電子信息技術在智能運輸系統方面的應用

曹思嫻

（山東省聊城市第一中學，聊城 252000）

1 引言

隨著社會的進步和社會經濟的不斷發展，信息交流成為我們生活不可避免的一個環節，電子信息技術也漸漸滲透到生活的各個方面。為了滿足人們對生活水平的更高要求，促進交通運輸的發展，運輸業結合電子信息的相關技術，逐漸形成了綜合型智能運輸系統，不僅提高了交通運輸的效率，還大大增強了保障安全和保護環境的可能性。此外，在便利了人們生活的同時，也促進了我國交通運輸行業的重大變革。電子信息技術是智能運輸系統構建的基礎，智能交通運輸又促進了電子信息技術的發展，二者相互融合，相互促進。由此，本文對電子信息技術在智能運輸系統中相關技術應用做了簡要分析。

2 電子信息技術和智能運輸系統

2.1 電子信息技術

電子信息技術是一種應用計算機等現代化設備進行電子信息控制和信息處理的技術，其以現代電子技術為主體，結合通信網絡技術和信息技術，利用計算機以及集成電路等先進技術對電子信息進行處理和控制。

電子信息技術主要研究獲取與處理信息。其最初的研究內容主要是對電子設備與信息系統進行設計、開發、應用和集成。如計算機集成電路、電話信息傳輸、聲音和圖像傳輸等。隨著技術的不斷進步，電子信息技術得到越來越廣泛的發展和應用，以圖像、聲音為主的電子信號傳輸、互聯網數據傳輸、信息數據傳輸等都與電子信息技術密切相關。

目前，電子信息技術正朝著移動化、集成化、智能化、小型化的方向發展?，F代的電子信息技術已經具有高效處理和控制各類信息的能力，并且已經打破并超越了行業的界限，形成了新的產業鏈和技術核心。在當今社會信息時代的大背景下，電子信息技術在國內外普遍發展，以一種最活躍、最具活力的狀態滲入到各個行業。

2.2 智能運輸系統

智能運輸系統（ITS）是由日本、美國等發達國家為了解決交通運輸問題而進行的道路交通運輸智能化的研究試驗，并由最初的對道路功能和車輛的智能化的研究，不斷深入，逐漸拓展到交通運輸的各個領域以及其他相關部門。

智能運輸系統的服務內容主要包括先進的交通管理系統（Advanced Traf fi c Management System，簡稱ATMS）、先進的交通信息服務系統（Advanced Traf fi c Information Service，簡稱ATIS）、商用車輛運營系統（Commercial Vehicle Operation，簡稱CVO）、電子收費系統（Electronic Toll Collection System，簡稱ETC）、公共交通運營系統、應急管理系統、先進的車輛控制系統等。

其中，交通管理系統通過各先進的子系統，對路面、交通流進行監控以及相關數據、信息的采集、處理，并將這些交通信息提供給相關交通部門和駕駛者。該系統包括公路管理系統、應急管理系統、公共交通優先系統等。

交通信息服務系統提供給出行者路況、天氣、施工、突發事件等交通信息，以便于其制定出行路線、選擇出行時間、進行路徑規劃以及及時采取措施應對突發狀況。該系統有效地緩解了交通擁堵，提高了道路網絡資源的利用率。

商用車輛運營系統通過衛星、電子地圖、道路信息標桿、車輛自動識別分類和動態稱重幫助運輸企業及時掌握車輛的位置、負荷、移動路徑，有利于提高商業車輛的運營效率和安全性，幫助企業提高盈利。

電子收費系統，也叫不停車收費系統。該系統利用信息通信技術，實現自動收費，是世界上目前為止最先進的收費系統。

2.3 電子信息技術與智能運輸系統的關系

智能運輸系統本質上就是將先進的信息技術、計算機技術、傳感器技術、電子控制技術、運籌學、人工智能等學科成果綜合運用于交通運輸行業，使車輛、道路和使用者之間的聯系得到加強，從而創建是一個定時、準確、高效的新型綜合運輸系統。

在智能運輸過程中，電子信息技術的應用十分普遍。在產品的運輸配送時往往需要利用全球衛星定位技術和傳感器技術，這樣不僅可以實現對產品的自動運輸，還可以實現對人為監測和控制的運輸過程，從而減少運輸過程中的錯誤和損失。在產品運輸途中，進行產品的儲存和倉庫管理離不開條形碼技術，大量的運輸產品依靠條形碼的識別能夠得到條理有效的分裝。到達中轉站和目的地時的產品裝卸同樣需要條形碼技術和射頻識別技術的支持。貫穿整個智能運輸過程中的線路規劃所需的路徑信息也是由相關的電子信息技術系統提供。由此可見，電子信息技術與智能運輸二者相互融合，密切相關。

3 智能運輸系統中相關的電子信息技術

3.1 條形碼技術

當今社會迅速發展，人們生活水平不斷提高，物質生活更加豐富，商業產品和生活用品種類不斷增多，為了對各種物品進行信息編輯和整理，條形碼技術得到迅速發展。條形碼技術誕生在二十世紀二十年代——在Westinghouse的實驗室里，Kermode發明了最早的條碼標識。條形碼技術主要包括條碼編碼技術、條碼標識符號設計、快速識別技術和計算機管理技術。條形碼技術是實現計算機管理和電子數據交換必不可少的信息采集技術。而在智能運輸方面，通過對物品上條形碼的快速識別，可以實現對運輸商品的識別，進而實現對商品的分類。尤其是在對快遞的分裝過程中，條形碼技術更是“功不可沒”。在物流中轉站，人們利用條形碼技術對快遞進行自動的目的地分類，使龐大的物流量成為可能。

3.2 射頻識別技術

射頻識別技術（英文：Radio Frequency IDenti fi cation，縮寫：RFID）是一種無線通信技術，可以識別特定目標并通過無線電訊號讀寫相關數據。與條碼掃描不同，射頻識別技術不需要利用光信號，而是通過接收識別特定目標上附著的標簽所發出的無線電波，來自動辨識與追蹤物品的。射頻識別本質上是一種簡單的無線系統，由多個詢問器和應答器組成。應答器最初是指能夠發送回復信息的電子模塊，近些年，射頻識別技術迅速發展，現在一般應答器就是指智能標簽，即標簽；詢問器也可叫閱讀器，主要的作用是識別、寫入標簽信息。

射頻識別技術應用到智能運輸，如將標簽附著在車輛上，可以實現遠距離的車輛身份識別和自動收費。在運輸管理方面，給產品包裝加上標簽，就可以在產品裝卸時自動讀取、采集相關信息，對產品進行有效的監測，產品流向還可以記錄在芯片中。

3.3 全球衛星定位系統技術

全球定位系統（global positioning system，縮寫GPS）是指利用衛星群來獲取地面經緯度坐標及其高程等信息并用于定位和導航的系統。全球定位系統融合了世界航空航天技術、無線電通信技術和計算機技術，是地理信息技術的核心技術之一。

全球定位系統包括三大子系統：空間衛星系統、地面監控系統和用戶設備系統。空間衛星系統包括24顆平均分布在6個軌道上的衛星?？臻g衛星系統的組成和結構保證了地面上任何時間、任何地點都可以觀測到4顆以上衛星，并接收到來自衛星上所攜帶的無線電發射機的GPS導航信號。地面監控系統由計算參數、調度衛星的主控站、采集數據的監控站和將信息注入衛星的信息注入站組成。用戶設備系統的主要組成部分是GPS數據處理軟件和GPS衛星接收機。該系統接收到GPS衛星發射的信號后，經數據處理即可完成導航和定位功能。全球定位系統具有海、陸、空全方位、全天候、高效益、高精度、自動化等其他定位系統無法比擬的特點。GPS通過工作衛星發送自身計算的星歷參數和時間信息，用戶接收到衛星傳來的信息后，經過數據處理便可以獲得所在地的三維位置、三維方向以及運動的速度和時間等信息。

GPS在民用方面主要用于航空器的定位導航以及交通車輛的導航管理。GPS的最大用戶是航海。在航海導航方面，GPS向用戶提供所在位置、航行速速、航行放向和時間信息。此外，GPS還可以顯示航跡等。在港口管理上，GPS主要用于整理進出船舶的高度和引導船舶進港，提高了航行的安全性，保證了航行的秩序。GPS的空中導航有利于管理飛行路線和空中的交通流量以及合理地劃分管理空域。通過GPS接收設備，各飛行航班能準確安全著陸，并及時出入停機坪，提高機場的利用效率。更重要的是，GPS空中導航推動空中交通管制朝著更安全、更靈活的方向發展。

相關部門和企業的管理者通過全球定位系統可以掌握車輛、船舶、各飛行航班的運輸使用情況，從而掌握產品位置、重量、數量等信息。

3.4 通信技術

通信技術，又稱通信工程，主要研究信息的傳輸以及信號的處理。通信技術利用電磁波、光波或聲波等，將信息從發送端傳輸到接受端。通信技術在生活中已得到普遍應用，如QQ、微信等，人與人之間的信息交流從最初簡單的文字、聲音逐漸擴展到圖片、視頻。通信技術加強了各部門之間的及時通信，提高了數據的共享率，通過對所獲取的數據進行及時分析與處理，制定合理的運輸路徑，選擇合適的運送車輛，可以提高線路工作效率。

3.5 傳感器技術

傳感器是指能夠感受諸如光、溫度、磁感應強度、力、聲、物體形變量、化學成分等物理量，并能把它們按照一定的規律轉換為便于傳送和處理的另一個物理量（通常是電壓、電流等電學量），或轉換為電路的通斷的一類元件。利用傳感器將非電學量轉換為電學量，可以方便人們對這些非電學量進行測量、傳輸、處理和控制。傳感器種類很多，有磁性傳感器、粉塵傳感器、溫度傳感器、液體傳感器、地磅傳感器、超聲波距離傳感器、電阻應變式傳感器等。傳感器獲得信號后，通過轉換電路將信號放大，或帶動執行機構驅動其他元件工作，或通過指針式電表、液晶板、數字屏等顯示所測量的數據，或由計算機系統處理所測量的數據，發出更復雜的指令。

上海洋山港四期碼頭2350米的岸線內，自動化引導小車裝載集裝箱，實現集裝箱的自動操作，小車上安裝的傳感器負責感知路面障礙。無人快遞車等也正是應用了傳感器技術來實現運輸過程中障礙物的識別和躲避。

4 總結與展望

當下，電子信息技術不斷深入發展，我國交通運輸行業也在進行重大變革，上文對電子信息技術在智能運輸系統中的具體應用做了研究分析。一個新的時代已經到來，在信息安全、運算速度、測量精度等方面，經典信息技術的瓶頸已被量子通信打破，“量子號”搶占量子科技創新制高點，為我國量子通信研究奠定了堅實的基礎。相信，量子通信，作為人類唯一已知的不可竊聽、不可破譯的無條件安全的通訊方式，一定可以引領電子信息技術產生質的飛躍，從而促進電子信息技術在各行各業的廣泛應用。