時(shí)間：2022-03-18 09:40:38
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英文名稱：Journal of Transport Information and Safety
主管單位：中華人民共和國(guó)教育部
主辦單位：武漢理工大學(xué);交通計(jì)算機(jī)應(yīng)用信息網(wǎng)
出版周期：雙月刊
出版地址：湖北省武漢市
語(yǔ)
種：中文
開(kāi)
本：大16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào)：1674-4861
國(guó)內(nèi)刊號(hào)：42-1781/U
郵發(fā)代號(hào)：38-94
發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：1983
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聯(lián)系方式
關(guān)鍵詞：VSM；靜態(tài)標(biāo)志；協(xié)調(diào)設(shè)置
中圖分類號(hào)：U284文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
0 引言
VMS按照所傳遞信息的狀態(tài)有靜態(tài)與動(dòng)態(tài)之分。靜態(tài)標(biāo)志所依據(jù)的條件是不變的,具有一定的局限性。VMS在動(dòng)態(tài)的交通條件下信息來(lái)提升道路的服務(wù)水平,提高交通運(yùn)輸效率，彌補(bǔ)了靜態(tài)交通標(biāo)志信息內(nèi)容固定不變的不足。但是VMS設(shè)置的隨意性不僅使其發(fā)揮不到應(yīng)有的功能，更影響了靜態(tài)標(biāo)志功能的發(fā)揮。因此，深入分析VMS和靜態(tài)標(biāo)志的作用、區(qū)別及互補(bǔ)性，提出科學(xué)合理的協(xié)調(diào)設(shè)置方法是很重要的。
1 VMS和靜態(tài)標(biāo)志概述
1.1 VMS
VMS是交通誘導(dǎo)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)公眾信息服務(wù)的重要工具和手段，它通過(guò)顯示圖形或文字來(lái)提供道路交通狀況和氣象信息以及服務(wù)區(qū)的設(shè)置情況，以改善交通流，使之均勻穩(wěn)定，提高道路運(yùn)用效率，為駕駛提供實(shí)時(shí)交通信息，確保行車安全。在交通條件對(duì)于駕駛?cè)耸俏粗那闆r下VMS信息的作用尤其明顯，它可以幫助駕駛?cè)诉x擇合適的路徑以避開(kāi)交通堵塞和減少駕駛員的焦慮。
1.2 靜態(tài)交通標(biāo)志
靜態(tài)交通標(biāo)志是通過(guò)預(yù)先裝載于標(biāo)志牌面上的一組特定信息，即一組特定的圖形、符號(hào)或文字，向道路交通使用者傳遞交通信息，以保障車輛安全、暢通行駛。
1.3 VMS和靜態(tài)標(biāo)志互補(bǔ)性分析
圖形式VMS實(shí)際上還具有指路標(biāo)志的功能，與某些靜態(tài)交通標(biāo)志如立交圖形指路標(biāo)志信息相似。這種相似性通常會(huì)造成一定的信息重復(fù)和冗余。在夜間陰雨天霧天等因光線不好，靜態(tài)標(biāo)志的可視性降低，由于VMS具有自動(dòng)發(fā)光、亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，使得靜態(tài)標(biāo)志信息的部分失效得到一定的彌補(bǔ)，體現(xiàn)了一定的互補(bǔ)性。
2 VMS和靜態(tài)標(biāo)志協(xié)調(diào)設(shè)置方法
通過(guò)以上對(duì)VMS與靜態(tài)標(biāo)志的相似性和互補(bǔ)性分析，再結(jié)合道路交通標(biāo)志設(shè)置的一般原則，得到VMS與靜態(tài)標(biāo)志協(xié)調(diào)設(shè)置的一般方法和途徑。
2.1 VMS和靜態(tài)標(biāo)志的協(xié)調(diào)設(shè)置原則
（1）VMS與靜態(tài)標(biāo)志的統(tǒng)一、完整性原則。
（2）盡量使用靜態(tài)標(biāo)志的原則。
（3）突出功能實(shí)效的原則。
（4）VMS和靜態(tài)標(biāo)志互不干擾的原則。
2.2 VMS與靜態(tài)標(biāo)志的整體協(xié)調(diào)設(shè)置
VMS的設(shè)置首先應(yīng)該從道路網(wǎng)系統(tǒng)的整體出發(fā)，保證VMS信息的系統(tǒng)性、連續(xù)性與完整性。在整個(gè)城市道路網(wǎng)絡(luò)交通流順暢要求下，VMS標(biāo)志系統(tǒng)的設(shè)置思路可以采取面線點(diǎn)的漸進(jìn)模式來(lái)完成。
如果發(fā)現(xiàn)有靜態(tài)標(biāo)志設(shè)置不完整的情況，應(yīng)及時(shí)提出補(bǔ)充的方案。如果發(fā)現(xiàn)VMS標(biāo)志信息與靜態(tài)標(biāo)志重復(fù)的情況，則應(yīng)考慮合并設(shè)置的方案。而在設(shè)圖形VMS的地方，指路標(biāo)志的設(shè)置數(shù)量在不影響信息完備性和連續(xù)性的前提下可酌情減少。
2.3 VMS與靜態(tài)標(biāo)志的局部協(xié)調(diào)設(shè)置
VMS與靜態(tài)標(biāo)志的局部協(xié)調(diào)設(shè)置主要指具置的協(xié)調(diào)。由于駕駛?cè)艘曈X(jué)及駕駛行為特性具有相同的空間幾何規(guī)律，有可能計(jì)算出的VMS位置與靜態(tài)標(biāo)志的位置相重合，在實(shí)際設(shè)置中需考慮將二者的距離拉開(kāi)。VMS與靜態(tài)交通標(biāo)志的局部協(xié)調(diào)設(shè)置還有一種需要考慮的就是限速標(biāo)志與可變限速標(biāo)志的協(xié)調(diào)?？勺兿匏贅?biāo)志主要用于雨雪天的限速，而普通限速標(biāo)志則用于正常情況下特殊路段的限速。協(xié)調(diào)的方法是在可變限速標(biāo)志的下方以輔助標(biāo)志加以說(shuō)明。
3 實(shí)例分析
北京三環(huán)共有VMS34處，其中南三環(huán)已經(jīng)設(shè)置和正在設(shè)置的VMS共11處。按信息顯示分類，有文字式2個(gè)，半可變圖形式5個(gè)，圖形和文字交替顯的圖文混合式3個(gè)，圖形和文字并同顯示的圖文混合式1個(gè)。按支撐方式分類，有門架式3個(gè)，懸臂式8個(gè)。
3.1 VMS和靜態(tài)標(biāo)志的整體協(xié)調(diào)設(shè)置評(píng)價(jià)
南三環(huán)11處VMS中純文字式只有2處，其余均為圖形式和圖文混合式VMS，圖形信息均以紅色表示擁堵，黃色表示行駛緩慢，綠色表示暢通來(lái)為交通參與者提供道路實(shí)時(shí)交通狀況，實(shí)現(xiàn)交通流的誘導(dǎo)。11處可變信息中有9處圖形式和圖文混合式VMS，也就是說(shuō)大部分VMS除了具有對(duì)交通流的誘導(dǎo)功能外，同時(shí)兼具指路的功能，VMS在進(jìn)行交通誘導(dǎo)的同時(shí)代替了靜態(tài)指路標(biāo)志，大大避免了靜態(tài)指路標(biāo)志與可變標(biāo)志共同設(shè)置造成的信息復(fù)雜和冗余。
3.2 VMS和靜態(tài)標(biāo)志的局部協(xié)調(diào)設(shè)置評(píng)價(jià)
除2處純文字VMS外，南三環(huán)其它VMS實(shí)施交通誘導(dǎo)的同時(shí)兼具指路功能，在這些可變標(biāo)志旁均未再設(shè)有信息重復(fù)的靜態(tài)指路標(biāo)志，這符合交通信息傳達(dá)簡(jiǎn)明不冗余的要求。在圖中描述了1號(hào)和10號(hào)VMS附近的靜態(tài)標(biāo)志設(shè)置情況，這兩處VMS本身存在前置距離不足的問(wèn)題，若由于客觀條件限制不能改變位置，則應(yīng)考慮是否能與附近的靜態(tài)標(biāo)志合并設(shè)置。綜合考慮應(yīng)該合理地把靜態(tài)標(biāo)志與VMS合并設(shè)置，使VMS與其它靜態(tài)標(biāo)志布局整齊明了，易于駕駛?cè)私邮?，或是將兩者的距離拉開(kāi)， 避免互相遮擋和信息過(guò)多駕駛?cè)穗y于接收的問(wèn)題。所以1號(hào)VMS可以考慮與前方3 m處的旅游區(qū)標(biāo)志合并設(shè)置，10號(hào)VMS可以考慮與并排的指示標(biāo)志合并設(shè)置。
4 結(jié)論
VMS和靜態(tài)標(biāo)志的協(xié)調(diào)設(shè)置對(duì)交通信息的統(tǒng)一性、連續(xù)性、完備性意義重大，兩者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一體現(xiàn)在整體和局部?jī)煞矫?。整體協(xié)調(diào)要求兩者分工協(xié)作，共同滿足駕駛?cè)说慕煌ㄐ畔⑿枨?，保障交通信息的連續(xù)性、完備性。局部協(xié)調(diào)要求兩者設(shè)置位置合理，互不干擾，信息互不矛盾，不冗余。兩者的協(xié)調(diào)設(shè)置應(yīng)體現(xiàn)“保障安全、提供服務(wù)、利于管理”的理念。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞:交通監(jiān)控;交通流;IPv6
中圖分類號(hào):TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2010)04-0953-03
Research on Traffic Monitoring System Based on IPv6 Networks
WU Yan
(School of Software Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China)
Abstract: The model researched in this paper is a traffic monitoring system based on IPv6 networks. Using the infinite address space IPv6 offered, all monitors in this system own its IP address. By researching the system, prove the advantage of IPv6 networks, and provide the evidence for the city traffic monitoring system transit from traditional networks to IPv6 networks in the future.
Key words: traffic monitoring; traffic flow; IPv6
智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System,ITS)是解決日益嚴(yán)重的交通運(yùn)輸問(wèn)題的有效途徑,交通監(jiān)控系統(tǒng)是ITS的一個(gè)重要子系統(tǒng)。它的信息來(lái)源多,監(jiān)控機(jī)分布廣,所以它需要運(yùn)用先進(jìn)的控制技術(shù),信息處理技術(shù)與管理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在原有基于IPv4網(wǎng)絡(luò)或其他通信網(wǎng)絡(luò)的交通監(jiān)控系統(tǒng)上,開(kāi)發(fā)基于IPv6網(wǎng)絡(luò)的交通監(jiān)控子系統(tǒng),能夠有效的改善在IPv4網(wǎng)絡(luò)協(xié)議下構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)體系的弊端。交通監(jiān)控能夠通過(guò)IPv6網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)路口通信機(jī)等交通設(shè)備的監(jiān)控,這就使得每一臺(tái)路口監(jiān)控機(jī)擁有自己的IP地址成為可能,能夠?qū)崟r(shí)、全面和準(zhǔn)確地采集交通信息,實(shí)現(xiàn)城市交通的智能化。
1 IPv6介紹
1.1 IPv6標(biāo)準(zhǔn)概述
IPv6指的是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議版本6。目前使用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議版本4。Ipv4有32位地址長(zhǎng)度,理論上能編址1600萬(wàn)個(gè)網(wǎng)絡(luò)、40億臺(tái)主機(jī)。但采用A、B、C三類編址方式后,可用的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址的數(shù)目大打折扣,以至目前的IP地址近乎枯竭。 IPv6將把地址長(zhǎng)度擴(kuò)展至128位,共計(jì)約3.4×1038個(gè)地址,是IPv4地址空間的近1600億倍。
IPv6可提供大量的IP地址,使得與互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)的每臺(tái)電腦均被賦予一個(gè)IP地址。
IPv6在以下方面有所改進(jìn):
1) IPv6有比IPv4更長(zhǎng)的地址,解決了IPv6最初要解決的問(wèn)題。
2) IPv6對(duì)頭部進(jìn)行了簡(jiǎn)化,它只包含了7個(gè)域(IPv4有13個(gè)域)。這使得路由器可以更快的進(jìn)行分組,從而提高了路由器的吞吐量,并縮短了延遲。
3) IPv6更好的支持選項(xiàng)。因?yàn)橐郧澳切┍匦璧挠颥F(xiàn)在變成可選的,而且,選項(xiàng)的表示方式也有所不同,這使得路由器可以非常簡(jiǎn)單的跳過(guò)那些與它無(wú)關(guān)的選項(xiàng),加快處理速度。
4) IPv6在安全方面有所改進(jìn),認(rèn)證和隱私是關(guān)鍵的特征,并致力于提高服務(wù)質(zhì)量。
1.2 IPv6主頭部
IPv6的頭部如圖1所示。對(duì)于IPv6,版本(Version)域總是6。在從IPv4到IPv6的遷移過(guò)程中,路由器通過(guò)檢查該域來(lái)確定分組的類型。
流量類別(Traffic class)域的用途的,按照各種不同的實(shí)時(shí)遞交需求將分組區(qū)分開(kāi)。實(shí)際上現(xiàn)在只有少數(shù)路由器實(shí)現(xiàn)了這個(gè)域。
流標(biāo)簽(Flow label)是實(shí)驗(yàn)性的,它的目的是通過(guò)該域,源端和目的端可以建立一個(gè)具有特殊屬性和需求的偽連接。
凈荷長(zhǎng)度(Payload length)指明緊跟在圖1所示的40字節(jié)之后還有多少字節(jié)數(shù)。
下一個(gè)頭(Next header)是IPv6的關(guān)鍵,它之所以能夠得以簡(jiǎn)化的原因是它可以由附加的擴(kuò)展頭。該域指明了如果當(dāng)前頭之后還有擴(kuò)展頭的話,該擴(kuò)展頭是哪一種擴(kuò)展頭。如果它是最后一個(gè)IP頭,那么Next header域指定了該分組將被傳遞給哪一個(gè)傳輸協(xié)議處理器(如TCP,UDP)。
跳數(shù)限制(Hop limit)避免分組永遠(yuǎn)在網(wǎng)絡(luò)中。
源地址和目標(biāo)地址選用16字節(jié)。為了書寫16字節(jié)的地址,IETF設(shè)計(jì)了一種新的標(biāo)記法。16個(gè)字節(jié)被分為8組來(lái)書寫,每一組4個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字,組之間用冒號(hào)隔開(kāi),由于許多地址內(nèi)部可能有很多的0,16個(gè)0構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)組用一對(duì)冒號(hào)代替,同一個(gè)組內(nèi)的前導(dǎo)的0可以省略。
調(diào)用:①ipv6 install ② ipconfig 兩條指令,獲得本機(jī)的地址如下所示:
fe80::5efe:192.168.36.76%2
2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的總體目標(biāo)是:能夠處理來(lái)自交通監(jiān)控機(jī)的交通信息,統(tǒng)計(jì)分析后傳輸至服務(wù)器并存入數(shù)據(jù)庫(kù),為信息查詢者提供道路信息的歷史查詢。同時(shí)基于監(jiān)控的目的,系統(tǒng)也提供用戶可以根據(jù)需要改變已有的監(jiān)控機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)。
2.1 需求建模
根據(jù)系統(tǒng)需求,系統(tǒng)分為4大功能模塊:
1) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理模塊:包括數(shù)據(jù)預(yù)處理,數(shù)據(jù)傳輸暫存,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能。
2) 信息存儲(chǔ)與查詢模塊:所有的交通數(shù)據(jù)信息都存儲(chǔ)在交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)中,用戶通過(guò)填寫查詢條件,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)路口的交通信息的歷史查詢(如平均車速,平均車流密度,總車流量)。
3) 數(shù)據(jù)傳輸模塊:實(shí)現(xiàn)監(jiān)控機(jī)與服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸,同時(shí),服務(wù)器在接受到數(shù)據(jù)后,立即將數(shù)據(jù)存入交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)。
4) 監(jiān)控機(jī)控制模塊:可以選擇查看已有的監(jiān)控機(jī)的當(dāng)前存在狀態(tài)(開(kāi)啟或關(guān)閉),當(dāng)前的采集頻率(高頻,中頻和低頻),并根據(jù)用戶需求改變所選的監(jiān)控機(jī)的狀態(tài)。
2.2 體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.2.1 邏輯結(jié)構(gòu)
交通監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)描述了系統(tǒng)功能模塊的劃分,功能模塊的定義和彼此的聯(lián)系。分為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理模塊,信息存儲(chǔ)與查詢模塊,數(shù)據(jù)傳輸模塊和監(jiān)控機(jī)控制四大功能模塊。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理模塊要完成數(shù)據(jù)預(yù)處理,數(shù)據(jù)傳輸暫存,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能。信息存儲(chǔ)與處理模塊完成控制響應(yīng),信息查詢與信息顯示的功能。數(shù)據(jù)傳輸模塊完成控制響應(yīng),連接信息,和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋１O(jiān)控機(jī)控制模塊完成控制響應(yīng),信息查詢,信息顯示和狀態(tài)更改的功能。同時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理引擎包括數(shù)據(jù)預(yù)處理,數(shù)據(jù)傳輸暫存,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能。信息存儲(chǔ)與處理引擎主要是信息查詢。數(shù)據(jù)傳輸引擎主要是數(shù)據(jù)傳輸。監(jiān)控機(jī)控制引擎主要是信息查詢與狀態(tài)更改。
2.2.2物理結(jié)構(gòu)
交通監(jiān)控系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu),它的物理結(jié)構(gòu)分為以下4層,傳感器層(檢測(cè)點(diǎn)),分布式服務(wù)器層(處理單元),全局服務(wù)器層(交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)),客戶端層(應(yīng)用程序,用戶登陸界面)。層次結(jié)構(gòu)如圖2所示。
1) 傳感器:定時(shí)采集需要的交通流量信息,并將信息傳入分布式服務(wù)器。
2) 分布式服務(wù)器:對(duì)采集到的信息按照一定的算法進(jìn)行處理,得到能直觀反映交通狀況的有效信息,并把處理后的交通信息傳輸給全局服務(wù)器。
3) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù):當(dāng)有多個(gè)分布式服務(wù)器同時(shí)向服務(wù)器提出傳輸請(qǐng)求時(shí),服務(wù)器會(huì)按照預(yù)先設(shè)定的規(guī)則來(lái)依次處理這些連接傳輸請(qǐng)求。當(dāng)本分布式服務(wù)器請(qǐng)求未得到響應(yīng),同時(shí)又不斷有新的交通信息來(lái)自傳感器等待處理時(shí),我們把這些還未傳輸?shù)臄?shù)據(jù)暫時(shí)先放入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中,一直到服務(wù)器響應(yīng)本次連接傳輸,從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取傳輸。
4) 全局服務(wù)器:接受來(lái)自各分布式服務(wù)器所處理好的數(shù)據(jù),并立即存入交通信息數(shù)據(jù)庫(kù)。
5) 客戶端:為客戶提供一個(gè)應(yīng)用程序,根據(jù)用戶提供的查詢條件搜索數(shù)據(jù)庫(kù),將查詢得到的交通歷史信息以表格和曲線圖的形式顯示給用戶,使用戶可以直觀的看到交通狀況的變化。同時(shí),本系統(tǒng)不僅能夠查詢顯示來(lái)自監(jiān)控機(jī)的信息,也能對(duì)監(jiān)控機(jī)進(jìn)行控制。用戶可以選擇改變已有的各個(gè)監(jiān)控機(jī)的狀態(tài)。
2.3 數(shù)據(jù)傳輸
本系統(tǒng)研究以基于IPv6網(wǎng)絡(luò)為目標(biāo),但在具體實(shí)現(xiàn)時(shí),因?yàn)椴豢赡茉贗Pv6網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行,所以我們是模擬一個(gè)IPv6的環(huán)境,使在這個(gè)環(huán)境中的任何監(jiān)控機(jī),服務(wù)器都擁有用IPv6編址的IP地址,具體編址方法在1.2中有詳細(xì)介紹。使用IPv6,使我們不用再擔(dān)心是否會(huì)因?yàn)楸O(jiān)控機(jī)的增加而造成網(wǎng)絡(luò)地址不夠用的尷尬,因?yàn)樗苡行У靥峁┮粋€(gè)幾乎無(wú)限的Internet地址的空間。對(duì)IPv6網(wǎng)絡(luò)的使用作一下比較。比如使用IPv6網(wǎng)絡(luò)前,因?yàn)榭紤]到地址問(wèn)題,所以在一個(gè)路口建立一個(gè)路口檢測(cè)機(jī),根據(jù)監(jiān)控機(jī)的物理構(gòu)造,內(nèi)部線圈等通過(guò)電流感應(yīng)來(lái)測(cè)算通過(guò)的車流量,車流密度和速度這些交通信息。這樣得出的交通數(shù)據(jù)必定是不準(zhǔn)確的。并且,我們?cè)谘芯磕骋宦吠ㄇ闆r的時(shí)候,也不僅僅滿足于知道這個(gè)路口的總的交通情況,往往需要研究路口每個(gè)方向的交通流量情況,這個(gè)問(wèn)題在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)后能得到解決。
在IPv6網(wǎng)絡(luò)中,由于不存在地址的考慮,我們?cè)诼房诘乃膫€(gè)方向上也分別設(shè)置一個(gè)監(jiān)控機(jī)。通過(guò)這些監(jiān)控機(jī)可以比較準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)出自己路段的交通信息。在這樣的網(wǎng)絡(luò)中,路口的監(jiān)控機(jī)似乎沒(méi)有什么檢測(cè)作用,它的作用就在于采集各個(gè)方向的流量數(shù)據(jù),通過(guò)計(jì)算處理后即為路口的流量數(shù)據(jù)。這樣的優(yōu)勢(shì)在于,不僅可以獲取某一路口的交通數(shù)據(jù),同時(shí)也可以具體到某一路段的交通數(shù)據(jù),這樣的數(shù)據(jù)采集比較準(zhǔn)確,具有更高的研究分析價(jià)值。
由以上對(duì)比可以得知,建立在IPv6網(wǎng)絡(luò)中的交通監(jiān)控系統(tǒng)能夠獲得比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)更準(zhǔn)確地交通數(shù)據(jù),并且由于IPv6是對(duì)IPv4的改進(jìn),使得建立在IPv6網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸也能比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)速度快,延遲時(shí)間短。
2.4 監(jiān)控機(jī)控制模塊
系統(tǒng)列出所有的監(jiān)控機(jī)供用戶選擇進(jìn)行操作,當(dāng)用戶選定某一監(jiān)控機(jī)時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)獲得的監(jiān)控機(jī)的ID號(hào)對(duì)監(jiān)控機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢操作,將監(jiān)控機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)反映給用戶。用戶得知監(jiān)控機(jī)的狀態(tài)后,可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)該監(jiān)控機(jī)進(jìn)行控制操作。
系統(tǒng)反映給用戶的狀態(tài)主要是該監(jiān)控機(jī)是開(kāi)啟還是關(guān)閉,當(dāng)前的監(jiān)測(cè)頻率是高還是低。由2.3節(jié)可知,系統(tǒng)中的既有監(jiān)測(cè)路口的監(jiān)控機(jī),又有檢測(cè)路段的監(jiān)控機(jī)。如果按照傳統(tǒng)的監(jiān)控機(jī)設(shè)計(jì),一個(gè)監(jiān)控機(jī)控制不止一條道路的交通信息,那么對(duì)它進(jìn)行操作直接影響四個(gè)路段的信息采集。而現(xiàn)在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)后,每個(gè)路段都有自己的監(jiān)控機(jī),若需要對(duì)某一監(jiān)控機(jī)進(jìn)行關(guān)閉操作,則不會(huì)影響其它路段的采集信息。并且,對(duì)于不同的道路信息,用戶所關(guān)心的程度不同。對(duì)于比較重要的道路,采集數(shù)據(jù)的頻率就要求比較高,這樣能更好的了解交通信息的變化情況,而對(duì)于一些比較偏僻的道路,也許只要知道大致情況即可。要解決這個(gè)數(shù)據(jù)需求不同的問(wèn)題,就可以對(duì)監(jiān)控機(jī)的采集頻率進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置了其中某一路段的采集頻率,對(duì)其它路段沒(méi)有影響,可路口監(jiān)控機(jī)仍能根據(jù)自己的頻率從其四個(gè)道路監(jiān)控機(jī)中獲得數(shù)據(jù)。唯一有改變的是作的監(jiān)控機(jī)所傳給數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)量可能增加或者減少。
由此可以看到采用IPv6網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是可以準(zhǔn)確地對(duì)監(jiān)控機(jī)進(jìn)行操作控制。
3 結(jié)束語(yǔ)
以IPv6技術(shù)為代表的下一代互聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì),開(kāi)發(fā)基于IPv6網(wǎng)絡(luò)的交通監(jiān)控系統(tǒng)將是IPv6技術(shù)應(yīng)用的一大熱點(diǎn)。IPv6網(wǎng)絡(luò)在本系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:
1) 地址空間的擴(kuò)大使得每個(gè)需要監(jiān)控的路段的監(jiān)控機(jī)都有自己的IP地址,隨著監(jiān)控機(jī)的增加,獲取的交通信息更加準(zhǔn)確;
2) 因?yàn)槊颗_(tái)監(jiān)控機(jī)都有自己的地址,使得對(duì)監(jiān)控機(jī)的控制只與該監(jiān)控機(jī)所處的道路有關(guān),不會(huì)影響到其他的監(jiān)控機(jī)的數(shù)據(jù)采集,對(duì)監(jiān)控機(jī)的控制可以根據(jù)實(shí)際研究需要更改,控制更加到位自由。
本論文基本實(shí)現(xiàn)了理論要求,基于IPv6網(wǎng)絡(luò)的交通監(jiān)控系統(tǒng)能解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中存在的問(wèn)題,能更加有效的實(shí)現(xiàn)監(jiān)控目的。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】 交通安全執(zhí)法技術(shù)；學(xué)科建設(shè)；建設(shè)內(nèi)容
【中圖分類號(hào)】G64.23 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）22-00-01
一、本學(xué)科的研究對(duì)象及發(fā)展趨勢(shì)
交通安全執(zhí)法技術(shù)以交通違法、交通事故、交通阻塞等道路交通事件為對(duì)象，研究交通監(jiān)測(cè)與控制、交通違法監(jiān)測(cè)與控制、交通事故預(yù)防、交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘查、交通事故處理與鑒定的理論、方法和技術(shù)。
當(dāng)前國(guó)際上本學(xué)科研究范圍較廣，涉及交通安全執(zhí)法、道路交通安全和智能交通管理等方面均有大量研究，從信息、傳感、通信、控制等技術(shù)的初步應(yīng)用，逐步發(fā)展為高新技術(shù)的綜合運(yùn)用和深度融合，將執(zhí)法、技術(shù)、教育有機(jī)結(jié)合在一起，逐步建立起交通安全執(zhí)法理論、方法和技術(shù)三個(gè)層面的理論體系。具體發(fā)展趨勢(shì)是：
1、交通安全執(zhí)法方面
以威懾理論為基礎(chǔ)，研究針對(duì)超速駕駛、酒后駕駛、不戴安全帶、闖紅燈等違法行為的交通安全執(zhí)法技術(shù)的有效性、合法性和可行性等，注重智能化執(zhí)法技術(shù)的研究。在交通安全執(zhí)法技術(shù)的有效性方面，強(qiáng)調(diào)執(zhí)法技術(shù)的威懾作用，從懲罰概率、懲罰嚴(yán)重性、懲罰時(shí)效性等角度研究各種人力執(zhí)法、自動(dòng)執(zhí)法技術(shù)、駕駛?cè)诉`法計(jì)分系統(tǒng)等技術(shù)措施的一般威懾和特定威懾效果。在交通安全執(zhí)法技術(shù)的合法性方面，從處罰對(duì)象（駕駛?cè)嘶蜍囍鳎?、限速?biāo)準(zhǔn)、飲酒駕駛標(biāo)準(zhǔn)、自動(dòng)執(zhí)法地點(diǎn)、執(zhí)法主體多樣化等方面展開(kāi)研究。在交通安全執(zhí)法技術(shù)的可行性方面，研究高新技術(shù)應(yīng)用的可行性、執(zhí)法成本、公眾接受程度等問(wèn)題。
2、道路交通安全方面
研究交通參與者交通特性、車輛技術(shù)、道路安全設(shè)施與環(huán)境、交通安全管理、交通安全有關(guān)其他技術(shù)五個(gè)方面與交通安全之間的關(guān)系。有關(guān)交通參與者交通特性研究主要有行人橫過(guò)道路行為模式的安全評(píng)價(jià)研究，不安全交通行為的分析與控制，心理因素對(duì)人的交通行為影響的研究，應(yīng)急狀態(tài)下駕駛?cè)朔磻?yīng)和操控行為分析，駕駛?cè)私煌ò踩暰鄿y(cè)試與分析系統(tǒng)，交通標(biāo)志識(shí)認(rèn)動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)等。車輛安全技術(shù)研究主要有整車系統(tǒng)安全技術(shù)、智能車輛安全系統(tǒng)技術(shù)、車輛協(xié)同式（車聯(lián)網(wǎng)）安全技術(shù)和交通運(yùn)輸安全與應(yīng)急保障技術(shù)四個(gè)方向。
3、智能交通管理方面
由智能交通系統(tǒng)（ITS）框架的研究開(kāi)發(fā)到ITS關(guān)鍵技術(shù)的研究，近年的熱點(diǎn)主要集中在車路協(xié)同技術(shù)、動(dòng)態(tài)交通管理和主動(dòng)交通控制。車路協(xié)同技術(shù)研究集中在車路交互式行車安全系統(tǒng)技術(shù)、車車交互式協(xié)同控制系統(tǒng)技術(shù)、車路協(xié)同系統(tǒng)交通協(xié)調(diào)控制技術(shù)等方面。動(dòng)態(tài)交通管理方面研究交通監(jiān)測(cè)技術(shù)、信息融合技術(shù)、信息技術(shù)、交通誘導(dǎo)技術(shù)等。在主動(dòng)交通控制方面，研究以提高行車安全性和減緩交通阻塞為目的的高速公路/城市快速路的可變限速控制、交叉口智能車路控制等技術(shù)。
二、主要建設(shè)內(nèi)容研究
交通安全執(zhí)法技術(shù)主要建設(shè)內(nèi)容包括交通監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)、交通違法監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)、交通事故預(yù)防技術(shù)、交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘查技術(shù)、交通事故處理與鑒定技術(shù)等。
（1）交通監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)
主要包含車輛與道路智能檢測(cè)技術(shù)、交通信息采集理論與方法、道路交通控制理論與技術(shù)、現(xiàn)代交通系統(tǒng)建模與仿真四個(gè)方面的研究。
①車輛與道路智能檢測(cè)技術(shù)
本研究方向以計(jì)算機(jī)在公路交通及城市道路智能測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用研究為主要目標(biāo)。主要面向高速公路、城市道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代交通檢測(cè)技術(shù)，智能控制技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)（包括無(wú)線傳輸技術(shù)，IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)），應(yīng)用到對(duì)車輛和道路的狀況進(jìn)行檢測(cè)和故障分析。同時(shí)開(kāi)展車、路及環(huán)境綜合信息交互技術(shù)方面的研究。
②交通信息采集理論與方法
本研究方向以有效、及時(shí)獲取綜合交通信息――特別是動(dòng)態(tài)交通信息――并提供綜合服務(wù)為主要目標(biāo)，主要研究?jī)?nèi)容包括：交通信息采集處理理論、方法、技術(shù)的研究；基于圖像/視頻的交通流及交通事件檢測(cè)技術(shù)研究；交通信息綜合應(yīng)用平臺(tái)研究；基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)（單目/多目）的交通安全輔助研究。
③道路交通控制理論與技術(shù)
道路交通控制從控制理論的基本原理出發(fā)，主要研究道路交通控制的原理、方法以及控制結(jié)果的評(píng)價(jià)等。主要研究?jī)?nèi)容包括：高速公路監(jiān)控技術(shù)、交通事件自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)和交通控制與誘導(dǎo)技術(shù)等；城市交通控制系統(tǒng)、停車誘導(dǎo)技術(shù)和快速公交控制技術(shù)等。
④現(xiàn)代交通系統(tǒng)建模與仿真
現(xiàn)代交通系統(tǒng)模型描述道路交通流狀態(tài)變量隨時(shí)間、空間而變化、分布的規(guī)律及其與交通控制變量之間的關(guān)系，它反映了特定道路交通流的內(nèi)在規(guī)律。該研究方向?qū)慕煌鲾?shù)據(jù)出發(fā)，研究現(xiàn)代交通系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)的理論、方法和應(yīng)用。
（2）交通違法監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)
基于道路交通檢測(cè)技術(shù)的動(dòng)態(tài)交通信息檢測(cè)系統(tǒng)、車型自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、交通事件自動(dòng)檢測(cè)和道路交通違法監(jiān)測(cè)的研究等。
（3）交通事故預(yù)防技術(shù)
交通運(yùn)輸安全保障與防護(hù)技術(shù)，如交通法規(guī)、交通安全、可靠性理論、容錯(cuò)糾錯(cuò)技術(shù)、人機(jī)工程與狀態(tài)監(jiān)測(cè)等。
（4）交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘查技術(shù)
交通事故現(xiàn)場(chǎng)勘查技術(shù)主要以道路交通事故發(fā)生的過(guò)程以及成因?yàn)檠芯繉?duì)象，以痕跡檢驗(yàn)、測(cè)繪、攝影、心理學(xué)等理論為基礎(chǔ)，對(duì)于道路交通事故現(xiàn)場(chǎng)中存在的相關(guān)元素展開(kāi)勘驗(yàn)，并進(jìn)行記錄、提取、分析的專門技術(shù)。
關(guān)鍵詞：全球定位系統(tǒng) 車載終端 無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路 電子地圖
中圖分類號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）03-0148-01
1 引言
GPS系統(tǒng)自從建立以來(lái)，在測(cè)量、海空導(dǎo)航、車輛引行、導(dǎo)彈制導(dǎo)、精密定位、動(dòng)態(tài)觀測(cè)、時(shí)間傳遞、速度測(cè)量等方面，顯示出強(qiáng)大功能及無(wú)比的優(yōu)越性。它具有使用方便，觀測(cè)簡(jiǎn)單，定位精度高，經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。隨著城市建設(shè)在我國(guó)規(guī)模的擴(kuò)大，車輛越來(lái)越多，交通管理和合理的調(diào)度、指揮和警察車輛安全管理已經(jīng)成為在公安和交通系統(tǒng)中一個(gè)重要的問(wèn)題。交通發(fā)展如GPS定位技術(shù)的出現(xiàn)為車輛導(dǎo)航和定位提供了特定的實(shí)時(shí)定位功能。通過(guò)GPS接收器允許司機(jī)知道他在任何時(shí)間的位置。通過(guò)車載電臺(tái)將GPS定位信息傳到指揮調(diào)度中心，調(diào)度指揮中心可以及時(shí)掌握每輛車的位置，并在大屏幕顯示電子地圖。
2 GPS基本概念
全球定位系統(tǒng)（GPS）是美國(guó)自1970年代以來(lái)，持續(xù)了20年耗資200億美元，在1994年完成的，利用導(dǎo)航衛(wèi)星測(cè)量和測(cè)距，在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。這是阿波羅航天飛機(jī)登月計(jì)劃后美國(guó)第三大太空工程。今天，全球定位系統(tǒng)已經(jīng)成為一個(gè)最實(shí)際的，也是應(yīng)用最廣泛應(yīng)用的全球精密導(dǎo)航、指揮和調(diào)度系統(tǒng)。
3 GPS技術(shù)特點(diǎn)
（1）定位精度高；（2）觀測(cè)時(shí)間短；（3）測(cè)站間無(wú)須通視；（4）可提供三維坐標(biāo)；（5）操作簡(jiǎn)便；（6）全天候作業(yè)；（7）功能多、應(yīng)用廣。
4 系統(tǒng)功能
系統(tǒng)主要功能有：（1）監(jiān)控功能；（2）管理功能；（3）報(bào)警功能；（4）電子地圖顯示功能；（5）終端顯示系統(tǒng)顯示功能。
5 GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)原理
安裝在車輛上的GPS接收機(jī)根據(jù)接收到的衛(wèi)星信息計(jì)算出車輛的當(dāng)前位置，通信控制器從GPS接收機(jī)來(lái)提取所需的位置、速度和時(shí)間信息，結(jié)合車輛識(shí)別信息形成數(shù)據(jù)包，然后通過(guò)無(wú)線信道發(fā)送到控制中心。控制中心的主要接收站發(fā)送數(shù)據(jù)，并提取定位信息，主要根據(jù)汽車數(shù)量和組數(shù)的車輛，并在監(jiān)控中心的電子地圖顯示。同時(shí)，在控制中心的系統(tǒng)管理員可以查詢車輛的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)汽車的數(shù)量合理調(diào)度車輛。
6 電子地圖操作GIS
（1）根據(jù)監(jiān)測(cè)目標(biāo)、內(nèi)容、性質(zhì)、范圍和其他需求分層，根據(jù)工廠，如公路、加油站、政府信息顯示。
（2）縮放地圖，使用矢量數(shù)字地圖可以任意放大、縮小、移動(dòng)，并能根據(jù)用戶需要形成地圖。
（3）屬性查詢，系統(tǒng)支持公路、地理、標(biāo)記等多種查詢方法，包括任何區(qū)域指定查詢，指定的實(shí)體圖形查詢、數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯查詢相關(guān)的數(shù)據(jù)項(xiàng)。提供用戶指定的區(qū)域查詢，例如查詢根據(jù)地名、行政部門、用戶查詢等在指定區(qū)域屏幕上顯示。
（4）層編輯器，系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的圖形編輯功能?？赡苡绣e(cuò)誤的輸入或混亂的原始數(shù)據(jù)編輯，也可以修改圖形、設(shè)計(jì)線條、色彩、符號(hào)、筆記等，還可以結(jié)合復(fù)雜地形建立拓?fù)潢P(guān)系，用戶可以添加新的道路。
（5）自動(dòng)漫游，在一個(gè)移動(dòng)的車輛可以更新屏幕窗口，可以將監(jiān)控目標(biāo)在某一窗口顯示，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤和實(shí)時(shí)監(jiān)控。
（6）測(cè)量：可以測(cè)量地圖上任意兩點(diǎn)間的距離和任意多邊形區(qū)域的面積。
7 車載GPS智能終端系統(tǒng)
交通信息采集部分，包括車輛調(diào)度控制、電子收費(fèi)系統(tǒng)和交通信息服務(wù)。這要求參與車載終端每個(gè)部分參與交通信息采集，需要車載終端提供精確定位車輛信息和車輛運(yùn)行狀態(tài)信息。在車輛調(diào)度控制部分，車載終端作為接收機(jī)控制，負(fù)責(zé)接收其指揮調(diào)度信息中心的信息；電子收費(fèi)系統(tǒng)需要車載終端和收費(fèi)站完成支付交易；車載終端或交通信息服務(wù)平臺(tái)給服務(wù)端接收司機(jī)和乘客請(qǐng)求。因此，車載終端是系統(tǒng)的重要組成部分。
8 結(jié)語(yǔ)
本文基于GPS車輛監(jiān)控和調(diào)度系統(tǒng)研究，有效地解決了道路和車輛發(fā)生的問(wèn)題數(shù)量，在GPS衛(wèi)星定位技術(shù)、無(wú)線數(shù)據(jù)通信平臺(tái)的幫助下，巴士公司、出租車公司、長(zhǎng)途客運(yùn)公司得到了全面的信息，系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)了更加健壯的管理模式。同時(shí)提供了高效的操作效率，減少空載運(yùn)行和交通擁堵現(xiàn)象，同時(shí)可以提高汽車防盜，提升了綜合安全性能。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：ZigBee，智能交通，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)
Abstract: aiming at the intersection of our country, big cars, traffic more chaotic phenomenon, focuses on how to use ZigBee technology to build a wireless sensor network and ultimately based on wireless sensor traffic information collection system design. In this paper, according to the development of intelligent transportation system at home and abroad present situation and developing trend, then it introduces wireless sensor network system structure, adopt ZigBee wireless sensor network technology as the carrier, by this way as a foundation, analyzed the ZigBee wireless sensor network architecture, including the network node type and network topology structure, etc, and on the principle of the networking ZigBee technology.
中圖分類號(hào)： TN711文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
引言
交通系統(tǒng)要想完善和可靠，就必須要有一個(gè)有效且準(zhǔn)確地交通信息采集系統(tǒng)。交通信息采集系統(tǒng)完成的主要任務(wù)是將從底層采集到的實(shí)時(shí)交通信息數(shù)據(jù)迅速而且準(zhǔn)確地傳送給監(jiān)控中心，然后由它將新的控制決策重新下載到各個(gè)監(jiān)控器中來(lái)對(duì)交通參數(shù)完成優(yōu)化。所以說(shuō)，交通信息采集系統(tǒng)是實(shí)時(shí)的和歷史統(tǒng)計(jì)的交通流數(shù)據(jù)信息進(jìn)行進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)，是智能交通系統(tǒng)中的一個(gè)重要構(gòu)成元素。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為一種新興技術(shù)，在交通信息領(lǐng)域的應(yīng)用當(dāng)中極具有創(chuàng)新性和非常廣闊的前景。
具有功耗低、成本低、時(shí)延短、網(wǎng)絡(luò)容量大、安全、可靠等特點(diǎn)的短距離無(wú)線通信ZigBee技術(shù)就極其適合應(yīng)用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。將各種交通設(shè)備（包括交通檢測(cè)器）通過(guò)ZigBee塊進(jìn)行無(wú)線聯(lián)網(wǎng)，從而可以建立一個(gè)可靠、實(shí)時(shí)和大范圍內(nèi)可發(fā)揮作用的交通系統(tǒng)。由于ZigBee技術(shù)的成本很低，能量消耗也不大，比現(xiàn)有的其它無(wú)線技術(shù)擁有更多的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)一般是由傳感器節(jié)點(diǎn)(sensor node)、匯聚節(jié)點(diǎn)(sink node)還有就是管理節(jié)點(diǎn)（manager node）這三種節(jié)點(diǎn)組成。我們?cè)诮o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)，采用的是自組織方式，很多隨機(jī)布置在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)將所采集到的數(shù)據(jù)一個(gè)一個(gè)的進(jìn)行傳輸，并在此過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最終會(huì)到達(dá)匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)再通過(guò)有線或無(wú)線的方式把數(shù)據(jù)傳輸給管理節(jié)點(diǎn)。用戶對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的配置與管理操作是通過(guò)管理節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行的，同時(shí)也可以通過(guò)管理節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)任務(wù)和收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。如圖1所示：
圖1線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)示意圖
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案
本系統(tǒng)總體要實(shí)現(xiàn)的功能是，在十字路口的每一個(gè)入口處布設(shè)有眾多傳感器，進(jìn)行交通數(shù)據(jù)的檢測(cè)，并根據(jù)相鄰路口車流量情況以及數(shù)據(jù)庫(kù)里保存的以往記錄進(jìn)行綜合考慮，對(duì)交叉口的信號(hào)燈時(shí)間合理分配，完成對(duì)交通信號(hào)燈的控制，同時(shí)將檢測(cè)結(jié)果回饋至其他路口并上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)。
圖2 系統(tǒng)整體工作圖
本系統(tǒng)我們采用的是星型拓?fù)?。它是將每個(gè)十字路口看做一個(gè)節(jié)點(diǎn)，以節(jié)點(diǎn)為中心構(gòu)造現(xiàn)場(chǎng)交通數(shù)據(jù)采集的小型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，以完成交通數(shù)據(jù)采集的功能。本系統(tǒng)選擇用來(lái)進(jìn)行交通信息的檢測(cè)的是巨磁阻傳感器，因?yàn)樗哂休^高的靈敏度。
當(dāng)有車輛通過(guò)時(shí)，周圍的地磁場(chǎng)發(fā)生變化，兩個(gè)相距5-10cm的磁阻傳感器開(kāi)始采集信號(hào)，將變化的磁場(chǎng)信號(hào)經(jīng)放大后，再經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器后送入微處理器，處理器立即啟用定時(shí)器記錄下車輛通過(guò)的時(shí)刻。然后，處理器接著開(kāi)始采集后端傳感器的輸出信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到車輛后，計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)。車輛計(jì)數(shù)工作重新開(kāi)始，繼續(xù)檢測(cè)下一輛車。系統(tǒng)是利用兩組傳感器來(lái)判斷車輛行駛的方向。最后，采集到的交通信息經(jīng)處理后傳輸至收發(fā)單元，收發(fā)單元再將信號(hào)發(fā)送給無(wú)線傳感器匯聚節(jié)點(diǎn)。最后，采集到的交通信息經(jīng)處理后傳輸至收發(fā)單元，收發(fā)單元再將信號(hào)發(fā)送給無(wú)線傳感器匯聚節(jié)點(diǎn)。利用安裝在道路邊上的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，我們不止可以對(duì)車道上行經(jīng)的車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，還可以實(shí)時(shí)檢測(cè)停留在車道上的排隊(duì)車輛長(zhǎng)度。傳感器節(jié)點(diǎn)將監(jiān)測(cè)到的這些信息實(shí)時(shí)的發(fā)送給無(wú)線傳感器匯聚節(jié)點(diǎn)。無(wú)線傳感器匯聚節(jié)點(diǎn)最終綜合以上信息，對(duì)交通信號(hào)進(jìn)行控制。收發(fā)單元?jiǎng)t使用無(wú)線射頻模塊，利用高頻電磁波進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。
結(jié)論
本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、處理，以及由交通信號(hào)燈顯示控制結(jié)果等基本的功能于一體的傳感器智能化設(shè)計(jì)，具有良好可拓展性。我們選用的巨磁阻傳感器具有環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、成本低、精度高、故障率低等優(yōu)點(diǎn)。但本論文的設(shè)計(jì)研究只是一個(gè)開(kāi)端，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，還存在很多不足，有待于今后進(jìn)一步研究。
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1.作者介紹：張程源（1988-），男，河南南陽(yáng)人，長(zhǎng)安大學(xué)電子與控制工程學(xué)院碩士，交通信息工程及控制專業(yè)。研究方向：智能交通系統(tǒng)
【關(guān)鍵詞】智能交通；應(yīng)用；現(xiàn)狀；分析
近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，交通擁擠、道路阻塞、交通事故頻繁、空氣污染嚴(yán)重等正制約著人們的生活質(zhì)量的提高以及社會(huì)的發(fā)展，為了有效地解決交通運(yùn)輸問(wèn)題，美國(guó)、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家都曾試圖通過(guò)直接修建道路來(lái)解決交通問(wèn)題，但是土地資源是有限的，道路的里程數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了人們的交通需求。隨著信息時(shí)代的來(lái)臨，人們?cè)谟邢薜牡缆坊A(chǔ)上，通過(guò)運(yùn)用信息通訊技術(shù)與交通技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，從而建立起一種大范圍、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的智能交通系統(tǒng)。
一、國(guó)外智能交通發(fā)展現(xiàn)狀
60年代末以來(lái)，隨著科技應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，西方國(guó)家開(kāi)始研究運(yùn)用計(jì)算機(jī)、通訊、信息及控制技術(shù)來(lái)改善交通狀況。80年代中葉以來(lái)，這種研究得到飛速的發(fā)展。進(jìn)入90年代以后，美國(guó)、歐洲、日本以及澳大利亞、韓國(guó)等國(guó)家，對(duì)智能交通系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)給予了更高的重視。在1996年后，日本把智能交通系統(tǒng)提升到了作為組成未來(lái)社會(huì)的基本要素之一的高度，加大對(duì)智能交通系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、研究以及應(yīng)用的投入。其中的成果包括：（1）有利于駕駛員的導(dǎo)航系統(tǒng)。為了使駕駛員在駕駛中可以采用最佳行動(dòng)，通過(guò)分散交通流等為駕駛員提供便利，將經(jīng)由路線的堵塞信息、所需時(shí)間、交通管制信息、停車場(chǎng)的滿空信息等提供給駕駛員。日本在全國(guó)重要城市的道路上實(shí)施了一種名為“汽車信息和通信系統(tǒng)（VICS）”能接收信息的最新技術(shù)。（2）公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)。日本的收費(fèi)公路超過(guò)了8000km，有必要開(kāi)發(fā)出適合全日本收費(fèi)公路的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)。為此日本安裝了ETC，基于DSRC，通過(guò)交互通信將汽車和道路聯(lián)系起來(lái)，IC卡與安裝ETC 車道上的無(wú)線裝置聯(lián)系，記錄收費(fèi)信息。日本開(kāi)發(fā)了基于汽車的標(biāo)準(zhǔn)電子支付框架，到2002年，全國(guó)收費(fèi)站預(yù)計(jì)有60％的收費(fèi)站安裝ETC。（3）安全輔助駕駛。駕駛員如果能實(shí)時(shí)地通過(guò)各種類型的傳感器掌握道路周圍車輛的情況以及其他駕駛環(huán)境信息，就能很好地避免了交通事故的發(fā)生。為此他們開(kāi)發(fā)了這些項(xiàng)目，包括先進(jìn)的安全汽車（ASV）、超級(jí)智能汽車系統(tǒng)（ SSVS）、自動(dòng)化公路系統(tǒng)（AHS）。（4）交通管理最優(yōu)法。為了處理與大流量交通有關(guān)的問(wèn)題，日本已經(jīng)使用了交通控制系統(tǒng)。包括信號(hào)控制、車載設(shè)備獲取的交通信息、公交優(yōu)先、動(dòng)態(tài)路線引導(dǎo)系統(tǒng)、商用車輛監(jiān)控、繞行信息、減少交通污染的控制信號(hào)等。
二、國(guó)內(nèi)智能交通發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)關(guān)于智能交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究很薄弱，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)開(kāi)展智能交通系統(tǒng)研究已具備了技術(shù)基礎(chǔ)、國(guó)家政策傾斜和一定的市場(chǎng)需求。以下是我國(guó)在智能交通系統(tǒng)研究的初步成果，為今后我國(guó)交通進(jìn)入令人耳目一新的階段打好了基礎(chǔ)。這些技術(shù)方法包括：（1）城市信息管理系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)按三個(gè)階段進(jìn)行建設(shè)：第一階段為城市GIS 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，第二個(gè)階段為信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，第三個(gè)階段為車輛管理信息建設(shè)。不僅為ITS 系統(tǒng)提供直接相關(guān)的動(dòng)、靜態(tài)信息，同時(shí)也為未來(lái)城市發(fā)展提供各項(xiàng)信息服務(wù)。（2）道路交通信息系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)由三部分組成，分別是信息的采集、信息的處理和信息的。采集信息包括交通擁擠、道路施工、以及停車泊位等。信息的處理就是將通過(guò)采集的信息在交通信息中心進(jìn)行處理和分析。信息的是將經(jīng)由交通信息中心處理和分析過(guò)后的實(shí)時(shí)和預(yù)測(cè)信息通過(guò)車載器、電子顯示屏、無(wú)線通訊、因特網(wǎng)等信息渠道給駕駛員和出行者。（3）網(wǎng)絡(luò)電子收費(fèi)系統(tǒng)。這系統(tǒng)的目的是為了實(shí)現(xiàn)大范圍區(qū)域內(nèi)不停車收費(fèi)，該系統(tǒng)是車路間信息通信系統(tǒng)，通過(guò)微波通信技術(shù)實(shí)行收費(fèi)路網(wǎng)“一卡通”。（4）多式聯(lián)運(yùn)管理服務(wù)系統(tǒng)。為了向客貨運(yùn)輸提供聯(lián)運(yùn)服務(wù)、以及高效的運(yùn)輸服務(wù)和高水平管理，該系統(tǒng)將各交通方式的運(yùn)費(fèi)、管理、服務(wù)系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行了聯(lián)網(wǎng)。
接下來(lái)淺談智能交通在我國(guó)應(yīng)用的一些特點(diǎn)：（1）為大型
的國(guó)際活動(dòng)提供高效的服務(wù)。為奧運(yùn)會(huì)提供服務(wù)的北京市智能交通系統(tǒng)，不但實(shí)現(xiàn)了對(duì)大范圍交通狀況宏觀的把握，而且做到了對(duì)車輛和人員的精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)社會(huì)交通與奧運(yùn)交通周密組織與協(xié)調(diào)。（2）具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ETC系統(tǒng)形成產(chǎn)業(yè)。目前，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)通了600多條不停車收費(fèi)車道，用戶達(dá)到60多萬(wàn)人，不停車收費(fèi)已經(jīng)初步形成產(chǎn)業(yè)，在節(jié)能減排方面也具有明顯優(yōu)勢(shì)。（3）具有規(guī)模的車載導(dǎo)航儀。我國(guó)基于數(shù)字地圖和GPS的靜態(tài)導(dǎo)航已經(jīng)得到了較大規(guī)模應(yīng)用，基于動(dòng)態(tài)交通信息的動(dòng)態(tài)導(dǎo)航正在同步擴(kuò)大應(yīng)用。
參 考 文 獻(xiàn)
