其中无线通信技术的发展和应用,在一定程度上促进了智能化交通的发展和进步,因此,在具体的工作中,应该充分了解智能交通系统以及无线通信技术,从而更好地促进交通运输的发展和进步。
参考文献:
[1]徐程刚,董德存,朱健,黄承明.智能交通中的无线通信技术[J].中国数据通信,2005,03:16-20.
[2]丁卫东,唐纯贞.无线通信技术在智能交通系统中的应用研究[J].武汉科技大学学报(自然科学版),2002,02:161-164.
[3]龚立新,龚青,王少磊,刘麒麟.智能交通系统无线通信平台[A].中国智能交通协会.第六届中国智能交通年会暨第七届国际节能与新能源汽车创新发展论坛论文集(上册)——智能交通[C].中国智能交通协会,2011:8.