数字广播下TPEG 交通信息试验的研究和实现

摘要：广播媒体是智能交通系统向广大交通参与者实时动态交通信息的重要渠道。该文介绍了在数字音频广播下，进行实时交通信息试验的实现框架，并从设计思路、tpeg编码、数据传送机制等方面进行阐述。实测表明，试验系统在合肥地区可进行良好接收。它的应用对于引导交通出行，提升交通广播路况的权威性具有重要作用，对于其它数字广播技术下实现实时交通信息服务具有一定的借鉴意义。

关键词： 交通协议专家组；数字音频广播；浮动车数据；交通路况；动态导航；智能交通系统

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）26-5827-03

1 概述

随着汽车保有量和城市规模的快速增长，交通拥堵压力日益严峻，突发的交通事件极易造成大范围的交通堵塞，出行人群也希望能掌握实时路况等道路交通信息，动态调整自己的出行路线，避开拥堵，优化出行。

数字音频广播相对于移动互联网络具有低传输延时，不会产生网络拥塞，节约线路带宽，成本低，接收功耗低的优势，相对于模拟调频广播的副信道传输具有更高的数据发送带宽，更广泛的覆盖范围、支持高速移动接收和更强的抗干扰的特点。

TPEG协议是欧广联EBU制定的交通专家组协议，信息承载量大，传输速率高，可将公共交通、道路状态、交通事件、天气状况及POI兴趣点等交通出行与旅游信息整合编码，通过数字广播、数字电视、互联网等多种媒介。

因而，将城市浮动车数据、地感线圈、视频检测等各种检测手段动态采集的路面通行状况，建立多源交通信息融合的智能交通系统，形成整个城市规模的的实时多源交通信息，以TPEG协议编码，使用数字音频广播的数据发送机制，给广大交通参与者，对于动态规划行驶路线，合理引导交通流量，实现车辆实时诱导与动态导航，进而缓解交通拥堵，具有重要的试验意义和推广价值。

2 试验设计

2.1 设计思路

浮动车FCD数据采集是当前国际智能交通领域先进的移动式道路交通信息采集技术，合肥通过中德合作“百万人口城市智能交通项目”已建立出租车FCD数据采集系统，将出租车行驶信息参数（如坐标、时间、速度、方向等）实时传送到浮动车信息中心，经过汇总运算，并与道路监控及地感线圈检测到的交通流量经过异构数据融合、挖掘后，生成反映实时道路路况的合肥实时交通态势。

交通态势合并交警部门、交通广播路况专线掌握的交通事件，依照TPEG协议分类、编码形成TPEG二进制的码流，通过DAB数字音频广播的TDC数据通道与其他音频、数据业务复用后播发。接收终端连接DAB-dongle接收DAB信号，并解码出TPEG文件，以车载电脑、手持电脑等终端形式，进行动态地图展示。

2.2 TPEG协议结构及分类

TPEG实现对详细的交通与旅行信息的数字化传输，从而向交通参与者们提供实时的道路交通信息（TPEG-RTM），交通事件影响信息（TPEG-TEC）和公共交通信息（TPEG-PTI）等，具体应用包含如：发生的交通事故、堵塞、施工等交通事件描述、交通事件发生地点定位、事件是否证实、事件有效期、天气资讯、出行建议，公共交通班次信息、班次延误信息，停车位以及酒店等动态信息。

一个TPEG消息帧由消息管理容器（Message Management Containers）、应用事件容器（Application Event Container）及TPEG位置信息容器（TPEG-Location Containers）组成。

每一条交通信息的服务都包含了一个消息管理信息，每条信息条都需要一明确的标识。在TPEG中是通过一个明确的message_id以及版本编号实现的。这样收到的新消息都被分配得到一个message_id和一个版本号码0，如果这条消息被更新，将在相同的message_id下更新成为更高的版本号。如果该信息被废除，将采用版本的编号255或使用一明确的取消符号。

每一条交通信息都包含地理位置信息，来描述受影响的地点位置。一个点的位置表述（Point-Location）通常是必须通过它的坐标，也可以选择通过道路名称、号码、城市及受到影响的路口和方向来表达。一段路段的描述（Segment-Location）一般通过描述其起始点来实现的（FromLocation à ToLocation），也可以选择只利用一个点（Point-Location）以及提供信息条坐标中干扰的长度来实现，具体通过以下几个方面来区分：

1）有关地点的位置信息与可能的话，受影响的道路路段

2）路段中受影响的车道

3）受影响路段的长度

应用事件容器分为道路交通信息（TPEG-RTM），交通事件影响信息（TPEG-TEC）和公共交通信息（TPEG-PTI）三类事件。

TPEG协议首先由用户界面编辑各种交通事件，编译生成tpML.xsd文件，再编译为TPEG二进制数据码流。二进制数据码流对传播带宽要求较少， 更加适合应用在数字音频广播等媒介上（DAB， DRM， DVBx），其传输的信息可以在移动的终端上（例如：车载导航系统和手机、固定式设备上（ 例如数字化的路上诱导指示板） 以及基于互联网的交通信息服务网页上接收。

2.3 DAB数据传送机制

数字音频广播的数据传送机制主要通过数据服务器（如，DBS100）按照多媒体对象传输协议MOT、动态标签协议DSL、透明数据通道TDC及IP数据包隧道协议IP datagram tunnelling 等协议对数据处理，并与音频节目在复用器中复用。其中，透明数据通道TDC以UDP或TCP方式传输任意长度及任意格式的实时数据，因而适用于TPEG数据流传输。TPEG二进制码流通过TDC形成完整的TDC数据对象，再切割成适合DAB传输的数据包，通过常用的包模式或者X-PAD模式传输。

如果以包模式传输，TPEG数据流将与其它音频节目关联，在所有音频节目时，均可实时接收，而没有必要多次重复传输，速率范围可达64kbps的多倍。

如果以某一音频组件的X-PAD模式传输，TPEG数据流将只在接收机切换到特定音频节目时可用，速率范围从几个bps到64kbps。

2.4 合肥DAB系统

我台建成了合肥地区数字音频广播DAB试验系统，该系统使用FACTUM前端、两台2Kw的哈里斯 DAB发射机，在合肥大蜀山上以VHF-III波段的8B、8D（185.872MHz、189.296MHz）两个频率块播出电视节目5套、广播节目2套。目前该系统覆盖半径约50Km，可有效覆盖合肥市区及郊县的部分地区，满足合肥市规模的交通信息试验的覆盖需求。

3 结束语

该系统每3分钟一次前10分钟内合肥市区主干道路网道路交通信息；使用三级颜色（红、黄、绿）来表示各个主路段的交通速度状况，速度分段规则为：1） 小于15km/h为堵塞，以红色表示；2）15km/h～40km/h为拥挤，以黄色表示；3） 大于40km/h为通畅，以绿色表示。经过实地比较验证，路段通行速度符合置信度≥75%，出行时间预报置信度>90%，动态路径选择算法计算

目前安徽交通广播以该试验系统生成的合肥实时交通路况态势为参考依据，提高了路况播报节目的真实度和准确性，合肥交广部门也以该实时交通路况态势作为交通指挥、疏导的决策参考。

参考文献：

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