智能交通系统的基本工作原理
– 用作信息查询及发布的工具。可以方便地实现与WEB网络的互联, 因此可以向使用者提供丰富的交通信息查询、发布服务。
– 用作数据传输的途径。可以用作道路数据采集后向交通中心的传 输途径,甚至可以用作各个管理中心之间的实时数据传输。
– 用作调度指挥的手段。由于GPRS既可以作为语音传输的通道也 可以作为数据传输的通道,因此,可以方便地实现移动体(车辆 驾驶员)与控制中心的话务、数据连接,可以完成调度控制中心 对自己所辖车辆的调度指挥功能,兼以实现车辆导航功能。
当前面车辆检测到障碍物或车祸等情况时,它将向后发送碰撞警告信息, 提醒后面的车辆潜在的危险。另一情形为,在路边紧急停车的车辆向靠 近自己的车发送警告消息,提醒它们不要进入危险区域。车-车通信的应 用还包括转弯速度控制、车队管理和安全超车等。
Telematics
•概念
– Telematics一词是由Telecommunication与Informatics 所组成,“Telematics”是以无线语音、数字通信和基 于卫星的GPS系统为基础,通过汽车交换信息的技术, 通过定位系统和无线通信网,向驾驶员和乘客提供交 通信息、应付紧急情况的对策、远距离车辆诊断和互 联网(金融交易、新闻、电子邮件等)服务。
卫星通信不仅应用于传输电话、电报、传真、数 据等,而且特别适用于民用广播电视节目的传送。
卫星通信技术
•存在的问题和缺点
1.要有高可靠、长寿命的通信卫星。 2.静止卫星的发射与控制技术比较复杂。 3.静止卫星通信具有较大的信号传输延
迟和回声干扰。 4.存在星蚀和日凌中断现象。
数字移动通信技术
移动通信概念
BPSK调制 ,载频为2~10MHz.
专用短程通信技术
• DSRC系统通信方式
主动式:这种系统中路旁单元RSU和车载单元OBU均有 振荡器,都可以发射电磁波。当RSU向OBU发射询问信 号后,OBU利用自身电池能量发射数据给RSU,主动式 DSRC技术中OBU必须配置电池。
被动式:RSU发射电磁信号,OBU被激活后进入通信状 态,并以一种切换频率反向发送给RSU,被动式DSRC技 术中OBU电源配置可有可无。
专用短程通信技术
– 专用短程通信(Dedicated Short Range Communication,简称DSRC)是一种高效无线通信技术, 它可以实现小范围内图像、语音和数据实时,准确和 可靠双向传输,将车辆和道路有机连接.
– DSRC是基于长距离RFID射频识别微波无线传输技术。 1998年,我国交通部ITS中心向交通部无线电管理委员 会提出将5.8GHz频段(5.795~5.815GHz:下行链路 500Kbps,上行链路250Kbps)分配给DSRC技术领域。
数据率:115Kb/s 数据在线连接
3代
W-CDMA(欧,日)
码分多址
数据率:2M/s、384Kb/s、
CDMA2000(美)
宽带业务
114Kb/s
TD—SCDMA(中)
数据在线连接
宽带数据业务
高带宽是3G移动通信系统最直观的标志。3G标准规定移动网络必须能够支持 同的数据传输速度,在室内、室外和行车的环境中都能够分别支持至少2Mbps、 384kbps以及144kbps的传输速度,使得移动多媒体业务真正成为可能。
缺点:
① 需要光/电和电/光变换部分;② 光直接放大难;
③ 电力传输困难;
④ 弯曲半径不宜太小;
⑤ 需要高级的切断接续技术; ⑥ 分路耦合不方便。
光纤通信技术
• 光纤通信的应用
– 长途干线网和局间中继网得到普遍的应用,如光纤在公用电信 网间作为传输线。
– 局域网中的应用。 – 有线电视干线网越来越多地采用光纤传输系统 。 – 作为危险环境下的通信线。诸如发电厂、化工厂、石油库等场
通信技术在智能交通系统中的应用
• 调频广播通信在ITS中的应用
– 许多国家的城市都在自己的市区范围内建立起了以交通行业为主 要服务目标的交通广播台,向出行者和驾驶员提供实时的交通信 息,在节省投资的前提下取得良好的效果。
通信技术在智能交通系统中的应用
• 无线寻呼在ITS中的应用
– 个性化交通信息的提供。用户可以通过多种途径(电话或网络) 向寻呼中心提交自己的请求,预订自己所需的信息,寻呼中心通 过交通信息网站获得信息,就可以在特定的时刻向用户提供他们 所需要的交通信息。
市话局
交换中心
(MS C)
移
基站
动 台
(BS) MS
BS
“有线”
MS
每一个基站都有一个由发信功率与天线高度所确定的地理覆盖范围, 由多个覆盖范围区组成全系统的服务区
数字移动通信技术
• 公众移动通信
自20世纪70年代以来,公众移动通信在这个阶段上又可分为第一代移动
通信系统(以模拟技术为主,如TACS、AMPS等),第二代移动通信系统
– 货物运输信息管理。公司总部可以通过广域寻呼网向位于全国各 地的公司所辖运输车辆提供货物信息,合理组织公司货运资源, 与移动通信相比这是一种比较经济的信息提供手段。
– 增值服务。通过软件的设计,寻呼系统还可能用于实现加油付费、 自动售货支付等业务的功能。
通信技术在智能交通系统中的应用
• 移动通信在ITS中的应用
第二章 智能交通系统的基本原理
第一节 数据获取原理
基于道路的数据源(感应线圈、远程微波雷达监测、基于图像处理的视频监测) 基于车辆的数据源(自动车辆识别AVI、浮动车) 车辆定位信息(车辆定位技术AVL:4种技术)
第二节 数据传输原理 第三节 信息利用和信息控制原理
第二节 智能交通系统中的信息传输原理
通信技术在智能交通系统中的应用
• DSRC在ITS中的应用
车-路通信主要面向非安全性应用,以ETC 系统为代表。它是一种应用于公路,大桥和隧 道的电子自动收费系统。车辆经过特定的ETC 车道,通过车载OBU与 路侧RSU的通信,不需 停车和收费人员采取任何操作的情况下,能自 动完成收费过程。ETC系统能大大提高高速公 路的通行能力,提高服务水平,简化收费过 程,节约成本。
光纤通信技术
• 光纤通信系统的基本构成
数字光纤通信系统方框图如下图所示。由 光发射机、光纤和光接收机组成。
光纤通信技术
• 光纤通信的特点
优点:
(1)通信容量大 (2)传输损耗低、通信距离长
(3)不受电磁干扰,通信质量高,适应能力强
(4)体积小、重量轻、便于施工和维护
(5)主要原材料SiO2来源丰富,潜在价格低廉
(以窄带数字技术为主,如GSM、IS54-DAMPS和IS95-CDMA)和正日趋统
一成熟的第三代移动通信系统IMT-2000 。
阶段
代表技术
技术特点
功能实现
1代
AMPS
模拟技术
模拟话音
频分复用
2代
GSM
数字蜂窝 时分复用
数据率:9。6Kb/s HSCSD可实现57Kb/s
2.5代
GPRS
通用分组 数字蜂窝
专用短程通信技术
• DSRC结构体系
DSRC有车载单元(OBU, On Board Unit)、路旁单元(RSU, Roadside Unit)、专 用短程通信协议及后台计算机组成。
(1)车载单元
目前国际上使用OBU种类很多,主要差异集中通信方式和通信频段不同。 主要应用电子自动收费系统,OBU从最初单片式电子标签,发展到了目前 双片式IC卡 加CPU单元,IC卡存储帐号、余额、交易记录和出入口编号等 信息,CPU单元存储车主、车型等有关车辆物理参数并为OBU和RSU之间 高速数据交换提供保障。
移动通信是指通信的双方,至少有一方在移动中进行信息的交换。这里 的信息应包括:数据、语音、文字、图像、视频或多媒体信息。这里的 双方应包括人与交通工具之间、人与机器之间或人与人之间
固定点
活动的 人
移动通信图
数字移动通信技术
•移动通信系统的组成
市话网
移动网
(PSTN)
(PLMN)
BS
无线小区
中继线 移动
Telematics的主要应用仍然集中在行车安全与车辆保全方面。
核心是结合通讯与信息技术,以汽车为主体与外界环境资源,如资讯、 多媒体内容之间单向或双向互动传输。
车辆远程信息服务系统、车辆资(讯)通信系统
Telematics
• 主要功能包括:
– 卫星定位:基于GPS与路线咨讯,做出路况知道与路线指引。 – 道路救援:当发生车祸或车辆故障时,通过SOS按键自动联络
光纤通信技术
概述 所谓光纤通信,就是利用光纤来传输携带信息的光 波以达到通信的目的。光通信采用的载波位于电磁 波谱的近红外区,频率非常高(1014~1015Hz), 因而通信容量极大。现在,光纤通信的新技术仍在 不断涌现,诸如频分复用系统、光放大器、相干光 通信、光孤子通信的发展,预示着光纤通信技术的 强大生命力和广阔的应用前景。
专用短程通信技术
– 车载环境无线接入(WAVE)是下一代专用短距通信 (DSRC)技术,能够提供高速的车到车(V2V)和车到基 础设施/中心台(V2I)数据传输,主要可以用于智能交通 系统(ITS),车辆安全服务以及车上因特网接入。
– WAVE 系统工作于5.850~5.925 GHz,采用OFDM传 输技术,能够达到6~27 Mbit/s的信息传输速率。在 WAVE系统中,一个路侧单元(RSU) 可以覆盖方圆 1000 英尺。WAVE系统基于IEEE 802.11p协议,此协 议目前仍在积极开发之中。
求援。 – 汽车防窃:通过卫星定位提供失窃车辆的搜索与追踪。 – 自动防撞系统:通过雷达感应车与车之间安伞行驶距离。 – 车况掌握:实现车辆性能的自动检测与维修诊断。 – 个性化资讯接收:收发电子邮件与个人定制咨询。 – 多媒体娱乐资讯接收:高音质与高清晰度的视听设备、游戏机、