第5讲交通信息传输技术(交通信息技术林晓辉).ppt

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1、第四章第四章 交通信息传输技术交通信息传输技术4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统1 1）交通信息系统的组成：现场设备、中心设备。）交通信息系统的组成：现场设备、中心设备。（1 1）现场设备现场设备：可变情报板、交通检测器站、匝道控制机和：可变情报板、交通检测器站、匝道控制机和cctvcctv摄像机等。摄像机等。（2 2）中心设备中心设备：计算机、工作站和监控器等。：计算机、工作站和监控器等。2 2）信息传输系统保证了各组成部分信息交换的有效性）信息传输系统保证了各组成部分信息交换的有效性和可靠性。其功能如下：和可靠性。其功能如下：（1 1）向现场设备发送指令）向现场设备发送指令（

2、2 2）接收现场设备发出的确认信息）接收现场设备发出的确认信息（3 3）从各种交通检测器中获取交通数据）从各种交通检测器中获取交通数据（4 4）监视现场设备的工作状态）监视现场设备的工作状态4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统一、交通信息传输媒介一、交通信息传输媒介1 1）传输需求）传输需求（1 1）交通检测站及匝道控制机）交通检测站及匝道控制机采用多路轮询方式，一个通道可控制多部控制机，需保证设备运采用多路轮询方式，一个通道可控制多部控制机，需保证设备运行及通信全天可用性。行及通信全天可用性。（2 2）其他检测器）其他检测器交通检测器及道路状况检测器与控制中心之间通过多个低速信道

3、交通检测器及道路状况检测器与控制中心之间通过多个低速信道进行通信，采用轮询方式，需保证设备通信全天可用。进行通信，采用轮询方式，需保证设备通信全天可用。（3 3）可变情报板（）可变情报板（VMSVMS）可变信息板的信息显示要非常快，需保证信息传输的实时性。可变信息板的信息显示要非常快，需保证信息传输的实时性。（4 4）视频设备）视频设备用于确认交通事件、监视交通拥堵，要求全天工作、传输速率高用于确认交通事件、监视交通拥堵，要求全天工作、传输速率高4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统一、交通信息传输媒介一、交通信息传输媒介1 1）传输需求）传输需求（4 4）视频设备）视频设备A A）

4、用于确认交通事件，要保证视频图像的稳定性和清晰度，在）用于确认交通事件，要保证视频图像的稳定性和清晰度，在检测交通事件的检测器出故障时，检测交通事件的检测器出故障时，检测区域内的摄像机要保证设备检测区域内的摄像机要保证设备运行及通信的全天可用性。运行及通信的全天可用性。B B）监视交通拥堵，要求摄像机）监视交通拥堵，要求摄像机能较实时地将现场交通图像传输能较实时地将现场交通图像传输到控制中心，一般视频图像数据到控制中心，一般视频图像数据量较大，因而要求信息传输系统量较大，因而要求信息传输系统要有较高的传输速率。要有较高的传输速率。4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统一、交通信息传输

5、媒介一、交通信息传输媒介2 2）交通信息传输媒介）交通信息传输媒介（1 1）屏蔽双绞线）屏蔽双绞线导线双绞在一起，外层由铝泊包裹，以减小辐射导线双绞在一起，外层由铝泊包裹，以减小辐射优点：添加屏蔽层，减少电磁辐射干扰，信号损优点：添加屏蔽层，减少电磁辐射干扰，信号损失减少，传输距离较远。失减少，传输距离较远。缺点：与非屏蔽双绞线相比，成本高、安装较困缺点：与非屏蔽双绞线相比，成本高、安装较困难。难。（2 2）同轴电缆）同轴电缆中心导体为坚韧铜线，外由屏蔽层包裹。中心导体为坚韧铜线，外由屏蔽层包裹。特点：与双绞线相比，信号带宽大，传输距离远特点：与双绞线相比，信号带宽大，传输距离远，误码率低，但

6、是生产、施工成本高。，误码率低，但是生产、施工成本高。4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统一、交通信息传输媒介一、交通信息传输媒介2 2）交通信息传输媒介）交通信息传输媒介（3 3）光纤）光纤中心是光传播的玻璃芯中心是光传播的玻璃芯 ，芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套 ，再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。主要用于视频图像的，再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。主要用于视频图像的实时传输。实时传输。光纤优点：光纤优点：（1 1）频带宽）频带宽（2 2）损耗低）损耗低（3 3）重量轻）重量轻（4 4）抗干扰能力强）抗干扰能力强

7、（5 5）保真度高）保真度高（6 6）工作性能可靠）工作性能可靠（7 7）成本不断下降）成本不断下降4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统一、交通信息传输媒介一、交通信息传输媒介2 2）交通信息传输媒介）交通信息传输媒介（4 4）区域无线广播网络）区域无线广播网络可用于交通信号控制机和其他交通控制设备。可用于交通信号控制机和其他交通控制设备。（5 5）地面微波链路）地面微波链路点对点通信的主干媒介，传输音频信息及有限的点对点通信的主干媒介，传输音频信息及有限的CCTVCCTV视频信息视频信息（6 6）蜂窝无线网络）蜂窝无线网络目前主流通讯服务提供上绝大部分采用蜂窝网络。蜂窝网络类型目

8、前主流通讯服务提供上绝大部分采用蜂窝网络。蜂窝网络类型有：有：GSMGSM网络、网络、CDMACDMA网络、网络、3G3G网络、网络、FDMAFDMA、TDMATDMA、PDCPDC、TACSTACS、AMPSAMPS等。等。4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统一、交通信息传输媒介一、交通信息传输媒介2 2）交通信息传输媒介）交通信息传输媒介（7 7）卫星通信系统）卫星通信系统 可在一个较大的范围内对交通控制系统进行控制。可在一个较大的范围内对交通控制系统进行控制。优点：优点：A A）通信距离远，且费用与通信距离无关。）通信距离远，且费用与通信距离无关。B B）覆盖面积大，且便于实

9、现多址联接。）覆盖面积大，且便于实现多址联接。C C）通信频带宽，传输容量大，能传输的业务类型多。）通信频带宽，传输容量大，能传输的业务类型多。D D）机动灵活。）机动灵活。E E）通信线路稳定可靠，传输质量高。）通信线路稳定可靠，传输质量高。4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统一、交通信息传输媒介一、交通信息传输媒介2 2）交通信息传输媒介）交通信息传输媒介（7 7）卫星通信系统）卫星通信系统 可在一个较大的范围内对交通控制系统进行控制。可在一个较大的范围内对交通控制系统进行控制。缺点：缺点：A A）要有高可靠、长寿命的通信卫星。）要有高可靠、长寿命的通信卫星。B B）静止卫星的

10、发射和控制技术比较复杂。）静止卫星的发射和控制技术比较复杂。C C）有较大的信息传输延迟和回声干扰。）有较大的信息传输延迟和回声干扰。D D）存在星蚀和日凌中断现象。）存在星蚀和日凌中断现象。4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统一、交通信息传输媒介一、交通信息传输媒介3 3）交通信息传输类型）交通信息传输类型按工作方式，可分为：模拟传输、数字传输。传输的信息可以分按工作方式，可分为：模拟传输、数字传输。传输的信息可以分为：为：（1 1）数据信息）数据信息 来自系统检测站、匝道控制机和可变信息板，数据包较小，来自系统检测站、匝道控制机和可变信息板，数据包较小，所需带宽较窄。所需带宽较

11、窄。（2 2）声音信息）声音信息来自紧急救援、调度等。可用有线或无线方式传播。来自紧急救援、调度等。可用有线或无线方式传播。（3 3）视频图像信息）视频图像信息摄像机的动态图像，可用于交通事件确认和交通监控，需较宽带摄像机的动态图像，可用于交通事件确认和交通监控，需较宽带宽。宽。4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统二、交通信息接入方式二、交通信息接入方式1 1）有线接入）有线接入铜线接入铜线接入（1 1）电话音频线接入）电话音频线接入（2 2）专线）专线E1/T1E1/T1接入接入通过两对电话线路为用户提供高速的专线接口标准。通过两对电话线路为用户提供高速的专线接口标准。2Mbps

12、2Mbps带宽带宽提供提供3232个个64kbps64kbps的信道，可多用户使用一个信道，或单用户使用的信道，可多用户使用一个信道，或单用户使用多个信道。该接入方式费用较高。多个信道。该接入方式费用较高。4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统二、交通信息接入方式二、交通信息接入方式1 1）有线接入）有线接入铜线接入铜线接入（3）xDSL基于普通电话线的宽带接入技术，最常用的基于普通电话线的宽带接入技术，最常用的ADSL是非对称的宽是非对称的宽带接入方式。非对称是指上、下行方向的信息速率不同。带接入方式。非对称是指上、下行方向的信息速率不同。采用这种接入方式的有：交通诱导系统、交通监

13、控系统、区域中采用这种接入方式的有：交通诱导系统、交通监控系统、区域中心之间信息传输。心之间信息传输。4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统二、交通信息接入方式二、交通信息接入方式1 1）有线接入）有线接入铜线接入铜线接入（4 4）以太网电缆接入）以太网电缆接入将控制中心的局域网接入到整个网络中，最终实现将控制中心的局域网接入到整个网络中，最终实现ITSITS共有信息共有信息平台。要注意两个问题：安全管理、业务管理。平台。要注意两个问题：安全管理、业务管理。安全管理：保障用户数据的安全性。例如从物理上隔离用户数据安全管理：保障用户数据的安全性。例如从物理上隔离用户数据。业务管理：支持

14、组播业务，如信息发布。业务管理：支持组播业务，如信息发布。（5 5）同轴电缆线）同轴电缆线同轴电缆具有传输衰减小，抗干扰能力强的优点，一般信号需要同轴电缆具有传输衰减小，抗干扰能力强的优点，一般信号需要中等距离传输时，可以采用同轴电缆传输。中等距离传输时，可以采用同轴电缆传输。4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统二、交通信息接入方式二、交通信息接入方式1 1）有线接入）有线接入光纤接入光纤接入目前，光纤设备成本较大，尚未普遍应用。在高速公路收费系统目前，光纤设备成本较大，尚未普遍应用。在高速公路收费系统、高速公路监控系统中，一般采用光纤接入方式。、高速公路监控系统中，一般采用光纤接

15、入方式。2 2）无线接入）无线接入移动蜂窝无线接入移动蜂窝无线接入（1 1）蜂窝数字分组数据（）蜂窝数字分组数据（CDPDCDPD）在现有的模拟蜂窝电话网上增加移动数据基站、移动数据中介系在现有的模拟蜂窝电话网上增加移动数据基站、移动数据中介系统、移动数据终端，进行无线分组数据通信，适用于数据量小、统、移动数据终端，进行无线分组数据通信，适用于数据量小、实时要求不高的场合。例如交通智能调度、远程监控、信息查询实时要求不高的场合。例如交通智能调度、远程监控、信息查询等。等。4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统二、交通信息接入方式二、交通信息接入方式2 2）无线接入）无线接入移动蜂窝无

16、线接入移动蜂窝无线接入（1 1）蜂窝数字分组数据（）蜂窝数字分组数据（CDPDCDPD）CDPDCDPD工作流程：工作流程：4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统二、交通信息接入方式二、交通信息接入方式2 2）无线接入）无线接入移动蜂窝无线接入移动蜂窝无线接入（2 2）通用分组无线业务（）通用分组无线业务（GPRSGPRS）它是一种基于分组交换传输数据的方式，在移动终端和网络之间它是一种基于分组交换传输数据的方式，在移动终端和网络之间实现了实现了“永远在线永远在线”的连接，网络容量只有在进行传输时才被占的连接，网络容量只有在进行传输时才被占用。用。GPRSGPRS的特点：充分利用频谱资源、传输带宽，适用于突发性业务的特点：充分利用频谱资源、传输带宽，适用于突发性业务。4.1 4.1 交通信息传输系统交通信息传输系统二、交通信息接入方式二、交通信息接入方式2 2）无线接入）无线接入专用短程通信（专用短程通信（DSRCDSRC） 由车载单元（由车载单元（OBUOBU）、路旁单元（）、路旁单元（RSURSU）、专用短程通信协议）、专用短程通信协议以及后台计算机网络组成。主要应用于以