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  編者語：隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的推進(jìn)，交通在社會(huì)生活中的重要地位日漸凸出，它是整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的基礎(chǔ)和重要保障。然而，過多的車輛給城市交通帶來了巨大的壓力，交通堵塞和交通事故困擾著交通管理和人們的日常生活。建設(shè)具有中國(guó)特色的智能交通、提高綜合效率、改善交通環(huán)境、降低運(yùn)營(yíng)成本以及便利人們的生活等工作，讓智能交通保證人們出行“無憂”。

    隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的推進(jìn)，交通在社會(huì)生活中的重要地位日漸凸出，它是整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的基礎(chǔ)和重要保障。然而，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也帶動(dòng)了機(jī)動(dòng)車輛的劇增，給城市交通帶來了巨大的壓力，交通堵塞和交通事故困擾著交通管理和人們的日常生活。解決交通問題不能單純依賴道路的建設(shè)，更重要的是如何更合理、有效地利用現(xiàn)有的道路交通資源。因此，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)性行業(yè)——交通運(yùn)輸行業(yè)，建設(shè)具有中國(guó)特色的智能交通、提高綜合效率、改善交通環(huán)境、降低運(yùn)營(yíng)成本以及便利人們的生活等工作，有著非常深遠(yuǎn)的意義。
       
    一些大型城市，如上海，城市交通監(jiān)控管理系統(tǒng)的建設(shè)提供了信息化實(shí)時(shí)監(jiān)管手段，以提高工作效率和管理水平。然而，目前大部分交通信息資源是孤立的，要實(shí)現(xiàn)高效的交通監(jiān)控管理系統(tǒng)，首先必須實(shí)現(xiàn)全局系統(tǒng)信息聯(lián)網(wǎng)，通信網(wǎng)絡(luò)在整個(gè)智能交通監(jiān)控管理系統(tǒng)中起著重要的作用，是智能交通監(jiān)控管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。通信網(wǎng)絡(luò)必須為智能交通監(jiān)控管理系統(tǒng)即時(shí)、可靠、安全和多樣的信息傳輸提供強(qiáng)有力的保障。
       
    智能交通監(jiān)控管理系統(tǒng)涉及到大量的交通監(jiān)控設(shè)備、交通管理設(shè)備和車輛，還涉及到交通管理部門、公安部門、公交調(diào)度部門等。這些通信實(shí)體涉及的信息點(diǎn)眾多，類型復(fù)雜。IPv6可以滿足智能交通監(jiān)控管理系統(tǒng)對(duì)IP地址空間的需求，實(shí)現(xiàn)端到端的通信，從而解決節(jié)點(diǎn)間的互訪問題。
       
   CNGI在傳輸速率上的優(yōu)勢(shì)，使之可以承擔(dān)這種通信任務(wù)。盡管帶寬并非IPv6的固有特點(diǎn)，但是CNGI的建設(shè)使主干帶寬大大提高；另一方面，IPv6基本報(bào)頭結(jié)構(gòu)比IPv4有了很大簡(jiǎn)化，如增加了流標(biāo)識(shí)字段，減少了中間節(jié)點(diǎn)對(duì)報(bào)頭附加字段的處理。這就減輕了路由器處理的負(fù)擔(dān)，使IPv4互聯(lián)網(wǎng)在路由器上的瓶頸得以改善。
       
   IPv6對(duì)移動(dòng)IP提供了強(qiáng)有力的支持，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的平滑切換，可以最大限度降低數(shù)據(jù)傳輸丟包率。通過采用移動(dòng)IPv6技術(shù)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)就可以與Internet上任何一個(gè)靜止或移動(dòng)的通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行持續(xù)的雙向通信。移動(dòng)IPv6技術(shù)有力地支持了智能交通監(jiān)控管理系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)交通設(shè)備的監(jiān)控與管理。
             
   針對(duì)上述技術(shù)狀況的分析，同濟(jì)大學(xué)研制并開發(fā)利用IPv6無線寬帶和傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決了智能交通監(jiān)控管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題。同時(shí)以智能交通的示范應(yīng)用來推進(jìn)下一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
       
多源交通信息的采集和傳輸
       
   同濟(jì)大學(xué)智能交通監(jiān)控管理系統(tǒng)的交通信息來源于流動(dòng)車輛的GPS(全球定位系統(tǒng))信息、路面?zhèn)鞲衅餍畔⒑鸵曨l信息等。傳感器信息來源于鋪設(shè)在上海南北高架路和內(nèi)環(huán)高架路上的感應(yīng)線圈采集的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)反映了高架路上車輛的平均速度、流量、車頭距，飽和度等信息。流動(dòng)車輛信息來源于分布于上海市的2000多輛出租車和150多輛公交車的車載GPS傳回的信息。GPS信息反映了車輛的即時(shí)速度，所在路段的即時(shí)路況。視頻信息來源于位于北京市榮華東路和榮京東街交叉口，通過視頻采集監(jiān)控窗口顯示的視頻流質(zhì)量評(píng)估，視頻采集流的質(zhì)量屬于優(yōu)質(zhì)，能夠清晰、準(zhǔn)確地顯示出路口的交通流狀況。
       
交通路況生成
       
   由數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳送至信息處理中心，信息處理中心提取并加工這些數(shù)據(jù)，生成對(duì)應(yīng)到電子地圖上的路況信息，在地圖上以不同的顏色標(biāo)記每一條路，來區(qū)分堵塞、擁擠和暢通狀態(tài)。同時(shí)將生成的信息保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，用于歷史路況的點(diǎn)播發(fā)布以及對(duì)道路的分析評(píng)估。
       
交通狀態(tài)分析
     
    歷史數(shù)據(jù)分析由用戶定制服務(wù)請(qǐng)求，發(fā)送至處理中心，系統(tǒng)將根據(jù)用戶提出的請(qǐng)求，計(jì)算相應(yīng)時(shí)間內(nèi)指定道路的通暢率、流量等信息，再通過網(wǎng)頁以圖表方式傳給用戶。交通狀態(tài)分析可以提供同一條道路工作日與非工作日的路況變化，也可以得到整個(gè)高架路的全年通暢率信息等。
     
交通信息點(diǎn)播和發(fā)布
       
   交通信息點(diǎn)播是本系統(tǒng)面向出行用戶服務(wù)的部分，包括手機(jī)、PDA用戶點(diǎn)播服務(wù)，Web用戶點(diǎn)播服務(wù)，以及車載移動(dòng)設(shè)備的點(diǎn)播服務(wù)。用戶利用手中的訪問設(shè)備通過IPv4或IPv6網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息點(diǎn)播請(qǐng)求，系統(tǒng)以計(jì)算出的路況信息為依據(jù)，以高性能的計(jì)算為手段，為用戶提供可靠的出行信息和路況信息。通過對(duì)PDA的實(shí)際測(cè)試，用戶得到的出行信息指導(dǎo)基本上是實(shí)際中的最佳方案，而且對(duì)于出行時(shí)間的估計(jì)也相當(dāng)準(zhǔn)確。
       
公交車到站時(shí)間預(yù)測(cè)
       
   系統(tǒng)根據(jù)裝在公交車上的GPS設(shè)備發(fā)回的信息，對(duì)照實(shí)時(shí)路況為用戶提供準(zhǔn)確的公交到站預(yù)測(cè)信息服務(wù)。上海的71路和72路兩條公交線路上的觸摸屏上展示動(dòng)態(tài)交通信息和最優(yōu)動(dòng)態(tài)出行路線等服務(wù)。

   通過實(shí)地測(cè)試，系統(tǒng)預(yù)測(cè)的到站時(shí)間與實(shí)際到站時(shí)間相比，誤差控制在1分鐘之內(nèi)。
       
路口信號(hào)機(jī)監(jiān)控
       
   在原有基于IPv4網(wǎng)絡(luò)或其他通信網(wǎng)絡(luò)的交通監(jiān)控系統(tǒng)上，開發(fā)基于IPv6網(wǎng)絡(luò)的交通監(jiān)控子系統(tǒng)。交通監(jiān)控子系統(tǒng)能夠通過IPv6網(wǎng)絡(luò)獲取路口的實(shí)時(shí)流量信息以及路口的視頻數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)路口通信機(jī)等交通設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)控。路口的檢測(cè)線圈以及CCTV通過轉(zhuǎn)換器接入IPv6環(huán)境的智能交通監(jiān)控專網(wǎng)，通過專網(wǎng)將交通流量數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。交通監(jiān)控子系統(tǒng)訪問數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，即可獲得對(duì)各類交通設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

   選擇位于北京市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)亦莊的五個(gè)連續(xù)路口。這五個(gè)路口為榮京東街與榮華中路、宏達(dá)北路、永昌北路、同濟(jì)北路和東環(huán)北路的交界路口。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在北京示范區(qū)域的5個(gè)交叉路口上，遠(yuǎn)端控制中心通過IPv6網(wǎng)絡(luò)對(duì)路口信號(hào)機(jī)、路口信號(hào)燈等各類交通設(shè)施的監(jiān)控。
       
系統(tǒng)的未來
       
   基于CNGI的智能交通監(jiān)控管理系統(tǒng)以下一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為智能交通系統(tǒng)的信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，充分利用了IPv6在地址資源豐富、服務(wù)質(zhì)量可控、安全性等方面的優(yōu)勢(shì)，提升了信息采集、分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信息服務(wù)等方面的應(yīng)用水平。這一系統(tǒng)成功地將對(duì)城市智能交通監(jiān)控管理系統(tǒng)從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)過渡到下一代互聯(lián)網(wǎng)。同時(shí)，智能交通系統(tǒng)作為重大的基礎(chǔ)應(yīng)用推動(dòng)了IPv6技術(shù)本身的發(fā)展。(作者：蔣昌俊  單位為同濟(jì)大學(xué)嵌入式系統(tǒng)與服務(wù)計(jì)算教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)