实时交通信息及其在车载信息娱乐系统中的应用

实时交通信息及其在车载信息娱乐系统中的应

随着汽车电子的不断发展，车载导航系统越来越多地装车上市。采用GPS信号和车载传感器数据的导航系统仍然是中国车载导航设备的主流。不过，支持实时交通信息的车载导航系统在欧美和日本已经有超过10年的历史了。所谓实时交通信息，这里是指通过广播、网络等设备无线发送的路况信息，有时也包括停车场空位等在内的其它交通信息。这些信息具有实时性的特点，就象驾驶员开车时收听交通信息广播电台一样，驾驶员可以根据收听到的路段拥堵和畅通状况，及时选择适当的行车路线到达目的地。显然，带有实时交通信息的车载导航系统能够给驾驶员带来方便，也能够缓解拥堵多发路段的道路交通压力。

　　目前，实时交通信息的主要应用标准是欧洲的TMC(Traffic Message Channel，交通信息频道)和日本的VICS(Vehicle Information and Communication System，车辆信息和通讯系统)。

　　TMC

　　TMC 基本上是在欧洲独立发展起来的。1997年，TMC论坛成立。该论坛一直负责维护和管理RDS-TMC的标准，以及该标准在欧洲的商业和公共服务团体中的应用。TMC的编码标准是ALERT-C或ALERT-Plus（Advice and Problem Location for European Road Traffic，欧洲道路交通的建议和问题位置）。该标准已经被国际标准化组织ISO所接受，即ISO14819。TMC作为数字信号能够通过多种途径进行广播，比如RDS，DAB和SDARS。

　　一条标准的TMC ALERT_C信息应该包括以下内容：

　　· 事件（Event Code，又称为Traffic Management Data Dictionary）

　　· 地点（Location Code）

　　· 方向（Direction +/-）

　　· 事件扩展（Event Extension）

　　· 持续时间（Duration and Persistence）

　　· 路线建议（Diversion Advice）

　　如果需要更多的信息，还可以再扩展。要解码TMC信息，必须要知道国家代码（Country Code）和地点列表（Location Table）。

　　在欧洲和北美，利用调频FM收音机通过RDS来广播TMC信息的覆盖率很高，并且基本服务是免费的，一般称为RDS-TMC。所谓免费，指两个方面，一是接收信息免费，另一是地点列表免费——整个欧洲将会有统一的地点列表。

　　TMC 的一个重要的优点是它的信息和语言无关。比如，一个德国的旅行者带着她的德语导航设备到法国去旅行，只要装载了法国的地点列表，她的导航设备仍然可以用德语为她提示（法国）当地有关的实时交通状况。然而，由于RDS-TMC的传输速率有限，而且不利于对信息作有效的加密，RDS-TMC很容易被篡改转发，具有潜在的危险。

　　在1998年TPEG（Traffic Protocol Experts Group，交通协议专家组）开始设计和开发多模式旅游和交通信息协议，并于2004年通过ISO公开第一个TPEG标准。虽然该标准并未完全兼容 TMC，但是经过多年的不懈努力，TPEG的应用已经能够适用于不同的地区和不同的接收设备。此后，由宝马公司领导的德国Mobile.info项目开始定义基于TMC和TPEG协议的交通信息商业服务技术。

　　在实时交通信息标准多元化的关键时刻，2007年欧洲成立了一个新的非营利性组织——TISA（Traveler Information Services Association，旅行者信息服务协会）。该协会将接管TMC论坛、TPEG论坛和Mobile.info项目的所有计划和功能，并创立基于 RDS-TMC和TPEG等现有标准的交通和旅游信息服务和产品的国际统一框架。新的框架将致力于综合应用现有各标准的优点，尤其是向全世界推广TMC和 TPEG标准，使此类服务更具有市场竞争力，从而避免由于标准多元化带来的市场负面效应。

　　VICS

　　日本作为开发和使用民用导航产品最早的国家，在实时交通信息方面也有其独到的方案。事实上，VICS信息是通过三种渠道来传播的：

　　· 红外信号发射器：安装在主要的开放道路上，用于发射沿道路30公里以内的实时交通信息，单个发射器的信号可覆盖大约几个平方米的范围，相当于一部轿车的大小；

　　· 射频信号发射器：安装在主要的高速公路上，用于发射沿道路200公里以内的实时交通信息，单个发射器的信号可覆盖大约半径为70米的范围；

　　· 专用调频广播频道（VICS-FM）：用于在较大的范围内广播区域内的实时交通信息。

 　　VICS 信息内容很丰富，它包括道路通畅情况信息、交通限制信息和停车车位信息。虽然终端用户接收VICS信息是免费的，但是VICS接收器的制造商需要加入 VICS中心（付年费）并且需要付费（按出货量）才能生产VICS接收器。一般的导航设备只带有VICS-FM接收器，但是VICS中心鼓励制造商生产带有全部3类接收器的VICS导航设备，因为这样能够获得更精确及时的交通信息。

　　自从1995年VICS中心成立以来，VICS服务已经遍及日本绝大多数地区，其服务质量和产品质量一直受到用户的好评。

　　实际应用

　　实时交通信息在车载导航设备中的应用可以有不同层次的设计。在硬件方面，为了不影响用户正常的收听收音机和其它信息娱乐设施，车载导航设备通常会为接收实时交通信息装备专门的调谐器。该调谐器会安静地工作：接收和处理沿途的交通信息。这些信息最后应该交由导航软件进行下一步处理。

　　实时交通信息包含大量的内容，导航软件在处理实时交通信息时通常都会根据需要对信息进行过滤。如果用户设置了目的地，那么从当前位置到目的地沿途的交通信息就是非常重要的。带有导航功能的车载信息娱乐系统通常都会用路口扩大图加上语音导航提示来辅助驾驶员选择行驶线路。然而，驾驶中不允许仔细研究屏幕上的显示内容，如何能够让显示内容一目了然是导航软件设计的重要问题。实时交通信息的屏幕处理也应该做到简明扼要。

　　在屏显的地图上，最简单的实时交通信息的应用是用不同的颜色来表示道路的交通状况。比如道路染成绿色表示交通状况良好，平均车速高于60公里/小时；黄色表示交通略有阻塞，平均车速高于30公里/小时；红色表示交通堵塞，车速不高于10公里/小时。驾驶员大致看一下地图，就知道应该选择哪条道路。在地图上，还可以用各种各样的图标来表示沿途不同的实时交通信息，如果点击（触摸屏）或选中（非触摸屏）这些图标，更详细的信息会以文字形式显示在对话框中。对于那些会严重影响到达目的地预期时间的信息，要求重新计算路径的请求也会以对话框的形式显示出来，用户可以自己决定是否根据交通信息重新计算路径。更进一步，导航系统也可以直接用语音的形式提醒用户相关路况，并询问用户是否根据信息作出路线变更。

　　设计良好的导航系统会充分利用实时交通信息来帮助旅行者顺利到达目的地，同时在很实际的方面平均了道路上的车流，缓解了道路交通的压力。

　　中国

　　中国作为世界上增长最快的汽车市场，会有越来越多的汽车上路，道路交通的压力也会越来越大。实时交通信息系统的建立和带有实时交通信息处理功能的车载信息娱乐系统的装车，无论对旅行者还是对交通管理部门来说都是非常有利的。

　　要建立实时交通信息系统，首先要确立标准。为了国际接轨，标准的选择一般会在欧洲的TMC、TPEG和日本的VICS之间进行；按照历史经验，制定符合中国实际情况的新标准的可能性也是很大的。比如，中国完全可以根据TMC等标准制定全国统一的地点列表，广播方式可以利用中国已有的数字电视地面广播（DTMB）。虽然中国的实时交通信息广播标准还没有最终确定，中国和欧洲通过DYNASTY项目已经把RDS-TMC接受为未来标准的一部分，也许 DTMB-TMC会成为下一个热点名词。

　　确立标准的同时，还需要培训和认证一批具有专业资质的信息采集和编辑的单位。这些单位可以从中国的主要城市开始，收集实时道路交通信息，并提交至信息中心进行处理和广播。

　　中国实时交通信息服务的商业模式也应该倾向于公共服务，即终端用户免费接收。这样有利于该应用的普及和交通压力的缓解，实际上会在长期内减少政府在交通管理方面的投入。

　　本文小结

　　本文简介了实时交通信息及其在车载导航方面的应用，使从事车载信息娱乐系统开发的设计者和厂商对未来的新应用有所了解，并做好准备。