严苛环境考验 智能交通设计稳定为先

架设于高架上的交通设备，需具线上监控设计，以利后续维修。DIGITIMES摄

交通系统的所处环境严苛，设计时必须以「适地性」为重点考量，避免陷入效能迷思，方能打造最佳化的智能交通系统。

智能交通系统是工业电脑应用中相当重要的一环，由于交通系统对于效能的需求，并不如稳定性与强固性等要求来得迫切，因此相当适合工业电脑厂商切入；此外，相对于消费的电子产品环境，设置于智能交通控制的电子产品所面临的环境往往更为严苛，因此交通控制的产品规格甚至比工业规格更高，因此通常系统整合厂商都会与工业电脑业者合作，采用高规格电子零组件，来完成其目标。

交通系统相当复杂，其组成元素包括路口与道路、车辆与驾驶、车辆与设备，车辆与车辆、驾驶人与驾驶人等不同元素的整合，这些不同元素的沟通连结与组合，与之间信息的整合分享，就是交通系统的智能化所在。

不过这些元素要相互链结整合，其难度相当高，首先各设备在严苛环境中能否顺畅运作，对系统整合商来说就是难题，因此在整合系统之前，如何让设备能在艰困环境中「存活」，将是首要任务。

宽温设计 让系统运作更稳定

与其他应用相较，交通系统对设备的需求差异相当大，仔细分析可以看出，智能交通系统基本上可以分成「严苛环境」与「长时间运作」两大面向，交通建设绝大多数的设备，必须24小时暴露在户外，而户外严苛的环境，绝非室内可以比拟，以高速公路为例，一部架于路边的测速器，必须面对白天太阳的高温、路上的灰尘、车辆行驶的震动、寒暑的高低温差，即便是位于轨道系统中的列车号志，也要抵挡列车行驶的强震、多尘与油污，这些情况都对交通设备带来严苛的挑战。

宽温主要的要求，是在任何环境中，设备都可顺利启动并运作，不会因气温变化而停摆，在交通应用中，设备的置放地点通常是户外，长时间的阳光曝晒或高纬度国家的低温，都对设备带来集严苛的挑战，因此宽温将会是智能交通系统不可或缺的设计。

除环境恶劣外，交通系统的另一挑战是稳定的长时间运作，一般来说，铁路与机场的营业时间至少都有18小时，公路更是24小时不中断，在倚赖交通设施甚深的情况下，若在尖峰时刻，高速公路上的收费系统故障，或地铁售票、机场航班系统故障，势必产生相当的不便与困扰。因此，长时性与稳定性是智能交通系统的基本要求。

针对这部份，工业电脑的产品可分为2类，一是置于车上，用来作为车队管理的车载电脑，二是属于基础建设的各类自动化架构，包括地铁、公路等系统应用设备，但无论是车载或交通系统使用的电脑，都必须符合其环境要件。

环境耐受度 将是设计重点

由于传统电脑多是以「空调室」为其设定的使用环境而做的设计，工业单板电脑虽可在稍微恶劣的环境中运作，要用到交通领域，就可能力有未逮，尤其交通系统不只会有环境干扰，还有可能遭到物理破坏，包括人为的蓄意敲打或车辆事故的无意撞击，都会对设备造成极大伤害，因此，强固设计已是交通系统的必要设计。

因此智能交通系统所使用的设备，与一般电脑产品的使用模式完全不同，一般信息产业都将电脑设计为「娇弱」型，必需依照特定程序开、关机，才能确保系统的安全，但对交通系统却完全不一样，以车载电脑举例，常是汽车引擎关闭，电脑也就跟着断电，这种「冲击性」的使用模式，对车载电脑的寿命也是一大冲击，面对此一状况，设计者当然不能要求使用者立即改变使用习惯，但如何将这类冲击降到最低，这是设计交通系统设备的严格考验。

此外，交通系统设备均靠「连结」进行监控、管理及通讯，加上整个系统无法直接识别设备的连结是否完好，因此「坚固的连结」也成为交通设备重点设计考量，由于在交通产业电脑的使用上，设备长时间放在震动或冲击的环境底下，接线连结的完整性必须妥善设计，原因在于智能交通系统中，设备的「环境耐受度」是最基本要求，不管设备是设计于车辆中或道路系统上，都非可以随时拆开检修，因此如何维护最佳的稳定运作，将会是设计时的优先的考量。

除了宽温与长时间运作，智能交通系统还有其他重点设计，抗震就是其一，不管是车载电脑或路上的设备，都不断会有震动情况发生，这类环境与传统工业电脑完全不同，因此抗震设计，也是交通系统设备设计时必须考量的环结，像是风扇在长时间的震动下，使用寿命将会大幅缩短，这时就必须考量是否设计为无风扇架构，前面提到的通讯线路的连接处，也必须有特殊强化，以免因不断震动导致松脱。

另一个重点设计是防雷击，此一设计主要以道路上的交通设备为主，部份交通设备位于空旷户外，极容易因为雷击导致系统故障，因此必须有抗突波设计，电脑与电源的联结规划方面，由于交通设备的电源供应无法像在其他自动化环境稳定，因此I/O部位的规划防护与抗噪，也是智能交通系统的重要设计。

不管单一设备如何设计，在现在的智能交通系统中，这些设备都须与其他传感设备整合，而为求系统简化，两者的整合设计都必须尽可能简洁，在最简单的架构下完成连结，现在像是PoE（以太网络供电）或PLC（Power Line Communication；电力线通讯），都是可用的技术，这些技术可同时提供数据与电力的传输，在智能交通的应用将会逐步增多。

此外，在信息处理方面，数据的大量化，对智能交通系统设备而言，将是巨大考题，传统工业电脑目前都已可随时备份储存大量信息，并在特殊状况下进行实时运算分析，不过当场景换到环境更严苛的交通环境中，相同的系统能否在实时而大量的信息处理下，依然兼顾高效能的运算，而且还能考量到耗能，这就考验设计者的功力。

适地性需求远高于效能

总和以上论点，智能交通系统的设计重点在于「适地性」，交通设备的设置环境非常多元，车载系统就有车体内部、车厢中，路上的设备更包括高架、路旁、隧道、桥梁，这些环境都各有其艰困挑战，所需求的设计重点也就各有不同，例如车体中的车载电脑，虽不需防雷击设计，但车辆启动时的强大电磁波，就有可能造成系统故障，车辆熄火时的遽然断电，也会缩短设备的使用寿命。

因此，这类设备就除了加强EMC？EMI设计外，设备本身也要有因断电关机的缓冲设计，让设备不致因车辆熄火就失去电力被强迫关机，另外位于高架上的设备，因为维修不易，就应有线上控制功能，当设备故障时，可先从线上了解故障原因，并可以简单方式排除故障（如重开机），让系统更易于维护。

就技术面来看，目前工业电脑的技术发展已然成熟，加上应用日广，因此智能交通系统的多数需求，设计上稍加更动就可满足，而智能交通系统的设计考量中，最适化往往远高于效能极大化，在此情况下，设备厂商的建置经验、创意、整合力与执行力，就成为市场竞争的胜出条件，谁能够充分利用现有技术，整合出最具附加价值的系统，谁就能在这场波商机中获取最大利益。