徐健鵬

(貴安新區(qū)公安局交警支隊(duì)三大隊(duì),貴州 貴安 550003)

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解析無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

徐健鵬

(貴安新區(qū)公安局交警支隊(duì)三大隊(duì),貴州 貴安 550003)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市交通問(wèn)題日益突出，智能交通系統(tǒng)是解決城市交通問(wèn)題的主要措施之一。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為一種融合短程無(wú)線通訊技術(shù)被運(yùn)用在智能交通系統(tǒng)中，能夠有效的進(jìn)行信息采集，對(duì)路口各方向的車(chē)輛進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而提高交通效率。主要闡述了ZigBee、藍(lán)牙以及GPRS等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用。

無(wú)線；網(wǎng)絡(luò)；智能；交通；ZigBee；藍(lán)牙；GPRS

1 智能交通系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

智能交通系統(tǒng)英文簡(jiǎn)稱為ITS，英文全稱是IntelligentTransportationSystem。隨著交通系統(tǒng)的不斷發(fā)展，智能交通系統(tǒng)將會(huì)成為其未來(lái)主要的發(fā)展方向和目標(biāo)。智能交通系統(tǒng)就是多種先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行集成的一種綜合性非常強(qiáng)的交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)，主要包含無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子傳感技術(shù)等，智能交通系統(tǒng)具有準(zhǔn)確、高效和實(shí)時(shí)的優(yōu)勢(shì)。在道路交通系統(tǒng)中運(yùn)用智能交通系統(tǒng)，能夠?qū)ΜF(xiàn)有的交通設(shè)施進(jìn)行合理的利用，并且能夠在保證提高交通運(yùn)輸效率和提高交通安全的同時(shí)，有效的減少交通運(yùn)輸對(duì)環(huán)境的污染和交通負(fù)荷量大的現(xiàn)狀。

2 智能交通系統(tǒng)中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

2.1 ZigBee

ZigBee作為一種新興的無(wú)線接入技術(shù)具有低功率、短距離以及低速率的優(yōu)勢(shì)被有效的運(yùn)用在智能交通系統(tǒng)中。ZigBee與藍(lán)牙技術(shù)比較接近，工作頻段為2.4GHzISM頻段，傳輸距離在10m—75m范圍內(nèi)，它的傳輸速率在10M-250Kb/S范圍內(nèi)。ZigBee運(yùn)用在智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)中，大部分事件是處于休眠狀態(tài)，在不需要持續(xù)更新和實(shí)時(shí)傳輸?shù)膱?chǎng)合中使用。

我們?cè)O(shè)計(jì)在每個(gè)交通路口設(shè)立ZigBee主節(jié)點(diǎn)，在道路周邊設(shè)立大量參考節(jié)點(diǎn)(目前很多樓群已設(shè)有ZigBee模塊，可以作為系統(tǒng)參考節(jié)點(diǎn)的一部分)，每個(gè)主節(jié)點(diǎn)可以管理最多254個(gè)考節(jié)點(diǎn)，這樣就可以組成一個(gè)分網(wǎng)絡(luò)。并且每一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)還可以管理254個(gè)主節(jié)點(diǎn)，也就是說(shuō)從計(jì)算上來(lái)說(shuō)一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)就能夠?qū)?54個(gè)交通路口進(jìn)行有效的控制，但是在實(shí)際運(yùn)用中并不能控制如此多數(shù)量的交通路口。這樣我們就組成了以道路周邊的參考節(jié)點(diǎn)、交通路口的主節(jié)點(diǎn)和最上層的中心節(jié)點(diǎn)的三級(jí)網(wǎng)狀ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。而為了能夠?qū)Φ缆飞闲旭偟能?chē)輛進(jìn)行有效的測(cè)定，那么可以將愚弄ZigBee模塊制成便攜式移動(dòng)裝置安裝在來(lái)往的車(chē)輛中，安裝之后就可以將路上行駛的車(chē)輛看作為是一個(gè)需要進(jìn)行測(cè)量的動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)，一旦行駛的車(chē)輛進(jìn)入到網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍之內(nèi)，那么車(chē)輛中的模塊就會(huì)響應(yīng)，那么參考節(jié)點(diǎn)就可以將從行駛車(chē)輛中獲得的信息以無(wú)線傳播的方式傳輸給中心節(jié)點(diǎn)，之后中心節(jié)點(diǎn)再將接收到的信息傳輸給數(shù)據(jù)控制中心，經(jīng)過(guò)相關(guān)處理之后，就能夠?qū)?chē)輛與路口之間的距離進(jìn)行準(zhǔn)確的確定。在這樣的情況下，通過(guò)對(duì)行駛車(chē)輛的測(cè)量和跟蹤，就能夠?qū)π旭傑?chē)輛的行車(chē)方向進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，以此類推，當(dāng)車(chē)流量大時(shí)，只是多了待測(cè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)而已，只不過(guò)增大了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行原理不變。到此，我們就能夠有效的對(duì)道路路口的行駛的車(chē)輛和車(chē)輛的行車(chē)方向進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)，那么數(shù)據(jù)控制中心根據(jù)所得到的路口信息設(shè)定相應(yīng)的通行時(shí)間反饋給路口控制機(jī)，通過(guò)以上過(guò)程，來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)交通信號(hào)，實(shí)現(xiàn)交通的真正智能控制。

2.2 藍(lán)牙技術(shù)

藍(lán)牙技術(shù)傳輸在特定的頻段上具備了傳輸及收發(fā)上的唯一性，這樣的特點(diǎn)使得車(chē)輛物聯(lián)網(wǎng)用戶可以在無(wú)線識(shí)別上實(shí)現(xiàn)汽車(chē)定位、汽車(chē)信息查詢、汽車(chē)不停車(chē)交費(fèi)、汽車(chē)身份鑒別、汽車(chē)防盜等功能。藍(lán)牙技術(shù)主要包括識(shí)別技術(shù)、傳感器技術(shù)以及移動(dòng)通信技術(shù)等多種技術(shù)。將藍(lán)牙設(shè)備運(yùn)用在車(chē)輛上，那么車(chē)輛上的藍(lán)牙設(shè)備就能夠通過(guò)道路附近的具有藍(lán)牙設(shè)備的固定物體對(duì)自身的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的確定，這些固定物體包括大樓、指示牌、路燈和橋梁等，禰補(bǔ)了傳統(tǒng)GPS容易受大樓遮蔽的而找不到信號(hào)的缺點(diǎn)。在汽車(chē)物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用上，藍(lán)牙技術(shù)的優(yōu)勢(shì)可以說(shuō)是十分突出的，在智能交通系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展中起到了十分重要的作用，具有非常強(qiáng)大的運(yùn)用價(jià)值，將藍(lán)牙技術(shù)運(yùn)用在智能交通系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展中就會(huì)取得非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。不僅如此，將藍(lán)牙技術(shù)與3G技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)故障診斷、精確定位、車(chē)輛識(shí)別等多種功能。

2.3 GPRS技術(shù)

智能交通系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的采用電話線或?qū)Ｓ秒娎|的傳輸方式，將無(wú)線傳輸業(yè)務(wù)GPRS引入到該系統(tǒng)。GPRS是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GeneralPacketRadioService)的簡(jiǎn)稱，傳統(tǒng)的GSM技術(shù)只能夠提供電路交換的思維方式，但是GPRS可以突破這樣的思維方式，只需要對(duì)現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進(jìn)行部分該站和對(duì)相應(yīng)的功能實(shí)體進(jìn)行增加，就能夠?qū)Ψ纸M交換進(jìn)行有效的實(shí)現(xiàn)，這樣的改造方式在投入不大的基礎(chǔ)上可以得到可觀的用戶數(shù)據(jù)速率，GPRS技術(shù)可以說(shuō)是GSM技術(shù)的延伸和發(fā)展。與以前連續(xù)在頻道上傳輸方式不同的是，GPRS是以分包方式來(lái)進(jìn)行傳輸?shù)?，所以說(shuō)使用者所負(fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸資料單位計(jì)算，并不是對(duì)整個(gè)頻道進(jìn)行使用，可以說(shuō)是比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的，其傳輸速率可提升至56kbps甚至114kbps。GPRS無(wú)線傳輸技術(shù)具有速度快、費(fèi)用低的特點(diǎn)，特別適合間斷性、突發(fā)性的數(shù)據(jù)傳輸，也適合偶爾的大量數(shù)據(jù)傳輸，完全滿足數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控的雙向數(shù)據(jù)傳輸。與傳統(tǒng)有線通訊相比，采用GPRS無(wú)線傳輸方式，具有組網(wǎng)方便、容易擴(kuò)展、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低、性價(jià)比高的特點(diǎn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，隨著交通運(yùn)輸行業(yè)的不斷發(fā)展，智能交通系統(tǒng)得到了一定的發(fā)展。在智能交通系統(tǒng)中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用促進(jìn)了智能交通系統(tǒng)的發(fā)展和成功。上文主要闡述了ZigBee、藍(lán)牙以及GPRS等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的運(yùn)用，相信在今后智能交通的發(fā)展中，將會(huì)不斷的發(fā)展和創(chuàng)新運(yùn)用更多的以及更加先進(jìn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從而不斷的促進(jìn)智能交通技術(shù)的發(fā)展。

[1] 莊仕昂.李世杰.淺談無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科學(xué)之友，2011，(12)：66-67.

[2] 章翔.劉曉霞.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].北方交通，2006，(9)：18-19.

[3] 師郡.郭秀云.智能交通系統(tǒng)的核心組成及發(fā)展趨勢(shì)[A].第一屆全國(guó)公路科技創(chuàng)新高層論壇論文集智能交通與機(jī)電工程卷[C].2002，(4)：25-26.

[4] 史其信.陸化普.智能交通系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及研究發(fā)展策略[A].中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)第八屆年會(huì)論文集[C].1998，(7)：45-46.

2016-03-12

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