智能交通中二种信息平台的比较

一.共同的目标：
现在智能交通领域的信息平台有二种；
其一：“ GPS卫星导航系统”信息平台。
其二：“高速公路拖影式动态全息系统”专利技术提供的“拖影式动态全息系统” 信息平台。
这二种信息平台的共同的目标是；

提供实时、准确、高效的信息平台，为公路交通运输提供基本的安全、快捷保证。它是将先进的信息技术、数据通讯技术、电子控制技术及计算机处理技术等，有效地综合应用于地面交通管理体系，从而建立起一种大范围、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的智能交通系统。

这二种不用的信息平台采用不同的信息采集、传输方式，产生不同的应用效果，为了分析这个不同的效果，有必要对这二种信息平台进行一下比较，以便扬长避短最大限度地发挥这二种不用的信息平台的作用。用最小的投入，获得最大的收益。

二：二种信息平台的基本情况：
1，“ GPS卫星导航系统”信息平台。
依靠GPS卫星导航提供的信息平台，GPS由三大子系统构成：空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统。空间卫星系统由均匀分布在6个轨道平面上的24颗高轨道工作卫星构成，空间卫星距离地面12000公里高空，每12小时绕地球一周。地面监控系统由均匀分布在美国本土和三大洋的美军基地上的5个监测站、一个主控站和三个注入站构成。该系统的功能是：对空间卫星系统进行监测、控制，并向每颗卫星注入更新的导航电文。GPS卫星向广大用户发送的导航电文有二种数据码，其中一种为为精确码，精确码测量的结果可以达到毫米级精度，美国为了自身的利益，只供美国军方、政府机关以及得到美国政府批准的民用用户使用，另一种为粗码，其定位和时间精度均低，目前，全世界的民用客户均可不受限制地免费使用。在民用客户中单机定位精度一般几百米，比较好的定位精度优于10米。目前世界上使用的
GPS卫星导航系统都是用的美国发射和控制的导航卫星，中国有句俗话，叫自有自便。为了防止美国的要挟和控制，中国与欧盟有一个"伽利略项目合作”计划，计划开发属于中国与欧盟共有的导航卫星，届时我们中国人也就有了自己的精确码，再也不受别人歧视。

GPS卫星导航是由GPS接收机，接收GPS卫星信号（三颗以上），求出该点的经纬度坐标、速度、时间等信息。为提高汽车导航定位精度，通常采用差分GPS技术。当汽车行驶到地下隧道、高层楼群、高速公路等遮掩物而与捕获不到GPS卫星信号时，系统可自动导入自律导航系统，此时由车速传感器检测出汽车的行进速度，通过微处理单元的数据处理，从速度和时间中直接算出前进的距离，陀螺传感器直接检测出前进的方向，陀螺仪还能自动存储各种数据，即使在更换轮胎暂时停车时，系统也可以重新设定。

由GPS卫星导航和自律导航所测到的汽车位置坐标数据、前进的方向都与实际行驶的路线轨迹存在一定误差，为了修正这两者的误差，与地图上的路线相统一，需采用地图匹配技术，加一个地图匹配电路，对汽车行驶的路线与电子地图上道路误差进行实时相关匹配作自动修正，此时地图匹配电路是通过微处理单元的整理程序进行快速处理，得到汽车在电子地图上的正确位置，以指示出正确行驶路线。CD-ROM用于存储道路数据等信息，LCD显示器用于显示导航的相关信息。

GPS导航系统与电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合，可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能，这些功能包括：
（1）. 车辆跟踪

利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置，并任意放大、缩小、还原、换图；可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上；还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪。利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。
（2）. 提供出行路线规划和导航

提供出行路线规划是汽车导航系统的一项重要辅助功能，它包括自动线路规划和人工线路设计。自动线路规划是由驾驶者确定起点和目的地，由计算机软件按要求自动设计最佳行驶路线，包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线等的计算。人工线路设计是由驾驶者根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等，自动建立线路库。线路规划完毕后，显示器能够在电子地图上显示设计线路，并同时显示汽车运行路径和运行方法。

（3）. 信息查询
为用户提供主要物标，如旅游景点、宾馆、医院等数据库，用户能够在电子地图上根据需要进行查询。查询资料可以文字、语言及图象的形式显示，并在电子地图上显示其位置。同时，监测中心可以利用监测控制台对区域内的任意目标所在位置进行查询，车辆信息将以数字形式在控制中心的电子地图上显示出来。
（4）. 话务指挥
指挥中心可以监测区域内车辆运行状况，对被监控车辆进行合理调度。指挥中心也可随时与被跟踪目标通话，实行管理。
（5）. 紧急援助

通过GPS定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图显示求助信息和报警目标，规划最优援助方案，并以报警声光提醒值班人员进行应急处理。

2，“拖影式动态全息系统”信息平台。

所谓“拖影式动态全息”是指；人在太阳底下走路，人走到那里，人的影子就跟到哪里。在这里，不管前方车辆行驶了多少距离，不管前方车辆转了多少弯，还是伸手不见五指的大雾天，前方车辆行驶的公路里程和在车道上的方位距离信息的“拖影信息”，就像影子一样传送到后方，后方车辆就是根据这个信息达到安全和快捷行驶的目的。

拖影式动态全息系统的信息平台的建立和传输方式；

拖影式动态全息系统的信息平台的建立很简单，它是在高速公路上按照一定的间隔距离安装的电子路标器，通过电子路标器相互之间的连线，以有线方式，进行单向传输的信息平台。单向传输的方向是由每个电子路标器向高速公路始发点方向的电子路标器传输。

在拖影式动态全息系统的信息平台里的电子路标器里有以下信息：
（1）. 每辆行驶在高速公路上的车辆，有电子路标器里的距离传感器测量车辆在车道上的方位距离。这个方位距离信息与电子路标器里的公路里程只读存储器的地理坐标信息组成，动态全息行车信息里的这个车辆的拖影信息。
（2）. 在电子路标器里还有本车行驶车道上前方车辆行驶的公路里程和在车道上的方位距离的拖影信息。
（3）. 在电子路标器里还有本车前方其他车道上行驶车辆行驶的公路里程和在车道上的方位距离的拖影信息。
（4）. 在电子路标器里还有该路段的路况信息：包括高速公路名称、向前到达城市、向左到达城市、向右到达城市、前方交会道路名称、最近出口名称和距离、路况提示、上下坡、急转弯、前方停车站距离、前方服务区距离、前方加油站距离、前方紧急避险停车区距离、紧急电话距离、前方收费站距离、及其他服务设施的名称和距离、车辆行驶到该路段的限速规定。
（5）. 在电子路标器里还有高速公路管理部门分布的气象信息：它包含的内容有气温、风向、风速、雨量、路面有无积冰和积雪的拖影信息。
（6）. 在电子路标器里还有高速公路管理部门分布的高速公路公告信息的拖影信息。
（7）. 在电子路标器里还有紧急告戒信息：包含的内容有前方行驶车辆的紧急刹车、前方行驶车辆的追尾相撞、前方行驶车辆倾覆和前方行驶车辆的人工紧急呼救的公路里程和在车道上的方位距离的拖影信息。

信息交换的方法：
电子路标器与行驶车辆采用无线数据通讯技术，进行信息交换。

电子路标器里的动态全息行车信息，一方面向后方的电子路标器拖影式传输。另一方面用无线发射模块将电子路标器里的动态信息，发射给行驶到这个电子路标器附近的车辆。车辆里的高速公路车辆自动驾驶系统的无线接收模块接收到电子路标器发射的动态全息行车信息，经过接收、读解和显示，就可以显示车辆前方道路全部的实时、准确、高效的动态全息行车信息，利用这个动态全息行车信息实现高速公路上车辆的盲目人工驾驶或盲目自动驾驶。当车辆里的高速公路车辆自动驾驶系统的
无线发射模块发射该车辆的紧急刹车、该车辆的追尾相撞、该车辆倾覆和该车辆的人工紧急呼救信息时，电子路标器里的无线接收模块接收到这个紧急告戒信息后，在电子路标器里产生新的紧急告戒拖影信息，新的紧急告戒拖影信息，及时告戒后方行驶车辆采取必要措施。
由于电子路标器与行驶车辆相隔距离很近，因此采用微功率的毫瓦级无线数据通讯。

拖影式动态全息系统的信息平台的应用：
（1）.盲目人工驾驶或盲目自动驾驶：

司机完全依靠”高速公路车辆自动驾驶系统”的显示器的屏幕显示进行盲目人工驾驶，这时的司机就象在电脑游戏机里一样开着车辆前进，在显示器的屏幕上显示着司机驾驶的车辆的行驶里程、行驶速度和在车道上的方位距离、前方道路的路况信息、前方车辆的行驶行驶速度和方位距离、显示着前方道路的气象信息、高速公路公告信息、紧急告戒信息。司机也可以设定盲目自动驾驶参数，车辆完全依靠盲目自动驾驶仪自动行驶。
（2）.永不关闭的高速公路：
在恶劣天气再也不需要关闭高速公路，尤其是在伸手不见五指的大雾天，更显出本系统性能的优越，利用盲目人工驾驶或盲目自动驾驶。达到永不关闭高速公路，就给司机行车带来方便，给高速公路管理部门带来实实在在的经济效益。
（3）.疲劳驾驶：
盲目自动驾驶能使在司机的感到疲劳的时候，用盲目自动驾驶仪代劳，解决了因为司机疲劳驾驶造成重大交通事故的世界性难题。
（4）.违章驾驶：
“高速公路车辆自动驾驶系统” 实际上是车辆的黑匣子，黑匣子里存储着车辆进道后本车和本车相邻车辆全部行驶记录，全部行驶记录司机的违章驾驶得到有效的监督，司机的违章驾驶得到应有的处罚。
（5）.超载治理：
治理车辆超载，在这里很容易，每辆车辆在进入高速公路的进道口时，由进道口的电子称重衡器自动测量到车辆的重量，安装在电子称重衡器里的无线发射模块，便将称重信息自动发射给这辆车辆，称重信息便存储在这辆车辆的高速公路车辆自动驾驶系统的中央处理器里，存储后的称重信息有二个用度：其一，称重信息通过高速公路车辆自动驾驶系统的无线发射模块向沿途的电子路标器发射，利用拖影式动态全息系统的信息平台，将超载车辆信息告诉高速公路管理部门，让高速公路管理部门采取必要的措施。其二，存储后的称重信息，在收费站做为罚款的依据。
（6）.交通事故处理：
在处理重大交通事故的时候可以提供全部行驶记录，为公正处理交通事故提供了有效的证据。
（7）.不停车自动计费和交费：
车辆的全部行驶记录在车辆进道后便自动计费，自动计费信息用无线发射模块向收费站发送，收费站便可以在银行IC卡上直接扣款，收费站自动收费的目的，行驶车辆便可以直接通过收费站，再也不要停车交费。节省了司机的时间，提高了高速公路的通车能力。
（8）.交通事故：
当前方发生交通事故，发生堵车时，及时提示后方司机改道行驶方向，防止长距离堵车，造成疏导困难。
（9）.紧急援助：
在高速公路发生紧急交通事故时，管理部门能在第一时间里掌握交通事故信息，及时采取应急预案，减少不必要的损失。
（10）. 智能化信息管理：

拖影式动态全息系统的信息平台很容易实现智能化信息管理，在高速公路的进道口，用车辆牌照识别器得到进道车辆的牌照信息，在车辆牌照识别器安装一个无线发射模块，无线发射模块将这辆车辆牌照信息自动发给这辆车辆的高速公路车辆自动驾驶系统的无线接收模块，并且存储在这辆车辆的高速公路车辆自动驾驶系统的中央处理器里。这个车辆的牌照信息有以下用途：
A. 车辆行驶过程中不间断的通过高速公路车辆自动驾驶系统的无线发射模块，向路旁的电子路标器发射这辆车辆的牌照信息，电子路标器便会将这辆车辆的牌照信息拖影式传输到高速公路始发点的高速公路管理部门，高速公路管理部门就可以随时掌握这辆车辆的行驶轨迹，这一点对运输危险品、运钞车等等贵重物品运输车辆尤为重要。
B. 对偷盗车辆进行实时跟踪。
C. 高速公路管理部门就可以随时掌握道路运营情况，随时调控道路运营布局，高速公路管理部门就可以随时发布道路运营信息，及时提供的道路信息，方便司机选择合适的行车路线。

三. 二种信息平台的比较：
1，“ GPS卫星导航系统”信息平台。
GPS卫星导航系统这个信息平台，最大的优点是：信息服务范围广，全球的每一个角落都可以利用这个信息平台，确定自己的位置。
GPS卫星有多种用度包括：测绘地图、桥梁、公路、建筑、飞机导航、舰艇导航、巡航导弹导航等等，GPS卫星导航系统应用在交通系统，只是
GPS卫星的其中一个应用。

现在的GPS卫星导航系统只能解决应用在车辆跟踪、出行路线的规划和导航、信息查询、话务指挥、紧急援助。距离解决现实中的交通拥堵、事故频发的目标，还有很大的难度。
2. “拖影式动态全息系统” 信息平台。
“拖影式动态全息系统”
信息平台，提供了高速公路智能交通所需要的实时、准确、高效的全部动态信息，实现了高速公路上盲目人工驾驶和盲目自动驾驶的最高目标。解决了高速公路上，世界上不能解决的难题；遇到恶劣天气关闭高速公路的问题、疲劳驾驶问题、违章驾驶问题、超载治理问题、交通事故处理的取证问题、交通事故堵车问题、交通事故紧急援助问题、智能化信息管理问题。“拖影式动态全息系统”
信息平台，实现了高速公路上交通运输安全、快捷的目标。
“拖影式动态全息系统”信息平台的缺陷；

“拖影式动态全息系统”信息平台的应用，依赖于电子路标器的建设，只有有电子路标器的马路上才能应用这个信息平台，在行驶的车辆上还必须配备”高速公路车辆自动驾驶系统”，才能正常使用这个信息平台，达到既定目的。
四. 二种信息平台比较的意义：

二种信息平台比较的目的，并不是为了褒奖那一个信息平台，这是因为那一个信息平台都有它的长处，我们的目的就是要扬长避短，高速公路是交通运输的主动脉，能够解决了交通运输的主动脉的梗阻难题，就解决了交通运输的运能严重不足的矛盾，就解决了交通拥堵的运输瓶颈，实现高速公路智能化运输，达到提高交通运输效率的目的。

同时为了解决群死群伤问题，中国的道路交通安全形势非常严峻，统计数据表明，每5分钟就有一人丧身车轮，每1分钟都会有一人因为交通事故而伤残。我国每年因交通事故伤亡人数就达４０多万，其中死亡人数超10万人，居世界第一。每年因交通事故所造成的经济损失达数百亿元。
“拖影式动态全息系统”信息平台技术的出现时间不久，对大多数人而言是陌生的，它的工作原理、它的用途，还没有被大家了解和接受，一个新生事物的出现，总要有一个认识过程，通过这二种信息平台比较，就是要使大家知道这二种信息平台的各自的长处和短处，扬长避短才能尽快使我国智能交通技术赶超世界先进水平。