多媒体通信系统在智能交通中的应用

摘要：智能交通系统是集通信技术和交通运输为一体的新型的交通系统。本文主要叙述了智能交通领域中的多媒体及网络通信技术：无线通信技术、视频技术、ATM技术等，并且给出了多媒体通信系统在智能交通中应用的实例。
智能交通系统是集通信技术和交通运输为一体的新型的交通系统。本文主要叙述了智能交通领域中的多媒体及网络通信技术：无线通信技术、视频技术、ATM技术等，并且给出了多媒体通信系统与智能交通结合应用的实例。
1　多媒体通信系统中关键技术的发展
    多媒体是文本、音频、视频、图形、图像、动画等多种不同形式的信息表达方式的有机综合，多媒体技术结合网络通信技术，就构成了多媒体通信系统。
    多媒体数据传输具有两个显著特点：1、数据率可变，突发性强：多媒体数据在传输过程中数据率随着媒体类型的不同会发生很大的变化，例如人们讲话时的停顿、动态图像中物体运动速度的变化，都会引起数据率的波动和数据传输的突发性；2、同步性要求高：多媒体系统中处理和传输的往往是两种以上的复合媒体数据，这些数据之间存在着很强的时间关联性，因此多媒体之间同步性要求高。在智能交通中，对交通流实行动态的监控实施，数据的传输也具有相同的特征。
    实现多媒体数据传输的网络是多媒体通信网，当前支持多媒体通信的网络技术包括计算机局域网、帧中继、ISDN、DDN、ATM。
    多媒体通信系统发展中的关键技术主要包括数据压缩、宽带网技术、多媒体数据库等。
一、运动图像压缩编码：标准MPEG-Ⅳ的发布(1999年底形成标准，*版)，突破了过去MPEG-Ⅰ和MPEG-Ⅱ以矩形/方形块处理图像的方法。MPEG-Ⅳ具有压缩、基于内容交互(操作、编辑、访问等)以及基于内容分级扩展等特点。在MPEG-Ⅳ中引入了视频物体VO(Video Object)和视频物体平面VOP(Video Object)等概念来实现基于内容的表示。
二、宽带网技术：宽带综合业务数字网(B-ISDN)、宽带IP网技术的飞速发展和应用，为多媒体通信奠定了基础。
三、多媒体数据库：目前，许多大型的数据库系统，对存储多媒体文件提供了强有力的支持，例如oralce9i可以存储2G的图像及多媒体文件。
以上这些技术的发展，使多媒体通信系统的应用更加广泛。
2　智能交通中的多媒体通信技术
智能交通系统(ITS)是将*的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等技术有效地集成，并运用于整个地面运输管理体系，从而建立起来的一种在大范围内、发挥作用的，实时、准确、的综合运输和管理系统。智能交通系统中采用了*的通信网络信息技术、多媒体技术，实现了各种调度车辆和控制交通的措施，它提供流量、路况、拥塞、事故、安全等各种交通信息和旅客需要知道的各种服务信息，使旅客、驾驶员、调度中心和运输公司之间做到紧密合作，共同受益；并使人、车、路之间实现充分协调，共同创造的交通环境。
在交通管理中，多媒体通信技术的应用主要体现在五个方面：
2.1　交通监视
采用检测环、红外线、微波、超声波或摄像机等检测手段采集交通流量数据，并判别交通流成分、队列、事故、速度等不同信息类型。同时，还能监测车辆排气等保护环境指标。
2.2　交通控制
通过动态数据处理，及时调整交通信号的定时间隔，在动态信息牌上及时更新交通信息，有效地降低交通拥塞率和出行时间。在城市交通中有效地减少在交叉路口的停车时间，降低了车辆的污染总量和节省了能源消耗。
2.3　出入控制
利用数字图像和牌照自动识别技术，实现城市中心地区的车辆出入控制措施，保证公交优先，控制和减少外地车辆的驶入，减少对城市的污染。
2.4　交通管理
基于交通控制的动态信息显示，用来管理车道、车速、队列尾部保护以及路由信息、事故警示等。另外，还包括上下匝道的有效控制和管理。
2.5　救援管理
利用闭路电视系统可以快速检测事故现场，提供救援区间的地理位置和事故性质。紧急呼叫系统可以通过话音数据，描述事故地点和环境、气象情况，并警示过往车辆。利用装备定位系统(GPS)、电子地图和车载的集成通信系统，可以使救援车辆在zui短的时间内赶到事发地点，从而使人员伤亡降到zui低程度。
另外，智能交通系统中大量采用了无线通信技术，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，如电子收费系统的数据传输，紧急呼叫时提供窄带，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，它们可被ITS用来传输报文、传真，以及图片等多种媒体信息，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，zui大程度地保证交通安全和提高出行效率，并且实现交通联网漫游。
3　多媒体通信系统与智能交通的结合
3.1　交通管理系统
在交通管理系统中，摄像机被有选择性地安装在了路线上，通过光纤将图像流送至通信“集线器”处，在那儿一并将交通图像和数据发送到一系列基于ATM的卫星终端当中的一个。这些ATM终端以OC-12的速度互相连接，并和*门的控制中心相连。工程师们就是在这分析交通的管理模式和路径方案以及考虑降低速度和减少事故；他们也向*报告出现的问题，并zui终和所有与事故相关的紧急救助部门取得。选择ATM作为ITS网络的技术核心，并将其应用在网上扩大到所有通勤者，并将zui终扩展到蜂窝和其他所有能与互联网无线连接的手持设备。将来可以提供一个网络服务的主机，通勤者可以在这看到和查询哪里有事故发生，以及目前公路上的行驶状况等。
下一代的ITS产品是基于IP网络的汽车。这些汽车可以随时给出指令、交通信息和路径导向，它们与网络在一起，可以计算*路径、避免事故发生。同时，服务器从控制中心提取信息送至卫星，然后由它传送给各处分散的车辆。
3．2　交通信息实时采集系统
交通信息实时采集系统是由交通视频车辆检测子系统、环形线圈车辆检测器、以及路边停车收费技术设备、路桥收费系统等组成。系统通过实时交通检测，记录来往车辆类型、车速等数据，并用无线或有线方式将各监测点的各时段车流量、车型种类、平均车速、堵塞路口及路段的交通情况准确、快速、定时地发往交通指挥中心。
3.3　道路交通信息接收、处理和发布系统
道路交通信息接收、处理和发布系统是通过设置的交通信息采集网络，获取各种实时(5分钟内)道路交通情报，经过综合处理和分析等，由互联网或无线方式及时发布路面交通状况信息，向交通参与者提供有关信息，方便其选择出行路径。
3.4　路边停车信息采集系统
城市交通拥挤、堵塞除了城市动态交通原因外，还有静态交通停车问题，这就须要运用科学管理模式和*的路边停车收费技术设备来规范路边停车以及及时采集路边停车信息。
路边停车收费技术设备由非接触IC卡路边停车收费和其配套的IC卡发卡POS机、手持电脑编程机、巡表机、抄表机以及城市路边停车管理系统所组成。设置路边停车收费技术设备，规范城市停车管理，优化城市交通秩序，对城市智能交通管理系统(ITS)发展有着极其重要的意义。
4　结　论
多媒体及网络通信技术在智能交通中得到了广泛的应用，可以解决交通监视、交通控制、出入控制、交通管理、救援管理的问题，在整个ITS系统中，通过采用视频技术，网络技术，无线通信技术可以对整个交通环境进行优化控制，建立起的一种在大范围内、发挥作用的，实时、准确、的综合运输和管理系统。