智能交通中通过蜂窝网络发布的交通信息研究

一、引言

随着我国城市化发展和人民收入水平的持续提升，汽车拥有量也稳定快速增加，城市交通问题日益严重。再加上各地城市交通发展情况不同，交通情况错综复杂，管理难度非常大，智能交通系统就成为解决交通问题的必由之路。

智能交通的主要目标就是实现整个城市交通运输系统现代化，而城市交通运输现代化关键环节就是提供实时动态交通信息服务以缓解交通拥堵，满足公众越来越迫切的交通信息需求，实时的发布道路的交通信息已经成为ITS大规模应用发展的重要基础。

交通信息的表现形式可以是文字，图像，视频以及与导航等应用结合的运算与导引功能。交通信息可以通过多种形式发布，本文研究如何在蜂窝网络中，利用短信、彩信、WAP、CLIENT（含车载导航仪）、互联网等方式发布交通信息的技术，更好的服务于智能交通的需要。

二、发布方式

通过蜂窝网络发布的道路交通信息的方式包括以下几种：

点对点，向特定的一个终端发布消息；

广播方式，向一部分指定的终端或者所有终端广播消息。

其中广播方式主要用于一些公共紧急事件及信息的下发，对于蜂窝网络来说，最主要的方式是点对点的方式，采用请求-应答方式。根据通过蜂窝网络发布的交通信息的内容和形式的不同，参考模型主要分为以下三种：

点播-即时发送类型：请求的信息内容是即时的，不依赖于将来发生的信息，用户发起请求后网络即可在较短时间内将合适的信息发送给用户；

点播-连续发送类型：请求的信息内容需要不断更新并在一段时间内连续发送给用户；

包月业务类型：用户请求的内容是特定的，一次定购了相当长时间的业务，网络定时更新内容发送给用户，在定购到期后自动结束。

三、数据传递路径

通过蜂窝网络发布交通信息，数据的传递路径包括三部分：

数据从交通数据服务器到蜂窝网络的传送

蜂窝网络内部的数据交换和传送

数据由蜂窝网络到用户终端的传送

图1蜂窝网络中交通信息传递路径

四、传输

交通信息服务在移动通信行业中的应用，所涉及到的通信协议采用ISO开放系统互联（OSI）七层参考模型的方式表示通信标准，将通信分为四个主要层，如下图所示。

图2分层模型

第四层是应用层。应用层定义数据包结构和会话管理的标准，对应OSI的应用层、表示层和会话层。该层定义了移动终端与交通信息调度中心之间的应用。

第三层是传输层。传输层定义数据包拆分、数据包重新组装和路由的标准，类似于电话公司连接两个话机进行通话的规则和过程。

第二层是数据链路层。数据链路层定义数据包传输方法标准。

第一层是物理层。定义了数据传输的物理接口，包括GPRS、CDMA、WiFi、3G等无线传输方式。对应于OSI的物理层。

五、业务应用

（一）短信（SMS）业务

短信是用户常用的无线数据业务方式之一，有着广泛的增值业务使用群体，短信用户使用方便，短信业务模式满足用户对点、路线、区域、环路等查询需求。

短信以文字表述，由于信息内容受限，要求文字描述简要精确。

返回信息基本格式：短信的长度为140个字符，如短信报文过长将报文拆分成多条短信陆续上报。

（二）彩信（MMS）业务

彩信和短信类似，但内容可以包括图片、视频、声音、文字等混合内容。终端能力较强且追求丰富内容的用户，可以根据需要选择彩信服务。MMS在业务内容方面较短信表现丰富，点播方式可以短信上行，彩信下行。因此，其总体业务设计和短信保持一致，例如：位置查询、道路名查询、起始道路查询、重点道路查询、每日焦点、假日出行。

（三）无线应用（WAP）业务

移动终端上网也是发布交通信息的重要手段。面向这些用户，可以提供图片、视频、文字等内容，而且由于和用户通过人机多次交互，可以实现比短信和彩信更为复杂的信息服务流程。

WAP通过页面形式，提供了更为直观的业务展示，实现的功能可以有：

城市道路事件播报：对交通事故、交通管制、施工等情况进行滚动播报；

根据位置查询路况：通过位置查询，利用WAP的交互性，可以确认要找的位置并查看周边路况，路况图可以再扩大范围查看；

根据道路查询路况：用户输入道路名，可以查询该道路的情况；

根据路径查询路况：用户从A点到B点，可以计算从A点到B点的路径并给出交通情况；

重点道路播报：通过浏览方式可以查看重点路段的信息；

每日焦点；

假日出行：查看假日交通提示信息；

表现方式为文字加图片的表现形式，通过在线渲染获得道路路况显示。

（四）互动式语音（IVR）业务

IVR动态交通信息查询服务是手机用户拨打IVR号码，向客服人员描述自己关心的位置点周边，道路、路径、重点区域等路况信息，由客户人员根据查询界面输入完成后，可以为用户选择下发短信、彩信、语音播报等方式进行服务。

（五）网站（WEB）业务

WEB方式以其充分的信息交互能力，主要用于开展梦网的动态交通信息发布和查询，提供基于WEB的实时动态交通信息渲染发布，基于点、道路、路线、区域的查询。WEB业务基本同IVR业务，业务流程基本一致。区别是IVR业务是是客服操作，WEB业务是客户自己操作，二者鉴权流程不同。

（六）客户端（CLIENT）业务

CLIENT业务既包含动态交通信息发布服务器功能，也包含动态交通信息发布终端的软件开发。动态交通信息发布业务，其系统功能要达成的基本目的如下：

快速，安全地引导用户到达用户想要去的任何地方是本业务的目的；

基于此目的为用户提供设施检索，地址检索，周边设施检索，拼音检索，目的地履历检索等多种检索，查询及设定方式，便于用户查找想要去的任何地方；

快速计算出从现在位置或某一位置到目的地的路线，并可以在行车开始前通过模拟行车功能浏览与实际行车完全一致的行车效果；

在行车过程中，通过图像及声音等方式指引用户沿正确的方向前行，直至将用户安全地引导到目的地；

动态交通信息在客户端及时发布和展现，实现动态交通信息参与路径计算，提供最优线路。

动态交通信息发布业务系统提供三种形式的实时交通信息发布形式：

以文本的形式提供实时交通信息：示例"前方金融街9：00－9：20进行交通限行。请绕行长安街。"可以通过短信、彩信、终端推送等方式；

以地图描画的形式提供实时交通信息：地图描画方式的展示方式，不同的路段有不同的颜色；

基于道路导航使用的实时交通信息：路径搜索时，根据实时交通状况制作规避拥堵的最优导航路径。

六、交通信息展示格式

（一）交通信息展示格式分类

通过蜂窝网络发布的交通信息的格式为文本、图片、语音和视频。在具体的业务表现形式中，可以采用多种形式组合的方式。如短信业务采用纯文本的方式，彩信业务采用文本、图片、语音自由组合的方式，手机上网业务采用文本、图片、语音、视频自由组合的方式。

（二）文本格式及内容

文本格式应该支持目前主流的如TXT格式，可向用户展示其关注的道路的交通信息，内容至少包括地理位置、发布时间、方向、每个方向上的交通状况等。

（三）图片格式及内容

图片格式应该支持目前主流的如BMP、PCX、PNG、JPEG、GIF、TIFF等，内容为具体地理位置当前路况的直观展示，包括以下几点：

以该地理位置（路桥）的中心作为图片中心；

图片应使用上北下南的标准地图方式展现，并在图片中出现北向指针图；

对于上下层路，多个层次的路况线不能重叠，可适当分开便于直观分辨；

图片可以是路桥实际形状或变形图，但应可以让人直观理解；

图片应包括路桥的整体；

描述城市整体路况的图片，应覆盖主要城区，如北京应覆盖五环；

对于多级图片，每级图片的范围保持一致，图片数量按区域级数增加，显示道路的级别逐渐扩大，道路显示的粒度逐渐扩大。如一级图只显示城市高速路和主干路，二级图片增加次干路，三级图增加一般道路；

对于双向路，两个方向的路况线不能重叠，应可以直观分辨；

图片的大小应与用户手机适配；

图片对应的文本描述和图片组合应保持时间一致、信息内容一致。

（四）语音格式及内容

语音格式应该支持目前主流的如PCM、WAV、ADPCM、MP3等，所包含的内容要求同文本格式。

（五）视频格式及内容

视频的格式应该支持目前主流的如AVI、MPEG2、MPEG4、RM等。视频主要是增强直观的感觉，其所包含的内容是文本、图片、语音的组合。

七、结束语

智能交通系统是一个涉及面广、综合各种高新技术的研究领域。限于篇幅，本文仅分析通过蜂窝网络发布的道路交通信息的方式、数据传递途径、传输、以及业务应用和交通信息展示格式，期望能够服务于智能交通的需要，促进城市交通水平的提高。

参考文献

[1]徐程刚等，《智能交通中的无线通信技术》，网络与应用，2005

[2]卫小伟，《城市智能交通控制系统研究与设计》，现代电子技术，2010

[3]全国地理信息标准技术委员会等，《地理信息国家标准手册》，中国标准出版社

作者简介：

王西点：西安电子科技大学工学硕士，现就职于中国移动通信集团设计院有限公司研究所，长期从事计算机通信相关工作。

常玲：中国移动通信集团设计院有限公司

张琳：中国移动通信集团设计院有限公司

马华兴：中国移动通信集团设计院有限公司

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