中國電子科技集團公司第五十四研究所 溫瑞生

無線通信技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

中國電子科技集團公司第五十四研究所 溫瑞生

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，近年以來我國城市化水平顯著提升，交通工具的大量出現(xiàn)和路面狀況的日益復(fù)雜化為我國道路管理帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。立足于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)不斷進步這一現(xiàn)實科技基礎(chǔ)，以智能化為重要特點的無線通信技術(shù)在智能交通指揮系統(tǒng)中的應(yīng)用變得越來越普及。本文將對這一點展開論述，目的在于對該技術(shù)實現(xiàn)更為全面的認識，進而推動我國交通管理事業(yè)的有序運行。

無線通信；智能交通；應(yīng)用

1 相關(guān)概念辨析

1.1 無線通信技術(shù)概念

無線通信技術(shù)指通過利用電磁波信號在空氣中可傳遞這一特性實現(xiàn)信息交換的現(xiàn)代通信方式。其基本工作部件主要由發(fā)射器和接收器兩部分構(gòu)成，頻道的相同性是保證信息成功傳遞的橋梁。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進步，無線通信技術(shù)在原有的“一對一”基礎(chǔ)上實現(xiàn)了跨越，并最終成為以今天的雙向通信和中繼站通信為代表的的“一對多”通信模式，其信息傳遞效率大大提升。從藍牙到wifi，無線通信技術(shù)遍布我們生活的方方面面，它對交通領(lǐng)域的巨大影響是不言而喻的。

1.2 智能交通系統(tǒng)概念

智能交通系統(tǒng)（ITS）又稱為智能運輸系統(tǒng)，其核心要義就在于對以無線技術(shù)為代表的先進科技技術(shù)的運用。除這項技術(shù)之外，相比之前的人工交通，智能交通系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上還加入了計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制理論和人工智能科技等諸多要素。這些要素保證了現(xiàn)代交通管理局面能夠在一個更加安全、便捷和高效的平臺上展開。采取這一技術(shù)是減少危險、緩解壓力和提升人們出行幸福感的重要舉措。

2 智能交通系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

2.1 內(nèi)部動力

智能交通系統(tǒng)的源頭最早可追溯至二十世紀五十年代的美國，其無線化、數(shù)字化、精確化的發(fā)展趨勢在那時就已經(jīng)初現(xiàn)端倪。到了八十年代改革開放后，我國部分高校開始致力于城市道路交通領(lǐng)域的智能化研究。截止到二0一0年，交通部將陸路、水路的智能化體系歸進“九五計劃”，并在當(dāng)年度的發(fā)展綱要中也作了強調(diào)。此外，國家還專門為此增設(shè)自然科學(xué)基金以支持，以上種種成分顯示出我國智能交通系統(tǒng)擁有強大的成內(nèi)部發(fā)展動力。

2.2 外部影響

自從進入信息時代開始，以掌握大數(shù)據(jù)為核心標志的云技術(shù)就為智能交通系統(tǒng)賦予了新的時代內(nèi)涵。其一，它使出行者實現(xiàn)信息的充分掌握成為可能。當(dāng)主干街道、公路橋梁、水域綠地和行車區(qū)域與禁行區(qū)域等路況信息都被納入信息庫而成為已知信息的時候，即便是在完全陌生的地方，出行者也能順利出行。其二，云技術(shù)能夠從宏觀上實現(xiàn)對整個城市路面狀況的整體把握，進而為交通指揮提供有效的參考信息，避免交通堵塞等現(xiàn)象的出現(xiàn)，保證交通的有序運行。最后，云技術(shù)能夠為出行者的安全保駕護航。通過該項技術(shù)，出行者能夠?qū)η胺铰访媲闆r進行掌握和預(yù)測，規(guī)避潛在風(fēng)險，降低交通事故的發(fā)生概率。

3 無線通信技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用情況舉例

3.1 GSM技術(shù)應(yīng)用

GSM技術(shù)即對“全球移動通信系統(tǒng)”的簡稱，指的就是數(shù)字移動通信技術(shù)。其中，信息覆蓋范圍的全球性是其最大特點。基于這一特點，在移動通信設(shè)備應(yīng)用的基礎(chǔ)之上將其優(yōu)勢擴大到交通領(lǐng)域就使得基站與車輛之間信息溝通橋梁的成功建立成為可能。由于該系統(tǒng)涵蓋語音與數(shù)據(jù)雙向業(yè)務(wù)，與在線服務(wù)形式的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫相比，前者在智能交通系統(tǒng)中的運用就更為高效和便捷。截止到現(xiàn)在，數(shù)字移動通信技術(shù)采用安全系數(shù)和保密性更高的撥號方式接入網(wǎng)絡(luò)，其最高可將近10kh/s的信息傳送速率更是巨大的優(yōu)勢。此外，在GSM系統(tǒng)運行期間，除能實現(xiàn)信息的傳送之外，還能實現(xiàn)信息的交流和反饋。盡管部分無效信息流入或?qū)π熊囘^程中的駕駛員造成干擾，但相比之前有線數(shù)字技術(shù)信息負載量的有限，GSM技術(shù)無疑具有更強的實用價值。

3.2 RDT技術(shù)應(yīng)用

RDT技術(shù)本是指提出于1992年東京國際會議上的并行工程技術(shù)，應(yīng)用到實際領(lǐng)域中來，即指旨在縮短產(chǎn)品設(shè)計周期的快速設(shè)計技術(shù)。采用無線數(shù)據(jù)通信的形式可以對車輛信息、路面狀況和車流量進行實時動態(tài)顯示，其所包含的窄頻鏈接紐帶可以在車輛與交通管理平臺二者之間實現(xiàn)信息互通。這一技術(shù)對周邊應(yīng)用環(huán)境要求較高，如在車流量較密集、建筑物較擁擠的城中區(qū)，信息傳送路徑受干擾較明顯，窄帶頻率的使用會受到較大限制；而在較為空曠的城郊地區(qū)，信息傳遞則較為通暢。目前針對這一現(xiàn)象，解決的辦法主要是通過采用計算機編碼技術(shù)和模擬信號技術(shù)對信息進行計算機語言翻譯，進而在計算機與計算機之間實現(xiàn)信息溝通，分擔(dān)窄帶頻率的信息傳遞壓力，提高信息傳遞效率。

3.3 UMTS技術(shù)應(yīng)用

UMTS即通用移動通信系統(tǒng)的簡稱，指在原移動通信技術(shù)的基礎(chǔ)上通過引入TD-SCDMA和HSDPA技術(shù)實現(xiàn)從2G到3G的技術(shù)跨越。該技術(shù)包含更加豐富的網(wǎng)絡(luò)通信種類（如光纖、衛(wèi)星電話等），且在原有基礎(chǔ)上加入了個性化理念，真正為用戶實現(xiàn)了“私人訂制”式服務(wù)。此外，相較于原有的通訊手段，3G技術(shù)更為復(fù)雜，其功能也更強大。首先，在云技術(shù)支持下，3G技術(shù)的數(shù)據(jù)庫從文字到圖片到音頻視頻可謂一應(yīng)俱全，這就為使用者提供了更加全面的信息供給。其次，3G技術(shù)更具有智能特性，能夠結(jié)合出行者實際情況給出準確的信息反饋；且隨著帶寬質(zhì)量的提升，3G信息傳遞速率更快，出行者將有此收獲更好的用戶體驗。最后，UMTS服務(wù)對象范圍極廣，通過對海量信息分析處理，其所給出的分析數(shù)據(jù)也更加全面準確。

3.4 IVC技術(shù)應(yīng)用

即主要著眼于實現(xiàn)信息交互實時性的車輛無線信息通訊技術(shù)。這一技術(shù)的應(yīng)用早已有之，它主要由以下三大方面構(gòu)成。第一，車輛信息。既包括車輛管理信息，即車牌號碼、發(fā)動機號碼、駕駛證、行駛證等相關(guān)登記部門注冊信息，也包括車輛安全信息，即使用時長、剩余油量、各方面性能等事關(guān)行車安全和駕駛者人身安全的信息。第二，路面情況。主要包括同一時間段的車流總量信息、交通堵塞狀況信息、前方道路積水、施工、深坑等影響駕駛因素信息等。這一技術(shù)通過實時監(jiān)測和有效反饋兩種機制的并行使用實現(xiàn)智能化的交通管制。第三，通訊協(xié)議。在技術(shù)層面，其注重單向雙向數(shù)據(jù)的傳遞，通過采用激光傳遞的形式壓縮信息存儲于傳遞單位，進而保證信息傳遞內(nèi)容的完善性傳播方向的準確性。

3.5 其他應(yīng)用

除上述內(nèi)容以外，無線通信技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的其他應(yīng)用也不在少數(shù)。以GPRS衛(wèi)星定位系統(tǒng)為例，它對車輛的具體位置實現(xiàn)了精準掌握，進而不僅能夠?qū)崟r監(jiān)控車流量和車速，還能通過準確定位事故車輛進而幫助事故處理部門在最短時間里提供救援。移動公司的CDMA系統(tǒng)使檢測行駛過程中的車輛進行成為可能，這就便于交通管理部門對公交、旅游大巴、BRT甚至地鐵等大型公共交通工具進行監(jiān)控，進而極大提升了公共交通工具的安全系數(shù)。經(jīng)改良之后的無線接入技術(shù)在此前的基礎(chǔ)之上變?yōu)槎嘀穼拵В瑯O大提升了信息負載量和信息傳輸速度，方便了事故現(xiàn)場或行車記錄儀所記錄下的視頻資料的保存和傳輸。

總而言之，今天的智能交通系統(tǒng)能夠得以正常運行離不開無線通信技術(shù)的支持。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，作為ITS的關(guān)鍵要素的無線通信技術(shù)在其應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)必將取得更為長足的進步。

[1]方凱,林嘉豪.淺談智能交通中的無線通信技術(shù)[A].通信設(shè)計與應(yīng)用.2016(07).

[2]黃永,徐宇輝.無線通信技術(shù)在智能交通上的應(yīng)用開發(fā)[A].科技風(fēng).2013(11).

[3]尹威龑.論無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].信息通信.2011(06).

[4]伍偉化.4G移動通信技術(shù)與安全缺陷分析[J].信息通信.2014(01).