無線通信技術在智能交通系統(tǒng)中的應用論文
1智能交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
智能交通系統(tǒng)又稱ITS,交通系統(tǒng)包含道路車輛運營、服務控制等領域,我們在這些領域中將綜合運用計算機技術、數(shù)據(jù)通信通信技術、傳感器等技術,從而使車輛、道路管理人員和使用者之間的緊密聯(lián)系在一起,建立起一種更加高效、準確的運輸系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)最先起源于美國,自1994年起全世界通稱為ITS。20世紀80年代起,中國開始從治理城市交通秩序入手,運用高科技手段來發(fā)展交通運輸。之后,一些高校和研究機構開始進行城市交通誘導系統(tǒng)的研究和嘗試,開始了解國際上的智能運輸系統(tǒng)發(fā)展狀況,交通部也將智能運輸系統(tǒng)的研究納入了公路、水運科技發(fā)展“九五”計劃和2010發(fā)展綱要。在“十二五”期間,高速鐵路安全運行、移動通信理論以及運行環(huán)境感知與綜合檢測也被國家自然科學基金委員會列為信息科學部的重點研究項目。ITS將會成為中國高新技術產(chǎn)業(yè)的巨大市場之一,建設ITS對于中國實現(xiàn)高新技術的產(chǎn)業(yè)化,促進經(jīng)濟實現(xiàn)快速發(fā)展具有重要意義。
2無線通信技術
無線通信技術是近些年來發(fā)展最快和應用最廣泛的一種通信技術,利用這種技術可以將移動中的車輛與指揮調(diào)度控制中心緊密地連接在一起,保證相互不間斷地信息聯(lián)絡。無線通信技術涵蓋很多方面,如:藍牙、ZigBee、蜂窩移動通信等無線通信技術。這些技術相互結合漸漸應用于智能交通系統(tǒng)領域,這些技術的融合可以實現(xiàn)交通管理中對緊急事件的處理和緊急車輛的管理,對于出行車輛可以提供道路導航服務,對于運營管理中心的車輛可以進行有效監(jiān)控、合理調(diào)度。本文主要介紹了ZigBee技術、蜂窩移動通訊技術,并簡要分析了它們在ITS中的應用領域以求跟大家共同探討。
3ZigBee技術
ZigBee是一種雙向無線通信技術,特具有近距離、低功耗、低成本、低復雜度、低速率的特點,它主要用于距離較短、功耗較低并且傳輸速率低的各種電子設備之間進行數(shù)據(jù)傳輸,此外也可以用作間歇性數(shù)據(jù)、周期性數(shù)據(jù)和低反應時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽谩＝陙?ZigBee技術被廣泛應用于工業(yè)控制、家庭網(wǎng)絡、汽車自動化、消費電子、醫(yī)用設備控制等多個領域。在智能交通領域,ZigBee技術主要是傳遞信息的通用傳感器。特別是在公共交通領域,ZigBee技術與移動通信技術相結合,可以更好的進行公交車的運行位置檢測和車輛調(diào)度。利用ZigBee技術的特點,結合數(shù)字移動通信技術,建立無線網(wǎng)絡,將采集到的信息發(fā)送給監(jiān)測平臺,從而解決公交車到站、離站的時間監(jiān)測和自動報站問題。具體實施方案是,首先在各個站臺安裝“站臺監(jiān)控器”,然后在公交車內(nèi)安裝具有ZigBee功能的“無線識別器”。站臺監(jiān)控器里必須包含具有ZigBee功能的網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器和GSM/GPRS模塊。一方面,該模塊可以接收車內(nèi)無線識別器發(fā)來的信號,通過檢測該車的唯一“標識號”,識別到來的車輛,并將該車的到達時間、車牌號等信息通過GSM/GPRS傳送到控制中心;另一方面,向公交車發(fā)送站臺標識號,公交車可以根據(jù)收到的標識號進行自動報站。之后,站臺監(jiān)控器應該不斷的檢測該車發(fā)送的信號的強度,如果信號強度小于某一臨界值時,即可認定該車已駛離此站,并向監(jiān)控中心發(fā)出相關信息。這樣,監(jiān)控中心就能準確掌握每一輛公交車的運行情況。
4GPRS移動通信技術
移動通信技術是目前無線通信技術中更新速度最快的技術之一,目前國內(nèi)應用比較廣泛的移動通信系統(tǒng)是GSM,GSM雖然可以滿足ITS對語音通信的需求,但是在數(shù)據(jù)通信方面GSM則表現(xiàn)得比較弱,無法滿足需求。GPRS、CDMA、LTE等技術近年來發(fā)展迅速,漸漸取代了GSM,成為逐漸發(fā)展成熟的新的移動通信技術。下面主要介紹一下GPRS在智能交通系統(tǒng)中的應用研究。通用分組無線業(yè)務簡稱為GPRS,它打破了GSM只能提供電路交換的工作方式,只需增加相應的功能實體,對已有的基站進行部分改造即可,這種改造的投入成本不高,但得到的用戶數(shù)據(jù)速率卻相當可觀,其傳輸速率最高可達9.6kb/s。在智能交通系統(tǒng)中除了需要傳輸交通流量狀態(tài)信息外,還需要傳輸數(shù)據(jù)量較大的報文或圖片,利用GPRS業(yè)務,可以采用端對端、組播或廣播等多種傳輸方式。進行信息傳遞。從調(diào)度中心發(fā)出的交通信息可以通過組播或廣播方式傳輸給行駛中的車輛,以便提供路徑導航信息,由于這類信息在一分鐘內(nèi)需要重復多次播放,因此駕駛員偶爾收不到也不會引起很大的問題。但是,信息從車輛駕駛員傳遞給調(diào)度中心就要采用單播方式,它為調(diào)度中心提供正在行駛中的車輛信息,所以每次播放的內(nèi)容都非常重要,不能丟失,但由于它的傳輸速率很低,不會造成網(wǎng)絡堵塞。由此可見,GPRS提供的數(shù)據(jù)業(yè)務有了很大的改進,不僅增加了業(yè)務種類,而且連網(wǎng)快、功能強、降低了成本。此外,它還具有連接計算機的標準接口,可以根據(jù)不同國家和地區(qū)的頻率資源分配來定制使用頻率。由于無線終端的體積很小,可以與手提計算機相連,提高了使用上的靈活性,擴大了市場份額,降低了成本。
5結語
本文介紹了智能交通系統(tǒng)中無線通信技術的應用情況,通過對上述無線通信技術的分析可以發(fā)現(xiàn),無線通信技術對于ITS的實現(xiàn)至關重要,并隨著通信技術的發(fā)展,它在ITS中的作用與地位也將日益提高。
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