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无线通信技术在智能交通系统中的相关应用与研究

2017-10-21沈超

科技信息·下旬刊 2017年11期
关键词:智能交通系统无线通信技术

沈超

摘要:随着我国经济的高速发展,汽车数量的节节攀升,从而带来的交通压力也在不断的增加。然而,交通系统建设的滞后使得交通运输行业长期处于高负荷运行状态。因此,建设好无线通信智能交通系统势在必行,不仅有利于交通系统智能化的提高,还有利于道路空间的利用、道路交通状况的改善,并且极大地提高交通运输的效率。无线通信技术的发展在很大程度上改善了智能交通系统,使人们出行更加便捷,更令驾驶者的生命安全得到保障。有鉴于此,本文对此进行了探讨。

关键词:无线通信;智能交通系统;技术

1 智能交通系统和无线通信技术的有关概念

1.1 智能交通系统概念

智能交通系统(ITS)的核心是无线技术和其他先进科学技术在智能运输系统的运用。除此之外,与过去人工交通系统相比,智能交通系统增加了计算机辅助、传感器技术、人工智能等高科技要素,使交通平台能快速便捷的管理交通,提升城市交通管理水平,提升人民群众的幸福感。

1.2 无线通信技术概念

无线通信的工作部件主要由两部分构成:发射器和接收器。发射器发射信号,经过相同的频道,接收器接受到信号后进行调制,最终形成信息。如今科技的进步改变了当初单一、单项的信息传播,转变为双向、多面的传播方式,形成了以数值化为核心的第三代互联网通信技术。如果不能通过无线通信技术来有效的管理和调度交通系统,将无法缓解交通的压力、提高人民的出行安全。

2 智能交通系统对无线通信技术的需求

2.1 可靠性高、延时低的交通安全保障通信需求

目前,交通安全保障主要是通过车与车、车与路之间的无线信息交流,让驾驶者对当前的驾驶环境有个初步的认识,进而做出相应的预警或规避,以避免事故的发生。车辆在高速移动的过程中需要实时和周围车辆及路况进行信息交流,如果信息延时较长,导致信息传输延误,同时,车辆在复杂的环境中行驶,常常会受到环境的影响造成信号的遮挡,从而无法进行信息的传送交流,导致预警和监控失效。因此,无线通信的高效性、实时性是交通安全的保障。

2.2 人性化通信信息服务需求

以往出行的方式主要通过文本和图片的方式进行,造成交通系统服务内容过于单一,从而使驾驶者不能直接得到有价值的信息。因此,多模式、无处不在的人性化信息服务显得越来越重要,出行信息服务的多模式转变使得服务区域扩展,增加了人们对无线通信技术的需求,凸显了人性化通信信息服务的重要性。

2.3 通畅、稳定的智能交通多网融合需求

交通运输准确、及时、快速、高效地获取和处理相关的信息是交通运输信息化、智能化的核心。由于地方差异,传输信息之间存在不同的标准,导致信息之间相互的阻隔,造成信息不全,甚至错误。因此,根据实际情况选用不同的通信传播技术,使信息得到融合并通过无线电通信技术对交通网络的梳理,让交通信息在不同的地域实现无缝对接、自由切换,实现多网融合稳定、通畅的智能交通运输。

3 无线通信技术在智能交通系统中的运用

3.1 车辆无线通信技术

车辆无线通信技术(IVC)主要涉及车辆监管信息、车辆安全信息、驾驶员信息和旅行信息,是一种对车辆的实时信息进行调控的技术。车辆监管信息主要是车队、运输部门通过命令的方式将信息传给车辆驾驶员;车辆安全信息主要是收集车况、车位和车速等信息,以便于车辆控制;驾驶员信息主要是用于特种车辆信息互递、驾驶员之间相互提示等;旅行信息是以广播的形式告知驾驶员交通规则、交通堵塞等情况,目前,这一方面已广泛应用于ATIS 中。随着车辆之间互通信息要求的提高,人们对车辆无线通信技术信息的传递要求也越来越高。所以,需对车辆无线通信技术进行优化更新,以满足现代化的需求。在通信方式上,以20ms 为一帧周期,由领头车辆通过单、双项数据实现数据传输和转换,其他车辆接收。在通信通道方面,考虑到车辆无线通信技术的特点是方向性强、距离短,因此采用毫米波、激光传输信息更为恰当。

3.2 数字移动通信技术

数字移动通信技术(GSM)主要是连接通行车辆与调度中心,对通行车辆与基站之间的通信信息进行反映。由于数字移动通信技术涵盖了传输数据业务和语音业务,因此能够应用于智能交通系统中。该技术的数据传输业务通过拨号的方式入网,其传输速率最快可达9.6kh/s。在智能交通通讯系统中,数字移动通信技术除了能够对交通流量信息进行反映外,还能与图片、报文实现互通。另外,该技术还能进行短信息提醒,以单向或双向寻呼,若以广播的形式进行连接,则信息传输速率不理想,而数字移动通信技术以端对端连接,最快傳输速率可达160b/s,能够快速地对信息进行反映。

3.3 蜂窝数字分组数据技术

蜂窝数字分组数据技术(CDPD)是由20 世纪末引入我国的,近年来,大部分运营商都将注意力放在数字移动通信技术上,忽略了蜂窝数字分组数据技术,因为与数字移动通信技术相比,该技术具有局限性。但是,该技术在实际应用中也存在诸多优点:采用分组交换的方式,与数字移动通信技术所使用的电路交换相比,其具有稳定性良好、成本低和效率高的优势;该技术的信道宽度较小,令高速信息数据的传输速率降低,从而有利于其传输中低速信息数据和突发性短信。蜂窝数字分组数据技术还能与互联网进行实时连接,从而将车辆实时检测、紧急事故、路况和天气等数据信息传输至服务中心。该技术在智能交通系统中的应用虽然并不广泛,但是也在一定程度上促进了我国交通事业的发展。

3.4 第三代移动通信技术

第三代移动通信技术(UMTS)的信号覆盖率较为广泛,与其他通信系统比较,该技术的服务业务显得更为人性化与多样化。该技术不仅延续了GSM 的优良性能,还在GSM 的基础上弥补了其所存在的不足。第三代移动通信技术几乎满足了现代化的基本需求,除了具备语音业务外,还能能对数据进行传输,可灵活地对传送数据的传输率进行变化。由此可见,第三代通信技术同时包含了GSM、CDPD 的优点,是两者的结合,更适用于智能交通系统中。另外,该技术可以为用户提供实时视频传输,能够令交通事故的处理速度获得提高,进而改善我国的交通现状。

4 结语

综上所述,智能通信系统离不开无线通信技术的支持,随着科技的不断进步,无线通信技术也会越来越多的运用到交通系统当中,是未来交通系统的发展方向。根据各种无线通信技术各自传输特点和适用领域,结合智能通信系统的应用,在智能交通系统中实现指挥、调度、控制等功能,并为出行提供服务信息,让更多方便、高效的无线通信技术服务人们的出行,利用科技手段提升交通智能化管理水平,提高驾驶人员的出行效率,保障人们的生命安全。

参考文献:

[1]张志雄. 无线通信技术在智能交通系统中的应用浅述[J]. 工程技术:全文版,2017(2):00278-00278.

[2]赖德森. 浅谈无线通信技术在智能交通系统中的应用[J]. 中国新通信,2018(7).

[3]王宇. 无线通信技术在智能交通系统中的应用解析[J]. 华东科技:学术版,2017(8):21-21.

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