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無線通信技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)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(yùn)營、服務(wù)控制等領(lǐng)域,我們在這些領(lǐng)域中將綜合運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信通信技術(shù)、傳感器等技術(shù),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(zhǔn)確的運(yùn)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(jì)80年代起,中國開始從治理城市交通秩序入手,運(yùn)用高科技手段來發(fā)展交通運(yùn)輸。之后,一些高校和研究機(jī)構(gòu)開始進(jìn)行城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的研究和嘗試,開始了解國際上的智能運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r,交通部也將智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究納入了公路、水運(yùn)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(yùn)行、移動通信理論以及運(yùn)行環(huán)境感知與綜合檢測也被國家自然科學(xué)基金委員會列為信息科學(xué)部的重點(diǎn)研究項(xiàng)目。ITS將會成為中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的巨大市場之一,建設(shè)ITS對于中國實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展具有重要意義。
2無線通信技術(shù)
無線通信技術(shù)是近些年來發(fā)展最快和應(yīng)用最廣泛的一種通信技術(shù),利用這種技術(shù)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(luò)。無線通信技術(shù)涵蓋很多方面,如:藍(lán)牙、ZigBee、蜂窩移動通信等無線通信技術(shù)。這些技術(shù)相互結(jié)合漸漸應(yīng)用于智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域,這些技術(shù)的融合可以實(shí)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(dǎo)航服務(wù),對于運(yùn)營管理中心的車輛可以進(jìn)行有效監(jiān)控、合理調(diào)度。本文主要介紹了ZigBee技術(shù)、蜂窩移動通訊技術(shù),并簡要分析了它們在ITS中的應(yīng)用領(lǐng)域以求跟大家共同探討。
3ZigBee技術(shù)
ZigBee是一種雙向無線通信技術(shù),特具有近距離、低功耗、低成本、低復(fù)雜度、低速率的特點(diǎn),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(shè)備之間進(jìn)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(yīng)時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。近年來,ZigBee技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、家庭網(wǎng)絡(luò)、汽車自動化、消費(fèi)電子、醫(yī)用設(shè)備控制等多個領(lǐng)域。在智能交通領(lǐng)域,ZigBee技術(shù)主要是傳遞信息的通用傳感器。特別是在公共交通領(lǐng)域,ZigBee技術(shù)與移動通信技術(shù)相結(jié)合,可以更好的進(jìn)行公交車的運(yùn)行位置檢測和車輛調(diào)度。利用ZigBee技術(shù)的特點(diǎn),結(jié)合數(shù)字移動通信技術(shù),建立無線網(wǎng)絡(luò),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(shí)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(luò)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(biāo)識號”,識別到來的車輛,并將該車的到達(dá)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(biāo)識號,公交車可以根據(jù)收到的標(biāo)識號進(jìn)行自動報站。之后,站臺監(jiān)控器應(yīng)該不斷的檢測該車發(fā)送的信號的強(qiáng)度,如果信號強(qiáng)度小于某一臨界值時,即可認(rèn)定該車已駛離此站,并向監(jiān)控中心發(fā)出相關(guān)信息。這樣,監(jiān)控中心就能準(zhǔn)確掌握每一輛公交車的運(yùn)行情況。
4GPRS移動通信技術(shù)
移動通信技術(shù)是目前無線通信技術(shù)中更新速度最快的技術(shù)之一,目前國內(nèi)應(yīng)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(shù)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(shù)。下面主要介紹一下GPRS在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用研究。通用分組無線業(yè)務(wù)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(yīng)的功能實(shí)體,對已有的基站進(jìn)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(dāng)可觀,其傳輸速率最高可達(dá)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(wù),可以采用端對端、組播或廣播等多種傳輸方式。進(jìn)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(dǎo)航信息,由于這類信息在一分鐘內(nèi)需要重復(fù)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(luò)堵塞。由此可見,GPRS提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有了很大的改進(jìn),不僅增加了業(yè)務(wù)種類,而且連網(wǎng)快、功能強(qiáng)、降低了成本。此外,它還具有連接計算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)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(jī)相連,提高了使用上的靈活性,擴(kuò)大了市場份額,降低了成本。
5結(jié)語
本文介紹了智能交通系統(tǒng)中無線通信技術(shù)的應(yīng)用情況,通過對上述無線通信技術(shù)的分析可以發(fā)現(xiàn),無線通信技術(shù)對于ITS的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要,并隨著通信技術(shù)的發(fā)展,它在ITS中的作用與地位也將日益提高。
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