智能車載終端及在智能交通中的應用

張偉達

（中公高遠（北京）汽車檢測技術有限公司 國家汽車質量監督檢驗中心（北京通州） 北京市 101103）

城市一體化處于迅速發展進程，大量人口涌向一線城市，人口激增，勢必會增大城市交通壓力，絕大部分的一線城市，都存在交通堵塞與擁擠等問題。此種現象，不僅會增加運輸成本，更在一定程度上影響群眾的生活。為解決這一問題，不同區域管理部門，多以完善基礎設施為主，希望能夠滿足城市交通存在的問題。但是，一味增加城市交通面積，不僅難以解決交通體系存在的問題，更增加不必要的社會成本。因此，在當前的城市發展過程中，應合理引入先進技術，借助全新的技術方式，構建良好交通網絡，盡全力管控交通體系，營造良好交通環境。只有這樣，才能解決城市發展、交通運行存在的問題，進而滿足大眾的基本需求、滿足城市可持續發展要求。

1 國內外智能交通發展現狀

1.1 國外智能交通現狀

每到出行高峰時期，極易出現交通堵塞問題，這些問題不僅出現在國內，亦存在于國外交通體系中。為解決城市交通運行存在的問題，以日本為例，針對城市交通有序、穩定運行提出一系列政策，并聯合國內多個部門，共同協調管理城市交通運行與發展。在不斷的研究中，日本的智能交通體系初見成效，不僅能夠降低城市交通事故，更能降低事故傷亡率，極大緩解城市以往交通堵塞問題，不斷縮短汽車駕駛時間，有利于降低汽車尾氣排放，符合現代社會節能、環保要求。以日本為例，在東京基本已經普及智能交通體系，智能交通體系極為完善，無論是路口的顯示板，還是不同車輛的運行與到達時間，都能夠直觀呈現。再加上，很多車輛出廠前，就已經安裝了智能車載終端，這些不同的信息，可以在智能終端轉換為文字[1]，方便出行者隨時查看，而智能終端，能夠在最短時間內，對這些信息進行統一處理，有利于提升城市智能交通體系效率，提升城市智能交通水準。此外，對歐洲國家進行研究，歐洲國家相對分散、人口較少，對智能交通要求并不高，再加上，車輛的信息不一致，難以在短時間內，構建完善的智能交通體系。但是，歐洲國家發展相對迅速，無論是車輛運行還是控制系統，都相對完善，這也意味著，如果在歐洲國家構建智能交通系統，其發展前景相對廣闊。最后，對新加坡的智能交通體系進行研究，新加坡土地面積680 平方公里，人口在400 萬左右，但是，新加坡智能交通體系極為完善，更具有較強的運輸以及調節能力，新加坡的土地使用科學、合理，早已成為亞洲典范[2]。對新加坡智能交通系統進行具體分析，新加坡的智能交通系統，早已形成智能且系統化結構，在這一智能系統中，不僅可以連接車輛、監控、收費、車速以及交通信號，其交通智能系統，更能匯集不同信息，結合各類信息變化，在最短時間內，做出最為精準判斷，進而為出行者以及交通系統提供真實、實時數據。

1.2 國內智能交通系統的發展現狀

國內土地遼闊，人口數量位居全球第一，大量的人口，雖能推動科技與經濟發展，但是，在發展過程中，亦出現諸多問題。其中，以交通體系為例，國內交通環境極為緊張，究其原因，主要源于人口基數大，車流量在短時間內迅速增加，這些存在的問題，勢必會影響城市交通發展。為解決這一問題，智能交通逐漸得到重視，并成為社會研究重點內容。以科技部為主，針對這一重要研究內容，開展相關示范工程，并以城市的高速公路為主，構建智能交通體系，在智能交通體系構建過程中，交通體系逐漸完善，并連接多項內容，逐漸形成完善交通網絡，實現智能化管理。為進一步規范城市智能交通體系，并收集更多精準信息，需要合理應用智能車載終端[3]，在這一方面，存在諸多不足。要想使國內智能交通體系逐漸完善，并獲取更多信息，使城市道路情況得到全面監管，需要合理應用智能車載終端，并加大智能車載終端研究力度，在智能車載終端研究工作中，投入更多的時間與精力，只有這樣，才能優化以往城市交通體系存在的問題，推動城市智能交通發展，最大限度解決以往城市交通存在的堵塞問題，從不同方面，充分考量城市交通運行情況，以此降低城市交通事故率，降低城市交通事故所帶來的傷亡問題，這也是智能交通系統的重要作用之一，應引起社會廣泛重視。

2 智能車載終端的關鍵技術

2.1 智能車載終端安卓系統

隨著信息化技術不斷發展與完善，以往的單一系統逐漸優化，被全新的智能系統所取代。就當前的智能車載終端來說，在信息技術支持下，多應用嵌入式的操作系統，嵌入式操作系統多為ios、Android 以及WindowsCE 系統[4]，除去Android 操作系統，其他的幾大系統為收費商品，且價格相對較高。這些收費的系統，其源代碼受到限制，不利于構建城市智能交通系統，勢必會降低城市智能車載終端系統開發積極性。對不同的智能嵌入式系統加以分析，在這些系統中，Android 的開放性較高，且允許移動終端加入其中，因此，Android 智能操作系統，在短時間內迅速發展，并得到普及應用，為智能車載終端多元化發展提供可靠支持。再加上，Android 系統的整體開發性較強，為諸多的開發者，提供優質、高效開發平臺，在當前的智能車載終端系統中，不僅得到充分重視，更為用戶帶來全新體驗。與此同時，Android 的硬件擴展能力不斷增加，并推出諸多軟件，這些不同的軟件，能夠為駕駛者提供不同功能。再加上，在Android 系統中，可以增加百度、高德等多種導航軟件，不僅能夠為駕駛者領航，更能優化路線縮短不必要的行駛路線，有利于節約資金節能減排。Android 作為智能車載終端的關鍵技術，在應用中不斷更新完善，并擴展到至今的交互功能，有利于實現智能化管控。

2.2 智能車載終端CAN總線技術

對CAN 總線技術[5]加以分析，該項技術出現時間相對較早，在應用中不斷更新完善，合理應用CAN 總線技術，不僅能夠實現車輛內部的信息處理，更能實現車輛內部的數據通信，使CAN得到廣泛應用，有利于提升車輛內部的控制能力。要想充分發揮CAN 總線技術作用，應明確CAN 總線技術的特征，對這些特征加以分析，并以此為智能車載終端的研發基礎。例如，CAN 總線技術，能夠根據優先權，確保總線訪問穩定運行。此外，CAN 總線技術，具備遠程數據請求功能，能夠在遠處觀察到車內情況，并結合各類信息，檢測出存在的錯誤指令，以此降低車輛可能存在的故障問題，并鑒別可能出現故障的點。CAN 總線技術，其內部的數值，均來源于兩種數值，上述兩種數值，具備顯性與隱性邏輯。在隱性的狀態下，其內部Vdiff接近于0。而在顯性階段，顯性狀態不僅能改變隱性狀態，更能在隱性狀態發送相應信息，進而提升車載終端的智能化。對CAN 總線技術結構加以分析，這一總線技術，遵循OSI模型，并在這一模型中被分為兩大部分，其中一部分，能夠在數據鏈支持下，連接不同數據。而另一部分，則為物理層，物理層不僅能夠接收、發送相關信息，更是相關智能車載設備的終端接口部分。而其中的數據鏈，分別為邏輯控制與媒體訪問兩部分，在智能車載終端設備中，這些功能尤為重要，因此，要想不斷強化這些功能與作用，并實現智能交通體系，一定要給予這些關鍵技術充分重視，并做好CAN 報告發送與接收工作。合理應用此項總線技術，不僅能夠降低汽車數據交換錯誤導致的危險問題，對車輛數據傳輸提出全新要求，穩定運行的CAN 總線技術，具備錯誤數據的識別能力，并能降低錯誤概率。再加上，CAN 總線技術具有實時性，能夠避免數據延遲問題，并降低數據延遲帶來的影響。

3 智能車載終端在智能交通系統中的具體應用

3.1 應用于城市公交

公交作為城市交通的重要構成部分，不僅是城市連接紐帶，更具備生產、服務以及公益性等多種特征，城市的公交車，不僅是城市穩定運行的生命線，更能解決大量尾氣排放與燃油消耗等問題。構建智能化的公交車線路，能夠解決城市堵塞問題，緩解城市早晚高峰期。大量的人口聚集，勢必會導致諸多出行問題出現。只有解決大部分人口出行存在的問題，才能促使城市經濟、政治、文化全面發展。但是，隨著公交線路的增多，城市公交存在的問題逐漸凸顯。其中，城市公交管理不當問題頻發，尤其是公交運行期間，除去司機，基本處于無監管狀態。再加上，城市公交的安全管理能力較弱，近些年，不僅出現乘坐者傷人，或是搶奪方向盤問題，更帶來嚴重的人員傷亡與經濟損失。此外，部分公交公司，不具備科學的考核制度，部分司機，在工作中敷衍，極易導致逃票與舞弊等問題出現。為解決這一問題，應在當前的公交車系統中，增加智能車載終端，充分發揮智能車載終端功能，解決以往公交運行存在的問題。首先，在智能車載終端應用中，可以借助智能車載內部的定位系統，確保公交車位置實時傳遞，而運營企業管理人員，可以根據監控或是信號接收站，對部分處理難度大的問題進行優化。在智能交通系統中，不同的顏色與軌跡不斷移動，在智能系統管理下，能夠提前做好調度工作，不僅能確保運行路線暢通無阻，更能降低可能出現的安全事故。此外，智能車載系統的查詢功能，能夠使駕駛者清楚各類交通運行情況，一旦出現故障車輛，智能車載系統，能夠及時反饋車輛存在的問題，并在最短時間內，出具故障車輛的處理方式，縮減故障車輛維修時間，在保證車輛運行同時，能夠維護車輛安全。此項智能車載系統，不僅能夠在公交車中應用，更能在不斷擴展中，應用于長途客車，提升長途客車運行安全性，為公交車考核提供可靠依據，并做好公交車系統的計劃與管理能力，不斷提升公交車管理能力。

3.2 車載智能終端應用于不同系統

在智能車載終端設計工作中，需要借助模塊化設計方式，結合不同車輛駕駛與承載需求，構建不同的終端系統，并在這一過程中結合不同行業要求，為智能終端系統配置相關硬件與軟件設備。例如，在貨物運輸車輛或是出租車中，可以根據其運營需求，選擇高端或是低端配置。以低端配置為例，低端配置，可以借助IC 端口，或是離線分析，獲得車輛行駛的安全數據。而對于運行要求較高的車輛，可以在智能車載終端，安裝衛星定位裝置，構建更加完善的運行網絡，并進行實時監控，在出現問題后，能夠準確鑒別車輛故障，并打造無線通信設備。此外，在高端定位系統中，可以增加車輛視頻監控、無線網絡，并提供導航服務。根據不同的車輛需求，選擇適合的智能車載終端，不僅節約資金與資源，更能打造完善交通系統，以客觀的方式，為交通運行提供保障，并借助收集的各類信息與數據，評估車輛可能出現的故障問題[6]，進而達到警示作用，確保車輛行駛安全，確保城市交通安全。

4 結束語

要想進一步完善智能車載終端性能，首先，應了解智能車載終端的基本定義與涵蓋內容，只有這樣，才能不斷創新，打造更為完善的智能車載終端系統。對智能車載終端加以分析，所謂的智能車載終端，需要具備定位、通信、圖像、視頻、行駛記錄、通話、人機交互、數據處理、安防報警等多種功能，這些功能，不僅能引導車輛規范駕駛，更具備語音播報、安全斷油以及保護等多種作用，只有集合這些功能，才能發揮智能車載終端應有作用，為打造智能交通提供可靠支持。因此，在智能車載終端研發與安裝過程中，應預留出相應接口，并配備完善的硬件設備，如配備DSM 攝像頭實現駕駛員駕駛行為監測功能，以此保證軟件功能及相應算法充分發揮。智能車載終端，不僅能夠完善車輛的監控系統，更能與車輛內部諸多部件連接，不同部件的連接，構成全新智能網絡，能夠為更多車輛提供有效信息，促使城市交通智能化，以此促進城市發展，解決城市交通存在的問題。