CN112491487A - 基于调频数据广播的隧道交通信息无线发布方法 - Google Patents
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Abstract
基于调频数据广播的隧道交通信息无线发布方法,实现隧道交通信息的无线发布，隧道管理人员及时向隧道内远程无线发布有关交通信息，摆脱有线通信线路约束，提高隧道交通信息发布可靠性和有效性，改造工程量小、操作简便。包括：(1)作为交通信息发布的备用方式待命；(2)判断是否为可移动显示设备，是执行步骤(6)，否则执行步骤(3)；(3)判断是否因紧急原因导致有线通信中断，是执行步骤(6)，否则执行步骤(4)；(4)判断是否因检修中断有线通信，是执行步骤(6)，否则执行步骤(5)；(5)作为备用链路待命，转至步骤(1)；(6)交通信息显示设备接收调频数据广播信息；(7)通过调频广播发射机发送隧道交通信息。
Description
技术领域
本发明属于智能交通的技术领域，具体地涉及一种基于调频数据广播的隧道交通信息无线发布方法。
背景技术
调频数据广播是一种利用现有调频广播频谱的空余部分设立信道进行数据广播的无线通信技术。
国外应用调频数据广播技术较早。二十世纪五十年代起，美国开办了调频辅助通信业务，欧洲将调频数据广播技术广泛应用于多个领域，并形成了统一的技术规范，日本于1988年在东京调频广播电台正式播出了适合固定接收方式的数据广播。
我国于二十世纪90年代开始调频数据广播的大力研究和推广应用工作，重点运用在了广播寻呼、经济信息发布、应急广播等方面。当前尚未发现利用隧道调频广播系统将调频数据广播应用在隧道交通信息发布的细分领域。
调频数据广播与当前主流的无线移动通信技术相比，具有延时低、频段自带的绕射能力强、广播接收终端不受容量限制等优势，在隧道交通信息发布方面有难以替代的优势。
隧道内信息发布终端通常包括车道指示器、交通信号灯、可变情报板等，是隧道交通正常运行的重要保障。随着智能交通体系的不断完善，公路建设、管理、养护、运营单位以及司乘人员等多方对交通信息发布提出了更高要求，尤其在隧道这种环境复杂、安全要求高的特殊路段，及时、便捷的信息发布能够进一步为隧道建设期安全施工、运营期正常运行提供重要保障。当前隧道内信息发布以情报板、信号标示和广播为主，其中情报板和信号标示与上一级通信路由通常是光纤通讯，缺少经济合理的备用通信路由形式，可移动性差，尤其当主用的光纤路由需检修或者遇到紧急事件导致光纤路由中断时，虽然可以利用移动通信运营商的2G、3G、4G或者5G网络搭建新的通信路由进行交通信息的无线发布，但是基于此类的无线发布都依赖于附近距离较近的隧道内通信网络基站，综合成本较高，而且这些基站仍依赖有线通信线路实现其与上一级网络节点的通信。当隧道内出现紧急事件导致有线通信中断时，往往失去通信能力。另外，在隧道建设期，固定的情报显示设备，无法为隧道建设提供及时、有针对性的信息发布，影响施工安全和建设效率。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于调频数据广播的隧道交通信息无线发布方法,其可以实现隧道交通信息的无线发布，隧道管理人员可以根据交通状态在隧道管理所或者隧道口变电所，及时向隧道内远程无线发布有关交通信息，进一步摆脱了有线通信线路的约束，提高了隧道交通信息发布的可靠性和有效性，具有改造工程量小、操作简便的优点。
本发明的技术解决方案是：这种基于调频数据广播的隧道交通信息无线发布方法，包括以下步骤：
(1)交通信息显示设备作为交通信息发布的备用方式待命；
(2)判断是否为可移动显示设备，是则执行步骤(6)，否则执行步骤(3)；
(3)判断是否因紧急原因导致有线通信中断，是则执行步骤(6)，否则执行步骤(4)；
(4)判断是否因检修中断有线通信，是则执行步骤(6)，否则执行步骤(5)；
(5)本系统作为备用链路待命，跳转至步骤(1)；
(6)交通信息显示设备接收调频数据广播信息；
(7)通过调频广播发射机发送隧道交通信息。
本发明采用调频广播典型的发送和接收架构，在隧道建设期，可以为可移动的交通信息显示设备提供无线信息发布路由；在隧道正常运行状态下，可在不影响正常调频广播节目播出的同时，作为交通信息发布的备用方式待命；在隧道内有线通信线路检修，以及一些紧急情况发生导致隧道交通信息发布设备有线通信线路中断的情况下，本发明可以实现对隧道交通信息的无线发布；因此可以实现隧道交通信息的无线发布，隧道管理人员可以根据交通状态在隧道管理所或者隧道口变电所，及时向隧道内远程无线发布有关交通信息，进一步摆脱了有线通信线路的约束，提高了隧道交通信息发布的可靠性和有效性，具有改造工程量小、操作简便的优点。
附图说明
图1是根据本发明的基于调频数据广播的隧道交通信息无线发布方法的实施流程图；
图2是本发明的总体架构图；
图3是本发明的发送端原理框图；
图4是本发明的接收端原理框图。
具体实施方式
如图1所示，这种基于调频数据广播的隧道交通信息无线发布方法，包括以下步骤：
(1)交通信息显示设备作为交通信息发布的备用方式待命；
(2)判断是否为可移动显示设备，是则执行步骤(6)，否则执行步骤(3)；
(3)判断是否因紧急原因导致有线通信中断，是则执行步骤(6)，否则执行步骤(4)；
(4)判断是否因检修中断有线通信，是则执行步骤(6)，否则执行步骤(5)；
(5)本系统作为备用链路待命，跳转至步骤(1)；
(6)交通信息显示设备接收调频数据广播信息；
(7)通过调频广播发射机发送隧道交通信息。
本发明采用调频广播典型的发送和接收架构，在隧道建设期，可以为可移动的交通信息显示设备提供无线信息发布路由；在隧道正常运行状态下，可在不影响正常调频广播节目播出的同时，作为交通信息发布的备用方式待命；在隧道内有线通信线路检修，以及一些紧急情况发生导致隧道交通信息发布设备有线通信线路中断的情况下，本发明可以实现对隧道交通信息的无线发布；因此可以实现隧道交通信息的无线发布，隧道管理人员可以根据交通状态在隧道管理所或者隧道口变电所，及时向隧道内远程无线发布有关交通信息，进一步摆脱了有线通信线路的约束，提高了隧道交通信息发布的可靠性和有效性，具有改造工程量小、操作简便的优点。
优选地，如图2所示，基于调频数据广播的隧道交通信息无线发布系统，在隧道管理单位或隧道口变电所里的相关监控系统中布置隧道交通信息无线调频适配器，将待发布的隧道交通信息数据调制到指定频点的调频广播信号副载波上，通过现有隧道调频广播系统，实现交通信息的发布；在隧道交通信息显示设备上，配置调频数据广播接收模块，从指定频点的调频广播信号副载波解调并还原出对应的交通信息，反应在该显示设备上。
优选地，如图3所示，交通信息无线调频适配器应用软件无线电技术，以FPGA为核心，采用数字信号处理算法，将待发布的隧道交通信息调制到指定频点调频广播信号副载波；为了使待发布的隧道交通信息更好地适应本方法的信道传输特性，对其进行差分编码以克服接收端解调时载波相位模糊的问题，再经过双相编码更有利于提取码位同步，同时这些处理都是基于副载波频率完成的。
优选地，如图4所示，调频数据广播接收模块以FM收音芯片为核心，配置周边辅助电路，从指定频点调频副载波中接收到原交通信息，通过将隧道调频广播信号解调出的副载波进行恢复和同步解调，再对得到的信号进行低通滤波，对其进行双相译码和差分译码，得到处理之后的数据输入给隧道交通信息显示设备的相应模块，同时这些处理都是基于副载波频率的时钟恢复完成的。
本发明采用调频广播典型的发送和接收架构，在隧道建设期，可以为可移动的交通信息显示设备提供无线信息发布路由；在隧道正常运行状态下，可在不影响正常调频广播节目播出的同时，作为交通信息发布的备用方式待命；在隧道内有线通信线路检修，以及一些紧急情况发生，例如塌方、交通阻塞、交通事故、发生火灾等导致隧道交通信息发布设备有线通信线路中断的情况下，本发明可以实现对隧道交通信息的无线发布。
本发明的显著优势有：
1.实现了隧道交通信息的无线发布，隧道管理人员可以根据交通状态在隧道管理所或者隧道口变电所，及时向隧道内远程无线发布有关交通信息，进一步摆脱了有线通信线路的约束；
2.采用了相对成熟的调频广播技术，结合交通行业需求，以无线方式实现了交通信息的发布，提高了隧道交通信息发布的可靠性和有效性，具有改造工程量小、操作简便等优点。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。
Claims (4)
1.基于调频数据广播的隧道交通信息无线发布方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(1)交通信息显示设备作为交通信息发布的备用方式待命；
(2)判断是否为可移动显示设备，是则执行步骤(6)，否则执行步骤(3)；
(3)判断是否因紧急原因导致有线通信中断，是则执行步骤(6)，否则执行步骤(4)；
(4)判断是否因检修中断有线通信，是则执行步骤(6)，否则执行步骤(5)；
(5)本系统作为备用链路待命，跳转至步骤(1)；
(6)交通信息显示设备接收调频数据广播信息；
(7)通过调频广播发射机发送隧道交通信息。
2.根据权利要求1所述的基于调频数据广播的隧道交通信息无线发布方法，其特征在于：基于调频数据广播的隧道交通信息无线发布系统，在隧道管理单位或隧道口变电所里的相关监控系统中布置隧道交通信息无线调频适配器，将待发布的隧道交通信息数据调制到指定频点的调频广播信号副载波上，通过现有隧道调频广播系统，实现交通信息的发布；在隧道交通信息显示设备上，配置调频数据广播接收模块，从指定频点的调频广播信号副载波解调并还原出对应的交通信息，反应在该显示设备上。
3.根据权利要求2所述的基于调频数据广播的隧道交通信息无线发布方法，其特征在于：交通信息无线调频适配器应用软件无线电技术，以FPGA为核心，采用数字信号处理算法，将待发布的隧道交通信息调制到指定频点调频广播信号副载波；为了使待发布的隧道交通信息更好地适应本方法的信道传输特性，对其进行差分编码以克服接收端解调时载波相位模糊的问题，再经过双相编码更有利于提取码位同步，同时这些处理都是基于副载波频率完成的。
4.根据权利要求3所述的基于调频数据广播的隧道交通信息无线发布方法，其特征在于：调频数据广播接收模块以FM收音芯片为核心，配置周边辅助电路，从指定频点调频副载波中接收到原交通信息，通过将隧道调频广播信号解调出的副载波进行恢复和同步解调，再对得到的信号进行低通滤波，对其进行双相译码和差分译码，得到处理之后的数据输入给隧道交通信息显示设备的相应模块，同时这些处理都是基于副载波频率的时钟恢复完成的。
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