1、手机信令在智慧高速公路中的运用研究 薄秀丽 山西省交通科学研究院 摘 要： 手机信令在智慧高速公路系统中的应用, 可以有效促进高速公路管理水平的提升。本文主要从手机信令应用于主流交通状态采集技术中的优势入手, 对手机信令应用于智能高速公路的原理、关键技术和设计方案等问题进行了探究。并对手机信令用于智慧高速公路的注意事项进行了明确。关键词： 手机信令; 智慧高速公路; 移动通信技术; 手机信令主要指的是手机在进行语音、短信息等业务中, 向移动通信网络发送的控制信息。手机在车辆移动过程中主动与移动通信网络进行数据交换的过程也可以被看作是手机信令的传输过程。对手机原始信令数据和移动通信网络数据进行系
2、统分析以后, 人们可以借助以下技术对高速公路不同路段的行程车速、行程时间等路况交通信息进行统计分析:第一是地图路径匹配技术;第二是移动通信技术原理;第三是交通工程学大数据分析模型。因而手机信令在智慧高速公路建设中的应用, 可以有效促进高速公路管理技术的优化。1 手机信令应用于主流交通状态采集技术的优势高速公路管理工作中所应用的交通状态采集技术涉及到了以下内容:一是感应线圈检测技术;二是摄像图形处理技术;三是卫星定位采集技术等多种技术。手机信令在交通数据采集、提取过程中的应用, 可以让线圈采集技术等技术在实际应用过程中存在的局限性进行有效弥补。在交通信息的提取过程中, 相关人员可以通过利用专业化
3、的通信信令分析设备, 在通信网络中截取相关手机信号的特征数据, 以便对高速公路的路况信息进行收集整理。采样数据种类的多样性、覆盖范围广和数据报信息的海量性, 是手机信令在主流交通状态采集技术中发挥的主要优势。表 1 手机信令交通状态数据分析关键技术 下载原表 2 手机信令交通状态分析原理及关键技术2.1 手机信令交通状态分析原理基站控制器与移动业务交换中心之间的接口发挥着对手机切换通信信息进行记录的作用。手机数据切换过程就是将数据信息由挤占控制器转交至移动业务交换中心的过程。高速公路路段与移动网络中的基站小区之间存在着一定的对应关系, 与之相关的特定匹配规则构建以后, 人们可以对移动用户在高速
4、公路上的出行情况进行分析, 因而对手机信令所反映的用户出行轨迹点进行分析, 是手机信令交通状态分析的主要应用原理。2.2 手机信令交通状态分析的关键技术手机信令交通状态数据分析系统涉及到了地图匹配、路径推测和速度生成等多方面内容。如表 1 所示的内容就是手机信令交通状态数据分析中的关键技术。3 手机交通信息采集系统的建设方案3.1 手机交通信息采集系统的数据处理数据处理流程在手机交通信息采集系统中发挥着重要的作用。移动运营商信令采集子系统、2G、3G、4G 网络基础数据采集处理子系统是数据处理过程中常用的系统。在数据处理过程中, 相关人员可以借助上述两种系统为移动通信网络与道路交通网络之间构建
5、映射关系数据。预先定义的路况信息数据发布接口可以将手机信令所反映的交通信息数据提交至相对应的接口, 进而为数据信息的后续处理提供帮助。我国现阶段正在构建的智能高速公路体系主要涉及到了交通规划管理、电子收费系统、车辆安全与辅助驾驶等多个环节。近年来, 我国已经在对国外经验进行吸收借鉴的基础上, 对高速公路现代运营体系、高速公路紧急事件管理系统和信息服务、事故救援处理系统进行了完善。手机交通信息采集系统的数据处理功能的应用, 可以让人们更好地对高速公路路况信息、气象信息等信息进行了解。3.2 手机交通信息采集系统的物理架构从手机交通信息采集系统的物理架构来看, 手机信令采集设备可以被应用于运营商
6、IDC 机房之中。高速公路管理部门信息中心可以借助网络专线实现与运营商 IDC 机房之间的连接。手机计算服务器的应用, 可以为后续其他基于信令数量的应用提供统一化的数据接口。数据库服务器也可以通过专线将结果数据传送至高速公路管理机构的数据接收服务器中。例如交通事故快速处理机制的构建, 可以为高速公路的正常运行提供帮助。手机交通信息采集系统的物理架构的有效设计, 可以让高速公路管理机关借助手机信令对巡逻车在事故巡检中存在的不足之处进行弥补。手机信令与巡逻车辆相互配合的事故巡检机制的构建, 可以让交警、路政等部门对高速公路的路况信息进行实时了解。3.3 手机交通信息系统的软件架构手机交通信息系统的
7、软件架构主要涉及到了以下几方面的内容:一是信令数据接收子系统;二是高速公路交通状态处理子系统;三是系统管理子系统;四是业务管理子系统和数据发布接口子系统。信令数据接受子系统可以对原始手机信令进行接收, 并将原始信令传送至交通状态处理子系统;高速公路交通状态子系统在对信令信息进行分析以后, 可以生成实时化的高速公路状态信息。系统管理子系统、业务管理子系统可以对系统的运行状态和系统工作中的节点状态进行有效管理。数据发布接口子系统是对外提供高速公路信息数据的重要载体。它可以对高速公路收费、监控、养护系统和高速公路路政系统中存在的信息孤立问题进行有效解决, 进而促进高速公路管理水平的提升。4 手机信令
8、应用于智慧高速公路的注意事项4.1 手机信令的准确度手机信令应用于智慧高速公路系统中的应用的措施, 需要与高速公路管理工作中的实际情况相吻合, 从实际情况来看, 手机信令交通状态分析的精度值和可信度值需要被控制在 80%以上。在样本量、路网切换标定等因素的影响下, 一些省区的高速公路手机信令交通状态分析体系依然有着较大的提升空间。当地高速公路管理部门需要通过与移动运营商加强协调的方式, 促进手机信令准确度的提升。4.2 移动通信技术更新换代的影响2000 年起, 3G 技术开始在移动通信领域得到普及。自 2010 以来, 4G 移动智能通信技术受到了移动用户的欢迎, 预计在 2020 年以后,
9、 5G 技术将在移动通信领域逐步取代 4G 技术。在基于手机信令的高速公路交通状态分析系统的研发过程中, 设计人员需要对我国在移动通信领域可能出现的新变革进行关注, 进而在系统的数据采集、算法和数据处理等方面为移动通信技术的升级换代提供预留条件, 进而避免系统重复开发问题的出现。4.3 运营商基站变化的影响移动运营商的静态基站数据主要包含了以下内容:一是基站 ID;二是区域 ID;三是地址、扇区和经纬度等要素。对路网切换点的重新标定, 是相关人员在新建基站路段应用手机信令智能系统的重要措施, 在完成标定路网切换点标定以后, 相关人员需要对计算模型进行更新, 以便对手机信令在交通状态分析领域的精度和可信度进行提升。5 结语基于手机信令的交通状态分析系统在智慧高速公路系统中具有着较为广阔的应用前景。增加算法的有效性, 降低运行商基站变化, 是提升系统实效性的有效措施。在机与手机信令的交通状态分析系统的构建过程中, 相关人员还需要对移动通信技术的更新进步所带来的影响进行充分关注。参考文献1刘见振, 周兰孙, 盛刚.手机信令在智慧高速公路中的应用和研究J.公路交通科技 (应用技术版) , 2017, 13 (05) :306-308. 2唐嘉立.基于手机信令数据分析的路网运行监控系统J.中国交通信息化, 2015, (12) :115-117.
