目前采用GPS+GPRS或CDMA技術(shù)的車載終端基本上都用于車輛防盜、道路導(dǎo)航和車輛管理方面,但即使如此,能夠把這三種應(yīng)用結(jié)合起來的產(chǎn)品也很少見。當(dāng)然,這并不是技術(shù)上的問題,而是幾乎沒有用戶會(huì)有這樣的需求。這也就使幾乎所有的用戶都有一個(gè)共同的認(rèn)識(shí):車載終端的應(yīng)用過于單一,購置成本以及運(yùn)營成本過高。
智能交通系統(tǒng)是現(xiàn)代信息技術(shù)在交通領(lǐng)域里所進(jìn)行的令世人矚目的應(yīng)用,它涉及多個(gè)方面的功能,其中至少包括:信息采集、信息服務(wù)、車輛導(dǎo)航、不停車收費(fèi)、停車場引導(dǎo)和安全輔助駕駛等。其中不停車收費(fèi)還涉及自動(dòng)收費(fèi)結(jié)算系統(tǒng)和電子號牌技術(shù);車輛導(dǎo)航則涉及結(jié)合路況信息的動(dòng)態(tài)導(dǎo)航以及現(xiàn)在流行的靜態(tài)導(dǎo)航。在現(xiàn)今公認(rèn)的技術(shù)方案中,上述功能所涉及的技術(shù)是以各自獨(dú)立的形態(tài),在彼此不相關(guān)的平臺(tái)上發(fā)展著。比如在道路信息采集方面,采用的是實(shí)時(shí)視頻和路面車輛傳感器技術(shù),信息服務(wù)采用的是路邊可變信息牌和專業(yè)交通廣播方案,不停車收費(fèi)采用了遠(yuǎn)距離射頻卡(ETC)和銀行結(jié)算系統(tǒng),車輛導(dǎo)航采用配備了城市電子地圖的車載終端,而停車場引導(dǎo)則是上述信息服務(wù)方式與導(dǎo)航方式的結(jié)合。在這些技術(shù)方案中,道路導(dǎo)航和不停車收費(fèi)離不開在車輛上安裝車載設(shè)備,而信息采集和不停車收費(fèi)等功能又離不開規(guī)模龐大的道路系統(tǒng)建設(shè)。
按照以往人們的技術(shù)概念,由車載終端來完成上述這些功能幾乎時(shí)不可能的。但是現(xiàn)在,一種采用現(xiàn)有GPS+GPRS技術(shù)平臺(tái)的車載終端,并且不依賴車載電子地圖就可以全面完成上述功能的先進(jìn)技術(shù)方案已經(jīng)誕生了。這種車載終端與中心系統(tǒng)結(jié)合,以公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)為道路系統(tǒng),采用全新的工作模式,可以在很低的成本水平上完成智能交通系統(tǒng)的多種主要功能,在覆蓋現(xiàn)有應(yīng)用種類的同時(shí),還極大地?cái)U(kuò)展車載終端的應(yīng)用。
解決方案概述
這種車載終端采用現(xiàn)今流行的GPS+GPRS或CDMA技術(shù)。由于這種車載終端的導(dǎo)航功能由從中心站點(diǎn)下載到車載終端內(nèi)的路標(biāo)序列實(shí)現(xiàn),因此在導(dǎo)航過程中無需必備DVD裝置、顯示屏以及電子地圖,導(dǎo)航業(yè)務(wù)所必備的電子地圖置于系統(tǒng)中心站點(diǎn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)。在這個(gè)先進(jìn)的智能交通系統(tǒng)系統(tǒng)的車載終端上,可以直接完成智能交通系統(tǒng)概念所要求的信息采集、信息服務(wù)、道路導(dǎo)航、不停車收費(fèi)和停車場引導(dǎo)等功能,而道路系統(tǒng)只需利用現(xiàn)有的公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)。
與現(xiàn)有車載終端根本不同的是,該車載終端內(nèi)置一套指令系統(tǒng)。每一條指令都是車載終端內(nèi)獨(dú)立存在的一條記錄。每一條指令都可以獨(dú)立或與其他指令組合,完成特定條件下的一個(gè)具體功能,而車載終端內(nèi)的所有指令的集合,才是車載終端的總體功能表現(xiàn)。
在系統(tǒng)中心對車載終端進(jìn)行指令注入前,車載終端雖然具有可以識(shí)別和執(zhí)行指令的能力,但是由于沒有指令存在,這個(gè)車載終端僅僅是一個(gè)裸終端。當(dāng)表征所有規(guī)定功能的指令集由系統(tǒng)中心站點(diǎn)經(jīng)公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)對車載終端進(jìn)行指令注入后,這個(gè)車載終端也就具備了隸屬這個(gè)系統(tǒng)中心的身份。
車載終端所可能完成的功能,取決于這個(gè)系統(tǒng)中心發(fā)布的指令和車載終端對這些指令的編譯執(zhí)行能力。車載終端的個(gè)性化功能可以由用戶按照系統(tǒng)規(guī)則自己制定個(gè)性化指令來實(shí)現(xiàn)。車載終端的功能構(gòu)成是可以按需求變化的,而且,同一種類型的車載終端隸屬于不同的系統(tǒng)中心,可能具有不同的指令集,車載終端所表現(xiàn)出來的功能也是不一樣的。不同的車載終端具有不同的指令系統(tǒng),可以編譯執(zhí)行的指令集也不同,功能也就不同。
按照車載終端指令系統(tǒng)的規(guī)定,所有指令均具有共同的指令格式。指令格式至少包括:
1. 指令的觸發(fā)條件;
2. 指令指定的操作設(shè)備;
3. 指令指定的操作內(nèi)容;
4. 指令指定的操作時(shí)刻;
其中觸發(fā)條件從廣義來說,凡是車輛上具備的參數(shù),只要可以接入到車載終端內(nèi)的,都可能成為某個(gè)應(yīng)用指令的觸發(fā)條件。比如車輛的速度、位置、方向、轉(zhuǎn)向燈開關(guān)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、總電門開關(guān)、發(fā)動(dòng)機(jī)故障碼以及與前車距離等等。
指定操作設(shè)備可以是車載終端能夠控制的車內(nèi)或車載終端內(nèi)的任何裝置,甚至包括車輛行駛動(dòng)作裝置。通常的指定操作設(shè)備有:
1. 車內(nèi)提示信息專用揚(yáng)聲器;
2. 聲光指示裝置;
3. GPRS發(fā)送裝置;
4. 發(fā)動(dòng)機(jī)油電路控制裝置、制動(dòng)裝置等等。
指定操作內(nèi)容是與指定操作設(shè)備相匹配的。比如指定操作設(shè)備是揚(yáng)聲器,則指定操作內(nèi)容就可以是一段計(jì)算機(jī)文本格式的字符串,此時(shí)字符串經(jīng)人工擬音后由揚(yáng)聲器播出。
指定操作時(shí)刻在絕大部分指令中都是立即執(zhí)行,只有個(gè)別指令,其指令運(yùn)行結(jié)果需要在特定時(shí)刻輸出。
車載終端是以下述三種主要形式完成前述各種智能交通系統(tǒng)的功能:
1. 由車載終端向駕駛員發(fā)布語音信息;
2. 將車載終端采集的信息經(jīng)商用蜂窩移動(dòng)通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向中心站點(diǎn)報(bào)告;
3. 按指定內(nèi)容操作車輛操控裝置。
中心站點(diǎn)的工作主要表現(xiàn)為以下三個(gè)內(nèi)容:
1. 收集并整理車載終端的返回信息;
2. 在中心站點(diǎn)資源的支持下,整理信息并制定出需要發(fā)布的指令;
3. 主動(dòng)或應(yīng)邀發(fā)布指令。
其中應(yīng)邀發(fā)布的指令包含個(gè)性化信息,該指令只針對特定車載終端。
系統(tǒng)的中心站點(diǎn)在整裝配置時(shí)可以有以下幾部分(見圖1):
1. 交通信息服務(wù)中心——為私用車輛用戶提供交通信息服務(wù);
2. 商用車輛輔助系統(tǒng)——為出租車、物流等行業(yè)用戶提供業(yè)務(wù)輔助;
3. 應(yīng)急車輛輔助系統(tǒng)——為急救車、消防車等用戶提供導(dǎo)航及應(yīng)急避讓服務(wù);
4. 道路收費(fèi)系統(tǒng)——為所有道路收費(fèi)站提供第三方收費(fèi)結(jié)算服務(wù);
5. 停車場信息系統(tǒng)——收集停車場車位信息,為所有車輛用戶提供停車場信息及停車場入口導(dǎo)航;
6. 政府交通管理機(jī)構(gòu)——發(fā)布權(quán)威路況信息、實(shí)施交通管理、提供城市基本數(shù)據(jù)的更新信息,并與其他商用系統(tǒng)共享信息;
7. 車輛管理系統(tǒng)——政府的車輛管理機(jī)構(gòu),管理與車輛電子號牌相關(guān)的事務(wù)。
功能實(shí)現(xiàn)原理
一.信息采集功能
現(xiàn)行的交通路況信息采集方法主要有兩種:
1.在路面上安裝壓感線圈或車輛磁感應(yīng)裝置,然后在將感應(yīng)的信號在路側(cè)處理裝置中進(jìn)行前臺(tái)處理,再經(jīng)專用信息傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送至交通管理中心;
2在道路附近安裝視頻頭,拍攝附近道路的通行情況,并將視頻信息經(jīng)專用信息傳送網(wǎng)絡(luò)傳送至交通管理中心交由專業(yè)人員判讀。
這兩種方法都需要依賴專用信息傳送網(wǎng)絡(luò),或者租用電信網(wǎng)絡(luò)而需要支付可觀的傳輸費(fèi)用。
現(xiàn)今還有一種利用專用車輛在路網(wǎng)中持續(xù)行駛的形式采集路況信息的信息采集法,這就是移動(dòng)采集法。這種移動(dòng)采集法通常是利用固定時(shí)間間隔來觸發(fā)采集操作,并以道路可通過速度來表征路況的。遺憾的是,這種方法不能獲取道路的流量數(shù)據(jù),因此也就無法從資源的角度上準(zhǔn)確地判斷一個(gè)路段還有多少剩余的交通資源可以被車輛利用。
本文所述的車載終端,可以使所有安裝這種車載終端的車輛都成為移動(dòng)信息采集車,這就使信息采集的精度大大提高了。所不同的是,這種車載終端是以經(jīng)過指定地點(diǎn)為條件觸發(fā)信息采集操作的。這個(gè)指定地點(diǎn)就相當(dāng)于道路上的信息采集點(diǎn),它與在路面上設(shè)置壓感線圈的采集方法不同的是,壓感線圈是在道路上一個(gè)物理位置上設(shè)置采集設(shè)備,而本文所述的采集方法,是在車載終端內(nèi)設(shè)置了一個(gè)與位置坐標(biāo)相關(guān)的信息采集指令。
本文所述的交通路況信息采集方法的操作過程參見圖2。
一個(gè)典型的信息采集指令具有如下形態(tài):
Xc,Yc,Rc,B,D,T
為了建立這個(gè)信息采集點(diǎn),系統(tǒng)中心需要在電子地圖界面上,將這條信息采集指令設(shè)置在坐標(biāo)值為(Xc,Yc)的位置上,該位置通常對應(yīng)于實(shí)際道路的中心隔離帶上。為了避免因衛(wèi)星定位誤差影響,在該處還要匹配一個(gè)坐標(biāo)范圍Rc,以便當(dāng)車載終端的衛(wèi)星定位裝置輸出的坐標(biāo)值位于以(Xc,Yc)為圓心,Rc為半徑的范圍內(nèi)時(shí),即可滿足這條信息采集指令的觸發(fā)條 Rc的數(shù)值可以按衛(wèi)星定位系統(tǒng)的平均誤差值,并結(jié)合該處道路的寬度確定。
根據(jù)指令系統(tǒng)規(guī)則所確定的該信息采集指令的格式內(nèi)容如下:
1.指定的觸發(fā)條件是某處路面上的坐標(biāo)位置(Xc,Yc),以及坐標(biāo)有效范圍Rc。必要時(shí)也可以附加行駛方向及其有效范圍作為第二觸發(fā)條件,甚至可以附加時(shí)段信息作為第三觸發(fā)條件;
2. 由B指定操作設(shè)備是GPRS或CDMA發(fā)送裝置;
3.由D指定的操作內(nèi)容是指令觸發(fā)時(shí)的車輛動(dòng)態(tài)信息,即車輛當(dāng)事的位置坐標(biāo)、速度、行駛方向、車型代碼以及這些參數(shù)的采集時(shí)刻;
4. 由T指定的操作時(shí)刻一般都是立即執(zhí)行,只有個(gè)別信息采集指令會(huì)指定在特定時(shí)刻執(zhí)行。
系統(tǒng)中心將這條信息采集指令發(fā)給車載終端后,當(dāng)車輛在行駛中途徑這個(gè)物理位置時(shí),車載終端的GPS模塊會(huì)輸出坐標(biāo)值(Xr,Yr)。如果車載終端的CPU確定│Xr-Xc│
所有經(jīng)過該信息采集點(diǎn)的車輛都將觸發(fā)預(yù)存于各自車載終端內(nèi)的同一條信息采集指令,并在觸發(fā)后立即經(jīng)GPRS或CDMA網(wǎng)絡(luò)將本車動(dòng)態(tài)信息發(fā)送至中心站點(diǎn)。系統(tǒng)的這一功能表現(xiàn)與在路面上設(shè)置車輛傳感器是等效的,但實(shí)際的返回?cái)?shù)據(jù)則具有非常理想的微觀準(zhǔn)確度。
信息采集的工作原理表明,獲得這種采集方法理想宏觀準(zhǔn)確度的必要條件是:所有車輛的車載終端均預(yù)存相同的信息采集指令集。
這種信息采集的方法還可以自動(dòng)探知任一道路路口或路段是否發(fā)生擁堵。這種探知擁堵的原理是:在路口或路段中部一般都會(huì)設(shè)有信息采集點(diǎn)指令。當(dāng)擁堵發(fā)生時(shí),總會(huì)有幾輛汽車正處于使信息采集指令觸發(fā)的位置上。當(dāng)一個(gè)車輛重復(fù)觸發(fā)同一個(gè)信息采集指令時(shí),系統(tǒng)中心會(huì)感知到這種異常的現(xiàn)象。為了探知該處道路永讀的規(guī)模,系統(tǒng)中心會(huì)主動(dòng)在覆蓋這個(gè)路口或路段區(qū)域的基站上發(fā)布擁堵探查指令。這個(gè)指令實(shí)際上就是一個(gè)坐標(biāo)觸發(fā)(Xe,Ye)在系統(tǒng)中心假想的擁堵位置,而坐標(biāo)有效范圍Re更大(比如Re>500米)的信息采集指令。所有收到這個(gè)指令的車載終端會(huì)立即判斷本車是否處于以(Xe,Ye)為圓心,Re為半徑的范圍內(nèi)。如果在這個(gè)范圍內(nèi),車載終端會(huì)立即向系統(tǒng)中心發(fā)出自己的坐標(biāo)位置等信息。這樣系統(tǒng)中心就可以在計(jì)算機(jī)屏幕上對擁堵現(xiàn)場的所有車輛進(jìn)行“復(fù)盤”,不但可以剔除不在道路上的車輛而只在清點(diǎn)擁堵現(xiàn)場的車輛數(shù)目,還可以知道那些車型的車輛、在什么位置被滯留在擁堵現(xiàn)場。
這樣的信息采集系統(tǒng)具有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn):
1.不必在路面安裝信息采集裝置,因此無需建設(shè)路況信息采集傳輸網(wǎng)絡(luò),以及無需維護(hù)安裝于瀝青路面上易于失效的路面壓感線圈;
2.在中心站點(diǎn)的計(jì)算機(jī)界面上可以任意設(shè)置、變更或刪除信息采集點(diǎn),而這一切所需付出的代價(jià)是,整個(gè)城市全部信息采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)在車載終端內(nèi)占據(jù)了近6M的存儲(chǔ)空間;
3. 可以直接利用現(xiàn)有的商用蜂窩移動(dòng)通訊業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)作為智能交通系統(tǒng)的道路系統(tǒng)。
信息采集類指令的根本特征在于,這種指令的最終執(zhí)行結(jié)果總是啟動(dòng)一個(gè)向中心站點(diǎn)返回信息的操作。根據(jù)這種特征,信息采集類指令可以具有多種應(yīng)用:
1.按位置坐標(biāo)觸發(fā)的過往車輛統(tǒng)計(jì)信息采集指令:這就是在車載終端內(nèi)大量存在的,與路面車輛傳感器等效的信息采集指令;
2.按既定時(shí)刻觸發(fā)的車輛分布統(tǒng)計(jì)信息采集指令:這種指令使所有預(yù)存此指令的車載終端在相同時(shí)刻采集各自車輛的動(dòng)態(tài)信息,并在適當(dāng)時(shí)刻經(jīng)移動(dòng)通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)返回中心站點(diǎn),以大規(guī)模數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸對公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的影響。系統(tǒng)在接收到這些信息信息經(jīng)整理后,經(jīng)處理可以得到整個(gè)區(qū)域,小至全市,大至全國乃至全世界的車輛交通分布態(tài)勢圖,其效果超過現(xiàn)今通過直升機(jī),乃至衛(wèi)星高空拍攝對區(qū)域交通進(jìn)行宏觀了解和評價(jià)的方式。這種在任意時(shí)刻獲得的交通分布態(tài)勢圖,是交通預(yù)測工作定量性、精細(xì)化的基礎(chǔ),對城市發(fā)展規(guī)劃的制定和道路設(shè)施的建設(shè)規(guī)劃,可以起到極大的作用。以往進(jìn)行車輛交通調(diào)查需要投入大量的人力、物力和財(cái)力,并且需要經(jīng)過很長的時(shí)間才能完成,而這種信息采集指令,可以在任何時(shí)刻進(jìn)行這種交通科學(xué)的基礎(chǔ)工作;
3.可以隨時(shí)探查發(fā)生在任何位置的交通擁堵規(guī)模;
4.按位置坐標(biāo)、時(shí)刻和行駛方向參數(shù)組合構(gòu)成的信息采集指令的觸發(fā)條件,可以用于車輛道路違章自動(dòng)抄報(bào)功能;
5.為了查找車輛肇事逃逸線索,可以根據(jù)系統(tǒng)中心的信息采集指令的返回信息記錄,檢索在推定的肇事時(shí)段經(jīng)過肇事地點(diǎn)的車輛信息,確定排查肇事車輛的范圍或者查找目擊車輛駕駛員,追索嫌疑車輛的行蹤。同樣的操作還可以追索路面遺灑的肇事車輛;
6.根據(jù)乘客給出的出發(fā)地和目的地信息以及出行時(shí)段信息,通過查詢在系統(tǒng)中心的信息采集指令返回信息的記錄,可以方便地查詢到乘客遺失物品所在的出租車。
二.信息服務(wù)功能:
向所有交通參與者提供實(shí)時(shí)完備的交通路況信息是提高道路利用率的唯一解決方案,這也是在現(xiàn)有道路資源下徹底解決道路擁堵的最佳解決方案。城市道路的擁堵,一方面是人類生活工作在空間上的集中與道路只能在平面上發(fā)展的矛盾,另一方面是交通的自發(fā)性與道路資源的有限性的矛盾。我們所要解決的,就是盡量利用準(zhǔn)確的交通信息去引導(dǎo)人們對交通的理性安排,保證道路資源這種可再生的資源能夠以有序的方式進(jìn)行消費(fèi)。
車輛交通的信息化是先進(jìn)交通技術(shù)的根本。車輛交通自從其誕生以來,車輛駕駛員都是被禁錮在一個(gè)封閉的空間里參與一項(xiàng)群體性的活動(dòng),前風(fēng)擋玻璃和三面反光鏡是其獲取外界信息的唯一途徑。對于車輛這種高速運(yùn)動(dòng)的載體來說,經(jīng)由玻璃獲取的信息可以滿足駕駛操作的要求,但卻無法滿足避免道路選擇沖突的要求。道路選擇沖突就是在城市車輛交通中經(jīng)常出現(xiàn)的擁堵現(xiàn)象,這是因?yàn)槿魏我粋€(gè)駕駛員都無法了解其他駕駛員是怎樣選擇出行路線的。
當(dāng)前城市交通的現(xiàn)狀已經(jīng)證明了以上論述并非故作聳人之說,因此車輛交通技術(shù)的進(jìn)步首先要解決交通路況信息進(jìn)入車輛內(nèi)的問題。
現(xiàn)行的交通信息服務(wù)類型主要有兩種,分別是:
1.交通信息廣播:
利用專業(yè)交通廣播電臺(tái)播放采集整理的交通路況信息,教師員利用車載收音機(jī)收聽交通信息。這是一種最簡單而且廉價(jià)的信息服務(wù)方式,但是這種信息服務(wù)的弊端也較多,突出的就是信息的個(gè)性化程度不高;
2.路邊可變信息顯示牌:可以滿足一定的個(gè)性化要求,即提示前方路況或道路選擇的參考信息,但是這種信息服務(wù)的弊端也同樣較大,比如提示的有效時(shí)間短、信息量少,建設(shè)成本高;
信息服務(wù)的個(gè)性化可以使駕駛員免受無關(guān)信息的打擾,在這個(gè)方面專業(yè)交通廣播無法做到令人滿意。為了避免信息對人的干擾,任何信息皆需指定其發(fā)布的適當(dāng)時(shí)機(jī),交通路況信息也是如此。信息在不當(dāng)時(shí)機(jī)播放,會(huì)降低人們對這些信息的重視程度。比如一個(gè)人駕車在城市東部行駛,從交通廣播中傳來的城市西部的路況信息就不會(huì)被他接受。但當(dāng)他在隨后意外地領(lǐng)受了開赴城市西部的使命后,先前播放的城市西部的路況信息已經(jīng)無法復(fù)現(xiàn)了。
駕駛員雖然也是透過玻璃獲取路邊可變信息指示牌上的交通信息,但是由于可變信息指示牌有信息可分辨距離以及由車速所決定的閱讀時(shí)間的限制,因此決定其所承載的信息量較小,而且同樣也有個(gè)性化不足的弊端。
象道路交通信息這樣的公共信息如何能做到個(gè)性化發(fā)布,現(xiàn)今尚無可行的技術(shù)方案。公共信息的個(gè)性化發(fā)布不同于信息的個(gè)性化服務(wù)。前者要求當(dāng)一條公共信息制定出來之后,系統(tǒng)必須有選擇地將該公共信息發(fā)送給適當(dāng)?shù)男畔⑹鼙姡⑹剐畔⒃谶m當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)播放出來,而后者要求信息只是應(yīng)具體的信息接受者制作,并只傳送給這個(gè)信息接受者。信息的個(gè)性化服務(wù)似乎并未涉及信息的播放時(shí)機(jī)。
在日本的某些交通信息服務(wù)系統(tǒng)中,信息播放時(shí)機(jī)通常是由道路系統(tǒng)設(shè)備所處的位置決定的。當(dāng)車輛通過一個(gè)紅外或無線電信標(biāo)裝置下方時(shí),車載終端可以接收到來自信標(biāo)的信息,這個(gè)信息被立即播放給駕駛員。這意味著信標(biāo)所處的位置通常就是代表信息被播放的時(shí)機(jī)。通常這種系統(tǒng)需要大規(guī)模地沿道路兩側(cè)建設(shè)信標(biāo)體系,制作出來的信息也需要斟酌放到哪個(gè)信標(biāo)上去發(fā)布才可以具有最佳的播放時(shí)機(jī)。
如果能將已制作出的公共信息向所有的或符合特定屬性要求的車載終端發(fā)布,并且車載終端在獲取后先存儲(chǔ)在其內(nèi)存中,然后在適當(dāng)時(shí)機(jī)再向駕駛員播放,這樣的信息服務(wù)機(jī)制將能滿足信息的個(gè)性化發(fā)布的要求。比如,道路交通的路況信息在制作完成后,加入信息播放時(shí)機(jī)條件,立即經(jīng)由移動(dòng)通訊系統(tǒng),向經(jīng)過某個(gè)基站服務(wù)區(qū)的所有車載終端發(fā)布。車載終端在接收到信息之后,信息播放可以由這個(gè)車載終端的揚(yáng)聲器完成,那么問題的關(guān)鍵就是如何確定一個(gè)信息的發(fā)布時(shí)機(jī)。
在本文所述的車載終端上,利用車載終端可以處理的車輛運(yùn)動(dòng)參數(shù)以及狀態(tài)參數(shù),作為對從外部獲取的信息的發(fā)布時(shí)機(jī)的判據(jù)。這些參數(shù)通常都是指以下幾種:
1. GPS裝置提供的位置坐標(biāo)、速度、方向和時(shí)刻;
2. GPRS裝置提供的指令信息、文本信息和基站編號等;
3. 車輛裝置所提供的參數(shù),比如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向燈開關(guān)位置、總電門狀態(tài)和制動(dòng)裝置輸入和輸出狀態(tài)等參數(shù);
4. 其他可以與車載終端的參數(shù)輸入端子接駁的車內(nèi)裝置輸出量。
信息服務(wù)功能的具體指令格式如下:
1. 指定的觸發(fā)條件是按信息提示的時(shí)機(jī)擇適當(dāng)參數(shù)及數(shù)值而定;
2. 指定的操作設(shè)備通常都是車內(nèi)專用揚(yáng)聲器,也可以是聲光指示器;
3. 指定的操作內(nèi)容通常都是一段文本字符串或標(biāo)志位;
4. 指定的操作時(shí)刻通常都是立即執(zhí)行。
一個(gè)按位置條件觸發(fā)的公共信息服務(wù)指令通常用于交通路況信息服務(wù)。這種信息服務(wù)指令的典型形態(tài)如下:
Xs,Ys,Rs,Hxy,Fxy,V,“前方路口左轉(zhuǎn)將進(jìn)入擁堵路段”,T
在這條路況信息服務(wù)指令中,信息本體是“前方路口左轉(zhuǎn)將進(jìn)入擁堵路段”,該信息本體的播放時(shí)機(jī)則由兩個(gè)參數(shù)決定:
1. 位置坐標(biāo)Xs,Ys以及坐標(biāo)范圍Rs;
2. 方向參數(shù)Hxy以及方向范圍Fxy;
根據(jù)指令系統(tǒng)規(guī)則所確定的該信息服務(wù)指令的格式內(nèi)容如下:
1.指定的觸發(fā)條件是某處路面上的坐標(biāo)位置(Xs,Ys),以及坐標(biāo)有效范圍Rs,附加的觸發(fā)條件是行駛方向Hxy及其有效范圍Fxy作為第二觸發(fā)條件。當(dāng)兩個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí),該指令才可以被觸發(fā);
2. 由V指定操作設(shè)備是車載終端的揚(yáng)聲器和計(jì)算機(jī)擬音裝置;
3. 信息本體為一段計(jì)算機(jī)文本信息,內(nèi)容是“前方路口左轉(zhuǎn)將進(jìn)入擁堵路段”;
4. 由T(T=0)指定的操作時(shí)刻是立即執(zhí)行。
車載終端通過公共移動(dòng)通訊系統(tǒng),預(yù)先將來自車輛外部的系統(tǒng)中心站點(diǎn)的,具有播放時(shí)機(jī)定義(即由Xs,Ys,Rs,Hxy,fxy確定的位置條件)的公共廣播信息(即“前方路口左轉(zhuǎn)將進(jìn)入擁堵路段”)接收進(jìn)汽車內(nèi)部并存儲(chǔ)。然后再利用其所能處理的車輛狀態(tài)參數(shù)(車輛位置坐標(biāo)Xr,Yr,以及車輛行駛方向Hxy),判斷指令的指定的播放條件是否滿足,以決定這條信息服務(wù)指令能否以語音的形式(即由V確定)立即發(fā)布(即由T確定)。這就可以實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)中的“與我無關(guān)的信息免打擾”的個(gè)性化境界。但是那些暫時(shí)無關(guān)的信息并沒有從車載終端內(nèi)消失,而是按照地域或時(shí)刻等屬性蟄伏在車載終端的存儲(chǔ)區(qū)中。當(dāng)車輛到達(dá)相關(guān)區(qū)域或約定時(shí)刻到來時(shí),車載終端上的GPS等裝置可以探知時(shí)機(jī)的變化,而最終在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)將蟄伏的信息調(diào)出。
在車載終端內(nèi),每一個(gè)信息對應(yīng)一條信息服務(wù)指令,所有的車載終端都從中心站點(diǎn)接收并存儲(chǔ)著同樣的指令,中心站點(diǎn)發(fā)布公共信息時(shí),可以指定所有的車載終端為接收單位,也可以指定具有特殊屬性的用戶才可以接收。比如,系統(tǒng)可以將疏導(dǎo)信息作為具有位置屬性(即觸發(fā)條件)的信息服務(wù)指令,“放置”在服務(wù)區(qū)覆蓋擁堵路段的商用蜂窩移動(dòng)通訊系統(tǒng)的基站上,或者是其周邊相鄰的基站上。當(dāng)裝載車載終端的車輛進(jìn)入這些服務(wù)區(qū)時(shí),車載終端可以感知基站編號的變化,而基站也可以根據(jù)用戶位置寄存器的數(shù)值更新觸發(fā)主動(dòng)通訊動(dòng)作,使剛剛進(jìn)入該服務(wù)區(qū)的車載終端接收到這些指令,而無緣這些基站的車輛則不會(huì)接收到。這些指令被接收后,其中包含的信息還要等待指令觸發(fā)條件的滿足才能被播放。
這樣的信息服務(wù)具有三個(gè)優(yōu)點(diǎn):
1. 只有符合提示時(shí)機(jī)的信息才會(huì)在揚(yáng)聲器中播放;
2. 存放在車載終端內(nèi)的信息在其有效期內(nèi)不會(huì)丟失,可以在任意時(shí)刻翻查調(diào)閱或觸發(fā);
3. 減少系統(tǒng)下發(fā)信息的數(shù)量,從而減小了系統(tǒng)運(yùn)行的成本。
信息服務(wù)類指令的根本特征在于,這種指令的最終執(zhí)行結(jié)果總是啟動(dòng)一個(gè)向駕駛員播放語音信息的操作。根據(jù)這種特征,信息服務(wù)類指令可以具有多種應(yīng)用:
1.按位置坐標(biāo)和行駛方向觸發(fā)的道路交通路況信息廣播服務(wù)指令:這就是在車載終端內(nèi)批量存在而且經(jīng)常更新的信息服務(wù)指令;
2.按多種參數(shù)觸發(fā)的道路交通標(biāo)志提示指令:對于交通標(biāo)志提示,通??梢圆捎梦恢米鴺?biāo)+行駛方向的組合條件來確定提示時(shí)機(jī),但為了避免針對大貨車的交通標(biāo)志提示給駕駛私人小型車輛的駕駛員,因此可以針對交通標(biāo)志的具體內(nèi)容確定提示時(shí)機(jī)??梢杂糜谔崾救缦碌牡缆方煌?biāo)志和用于觸發(fā)指令的提示條件:
位置坐標(biāo)+行駛方向:
位置坐標(biāo)+行駛方向+車輛類型:
行駛速度+區(qū)域:
轉(zhuǎn)向燈開關(guān)+位置坐標(biāo):
總電門開關(guān)+區(qū)域:
時(shí)段+車型(含邏輯非運(yùn)算符):
3 按位置區(qū)域或坐標(biāo)和行駛速度觸發(fā)的高速公路超速提示指令:在各種天氣條件下由高速公路管理機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)發(fā)布的高速公路限速指令;
4.天氣預(yù)報(bào)等信息的提示:車載終端每天多次定時(shí)接收系統(tǒng)中心發(fā)布的交通天氣預(yù)報(bào)等信息,存儲(chǔ)于車載終端內(nèi)。這種類型的信息服務(wù)指令的觸發(fā)條件是按鈕操作。當(dāng)需要這些信息時(shí),只需按動(dòng)按鈕即可將預(yù)存于車載終端內(nèi)的天氣預(yù)報(bào)等信息播放出來;
5. 提示貨車駕駛員避免車輛超高卡橋;
6.私人事務(wù)助理:駕駛員可以自己指定一些按位置坐標(biāo)以及區(qū)域?qū)傩詾橛|發(fā)條件的個(gè)性化信息服務(wù)指令,并預(yù)存于車載終端內(nèi)。比如提示經(jīng)過某個(gè)路口附近時(shí)順路去完成某個(gè)具體事務(wù)等。
信息采集和信息服務(wù)的工作過程實(shí)際上就是“我為人人,人人為我”的表現(xiàn)。在信息采集時(shí),一個(gè)車輛的車載終端所返回的信息是微不足道的,但是整個(gè)用戶群體的信息匯總起來,經(jīng)過中心站點(diǎn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整理分析,然后再匯編成路況信息發(fā)布給車輛用戶的車載終端。信息最終在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)被播放,其形式與現(xiàn)有語音導(dǎo)航的形式完全相容。
三.車輛導(dǎo)航功能:
現(xiàn)今流行的車輛導(dǎo)航采用車載終端上配置電子地圖、DVD讀盤機(jī)、液晶顯示屏的技術(shù)方案。其中電子地圖中包含城市導(dǎo)航的基本數(shù)據(jù),需要由電子地圖開發(fā)商支持,電子地圖的升級需要購買DVD光盤。雖然采用車載電子地圖的方式可以進(jìn)行自主車輛導(dǎo)航,但導(dǎo)航應(yīng)用仍然要嚴(yán)格依賴電子地圖開發(fā)商。由于存在電子地圖開發(fā)商的工作周期和商業(yè)運(yùn)作等因素,電子地圖的升級不可避免地具有時(shí)間上的延遲性。國際上要求電子地圖的升級周期為3個(gè)月,而中國目前能做到的是12個(gè)月。電子地圖數(shù)據(jù)的頻繁升級表明,駕駛員必須不斷地持續(xù)購買新的光盤,以便避免成為過時(shí)數(shù)據(jù)的犧牲品。
本文所述的車載終端,其導(dǎo)航應(yīng)用屬于中心決定型。導(dǎo)航中心需要配備電子地圖,而在車載終端上無需必備電子地圖。駕駛員可以通過電話或移動(dòng)短信方式向?qū)Ш街行纳暾垖?dǎo)航服務(wù),只要向?qū)Ш街行奶峤怀鲂械氖及l(fā)地和目的地,導(dǎo)航中心就可以從絕對信息優(yōu)勢的地位,為這個(gè)駕駛員完成下述工作:
1. 在電子地圖的支持下推算出多達(dá)三條的預(yù)選路線,每條路線都附有根據(jù)當(dāng)天和歷史記錄計(jì)算出的該路線全程交通時(shí)長;
2. 將預(yù)選路線發(fā)給駕駛員所在的車載終端;
3. 駕駛員選定某預(yù)選路線作為預(yù)定導(dǎo)航路線后,導(dǎo)航中心發(fā)送完整的路標(biāo)序列給車載終端。
車輛導(dǎo)航功能是一個(gè)復(fù)合功能。每一條導(dǎo)航路線都是由一個(gè)信息服務(wù)指令序列構(gòu)成的。序列中的每一個(gè)信息服務(wù)指令就相當(dāng)于一個(gè)路標(biāo),其指定操作內(nèi)容是一個(gè)提示駕駛員如何駛往下一個(gè)路標(biāo)的文本信息,其觸發(fā)條件是位置坐標(biāo)和行駛方向。
圖3顯示了一個(gè)導(dǎo)航路標(biāo)序列在系統(tǒng)中心的電子地圖上所表現(xiàn)出來的形態(tài)。駕駛員從第一個(gè)路標(biāo)處出發(fā),在第一號、第三號和第七號路標(biāo)處聽到提示轉(zhuǎn)彎的語音信息,并在其余的路標(biāo)處聽到直行的語音提示。這個(gè)導(dǎo)航路標(biāo)序列在在電子地圖上的位置分布與既定的導(dǎo)航路線的走向完全吻合。當(dāng)這些作為路標(biāo)的信息服務(wù)指令在車載終端上被按順序觸發(fā)時(shí),也就表示車輛在按既定的導(dǎo)航路線行駛。導(dǎo)航的基本實(shí)現(xiàn)形式是由文本信息經(jīng)人工擬音芯片轉(zhuǎn)化成的語音信息。實(shí)際上在現(xiàn)今采用的車輛導(dǎo)航方式中就有這種語音導(dǎo)航的形式,其效果不言而喻。
為了減小駕駛員因疑惑而錯(cuò)失導(dǎo)航機(jī)會(huì)的可能,這種導(dǎo)航方式除了觸發(fā)語音提示信息外,還可以同時(shí)觸發(fā)JPG圖片顯示或圖片動(dòng)畫,以便向駕駛員顯示帶批注的現(xiàn)場圖片。這些圖片可以從中心站點(diǎn)接收導(dǎo)航路線路標(biāo)時(shí)一并下載,并分別附屬于某幾個(gè)復(fù)雜路段上的路標(biāo)。
這種中心決定型的導(dǎo)航方式具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
1. 適應(yīng)國家安全需要,避免涉及高精度電子地圖在政策上的禁區(qū);
2. 高精度的城市電子地圖配置在導(dǎo)航中心站點(diǎn)上,而車輛上不會(huì)因?yàn)闆]有電子地圖,或電子地圖精度低而影響應(yīng)用效果;
3. 已觸發(fā)的指令可以用來對低精度的電子地圖進(jìn)行道路匹配,糾正或彌補(bǔ)地圖顯示界面上表現(xiàn)出的誤差;
4. 觸發(fā)導(dǎo)航路口的JPG場景圖片或動(dòng)畫顯示,可以使沒有安裝電子地圖的車載終端達(dá)到或接近現(xiàn)有導(dǎo)航技術(shù)的效果;
5. 關(guān)于城市基本數(shù)據(jù)的更新或升級只需在系統(tǒng)中心進(jìn)行即可,不會(huì)對用戶服務(wù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)過期的影響;
6. 導(dǎo)航無需必備電子地圖,省去了DVD和車載終端路線計(jì)算所需的計(jì)算能力,可以降低車載終端的硬件成本。
四.不停車收費(fèi):
現(xiàn)今不停車收費(fèi)基本上采用的都是基于非接觸射頻卡的技術(shù)。在車輛上安裝射頻卡,在收費(fèi)站的路旁設(shè)置讀卡裝置。讀卡裝置向經(jīng)過的車輛發(fā)射讀卡電子波束。射頻卡在包含特定信息的波束激勵(lì)下,才會(huì)發(fā)射回應(yīng)波束,向路旁的讀卡裝置報(bào)告自己的身份,從而使讀卡裝置和射頻卡都確認(rèn)一次收費(fèi)過程。
除此而外,這種不停車收費(fèi)技術(shù)還要求建設(shè)基于射頻卡的銀行系統(tǒng),以便為收費(fèi)雙方針對這種射頻卡完成必要的金融活動(dòng)。
在全國范圍內(nèi)建設(shè)這種電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)時(shí),需要確立統(tǒng)一的波束頻率,這就必須進(jìn)行全國范圍的電磁場測試。測試的目的是要排除無線電背景噪聲對系統(tǒng)工作波束的干擾。
本文所述車載終端的不停車收費(fèi)功能是一個(gè)基于信息采集和信息服務(wù)類型指令的復(fù)合功能。在整個(gè)不停車收費(fèi)的操作過程中,它涉及以下機(jī)構(gòu)的配合:
1.車載終端——其內(nèi)置信息中包含電子號牌,是確定收費(fèi)費(fèi)率檔次和確定車輛身份的根據(jù)。當(dāng)車輛接近和通過收費(fèi)站時(shí),車載終端將通知駕駛員并向道路收費(fèi)結(jié)算中心發(fā)送收費(fèi)確認(rèn)信息;
2.收費(fèi)站——在收費(fèi)站前后均設(shè)置車輛牌照拍攝裝置,以拍攝車輛經(jīng)過收費(fèi)站的消費(fèi)證據(jù)。此后收費(fèi)站的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對拍攝圖片進(jìn)行處理,提取其中的車牌號碼,與拍攝時(shí)刻信息一道,發(fā)送至道路收費(fèi)結(jié)算中心;
3.移動(dòng)通訊系統(tǒng)——在覆蓋收費(fèi)站的服務(wù)區(qū)基站或臨近基站上設(shè)置該收費(fèi)站指令組下載服務(wù),并以移動(dòng)通訊系統(tǒng)的用戶費(fèi)用交納系統(tǒng)作為道路收費(fèi)系統(tǒng)的結(jié)算系統(tǒng);
4.道路收費(fèi)結(jié)算中心——根據(jù)車輛發(fā)出的收費(fèi)確認(rèn)信息和收費(fèi)站出具的車輛通過時(shí)留下的車牌號碼和時(shí)刻信息,完成從車載終端的GPRS用戶帳戶向收費(fèi)站帳戶轉(zhuǎn)帳手續(xù)。
以開放式收費(fèi)站模式為例,整個(gè)不停車收費(fèi)操作是由以下三條指令組合,完成從車型費(fèi)率匹配到劃帳結(jié)算的過程:
1.一個(gè)信息服務(wù)類指令:指令的觸發(fā)條件是位置坐標(biāo)+行駛方向,信息內(nèi)容為提示前方收費(fèi)站的名稱和收費(fèi)金額。其中收費(fèi)金額的數(shù)字是由系統(tǒng)中心根據(jù)本車車型,在下發(fā)這條指令前為本車事先推定的;
2. 一條信息服務(wù)類指令:指令的觸發(fā)條件是位置坐標(biāo)+行駛方向,信息內(nèi)容是臨近收費(fèi)站中心線時(shí)提示收費(fèi)即將進(jìn)行;
3.一條信息采集類指令:本車過收費(fèi)站中心線時(shí)向收費(fèi)結(jié)算中心發(fā)送收費(fèi)認(rèn)可,指令的觸發(fā)條件是位置坐標(biāo)+行駛方向,信息內(nèi)容為本車當(dāng)時(shí)的位置坐標(biāo)、行駛方向、本車電子號牌和通過時(shí)刻;
其中前兩條信息服務(wù)類指令可以合二為一。這個(gè)指令組合可以當(dāng)車輛進(jìn)入服務(wù)區(qū)覆蓋收費(fèi)站的公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)基站或其臨近基站時(shí),由這些基站發(fā)送給車載終端。在這個(gè)過程中,車輛進(jìn)入特定基站,引發(fā)車載終端的通訊終端在移動(dòng)通訊系統(tǒng)的位置歸屬寄存器上的變化,觸發(fā)系統(tǒng)甄別用戶屬性,從而根據(jù)其在系統(tǒng)中心所登記的車型發(fā)送含有適當(dāng)收費(fèi)金額的信息服務(wù)指令給這個(gè)車載終端。
利用車載終端和蜂窩移動(dòng)通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不停車收費(fèi)方案,與射頻卡方案相比,這種技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)確實(shí)非常突出:
1.沒有無線電背景干擾之累,無處不在的商用移動(dòng)通訊系統(tǒng)可直接利用;
2.沒有發(fā)行單一用途的射頻卡之累,電子號牌采用GPRS號碼,利用了車載終端的現(xiàn)有資源;
3.無需為收費(fèi)系統(tǒng)建立特有的基于射頻卡的收費(fèi)系統(tǒng),可以利用現(xiàn)成的移動(dòng)通訊系統(tǒng)用戶繳費(fèi)系統(tǒng)方案,獨(dú)立建設(shè)一套收費(fèi)系統(tǒng)或者直接借用移動(dòng)通訊系統(tǒng)的收費(fèi)系統(tǒng);
4.無需路面施工,無需其他外場設(shè)備,僅需建設(shè)車輛號牌識(shí)別裝置;
5.過站車速幾乎不受限制,車速上限取決于車輛號牌拍攝裝置;
6.第三方公正收費(fèi),費(fèi)率管理公開透明,易于聯(lián)網(wǎng)查詢;
五.停車場引導(dǎo):
現(xiàn)今對車輛進(jìn)行停車場引導(dǎo)的方案都是采用路邊可變信息牌技術(shù)。停車場引導(dǎo)包括停車場信息采集和停車場入口引導(dǎo),而停車場的車位管理由出入口處的人員在車輛出入停車場時(shí)對車位做統(tǒng)計(jì)得出,入口引導(dǎo)則采用在路邊設(shè)立指示牌的方式。
在利用車載終端的方式中,停車場的車位信息采集和引導(dǎo)都可以經(jīng)公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)自動(dòng)完成,無需在路邊設(shè)置可變信息牌。
當(dāng)一個(gè)車輛接近或到達(dá)目的地,并向中心申請就近的停車場服務(wù)后,可由中心站點(diǎn)下載至車載終端一個(gè)導(dǎo)航路線,該導(dǎo)航路線可將車輛引導(dǎo)至具有空閑車位的停車場入口。當(dāng)該車進(jìn)入地下停車場時(shí),會(huì)首先進(jìn)入覆蓋停車場入口處的移動(dòng)通訊系統(tǒng)基站直放站的服務(wù)區(qū)。系統(tǒng)可以據(jù)此計(jì)量進(jìn)入車庫的數(shù)量。同理可以計(jì)量出場的車輛。
車輛進(jìn)入基站地下子區(qū),雖然GPS天線被地面遮擋,但是車輛在地下行駛過程中,GPRS裝置會(huì)不斷切換基站子區(qū)的服務(wù),此現(xiàn)象權(quán)當(dāng)坐標(biāo)變化。中心站點(diǎn)雖然失去該車的GPS坐標(biāo),但是車載終端經(jīng)GPRS與中心站點(diǎn)的聯(lián)系仍然存在。如果停車場在中心站點(diǎn)注冊,中心了解該停車場的移動(dòng)通訊系統(tǒng)的基站子區(qū)編號,移動(dòng)通訊系統(tǒng)的用戶歸屬位置寄存器(VLR)關(guān)于該車車載終端GPRS位置的更新,仍然可以使中心站點(diǎn)了解該車現(xiàn)在位于哪個(gè)停車場,該車場備案的總車位數(shù)量是多少,并且知道該車場現(xiàn)在停放了多少車輛,因此中心站點(diǎn)很容易就推算出該停車場的空閑車位。
這個(gè)過程無需停車場人員參與,就可以完成停車場信息的采集。這樣,當(dāng)一個(gè)用戶在目的地附近尋找停車位時(shí),中心站點(diǎn)總是可以迅速地為用戶下載引導(dǎo)路線,引導(dǎo)用戶到達(dá)最近的停車場。
完成了上述停車場信息采集和引導(dǎo),停車場自動(dòng)收費(fèi)通過借鑒不停車收費(fèi)的結(jié)算方案,中心站點(diǎn)就可以達(dá)到停車計(jì)時(shí)收費(fèi)的自動(dòng)化。
六.安全輔助駕駛:
在智能交通系統(tǒng)概念中,安全輔助駕駛的內(nèi)容不但很多,而且也很復(fù)雜。僅以保持車間距系統(tǒng)為例,這套系統(tǒng)需要配置前方超聲測距系統(tǒng)頭端。
該頭端對車載終端的輸出參數(shù)為本車車頭與前方物體的相對距離,車載終端的輸出為語音提示信息:“注意前方車間距”,車載終端內(nèi)設(shè)一標(biāo)志位。車載終端內(nèi)計(jì)算當(dāng)前車速與前方間距是否恰當(dāng),并可以簡單地采用兩個(gè)系數(shù),以概括任意車速下的警戒距離和安全剎車距離。當(dāng)計(jì)算警戒距離大于測距頭端的輸出時(shí),該標(biāo)志位被置有效,此時(shí)觸發(fā)一信息服務(wù)類指令,播送前述語音信息。當(dāng)計(jì)算安全剎車距離大于測距頭端的輸出時(shí),車載終端立即接管車輛剎車控制,直接啟動(dòng)車輛ABS剎車系統(tǒng)實(shí)施車輛緊急制動(dòng)。
該功能如是設(shè)計(jì),可充分共享車載終端的軟硬件資源,節(jié)省設(shè)備投資。
系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)分析
因?yàn)檫@種車載終端的功能繁多,本文篇幅也有所限,故在此僅以應(yīng)用最多的信息采集指令為例,判斷該系統(tǒng)在信息采集方面的通訊成本。
一個(gè)信息采集的返回幀具有以下幾個(gè)部分:
1. 觸發(fā)時(shí)刻
2. 所觸發(fā)指令的編號
3. 觸發(fā)時(shí)的車輛速度
4. 觸發(fā)時(shí)的車輛行駛方向
5. 本車車型代碼
以上內(nèi)容以返回幀總字長20字節(jié)計(jì)算,市區(qū)內(nèi)信息采集點(diǎn)密度按2個(gè)/每公里,移動(dòng)通訊系統(tǒng)按流量計(jì)費(fèi)費(fèi)率為0.03元/KB,各種車輛的每天行駛里程及費(fèi)用情況可由下表確定:
私家車 公務(wù)車 出租車
每日行駛里程 50公里 200公里 800公里
每日返回幀數(shù) 100次 400次 1600次
每日通訊量 1.96KB 7.81KB 31.25KB
每日通訊費(fèi)用 0.0586元 0.2344元 0.9375元
30天費(fèi)用 1.75元 7.03元 28.15元
由于信息采集指令所發(fā)生費(fèi)用是系統(tǒng)運(yùn)行所必須的代價(jià),因此用每輛車的信息采集指令的運(yùn)行費(fèi)用衡量該技術(shù)系統(tǒng)運(yùn)行成本還是可以起到具有代表性的作用的。上表結(jié)果表明,一個(gè)車輛的信息采集成本是一個(gè)商業(yè)交通信息系統(tǒng)完全可以承受的。同時(shí),這個(gè)費(fèi)用也應(yīng)該和車輛所交納的燃油稅成正比。
結(jié)語
以車載終端作為多種智能交通系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)載體,具有建設(shè)和運(yùn)營費(fèi)用低、建設(shè)速度快,覆蓋面積大(即商用移動(dòng)通訊系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域),功能全面等突出優(yōu)點(diǎn),是迄今唯一能夠達(dá)到如此應(yīng)用程度的智能交通系統(tǒng)方案,也是迄今唯一具有如此低廉成本的建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用的系統(tǒng)方案。功能的指令性結(jié)構(gòu)使得車載終端的功能具有幾乎無限的可擴(kuò)充性。另外這種系統(tǒng)將公共移動(dòng)通訊系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)的道路系統(tǒng),一方面使系統(tǒng)的服務(wù)范圍的擴(kuò)展與商用移動(dòng)通訊系統(tǒng)的服務(wù)范圍相同,避免了龐大的外場設(shè)備的建設(shè);另一方面系統(tǒng)的功能與移動(dòng)通訊系統(tǒng)對移動(dòng)用戶的管理功能緊密相連,從而產(chǎn)生互惠互利的格局。
日本的VICS系統(tǒng)是目前世界上唯一大規(guī)模實(shí)用化的智能交通系統(tǒng),日本國內(nèi)為此投入了大量的財(cái)力,系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展也歷經(jīng)了十年的過程,在全國范圍內(nèi)建設(shè)了大量的專用道路系統(tǒng)。VICS中心是將日本警察部門和高速公路管理部門提供的交通堵塞、駕駛所需時(shí)間、交通事故、車速等信息編輯處理后及時(shí)傳輸給交通參與者,特別是在汽車導(dǎo)航車車載終端上以文字、圖形顯示交通信息。目前VICS系統(tǒng)還僅僅是一個(gè)交通信息服務(wù)系統(tǒng),日本的不停車收費(fèi)系統(tǒng)還是要按照射頻卡的原理進(jìn)行單獨(dú)建設(shè)。
本文所述的車載終端以及與之相配的系統(tǒng)中心所構(gòu)成的智能交通系統(tǒng),與VICS系統(tǒng)相比,具有無可比擬的優(yōu)勢,是中國在智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域趕超世界先進(jìn)水平的一次機(jī)會(huì)。依據(jù)本文所述原理建立的智能交通系統(tǒng),達(dá)到與日本VICS系統(tǒng)相同的服務(wù)水準(zhǔn)并不困難,而具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)是,在這種完全以車載終端為主的智能交通系統(tǒng)中,系統(tǒng)中心的軟件系統(tǒng)由于可以自動(dòng)獲取大量的交通路況信息,因而也要求系統(tǒng)中心能夠自動(dòng)處理這些信息,并隨時(shí)派生出大量不同類別的信息,以引導(dǎo)所有車輛駕駛員在現(xiàn)有道路資源和交通消費(fèi)需求的情況下合理地使用道路資源。
相信隨著業(yè)界和社會(huì)對這種智能交通系統(tǒng)技術(shù)的認(rèn)識(shí)不斷加深,這種格局的智能交通系統(tǒng)將在未來幾年內(nèi)首先開始出現(xiàn)在中國大地上,為我們城市的交通破除發(fā)展難題作出貢獻(xiàn)。