于修舜 孫廣富
大慶油田建設(shè)設(shè)計(jì)研究院儀表電信室
國(guó)防科技大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院
摘要 本文利用無(wú)線數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積廣、具有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，提出了將無(wú)線數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于交通管理的思想，給出了交通管理無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)交通管理的中心站設(shè)置、數(shù)據(jù)傳輸方式、交通管理模式進(jìn)行了描述，并指出利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交通管理具有高效、靈活的優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞 無(wú)線通信網(wǎng) 交通管理
1 引言
近年來汽車工業(yè)迅猛發(fā)展，私人交通車輛的增大使城市甚至鄉(xiāng)村交通越來越擁擠，這給交通管理、車輛管理及交通事故處理帶來了越來越大的壓力，要解決這些交通管理問題，需要明確每一個(gè)交通車輛的某一時(shí)刻所處的地理位置、行進(jìn)的方向、行進(jìn)的速度以及道路監(jiān)控等多個(gè)數(shù)據(jù)參數(shù)，并能及時(shí)準(zhǔn)確地將這些數(shù)據(jù)傳送到交通部門數(shù)據(jù)管理分控制中心或主控制中心，使管理人員及時(shí)掌握某一路段的交通狀況、處理交通事故，同時(shí)能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)出控制區(qū)域內(nèi)的交通狀況及任一交通車輛所處的位置及相應(yīng)的參數(shù)，也可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)在區(qū)域控制中心的區(qū)域圖上（大屏幕）顯示該區(qū)域內(nèi)的道路交通狀況及車輛所處的位置，這需要覆蓋面積廣、分布合理的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)傳輸手段。
當(dāng)前無(wú)線數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展相當(dāng)迅速，如中國(guó)聯(lián)通的GSM網(wǎng)絡(luò)、CDMA網(wǎng)絡(luò)；中國(guó)移動(dòng)的GSM網(wǎng)絡(luò)、GPRS網(wǎng)絡(luò)。目前的主要業(yè)務(wù)還是話音業(yè)務(wù)和部分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，隨著CDMA、GPRS網(wǎng)絡(luò)的成熟發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)容量的不斷擴(kuò)大，無(wú)線數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)將在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上有大的應(yīng)用前景，可利用該網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，作為傳輸交通車輛管理的數(shù)據(jù)傳輸手段，實(shí)施大范圍道路交通的協(xié)調(diào)管理。
利用無(wú)線數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)施交通管理，要把交通車輛看作是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)數(shù)據(jù)終端，它能通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將自身采集的所有數(shù)據(jù)傳送到所在區(qū)域內(nèi)的分控中心或主控中心，分控中心或主控中心又能對(duì)任一交通車輛發(fā)出相應(yīng)指令，完成交通指揮、管理調(diào)度等任務(wù)，較少或者避免交通阻塞、交通事故的發(fā)生，使道路交通更通暢、便利。
2 控制中心的設(shè)置及交通管理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
交通管理控制中心是交通管理的調(diào)度、監(jiān)控、協(xié)調(diào)指揮樞紐，可分級(jí)分區(qū)設(shè)置。主區(qū)域控制中心下轄多個(gè)分控制中心，分控中心按照不同的區(qū)域平行設(shè)置�？刂浦行闹g可以相互交換數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)交通車輛跨區(qū)域行使管理、調(diào)度與協(xié)調(diào)。
分區(qū)域內(nèi)的交通管理控制中心（簡(jiǎn)稱分控中心）的設(shè)置應(yīng)該根據(jù)交通道路主次、道路密度及道路的交通密度來設(shè)置。由于已經(jīng)有完善的并形成規(guī)模的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)（GSM、CDMA、 GPRS）的基站，可以參考無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)基站的分布，合理設(shè)立控制中心，并利用光纜環(huán)路連接基站、分控中心及主控中心。
3 交通車輛的數(shù)據(jù)采集與傳輸
3.1 交通車輛的數(shù)據(jù)采集
每一個(gè)交通車輛都有一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于車輛端的各種數(shù)據(jù)采集，車輛端的數(shù)據(jù)包括交通車輛所處的地理位置（大地坐標(biāo)Ｘ、Ｙ值，經(jīng)緯度值），交通車輛行進(jìn)的速度、行進(jìn)的方向，以及車輛調(diào)度相關(guān)的始發(fā)地、目的地等，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的存儲(chǔ)單元，用于向控制中心發(fā)送。
3.2 交通車輛與控制中心間以及車輛間數(shù)據(jù)傳輸
每一個(gè)車輛，分配給相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行號(hào)碼我們叫它為交通車輛網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼，分控中心或主控中心根據(jù)網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼可獲取交通車輛某一時(shí)刻的所有采集的車輛數(shù)據(jù)。每一個(gè)交通車輛我們都可以把它看作是一個(gè)移動(dòng)終端，交通車輛內(nèi)的收發(fā)單元將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)按時(shí)段進(jìn)行編幀打包，并將打包的數(shù)據(jù)通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到主控制中心或分控制中心的存儲(chǔ)系統(tǒng)，分控中心與主控中心可相互調(diào)取數(shù)據(jù)。
通過與主控中心的數(shù)據(jù)交換，經(jīng)過計(jì)算，可以得出車輛所在的位置、就近區(qū)域車輛密度、道路情況，并顯示在觀察儀上，使操縱人員能夠看到自己所處的位置，為車輛行駛提供交通數(shù)據(jù)。
另外，我們可以把每一個(gè)交通車輛看作是一個(gè)移動(dòng)的微小蜂窩基站，當(dāng)它行使在某一路段時(shí)，在其有效范圍內(nèi)的其他交通車輛就被看作是數(shù)據(jù)終端，它可以通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接收這些交通車輛所采集的每一時(shí)刻的數(shù)據(jù)，如圖4所示，它可以作為控制中心的臨時(shí)輔助數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，同時(shí)通過自身的數(shù)據(jù)計(jì)算單元對(duì)所在區(qū)域的車輛密度、道路情況，給出自身的最佳前進(jìn)速度、方向，輔助、提醒駕駛員作出判斷，這些數(shù)據(jù)的取得也為交通車輛的自動(dòng)控制提供了一定的基礎(chǔ)條件。
4 利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)施交通管理的模式
4.1 對(duì)交通道路監(jiān)控、指揮、流量控制管理
由于分控中心及主控中心通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)把每一時(shí)刻的某一控制轄區(qū)內(nèi)的交通車輛的數(shù)據(jù)采集起來，通過控制中心的大型運(yùn)算單元快速運(yùn)算和處理，可以計(jì)算出這個(gè)時(shí)刻控制轄區(qū)內(nèi)的交通車輛所在的位置、運(yùn)行方向及行進(jìn)的速度。并把轄區(qū)內(nèi)的交通狀況用大型顯示器顯示出來。同時(shí)控制中心管理員可根據(jù)這些數(shù)據(jù)通過軟件系統(tǒng)觀察某一路段上的交通違章狀況（如哪些交通車輛超速；哪些交通車輛占道；哪些交通車輛闖紅燈等情況），及時(shí)指揮并調(diào)度交通管理人員疏導(dǎo)交通。
4.2 交通車輛管理及交通事故處理
分控中心或主控中心可根據(jù)采集的交通車輛的數(shù)據(jù)，對(duì)某一交通車輛實(shí)施鎖定、監(jiān)控，隨時(shí)了解到它所處的位置、行進(jìn)的方向及行進(jìn)的速度等。
當(dāng)某一路段發(fā)生交通事故或意外時(shí)，交通車輛可由自身的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)出事故求救信號(hào)（可以是人工或根據(jù)事故傳感自動(dòng)設(shè)置），通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳遞到所在區(qū)域的分控中心或主控中心，控制中心的大型顯示系統(tǒng)自動(dòng)彈出發(fā)生交通事故的相關(guān)信息，顯示出發(fā)生交通事故或意外的地點(diǎn)、事故交通車輛的信息，并將這些信息存儲(chǔ)在交通事故或意外專用存儲(chǔ)系統(tǒng)備案；發(fā)出警報(bào)提醒管理人員指揮調(diào)度交通管理員處理事故或意外，同時(shí)又能與最近醫(yī)院聯(lián)系，及時(shí)救助事故中的傷者。
當(dāng)發(fā)生交通事故后，交通管理部門可在控制中心提取發(fā)生交通事故時(shí)以及發(fā)生交通事故前的任意時(shí)段的數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，由事故處理中心利用專用的計(jì)算方法，可以作為判斷事故責(zé)任的依據(jù)，分析事故發(fā)生的原因等。
4.3 專用交通車輛的指揮、調(diào)度
可以利用這個(gè)交通管理網(wǎng)絡(luò)實(shí)施專用交通車輛的指揮、調(diào)度管理，如醫(yī)療急救中心的急救車、消防中心的消防車、交警的指揮調(diào)度車、銀行的運(yùn)鈔車、灑水車、除冰車等其他專用車輛的指揮調(diào)度。所有車輛都可以在專用控制中心的顯示系統(tǒng)顯示出具體的位置以及相應(yīng)的信息，指揮其行車路線，為這些車輛及時(shí)完成任務(wù)提供有高效的全局調(diào)度策略。
5 結(jié)束語(yǔ)
交通管理綜合水平的高低，直接影響城市內(nèi)部以及城區(qū)間高速公路交通狀況的改善，這需要采用先進(jìn)的技術(shù)手段，快速、廣泛地獲取全天道路交通狀況的各種數(shù)據(jù)，包括車輛自身的各項(xiàng)參數(shù)，同時(shí)將數(shù)據(jù)及時(shí)、準(zhǔn)確地傳送回交通管理控制中心，在獲得全面數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行科學(xué)的交通管理和調(diào)度。將無(wú)線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于交通管理系統(tǒng)當(dāng)中，可以有效地解決網(wǎng)絡(luò)覆蓋、數(shù)據(jù)傳輸問題，直接利用現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的合理分布基站，可使交通管理的建設(shè)成本降低。另外由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，其數(shù)據(jù)傳輸具有靈活、可靠的特點(diǎn)，應(yīng)用于交通管理當(dāng)中具有技術(shù)的可靠性。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是傳遞信息的先進(jìn)技術(shù)手段，因此，我們應(yīng)很好地發(fā)掘它的潛在能量，盡最大限度地發(fā)揮其在交通管理上的作用，使交通管理更具科學(xué)性、快速性。
于修舜，工程師，1991年畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)信息工程系通信工程專業(yè)，現(xiàn)在黑龍江省大慶市大慶油田設(shè)計(jì)院從事電信工程設(shè)計(jì)工作。
孫廣富，在湖南長(zhǎng)沙國(guó)防科技大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，ATR實(shí)驗(yàn)室工作。
