摘 要:公路路網(wǎng)化是我國交通建設(shè)的一個發(fā)展趨勢，各種不同等級的公路系統(tǒng)在一個區(qū)域內(nèi)構(gòu)成了一個相對封閉的路網(wǎng)系統(tǒng)。如何有效的向在網(wǎng)車輛提供更好的信息服務(wù)，成為了制約路網(wǎng)交通服務(wù)水平提升的瓶頸。在對短消息技術(shù)在路網(wǎng)交通信息發(fā)布中的應(yīng)用作了較為深刻的研究的基礎(chǔ)上，提出了短消息技術(shù)在交通信息發(fā)布中的應(yīng)用實例，從而更好地為路網(wǎng)提供有效而快捷的交通信息服務(wù)。

關(guān)鍵詞:短消息業(yè)務(wù); 全球移動通信系統(tǒng); 多媒體信息業(yè)務(wù); 短消息中心; 高速公路網(wǎng)

中圖分類號:TN919 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)11-0185-03

Application of SMS Technology in Traffic Information Issue in Expressway Network

WANG Xiao-nan1， GAO Ting2

(1. Missile Institute， Air Force Engineering University， Xi’an 710000， China;

2. School of Electronic Control Egineering， Chang’an University，Xi’an 710064， China)

Abstract: The highway traffic network construction in China is a developing trend. The highway systems at all levels in a region constitute the relatively closed network systems. How to effectively provide the better information service for the vehicles running in the net has become a bottleneck to restrict the road network transportation service level promotion. Based on the investegation for the application of the short messaging service (SMS) in the highway network transportation information issue， an applied case of SMS technology in the highway network transportation information issue is presented， which provides an effective and quick transportation information service for the road network.

Keywords: SMS; GSM; MMS; SMSC; expressway network

0 引 言

現(xiàn)今的公路建設(shè)發(fā)展已從單一的線狀向網(wǎng)狀發(fā)展，而在現(xiàn)行的組織管理體系中，各部門各負(fù)其責(zé)，各管其事，管理頭緒紛繁復(fù)雜，卻又各自相互排斥，導(dǎo)致管理效率極為低下，道路資源的浪費也極為巨大。由于行政區(qū)域以及管理體制所限，公路管理也存在著極大的重復(fù)浪費。這些層面上的問題并非一朝一夕所能解決，所以在現(xiàn)有體制和管理模式下，如何能夠提高公路的管理和服務(wù)水平就成為了制約當(dāng)前路網(wǎng)信息化建設(shè)的一個新命題，而其中與廣大交通參與者關(guān)系最為密切的就是如何能夠為廣大交通參與者提供準(zhǔn)確及時的信息服務(wù)。只有解決了這個問題，才有可能在目前條件下改善交通出行狀況以及提高道路資源的利用率。

1 交通信息發(fā)布手段

交通信息發(fā)布的途徑主要有兩類:一類是廣播式發(fā)布，即通過大眾化的傳播途徑向區(qū)域范圍內(nèi)的交通出行者發(fā)布，這些途徑包括交通信息廣播電臺、可變情報板、停車誘導(dǎo)裝置等;另一類是個性化發(fā)布，即通過個性化通信途徑將指定的出行信息發(fā)布給特定用戶，這些方式包括互聯(lián)網(wǎng)、手機、車載裝置等。

2 短消息業(yè)務(wù)信息發(fā)布技術(shù)

短消息業(yè)務(wù)(Short Messaging Service，SMS)是GSM網(wǎng)絡(luò)提供的主要電信業(yè)務(wù)之一，它是通過GSM網(wǎng)絡(luò)的七號信令(SS7)承載較短數(shù)據(jù)包來實現(xiàn)個人簡易數(shù)據(jù)通信的一種方式。

2.1 短消息技術(shù)特點

短消息技術(shù)與其他技術(shù)相比，具備以下特點:

(1) GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、技術(shù)成熟。

GSM是基于時分復(fù)用技術(shù)(TDMA)的移動通信體制中最成熟、最完善、應(yīng)用最廣的一種系統(tǒng)。目前，我國己建成了覆蓋全國的GSM網(wǎng)絡(luò)，它是我國公眾陸地移動通信網(wǎng)(PLMN)的主要方式。

(2) 手機用戶規(guī)模巨大、短消息業(yè)務(wù)深入人心。

(3) 系統(tǒng)建設(shè)的效益費用比高。

一方面，系統(tǒng)的服務(wù)主體充分發(fā)揮資源優(yōu)勢，進行資源整合，從而降低了系統(tǒng)的建設(shè)和運營成本。作為交通信息的載體，短消息依賴于GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸，所以不需要單獨的網(wǎng)絡(luò)(基站和其他設(shè)備)建設(shè)，并且無須投入日常傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的大量維護資金;城市交通綜合信息平臺是城市ITS建設(shè)的基礎(chǔ)工程，其建成后將成為城市ITS的信息樞紐，系統(tǒng)可以有償使用各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。有了短消息傳輸通道和數(shù)據(jù)資源的保證，技術(shù)人員可以專心致力于信息發(fā)布中心的開發(fā)建設(shè)上。

另一方面，系統(tǒng)依托的是一個巨大短消息市場，隨著系統(tǒng)建設(shè)的逐步完善，用戶規(guī)模不斷擴大，盈利前景十分看好。2003年，我國手機短消息的發(fā)送量突破2 200億條，手機短消息服務(wù)市場的規(guī)模超過200億元。在兩大移動通信運營商中，中國移動用戶的短消息發(fā)送量達(dá)1 700億條，中國聯(lián)通的發(fā)送量為500億條。僅2004年春節(jié)的8天中，中國移動短消息發(fā)送量約為78億條，中國聯(lián)通短消息發(fā)送量約為20億條。

(4) 技術(shù)升級前景廣闊。

隨著我國2.5G以及3G移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)，MMS(Multimedia Message Service，多媒體信息業(yè)務(wù))將逐步投入運營。這種技術(shù)升級將極大地推動基于短消息的交通信息發(fā)布系統(tǒng)的發(fā)展。

2.2 短消息提供的信息服務(wù)

短消息業(yè)務(wù)將提供以下基本信息服務(wù):

(1) 路況信息查詢:司機及交通出行者在出門時，實時查詢一下各主要路況信息，可謂節(jié)省不少時間。另外駕駛員也可定制每日各主要路段的路況信息，每天分時段即時將最新的路況信息發(fā)送到司機手中。

(2) 事故和事件信息:路況信息中的一種，實時提供給出行者交通事故發(fā)生點，以及相關(guān)的交通管制或者繞行信息。實時查詢道路施工信息、修路信息等。

(3) 交通違章信息查詢和定制:用戶打電話或上網(wǎng)輸入自己的車牌號碼，一旦發(fā)生違章行為，系統(tǒng)會在第一時間將違章信息通知用戶，并提醒用戶盡快辦理。

(4) 車輛年檢通知的定制:很多人都有這樣的體會，“工作太多，時間太少”。過了時間才發(fā)現(xiàn)自己的車輛還未作年檢，而一旦定制了該項信息，系統(tǒng)會到時自動通知用戶前去年檢。

(5) 駕駛證年審?fù)ㄖ亩ㄖ?系統(tǒng)將根據(jù)用戶的登記情況及時通知駕駛員進行駕駛證年審。

3 短消息業(yè)務(wù)在路網(wǎng)交通信息發(fā)布體系中的應(yīng)用

在路網(wǎng)化趨勢的今天，道路管理的對象已經(jīng)從單條道路發(fā)展到區(qū)域的路網(wǎng)。交通參與者所關(guān)注的也已不是單條道路的各種信息，已經(jīng)變?yōu)閰^(qū)域道路的綜合信息。用戶不僅關(guān)注目前形勢路段的交通信息，也渴望得到自己即將經(jīng)過的路段的交通信息。

路網(wǎng)交通信息分為兩大類，一類是交通實時信息，一類是非實時信息。所謂實時信息是指動態(tài)改變的交通信息數(shù)據(jù)，這些信息都具有很強的時效性，要求發(fā)布系統(tǒng)能在第一時間內(nèi)向用戶提供。而對于第二類數(shù)據(jù)，多是一些交通信息的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，所以不要求有較強的時效性。針對這兩類不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)，設(shè)計了不同的信息發(fā)布手段。

對于第一類數(shù)據(jù)采用以小區(qū)短消息的方式進行發(fā)布，而對于第二類數(shù)據(jù)則采用交通信息網(wǎng)站發(fā)布為主。

網(wǎng)站類型的數(shù)據(jù)發(fā)布，主要解決的是非實時統(tǒng)計信息的發(fā)布與處理，主要用于行業(yè)管理部門發(fā)布統(tǒng)計數(shù)據(jù)為相關(guān)決策部門、媒體用戶以及大眾用戶提供決策依據(jù)。這些數(shù)據(jù)主要包括交通量的統(tǒng)計、氣象信息等。這些信息對時效性要求不高，所以實現(xiàn)技術(shù)較為簡單。

對于第一類交通實時信息，卻有較高的要求。所以重點是要解決這一類數(shù)據(jù)的發(fā)布問題。這里采用的是短消息技術(shù)。

GSM短消息業(yè)務(wù)分為兩類:

(1) 點對點短消息業(yè)務(wù)

點對點短消息業(yè)務(wù)是指在移動臺和短消息實體之間，通過短消息中心轉(zhuǎn)發(fā)短消息。信息的發(fā)送或接收既可在MS處于呼叫狀態(tài)(話音或數(shù)據(jù))時進行，也可在空閑狀態(tài)時進行。當(dāng)信息在控制信道內(nèi)傳送時，單條消息長度限制為140 B(16 b編碼，70個漢字)。點對點短消息業(yè)務(wù)是當(dāng)前主要開展的業(yè)務(wù)，通常提到的短消息業(yè)務(wù)特指點對點短消息。

(2) 小區(qū)廣播短消息業(yè)務(wù)

小區(qū)廣播短消息業(yè)務(wù)是指在公用陸地移動網(wǎng)絡(luò)(PLMN)的某特定區(qū)域內(nèi)，以有規(guī)則的間隔向MS重復(fù)廣播短消息。此種短消息也是在控制信道上發(fā)送，MS只有在空閑狀態(tài)時才可接收。消息的長度為每頁82個字節(jié)，最多能發(fā)送20頁。小區(qū)廣播短消息業(yè)務(wù)的應(yīng)用還處于未商用化階段。

這里主要采用小區(qū)短消息業(yè)務(wù)作為主要技術(shù)實現(xiàn)手段。小區(qū)短消息系統(tǒng)短消息的業(yè)務(wù)發(fā)布主要體現(xiàn)在短信息的群發(fā)上面，它所依據(jù)的主要技術(shù)是短信群發(fā)技術(shù)，其主要的目的用于向特定區(qū)域內(nèi)的指定用戶發(fā)送實時交通信息。具體實現(xiàn)依據(jù)兩種主要技術(shù):小區(qū)廣播短信及短信息群發(fā)。

小區(qū)廣播短消息業(yè)務(wù)是指在公用陸地移動網(wǎng)絡(luò)中某特殊區(qū)域內(nèi)廣播短消息。此種短消息在控制信道上發(fā)送，移動臺只在空閑狀態(tài)時才可接收。與點對點短消息不同的是移動臺實時地接收，但不存貯于SIM卡內(nèi)。小區(qū)廣播短消息要求每兩秒從網(wǎng)絡(luò)向空閑的移動臺發(fā)送一條約80 B的消息。 小區(qū)廣播方式如圖1所示。

圖1 小區(qū)廣播示意圖

由圖1可知，小區(qū)廣播的發(fā)布方式適用于某一區(qū)域內(nèi)的信息的廣播，它是一種廣播方式進行播發(fā)，并不區(qū)分用戶類別，實現(xiàn)的時候，可以以當(dāng)前信息中心的路網(wǎng)覆蓋范圍作為發(fā)布的基本依據(jù)，在其覆蓋范圍內(nèi)的全部移動/固定終端都劃入發(fā)布范圍，由該區(qū)域的路網(wǎng)虛擬中心進行信息的發(fā)布。

圖2是短信群發(fā)示意圖。由圖2可知，信息群發(fā)技術(shù)則是由短信息中心向相關(guān)特殊標(biāo)識移動終端群發(fā)短信，該短信會駐留終端之中。同時接收終端并不拘泥于某一特定區(qū)域，凡是網(wǎng)絡(luò)能夠覆蓋到的范圍都可以收到，同時，對于接收終端要求必須是經(jīng)過認(rèn)證的終端(比如說付費用戶等)。技術(shù)實現(xiàn)上比小區(qū)廣播方式更易實現(xiàn)。

圖2 群發(fā)短信示意圖

關(guān)于兩種技術(shù)的具體應(yīng)用，公益性的一些公共交通信息通過小區(qū)廣播在本覆蓋區(qū)域內(nèi)反復(fù)播發(fā)(如果路網(wǎng)區(qū)域較大時，可以設(shè)置分區(qū)性質(zhì)的小區(qū)廣播中心在本覆蓋區(qū)域內(nèi)發(fā)布本區(qū)域的公共交通信息)。而短信群發(fā)方式更多的應(yīng)用于各種增值信息服務(wù)，由用戶向路網(wǎng)協(xié)調(diào)中心定制增值服務(wù)，這種增值類型的服務(wù)與小區(qū)廣播相比具備跨區(qū)域性特征(小區(qū)廣播用于特定區(qū)域內(nèi)的公共信息發(fā)布，其發(fā)布范圍相對較窄)。

4 短消息技術(shù)的局限性

盡管有著諸多優(yōu)勢，短消息技術(shù)還是存在著自身的一些不足，具體如下:

(1) 消息長度限制

由于單條消息的長度不能超過140 B，如果信息發(fā)布中心返回的應(yīng)答短消息太長，就需要將其拆分成多個消息段，消息分段使得使用短消息的經(jīng)濟性下降;此外，用戶在手機上查看分段消息的感覺不舒服。

(2) 存儲轉(zhuǎn)發(fā)機制效率低

在SMS中，每一條短消息從發(fā)送到接收，都要經(jīng)過SMSC的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)，不僅通信效率受到影響，而且還增加了SMSC的處理負(fù)荷。

(3) 信息需求高峰時段的線路擁塞

首先，SMS采用的信令信道的傳輸速率低，如果業(yè)務(wù)流量過大，整個移動網(wǎng)絡(luò)的通信性能將會迅速下降。其次，信令信道的無線容量有限，當(dāng)業(yè)務(wù)流量過大時，可能會因為SMSC的處理能力不足以及信道的擁塞影響信息的及時傳送，出現(xiàn)業(yè)務(wù)失敗、信息丟失的情況。

(4) 信息傳輸時延影響實時性

短消息的傳輸時延與SMSC的處理能力、短消息的長度和GSM網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度密切相關(guān)。從理論上分析，當(dāng)用戶沒有進行通話時，發(fā)送一條短消息的用時不超過2.6 s;而當(dāng)用戶正在通話時，發(fā)送一條短消息需要最多5.8 s，以上情況均假設(shè)發(fā)送單條短消息，即長度不超過140 B。

人們的日常生活離不開出行，及時獲取出行信息是出行者提高出行質(zhì)量的有效途徑和必然要求。由于用戶主體的規(guī)模十分巨大，系統(tǒng)進入穩(wěn)定運行階段后，用戶訪問量很有可能長期保持在一個較高的水平，這就要求移動通信運營商必須采取措施，重點解決信息需求高峰時段的線路擁塞問題，縮短信息的傳輸時延。

盡管存在著這樣的不足，但是作為一種較新的技術(shù)手段，仍不失為路網(wǎng)交通信息發(fā)布的一個全新選擇，在實際的使用過程中，應(yīng)該對上述的不足提出較好的解決手段，以提高信息發(fā)布的效率?？梢灶A(yù)見，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，短消息技術(shù)也會長足進步，它必將更好地為路網(wǎng)交通信息發(fā)布提供更為有效的支持。

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