黃嘉庚

摘 要：詳細介紹了移動互聯(lián)網(wǎng)下的交通信息采集技術(shù)的背景，分析了基于移動網(wǎng)絡(luò)的實時交通技術(shù)，并闡述了基于手機的移動式實時路況信息系統(tǒng)下采集的交通流參數(shù)的優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：智能交通；交通信息采集；移動通信網(wǎng)絡(luò)；交通流參數(shù)

中圖分類號：U495；TP315 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.013

智能交通是一個基于現(xiàn)代電子信息技術(shù)、面向交通運輸?shù)姆?wù)系統(tǒng)。它的突出特點是以信息的收集、處理、發(fā)布、交換、分析和利用為主線，為交通參與者提供多樣性的服務(wù)。在該系統(tǒng)中，車輛靠自己的智能系統(tǒng)在道路上自由行駛，公路靠自身的智能系統(tǒng)將交通流量調(diào)整到最佳狀態(tài)，借助于這個系統(tǒng)，管理人員可以清楚地掌握道路、車輛的行蹤，進而有效規(guī)避交通擁擠的狀況。

1 背景介紹

隨著城市經(jīng)濟社會的發(fā)展和城市化進程的加快，很多城市的交通量飛速膨脹，交通擁擠狀況日益嚴峻，為城市的環(huán)境和經(jīng)濟造成了嚴重的影響。面對這種情況，IT（S智能交通系統(tǒng)）便應(yīng)運而生了。智能交通系統(tǒng)就是以緩解道路擁堵、減少交通事故為目的，利用視頻系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和智能化分析與選線的交通系統(tǒng)的總稱。實時交通信息是智能交通的一部分，它可有效地幫助用戶優(yōu)化通行路徑，規(guī)避交通擁擠的狀況。

傳統(tǒng)意義上的交通信息采集技術(shù)主要包括地感線圈、GPS浮動車、視頻監(jiān)控、超聲波檢測器、微波檢測器和紅外線檢測器。利用各種探測器獲得的實時交通數(shù)據(jù)都會存在一些影響探測器工作準確性的客觀因素，所以，利用手機移動通信網(wǎng)絡(luò)中的定位信息來分析、推算動態(tài)交通狀況是一種新興的動態(tài)交通探測技術(shù)。目前，已經(jīng)有一些基于此類技術(shù)的商用系統(tǒng)面世，它們的共同特點是應(yīng)用統(tǒng)計模型分析從移動運營商獲得的數(shù)據(jù)，進而判斷交通運行狀況。

2 基于移動互聯(lián)網(wǎng)的實時交通技術(shù)

通過移動網(wǎng)絡(luò)獲取道路實時交通信息的前提是移動運營商的基站覆蓋面要足夠廣，或者說，在某一城市的網(wǎng)絡(luò)基站覆蓋面要足夠廣。另外，使用此移動運營商的手機用戶群體要大，采集樣本的數(shù)量足夠多，數(shù)據(jù)的準確性才高，才能有效地降低成本。

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

移動網(wǎng)絡(luò)的實時交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

從總體架構(gòu)上看，該系統(tǒng)分為基于移動網(wǎng)絡(luò)的原始信令采集平臺和基于移動網(wǎng)絡(luò)的實時交通信息處理平臺。

2.1.1 原始信令采集平臺

2.1.1.1 各城市移動信令采集子系統(tǒng)

采集指定區(qū)域的信令數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化成標準的格式，并對用戶個人隱私加密。

目前，在常用的GSM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集是將定制的七號信令檢測卡插在GSM網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)接口上，用來檢測GSM網(wǎng)絡(luò)中的信令信息，然后通過信令解析服務(wù)器合成、解析信令代碼，過濾無用信息，提出相關(guān)事件信息，以此作為模型分析系統(tǒng)的輸入內(nèi)容。

2.1.1.2 原始信令采集匯聚子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)主要完成兩方面工作，一方面，匯聚各城市的信令數(shù)據(jù)并監(jiān)測各城市信令數(shù)據(jù)的上傳情況；另一方面，以FTP接口方式向基于移動網(wǎng)絡(luò)的實時交通信息處理平臺提供原始信令數(shù)據(jù)。

2.1.2 實時交通信息處理平臺

該平臺由2大子系統(tǒng)組成：①基于移動網(wǎng)絡(luò)的實時交通信息處理子系統(tǒng)。它可以有效過濾、分發(fā)接收到的手機信令數(shù)據(jù)，通過地圖匹配和計算獲得基于路網(wǎng)的實時交通信息。②基于移動網(wǎng)絡(luò)的實時交通信息發(fā)布支撐子系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供基于HTTP、Websevrice等多種標準接口，把標準的實時交通信息轉(zhuǎn)換成需要的數(shù)據(jù)格式發(fā)布，向中央GIS平臺、企業(yè)、行業(yè)應(yīng)用和個人交通應(yīng)用服務(wù)平臺提供數(shù)據(jù)。

2.2 軟件架構(gòu)

2.2.1 采集系統(tǒng)的軟件架構(gòu)

信令采集系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

整個原始信令采集平臺由2部分組成：①各城市移動信令采集子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)實現(xiàn)對各城市手機信令數(shù)據(jù)的采集和處理?；镜奶幚砟K為信令收斂、信令采集、SDR/CDR/TRD生成、事件記錄生成和個人隱私加密。②基于移動網(wǎng)絡(luò)的信令采集匯聚子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)的主要任務(wù)是匯聚、備份和監(jiān)控各城市的信令數(shù)據(jù)。其功能模塊包括數(shù)據(jù)接收和存儲、備份管理、數(shù)據(jù)監(jiān)控管理。

2.2.2 實時交通信息處理子系統(tǒng)軟件架構(gòu)

在該系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)接入層主要負責(zé)從信令匯聚子系統(tǒng)接收各城市的實時手機原始數(shù)據(jù)；多城市手機數(shù)據(jù)處理平臺則負責(zé)

各城市手機信令數(shù)據(jù)的樣本過濾、地圖匹配、統(tǒng)計和速度計算等工作，從而得到基于路網(wǎng)的實時交通信息。

2.3 系統(tǒng)接口

如圖3所示，整個系統(tǒng)架構(gòu)主要利用HTTP接口和FTP接口連接各系統(tǒng)。

3 技術(shù)優(yōu)勢

目前，實時交通流量信息也可以通過其他方式實現(xiàn)，比如網(wǎng)絡(luò)追蹤和統(tǒng)計數(shù)據(jù)挖掘等。但是，基于手機的移動式實時路況信息系統(tǒng)所采集的交通流參數(shù)精確度較高、覆蓋廣、受環(huán)境影響小，是傳統(tǒng)采集方式無法比擬的。其主要優(yōu)勢包括以下幾點：①經(jīng)濟。手機位置數(shù)據(jù)來自移動網(wǎng)絡(luò)中已有的數(shù)據(jù)，無需為數(shù)據(jù)采集付出額外成本，投資少、部署快。②精確?；谑謾C用戶的用戶基數(shù)和其流動性，使其能夠采集到各路段中大量手機用戶的位置信息。同時，基于TA的移動網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)所獲得的位置數(shù)據(jù)的精確度較高，能夠提供精確的實時路況信息。③靈活。手機定位技術(shù)可以在惡劣的天氣情況下正常工作，受環(huán)境的影響較小，可以隨時獲取相關(guān)信息。④實時。它能實時地自動接收、分析用戶位置的變化信息。與每隔15 min報告的統(tǒng)計數(shù)據(jù)相比，它可以更加及時、準確地提供更新的路況信息。

該系統(tǒng)的特點是：①采集最小的數(shù)據(jù)量、產(chǎn)生最大的信息量。②通過BSC收集所有終端（M）S的相關(guān)位置，并更新事件報告。③當(dāng)小區(qū)標志時間提前量沒有變化時，無需發(fā)送數(shù)據(jù)，有效地節(jié)省了帶寬，提高了信息處理能力。

4 總結(jié)

交通信息數(shù)據(jù)采集是建設(shè)智能交通系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)，利用它可以在一定程度上緩解交通擁擠的情況。綜上所述，改進智能交通的系統(tǒng)架構(gòu)、軟件架構(gòu)和系統(tǒng)接口等方面的內(nèi)容，有助于獲得精確度高、覆蓋廣、受環(huán)境影響小的交通流參數(shù)，為社會提供高質(zhì)量的實時通信服務(wù)。

參考文獻

[1]陳宇峰.智能交通系統(tǒng)中的交通信息采集技術(shù)研究進展[J].湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2010（06）.

〔編輯：白潔〕