WCDMA 3G技術(shù)在交通行業(yè)的應(yīng)用研究

王峰 唐美華 徐頌鋒

[摘要]文章分析了WCDMA 3G技術(shù)行業(yè)應(yīng)用發(fā)展的現(xiàn)狀，提出了WCDMA 3G技術(shù)在交通行業(yè)應(yīng)用中的解決方案，展現(xiàn)了全新的音、視頻交通信息景象，其中的技術(shù)方案具有很高的實用價值，可產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。

[關(guān)鍵詞]WCDMA3GITS視頻監(jiān)控

1應(yīng)用背景

1.13G行業(yè)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，各地紛紛加快了信息化建設(shè)的步伐，積極推動產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級。高速的3G無線數(shù)據(jù)寬帶環(huán)境創(chuàng)造了前所未有的優(yōu)良發(fā)展環(huán)境，越來越多的企事業(yè)單位開始關(guān)注如何將內(nèi)部的信息化應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與3G及其他傳送技術(shù)相結(jié)合，以更好地加快企業(yè)乃至社會的信息化進程。中國聯(lián)通依托先進的WCDMA 3G技術(shù)和成熟的網(wǎng)絡(luò)，開展了豐富的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用和服務(wù)，涵蓋電子政務(wù)、政府執(zhí)法、交通運輸、物流管理、智能電網(wǎng)(遠程抄表)、環(huán)境監(jiān)測、移動電子商務(wù)、工業(yè)自動化控制等領(lǐng)域。

特定行業(yè)用戶的監(jiān)控系統(tǒng)，如國內(nèi)的平安工程、智能交通的車輛和道路監(jiān)控等，體現(xiàn)出大型化的城域性甚至全國性的行業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)需求。對高端行業(yè)用戶而言，其大型視頻監(jiān)控項目大多處于建設(shè)初期，其對監(jiān)控系統(tǒng)的要求很高，不僅要求有線圖像實時清晰、錄像存儲完好、云臺控制等指令響應(yīng)迅速，同時還增加了對無線視頻采集(如交通巡邏、平安城市移動巡邏、城管移動巡邏與執(zhí)法等)及移動視頻觀看和控制的應(yīng)用要求。

1.2交通行業(yè)的3G應(yīng)用需求

(1)公交車輛和道路的3G視頻監(jiān)控需求

交通運輸行業(yè)關(guān)系到社會民生和人民的生命財產(chǎn)安全。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市人口和車輛數(shù)量迅速增長，交通阻塞、交通事故、交通違章、公交車內(nèi)偷盜和司乘糾紛等問題頻繁出現(xiàn)。因此，建設(shè)一套3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)，從源頭解決這些問題就顯得刻不容緩。通過對公交車輛內(nèi)外及交通要道和繁忙路口實時視頻監(jiān)控，能防患于未然，而采用WCDMA 3G網(wǎng)絡(luò)作為傳輸通道，其高帶寬及無線網(wǎng)絡(luò)條件，大大節(jié)省了傳統(tǒng)有線傳輸?shù)母哳~費用和建設(shè)成本。

(2)基于3G網(wǎng)絡(luò)的智能化停車場系統(tǒng)需求

隨著汽車消費的普及，一線城市的停車場車位日趨緊張，但通過信息化手段，使停車場及時發(fā)布空閑車位信息，將為車主帶來極大的便利。另外，部分城市的套牌車等違章違法行為屢禁不止，執(zhí)法部門面臨著取證難的問題?；?G網(wǎng)絡(luò)的智能化停車場系統(tǒng)能成功解決上述兩個難題。

2系統(tǒng)原理及組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System，ITS)是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向，它是將先進的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)、計算機技術(shù)和交通誘導(dǎo)等技術(shù)有效地集成，運用于整個地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實時、準確、高效的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。

第三代移動通信技術(shù)(3rd—generation，3G)，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。中國聯(lián)通運營的WCDMA是全球產(chǎn)業(yè)鏈最成熟、網(wǎng)絡(luò)速度最快的3G技術(shù)標準，HSPA版本支持的下行和上行理論速率分別為14.4Mbps／5.76Mbps，能夠最大程度地滿足行業(yè)客戶對視頻及大數(shù)據(jù)量傳輸項目的需求。

2.1公交車輛和道路的3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)在公交站臺、公交車輛內(nèi)外、交通要道安裝基于WCDMA 3G技術(shù)的視頻監(jiān)控前端，通過聯(lián)通3G網(wǎng)絡(luò)實時傳輸現(xiàn)場視頻到后臺監(jiān)控調(diào)度監(jiān)控平臺，實現(xiàn)對車輛和候車人群及實時路況的監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，確保車輛和人員的安全，有利于合理調(diào)度資源。如圖1所示：

2.2基于3G網(wǎng)絡(luò)的智能化停車場系統(tǒng)

該系統(tǒng)前端對停車場進行信息化改造，安裝攝像頭及車牌識別報送服務(wù)器，當車輛進出閘口，立即對車牌進行拍照。采用聯(lián)通3G無線APN網(wǎng)絡(luò)，實時將停車場抓拍信息傳送到停車場數(shù)據(jù)管理平臺。平臺通過對海量數(shù)據(jù)的整理、分析、歸類、挖掘，應(yīng)用智能交通技術(shù)、計算手段，為交通管控部門、城市規(guī)劃部門及其公眾提供各類有效、豐富的信息服務(wù)，如圖2所示：

3總體方案設(shè)計及實現(xiàn)功能

3.1公交車輛和道路的3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)利用優(yōu)勢的WCDMA網(wǎng)絡(luò)，同時融合了GPS定位系統(tǒng)，對公交行業(yè)的視音頻數(shù)據(jù)及定位數(shù)據(jù)采集點進行聯(lián)網(wǎng)傳輸，實現(xiàn)了跨區(qū)域的統(tǒng)一管理、資源共享，從而為城市管理者及公交行業(yè)提供了一種全新直觀的擴大視覺、聽覺范圍的全方位綜合信息服務(wù)，從而滿足各公交企業(yè)運營管理系統(tǒng)的信息化和移動化需求。系統(tǒng)主要包括四部分：

(1)中心管理平臺

由平臺管理服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、AAA服務(wù)器、客戶端接入服務(wù)器、前端接入服務(wù)器、存儲服務(wù)器及分發(fā)服務(wù)器組成，實現(xiàn)公交業(yè)務(wù)統(tǒng)一管理、業(yè)務(wù)統(tǒng)計、業(yè)務(wù)分析、數(shù)據(jù)備份、視頻分發(fā)、路由調(diào)度等功能。

(2)前端采集設(shè)備

包括公交車、公交場站、主干道路等范圍內(nèi)安裝的聯(lián)通定制3G攝像頭、DVR、定制車載GPS終端和WCDMA無線路由器等設(shè)備。完成圖像數(shù)據(jù)采集、本地存儲及數(shù)據(jù)傳輸功能。

(3)傳輸網(wǎng)絡(luò)

由無線VPDN及相應(yīng)專線組成，完成3G智能公交業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的采集及監(jiān)控中心與中心平臺設(shè)備的互連。

(4)客戶監(jiān)控中心

客戶監(jiān)控中心是系統(tǒng)與使用者的互動界面，客戶可以通過大屏幕、C／S或B／S客戶端方式實現(xiàn)對視頻流的監(jiān)控管理。專業(yè)客戶監(jiān)控中心由電視墻、軟／硬件解碼器、主控臺及監(jiān)控管理軟件組成，供專業(yè)用戶使用。用戶在得到授權(quán)的情況下，可以通過傳統(tǒng)監(jiān)控終端或C／S方式完成各種系統(tǒng)功能的訪問。

3.2基于WCDMA 3G網(wǎng)絡(luò)的智能化停車場系統(tǒng)

該系統(tǒng)由停車場前端采集系統(tǒng)、后臺中央處理系統(tǒng)組成，通過中國聯(lián)通WCDMA 3G網(wǎng)絡(luò)進行圖像的快速實時傳輸。停車場前端采集系統(tǒng)負責通過地感線圈、道閘、IC卡、攝像機等一系列環(huán)節(jié)，實現(xiàn)車輛進出的驗證、收費及采集車輛信息。后臺中央處理系統(tǒng)完成套牌、假牌車的甄別，根據(jù)時空特性對車輛信息進行對比，當車輛信息存在時空不可達時，確定該組車輛為套牌嫌疑車。針對嫌疑車輛，可實現(xiàn)其監(jiān)控、稽查、維護管理等業(yè)務(wù)。

4項目意義

公交車輛和道路的3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)，為公交企業(yè)提供科學的運營計劃和管理手段，對運營組織、運力調(diào)配提供決策支持，有利于降低管理成本、運營成本、消耗成本，提高交通主管部門規(guī)范司機文明駕駛和車輛運營安全的監(jiān)管水平。在社會效益方面，有助于大大降低車內(nèi)偷盜事情的發(fā)生，維護社會安全秩序。

基于WCDMA 3G網(wǎng)絡(luò)的智能化停車場系統(tǒng)，一方面為交通管控提供豐富的數(shù)據(jù)，能夠促進城市交通管控系統(tǒng)的專業(yè)子系統(tǒng)的建設(shè)，比如停車規(guī)劃、誘導(dǎo)系統(tǒng)、小區(qū)OD調(diào)查、檢測器布點優(yōu)化等：另一方面有利于治安管控，完善了交通違法監(jiān)控，比如套牌車、假牌車的監(jiān)控等，有利于公安對刑事涉案車輛的布控、監(jiān)控和稽核等。

5結(jié)語

本文主要對WCDMA 3G技術(shù)在交通行業(yè)中的應(yīng)用進行研究，分析了WCDMA 3G技術(shù)在視頻監(jiān)控中的優(yōu)勢。相對于有線傳輸方式需要鋪設(shè)管道光纜而言，無線傳輸方式建設(shè)成本大大降低、施工快速便捷，而且具有可移動性的優(yōu)勢。相對于傳統(tǒng)的2G網(wǎng)絡(luò)只能傳送低速圖片而言，中國聯(lián)通WCDMA 3G技術(shù)能支持流暢清晰的視頻圖像傳輸。本文闡述的兩個應(yīng)用案例具有很強的可復(fù)制性和良好的推廣價值，隨著各大城市ITS進程的加快，WCDMA 3G技術(shù)在現(xiàn)今的ITS中成為首選的數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)，擁有非常廣闊的應(yīng)用前景。