智能交通系统技术方案

一种建立在蜂窝移动通讯系统之上的智能交通系统，其中车载终端以ＧＰＳ和蜂窝移动通讯终端构成，系统利用蜂窝移动通讯系统的技术特点，为系统与车载终端之间提供信息传输的手段，并分区下载信息到车载终端中，还借助多种信息采集和服务方法，完成对任意路段上或收费站处的车辆识别、不停车分档计帐、交通信息采集和服务、个性化或广播化车辆导航服务，以及对整体交通信息的采集，并采用移动通讯现有收费模式进行集中式电子收费和车辆管理，而且信息采集与信息服务的方法兼容。该系统无须下发电子地图，就可以达到智能交通系统概念的绝大部分要求，系统功能丰富强大，硬件设备集中，系统定位精度很高，对驾车人和交通管理部门都有很强的工具支持，该系统的信息分配合理，建设速度很快，成本大大降低。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种智能交通系统，特别涉及利用现有的蜂窝移动通信系统构建的车辆智能交通系统。
技术介绍
智能交通系统ITS是汽车化社会发展最早的美国首先开展研究的一个课题。该课题涉及多个方面，主旨为保障车辆交通安全、提高道路交通效率。这一课题一直被人们所关注，其原因在于虽然汽车应用是一种现代化的标志，但与汽车应用有关的交通管理和信息服务，却长期处于全部由人工参与完成的原始状态。智能交通系统至少可以划分为道路系统和车载系统。车载系统使参与道路交通的主体，而道路系统为车载系统向车载系统提供信息，并最终指导驾车人更好地利用道路交通的资源。目前国内外在ITS的概念中，按公认的、技术先进的系统方案描述，道路系统需要不同种类的设备搭建多层次复杂体系的系统架构。这一系统的技术架构特点主要表现为1.短程通讯在道路收费站两侧，采用路面天线的方式，以特定的专用短波频率与车辆上的特定收发装置进行短程通讯，达到在道路收费段的入口和出口对途经车辆以不停车方式，进行识别登录和分档记帐的目的；2.中远程通讯在车辆位置信息的传送和对车辆的监控方面采用GPS与蜂窝移动通讯系统网络技术组合的方式；3.车辆导航自主性地理导航模式的产品刚刚具有大规模应用的趋势，但需要导航软件开发商不断地更新导航软件的数据部分，而且没有与路况信息相关的导航能力； 4.交通信息采集在重要路段或路口，以图像摄取方式录取车辆通行情况，并以计算机图像处理技术，提取交通路况信息，或者以路面安装压感线圈的方式，采集途经车辆的数量；5.车辆自动识别采用对指定地点以指定视角进行视频图像模式识别的智能处理方式，并且需要租用大量的线路和限制车速以及要求其他使用条件，或采用电子标签的方式；6.电子收费在电子收费方面采用非接触式银行结算卡的方式，需要发行大量的非接触射频卡和独立的收费结算软件；7.交通信息服务在交通信息服务方面采用调频广播方式，个性化服务数量贫乏，使驾驶员淹没在大量的与已无关的交通信息中，需要驾驶员对信息进行再处理的工作量大，分散了他们的驾驶注意力；8.采用专用通讯系统满足商用车辆辅助系统的要求；9.需要大量的外场设备以及这些设备的安装、运行和维护成本。这样的ITS架构造成系统构造复杂，设备投资巨大。每一种硬件平台系统在实现自身预定功能时，都不可避免地为整个系统带来或多或少的自身系统误差，因而使整个ITS的效能成本高昂。比如视频识别技术，就无法在任何安装地点、使用场合、亮度和气象的条件下，对任意行驶速度的车辆做到100％识别率。1996年日本研发了以光信标为技术特征的VICS Vehicle Informationand Communication System，这是世界上最大规模的ITS实用化项目。VICS可以在光信标设备上一举完成ITS的主要功能，能够较好地向途经的车辆提供以旅行时间为主的交通信息，其信息采集的内容也围绕着提供该信息的目标进行。虽然光信标采用红外光场作为通信媒介，通讯带宽很大，但因悬挂在道路上方的光信标所建立的红外光场视角较窄，再加上车速因素而使通讯时间短暂，使得数据交换量非常有限。另外作为信标，光信标不可能具有实时信息处理能力，必须依赖与交通控制中心的有线通讯连接，在交通控制中心的计算机系统支持下工作，而且呈离散状分立在道路沿线的光信标点，在构建、维护和使用方面的成本会非常高昂，在交通信息的采集点分布方面灵活性也较差，信息采集后的处理过程也会比较复杂。中国专利申请01115638.4《一种车辆导航与路网管理的方法及装置》提出了车辆出行前由驾驶员先行向控制中心报告出发地及目的地，并由此从控制中心获得一个到达目的地后自动解除的随机标识码ID，控制中心凭借该标识码ID对该车辆进行导航或疏导。在各个路口的每个方向上安装有定位装置，能够感知该路口方向附近的车辆，并将该方向上一定范围内的车辆的ID经专用数据传输线向控制中心报告，为车辆的导航及疏导对路口信号灯的控制进行重新调整。该申请着重阐述了系统的硬件构成。而且所述的随机标识码ID的产生和作废过程，会因为系统意外而造成该标识码的管理混乱。实际上该申请所提出的系统方案与日本的VICS是十分相似的。比如安装在路口感知车辆随机标识码ID的车辆定位装置，其效能与光信标就非常类似。除此之外，中国专利申请97195528.X《车辆导航系统》公开了一种在收费站附近建立的自动收费和车道选择提示系统。该系统可以在收费站附近区域，提示驾驶员的付费帐号对前方收费站费用的支付能力，并根据驾驶员对收费方式的选择，向驾驶员提供驶向自动收费或人工收费车道的选择提示信息，以及在经过收费站后向驾驶员提供驶往目的地的车道的选择提示信息，以消除开放式收费站附近的拥堵。很显然，这种系统所追求的是行驶路线最短，或沿途费用最低，而非城市交通中所追求的行驶时间最短。而且这种系统是一种封闭性的系统，其导航决策的提出与外界因素的变化无关。故此也将此类导航系统不作为智能导航系统，而称其为机器导航系统，或称为本地决定型导航。目前在世界上，以GPS+GSM或GPS+CDMA模式发展起来的车载终端产品，其普及的可能性越来越大。成本下降是其可能在不久的未来逐渐走向广泛应用的根本原因。但目前这种类型的车载终端仅仅以按可更改的时间间隔，以反映目标车辆轨迹为目的，借助蜂窝通讯网络，连续向中心站点发送本车GPS坐标的应用方式，在车辆防盗和调度方面应用广泛。一个智能交通系统的核心包括信息采集、信息处理、信息提供、信息利用和不停车收费。在目前现有的智能交通系统方案中，信息采集、信息提供、不停车收费及收费管理等功能的实现需要采用不同的技术平台，因而造成体系结构繁冗，建设成本高，信息采集手段和能力有限。尤其是信息采集，是智能交通系统中成本最高，效能与期望值相差最大的一个部分，因而恶化了整个系统的性价比。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智能交通系统，它能够利用现有的蜂窝移动通讯系统网络，构成在蜂窝移动通讯系统这一单一技术平台上，利用蜂窝通讯技术的特点，实现ITS各个主要功能的一种解决方案。根据本专利技术的智能交通系统，至少包括道路系统和车载系统，其中道路系统至少包括交通管理中心、蜂窝移动通讯系统，车载系统包括至少一个车载终端，其特征在于道路系统与车载系统之间采用所述蜂窝移动通讯系统建立通讯，交通管理中心向车载终端传送信息时，利用车载终端与普通移动通话用户的属性差异，将信息只传送给车载终端。本专利技术还提供一种用于智能交通系统的车载终端。根据本专利技术的车载终端至少包括一个中央处理器(10)，参数输入模块，通讯模块，存储器(13)，语音合成模块(14)，一个输入/输出装置(15)和与输入/输出装置(15)连接的提示装置，所述参数输入模块、通讯模块、存储器(13)、输入/输出模块(15)与所述中央处理器(10)相连，提示装置与输入/输出装置(15)相连，其中所述参数输入模块至少包括GPS模块(11)，所述通讯模块至少包括蜂窝通讯模块(12)，其特征在于所述GPS模块(11)至少接收来自卫星的定位信号，所述蜂窝通讯模块(12)用于建立车载终端与道路系统的通讯，所述中央处理器(10)可以按指令要求处理来自参数输入模块的参数，并将指令执行结果按指令要求通过所述通讯模块或所述提示装置输出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能交通系统，至少包括道路系统和车载系统，其中道路系统至少包括交通管理中心、蜂窝移动通讯系统，车载系统包括至少一个车载终端，其特征在于：道路系统与车载系统之间采用所述蜂窝移动通讯系统建立通讯，交通管理中心向车载终端传送信息时，利用车载终端与普通移动通话用户的属性差异，将信息只传送给车载终端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯鲁民，
申请(专利权)人：冯鲁民，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]