高速公路无线定位系统

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一、背景
交通事件引发的偶然性拥堵是造成高速公路交通延误和二次事故的主要原因。交通事件产生的影响，除了高速公路事件本身所造成的人员伤亡、货物损失和设备损坏外，还在局部上阻塞车道形成瓶颈，严重影响高速公路的通行能力和运营效率，这与建设高速公路的初衷是相违背的。因此及时检测交通事件并进行处理，对减少交通事故、维护道路畅通具有十分重要的作用。
传统的人工检测方法包括公路巡逻队、闭路电视以及驾驶员使用电话亭或蜂窝电话报警等，人工检测具有报警速度快、提供信息多、初期投入少等诸多优点，但由于它要求当时当地有目击者，所以它的检测效果受一定的时间限制，并且被误警率高、检测时间长，需要电话处理人员等等所困扰。
随着全球定位技术的发展，越来越多的人开始致力于无线定位系统在交通事件检测中的应用研究，并取得了相应的成果。若驾驶员报警时能够通过无线定位系统进行车辆实时定位，可以迅速检测和处理道路上发生的交通意外，减少由于交通时间所带来的人员伤亡、财产损失等影响，避免二次事件的发生，节约能源，减少污染。而且报警信息为数字信息而非语音信息，则会减少电话处理人员的数量并大大提高检测性能。
二、高速公路无线定位系统组成
典型的事件检测系统由三部分组成：车载前端、传输网络和后端--交通管理中心（TMC ）。
（1） 交通管理中心（TMC）
是系统的核心，由通信网关和信息处理终端组成，它主要完成各种信息的接收与响应。一方面，接收车载终端上传的报警信息，并且把这些信息分发给配备有GIS 电子地图的信息处理终端计算机，以实现对交通事件信息的实时处理；另一方面，响应信息处理终端计算机发出的事件确认指令信息，并且把这些信息发送给交通管理中心的指挥决策人员。
（2） 车载终端
车载终端的核心组件为电子标签。电子标签能够接收无线AP的定位信号，同时具有通过传输 网络与交通管理中心进行数据交换的通讯功能。管理中心则可以根据定位信号检测车辆的行驶方向、速度和加速度并确定车辆的位置；车载终端基本的运行模式是，当驾驶员按下报警按钮后，车载终端通过传输网络向交通管理中心进行信息发送。
（3） 传输网络
网络是车载终端和TMC之间进行信息交互的数据链路，其功能是将车载终端的定位信息的报警信息准确地传回TMC。通常由移动通信网络、有线网络组成。


三、主要功能介绍：
? 报警模式
① 单台车辆报警
当交通控制中心只收到单台车辆的报警信息时，可以根据报警车辆发送的车辆速度、加速度
和位置信息使用下述的基本判断准则。
● 报警车辆低速行驶，但正在加速——该车辆正在驶过或刚经过事故地点；
● 报警车辆低速、匀速行驶——该车辆正在接近事故地点；
● 报警车辆高速、匀速行驶——该车辆已经过事故地点；
● 报警车辆高速行驶，但正在减速——该车辆正在接近事故地点；
● 报警车辆停车——该车辆发生事故或由于交通拥挤正在事故点前排队等待。
② 多台车辆报警
当有两台或两台以上的车辆在较短的时间内均发出了事件报警，可以根据上述的判断准则更
加准确的确定事故的发生地点以及事故的严重程度。
? 事件确认方法
基于车载无线定位技术的交通事件确认方法主要有以下几种：
● 设计一定的事件确认算法，如综合多个报警信息和设置事件响应安全等级；
● 交通控制中心的监控人员观看监视图像；
● 派遣现场处理人员（巡逻车或检测车、交通警察或其他救援服务人员）；
● 与信息提供者、媒体和警用飞机等媒介联系。
四、无线定位系统的优势
● 及时报警
在发生交通事件时, 驾驶员应利用身边的通信设备, 尽快与交通管理中心联系, 准确地报告交通事件的位置与严重程度等等, 配合交通中心的管理人员尽快地处理交通事件, 恢复高速公路的正常使用。
● 减少检测时间
在交通管理部门的报警监控指挥中心, 通过把事件地点附近的摄像头调整到适当的监视角度来确认事件, 可以快速准确地对事件发生位置进行确认。能够在接收报警信号后的第一时间作出决策, 并调遣相关的救援部门进行事件现场的快速清除和伤员救助。
基于无线定位技术的交通事件检测方法对高速公路交通事件实现快速而高效地处理，必将受到越来越多的关注。把计算机、现有交通数据与其它相关数据结合到一起, 实现了对道路异常事件的识别与分类，打造一条“智能”的高速公路。