第5讲交通信息传输技术
2020/11/26
第5讲交通信息传输技术
4.1 交通信息传输系统
•1）交通信息系统的组成：现场设备、中心设备。
•（1）现场设备：可变情报板、交通检测器站、匝道控制机和 cctv摄像机等。 •（2）中心设备：计算机、工作站和监控器等。
•2）信息传输系统保证了各组成部分信息交换的有效性 和可靠性。其功能如下：
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4.1 交通信息传输系统
•二、交通信息接入方式 •1）有线接入——铜线接入 •（1）电话音频线接入
•（2）专线E1/T1接入 •通过两对电话线路为用户提供高速的专线接口标准。2Mbps带宽 提供32个64kbps的信道，可多用户使用一个信道，或单用户使用 多个信道。该接入方式费用较高。
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4.1 交通信息传输系统
•二、交通信息接入方式 •1）有线接入——铜线接入 •（3）xDSL •基于普通电话线的宽带接入技术，最常用的ADSL是非对称的宽 带接入方式。非对称是指上、下行方向的信息速率不同。 •采用这种接入方式的有：交通诱导系统、交通监控系统、区域 中心之间信息传输。
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4.1 交通信息传输系统
•一、交通信息传输媒介
•2）交通信息传输媒介
•（3）光纤
•中心是光传播的玻璃芯 ，芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套
，再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。主要用于视频图像的
实时传输。
•光纤优点：
•（1）频带宽
•（2）损耗低
•（3）重量轻
•（4）抗干扰能力强
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4.1 交通信息传输系统
•二、交通信息接入方式 •1）有线接入——铜线接入 •（4）以太网电缆接入 •将控制中心的局域网接入到整个网络中，最终实现ITS共有信息 平台。要注意两个问题：安全管理、业务管理。 •安全管理：保障用户数据的安全性。例如从物理上隔离用户数 据。 •业务管理：支持组播业务，如信息发布。 •（5）同轴电缆线 •同轴电缆具有传输衰减小，抗干扰能力强的优点，一般信号需 要中等距离传输时，可以采用同轴电缆传输。
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4.1 交通信息传输系统
•二、交通信息接入方式 •1）有线接入——光纤接入 •目前，光纤设备成本较大，尚未普遍应用。在高速公路收费系 统、高速公路监控系统中，一般采用光纤接入方式。 •2）无线接入——移动蜂窝无线接入 •（1）蜂窝数字分组数据（CDPD） •在现有的模拟蜂窝电话网上增加移动数据基站、移动数据中介 系统、移动数据终端，进行无线分组数据通信，适用于数据量小 、实时要求不高的场合。例如交通智能调度、远程监控、信息查 询等。
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4.1 交通信息传输系统
•二、交通信息接入方式
•2）无线接入——专用短程通信（DSRC）
• 由车载单元（OBU）、路旁单元（RSU）、专用短程通信协
议以及后台计算机网络组成。主要应用于ETC不停车收费系统中
。
• 专用短信通信系统是利用专用短程通信技术，通过路旁单
元的信号发射和接收装置识别通过车辆的相关信息，自动对车辆
•二、交通信息接入方式 •2）无线接入——固定无线接入 •（2）蓝牙技术 • 它是一种短距离无线通信技术，利用“蓝牙”技术，能够 有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终 端设备之间的通信，也能够成功地简化以上这些设备与Internet 之间的通信，从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输 变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。 •特点：全球范围使用、同时传输语音和数据、 具有很好的抗干 扰能力、蓝牙模块体积小、低功耗、开放接口、成本低。
•（5）保真度高
•（6）工作性能可靠
•（7）成本不断下降
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4.1 交通信息传输系统
•一、交通信息传输媒介 •2）交通信息传输媒介 •（4）区域无线广播网络 •可用于交通信号控制机和其他交通控制设备。 •（5）地面微波链路 •点对点通信的主干媒介，传输音频信息及有限的CCTV视频信息 •（6）蜂窝无线网络 •目前主流通讯服务提供上绝大部分采用蜂窝网络。蜂窝网络类型 有：GSM网络、CDMA网络、3G网络、FDMA、TDMA、PDC、TACS、 AMPS等。
•A）安装便捷：无需网络布线，一般只要安装一个或多个接入点设备。 •B）使用灵活：一旦无线局域网建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一 个位置都可以接入网络。 •C）经济节约，增加信息点，无需改造网络。 •D）易扩展：多种配置方式，能够根据需要灵活选择。
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4.1 交通信息传输系统
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4.1 交通信息传输系统
•一、交通信息传输媒介 •2）交通信息传输媒介 •（7）卫星通信系统 • 可在一个较大的范围内对交通控制系统进行控制。 •优点： •A）通信距离远，且费用与通信距离无关。 •B）覆盖面积大，且便于实现多址联接。 •C）通信频带宽，传输容量大，能传输的业务类型多。 •D）机动灵活。 •E）通信线路稳定可靠，传输质量高。
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•三、交通信息传输系统的组成
•3）传输系统的两个性能指标：有效性、可靠性 •（2）可靠性：被传输的信息准确可靠。 •A）在模拟系统中，用信噪比、失真度来衡量。 •信噪比：输出信号的平均功率与输出噪声的平均功率之比，单 位为分贝（dB） •失真度：反映通信系统的传输性能。在理想状态下，信号的失 真度为0，但实际传输过程中，由于非线性失真的存在，会影响 输出信号的真实性。
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•二、交通信息接入方式 •2）无线接入——移动蜂窝无线接入 •（1）蜂窝数字分组数据（CDPD） •CDPD工作流程：
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•二、交通信息接入方式 •2）无线接入——移动蜂窝无线接入 •（2）通用分组无线业务（GPRS） •它是一种基于分组交换传输数据的方式，在移动终端和网络之 间实现了“永远在线”的连接，网络容量只有在进行传输时才被 占用。 •GPRS的特点：充分利用频谱资源、传输带宽，适用于突发性业 务。
•到控制中心，一般视频图像数据
•量较大，因而要求信息传输系统
•要有较高的传输速率。
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4.1 交通信息传输系统
•一、交通信息传输媒介 •2）交通信息传输媒介 •（1）屏蔽双绞线 •导线双绞在一起，外层由铝泊包裹，以减小辐 射 •优点：添加屏蔽层，减少电磁辐射干扰，信号 损失减少，传输距离较远。 •缺点：与非屏蔽双绞线相比，成本高、安装较 困难。 •（2）同轴电缆 •中心导体为坚韧铜线，外由屏蔽层包裹。 •特点：与双绞线相比，信号带宽大，传输距离
进行身份鉴别、实时监控、动态引导等。
•专用短程通信规范的三个层次：
•（1）物理层：规定了无线通信的标准，包括频率、上下行数字编码方式、 信号调制方式。
•（2）数据链路层：定义数据链路通信协议，制定介质访问和逻辑链路控制
方法。
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4.1 交通信息传输系统
•二、交通信息接入方式 •2）无线接入——固定无线接入 •（1）无线局域网(WLAN) •无线局域网利用电磁波在空气中发送和接受数据，而无需线缆 介质。无线局域网的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps，传 输距离可远至20km以上。 •无线局域网的优点：
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4.1 交通信息传输系统
•三、交通信息传输系统的组成 •依据信息传输分为：模拟、数字两种，将传输系统分为模拟信 息传输系统和数字信息传输系统。 •1）模拟信息传输系统组成 •在发送端从信源采集到信号后经过调制器直接送入广义信道传 输，在接收端则将广义信道送来的信号经过解调器恢复成原始信 息后传给信宿。
•（1）向现场设备发送指令 •（2）接收现场设备发出的确认信息 •（3）从各种交通检测器中获取交通数据 •（4）监视现场设备的工作状态
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4.1 交通信息传输系统
•一、交通信息传输媒介
•1）传输需求
•（1）交通检测站及匝道控制机
•采用多路轮询方式，一个通道可控制多部控制机，需保证设备
高
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4.1 交通信息传输系统
•一、交通信息传输媒介
•1）传输需求
•（4）视频设备
•A）用于确认交通事件，要保证视频图像的稳定性和清晰度，在
检测交通事件的检测器出故障时，
•检测区域内的摄像机要保证设备
•运行及通信的全天可用性。
•B）监视交通拥堵，要求摄像机
•能较实时地将现场交通图像传输
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4.2 模拟信息传输
•1）模拟信息
•模拟信息是指以模拟波形形式存在的信息，它随时间连续变化
，例如：温度、压力，以及目前在电话、无线电和电视广播中的
声音和图像。
•模拟信息传输最大的特点：采用模拟调制方式。
•调制：是指信号发射端将信号加到高频载波信号上（因为低频信
号容易被吸收无法传送远距离），从而发射信号的过程。
运行及通信全天可用性。
•（2）制中心之间通过多个低速信
道进行通信，采用轮询方式，需保证设备通信全天可用。
•（3）可变情报板（VMS）
•可变信息板的信息显示要非常快，需保证信息传输的实时性。
•（4）视频设备
•用于确认交通事件、监视交通拥堵，要求全天工作、传输速率
•1）与模拟通信相比，数字通信的优点： •（1）易再生，防止干扰累积； •（2）便于连接各种数据终端，特别是计算机终端； •（3）易于加密，可靠性好； •（4）易于实现信息传输业务综合化，有利于组网传输； •（5）电子器件易于高度集成化，有利于通信设备的小型化和灵活 性。 •（6）数字信息易于加工处理，有利于扩大信息传输内容，提高传 输质量。