如何改善一個地區的交通狀況，通常有兩種方法：一種是增加對交通設施基本建設的投入，如增加道路的數量和質量等以增加交通網絡的容量；另一種方法是在現有的道路容納能力上，通過加強管理來提高道路的利用率從而提高道路的實際容量。實踐證明單純依靠增加道路的基礎建設并不能收到很好的效果，尤其是對于一些大城市來說，城市的容納能力限制了道路的拓寬。計算機、通信以及自動控制等技術的發展成熟為通過宏觀調控提高交通網絡的利用率和安全性提供了可能。目前，在許多發達國家，以利用計算機通訊網絡為主，融合自動控制和測量技術等為一體的智能交通系統(ITS)已經成為研究的熱點。本文首先介紹ITS的基本概念，ITS在國外的發展狀況，最后，利用SONET網絡，提出了一個ITS通信系統的解決方案。
1 ITS系統簡介
1.1 ITS的主要功能
　　智能交通系統ITS(Intelligent Transportation System)是一個集通信、監測和控制為一體的綜合系統。它主要實現以下幾個方面的功能：監測道路網絡的交通狀況，控制交通信號系統的運行，保證交通網絡的可靠、高效、有序運作；收集和處理有關交通(如不同路段的交通量、路面質量、定位信息等)或其它方面的信息(如天氣情況等)，為用戶提供實時的信息服務；實現智能的交通管理，如：自動計費系統，自動車輛識別系統，運行中車輛重量自動測試等等；同其它系統(如Internet，公眾電話網等)或機構(如急救中心、消防中心、警察局等)互連，為用戶提供更多的信息服務，同時提高交通系統應付和解決緊急問題的能力。
1.2 目前全球ITS的發展狀況
　　ITS 是近年來提出的一個嶄新的技術，它是計算機、通信、控制和測試技術發展的產物。同時由于它是一個全新的領域，不存在對舊有技術改造等問題，這使它能夠采用許多最新的技術，這也是它得以迅速發展的原因。目前，美國、歐洲的許多國家及亞洲的一些經濟和科技較發達的國家和地區都投入了大量的人力和財力對這一領域進行研究和建設。
　　美國是目前對這一領域研究投入最大，成果也最豐的國家。美國的許多州的DOT(Department of Transportation)都根據自己的實際情況制定了相應的ITS發展方案。Massachusetts州的Cross Country Global ITS Services計劃結合蜂窩技術和精確GPS定位技術，為用戶提供定位和交通信息；California州和Pennsylvania州分別重組了其TMC(Transportation Management Center)以推動ITS 的發展；Arizona 州AZTechTM 提出 “Valley of the Sun”ITS計劃，以提高該州的交通條件和居民生活質量；Virginia州的Oncall Technical Support Services Project等等。
　　歐洲在ITS領域的研究也取得了較大的成果。法國已經將“Mediamobile＇s Visionaute″成功地推向市場，該系統為用戶提供實時的交通擁塞告警服務；英國的UTMC(Urban Traffic Management and Control system)也取得了較大的成功；跨歐洲的EFFECT(Enviromental Forecasting For the Effective Control of Traffic)計劃也于1999年1月開始實施，該計劃打算建立一個集空氣質量監測和交通需求管理為一體的綜合系統。
　　在亞洲，日本、新加坡、以色列等國家以及我國的臺灣省也在一定的范圍內著手建立自己的ITS系統。此外，加拿大、巴西、澳大利亞等國家的ITS系統的研究和建設都取得了一定的成果。我國的廈門等城市也已對ITS進行初步的嘗試，但由于各方面的原因，到目前為止尚沒有較完整的ITS系統。
　　國內外的ITS實踐的結果表明ITS系統在提高道路的利用率以及交通安全方面已經取得了顯著的效果，美國交通部(USDOT)提供的數據表明：安裝了ITS系統后，旅行時間平均降低48%，平均交通速度提高62%，道路的容納能力提高25%，同時交通事故的發生率出現明顯的下降，在有些地區下降到50%(USDOT：“Building the ITI：Putting the National ITS Architecture into Action”1997數據)。不僅如此，ITS在提高人們生活，促進地區經濟和社會發展等方面起到了巨大的作用，研究和建設ITS系統具有極大的經濟和社會效益。
1.3 ITS系統的組成及各部分主要功能
　　ITS是一個綜合系統，圖1為一個典型的ITS系統基本結構圖。從系統各部分實現的功能來看，整個系統大致可以分為四部分：中央處理系統、職能分系統、信息傳輸系統和終端設備。

　　中央處理系統是ITS的核心，它主要包括中央處理設備，數據存儲設備，顯示設備，以及實現和其它系統互連的通信控制設備等等。它的主要功能包括：控制和協調各個分系統，保證整個系統的可靠運行；分析和處理來自各分系統的信息；提供ITS系統和其它系統之間的接口。
　　職能分系統包括交通管理系統，交通信號管理系統，高速公路控制系統等等。它們根據分工的不同分別實現不同的功能，如交通管理系統負責各路段或關口等的自動計費，車輛自動識別等；交通信號管理系統負責交通信號的控制；高速公路控制系統負責對高速公路的管理和維護。
　　信息傳輸系統是ITS賴以存在的基礎，它一方面負責將用戶所需的各類信息如圖象、聲音、視頻或數據等快速可靠地傳遞給用戶，并將用戶的信息反饋到監控中心。另一方面，監控系統終端設備如傳感器、攝像機等獲取的數據必須通過它傳給監控中心，監控中心發出的各種指令也必須通過它來傳送。不僅如此，用戶通過它還可以實現同外界的通信。
　　終端設備包括監測設備(如攝像機、各種傳感器等)，信號設備(如LED)以及用戶設備等。
2 基于光纖分布式網絡的ITS系統
　　ITS是一個復雜的綜合性系統，它涉及到數據、話音、視頻、圖象等信號的傳輸和處理等問題。數據傳輸的方法很多，包括雙絞線(屏蔽和無屏蔽)、同軸電纜、光纖和各種模擬或數字的無線技術等。ITS系統不同部分的應用需要不同的信號傳輸方案。光纖介質具有高容量、高抗干擾能力和低誤碼率等特點，這使光纖傳輸方案被廣為利用。同其它的網絡技術相比，同步光纖網絡(SONET—Synchronous Optical Network)具有很多的優越性：網絡具有自愈能力，具有增強的網絡操縱、管理和維護能力，靈活的帶寬分配和使用能力，傳輸各種數據和高帶寬的能力以及服務質量(QOS)保證等等。因此本文利用SONET給出一個有效的ITS通信網絡解決方案。
2.1 網絡的基本拓撲結構
　　圖2為網絡的主要部分的拓撲結構，從圖中可以看到網絡主要由主干網和節點單元兩部分組成。

2.1.1主干網
　　主干網為一個廣域網，提供1.6～44Mbps的視頻通道用來傳輸視頻信號。WAN上的任意節點可訪問該WAN，視頻源(如攝像機、VCR、DVD等等)采用可由用戶配置參數的壓縮算法進行數字化，根據不同的配置改變比特率，以改變帶寬，方便帶寬管理。系統采用動態智能帶寬分配技術，支持以下幾種視頻信號的質量標準：
　　· 廣播質量：700×800，30幀/s的NTSC彩色信號；
　　· Internet質量：350×240，15幀/s的彩色信號；
　　· 高質量的圖象電話：350×240，10幀/s的彩色信號；
　　· 高分辨率700×480彩色圖象，2幀/秒，每個攝像機約用400kbps。
2.1.2 節點單元
　　圖3為一個典型的節點單元(本地本地操縱中心)，節點利用SONET接口卡提供不同的接口以滿足不同信號(如交通監視視頻信號、交通信號控制信號及其它的可變消息信號等)的傳輸要求。這些接口單元能夠提供不同的連接標準，例如：RS232、Ethernet等。通過它為不同的信號(話音、數據、Ethernet信號、視頻信號)在同一通信媒介上傳播提供一個有效的途徑，多個網絡可以通過節點單元接入骨干網中，以形成一個統一的網絡。

　　對于視頻信號SONET接口卡提供兩種單元：VMapper單元和視頻I/O單元。VMapper單元有兩種選擇：基于OC－3(表1)的44Mbps和基于OC－1或OC－3的1.6～11Mbps，每個VMapper單元含4個端口以連接I/O單元。視頻I/O單元為一個監視器或多達3個攝像機同VMapper單元間提供接口。
2.2 網絡操作系統選擇
　　選擇windows NT作為系統的網絡操作系統，利用windows可以方便地將網絡管理、帶寬管理、視頻監視、攝像機控制結合在統一的圖形用戶界面(GUI)上以方便管理。利用多個監視器，可以同時對不同的地點進行監視。windows還提供plus－and－play 和drag－drop功能，可方便地增減設備或在不同的管理功能之間進行切換。