智能交通发展现状范文

时间:2023-12-05 18:07:25

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智能交通发展现状

篇1

关键词:智能交通系统(ITS) 对策研究 交通信息化

中图分类号:C35 文献标识码: A

一、什么是智能交通系统(ITS)

智能交通系统(ITS)的英文全称是Intelligent Transportation System,是在比较成熟的交通基础设施之上,将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术及计算机技术合成运用而建立的综合交通运输管理系统。最初由美国在20世纪90年代提出并得到迅速发展,也是我国未来交通系统的发展方向。智能交通系统(ITS)可以提高现行交通系统的有效性和可控性,能有效减少事故、降低污染物的排放,从而建立一个高效、便捷、环保的综合智能交通体系。

二、我国智能交通发展的现状

我国从上世纪90年代开始重视并逐步开展智能交通系统(ITS)的研究,随着信息技术和计算机控制技术的的快速发展,我国加快了对智能交通关键技术的研究步伐。科技部从96年开始组织了一系列智能交通技术国际交流和合作,从而促进国内智能交通技术的研究和开发。

目前,中国的智能交通系统建设还处于初级阶段,在智能交通的规划上面应优先实施投资少,收益高的项目,比如:城市绿色交通通道、公共汽车有线通道(BRT)、地铁和公共汽车的智慧卡收费和收费数据库互联、城市交通监控与管理等。

三、目前我国智能交通存在的主要问题

(一)、我国产业链、技术创新、研发严重脱轨

以前我国智能交通研发没有形成产业链,由国家资助研究的智能交通领域项目没有产业化,更不要谈应用了。而西方发达国家却早已形成了智能交通系统相关产业链,并规模化生产。目前,我国智能交通企业群体虽然数量众多,多达2000多家,但只是局限于系统集成,而且技术含量不高。在技术创新、规模、品牌和未来主导方向等方面的企业相对缺乏。这是“十二五”期间国家重点扶持和亟待解决的问题。

(二)、智能车路协同技术和智能车载系统的研究才刚刚起步

目前国内智能车载系统还处在初期发展阶段,主要从国外引进应用系统。智能车路协同技术的研究也是刚刚开始,对环境的感知技术,尤其是在高速状态下对远距离环境的感知和传感器在网络化条件下对环境信息的感知尚缺乏有效手段。我国在基于多传感器集成复杂驾驶环境感知技术、以安全和舒适度为目标的具有增强“感官”性能的辅助安全驾驶技术、综合性车载信息服务平台技术、以及基于网络的三维全景导航技术等方面与国外同行还存在很大的差距。

(三)、智能化交通控制技术基本上依赖进口

目前国内城市交通控制系统产品几乎完全从国外进口,典型产品包括SCOOT、SCATS以及RHODES系统。经过实际应用这些系统并不适合中国特有的交通模式。特别是我国大城市交通网络极为复杂、车多人多,需要符合本地实际需要的智能化交通控制技术体系。只有建立起符合中国国情的智能化交通体系,才能真正有效缓解城市交通拥堵,改善交通环境。

四、中国智能交通发展战略研究

(一)、大力培养和引进智能交通技术人员

目前,我国智能交通技术人才缺编严重,亟需大量相关技术人才。能否建立起相关人才体系,是保证我国智能交通建设发展壮大的关键。因此,我们要以相关高校及科研单位为依托,及时向国外同行开展技术交流活动,通过开展相关重点科目的研究,为我国智能交通系统培养高质量的智能交通专业人才。

(二)、积极推动智能交通技术产业化

要想更好的发展一项技术,重要的途径就是将其产业化,智能交通技术的发展也不外乎如此。我国要逐步建立相关新技术推广转化机制和专利保护机制,建立便于智能交通科研成果转化平台,使其能够尽快转化为经济和社会效益。要尽快把目前已经成熟的、具有强大市场潜力的智能交通新技术加快推广应用,化技术为成果得以实际应用。

(三)、针对智能交通成立相关技术管理机构,建立健全行业标准规范,有效整合行业资源

目前,我国智能交通技术的研究开发还没有全国统一的领导机构,而国外却早已成立。如日本的VERTISITS、美国的 America及欧洲的ERTICO组织,负责统一制定本国智能交通的发展战略及行业技术标准。通过相关机构,加强智能交通发展上的宏观调控,整合优势资源,减少局部冲突和资金浪费。我国综合运输体制建设已逐见成效,但相关政府管理智能还各自为政,各种运输方式、各地政府管理智能还不够明确,在某些方面还存在土政策、图标准。这些因素非常不利于智能交通系统的发展。因此我国要尽快建立国家级智能交通系统管理机构,领导推进全国智能交通系统的协调发展。

综上所述,随着我国工业化与城市化进程的快速发展,我国路网结构日趋强大完善。智能交通技术的实施给我国日益严重的交通压力带来了希望。智能交通技术的应用将进一步增强道路安全、提高运行效率同时降低交通给环境带来的负面影响。智能交通技术的蓬勃发展也将促进相关行业进行产业升级,带动相关产业发展,优化国家产业布局,促进经济和社会发展。

参考文献:

[1]. 潘 琪,智能交通;促进城市交通可持续发展的最佳途径-杨兆升教授访谈录[J].综合运输,2010(7):85-89.

[2] 严新平,吴超仲,中国智能运输系统发展现状与趋势[J].交通企业管理,2001(11):57-59.

[3] 陈超,吕植勇,付珊珊,彭琪.国内外车路协同发展现状综述[J].交通信息与安全,2011,1(29);102-105.

[4] 李清泉,熊伟,李宇光.智能道路系统的体系框架及关键技术研究[J].交通运输系统工程与信息,2008,(1):40-48.

篇2

(武汉商学院湖北武汉430056)

摘要:针对当前路通灯不能根据路口各方向车流量的实际大小实时调整红绿灯工作时间的现状,探讨了基于压力传感器、电感应、超声波、红外线及图像检测技术的车流量检测技术的交通灯计时智能调整系统的各种方案及发展趋势,提出了一种基于单片机的交通灯智能计时系统的设计思路。

关键词 :交通灯;计时;智能调整

中图分类号:TP273.5文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1665-2272.2015.07.006

0引言

进入21世纪,我国经济持续高速增长,人们的生活水平不断提高,越来越多的人进入城市,城市的规模不断增大,城市中私家车拥有量不断增加,给人们的生活带来方便的同时,也产生了一系列的负面影响。人们的社会活动日趋繁忙,公共交通的迅速发展,使得城市交通变得越来越堵塞,城市交通事故不断发生。

目前,武汉市正处于大规模建设时期,同时私家车的保有量逐年增加,城市道路交通压力越来越大,城市交通的拥堵现象也越来越严重,尤其是在工程建设地段的十字路口,经常出现某个方向车辆排队等候、而另一方向车辆稀少的现状。据其原因,设置在十字路口的交通灯计时功能存在一定的不足,无论是在车流量的高峰期还是低谷期,路通灯在各个方向的设定时间相对固定,不能根据各个方向交通流的实际情况进行实时调整,这样的时间设定无法灵活控制各个方向的交通流,无形地加剧了路口的局部拥堵。因此,根据路口各个方向实际车辆的数量变化情况,改变路口每个方向红绿灯的转换时间,可以提高路口的车辆通行效率。

目前,主要是靠交通警察在路口进行人工调整红绿灯的转换时间,由于人工不能24小时实时监测车流量的大小,不能做到红绿灯时间的实时调整,因此不能动态调整各个路口的车流量大小。对路通灯计时实现智能调整,是降低路通拥堵的主要措施,本文主要探讨交通灯计时智能调整系统的研究现状与发展趋势。

1交通灯计时智能调整系统的方案

要真正实现交通灯计时的智能调整,必须准确实时获得各个方向上车流量大小的信息,因此需要利用检测技术检测车流量的大小。目前,能够进行车流量检测的装置与方法比较多,如图像检测法、超声波检测法、电磁感应检测法、红外线检测法以及压力传感器检测法等。

1.1压力传感器检测法

压力传感器检测法是在距十字路口一定距离的地面下埋下压力传感器(见图1)。当汽车进入经过埋有压力传感器的地面上时,压力传感器就会因受压会发出信号,当汽车离开此地面的时候,压力传感器就会失去信号,根据得到信号,失去信号控制系统计算出通过路口的车流量大小。计算机控制系统根据检测路口各个方向的车流量的实际大小,改变路口各个方向的交通灯红绿灯的时间,车流量大的路口方向红灯时间变少,绿灯时间变长,车流量小的路口方向红灯时间变长,绿灯时间变短,实时改变各个方向车流量大小,有效缓解路通拥堵。

1.2电磁感应检测法

电感应检测法主要是利用电感式传感器来进行检测,如图1所示的电感式传感器主要部件是埋在路面下方的绝缘电线。其检测原理是,当有高频电流通过电感时,公路面上就会形成高频磁场。当汽车进入高频磁场区时,电感开始减少。当汽车运行到线圈的正上方时,电感减到最小值。当汽车离开这高频磁场区时,电感逐渐恢复到初始状态。汽车经过线圈时电感产生变化,使得线圈中的电流发生变化,在检测电路的末端装上电流变化的检测器,就可得到汽车通过的电信号,进而可以判断汽车的存在和通过,电感式检测法的电路由高频振荡电路、检波电路、整形电路及输出电路组成。计算机控制系统根据检测路口各个方向的车流量的实际大小,改变路口各个方向的交通灯红绿灯的时间,车流量大的路口方向红灯时间变少,绿灯时间变长,车流量小的路口方向红灯时间变长,绿灯时间变短,实时改变各个方向车流量大小,有效缓解路通拥堵。

1.3超声波检测法

如图所示2的超声波检测法是利用超声波检测器对车流量进行检测,其检测车流量的基本思路如下,在路口的每个车道上安装超声波检测装备,由超声波发生器向车辆经过的路口发射超声波,发生器再接收返回的反射波。每个车道的检测器上装有前后两个探头,检测车道上车流量信息,探头主要检测等待车辆,车辆进入检测区等信息。计算机控制系统根据检测路口各个方向的车流量的实际大小,改变路口各个方向的交通灯红绿灯的时间,车流量大的路口方向红灯时间变少,绿灯时间变长,车流量小的路口方向红灯时间变长,绿灯时间变短,实时改变各个方向车流量大小,有效缓解路通拥堵。

1.4红外线检测法

如图所示2的红外线检测技术采用的是红外检测器,红外检测法检测车流量原理同超声波检测法一样,采用的是反射式检测技术。红外检测器的主要部件是反射式检测探头,探头主要由红外发光管和红外接收管组成。检测器中调制脉冲发生器发出脉冲,发出的调制脉冲,辐射到道路上,当道路上有车辆通过时,调制脉冲就反射回来,经过解调、放大、整流滤波后产生检测信号送入单片机,单片机计数出通过路口的车流量大小,其工作流程如图3所示。计算机控制系统根据检测路口各个方向的车流量的实际大小,改变路口各个方向的交通灯红绿灯的时间,车流量大的路口方向红灯时间变少,绿灯时间变长,车流量小的路口方向红灯时间变长,绿灯时间变短,实时改变各个方向车流量大小,有效缓解路通拥堵。

1.5图像检测法

视频监控系统是道路交通指挥系统的一个重要组成部分,它能为交通指挥人员提供道路交通的直观信息与实时交通状况,有利于交通指挥人员迅速作出响应,而目前武汉市的视频监控系统主要还是通过视频把现场道路的信息反馈到交通控制大厅,然后通过交通监控大厅的指挥人员对现场的交通警察进行指挥,控制现场的交通状况。这种视频监控技术,还是需要依靠人工进行协调控制交通,还不是真正的智能控制。

当今,模糊识别技术、人工智能技术、图像处理技术以及计算机技术的飞速发展,计算机图像处理技术在交通信息检测中占据了越来越重要的地位。

如图所示2的图像检测法检测通过路口的车流量的基本思路是在路口的每条车道上设定探头检测的固定区域,视频探头获取区域内的图像信息,检测通过路口车流量的大小。检测的信号传送给计算机控制系统,根据检测路口各个方向的车流量的实际大小,改变路口各个方向的交通灯红绿灯的时间,车流量大的路口方向红灯时间变少,绿灯时间变长,车流量小的路口方向红灯时间变长,绿灯时间变短,实时改变各个方向车流量大小,有效缓解路通拥堵。

基于视频图像的车流量检测技术有较广泛的应用发展前景,对改善城市交通状况发挥着积极的支持作用。但是视频检测法存在着漏检、误检问题,基于目前存在的问题,视频图像车流量检测技术要不断进行改进。视频图像处理涉及噪声、光照条件变化、遮挡、误识别以及图像处理速度与质量问题。为改进图形处理的质量和速度、提高抵抗抗噪声、光照条件变化等因素的能力,可以将图像处理的抽象层次提高到线的层次,计算直线和曲线的线流场,或者将基于特征的方法和基于流场的方法结合起来。

2基于单片机的交通灯智能计时系统的设计思路

基于单片机的交通灯智能计时系统的设计思路是在路口安装红外检测装置,实时检测路口每条车道上车流量大小,建立数学模型,开发算法,利用单片机控制系统对交通灯计时进行优化,从而达到灵活改变交通灯红绿灯时间的目的。基于单片机的交通灯智能计时系统的具体设计如下:

(1)外发射器向道路发出红外信号波,红外信号波遇到车辆通过时,反射回来,以此准确计算出通过路口的车辆的数量。

(2)红外检测器将接收到的信号传送到检测回路的终端控制器,依据算法,根据采集到的车流数据,进行运算分析

(3)根据路口每个方向上的流量的实际大小,制定合理的每个方向红绿灯的工作时间方案。

(4)依据设计思路开发出系统的软硬件。硬件通过上位机连接无线模块,下位机通过串口连接AT89C51单片机,上位机与下位机之间实现通讯。

3结语

本文通过调研武汉地区各主要拥堵路口的交通状况,分析产生拥堵的原因,在此基础上研究能够根据不同方向车流量的大小自动调整红绿灯时间的控制系统方案,以达到提高车辆通行能力,缓解武汉地区交通压力,降低油耗,减少环境污染的目的。

参考文献:

1黄鹃飞.基于PLC的自适应交通灯智能控制系统设计[D].南昌:南昌大学,2009.

2孙玉芳.基于单片机的智能交通灯控制系统的研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工程大学,2009

3苏玉萍.基于模糊逻辑的路通灯控制算法的研究[D].兰州:兰州理工大学,2007

4蔡军,曹慧英.智能交通灯控制系统的设计与实现[J].重庆邮电学院学报,2004(3)

篇3

【关键词】 智能交通系统 无线通信网络

前言:信息时代背景下,物联网、移动互联网等技术的出现和广泛应用,为人们交通出行提供了极大的便捷,尤其是智能交通系统,以其自身安全、高效等优势,在控制车流量、缓解交通拥堵等方面发挥着积极作用。

一、智能交通系统发展现状

智能交通系统(ITS),主要涉及道路车辆运营、服务控制等多个领域,并融合了计算机技术、传感器技术等技术于一体,将车辆、管理人员及使用者等主体结合到一起,构建一种高效、准确的运输系统。

智能交通系统最早开始于美国,直至上个世纪八十年代,才进入我国。至此,我国开始运用高科技手段发展交通运输[1]。随着该项技术应用范围的扩大,越来越多的技术人员参与研究和开发当中,尝试在技术上有所突破。在“十二五”期间,国家将该项技术的研究列入到信息科学部门的重点研究行列当中,以此来促进我国城市快速发展。

二、智能交通系统中无线通信网络应用分析

目前,无线通信网络主要由两类构成,一是能够覆盖公众领域的无线,如GSM、3G、LTE等;二是用于短距x的行业通信,如DSRC、McWiLL。车辆无线通信在100米以内和方向性传输层面具有有效性,经过激光、毫米波信道,能够实现双向或者单向数据信息的传输,且能够进行不同格式间的转换。一般来说,传输的信息主要包括车辆位置、道路信息等,以此来避免追尾、碰撞等交通事故。

1、公共领域无线。GSM是由欧洲电信标准组织制定的一种数字移动通信标准,空中接口多采用时分多址技术。WCDMA主要采用宽带码分多址技术,其与传统通信系统具有相似的结构,可以划分为频分双工等方式。在实践使用中,码片速率为3.85Mcps,载波宽带为5MHz。TD-SCDMA标准是由中国第一次提出,也是我国在无线通信领域研究的一项重大突破,并在国际上使用的第三代移动通信标准,该标准综合了多种通信方式的优势,通过综合使用智能天线等技术,在很大程度增强了无线通信的传输容量及效率,且能够避免外部因素的过度干扰。

2、短距离通信。DSRC是一种用于车辆的无线通信技术,能够在车――路、车――车之间形成良好的通信网络。该项技术能够为系统运行提供高速、实时的数据传输,能够保证通信链路低时延以及系统运行可靠性,能够有效节约成本,提高道路运行有效性[2]。在实践中,该项技术能够对高速移动的物体进行监测。WcWiLL建立在空中接口的下行共享信道基础上,能够发挥语音组呼功能,各项功能指标符合集群调度应用需求,最为关键的是其与系统能够实现良好的链接,形成无线虚拟专网,最大限度上避免外部因素对信息传输的过度干扰,确保数据信息传输可靠、真实性。虽然,WLAN是当前应用范围最广的无限宽带接入技术,但是其通信覆盖率过小,更多的是用于室内无线网络,在智能交通系统应用中还存在一定局限性,尤其是超过百米以上的距离,较易受到外部因素的干扰。

3、比较分析。通过对当前智能交通系统中无线通信网络的研究,我们进行综合比较发现,不同的接入技术,对应的性能也有所差别,如无线蜂窝技术无法有效满足时延需求,需要始终保持连接状态,才能够满足短时告警类业务,如果采取这种方式,将会在很大程度上增加系统运行成本、且会过度消耗终端电能。但是该项技术在实践中,具有覆盖广等优势,适用于支持交通效率、信息服务等多个环境当中[3]。如在公交车内安装具有蜂窝功能的无线识别器,站内具备监控器当中同样安装该设备,在运行过程中,能够接受到车内无线设备发来的信号,以此来检测车辆的到达时间、车牌号等。同时向公交车发送站台标识号,公交车能够根据收到的信号进行自动报站,根据车辆发来信号的强弱判断车辆与控制中心之间的距离,从而准确掌握每辆公交车的运行状况,进行科学合理调度公交车。而对于短距离通信来说,DSRC技术具有较好的时延性特点,在相对安全的环境当中较为适用,如固定管理节点与移动台之间的通信。

结论:无线通信网络在智能交通系统中的应用,能够在很大程度上提高交通系统运行有效性,且能够为人们生活和出行提供便利。在具体应用中,我们可以根据当地道路通信情况合理选择无线网络技术,充分发挥技术的灵活性、多元化等优势,促进智能交通系统有序运行,促进我国道路交通事业持续健康发展。随着科学技术不断发展,我们还需要进一步加强对无线通信的研究,不断完善各项技术的通信性能。

参 考 文 献

[1]杜少凤,韩玉楠,杨岩岩,于晓溪.智能交通系统的无线通信技术探讨[J].现代电信科技,2014,(07):68-73.

篇4

关键词 高等职业院校;技能人才;智能交通;人才需求;调研;珠三角地区

中图分类号 G718.5(65) 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2013)23-0009-04

一、调研背景

广东的智能交通系统ITS(Intelligent Transportation System)建设相对全国其他省份起步较早,到2012年底,全省开通的电子不停车收费(ETC)车道超过450条,粤通卡全年用户保有总量突破170万,数量全国第一。目前,珠三角地区的机动车和驾驶人员管理基本实现了信息化,并在城市综合交通信息平台、智能公交调度、城市交通智能控制、高速公路管理等方面取得显著效果[1];电子警察、ETC技术、GPS技术、GIS平台等先进装备和技术在广东交通系统中被广泛使用。智能交通技术的广泛应用与快速发展,需要大量懂交通安全法规、掌握交通工程基础知识及行业标准、具有智能交通设备及系统使用与维护能力的复合型人才。然而,目前我国智能交通从业人员主要来自传统的交通行业和新兴的信息产业,人才结构不合理。

广东交通职业技术学院是国内较早开展智能交通专门人才培养的高职院校。学校的智能交通专业作为国家骨干院校重点建设专业,在人才培养模式和课程体系改革方面做了有益探索,培养的学生普遍得到企业认可。但与智能交通行业发展速度及其人才需求相比,学校专业建设仍存在许多不足。基于此,调研组对珠三角智能交通行业高技能人才现状及需求、岗位设置、岗位能力及技能要求等方面进行了深入调研,根据调研情况对专业改革的方向进行探索。

二、调研范围

根据制定的调研方案,调研小组通过Email、电话、问卷等形式对12家大型企业、18家中型企业、10家小型企业和3所职业院校及80多位相关专家进行了调研,具体数据见表1。

三、珠三角智能交通高技能人才现状和需求

(一)珠三角地区对智能交通人才需求较大的行业

调查显示,珠三角地区对智能交通人才需求较大的行业有高速公路(占24%)、城市道路(占20%)、智能站场(占17%)、电子地图(占14%)、卫星导航(占13%)、停车管理(占7%)、物流运输(占5%)等,其中高速公路、城市道路和智能站场三个领域智能交通高技能人才需求占需求总量的一半以上(达51%)。

1.高速公路

高速公路涉及的智能交通岗位有监控系统安装与维护、收费系统集成与施工、收费系统故障诊断与维护、高速公路机电系统施工等。到2012年12月,广东省高速公路总里程达5500公里,为了保证高速公路的正常运行,需要建设与之配套的高速公路收费设施[2]。高速公路快速发展趋势,势必需要大量的机电系统从业人员。

2.城市道路

城市道路涉及的智能交通岗位有交通控制系统安装与维护、电子警察系统安装与维护、城市道路监控系统安装与维护、交通信息系统安装与维护、城市道路控制系统技术管理等。在“十二五”交通规划中,智能交通将成为交通规划的重要组成部分,2013年总体市场规模将达到459.5亿元。交通部已经启动新一代智能交通系统发展战略和应用物联网技术推进现代交通运输策略研究两个重大研究项目,对未来5~10年发展进行谋划。如此巨大规模的投资建设,吸引了大批企业涉入,势必需要招收大量的智能交通技术人才。

3.智能站场

智能站场涉及的智能交通岗位有公交监控与调度、公交监控系统安装与维护、公交信息采集与、智能站场技术管理等[3]。对于大型的公交枢纽,大量的车流、人流在此汇集,在有限空间的站场内,如果不能很有效地调度公交车辆、疏理人流,很容易发生事故。广州众多的大型公交枢纽需要实施智能化管理,而智能化系统的实施需要智能交通技术人才的参与。

4.电子地图

电子地图涉及的智能交通岗位包括地理信息采集、电子地图制作、地理信息系统设计等。珠三角地区目前拥有GPS相关企业400多家,卫星导航定位企业数量约占到全国卫星导航定位企业总量的三分之一,广东省生产制造的卫星定位导航产品占全国的60%以上,需要大量交通监控电子地图制作人才。

5.卫星导航

卫星导航涉及的智能交通岗位包括GPS设备安装与维护、GPS数据采集、GPS监控安装与维护、GPS车载导航安装与维护等。随着北斗卫星导航产品民用及产业化,卫星导航产业将呈井喷式增长,预计到2015年,北斗卫星导航产业将达到500多亿元的规模;交通运输部规定,“长途运营车辆2013年6月1日后,凡未按规定安装北斗导航的车辆,不予核发或审验道路运输证”。因此,卫星导航设备的安装与维护方面的高技能人才有着巨大的缺口。

6.停车管理

据统计,广州目前登记的停车位仅有60余万个,与近240余万辆的汽车保有量相比,广州大量的停车位缺口已成为停车管理面临的重要难题。对停车实施智能化管理是解决停车难题的措施之一。智能停车管理系统包括车辆人员身份识别、车辆资料管理、车辆出入情况统计、位置跟踪和收费管理等内容。智能停车管理系统的建设实施有赖于技术型人才的参与。

(二)智能交通现有岗位人员分布情况

目前珠三角地区智能交通从业者一个显著特点是男性化、年轻化,智能交通行业目前还是一个男性化的职业,在被调查的企业智能交通工程师中,有95%是男性。调查显示,企业希望有更多的女性工程师加入到智能交通行业中。

调查显示,目前在智能交通岗位工作经验方面,具有6~10年工作经验的占10%,有46%的工程师拥有3~5年的系统集成经验,而有1~2年工作经验的从业者占23%。这表明有越来越多的新兴人才加入到智能交通行业中。

对智能交通从业人员学历要求的调查显示,本科占41%,硕士占11%,大专学历占6%,大专学历以下、博士及以上学历均占2%。智能交通行业属于高端研发领域,对从业者学历要求较高,要求至少应具备大专学历。

调查显示,公司提供的月薪在“2000~3000元”和“3000~5000元”的比例最大,分别是42%和32%,其他高薪以及低薪所占比例均较小。智能交通从业人员薪资待遇略高于其他行业,工作一年左右薪资可达到3000~5000元/月,而具备5年以上工作经验的智能交通系统工程师月薪可达到8000~15000元,从业人员薪资增长空间较大。

智能交通涉及到的岗位较多,主要有高速公路机电系统施工、监控系统安装与维护、收费系统安装与施工、收费系统故障诊断与维护、电子警察系统安装与调试、交通控制系统安装与维护等。其中,高速公路领域相关岗位占50%,城市道路领域相关岗位占30%,卫星导航岗位占13%,电子地图岗位占5%,具体如图1所示。

(三)智能交通人才需求现状

调研显示,智能交通人才仍然供不应求,75%参与调查的公司目前都急缺智能交通方面的人才,人才缺口巨大。

调研显示,95%的智能交通系统工程师及行业人士都认为智能交通非常有发展前途,有50%的工程师对此充满信心;有45%的工程师虽然对智能交通行业前景表示认可,但有时也会觉得迷茫。

四、智能交通专业岗位能力描述及技能要求

岗位能力及技能分析见表2。

五、结论及思考

(一)企业的建议

在走访调查中,企业认为智能交通行业的发展需要更高层次的技术技能型人才:一是智能交通行业的发展需要复合型技术技能人才。学校要改变传统的人才培养模式,拓宽专业口径,培养掌握交通运输工程基本原理和方法,业务上能够适应交通运输需要的复合型技术技能人才。二是加强前沿技术应用能力培养。加强无线通讯技术、微电子传感器、嵌入式系统的教学,特别要重视物联网技术对传统交通运输业改造、提升的重大作用,构建现代运输专业基础平台,以适应现代交通、智能交通的建设与发展。三是毕业生的素质需进一步提升。调查表明,大学生缺少吃苦耐劳的精神,缺乏社会责任感,企业建议在人才培养过程中加强应用技能训练,同时注重学生礼仪礼貌、吃苦耐劳、责任心、团队意识的训练。

(二)对智能交通专业人才培养的反思

首先,课程设置需进一步完善。由于智能交通专业设立时间比较短,在培养目标、课程设置上存在盲目性,对于要把学生培养成什么样的人才没有明确的目标,仅仅通过“重新组合”国内高等院校有关专业和课程来确立自己的专业和课程体系,套用本科的人才培养模式,自身的特色并没有形成,需进一步完善课程设置。

其次,学生社会适应能力需一步提升。智能交通类人才培养从某种程度上仍然沿袭着“以课堂为中心”的传统培养模式,忽视学生毕业后所从事的职业定位,教学内容与行业实际有脱节现象。校企联合培养缺乏长期的、系统的、实质性的合作。学生实习往往只能做一些简单而重复操作的事情,得不到很深的感性认识,社会适应性需进行一步提升[4]。

最后,要加强非智力因素的培养。目前本专业的培养目标是培养德、智、体全面发展,掌握必须的基本文化科学知识和智能交通专业必须的专业知识与技能,有良好的职业道德修养和敬业精神,具备较强创新能力和自学能力,能适应社会经济发展需要的高等应用型技术人才[5]。但在实际教学中,往往只重视知识与技能的传授,忽视思想道德、情商的训练,因此要加强非智力因素的培养。

参考文献:

[1]金茂菁.我国智能交通系统技术发展现状及展望[J].交通信息与安全,2012(5):1-5.

[2]谢志明,徐士伟,等.广州市现代综合交通枢纽体系规划研究[J].城市交通,2012(6):14-21.

[3]徐凌魁.法国ITS对广东交通信息化建设的启示[J].中国交通信息化,2013(7):30-33.

[4]麦强盛.广东省高技能人才需求调研分析[J].职业技术教育,2010(31):21-25.

[5]黄乐览,黄伟萍.适应珠三角经济发展的高职人才培养模式探讨[J].中国职业技术教育,2010(15):20-22.

Investigation and Analysis on Talent Demand of Intelligent Transportation Specialty in Higher Vocational Schools

in Pearl Delta Region

CAO Cheng-tao,LIN Xiao-hui

(Guangdong Communications Polytechnic,Guangzhou Guangdong 510650, China)

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关键词 交通运输;信息化;智能交通系统

中图分类号U12 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)103-0071-02

1交通信息化与智能交通运输系统

通常情况下,我们所说的信息化指的就是信息技术的产业化以及信息资源的开发利用产业化的过程,信息化水平的高低能够直接反映一个国家或者地区在对信息技术以及信息资源进行利用的整体水平的高低。信息化的过程,就是我们运用信息方面的科学技术手段,按照系统的规划组织,将各个方面的信息资源进行整合,并且进行开发和利用的过程,在目前形势下,信息化对推动国家和地区实现现代化有着不可替代的关键作用。而交通信息化的含义就是运用各种现代化的高新技术手段,将各类交通信息从采集、处理到提供服务嫁衣系统化,共享其资源,为最佳营运与管理交通、发展智能交通运输系统(Intelligent Transport Systems,简称ITS)以及新产业。交通信息化对于国家和地区经济的发展以及城市化的进步具有十分重要的意义。

智能交通系统是交通信息化发展的重要组成部分,它指的就是将交通运输中的用户、车辆以及道路利用现代化的信息技术手段结合起来的一个整体,是在信息化技术支持的前提下一种比较先进和高效的交通运输管理模式,之所以是智能的,是因为它相对于传统的管理方式来说,能够更有效、更经济地促进人与货物的流动。

2发展信息化智能交通系统的意义和必要性

目前世界各国都面临着不同程度的交通问题或困扰,随着世界经济全球化步伐的加快,在促进世界经济和贸易的飞速发展的同时,也造成了交通更加拥挤的局面,而交通拥挤一方面会加重环境的污染,一方面则造成了时间和资源上的浪费。在我国,由于交通拥挤,城市中车辆的行驶速度过慢,这就导致车辆排放的尾气增加,使大气环境遭受更严重的污染,而改革开放以来,虽然我国的交通基础设施在建设和管理上都取得了很大的进步,但仍不及机动车增长的速度。而交通问题在发达国家中造成的经济损失也是十分巨大的,因此,在西方发达国家中率先开始了对交通运输信息技术的研究和开发。在新形势的推动下,我国政府对交通信息化也给予了高度的重视和重点支持,并且随着信息化技术的不断完善和发展,我国的交通信息化近年来也取得了非常大的进步。

实施信息化智能交通系统对交通运输进行管理,有利于我国交通运输业从传统的只依靠进行基础设施建设和扩张为唯一手段的粗放型产业,逐渐完成向以科学技术进步为前提的、核心目标为提高工作效率,增加经济和社会效益的集约型产业的进步和转变。并且对于我国环境质量的改善以及贯彻和实施可持续发展的战略起着非常巨大的推动作用,为我国交通运输行业的健康、持续发展提供了有力的保障。

3我国信息化智能交通系统发展现状以及发展前景

3.1智能交通系统在我国的应用现状

我国早在改革开放初期就已经在北京市首次利用计算机对交通信号的控制开始了对信息化智能交通系统的研究工作,而进入20世纪80年代以后,随着经济和技术条件的提高,我国对于交通信息化技术的研究步伐逐渐开始加快,国家在一些经济比较发达的大城市,如上海、北京、沈阳等,引进了国外比较先进的交通信息化技术成果,与此同时,我国也逐渐开始大力开张自主研究开发工作并取得了一些可喜的成绩,比如由国家计委和科技委员会组织研发的实时自适应城市交通控制系统等。到了90年代以后,一直到现在经过20多年的发展和进步,我国的交通信息化和智能交通系统才开始逐渐变得比较成熟,目前正在实施的交通管理信息系统、光缆电视监控技术、GPS车辆定位系统、交通广播系统、不停车收费系统等都逐渐趋于完善,但从大的方面来看,我国的交通信息化仍处于需要进一步学习和发展的地步,有很大的发展空间和用用前景。

3.2智能交通系统在我国的发展前景

我国未来的信息化智能交通系统在应用上的前景主要有以下几个方面:

1)公路运输综合管理。在原有的技术前提下,把运输工具、人或货物、道路以及相关的管理和服务部门紧密联系起来的同时,使道路以及交通运输工具的运行智能化。智能交通系统在将采集到的各种交通信息进行系统化的综合集中处理之后,将处理的结果传送给交通运输系统中的各个部门以及用户,有利于驾驶者选择合适的交通方式以及路线出行,大大节省了时间;有利于交管部门对交通中出现的问题实现自动化控制和处理;有利于运输部门对运输车辆进行实时的调度等;

2)实现汽车智能化。随着高新技术的发展,汽车智能化技术逐渐由发达国家传入我国,智能化的汽车主要包括了自动导航、驾驶、控制以及监测系统,汽车能够根据安装在车内的计算机采集到的各种交通信息完成行车、加速、减速等功能。

3.3发展智能交通系统需注意的问题

1)合理规划,协调发展。智能交通系统是一项较为复杂的信息化系统,由于我国发展水平的限制,该系统在我国仍处于不平衡、不完善的状态。我们在实现智能化交通管理的同时,必须考虑我国的基础国情,考虑到我国非机动车辆以及行人在交通中所占的重大比例,进行合理、统一的规划,协调行人、道路和车辆的发展关系;

2)充分投资,创造条件。任何一项科学技术的发展都离不开资金的支持,我国在交通信息化技术的开发上投入了十分巨大的物力和财力。我们要对这些资金进行合理、充分的利用,应该从简易入手,逐步进行深入的研究,在取得经验和效果之后,进而再大范围推广使用。另外,还应该进一步完善智能交通系统的运行标准和使用规范,发展交通信息服务,改进城市交通管理,为进一步发展信息化智能交通系统提供技术条件和环境。

4结论

当今高新科学技术的代表就是信息科学和信息技术,它对国家或地区的经济和产业发展起着十分深远的影响,大力实施和发展信息化智能交通运输系统产业,是新形势下交通运输业健康、有序发展的必然选择。我国应继续紧跟交通信息化发展的潮流,在借鉴发达国家成熟经验的基础上,结合国家发展的具体情况,制定合理的措施和策略,大力发展适合国情的信息化智能交通运输系统产业。

参考文献

[1]张孜,林晓丽.基于ITIL理念的交通信息设施运维管理系统设计与实践[J].交通运输系统工程与信息,2011,11(4).

[2]郭亮.无线传感器网络定位技术及其在智能交通系统中的应用[D],2010.

[3]宋淳.智能交通对于构建智能城市的影响[J].交通世界(运输车辆),2013(5).

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关键词:视频监控;大数据;分析

中图分类号:TP277 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)01-0095-02

1 前言

视频监控作为[1]技术安全防范最有力的手段应用于公安、安防、交通等多个行业部门,如何利用大数据技术和发挥迅速增长的视频数据本身的潜在价值还需要进一步探索。本文从如何运用大数据技术解决当前海量视频数据处理所面临的安全存储、数据处理等需求提出笔者的见解和思路。

2 安防大数据应用现状分析

随着智慧城市的建设,国内安防行业对大数据的应用领域主要集中在在智能交通、平安城市、公安执法等领域。

2.1 智能交通

随着“互联网+交通”的发展,智能交通大数据技术逐渐凸显它的优势,一方面有效的提高交通管理部门的决策能力和管理交通的能力,另一方面通过大数据采集分析为交通管理、刑侦稽查、交通违法管理提供重要的线索和数据信息。智能交通管理系统[2]的发展趋势主要体现在集成性、预测性、主动性、实时性等方面,即集成了众多交通管理功能,并基于全面的检测信息及预测分析进行主动通管理,摆脱被动适应性管理的滞后性。

2.2 平安城市

随着平安城市的不断建设,高清、超高清前端摄像机和公安智能化实战应用在平安城市建设中得到广泛应用。用户对清晰度的要求直接导致了视频数据量呈爆炸式增长,这就更加催生了具备海量存储和高速读写性能的云存储系统的发展和应用,以应对PB级的视频存储需求。[3]

2.3 公安执法

新形势下的公安工作离不开大数据的支撑,公安基础信息化[4]更是大数据的挖掘和深度应用。但随着“信息爆炸”时代的来临,数据采集不足、数据质量失真、数据关联孤岛、数据挖掘不够等问题也成为公安信息化建设中未来重点关注的内容。综上所述,平安城市、智慧交通、公安执法等对视频监控大数据应用需求越来越大,但是在运用的同时也产生在海量视频数据的存储、分析和安全等方面的问题。

3 大数据技术在视频监控应用研究

3.1 视频监控数据挖掘技术的应用

视频数据挖掘部分技术已经到了较成熟的规模化应用阶段,比如车牌识别技术、视频入侵检测技术。它其实就是对大量无效数据中的有效数据挖掘、对以往数据的规律总结和对将来数据的量化和有效预期。

视频监控的数据量很庞大,但是用户真正需要的信息可能只是其中的一小部分,这就需要利用大数据挖掘技术视频监控数据从静态的、事后取证变成动态的、实时预防和告警,能够识别并作出正确的判断,为人们提供最为有效、及时的快速反应措施。

3.2 视频数据云存储技术应用

大容量、高并发的视频监控存储系统需要解决监控业务特色的存储机制的完备性、存储标准以及在时间和空间上的可使用性等问题上满足大容量、高并发等大数据应用架构下的监控存储系统的要求。将云存储核心技术框架与视频监控行业特性结合。前端摄像机在录像时即可产生基础的智能化结构信息,云存储负责视频录像数据和智能结构化数据存储,同时也可以对视频画面做基础的剥离和提取,云计算直接从云存储中获取剥离的画面数据和智能结构化数据用于进一步的分析计算。

3.3 视频图像信息库建设

视频图像信息库[5]除了能提供传统视频数据库的存储、点播服务外,还能实现视频图像信息索引自动生成、关键字模糊查询、视频摘要和抽取、分级分区域视频共享及安全审计、视频数据自动分析等功能,还可以与公安智能化实战应用平台无缝对接,实现智能处警。目前广泛应用视频图像信息库技术的是智能交通领域的电子卡口和治安领域的多媒体人口信息等应用。

3.4 数据加密安全应用

2016年10月22日,Dynamic Network Service[6]遭受了一次大规模的DDos攻击,包括 Twitter、亚马逊等知名网站受到影响。负责此次调查的 Flash Point 公司发现,中国杭州的DVR生产商“雄迈科技”生产的网络摄像设备参与了此次攻击,并且这些设备的默认密码统一且无法修改。此次事件对雄迈科技声誉造成影响,导致了超过400万台产品被召回。

视频监控数据常用常见的数据安全保护技术有数据备份、双机容错、nas、数据迁移、异地容灾、san等技术。数据安全保护层面,采用链路加密技术,有效防止视频在传输过程中被窃取。对需要加密的数据在传输和存储过程中进行加密,存储时宜采用3DES、密钥长度为128位的高级加密标准(AES)、SCB2算法等进行加密;传输过程中宜采用RSA(1024位或2048位)对会话密钥进行加密,传输内容宜采用数据加密标准(DES)、3DES、AES(128位)等算法加密。

4 发展与展望

随着智慧城市的不断建设发展,智能交通、社会安防等行业中海量视频数据中的内容的价值式非常高的,有效地对存储内容的智能管理成为视频监控市场的迫切需求。而大数据技术可以实现实时智能分析和数据挖掘,让视频监控从人工抽检,进步到高效事前预警、事后分析,实现智能化的信息分析、预测,为视频监控领域业务带来革命性的转变。

5 结语

随着云计算和大数据应用技术的不断发展,大数据技术在视频监控领域的广阔发展路径已经显现。虽然发展过程中会面临一系列技术难关有待攻克,但是笔者认为大数据技术应用需要不断地探索和挖掘,让我们可以更加有效的进行系统建设和数据分析,促进视频监控和大数据技术的融合,为社会安防行业的发展指明更加明确的方向,促进社会和谐发展。

参考文献

[1]程学旗,靳小龙,王元卓,等.大数据系统和分析技术综述[J].软件学报, 2014(9):1889-1908.

[2]陆化普,李瑞敏.城市智能交通系统的发展现状与趋势[J].工程研究-跨学科视野中的工程,2014(1):6-19.

[3]刘成龙.平安城市建设中大数据平台的应用[J].科技传播,2015,7(21).

[4]张兆端.关于公安大数据建设的战略思考[J].中国人民公安大学学报(社会科学版), 2014,30(4).

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智能化的社会是工业社会与信息社会相互融合的一个整体,体现着社会的更新和进步,产品和各个产业链条相互促进和更新,从而形成新的社会发展形态,其中协同、共享和融合是智能社会发展的主要特征。在智能社会中发展智能化的交通运输系统,能够逐渐丰富人们的出行方式,为社会打造一个高效、方便、安全的交通运输模式,从而不断满足人们日益增长的物质文化需要以及对于生产的需求。在发展智能交通系统的同时,也应该注重智能化技术的应用,从而逐渐更新社会交通运输系统,为整个社会的发展提供不竭的动力支持。

智能交通运输系统的主要内涵

智能交通系统,顾名思义,是未来的城市交通系统发展的主要方向,利用先进的互联网技术和大数据存储系统,其中包括数据的通信技术、人工智能化的手段以及电子控制理论,将这些先进的智能技术运用到交通运输的行业当中,促进整个地面交通的运输管理,使车辆和街道之间能够相互联系,从而建立一条完善的职能交通系统,促进整个城市交通运输的高效性和科学性,方便相关部门的管理和指挥。

同时。智能交通系统也是世界交通运输事业发展的前沿和热点,在现有的交通运输技术基础之上,利用现代的信息技术和控制等集成技术,以构建高效、绿色、便捷的交通运输系统为主要的目标,最大程度上满足人们的基本出行需求,使人们能够在最短的时间内达到目的地,加快现代化社会的构建步伐。智能化交通系统的建立,不仅是交通领域的革新,同时也是人们社会进步的一大体现,根据相关的指示文件的规定分析,截至到2045年为止,亚洲将建立电动巴士穿梭的系统,使无线充电的技术能够运用到运输行业当中。

中国智能化交通发展的现状。中国在智能化交通系统的建设中,已经取得了初步的成果,大多数城市中的交通运输行业已经得到了一定的智能化应用。例如高速公路电子收费系统ETC已经遍布全国各地,根据国家的建设标准以及覆盖了全国的29各省市地区,开设的数以千计的电子收费专业车道,覆盖的用户已经达到了一千多万。同时对于智能化交通的发展,政府也给予了大力的支持。移动互联网的出行活动模式和其产业的发展得到了不断的创新。云计算、大数据以及移动互联网的大规模投入,智能技术与互联网进行高度的融合,为城市交通智能化发展带来了新的机遇。例如滴滴打车和快车的广泛应用,人们出行叫车的服务领域已经覆盖了全国的三百多个城市,注册的用户多达两亿人以上,每天平台接受服务的订单已经超过了一千万以上。

随着电动车技术的应用和普及,我国逐渐开始用电动车代原来的柴油车,并逐渐开发出了不同技术类型的电动轿车以及电动公交车等,将其投入到交通运输的市场当中。电动车产业的发展和普及,为交通运输市场带来了广阔的市场前景和空间。面对国际化的交通运输模式,将清洁能源作为主要的发展依据,坚持独立创新,合作并存的发展机制,加快中国新能源汽车产业的开发和利用,使其能够在激烈的国际竞争中得到一席之地,从而促进智能化社会的发展和进步。

智能化交通的国际发展现状。随着新型技术的发展和革新,国际上越来越重视智能化和信息化技术的应用,尤其是在与人类生存息息相关的交通运输领域中。根据相关的法规规定,欧洲将实现汽车互联网技术与车辆自动化的革新和应用,制定五个战略主题,建立更加安全的道路和车辆管理技术,提升交通系统的运行效率。同时注重技术的开发和应用,将绿色环保的运输系统和高效节能的技术类型相互融合在一起,建立完善的公路网和交通网,使人们的出行更加便利和快捷。

在发达国家,智能化的交通运输技术已经得到的广泛的应用,例如车流的控制、自动信号灯的管理、可变车道、停车场自助缴费以及货运追踪等技术,逐渐重视交通运输技术的一体化,逐渐形成便捷高效的客运系统,使移动互联网技术和大数据分析技g能够得到普及和应用,进一步开发无人驾驶系统和个性化的运输理念。美国是最先研究无人驾驶技术的,已经测试驾驶超过了五十万千米。

智能化交通系统的关键技分析

大数据挖掘技术的应用。随着科学技术的发展和应用,大数据分析技术逐渐得到开发和应用,交通运输业也逐渐步入大数据时代。数据挖掘技术就是其中的一个方面,从大量的数据信息中寻找最关键的技术工具,即交通大数据挖掘技术,将互联网和交通应用有机的结合在一起。在数据分析的过程中,发现交通数据中的规律,使驾驶员能够及时、快速的寻找到交通信号,是决策者完成对整个交通运输系统的管理和评估。利用大数据挖掘技术,能够基本改变传统交通管理区域的限制,建立立体综合性的智能交通管理体系,能够实时监测到事故发生的区域和规模,做到科学的预警和管理,使交通运输更加便捷和安全,实现最优质的管理。

无人驾驶技术的应用。无人驾驶技术是将人工智能、组合导航、信息的融合以及自动控制技术有机的融合在一起,用于控制车辆的速度和方向,实现无人驾驶。采用车载激光技术,将视觉、红外灯信号传入到传感器中,与全球的导航系统结合在一起,感知车辆所在的位置、车身的信息以及障碍物的数据,利用计算机进行计算,从而控制车辆的转向、速度和启停,使车辆能够安全驾驶,减少资源的浪费。无人驾驶技术的应用,能够减少驾驶员的劳动强度,改善车身的性能和技术,即使在恶劣的条件之下,也能够促进车辆的安全驾驶,确保人员的安全。

同时。无人驾驶技术的应用也可以从多个角度来进行,例如无人驾驶飞机、无人驾驶潜水艇等等。确切来说,无人驾驶技术也是衡量一个国家经济发达程度的一项重要指标,是一个国家和经济体工业制造水平发展状况的一个重要体现。利用无人驾驶技术,能够对位置和视觉的情况进行感知,主动规避障碍物,实现科学是的导航,从而使车身环境和车外状况有机的结合在一起,实现信息的融合和管理,改善交通运输环境,从而促进交通运输的智能化和科学化,提升其交通运输的安全性能。

电动车辆技术的应用。电动车辆技术是以车载电源为基本动力,用点机驱动作为主要的技术类型,并符合道路交通以及安全规定。电动汽车技术的应用,能够减少汽车对于石油的消耗。如今由于工业技术的发展,石油的消耗造成大量汽车尾气的排放,从而造成暗中的空气污染,为人们的生活带来隐患,影响社会的可持续发展。因此,为了应对这一问题,国内和国际的汽车巨头纷纷研发新型的能源,用来代替石油的消耗,促进新能源开发和利用的同时,保护生态环境。因此在这样的环境背景之下,电动汽车的开发和研究成为历史发展的必然趋势,电动汽车的投入和生产,能够基本的降低能源的损耗,同时电力资源能够从多个渠道获得,例如太阳能、水能以及核能资源等等,降低了石油的损耗和支出,减少对于环境的污染,从而促进整个交通运输行业的发展,实现经效益。

车联网技术的应用。车联网的技术是根据车际网和车内网以及车载移动网络为基础,按照相关的交通协议和标准,在车、行人与互联网之间形成信息的交换和活动。坚持以人为本的基本策略,依靠云计算的技术平台,使保险行业、4S店、各大车行以及政府车队能够通力合作,为客户制定合理的应用和服务。车联网的技术是互联网技术与智能化交通运输系统相互协调的一种新型的技术类型,意图打造一个智能化的交通运输行业,实现更加科学化、合理化的管理和服务。建立完善的技术标准和开放平台,从而控制整个城市的交通文明,安全驾驶。

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【关键词】物联网;商业模式;电信运营商;移动终端商

1.物联网的发展现状

从技术发展角度看,传感器网络(Sensor Network)的概念最早由美国军方提出,起源于1978年美国国防部高级研究计划局(DARPA)开始资助卡耐基梅隆大学进行分布式传感器网络的研究项目,当时此概念局限于由若干具有无线通信能力的传感器节点自组织构成的网络。随着近年来互联网技术和多种接入网络以及智能计算技术的飞速发展,2008年2月,ITU-T发表了《泛在传感器网络(Ubiquitous Sensor Networks)》研究报告。在报告中,ITU-T指出传感器网络已经向泛在传感器网络的方向发展,它是由智能传感器节点组成的网络,可以以“任何地点、任何时间、任何人、任何物”的形式被部署。该技术可以在广泛的领域中推动新的应用和服务,从安全保卫和环境监控到推动个人生产力和增强国家竞争力。

物联网的基本功能在于人与人、人与物、物与物之间在任何时间和任何地点都能够通过任何的网络获取任何的服务,物体也赋予了智能化。基本应用大体分为三类:信息识别及位置监控、(环境、物品属性)动态监测类、智能控制类。

物联网的一个突出特点就是将跨行业的物品信息,通过统一的接日标准和标识标准,集中存储、处理,实现跨行业信息资源共享,更广范围的协调处理,让世界变得更有“感知力”,更加“智慧”。

物联网采取集中计算处理和分布式计算处理两种信息处理模式同时采用,极大增强了边缘网络的快速反应能力,物体可嵌入智能芯片,让物品“更智能”,反应速度更快,边缘网络的处理能力更强。

物联网自身具备三个特征:(l)全面感知:即利用RFID,传感器等随时随地获取物体的信息;(2)可靠传递:通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;(3)智能处理:利用云计算,模糊识别等各种智能计算技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。

2.物联网的应用

物联网的基本功能包括:智能控制,信息识别,位置监测和动态监测功能等,在业务上分为垂直应用模式,行业共性平台模式和公共服务模式。垂直应用是针对一个企业或者行业开展业务,满足特定的行业和企业要求,例如电力,石油、铁路、公路的企业应用;而行业共性模式是一类行业及其相关的行业和企业,例如物流相关领域,医疗相关领域等。虽然目前物联网处在零散应用的产业启动期,但是应用已经较为广泛,目前已经较为成熟的应用包括环境监测系统、物流信息化系统、智能交通系统及基础设施安全系统等。2009年三大电信运营商推出物联网的初级业务,其中包括中移动推出的手机钱包、手机购电业务;中国电信的“平安e家”业务;联通的无线环保监测平台等,正在用创新的应用来吸引客户。行业应用在最近的1年中有了飞速的发展,相应的研究与应用已经扩展智能物流、智能楼宇、金融安防,工业监测、智能交通、平安家居、智能消防、环境保护、政府工作、食品溯源、医疗健康等多个领域。

2.1智能交通

现在各地城市遍布交通摄像头和一些交通情况检测传感器,这些传感器连接到交管中心,形成了一张城市交通监控网络,目前的摄像系统功能比较简单,基本上是纠察违章行为,可以称为“交通监测传感网”。在此基础上,补充信息处理的软件硬件,充分利用获得的信息,进行交通流量实时分析、预测,建立一种向车辆反馈指挥的体系,诱导、分流车辆,预判和防止交通事故,将会大大改善现有城市交通状况,我们将会在一个更加智能的交通环境中行车。这就是物联网在“智能交通”中的应用。

2.2智能家庭

“智能化家庭应用”系统依托移动网络、固定电话网、宽带城域网和具有网络计算机功能的家庭生活设备组成的服务系统,采取目前国际先进的西门子技术,由家庭网关,智能化安全防护系统,智能化家庭生活设备,例如空调、冰箱、洗衣机、生活电器、电视、电脑等组成。它具有安全防护,家庭电器设备管理,家庭娱乐,家庭通信等智能化功能。

2.3医疗保健

医疗健康工作与物联网结合将给国家的医疗事业带来的深远影响,尤其是对于距离市区医院或医疗机构数百公里之外的欠发达社区。结合3G网的移动医疗健康工具无疑是解决农村地区专业医疗人员及医疗设备匾乏问题的有效方法之一。

2.4食品溯源

食品溯源是指在食物链的各个环节(包括生产、加工、分送以及销售等)中,食品及其相关信息能够被追踪和回溯,使食品的整个生产经营活动处于有效地监控之中。不过,食品溯源的定义有多种表示,即:(l)国际标准化组织(1509000/2000)将食品溯源定义为:溯源产品的地点、使用、以及来源的能力;(2)国际食品法典委员会(CAC)将食品溯源定义为:鉴别/识别食品如何变化、来自何处、送往何地、以及产品之间的关系和信息的能力:欧盟将食品溯源定义为:在整个食物链全过程中发现和追踪食品生产、加工、配送、以及用于食品生产的动物的饲料或其它原料的可能性。

3.物联网的发展前景

物联网的细分市场有公共管理与服务,企业应用,个人和家庭应用三部分。按照马斯洛需求层次理论分类:把需求分成生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求、和自我实现需求五类,依次由较低层次到较高层次排列。马斯洛指出了人的需要是由低级向高级不断发展的,先关心的是低级需求然后才关注高级需求。

智能家居的特点:智能,低碳概念,舒适,实用和个性,因此归为自我实现需求;智能交通的特点:安全,快捷,属于安全需求;远程医疗涉及诊断、监测,属于生理需求;食品溯源涉及食品安全,健康,属于安全需求;环境监测涉及环境卫生,健康,属于安全需求。

马斯洛的需求层次理论,在一定程度上反映了人类行为和心理活动的共同规律。马斯洛从人的需要出发研究人的行为和探索人的激励,抓住了问题的关键;指出了人的需要是由低级向高级不断发展的,这一趋势基本上符合人的需要发展规律的。这个理论本来是用在人事管理领域的,但是这里用这个分类标识物联网新应用对人的需求满足的层次。因为人总是会优先满足底层需求,所以可以分析出各个应用的发展前景。也就是说当个人用户可以自主选择物联网服务时,定位在满足生理和安全的大众需求会在物联网发展初期会较快的满足客户,快速实现规模化。从现在的情况看,即使定位于高层需求的智能家居,在发展过程中依然是把推广家庭安防作为优先推广的应用。对于企业和组织客户来说,那些能够解决当前问题和降低成本提高效率的应用是最需要的,也会是市场接受程度最高的。

【参考文献】

[1]菲利普·科特勒[美]著,梅清豪译,《Marketing Management》(Eleventh Edition),中文名称《营销管理》(第12版).上海人民出版社,2006.

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关键词:智能交通运输系统发展状况对策

交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。

交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。

一、智能交通技术在我国的发展现状

中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。

我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。

从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。

ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。

二、发展中国智能运输系统的对策

中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。

1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作。

目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。

2、建立ITS协调组织机构。

中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。

3、注重人才的培养。

随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。

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关键词:交通管理;时间;同步控制;研究应用

引言

随着全社会交通基础设施建设的加快,现代化智能交通管理系统的应用越来越广泛,控制交通信号管理系统设备的准确正常的工作尤为重要。无论这些设备是每个以独立工作的形式存在还是以组网的安装方式,都必须有一个精密的误差在毫秒级时间控制系统作为中心控制核心。比如在十字路通信号控制管理系统中,由信号灯来控制四个方向车辆与行人的通行,无论在各种条件下,都必须实现四个方向交通信号控制系统实现准确的同步工作,这样才可以保证车辆和行人的绝对安全,若在一条交通干线上若干个路口实现信号统一同步控制工作,必须利用电缆、光纤、无线传输系统等实现上述功能,就必须进行挖沟架线,敷设连接电路、安装无线收发设备等,因此带来的是城市环境的破坏,空间电磁干扰的加剧,交通信号管理系统运行成本的提高,所以,在交通自动化控制领域,提高各分散的智能交通信号管理系统同步控制的时间一致性,降低系统运行成本,利用精密的时间控制系统对交通信号控制系统实现智能化运行管理,是提倡节能环保,构件和谐社会,提高交通信号系统的科学化、现代化管理的重要手段。

1 发展现状

目前交通信号管理系统通过运用精密的时间控制电路对智能交通信号进行控制管理,以实现设备的安全运行和工作信息、状态等各项指标的执行和检测。通过对分散或者组网的交通信号管理系统进行统一时间段的精密控制,利用精密时间来统一控制交通信号管理系统工作状态和同步性,利用时间差获取的脉冲信号来执行交通信号管理系统中心发出的各种指令。传统的智能交通管理系统利用时段控制工作的主要有以下几种方法:

1、采用晶体震荡以及时钟控制电路方式获取的时间信号,由于其时间信号来自于电路本身的存储或者记忆信息。优点是成本低,整体结构简单,运行成本低。缺点是不能够及时修正时间误差,累计时间误差达到较大的情况下会造成系统不能很好同步工作。

2、采用GPS接收器来接受卫星的授时信号来作为精密时间的控制系统。其优点是时间准确,误差非常低,运行成本低。缺点是每台设备必须装一套GPS控制接受电路,如果设备上方有物体遮挡将会影响GPS信号的接受。

3、采用无线收发或利用网络传输方式来控制系统的工作,对独立或者组网的交通管理系统都非常方便地进行准确的同步时间控制,没有时间控制的误差,还可以实时传输设备需要的其它控制数据。缺点是会产生一定的网络服务费,易产生电磁辐射和造成设备运行受到干扰。

4、采用传统的电缆、光纤传输控制信号,需要就进行挖沟架线,敷设连接电路,因此带来的是社会环境的破坏,维修保养困难,系统成品的增加,遇交通信号控制系统拆迁改建时,所有的线路都得重新安装,无重复使用价值。

通过上述分析,现有的智能交通管理同步控制系统都存在着一些问题,本文研究了一种能够实现交通管理系统的时间同步控制装置,在解决上述问题的同时能够更好的实现了交通信号管理系统的时间同步控制。

2 控制方法

交通信号管理系统的时间同步控制装置是利用国家授时中心发送的时间信号进行系统设备的同步控制。该装置依据安装在河南省商丘或者西安的中国授时中心发射系统,以及在世界各国的无线电授时台,在国内利用以中国标准时间10万年误差一秒的「铯原子表为基准,每天自动接收「中国标准时间的电波信号,真正实现高精度计时。交通管理系统内设置有专用接收机,接收机接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息,由专用集成芯片进行时码信号解调,使得所有接收该标准时间的信号都与标准时间授时中心的标准时间保持高度同步,从而使得交通管理控制系统的各个控制单元启动相同的设置程序,实现对交通管理系统的同步控制及流量的同步检测。

2.1 接收电路

图1为交通管理系统的时间同步控制装置实施例中时间接收模块101的电路结构示意图,图3为交通管理系统的时间同步控制装置实施例中控制模块102的电路结构示意图,图4为交通管理系统的时间同步控制装置实施例中发送模块103的电路结构示意图。如图所示,时间接收模块101的SM9501接收芯片U2的管脚3与由电感L1、电容C5、C6组成的LC选频回路相连接,SM9501接收芯片U2的管脚2、4与滤波电容C2、C3、C4相连接,SM9501接收芯片U2的管脚6、8与晶振X1、X2相连接,以提高本接收模块的精度。SM9501接收芯片U2的管脚5、14、15与控制模块102相连接,授时中心标准时间信号由电感L1、电容C1、C2组成的LC选频回路接收,并通过管脚2、3、4进入SM9501接收芯片U2,由SM9501接收芯片U2对其进行解调,获得解调后的时间编码信号,再由PICl6F873单片机内置的计时装置自动调节系统计时,使得所有接收该授时中心标准时间信号的计时装置都与授时中心的标准时间保持高度一致性。由于接收的授时中心标准时间信号较弱,在SM9501接收芯片U2内要经过信号放大器对其进行放大,然后输出到调谐放大器进行选频放大、滤波,滤波后的信号由解调器进行信号解调,从载波中提取基带时间编码信号,最后通过SM9501接收芯片U2的管脚5、14、15进入控制模块102.

图1 时间接收模块电路结构示意图

2.2 控制模块