短消息技术在路网交通信息发布中的应用

O 引言
    现今的公路建设发展已从单一的线状向网状发展，而在现行的组织管理体系中，各部门各负其责，各管其事，管理头绪纷繁复杂，却又各自相互排斥，导致管理效率极为低下，道路资源的浪费也极为巨大。由于行政区域以及管理体制所限，公路管理也存在着极大的重复浪费。这些层面上的问题并非一朝一夕所能解决，所以在现有体制和管理模式下，如何能够提高公路的管理和服务水平就成为了制约当前路网信息化建设的一个新命题，而其中与广大交通参与者关系最为密切的就是如何能够为广大交通参与者提供准确及时的信息服务。只有解决了这个问题，才有可能在目前条件下改善交通出行状况以及提高道路资源的利用率。

1 交通信息发布手段
    交通信息发布的途径主要有两类：一类是广播式发布，即通过大众化的传播途径向区域范围内的交通出行者发布，这些途径包括交通信息广播电台、可变情报板、停车诱导装置等；另一类是个性化发布，即通过个性化通信途径将指定的出行信息发布给特定用户，这些方式包括互联网、手机、车载装置等。

2 短消息业务信息发布技术
    短消息业务(Short Messaging Service，SMS)是GSM网络提供的主要电信业务之一，它是通过GSM网络的七号信令(SS7)承载较短数据包来实现个人简易数据通信的一种方式。
2．1 短消息技术特点
    短消息技术与其他技术相比，具备以下特点：
    (1)GSM网络覆盖范围广、技术成熟。GSM是基于时分复用技术(TDMA)的移动通信体制中最成熟、最完善、应用最广的一种系统。目前，我国己建成了覆盖全国的GSM网络，它是我国公众陆地移动通信网(PLMN)的主要方式。
    (2)手机用户规模巨大、短消息业务深入人心。
    (3)系统建设的效益费用比高。一方面，系统的服务主体充分发挥资源优势，进行资源整合，从而降低了系统的建设和运营成本。作为交通信息的载体，短消息依赖于GSM网络传输，所以不需要单独的网络(基站和其他设备)建设，并且无须投入日常传输网络设备的大量维护资金；城市交通综合信息平台是城市ITS建设的基础工程，其建成后将成为城市ITS的信息枢纽，系统可以有偿使用各种基础数据。有了短消息传输通道和数据资源的保证，技术人员可以专心致力于信息发布中心的开发建设上。另一方面，系统依托的是一个巨大短消息市场，随着系统建设的逐步完善，用户规模不断扩大，盈利前景十分看好。2003年，我国手机短消息的发送量突破2 200亿条，手机短消息服务市场的规模超过200亿元。在两大移动通信运营商中，中国移动用户的短消息发送量达1 700亿条，中国联通的发送量为500亿条。仅2004年春节的8天中，中国移动短消息发送量约为78亿条，中国联通短消息发送量约为20亿条。
    (4)技术升级前景广阔。随着我国2．5G以及3G移动通信网络系统的建设，MMS(Multimedia MessageService，多媒体信息业务)将逐步投入运营。这种技术升级将极大地推动基于短消息的交通信息发布系统的发展。
2．2 短消息提供的信息服务
    短消息业务将提供以下基本信息服务：
    (1)路况信息查询：司机及交通出行者在出门时，实时查询一下各主要路况信息，可谓节省不少时间。另外驾驶员也可定制每日各主要路段的路况信息，每天分时段即时将最新的路况信息发送到司机手中。
    (2)事故和事件信息：路况信息中的一种，实时提供给出行者交通事故发生点，以及相关的交通管制或者绕行信息。实时查询道路施工信息、修路信息等。
    (3)交通违章信息查询和定制：用户打电话或上网输入自己的车牌号码，一旦发生违章行为，系统会在第一时间将违章信息通知用户，并提醒用户尽快办理。
    (4)车辆年检通知的定制：很多人都有这样的体会，“工作太多，时间太少”。过了时间才发现自己的车辆还未作年检，而一旦定制了该项信息，系统会到时自动通知用户前去年检。
    (5)驾驶证年审通知的定制：系统将根据用户的登记情况及时通知驾驶员进行驾驶证年审。

3 短消息业务在路网交通信息发布体系中的应用
    在路网化趋势的今天，道路管理的对象已经从单条道路发展到区域的路网。交通参与者所关注的也已不是单条道路的各种信息，已经变为区域道路的综合信息。用户不仅关注目前形势路段的交通信息，也渴望得到自己即将经过的路段的交通信息。
    路网交通信息分为两大类，一类是交通实时信息，一类是非实时信息。所谓实时信息是指动态改变的交通信息数据，这些信息都具有很强的时效性，要求发布系统能在第一时间内向用户提供。而对于第二类数据，多是一些交通信息的统计数据，所以不要求有较强的时效性。针对这两类不同性质的数据，设计了不同的信息发布手段。
    对于第一类数据采用以小区短消息的方式进行发布，而对于第二类数据则采用交通信息网站发布为主。
    网站类型的数据发布，主要解决的是非实时统计信息的发布与处理，主要用于行业管理部门发布统计数据为相关决策部门、媒体用户以及大众用户提供决策依据。这些数据主要包括交通量的统计、气象信息等。这些信息对时效性要求不高，所以实现技术较为简单。
    对于第一类交通实时信息，却有较高的要求。所以重点是要解决这一类数据的发布问题。这里采用的是短消息技术。
    GSM短消息业务分为两类：
    (1)点对点短消息业务
    点对点短消息业务是指在移动台和短消息实体之间，通过短消息中心转发短消息。信息的发送或接收既可在MS处于呼叫状态(话音或数据)时进行，也可在空闲状态时进行。当信息在控制信道内传送时，单条消息长度限制为140 B(16 b编码，70个汉字)。点对点短消息业务是当前主要开展的业务，通常提到的短消息业务特指点对点短消息。
    (2)小区广播短消息业务
    小区广播短消息业务是指在公用陆地移动网络(PLMN)的某特定区域内，以有规则的间隔向MS重复广播短消息。此种短消息也是在控制信道上发送，MS只有在空闲状态时才可接收。消息的长度为每页82个字节，最多能发送20页。小区广播短消息业务的应用还处于未商用化阶段。
    这里主要采用小区短消息业务作为主要技术实现手段。小区短消息系统短消息的业务发布主要体现在短信息的群发上面，它所依据的主要技术是短信群发技术，其主要的目的用于向特定区域内的指定用户发送实时交通信息。具体实现依据两种主要技术：小区广播短信及短信息群发。
    小区广播短消息业务是指在公用陆地移动网络中某特殊区域内广播短消息。此种短消息在控制信道上发送，移动台只在空闲状态时才可接收。与点对点短消息不同的是移动台实时地接收，但不存贮于SIM卡内。小区广播短消息要求每两秒从网络向空闲的移动台发送一条约80 B的消息。小区广播方式如图1所示。

    由图1可知，小区广播的发布方式适用于某一区域内的信息的广播，它是一种广播方式进行播发，并不区分用户类别，实现的时候，可以以当前信息中心的路网覆盖范围作为发布的基本依据，在其覆盖范围内的全部移动／固定终端都划入发布范围，由该区域的路网虚拟中心进行信息的发布。

    图2是短信群发示意图。由图2可知，信息群发技术则是由短信息中心向相关特殊标识移动终端群发短信，该短信会驻留终端之中。同时接收终端并不拘泥于某一特定区域，凡是网络能够覆盖到的范围都可以收到，同时，对于接收终端要求必须是经过认证的终端(比如说付费用户等)。技术实现上比小区广播方式更易实现。
    关于两种技术的具体应用，公益性的一些公共交通信息通过小区广播在本覆盖区域内反复播发(如果路网区域较大时，可以设置分区性质的小区广播中心在本覆盖区域内发布本区域的公共交通信息)。而短信群发方式更多的应用于各种增值信息服务，由用户向路网协调中心定制增值服务，这种增值类型的服务与小区广播相比具备跨区域性特征(小区广播用于特定区域内的公共信息发布，其发布范围相对较窄)。

4 短消息技术的局限性
    尽管有着诸多优势，短消息技术还是存在着自身的一些不足，具体如下：
    (1)消息长度限制
    由于单条消息的长度不能超过140B，如果信息发布中心返回的应答短消息太长，就需要将其拆分成多个消息段，消息分段使得使用短消息的经济性下降；此外，用户在手机上查看分段消息的感觉不舒服。
    (2)存储转发机制效率低
    在SMS中，每一条短消息从发送到接收，都要经过SMSC的存储和转发，不仅通信效率受到影响，而且还增加了SMSC的处理负荷。
    (3)信息需求高峰时段的线路拥塞
    首先，SMS采用的信令信道的传输速率低，如果业务流量过大，整个移动网络的通信性能将会迅速下降。其次，信令信道的无线容量有限，当业务流量过大时，可能会因为SMSC的处理能力不足以及信道的拥塞影响信息的及时传送，出现业务失败、信息丢失的情况。
    (4)信息传输时延影响实时性
    短消息的传输时延与SMSC的处理能力、短消息的长度和GSM网络的拥塞程度密切相关。从理论上分析，当用户没有进行通话时，发送一条短消息的用时不超过2．6 s；而当用户正在通话时，发送一条短消息需要最多5．8 s，以上情况均假设发送单条短消息，即长度不超过140 B。
    人们的日常生活离不开出行，及时获取出行信息是出行者提高出行质量的有效途径和必然要求。由于用户主体的规模十分巨大，系统进入稳定运行阶段后，用户访问量很有可能长期保持在一个较高的水平，这就要求移动通信运营商必须采取措施，重点解决信息需求高峰时段的线路拥塞问题，缩短信息的传输时延。
    尽管存在着这样的不足，但是作为一种较新的技术手段，仍不失为路网交通信息发布的一个全新选择，在实际的使用过程中，应该对上述的不足提出较好的解决手段，以提高信息发布的效率。可以预见，随着通信技术的发展，短消息技术也会长足进步，它必将更好地为路网交通信息发布提供更为有效的支持。