智能交通系统中的无线通信技术及其应用

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1、智能交通系统中的无线通信技术及其应用*张树京摘要：本文分析在智能交通系统中使用的无线通信技术，它们是无线数据通信（RDS）、数字移动通信（GSM）、第三代移动通信（UMTS）和车辆无线通信（IVC），它们各有传输特点和应用领域，在ITS中实现调度指挥控制功能，并为出行提供服务信息，提高了出行效率和安全性。本文还结合国外实际使用情况，说明其应用系统的功能特点。关键词：智能交通系统（ITS），无线数据通信，数字移动通信，车辆无线通信。WirelessCommunicationsandit`sApplicationinIntelligentTransportationSystemZha

2、ngshujingAbstract:Thispaperanalysisthewirelesscommunicationsandit`sapplicationinIntelligentTransportationSystem,theyarewirelessdatacommunication(RDS)、digitalmobilecommunication(GSM)、third—generationmobilesystem(UMTS)andvehiclecommunicationsystem(IVS).Theirperformanceandfunctionsarediscussedin

3、thispaper.TheapplicationsystemsinITSabroadintroducedalso.KeyWords:IntelligentTransportationSystem,WirelessDataCommunication,DigitalMobileCommunication,VehicleCommunicationSystem.*本文得到上海市教委重点学科课题支持。6无线通信技术是将移动通信中的车辆与调度指挥控制中心紧密地连接起来，保证不间断地通信联络。目前，在陆上移动通信频率资源中已有一对窄带频段分配给公路部门作智能交通用，它们主要用于无线数据传输，如

4、电子收费系统的数据传输，紧急呼叫时提供窄带数字电话，以及传输交通求援信号等。另外，数字移动通信在公众通信网中的应用已很普及，它同样可以在智能交通系统中提供通话和数据服务，可用于车辆调度管理、旅行信息服务、转运（乘）服务、停车场管理、集装箱管理等。数字移动通信还可以提供无线寻呼、短消息服务（SMS）、分组数据业务等，它们可为ITS用来传输报文、传真，以及图片等多种媒体，因此第三代移动通信可以在ITS中实现多媒体调度指挥功能，进一步加强车辆与调度控制中心的协调配合，最大程度地保证安全和提高出行效率，并且实现全球交通联网漫游。本文将对上述三种无线通信技术的特点及其在智能交通系统中的应用

5、作出分析，并介绍国外ITS通信产品的应用情况。本文最后还对车辆无线通信的特殊性进行探讨，在ITS中它也有广泛应用。一、无线数据通信（RDT）无线数据通信是依靠窄带频率将移动车辆与指挥控制调度中心连接在一起并传输各种交通信息（如交通流量、动态信号显示信息、事故求援信息等），因此它在智能交通系统中是必不可少的。1992年美国交通部门曾将220—222MHz频段内的5对窄带频率分配给ITS使用，同时开发了窄带无线调制解调器（Modem）实现了大于14.4kb/s速率传输的移动通信数据，和大于25kb/s速率的定点数据通信，较好地满足了ITS中无线数据通信的要求。事实上，在ITS中无线数

6、据传输速率的需求范围很宽，传输交通流量控制信息仅需数百比特（每秒）就足够了，但传输压缩视频信息则需要几百个千比特（每秒）才够用。另外，用作传输ITS信息的性能与传输环境有很大关系，例如在城市存在着很强的多径干扰，频率使用将受到限制，而在郊区则传输条件要好的多。采用数字调制解调器可以提高窄带(通常只有4MHz工作频带)的频率利用,它一般可以做到每赫传输3比特（每秒），信息量完全满足ITS的传输要求。另外，依靠编程技术还可以实现多用途的无线数据调制解调器，它既可用作移动通信，又可用于定点和多址通信，这样的灵活性具有十分重要的开发价值。美国将220—222MHz频段的频率资源分配如下：

7、1、220.5525MHz(基站)－221.5325(车辆)用作传输交通流量与控制信息；2、220.5625MHz(基站)－221.5725(车辆)用作传输交通安全与警示信息；3、220.5825MHz(基站)－221.5925(车辆)用作双向通信。下面以位于印地安纳州西北部80/94号高速公路应用220－222MHz窄带频段传输ITS信息为例来加以说明。该公路是美国东西部相连的州际公路的一部分，目前第一期工程是在芝加哥与印地安纳波利斯两大城市之间的Borman段公路上做ITS试