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（大紀元記者玉山綜合編譯報導）401高速公路是進出安大略省多倫多市的交通大動脈，在其最繁忙的路段，其雙向車道多達12條至14條。401高速公路的每天通車量多達35萬多輛，其中包括4萬5千輛卡車。在北美，401高速公路的繁忙程度只是略低於洛杉磯聖莫尼卡高速公路。這條高速公路的擁塞程度 已經達到世界級的水平，幾乎每天的交通高峰時間，路上擠滿了汽車，幾乎無法移動。
交通問題在世界上幾乎每一個城市都正變的日益嚴重。美國人每年平均花費司在交通延誤上的時間是36小時。在美國，僅僅由於交通擁堵帶來的經濟損失就高達780億美元，有45億個小時的通勤時間和68億加侖的汽車燃料浪費在交通交通擁堵上。為了解決和緩解這一問題，交通主管部門和研究機構已經花費了數十億美元，用於安裝相關的電子產品和監控管理系統。
政府的交通部門正在尋找新的，更便宜的技術，以取代正在使用的昂貴的，過時的閉環控制傳感器和其它相關技術和系統。在本文中，我們將對未來的高速公路做進行探討，看看現在無處不在的數字技術和設備在緩解我們的交通困境方面能提供甚麼樣的幫助。
當前交通流量跟蹤
下一次開車去上班的時候，你可以花幾分鐘時間來看一看正在使用的保持交通通暢的現有技術。在過去的二十年中，國家運輸管理部門已經安裝了價值數十億美元的電子產品，以交通狀況進行監控和管理。
下面是當今交通流量管理中普遍使用的三種基本設備：
‧線圈檢測器
‧攝像機
‧電子告示牌
線圈檢測器是嵌入在道路內的電線，車輛從上面通過時可以引起線圈內微小的電壓變化。線圈檢測器便可以根據測得的電壓的變化，從而可以測得通過的車輛 數量。而交通速度則可以通過檢測汽車通過兩組線圈檢測器的時間而計算出來。車輛的通過量和速度數據被發送到中央計算機，當地的交通部門便可以實時監測道路 的交通狀況。
如果探測器傳過來的數據顯示交通流量顯著放緩或汽車的通過量顯著增加，交通監控室的工作人員便可以啟用攝像機來更好地理解是甚麼原因導致了這種變化。同時，如果必要，可以將信息顯示在電子標誌牌上，提前警告司機道路的擁堵狀況，並建議替代路線。
通過傳統的埋在路下面的線圈傳感器和安裝在電線桿上的攝像機收集數據，然後由坐在辦公室監視器前面的工作人員看著監視器，這種傳統的交通監控方式過 於昂貴，使得政府部門不太願意將這種方式擴大到本應該使用的很多地方。安裝這些探測器，攝像頭和顯示牌以及有關的交通標誌是一個漫長的過程，而且耗資甚 巨。聯邦和州政府已經為此花費了數十億美元。現在，運輸官員正在尋找更便宜的管理交通替代技術和產品。
未來交通流量跟蹤技術
如果你沒有至少一台電子通信設備，那在美國，你應該屬於少數人中的一員，而且是正在不斷減少的一群人。截止到2015年一月，在美國至少有超過1.19億手機用戶，而且每天都有數千人加入。數百萬人有雙向尋呼機。這些設備發出的無線電信號，可以隨時顯示我們的位置。這種定位手機用戶的能力將成為未來的交通管理系統的重要組成部份。
在加拿大阿爾伯塔省的卡爾加裏市，有一段延長的高速公路。Cell-Loc公司正在測試其新的手機追蹤技術。2001年7月，公司派出一輛汽車，來到市內一條主要高速公路的1.25英裏（2公裏）的路段，這部份正好通過市中心。公司通過追蹤這輛汽車來測試其系統的精度。這輛汽車上裝有一個GPS全球定位系統接收器作為對比，以確定公司新系統的準確度。
「我們收集來自汽車的GPS全球定位系統和我們的新的手機遠程監視系統的數據，並對兩者做了比較。我們發現雖然它們不完全相同，但足夠接近。」Cell-Loc公司服務技術部門的主管安德魯．希爾森說。
下面是Cell-Loc公司的Cellocate系統的工作原理
訊息監聽站被安裝在整個城市各個地方，或者靠近蜂窩電話基站，或者在一個獨立的位置。監聽站相當於半個移動通信基站：它們可以檢測和接收無線信號，但不能傳輸無線電信號
要定位一個手機用戶的二維位置，就像衛星全球定位系統一樣，需要至少三個監聽站。
監聽站檢測和接收所有區域內的手機傳輸信息，對其進行解碼，並在接收到的信息波前加上時間標誌。
三個監聽站檢測和接收到的信號，加上其時間標記，被快速發送到中央計算機上。這台中央計算機使用雙曲線多邊測量技術來確定移動電話在高速公路上的位置。
「雙曲多點」只是「三角」的一種新奇的科學表達方式。檢測到的信號源位置（就是手機的位置）通過監聽站檢測到的無線電波的雙曲線交點來確定。通過分析無線電波從手機到達的監聽站所需要的時間，中央計算機幾乎可以精確地計算出一個人在高速公路上的位置。如果手機用戶的在地圖上的位置顯示為在高速公路以外，計算機可以糾正這一點。計算機可以將信號源移到高速公路上。檢測一個人在高速公路的位置的整個過程在幾秒之內完成。。
Cellocate的實驗結果完全符合FCC的要求。在整個測試過程中，有67％的時間其精度到達330英尺（100米）的範圍內。在95％的時間裏，其精度達到990英尺（300米）。這個系統支持AMPS（高級移動電話系統）和CDMA（碼分多址）兩種移到通訊技術。另外，Cell-Loc正在尋求與手機服務商建立合作夥伴關係。這項服務可以使手機用戶接收即時的，個性化的交通警告，並有可能會在一，兩年內完成，手機用戶所需承擔的費用只有約四到五美元。
電子收費標籤交通監控
為了補充手機跟蹤系統，如Cellocate的不足，交通機構也在主要公路沿線安裝額外的電子收費標籤閱讀器。在一些城市，收費站是常見的，很多汽車裝有可以發射無線射頻的電子收費標籤。當汽車通過收費站時，閱讀器檢測標籤，然後從用戶預付帳戶中減去錢一定數額。
這些無線收費標籤，或轉發器，可以記錄汽車在高速公路系統中通過兩點之間的時間。不像有些有人值班的收費站，通過這樣的電子收費系統讀取裝置司機不需要減慢車速。他們可以直接按照正常速度開過去。通過分析汽車通過特定的兩點之間的時間，計算機可確定汽車的行駛速度。
這些無線收費標籤，加上手機跟蹤系統，使得任何在高速公路上開車的人，要想不被發現和跟蹤幾乎是不可能的，這引起了人們對這一新技術的帶來的隱私問 題的擔憂。Cell-Loc公司已經表示，不會出售任何駕駛者位置的信息給廣告商。而其他一些公司則表示，他們正在考慮出售這樣的信息以獲取商業利益。
交通事故提前警告
一旦來自汽車內的手機信號被檢測到，系統就必須讓駕駛者知曉。為了讓駕駛者掌握周圍的交通狀況，以便選擇適當的行駛路線，系統必須告知司機交通流量怎樣， 行駛速度，有沒有堵塞，有沒有導致交通完全中斷的交通事故。移動通信服務商從監控系統上獲取交通信息，然後再通過自己的系統將這些信息發送給行駛在高速公 路上的手機用戶。
將交通信息傳遞給駕駛者主要有三種方式：
– 收集的交通信息被傳送一個大的數據庫，這個數據庫可以通過Web站點訪問。交通信息通過計算機屏幕上的地圖顯示出來。不同的道路會標示不同的顏色，比如綠 色，黃色和紅色。綠色表示交通順暢無堵塞，可以行駛到限速；黃色則表示交通有堵塞，但仍然可以行駛，速度較慢；紅色則表示交通嚴重堵塞，形勢十分緩慢，甚 至有走走停停的現象。
– 對於註冊用戶，它的位置是已知的。發送給註冊用戶的交通信息是根據該用戶的行駛道路，具體位置以及行駛方向而定制的交通報告。系統不僅提醒附近的交通狀況，如果有交通堵塞，還會提供備用路線給用戶。
– 將交通信息顯示在傳統的電子路牌上。
通過將獲取的信息以更快的速速傳遞給客戶，開發商認為乘客將有足夠的時間來應對這些警告，並找到避開交通擁擠的地區的替代路線。與目前的交通信息發 布方式相比，這將是一個顯著的技術進步。目前，交通狀況主要是通過大眾傳媒，比如電台或電視台的新聞報導方式發布的。從廣播電台和電視報導中收聽交通狀 況，然後給予這一信息而採取行動，對於大多數司機而言通常都為時已晚。
手機和其他數字設備已經如汽車一樣稀鬆平常，那麼為甚麼不將二者結合起來，以解決公路擁堵的問題？在未來的幾年，我們將知道這些新技術是否能夠使我們的上班通勤更容易，或者解決交通擁堵問題的唯一的希望就是留在家裏。◇
責任編輯：鍾義雲
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