動態(tài)交通信息服務一直是智能交通領域的研究熱點問題，美、日、歐等發(fā)達的國家政府和企業(yè)投入了大量精力和資源進行交通信息服務的研究與應用，將其作為解決大城市交通困境的有效手段。國際間通過不斷的產業(yè)合作和廣泛聯(lián)盟，動態(tài)交通信息服務在向集成化、平臺化方向發(fā)展的同時，已經在相關設施建設、終端設備銷售、各類服務應用方面形成了規(guī)模巨大的產業(yè)市場。
發(fā)達國家在交通信息服務系統(tǒng)應用中已取得了大量研究經驗，并從中獲得顯著的社會和經濟效益。我國90年代開始積極跟蹤國際智能交通系統(tǒng)領域技術的發(fā)展，經過多年發(fā)展我國智能交通系統(tǒng)建設已進入發(fā)展期，在軟件、產品開發(fā)、技術標準、產業(yè)化等方面都取得了相當進展。但在交通信息服務上與發(fā)達國家仍然有較大差距，面臨巨大挑戰(zhàn)。
1、國外發(fā)展現(xiàn)狀
1、1日本VICS
日本早在20世紀60年代就開始了有關ITS 的研究工作，1970 年在日本東京裝配了車輛交通控制系統(tǒng)(VTCS)，1973～1978 年進行了綜合汽車控制系統(tǒng)(CACS) 的研究，1981 年本田公司售出了第一套導航系統(tǒng)，并裝配在Accord 轎車上，1987年豐田公司在Crown 轎車上使用CRT 技術來顯示地圖，這在汽車界是第一次。1994 年1 月，以民間企業(yè)和團體為主的日本道路交通車輛智能化推進協(xié)會(VERTIS)成立，成員包括與智能交通運輸系統(tǒng)有關的學術組織、行業(yè)與機構，并與政府的相關5 省廳結成聯(lián)席會議制度。1996年7月5個省廳聯(lián)合制定了“智能交通運輸系統(tǒng)和系統(tǒng)結構的全面計劃”，這一計劃確定了日本智能交通運輸系統(tǒng)研究和發(fā)展的長期目標，它包括9個發(fā)展區(qū)域和20 種用戶服務。其發(fā)展區(qū)域包括導行系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)、安全駕駛系統(tǒng)、最佳交通管理、提高交通管理的效率、支持公共交通、提高商業(yè)車輛的管理、支持行人和支持緊急車輛管理。作為現(xiàn)實建設的一個典型例子，通過提供交通信息作為導航系統(tǒng)的先導，車輛信息和通訊系統(tǒng)，也就是所謂的“VICS”，于1996 年4 月開始應用，并且從那時起不斷擴大范圍，遍布日本的高速公路和主要城市。全球交通管理系統(tǒng)(UTMS) 在日本已經建成，并通過VICS、定點公交車優(yōu)先交通信號控制和公交優(yōu)先系統(tǒng)來實現(xiàn)，1998 年的橫濱冬季奧運會實際驗證了基于UTMS 的車輛運行管理系統(tǒng)。2001年由名古屋大學、日本電氣株式會社(NEC)、日本電裝(DENSO)、豐田、日本A- works、日本氣象協(xié)會等機構組成的P- DRGS協(xié)作團體合作開發(fā)的基于浮動車的交通信息系統(tǒng)測試，通過對1500多臺的出租車提供的位置等數(shù)據(jù)的分析，進行配車支援，對出租車乘客提供觸摸屏式信息服務。
經過近年來的不斷發(fā)展和完善，VICS已經可以進行日本全國范圍，多種出行信息的實時發(fā)布和服務，包括實時路況和旅行時間預測，停車場信息，交通事件和天氣狀況。在改善交通安全，通暢和環(huán)境方面作出了巨大的貢獻。截止到2006年3月已經有1800萬輛汽車使用VICS系統(tǒng)。據(jù)富士Chimera調查報告顯示，2004年日本國內整個ITS市場為8461億日元(約合人民幣651億元，比上年增長1%)。調查將ITS相關市場分為車載設備、路車間通信基礎設施、系統(tǒng)服務三個領域，預測到2010年整個市場規(guī)模將超過1.71萬億日元（約合人民幣1315億元，比2004年增長102%），其中系統(tǒng)服務市場將急劇增長。
1、2歐盟ERTICO－TMC
歐共體內部從60 年代末70 年代初開始出現(xiàn)有關ITS 的討論。70年代后半期，德國博世和大眾公司開始涉足路車之間的通訊、導航實驗計劃。1988年，在法國總統(tǒng)密特朗的倡導下，歐洲19個國家的政府和企業(yè)界開始了名為“尤里卡”的聯(lián)合開發(fā)計劃，旨在建立跨歐洲的智能化道路網，投資50億美元。為了將研究成果盡快投入使用，歐盟委員會與民間企業(yè)(汽車、電子和通訊業(yè)) 成立了歐洲道路運輸信息通訊合作組織( ERTICO) ，負責產業(yè)界與地方、中央與歐盟外國家政府間的聯(lián)系。ERTICO作為歐盟委員會的咨詢機構，制定戰(zhàn)略性的實用化計劃，推動標準化工作進程。
ERTICO的使命是促進和支持ITS在整個歐洲的應用，創(chuàng)造一個更令人滿意的交通環(huán)境，并取得良好的經濟回報。通過ERTICO企業(yè)及機構能更有效地合作，沒有部門及國家的限制，共同創(chuàng)建一個成功的歐洲ITS大市場。
歐洲的代表性交通信息系統(tǒng)有：SOCRATES、EURO SCOUT、TrafficMaster和RDS-TMC。其中RDS-TMC是應用最成功，使用范圍最廣的大規(guī)模交通信息解決方案。RDS是于1984年由歐洲廣播聯(lián)盟（EBU）制定的數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)的歐洲規(guī)范。TMC（Traffic Message Channel，交通信息頻道）是一個數(shù)字編碼系統(tǒng)。
TMC能產生連續(xù)的交通流信息，將TMC信息與地圖導航結合到一起，提高了車輛導航對前方路況預測的準確性。建立DGPS數(shù)據(jù)的FM負載波廣播服務，提供廣播電臺周圍的GPS差分校正數(shù)據(jù)，大大提高了GPS的位置定位精度。TMC將交通流、事故、天氣等有關的數(shù)據(jù)通過交通監(jiān)控系統(tǒng)、應急服務、汽車出行者報告等匯集在一起，并在交通信息中心進行整理，然后，這些信息被傳輸?shù)絋MC交通信息服務提供商，由他們根據(jù)ALERT-C編碼協(xié)議生成TMC消息，數(shù)據(jù)信息由配備TMC的車載無線接收終端或導航設備“無聲”的接收并解碼，以各種方法傳達給駕駛員。其中最為常見的是TMC導航系統(tǒng)，它可以提供動態(tài)的路線引導，以向駕駛員其計劃行使路線上出現(xiàn)的問題并推算出一條備選路線以避免事故。
RDS-TMC是采用RDS技術實現(xiàn)信息發(fā)布的應用之一。交通信息在按照標準進行編碼，采用RDS技術發(fā)布。車載終端設備可接收該碼型信息，并可選擇信息的實現(xiàn)方式，如文本、簡單圖形和語言等。接收RDS-TMC需要一個特別的無線電接收機，其最主要部分就是TMC卡，該卡包含了具體的路線信息等。假如要從甲地到乙地，在離開甲地前，先購買或租用甲地到乙地路線的TMC卡，這樣就會收到路線中最新的交通信息。在進入其他國家時，接收機就會自動轉到提供TMC信息流的另一個無線電臺。
經過20年左右的發(fā)展，目前RDS-TMC技術已經成熟，相關產品在全球已經形成了年銷售上百億歐元的產業(yè)規(guī)模。在我國，該技術起步較晚，目前只有個別地區(qū)和單位建立了一些特殊用途的RDS電臺，但是作為一種成本低廉、技術成熟、覆蓋范圍廣的無線廣播數(shù)據(jù)系統(tǒng)，其中孕育的市場商機是不可估量的。
2003英國ITIS公司的推出以浮動車數(shù)據(jù)為基礎的交通信息服務，包括車輛行車時間預測， 被盜車輛跟蹤，系統(tǒng)浮動車數(shù)量達到約50000輛，德國VISUM Online是先進出行信息系統(tǒng)（ATIS）的理想平臺，其內核算法融合了檢測器數(shù)據(jù)、浮動車（FCD）數(shù)據(jù)和交通事故數(shù)據(jù)，VISUM Online所得信息可直接通過網絡發(fā)布；歐洲實時交通信息的提供商Trafficmaster以固定探測數(shù)據(jù)為主，浮動車數(shù)據(jù)作為補充，為車載設備、移動電話服務、固定或移動網絡提供服務。荷蘭和丹麥等國正在進行基于浮動車的動態(tài)交通信息服務的小規(guī)模試驗。
1、3美國ITS
美國在60年代就提出了電子導行系統(tǒng)計劃，即通過路與車之間的雙向通訊，引導或提示駕駛員選擇最合理的行車路線。由于當時沒有得到聯(lián)邦議會的支持而未能進行。到了80年代后半期，在日歐等國研究活動的影響下，美國開始對ITS予以支持。
2、國內發(fā)展現(xiàn)狀
2.1汽車產業(yè)和相關產業(yè)的發(fā)展促進我國車載導航市場已經進入規(guī)模發(fā)展的時期
中國車載 GPS 設備銷售增長率圖
近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車逐漸進入家庭，并成為生活必需品，未來幾年內汽車的增長速度還將會大幅上升。車載GPS 系統(tǒng)具有巨大的市場潛力和不可估量的發(fā)展前景。我們估計，國內汽車市場對 GPS 系統(tǒng)的需求量，將以每年 30%以上的速度遞增。 車載 GPS 的最大特點是兼具導航、定位、防盜等功能，在 GPS 應用較為普遍的北美、歐洲、日本等地，汽車導航銷售額雄居各類 GPS 市場之首。而我國車載 GPS 市場過去一直飽受技術應用、市場規(guī)模因素的瓶頸。隨著這兩年技術水平與產品成熟程度的不斷提高，特別是汽車市場的飛速發(fā)展，我國車載 GPS 市場已經進入規(guī)模發(fā)展的時期，未來國內車載 GPS 市場前景相當看好。相信隨著與 GPS 緊密相關的電子地圖的逐步完善，動態(tài)內容的不斷豐富，GPS 的實用性將不斷提高，其市場的容量會隨著我國汽車市場的發(fā)展而大幅度的增加。而動態(tài)導航將逐步取代靜態(tài)占據(jù)主導地位。
來自國家統(tǒng)計局、慧聰網汽車研究所和中國汽車新網的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前中國汽車導航市場尚處于市場啟動初期，初步估計其需求量約為 55 萬臺，如果以每臺 4000元的售價來算，3 至 5 年后就可能會成為百億元規(guī)模的市場。 據(jù)統(tǒng)計，中國私人汽車的保有量已經達到了 2400 多萬輛。中國 GPS 協(xié)會研究報告顯示，到 2010 年，汽車自主導航系統(tǒng)年銷量將達到53 萬臺，保有量 210 萬臺。
可以預見，車載 GPS 市場的前景將日漸開闊。全球汽車市場的增長主要來自中國，中國導航系統(tǒng)市場的快速發(fā)展對全球市場有舉足輕重的影響。今后我國衛(wèi)星導航車輛應用將在以下幾方面有所發(fā)展：車輛監(jiān)控系統(tǒng)市場已開始出現(xiàn)大批量需求的傾向，其發(fā)展的關鍵在于提高產品質量和應用服務，尤其應注重專業(yè)應用，為用戶帶來實際效益；多種導航系統(tǒng)，特別是車載導航儀，已在技術、產品和服務及系統(tǒng)集成方面實現(xiàn)了突破，并日趨成熟，有望在短時間內形成批量市場；與車輛應用系統(tǒng)同步發(fā)展起來的信息服務產業(yè)在許多城市已全面展開，在今后幾年內會成為產業(yè)發(fā)展的主力軍之一；車輛導航與監(jiān)控合二為一的走向是產品發(fā)展的大方向；衛(wèi)星導航車輛應用在中國會呈現(xiàn)出多樣化的趨勢，并向深度和廣度進軍。
2.2與國際水平相比中國車載 GPS 市場擁有巨大發(fā)展空間
數(shù)據(jù)顯示，在整個 GPS 潛在市場價值高達數(shù)百億元的情況下，國內車載導航系統(tǒng)的車輛卻不足 2%。國務院發(fā)展研究中心預測顯示，中國汽車保有量 2010 年將達到5669 萬輛，2020 年達到 13103 萬輛。
汽車行業(yè)發(fā)展也帶動了相關的車輛導航產業(yè)。與西方國家相比，我國 GPS 導航的市場潛力巨大。截至到 2007 年底，中國擁有車載導航設備普及率不到 5%。而日本的汽車車載導航安裝率高達 59%，歐美約占 25%。同時，在北美、歐洲、日本等地，汽車導航銷售額雄居各類 GPS 市場之首，而我國 GPS 導航的發(fā)展則尚處于導入期。據(jù)日本一家研究機構保守預測，到 2010年，中國車載產值至少超過 200 億元人民幣。面對如此大的潛在市場需求，各廠商紛紛推出各類導航產品。
2.3我國車載動態(tài)導航市場概況
我國的動態(tài)導航服務產業(yè)剛剛起步。目前市場上的導航儀、手機導航產品采用傳統(tǒng)的靜態(tài)導航技術，產品缺乏使用粘性，普及率只有2%?！皠討B(tài)導航信息服務”市場調查顯示，70%的駕駛員愿意購買有動態(tài)導航功能的導航儀和信息服務，市場需求強勁，發(fā)展空間巨大。
目前，我國智能交通數(shù)據(jù)采集處理發(fā)布等關鍵技術已經達到了國際水平，數(shù)據(jù)質量經過測試，已經達到了商用水平。同時，在產業(yè)鏈的打造和推動上，終端廠商、地圖廠商、軟件廠商、電信運營商、信息服務提供商、科研機構已經形成了“交通信息產業(yè)聯(lián)盟”，相互之間緊密合作，并共同建立行業(yè)標準。
近期手機短信/WAP業(yè)務開始試用，國產動態(tài)導航終端今年已全面推向市場。
可以預期，通過產業(yè)鏈中各個企業(yè)的快速發(fā)展，將有力推動并加快我國智能交通系統(tǒng)及交通服務應用的進程。
二、國家的行業(yè)產業(yè)政策
目前，中國政府也在大力推動導航產業(yè)的發(fā)展，主要的舉措如下：
1、國家發(fā)改委實施“衛(wèi)星導航應用產業(yè)化”專項，成為“十五”計劃高新技術產業(yè)化的一個組成部分。
2、國家發(fā)改委確定的產業(yè)化重點：一項核心技術（GNSS 兼容機軟硬件與芯片設計）、兩種基礎產品（芯片組和接收機主板）、三類組成體系（研發(fā)生產、規(guī)范標準、信息服務體系）、四大應用領域（車載系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、消費應用、傳統(tǒng)行業(yè)改造）、五個實施措施（核心技術引進、芯片組和主板的研制、保障體系的建立、典型示范系統(tǒng)的構筑、可持續(xù)發(fā)展的落實）
3、2005 年實現(xiàn)“兩百”突破（1）衛(wèi)星導航應用產業(yè)年產值突破 100 億人民幣。（2）GNSS 應用的接收板/機/設備年需求量突破 100 萬片/臺/套。
4、國家航天局“衛(wèi)星導航民用產業(yè)化”項目目標
（1）實現(xiàn)市場規(guī)范化，產業(yè)規(guī)?；瑧么蟊娀?；
（2）為“新一代導航”的民用市場推廣和應用產業(yè)化奠定基礎，為“十一五”末期行業(yè)年產值突破 500 億元、年銷用戶設備量超過 2500 萬臺、接受信息服務用戶量超過 3200 萬個、并有大批量產品出口奠定基礎，為中國在國際上真正成為衛(wèi)星導航應用強國奠定基礎。
（3）北斗一號的民用政策和用戶設備方面均取得了長足的進步；北斗二號也已經在研制中。
作為四大應用領域的車載動態(tài)導航系統(tǒng)，無疑將從上述行業(yè)政策中獲得極大的支持。
三、信天翁動態(tài)導航儀的技術原理
1、基于浮動車的動態(tài)交通信息的采集與處理
該項技術是將浮動車發(fā)回的位置、速度、時間、方向等信息存入數(shù)據(jù)庫，在整個城市的交通路網的拓撲模型的基礎上，通過優(yōu)化算法可以通過對這些數(shù)據(jù)計算在最短的時間內得到整個城市的交通路況信息模型。這里涉及到很多對數(shù)據(jù)的建模、處理問題，其主要內容為：將某一時間段內所有車輛的定位信息與電子地圖進行匹配，確定車輛所在街道的位置，再根據(jù)這些車輛的位置、速度、時間、所在街道等信息進行計算，計算得到路段旅行時間、道路擁堵狀況等動態(tài)交通信息。
2、利用FM調頻副載波發(fā)送動態(tài)交通信息
FM調頻廣播立體聲頻道的帶寬為200KHz左右，而主載波音頻只占一半左右，剩余的部分則是閑置不用的，不用這部分叫作副載波（SCA）。FM-SCA調頻副載波廣播就是采用主載波傳輸音頻廣播信號，而利用副載波（SCA）來傳輸數(shù)字信號。這樣一臺發(fā)射機，一個頻率即可實現(xiàn)音頻信號與數(shù)字信號同時傳輸，既節(jié)省頻率資源，又提高系統(tǒng)的可靠性。
3、動態(tài)導航技術
車載路徑導航系統(tǒng)（Route Guidance Systems）也稱為車輛導航系統(tǒng)（Vehicle Navigation Systems），是以車載裝置為終端來接收信息服務的出行者信息系統(tǒng)的高級服務形式，它能幫助駕駛員避開擁擠和事故、避免在陌生的交通環(huán)境中迷路，也可以提供出行的安全性。
車載導航分為靜態(tài)路徑導航和動態(tài)路徑導航兩種方式。靜態(tài)路徑導航系統(tǒng)僅僅基于車輛行駛位置和路網地理分布的路線導航，即僅以路網結構中的距離最短路徑實施誘導。靜態(tài)路徑誘導一般采用車載的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)裝置來獲取車輛的行駛位置，然后通過與預先描繪好的電子地圖數(shù)據(jù)庫實行地圖匹配，得出車輛在路網結構中的位置，從而給出車輛到達目的地的行駛路徑以及達到相應路段后的路徑選擇，并且可以存儲和回放車輛的行駛軌跡。
動態(tài)路徑誘導在靜態(tài)路徑誘導的基礎上加入道路網的實時交通信息，并根據(jù)動態(tài)交通分配理論預測的路段行程時間，在出行者達到目的地的可能的地理路徑中選擇旅行時間的最短路，將其作為推薦路徑對駕駛員進行誘導，同時系統(tǒng)根據(jù)需要還可以向駕駛員提供路段的交通擁擠情況、行程時間、交通管制信息以及公交和停車方面的信息，從而利于出行者選擇最佳路徑，并縮短旅行時間。
四、我國交通信息服務產業(yè)鏈
目前，我國的交通信息服務產業(yè)已具備完善的產業(yè)基礎，各上下游企業(yè)如終端廠商（大用軟件等）、地圖廠商（四維圖新等）、運營商（移動、聯(lián)通等）、信息服務提供商（世紀高通）、科研機構（北航等）等，在政府相關部門的引領和指導下，已完全具備打造交通信息服務產業(yè)的充分條件。
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