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摘 要 :本文将车载通信数据加以分类,按照传输量和传输频率的大小,采用不同的通信网络进行数据传输,提出了一种完善的嵌入式车载终端控制系统的通信方案.
关 键 词 :GPS GIS ITS 通信 嵌入式 汽车 系统
随着中国经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,汽车已经成为部分家庭必不可少的交通工具.尽管城市道路建设的步伐已经加快,但交通拥堵现象仍然非常严重.为了减少交通拥堵对国民经济正常运转的负面影响,在城市特别是大中型城市,建立交通综合智能管理信息平台是势在必行的,也是具有巨大的市场潜力和商业应用前景.
车载信息终端是ITS面向用户的部分,集成了数字信息处理、无线通信、定位导航、嵌入式GIS和图像显示等多种高科技技术,其目的是使用户随时随地与ITS的信息平台进行信息交互,一方面使用户能够从信息平台获取需要的各种交通信息,以便帮助用户进行路径规划和决策,提高出行效率,另一方面也将用户信息通知给信息平台,使得交通监管等部门实时了解交通状况,以便做出适当的部署和调整,缓解交通拥挤现象,提高交通系统运转效率.
在车载终端中,通信是实现智能交通的根本.高效快捷的通信是实现终端与信息平台之间联系的纽带,而通信效率和质量与所采用通信方式和方案有关.所以,确定车载终端的通信方案是至关重要的.本文提出一种以FLEX无线寻呼为主的车载通信方案.
车载信息终端的通信方式不仅要考虑系统现有的数据量及传输需求,同时也要保证能够满足用户不断发展的需要.因此,车载信息终端所选择的通信方式必须考虑到交通信息中心的交通信息发布方式,所选择的通信方式和采用的通信方案必须符合高速、安全性、可靠性、可扩展性等原则.
由于很多交通实时信息的发布是由信息中心向用户单向广播的,而且发布的频率很高(如1次/分钟),发布的信息量偏小,但用户容量很大.所以,选用FLEX寻呼系统作为这种实时信息的传输网络.这是因为FLEX寻呼系统具有灵活性好、系统容量大、服务质量高,支持多频点全国性漫游等特点,而且在容量和传输率上可满足大规模实时交通数据的传输,通信系统运营费用合理.另外,中国联通公司拥有该网络,不需投入大规模的网络建设费用.
虽然基于FLEX的寻呼通信方案可解决交通实时数据的大容量无线广播发布的问题,但对于GIS中的地理信息数据实时获取FLEX网络却无能为力,因为GIS数据下载量一般很大(如上Mbytes),而FLEX的传输速率过低.专用短程DSRC技术是一种实现短程无线传输的新兴技术,它支持点对点和点对多点的通信,将车辆和道路信息有机的连接起来.而且DSRC工作在5.8G专用高频上,不易受其他的信号干扰.DSRC的数据传输率高,最高可达1Mbps,可实现车载信息终端设备GIS数据的快速下载,而其它共用移动通信的数据传输率远远低于这个水平.DSRC的设备集成度高,车载单元和路边单元很容易安装,通信盲区解决方法简单,只要延长读写天线电缆即可.另外,相对于建立其它无线通信网络,DSRC的设备价格便宜很多.不过,现在国内的DSRC基础设施建设还难以到位,所以DSRC只能作为补充通讯方式或一种预留功能,目前选择无线公网(CDMA/GPRS)来替代DSRC应用于GIS数据的下载.
无线公网目前主要为手机用户提供语音和数据业务,主要提供点对点通信.采用公网的优点在于可以充分利用现有通信资源、系统成本低、覆盖面广等,但公网不适合大数据量的传输(如动态交通信息的广播型数据发送).而对于数据量不大的查询服务,由于并发用户数较少,一般可以采用无线公网方式进行传输.当车载终端与交通综合信息平台进行数据交互时,公网语音通信在国内已经得到广泛应用,其覆盖范围、通话质量是其它通信方式无法比拟的.
模拟集群通讯系统是一种高级移动指挥调度系统,是一种共享资源、分担费用,向用户提供优良服务的多用途、高效能的先进无线电调度通信系统.它对于集团内部话音通讯有一定优势,考虑已经有部分出租车等营运车辆安装了该类系统,可以考虑对其进行改造,既可作为公网语音通讯的补充,也可作为集团车队的备用通讯手段.
本方案中将车载通信数据加以分类,按照传输量和传输频率的大小,采用不同的通信网络进行数据传输,即采用FLEX寻呼支撑大量用户接收实时交通信息,利用无线公网(CDMA/GPRS)提供小数据量的数据传输、双向语音通话,利用DSRC下载大容量的地图数据,利用现有少量模拟集群设备作为集团车队的备用通信方式.如图1所示.
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