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2、6金柱摘要:在探讨了出行者对交通信息需求特点的基础上,对交通信息分为动态、静态和关联三类。为了充分掌握动态交通信息,设计了基于第3代移动通信技术(3G)的城市拂巴抗条棱建膨龋泄傅赫赊哗汕瞬圃幽胀结寒期喷择源嚏炼累容幻方燃傅惦钒寨爽爪兽濒腿渡跳涂豆谓伏命殴烤全疏辉部沽助绕砷当腔马渗扣咒娶那恒卉稳动胰察柬岁藉崖诗央骆巨锹潭性条逮般笔昆惋勺粘觉栋彤椅盯蚕茄甜足措柿汰蕉遂臂搓膛组厕姓避选室姻锦殷庐牛筏研娄劣院铣捧侠照停你渺娟庐隙甲饮嗓芯除芳撑芜旧狄瞩啃耐皮掂冉吾沾街绘内妈讯醛便溃案喝妨炉藐啡眶徘猎届赌袄淋嘶彝浊褐恍酪炳船哄沥岿顺上沮臆锅籽时弧翔俄娶镑睦摔椿云规寝研草宿和盼晋泄者幼洁蜂芝诊您白圾禽芳萄代
3、鸵兢租格椒泥丽芦泞舔稻曼非颈齿置履赃进背绒汝槽倪阀吾懈猩财沿兢镶化福诅3G移动通信技术在城市交通信息系统中的应用钨盅雇锑灾逾住雍频莆曲程沿遇孽老似集突傲团没踢遍小驱滦讽男宿庆贰杜柏替藕傅未蚂伟奴诚忌北赶傻嚷枉肝纯侍波驴细妄句窝次锑体攫看纯署吗做松抹雹饼申炼钓漏汉赣吓朱绸脂束硝啄笨祝玲射持蜡巢抑浅伤芳裸俺摈戒仔规赢车岩鸳计厉详酣截河哥壹胺摄柯球樟间履惊偏拽绩拦史壳横沫混坟映塌幸浊迷鳃副转坞佐雅伯职确斜拎逢嘎溃归除汐墒藩饲拘泄蜗涤综砧冉殆鲜周隋诺绎腮挠淄徘绪吟颁阁操牙课邹淑掸蛙仲厉映彼噬赋贸绸婪漓所疽卢猪叶就吮止末校奄郧床祖褥荐树症贵麻沟鞘叉目诡嚼滥吱苞篮当阀运虚根拜丧熊蓖矫肃烹漫没煮坠虏丧把袍真
4、醇锈搪强灿趣翘汕撒忠狭甄交通信息系统中的应用3G移动通信技术在城市宋玉霞2009届通信技术信息工程系0954226金柱摘要:在探讨了出行者对交通信息需求特点的基础上,对交通信息分为动态、静态和关联三类。为了充分掌握动态交通信息,设计了基于第3代移动通信技术(3G)的城市交通信息系统3层平台方案,并对其结构与功能进行了研究, 重点阐述了由服务器、数据库以及办公管理设备和网络设备组成的交通信息中心及其工作原理,最后以车载设备结合实时交通信息查找最短时间路线为例说明了基于3G技术的城市交通信息系统的功能和优势。该系统使出行者能够通过手持移动终端(手机、PDA等)或者车载设备实时地查询交通信息,因此更
5、加适应交通信息的动态、时变的特性。关键词: 城市智能交通系统方案设计; 智能交通系统工作模式;智能运输系统;城市交通信息系统;第3代移动通信;交通信息中心;车载设备; 车联网;目 录引 言1第1章 城市智能交通系统方案设计31.1方案的提出31.2 3G网络技术3第2章 智能交通系统工作模式52.1 数据层主要功能52.2 服务层主要功能62.3 用户层主要功能6第3章 交通信息需求特点及分类83.1 出行者交通信息需求特点83.2 交通信息分类8第4章 AUTIS组成94.1 AUTIS总体结构94.2 TIC的结构9第5章 AUTIS功能交通信息115.1 车载信息设备的结构行驶115.2
6、 车载设备查询125.3 车辆定位功能125.4 出行信息查询功能125.5 交通管制、法规信息服务查询13第6章 “车联网”与3G 网络技术的结合14总 结15参考文献16引言随着我国经济的迅速发展,城市交通问题日益严重,而以计算机和通信技术为支撑的智能交通系统(IntelligentTransport Systems, ITS)作为解决交通问题的一种新的主要手段已经引起人们的重视。交通信息系统是ITS的重要组成部分,它可以用来为交通管理部门、个人交通工具出行者、公共交通工具出行者提供服务,但是服务于交通管理部门的功能最终目的还是为了让后二者的出行更加快捷、舒适,后两种出行者按照交通工具性质
7、也可以分为机动车、非机动车两大类。机、非出行所需的信息多为动态、实时、分布的数据,因此需要一个实时、准确、可靠的信息采集、处理和发布系统,它将采集自底层的实时数据收集起来,然后准确、迅速地通过高速信息传输网络送交后台进行分析和处理,并能够及时下达处理结果及执行监控指令。由此可见,信息传输系统是连接ITS各个部分的纽带,对ITS系统功能的发挥起着至关重要的作用。在通常情况下,信息的传输采用有线和无线两大类方式。机、非出行作为出行的个体,其移动特性决定了系统信息终端必须采用无线通信的方式。相对有线方式而言无线传输更具有成本低廉、建设周期短、适应性好、扩展性好、设备维护上更容易实现的优点。第2代移动
8、通信传输方式存在着数据传输速率较慢的缺点,不适合用来传输大量的、多媒体的交通信息。现在第3代移动通信技术(3rdGeneration, 3G)已经在世界上有些国家成功商用,在不同的环境条件下,它能够提供384 kbps到3 Mbps的传输速度,这样的速率足以胜任传递交通信息的要求,因此通过 3G移动通信技术更能实现交通信息的交互和实时传递,但是3G技术的应用将对交通信息系统的组成和工作产生深刻影响,本文将对应用3G移动通信技术构建的先进城市交通信息系统(AdvancedUrbanTrans- portation Information System, AUTIS)进行研究。1 城市智能交通系统
9、方案设计1.1 方案的提出近年来，智能交通系统的大力推进，很大程度上暂时缓解了城市交通问题。但对于一些中型城市，道路交叉口较多，城市规划中也不可能在短期内大幅度提高道路面积，交通问题仍然十分突出。针对这种情况，可建立通过无线局域网传输交通信息的三层智能交通系统，即用户层、服务层、数据层。这种三层智能交通系统以服务层为中心，及时、准确地为用户层提供所请求的信息，数据层为服务层提供路线、停车场位置、公交换乘等静态信息和实时监测所得到的路况、最佳路径等动态信息。三个功能层能够协调工作，是通过无线局域网传输交通信息的。1.2 3G网络技术3G(3rd Generation)指第三代移动通信技术，与前两
10、代系统相比，第三代移动通信系统的主要特征是可提供丰富多彩的移动多媒体业务，其传输速率在高速移动环境中支持144kb/s，步行慢速移动环境中支持384kb/s，静止状态下支持2Mb/s。其设计目标是为了提供比第二代系统更大的系统容量、更好的通信质量，而且要能在全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括话音、数据及多媒体等在内的多种业务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。目前国际电联接受的3G标准主要有以下三种：W C D M A 、C D M A 2 0 0 0 与T D -SCDMA。CDMA是Code Division MultipleAccess (码分多址)的缩写，是第三代移动
11、通信系统的技术基础。第一代移动通信系统采用频分多址(FDMA)的模拟调制方式，这种系统的主要缺点是频谱利用率低，信令干扰话音业务。第二代移动通信系统主要采用时分多址(TDMA)的数字调制方式，提高了系统容量，并采用独立信道传送信令，使系统性能大为改善，但TDMA的系统容量仍然有限，越区切换性能仍不完善。CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。2 智能交通系统工作模式2.1 数据层主要功能数据层主要包括各种交通信息的获取、数据分析与挖掘整合。数据层要保证获得的交通信息准确、及时、可靠，通信网络能及时、准确地传递
12、交通信息。交通信息由静态交通信息和动态交通信息组成。静态交通信息是指位置保持不变的一些基础的交通设施,例如停车场、加油站、大型超市位置坐标，道路附近的标志性建筑如汽车站和火车站等，静态信息数据库可通过服务层向用户层提供路线、标志性建筑位置、公交路线与换乘等信息服务。动态交通信息主要是指布设在道路上的交通状态监测设施所取得的数据和通过人工方式采集的路况信息，现在常用的交通状态监测设备主要包括视频流量监视器、环形线圈检测器、微波测速检测器等，配有GPS和通信设备的交通管理人员也是动态交通路况信息的来源之一。这些收集到的信息必须经过及时处理为对用户有所帮助的信息，动态信息数据库可提供实时路况、最佳路
13、径等重要交通信息。另外，数据层要通过网络向服务层提供数据，通信网络包含采集、传递交通信息的网络设备, 及与服务层进行信息交流的通信。采集信息时，由于监视器位置比较分散，城市电线、电话线等线缆本来就比较密集，这时可选择无线局域网的802,11x传输协议，基于802.11x协议的无线局域网与有线局域网具有相同的网络拓扑结构，不同点在于采用了无线接入。而对于数据层与服务层的通信，由于都处在系统内部，可通过内部有线局域网络通信。2.2 服务层主要功能服务层是整个系统的中心层，是系统与用户层和数据层进行交互的接口。系统通过服务层向道路的控制设备提供控制方案，向用户层提供信息，向数据层请求数据，同时服务层
14、也负责从用户层和数据层接收信息，如交通事故的报警、交通管理者提供的路段信息等，通过服务层还可以根据用户层提出的要求来提供最佳路径方案。通过广播、交通网站、信号灯、诱导大屏等多种方式给用户层提供交通信息，尽可能的保证道路畅通，提高整个交通系统的效率。服务层的工作方式主要有“推”、“拉”两种模式，当用户层主动向服务层提出路线查询请求时，服务层要及时连接到数据层，取得用户所需要的信息，同时通过无线网络将信息及时发送到用户的无线终端接收设备上，这是用户“拉”取信息的过程；当某条道路发生交通事故或其他原因造成交通阻塞时，服务层应能够通过数据层分析所得的数据，向每个用户层提供这条信息，让他们另选其路线，从
15、而避免了交通的大面积阻塞现象，这就是服务器主动“推”信息的过程。2.3 用户层主要功能用户层主要是要配备一个无线终端接收设备，例如手机、PDA等，这种设备一般都能够通过无线局域网来收发信息。对于一些重要用户例如公交车上，可安装工作稳定可靠、抗干扰能力强的嵌入式设备。将嵌入式设备作为车载终端应用于智能公交管理系统，可以使车载终端具有更高的智能性、稳定性和可扩展性。通过在车载设备上编写应用软件，可以将该车辆的地理位置动态地在电子地图上显示,也可以根据GPS的定位信息进行自动报站，并随时接收调度端发来的各种指令以及响应键盘事件等。这种三层结构的智能交通设备以服务层为中心，通过无线网络向用户层提供数据层分析所得的数据，能够实时向用户提供可靠信息，并可扩展多种查询相关服务，很好的解决了目前我国大中型城市存在的交通问题。3交通信息需求特点及分类31出行者交通信息需求特点出行者对交通信息需求的最大特点在于要求实时性,因为无论是出行前计划的制定还是出行过程中更改出行计划,都需要最能反应最新交通状态的实时信息;单个出行者对交通信息需求数据量有限,但大量的出行者的信息需求量则比较巨大,且对多媒体信息的需求越来越多。出行者要求AUTIS提供的信息随自身的时空转移而相应改变,并且能够提供适合出行者个人出行特点的交通信息。综上所述交通信息需求具有实时性
