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（大纪元记者玉山综合编译报导）401高速公路是进出安大略省多伦多市的交通大动脉，在其最繁忙的路段，其双向车道多达12条至14条。401高速公路的每天通车量多达35万多辆，其中包括4万5千辆卡车。在北美，401高速公路的繁忙程度只是略低于洛杉矶圣莫尼卡高速公路。这条高速公路的拥塞程度 已经达到世界级的水平，几乎每天的交通高峰时间，路上挤满了汽车，几乎无法移动。
交通问题在世界上几乎每一个城市都正变的日益严重。美国人每年平均花费司在交通延误上的时间是36小时。在美国，仅仅由于交通拥堵带来的经济损失就高达780亿美元，有45亿个小时的通勤时间和68亿加仑的汽车燃料浪费在交通交通拥堵上。为了解决和缓解这一问题，交通主管部门和研究机构已经花费了数十亿美元，用于安装相关的电子产品和监控管理系统。
政府的交通部门正在寻找新的，更便宜的技术，以取代正在使用的昂贵的，过时的闭环控制传感器和其它相关技术和系统。在本文中，我们将对未来的高速公路做进行探讨，看看现在无处不在的数字技术和设备在缓解我们的交通困境方面能提供甚么样的帮助。
当前交通流量跟踪
下一次开车去上班的时候，你可以花几分钟时间来看一看正在使用的保持交通通畅的现有技术。在过去的二十年中，国家运输管理部门已经安装了价值数十亿美元的电子产品，以交通状况进行监控和管理。
下面是当今交通流量管理中普遍使用的三种基本设备：
‧线圈检测器
‧摄像机
‧电子告示牌
线圈检测器是嵌入在道路内的电线，车辆从上面通过时可以引起线圈内微小的电压变化。线圈检测器便可以根据测得的电压的变化，从而可以测得通过的车辆 数量。而交通速度则可以通过检测汽车通过两组线圈检测器的时间而计算出来。车辆的通过量和速度数据被发送到中央计算机，当地的交通部门便可以实时监测道路 的交通状况。
如果探测器传过来的数据显示交通流量显着放缓或汽车的通过量显着增加，交通监控室的工作人员便可以启用摄像机来更好地理解是甚么原因导致了这种变化。同时，如果必要，可以将信息显示在电子标誌牌上，提前警告司机道路的拥堵状况，并建议替代路线。
通过传统的埋在路下面的线圈传感器和安装在电线桿上的摄像机收集数据，然后由坐在办公室监视器前面的工作人员看着监视器，这种传统的交通监控方式过 于昂贵，使得政府部门不太愿意将这种方式扩大到本应该使用的很多地方。安装这些探测器，摄像头和显示牌以及有关的交通标誌是一个漫长的过程，而且耗资甚 巨。联邦和州政府已经为此花费了数十亿美元。现在，运输官员正在寻找更便宜的管理交通替代技术和产品。
未来交通流量跟踪技术
如果你没有至少一台电子通信设备，那在美国，你应该属于少数人中的一员，而且是正在不断减少的一群人。截止到2015年一月，在美国至少有超过1.19亿手机用户，而且每天都有数千人加入。数百万人有双向寻呼机。这些设备发出的无线电信号，可以随时显示我们的位置。这种定位手机用户的能力将成为未来的交通管理系统的重要组成部份。
在加拿大阿尔伯塔省的卡尔加里市，有一段延长的高速公路。Cell-Loc公司正在测试其新的手机追踪技术。2001年7月，公司派出一辆汽车，来到市内一条主要高速公路的1.25英里（2公里）的路段，这部份正好通过市中心。公司通过追踪这辆汽车来测试其系统的精度。这辆汽车上装有一个GPS全球定位系统接收器作为对比，以确定公司新系统的准确度。
「我们收集来自汽车的GPS全球定位系统和我们的新的手机远程监视系统的数据，并对两者做了比较。我们发现虽然它们不完全相同，但足够接近。」Cell-Loc公司服务技术部门的主管安德鲁．希尔森说。
下面是Cell-Loc公司的Cellocate系统的工作原理
讯息监听站被安装在整个城市各个地方，或者靠近蜂窝电话基站，或者在一个独立的位置。监听站相当于半个移动通信基站：它们可以检测和接收无线信号，但不能传输无线电信号
要定位一个手机用户的二维位置，就像卫星全球定位系统一样，需要至少三个监听站。
监听站检测和接收所有区域内的手机传输信息，对其进行解码，并在接收到的信息波前加上时间标誌。
三个监听站检测和接收到的信号，加上其时间标记，被快速发送到中央计算机上。这台中央计算机使用双曲线多边测量技术来确定移动电话在高速公路上的位置。
「双曲多点」只是「三角」的一种新奇的科学表达方式。检测到的信号源位置（就是手机的位置）通过监听站检测到的无线电波的双曲线交点来确定。通过分析无线电波从手机到达的监听站所需要的时间，中央计算机几乎可以精确地计算出一个人在高速公路上的位置。如果手机用户的在地图上的位置显示为在高速公路以外，计算机可以纠正这一点。计算机可以将信号源移到高速公路上。检测一个人在高速公路的位置的整个过程在几秒之内完成。。
Cellocate的实验结果完全符合FCC的要求。在整个测试过程中，有67％的时间其精度到达330英尺（100米）的范围内。在95％的时间里，其精度达到990英尺（300米）。这个系统支持AMPS（高级移动电话系统）和CDMA（码分多址）两种移到通讯技术。另外，Cell-Loc正在寻求与手机服务商建立合作伙伴关系。这项服务可以使手机用户接收即时的，个性化的交通警告，并有可能会在一，两年内完成，手机用户所需承担的费用只有约四到五美元。
电子收费标籤交通监控
为了补充手机跟踪系统，如Cellocate的不足，交通机构也在主要公路沿线安装额外的电子收费标籤阅读器。在一些城市，收费站是常见的，很多汽车装有可以发射无线射频的电子收费标籤。当汽车通过收费站时，阅读器检测标籤，然后从用户预付帐户中减去钱一定数额。
这些无线收费标籤，或转发器，可以记录汽车在高速公路系统中通过两点之间的时间。不像有些有人值班的收费站，通过这样的电子收费系统读取装置司机不需要减慢车速。他们可以直接按照正常速度开过去。通过分析汽车通过特定的两点之间的时间，计算机可确定汽车的行驶速度。
这些无线收费标籤，加上手机跟踪系统，使得任何在高速公路上开车的人，要想不被发现和跟踪几乎是不可能的，这引起了人们对这一新技术的带来的隐私问 题的担忧。Cell-Loc公司已经表示，不会出售任何驾驶者位置的信息给广告商。而其他一些公司则表示，他们正在考虑出售这样的信息以获取商业利益。
交通事故提前警告
一旦来自汽车内的手机信号被检测到，系统就必须让驾驶者知晓。为了让驾驶者掌握周围的交通状况，以便选择适当的行驶路线，系统必须告知司机交通流量怎样， 行驶速度，有没有堵塞，有没有导致交通完全中断的交通事故。移动通信服务商从监控系统上获取交通信息，然后再通过自己的系统将这些信息发送给行驶在高速公 路上的手机用户。
将交通信息传递给驾驶者主要有三种方式：
– 收集的交通信息被传送一个大的数据库，这个数据库可以通过Web站点访问。交通信息通过计算机屏幕上的地图显示出来。不同的道路会标示不同的颜色，比如绿 色，黄色和红色。绿色表示交通顺畅无堵塞，可以行驶到限速；黄色则表示交通有堵塞，但仍然可以行驶，速度较慢；红色则表示交通严重堵塞，形势十分缓慢，甚 至有走走停停的现象。
– 对于註册用户，它的位置是已知的。发送给註册用户的交通信息是根据该用户的行驶道路，具体位置以及行驶方向而定制的交通报告。系统不仅提醒附近的交通状况，如果有交通堵塞，还会提供备用路线给用户。
– 将交通信息显示在传统的电子路牌上。
通过将获取的信息以更快的速速传递给客户，开发商认为乘客将有足够的时间来应对这些警告，并找到避开交通拥挤的地区的替代路线。与目前的交通信息发 布方式相比，这将是一个显着的技术进步。目前，交通状况主要是通过大众传媒，比如电台或电视台的新闻报导方式发布的。从广播电台和电视报导中收听交通状 况，然后给予这一信息而採取行动，对于大多数司机而言通常都为时已晚。
手机和其他数字设备已经如汽车一样稀松平常，那么为甚么不将二者结合起来，以解决公路拥堵的问题？在未来的几年，我们将知道这些新技术是否能够使我们的上班通勤更容易，或者解决交通拥堵问题的唯一的希望就是留在家里。◇
责任编辑：钟义云
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