一、引言
从技术层面上看,一个ITS系统主要由交通信息采集、交通状况监视、交通控制、信息发布和通信5大子系统组成。其工作流程可概述为:ITS首先利用检测和监视系统采集各种交通设施(道路、隧道和桥梁)、交通状况及有关服务的信息,然后经通信系统送至交通管理中心集中处理,再利用通信系统和信息发布系统将这些信息传输到ITS系统的各个用户(驾驶员、居民、交通管理单位、停车场、运输公司、医院、救护排障等部门),供他们根据自己的具体情况做出相应的反应。比如,出行者可实时选择交通方式和交通路线;交通管理部门利用控制系统自动进行合理的交通疏导、控制和事故处理;运输部门也可随时掌握车辆的运行情况,进行合理调度。从而使路网上的交通流运行处于最佳状态,改善交通拥挤和阻塞,最大限度地提高路网的通行能力,提高整个公路运输系统的机动性、安全性、生产效率和人们出行的舒适度。由此可见,各种信息的传输是ITS的运行基础,而以传输信息为目的的通信系统就像人体内的神经系统一样在ITS中起着至关重要的作用。
根据通信对象的不同,我们把通信系统分为三大部分(见图1):
一是以路网基础设施为主的信息传输系统,它是利用沿高速公路(或城市道路)敷设的电缆或光纤,将沿线的收费站、管理站、货运站、客运站、十字路口等基础设施连接而成的一个通信网;二是上述网与车辆之间的通信系统(RVC—Road Vehicle Communication),它主要是利用无线通信技术(广播或专用短距离通信等方式)完成路车之间的信息交换。第三部分是车辆之间的通信(IVC—Inter Vehicle Communication),它是利用无线电或红外线完成车与车之间的信息传输。
二、ITS中的各种信息
如果把ITS系统比作一只鼎的话,那么通信技术、计算机网络技术和控制技术就是这只鼎的三条腿。所以,了解ITS中的通信技术是全面了解与掌握ITS系统的基础。
通信就是信息的传输。为此,我们先了解一下ITS中部有哪些信息。根据目前ITS的发 展情况,我们总结出ITS中的信息以下几类:
第一类属于公共信息,也就是需要向广大交通设施的使用者(车辆驾驶员、旅客、行人、货主等)公布的信息,比如气象信息、道路路况信息、交通阻塞信息、交通事故信息、车辆到达信息、客车售票信息等。
第二类是交通管理部门内部的管理信息,比如车辆调配信息、人员管理信息、车辆运行信息、办公信息以及控制和管理指令等。
第三类主要指有关车辆收费的信息,比如车辆属性、车主信息、上路时间与地点、下路时间与地点、费率、黑黄名单(透支和接近透支的车辆、车主名单)等。
第四类是交通监控信息,比如各种传感器的输出信号、摄像机视频信号。交通设施的控制信号,高速公路上紧急电话、GPS信息等。
第五类是交通管理部门对行驶车辆的指挥信息以及车辆之间的沟通信息。
从信息的形式上看,我们目前所能见到的信息ITS都有,即语音信息、活动图像信息、图片信息、文字信息、数据信息等。
上述分类并不是绝对的,有的信息可能具有多类性,分类的目的是为了便于理解。从中我们可以看到ITS中的通信业务复杂、信息种类繁多,单一的通信技术无法满足ITS的业务需求。所以,各种通信技术和手段在ITS中都有用武之地。下面我们对几种主要的通信技术作简要的介绍。
三、ITS中的通信技术