時(shí)間:2023-12-18 11:22:46
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交通量的持續(xù)增長(zhǎng)是造成這種狀況的最根本原因,而傳統(tǒng)的解決途徑主要有兩個(gè):一是加大交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入,但資金、土地等稀缺資源的有限性又是不可回避的問題,道路基礎(chǔ)設(shè)施是不可能無限擴(kuò)展的;另一個(gè)就是限制交通流量,主要是通過法律和行政的手段實(shí)現(xiàn)。這又分兩個(gè)方面:一是控制車輛出行,如按車牌單、雙號(hào)分別行駛,或是鼓勵(lì)和發(fā)展公共交通,減少私家車的使用,美國等西方國家早在很多年前已在一些交通繁忙路段實(shí)施鼓勵(lì)兩人以上的車輛優(yōu)先行駛的規(guī)定;再就是控制汽車保有量,以高額的稅、費(fèi)甚至控制上牌等來限制汽車數(shù)量的發(fā)展。這些方法短期可以奏效,但有失公平、合理。如何更有效地使用現(xiàn)有交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)就是人們?cè)噲D尋找更好地解決上述問題的重要途徑之一。人們希望通過增加技術(shù)含量的方法提高現(xiàn)有道路的利用率,提高道路交通的安全程度和道路使用的舒適性,智能運(yùn)輸系統(tǒng)因此應(yīng)運(yùn)而生。
所謂智能運(yùn)輸系統(tǒng),就是集信息處理、通訊、控制、以及高科技的電子技術(shù)等最新的科研成果,應(yīng)用于交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中。它與傳統(tǒng)的交通管理系統(tǒng)一個(gè)最顯著的區(qū)別是,將服務(wù)對(duì)象的重點(diǎn)由以往的管理者轉(zhuǎn)向道路使用者,即用先進(jìn)的科技手段向道路用戶提供必要的信息和便捷的服務(wù),以減少交通堵塞,從而達(dá)到提高道路通過能力的目的。另外,從系統(tǒng)論的角度來看,智能運(yùn)輸系統(tǒng)將道路管理者、用戶、交通工具及設(shè)施有機(jī)地結(jié)合起來并納于系統(tǒng)之中,提高了交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)這個(gè)大系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
我國在智能運(yùn)輸系統(tǒng)方面的開發(fā)和應(yīng)用尚處于起步階段,進(jìn)行了一些有成效的基礎(chǔ)性工作。?
在系統(tǒng)的實(shí)際開發(fā)和應(yīng)用方面,我國已有了不少實(shí)際成果,在局部地區(qū)形成了智能運(yùn)輸系統(tǒng)的雛形,或?qū)崿F(xiàn)了智能運(yùn)輸系統(tǒng)的部分功能。其中最主要的是電子收費(fèi)系統(tǒng),全國已有不少省份或城市開始采用或試行這種先進(jìn)的管理方式。如廣東省的佛山市,從1996年開始在該市周圍的23個(gè)收費(fèi)站點(diǎn)推行電子收費(fèi)系統(tǒng),提高了道路的通過能力,降低了空氣污染。同樣,在一些高等級(jí)公路上也出現(xiàn)了類似的收費(fèi)系統(tǒng);結(jié)合交通工程在新建的高速公路旁一般都埋設(shè)了光纖等信號(hào)傳輸線路,有些還安裝了車輛探測(cè)裝置和可變式信息顯示裝置,便于其后的交通控制、管理和服務(wù)。此外,在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品的同時(shí),我國也開始與外國的廠商建立合資企業(yè),生產(chǎn)智能運(yùn)輸系統(tǒng)的產(chǎn)品。
很顯然,對(duì)于人均占有耕地面積大大低于世界平均水平、經(jīng)濟(jì)尚處于發(fā)展階段的人口大國的中國來講,修建更多道路的潛力有限,且道路網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展會(huì)很快被以更高速度增長(zhǎng)的交通量所淹沒。因此,提高現(xiàn)有道路的使用效率是今后應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)問題,而智能運(yùn)輸系統(tǒng)則是一個(gè)發(fā)展方向。
首先,要使有關(guān)方面在思想觀念上對(duì)發(fā)展智能運(yùn)輸系統(tǒng)的重要性有所了解和認(rèn)識(shí),能夠站在戰(zhàn)略的高度來看待這個(gè)問題。其次,我國新一屆政府已經(jīng)提出希望用增加包括交通在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)等來拉動(dòng)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。所以,可以說交通又一次面臨著大發(fā)展的機(jī)遇。然而這一次的發(fā)展不能像以往那樣,只是從量上進(jìn)行簡(jiǎn)單的擴(kuò)張,擴(kuò)大交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模,而更重要的是要增加其質(zhì)的發(fā)展。具體就是要提高科技含量,強(qiáng)化服務(wù)功能,更加適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求,也就是說交通的“可持續(xù)發(fā)展”應(yīng)當(dāng)建立在比擴(kuò)大數(shù)量和規(guī)模意義更加廣泛和深入的基礎(chǔ)上。?
根據(jù)國內(nèi)外發(fā)展的情況,可以預(yù)計(jì)交通運(yùn)輸業(yè)今后仍將是一個(gè)重要的行業(yè),在國民經(jīng)濟(jì)中占有相當(dāng)?shù)谋戎亍R虼藷o論從市場(chǎng)占有的角度,還是從保護(hù)民族工業(yè)的角度看,我們都必須及早采取行動(dòng),爭(zhēng)取主動(dòng)。
雖然我國智能運(yùn)輸系統(tǒng)的整體水平還比較落后,市場(chǎng)遠(yuǎn)未得到開發(fā),但當(dāng)我們?cè)诒容^有把握地預(yù)測(cè)到交通運(yùn)輸管理、服務(wù)體系的發(fā)展前景時(shí),就要進(jìn)行戰(zhàn)略上的考慮,借鑒國外智能運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展過程中成功的經(jīng)驗(yàn),有針對(duì)性地開展基礎(chǔ)工作。這包括在法律上明確和完善我國發(fā)展智能運(yùn)輸系統(tǒng)的近期目標(biāo)和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃;制定智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系的構(gòu)架、發(fā)展的原則和對(duì)策;在技術(shù)上著手對(duì)智能運(yùn)輸系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行研究和規(guī)定;從運(yùn)作上考慮資金的籌措、市場(chǎng)的開發(fā)以及“游戲規(guī)劃”的制定(這主要是指如何對(duì)引入國外先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品加以一定的限制,以保護(hù)民族工業(yè)的發(fā)展)。?
關(guān)鍵詞:智能交通;城市擁堵;發(fā)展方向;方法措施
中圖分類號(hào): U491.1+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、智能交通的定義及受關(guān)注程度
什么是智能交通
智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System,簡(jiǎn)稱ITS)是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向,它是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的,實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。ITS可以有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施、減少環(huán)境污染和交通負(fù)荷、提高運(yùn)輸效率、保證交通安全,因而,日益受到各國的重視。
2為什么智能交通如此受關(guān)注
智能交通可以有效緩解城市交通擁堵。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和老百姓生活水平的日益提高,人們對(duì)出行時(shí)周圍的環(huán)境要求也是越來越高,經(jīng)濟(jì)發(fā)展了,不少老百姓也開上了小汽車,汽車就相當(dāng)普遍的進(jìn)入了千家萬戶,隨即“堵車”日漸成為普遍現(xiàn)象,給我的生活工作帶來諸多不便之處。智能交通技術(shù)可以有效地提高并且利用現(xiàn)有交通資源使用效率,降低能耗,同時(shí)提高交通便捷水平和安全性。當(dāng)然,只有智能交通建立在城市現(xiàn)有交通服務(wù)設(shè)施及基礎(chǔ)設(shè)施之上,才能有效發(fā)揮出它的作用。
以大型活動(dòng)的交通智能管理為例,“十一五”期間,我國舉辦了奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)和亞運(yùn)會(huì)等大型活動(dòng),北京、上海、廣州都圍繞大型國際活動(dòng)的交通管理和服務(wù),開發(fā)和集成應(yīng)用了各種為交通管理和出行服務(wù)的智能化技術(shù),建成了大規(guī)模的智能交通管理系統(tǒng)和交通信息服務(wù)系統(tǒng)。例如,奧運(yùn)會(huì)期間北京市的公安交通管理系統(tǒng)已經(jīng)處于國際領(lǐng)先水平,獲得了2009年國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。智能交通系統(tǒng)在這些大型活動(dòng)中都起到了重大的作用,保證了活動(dòng)期間的交通通暢,也為未來城市交通的發(fā)展和出行服務(wù)的升級(jí)提供了支撐。
同時(shí),以交通信息服務(wù)為重點(diǎn)的智能交通也已逐步走進(jìn)百姓的日常生活中,讓人們?cè)谌粘5某鲂兄懈颖憬荨踩;跀?shù)字地圖和GPS的靜態(tài)車載導(dǎo)航已走入千家萬戶,基于動(dòng)態(tài)交通信息的動(dòng)態(tài)車載導(dǎo)航也在北京、上海和廣州等城市取得了初步應(yīng)用,今后人們出行可以有針對(duì)性地選擇時(shí)間和方式,減少交通出行的時(shí)間。
此外,其他形式的交通信息服務(wù)也都在積極探索和應(yīng)用,例如交通運(yùn)輸部建立了服務(wù)于全國的公路信息服務(wù)和公路氣象服務(wù)體系,北京、上海建立了基于路側(cè)可變信息板的動(dòng)態(tài)交通引導(dǎo)系統(tǒng),廣州市建立了集成各種交通信息源的、具備多種媒體服務(wù)方式的綜合交通信息服務(wù)平臺(tái)。這些都為緩解交通擁堵帶來了新的希望。
二、智能交通系統(tǒng)在城市中的作用
目前智能交通可以堪稱為世界交通運(yùn)輸發(fā)展的熱點(diǎn)與前沿,它依托于現(xiàn)有的交通運(yùn)載工具及基礎(chǔ)設(shè)施,通過對(duì)現(xiàn)代信息、通信、控制等技術(shù)的集成應(yīng)用,把構(gòu)建安全、高效、便捷、綠色的交通運(yùn)輸體系作為目標(biāo),充分為公眾出行和貨物運(yùn)輸多樣化服務(wù),是現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)的重要標(biāo)志。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市人口不斷增加、汽車的數(shù)量持續(xù)猛增,現(xiàn)有路網(wǎng)通行能力已無法滿足日益增長(zhǎng)的交通需求,導(dǎo)致交通擁擠現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,擺在世界各國眼前的問題也就產(chǎn)生了,交通事故、能源消耗、交通污染等問題所造成的損失成為面臨和必須解決的。智能交通系統(tǒng)(ITS,Intelligent Transportation System)變革了傳統(tǒng)交通系統(tǒng),提升交通系統(tǒng)的信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化,從而保障人、車、路與環(huán)境之間的相互融合,進(jìn)而提高交通系統(tǒng)的使用效率、機(jī)動(dòng)性、安全性、可達(dá)性、經(jīng)濟(jì)性,降低能耗并且保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。解決這些問題,智能化的交通系統(tǒng)被國際上認(rèn)為是根本途徑,越來越受到國內(nèi)外政府、專家、學(xué)者等的重視和廣泛應(yīng)用。
智能交通系統(tǒng)在城市中的作用主要體現(xiàn)為3方面:
(1)為城市安全及交通管理服務(wù)。比如交通監(jiān)控、電子警察、卡口、交通信號(hào)控制、智能公共交通等。
(2)為廣大出行者服務(wù),比如采集和誘導(dǎo)交通信息,智能公共交通、停車誘導(dǎo)等。
(3)有效緩解城市交通敏感地區(qū)的擁堵問題。
(4)為規(guī)劃、管理等提供決策支持,如交通數(shù)據(jù)采集、綜合交通信息平臺(tái)等。
三、智能交通緩解城市擁堵問題的方法措施
1.要不斷發(fā)展城市智能公共交通技術(shù)。從世界范圍來看,解決城市擁堵的重要手段就是加強(qiáng)公共交通發(fā)展,我們要把建設(shè)“公交都市”作為發(fā)展目標(biāo),以公交引導(dǎo)城市土地開發(fā)和布局發(fā)展。在城市規(guī)劃建設(shè)中盡量要求實(shí)施公交投資優(yōu)先、公交專道建設(shè)、公交財(cái)政補(bǔ)貼、合理限制小汽車、發(fā)展快速公交系統(tǒng)(BRT)等一系列有效措施。同時(shí),進(jìn)一步研究及推廣公交運(yùn)營(yíng)智能化調(diào)度與安全保障技術(shù)、城市軌道交通運(yùn)營(yíng)應(yīng)急保障技術(shù)、城市公共交通多源客流數(shù)據(jù)采集、融合分析以及線網(wǎng)優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)、IC卡數(shù)據(jù)分析技術(shù)等智能公共交通技術(shù),推動(dòng)公共交通的智能發(fā)展。
2.要著重落實(shí)城市綜合樞紐信息化。隨著城市交通多元化的發(fā)展,客運(yùn)樞紐環(huán)節(jié)在交通中的作用更加重要。因此,要為綜合客運(yùn)樞紐運(yùn)營(yíng)管理提供技術(shù)支撐,建立以綜合客運(yùn)樞紐為依托的樞紐智能化管理與服務(wù)系統(tǒng),為廣大群眾在使用不同交通方式時(shí)在樞紐的換乘和購票方面提供便利服務(wù),包括樞紐運(yùn)行信息采集、智能化換乘組織調(diào)度、換乘信息服務(wù)系統(tǒng)等。
3.要加大對(duì)城市路網(wǎng)控制引導(dǎo)與出行服務(wù)系統(tǒng)及城市交通擁堵自動(dòng)收費(fèi)技術(shù)的研究。隨著國民生活水平質(zhì)量的提高,機(jī)動(dòng)車的數(shù)輛也日益增多,人們合理出行要通過行政和市場(chǎng)雙重手段來引導(dǎo)。要研究城市交通擁堵自動(dòng)收費(fèi)技術(shù),分析評(píng)價(jià)該項(xiàng)技術(shù)在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的可操作性,用此方法有效控制交通流量。加強(qiáng)城市道路交通區(qū)域間的協(xié)調(diào)控制技術(shù)、快速路交通控制等的研究,可以通過對(duì)旅行時(shí)間預(yù)測(cè)以及出行相關(guān)信息的來引導(dǎo)城市居民出行和泊車,以此緩解交通擁堵問題。
四、智能交通的發(fā)展方向
目前,智能交通主要應(yīng)用于我國三大領(lǐng)域:
1、公路交通信息化,包括高速公路建設(shè)、省級(jí)國道公路建設(shè)
公路交通領(lǐng)域項(xiàng)目中主要集中滿足在公路收費(fèi)領(lǐng)域,其中又以軟件為主。公路收費(fèi)項(xiàng)目分為兩部分,計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)和聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)軟件。聯(lián)網(wǎng)不停車收費(fèi)(IETC)將會(huì)成為未來高速公路收費(fèi)的主要形式。
2、城市道路交通管理服務(wù)信息化
如何兼容和整合城市道路交通管理服務(wù)信息化是當(dāng)前主要問題,因此,綜合性的信息平臺(tái)應(yīng)用也就成為這一領(lǐng)域的熱點(diǎn)。除了城市交通綜合信息平臺(tái),也存在一些縱向的比較有前景的應(yīng)用系統(tǒng)。
3、城市公交信息化
當(dāng)前我國的公交系統(tǒng)信息化應(yīng)用依舊落后,智能公交的調(diào)度系統(tǒng)在國內(nèi)來說基本處于空白階段,但這也是方案商可以重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域。然而在地域分布上,國內(nèi)一些城市特別是南方沿海地區(qū)很重視智能交通的發(fā)展。
從國家未來的發(fā)展規(guī)劃上來看,會(huì)加大力度發(fā)展城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)方面。首先將在50個(gè)左右的大城市推廣交通信息服務(wù)平臺(tái)建設(shè),提供交通信息查詢、交通誘導(dǎo)等服務(wù);在200個(gè)以上的城市發(fā)展城市智能控制信號(hào)系統(tǒng),形成智能化的交通指揮系統(tǒng);在100以上的大城市推進(jìn)大城市公共交通區(qū)域調(diào)度和相應(yīng)的系統(tǒng)的建設(shè),加大電子化票務(wù)的建設(shè)與應(yīng)用。隨著城市交通問題的日益發(fā)展,城市交通綜合信息平臺(tái)、全球定位與車載導(dǎo)航系統(tǒng)、城市公共交通車輛以及出租車的車輛指揮與調(diào)度系統(tǒng)、城市綜合應(yīng)急系統(tǒng)都將迎來較大的發(fā)展機(jī)遇。
總而言之,未來城市智能交通系統(tǒng)的發(fā)展將表現(xiàn)為綜合化、多部門驅(qū)動(dòng)型的發(fā)展模式。由于將來城市智能交通體系的發(fā)展會(huì)越來越多的涉及到相關(guān)的市民、公安交通管理、交通部門車輛管理、通信、城市建設(shè)等相關(guān)部門工作,這也注定了未來城市智能交通的發(fā)展過程趨勢(shì)必然將是一個(gè)涉及以交通與公安為主的多部門驅(qū)動(dòng)的發(fā)展過程。
五、結(jié)束語
智能交通管理,既關(guān)系到城市整體規(guī)劃建設(shè),也直接關(guān)系到每一個(gè)人的正常生活,我們有理由相信,伴隨著智能交通的進(jìn)一步發(fā)展,人們的出行將更加便捷、更加愉悅,智能交通將讓城市的生活更加美好。
參考文獻(xiàn):
《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)緩解首都交通擁堵工作意見》
《中國智能交通》
《電訊技術(shù)》2012.04期
我國智能交通科技創(chuàng)新發(fā)展歷程
2000年,我國成立了“全國智能運(yùn)輸系統(tǒng)協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組及辦公室”,并開展了智能交通系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的相關(guān)研究,形成了《中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架》、《中國智能交通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系》等重要成果,明確了我國智能交通系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展的總體技術(shù)方向。
“十五”期間,針對(duì)我國智能交通系統(tǒng)發(fā)展的迫切需求,國家科技計(jì)劃對(duì)智能交通系統(tǒng)共性關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)行了立項(xiàng)支持,在北京、上海、廣州等全國十二個(gè)城市進(jìn)行了ITS示范工程建設(shè)。通過ITS規(guī)戈叭車載信息裝置、交通信息采集、專用短程通信、汽車安全輔助、交通共用信息平臺(tái)等方面的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、關(guān)鍵產(chǎn)品的開發(fā)和示范應(yīng)用,促進(jìn)了以智能化交通管理為主的我國城市智能交通體系建設(shè),為智能交通系統(tǒng)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
“十一五”期間,面向綜合交通運(yùn)輸一體化發(fā)展趨勢(shì)和我國智能交通發(fā)展中的重大技術(shù)問題,以“提高交通運(yùn)輸?shù)男屎桶踩睘橹笇?dǎo)思想,國家科技計(jì)劃對(duì)綜合交通運(yùn)輸和服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與配置、智能化交通控制、綜合交通信息采集、處理及協(xié)同服務(wù)、交通安全等重點(diǎn)技術(shù)方向進(jìn)行了持續(xù)立項(xiàng)研究支持,攻克了城市交通控制、交通誘導(dǎo)、電子收費(fèi)、新一代空中交通管理等智能交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),形成了大批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能交通科技創(chuàng)新成果。
面向2008北京奧運(yùn)會(huì)、2010上海世博會(huì)、2010廣州亞運(yùn)會(huì)等重大活動(dòng)的交通需求,“十一五”期間啟動(dòng)實(shí)施了“國家綜合智能交通技術(shù)集成應(yīng)用示范”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目,支持建設(shè)了“北京奧運(yùn)智能交通集成系統(tǒng)”、“上海世博智能交通技術(shù)綜合集成系統(tǒng)”、“廣州亞運(yùn)智能交通綜合信息平臺(tái)系統(tǒng)”、“遠(yuǎn)洋船舶及戰(zhàn)略物資運(yùn)輸在線監(jiān)控系統(tǒng)”等,為大型國際活動(dòng)提供了智能化交通管理和出行服務(wù)技術(shù)支撐,取得了顯著的成果,智能交通科技在一系列重大國際活動(dòng)的交通保障中發(fā)揮了重要的作用。
針對(duì)嚴(yán)峻的道路交通安全形勢(shì),2008年,科技部、公安部和交通部聯(lián)合開展了國家道路交通安全行動(dòng)計(jì)劃,國家科技計(jì)劃部署了“重特大道路交通事故綜合預(yù)防、處置集成技術(shù)開發(fā)與示范應(yīng)用”支撐計(jì)劃項(xiàng)目,跨部委聯(lián)合、多單位協(xié)同攻關(guān)、研究與示范緊密結(jié)合,對(duì)公路安全保障、高速公路安全控制、營(yíng)運(yùn)車輛運(yùn)行安全、全民交通行為安全提升、路網(wǎng)安全態(tài)勢(shì)監(jiān)測(cè)、交通安全執(zhí)法等交通安全重點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了攻關(guān)研究和示范應(yīng)用,為提高我國道路交通安全水平產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
我國在推進(jìn)智能化交通管理技術(shù)發(fā)展的同時(shí),也十分重視推動(dòng)智能化交通服務(wù)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)事關(guān)民生的公共交通、公眾便捷出行、交通安全等技術(shù)開展了研究和應(yīng)用。過去的十年中,公共交通管理運(yùn)營(yíng)智能化、快速公交、公交信號(hào)優(yōu)先、出租車智能化運(yùn)營(yíng)、交通信息智能化服務(wù)等面向民生的智能交通技術(shù)得到大力發(fā)展和廣泛應(yīng)用,方便了公眾交通出行。國家科技計(jì)劃支持的“國家高速公路聯(lián)網(wǎng)不停車收費(fèi)和服務(wù)系統(tǒng)”,建設(shè)了京津冀和長(zhǎng)三角區(qū)域國家高速公路聯(lián)網(wǎng)不停車收費(fèi)示范工程,通過科技攻關(guān)和示范工程形成了比較完整的技術(shù)體系和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,取得了良好的實(shí)施效果。成為我國第一個(gè)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、在全國范圍大面積應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的智能交通項(xiàng)目。
進(jìn)入“十二五”,我國智能交通科技創(chuàng)新圍繞綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)效能與服務(wù)提升、智能化交通管控、車路協(xié)同與安全三條主線,在“863”計(jì)劃、科技支撐計(jì)劃等國家科技項(xiàng)目中,相繼部署了“大城市區(qū)域交通協(xié)同聯(lián)動(dòng)控制關(guān)鍵技術(shù)”、“智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”、“交通狀態(tài)感知與交互處理關(guān)鍵技術(shù)”、“綜合交通樞紐智能管控關(guān)鍵技術(shù)”、“環(huán)境友好型智能交通控制技術(shù)”、“多模式地面公交網(wǎng)絡(luò)高效協(xié)同控制大城市交通主動(dòng)防控關(guān)鍵技術(shù)及示范”、“城市道路交通智能聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控技術(shù)集成及示范”等一系列項(xiàng)目,對(duì)我國智能交通系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,創(chuàng)新成果將對(duì)我國智能交通系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
我國智能交通科技創(chuàng)新成就
十幾年來,我國智能交通科技創(chuàng)新取得了豐碩的成果,突破了大批核心關(guān)鍵技術(shù),組織實(shí)施了多項(xiàng)具有重大影響的智能交通系統(tǒng)示范工程建設(shè)。科技引領(lǐng)和推動(dòng)我國智能交通系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展后來居上,成為世界智能交通系統(tǒng)發(fā)展格局中的重要構(gòu)成,發(fā)展成就為世界矚目,部分自主創(chuàng)新科技成果和應(yīng)用躋身世界先進(jìn)水平。在我國智能交通系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展的實(shí)踐中,國家科技計(jì)劃的實(shí)施,結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求,在城市交通運(yùn)行智能化監(jiān)測(cè)、道路交通信息采集處理、重大活動(dòng)交通運(yùn)行組織保障、大容量快速公交、區(qū)域聯(lián)網(wǎng)不停車收費(fèi)等技術(shù)領(lǐng)域形成了許多具有國際先進(jìn)水平的智能交通科技創(chuàng)新成果。
(1)交通信息化水平顯著提升,交通狀態(tài)綜合檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)化電子收費(fèi)等核心關(guān)鍵技術(shù)取得突破并廣泛應(yīng)用。建成了全國機(jī)動(dòng)車和駕駛員管理信息系統(tǒng)、全國鐵路聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng);綜合交通信息采集、處理及協(xié)同服務(wù)技術(shù)取得突破;交通綜合監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備廣泛應(yīng)用,基于移動(dòng)終端的狀態(tài)獲取和集成應(yīng)用技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平;網(wǎng)絡(luò)化電子收費(fèi)(ETC)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,已在全國26個(gè)省市推廣應(yīng)用。
(2)城市智能交通技術(shù)綜合集成與應(yīng)用總體達(dá)到國際先進(jìn)水平。結(jié)合重大應(yīng)用需求,攻克了大批關(guān)鍵技術(shù),建設(shè)了示范工程,形成一批行業(yè)技術(shù)規(guī)范和國家標(biāo)準(zhǔn),對(duì)重大國際活動(dòng)交通保障作用突出,推動(dòng)我國智能交通技術(shù)應(yīng)用水平取得顯著提升。北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)和廣州亞運(yùn)會(huì)交通保障對(duì)智能交通技術(shù)進(jìn)行了大范圍集成應(yīng)用;科技支撐全國城市“暢通工程建設(shè)”;公交智能化、BRT形成了成套技術(shù)裝備;公交一卡通實(shí)現(xiàn)了城市間聯(lián)網(wǎng)通用。
⑶新一代空中交通管理技術(shù)取得重大技術(shù)突破,建立了我國新一代空中交通管理系統(tǒng)核心技術(shù)框架。突破了高精度航空導(dǎo)航、協(xié)同式航空綜合監(jiān)視、空管運(yùn)行控制和民航空管信息服務(wù)平臺(tái)等關(guān)鍵技術(shù),核心裝備和關(guān)鍵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自主研制,達(dá)到國際同期先進(jìn)水平。中國民航新一代空中交通服務(wù)平臺(tái)已經(jīng)在空管、航空公司等部門獲得了成功應(yīng)用,在提升空域利用、減少延誤等方面成效明顯,為我國從民航大國向民航強(qiáng)國邁進(jìn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
(4)智能汽車技術(shù)取得重要突破,部分成果達(dá)到國際先進(jìn)水平。無人駕駛智能汽車實(shí)現(xiàn)了實(shí)際道路運(yùn)行測(cè)試,達(dá)到國際先進(jìn)水平。汽車駕駛輔助技術(shù)領(lǐng)域趕上了國際研發(fā)進(jìn)程,駕駛?cè)诵袨楸O(jiān)控預(yù)警技術(shù)研究躋身國際先進(jìn)行列。
(5)智能交通支撐道路交通安全水平提升。人因安全研究顯著提升了交通安全執(zhí)法科技能力和監(jiān)管水平,安全執(zhí)法與安全保障技術(shù)及應(yīng)用,提高了道路交通安全總體水平。攻克了一批交通基礎(chǔ)設(shè)施安全相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù),形成了適合我國公路交通特點(diǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施安全技術(shù)體系。建成了以交通事故快速救援為核心的一體化交通應(yīng)急保障系統(tǒng),為交通應(yīng)急指揮和管理能力提升提供了核心技術(shù)支撐。
(6)科技創(chuàng)新推動(dòng)我國智能交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展初具規(guī)模。智能交通領(lǐng)域項(xiàng)目建設(shè)主要技術(shù)和設(shè)備多數(shù)為我國企業(yè)自主創(chuàng)新產(chǎn)品。城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)市場(chǎng)逐年提升,2013年度主要項(xiàng)目市場(chǎng)規(guī)模超過200億元。高速公路收費(fèi)、通信、監(jiān)控系統(tǒng)以及公路交通信息化和智能化項(xiàng)目市場(chǎng)規(guī)模近百億元。智能交通領(lǐng)域的上市企業(yè)近10家。
目前,我國智能交通科技支撐體系基本建立,智能交通標(biāo)準(zhǔn)體系不斷完善,智能交通已經(jīng)成為我國交通運(yùn)輸現(xiàn)代化發(fā)展的重要構(gòu)成。自主創(chuàng)新、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、智能交通科技創(chuàng)新培育和推動(dòng)了我國智能交通產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展,智能交通產(chǎn)業(yè)已成為我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容和新的經(jīng)濟(jì)増長(zhǎng)點(diǎn)。智能交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,帶動(dòng)了信息、通信、傳感等高技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù)成果的應(yīng)用,促進(jìn)了信息服務(wù)、現(xiàn)代物流等現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的提升和發(fā)展。
智能交通科技創(chuàng)新發(fā)展趨勢(shì)
適應(yīng)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求,順應(yīng)國際高新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),智能交通科技創(chuàng)新發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)和要求,也呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢(shì)。
日益嚴(yán)重的城市交通擁堵、居高不下的道路交通安全事故、通待提升的綜合交通服務(wù)水平,是智能交通科技創(chuàng)新發(fā)展始終面對(duì)的挑戰(zhàn)。我國社會(huì)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速和智慧城市建設(shè),要求我們必須謹(jǐn)慎思考未來城市交通模式,構(gòu)建綜合交通體系,倡導(dǎo)綠色出行理念。
未來我國智能交通的科技創(chuàng)新發(fā)展將重點(diǎn)圍繞以下方面:
綜合交通運(yùn)輸協(xié)同與效能提升;以服務(wù)為導(dǎo)向,注重ITS的公眾服務(wù)和綜合應(yīng)用服務(wù);不斷采用新技術(shù)提高交通管理和服務(wù)的智能化水平;重視道路交通安全保障和安全水平的提升;關(guān)注交通環(huán)境改善和交通的可持續(xù)發(fā)展;車路協(xié)同系統(tǒng)受到普遍關(guān)注。具體技術(shù)方面,新技術(shù)環(huán)境下交通信息精確感知與動(dòng)態(tài)交互、交通需求辨識(shí)與交通態(tài)勢(shì)分析、動(dòng)態(tài)交通仿真與智能化決策支持、交通運(yùn)行智能化控制與節(jié)能減排、人車路協(xié)同主動(dòng)安全與智能駕駛、綜合交通系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與協(xié)同服務(wù)、公路智能運(yùn)輸與綜合服務(wù)、大型綜合樞紐協(xié)同運(yùn)營(yíng)與高效服務(wù)、智能化綜合交通信息服務(wù)等都將成為創(chuàng)新發(fā)展的重要方向。
【關(guān)鍵詞】智能交通;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè);課程體系改革;融合
0.前言
智能交通是一個(gè)基于現(xiàn)代電子信息技術(shù)面向交通運(yùn)輸?shù)姆?wù)系統(tǒng)。它的突出特點(diǎn)是以信息的收集、處理、、交換、分析、利用為主線,為交通參與者提供多樣性的服務(wù)。智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransp
ortationSystem,簡(jiǎn)稱ITS)是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向,它是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的,實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。ITS可以有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施、減少交通負(fù)荷和環(huán)境污染、保證交通安全、提高運(yùn)輸效率,因而,日益受到各國的重視。21世紀(jì)將是公路交通智能化的世紀(jì),人們將要采用的智能交通系統(tǒng),是一種先進(jìn)的一體化交通綜合管理系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中,車輛靠自己的智能在道路上自由行駛,公路靠自身的智能將交通流量調(diào)整至最佳狀態(tài),借助于這個(gè)系統(tǒng),管理人員對(duì)道路、車輛的行蹤將掌握得一清二楚。
如何利用智能交通系統(tǒng)減緩交通的擁堵,這是新時(shí)期交通的重要課題,也是新交通發(fā)展的必然趨勢(shì)。研究面向智能交通的網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程體系,具有教育服從社會(huì)需要的現(xiàn)實(shí)背景。南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院堅(jiān)持“緊貼交通產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,打造專業(yè)建設(shè)平臺(tái)”,努力構(gòu)建富有交通特色和適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的專業(yè)群體系;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)作為學(xué)院的特色專業(yè)之一,研究面向智能交通的網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程體系,是適應(yīng)社會(huì)大環(huán)鏡的發(fā)展及學(xué)院建設(shè)交通特色院校的主旋律的必然之路;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)迫切需要找到與交通行業(yè)信息化融合的方向,從而在與省內(nèi)其他高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)招生竟?fàn)幹薪I(yè)優(yōu)勢(shì),鍥入智能交通領(lǐng)域是最佳選擇;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用軟件編程是建設(shè)智能交通系統(tǒng)最基礎(chǔ)也是最核心的技術(shù),但如何使三者更緊密的融合并且在新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程體系建設(shè)中體現(xiàn)出來是本文研究的方向。
1.目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程體系的不足之處
交通行業(yè)急需的是智能交通系統(tǒng)方面研究、開發(fā)、生產(chǎn)、維護(hù)、管理、服務(wù)的工程技術(shù)人才,這些人應(yīng)具有寬厚的交通行業(yè)專業(yè)知識(shí)及較強(qiáng)的動(dòng)手能力,具有較扎實(shí)的專業(yè)技能等;面對(duì)大中型企業(yè)的技術(shù)升級(jí)和技術(shù)改造,以及在更新工藝和更新產(chǎn)品,增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的過程中,發(fā)揮其專業(yè)知識(shí)特長(zhǎng),正確處理和解決工程實(shí)際問題,直接面向和服務(wù)于生產(chǎn)第一線。但是目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的人才培養(yǎng)與交通行業(yè)用人單位的實(shí)際需要存在差距,在課程體系表現(xiàn)出與企業(yè)社會(huì)要求不相適應(yīng),課程設(shè)置單一、知識(shí)面和專業(yè)面窄、課程難以形成完整的體系、教學(xué)內(nèi)容陳舊、教學(xué)方法和教學(xué)手段落后等不足之處,具體表現(xiàn)為畢業(yè)生技能與智能交通職業(yè)工作過程的工作任務(wù)吻合度低的問題,尤其以職業(yè)為導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)課程體系差距較大。從中華人才網(wǎng)的“ChinaH R職場(chǎng)人氣排行榜”來看,智能交通類職位需求持續(xù)旺盛。而目前的現(xiàn)實(shí)就業(yè)狀況是許多計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后從事的并不是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類崗位,智能交通系統(tǒng)企業(yè)實(shí)際崗位中的大部分從業(yè)人員又不是具備智能交通基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)畢業(yè)的,需要到企業(yè)以后花相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間從零開始培訓(xùn),專業(yè)與職業(yè)不能銜接。調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,改革課程體系勢(shì)在必行。
2.在原有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程體系中融入智能交通相關(guān)內(nèi)容
我校計(jì)算機(jī)專業(yè)課程結(jié)構(gòu)設(shè)置上主要分為:公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課三大類,課程體系的優(yōu)化需要從課程結(jié)構(gòu)、.課程設(shè)置等宏觀方面,以及公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課的具體課程融入智能交通相關(guān)知識(shí)等微觀方面綜合考慮,才能由點(diǎn)到面,有計(jì)劃、有步驟的推動(dòng)課程體系的改革。
2.1課程結(jié)構(gòu)的改革
課程結(jié)構(gòu)是指課程體系中不同課程要素及其相互形成的比重關(guān)系。“以面向交通行業(yè)就業(yè)導(dǎo)向”的課程結(jié)構(gòu)要以模塊組合為基礎(chǔ)。其基本思想是該專業(yè)學(xué)生都必須掌握本專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊,學(xué)習(xí)對(duì)應(yīng)崗位所屬方向的專業(yè)課程模塊。根據(jù)崗位性質(zhì)分為四個(gè)專業(yè)方向:計(jì)算機(jī)信息管理、軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方向。高職院校的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生適合企業(yè)生產(chǎn)過程的各種能力包括操作、服務(wù)、管理能力等,通過教與學(xué)的過程,通過能力分析確定教學(xué)模塊,使學(xué)生適合崗位要求。融入智能交通的計(jì)算機(jī)專業(yè)的課程設(shè)置應(yīng)該是在分析職業(yè)能力需求的基礎(chǔ)上確定培養(yǎng)模塊的,同時(shí)通過對(duì)學(xué)生能力的分析,安排學(xué)生學(xué)什么、怎么學(xué),具有很強(qiáng)的針對(duì)性。通過能力分析將職業(yè)中的崗位能力細(xì)化,也就是根據(jù)學(xué)生的必備能力分析來設(shè)置課程單元,將處于不同能力層次的學(xué)生安排在不同的教學(xué)模塊中學(xué)習(xí),增強(qiáng)針對(duì)性。保證學(xué)生畢業(yè)后能夠適應(yīng)不斷更新的交通行業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)中的軟件技術(shù)和計(jì)算機(jī)信息管理的發(fā)展,跟上時(shí)代的步伐。
2.2構(gòu)建基于工作過程導(dǎo)向的課程設(shè)置的改革
課程設(shè)置是專業(yè)建設(shè)的核心要素之一,是全面實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo),落實(shí)人才業(yè)務(wù)規(guī)格的著眼點(diǎn)。高等職業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系的設(shè)置是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,要建立一個(gè)科學(xué)的、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求、體現(xiàn)高職特色的課程,就必須樹立全新的職業(yè)教育觀念和教學(xué)模式,從學(xué)科知識(shí)體系為基礎(chǔ)向崗位能力為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)變,從學(xué)科型教育向技術(shù)應(yīng)用型教育轉(zhuǎn)變。智能交通的基礎(chǔ)知識(shí):智能交通系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、出行者信息系統(tǒng)、城市道路交通管理、城市智能公共交通、高速公路信息管理系統(tǒng)、車載系統(tǒng)與導(dǎo)航、智能交通系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、智能交通系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、智能交通系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)。其中智能交通系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、智能交通系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化車載系統(tǒng)與導(dǎo)航可以作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的選修課,增加學(xué)生對(duì)智能交通系統(tǒng)的感性認(rèn)識(shí);智能交通系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù),如通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、傳感器技術(shù)、車輛自動(dòng)駕駛技術(shù)的相關(guān)知識(shí)可以跟計(jì)算機(jī)專業(yè)現(xiàn)有課程相融合,如果現(xiàn)有教材不能滿足融合智能交通知識(shí)的要求,鼓勵(lì)任課教師根據(jù)自己的理解去編制校本教材。出行者信息系統(tǒng)、城市道路交通管理、城市智能公共交通、高速公路信息管理系統(tǒng)等信息系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)可以融入到現(xiàn)有的C#,SQLSEVER 課程的課后作業(yè)以及實(shí)訓(xùn)周項(xiàng)目中去,使學(xué)生學(xué)會(huì)軟件編程技巧的同時(shí)熟悉智能交通系統(tǒng)的各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的功能和架構(gòu)。
2.3 公共基礎(chǔ)課與智能交通系統(tǒng)的融合
智能交通系統(tǒng)的知識(shí)也可以融合到公共基礎(chǔ)課的基本教學(xué)中,比如說大學(xué)英語,可以在教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)引用智能交通系統(tǒng)的英文素材;高等數(shù)學(xué)和概率論則可以把一些智能交通工程中的案例引入到教學(xué)例題中去。
3.基于校企合作的實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建
智能交通系統(tǒng)具有以下兩個(gè)特點(diǎn):一是著眼于交通信息的廣泛應(yīng)用與服務(wù),二是著眼于提高既有交通設(shè)施的運(yùn)行效率。與一般技術(shù)系統(tǒng)相比。智能交通系統(tǒng)建設(shè)過程中的整體性要求更加嚴(yán)格.這種整體性體現(xiàn)在:(1)跨行業(yè)特點(diǎn)。智能交通系統(tǒng)建設(shè)涉及眾多行業(yè)領(lǐng)域,是社會(huì)廣泛參與的復(fù)雜巨型系統(tǒng)工程,從而造成復(fù)雜的行業(yè)間協(xié)調(diào)問題。(2)技術(shù)領(lǐng)域復(fù)雜特點(diǎn)。智能交通系統(tǒng)綜合了交通工程、信息工程,通信技術(shù)、控制工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)等眾多科學(xué)領(lǐng)域的成果,需要眾多領(lǐng)域的技術(shù)人員共同協(xié)作。(3)政府、企業(yè)、科研單位及高等院校共同參與,恰當(dāng)?shù)慕巧ㄎ缓腿蝿?wù)分擔(dān)是系統(tǒng)有效展開的重要前提條件。因此,要想對(duì)智能交通系統(tǒng)有深刻的了解,使畢業(yè)生到智能交通企事業(yè)單位實(shí)習(xí)階段就能頂崗作業(yè),必須構(gòu)建基于校企合作的實(shí)踐教學(xué)體系。
實(shí)踐教學(xué)體系是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的最終保證,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)制訂了一整套完善的實(shí)踐課程教學(xué)計(jì)劃,采用定向選拔、集中辦班、定向培養(yǎng)、定點(diǎn)實(shí)訓(xùn)、頂崗實(shí)習(xí)的培養(yǎng)模式,重點(diǎn)為智能交通企事業(yè)單位定制一線技術(shù)工人和管理人才。工作任務(wù)分析是高職院校課程體系研究設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn),由智能交通企業(yè)崗位工作任務(wù)為研究對(duì)象,對(duì)需要完成的任務(wù)進(jìn)行分解、研究、提煉,并明確生產(chǎn)實(shí)踐中典型工作任務(wù)及內(nèi)容,以及完成該任務(wù)需要的職業(yè)能力、知識(shí)和素質(zhì),并貫穿于學(xué)習(xí)領(lǐng)域和學(xué)習(xí)情景之中,這樣的課程才具有針對(duì)性。有了合作企業(yè),學(xué)生能將實(shí)踐與工程實(shí)習(xí)和就業(yè)聯(lián)系起來,真正培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才。
關(guān)鍵字:智能調(diào)度系統(tǒng)公交應(yīng)用
1、引言
隨著社會(huì)的進(jìn)步,交通行業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,道路的改擴(kuò)建難以趕上車輛數(shù)的不斷增加,城市道路與車輛之間的矛盾日趨顯現(xiàn)。城市公交營(yíng)運(yùn)存在諸多弊端,如:營(yíng)運(yùn)調(diào)度為人工操作,不能全天侯、全方位和全過程的監(jiān)控車輛運(yùn)營(yíng)狀況,在一定程度上影響著線路運(yùn)營(yíng)效率和服務(wù)質(zhì)量。如果引入智能調(diào)度系統(tǒng),可以系統(tǒng)、全面的對(duì)車輛線路進(jìn)行整合調(diào)度,系統(tǒng)的制定行車計(jì)劃,實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)客流數(shù)據(jù),對(duì)提供優(yōu)質(zhì)、高效的公交服務(wù)有極大的促進(jìn)作用。
2、簡(jiǎn)介
智能調(diào)度系統(tǒng)融合了衛(wèi)星定位技術(shù)、無線通信技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)車輛智能調(diào)度、運(yùn)營(yíng)及服務(wù)質(zhì)量管理、行車安全監(jiān)控及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等的系統(tǒng)。通過利用計(jì)算機(jī)、通訊、監(jiān)視、控制等科學(xué)技術(shù),將人、車、路、場(chǎng)站合理的綜合協(xié)調(diào),有效的提高了道路的使用效率。公交智能調(diào)度系統(tǒng)大體可以劃分為以下幾個(gè)部分:車載系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、中心控制調(diào)度系統(tǒng)、電子站牌。
3、國內(nèi)外公交智能交通的發(fā)展情況
經(jīng)過近30多年的發(fā)展,許多國家和地區(qū)的交通部門逐步將先進(jìn)的智能交通系統(tǒng)應(yīng)用于城市公共交通管理之中,目前,對(duì)智能交通系統(tǒng)研究領(lǐng)先的陣營(yíng)以美國、日本為主。
美國智能交通系統(tǒng)的發(fā)展,以政府部門為主導(dǎo),負(fù)責(zé)政策與資金的支持及人才培養(yǎng),將企業(yè)、學(xué)校以及研究所緊密的聯(lián)系在一起,使智能交通協(xié)調(diào)、有序的發(fā)展。2001年美國運(yùn)輸部和美國智能交通協(xié)會(huì)聯(lián)合編制的《美國國家智能交通系統(tǒng)10年發(fā)展規(guī)劃》,明確了不同區(qū)域間作為一個(gè)整體系統(tǒng)發(fā)展建設(shè)的主題。目前,美國已建成了完善的智能交通體系結(jié)構(gòu)[1]。
日本政府在智能交通領(lǐng)域進(jìn)行了大量的資金、政策等方面的投入。日本首次制定智能交通發(fā)展戰(zhàn)略是在1996年7月,5個(gè)政府機(jī)構(gòu)聯(lián)合制定,發(fā)表了《關(guān)于推進(jìn)智能交通系統(tǒng)(智能交通)的整體構(gòu)想》,具體制定了日本智能交通發(fā)展戰(zhàn)略,明確列出智能交通的國家功能、長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展方向和智能交通的系統(tǒng)架構(gòu)。
20世紀(jì)70年代初,我國學(xué)者已經(jīng)開始關(guān)注國際上智能交通的發(fā)展,并參加了世界會(huì)議的指導(dǎo)委員會(huì)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的部分工作。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和政府對(duì)公交投入力度的加大,我國智能交通系統(tǒng)已逐步進(jìn)入很多領(lǐng)域。
4、城市公交引入智能調(diào)度系統(tǒng)的意義[2]
公交智能調(diào)度系統(tǒng)技術(shù)的開發(fā)研究,將獨(dú)立車輛、道路及環(huán)境進(jìn)行有效的融合,實(shí)現(xiàn)道路交通管理自動(dòng)化、車輛行駛智能化。智能調(diào)度系統(tǒng)的引入,將改變城市公交企業(yè)近幾十年的管理模式和管理手段,將實(shí)現(xiàn)以經(jīng)驗(yàn)管理向科學(xué)管理,從定性管理向定量管理,從靜態(tài)管理向動(dòng)態(tài)管理,從事后管理向?qū)崟r(shí)管理的轉(zhuǎn)變,其意義主要為:
4.1調(diào)度靈活,突發(fā)事件應(yīng)變能力增強(qiáng)。通過采取監(jiān)控、定位技術(shù),調(diào)度員可以及時(shí)了解車輛運(yùn)行狀況,盡早采取措施,有效提高了調(diào)度的靈活性。
4.2合理配置車輛,提高車輛利用率。通過智能調(diào)度系統(tǒng)的客流統(tǒng)計(jì)的實(shí)時(shí)信息,調(diào)度人員可發(fā)現(xiàn)線路上的客流變化,通過與以往經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合,確定加、減車數(shù),或調(diào)節(jié)發(fā)車間隔等調(diào)度措施,這樣避免了因要降低運(yùn)營(yíng)成本而盲目抽車現(xiàn)象的發(fā)生。
4.3營(yíng)運(yùn)班次安排高質(zhì)、高效。智能調(diào)度系統(tǒng)通過對(duì)各時(shí)段各站點(diǎn)的客流量數(shù)據(jù)分析,作為制定行車作業(yè)計(jì)劃的依據(jù),并結(jié)合車輛的載客量、以及影響該線路正常運(yùn)行的其它參數(shù),建立一個(gè)科學(xué)的公交線路運(yùn)行時(shí)刻表的數(shù)學(xué)模型。
4.4駕駛員的考核、管理智能化。駕駛員運(yùn)行考核一直是公交管理的重點(diǎn)。智能公交調(diào)度系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)記錄車輛的運(yùn)行方向、運(yùn)行車間隔、發(fā)車時(shí)間、到站時(shí)間、上下車客流、載客人數(shù)、運(yùn)行速度等數(shù)據(jù),并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中,既而系統(tǒng)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行詳盡的統(tǒng)計(jì)分析,得出駕駛員運(yùn)行考核結(jié)果。
5、智能調(diào)度系統(tǒng)在公交營(yíng)運(yùn)中的應(yīng)用
公交智能調(diào)度系統(tǒng)集GPS定位技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)、GPRS通信技術(shù)等技術(shù)于一體,通過智能調(diào)度平臺(tái)進(jìn)行信息的采集、分析處理與,是實(shí)現(xiàn)公共交通智能化的關(guān)鍵性技術(shù)環(huán)節(jié),這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)主要是依賴于GPS、GIS及GPRS技術(shù)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。
5.1 GPS定位技術(shù)提供車輛實(shí)時(shí)的信息采集、監(jiān)控、指揮、調(diào)度[3]
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)( Global Positioning System簡(jiǎn)稱GPS)是目前比較先進(jìn)的一種定位系統(tǒng),它通過利用均勻分布在六個(gè)地心軌道的24顆人造衛(wèi)星組成的衛(wèi)星網(wǎng),向全球各地全天候地提供三維位置、三維速度的信息服務(wù)。GPS技術(shù)具有全天候、精度高、自動(dòng)化、高效益、成本低等特點(diǎn),與GPRS通信技術(shù)相結(jié)合,GPS的功能得到了最大化開發(fā),在公交車輛導(dǎo)航系統(tǒng)中信息采集、定位、監(jiān)控、指揮、調(diào)度等方面的應(yīng)用非常廣泛。
5.2 GPRS技術(shù)提供無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ牌脚_(tái)[4]
GPRS(General Packet Radio Service,通用分組無線服務(wù)業(yè)務(wù)) ,是GSM移動(dòng)電話用戶可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS網(wǎng)絡(luò)是基于現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的,通過在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中增加一些節(jié)點(diǎn),如GGSN(Gateway GPRS Supporting Node,網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn))和SGSN(Serving GSN,服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn))。其主要特點(diǎn)是覆蓋面廣、通信速度快,運(yùn)營(yíng)成本低等。公交智能調(diào)度系統(tǒng)就是利用GPRS技術(shù)中的無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及短消息業(yè)務(wù)來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時(shí)監(jiān)控。
5.3 GIS技術(shù)提供豐富的空間數(shù)據(jù)并進(jìn)行空間分析與數(shù)據(jù)處理
GIS[5] (Geographic Information System,地理信息系統(tǒng))以其強(qiáng)大的地理信息空間分析功能,在GPS及路徑優(yōu)化中發(fā)揮著重要的作用。GIS是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),在計(jì)算機(jī)軟、硬件的支持下,對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、分析、顯示,為各種空間分析和空間決策提供支持的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)由硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員和方法五部分組成。硬件和軟件為地理信息系統(tǒng)建設(shè)提供環(huán)境;數(shù)據(jù)是GIS的重要內(nèi)容;方法為GIS建設(shè)提供解決方案;人員是系統(tǒng)建設(shè)中的關(guān)鍵和能動(dòng)性因素,直接影響和協(xié)調(diào)其它幾個(gè)組成部分。
6、結(jié)束語
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)動(dòng)車擁有量及交通流量的增加,交通擁堵問題日趨凸顯,公共交通將成為解決這一問題的關(guān)鍵,公交智能調(diào)度系統(tǒng)將在智能交通未來的發(fā)展中起到很大的促進(jìn)作用,對(duì)于提高城市公交的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益有著深遠(yuǎn)的意義。
參考文獻(xiàn):
[1] 陳旭梅,于雷,郭繼孚,全永美國智能交通系統(tǒng)ITS的近期發(fā)展綜述
[2] 張飛舟,晏磊,范躍祖,孫先仿智能交通系統(tǒng)中的公交車輛調(diào)度方法研究1001-7372(2003)02-0082-04
[3] 李圣熙 GPS城市公交智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用研究 2007
國海證券
投資要點(diǎn):1、新型煤化工產(chǎn)品市場(chǎng)空間廣闊;2、化工工程先行,煤制乙二醇技術(shù)領(lǐng)先。
資源稟賦、能源價(jià)格和能源安全決定了煤化工是我國能源問題的最佳解決方案。作為一個(gè)"富煤、少油、缺氣"的國家,以煤為主的資源稟賦為我國煤化工的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。另一方面,與石油和天然氣原料相比,新型煤化工具有比較明顯的成本優(yōu)勢(shì)。同時(shí),在我國石油進(jìn)口依賴度不斷攀升的大環(huán)境下,能源安全問題為煤化工的發(fā)展提供了必要性。資源稟賦、能源價(jià)格和能源安全決定了煤化工是我國能源問題的最佳解決方案。
新型煤化工產(chǎn)品市場(chǎng)空間廣闊,符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,是煤化工未來的發(fā)展方向。煤化工行業(yè)可分為傳統(tǒng)煤化工和新型煤化工。傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)品供大于求,產(chǎn)能過剩。新型煤化工以碳一化工技術(shù)為基礎(chǔ),煤氣化為先導(dǎo),組合應(yīng)用催化合成、分離、生物化工等先進(jìn)的化工技術(shù)生產(chǎn)天然氣、乙二醇、乙烯/丙烯、成品油、二甲醚、燃料乙醇等可替代石油的潔凈能源和各類化工產(chǎn)品。新型煤化工產(chǎn)品不但存在供需缺口,而且大部分具備成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),更符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,市場(chǎng)空間廣闊,是煤化工未來的發(fā)展方向。
政策引導(dǎo),新型煤化工將迎來春天。一方面,在宏觀經(jīng)濟(jì)尋底的大背景下,為熨平經(jīng)濟(jì)波動(dòng),新型煤化工由于發(fā)展空間廣闊,帶動(dòng)的投資規(guī)模巨大,有望顯著受益。另一方面,各大產(chǎn)煤大省在"十二五"規(guī)劃中對(duì)新型煤化工躍躍欲試,隨著新型煤化工綱領(lǐng)政策近期出臺(tái),或?qū)⒁l(fā)行業(yè)投資盛宴。
投資策略:工程先行,技術(shù)領(lǐng)先。化工工程與設(shè)計(jì)行業(yè)作為新型煤化工產(chǎn)業(yè)鏈中的先導(dǎo)行業(yè),將顯著受益投資盛宴,建議關(guān)注具備核心工程與設(shè)計(jì)技術(shù)的投資標(biāo)的:東華科技、中國化學(xué)、三維工程;國內(nèi)乙二醇尚存供需缺口,而且煤制乙二醇具備成本競(jìng)爭(zhēng)力,未來行業(yè)景氣可期,建議關(guān)注突破煤制乙二醇技術(shù)瓶頸的投資標(biāo)的:丹化科技、華魯恒升。
證券:資產(chǎn)管理迎新機(jī)
國泰君安
投資要點(diǎn):1、受托險(xiǎn)資投資開閘前景廣闊;2、政策松綁預(yù)期強(qiáng)烈,大券商估值已見底。
受托保險(xiǎn)資金投資管理,資產(chǎn)管理迎新機(jī)。7月23日,保監(jiān)會(huì)《保險(xiǎn)資金委托投資管理暫行辦法》,允許保險(xiǎn)資金委托證券公司和基金公司進(jìn)行投資管理。按照最新數(shù)據(jù),符合要求的證券公司應(yīng)近15家,其中,包括中信、宏源、光大、招商、廣發(fā)和海通等上市公司。相比于其他受托機(jī)構(gòu),證券公司在研究及綜合服務(wù)上優(yōu)勢(shì)明顯,領(lǐng)先的證券公司在衍生品投資、量化套保等也具備較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。證券公司可獲得傭金及管理費(fèi)潛在收入22.9億元,遠(yuǎn)期貢獻(xiàn)可觀。
政策松綁預(yù)期強(qiáng)烈,創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)快速成長(zhǎng)。定向理財(cái)?shù)尼绕痼w現(xiàn)了證券公司創(chuàng)新的力量、也意味著資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)的巨大增長(zhǎng)空間。下半年,醞釀已久的資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)的松綁已箭在弦上,產(chǎn)品監(jiān)管由審批制改為備案制,產(chǎn)品投資范圍放寬、引入結(jié)構(gòu)化涉及和流動(dòng)性機(jī)制,等等,都將大大激發(fā)證券公司的創(chuàng)新潛能,推動(dòng)資產(chǎn)管理規(guī)模的快速提升。集合、定向和專項(xiàng)將呈現(xiàn)齊頭并進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。由此判斷,未來2年,資產(chǎn)管理規(guī)模可達(dá)1.5萬億元,收入貢獻(xiàn)可提升至5%以上。
創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),維持增持。市場(chǎng)交易量和大券商估值已見底,在目前的市場(chǎng)環(huán)境下,市場(chǎng)和行業(yè)的創(chuàng)新預(yù)期將更為明確,資產(chǎn)管理、新三板、轉(zhuǎn)融通等的加速推進(jìn),將使得行業(yè)仍有顯著的超額收益機(jī)會(huì)。
大券商估值優(yōu)勢(shì)明顯、創(chuàng)新收益程度高,且受益于保險(xiǎn)資產(chǎn)業(yè)務(wù)的放開,仍然是下半年券商股的首選,其中,我們首推中信、海通、廣發(fā)和光大。其他也應(yīng)關(guān)注相對(duì)價(jià)值低估的參股券商(成大、敖東、錦龍)、以及近期有事件驅(qū)動(dòng)的中小券商。
旅游:風(fēng)景這邊獨(dú)好
宏源證券
投資要點(diǎn):1、上半年中國旅游業(yè)人次以及收入逆勢(shì)增長(zhǎng);2、全年旅游業(yè)基本面高景氣度有望得到延續(xù)。
2012年上半年,在中國宏觀經(jīng)濟(jì)增速有所下滑的大背景下,中國旅游業(yè)人次以及收入仍然延續(xù)了快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2012年1季度全國旅游接待總?cè)藬?shù)9億人次,同比增長(zhǎng)12.7%,旅游總收入7,146億元,同比增長(zhǎng)19.9%。其中,國內(nèi)旅游人數(shù)8.7億人次,同比增長(zhǎng)14.5%,國內(nèi)旅游收入6,368億元,同比增長(zhǎng)21%;入境旅游人數(shù)約3,210萬人次,同比增長(zhǎng)1%,旅游外匯收入約110億美元,同比增長(zhǎng)1%。出境旅游市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速,第一季度出境人數(shù)約1,850萬人次。
2012年上半年全國旅游總收入約1.28萬億元,同比增長(zhǎng)17.3%。我國居民旅游消費(fèi)持續(xù)增長(zhǎng),旅游市場(chǎng)整體繁榮。其中,上半年國內(nèi)旅游人數(shù)約15.5億人次,同比增長(zhǎng)14.6%;國內(nèi)旅游收入約1.13萬億元,同比增長(zhǎng)20.1%。入境旅游人數(shù)約6,625萬人次,與上年同期基本持平;入境過夜旅游人數(shù)約2,835萬人次,同比增長(zhǎng)1.3%;旅游外匯收入約240億美元,同比增長(zhǎng)3%;出境旅游人數(shù)約3,800萬人次,同比增長(zhǎng)18%。全國旅游業(yè)保持了平穩(wěn)較快發(fā)展態(tài)勢(shì)。
因此,從2012年上半年預(yù)測(cè)全年,我們認(rèn)為中國旅游業(yè)基本面高景氣度有望得到延續(xù),國內(nèi)游仍然是支撐中國旅游業(yè)增長(zhǎng)的基石。展望2012年下半年,我們認(rèn)為旅游行業(yè)存在結(jié)構(gòu)性的投資機(jī)會(huì)。細(xì)分子行業(yè)中,重點(diǎn)關(guān)注資源稟賦優(yōu)質(zhì)、景區(qū)培育成熟、客流增長(zhǎng)穩(wěn)定的龍頭景區(qū)公司;旅游+文化產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng)強(qiáng)、資源拓展和整合能力佳的行業(yè)先行者;餐飲以及經(jīng)濟(jì)型酒店行業(yè)龍頭;受益于國內(nèi)消費(fèi)升級(jí)以及政策紅利的免稅子行業(yè)。重點(diǎn)推薦公司:中國國旅、峨眉山、中青旅、錦江股份、宋城股份、張家界。
智能交通:政府加大投入力度
國金證券
投資要點(diǎn):1、行業(yè)大會(huì)新戰(zhàn)略;2、城市智能交通領(lǐng)域大訂單增多。
日前,第三屆智能運(yùn)輸大會(huì)(ITSCC)召開,大會(huì)期間《2012-2020 年中國智能交通發(fā)展戰(zhàn)略》,智能交通產(chǎn)業(yè)界、投資界都會(huì)掀起新一輪的智能交通熱。
前言
現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向是以智能交通(rrs)作為其首要的發(fā)展方向,世界發(fā)達(dá)國家紛紛制訂相應(yīng)的研究計(jì)劃。歐洲在1986年就開始實(shí)施了“歐洲高效安全交通計(jì)劃(PROMETHUS),其中包括政府、汽車廠商、科研機(jī)構(gòu)都紛紛參與。1991年成立了歐洲道路交通通信技術(shù)實(shí)用化促進(jìn)協(xié)會(huì),推廣ITS技術(shù)以及1’1’S技術(shù)在國際間的合作。日本、美國也都相繼成立了與ITS技術(shù)相關(guān)的協(xié)會(huì),以期推動(dòng)ITS技術(shù)的發(fā)展。18年間,ITS技術(shù)發(fā)展飛速。
這種對(duì)于智能交通(ITS })技術(shù)的研究均是將先進(jìn)的車輛控制技術(shù)、先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、電子控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等綜合運(yùn)用于道路交通運(yùn)輸管理體系,使人、車、路更加協(xié)調(diào)地結(jié)合在一起,建立一種實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的管理體系,從而提高道路交通運(yùn)艷效率。
其目標(biāo)是“安全高速”。智能交通(ITS)是由軟件和硬件兩部分組成。軟件是以“先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)”結(jié)合“先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)”。而硬件是以車輛自身的外茍憾知智能系統(tǒng),利用各種傳感器技術(shù)作為其基礎(chǔ)平臺(tái),結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)化。
各種先進(jìn)的自動(dòng)化安全防護(hù)系統(tǒng)以及其他車輛技術(shù)為主的一些綜合技術(shù)。就各種車輛智能技術(shù)及其智能交通(ITS)現(xiàn)今發(fā)展的軟硬件技術(shù)來看,無論從其理論深度和其實(shí)際應(yīng)用,都可以說達(dá)到了相當(dāng)高的程度。但在“人一一車—路”這三者中對(duì)于“道路智能”的研究還停留在一個(gè)較低的水平上。所謂“道路智能”是指道路本身和附加在道路上的機(jī)電設(shè)備和其他設(shè)施,利用自動(dòng)化技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)行駛在其路面上的車輛進(jìn)行自動(dòng)控制和千涉。這種控制和干涉不依賴于車輛自身的控制能力,而是道路對(duì)車輛施加的一種外控制力。
1完善載體基礎(chǔ)
高速公路是實(shí)現(xiàn)“道路智能”的最佳載體。對(duì)現(xiàn)有的高速公路在以下幾個(gè)方面進(jìn)行完善,從而實(shí)現(xiàn)“道路智能。”
1.1“半封閉”與“大半封閉”的完善。目的是加強(qiáng)行車安全,減少交通事故,保護(hù)道路延長(zhǎng)使用壽命,降低養(yǎng)護(hù)成本,提高高速公路的戰(zhàn)備功能。
目前高速公路直接受到自然界的影響主要是雨雪的侵蝕和山體滑坡及大霧等,在北方僅就初冬新雪使路面結(jié)冰,而由此引發(fā)的交通事故造成的經(jīng)濟(jì)損失是十分巨大的。
路面產(chǎn)生病害,自然環(huán)境的影響是一個(gè)重要的因素。雨雪侵蝕及因陽光直射高溫使道側(cè)到吏用壽命降低,提高了養(yǎng)護(hù)成本,使養(yǎng)護(hù)間隔周期變短,同時(shí)也影響道路暢通。降低減少雨、雪、陽}R寸高速公路不良影響的研究別良重要的。除了加強(qiáng)高速公路路面、路周排水的研究外,如何在現(xiàn)有的高速公路上方,使用科學(xué)的建筑技術(shù),在合適的高度加設(shè)合適材質(zhì)的棚蓋進(jìn)行“半封閉”的研究和實(shí)踐。
對(duì)高速公路施以相當(dāng)程度的保護(hù)措施。可大幅度減少交通事故,延長(zhǎng)道路使用壽命。在有山體滑坡危險(xiǎn)的路段,使用擋土墻技術(shù)進(jìn)行“大半封閉”,使自然災(zāi)害對(duì)高速公路的影響降到最低。另外一旦發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng),“半封閉的”高速公路的戰(zhàn)備功能會(huì)極大凸現(xiàn),它對(duì)車輛運(yùn)輸?shù)碾[蔽及對(duì)高速公路自身的隱蔽作用,無疑都要優(yōu)于無封閉的高速公路。
1.2加建高軸載高速公路。按不同的軸載對(duì)車輛進(jìn)行分道,降低非標(biāo)高軸載車輛對(duì)普通標(biāo)準(zhǔn)雙輪組單軸100KN的高速公路的破壞。提高高速公路對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的服務(wù)功能。
在“車一路”的協(xié)調(diào)發(fā)展過程中,對(duì)于高速公路的改良來適應(yīng)車輛及運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的必要過程。加建高軸載高速公路細(xì)分車道,按不同的車輛的實(shí)際載荷進(jìn)行分道行駛。防止高軸載車輛對(duì)標(biāo)準(zhǔn)軸載高速公路的破壞。
另一方面使行駛在同一車道上的車速上也達(dá)到了相對(duì)的統(tǒng)一,能大大降低因超車、超載引發(fā)的交通事故。在高速公路的路面病害中,由于特大超重車輛增多而造成比例是相當(dāng)大的。其對(duì)路面的破壞也是災(zāi)害性的。
高軸載的大量出現(xiàn)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展一個(gè)必然現(xiàn)象,加強(qiáng)道路對(duì)車輛的發(fā)展、交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展進(jìn)行適應(yīng)的研究,來提高高速公路對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的服務(wù)功能是唯一的、正確的選擇。單純的處罰是下策,是違背交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展客觀規(guī)律的。在收費(fèi)上調(diào)整“標(biāo)準(zhǔn)軸載”與“高軸載”車道的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),以期達(dá)到“誰消費(fèi),誰付費(fèi)”的公平原則適應(yīng)交通運(yùn)輸業(yè)規(guī)律,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。2道路智能
2.1路面智能化。研制新型智能材料達(dá)到分散承載保護(hù)路基,對(duì)車輛進(jìn)行保速、限速,保證車輛的安全和高速公路自身的安全。
在復(fù)合材料和智能材料不斷發(fā)展及應(yīng)用的今天,如何研制出路面智能材料是交通領(lǐng)域的新課題,也是最具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ恼n題。新型的智能材料應(yīng)具備以下特性和功能:a耐磨耐壓耐腐蝕抗老化;b.對(duì)載荷有分散功能;。.當(dāng)載荷超出某一預(yù)設(shè)值時(shí)材料將發(fā)生變化,變化后的特性將限制車輛的速度。
卸載后恢復(fù)原特性;d.在某一承載面上移動(dòng)載荷相繼施壓,發(fā)生頻數(shù)和時(shí)間大于或,小于預(yù)制值時(shí),材料特性將發(fā)生變化來限制車速;e.當(dāng)材料上有移動(dòng)載荷和固定載荷時(shí)能提供不同的可檢出信號(hào);f可接受外干預(yù)產(chǎn)生特性變化,吸載性、方向性承載等;g.具有獨(dú)立和集合的功能。
利用具有上述特性和功能的材料,結(jié)合自動(dòng)化松娜(技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和高速公路其他安全輔助設(shè)施,形成一個(gè)高速公路自動(dòng)控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“高控系統(tǒng))。就可以實(shí)現(xiàn)車輛智能系統(tǒng)及“智能交通”中復(fù)雜的“車輛跟弛”技術(shù)。對(duì)行駛在此高速公路的車輛提供一般豪華轎車才具有“碰撞避免系統(tǒng)”,例如:在同一車道的兩輛一前一后行駛的車輛,當(dāng)后車車速大于前車車速時(shí),在安全的距離內(nèi)無超車軌跡信號(hào)時(shí),“智能路面,將自動(dòng)吸載對(duì)后車限速。
迫使后車被動(dòng)減速使其難以追撞前車。另外“高控系統(tǒng)”也可以進(jìn)行對(duì)“智能路面”干預(yù)使“智能路面”吸載對(duì)車輛減速,保障車輛安全。此處“吸載”是指“智能路面”利用其材料特性使路面與車輛的摩擦力在方向性上發(fā)生變化或產(chǎn)生增量性變化,以及其他形式的外在結(jié)構(gòu)變化,對(duì)車輛進(jìn)行安全阻礙。
當(dāng)路面有特點(diǎn)。后(當(dāng)載荷超出某一預(yù)設(shè)值時(shí)材料將發(fā)生變化,變化后的特性將限制車輛的速度),就會(huì)對(duì)車輛進(jìn)行外力限速保證車輛及高速公路安全。對(duì)超車的車輛進(jìn)行方向性承載及限速避免因超車發(fā)生的碰撞事故。
所謂“方向性承載”是通過利用材料外部結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行變化的特性,引導(dǎo)限制車輛行駛方向。避免因車輛操縱系統(tǒng)失靈和誤操縱而引發(fā)的交通事故。
2.2環(huán)保節(jié)能性的研究
環(huán)保是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先決條件。解決汽車高速行駛時(shí)的噪音和汽車在高速公碑陰卜放廢氣都是“道路智能”的一部分。路面新材料的使用必將使汽車的噪音得以解決。、
而汽車的廢氣剎滋解決的最佳方法,是汽車使用燃料驅(qū)動(dòng)最小化問題。有了高速公路的基礎(chǔ)完善,就使得汽車使用電力驅(qū)動(dòng)成為可能。電能的環(huán)保性使其應(yīng)用在智能化的高速公路上是一種恰當(dāng)?shù)倪x擇。
電能可以利用太陽能、風(fēng)能等自然能進(jìn)行轉(zhuǎn)換,具有可持續(xù)發(fā)展的特性。利用高速公路的分布特性,沿線鋪設(shè)“車輛電力供給線路”,為行駛在高速公路上的車輛提供“外動(dòng)力”,達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。解決車輛使用燃料驅(qū)動(dòng)最小化問題使其在減排方面更加環(huán)保。
結(jié)束語
利用自動(dòng)化手段和技術(shù),實(shí)現(xiàn)車輛智能、道路智能必將形成新的智能交通系統(tǒng)。它將是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ难芯俊5枰獓艺叩姆龀郑魶]有國家的支持是難以實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)解決車輛廢氣排放的問題,也需要國家政策的引導(dǎo)。而不能單靠市場(chǎng)來調(diào)節(jié)。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);城市智能交通燈系統(tǒng);交通流;體系結(jié)構(gòu)
中圖分類號(hào):TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2014)10-2356-03
Abstract: In this paper, according to the characteristics of the structure of intelligent transportation system of our city, the intelligent traffic lights at a crossroads as the research object, combining with analysis and research on the working principle of the Internet of things and the study of service-oriented architecture, put forward an urban intelligent traffic lights system based on Internet of things, which provides a basis for establishing a new urban intelligent transportation network.
Key words: The Internet of things; city intelligent transportation system; traffic flow; system structure
1 概述
隨著近年來我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城市交通路網(wǎng)不斷擴(kuò)張,目前我國在道路交通領(lǐng)域存在著許多問題:1) 缺乏系統(tǒng)的、可操作性強(qiáng)的框架體系規(guī)劃方案。2) 智能交通的產(chǎn)業(yè)化程度還比較低,尚未形成一條具有一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)鏈。3) 缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。4) 資源整合度不高,難以發(fā)揮系統(tǒng)功能的優(yōu)勢(shì)。在這種情況下,人們開始考慮如何將交通設(shè)施進(jìn)行合理分配,實(shí)現(xiàn)交通資源的合理配置。
1999年,麻省理工學(xué)院(MIT)的Ashton教授在研究RFID時(shí)首次提出了物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)的概念,由于物聯(lián)網(wǎng)具有全面感知、可靠傳遞、智能處理等特點(diǎn),因此它已經(jīng)成為了當(dāng)今世界上新一輪經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展對(duì)于促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步都具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。 智能交通系統(tǒng)(Intelligent Vehicle Highway System, 簡(jiǎn)稱ITS),是將先進(jìn)的通信、檢測(cè)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)集成技術(shù),以及交通科學(xué)與工程等多學(xué)科技術(shù)有效地綜合應(yīng)用于車輛和道路系統(tǒng),形成一個(gè)令人、車和路都實(shí)現(xiàn)智能化的綜合系統(tǒng)。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于城市智能交通體系,能在最大限度上發(fā)揮現(xiàn)有交通基礎(chǔ)設(shè)施的潛力,提高交通運(yùn)輸效率,促進(jìn)交通安全,緩解交通擁堵,節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境,使社會(huì)現(xiàn)有的交通設(shè)施能夠得到充分、高效的使用,從而獲得巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
本文在現(xiàn)有的城市智能交通系統(tǒng)體系框架的基礎(chǔ)上,提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能交通燈控制系統(tǒng),以十字路口紅綠燈的智能化為研究對(duì)象,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工作原理和面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu),并與人工智能方法相結(jié)合,從服務(wù)客體、邏輯結(jié)構(gòu)、物理框架三方面對(duì)其進(jìn)行探討和研究。
2 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
總體上看,物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下城市智能交通燈系統(tǒng)應(yīng)該包括感知設(shè)備、核心處理單元、及應(yīng)用客體三個(gè)部分。感知設(shè)備主要包括射頻技術(shù)、傳感設(shè)備,GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等,它主要的作用是識(shí)別物體和采集信息;核心處理單元涵蓋了一個(gè)龐大的技術(shù)體系,它包括十字路口各個(gè)方向上車流量的統(tǒng)計(jì)、智能交通燈時(shí)長(zhǎng)的實(shí)時(shí)變化、智能交通燈的控制系統(tǒng)等,該部分主要負(fù)責(zé)信息的傳遞和處理;應(yīng)用客體是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能交通進(jìn)行結(jié)合,分別從人、車、路等方面實(shí)現(xiàn)交通燈控制系統(tǒng)的智能化。總體設(shè)計(jì)方案圖如圖1 所示。
3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案
當(dāng)前我國大多數(shù)城市所采用的交通燈控制系統(tǒng)都是時(shí)長(zhǎng)固定、紅綠燈轉(zhuǎn)換間隔固定的,這種系統(tǒng)的弊端在于當(dāng)十字路口某一方向的車流量很大而另一方向卻是空道或車流量相對(duì)較少時(shí),就容易造成十字路口某一方向上的道路交通擁堵,這不僅讓司機(jī)浪費(fèi)了大量時(shí)間處于等待,造成資源浪費(fèi),也容易導(dǎo)致局部路段的交通癱瘓,而這些問題主要是由于未對(duì)道路的實(shí)際情況作出實(shí)時(shí)監(jiān)控和有效解決所造成的。
3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
利用GPS全球定位技術(shù)對(duì)城市道路交叉口處紅綠燈進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,通過智能交通燈控制系統(tǒng),可以根據(jù)各個(gè)路口的車流量變化情況動(dòng)態(tài)改變交通燈的時(shí)長(zhǎng)。
3.2 實(shí)施方案
如圖2所示,在道路的入口處(如圖2中的a處)加設(shè)傳感設(shè)備(傳感器1),當(dāng)有汽車從此處經(jīng)過時(shí)傳感器便可檢測(cè)出有汽車從此處通過,系統(tǒng)中的計(jì)數(shù)器加1,在道路的出口處(如圖2中的b處)也加設(shè)一個(gè)傳感器(傳感器2),一旦傳感器檢測(cè)到有車輛從此處通過,系統(tǒng)中的計(jì)數(shù)器便減1,這樣就可以知道當(dāng)前該條路段上的車流量總數(shù),當(dāng)該路段上的車流量達(dá)到一定數(shù)量后,系統(tǒng)會(huì)和該路段所對(duì)應(yīng)方向上的車流量進(jìn)行比較,并按一定控制規(guī)律自動(dòng)調(diào)節(jié)紅綠燈的時(shí)長(zhǎng)(假設(shè)南北方向上的車流量比東西方向上的車流量要大很多,那么系統(tǒng)將會(huì)按比例延長(zhǎng)南北方向上的綠燈時(shí)長(zhǎng))。
3.3 整體思路
本文中的智能交通燈控制系統(tǒng)主要由三部分組成:車輛檢測(cè)系統(tǒng)(傳感器),通信系統(tǒng)(無線網(wǎng)絡(luò))和控制中心(參見圖3)。
如圖所示,首先,用傳感器來判斷各個(gè)方向上車輛駛?cè)牒婉偝龅那闆r,并將該情況通過網(wǎng)絡(luò)傳送到控制中心,控制中心會(huì)給出相應(yīng)的算法來對(duì)交通燈的時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)整。比如:在60秒內(nèi)十字路口以東的道路上共有50輛車駛?cè)耄僭O(shè)此處為單向行駛,方向?yàn)橛蓶|向西),并有25輛車駛出該路段,那么說明有25輛車滯留在該路段上;而這60秒內(nèi)十字路口以南的道路上共有40輛車駛?cè)耄僭O(shè)此處為單向行駛,方向?yàn)橛赡舷虮保?5輛車駛出該路段,只有5輛車滯留在該路段上。以此類推,可以得到十字路口以西和以北的車流量信息,然后以東西方向和南北方向?yàn)閱挝粚?duì)車流量進(jìn)行整合,計(jì)算南北方向和東西方向上的滯留車輛數(shù)分別為多少。假如當(dāng)前東西向的滯留車輛數(shù)為60輛,南北向的滯留車輛數(shù)為10輛,而當(dāng)有30輛車滯留在這一路段上時(shí)就會(huì)導(dǎo)致道路擁堵,那么,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)當(dāng)前該十字路口各個(gè)方向的交通流量對(duì)信號(hào)燈的時(shí)長(zhǎng)做出相應(yīng)改變,適當(dāng)延長(zhǎng)東西向的綠燈時(shí)長(zhǎng),以減少該方向上的車流量。這樣的控制方法可以將十字路口本來擁堵的某一方向上的車流量慢慢分流,雖然最后可能由于某個(gè)方向的綠燈時(shí)間延長(zhǎng)而使另一方向上的車輛的等候時(shí)間變長(zhǎng),但這個(gè)等待時(shí)間比堵車所花費(fèi)的時(shí)間要短得多。這一過程可用下圖表示:
4 結(jié)束語
隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展的階段。基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能交通燈系統(tǒng)是今后交通燈設(shè)計(jì)和應(yīng)用的發(fā)展方向,它可以合理、高效地解決我國當(dāng)前人多、車多、道路資源利用不充分等問題,為交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。
參考文獻(xiàn):
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智能交通車載信息采集平臺(tái)主要是采用衛(wèi)星定位技術(shù)、傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)采集技術(shù),建立智能交通系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)開發(fā)、研究和實(shí)驗(yàn)所必需的環(huán)境,為智能交通系統(tǒng)中駕駛行為特性研究、交通數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試提供良好的輔助測(cè)試和驗(yàn)證平臺(tái)。其主要功能為:實(shí)時(shí)同步采集各種車載傳感器數(shù)據(jù),并按照一定格式保存這些記錄,采用多種多傳感器信息融合算法對(duì)各個(gè)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行離線處理,從而驗(yàn)證各種多傳感器信息融合算法,并比較各個(gè)算法的優(yōu)劣,用多傳感器信息融合算法處理后的結(jié)果可以用來改善定位系統(tǒng)的精度,提高系統(tǒng)可靠性,通過對(duì)速度和加速度等信息的采集和處理,可以對(duì)駕駛員的駕駛行為進(jìn)行分析,研究其駕駛行為特性。
本設(shè)計(jì)的智能交通車載信息采集平臺(tái)的硬件主要包括各種車載傳感器、I/O接口設(shè)備和車載計(jì)算機(jī)三個(gè)部分。平臺(tái)的軟件使用LabView,它是NI公司利用虛擬儀器技術(shù)開發(fā)的32位面向計(jì)算機(jī)測(cè)控領(lǐng)域虛擬儀器的軟件開發(fā)平臺(tái),可以在多操作系統(tǒng)下運(yùn)行。整個(gè)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)采用了模塊化、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)思想,其中又包括了許多功能模塊。實(shí)時(shí)控制部分模塊包括I/O接口設(shè)備初始化模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和移動(dòng)檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)讀取模塊和多傳感器信息融合模塊。系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)硬件由GPS OEM板、MicroGyro100雙軸陀螺儀、ADXL202EA雙軸加速計(jì)、SCC信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集卡DAQPad-6015和計(jì)算機(jī)等組成。
GPS ITrax02直接連接到PC的串口,ADXL202EA、MicroGyro100經(jīng)SCC信號(hào)調(diào)理后,利用DAQpad-6015進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如1所示。
GPS供電電壓范圍是3.4~6V,ADXL202EA供電電壓范圍是3~5.25V,陀螺儀供電電壓范圍是2.2~5.5V,因此,統(tǒng)一選取輸出5V的電源作為供電電源。GPS ITrax02輸出的數(shù)據(jù)通過RS232輸入計(jì)算機(jī)完成時(shí)間和位置信息的提取,加速度計(jì)與陀螺儀信號(hào)通過信號(hào)調(diào)理電路SCC完成放大與隔離,再利用DAQpad-6015完成A/D轉(zhuǎn)換輸入計(jì)算機(jī),從而計(jì)算出車輛的加速度、速度、位置和姿態(tài)角等信息。
加速度計(jì)是慣性測(cè)量單元中一個(gè)關(guān)鍵性元件,它是用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)車輛相對(duì)慣性坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)的。加速度在載體坐標(biāo)系的分量經(jīng)過捷聯(lián)矩陣變換到沿地理坐標(biāo)系的分量,再經(jīng)過一次積分和二次積分就可以分別得到運(yùn)載體的速度和位置。隨著慣性技術(shù)發(fā)展的需求,加速度計(jì)也不斷發(fā)展完善。ADI公司的ADXL202EA屬于微機(jī)械加速度計(jì),以集成電路工藝和微加工工藝為基礎(chǔ),其體積小、重量輕、功耗小、成本低、易集成且過載能力強(qiáng)。
盡管中、低精度陀螺不能滿足慣性測(cè)量系統(tǒng)的要求,但可以同全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)組合成造價(jià)低廉的微型組合導(dǎo)航系統(tǒng),這是一個(gè)發(fā)展方向。在這樣的組合導(dǎo)航系統(tǒng)中,陀螺儀和GPS相互取長(zhǎng)補(bǔ)短,組合導(dǎo)航系統(tǒng)的長(zhǎng)期精度由誤差不隨時(shí)間積累的GPS來保證,當(dāng)短時(shí)間失去GPS信號(hào)時(shí),由微慣性元件提供運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)參數(shù)和狀態(tài)信息,而GPS正常工作時(shí)微慣性元件利用GPS信息進(jìn)行校正,以提高精度,因此本系統(tǒng)采用微機(jī)械陀螺儀作為車載傳感器。
NI公司的SCC模塊是針對(duì)基于PC的測(cè)量和自動(dòng)化系統(tǒng)所使用的高度模塊化、低成本的信號(hào)調(diào)理系統(tǒng)。SCC提供了一個(gè)緊湊、便攜式的系統(tǒng),以便進(jìn)行單/雙通道信號(hào)調(diào)理和連接。
本系統(tǒng)選用的數(shù)據(jù)采集卡DAQPad-6015是16位精度的NI USB多功能DAQ產(chǎn)品,單通道采樣率高達(dá)200kS/s,該器件還具有內(nèi)置的螺紋終端連接,不必額外購置線纜和接線塊。
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括GPS信息獲取模塊的軟件設(shè)計(jì)和慣性傳感器的數(shù)據(jù)采集與處理模塊的軟件設(shè)計(jì)。
通常GPS定位信息接收系統(tǒng)主要由GPS接收天線、變頻器、信號(hào)通道、微處理器、存儲(chǔ)器以及電源等部分組成。由于GPS定位信息內(nèi)容較少,因此多用RS-232串口將定位信息(NEMA0183語句)從GPS接收機(jī)傳送到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行信息提取處理。GPS接收機(jī)只要處于工作狀態(tài)就會(huì)源源不斷地把接收并計(jì)算出的GPS導(dǎo)航定位信息通過串口傳送到計(jì)算機(jī)中,從串口接收數(shù)據(jù)并將其放置于緩存。在沒有進(jìn)一步處理之前,緩存中是一長(zhǎng)串字節(jié)流,這些信息在沒有經(jīng)過分類提取之前是無法加以利用的,因此,必須通過程序?qū)⒏鱾€(gè)字段的信息從緩存字節(jié)流中提取出來,將其轉(zhuǎn)化成有實(shí)際意義的、可供高層決策使用的定位信息數(shù)據(jù)。同其他通信協(xié)議類似,根據(jù)幀結(jié)構(gòu)利用LabView完成對(duì)RS232串口讀入的GPS定位信息的提取。
串口信息讀取的程序流程圖如圖2所示。串口初始化完成串口參數(shù)設(shè)置,包括串口號(hào)、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)流量控制和波特率等。根據(jù)串口緩沖區(qū)中的字符數(shù)來判斷信號(hào)是否到達(dá)串口,即硬件電路是否正常。如果正常,則讀串口數(shù)據(jù)。
慣性測(cè)量單元通過數(shù)據(jù)采集卡采集的數(shù)據(jù)進(jìn)入計(jì)算機(jī)的程序流程圖如圖3所示,首先從數(shù)據(jù)采集卡讀入慣性測(cè)量單元采集的數(shù)據(jù),進(jìn)行初始對(duì)準(zhǔn)、解算捷聯(lián)矩陣初值,然后進(jìn)行捷聯(lián)矩陣更新,得到地理坐標(biāo)系相對(duì)于慣性坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角度,考慮到陀螺的角速度輸出,就可以計(jì)算出載體坐標(biāo)系和地理坐標(biāo)系之間的方向余弦矩陣。通過這個(gè)方向余弦矩陣的分解,便可以將加速度計(jì)的輸出變?yōu)檩d體沿地理坐標(biāo)系的加速度分量。然后,利用加速度的一般表達(dá)式,對(duì)有害加速度進(jìn)行補(bǔ)償,就得到載體沿地面的運(yùn)動(dòng)加速度,將其積分,就得到南北向、東西向的地速分量Va、Ve。有了地速分量,經(jīng)過相應(yīng)的變換,就得到經(jīng)緯度的變化率;再對(duì)其積分,最終就得到載體瞬時(shí)位置的經(jīng)度和緯度。再利用姿態(tài)矩陣的元素,提取姿態(tài)和方向信息。
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國人民解放軍軍事科學(xué)院主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
遼寧省重要技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)基地建設(shè)工程中心主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中國煤炭科工集團(tuán)有限公司主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中華人民共和國工業(yè)和信息化部主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中華人民共和國工業(yè)和信息化部主辦