智能交通系統中無線通信網絡的研究

印峰

摘 要：隨著網絡的出現，智能交通系統的功能越來越強大。由最初的語音傳輸、電路轉換傳輸發展到網絡通信、計算機技術和傳感器技術高度融合的交通通信。技術的發展，使得交通管制更加快捷、智能、高效，在很大程度上為人們的出行提供了便利，而且為駕駛者的生命安全提供了一定的保障。

關鍵詞：智能交通 無線通信 研究

1、相關概念辨析

1.1無線通信技術概念

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

1.2智能交通系統概念

智能交通系統（ITS）又稱為智能運輸系統，其核心要義就在于對以無線技術為代表的先進科技技術的運用。除這項技術之外，相比之前的人工交通，智能交通系統在此基礎上還加入了計算機技術、傳感器技術、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、智能交通系統發展現狀分析

2.1內部動力

智能交通系統的源頭最早可追溯至二十世紀五十年代的美國，其無線化、數字化、精確化的發展趨勢在那時就已經初現端倪。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”，并在當年度的發展綱要中也作了強調。此外，國家還專門為此增設自然科學基金以支持，以上種種成分顯示出我國智能交通系統擁有強大的成內部發展動力。

2.2外部影響

自從進入信息時代開始，以掌握大數據為核心標志的云技術就為智能交通系統賦予了新的時代內涵。其一，它使出行者實現信息的充分掌握成為可能。當主干街道、公路橋梁、水域綠地和行車區域與禁行區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，云技術能夠從宏觀上實現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，避免交通堵塞等現象的出現，保證交通的有序運行。最后，云技術能夠為出行者的安全保駕護航。通過該項技術，出行者能夠對前方路面情況進行掌握和預測，規避潛在風險，降低交通事故的發生概率。

3、無線通信技術在智能交通系統中的改進歷程

3.1無線語音通信和數字通信

起初將無線通信運用到交通中，只為站與站間的接洽提供了通知服務，相當于僅有無線電話通信的功能，而其它數據信息不能夠進行傳輸，并且兩個站點的通信頻道有特殊的規定。GSM全球移動通信就屬于數字通信。數字通信相對于傳統的通信增加了數據的功能板塊，數據包括文本、圖片、鏈接等內容。數據和語音雙結合改變了原有信道占用的方式，從固定占用變成了通信時段的占用，大大的增加了頻率的使用率，提高了通信的速度。并且駕駛員和控制中心具有了端對端的交流方式，即個體終端對控制中心的封閉交流，而不再僅限于廣播的形式。

3.2 GSM和GPRS系統的比較

GPRS分組交換系統是在GSM系統上發展出來的。GSM相當于無線電話和數字通信的產品，GPRS相當于準三代的和網絡通信的產品。GPRS分組交換模式，在交通的通信上發揮著極大的用處。它具有隨時在線、隨時傳播、按量計費，傳播速度相對于GSM的電路轉換來說速度更快。電路轉換技術占用固定頻道，延緩了整個通信的傳播速度。GPRS不僅提高了傳播速度，而且信息在沒有電或網的情況下可以進行保存，特別是接入時間段不需要重復登錄或者再次撥號。

3.3第三代無線通信

第三代無線通信實際上就是3G通信，它是在WiFi的影響下發明出來的，使得信號傳輸可以長期時間在線，隨時傳輸。并且使得不同通訊終端可以通信，如電腦、手機、傳真等等聯網產品任意交換信息。同時網絡的出現使得圖片、文本等數據和語言傳播效率和質量大大提升。在智能交通系統中，網絡的通信方式，極大的豐富了獲得信息的內容和質量，甚至可以做到遠程視頻監控、鎖定嫌疑車輛、設計最佳援救路線等。

4、智能交通系統中無線通信網絡應用分析

4.1公共領域無線。GSM是由歐洲電信標準組織制定的一種數字移動通信標準，空中接口多采用時分多址技術。WCDMA主要采用寬帶碼分多址技術，其與傳統通信系統具有相似的結構，可以劃分為頻分雙工等方式。在實踐使用中，碼片速率為3.85Mcps，載波寬帶為5MHz。TD-SCDMA標準是由中國第一次提出，也是我國在無線通信領域研究的一項重大突破，并在國際上使用的第三代移動通信標準，該標準綜合了多種通信方式的優勢，通過綜合使用智能天線等技術，在很大程度增強了無線通信的傳輸容量及效率，且能夠避免外部因素的過度干擾。

4.2短距離通信。DSRC是一種用于車輛的無線通信技術，能夠在車——路、車——車之間形成良好的通信網絡。該項智能交通系統中無線通信網絡的研究技術能夠為系統運行提供高速、實時的數據傳輸，能夠保證通信鏈路低時延以及系統運行可靠性，能夠有效節約成本，提高道路運行有效性。在實踐中，該項技術能夠對高速移動的物體進行監測。WcWiLL建立在空中接口的下行共享信道基礎上，能夠發揮語音組呼功能，各項功能指標符合集群調度應用需求，最為關鍵的是其與系統能夠實現良好的鏈接，形成無線虛擬專網，最大限度上避免外部因素對信息傳輸的過度干擾，確保數據信息傳輸可靠、真實性。雖然，WLAN是當前應用范圍最廣的無限寬帶接入技術，但是其通信覆蓋率過小，更多的是用于室內無線網絡，在智能交通系統應用中還存在一定局限性，尤其是超過百米以上的距離，較易受到外部因素的干擾。

4.3比較分析。通過對當前智能交通系統中無線通信網絡的研究，我們進行綜合比較發現，不同的接入技術，對應的性能也有所差別，如無線蜂窩技術無法有效滿足時延需求，需要始終保持連接狀態，才能夠滿足短時告警類業務，如果采取這種方式，將會在很大程度上增加系統運行成本、且會過度消耗終端電能。但是該項技術在實踐中，具有覆蓋廣等優勢，適用于支持交通效率、信息服務等多個環境當中。如在公交車內安裝具有蜂窩功能的無線識別器，站內具備監控器當中同樣安裝該設備，在運行過程中，能夠接受到車內無線設備發來的信號，以此來檢測車輛的到達時間、車牌號等。同時向公交車發送站臺標識號，公交車能夠根據收到的信號進行自動報站，根據車輛發來信號的強弱判斷車輛與控制中心之間的距離，從而準確掌握每輛公交車的運行狀況，進行科學合理調度公交車。而對于短距離通信來說，DSRC技術具有較好的時延性特點，在相對安全的環境當中較為適用，如固定管理節點與移動臺之間的通信。

5、結語

智能交通系統運用在交通的各個方面，向著更加精細和廣泛的方向發展。每一位司機在享用無線通信帶來便利的同時，應該謹遵交通法規，這是交通安全流暢的基本條件和首要條件。在技術提高出行效率和保障生命安全的同時，不能完全依靠技術，而應該依靠內在的約束力保證自身的安全。

參考文獻

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