随着现代电子、信息技术的飞速发展,以往汽车作为代步工具的单一功能正在向多功能方向发展,汽车与现代信息技术的有机结合适应了当今社会快节奏的生活方式,其智能化、网络化是信息社会发展的必然。
信息技术在汽车及交通领域中的应用是基于全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、移动通讯网络以及国际网络运输控制协议(TCP/IP)等技术原理,在汽车及交通领域中实现如数据传递、话音通讯、目标跟踪、自动报警以及驾乘者获取各种公众信息、实用信息服务的功能,如果能与110、120等系统和各类数据库相结合,则可实现更广泛的应用。
,则可实现更广泛的应用。当前信息技术在汽车及交通领域中的应用项目相当多,发展速度可以说是“日新月异”,大致可归纳为4个方面,即:车辆安全系统;网络、通讯、导航系统;智能交通系统和移动多媒体系统。
车辆安全系统
1.自适应巡航控制系统
该系统通过控制车辆,在设定所希望的较低行驶速度之后,用雷达、声纳或激光波束对前方路面进行扫描,必要时自适应巡航控制系统将会自动减小气门开度,降低档位,实施制动,以保持安全车距。
2.防撞警告系统和撞车通告系统
其工作原理同自适应巡航控制系统很相象,利用雷达、声纳和激光波束扫描潜在障碍,在即将发生撞车事故时,发生警告信号,提示司机手动或通过电控系统自动进行制动。如果与GPS接收机结合使用,撞车通告系统还可以给救助机构(120)提供车辆精确位置信息。这样急救中心可以快速派车现场救护,据测算,急救者到达现场的时间比过去减少了一半。这些服务范围可达GSM公网覆盖地区,实现全天实时在线服务。
3.集成安全系统
该系统由几十项技术构成,包括电子设备、微控制器、传感器等已经或即将推出的技术与产品,该系统凭借先进的电子和集成技术,着眼于驾驶的各个环节,例如:帘式头部气囊、安全带预张紧和过张紧装置、自适应能量吸收转向柱、主动膝部护膝等,从而调动车辆上所有安全因素,为车上人员提供全面和全程的防护。
4.被盗车辆寻回系统
这种装置提供了一种基于自动车辆跟踪的反盗窃方法。即利用Internet设定汽车警戒区域,让汽车进入防盗状态,还可以消除车辆丢失的烦恼。一些被盗车辆寻回系统需要车主授权才能启动发射机来进行自动车辆跟踪,而另一些系统则在车辆遭到入侵或未经允许被开走时,自动启动发射器进行车辆跟踪,并使用GSM公网通过110迅速报警。
网络、通讯、导航系统
1.网络通讯系统该系统
在驾驶员眼不离前进方向、手不离转向盘的情况下,通过便携式电脑和无绳电话接收网络新闻、电子邮件和其他信息,并通过声控传达给驾驶员,只要触动转向盘上的按钮即可启动,这种车载网络通讯可通过两种方式,一是通过数字式显示器来阅读邮件文本,另一种是将文本文件转换为语音文件的形式,以电子语音的方式来读出邮件内容,邮件回复或以音频文件的形式发出,或以语音识别系统将其转换为文本文件后再发送。
在商用车领域,进行长途运输的重型卡车正成为网络世界的一部分。在美国,许多跑长途的司机都备有笔记本电脑,在许多卡车休息站和停车场,司机可以将车上电缆与停车场地面插座连接和服务系统相连,从而可以在驾驶室里收看电视、上网冲浪、收发电子邮件及打电话等。
2.电子导航系统
该系统是在全球卫星定位系统(GPS)基础上发展起来的新型技术。当今世界汽车的保有量逐年增加,给道路交通带来了严重的堵塞和拥挤,成为社会环境的一大公害,也造成了巨大的经济损失。修建道路,加大流通能力,虽然是解决交通拥挤的重要途径,但一些公路发达的国家都已清醒地意识到,仅仅靠扩建公路来解决交通拥堵问题是很有限的,必须谋求一种高科技手段的解决办法——汽车电子导航系统。汽车电子导航系统的原理GPS是一种能接收定位卫星信号,经过微处理器计算出汽车所在精确经度和纬度以及汽车速度和方向,并在显示器上显示出来的一种装置。
在一些高档轿车上,导航系统已不再是选装,而成为了标准设备。例如丰田公司的Windom、日产公司的Cina、本田公司的Legend、奔驰公司的S级轿车、宝马公司的新7系列和5系列轿车都装备有这种电子导航系统。三菱汽车公司更是把导航系统作为标配装在了中级轿车Galant上。由于汽车导航系统扩展到更多的车型,因此在车内装饰设计中,在仪表板上预先留出一块15厘米左右的视频显示屏幕的位置,已成为常规。
智能交通系统
人们认识到汽车造成的交通问题仅靠扩建公路的方法很难彻底解决,而尾气排放单用排气法规来约束,也只是从静态方面解决问题。还需要借助于ITS从动态方面来解决。当前各国对智能交通系统的理解不尽相同,但有一点是相同的,即ITS是利用高新技术特别是电子信息技术提高交通效率、保障交通安全和促进环境保护。目前的智能交通系统主要包括以下几方面:
1.先进的交通信息服务系统(ATIS)
ATIS是建立在完善的信息网络基础之上的,通过装备在道路上、机动车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备,向交通信息中心提供全面的交通信息。ATIS对各类信息加以处理后,向社会提供实时的道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息,出行者可根据这些信息确定自己的出行方式和选择路线。目前该系统基本建立在Internet上,并采用多媒体技术,使ATIS的服务功能大大加强,汽车可由此成为移动的“信息单元”和“办公室”。
2.先进的交通管理系统(ATMS)
ATMS系统有一部分与ATIS共用信息采集、处理和传输系统,但是ATMS主要是给交通管理者使用的,对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时监视,根据收集到的信息,对交通进行控制,如控制信号灯、发布引导信息、进行道路管制、对事故进行处理与救援等。
3.先进的公共交通系统(APTS)
APTS系统的主要功能是改善公共交通工具(包括公共汽车、地铁、轻轨列车、城郊铁路和城市间的长途汽车等)的运行效率,使公共交通运输更便捷、更经济、运量更大。
4.先进的车辆控制系统(AVCS)
AVCS现处于研究完善阶段,从当前的发展看,可以分为两个层次:一是车辆辅助安全驾驶系统,系统由车载传感器(微波雷达、激光雷达、摄像机、其他形式的传感器等)、车载计算机和控制执行机构等组成,行驶中的车辆通过车载传感器测定出与前车、周围车辆以及与道路设施的距离,系统会及时向驾驶员发出警报,在紧急情况下强制制动车辆。二是自动驾驶系统,装备了这种系统的汽车也称为智能汽车,它在行驶中可以自动导向,自动检测和回避障碍物。在智能公路上,能够在较高的速度下自动保持与前车的距离。
5.货运管理系统
该系统是以高速道路网和信息管理系统为基础,利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。它综合利用卫星定位(GPS)、地理信息系统(GIS)、物流信息及网络技术有效组织货物运输,提高货运效率。
6.电子收费系统(ETC)
使用者可以预交一笔通行费,领到一张电子通行卡,将其安装在汽车的指定位置,而收费站路边装有电子阅读设备,当汽车通过收费站时不用停车就可以支付过路费。这种电子收费系统可以使道路的通行能力提高3~5倍。
移动多媒体系统
运用移动多媒体技术可开发出过去无法想象的汽车娱乐系统,这种音响-图像技术包括彩色液晶屏幕、游戏设备、DVD/CD播放机、电源等。移动多媒体技术还体现在智能无线产品、远程通讯设备和信息处理产品等方面,其中包括提供语音识别系统,支持多种语言,使驾驶者不用手动操作娱乐系统,从而腾出双手控制转向盘。它还能将Internet的功能集成到车辆中,使人在车上就可以上网浏览、收发邮件、进行股票交易,同时采用“即插即用”的方式使汽车消费者可以方便快捷地更换他们的多媒体产品,享受更丰富的全新服务。
在美国,通过路旁系统帮助,汽车收音机可以进行实时交通报道、诊断和卫星通讯。OnStar、XM卫星收音机和Sirius卫星收音机是汽车制造商、供应商和经销商共同协作和集体智慧的结晶。
到目前为止,走在该领域前列的通用汽车公司已经拥有100万个XM卫星收音机签约用户。他们可以免费享受70个高质量数字商业音乐频道以及由CNBC、FOX News、C-SPAN、NPR 和 ESPN提供的超过30个新闻、访谈、娱乐和体育频道。其他方面,有超过20个频道提供即时交通和天气信息;用户可以浏览超过200万条不同信息。此外,经过强化的媒体宣传活动,通用的OnStar实际上也已经成为家喻户晓的名字。用户只需按动一个按钮,每天24小时,每周7天均可同在线顾问进行连线咨询。该系统可以精确定位签约用户汽车的位置,并为用户提供帮助建议。目前通用汽车在超过50个车型在汽车出厂前就安装了OnStar系统。
世界各大汽车制造商们都在快马加鞭地进行着信息技术的应用。尽管目前还有许多问题尚未解决,诸如:各种软、硬件之间的无缝衔接;制定适合汽车信息技术应用的统一标准;信息系统如何集成等,但相信攻克这些难关指日可待。可以预见未来汽车将不再是一个移动的孤独空间,而是一个快乐、安全、与外界息息相关且充满活力的“信息单元”。
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