試論基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)研究

滿憲金

【摘要】 在城市中，隨著道路基礎(chǔ)設(shè)施的修建與改善，給人們出行帶來了極大的方便。我國的汽車增量也超過了世界多個(gè)國家的增長速度，但是在汽車行業(yè)高速發(fā)展的前提下，給管理帶來了巨大的挑戰(zhàn)。期間源自交通違章（違法）行為的負(fù)面影響卻嚴(yán)重威脅著社會(huì)的和諧發(fā)展，此外我國城市交通情況復(fù)雜，因此管理難度相當(dāng)大。鑒于此，基于3 G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，這樣，方便了管理，可有效地對地面交通進(jìn)行控制，把握實(shí)時(shí)的路況，實(shí)現(xiàn)車流量的主動(dòng)控制等都發(fā)揮了重要促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】 3G通信 智能交通 指揮系統(tǒng)

一、智能交通指揮系統(tǒng)

由于以前的交通管理指揮系統(tǒng)的交通指揮方式的局限性，結(jié)果導(dǎo)致在整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)急處理過程中不可避免地出現(xiàn)非同步性以及工作效率的低下，例如針對城市交通狀況的收集，傳動(dòng)的指揮方式往往依靠“交警采點(diǎn)+采點(diǎn)結(jié)果匯報(bào)于指揮中心+給出解決措施”的方式來實(shí)現(xiàn)，此種解決方法屬事后行為，因此對城市交通狀況的改觀非常不利；針對交通事故的處理，交通事故發(fā)生的不可預(yù)見性往往使事后取證出現(xiàn)較大難度，因此多數(shù)交通事故難以被及時(shí)處理，那么勢必引起更大面積的堵塞。針對此類情況，本文介紹了一種以3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)。基于3 G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)具體由若干監(jiān)控遠(yuǎn)程、監(jiān)控中心、3 G數(shù)據(jù)通信鏈路組成，另外，以 TCP/ IP協(xié)議的3 G通信技術(shù)被運(yùn)用到交通部門，能夠直接實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，此外前端攝像機(jī)的視頻信號(hào)具體經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)向分節(jié)點(diǎn)的傳輸，隨后經(jīng)分節(jié)點(diǎn)直接傳至網(wǎng)絡(luò)，但若分節(jié)點(diǎn)存有矩陣，亦可把矩陣與 DVR連接起來，隨后直接傳至網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控中心要想對多個(gè)外圍的設(shè)備硬件進(jìn)行控制，那么需要具體把用戶的需要、監(jiān)控的現(xiàn)場情況進(jìn)行周密結(jié)合。高速云臺(tái)、數(shù)字解碼器、畫面分割器、遠(yuǎn)端監(jiān)控主機(jī)、3G數(shù)據(jù)傳輸模塊等外圍設(shè)備是主要的遠(yuǎn)端監(jiān)控使用器材；同時(shí)監(jiān)控中心使用頻率最高的外圍設(shè)備主要包括3G無線路由器以及切換視頻矩陣等。此類外圍設(shè)備在實(shí)際配置過程中，主要是從用戶實(shí)際需求的角度出發(fā)進(jìn)行配置的。3G網(wǎng)絡(luò)是該交通系統(tǒng)的主要組成部分，也即是該交通指揮系統(tǒng)主要通過3G網(wǎng)絡(luò)傳輸交通路口的視頻信息與相應(yīng)的信號(hào)控制信息，借此實(shí)現(xiàn)智能交通指揮系統(tǒng)組網(wǎng)新的發(fā)展，此外網(wǎng)絡(luò)管理用戶能夠?qū)崟r(shí)瀏覽監(jiān)控若干監(jiān)控現(xiàn)場。

以3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)在采集圖像信號(hào)以及處理圖像信號(hào)的過程中，往往以DSP高速處理儀為主要手段實(shí)現(xiàn)高效精確地處理，想要進(jìn)性增強(qiáng)或復(fù)原圖像，那么就應(yīng)通過預(yù)處理的圖像模塊。而處理之后的圖像則是通過顏色標(biāo)準(zhǔn)探測模塊、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測模塊等模塊完成接收。對于運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)而言，主要以模糊跟蹤控制技術(shù)為主要技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)智能跟蹤。想要以網(wǎng)頁瀏覽圖像或者回放、查詢歷史數(shù)據(jù)，則應(yīng)通過多媒體科技、Web數(shù)據(jù)庫科技技術(shù)；要想實(shí)現(xiàn)信號(hào)、語音、視頻等數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，則通過現(xiàn)場總線科技、無線通信科技與壓縮圖像解碼技術(shù)，（見圖1）。

基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、同步性與分布性是以3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)的智能交通指揮系統(tǒng)的主要特征與優(yōu)勢，同時(shí)，該交通指揮系統(tǒng)在多道路交通實(shí)時(shí)情況的監(jiān)測中，還具有級(jí)聯(lián)的監(jiān)控中心模式（如圖2所示）以及多級(jí)監(jiān)控模式等，此外該系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)多級(jí)系統(tǒng)組合，最終可以擴(kuò)大交通視頻的監(jiān)測面積，擴(kuò)充監(jiān)控系統(tǒng)的儲(chǔ)存量。用戶在需要瀏覽監(jiān)控時(shí)，僅需服務(wù)器以及瀏覽器，就能夠?qū)Φ缆方煌ǖ南嚓P(guān)信息實(shí)施監(jiān)控。

二、智能交通指揮系統(tǒng)的核心技術(shù)分析

通過以上分析可知，在道路交通指導(dǎo)過程中，主要應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)包括TD- SCDMA3 G移動(dòng)通信技術(shù)（如圖3所示）以及移動(dòng)通信技術(shù)、壓縮解碼技術(shù)、交通流量最佳的計(jì)算辦法等。本章節(jié)著重介紹TD-SCDMA3G移動(dòng)通信技術(shù)、CDMA2000移動(dòng)通信技術(shù)、最佳交通流量預(yù)測算法。

（1）TD-SCDMA3G移動(dòng)通信技術(shù)。TD-SCDMA3G的設(shè)計(jì)最好采用分布式軟件體系結(jié)構(gòu)，以便實(shí)現(xiàn)簡化軟件設(shè)計(jì)，降低軟件模塊間的耦合及改善軟件編寫、調(diào)試、維護(hù)的環(huán)境。TD- SCDMA3 G具體包括接口與通信、移動(dòng)臺(tái)模擬器、系統(tǒng)模擬器（見圖3）三部分。其中，系統(tǒng)模擬器的突出作用在于實(shí)現(xiàn)基站仿真，該系統(tǒng)模擬器主要由幾大功能模塊構(gòu)成：人機(jī)界面，信令程序編譯、消息收發(fā)以及信令提取、信令解釋等。而具有智能天線的TDD模式則是TD-SCDMA3G主要采用的模式，用戶以智能天線為載體，進(jìn)行距離與方位的定位，此時(shí)僅需借助接力切換方式，便可使基站與基站控制器結(jié)合用戶的實(shí)際距離與方位信息對移動(dòng)手機(jī)用戶的異動(dòng)情況進(jìn)行判斷，在此基礎(chǔ)上保證切換到相對應(yīng)基站臨近區(qū)域的及時(shí)性，促進(jìn)接力切換到位，從而使切換過程中對臨近區(qū)域基站信道資源的占用率得到全面降低，并大幅提升切換成功率。同時(shí)，TD-SCDMA系統(tǒng)在傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的過程中，如傳送2Mb/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的過程中，通過碼片速率為1.28Mb/s以及頻帶寬度為11Mb/s方式便可順利完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送。目前全球頻譜資源均呈現(xiàn)出極度緊張的狀態(tài)，若想找出完全符合要求的對稱頻段，實(shí)屬難事。針對D-SCDMA系統(tǒng)，其僅需滿足某個(gè)載彼的頻段便可順利使用，由此實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有頻率資源的靈活利用。（2）CDMA2000移動(dòng)通信技術(shù)。在CDMA技術(shù)中，CDMA2000是一種關(guān)鍵的技術(shù)，它以提供足夠高的數(shù)據(jù)速率來滿足 IMT-2000的性能要求為主要目標(biāo)。此項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)如下：無線接口源自 ANSI TIA/ EIA-95、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)源自 ANSI TIA/ EIA-41、信道帶寬 N* 1.25MHz（N取1、3、6、9、12）、擴(kuò)頻碼片速率 N* 1.2288Mbit/s（N取1、3、6、9、12）、雙工技術(shù) FDD/ FDD等。功率控制技術(shù)以及具有較好的延時(shí)性能、選擇效率與編碼增益高等優(yōu)勢的高效信息編譯碼技術(shù)是CDMA2000中最為核心的技術(shù)。由此可見， CDMA2000具有諸多獨(dú)特性，其一，大容量系統(tǒng)，相同的無線信道可以滿足全面的 CDMA客戶，所以，如果用戶進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，那么信道內(nèi)其他用戶所受到的干擾勢必大幅度降低，所以 CDMA系統(tǒng)對人類語言特點(diǎn)的充分利用能夠使相互干擾程度大大降低，同時(shí)實(shí)際容量能夠增大至原來的三倍左右，從理論上分析，模擬網(wǎng)絡(luò)比 CDMA數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)的系統(tǒng)儲(chǔ)存容量小近19倍左右，其實(shí)，增大的值比模擬大約9倍左右和較 GSM增大4～5倍左右。二是CDMA系統(tǒng)通信性能更好。對于在硬切換過程中常常出現(xiàn)的掉話現(xiàn)象，可通過軟切換技術(shù)對其解決，同時(shí)帶寬與頻率相同時(shí) CDMA系統(tǒng)工作能夠大幅度降低軟切換技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難度，從而促進(jìn)通信質(zhì)量的全面提升。由此可以看出，CDMA系統(tǒng)在獲取聲碼器速率時(shí)，主要是綜合運(yùn)用自適應(yīng)閥值技術(shù)以及誤碼糾錯(cuò)等多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，通過這幾種技術(shù)的綜合運(yùn)用，能夠獲取質(zhì)量更高的數(shù)據(jù)。三是頻帶利用率超高。CDMA作為擴(kuò)頻通信技術(shù)，雖然占有部分頻帶帶寬，但其允許系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)重復(fù)使用單一頻率，進(jìn)而使用戶共享同一頻帶的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)頻帶利用率的大幅度提高，此外若按各用戶占用的頻帶進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果也會(huì)使用戶對頻帶使用效率全面提升。與此同時(shí)，CDMA系統(tǒng)能夠結(jié)合差異的信號(hào)速率，并且在信道頻道上自動(dòng)調(diào)整為相對應(yīng)的形式，最終可出現(xiàn)較高的頻帶的利用效率。（3）最佳交通流量預(yù)測算法解析。除上述兩種關(guān)鍵技術(shù)以外，最佳交通流量預(yù)測算法亦屬智能交通指揮系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模主要經(jīng)數(shù)據(jù)的輸出與輸入來實(shí)現(xiàn)，計(jì)算模式屬于并行，所以，該模型的特點(diǎn)是高速的計(jì)算能力、非線性的映射能力、自學(xué)能力與自適應(yīng)的能力。目前人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出多樣性，其中誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍最廣，目前該項(xiàng)技術(shù)已占據(jù)著前向網(wǎng)絡(luò)的中心地位。實(shí)踐證實(shí)，BP網(wǎng)絡(luò)以及以高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡(luò)是許多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中最常使用的形式。相較于傳統(tǒng)誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡(luò)而言，高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有其獨(dú)特性，像智能神經(jīng)元存在與高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，思維能力是智能神經(jīng)元的主要特點(diǎn)，另外內(nèi)部的函數(shù)轉(zhuǎn)移可以從分析外部的網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整，進(jìn)而獲取更佳的學(xué)習(xí)效果。

三、結(jié)束語

綜上可見，當(dāng)前的智能交通監(jiān)測系統(tǒng)是多種先進(jìn)技術(shù)綜合應(yīng)用與結(jié)合的成果，例如，3G通信技術(shù)、圖像數(shù)字傳輸技術(shù)等，是保障道路交通的舒適性與安全性的重要手段。實(shí)踐證實(shí)，基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集到監(jiān)控區(qū)域行人或車輛的流量及交通運(yùn)行情況，并以所采集的信息數(shù)據(jù)為依據(jù)，方便交通指揮人員高速判斷交堵塞情況等，從而做出及時(shí)決策，確保道路交流正常有序運(yùn)行。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 李玲，王婷. 基于GPS定位及3G通信客運(yùn)車輛監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（18）：18-20

[2] 范泳文. 基于3G網(wǎng)絡(luò)的智能交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 東華大學(xué)，2012

[3] 李艷軍. 智能交通疏導(dǎo)系統(tǒng)中新型3G車載移動(dòng)終端的研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 南京郵電大學(xué)，2010

[4] 廖立濤，王浩濱，江法等. 基于蟻群算法和3G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能交通導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)[C]. 第六屆中國智能交通年會(huì)暨第七屆國際節(jié)能與新能源汽車創(chuàng)新發(fā)展論壇論文集. 2011：23-27endprint

【摘要】 在城市中，隨著道路基礎(chǔ)設(shè)施的修建與改善，給人們出行帶來了極大的方便。我國的汽車增量也超過了世界多個(gè)國家的增長速度，但是在汽車行業(yè)高速發(fā)展的前提下，給管理帶來了巨大的挑戰(zhàn)。期間源自交通違章（違法）行為的負(fù)面影響卻嚴(yán)重威脅著社會(huì)的和諧發(fā)展，此外我國城市交通情況復(fù)雜，因此管理難度相當(dāng)大。鑒于此，基于3 G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，這樣，方便了管理，可有效地對地面交通進(jìn)行控制，把握實(shí)時(shí)的路況，實(shí)現(xiàn)車流量的主動(dòng)控制等都發(fā)揮了重要促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】 3G通信 智能交通 指揮系統(tǒng)

一、智能交通指揮系統(tǒng)

由于以前的交通管理指揮系統(tǒng)的交通指揮方式的局限性，結(jié)果導(dǎo)致在整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)急處理過程中不可避免地出現(xiàn)非同步性以及工作效率的低下，例如針對城市交通狀況的收集，傳動(dòng)的指揮方式往往依靠“交警采點(diǎn)+采點(diǎn)結(jié)果匯報(bào)于指揮中心+給出解決措施”的方式來實(shí)現(xiàn)，此種解決方法屬事后行為，因此對城市交通狀況的改觀非常不利；針對交通事故的處理，交通事故發(fā)生的不可預(yù)見性往往使事后取證出現(xiàn)較大難度，因此多數(shù)交通事故難以被及時(shí)處理，那么勢必引起更大面積的堵塞。針對此類情況，本文介紹了一種以3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)?；? G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)具體由若干監(jiān)控遠(yuǎn)程、監(jiān)控中心、3 G數(shù)據(jù)通信鏈路組成，另外，以 TCP/ IP協(xié)議的3 G通信技術(shù)被運(yùn)用到交通部門，能夠直接實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，此外前端攝像機(jī)的視頻信號(hào)具體經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)向分節(jié)點(diǎn)的傳輸，隨后經(jīng)分節(jié)點(diǎn)直接傳至網(wǎng)絡(luò)，但若分節(jié)點(diǎn)存有矩陣，亦可把矩陣與 DVR連接起來，隨后直接傳至網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控中心要想對多個(gè)外圍的設(shè)備硬件進(jìn)行控制，那么需要具體把用戶的需要、監(jiān)控的現(xiàn)場情況進(jìn)行周密結(jié)合。高速云臺(tái)、數(shù)字解碼器、畫面分割器、遠(yuǎn)端監(jiān)控主機(jī)、3G數(shù)據(jù)傳輸模塊等外圍設(shè)備是主要的遠(yuǎn)端監(jiān)控使用器材；同時(shí)監(jiān)控中心使用頻率最高的外圍設(shè)備主要包括3G無線路由器以及切換視頻矩陣等。此類外圍設(shè)備在實(shí)際配置過程中，主要是從用戶實(shí)際需求的角度出發(fā)進(jìn)行配置的。3G網(wǎng)絡(luò)是該交通系統(tǒng)的主要組成部分，也即是該交通指揮系統(tǒng)主要通過3G網(wǎng)絡(luò)傳輸交通路口的視頻信息與相應(yīng)的信號(hào)控制信息，借此實(shí)現(xiàn)智能交通指揮系統(tǒng)組網(wǎng)新的發(fā)展，此外網(wǎng)絡(luò)管理用戶能夠?qū)崟r(shí)瀏覽監(jiān)控若干監(jiān)控現(xiàn)場。

以3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)在采集圖像信號(hào)以及處理圖像信號(hào)的過程中，往往以DSP高速處理儀為主要手段實(shí)現(xiàn)高效精確地處理，想要進(jìn)性增強(qiáng)或復(fù)原圖像，那么就應(yīng)通過預(yù)處理的圖像模塊。而處理之后的圖像則是通過顏色標(biāo)準(zhǔn)探測模塊、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測模塊等模塊完成接收。對于運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)而言，主要以模糊跟蹤控制技術(shù)為主要技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)智能跟蹤。想要以網(wǎng)頁瀏覽圖像或者回放、查詢歷史數(shù)據(jù)，則應(yīng)通過多媒體科技、Web數(shù)據(jù)庫科技技術(shù)；要想實(shí)現(xiàn)信號(hào)、語音、視頻等數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，則通過現(xiàn)場總線科技、無線通信科技與壓縮圖像解碼技術(shù)，（見圖1）。

基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、同步性與分布性是以3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)的智能交通指揮系統(tǒng)的主要特征與優(yōu)勢，同時(shí)，該交通指揮系統(tǒng)在多道路交通實(shí)時(shí)情況的監(jiān)測中，還具有級(jí)聯(lián)的監(jiān)控中心模式（如圖2所示）以及多級(jí)監(jiān)控模式等，此外該系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)多級(jí)系統(tǒng)組合，最終可以擴(kuò)大交通視頻的監(jiān)測面積，擴(kuò)充監(jiān)控系統(tǒng)的儲(chǔ)存量。用戶在需要瀏覽監(jiān)控時(shí)，僅需服務(wù)器以及瀏覽器，就能夠?qū)Φ缆方煌ǖ南嚓P(guān)信息實(shí)施監(jiān)控。

二、智能交通指揮系統(tǒng)的核心技術(shù)分析

通過以上分析可知，在道路交通指導(dǎo)過程中，主要應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)包括TD- SCDMA3 G移動(dòng)通信技術(shù)（如圖3所示）以及移動(dòng)通信技術(shù)、壓縮解碼技術(shù)、交通流量最佳的計(jì)算辦法等。本章節(jié)著重介紹TD-SCDMA3G移動(dòng)通信技術(shù)、CDMA2000移動(dòng)通信技術(shù)、最佳交通流量預(yù)測算法。

（1）TD-SCDMA3G移動(dòng)通信技術(shù)。TD-SCDMA3G的設(shè)計(jì)最好采用分布式軟件體系結(jié)構(gòu)，以便實(shí)現(xiàn)簡化軟件設(shè)計(jì)，降低軟件模塊間的耦合及改善軟件編寫、調(diào)試、維護(hù)的環(huán)境。TD- SCDMA3 G具體包括接口與通信、移動(dòng)臺(tái)模擬器、系統(tǒng)模擬器（見圖3）三部分。其中，系統(tǒng)模擬器的突出作用在于實(shí)現(xiàn)基站仿真，該系統(tǒng)模擬器主要由幾大功能模塊構(gòu)成：人機(jī)界面，信令程序編譯、消息收發(fā)以及信令提取、信令解釋等。而具有智能天線的TDD模式則是TD-SCDMA3G主要采用的模式，用戶以智能天線為載體，進(jìn)行距離與方位的定位，此時(shí)僅需借助接力切換方式，便可使基站與基站控制器結(jié)合用戶的實(shí)際距離與方位信息對移動(dòng)手機(jī)用戶的異動(dòng)情況進(jìn)行判斷，在此基礎(chǔ)上保證切換到相對應(yīng)基站臨近區(qū)域的及時(shí)性，促進(jìn)接力切換到位，從而使切換過程中對臨近區(qū)域基站信道資源的占用率得到全面降低，并大幅提升切換成功率。同時(shí)，TD-SCDMA系統(tǒng)在傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的過程中，如傳送2Mb/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的過程中，通過碼片速率為1.28Mb/s以及頻帶寬度為11Mb/s方式便可順利完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送。目前全球頻譜資源均呈現(xiàn)出極度緊張的狀態(tài)，若想找出完全符合要求的對稱頻段，實(shí)屬難事。針對D-SCDMA系統(tǒng)，其僅需滿足某個(gè)載彼的頻段便可順利使用，由此實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有頻率資源的靈活利用。（2）CDMA2000移動(dòng)通信技術(shù)。在CDMA技術(shù)中，CDMA2000是一種關(guān)鍵的技術(shù)，它以提供足夠高的數(shù)據(jù)速率來滿足 IMT-2000的性能要求為主要目標(biāo)。此項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)如下：無線接口源自 ANSI TIA/ EIA-95、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)源自 ANSI TIA/ EIA-41、信道帶寬 N* 1.25MHz（N取1、3、6、9、12）、擴(kuò)頻碼片速率 N* 1.2288Mbit/s（N取1、3、6、9、12）、雙工技術(shù) FDD/ FDD等。功率控制技術(shù)以及具有較好的延時(shí)性能、選擇效率與編碼增益高等優(yōu)勢的高效信息編譯碼技術(shù)是CDMA2000中最為核心的技術(shù)。由此可見， CDMA2000具有諸多獨(dú)特性，其一，大容量系統(tǒng)，相同的無線信道可以滿足全面的 CDMA客戶，所以，如果用戶進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，那么信道內(nèi)其他用戶所受到的干擾勢必大幅度降低，所以 CDMA系統(tǒng)對人類語言特點(diǎn)的充分利用能夠使相互干擾程度大大降低，同時(shí)實(shí)際容量能夠增大至原來的三倍左右，從理論上分析，模擬網(wǎng)絡(luò)比 CDMA數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)的系統(tǒng)儲(chǔ)存容量小近19倍左右，其實(shí)，增大的值比模擬大約9倍左右和較 GSM增大4～5倍左右。二是CDMA系統(tǒng)通信性能更好。對于在硬切換過程中常常出現(xiàn)的掉話現(xiàn)象，可通過軟切換技術(shù)對其解決，同時(shí)帶寬與頻率相同時(shí) CDMA系統(tǒng)工作能夠大幅度降低軟切換技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難度，從而促進(jìn)通信質(zhì)量的全面提升。由此可以看出，CDMA系統(tǒng)在獲取聲碼器速率時(shí)，主要是綜合運(yùn)用自適應(yīng)閥值技術(shù)以及誤碼糾錯(cuò)等多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，通過這幾種技術(shù)的綜合運(yùn)用，能夠獲取質(zhì)量更高的數(shù)據(jù)。三是頻帶利用率超高。CDMA作為擴(kuò)頻通信技術(shù)，雖然占有部分頻帶帶寬，但其允許系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)重復(fù)使用單一頻率，進(jìn)而使用戶共享同一頻帶的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)頻帶利用率的大幅度提高，此外若按各用戶占用的頻帶進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果也會(huì)使用戶對頻帶使用效率全面提升。與此同時(shí)，CDMA系統(tǒng)能夠結(jié)合差異的信號(hào)速率，并且在信道頻道上自動(dòng)調(diào)整為相對應(yīng)的形式，最終可出現(xiàn)較高的頻帶的利用效率。（3）最佳交通流量預(yù)測算法解析。除上述兩種關(guān)鍵技術(shù)以外，最佳交通流量預(yù)測算法亦屬智能交通指揮系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模主要經(jīng)數(shù)據(jù)的輸出與輸入來實(shí)現(xiàn)，計(jì)算模式屬于并行，所以，該模型的特點(diǎn)是高速的計(jì)算能力、非線性的映射能力、自學(xué)能力與自適應(yīng)的能力。目前人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出多樣性，其中誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍最廣，目前該項(xiàng)技術(shù)已占據(jù)著前向網(wǎng)絡(luò)的中心地位。實(shí)踐證實(shí)，BP網(wǎng)絡(luò)以及以高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡(luò)是許多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中最常使用的形式。相較于傳統(tǒng)誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡(luò)而言，高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有其獨(dú)特性，像智能神經(jīng)元存在與高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，思維能力是智能神經(jīng)元的主要特點(diǎn)，另外內(nèi)部的函數(shù)轉(zhuǎn)移可以從分析外部的網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整，進(jìn)而獲取更佳的學(xué)習(xí)效果。

三、結(jié)束語

綜上可見，當(dāng)前的智能交通監(jiān)測系統(tǒng)是多種先進(jìn)技術(shù)綜合應(yīng)用與結(jié)合的成果，例如，3G通信技術(shù)、圖像數(shù)字傳輸技術(shù)等，是保障道路交通的舒適性與安全性的重要手段。實(shí)踐證實(shí)，基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集到監(jiān)控區(qū)域行人或車輛的流量及交通運(yùn)行情況，并以所采集的信息數(shù)據(jù)為依據(jù)，方便交通指揮人員高速判斷交堵塞情況等，從而做出及時(shí)決策，確保道路交流正常有序運(yùn)行。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 李玲，王婷. 基于GPS定位及3G通信客運(yùn)車輛監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（18）：18-20

[2] 范泳文. 基于3G網(wǎng)絡(luò)的智能交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 東華大學(xué)，2012

[3] 李艷軍. 智能交通疏導(dǎo)系統(tǒng)中新型3G車載移動(dòng)終端的研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 南京郵電大學(xué)，2010

[4] 廖立濤，王浩濱，江法等. 基于蟻群算法和3G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能交通導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)[C]. 第六屆中國智能交通年會(huì)暨第七屆國際節(jié)能與新能源汽車創(chuàng)新發(fā)展論壇論文集. 2011：23-27endprint

【摘要】 在城市中，隨著道路基礎(chǔ)設(shè)施的修建與改善，給人們出行帶來了極大的方便。我國的汽車增量也超過了世界多個(gè)國家的增長速度，但是在汽車行業(yè)高速發(fā)展的前提下，給管理帶來了巨大的挑戰(zhàn)。期間源自交通違章（違法）行為的負(fù)面影響卻嚴(yán)重威脅著社會(huì)的和諧發(fā)展，此外我國城市交通情況復(fù)雜，因此管理難度相當(dāng)大。鑒于此，基于3 G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，這樣，方便了管理，可有效地對地面交通進(jìn)行控制，把握實(shí)時(shí)的路況，實(shí)現(xiàn)車流量的主動(dòng)控制等都發(fā)揮了重要促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】 3G通信 智能交通 指揮系統(tǒng)

一、智能交通指揮系統(tǒng)

由于以前的交通管理指揮系統(tǒng)的交通指揮方式的局限性，結(jié)果導(dǎo)致在整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)急處理過程中不可避免地出現(xiàn)非同步性以及工作效率的低下，例如針對城市交通狀況的收集，傳動(dòng)的指揮方式往往依靠“交警采點(diǎn)+采點(diǎn)結(jié)果匯報(bào)于指揮中心+給出解決措施”的方式來實(shí)現(xiàn)，此種解決方法屬事后行為，因此對城市交通狀況的改觀非常不利；針對交通事故的處理，交通事故發(fā)生的不可預(yù)見性往往使事后取證出現(xiàn)較大難度，因此多數(shù)交通事故難以被及時(shí)處理，那么勢必引起更大面積的堵塞。針對此類情況，本文介紹了一種以3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)?；? G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)具體由若干監(jiān)控遠(yuǎn)程、監(jiān)控中心、3 G數(shù)據(jù)通信鏈路組成，另外，以 TCP/ IP協(xié)議的3 G通信技術(shù)被運(yùn)用到交通部門，能夠直接實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，此外前端攝像機(jī)的視頻信號(hào)具體經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)向分節(jié)點(diǎn)的傳輸，隨后經(jīng)分節(jié)點(diǎn)直接傳至網(wǎng)絡(luò)，但若分節(jié)點(diǎn)存有矩陣，亦可把矩陣與 DVR連接起來，隨后直接傳至網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控中心要想對多個(gè)外圍的設(shè)備硬件進(jìn)行控制，那么需要具體把用戶的需要、監(jiān)控的現(xiàn)場情況進(jìn)行周密結(jié)合。高速云臺(tái)、數(shù)字解碼器、畫面分割器、遠(yuǎn)端監(jiān)控主機(jī)、3G數(shù)據(jù)傳輸模塊等外圍設(shè)備是主要的遠(yuǎn)端監(jiān)控使用器材；同時(shí)監(jiān)控中心使用頻率最高的外圍設(shè)備主要包括3G無線路由器以及切換視頻矩陣等。此類外圍設(shè)備在實(shí)際配置過程中，主要是從用戶實(shí)際需求的角度出發(fā)進(jìn)行配置的。3G網(wǎng)絡(luò)是該交通系統(tǒng)的主要組成部分，也即是該交通指揮系統(tǒng)主要通過3G網(wǎng)絡(luò)傳輸交通路口的視頻信息與相應(yīng)的信號(hào)控制信息，借此實(shí)現(xiàn)智能交通指揮系統(tǒng)組網(wǎng)新的發(fā)展，此外網(wǎng)絡(luò)管理用戶能夠?qū)崟r(shí)瀏覽監(jiān)控若干監(jiān)控現(xiàn)場。

以3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)在采集圖像信號(hào)以及處理圖像信號(hào)的過程中，往往以DSP高速處理儀為主要手段實(shí)現(xiàn)高效精確地處理，想要進(jìn)性增強(qiáng)或復(fù)原圖像，那么就應(yīng)通過預(yù)處理的圖像模塊。而處理之后的圖像則是通過顏色標(biāo)準(zhǔn)探測模塊、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測模塊等模塊完成接收。對于運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)而言，主要以模糊跟蹤控制技術(shù)為主要技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)智能跟蹤。想要以網(wǎng)頁瀏覽圖像或者回放、查詢歷史數(shù)據(jù)，則應(yīng)通過多媒體科技、Web數(shù)據(jù)庫科技技術(shù)；要想實(shí)現(xiàn)信號(hào)、語音、視頻等數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，則通過現(xiàn)場總線科技、無線通信科技與壓縮圖像解碼技術(shù)，（見圖1）。

基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、同步性與分布性是以3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)的智能交通指揮系統(tǒng)的主要特征與優(yōu)勢，同時(shí)，該交通指揮系統(tǒng)在多道路交通實(shí)時(shí)情況的監(jiān)測中，還具有級(jí)聯(lián)的監(jiān)控中心模式（如圖2所示）以及多級(jí)監(jiān)控模式等，此外該系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)多級(jí)系統(tǒng)組合，最終可以擴(kuò)大交通視頻的監(jiān)測面積，擴(kuò)充監(jiān)控系統(tǒng)的儲(chǔ)存量。用戶在需要瀏覽監(jiān)控時(shí)，僅需服務(wù)器以及瀏覽器，就能夠?qū)Φ缆方煌ǖ南嚓P(guān)信息實(shí)施監(jiān)控。

二、智能交通指揮系統(tǒng)的核心技術(shù)分析

通過以上分析可知，在道路交通指導(dǎo)過程中，主要應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)包括TD- SCDMA3 G移動(dòng)通信技術(shù)（如圖3所示）以及移動(dòng)通信技術(shù)、壓縮解碼技術(shù)、交通流量最佳的計(jì)算辦法等。本章節(jié)著重介紹TD-SCDMA3G移動(dòng)通信技術(shù)、CDMA2000移動(dòng)通信技術(shù)、最佳交通流量預(yù)測算法。

（1）TD-SCDMA3G移動(dòng)通信技術(shù)。TD-SCDMA3G的設(shè)計(jì)最好采用分布式軟件體系結(jié)構(gòu)，以便實(shí)現(xiàn)簡化軟件設(shè)計(jì)，降低軟件模塊間的耦合及改善軟件編寫、調(diào)試、維護(hù)的環(huán)境。TD- SCDMA3 G具體包括接口與通信、移動(dòng)臺(tái)模擬器、系統(tǒng)模擬器（見圖3）三部分。其中，系統(tǒng)模擬器的突出作用在于實(shí)現(xiàn)基站仿真，該系統(tǒng)模擬器主要由幾大功能模塊構(gòu)成：人機(jī)界面，信令程序編譯、消息收發(fā)以及信令提取、信令解釋等。而具有智能天線的TDD模式則是TD-SCDMA3G主要采用的模式，用戶以智能天線為載體，進(jìn)行距離與方位的定位，此時(shí)僅需借助接力切換方式，便可使基站與基站控制器結(jié)合用戶的實(shí)際距離與方位信息對移動(dòng)手機(jī)用戶的異動(dòng)情況進(jìn)行判斷，在此基礎(chǔ)上保證切換到相對應(yīng)基站臨近區(qū)域的及時(shí)性，促進(jìn)接力切換到位，從而使切換過程中對臨近區(qū)域基站信道資源的占用率得到全面降低，并大幅提升切換成功率。同時(shí)，TD-SCDMA系統(tǒng)在傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的過程中，如傳送2Mb/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的過程中，通過碼片速率為1.28Mb/s以及頻帶寬度為11Mb/s方式便可順利完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送。目前全球頻譜資源均呈現(xiàn)出極度緊張的狀態(tài)，若想找出完全符合要求的對稱頻段，實(shí)屬難事。針對D-SCDMA系統(tǒng)，其僅需滿足某個(gè)載彼的頻段便可順利使用，由此實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有頻率資源的靈活利用。（2）CDMA2000移動(dòng)通信技術(shù)。在CDMA技術(shù)中，CDMA2000是一種關(guān)鍵的技術(shù)，它以提供足夠高的數(shù)據(jù)速率來滿足 IMT-2000的性能要求為主要目標(biāo)。此項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)如下：無線接口源自 ANSI TIA/ EIA-95、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)源自 ANSI TIA/ EIA-41、信道帶寬 N* 1.25MHz（N取1、3、6、9、12）、擴(kuò)頻碼片速率 N* 1.2288Mbit/s（N取1、3、6、9、12）、雙工技術(shù) FDD/ FDD等。功率控制技術(shù)以及具有較好的延時(shí)性能、選擇效率與編碼增益高等優(yōu)勢的高效信息編譯碼技術(shù)是CDMA2000中最為核心的技術(shù)。由此可見， CDMA2000具有諸多獨(dú)特性，其一，大容量系統(tǒng)，相同的無線信道可以滿足全面的 CDMA客戶，所以，如果用戶進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，那么信道內(nèi)其他用戶所受到的干擾勢必大幅度降低，所以 CDMA系統(tǒng)對人類語言特點(diǎn)的充分利用能夠使相互干擾程度大大降低，同時(shí)實(shí)際容量能夠增大至原來的三倍左右，從理論上分析，模擬網(wǎng)絡(luò)比 CDMA數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)的系統(tǒng)儲(chǔ)存容量小近19倍左右，其實(shí)，增大的值比模擬大約9倍左右和較 GSM增大4～5倍左右。二是CDMA系統(tǒng)通信性能更好。對于在硬切換過程中常常出現(xiàn)的掉話現(xiàn)象，可通過軟切換技術(shù)對其解決，同時(shí)帶寬與頻率相同時(shí) CDMA系統(tǒng)工作能夠大幅度降低軟切換技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難度，從而促進(jìn)通信質(zhì)量的全面提升。由此可以看出，CDMA系統(tǒng)在獲取聲碼器速率時(shí)，主要是綜合運(yùn)用自適應(yīng)閥值技術(shù)以及誤碼糾錯(cuò)等多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，通過這幾種技術(shù)的綜合運(yùn)用，能夠獲取質(zhì)量更高的數(shù)據(jù)。三是頻帶利用率超高。CDMA作為擴(kuò)頻通信技術(shù)，雖然占有部分頻帶帶寬，但其允許系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)重復(fù)使用單一頻率，進(jìn)而使用戶共享同一頻帶的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)頻帶利用率的大幅度提高，此外若按各用戶占用的頻帶進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果也會(huì)使用戶對頻帶使用效率全面提升。與此同時(shí)，CDMA系統(tǒng)能夠結(jié)合差異的信號(hào)速率，并且在信道頻道上自動(dòng)調(diào)整為相對應(yīng)的形式，最終可出現(xiàn)較高的頻帶的利用效率。（3）最佳交通流量預(yù)測算法解析。除上述兩種關(guān)鍵技術(shù)以外，最佳交通流量預(yù)測算法亦屬智能交通指揮系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模主要經(jīng)數(shù)據(jù)的輸出與輸入來實(shí)現(xiàn)，計(jì)算模式屬于并行，所以，該模型的特點(diǎn)是高速的計(jì)算能力、非線性的映射能力、自學(xué)能力與自適應(yīng)的能力。目前人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出多樣性，其中誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍最廣，目前該項(xiàng)技術(shù)已占據(jù)著前向網(wǎng)絡(luò)的中心地位。實(shí)踐證實(shí)，BP網(wǎng)絡(luò)以及以高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡(luò)是許多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中最常使用的形式。相較于傳統(tǒng)誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡(luò)而言，高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有其獨(dú)特性，像智能神經(jīng)元存在與高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，思維能力是智能神經(jīng)元的主要特點(diǎn)，另外內(nèi)部的函數(shù)轉(zhuǎn)移可以從分析外部的網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整，進(jìn)而獲取更佳的學(xué)習(xí)效果。

三、結(jié)束語

綜上可見，當(dāng)前的智能交通監(jiān)測系統(tǒng)是多種先進(jìn)技術(shù)綜合應(yīng)用與結(jié)合的成果，例如，3G通信技術(shù)、圖像數(shù)字傳輸技術(shù)等，是保障道路交通的舒適性與安全性的重要手段。實(shí)踐證實(shí)，基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集到監(jiān)控區(qū)域行人或車輛的流量及交通運(yùn)行情況，并以所采集的信息數(shù)據(jù)為依據(jù)，方便交通指揮人員高速判斷交堵塞情況等，從而做出及時(shí)決策，確保道路交流正常有序運(yùn)行。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 李玲，王婷. 基于GPS定位及3G通信客運(yùn)車輛監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（18）：18-20

[2] 范泳文. 基于3G網(wǎng)絡(luò)的智能交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 東華大學(xué)，2012

[3] 李艷軍. 智能交通疏導(dǎo)系統(tǒng)中新型3G車載移動(dòng)終端的研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 南京郵電大學(xué)，2010

[4] 廖立濤，王浩濱，江法等. 基于蟻群算法和3G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能交通導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)[C]. 第六屆中國智能交通年會(huì)暨第七屆國際節(jié)能與新能源汽車創(chuàng)新發(fā)展論壇論文集. 2011：23-27endprint