黃成進

（中國移動通信集團廣東有限公司河源分公司，廣東 河源 517000）

前言

隨著科學技術的發(fā)展，智能交通系統(tǒng)通過把計算機技術、網(wǎng)絡通信技術等形成一個整體，使交通管理更加智能、高效和便捷，有效保障了人們出行的舒適性、便利性以及安全性。把無線通信技術應用到智能交通系統(tǒng)，可以使智能交通系統(tǒng)的功能得到進一步的提高，推進了交通運輸?shù)陌l(fā)展。

1 國內(nèi)外智能交通系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

智能交通系統(tǒng)（ITS）發(fā)源于美國，但是當前美國的智能交通系統(tǒng)處于被動的發(fā)展狀態(tài)，發(fā)展速度比較緩慢，為了實現(xiàn)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展得到進一步提升，需要不斷探索和完善相關技術。

歐洲在2020 年5 月新創(chuàng)建了一個以推廣智能交通領域現(xiàn)有的大量標準并提出針對性建議為目的的通信協(xié)議項目，該團隊由十名專家組成，要在三年內(nèi)制定一份相關的文件，文件包括兩點主要內(nèi)容，第一是為如何充分發(fā)揮歐洲智能交通系統(tǒng)領域的使用效率提供合理的建議，第二是給智能交通系統(tǒng)的互操作性和監(jiān)管要求提供相應的依據(jù)。文件涵蓋有車輛自動識別、交通和乘客信息、電子收費（EFC）、停車、協(xié)作網(wǎng)聯(lián)自動化汽車和網(wǎng)聯(lián)車輛、交通管理及無線通信等多種內(nèi)容。這個項目可以指導智能交通系統(tǒng)從抽象化的結(jié)構(gòu)發(fā)展為有效實施，能夠有助于其他成員國相關部門進一步理解智能交通系統(tǒng)系列標準，幫助他們實現(xiàn)目標，給歐洲提供統(tǒng)一的最新智能交通系統(tǒng)服務支撐。

當前，我國還未實現(xiàn)智能交通系統(tǒng)目標，其探索和發(fā)展還處于迷茫階段，為了使我國智能交通系統(tǒng)的發(fā)展更上一個臺階，提高人們的出行效率，需要從以下兩個方面做起：第一，政府要給予一定的政策支持，不斷研發(fā)先進的技術助力實現(xiàn)智能化交通系統(tǒng)；第二，結(jié)合我國實際情況，積極把無線通信技術應用于建立比較全面的信息通信系統(tǒng)，以便于實現(xiàn)智能化交通的目的。

2 智能交通系統(tǒng)中無線通信技術的應用要點

2.1 ZigBee 技術

該技術是一種雙向無線通信技術，特點非常突出，在各種類型的電子設備之間都能進行數(shù)據(jù)信息的傳遞，另外，還能有效傳輸周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)以及低反應時間數(shù)據(jù)。該項技術在短距離設備和低功率設備傳輸上被廣泛應用，ZigBee 技術在智能交通系統(tǒng)中主要是進行公交車管理。通過在智能交通系統(tǒng)中應用ZigBee 技術，能夠?qū)卉囘\行進行全面性的檢測，檢測效果也相對比較好，可以有助于提高公交車的服務能力以及優(yōu)化公交車調(diào)度。例如，ZigBee 技術和數(shù)字移動通信技術共同應用于構(gòu)建無線傳輸網(wǎng)絡的情況下，能夠有效監(jiān)測公交車離到站的時間，及時采集公交車的日常運行信息，然后把采集到的信息統(tǒng)一發(fā)送到監(jiān)控平臺，能夠進一步優(yōu)化公交資源的配置情況。在實際工作中，為了精準掌握公交車的運行情況，可以把感應器安裝在公交車以及站臺上，通過計算機技術、無線通信技術以及傳感技術，精準捕獲公交車情況以及進站距離，確保終端能夠獲得有效數(shù)據(jù)，相關人員可以通過數(shù)據(jù)了解車輛的實際運行情況。另外，通過應用ZigBee 技術能夠?qū)崿F(xiàn)建立智能公交電子站牌信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)不但可以把公交車的到站信息以及運行信息及時提供給候車的乘客，還具有非常優(yōu)秀的服務能力，能夠播放各種和出行相關的視頻以及文字。

2.2 GSM 技術

全球移動通信系統(tǒng)（GSM 技術）是一種數(shù)字移動通信技術，由于其信息覆蓋面非常廣，因此廣泛應用于移動通信設備，把該項技術應用于交通領域，能夠搭建起車輛以及管理工作室之間進行信息溝通的橋梁，使溝通交流更加方便快捷。由于該系統(tǒng)主要涉及語音以及數(shù)據(jù)的雙向業(yè)務，因此，可以在智能交通系統(tǒng)中廣泛應用語音功能。另外，應用GSM 技術，不但可以進行信息的傳遞，還能在信息之間進行互動交流以及信息反饋。同時，該項技術的信息負載量遠遠優(yōu)于有線數(shù)字技術，因此，GSM 技術在智能交通系統(tǒng)中更為實用，應用效果也更加理想。

2.3 移動通信技術

目前在智能交通系統(tǒng)中廣泛應用第三代和第四代的無線通信技術。應用第三代無線通信技術的原理是通過利用微微蜂窩區(qū)來實現(xiàn)局域網(wǎng)通信的目的，利用宏蜂窩區(qū)能夠?qū)崿F(xiàn)城市之間的漫游通信，利用微蜂窩區(qū)則能夠?qū)崿F(xiàn)城市和郊區(qū)之間進行通信，把第三代無線通信技術應用于智能交通系統(tǒng)，能夠強化對運輸車輛的有效管理，提高交通運輸?shù)陌踩禂?shù)。由于第三代無線移動通信所使用的是異步轉(zhuǎn)換技術，因此其傳播速度非常快，以衛(wèi)星和地面網(wǎng)絡為依托達到全球漫游通信的目的，其通信信息能夠?qū)崿F(xiàn)水、陸、空各運輸部門全覆蓋。和第三代無線通信技術相比，第四代無線通信技術的數(shù)據(jù)傳輸性能更佳，在交通智能系統(tǒng)中應用時，能夠傳送數(shù)據(jù)較大的路況視頻和圖片，具有數(shù)據(jù)傳播的速度快、信息損壞可能性低的優(yōu)勢，能夠?qū)囕v進行精準定位，全面收集交通路況信息，具有更好的導航以及道路優(yōu)化選擇效果。GPR 技術在未來移動通信技術發(fā)展中具有非常重要的地位，在智能交通系統(tǒng)中，需要應用GPRS 技術傳輸數(shù)據(jù)量較大的公文和圖片以及交通流量狀態(tài)信息。該技術能夠通過端對端、廣播以及群播等方式給行駛中的車輛提供更加準確的導航信息，另外，需要采用單向傳播的方式把信息從車輛位置迅速傳達給調(diào)度中心，因此，GPRS 技術可以把每一臺正在行駛中的車輛的相關信息提供給調(diào)度中心，它的播放內(nèi)容相對來說都比較重要，更不能出現(xiàn)任何損失，由于GPRS 技術的數(shù)據(jù)傳輸速率較低，所以不會使網(wǎng)絡出現(xiàn)擁堵情況。而且，GPRS 技術所提供的技術能夠進一步改進智能化交通系統(tǒng)，具有降低成本、增加業(yè)務類別的作用，該項技術的功能性相對也比較強大。

2.4 RDT 技術

RDT 技術主要是通過無線數(shù)據(jù)通信的方式來實現(xiàn)車輛相關信息的采集，能夠更加全面的向使用者展現(xiàn)道路整體狀況以及車流量情況。通過應用該項技術能夠?qū)崿F(xiàn)車輛與交通管理臺之間的高效溝通。比如，如果車輛是在比較密集的建筑群中行駛，車輛信息一般都會受到一定的干擾，車輛在相對寬敞的位置行駛時，車輛信息則相對比較準確，一旦車輛信息受到干擾將嚴重影響到車輛行駛，而運用RDT 技術可以有效解決這個問題，能夠有效傳遞計算機相互之間的信息，進一步提高信息的傳播效率。

2.5 車輛無線通信技術

即時性是車輛移動通信技術傳輸信息所具備的主要特征，主要包含有四種信息傳遞類型：

第一，交通路況信息。運用車輛無線通信技術可以直接采集智能交通系統(tǒng)信息和匯報調(diào)度結(jié)果。例如，可以采用交通廣播的方式進行城市交通情況播報，及時告知駕乘人員當前行駛的路面情況以及車輛擁堵信息等內(nèi)容，車輛無線通信技術在當前應用非常廣泛，這能夠進一步提高交通調(diào)度有效性。

第二，車輛監(jiān)控信息。運用車輛無線通信技術可以有效監(jiān)控當前車輛的實際運行情況，相關的數(shù)據(jù)信息絕大部分會直接傳輸?shù)今{駛員終端設備，這能夠有效提高車輛管理以及調(diào)度的效率。

第三，駕駛信息。運用車輛無線通信技術能夠?qū)崿F(xiàn)駕駛員之間的信息互通，依據(jù)該信息能夠使駕駛員深入掌握不同地區(qū)的實際交通情況，而且還能傳遞各種駕駛文明標語等信息，有效輔助進行交通管控。

第四，車輛安全信息。在這種情況下，主要是在車輛系統(tǒng)控制上應用車輛無線通信技術，能夠提供車況、車速、車位等大量和車輛安全相關的信息，能夠有效保障車輛安全。

3 無線通信技術下智能交通系統(tǒng)場景功能的完善路徑

3.1 應急車輛管理系統(tǒng)功能的完善

應急車輛管理系統(tǒng)是用于管理道路上應急車輛的一種方法，該系統(tǒng)最初是在美國被申請專利和被采用，隨后應用于我國的智能交通系統(tǒng)中，其運作流程是：采用無線通信技術來處理信號，為了便于及時掌握道路橋梁的交通情況，在沿途安裝一系列的警報單元。在采用無線通信技術的報警器發(fā)出信號之后，由沿途的接收器進行信號檢測，在這個過程中，接收器使報警燈閃爍的同時把繼電器信號發(fā)送到下一個警報單元。通過這種無線信號的模式使警報信號沿著前方的道路進行傳播，以達到警告該道路上其他車輛的目的。通過利用應急車輛管理系統(tǒng)來傳播無線信號，能夠?qū)崿F(xiàn)把智能交通系統(tǒng)實時運用于道路交通管理，不僅能夠幫助應急車輛脫離危險，還能給道路上其他的運行車輛發(fā)出警示信號，告知前方道路有應急車輛，能有效減少由于車輛出現(xiàn)故障所導致的交通事故，保障車輛行駛安全。當前，已經(jīng)開始在道路上應用這種運用無線信號檢測在道路上行駛車輛的智能交通系統(tǒng)，未來，這種技術的應用會越來越廣泛，將會有更多車輛因此受益。

3.2 智能識別行人闖紅燈功能的完善

可以把無線通信技術所具有的數(shù)據(jù)傳播優(yōu)勢和智能交通系統(tǒng)相結(jié)合，然后應用于行人闖紅燈的管理過程中，這樣不僅能夠使城市交通運行更加秩序化，還能降低車輛和行人出現(xiàn)交通意外的可能性。通過無線技術進行信號傳遞，對于能夠監(jiān)管行人闖紅燈的智能交通系統(tǒng)，可以直接進行人臉識別的視頻監(jiān)控來檢測出行人出現(xiàn)闖紅燈的行為，然后通過運用無線通信技術把相關數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚c之相對應的數(shù)據(jù)庫中，實時提取行為人的特征，當識別出該行為人存在闖紅燈情況時，利用無線信號把相應的違規(guī)闖紅燈人員身份信息、頭像以及違規(guī)信息實時在電子屏幕上進行公示，以達到警示其他行人的目的，這樣可以有效減少行人闖紅燈現(xiàn)象。為了把智能交通系統(tǒng)運用于治理行人闖紅燈現(xiàn)象，要在智能交通系統(tǒng)安裝上外置攝像頭，該攝像頭拍攝的相關信息可以通過無線信號把相關數(shù)據(jù)信息上傳到警方數(shù)據(jù)庫。由于智能交通系統(tǒng)具有計算機視覺功能，可以比較行為人的面部特殊信息進行行為人形態(tài)以及行為的識別，在警務人員進行查證時，其通過無線信號提供的圖像可以提供相關證據(jù)。

3.3 車牌字符提取、定位和自動識別功能的完善

首先，使用彩色攝像機進行車輛圖像拍攝，可以得到彩色圖像，然后把RGB 彩色圖像直接轉(zhuǎn)換成灰度圖；其次，以水平邊緣檢測模板應用為主進行灰度圖像的實際運算，主要采用梯度運算方式，這樣能夠有效避免相關背景影響到運算過程，在此基礎上，運用閥值處理灰度圖以確定二值化圖像；最后，要進行車牌位置的確定，同時采用像素點統(tǒng)計方法進行車牌區(qū)域分割。

拍完照之后要進行拍照字符的分割工作，為了得到點陣圖投影圖，需要對車輛牌號進行以垂直投影分析為主的投影量分析；其次，完成字符分割工作后，要有效消除數(shù)字、字母以及漢字等圖像，然后進行歸一化處理，以避免由于拍攝問題所導致的字符發(fā)生變化的情況，從而全面提高字符模式識別能力。在獲取識別信息之后，要采用行之有效的網(wǎng)絡識別方法的相關預處理、主要特征提取過程、分類方法，如表1 所示，采用BP 神經(jīng)網(wǎng)絡算法對測試樣本集與訓練樣本集進行有效的實驗。

表1 與基于BP 神經(jīng)網(wǎng)絡的字符識別比較

從表1 可以發(fā)現(xiàn)，和SVM 相比較，BP 識別算法的訓練時間相對比較長，還會存在訓練不收斂的情況。SVM 字符識別消耗的時間相對來說比較長，但是其識別率高于BP 神經(jīng)網(wǎng)絡。

3.4 可視電話及其個性服務功能的完善

為了給智能交通的運行奠定基礎，可以把4G、5G 網(wǎng)絡引入到可視電話，這樣用戶可以采用視頻呼叫的方式接收到系統(tǒng)發(fā)出的聲音，這樣不僅能夠聽到聲音，還能看到對方的影像，能夠有效提升使智能交通系統(tǒng)的服務質(zhì)量以及效率。通過采用4G 或5G 通信網(wǎng)絡技術可以讓用戶快速進行網(wǎng)絡連接，享受到可視電話的便利性，比如，可以在公交公司建立一個功能性的公交系統(tǒng)，及時把在不同時間段公交站臺上的人流量情況錄入系統(tǒng)，然后形成一個大的數(shù)據(jù)庫，以此為基礎，按不同時段的人流量情況對公交車班次進行合理地調(diào)整，以確保更好的為乘客提供優(yōu)質(zhì)服務。另外，把4G 或5G 通信網(wǎng)絡技術應用于智能交通系統(tǒng)，還能精準的把出行路線、道路情況等相關信息展示給駕駛?cè)藛T，從而降低事故發(fā)生的可能性?？偟膩碚f，在道路交通過程中提供可視電話以及個性服務能夠?qū)崿F(xiàn)智能交通系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

無線通信技術對于智能交通系統(tǒng)具有非常重要的意義，無線通信技術的發(fā)展能夠推動完善智能交通系統(tǒng)。當前，科學技術的發(fā)展迅速，在智能交通系統(tǒng)中，無線通信技術的作用也越來越突出，更加廣泛的把無線通信技術應用于智能交通系統(tǒng)能夠有效提高人民出行和生活的便利性。