淺談車載系統(tǒng)應(yīng)用需求及我國車載技術(shù)的研究

        隨著經(jīng)濟(jì)的快步發(fā)展，智能交通技術(shù)已深入各個(gè)城市，為城市交通管理作出巨大的貢獻(xiàn)，如智能車載技術(shù)。車載系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸管理的重要組成部分，它既能為相應(yīng)的ITS子系統(tǒng)，如交通管理、貨運(yùn)管理、公交管理等提供所需要的信息源，也是各相關(guān)管理及服務(wù)提供子系統(tǒng)向車輛發(fā)送控制或誘導(dǎo)指令的目標(biāo)執(zhí)行地，這類信息包括：車輛部件狀態(tài)信息，道路基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)信息，運(yùn)輸與貨物狀態(tài)信息，電子不停車?yán)U費(fèi)信息，以及車輛預(yù)碰撞告警信息等。因此，對ITS車載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的技術(shù)研究極為重要。

　　一、車載系統(tǒng)應(yīng)用需求分析

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展及人民生活水平的不斷提高，人們對交通的需求與日俱增。安全、高效、節(jié)能及環(huán)保成為對交通的基本需求，其中，交通安全及高效又成為重中之重。通過快速獲取交通及貨物的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)對交通進(jìn)行必要調(diào)整，可以大大提高交通運(yùn)行的安全及效率。車載系統(tǒng)是為交通系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)及執(zhí)行交通策略的重要設(shè)施之一。

　　交通客戶大體分成三類，即交通監(jiān)管部門、運(yùn)輸管理行業(yè)和車輛使用人員。根據(jù)對交通應(yīng)用的需求不同，決定了車載設(shè)備為每類用戶提供服務(wù)所需要的系統(tǒng)功能及性能也不同。

　　1.交通監(jiān)管部門可分為政府監(jiān)管部門及交通管理部門，前者關(guān)心道路基礎(chǔ)設(shè)施及道路運(yùn)輸?shù)暮暧^數(shù)據(jù)，包括道路基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營狀態(tài)、重要車輛（如特殊車輛是否違章等）的運(yùn)營監(jiān)控等；而交通管理部門更關(guān)心道路運(yùn)營的實(shí)時(shí)狀況，以便調(diào)整相應(yīng)的交通管制策略。

　　2.運(yùn)輸管理行業(yè)關(guān)心的是其所管轄的車輛及承運(yùn)貨物的安全狀況及運(yùn)營效率，道路為其提供的服務(wù)效率（如電子篩選、電子通行證等），以及駕駛員的工作狀況的動(dòng)態(tài)監(jiān)督等。

　　3.車輛使用人員包括駕駛員和乘客，駕駛員關(guān)心的是車輛本身運(yùn)轉(zhuǎn)及其周邊環(huán)境的實(shí)時(shí)狀態(tài)等，旅客則關(guān)心旅行途中為他們提供的信息及娛樂服務(wù)等。

　　用戶對車載系統(tǒng)的不同需求在系統(tǒng)上的體現(xiàn)就是應(yīng)用子系統(tǒng)對車載系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)以及主機(jī)等功能及性能需求的差異。

　　上述用戶對車載系統(tǒng)的性能需求是不一樣的。如對時(shí)延的需求，政府監(jiān)管需求可能長達(dá)數(shù)分鐘，交通管理可能需要數(shù)秒鐘；運(yùn)輸管理對時(shí)延的要求隨著應(yīng)用不同而異，對運(yùn)輸過程管理（如運(yùn)輸路線的偏移）的需求可能數(shù)秒鐘，而高速運(yùn)行下的電子不停車收費(fèi)的需求僅在毫秒級(jí)；駕駛員所需要的車輛碰撞預(yù)警信息必須在毫秒的范圍內(nèi)發(fā)出及接收。車載系統(tǒng)多樣化的用戶應(yīng)用需求決定了車載系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)極其復(fù)雜。

　　二、車載系統(tǒng)在ITS結(jié)構(gòu)中的位置

　　智能交通系統(tǒng)（ITS）是通過使用計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子傳感器技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)等技術(shù)，結(jié)合交通行業(yè)對人、車、路的管理策略及規(guī)則，能為行業(yè)用戶（政府、交通管理部門、運(yùn)輸組織以及出行用戶等）提供實(shí)時(shí)的道路信息及控制的系統(tǒng)，這些信息包括道路使用狀況、事故處理狀況、車輛部件運(yùn)行狀況等信息，這些信息經(jīng)相關(guān)應(yīng)用子系統(tǒng)處理后，可以通過調(diào)控交通信號(hào)或標(biāo)志的方式，對交通流進(jìn)行實(shí)時(shí)控制或誘導(dǎo)，在保證交通安全的基礎(chǔ)上保持交通的順暢，進(jìn)而提高交通基礎(chǔ)設(shè)施的效率。目前已實(shí)施的電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)ETC即為一例。

　　隨著交通網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，對路段間、地區(qū)間甚至省際間的交通協(xié)調(diào)，以及不同部門（如交通、安監(jiān)、公安、醫(yī)療和救援等）對交通事件處理的協(xié)調(diào)（如組織大型活動(dòng)、事故處理、應(yīng)急搶險(xiǎn)等）的需求與日俱增。這就要求ITS的實(shí)施必須按照頂層設(shè)計(jì)，使用系統(tǒng)工程的方法進(jìn)行，否則，必然為后續(xù)的全局交通運(yùn)營管理造成困難，甚至可能導(dǎo)致嚴(yán)重的前期投資失誤。

　　智能交通系統(tǒng)（ITS）的框架結(jié)構(gòu)為智能交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)公共的框架。它既不是一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)也不是一個(gè)設(shè)計(jì)理念，它僅僅為開發(fā)設(shè)計(jì)方案提供框架標(biāo)準(zhǔn)。該結(jié)構(gòu)定義了用戶服務(wù)功能；實(shí)現(xiàn)這些功能的物理實(shí)體(子系統(tǒng))，物理實(shí)體之間聯(lián)系的接口及信息流；支撐這些信息流交換的通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

　　按照用戶服務(wù)功能，歸納出若干個(gè)物理實(shí)體（子系統(tǒng)）。根據(jù)實(shí)體所處的位置劃分成四種類別，即用戶、中心、路邊及車載設(shè)備。隨著電子技術(shù)及信息技術(shù)的飛速發(fā)展，IT車載設(shè)備已從過去的單一應(yīng)用向多功能轉(zhuǎn)化。因此，用車載系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)車載設(shè)備的提法可能更確切。

　　三、我國車載系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

　　目前，我國對車載系統(tǒng)的研究及應(yīng)用處于初期階段，由于單一的車載設(shè)備只能用在單一的應(yīng)用系統(tǒng)，因此更確切地說，我國目前并沒有出現(xiàn)支持多功能的車載系統(tǒng)，只有功能單一的車載設(shè)備，即單一的車載終端服務(wù)于單一的系統(tǒng)應(yīng)用。

　　我國目前實(shí)施的需要車載設(shè)備支持的應(yīng)用系統(tǒng)包括如下幾個(gè)方面。

　　1.電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）在全國已部署了較長時(shí)間，盡管使用的技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)隨著技術(shù)的快速發(fā)展，可能需要進(jìn)一步更新。

　　2.交通運(yùn)輸部最近實(shí)施的“兩客一危”（長途客車、旅游客車和危險(xiǎn)品車輛）車輛監(jiān)控系統(tǒng)。“兩客一危”車輛監(jiān)控系統(tǒng)的管理層次為四層：國家層、?。ㄖ陛犑?，自治區(qū)）層、企業(yè)（運(yùn)輸服務(wù)運(yùn)營商或大型企業(yè)運(yùn)輸管理部門）層以及車輛層。系統(tǒng)主要功能是為政府監(jiān)管部門對兩客一危車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管服務(wù)。平臺(tái)及終端的硬件及通信標(biāo)準(zhǔn)包括：JT/T794、JT/T796、JT/T808和JT/T809。其中，JT/T794定義車載終端硬件標(biāo)準(zhǔn)；JT/T７９６定義管理系統(tǒng)平臺(tái)硬件標(biāo)準(zhǔn)；JT/T808定義車載終端與上級(jí)平臺(tái)的通訊標(biāo)準(zhǔn)；JT/T809定義不同層次管理平臺(tái)之間的通訊標(biāo)準(zhǔn)。

　　3.近期潛在使用車載設(shè)備的應(yīng)用系統(tǒng)可能包括交通運(yùn)輸部治理超載超限系統(tǒng)以及城市公共交通管理系統(tǒng)等。

　　四、結(jié)束語

　　我們知道，對ITS車載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的技術(shù)研究既不能孤立地研究車輛本身，把車載系統(tǒng)應(yīng)用范圍限制在車輛內(nèi)部，成為與ITS整體系統(tǒng)無關(guān)的孤島，也不應(yīng)孤立地研究單個(gè)子系統(tǒng)。而是，必須采用系統(tǒng)工程的思想，從ITS整體結(jié)構(gòu)出發(fā)，分析使用車載系統(tǒng)的各個(gè)應(yīng)用需求，共享車載系統(tǒng)及通信系統(tǒng)的硬件資源，形成一體化的體系結(jié)構(gòu)。逐步改變我國當(dāng)前使用車載設(shè)備的應(yīng)用系統(tǒng)（如ETC、治超等），不同應(yīng)用子系統(tǒng)在同一臺(tái)車內(nèi)，配備不同物理車載設(shè)備的狀況。
 

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