基于無線通信技術的交通綜合服務系統(tǒng)

谷若蕓 西北民族大學 甘肅蘭州 730124

1 引言

眾所周知當今時代是科技發(fā)展的時代，是以智能為主題的進步的時代。隨著手機日新月異的變化，以及機器人的不斷創(chuàng)新，我們的生活開始被這些智能的物品填滿。設想一下如果我們坐在車里就可以洞察幾公里外的公路樣子，就像是人們擁有了“千里眼”，是不是很酷的一件事呢？雖然智能系統(tǒng)如今在交通領域應用并不普遍，但是車聯(lián)網(wǎng)未來必將成為一個智慧城市的核心。

查閱資料得知首先，車聯(lián)網(wǎng)項目是合法的，并且目前車聯(lián)網(wǎng)項目已被列為國家重大專項項目。它是國家十三五規(guī)劃的重點項目第54條，明確標明加快構建車聯(lián)網(wǎng)，船聯(lián)網(wǎng)，也就是國家這5年2016到2020年的重點要落實的項目之一。

1.放心駕駛更安全。行車安全是我們最關心的事情。車聯(lián)網(wǎng)到來后，汽車能夠通過自身傳感器主動探索周邊環(huán)境，再通過物聯(lián)網(wǎng)卡將采集來的信息傳輸?shù)杰囕d系統(tǒng)，實現(xiàn)自動提示，并規(guī)避危險。隨著車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，未來實現(xiàn)零交通事故率不是夢。

2.低碳出行更環(huán)保。在低碳社會的進程中，車聯(lián)網(wǎng)帶來的智能交通將成為節(jié)能降耗的重要推手。它可以承擔20%的節(jié)能減排任務，人、車、路三者構成的流暢交通網(wǎng)絡將大幅減少額外的燃油消耗和污染。

3.暢通無阻更便利。你是否有過這樣的經(jīng)歷：路上出點小事故，交通就堵成一片。但在車聯(lián)網(wǎng)時代，裝置了物聯(lián)網(wǎng)卡的汽車都具備GPS定位和一顆“眼睛”，汽車就可以將路況上傳給交通管理部門，由云端控制車流，進行路線規(guī)劃，避免交通擁堵[1]。

由此可見，關于車聯(lián)網(wǎng)的設想層出不窮，并且它也的確能夠給我們的生活帶來更大的幸福感。

2 交通綜合服務系統(tǒng)設計理念

2.1 設計理念

基于無線通信技術的交通綜合服務系統(tǒng)顧名思義是根據(jù)無線通信、傳感器等技術來對車輛進行全方位的服務，使得在減小事故發(fā)生概率的同時也可以為大家提供便利。首先交通綜合系統(tǒng)通過GPS技術完成對車輛的實時定位，并用傳感器對各項性能指標進行監(jiān)測，其次在路邊安裝基礎設施RSU基站，由交通綜合服務系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)，通過無線網(wǎng)絡交換周圍車輛速度等實時數(shù)據(jù)，監(jiān)測自身或周邊車輛行駛狀態(tài)，另外系統(tǒng)能夠通過對路況進行檢測，并將信息通過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳入基站系統(tǒng)中，由基站立即將信息反饋給用戶。

在高速移動環(huán)境下依據(jù)行駛速度自動設定一個安全值，如50m或80m，當車輛存在追尾或碰撞風險時，由車載智能終端發(fā)出危險警告，提醒駕駛?cè)藛T保持必要的車速及安全行駛距離，必要時甚至可越過人類控制權限，使汽車自動采取制動或減速措施。當車輛駕駛員準備變道超車并開啟轉(zhuǎn)向等時，轉(zhuǎn)向超車信息被包含在安全信息中擴散到前方迎面相向的車輛中，前方車輛收到該信息后立刻返回碰撞危險警告，使駕駛員停止變道行為。這種場景同樣也適用于彎道超車預警。通過簡單的開啟轉(zhuǎn)向燈，即可預知潛在危險，從而起到了輔助駕駛的作用，為駕駛?cè)藛T提供了更加安全便捷的駕馭體驗。

與此同時，當有異常情況發(fā)生，車載系統(tǒng)將立即把信息傳輸給基站，由基站反饋給交通綜合服務系統(tǒng)，以達到信息的快速擴散，從而提高了整個交通系統(tǒng)應急處理能力。此外，也可以通過路邊RSU基站來獲取天氣，溫度，路況等信息，作為輔助信息來形成完整交通綜合服務系統(tǒng)。

2.2 模型試驗設計要求

1. 用戶可以通過綜合服務系統(tǒng)獲得視線范圍以外的車輛位置及車速等信息，且高精度高頻率的實時更新，盡量做到數(shù)據(jù)實時動態(tài)更新，便于用戶及時做出反應，若低于安全值則需要進行自動控制，比如制動或者減速。

2.由超聲波模塊感知周圍環(huán)境從而躲避危險。

3.車輛通過Wi-Fi模塊進行通信，實現(xiàn)信息的傳輸。

4.平臺對采集到的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，并進行統(tǒng)一管理，將數(shù)據(jù)整合后將有效信息反饋給用戶。

3 系統(tǒng)簡介及工作原理

3.1 系統(tǒng)簡介

本文設計的系統(tǒng)通過對車輛裝備的GPS以及Wi-Fi模塊進行位置信息采集以及對車輛信息的傳輸。通過該平臺來整合信息并反饋給用戶。整個模型有硬件部分和軟件部分組成，其中硬件部分又分為小車模型，接收板以及遙控板。

3.2 工作原理

1.車輛在行駛過程中通過超聲波模塊檢測周圍環(huán)境，接收板上有顯示屏可顯示前方車輛距離用戶車輛的距離，當兩車距離小于用戶設定的安全值時，用戶車輛即停止。

2.為了便于試驗另設控制板，可以對小車模型的前進和停止進行控制。

3.在小車模型上裝有Wi-Fi，GPS模塊，具體功能如下：

Wi-Fi模塊：實現(xiàn)車輛的無線通信、信息傳輸。

GPS模塊：提供車輛坐標位置信息。

4.通過軟件平臺對車輛的位置信息進行整合，當某路段發(fā)生擁堵或是車流量較大時，為用戶提供更優(yōu)的路線，同時可以達到控制車流，優(yōu)化交通等效果。

4 特點

1.通過GPS高精度高頻率的對車輛進行定位。

2.通過傳感器感知各項性能指標。

3.車載系統(tǒng)作為端系統(tǒng)接受和發(fā)送信息以實現(xiàn)車輛互聯(lián)。

4.車輛在收到緊急信息之后可自動采取制動等措施。

5.對周邊車輛信息進行監(jiān)控有效防止意外發(fā)生。

6.信息及時反饋便于駕駛員及時做出反應。

7.可以超視距地判斷交通狀況從而自主地選擇道路進而緩解交通擁堵現(xiàn)象。

5 結(jié)束語

多年前的我們沒辦法想象今天的世界，就像現(xiàn)在的我們也無法預測未來。每一次小的試驗都就會給我們帶來新的感受，盡管它只是科技進步的一小步，可是不積跬步無以至千里。雖然模型所能代表和呈現(xiàn)的只是片面的，可我們應該相信總有一天所有的設想都會變成現(xiàn)實，總有一天一個完整的成熟的交通綜合服務系統(tǒng)會跑在時代的前沿。