光纤通信的案例

数字光纤通信技术在智能交通中的应用

一、ITS是21世纪道路交通的发展趋势

随着全球经济的发展,社会对交通运输的需求持续增长,仅仅依靠交通基础设施的增加已远不能满足交通运输量的增加,尤其是经济活动比较集中的世界各大城市,交通拥堵塞已成为普遍现象,严重影响了经济的发展,制约了社会活动的进行。人们不得不把更多的时间花在路途上,而交通事故造成的损失更令人触目惊心,交通阻塞还引起环境恶化。为了能够充分发挥现有交通设施的作用,促进经济的发展,使交通与环境更协调和谐,人们提出了智能运输系统的概念。

智能运输系统(Intelligent Transprotation Systems)简称ITS，它实际上包括了智能交通和智能运输两方面的内容,虽然目前各国和各方面专家对此理解不同,说法不一,但比较公认的含义是:ITS是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子控制技术及计算机处理技术等综合运用于整个交通运输管理体系,建立起一种实时、准确、高效的综合运输管理体系,最终使交通运输服务和管理智能化。ITS的目标和功能包括:

（1）、提高交通运输的安全水平;

（2）、减少交通堵塞,保持交通畅通;

（3）、提高运输网络通行能力;

（4）、降低交通运输对环境的污染程度并节约能源;

（5）、提高交通运输生产效率和经济效益。

与传统提高交通运输水平手段相比,ITS不是单纯依靠建设更多的基础设施、消耗大量资源来实现以上目标和功能,而是在现有或较完善的基础设施上,将先进的通信技术、信息技术、控制技术有机地结合,综合地运用于整个交通运输系统实现其目标和功能。

智能交通系统将是整个交通运输网络的一场革命，它的发展对社会生活、国民经济、城市建设都将产生积极而深远的影响，因而世界发达国家，尤其是欧美日对ITS的研究都极为重视，并已取得相当大的成功。

目前我国在ITS的研究和应用方面也取得了长足进步，主要集中在城市智能交通监控和高速公路监控、联网收费等方面。

二、ITS的基本构成

下表是1994年美国智能运输协会出版的《智能运输系统结构发展计划》报告中对ITS系统构成的论述,它涉及7个服务领域2 9个用户服务功能。

序号基本系统目标子系统

1 交通管理系统通过提供一系列的信息服务,帮助出行者正确选择行驶路线;帮助交通管理部门对车辆进行有效的实时疏导、控制和处理事故·在途驾驶员信息子系统·旅行服务信息子系统·路线指导子系统·事故处理子系统·交通控制子系统·排放检测与控制子系统

2 出行需求管理系统提高人们的出行能力和安全系数,合理选择出行方式和路线,从而使路网上的交通流获得平衡分配·预先旅行信息子系统·搭乘匹配管理子系统·出行需求管理子系统

3 公共交通营运系统提高公共交通的可靠性、安全性及其生产效率,使公共交通对潜在的用户更具吸引力·在途交通信息子系统·公共交通管理子系统·满足个人需求的公共交通子系统·公共交通安全子系统

4 营运车辆运行系统使营运车辆的安全性和生产效率得到提高,使公路系统的所有用户都能获益于更为安全可靠的公路环境·营运车辆进出电子管理子系统·自动化路边安全检查子系统·营运车辆管理子系统·车辆安全监视子系统·营运车队管理子系统·危险物品事故反应子系统

5 电子收费系统使所有地面交通收费系统实现自动化,以减少用现金收费所产生的交通延

误·电子收费子系统

6 应急管理系统提高对突发交通事件的报告和反应能力,改善应急反应的资源配置·应急车辆管理子系统·突发事件通报和人员安全子系统

7 先进的车辆控制和安全系统为驾驶员提供各种形式的避撞和安全保障措施,以改善驾驶员对行车环境的感应和控制能力·纵向碰撞预防子系统·横向碰撞预防子系统·交叉路口碰撞预防子系统·改善视野防撞子系统·安全预警子系统·预先抑制事故子系统·自动化公路子系统

从上表可以看出，ITS是一个综合信息处理系统工程，ITS实际上就是交通的信息化。一般，所谓信息化通常是指信息技术产业化和信息资源开发利用产业化所组成的整个信息革命的发展过程,它反映着一个国家或地区利用信息技术和信息资源的总体水平。一个国家或地区的信息化,是指在统一的规划和组织下,利用信息技术把各方面的信息资源,进行深入开发和广泛应用,加速实现国家和地区现代化的过程。它包括6个要素,即:信息资源;信息传输网络;信息技术应用;信息技术和产业;信息化人才;信息化政策、法规和标准。因此,可以得出，交通信息化的基本含义是指,运用各种现代化的高新技术,将各类交通信息从采集、处理到提供服务加以系统化,共享其资源,为最佳营运与管理交通、发展智能交通系统和新产业,发展经济,推动城市进步奠定基础。

与信息化离不开信息的传输一样，智能交通同样是围绕信息的传输与处理进行的。智能交通系统是以信息高速公路为平台,交通信息(借助各种装置,动态采集、处理和提供服务)系统为基础,因此,真正意义上促成了交通出行者、交通工具、交通设施以及交通环境所构成的交通系统各大要素间的有机联系,将从根本上提高交通系统的安全性、交通效率、最佳地利用交通系统的时间和空间资源、降低交通系统的环境污染,从而为解决交通难题提供可能。从上面分析可看出，现代信息传输技术，即现代通信技术，在ITS中扮演了一个十分重要的角色，可以说，离开现代通信技术，ITS便无从谈起。

三、数字光纤通信技术在ITS中的应用

光纤通信技术、移动通信技术和卫星通信技术构成了现代通信技术的主流，而其中光纤通信则占据了世界通信总量的80％以上。

ITS的建设，离不开光纤通信网络的支持，这已是不争的事实。只是，光纤通信方式和网络结构选择得不同，可能会造成ITS系统效率和投资的不同，有时甚至会是巨大的不同。本文重点就是要论述如何来选择最佳的光纤网络系统方案，从而使系统设计最合理，性价比最高。下面以美国OT Systems光通信公司的数字光端机产品在城市智能交通监控和高速公路综合通信上的应用来论述这个问题。

1、OT Systems数字光端机在城市智能交通监控中的应用

城市智能交通是ITS的重要组成部分，它们一般由信号灯控制系统、视频监控系统、电子警察系统、视频检测和可变情报板等系统组成，其主要完成如下功能：

（1）、能实时监视和存储路口画面。

（2）、红绿灯信号能进行点、线、面控制、相位控制、自适应控制。

（3）、能进行车流量、交通状况的检测。

（4）、交通指挥中心能对每个路口周期及绿信比实时调节。

（5）、可根据需要,在某些路口设置电子警察,并与其它系统联网。

（6）、设置可变情报板,并与其它系统联网。

（7）可设置１２２报警系统并与其它系统协调

要完成上述功能，路口所有的信息都要通过光端机传到交警支队指挥中心，而指挥中心的各种控制命令则要传到路口的各种设备上。这些信息主要有：