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的運行基礎，而以嵌入式為主的交通管理系統(tǒng)就像人體內的神經系統(tǒng)一樣在ITS中起著至關重要的作用。嵌入式系統(tǒng)應用在測速雷達(返回數字式速度值)、運輸車隊遙控指揮系統(tǒng)、車輛導航系統(tǒng)等方面，在這些應用系統(tǒng)中能對交通數據進行獲取、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狀進行決策和研究。

    通俗來講，嵌入式系統(tǒng)是帶有操作系統(tǒng)的單片機系統(tǒng)；主要由嵌入式處理器、相關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、內存、輸入/輸出、操作系統(tǒng)與應用軟。嵌入式軟件包括與硬件相關的底層軟件、操作系統(tǒng)、圖形界面、通訊協議、數據庫系統(tǒng)、標準化瀏覽器和應用軟件等?？傮w看來，嵌入式系統(tǒng)具有便利靈活、性能價格比高、嵌人性強等特點，可以嵌入到現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)性和實時性較強等特點。

    對于目前發(fā)展迅速的信息產品來說，其最關鍵的核心技術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)人員從繁忙的驅動程序移植和維護中解脫出來；能夠提供庫函數、驅動程序、工具集以及應用程序；另外，嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實時高效性、硬件的相關依賴性、軟件固態(tài)化以及應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集成在芯片內部，從而有利于嵌入式系統(tǒng)設計趨于小型化。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，為了設計一個滿足功能、性能和時限要求的代碼并把他寫進給定數量、位置的ROM中是困難的。他需要專門的開發(fā)平臺進行交叉開發(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)對產品的要求比較嚴格，而嵌入式系統(tǒng)產品的各種優(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品在智能交通領域內的應用已得到越來越多的人的認同。

    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小時不間斷運行，對產品工作的穩(wěn)定性要求很高，更不允許出現死機的現象，嵌入式產品的工作穩(wěn)定特性正好適應其在這方面的嚴格的要求。

    嵌入式系統(tǒng)一般都是一體化形式設計的，在結構設計、功能模塊設計中都充分考慮了對環(huán)境的適應能力，結構簡單、元器件數量少、封閉式設計都使其比微機甚至于高檔工控機的環(huán)境適應能力強得多。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備都運行在室外，甚至于野外環(huán)境中，必須考慮到設備在冬季嚴寒、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)境適應能力強將是智能交通系統(tǒng)設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品的特點之一。

    嵌入式產品處理的是數字信號，可以毫無困難地與微機控制系統(tǒng)實現數據通訊，而且由于往往設計為一體化的形式，從外觀和功能上都相當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，與外界的數據交換僅僅通過數據傳輸協議進行，因此設備獨立性、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)展狀況不一，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備或系統(tǒng)，爭取花費最小的代價對原有的系統(tǒng)進行功能升級或模塊添加，對嵌入式一體化產品來說，其設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導航產品、機頂盒電子地圖等許多系統(tǒng)都使用的是嵌入式技術。

    電子警察就是使用嵌入式系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，當車輛闖紅燈時，地感線圈感應到車輛信號，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發(fā)出另一信號，兩者同時具備時，嵌入式系統(tǒng)給攝像機發(fā)出一個控制信號。照相機動作，拍攝違章車輛圖像。車輛經過檢測線圈時，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)處理器運行速度高，他能滿足高速處理圖像數據的要求。嵌入式系統(tǒng)可以根據數字化后的車輛灰度圖像，對車輛顏色進行提取和識別，對車牌類型進行分類，對車輛字符進行識別。車輛字符識別系統(tǒng)包括圖像二值轉換，圖像差分、濾波與平滑，車牌定位與旋轉，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、違章車輛類型和經過識別的車牌字符等信息，由嵌入式系統(tǒng)以數據信號形式發(fā)送給無線接入裝置。無線接入裝置把這些數據傳給lnternet，Internet再把這些數據傳給交通管理系統(tǒng)數據中心。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)進行管理，更好地保證交通管理系統(tǒng)正常運作。

    GPS(GlobalPositioningSystem，全球???定位系統(tǒng))在ITS整個系統(tǒng)中應用較為廣泛，像運輸車隊遙控指揮系統(tǒng)、最佳運行路線的調整、公交車輛的調度與管理、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)的拓撲結構如圖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據結構。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接收機用以獲取自己當前的位置、時間等信息，經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(基準GPS接收機)用以求解關于一定區(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)控軟件構成)，顯示各子站的運動軌跡。系統(tǒng)由監(jiān)控軟件實現對各子站的狀態(tài)監(jiān)控，并可利用無線通信對各子站進行調度指揮。這樣就實現了對各子站的監(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)送自身的數據；被動顯示方式下，中心站定時接收各子站的位置及狀態(tài)等相關信息。因此，此系統(tǒng)在ITS系統(tǒng)中的應用使整個交通系統(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。

    為實現我國交通信息化的預期目標，最大限度地為社會公眾提供優(yōu)質服務，減少交通事故，提高工作效率，嵌入式系統(tǒng)在ITS中應用應在全國推廣。這樣，就可以更充分發(fā)揮出現有交通基礎設施潛力，改善交通安全、提高運輸效率、經濟效益，減少事故、違章等現象，為建立更和諧的社會作出巨大貢獻。