智能交通系統(tǒng)(ITS)主要由交通信息采集、交通狀況監(jiān)視、交通控制、信息發(fā)布和通信5大子系統(tǒng)組成。各種信息都是ITS的運(yùn)行基礎(chǔ)，而以嵌入式為主的交通管理系統(tǒng)就像人體內(nèi)的神經(jīng)系統(tǒng)一樣在ITS中起著至關(guān)重要的作用。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用在測速雷達(dá)(返回數(shù)字式速度值)、運(yùn)輸車隊遙控指揮系統(tǒng)、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)等方面，在這些應(yīng)用系統(tǒng)中能對交通數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取、存儲、管理、傳輸、分析和顯示，以提供交通管理者或決策者對交通狀況現(xiàn)狀進(jìn)行決策和研究。

    通俗來講，嵌入式系統(tǒng)是帶有操作系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)；主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件和嵌入式軟件系統(tǒng)組成。他的框架可分為5個部分：處理器、內(nèi)存、輸入/輸出、操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟。嵌入式軟件包括與硬件相關(guān)的底層軟件、操作系統(tǒng)、圖形界面、通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化瀏覽器和應(yīng)用軟件等?？傮w看來，嵌入式系統(tǒng)具有便利靈活、性能價格比高、嵌人性強(qiáng)等特點，可以嵌入到現(xiàn)有任何信息家電和工業(yè)控制系統(tǒng)中。從軟件角度來看，嵌入式系統(tǒng)具有不可修改性、系統(tǒng)所需配置要求較低、系統(tǒng)專業(yè)性和實時性較強(qiáng)等特點。

    對于目前發(fā)展迅速的信息產(chǎn)品來說，其最關(guān)鍵的核心技術(shù)就是嵌入式操作系統(tǒng)。嵌入式操作系統(tǒng)EOS(EmbeddedOperatingSystem)是一種支持嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的操作系統(tǒng)軟件。嵌入式操作系統(tǒng)具有通用操作系統(tǒng)的基本特點，如能夠有效管理越來越復(fù)雜的系統(tǒng)資源；能夠把硬件虛擬化，使得開發(fā)人員從繁忙的驅(qū)動程序移植和維護(hù)中解脫出來；能夠提供庫函數(shù)、驅(qū)動程序、工具集以及應(yīng)用程序；另外，嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實時高效性、硬件的相關(guān)依賴性、軟件固態(tài)化以及應(yīng)用的專用性等方面具有較為突出的特點。 嵌入式系統(tǒng)通常都具有耗電低、體積小、集成度高等特點，能夠把通用CPU中許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部，從而有利于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計趨于小型化。除此之外，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)軟件困難，要使用交叉開發(fā)環(huán)境。嵌入式系統(tǒng)的程序都固化在ROM上，為了設(shè)計一個滿足功能、性能和時限要求的代碼并把他寫進(jìn)給定數(shù)量、位置的ROM中是困難的。他需要專門的開發(fā)平臺進(jìn)行交叉開發(fā)。這種軟件開發(fā)環(huán)境對開發(fā)安全可靠、高性能和復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)起著非常重要的作用。

    智能交通系統(tǒng)對產(chǎn)品的要求比較嚴(yán)格，而嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的各種優(yōu)勢都可以非常好地符合要求。對于嵌入式一體化的智能化產(chǎn)品在智能交通領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用已得到越來越多的人的認(rèn)同。

    在智能交通的各類管理系統(tǒng)中，一般都要求系統(tǒng)能夠在無人值守的狀態(tài)下24小時不間斷運(yùn)行，對產(chǎn)品工作的穩(wěn)定性要求很高，更不允許出現(xiàn)死機(jī)的現(xiàn)象，嵌入式產(chǎn)品的工作穩(wěn)定特性正好適應(yīng)其在這方面的嚴(yán)格的要求。

    嵌入式系統(tǒng)一般都是一體化形式設(shè)計的，在結(jié)構(gòu)設(shè)計、功能模塊設(shè)計中都充分考慮了對環(huán)境的適應(yīng)能力，結(jié)構(gòu)簡單、元器件數(shù)量少、封閉式設(shè)計都使其比微機(jī)甚至于高檔工控機(jī)的環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)得多。這一特性在智能交通管理系統(tǒng)中也可以得到充分的發(fā)揮。智能交通管理系統(tǒng)中使用的絕大部分設(shè)備都運(yùn)行在室外，甚至于野外環(huán)境中，必須考慮到設(shè)備在冬季嚴(yán)寒、夏季酷熱、南方潮濕、西北塵沙等惡劣氣候和環(huán)境下能否保證正常穩(wěn)定地工作，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)將是智能交通系統(tǒng)設(shè)備選型工作中首先必須考慮的重要因素之一。而這正是嵌入式一體化產(chǎn)品的特點之一。

    嵌入式產(chǎn)品處理的是數(shù)字信號，可以毫無困難地與微機(jī)控制系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，而且由于往往設(shè)計為一體化的形式，從外觀和功能上都相當(dāng)于一個可獨立工作的“器件”，獨立地完成某個環(huán)節(jié)的功能，與外界的數(shù)據(jù)交換僅僅通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議進(jìn)行，因此設(shè)備獨立性、可更換性、通用性都非常好，可靈活裝配、更換、升級。各地智能交通系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r不一，有些地區(qū)發(fā)展較快，或者在新的道路上建造新的交通管理系統(tǒng)，有些地區(qū)發(fā)展較慢，只能盡可能地利用已有設(shè)備或系統(tǒng)，爭取花費最小的代價對原有的系統(tǒng)進(jìn)行功能升級或模塊添加，對嵌入式一體化產(chǎn)品來說，其設(shè)備的獨立性使其可以很靈活地嵌入到各類管理系統(tǒng)中。[nextpage]

    作為其中的一個功能模塊，對新系統(tǒng)來說大大減少了整個系統(tǒng)的耦合性，降低了其復(fù)雜性和故障發(fā)生概率，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和易維護(hù)性，對舊系統(tǒng)改造和升級中，可以盡可能地利用原有系統(tǒng)或設(shè)備，添加或升級其中某一個功能模塊，對整個系統(tǒng)也只需很小的改動(如接口部分等)，從整體上大大節(jié)約了投資，增加了系統(tǒng)效益。

    ITS中的車輛監(jiān)控系統(tǒng)、車載GPS導(dǎo)航產(chǎn)品、機(jī)頂盒電子地圖等許多系統(tǒng)都使用的是嵌入式技術(shù)。

    電子警察就是使用嵌入式系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，當(dāng)車輛闖紅燈時，地感線圈感應(yīng)到車輛信號，檢測器被觸發(fā)，并給嵌入式系統(tǒng)發(fā)出一個信號，由信號燈控制器發(fā)出“紅燈”信號同時也給計算機(jī)發(fā)出另一信號，兩者同時具備時，嵌入式系統(tǒng)給攝像機(jī)發(fā)出一個控制信號。照相機(jī)動作，拍攝違章車輛圖像。車輛經(jīng)過檢測線圈時，嵌入式系統(tǒng)檢測車速，同時記錄闖紅燈時間。由于嵌入式系統(tǒng)處理器運(yùn)行速度高，他能滿足高速處理圖像數(shù)據(jù)的要求。嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)數(shù)字化后的車輛灰度圖像，對車輛顏色進(jìn)行提取和識別，對車牌類型進(jìn)行分類，對車輛字符進(jìn)行識別。車輛字符識別系統(tǒng)包括圖像二值轉(zhuǎn)換，圖像差分、濾波與平滑，車牌定位與旋轉(zhuǎn)，字符切割，字符識別，車牌顏色提取與識別和車牌分類等功能模塊。違章車輛速度和顏色、闖紅燈時間、違章車輛類型和經(jīng)過識別的車牌字符等信息，由嵌入式系統(tǒng)以數(shù)據(jù)信號形式發(fā)送給無線接入裝置。無線接入裝置把這些數(shù)據(jù)傳給lnternet，Internet再把這些數(shù)據(jù)傳給交通管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心。交通管理系統(tǒng)可以及時得到違章車輛信息，從而更好地對交通系統(tǒng)進(jìn)行管理，更好地保證交通管理系統(tǒng)正常運(yùn)作。

    GPS(GlobalPositioningSystem，全球???定位系統(tǒng))在ITS整個系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛，像運(yùn)輸車隊遙控指揮系統(tǒng)、最佳運(yùn)行路線的調(diào)整、公交車輛的調(diào)度與管理、特種車輛實時跟蹤等工程中，都用到GPS系統(tǒng)。GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖4所示，各移動車輛的組成與功能均相同，監(jiān)控中心兼有地理信息顯示部分，提供信息查詢和可視化監(jiān)控。中心和移動車輛都具有基本相同的通信控制器，形成系統(tǒng)工作的時序邏輯及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。按照功能劃分系統(tǒng)主要有3部分：定位子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)和監(jiān)控子系統(tǒng)。

    GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)基于無線通信正常工作，通信子系統(tǒng)在中心站和各子站之間提供傳輸信息的必要條件。各子站配備的GPS接收機(jī)用以獲取自己當(dāng)前的位置、時間等信息，經(jīng)差分修正后通過通信鏈路時向中心站發(fā)送狀態(tài)和位置等信息；在中心站，系統(tǒng)配備的GPS接收機(jī)(基準(zhǔn)GPS接收機(jī))用以求解關(guān)于一定區(qū)域的差分修正信息并在指定時間發(fā)送給子站，無線接收機(jī)定時接收各子系統(tǒng)的位置信息，并通過通信控制器送往電子地圖(監(jiān)控子系統(tǒng)是由基于電子地圖的監(jiān)控軟件構(gòu)成)，顯示各子站的運(yùn)動軌跡。系統(tǒng)由監(jiān)控軟件實現(xiàn)對各子站的狀態(tài)監(jiān)控，并可利用無線通信對各子站進(jìn)行調(diào)度指揮。這樣就實現(xiàn)了對各子站的監(jiān)控管理。在監(jiān)控中心可以采取兩種工作方式：主動查詢方式和被動顯示車輛信息方式，在查詢方式下，子站只在查詢時發(fā)送自身的數(shù)據(jù)；被動顯示方式下，中心站定時接收各子站的位置及狀態(tài)等相關(guān)信息。因此，此系統(tǒng)在ITS系統(tǒng)中的應(yīng)用使整個交通系統(tǒng)的通行能力將大有提高，也減少了車輛的堵塞時間，節(jié)省了能源，減少了交通造成的污染，該系統(tǒng)無疑對交通系統(tǒng)是一個巨大貢獻(xiàn)。

    為實現(xiàn)我國交通信息化的預(yù)期目標(biāo)，最大限度地為社會公眾提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，減少交通事故，提高工作效率，嵌入式系統(tǒng)在ITS中應(yīng)用應(yīng)在全國推廣。這樣，就可以更充分發(fā)揮出現(xiàn)有交通基礎(chǔ)設(shè)施潛力，改善交通安全、提高運(yùn)輸效率、經(jīng)濟(jì)效益，減少事故、違章等現(xiàn)象，為建立更和諧的社會作出巨大貢獻(xiàn)。