基于移動互聯(lián)網(wǎng)的交通信息采集技術的研究

黃嘉庚

摘 要：詳細介紹了移動互聯(lián)網(wǎng)下的交通信息采集技術的背景，分析了基于移動網(wǎng)絡的實時交通技術，并闡述了基于手機的移動式實時路況信息系統(tǒng)下采集的交通流參數(shù)的優(yōu)點。

關鍵詞：智能交通；交通信息采集；移動通信網(wǎng)絡；交通流參數(shù)

中圖分類號：U495；TP315 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.013

智能交通是一個基于現(xiàn)代電子信息技術、面向交通運輸?shù)姆障到y(tǒng)。它的突出特點是以信息的收集、處理、發(fā)布、交換、分析和利用為主線，為交通參與者提供多樣性的服務。在該系統(tǒng)中，車輛靠自己的智能系統(tǒng)在道路上自由行駛，公路靠自身的智能系統(tǒng)將交通流量調(diào)整到最佳狀態(tài)，借助于這個系統(tǒng)，管理人員可以清楚地掌握道路、車輛的行蹤，進而有效規(guī)避交通擁擠的狀況。

1 背景介紹

隨著城市經(jīng)濟社會的發(fā)展和城市化進程的加快，很多城市的交通量飛速膨脹，交通擁擠狀況日益嚴峻，為城市的環(huán)境和經(jīng)濟造成了嚴重的影響。面對這種情況，IT（S智能交通系統(tǒng)）便應運而生了。智能交通系統(tǒng)就是以緩解道路擁堵、減少交通事故為目的，利用視頻系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和智能化分析與選線的交通系統(tǒng)的總稱。實時交通信息是智能交通的一部分，它可有效地幫助用戶優(yōu)化通行路徑，規(guī)避交通擁擠的狀況。

傳統(tǒng)意義上的交通信息采集技術主要包括地感線圈、GPS浮動車、視頻監(jiān)控、超聲波檢測器、微波檢測器和紅外線檢測器。利用各種探測器獲得的實時交通數(shù)據(jù)都會存在一些影響探測器工作準確性的客觀因素，所以，利用手機移動通信網(wǎng)絡中的定位信息來分析、推算動態(tài)交通狀況是一種新興的動態(tài)交通探測技術。目前，已經(jīng)有一些基于此類技術的商用系統(tǒng)面世，它們的共同特點是應用統(tǒng)計模型分析從移動運營商獲得的數(shù)據(jù)，進而判斷交通運行狀況。

2 基于移動互聯(lián)網(wǎng)的實時交通技術

通過移動網(wǎng)絡獲取道路實時交通信息的前提是移動運營商的基站覆蓋面要足夠廣，或者說，在某一城市的網(wǎng)絡基站覆蓋面要足夠廣。另外，使用此移動運營商的手機用戶群體要大，采集樣本的數(shù)量足夠多，數(shù)據(jù)的準確性才高，才能有效地降低成本。

2.1 系統(tǒng)架構

移動網(wǎng)絡的實時交通系統(tǒng)結構如圖1所示。

從總體架構上看，該系統(tǒng)分為基于移動網(wǎng)絡的原始信令采集平臺和基于移動網(wǎng)絡的實時交通信息處理平臺。

2.1.1 原始信令采集平臺

2.1.1.1 各城市移動信令采集子系統(tǒng)

采集指定區(qū)域的信令數(shù)據(jù)，并將其轉化成標準的格式，并對用戶個人隱私加密。

目前，在常用的GSM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集是將定制的七號信令檢測卡插在GSM網(wǎng)絡的相關接口上，用來檢測GSM網(wǎng)絡中的信令信息，然后通過信令解析服務器合成、解析信令代碼，過濾無用信息，提出相關事件信息，以此作為模型分析系統(tǒng)的輸入內(nèi)容。

2.1.1.2 原始信令采集匯聚子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)主要完成兩方面工作，一方面，匯聚各城市的信令數(shù)據(jù)并監(jiān)測各城市信令數(shù)據(jù)的上傳情況；另一方面，以FTP接口方式向基于移動網(wǎng)絡的實時交通信息處理平臺提供原始信令數(shù)據(jù)。

2.1.2 實時交通信息處理平臺

該平臺由2大子系統(tǒng)組成：①基于移動網(wǎng)絡的實時交通信息處理子系統(tǒng)。它可以有效過濾、分發(fā)接收到的手機信令數(shù)據(jù)，通過地圖匹配和計算獲得基于路網(wǎng)的實時交通信息。②基于移動網(wǎng)絡的實時交通信息發(fā)布支撐子系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供基于HTTP、Websevrice等多種標準接口，把標準的實時交通信息轉換成需要的數(shù)據(jù)格式發(fā)布，向中央GIS平臺、企業(yè)、行業(yè)應用和個人交通應用服務平臺提供數(shù)據(jù)。

2.2 軟件架構

2.2.1 采集系統(tǒng)的軟件架構

信令采集系統(tǒng)軟件結構如圖2所示。

整個原始信令采集平臺由2部分組成：①各城市移動信令采集子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)實現(xiàn)對各城市手機信令數(shù)據(jù)的采集和處理?；镜奶幚砟K為信令收斂、信令采集、SDR/CDR/TRD生成、事件記錄生成和個人隱私加密。②基于移動網(wǎng)絡的信令采集匯聚子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)的主要任務是匯聚、備份和監(jiān)控各城市的信令數(shù)據(jù)。其功能模塊包括數(shù)據(jù)接收和存儲、備份管理、數(shù)據(jù)監(jiān)控管理。

2.2.2 實時交通信息處理子系統(tǒng)軟件架構

在該系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)接入層主要負責從信令匯聚子系統(tǒng)接收各城市的實時手機原始數(shù)據(jù)；多城市手機數(shù)據(jù)處理平臺則負責

各城市手機信令數(shù)據(jù)的樣本過濾、地圖匹配、統(tǒng)計和速度計算等工作，從而得到基于路網(wǎng)的實時交通信息。

2.3 系統(tǒng)接口

如圖3所示，整個系統(tǒng)架構主要利用HTTP接口和FTP接口連接各系統(tǒng)。

3 技術優(yōu)勢

目前，實時交通流量信息也可以通過其他方式實現(xiàn)，比如網(wǎng)絡追蹤和統(tǒng)計數(shù)據(jù)挖掘等。但是，基于手機的移動式實時路況信息系統(tǒng)所采集的交通流參數(shù)精確度較高、覆蓋廣、受環(huán)境影響小，是傳統(tǒng)采集方式無法比擬的。其主要優(yōu)勢包括以下幾點：①經(jīng)濟。手機位置數(shù)據(jù)來自移動網(wǎng)絡中已有的數(shù)據(jù)，無需為數(shù)據(jù)采集付出額外成本，投資少、部署快。②精確?；谑謾C用戶的用戶基數(shù)和其流動性，使其能夠采集到各路段中大量手機用戶的位置信息。同時，基于TA的移動網(wǎng)絡定位技術所獲得的位置數(shù)據(jù)的精確度較高，能夠提供精確的實時路況信息。③靈活。手機定位技術可以在惡劣的天氣情況下正常工作，受環(huán)境的影響較小，可以隨時獲取相關信息。④實時。它能實時地自動接收、分析用戶位置的變化信息。與每隔15 min報告的統(tǒng)計數(shù)據(jù)相比，它可以更加及時、準確地提供更新的路況信息。

該系統(tǒng)的特點是：①采集最小的數(shù)據(jù)量、產(chǎn)生最大的信息量。②通過BSC收集所有終端（M）S的相關位置，并更新事件報告。③當小區(qū)標志時間提前量沒有變化時，無需發(fā)送數(shù)據(jù)，有效地節(jié)省了帶寬，提高了信息處理能力。

4 總結

交通信息數(shù)據(jù)采集是建設智能交通系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)，利用它可以在一定程度上緩解交通擁擠的情況。綜上所述，改進智能交通的系統(tǒng)架構、軟件架構和系統(tǒng)接口等方面的內(nèi)容，有助于獲得精確度高、覆蓋廣、受環(huán)境影響小的交通流參數(shù)，為社會提供高質(zhì)量的實時通信服務。

參考文獻

[1]陳宇峰.智能交通系統(tǒng)中的交通信息采集技術研究進展[J].湖北汽車工業(yè)學院學報，2010（06）.

〔編輯：白潔〕