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通訊全面整合 無縫管理智慧交通系統

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智慧交通系統散居各處,必須仰賴穩定的通訊系統,使其穩定運作。Siemens
智慧交通系統散居各處,必須仰賴穩定的通訊系統,使其穩定運作。Siemens

智慧交通系統的佈建範圍十分寬廣,要完善管理散居各地的系統設備,必須先行建置穩定的通訊架構,以使道路監控與其他智慧化管理,得以準確而即時的傳遞訊息,讓整體系統順暢運作。

與其他IT系統相較,智慧交通系統的特色為子系統多、各設備建置距離遙遠,這2個特色造就了此類系統先天上的管理難度,除了要讓各子系統無縫鏈接外,散居於各處的設備亦須透過穩定的通訊線路加以串連整合,因此智慧交通系統設備,除了的寬溫、防震及全天候不間斷的運作設計外,穩定的通訊更是管理的要件。

有收費機制的智慧交通系統,對通訊品質的要求會更嚴謹。DIGITIMES攝

有收費機制的智慧交通系統,對通訊品質的要求會更嚴謹。DIGITIMES攝

現代社會極度仰賴交通系統,若系統不穩定,將造成吉大影響。DIGITIMES攝

現代社會極度仰賴交通系統,若系統不穩定,將造成吉大影響。DIGITIMES攝

通訊網路的持續穩定,是交通系統與其他產業的最重要分際,在智慧交通系統上,網路通訊的功能,在於促進資訊整合,以架構系統的控制與管理,應用於其他領域應用的系統,「死當」帶來的損傷多僅侷限單一企業(如製造設備)或特定區域的少數人(如建築),但交通系統的停擺,有可能造成城市大範圍的運輸停擺,因此透過通訊傳遞的資訊,提供到後端中控中心進行分析,以最短時間內統整出最適解決方案,再交由現場交控系統作成反應,基本上這是專家想像中的智慧交通系統的完美功能。

以傳統的道路監視系統的安全規劃為例,這類系統目前多僅提供了錄影功能,但這些功能只是在監控層面待事件發生後的「亡羊補牢」式的資料整理,智慧交通系統的管理方式就不止於此,像是現在可透過如視覺辨識與基本運算處理等系統設計,在後端發出指令解決外圍設備的特定問題,最簡單的案例就是路上的為數眾多攝影機,過去攝影機故障常須派員逐台檢修,現在智慧交通系統的作法,則是在後端系統先行了解問題,若只是一般當機則在遠端重開機即可,若較複雜的故障,也可在後端診斷出故障原因,讓前往維修的工程人員可先做好準備再出發,此外部分交通設備設置的場所,可能偏遠或無人管理,智慧交通系統可在第一時間內確保其有效的管理能力,這也是通訊在交通系統管理中,之所以重要的原因。

有線或無線 關係智慧交通完整性

除了在現場運作之外,與其他設備的通訊也是重要議題,最基本的就必須考量到「有線」及「無線」的解決方案,這兩者所需要的,也有所不同,以有線為例,業者必須考量距離的問題,距離過長在通訊上就造成阻礙,如何擴張延伸,就是設備上必須考量的做法,不論是透過網路延伸平台,或者是重拉光纖網路,均是透過分析使用者的成本與需求,所提供的不同解決方案:在無線的部分,廠商也多以內建或外加3G通訊模組以茲因應。

此外,由於建置環境使然,一般的新興國家如中國大陸,可以在建構智慧交通系統時,即同時佈設光纖作為通訊架構,但在一般已開發國家則必須考量現況的通訊條件,只能依現場有限的資源來整合最佳的通訊模式,這是發展較成熟的國家(如歐美日)在發展智慧交通系統時會遭遇到的困難,這些國家在佈建智慧交通系統時,其所使用的通訊技術有可能是電話線,甚至是有線電視的電纜,所建置的設備必須針對不同的通訊模式,有不同的因應態度,甚至是以點連線的方式來架構整個網路。

除了距離與天候,通訊上需要考量的另一層面是備援機制,由於交通涉及安全問題,如系統斷訊或損壞,將可能會造成人身或其他的安全問題,各廠商均規劃有自己的備援機制,例如台灣工業電腦廠商艾訊科技的α-Ring及α-Chain或研華的X-Ring,都是智慧交通的備援解決方案,而這些解決方案都有其各自的方式解決網路斷線的問題,像艾訊科技的α-Ring及α-Chain就可透過其他設備的網路進行備援通訊,設在一般道路上線路有可能因施工被挖斷,或其他狀況讓設備無法聯繫,這時就可以透過各種解決方案,即時切換到其他的網路進行通訊,維持通訊網路的運作,透過環境上的複式通訊備援,在智慧交通系統不能停擺的要求下的確有其重要性,也可達成相同目標。

當然,除了有線通訊外,無線通訊在智慧交通發展上,也佔有一席地位,由於有線環境並非隨時存在,透過無線系統交換資訊,也成為智慧交通系統的發展選項,不過無線通訊始終受制於基地台的限制,智慧交通「無縫連結」的需求就成為考驗,現行GPRS、3G及未來的LTE在這方面已逐漸成熟,但在短距離的通訊上就仍有努力空間。

資訊極大化 雲端整合最適化因應

由於會導入智慧交通系統的地區,其車流量都相當龐大,再加上若牽涉到付費機制如台灣最近上路的高速公路計程計費系統,民眾對於系統的容錯率要求非常低(根據交通部與遠通電收簽訂的合約,容錯率最高為0.002%,也就是1千筆最多只能錯2筆),在如此精準的要求下,智慧交通系統所掃描、擷取、接收到資料量相當龐大,其傳遞的數據量也相當驚人,因此其系統在網路的選擇與後續維持,都必須投注相當高的資源。

由於資料必須大量蒐集、傳遞與儲存,透過完整資訊的建構,才能維持智慧交通系統的運作,因此交通系統設備的高效能運算,也成為一個新興的議題,或許是透過更高效的處理器,或許是透過更智慧化的運算,甚或是網路及雲端的智能化,也並非不可能。

多數業者都同意,逐漸擴張的資訊流處理,在智慧交通系統上的確必須考量,此時完整的配套措施及設備支援,也是涉足交通領域的廠商必須考量的層面,目前投入發展智慧交通的廠商,多為工業電腦族群,此類廠商過去在自動化領域的深入研究,使其在相關因應裝置上均有考量,可以提供最適化的完整解決方案,相較於追求產品的高效化,則更具即時性,同時工業電腦廠商目前均已著手布局雲端技術,就智慧交通的發展態勢來看,透過網路的發展,讓「雲端」與「終端」的整合,將會是智慧交通未來發展的主要面向。

雲端運算將成智慧交通主流技術

「雲端運算」無疑將會是智慧交通系統未來趨勢,智慧互動與資訊分享的融合,在智慧交通發展上愈來愈重要,在智慧交通系統的應用上,龐大交通偵測資料如能運用雲端運算方式有效處理,可提升即時交通資訊服務及服務容量,以降低營運成本。

這類「交通資訊雲」多具有高可靠性、隨需服務、成本低廉、高通用性、高延展性及虛擬化的特色,以及超大規模的服務特色,像是Google或百度相互競爭,分別在北京規劃的路況即時資訊就是雲端資訊的服務模式,而其他應用項目包括日本Hitachi透過GPS計程車的路況偵測路況並結合VICS交通資訊,已成日本交通資訊服務的趨勢,或是德國T-Mobile與英國IT IS則是以手機定位方式蒐集交通資訊與預測,這些都是交通資訊雲所延伸出的應用模式。

另一方面,雲端技術與GIS結合也逐漸受到重視,結合雲端技術規劃下一代的國土資訊系統,也成為智慧交通系統發展規劃之一,未來直接在雲端提供各及道路交通資訊共通的GIS系統服務,將是發展交通資訊雲的另一目標,目前Google Map的呈現,即是交通資訊雲整合的初步成果。

不論是有線、無線或雲端運算的整合,網路都將交通系統提升到更行智慧化的發展,如何看待後續的變化,將是廠商重視的重要話題。