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摘要：隨著城市不斷發(fā)展，交通壓力隨之增大，人工管理的城市交通系統(tǒng)對處理大范圍、高密度的交通擁塞顯得力不從心。智能化交通系統(tǒng)借助各種無線通信技術(shù)，從信息數(shù)據(jù)的整體角度出發(fā)，對交通資源進(jìn)行更為合理準(zhǔn)確的配置。

關(guān)鍵詞：智能化；交通系統(tǒng)；無線通信；ZigBee

人口密度大的地區(qū)的交通問題始終難以得到解決，智能交通系統(tǒng)的出現(xiàn)就是為了使交通流量更好地適應(yīng)各種交通場景。智能化交通系統(tǒng)中的無線通信技術(shù)的應(yīng)用，關(guān)鍵在于將交通車輛的統(tǒng)一調(diào)配工作交給基于無線通信的總控制單位。總控制單位借助無線通信手段，通過實時信息管理系統(tǒng)對場景中的交通單位進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。

一、無線通信技術(shù)簡述

無線通信技術(shù)基于無線電波收發(fā)裝置，幾十年來發(fā)展迅速，大大提高了信息的傳遞效率，已經(jīng)成為了交通管理的必要技術(shù)之一。無線通信技術(shù)從由單點到單點的模式，逐漸發(fā)展成為了一點對應(yīng)多點的通信網(wǎng)絡(luò)體系，滿足了交通信息管理的要求[1]。現(xiàn)如今5G時代即將到來，超高速率、超低延時、超強穩(wěn)定性的5G網(wǎng)絡(luò)，有效地保證了車輛及道路信息的實時性，能夠極大提高交通管理的效率，同時也為無線通信技術(shù)應(yīng)用在高實時要求的場景中奠定了堅實的基礎(chǔ)。

二、智能化交通管理系統(tǒng)簡述

隨著未來城市交通網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度的不斷提高，智能化交通管理系統(tǒng)顯得格外重要。它需要多種通信信息技術(shù)的支持，包括大數(shù)據(jù)、云技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)以及信息管理技術(shù)。近年來，大數(shù)據(jù)、云計算使得交通管理系統(tǒng)的發(fā)展更進(jìn)一步，交通信息的整體把握性更強。行人掌握交通信息的途徑越來越多，即便是在完全不熟悉的環(huán)境中，也能借助實時信息統(tǒng)計的數(shù)據(jù)避免出行擁堵。智能化交通管理系統(tǒng)最初來自于美國的一些設(shè)計理念。20世紀(jì)五六十年代，美國的一些車輛采用了攝像頭加傳感器的設(shè)計方案，不僅能采集道路信息，而且可以將信息上傳，初步實現(xiàn)了車輛交通的信息化與智能化管理。目前，交流流量密度大的國家和地區(qū)，例如日本，智能交通已經(jīng)廣泛投入使用，極大地提升了出行的效率。我國的一些一線特大城市已經(jīng)初步建立起了智能化的道路交通調(diào)控體系，初步實現(xiàn)了對城市主干道的實時調(diào)配與指揮。

三、無線通信技術(shù)及在智能交通中的應(yīng)用

（一）RDT技術(shù)RDT（并行工程技術(shù)）的概念最初在1992年于東京國際會議上提出，而后推廣到了工程應(yīng)用中，代指一種產(chǎn)品快速設(shè)計技術(shù)。該技術(shù)采用基于無線通信和信息管理技術(shù)，可以對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實現(xiàn)對交通單位、道路情況、交通流量的實時顯示和管理。但是RDT技術(shù)有比較高的應(yīng)用環(huán)境要求。諸如建筑障礙密集的市中心、車輛流量密度大的區(qū)域，對窄帶頻率有較大影響。在廣場、球場、郊區(qū)等地勢開闊平坦的地區(qū)，該技術(shù)則表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性。針對這種情況，可以利用編碼技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)提高計算機(jī)間數(shù)據(jù)交換的效率，保證信息系統(tǒng)的可靠運行[2]。

（二）IVC技術(shù)IVC技術(shù)的重點在于怎么樣更有效地實現(xiàn)車輛之間的實時信息交換。IVC技術(shù)從以下三個信息要點入手：其一，技術(shù)通信協(xié)議。IVC技術(shù)對數(shù)據(jù)傳遞的單向或雙向要求高，將傳輸信息通過激光傳輸技術(shù)壓縮在傳輸單位中，確保數(shù)據(jù)信息能夠準(zhǔn)確無誤地到達(dá)接收端。其二，車輛及駕駛員的信息管理，包括駕駛證、車牌號、發(fā)動機(jī)號等注冊車輛信息，以及其他有關(guān)車輛通行的安全信息。其三，道路狀況。如交通通暢度、路面施工、路面破損情況等對行車有較大影響的信息。

（三）GSM應(yīng)用GSM（全球移動通信系統(tǒng)）最大的特點就是它具有全球性的覆蓋范圍。這樣一來，車輛信號常常無需中繼站的轉(zhuǎn)發(fā)，可以與基站直接溝通。該技術(shù)具有多類型的信息傳輸功能，滿足了智能化交通管理系統(tǒng)對信息有效性的要求。GSM的另外一個特點，就是它的安全性，這類網(wǎng)絡(luò)常常通過撥號的方式聯(lián)網(wǎng)，較快的傳輸速度，使得數(shù)據(jù)的傳送具備了一定可靠性。

（四）ZigBee技術(shù)ZigBee和我們生活中常用的WiFi具有一定相似之處，二者都使用DSSS技術(shù)和2.4G頻率。WiFi屬于無線局域網(wǎng)，覆蓋面比ZigBee要大，數(shù)據(jù)傳輸速率是ZigBee的數(shù)倍，但是它的功耗明顯要大，所以一般需要外接電源供電。而ZigBee技術(shù)功耗很低，適合低速率、低功耗、短距離的應(yīng)用場合[3]。短距離通信的ZigBee技術(shù)在交通中具有諸多適合的應(yīng)用場合。可以以ZigBee為主要傳輸技術(shù)，建立一個交通信號燈的統(tǒng)一聯(lián)動管理體系。每個信號燈都作為ZigBee的一個節(jié)點，與設(shè)置好的ZigBee基站相連，ZigBee基站則通過路由器聯(lián)網(wǎng)與控制中心相連。此外，ZigBee還可以用于構(gòu)建智能公交系統(tǒng)。將ZigBee節(jié)點設(shè)置在每個公交車內(nèi)，同時公交車沿線上同樣每隔一段距離設(shè)置一個ZigBee節(jié)點，再結(jié)合GSM/GPRS技術(shù)，即可實現(xiàn)公交車的實時定位系統(tǒng)。通過數(shù)據(jù)分析，便可較為準(zhǔn)確地推斷出公交車的到站時間和站間行駛時間，極大地方便了民眾的公共出行。

四、結(jié)束語

在不久之后萬物互聯(lián)的5G時代中，智能交通系統(tǒng)成熟與否，取決于無線通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。各種通信技術(shù)將會更好地有機(jī)結(jié)合并服務(wù)于智能化的交通。智能交通系統(tǒng)也將成為未來交通管理的中流砥柱。

參考文獻(xiàn)

[1]朱弘戈,杜豫川,任大凱.智能交通與大數(shù)據(jù)[J].中國公路,2018(22):20-23.

[2]袁偉,孫永強.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的并行工程應(yīng)用與實踐[J].宜春學(xué)院學(xué)報,2013,35(03):32-34.

[3]郭威.基于ZigBee的無線智能路燈系統(tǒng)研究[D].北京:北京交通大學(xué),2014.

作者：董偉梁 單位：山東科技大學(xué)