1 概述
    隨著經濟的發(fā)展和城市化進程的加速，中國的城市規(guī)模不斷地擴大。伴隨著這一進程的是中國的城市交通擁堵情況越來越嚴重，這給城市的建設者和管理者提出了一系列的難題。擴寬城市道路是解決交通擁堵的最有效的方法，但是這種方法的缺點在于占用了稀缺的土地資源、需要巨額的建設費用和較長的建設周期等。因此，對道路的交通流量進行有效監(jiān)控，合理分流是緩解交通擁堵的有效方法。
2 工作原理
    傳統(tǒng)流量監(jiān)控的方法是通過有線網絡將道路視頻傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。該方法的優(yōu)點是能夠直觀看到道路上的各種情況，缺點是監(jiān)控中心需要24小時有人值班，同時查看多條道路比較困難；另一方面有線網絡的布線比較麻煩，更改監(jiān)控點也相對困難。
    本文提出的創(chuàng)新的解決方案是使用嵌入式多媒體處理機將車流量的視頻信息轉換為車流量的數(shù)據(jù)信息，然后通過GPRS將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。監(jiān)控中心的服務器實時顯示各條道路的交通情況，智能判斷是否在出現(xiàn)交通擁堵。在出現(xiàn)擁堵時提醒交通管理人員做出相應的調整；同時，通過交通信息廣播電臺自動將擁堵信息發(fā)布出去。該方案的優(yōu)點是能夠隨時更改監(jiān)控點的位置，自動智能判斷道路交通情況，自動進行擁堵處理。
3 系統(tǒng)組成
    本系統(tǒng)由交通監(jiān)控攝像頭、嵌入式多媒體處理機、GPRS數(shù)據(jù)傳輸設備、監(jiān)控中心服務器和數(shù)據(jù)庫軟件幾大部分組成，系統(tǒng)組成如圖 1所示。

    (1)交通監(jiān)控攝像頭
    交通監(jiān)控攝像頭用于拍攝道路上的交通狀況，針對交通監(jiān)控系統(tǒng)來說，選擇攝像頭最重要的因素有三個：一是要有大的動態(tài)范圍，這不論對于城市內監(jiān)控還是高速公路監(jiān)控來說都是非常重要的指標；二是幀頻速度，這對于高速公路監(jiān)控非常重要；三是攝像頭中圖像傳感器的集成特性， CMOS圖像傳感器片內已集成了越來越多的外圍器件，可進一步降低整個系統(tǒng)的成本。圖2是常見的一些交通監(jiān)控攝像頭。

    (2)嵌入式多媒體處理機
    嵌入式多媒體處理機處理攝像頭攝錄的圖像，獲取車流量信息，然后通過RS-485接口或者RS-232C接口將這些車流量數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。該方案中嵌入式多媒體處理機選用的是廣州致遠電子有限公司出品的EVP-6100。該處理機基于達芬奇多媒體處理器，資源豐富、接口齊全、可靠性高，并具有強大的機器視覺、視頻分析功能。其外觀如圖3所示。

    EVP-6100產品特性如下：
    · 提供2路CVBS復合視頻輸入；
    · 提供2路音頻輸入；
    · 系統(tǒng)內存：128 MB DDR2 SDRAM（32 bit），或64 MB DDR2 SDRAM（16 bit位寬）；
    · 電子硬盤：64 MB NAND Flash；
    · H.264、MPEG4、JPEG視頻編解碼軟件包；
    · 高效的智能視頻分析軟件包；
    · WMA、MP3、AC3、AAC、G .711等音頻編解碼軟件包；
    · CAN-bus現(xiàn)場總線驅動程序；
    · RS-485和RS-232C驅動程序；
    · 工業(yè)級環(huán)境溫度：-40 ℃~+85 ℃。
    (3)GPRS數(shù)據(jù)傳輸設備
    通用無線分組業(yè)務GPRS是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連接。使用GPRS方式傳輸時，數(shù)據(jù)先通過移動公司的GPRS網絡傳送到移動公司的路由器，然后路由到與互聯(lián)網相連的監(jiān)控中心服務器上。
    GPRS具有傳輸速度快(其理論傳輸速率為171.2 kb/s)、永遠在線、按流量計費等優(yōu)點。對于高速數(shù)據(jù)應用，還易于升級到基于3G的數(shù)據(jù)傳輸方式，是一種理想的數(shù)據(jù)傳輸方式。
    本監(jiān)控系統(tǒng)中采用的GPRS通信模塊是廣州致遠電子有限公司出品的ZWG-21A無線數(shù)據(jù)傳輸設備。該設備提供全透明串行數(shù)據(jù)通道，讓您的設備輕松實現(xiàn)與Internet的無線連接，可以方便地實現(xiàn)遠程、無線、網絡化的通信方式?？稍诠I(yè)級溫度范圍（-15 ℃~+60 ℃）內穩(wěn)定工作，可應用于各種工業(yè)通信環(huán)境。ZWG-21A外觀如圖4所示。

    ZWG-21A產品特性如下：
    · 大緩存區(qū)設計（收發(fā)各1 462×70 B），采用動態(tài)劃分技術，提高緩存區(qū)使用效率；
    · 最多可緩存3 100幀數(shù)據(jù)(每幀64 B)，適合小數(shù)據(jù)幀快速連續(xù)傳輸；
    · 每幀最長可設置為1 460 B長度（緩存140幀），適合大數(shù)據(jù)量連續(xù)傳輸；
    · 使用工業(yè)級GPRS模塊，內嵌可靠協(xié)議棧；
    · 數(shù)據(jù)全透明傳輸，用戶無需了解復雜的TCP/IP、PPP等協(xié)議；
    · 支持數(shù)據(jù)中心動態(tài)域名或IP地址訪問；
    · 支持備用數(shù)據(jù)中心；
    · 支持APN虛擬專網業(yè)務；
    · 支持數(shù)據(jù)中心虛擬串口功能，無縫銜接現(xiàn)有上位機軟件；
    · 支持斷線自動重連功能；
    · 具有連接時機可控功能，節(jié)約流量；
    · 支持本地和遠程圖形化界面配置與維護；
    · 支持短信息配置與維護；
    · 支持串口配置和USB接口配置；
    · 支持本地和遠程固件升級；
    · 多重軟硬件可靠設計，復合式看門狗技術，使設備安全運行。
    ZWG-21A與EVP-6100嵌入式多媒體處理機通過RS-232C方式進行通信。ZWG-21A將EVP-6100處理得到的道路交通信息傳送到遠程監(jiān)控中心。
    (4)監(jiān)控中心及服務器軟件
    監(jiān)控中心的作用是接收各個監(jiān)控點上傳的數(shù)據(jù)，并具有數(shù)據(jù)庫功能，可以將監(jiān)控點的數(shù)據(jù)保存起來供以后分析使用。同時監(jiān)控中心軟件還應具有警情提醒的功能，當?shù)缆飞铣霈F(xiàn)擁堵情況時，要能提醒工作人員緊急處理。
    ZWG-21A作為TCP客戶端會主動訪問位于監(jiān)控中心的TCP服務器。服務器有多種架設方案，比較經濟和可靠的方案是采用固定IP上網的方式，終端設備訪問該固定IP即可連接服務器。
    監(jiān)控中心服務器可以通過組態(tài)軟件和虛擬串口兩種方式與ZWG-21A進行通信。
    隨著中國城市化的進程，可以預見的一個事實是很多城市的交通擁堵情況還將持續(xù)。在有效利用當前的科技水平，挖掘現(xiàn)有的道路系統(tǒng)的潛力，盡可能地減少交通擁堵方面，我們的方案進行了有益的探討。