> 在本文所述的车载终端上，利用车载终端可以处理的车辆运动参数以及状态参数，作为对从外部获取的信息的发布时机的判据。这些参数通常都是指以下几种：
1． GPS装置提供的位置坐标、速度、方向和时刻；
2． GPRS装置提供的指令信息、文本信息和基站编号等；
3． 车辆装置所提供的参数，比如发动机转速、转向灯开关位置、总电门状态和制动装置输入和输出状态等参数；
4． 其他可以与车载终端的参数输入端子接驳的车内装置输出量。
信息服务功能的具体指令格式如下：
1． 指定的触发条件是按信息提示的时机择适当参数及数值而定；
2． 指定的操作设备通常都是车内专用扬声器，也可以是声光指示器；
3． 指定的操作内容通常都是一段文本字符串或标志位；
4． 指定的操作时刻通常都是立即执行。
一个按位置条件触发的公共信息服务指令通常用于交通路况信息服务。这种信息服务指令的典型形态如下：
Xs,Ys,Rs,Hxy,Fxy,V,“前方路口左转将进入拥堵路段”,T
在这条路况信息服务指令中，信息本体是“前方路口左转将进入拥堵路段”，该信息本体的播放时机则由两个参数决定：
1． 位置坐标Xs,Ys以及坐标范围Rs；
2． 方向参数Hxy以及方向范围Fxy；
根据指令系统规则所确定的该信息服务指令的格式内容如下：
1．指定的触发条件是某处路面上的坐标位置（Xs，Ys），以及坐标有效范围Rs，附加的触发条件是行驶方向Hxy及其有效范围Fxy作为第二触发条件。当两个条件同时满足时，该指令才可以被触发；
2． 由V指定操作设备是车载终端的扬声器和计算机拟音装置；
3． 信息本体为一段计算机文本信息，内容是“前方路口左转将进入拥堵路段”；
4． 由T（T=0）指定的操作时刻是立即执行。
车载终端通过公共移动通讯系统，预先将来自车辆外部的系统中心站点的，具有播放时机定义（即由Xs,Ys,Rs,Hxy,fxy确定的位置条件）的公共广播信息（即“前方路口左转将进入拥堵路段”）接收进汽车内部并存储。然后再利用其所能处理的车辆状态参数（车辆位置坐标Xr,Yr,以及车辆行驶方向Hxy），判断指令的指定的播放条件是否满足，以决定这条信息服务指令能否以语音的形式（即由V确定）立即发布（即由T确定）。这就可以实现信息服务中的“与我无关的信息免打扰”的个性化境界。但是那些暂时无关的信息并没有从车载终端内消失，而是按照地域或时刻等属性蛰伏在车载终端的存储区中。当车辆到达相关区域或约定时刻到来时，车载终端上的GPS等装置可以探知时机的变化，而最终在恰当的时机将蛰伏的信息调出。
在车载终端内，每一个信息对应一条信息服务指令，所有的车载终端都从中心站点接收并存储着同样的指令，中心站点发布公共信息时，可以指定所有的车载终端为接收单位，也可以指定具有特殊属性的用户才可以接收。比如，系统可以将疏导信息作为具有位置属性（即触发条件）的信息服务指令，“放置”在服务区覆盖拥堵路段的商用蜂窝移动通讯系统的基站上，或者是其周边相邻的基站上。当装载车载终端的车辆进入这些服务区时，车载终端可以感知基站编号的变化，而基站也可以根据用户位置寄存器的数值更新触发主动通讯动作，使刚刚进入该服务区的车载终端接收到这些指令，而无缘这些基站的车辆则不会接收到。这些指令被接收后，其中包含的信息还要等待指令触发条件的满足才能被播放。
这样的信息服务具有三个优点：
1． 只有符合提示时机的信息才会在扬声器中播放；
2． 存放在车载终端内的信息在其有效期内不会丢失，可以在任意时刻翻查调阅或触发；
3． 减少系统下发信息的数量，从而减小了系统运行的成本。
信息服务类指令的根本特征在于，这种指令的最终执行结果总是启动一个向驾驶员播放语音信息的操作。根据这种特征，信息服务类指令可以具有多种应用：
1．按位置坐标和行驶方向触发的道路交通路况信息广播服务指令：这就是在车载终端内批量存在而且经常更新的信息服务指令；
2．按多种参数触发的道路交通标志提示指令：对于交通标志提示，通常可以采用位置坐标＋行驶方向的组合条件来确定提示时机，但为了避免针对大货车的交通标志提示给驾驶私人小型车辆的驾驶员，因此可以针对交通标志的具体内容确定提示时机。可以用于提示如下的道路交通标志和用于触发指令的提示条件：
位置坐标＋行驶方向：
位置坐标＋行驶方向＋车辆类型：
行驶速度＋区域：
转向灯开关＋位置坐标：
总电门开关＋区域：
时段＋车型（含逻辑非运算符）：
3 按位置区域或坐标和行驶速度触发的高速公路超速提示指令：在各种天气条件下由高速公路管理机构实时发布的高速公路限速指令；
4．天气预报等信息的提示：车载终端每天多次定时接收系统中心发布的交通天气预报等信息，存储于车载终端内。这种类型的信息服务指令的触发条件是按钮操作。当需要这些信息时，只需按动按钮即可将预存于车载终端内的天气预报等信息播放出来；
5． 提示货车驾驶员避免车辆超高卡桥；
6．私人事务助理：驾驶员可以自己指定一些按位置坐标以及区域属性为触发条件的个性化信息服务指令，并预存于车载终端内。比如提示经过某个路口附近时顺路去完成某个具体事务等。
信息采集和信息服务的工作过程实际上就是“我为人人，人人为我”的表现。在信息采集时，一个车辆的车载终端所返回的信息是微不足道的，但是整个用户群体的信息汇总起来，经过中心站点计算机系统的整理分析，然后再汇编成路况信息发布给车辆用户的车载终端。信息最终在适当的时机被播放，其形式与现有语音导航的形式完全相容。
三．车辆导航功能：
现今流行的车辆导航采用车载终端上配置电子地图、DVD读盘机、液晶显示屏的技术方案。其中电子地图中包含城市导航的基本数据，需要由电子地图开发商支持，电子地图的升级需要购买DVD光盘。虽然采用车载电子地图的方式可以进行自主车辆导航，但导航应用仍然要严格依赖电子地图开发商。由于存在电子地图开发商的工作周期和商业运作等因素，电子地图的升级不可避免地具有时间上的延迟性。国际上要求电子地图的升级周期为3个月，而中国目前能做到的是12个月。电子地图数据的频繁升级表明，驾驶员必须不断地持续购买新的光盘，以便避免成为过时数据的牺牲品。
本文所述的车载终端，其导航应用属于中心决定型。导航中心需要配备电子地图，而在车载终端上无需必备电子地图。驾驶员可以通过电话或移动短信方式向导航中心申请导航服务，只要向导航中心提交出行的始发地和目的地，导航中心就可以从绝对信息优势的地位，为这个驾驶员完成下述工作：
1． 在电子地图的支持下推算出多达三条的预选路线，每条路线都附有根据当天和历史记录计算出的该路线全程交通时长；
2． 将预选路线发给驾驶员所在的车载终端；
3． 驾驶员选定某预选路线作为预定导航路线后，导航中心发送完整的路标序列给车载终端。
车辆导航功能是一个复合功能。每一条导航路线都是由一个信息服务指令序列构成的。序列中的每一个信息服务指令就相当于一个路标，其指定操作内容是一个提示驾驶员如何驶往下一个路标的文本信息，其触发条件是位置坐标和行驶方向。
显示了一个导航路标序列在系统中心的电子地图上所表现出来的形态。驾驶员从第一个路标处出发，在第一号、第三号和第七号路标处听到提示转弯的语音信息，并在其余的路标处听到直行的语音提示。这个导航路标序列在在电子地图上的位置分布与既定的导航路线的走向完全吻合。当这些作为路标的信息服务指令在车载终端上被按顺序触发时，也就表示车辆在按既定的导航路线行驶。导航的基本实现形式是由文本信息经人工拟音芯片转化成的语音信息。实际上在现今采用的车辆导航方式中就有这种语音导航的形式，其效果不言而喻。
为了减小驾驶员因疑惑而错失导航机会的可能，这种导航方式除了触发语音提示信息外，还可以同时触发JPG图片显示或图片动画，以便向驾驶员显示带批注的现场图片。这些图片可以从中心站点接收导航路线路标时一并下载，并分别附属于某几个复杂路段上的路标。
这种中心决定型的导航方式具有以下几个优点：
1． 适应国家安全需要，避免涉及高精度电子地图在政策上的禁区；
2． 高精度的城市电子地图配置在导航中心站点上，而车辆上不会因为没有电子地图，或电子地图精度低而影响应用效果；
3． 已触发的指令可以用来对低精度的电子地图进行道路匹配，纠正或弥补地图显示界面上表现出的误差；
4． 触发导航路口的JPG场景图片或动画显示，可以使没有安装电子地图的车载终端达到或接近现有导航技术的效果；
5． 关于城市基本数据的更新或升级只需在系统中心进行即可，不会对用户服务产生数据过期的影响；
6． 导航无需必备电子地图，省去了DVD和车载终端路线计算所需的计算能力，可以降低车载终端的硬件成本。
四．不停车收费：
现今不停车收费基本上采用的都是基于非接触射频卡的技术。在车辆上安装射频卡，在收费站的路旁设置读卡装置。读卡装置向经过的车辆发射读卡电子波束。射频卡在包含特定信息的波束激励下，才会发射回应波束，向路旁的读卡装置报告自己的身份，从而使读卡装置和射频卡都确认一次收费过程。
除此而外，这种不停车收费技术还要求建设基于射频卡的银行系统，以便为收费双方针对这种射频卡完成必要的金融活动。
在全国范围内建设这种电子不停车收费系统时，需要确立统一的波束频率，这就必须进行全国范围的电磁场测试。测试的目的是要排除无线电背景噪声对系统工作波束的干扰。
本文所述车载终端的不停车收费功能是一个基于信息采集和信息服务类型指令的复合功能。在整个不停车收费的操作过程中，它涉及以下机构的配合：
1．车载终端——其内置信息中包含电子号牌，是确定收费费率档次和确定车辆身份的根据。当车辆接近和通过收费站时，车载终端将通知驾驶员并向道路收费结算中心发送收费确认信息；
2．收费站——在收费站前后均设置车辆牌照拍摄装置，以拍摄车辆经过收费站的消费证据。此后收费站的计算机系统对拍摄图片进行处理，提取其中的车牌号码，与拍摄时刻信息一道，发送至道路收费结算中心；
3．移动通讯系统——在覆盖收费站的服务区基站或临近基站上设置该收费站指令组下载服务，并以移动通讯系统的用户费用交纳系统作为道路收费系统的结算系统；
4．道路收费结算中心——根据车辆发出的收费确认信息和收费站出具的车辆通过时留下的车牌号码和时刻信息，完成从车载终端的GPRS用户帐户向收费站帐户转帐手续。
以开放式收费站模式为例，整个不停车收费操作是由以下三条指令组合，完成从车型费率匹配到划帐结算的过程：
1．一个信息服务类指令：指令的触发条件是位置坐标＋行驶方向，信息内容为提示前方收费站的名称和收费金额。其中收费金额的数字是由系统中心根据本车车型，在下发这条指令前为本车事先推定的；
2． 一条信息服务类指令：指令的触发条件是位置坐标＋行驶方向，信息内容是临近收费站中心线时提示收费即将进行；
3．一条信息采集类指令：本车过收费站中心线时向收费结算中心发送收费认可，指令的触发条件是位置坐标＋行驶方向，信息内容为本车当时的位置坐标、行驶方向、本车电子号牌和通过时刻；
其中前两条信息服务类指令可以合二为一。这个指令组合可以当车辆进入服务区覆盖收费站的公共移动通讯系统基站或其临近基站时，由这些基站发送给车载终端。在这个过程中，车辆进入特定基站，引发车载终端的通讯终端在移动通讯系统的位置归属寄存器上的变化，触发系统甄别用户属性，从而根据其在系统中心所登记的车型发送含有适当收费金额的信息服务指令给这个车载终端。
利用车载终端和蜂窝移动通讯系统实现不停车收费方案，与射频卡方案相比，这种技术方案的优点确实非常突出：
1．没有无线电背景干扰之累，无处不在的商用移动通讯系统可直接利用；
2．没有发行单一用途的射频卡之累，电子号牌采用GPRS号码，利用了车载终端的现有资源；
3．无需为收费系统建立特有的基于射频卡的收费系统，可以利用现成的移动通讯系统用户缴费系统方案，独立建设一套收费系统或者直接借用移动通讯系统的收费系统；
4．无需路面施工，无需其他外场设备，仅需建设车辆号牌识别装置；
5．过站车速几乎不受限制，车速上限取决于车辆号牌拍摄装置；
6．第三方公正收费，费率管理公开透明，易于联网查询；
五．停车场引导：
现今对车辆进行停车场引导的方案都是采用路边可变信息牌技术。停车场引导包括停车场信息采集和停车场入口引导，而停车场的车位管理由出入口处的人员在车辆出入停车场时对车位做统计得出，入口引导则采用在路边设立指示牌的方式。
在利用车载终端的方式中，停车场的车位信息采集和引导都可以经公共移动通讯系统自动完成，无需在路边设置可变信息牌。
当一个车辆接近或到达目的地，并向中心申请就近的停车场服务后，可由中心站点下载至车载终端一个导航路线，该导航路线可将车辆引导至具有空闲车位的停车场入口。当该车进入地下停车场时，会首先进入覆盖停车场入口处的移动通讯系统基站直放站的服务区。系统可以据此计量进入车库的数量。同理可以计量出场的车辆。
车辆进入基站地下子区，虽然GPS天线被地面遮挡，但是车辆在地下行驶过程中，GPRS装置会不断切换基站子区的服务，此现象权当坐标变化。中心站点虽然失去该车的GPS坐标，但是车载终端经GPRS与中心站点的联系仍然存在。如果停车场在中心站点注册，中心了解该停车场的移动通讯系统的基站子区编号，移动通讯系统的用户归属位置寄存器（VLR）关于该车车载终端GPRS位置的更新，仍然可以使中心站点了解该车现在位于哪个停车场，该车场备案的总车位数量是多少，并且知道该车场现在停放了多少车辆，因此中心站点很容易就推算出该停车场的空闲车位。
这个过程无需停车场人员参与，就可以完成停车场信息的采集。这样，当一个用户在目的地附近寻找停车位时，中心站点总是可以迅速地为用户下载引导路线，引导用户到达最近的停车场。
完成了上述停车场信息采集和引导，停车场自动收费通过借鉴不停车收费的结算方案，中心站点就可以达到停车计时收费的自动化。
六．安全辅助驾驶：
在智能交通系统概念中，安全辅助驾驶的内容不但很多，而且也很复杂。仅以保持车间距系统为例，这套系统需要配置前方超声测距系统头端。
该头端对车载终端的输出参数为本车车头与前方物体的相对距离，车载终端的输出为语音提示信息：“注意前方车间距”，车载终端内设一标志位。车载终端内计算当前车速与前方间距是否恰当，并可以简单地采用两个系数，以概括任意车速下的警戒距离和安全刹车距离。当计算警戒距离大于测距头端的输出时，该标志位被置有效，此时触发一信息服务类指令，播送前述语音信息。当计算安全刹车距离大于测距头端的输出时，车载终端立即接管车辆刹车控制，直接启动车辆ABS刹车系统实施车辆紧急制动。
该功能如是设计，可充分共享车载终端的软硬件资源，节省设备投资。
系统运行的经济分析
因为这种车载终端的功能繁多，本文篇幅也有所限，故在此仅以应用最多的信息采集指令为例，判断该系统在信息采集方面的通讯成本。
一个信息采集的返回帧具有以下几个部分：
1． 触发时刻
2． 所触发指令的编号
3． 触发时的车辆速度
4． 触发时的车辆行驶方向
5． 本车车型代码
以上内容以返回帧总字长20字节计算，市区内信息采集点密度按2个/每公里，移动通讯系统按流量计费费率为0.03元/KB，各种车辆的每天行驶里程及费用情况可由下表确定：
私家车 公务车 出租车
每日行驶里程 50公里 200公里 800公里
每日返回帧数 100次 400次 1600次
每日通讯量 1.96KB 7.81KB 31.25KB
每日通讯费用 0.0586元 0.2344元 0.9375元
30天费用 1.75元 7.03元 28.15元
由于信息采集指令所发生费用是系统运行所必须的代价，因此用每辆车的信息采集指令的运行费用衡量该技术系统运行成本还是可以起到具有代表性的作用的。上表结果表明，一个车辆的信息采集成本是一个商业交通信息系统完全可以承受的。同时，这个费用也应该和车辆所交纳的燃油税成正比。
结语
以车载终端作为多种智能交通系统功能的实现载体，具有建设和运营费用低、建设速度快，覆盖面积大（即商用移动通讯系统的服务区域），功能全面等突出优点，是迄今唯一能够达到如此应用程度的智能交通系统方案，也是迄今唯一具有如此低廉成本的建设和运行维护费用的系统方案。功能的指令性结构使得车载终端的功能具有几乎无限的可扩充性。另外这种系统将公共移动通讯系统作为智能交通系统的道路系统，一方面使系统的服务范围的扩展与商用移动通讯系统的服务范围相同，避免了庞大的外场设备的建设；另一方面系统的功能与移动通讯系统对移动用户的管理功能紧密相连，从而产生互惠互利的格局。
日本的VICS系统是目前世界上唯一大规模实用化的智能交通系统，日本国内为此投入了大量的财力，系统的建设和发展也历经了十年的过程，在全国范围内建设了大量的专用道路系统。VICS中心是将日本警察部门和高速公路管理部门提供的交通堵塞、驾驶所需时间、交通事故、车速等信息编辑处理后及时传输给交通参与者，特别是在汽车导航车车载终端上以文字、图形显示交通信息。目前VICS系统还仅仅是一个交通信息服务系统，日本的不停车收费系统还是要按照射频卡的原理进行单独建设。
本文所述的车载终端以及与之相配的系统中心所构成的智能交通系统，与VICS系统相比，具有无可比拟的优势，是中国在智能交通系统领域赶超世界先进水平的一次机会。依据本文所述原理建立的智能交通系统，达到与日本VICS系统相同的服务水准并不困难，而具有挑战性的任务是，在这种完全以车载终端为主的智能交通系统中，系统中心的软件系统由于可以自动获取大量的交通路况信息，因而也要求系统中心能够自动处理这些信息，并随时派生出大量不同类别的信息，以引导所有车辆驾驶员在现有道路资源和交通消费需求的情况下合理地使用道路资源。
相信随着业界和社会对这种智能交通系统技术的认识不断加深，这种格局的智能交通系统将在未来几年内首先开始出现在中国大地上，为我们城市的交通破除发展难题作出贡献。
|
