短消息技術在路網交通信息發布中的應用

摘 要:公路路網化是我國交通建設的一個發展趨勢，各種不同等級的公路系統在一個區域內構成了一個相對封閉的路網系統。如何有效的向在網車輛提供更好的信息服務，成為了制約路網交通服務水平提升的瓶頸。在對短消息技術在路網交通信息發布中的應用作了較為深刻的研究的基礎上，提出了短消息技術在交通信息發布中的應用實例，從而更好地為路網提供有效而快捷的交通信息服務。

關鍵詞:短消息業務; 全球移動通信系統; 多媒體信息業務; 短消息中心; 高速公路網

中圖分類號:TN919 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)11-0185-03

Application of SMS Technology in Traffic Information Issue in Expressway Network

WANG Xiao-nan1， GAO Ting2

(1. Missile Institute， Air Force Engineering University， Xi’an 710000， China;

2. School of Electronic Control Egineering， Chang’an University，Xi’an 710064， China)

Abstract: The highway traffic network construction in China is a developing trend. The highway systems at all levels in a region constitute the relatively closed network systems. How to effectively provide the better information service for the vehicles running in the net has become a bottleneck to restrict the road network transportation service level promotion. Based on the investegation for the application of the short messaging service (SMS) in the highway network transportation information issue， an applied case of SMS technology in the highway network transportation information issue is presented， which provides an effective and quick transportation information service for the road network.

Keywords: SMS; GSM; MMS; SMSC; expressway network

0 引 言

現今的公路建設發展已從單一的線狀向網狀發展，而在現行的組織管理體系中，各部門各負其責，各管其事，管理頭緒紛繁復雜，卻又各自相互排斥，導致管理效率極為低下，道路資源的浪費也極為巨大。由于行政區域以及管理體制所限，公路管理也存在著極大的重復浪費。這些層面上的問題并非一朝一夕所能解決，所以在現有體制和管理模式下，如何能夠提高公路的管理和服務水平就成為了制約當前路網信息化建設的一個新命題，而其中與廣大交通參與者關系最為密切的就是如何能夠為廣大交通參與者提供準確及時的信息服務。只有解決了這個問題，才有可能在目前條件下改善交通出行狀況以及提高道路資源的利用率。

1 交通信息發布手段

交通信息發布的途徑主要有兩類:一類是廣播式發布，即通過大眾化的傳播途徑向區域范圍內的交通出行者發布，這些途徑包括交通信息廣播電臺、可變情報板、停車誘導裝置等;另一類是個性化發布，即通過個性化通信途徑將指定的出行信息發布給特定用戶，這些方式包括互聯網、手機、車載裝置等。

2 短消息業務信息發布技術

短消息業務(Short Messaging Service，SMS)是GSM網絡提供的主要電信業務之一，它是通過GSM網絡的七號信令(SS7)承載較短數據包來實現個人簡易數據通信的一種方式。

2.1 短消息技術特點

短消息技術與其他技術相比，具備以下特點:

(1) GSM網絡覆蓋范圍廣、技術成熟。

GSM是基于時分復用技術(TDMA)的移動通信體制中最成熟、最完善、應用最廣的一種系統。目前，我國己建成了覆蓋全國的GSM網絡，它是我國公眾陸地移動通信網(PLMN)的主要方式。

(2) 手機用戶規模巨大、短消息業務深入人心。

(3) 系統建設的效益費用比高。

一方面，系統的服務主體充分發揮資源優勢，進行資源整合，從而降低了系統的建設和運營成本。作為交通信息的載體，短消息依賴于GSM網絡傳輸，所以不需要單獨的網絡(基站和其他設備)建設，并且無須投入日常傳輸網絡設備的大量維護資金;城市交通綜合信息平臺是城市ITS建設的基礎工程，其建成后將成為城市ITS的信息樞紐，系統可以有償使用各種基礎數據。有了短消息傳輸通道和數據資源的保證，技術人員可以專心致力于信息發布中心的開發建設上。

另一方面，系統依托的是一個巨大短消息市場，隨著系統建設的逐步完善，用戶規模不斷擴大，盈利前景十分看好。2003年，我國手機短消息的發送量突破2 200億條，手機短消息服務市場的規模超過200億元。在兩大移動通信運營商中，中國移動用戶的短消息發送量達1 700億條，中國聯通的發送量為500億條。僅2004年春節的8天中，中國移動短消息發送量約為78億條，中國聯通短消息發送量約為20億條。

(4) 技術升級前景廣闊。

隨著我國2.5G以及3G移動通信網絡系統的建設，MMS(Multimedia Message Service，多媒體信息業務)將逐步投入運營。這種技術升級將極大地推動基于短消息的交通信息發布系統的發展。

2.2 短消息提供的信息服務

短消息業務將提供以下基本信息服務:

(1) 路況信息查詢:司機及交通出行者在出門時，實時查詢一下各主要路況信息，可謂節省不少時間。另外駕駛員也可定制每日各主要路段的路況信息，每天分時段即時將最新的路況信息發送到司機手中。

(2) 事故和事件信息:路況信息中的一種，實時提供給出行者交通事故發生點，以及相關的交通管制或者繞行信息。實時查詢道路施工信息、修路信息等。

(3) 交通違章信息查詢和定制:用戶打電話或上網輸入自己的車牌號碼，一旦發生違章行為，系統會在第一時間將違章信息通知用戶，并提醒用戶盡快辦理。

(4) 車輛年檢通知的定制:很多人都有這樣的體會，“工作太多，時間太少”。過了時間才發現自己的車輛還未作年檢，而一旦定制了該項信息，系統會到時自動通知用戶前去年檢。

(5) 駕駛證年審通知的定制:系統將根據用戶的登記情況及時通知駕駛員進行駕駛證年審。

3 短消息業務在路網交通信息發布體系中的應用

在路網化趨勢的今天，道路管理的對象已經從單條道路發展到區域的路網。交通參與者所關注的也已不是單條道路的各種信息，已經變為區域道路的綜合信息。用戶不僅關注目前形勢路段的交通信息，也渴望得到自己即將經過的路段的交通信息。

路網交通信息分為兩大類，一類是交通實時信息，一類是非實時信息。所謂實時信息是指動態改變的交通信息數據，這些信息都具有很強的時效性，要求發布系統能在第一時間內向用戶提供。而對于第二類數據，多是一些交通信息的統計數據，所以不要求有較強的時效性。針對這兩類不同性質的數據，設計了不同的信息發布手段。

對于第一類數據采用以小區短消息的方式進行發布，而對于第二類數據則采用交通信息網站發布為主。

網站類型的數據發布，主要解決的是非實時統計信息的發布與處理，主要用于行業管理部門發布統計數據為相關決策部門、媒體用戶以及大眾用戶提供決策依據。這些數據主要包括交通量的統計、氣象信息等。這些信息對時效性要求不高，所以實現技術較為簡單。

對于第一類交通實時信息，卻有較高的要求。所以重點是要解決這一類數據的發布問題。這里采用的是短消息技術。

GSM短消息業務分為兩類:

(1) 點對點短消息業務

點對點短消息業務是指在移動臺和短消息實體之間，通過短消息中心轉發短消息。信息的發送或接收既可在MS處于呼叫狀態(話音或數據)時進行，也可在空閑狀態時進行。當信息在控制信道內傳送時，單條消息長度限制為140 B(16 b編碼，70個漢字)。點對點短消息業務是當前主要開展的業務，通常提到的短消息業務特指點對點短消息。

(2) 小區廣播短消息業務

小區廣播短消息業務是指在公用陸地移動網絡(PLMN)的某特定區域內，以有規則的間隔向MS重復廣播短消息。此種短消息也是在控制信道上發送，MS只有在空閑狀態時才可接收。消息的長度為每頁82個字節，最多能發送20頁。小區廣播短消息業務的應用還處于未商用化階段。

這里主要采用小區短消息業務作為主要技術實現手段。小區短消息系統短消息的業務發布主要體現在短信息的群發上面，它所依據的主要技術是短信群發技術，其主要的目的用于向特定區域內的指定用戶發送實時交通信息。具體實現依據兩種主要技術:小區廣播短信及短信息群發。

小區廣播短消息業務是指在公用陸地移動網絡中某特殊區域內廣播短消息。此種短消息在控制信道上發送，移動臺只在空閑狀態時才可接收。與點對點短消息不同的是移動臺實時地接收，但不存貯于SIM卡內。小區廣播短消息要求每兩秒從網絡向空閑的移動臺發送一條約80 B的消息。 小區廣播方式如圖1所示。

圖1 小區廣播示意圖

由圖1可知，小區廣播的發布方式適用于某一區域內的信息的廣播，它是一種廣播方式進行播發，并不區分用戶類別，實現的時候，可以以當前信息中心的路網覆蓋范圍作為發布的基本依據，在其覆蓋范圍內的全部移動/固定終端都劃入發布范圍，由該區域的路網虛擬中心進行信息的發布。

圖2是短信群發示意圖。由圖2可知，信息群發技術則是由短信息中心向相關特殊標識移動終端群發短信，該短信會駐留終端之中。同時接收終端并不拘泥于某一特定區域，凡是網絡能夠覆蓋到的范圍都可以收到，同時，對于接收終端要求必須是經過認證的終端(比如說付費用戶等)。技術實現上比小區廣播方式更易實現。

圖2 群發短信示意圖

關于兩種技術的具體應用，公益性的一些公共交通信息通過小區廣播在本覆蓋區域內反復播發(如果路網區域較大時，可以設置分區性質的小區廣播中心在本覆蓋區域內發布本區域的公共交通信息)。而短信群發方式更多的應用于各種增值信息服務，由用戶向路網協調中心定制增值服務，這種增值類型的服務與小區廣播相比具備跨區域性特征(小區廣播用于特定區域內的公共信息發布，其發布范圍相對較窄)。

4 短消息技術的局限性

盡管有著諸多優勢，短消息技術還是存在著自身的一些不足，具體如下:

(1) 消息長度限制

由于單條消息的長度不能超過140 B，如果信息發布中心返回的應答短消息太長，就需要將其拆分成多個消息段，消息分段使得使用短消息的經濟性下降;此外，用戶在手機上查看分段消息的感覺不舒服。

(2) 存儲轉發機制效率低

在SMS中，每一條短消息從發送到接收，都要經過SMSC的存儲和轉發，不僅通信效率受到影響，而且還增加了SMSC的處理負荷。

(3) 信息需求高峰時段的線路擁塞

首先，SMS采用的信令信道的傳輸速率低，如果業務流量過大，整個移動網絡的通信性能將會迅速下降。其次，信令信道的無線容量有限，當業務流量過大時，可能會因為SMSC的處理能力不足以及信道的擁塞影響信息的及時傳送，出現業務失敗、信息丟失的情況。

(4) 信息傳輸時延影響實時性

短消息的傳輸時延與SMSC的處理能力、短消息的長度和GSM網絡的擁塞程度密切相關。從理論上分析，當用戶沒有進行通話時，發送一條短消息的用時不超過2.6 s;而當用戶正在通話時，發送一條短消息需要最多5.8 s，以上情況均假設發送單條短消息，即長度不超過140 B。

人們的日常生活離不開出行，及時獲取出行信息是出行者提高出行質量的有效途徑和必然要求。由于用戶主體的規模十分巨大，系統進入穩定運行階段后，用戶訪問量很有可能長期保持在一個較高的水平，這就要求移動通信運營商必須采取措施，重點解決信息需求高峰時段的線路擁塞問題，縮短信息的傳輸時延。

盡管存在著這樣的不足，但是作為一種較新的技術手段，仍不失為路網交通信息發布的一個全新選擇，在實際的使用過程中，應該對上述的不足提出較好的解決手段，以提高信息發布的效率?？梢灶A見，隨著通信技術的發展，短消息技術也會長足進步，它必將更好地為路網交通信息發布提供更為有效的支持。

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