智能交通的背景范文
时间:2023-12-05 18:07:28
导语:如何才能写好一篇智能交通的背景,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:大数据;智能交通系统应用;ITS;平台
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.104
1 理论基础
十八届五中全会以来,经济社会改革不断深入,国家在大数据领域不断加大投入,为我国经济社会在新常态下的健康发展创造良好条件,当前我国经济已经发展到了一定的程度,社会很多领域面临持续和深入的变革,但是传统的交通运输管理模式和应用系统已经越来越不适应物流行业的发展以及人们的正常交通运输需求,特别是交通的拥堵问题已经成为大中城市的通病。大数据时代已经悄然到来,这是社会发展的必然结果,智能交通的发展使得各个地区的数据的采集量巨大,这些巨大的数据包含了不可估量的价值,需要我们不断地进行挖掘和处理分析,这些都会给智能交通的发展产生重大的影响,将会为智能交通的发展提供新的发展机遇。
大数据可以这样来给它下定义,采用先进的现代化的高速计算机的信息处理手段,对搜集的大量的信息进行有效的分析和处理,在短时间内找到有效的信息。大数据是在传感器以及微处理器这两件物品的广泛应用下而产生的,再加上互联网在中间起到了互联互通的作用,因而构成了数量巨大的信息源。大数据的运用相比于传统数据处理手段,数据量明显增大,查询分析方式明显复杂化,一般来说,大数据有四个明显的特点:“首先就是数据的数目是巨大的,其次是数据的类型十分多样繁杂,第三就是对于数据的处理十分迅速,最后一个就是大数据它的时效性很强,专业的术语可以终结为四个V,――Volume(数据体量大)、Variety(数据类型繁多)、Velocity (处理速度快)、Value(实时性高)[1]。”
智能交通系统(Intelligent Traffic System,简称ITS)又称智能运输系统 (Intelligent Transportation System),是用先进的科学技术(电子控制技术、计算机信息技术、数据通信技术、自动控制理论、传感器技术、运筹学、人工智能等)有效地运用于交通运输控制和管理,加强人、车、路三者之间的协调,形成一种提高效率、改善环境、节约能源、保障安全的综合运输系统。“智能交通系统是一个复杂的综合性系统,主要由公共交通系统(APTS)、车辆控制系统(AVCS)、交通信息服务系统(ATIS)、交通管理系统(ATMS)、电子收费系统(ETC)、货运管理系统以及紧急救援系统(EMS)等构成[2]。”
2 大数据在智能交通系统中的应用
智能交通系统应用一些先进的手段,比如说通信与检测,计算机等方式对传统的交通运输系统进行改造升级,使得系统的运行的效率得以增强,也能够提升地面交通网络的安全性,在环境保护上以及能源的节约上等综合性的运输以及管理的系统。在智能交通系统里面采用了集成的技术,这使得用户以及系统的运营商和维护人员具备了更高的操作和管理运输系统的能力,智能交通运输系统允许利用技术手段获取交通运输方式以及交通基础设施的状态与数据,通过整合这些数据来提升智能交通系统的操作性。
2.1 智能交通子系统间的数据相互融合
“ 智能交通系统各项功能的实现离不开各个子系统相互之间的信息的共享和整合,因而实现各个子系统之间信息的融合的主要方法就是建立信息共享平台。”这个平台能够为相关的子系统提供所需要数据资源以及信息上的共享服务,一个完整的智能交通运输系统还应该有智能的交通信息中心和管理控制中心以及车上的一些智能设施和道路上的检测设备等等一些交通基础设施。它可以实现城市里面交通信息的规范化,包括各信息的性质、功能以及传送的方式上,形成有效的信息流通机制,形成有效的数据库系统,对共享的数据可实现存储整合以及管理的功能。
通过利用大数据的相关功能,这些共享的数据能够从不断变化的智能交通的各个子系统里面的数据信息提取出来,实现不同地区、不同领域的数据库进行综合,把历史数据迁移到大数据的平台上,还应该保持数据的完整性以及数据之间相互关系的可理解性,同样的,可以根据各个子系统的不同需求以及相互之间的相互关系为客户提供相应的数据信息方面的服务,组织内部的存储的相关数据实现直接输出,其他的子系统的存储的相关的数据要由信息的共享平台来提供相关的查询功能。
2.2 信息采集技术下的大数据的运用
智能交通的根本还是对于数据的处理和运用,智能交通系统里面的各个系统的功能都离不开对大量的数据的获取,整理分析以及预测,离不开科学管理的手段来实现,在交通参数里面,平均的汽车速度,平均的车道的占有率以及道路上的车流量和车速等等都是很重要的参数。当前正处于大数据快速发展的时代,智慧交通实现不同实时数据系统的集成,常见的汽车车载导航系统的大量使用,路上的交通信号设施以及全球定位,通过实现停车引导以及信息系统和天气信息系统的结合,实现了人车在任何时间和时间点上的连接,然后通过如基于 IPv6 的交通信息采集系统等系统来采集数据信息,可以实现有效的分析交通的状态和交通行为,实现多个系统数据的融合,提升决策的水平和效率,对于突发事件的处理提供了良好的条件,交通管理和服务在运行的时候,就有了大量可靠的事实数据作为参考,对于交通行为预测的精度实现大幅度的提升,如利用信息采集系统采集路网交通状态信息、车辆位置信息、突发事故信息等信息,为交通指挥中心和司机提供信息交流及数据分析,保证行车路线的合理分配和控制交通流。
3 大数据分析的智能交通系统平台架构及存在的问题
大数据背景下的智能交通系统平台有三个部分构成,分别是交通数据的信息采集与接入模块、交通数据分析与处理模块,交通数据的决策与应用模块。
3.1 当前智能交通系统普遍存在的问题
智能交通系统的应用对于传统交通系统的改善确实有了很大的提升,但是智能交通系统在运用的时候还普遍存在一些问题。
3.1.1 我国在推动产学研相关领域有所欠缺
欧美发达国家的智能交通系统的相关的项目已经实现高度的产业化了,而我们国家在大数据智能交通相关领域还远远没有形成产业式的运作,那些在国家的扶持下的智能交通领域项目产业化后投入应用的很少,虽然我国当前涉及到智能交通系统领域的企业数目已经十分庞大了,也已经有几千家的规模了,但是这些企业从事的都是系统的集成工作,没有太高的技术水平,企业缺乏技术创新的能力,没有形成有规模和品牌影响力的能主导未来方向的实力企业,这是当前我们急需解决的问题。
3.1.2 智能车载信息服务的欠缺
精度比较高的交通数据的获取技术在国际上也是刚刚发展起来,同样的城市道路行驶感知技术也才起步时间不是很长,我们国家和欧美发达国家在此领域的差距也是十分明显的,我们的智能车载信息服务综合水平更是处于起步阶段,在应用技术上一般是依靠外国进口的技术,我国智能交通领域的基于多传感器的复杂驾驶环境的感知技术;辅助安全技术(主要是给用户提升安全和舒适度的,能增强感官的性能);“基于网络的三维式的全景导航技术;以及具体的基于网络大数据平台的综合性的车载信息服务等技术和国外有着明显的差距”[4]。
3.1.3 智能车路协同技术上的不足
当前在国内,人车以及路的协同控制的机理,车载和路侧信息资源的优化配置等基础理论的研究尚未开展,在环境的有效的感知方面,特别是在车辆在高速的运行的时候,对那些距离比较远的环境的感知,以及在传感器网络化的情况下的相关环境的感知还没有很有效的手段,当前的车载信息还不能够实现有效的交互管理以及优化,车与车之间以及车与路之间的协同交互通信的基础技术十分的缺乏,当前我国的车路协同的标准规范体系还没有能够建立。
3.1.4 智能化交通控制技术主要是靠进口
我们在智能交通系统领域所使用的交通控制系统产品几乎都是靠外国进口的典型产品包括SCOOT,SCATS以及RHODES系统。这些关键技术都是在遵照外国的交通模式下和外国的交通的特点来进行设计开发的,具备点控以及线控的功能,和中国的混合型的交通模式是不能实现良好的兼容的,特别是当前我国很多的大城市交通网络异常的复杂,车流的密度很大,急需建立起来本地以及更大范围的分级管理的控制体系,实现区域的交通智能化控制是我国在智能交通领域发展的新的方向,因此,面对此情况,我们要早日摆托对外国智能交通控制系统的依赖性,支持我们国家本土相关企业的成长和发展。
3.2 大数据背景下的智能交通系统应对之策
3.2.1 加强交通信息化水平与推进产学研的发展
积极推进交通信息化水平建设,打造车联网和路联网下的多维式的智能交通系统信息网络技术,着重提升车辆电子标签,高可信交通信息获取设备以及基于新一代传感器网络的车联网和路联网技术等,同时政府加大推进产学研的发展,积极发展在国家智能交通产业技术创新战略联盟框架下的企业间的合作力度,提升我国智能交通系统的整体实力。
3.2.2 提升交通运输系统的效能和交通服务的水平
通过网络的资源配置以及结构的优化技术和一体化的无缝衔接运输组织技术来协同提高交通运输系统的综合效能,实现构建布局合理化分工明确的交通运行以及服务系统,真正实现优势互补和各系统的顺畅衔接,进一步提升和开发高效便捷的公众出行所需的智能化服务技术,比如多方式实时交通信息服务技术和公交运营智能化技术等[5]。
3.2.3 大力发展智能交通控制技术
智能车路协同技术在一段时间内会引领智能交通的发展方向,在此领域的发展程度将决定我国智能交通系统整体的实力,是我们应大力加强的技术高地。汽车安全多系统协同控制技术是能够提升汽车的综合安全性能的新技术,在汽车安全领域的差距也是我国目前和世界上领先的智能交通系统国家的主要差距所在,我国还没能真正掌握有效支撑汽车安全多系统协调控制的先进安全汽车技术体系,对于这一前沿技术还需要进一步消化吸收和创新。
3.2.4 提升大城市区域交通控制水平
智能交通系统产业重要的技术支撑是大城市下的区域交通控制技术,外国在大范围下的交通信号控制系统已经发展的比较成熟,形成了完整的测试标准和体系,相关的交通仿真软件也已经实现商品化的阶段,我们在此仍需不断加强,在关键技术上仍需加大科研力度,逐渐摆脱依靠进口的局面,我们国家动态信息采集系统缺乏,大部分交通信号属于单点控制,水平落后,交通运行不够通畅区域交通效率优化,因此我们要提升区域交通效能评估和仿真等关键技术,这是我们提升大城市区域交通控制水平有待突破的重点。
4 结语
智能交通系统规模十分庞大,集合了多元化的技术手段,涵盖的领域广泛,涉及到了众多的子系统,本文构建的智能交通系统能够对城市的交通状况进行有效的管理和控制,有利于城市基础设施的完善,大数据技术实现在智能交通领域的运用,已经能够充分表明数据挖掘以及大数据处理技术的优越性,利用这些先进的技术收单实现交通信息的数据融合和数据平台的搭建,能够有效应对当前交通信息膨胀繁冗的问题,也有助于解决信息使用者的信息的孤岛问题,对于基础设施的灵活建设以及交通资源的合理分配等问题都提供了很好的解决手段,可以有效提升智能交通的运作效率。
参考文献:
[1]刘小明,何忠贺.城市智能交通系统技术发展现状及趋势[J].自动化博览,2015:57-60.
[2]王静远,李超,熊璋等.以数据为中心的智慧城市研究综述[J].计算机研究与发展,2014:28-31.
[3]于艳华.宋美娜.大数据[J].中兴通讯技术,2013,19(01):96-97.
篇2
交通本是为人而生,为人而用,却成了困人之路,害人之途。
诚可见,交通拥堵、交通安全、能源短缺、环境污染已成制约经济社会可持续发展之顽疾。根据国民经济“十二五”发展预期,“十二五”末,中国城市化率将从47.5%提高到51.5%,如何破解因交通而带来的诸多难题显得尤为迫切。除了采取行政、法律、宣传教育等手段和措施外,有效运用科技创新,推进交通信息化建设,加快建设智能交通系统,也是非常必要的治理手段。
5月26日,交通运输部召开新闻会,介绍了《交通运输“十二五”发展规划》的主要内容。“十二五”期间,中国交通基本建设投资总规模约6.2万亿元,比“十一五”期间总投资4.7万亿元略有增长。“十二五”末,中国国家高速公路网将基本建成,高速公路总里程达到10.8万公里,覆盖90%以上的20万以上城镇人口城市。《规划》还提出要“大力发展智能交通,提升交通运输的现代化水平”,“重大关键技术研发取得突破性进展,科技成果推广应用水平进一步提高,科技进步贡献率达到55%”。
目前,新一代智能交通系统(ITS)呼声最高,被称为“治堵”和“安防”的利器。资本市场也是一片看好智能交通产业及其相关概念股,各大券商不遗余力地纷纷撰写研究报告,点评智能交通的巨大发展潜力。更有不少分析师预计,未来5年国内智能交通行业的投入将达数千亿元。
中国的智能交通处于什么现状?未来发展前景如何?对解决交通难题究竟起到多大作用?带着读者关心的这些问题,本刊专门求教于业内权威专家关积珍。
《新经济导刊》:随着中国工业化和城市化进程的加快,交通问题日益突出,近几年智能交通系统(ITS)备受关注,请您介绍一下中国智能交通的发展历程?
关积珍:从国外来讲,社会机动化发展到一定程度后,咱们现在面临的交通拥堵、污染、安全问题,以及交通对社会可持续发展产生的一些影响,它们在几十年前就遇到了。从20世纪60~70年代开始,它们陆续重视这些问题,那时没有明确提智能交通,主要从交通管理、交通控制、交通安全、交通可持续发展上做了很多工作。到了20世纪80年代左右,形成了智能化的交通系统,智能交通系统这个概念慢慢形成了。
20世纪90年代后期是中国智能交通系统的启蒙阶段。主要通过两次比较大的学术性会议,一次是科技部发起的中欧国际智能交通研讨会,另一次是亚太智能交通研讨会,这两次会议对国内业界认识智能交通起了非常大的促进作用。同时科技部与建设部、公安部、交通部组团参加了世界智能交通大会等国际性会议。
中国智能交通系统真正开始于“十五”期间,这五年是概念形成和理念导入阶段。主要做了一些科技性的引导工作,当时还确定了首批10个智能交通应用示范试点城市,包括北京、上海、广州等大型城市,还包括一些中小型城市,如中山,对智能交通在国内的普及和导入起了很大的推动作用。
“十一五”是智能交通系统发展的一个重要基础阶段。这期间有几个大的标志性事件:第一,科技部首次设立了现代交通基础领域的863,把智能交通和交通安全作为专题,同时也启动了一批863项目和几个比较大的支撑计划项目,这样科技对智能交通的推动和引导作用很明显。第二,原来做的一些基础性工作,结合一些重大的应用需求,显现了很好的效果,比较典型的有北京2008年奥运会,面向奥运的智能交通系统的保障和运用,还有上海2010世博会,广州亚运会,公路不停车收费(ETC)等。那一轮共启动了7个支撑计划,叫国家智能交通关键技术集成及应用示范,这种支撑计划对行业发展起了很大推动作用。第三,产业和企业的发展初步形成了比较好的格局。这期间基本上是有一定交通专业基础的、又掌握一定高新技术领域的、对这行业有一定感悟的企业,实现了稳定的发展。2000~2005年,大家对智能交通的理解和认识也有限,感觉市场很大,但是做什么不是很明确,所以许多企业都想挤进来,包括一些大IT公司,但是后来都退出去了,因为交通的专业性很强,没有这方面的积淀很难开展业务。当时我们开玩笑说,不要把智能交通系统ITS理解成IT+S,到现在业内认识到,traffic或transportation这个概念一定要强化。
到了“十二五”,我认为智能交通系统进入到了一个提升阶段,不管从技术水平还是产业格局,都会有一些大的调整和突破,智能交通将真正走上一个比较好的快速通道。
《新经济导刊》:从资本市场看,原来智能交通的概念成分偏多,是否可以说从“十二五”开始,智能交通更多转向应用了呢?
关积珍:“十五”、“十一五”期间,大家对ITS的内涵和本质认识不太清楚,“智能交通成了筐,什么都往里装”,实际上不是那么回事。当然,这也是中国的实际情况,中国的机动化进程是最近几年突然加速的,原来机动车保有量也有限,整个社会不是一个机动化的社会,对路和车的理解还有偏颇,道路交通基础设施也很不完善,这与有没有智能交通没关系。原来没有,现在有了,大家一看,智能交通原来就是干这个的?某种程度上造成了误解。
有人认为,交通到底有多少技术含量,因为每个人都是交通的参与者和感受者,都可以对交通发表意见。我们刚开始确实从理论体系上到技术支撑体系上,也没有拿出很先进的东西,这样让大家产生了误会,“智能交通继续搞下去,有什么好搞的。”有认识误区很正常,也是客观环境造成的。
“十二五”可能会有大的转变,原来大的城市应用效果已经很明显了,同时全国范围城市化、机动化进程很快,这两方面对交通带来的挑战是非常大的。原来北京、上海、广州这样的大城市拥堵,现在省会城市、二三线城市甚至许多小城市都拥堵了,恐怕仅靠修路已经来不及了,而且拆迁修路成本太高,占用太多耕地、绿地也不符合可持续发展。既有的道路资源怎么利用好,把管理水平提高上去,通过智能化的手段发挥更好的效益,已经到了刻不容缓的地步,所以大家觉得智能交通必须要搞。尽管有这个实际需求,但概念这东西是难免的,有时候概念是为了强化大家的理解和认识,比如车联网,虽然有所认识了,但其本质和内涵需要去进一步挖掘;还有物联网,自从IBM提出智慧地球,后来咱们提出物联网,一直在推进,但也面临同样的问题,物联网究竟是要干什么?交通物联网从本质上说还是交通信息的采集处理和,但这些大的背景大的趋势大的变化无疑将给智能交通注入新的内涵,促进一些新的领域技术方面的发展,有效结合好,发挥积极作用,就是有意义的。
智能交通里面有一个核心系统――采集处理,从道路交通信息的采集、传输、处理到,可以给管理者,包括交管局、交通指挥中心等,同时也面向社会。在北京路上开车可以看到路况显示,前方是否拥堵,这个过程就是“采处发”。从采集来讲就是感知,原来在路上设检测器感知,将来车上都有ID了,那就变成车辆感知了,再先进一点,车与车之间可以通信了,车联网就形成了。另外路旁边有信息采集装置,跟车辆实时交互,那就车路联网了。路再通过无线传感器或无线通信连接起来,那就构成一个大的物联网概念了。不管叫车联网、路联网还是物联网,只要大家接受就行。本质意义是广泛的获取信息比以前要多。如果说以前是路边设一个检测断面来获取信息,现在是广义的多维的网络化的全景式的交通信息环境的建立。这在物联网背景下,是一个重大变化。在技术不断变革的时代,概念是难免的,但不要单纯追求概念。
《新经济导刊》:智能交通系统在中国发展十几年了,有哪些自主创新成果?
关积珍:交通本身蕴含着一定的文化和社会背景因素,比如道路指示牌,国外的拿过来中国人看不懂,中国人在认知方面有自己独特的惯性思维和文化传统,把国外的高速公路编号G25、G18拿到中国,建立不起概念来,不适用。只有以地域概念命名,中国人才能记得住,比如京藏、京沪。
智能交通是与国情、地域相关的,除了共性技术和核心技术一样,在应用层面有很大区别,我们成功的地方恰恰是结合中国国情和发展需要的一些领域,比如联网不停车收费(ETC),日本早就有,而且做得还比较成功,欧洲也有相关标准,美国发展比较慢,因为美国高速公路不收费。中国因收费造成排队拥堵是一个很大的问题,针对中国的国情、车况和收费管理等要求,需要一套很复杂的体系。我们在ETC方面做了很多创造性工作,形成了自己的国标,建立了相应的示范项目,像京津冀、长三角、珠三角这些示范项目做得很好,现在向全国进行推广。基于此,下一步将延伸到城市交通拥堵收费。
另外,我们在面向重大应用需求上,做得还是很成功的。比如前面提到的北京奥运会,上海世博会。有人说这是国家项目,有政府力量,但政府推动只是一个重要的因素,最终变成现实需要技术去实现,我们实现了,这是很大的成功。有些典型的系统与国外相比一点都不差,像北京道路交通信息采集处理系统,二、三、四、五环以及进出京高速公路都设有专门的检测器,现正向主干路延伸。首先检测手段不是单一的,有微波、超声波、视频、旅行实验检测,把这些数据汇集上来以后,实时地进行自动化处理和对外,这需要的技术手段还是比较高的。而国外区域性的有,整个城市这么做并不多。在上海世博会期间,从周边省市进入上海的客流状况的获取,基于移动的手机定位进行客流预警、宏观状况信息的采集,做得也很好。北京还做了交通拥堵评价,对交通拥堵建立了一个评价指标体系,核心指标是拥堵指数,把拥堵从0~10分成五个区间,分别代表非常畅通、畅通、缓行、拥堵、严重拥堵。这套智能化交通运行分析系统很有价值,将来有机会可以适合公众接受的形式对外出去。
这些年,智能交通在基础技术方面取得了很好成果,重大应用上取得了标志性的成果,形成了初步的智能交通标准体系,在国际的智能交通发展格局里,中国也占有一席之地了。
《新经济导刊》:现在一个国家、一座城市都讲究顶层设计,您所领导的企业也是做解决方案的,你们如何实现智能交通系统解决方案的顶层设计?
关积珍:你问得很好。智能交通系统本质上是一个完整的体系,要有系统的思想和方法去做智能交通,首先要有整体的顶层设计,明确总体目标和任务,然后决定投入多少,如何分步落实。我们在做智能交通系统解决方案的时候,首先建议对方制定城市综合交通规划,然后再制定安全管理规划和道路交通智能化管理规划。智能交通管理规划,包括需求、路线、发展目标、系统建设的远景规划等,特别是面向中小城市,更需要去引导。这样做才有意义,不会造成重复建设和浪费。在上世纪90年代末2000年初的时候,我就对一些地方城市交通主管部门说,建设智能交通系统要做三件事情:一是建立健全道路交通基础设施环境;二是加强宣传教育,提高全民的交通意识和素质 ;三是做各种系统,用先进的技术来保障。这样的智能交通系统才能发挥作用,否则再先进的技术和设备也无法保障交通的畅通和安全,因为与人的交通素质和基础设施是否完善有很大关系。我认为,这种倡导到现在依然管用。所以我们公司一直设置一个部门―交通工程事业部,业务职能就是做交通标志、交通区划等,这是天大的小事。作为企业,我们不能只盯着市场和项目挣钱,要把智能交通当成民生工程来做。
《新经济导刊》:中国的智能交通产业链是否形成?现在有分析人士说,“十二五”智能交通产业规模有几千亿,你怎么看?哪些领域发展潜力大?
关积珍:坦率地说,现在智能交通产业链是初步形成,但还不成熟,分工也不合理。许多企业发展定位不清晰,产品、解决方案、系统集成等什么都想做,但又做不精。没有形成比较大的稳定的各环节的龙头企业。这是任何产业都要经历的阶段,需要一个逐步发展过程。
至于产业规模,智能交通的产业空间确实不小,到底有多大,不好预测。首先产业边际就不好界定;其次,交通管理、交通服务、投入主体都是多元的,政府投入只是一方面,还有企业投入、风险投资等。我认为每年几百亿的投入还是有的,现在没有一个全国的智能交通投入汇总数据,因为城市智能交通都是地方政府主导的。
中国的智能交通有个特点,是民航、铁路、公路、轨道、城市道路、水运等综合交通领域全面推进,而国外更多关注的是道路智能交通,中国把道路交通分为公路和城市道路两块。中国正在进行交通信息化建设,信息化和智能交通很难分清楚。民航的业务系统一直跟国际接轨,管理的现代化和信息化程度是比较高的,如客票订制。铁路业务运营管理的自动化和信息化程度是比较高的,面向公众服务这一块还比较欠缺,现在也意识到这一点了,正在改进。这两个都是行业纵向管理。公路比较分散,各管一段,全国公路资源统一协调难度比较大,交通部也是积极推进,并且计划对全国公路进行智能监管和紧急处置,从国家战略角度也是很有必要。真正热点和比较关注的是城市道路交通,主要是解决拥堵,但智能交通不可能完全解决拥堵,只能为缓解拥堵提供一个技术支撑手段。解决拥堵与城市规划、土地利用、公众出行方式、城市交通的结构构成等有很大关系。智能交通只是这一揽子交通解决方案中的一个,这一块,智能交通的发展空间比较大。在城市化进程中,交通问题是一个突出问题,不仅仅是硬件建设,人的观念也要转变,要尽快适应城市化的要求。
《新经济导刊》:据了解,交通运输部已经启动新一代智能交通系统发展战略研究,北京市也表示将建设新一代智能交通系统,请问什么是新一代智能交通系统?
关积珍:新是相对的,业内对此说法也有不同认识。我认为,新一代必须从本质上有突破。当然,这种提法也反映出一个趋势。智能交通发展到现在,对中国来讲,除了借鉴国外的经验,也要满足国内的应用需求,有很多不太成熟的技术不能完全照搬国外的,我们需要结合国内需求去创新发展,这是一个层面。第二个层面是,现在的技术环境与美日欧当时的环境完全不一样了,不在一个起跑线上,新技术日新月异,如何运用现有的高新技术来提升中国的交通管理水平和效率,这需要去重点探讨。还有随着经济社会的发展,人们对交通出行、享受新技术成果运用的需求也不一样了,智能交通技术、服务和运用的理念也需要调整,要实现安全、通畅、环保、智能化服务等多元目标而不是单一目标。原来的技术系统无法满足,需要集成创新,有新的技术手段来支撑,实现新的展示,这也可以说是新一代的内容。新的需求、新的技术环境、新的理念上的突破,这样才能对智能交通有一个新的发展。
《新经济导刊》:“十二五”期间中国智能交通的发展方向和重点是什么?
关积珍:第一,综合交通运输系统的性能提升是我们关注的一个重点方向。“十二五”是智能交通提升的阶段,包括关键技术要有新突破,比如车路协同技术,智能交通服务于交通管理和出行的需求要有一个提升。中国的特殊性是综合交通运输,公铁水民都要一体化去考虑,不能偏颇哪一个。在863支撑计划里有一些交通枢纽的布局,加强枢纽之间的能力协同。典型的讲,从天津坐高铁到北京南站,从北京南站换乘地铁到中关村,这样就比原来大大缩短了时空距离,提高了出行效率。
第二是智能化交通管理向智能化服务转变。原来的智能交通系统侧重于管理上的需求,服务的理念体现不充分。实际上交通是面向服务的,应该面向服务提供技术支撑,让服务的水平和效率更高。民航这方面走在了前面,网上可以订机票,走不了可以改签,登机牌通过手机和网络都可以换,这都是信息网络技术带来的方便。其他火车等出行方式都可以这么去做,最近火车实行网络售票,这就是一个进步。还有诱导,不能光告诉哪里堵哪里不堵,应该在出门之前告诉全市的交通状况,你所去的区域是否有重大活动,通往那个区域的道路,哪条交通流量大,以便提前绕行。
第三是交通安全要下功夫。机动车保有量、道路增加、人口流动快、交通安全意识淡漠等因素将对交通安全带来很大压力。科技部、公安部、交通部在“十一五”启动了一项《国家道路交通安全科技行动计划》,对有效防治、减少重特大道路交通事故进行系统的技术研究,这也要继续深入开展。另外还要加强安全保障措施和安全宣传教育,安全无小事。交通教育要从娃娃抓起,交通宣传要日常化,新闻媒体要加大舆论引导和监督力度,开辟专栏天天讲交通知识,日日讲交通法规,形成良好的交通文化氛围。
第四是提高交通信息的采集处理水平。现在信息化发展很快,交通信息的采集、处理、是智能交通的一个核心系统,这方面还有很多要做。因为不管是科学的管理还是高效率高水平的服务,都要依赖于对交通实际状况的充分了解,这就要靠信息的获取和采集,同时还要快速地处理和高效率地。
第五是建立公共的智能化交通服务平台。原来智能交通是做单项技术、重大集成应用,现在要转向构建面向公众的多媒介、多功能、方便快捷的交通信息服务大平台,切实发挥为民服务的智能交通作用,引导公众合理选择出行计划和方式,从源头化解交通拥堵,保障交通安全通畅。
第六是要大力发展智能交通产业。智能交通是典型的产学研用多技术领域集成的体系,发展到现在,要扩大和提升产业规模,否则技术不能发挥很好的作用;我国已经在特大型城市、大城市集中应用了许多很好的技术成果,要加快产业化推进,结合各地特点向全国进行商业推广。要加强对智能交通产业和企业的引导和支持,这方面已经有迹象了。最近资本层面的运作如并购、上市已经开始。未来五年,将形成有梯次的有一定规模的产业化格局。
《新经济导刊》:美日欧等西方发达国家的智能交通系统建设有哪些经验值得中国借鉴?
篇3
随着经济的飞速发展,迅猛增加的车辆与道路资源比例严重失衡,交通违章突出,交通堵塞严重,肇事逃逸案件增加,交通管理难度日益增大,智能交通管理系统应运而生。
智能交通系统智能交通(IntelligentTransportSystem简称ITS),是通过信息技术、将先进的信息、数据通讯传输、电子传感术及计算机处理等技术有效地集成运用于整个地面交通管理系统,而建立的一种在大范围内全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合交通管理系统。“先进国家的经验表明,利用信息化科学有效管理,可以提高车辆通行率30%。”总理在2009年11月3日《让科技引领中国可持续发展》讲话中指出:要把建设创新型国家作为战略目标,把可持续发展作为战略方向,要加快构建以低碳排放为特征的工业、建筑、交通体系,要着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。这一讲话为加快智能交通建设注入新的活力,将更有力地推动我国交通基础设施建设的可持续发展。
1.加快智能交通建设,构建可持续发展交通体系的对策
目前,我国智能交通技术仍处于探索发展阶段,但是,世界各国都必将更加重视智能交通技术的研究与推广,并把它作为未来交通建设与发展的优先领域予以重点支持,通过推动智能交通系统的全面迅速发展,最终建立起一个以信息技术为中心的现代交通管理的新体系。在这种大背景下,我国政府必将更加积极主动的推动智能交通技术的研究与建设,这是符合世界新技术发展方向的,也是建立以人为本、和谐交通的具体要求。
2.提高道路管理效率
道路交通流量是科学组织交通的依据。采用智能交通系统的基础部分检测系统的电磁感应装置或车流信息的超声波检测车流量,可全天候将交通流信息反馈到计算机进行科学交通组织,达到人工检测无法比拟的高效和准确,从而提高交通组织水平,进而提高管理效率。“上海市公安局一行赴法、德两国考察,认识到道路交通组织的问题:法国、德国城市市内道路普遍狭窄,但交通仍然保持畅通,反映出交通组织水平比较高。切实提高交通组织水平,发挥交通组织软管理的作用,是当务之急。”而深圳市就曾首次在2008年的政府工作报告中提出了“提高交通组织水平”的概念。
3.加大科技开发力度,增强自主创新能力
我国目前ITS基本上分散在有关部门的各自开发研究过程中,缺乏系统性、可操作性,这势必影响今后全国ITS的发展。基于此,一方面,应通过采用先进的现代信息和通讯技术,着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,加快ITS的系统开发和研究。另一方面,加强ITS技术与先进的交通管理技术、公交调度技术、现代物流管理技术之间的融合,提高效率、降低资源损耗。此外,还应着力解决制约和影响ITS发展的关键技术,研究推广新材料、新技术和新工艺,通过提高技术含量,实现最佳的经济效益和社会效益。
4.加快交通行业GPS建设
GPS在ITS中主要应用于车辆的定位和导航系统。GPS定位导航系统与电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合,可以实现车辆跟踪、提供出行路线规划和导航、信息查询、交通指挥和紧急援助等许多功能。目前GPS已在道路运输行业得到了广泛的应用。据不完全统计,全国已有北京、上海、重庆、广东、四川、福建、浙江等省市在高速直达客运、旅游客运、出租汽车、集装箱运输、危险货物运输等车辆上应用了GPS车辆监控调度系统。
5.整合信息资源,提高共享和开发利用能力
我国交通信息集成和应用程度还比较落后,现有的交通显示屏基本上是静态交通信息,社会交通参与者利用信息的程度比较低。首先,要加强系统开发,建立信息平台。通过行业联网、地域联网,加强数据采集、交换和更新,建设数据中心,建立交通基础信息库、运输业户、船舶库、车辆库、从业人员库等大型基础信息资源平台,形成信息集中再反馈的互联互通机制。其次,通过行业内部特别是交通运输系统,加强信息资源目录体系建设,建立和完善行业信息资源目录体系,共同促进行业信息共享交换体系的建立。最后,通过网络平台,加强交通信息查询、在线办事、目录体系检索等业务服务功能,积极引导和鼓励企业、个人从事交通行业信息资源的商业,发挥市场对信息资源配制的基础性作用,使交通信息资源更好地为行业管理和社会公众服务。
6.大力培养和吸纳优秀的智能交通技术人才,满足智能交通技术发展对人才的需求
随着智能交通的进一步发展,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的交流合作,将最新的智能交通技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,积极培养和吸纳优秀的智能交通技术专业人才,满足智能交通技术对人才的需求。
7.结语
目前,我国智能交通发展虽然仍处于起步阶段,但可以肯定的是,未来若干年内,包括我国在内的世界各国必将更加重视智能交通技术的研究与推广,并把它作为未来交通建设与发展的优先领域予以重点支持。我国应发挥后发优势,积极探索发展模式,为交通运输业在智能交通这一新技术领域的健康发展提供有力保障。
参考文献
[1] 城市智能交通系统发展趋势及对策研究[EB/OL]. 城市交通网,2009,12(15).
[2] 张其善,吴今培,杨东凯. 智能车辆定位导航系统及应用[M]. 北京:科学出版社,2002.
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新一轮科技革命蓬勃发展,以大数据、云计算、物联网、移动互联网等为代表的新一代信息技术,带来了生产方式、生活方式、消费方式的深刻变革。在技术的推动下和现实需求的拉动下,全世界掀起了高涨的智慧城市建设热潮。与此同时,信息经济作为一种新的经济形态,以发展信息产业、推进信息化应用、扩大信息消费、深化信息化和工业化深度融台为主要内容的信息经济,成为抢占全球未来发展制高点的战略选择。
信息经济是以数字化信息为关键资源,以信息网络为依托,通过信息通信技术与其他领域紧密融合。近年来,我国信息基础设施普及完善,信息经济迅速增长,新兴领域快速发展。工信部通报数据显示:2014年全国电信业务总量达到1.8万亿元,同比增长16.1%;同期,我国信息消费规模达到2.8万亿元,增长18%:并拉动了相关产业1.2万亿元的发展,对全年GDP贡献约0.8个百分点;电子商务交易额达到了12万亿元,增长了20%。
在良好的政策环境和金融环境下,新产品、新业态、新模式不断涌现。道路交通状况、公交到站情况相关实时软件不计其数。两大打车软件你死我活地斗了一年,最后轰轰烈烈地宣布合并。手机支付不仅为年轻人普遍用于网络购物和支付打车费,还被老年人用来超市买菜,被火热用于电子红包发放。传统金融业与互联网精神相结合的互联网金融迅猛发展,余额宝、拍拍贷、翼龙贷等逐渐成为大众理财的选择。医疗、母婴、体育等领域也正不断涌现各种软件和交流平台。
信息经济中最强劲的动力是数据驱动,即数据采集和传递的及时、准确完整以及针对需求的数据挖掘能力和快速响应能力。信息产业新业态的发展正处在成长期,市场需求巨大,有待深入挖掘。先发展起来的一些细分领域,因抢占入口,竞争十分剧烈。新业态的产生,将与传统行业进行互补,也有可能会颠覆传统行业。
智慧交通市场五大转变
智慧交通是吸收各领域的先进理念而逐步发展成熟的,与智慧交通密切相关的概念有智能交通、新一代智能交通、车联网、智能汽车等。智慧交通是以信息的收集、处理、、交换、分析、利用为主线,为交通参与者提供多样的新一代综合交通体系。近年来,国内大城市已经具有高密度的交通基础设施建设,中小城市的交通基础设施建设也已经非常完备。整体上,我国各大中小城市已经具备良好的服务基础。与此同时,社会对智慧交通的需求,不仅仅是道路信号灯的正常运行和合理控制、交通违法行为取证,还有交通运行实时状况、公交安排、停车信息及相关休闲娱乐信息等。与传统智能交通相比,智慧交通市场更加关注人的需求变化,主要呈现五大转变。
转变一:从智能交通向智慧城市扩展
对于大众来说,智慧交通就是智慧出行,更加关注出行前中后需求的满足。而这些需求除了交通信息和出行体验之外,还涉及保养、购物、消费等服务,逐渐从交通出行向出行生活转变。智慧交通也逐渐向其他领域渗透,向智慧城市扩展。
转变二:从单独管理向综合协调转变
对于管理部门来说,内部跨部门及跨大部门的协作日趋增多,不依附其他部门的单部门单独管理模式已渐渐向多部门综合协调转变。迫切需要地面公交、轨道交通、民航、铁路、交管、公安、旅游、城管、城建、气象、消防等部门实现信息共享,以支撑城市交通智能化协调管理、安全应急指挥和规划决策。
转变三:从城市交通向城际交通延伸
随着交通业务和服务不断综合,城市的智慧交通体系也从城市交通向城际交通延伸。城市的智慧交通体系发展的重要趋势是不但接入公交车、公共自行车、出租车、水上巴士、卡口设施、视频、地铁、公共停车位信息等交通行业的多类数据,还接入了客运班车、高速交通、民航、铁路等。
转变四:从稳定机械向移动智能转变
在移动通信、互联网、大数据技术的推动下,交通信息化领域信息获取、处理、提供的手段逐渐提升,让交通信息能够随时随地获取、交互。移动的实时数据还能够优化交通信息服务,让交通参与者获取更加准确的信息。
转变五:从被动接受向主动参与转变
交通出行者原来只是被动地接受交通基础设施发出的交通信号,比如红绿灯、显示屏、短信。80后、90后、00后这些熟悉网络信息的人逐渐成为出行主力军,不满足于被动接受信息,还有能力通过网络、手机主动获取信息,甚至影响管理者决策。现在智慧变通建设更加注重交通信息、停车、车辆管理等面向出行者的服务,以提升出行体验。
传统智能交通企业面临挑战
智慧交通是在以人为本、可持续发展的理念指导下,将以物联网、云计算、大数据、移动互联网等技术为代表的智能传感技术、信息网络技术、通信传输技术和数据处理技术等有效集成,并运用到交通系统中,以提高交通管理服务效率、提升人的出行体验为目的,以更精确的信息在更广的时空范围内构建的人性化、智能化、立体化的综合交通体系。
本文所说的传统智能交通企业就是在大智慧交通的概念下,相对于移动互联网、智能汽车等领域企业,一直从事交通信息化领域的企业。传统智能交通企业多以技术型为主导,以产品开发为核心竞争力,注重技术研发和市场开拓。移动互联网渗入智能交通领域,创新发展了物流、公变、停车、出租车等移动互联网智能交通产品,一定程度上迫使传统智能变通行业产生革命性发展。银江股份、易华录等传统智能交通代表企业都已在移动互联网领域进行了布局和尝试。
在智慧交通发展的大背景下,传统智能交通企业面临着巨大的挑战,主要体现在如下几个方面。首先,传统智能交通企业承接的大多数是政府项目,政府正在转变行业管理思路,对产品也涌现了许多新的要求。传统智能变通产品比较固定,升级速度慢,难以较快地满足变化较快的市场需求。其次,政府正逐步对企业开放一些公共资源以增加公共服务的供给,政府采购整体趋势也正逐步从采购产品和工程向采购服务过渡。智慧交通项目运营模式转变将更加考验项目承接企业的财务能力。最后,对于一个传统智能交通企业来说,智慧交通市场上的竞争不仅来自熟悉的传统智能交通企业,还面临新兴互联网企业和智能汽车企业的威胁。从行业发展来看,传统智能交通行业正在面临着洗牌的机遇和挑战。
传统智能交通企业破网重生之路
移动互联网给传统智能交通企业带来很多挑战,也蕴含了转型升级的机遇。交通信号控制、交通视频监控、电子警察、卡口等传统智能交通产品市场竞争激烈,项目利润空间日趋变薄,传统智能交通企业也迫切需要寻找新的利润增长点。与互联网企业相比,传统智能交通企业具有行业优势,即对交通行业信息化需求了解比较深刻,而且项目经验丰富。因此,在信息经济、互联网经济发展的时代,传统智能交通企业的破网重生之路在于革新精进,创造符合市场需求的新产品。从目前的状况来看,传统智能交通企业主要从以下四条战略路径突破固有限制,进行创新发展。
途径一:技术深耕
虽然大中城市变通基础设施采集网络已较为密集,但是也存在有些地方部署不完善、设备采集的及时率和准确度不够高、系统项目间互联互通程度低、系统决策支持能力弱等问题。针对这些难以满足当下应用需求的问题,传统智能交通企业在道路信号系统、末端控制、数据采集环节等方面最具有先入优势。技术深耕的主要思路是深入了解当下应用需求,采用创新技术和创新思路,升级完善现有产品。作为传统智能交通企业的代表,银江股份注重技术提升,重点在提升智能交通大数据处理能力,以“互联网+”的思路提升传统智能交通产品。近年来共授权专利45项,还有115项专利已申请受理。
途径二:数据运营
信息经济时代,数据和信息己然成为一项重要的生产要素,在经济发展中起着越来越重要的作用。针对目前大中型城市交通基础设施建设已具相当规模,各类交通相关信息资源较为分散且共享程度较低,数据运营的主要思路是从电子警察、卡口、交通视频监控,公交、出租车、停车场等获取基础数据,通过大数据处理技术产生具有价值的数据,将可以公开的数据作为商品供给到智慧交通市场。随着政府数据的有序开放以及新的行业分工日趋明晰,智慧交通数据运营将是具有交通行业丰富经验和革新运营理念的传统智能交通企业的有利发展方向。
途径三:服务运营
在智慧交通领域,政府正在转换服务模式,逐步突破向社会力量购买公共服务的内容和方式,考虑以租赁或购买服务的方式解决部分交通设施和系统的建设、运营和维护问题。一直主要服务于政府的传统智能交通企业在这个领域具有先入优势,可以逐步向服务运营扩展。主要市场机会主要集中在停车管理、车辆管理、道路管理、信息系统建设和维护等。针对大众对信息消费的需求,具有敏锐嗅觉的互联网公司主导了人性化的公众交通服务。银江股份和易华录等传统智能交通企业凭借自身优势,积极创新,也已在拓展服务运营业务。
途径四:平台运营
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2009年底,中国工程院启动了重大咨询项目――“物联网及其在重要领域的应用”,在湖南大学主办了“物联网在交通运输领域的应用”高层研讨会⑦。李海峰⑧⑨认为交通运输行业发展物联网的三个重点是构建交通要素身份认证体系、构建交通要素信息精准获取体系、搭建交通运输物联网平台。利用IC卡、RFID电子标签,结合GPS和通信技术组建成简单的物联网已经在危险品运输、集装箱管理系统、甩挂运输等方面得到了应用。有专家预测,未来物联网的发展将经历四个阶段:2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域,2010-2015年物体互联,2015-2020年物体进入半智能化,2020年之后物体进入全智能化。总体上说,物联网理念自提出到现在,其发展潜力、对经济的拉动作用、对人们生活方式和各个领域的影响等方面已被世界各国达成共识。各个领域都在着手基于物联网技术建立新的管理模型、新的管理系统。在公路网络管理领域,包括人、车、路、环境四个要素,车联网技术由于受到汽车厂商的推动而发展较快。相比之下,关于道路的物联网、关于交通工程设施的物联网发展较慢。国外对物联网涉及的RFID技术、云计算技术等走在了我国前列。在这些关键技术没有取得突破的情况下,国内基本达成以应用拉动物联网技术发展和产业发展的技术途径,公路网络管理是物联网应用的重要领域。目前,国外一些公司进入了我国,主要涉及汽车远程通信、定位、求助功能。在其他的基于物联网的公路网络管理领域,国内处于概念框架、模型建立探索阶段。开展路网脆弱性分析和协同技术研究的意义在于提高路网的鲁棒性,提高运输效率、减少交通拥挤、降低尾气排放、进而减缓全球变暖的速度、减少出现极端天气的可能性。这构成了一个畅通、高效、绿色的正循环。新一代智能交通管理系统是在物联网背景下,研究公路网络脆弱性分析和协同技术,旨在突破路网脆弱性分析模型、部分路段通行能力降级后路网容量分析模型和车辆间协同运行技术,从而对所有的路段进行重要度排序,确定出网络中哪些路段是关键组成部分,哪些设施应该给予优先的维护和管理,为公路网络管理提供决策依据。研究车辆间协同运行技术可以改善交通流运行模式,减少或消除不良的驾驶行为给交通流带来的干扰,提升运输效率。
物联网技术
物联网(IoT,InternetofThings)的概念由美国麻省理工学院(MIT)的KevinAshton1999年提出,是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和共享,用以实现智能化识别和管理的一种网络。具体地说,就是把传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道以及各类重大设施和装备等各种物体中,然后与现有的互联网结合,实现人类社会与物理系统的整合,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。物联网具有全面感知、可靠传递、智能处理的特点,在各个领域都有广泛应用前景,被称为继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,是下一个具有万亿元级规模的战略性新兴产业。物联网涉及制造业、物流业、服务业、电信业和广播电视业等多个行业,具有重大的经济价值和市场前景。赛迪顾问研究显示,中国物联网产业在公众业务领域以及平安家居、电力安全、公共安全、健康监测、智能交通、重要区域防入侵、环保等诸多行业的市场规模均超过百亿甚至千亿元。物联网技术包括范围很广,目前主要是传感技术、通信技术和网络技术相互融合和促进的综合体,而且以传感网为主,因此物联网有时候又称为传感网。随着对物联网技术和应用研究的不断深入,物联网的概念和内涵必将得到进一步发展,并会在环境、电力、物流、交通等领域和行业出现众多物联网应用的典型案例。智能交通系统,是指将先进的传感器技术、信息技术、网络技术、自动控制技术、计算机处理技术等应用于整个交通运输管理体系,从而形成的一种信息化、智能化、社会化的交通运输综合管理和控制系统。这个系统中的传感、信息和网络等技术都包涵在物联网技术中,是物联网技术应用的一个重要方面。借助当前物联网技术飞速发展的势头,基于物联网的智能交通系统必能使各种交通基础设施发挥最大效能。
基于物联网的新一代智能交通管理系统技术架构
基于物联网的新一代交通管理系统应具有以下特点:环保———大幅降低碳排放量、能源消耗和各种污染物排放,提高生活质量;便捷———通过移动通信提供最佳路线信息和一次性支付各种方式的交通费用,增强出行者体验;安全———检测危险并及时通知相关部门;高效———实时进行跨网络交通数据分析和预测,可避免不必要的浪费,而且还可以最大化交通流量,提升运输效率;可视———将所有物流配送车辆、公共交通车辆和私家车整合到一个数据库,提供单个网络状态视图;可预测———持续进行数据分析和建模,改善交通流量和基础设施规划。为实现上述目标,根本的问题包括两个方面:一是基于物联网技术,在考虑部分道路通行能力降级、路网饱和度变化的情况下,识别路网脆弱性,对路网中各条路段的重要度进行排序,将路网中脆弱性比较大的路段、重要度比较高的路段这两类路段管理好,整个路网的可靠性就能够得到保证;二是基于物联网技术,尤其是车联网技术,建立新的车辆运行模型,减少或消除不良驾驶行为对车流运行的扰动,提升车流运行效率。具体包括以下几个方面:(一)智能交通管理中的物联网技术要实现智能交通管理,首先必须对交通的实时状况进行准确、及时、有效的监控,各种传感技术在这个过程中起到举足轻重的作用。智能交通行业的传感技术成熟度和行业市场成熟度都较高,而且政府扶持力度大,在建设“数字城市”和“智慧城市”方针的指引下,智能交通系统在许多城市已经开始规模化应用,市场前景广阔,投资潜力巨大,将成为未来几年物联网产业发展的重点领域。特别是随着物联网技术的发展,物联网的优势将在智能交通领域得到充分发挥,传感器和车载传感设备能够更加实时监控交通流量和车辆状态,并通过网络将信息传送至智能交通管理系统中心,通过科学管理和合理调度提高对道路设施的利用水平,提高安全性并最大化交通网络流量,尤其是车辆可以靠自己的智能在道路上安全行驶,公路可以靠自身的智能将交通流量控制和调整至最佳状态。同时,系统还能为旅途中的人们提供全方位的信息咨询和娱乐服务,提高人们旅行质量,管理人员通过系统能及时准确地掌握道路和车辆的安全状况,提升了道路交通安全水平。(二)基于物联网技术的路网容量分析技术路网容量是指在受交通控制的道路某点或断面处,在给定的时间范围内,车辆或行人能合理地通过的最大数量。路网容量不仅与路网的拓扑结构有关,而且与交通流量、交通流动力学、驾驶员的驾驶行为等有密切关系,是公路网络管理的一个难点。在实际路网中,经常出现道路流量远远小于道路通行能力的情况,导致现有基础设施不能得到有效利用。因此,人们常常会自问“路网到底能够容纳多少车辆通行?”交通流理论中的研究成果表明:如交通拥堵、临界密度处的流量雪崩等现象都会造成道路通行能力急剧下降,这是由交通流特性所决定的。德国交通科学家Kerner将交通流划分为三种状态:自由流、同步流、宽幅运动阻塞流,在这三种不同的交通流模式下,路网容量具有显著差别。但是,利用目前的交通流模型推算路网容量具有较大的误差,在物联网环境下,可以充分利用交通状态和车辆状态的实时数据(每个车辆上传的速度、加速度数据和道路上传的流量、速度、密度数据),并在车辆和管理系统之间双向传输,即车辆在行驶过程中可以通过向系统上报发送一些路况和车辆本身的信息,同时中心系统也可以向车辆发送一些预告信息、或者给出相关建议,因而可以充分利用路网容量,提高指挥使用的效率,改善交通秩序,为人们的生活创造有序和安全的交通保障。本部分可建立基于物联网实时数据的交通状态估计模型,在此基础上建立路网容量的动态分析模型。(三)基于物联网技术的路网脆弱性分析技术路网脆弱性是指路网在受到随机事件影响的情况下,网络性能或服务水平下降,进而失去部分或全部连通能力的性质。物联网技术的先进性表现在将物理基础设施和IT基础设施整合为统一的基础设施,两者合二为一,物联网技术为管理系统全方位提供信息来源,交通基础设施为物联网提供应用环境和平台。在此背景下,道路、车辆、交通工程设施都具备感知、计算、通信的能力,因此道路设施能够将路面完好情况、摩擦系数、温度、气象条件等性能参数和流量、速度、密度等交通状态参数实时地发送给公路网络管理中心,车辆能够将车辆的速度、加速度等运行参数实时地发送给公路网络管理中心,交通工程设施将控制设施的状态实时传送给公路网络管理中心。本部分可在物联网具备的透彻且全方位感知数据的基础上,融合管理科学、复杂网络理论等学科技术,建立基于动态数据的路网脆弱性分析的新一代模型和软件,计算出路网脆弱性指标值和路段重要度,为道路管理部门确定路段脆弱度和采取各种控制策略提供依据,以预防和减轻破坏性事件所造成的影响,增强管理部门对灾难事件和应急事件的预防能力和应对能力。(四)基于物联网技术的路网广义费用优化技术节能减排是我国当前的一项重要任务,需要在各个行业中加以实施。交通运输是我国的耗能大户,加强公路网络管理,提高车辆运行效率,对于节约燃油消耗、减少尾气排放有着重要的贡献意义。因此,在进行公路网络管理时,要以出行距离、出行时间、燃油消耗、尾气排放构成的广义费用为优化目标。路网广义费用的测算是一个非常复杂的问题,它与车型、行驶里程、道路等级、行车速度、测量折旧费、燃料的消耗、通行费及物价等众多因素相关。在物联网背景下,这些信息都可以通过各种渠道实时获得,每个车辆能够实时检测出车辆的燃油消耗量和尾气排放量,同时还可以依据路网拓扑关系,结合道路交通各网络元素的实时数据,对路网和车辆的性能特征进行多方面的分析计算。特别是分析路网规划方案的经济性,即在能满足运输需求的前提下,规划方案所消耗的费用最低,则该规划方案就最优。本部分主要根据物联网提供的信息,应用经济分析的方法,构建基于物联网的路网广义费用分析模块,并建立相关模型和算法,特别是最小费用模型和优化算法,在部分道路或桥梁通行能力降级的情况下,建立优化目标为路网广义费用的动态交通分配模型,为驾驶员路线选择、出行引导提供理论支撑,实现路网广义费用最佳化。(五)基于车联网的车辆间协同运行技术车联网是物联网在汽车领域的一个细分应用,是指车与车、车与路、车与人、车与传感设备等交互,实现车辆与公众网络通信的动态移动通信系统。它可以通过车与车、车与人、车与路互联互通实现信息共享,收集车辆、道路和环境的信息,并在信息网络平台上对多源采集的信息进行加工、计算、共享和安全,根据不同的功能需求对车辆进行有效的引导与监管,以及提供专业的多媒体与移动互联网应用服务。公路网络管理的一个难题是有人参与,驾驶员的驾驶行为特点差异很大,如鲁莽型、保守型。驾驶行为差异大带来的主要问题是车流中的扰动增多,当交通流处于临界密度时,这些扰动就会诱发拥挤的产生,而且拥挤波会在公路上快速传播,从而诱发更多的拥挤。车联网目前受到通用等大的汽车厂商的推进,有望比道路设施的物联网、交通工程设施的物联网提早实现。车联网在智能交通的发展中可以起到引领作用,它可以把许多传统汽车产业和智能交通连接起来,并让移动互联网、IT业、服务业等在智能交通中找到新的用途。在车联网背景下,本部分可建立车辆纵向跟随控制模型,实现车辆在车队自动驾驶的过程中,保持较小的安全车间距,通过自动化减少人的因素带来的复杂影响。(六)基于物联网的智能交通应用子系统物联网系统中存在大量的实时信息,对于综合决策而言,这些信息都是有用信息,但对于某一些具体的应用而言,就仅仅只需要其中的部分信息,比如电子警察、电子车牌、智能公交、车队管理和停车场管理等具体应用场景和应用子系统,这些较为完备的应用子系统的合集,构成了新一代的智能交通管理系统。在这些子系统的开发完善过程中,需要做的事情很多也很有挑战性。比如,研发基于物联网技术的交通指挥中心,充分利用各渠道获得的交通信息,并完善功能,使指挥中心信息载体呈现多元化;研发具有电子识别、防伪、防盗等信息化管理功能的系统,同时实现对车辆的自动识别、检测、定位和档案管理,提高交通管理业务信息化水平;研发基于物联网技术的安全辅助驾驶系统,自动控制安全车速和车距,主动向车辆发送警告信息或危险信息,改变交通事故预防方式,变被动预防为主动预防。因此要在物联网和智能交通大背景下,分别构建、充实和完善各种不同种类的专门的智能交通应用子系统,并共享其信息,为系统中其他应用和路网管理提供支持,进而能构建基于物联网的新一代智能交通管理系统,保障人、车辆和路网的安全。
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中国联通依托优质的基础通信网络,长期致力于汽车信息化及智能交通领域,凭借丰富的项目经验,优异的技术能力及运营团队,为城市智能交通的构建提供先进的解决方案,并以“美好车生活的建设者”为使命,开展智能网联驾驶的关键技术和产品研发,致力于行业优秀资源的联合合作,共同推动智能交通的发展。
4月19日,中国联通大陆集团与旗下子公司智网科技投资成立合资公司,努力成为世界领先的智能交通系统 (ITS) 解决方案供应商,以满足日益增长的市场需求,聚焦汽车应用、数据服务及智能网联汽车软硬件整合的解决方案。中国联通密切跟踪汽车相关LTE-V2X, VoLTE及5G等新技术的演进,并积极参与推进工信部智能网联示范基地建设。
中国联通汽车信息化核心能力与产品
汽车信息化综合服务支撑平台(TSSP)。为客户提供免部署、免维护的信息化支撑平台。主要包括面向车联网应用的运维管理平台、运营支持系统、车联网共与资源汇聚池、基于车联网的应用弹性部署和运行中心、车联网能力开放平台、泛在接入的车联网专业化服务平台门户、柔性的车联网服务交付平台等。
汽车信息化行业专业实名认证系统。中国联通积极响应国家工信部、公安部实名制登记的要求,打造面向车联网业务场景的实名认证子系统,采用最简化的流程和操作步骤,协助车厂完成实名制认证工作,满足国家对通信号卡实名制管理要求。
TBOSS子系统。T-BOSS子系统提供CRM、产品管理、合作管理、计费账务摊分等服务能力,为车厂提供通信产品+车辆服务产品+内容服务产品的定制,可以封装不同的产品+优惠+服务,支撑灵活的商业模式。
专业化新型在线商店服务。提供在线商店基础服务运营功能,实现对多厂家订单的对接,支持各车厂在线商店,并实现产品销售和财务流程、提供支付手段并与各支付渠道对接,实现资金全流程管控,同时将实现更多O2O支持,完善服务链功能,完善数据管理能力,实现基于用户习惯的数据运营。
专业化智能呼叫中心服务。将车联网呼叫中心(TCC)与传统的客服呼叫中心(CIC)两种业务紧密结合,借助智能语音识别、知识库建设等技术,WEB服务、其他多媒体服务及人工座席相结合等方式,建立新型完备的呼叫中心,为车厂提供良好的客户服务体验与高效的生产调试,高度一体化的服务模式。
大数据服务。智能的个性化服务对系统平台能力提出更高要求。以个人身份识别、大数据、机器学习的人工智能技术为依托的产品已经开始在智能交通服务中广泛应用。其本质是要实现基于车主身份信息提供的个性化场景服务,并根据个人使用习惯、大数据积累和深度的机器学习,实现人工智能服务,从而提升客户感知。
驾驶安全保障。通过利用WiFi、DSRC、LTE、LTE-V等通信技术的混合组网,满足在辅助驾驶、共享出行以及车辆组队等多场景下车联网安全组网需求,实现车车、车路、车云等信息的同步和交互,提升驾驶体验,保障驾驶安全,改善交通拥堵,构建智能交通的基础通信设施,提供场景化的智能出行服务。
联合运营,打造共赢平台
任何产业发展至今都有其自身的特色,不可能被轻易颠覆。产业互联网彼此合作才是未来的发展趋势。联通智网科技与车厂是天然的合作伙伴,通过跨界、跨行业的合作,起到了“1+1>2”的效果,带来新的价值和新的体验。同时,推进与合作伙伴深度业务合作,围绕技术、资源、商务模式等方面联合打造全方位的联合运营能力,积极探索新的商业模式。
目前,中国联通与欧系车厂(沃尔沃,宝马,奔驰,大众及旗下奥迪、保时捷,DPCA、CAPSA、捷豹路虎),美系车厂(福特,通用,特斯拉),日韩系车厂(现代),自主品牌车厂(上汽,一汽,东风、长安、吉利、奇瑞、宝沃、长城、北汽、比亚迪)都建立了广泛的合作关系。在浙江,浙江联通与智网科技携手为吉利、东风裕隆、众泰等主机厂提供汽车信息化专业服务与运营。
中国联通始终致力于倾力打造智能网联协同服务平台,面向车厂、终端设备厂家、用户和创业者,搭建生产、测试、共享的平台环境,积极推动产业资源整合、模式创新、安全提升,推动实现车联网与其它应用的融合,支持中国自主汽车品牌、抓住汽车信息化的战略机遇,实现向智能交通的迈进式发展。最终达到你中有我、我中有你的合作共赢目的。
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G-BOS代表了我国客车车联网技术的主要方向
《物联网在中国》系列丛书集合了国家多部委和企事业单位物联网方面的著名专家力量,通俗易懂地介绍了中国物联网的发展背景、体系架构、技术标准体系、关键核心技术产品和典型应用系统,为各级政府部门、广大用户及信息业界提供参考与工作指南,助推物联网在中国健康有序发展。
其中,《物联网与智能交通》由交通运输部组织专家编写,深入分析了物联网与智能交通的关系、智能交通发展物联网的需求、物联网在现代交通运输领域发展的因素,以及智能交通应用和物联网关键技术,简要介绍了物联网推进现代交通运输业发展的愿意及“十二五”发展目标、发展策略和重大示范工程。
苏州金龙G-BOS智慧运营系统作为智能交通在道路运输领域的重要实践,被列入第2章“物联网与智能交通的关系”中2.4小节——“物联网应用基础”,并被定义为“车联网雏形——G-BOS智慧运营系统”。书中自59页至69页,用了11页的篇幅,详细介绍了G-BOS智慧运营系统的七大功能、工作原理、安全驾驶管理应用案例、油耗管理应用案例、应用规模等。
G-BOS实现了“从理论到实践,再上升到理论”的二次飞跃
一项成熟的先进技术,总有其成长的一般规律。海格G-BOS发端于车联网技术的兴起。2010年7月,海格客车创新探索“车联网”应用技术并首倡研发,集成智能化、电子化、信息化等尖端科技,为我国各级交运部门、客车运营企业量身定制了整合“人”“车”“线”三大要素的新一代智能运营管理工具。其强大的安全驾驶管理、油耗管理、车线匹配管理、远程故障报警管理、3G视频管理、GPS定位管理和维保管理功能,可为道路运营商带来管理智能、安全运行、节能高效和持久耐用的四大客户利益。经过全国包括上海交运、深圳运发、苏汽客运、杭州长运、北京巴士、上海锦江商旅等超过1500多家道路运输企业的实践验证,运行良好,增效明显。苏州金龙G-BOS智慧运营系统的推出,带动了中国客车行业正式进入智慧时代,2010年因此也被行业专家和媒体认为是中国客车行业的车联网元年。
2011年,为了进一步发挥科技对道路客运发展的基础支撑作用,加快推进行业发展方式转变,交通运输部开展2011年全国道路客运“海格智慧”科技助力行动。在行动中,“道路客运安全节能技术知识大讲堂”全国巡讲活动完成了19个省(区、市)的巡讲活动,参与单位和人员共计1800余家,5000多人;以“并肩·致远”为主题的“全国道路客运企业高新技术应用论坛”,为政府和企业加快高新技术应用,提升管理水平提供了一个很好的交流平台;评优活动参与广泛,共有27个省(区、市)的96家企业、1288辆营运客车、734名驾驶员参加。据统计,参加科技助力行动的企业,运营车辆平均油耗降幅达到5%,实现了安全和节能的“双丰收”。这其中,海格G-BOS智慧运营系统作为活动的科技载体和工具,得到了交通运输部的高度评价和肯定。
篇8
关键词:智能交通管理系统;智能卡口;海量数据处理;车辆监控
中图分类号:TP319
文献标识码:A 文章编号:1672-7800(2015)005-0084-03
作者简介:罗景文(1992-),男,四川乐山人,成都理工大学管理科学学院硕士研究生,研究方向为基础数学;冶忠林(1989-),男,青海西宁人,西南交通大学信息科学与技术学院硕士研究生,研究方向为自然语言处理、数据挖掘、图形图像处理;张乾荣(1991-),男,四川南充人,成都理工大学管理科学学院硕士研究生,研究方向为概率论与数理统计;罗海林(1989-),男,四川南充人,成都理工大学管理科学学院硕士研究生,研究方向为计算数学。
1 研究背景
随着城市规模的扩大和机动车辆数量的增加,实现城市机动车辆智能化管理成为现代工程界研究的一个新课题[1]。城市道路的智能管理、城市交通的智能疏导及城市车辆的智能识别等都已取得了显著的成就。在此背景下,基于智能的公路卡口管理系统,利用高清摄像机、高性能服务器、大容量存储器及高速存储阵列等基础设施实现对机动车辆的智能管理和监控成为可能[2]。目前城市道路拥堵严重,其根本原因在于部分车辆的违规行驶,造成交通主干道、十字路口、丁字路口等主要地段的拥塞。不按照行车规则导致车辆违法行驶、掉头、占道、闯红灯等行为迭出,采用交通疏导员疏导和交警人工开罚单则面临人员不足的现实问题,以至于不能全天候、全地段准确地对违法车辆进行处罚,造成部分违法车辆频繁违反交通法规。使用智能交通管理系统之后,可以有效缓解上述情况,提供无人守候、24小时对全路段各十字路口进行违法车辆的抓拍和取证[3]。
2 数据流图
该系统数据来自于卡口设备和违章设备。卡口设备安装在城市进出口、城市主干道等限速路段。采用雷达测速,采集经过该卡口的所有车辆信息[4]。如果车辆的行驶速度超过标准速度,则把该车辆信息放入违章数据库和卡口数据库;如果未超速,则只把数据写入到卡口数据库[5]。违章设备主要安置在十字路口、丁字路口等路段[6]。当信号灯为红灯时,主要采集闯红灯、压线、跨线、违法禁行线等信息,数据写入卡口数据库和违章数据库(违章设备[7]可以关闭卡口功能)。当信号灯为黄色或绿色时,违章设备充当卡口设备使用[8],记录过往车辆数据。卡口设备和违章设备详细数据流图如图1所示。
卡口设备具有雷达测速[9]和记录过往车辆信息的功能,所以一般安装在需要限速的路段和城市进出口。违章设备可以抓取车辆的非正常行驶轨迹,生成违法记录。另外,违章设备可以正确识别红绿灯,在绿灯时可以记录过往车辆信息,充当卡口设备使用。
3 系统架构
该智能交通系统主要由前端图像采集模块、数据采集模块、卡口管理模块、违章管理模块、数据上传和下载模块组成[10],系统架构如图2所示。
(1)前端图像采集模块。主要采用百万像素高清摄像机进行车辆监控,使用模式匹配算法抓取车辆,并获得字符串形式的车牌号码,在图片上叠加采集时间和道路名称、车牌号码等信息。随后将车牌号码、叠加了字符的车辆照片、经过时间、道路代码、路段代码、违法代码、车辆颜色、行驶速度、标准速度等保存到路口工作站数据库。卡口前端车辆图像捕获及号牌的识别率、准确率应符合GA/T497-2004标准。路口工作站数据库主要保存采集设备中的信息,以防断电、断网情况下数据的丢失。
(2)数据采集模块。主要负责抓取前端路口工作站数据库中的数据到中心数据库。该模块使用分布式架构采集前端数据,能在较短的时间内抓取数据,时间误差小于5s。数据采集软件使用多线程技术,可以减少数据在抓取和入库时的时间消耗。
(3)后台管理模块。主要由卡口管理模块和违章管理模块组成。卡口管理模块主要完成车辆通行监控、查询、黑名单布控、流量分析、车辆轨迹分析、套牌分析、反追踪及系统设备管理等功能。违章管理模块主要负责机动车违法证据的采集、录入、审核、审批、查询、统计等,然后将违法信息利用数据上传模块提交给上级部门。
(4)数据上传和下载模块。与联网系统集成管理平台连接,实现布/撤控、查询及报警数据的传输。数据接口应符合GA/T669.7-2008规定。关联数据库接口可与车驾管理数据库、违法车辆数据库、盗抢车数据库等关联数据库连接,为卡口系统的布控、监控、报警等提供相关数据。在中心服务机房,配置一台卡口数据库服务器、一台违章数据库服务器、两台应用服务器、多台采集服务器。应用服务器的数量依据是否放在同一网段来确定,在我国,卡口应用服务器一般放在市县地区所组建的专网中,而违章应用服务器一般放在省部级别的专网中。如果违章数据不要求上传到省部级,则只需要一台应用服务器即可,如果需要上传到更高一级的专网中,则需要用网闸识别连接两个网段,然后把违章应用服务器和违章数据库,以及违章数据存储设备都放置在更高级别的专网中。违章车辆信息一般抓取3张图片,因此违章数据库服务器需要加大存储,一般采用服务器加硬盘方式和挂存储阵列方式。但是后者不建议采用,因为这样会影响数据的入库速度(注意:车辆图像存储时间不应小于90天,车辆信息的存储时间不小于一年,布/撤控信息及报警信息的存储时间不小于三年)。卡口数据库不需要存放图片信息,只需要记录图片地址,卡口图片只存储一张在采集服务器的文件目录下,所以卡口服务器对硬盘需求较小(一般2T左右)。采集程序将采集的卡口图片都存放于采集服务器指定的文件目录下。采集服务器的硬盘大小计算公式如下:
q = 365×i×1.3 + 90×p×1.1
q为数据存储容量,p为每日图像的存储空间大小,i为每日车辆信息存储空间,其中i = 256B×平均车流量,1.1和1.3为经验值。
4 海量数据处理
4.1 分布式架构
分布式架构[11]可以将任务以近乎平均的方式分担到每台服务器上,便于处理即时任务。在智能交通系统中,前端设备采集到车辆信息后,将信息保存到路口工作站,而大中型城市路口数量较多,路口工作站也多。有的路口车流量较大,有的路口车流量较小,需要合理分配采集服务器以应对路口工作站的数据采集规模。图3是一个分布式采集服务器架构。
采用分布式采集服务器架构后,如果城市总的路口工作站有N个,采集服务器有M台,则每台采集服务器只需负责采集N/M 个工作站的数据即可。但是在路口车流量较大时,可以适当减少挂在服务器上的路口工作站数量。实验表明,一台标准的采集服务器路口工作站最佳数量在32~64台之间,平均日车流量约为50万辆,在此环境下,采集服务器能够在小于5s的时间内将数据传送到数据中心。传送的信息包括图片信息和文本信息,图片信息保存在采集服务器,文本信息转存到数据库服务器。
4.2 数据库优化
本文使用分布式架构的采集服务器[12]布局方式,能够快速将数据采集到中心数据库,但在实际应用中,数据库读写很频繁,所以对数据库的优化能够在很大程度上减轻数据库压力,获得更好的交互体验。下面提供一些数据库优化方法。
(1)存储过程:它是大型关系数据库中能够完成某种特定功能的sql语句集合,经过编译之后存储在数据库之中,用户可以通过存储过程的名称来调用该存储过程,可以添加参数信息。在执行存储过程之前,数据库已经对存储过程进行了句法和语法的优化,这种通过编译的sql语句极大提高了sql的执行性能,所以存储过程能够以很快的速度执行。
(2)表分区:将一个大表在物理上分成多个小表,从而避免了将一个大表作为单独的对象进行操作,为大量数据提供了可伸缩的可能性。每一个小分区都有一个分区名称,在建表时已经命名,可根据分区范围去查询表分区而不是整个大表。一般情况下按照日期来建立表分区。另外,表分区中某一个分区损坏后,不会影响其它分区功能。
(3)索引:可以对表中某些列的数据进行排序,使用索引可以快速访问数据库中的特定信息。
(4)表结构设计:表可以按月建表,这样不会使表中的数据太多或太少,能够较好地利用数据库空间。
5 违章业务处理流程
违章业务处理流程包括初审和复审两个阶段,主要由人工处理。经过审核,可将数据发送到数据上传和下载模块,流程如图4所示。
违章业务处理在后台管理模块完成,该业务主要对违法车辆进行处理,可由计算机自动完成。实际应用中,由于天气、光线、湿度等因素的影响,车辆号牌识别率不是很高,也可能出现抓取合法车辆号牌的错误情况,所以需要人工介入进行车辆号牌的识别和车辆违法行为的判别。在前端,识别机器抓取3张车辆照片,如果车辆图片在初审和复审阶段未发现违法,则当作证据不足处理;随后对这些证据不足的车辆再进行一次审核,如果仍为证据不足,则丢弃该车辆信息,如果可作为证据,直接上传到违法车辆信息库中。
6 结语
该系统运行状态稳定,采集服务器能及时从前端路口工作站中抓取数据并传送到中心服务器,每台采集服务器CPU利用率为2%左右,内存消耗约为3.16G。后台管理模块的卡口管理系统和违章管理系统采用B/S架构,故对服务器要求较高。使用本文提出的优化方案后,交互响应及时,在约7 000万条记录中,查询某个车辆的历史信息耗时约1.57s。系统整体架构设计方案和数据库优化方案都符合实际应用要求。
参考文献:
[1] 钱哨,张云鹏,黄少波.智能交通云:基于云计算的智能交通系统[J].交通信息与安全, 2010,3(11):168-171.
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[5] 王笑京,沈鸿飞,汪林.中国智能交通系统发展战略研究[J].交通运输系统工程与信息,2006(6):9-12.
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[7] 安全防范工程技术规范(GB 50348-2004)[S].北京:人民交通出版社,2004.
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[10] 机动车登记信息代码(GA 24.4-2005)[S].北京:北京人民交通出版社,2005.
篇9
当前国内城市化的进程越来越快,汽车工业也随之迅猛发展,城市中的私家车持有量也就越来越多,导致城市面临越来越多的交通问题。拥挤的交通对人们日常出行的方便造成了非常严重影响,当前城市交通拥堵情况已经是国内城市中非常突出的问题。通过部分城市的实际情况表明,要解决当前城市交通拥堵的情况,可以在目前城市交通的基础之上,提升城市交通管理的信息化能力,从而在根本解决交通拥堵的问题。作为世界上第一人口大国,同时也是道路建设发展第一的国家,国内交通信息化的进度也在不断加快,在当前各个交通部门较为分散的交通信息系统基础之上,将云计算的智能系统充分应用到交通信息系统中,得以实现及时交通信息收集、研究、处理与,定时向居民适时的动态交通信息,指引居民出行的计划路线,以此来提升交通的效率[1]。
智能交通系统(ITS)属于一个非常庞大的职能系统,先进出行信息系统(ATIS)则是智能交通系统的核心子系统,属于ITS的重要组成成分[2]。智能交通出行系统的重要功能指的是从网络中收集即时交通情况,将信息处理之后,估计将来的交通发展情况,从而生出分析报告与路况预测。分析所得的数据能够作为即时交通公布消息,或者作为智能交通控制的系统,从而及时获得准确的交通控制措施;也能够将其用在分析交通事故中,为其提供定位[3]。因为过多的车辆同时占据相同的道路形成部分的交通拥堵,ATIS可以通过动态指挥、即时路况公布等策略指引道路中的车辆选择使用适合的道路资源,保证交通通畅。ATIS是根据道路信息资料整合系统与相关的信息资料,经过PDA、手机、网络、车载电视、滚动显示器、各个场所的大屏幕、交通广播等媒介,为出行的居民供应有一个完整的道路即时情况。为自驾的居民供应天气、环境、路况、施工等相关信息;为乘坐公共交通工具出行的居民供应路况、施工、换乘、站务等相关信息。根据这些即时的情况,出行的居民能够在出门以前有充足的实践安排计划,从而改变出行线路,让出行更方便、更快捷[4]。
2研究的意义
2.1理论意义
云计算概念的起源是Google的公开核心文件和AmazonEC2(亚马逊弹性计算云)项目,云计算是一种基于Internet的超级计算模式,它是由分布式处理、并行处理和网格计算发展而来的。云计算是将一些必将庞大的计算处理程序通过网络拆分成大量较小的子程序,让后发送到由多服务器构成的云端,经过云端的计算分析,在通过网络将结果返回给用户,通过云计算计算,用户可以体验到与超级计算机式的网络服务[5]。
2.2实际意义
本文提出了对车辆的行驶情况通过云计算技术进行数据采集,并对这些数据进行分析处理,以获取实时的道路交通信息。该项技术首先需要建立交通数据的采集、计算平台,这就需要政府、出租车公司以及数据运营商做前期投入以做好基础设施和技术平台的建设。在采集基础数据时,需要进行大量的数据采集,才能保证后续计算达到一定的准确性,在数据前,要对采集的数据进行优化分析处理。实现智能交通系统的核心技术是动态导航技术,动态导航技术的研究具有重要的显示意义。本文提出的智能交通云的构建对于实现城市只能交通系统有重要的意义,基于云计算来构建只能交通系统,可以有效的减少二线城市在交通信息化建设的前期成本,这有利于交通信息化建设的快速发展,环节城市交通压力,最终提升各地的出行效率[6]。
3国内外研究现状
本节对国内外的先进出行信息系统的发展现状进行了一定分析,这其中主要包括我国主要城市的发展现状和存在的问题以及美日两国的发展现状、趋势和经验。
3.1国内研究状况
交通的基础建设和管理一直以来都是我国政府重点关注的问题之一。交通的信息化建设是交通部确立的“十五”科技交通建设计划的重点之一;2001年计委和发改委共同的“2001年度有限发展高新技术产业重点领域”的通知中指出了智能交通系统的建设为其中一项,还指出了交通信息化相观的系统以及软件开发成为了我国IT也近期产业化的重点[7]。我过在IT产业的研发上投入也比较大,许多地方的IT项目建设已经初具规模。深圳市的笔录电视系统监控全市的交通,各大路口都安装了监控设备,并且还配备了智能车辆违章抓拍系统,其中的车牌辨识系统,能在发现违章车辆的几秒之内通知有关执法人员及时处理,深圳市的交通系统中还配制了交通诱导指示装置,它的主要作用是为驾驶员提供实时的路况信息;只能化的电子车牌可以让公交候车人员知道公交车入站的具体时间。在交通信息化建设方面上海市与深圳市相比自身的特点比较明显。上海市在澳大利亚的交通信号控制系统的基础上,又建立了交通自适应控制系统。结合各区的高架以及桥梁,设置监控系统、通信系统和控制系统。上海是我国第一推出交通广播台的成市,它能及时的交通信息,并于世纪之交成立了上海交通信息中心,2000年底又相继推出了上海交通网,为出行者提供了方便有效的交通动态指南;并在公交站内设置了电子站牌。利用信息技术解决上海的交通问题已经成为了上海交通现代化建设的重要组成部分。
3.2国外研究状况
3.2.1美国
美国作为经济大国,虽然在信息技术的研究上一度落后,但是由于其先进的技术,已经后来居上,一跃成为世界第一的IT大国,目前,美国在各项信息技术的研究和引用上都处于领先地位。美国对于IT业的重视程度非常之高,对IT技术在服务领域有的应用进行了深远的研究和实践。
1995年美国运输部根据之前颁布的地面运输效率法案正式公布了IT的基本系统以及子系统。此外,美国还在研发一个IT的新领域,这个领域及时信息化乡村运输系统。该系统把城市的信息化交通管理系统应用到乡村道路中去,主要是利用先进的信息技术,提高车辆的行驶安全,保证各国游客的顺利出行,以此促进乡村经济的快速发展。此系统主要包括无线电紧急呼救系统,恶劣交通状况实时警告系统以及相关的旅游服务信息[8]。
3.2.2日本
日本是一个经济大国,虽然面积不大,但是人口密度相当大,人口的总人数也有1.28亿,并且超过80%的人住在城市,这就对城市的交通带来了巨大的压力,因此就造成了交通事故的大量增加,这也造成很大的经济损失,据估计,每年因为交通问题为日本带来的经济损失高达12兆亿日元。日本政府也接如何解决交通问题作为重点工作,但是由于地域面积的限制,通过新建道路来解决此类问题显然不太现实。为此,日本政府就加大了对智能交通系统的开发建设力度。日本的信息技术产业的一大特点就是各政府部门的共同参与,减少技术研究中漏洞的出现几率。1993年,日本成立了智能交通协会,从而使与IT相关的多个部门之间建立了共同研究的工作机制,1995年,上述部门对信息用户的服务范围进行了详细分析,并对IT项目的研发进行了统一的规划,并且陆续开发除了交通相关的多个领域的多功能服务系统。
篇10
Abstract: In the period of "Eleventh Five-year Plan", higher vocational education developed vigorously. Starting from the current situation and development trend of Yunnan traffic and the requirement for high-tech talents, this paper makes an feasibility analysis on developing undergraduate education of traffic safety and intelligent control, and puts forward the corresponding development strategy.
关键词: 职业技术教育;交通安全与智能控制;高职本科
Key words: vocational and technical education;traffic safety and intelligent control;higher vocational undergraduate education
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)04-0250-02
0 引言
随着第“十一个五年”计划的顺利结束,在国家大力发展职业技术教育,振兴国家经济的大背景下,我国高等职业教育顺应时代的需求,得到了蓬勃的发展。从2007―2009年第一批全国示范性高职院校建设顺利完成,随后各省根据各自省情实施了由国家示范院校带动省级示范高职院校建设的职教改革,促使各省的高职院校经历了高速平稳的发展。在高职院校思考如何进一步提高办学质量,寻求发展机遇时“高职本科”成了高职院校继续向前发展的新方向。
1 高等职业教育发展的必然趋势:由专科向本科发展
从教科文组织修订的《国际教育标准分类》(ISCED)中不难发现,普通高等教育强调的是较强的系统理论基础,而高等职业教育强调的是较强的实践技术和专门技能,二者的内部构成都可以包括专科、本科、硕士等多个层次。在经济发达的国家和地区,高职本科教育早已有之。可见,高职教育人才培养层次向本科甚至更高层次延伸是当代高职教育发展的一个重要趋势。
2 我院交通安全与智能控制高职本科发展的可能性分析
2.1 行业背景及人才需求分析 智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)在欧美日等发达国家已得到广泛应用,并为其带来巨大的经济利益。相比于国外智能化和动态化的交通系统,我国智能交通服务手段和内容单一、运行效率和管理水平不高、地区分割和行业分割普遍,整体发展水平还比较落后。而近年来随着国民经济的快速增长和人民生活水平的提高,我国的汽车保有量迅速增加,交通出行量大幅上升,使得巨大的行车需要与有限的交通基础设施之间的冲突进一步加剧恶化,因此,我国智能交通市场需求巨大。
2.2 云南交通运输发展背景需求分析 2011年6月国务院关于支持云南加快建设面向西南开放重要桥头堡的意见正式出台,以及云南省“十二五”交通运输发展的总体要求和基本思路中高速公路建设部分要努力加快完善高速公路网,以国家高速公路网和重要国道、省道为依托,围绕“七出省、四出境”,重点实施大通道高速公路中的“断头路”以及连接省际、州市的高速公路项目,加快拥挤路段扩能改造。伴随着高速公路投资规模的不断扩大,建设里程的不断增加,高速公路管理所需交通工程设施,特别是高速公路的通信、监控和收费系统需求量将不断扩大,传统的高速公路监控系统已不能满足日益复杂的高速公路管理的要求,将引入新的科技手段对其进行不断完善,以达到高效管理的目的,从而提升高速公路整体的运营能力和应急处理能力。而通过对高速公路的监控设备等进行智能化改造,将智能分析引入高速公路系统,将解决以上传统机电系统所不能解决的问题,大大提高高速公路的运营效率,并发挥一定的社会及经济效益。因此,新一轮高速公路建设运营将需要大量的施工、收费、监控、机电维护等大量的相关产业链的工作人员。
2.3 云南高速公路机电维护人员需求分析 随着我省已有高速公路机电系统的维护和新建高速公路的陆续通车,对交通信息和交通智能控制类人才需求日益增加,其中对维护和施工一线的技能人才需求将占三分之二左右,智能交通生产第一线的高技能人才成为极其缺乏的紧缺型人才。
但是云南地处我们国家的西部地区,交通智能行业人才普遍不足,技能型人才严重短缺,尤其是高层次技术应用型人才的匮乏,已经成为制云南交通行业智能化发展的瓶颈。因此整个云南交通运输行业领域急需大量具有创新思维和创新能力的高层次、高技能创新应用型本科人才,高层次人才。
2.4 学生专升本及在职人员技能提升需求分析 现在社会的竞争日益激烈,所以很多学生(未毕业和已经毕业)以及在职人员对再继续教育有着高度热情和追求,强烈要求接受高层次的职业教育也是高职教育向上拓展的一个重要原因。目前整个云南省从事高速公路机电系统和智能交通行业的从业人员有85%毕业于我校交通安全与智能控制专业的,因此,发展该专业的本科层次高职教育,不仅能够满足各种层次技术人员日益增长的接受本科教育的需要,而且有利于云南社会经济发展对高层次技术应用型人才的迫切需要。
3 我院交通安全与智能控制专业高职本科发展策略
3.1 根据自身地域特性和岗位需求制定出科学合理的高职本科人才培养模式 高职本科与高职专科在人才培养的特征上应有显著的差别,主要表现在两个方面:一是知识结构。高职专科根据职业岗位要求,以“必需、够用”为原则构建基础理论,重在掌握实用技术并熟悉相关规范。高职本科则因岗位的适应面较宽,适应的层次较高,要求理论基础相对宽厚;二是能力特征。高职专科主要掌握技能性的实践能力,重在常规操作,即运用成熟技术,按既定规范操作,强调熟练性、规范性。
因此,在专业培养模式上,继续立足于“校园、基地一体,工学情境合一”的人才培养模式,以项目和任务驱动的教学方式发挥专科教育的针对性优势,融入本科教育需求,实现高职本科“保本科本色,创高职特色”的教育目标。
3.2 正确解决专业升本所带来的主要问题
3.2.1 教师队伍的建设 高职学生的培养目标就决定了高职教师不能仅仅只具备丰富的实践经验和娴熟的技能技巧,而是在此之上具备高层次的职业素养(对专业深层次发展的思考、对学生创新能力的培养、对岗位人才实时需求的了解),因此,如何建立一支高效团结、专兼结合、教研双赢的高质量的双师队伍是专业能否成功升本的关键因素。
3.2.2 教学及实训实习条件的改善与扩建 示范性院校建设期间,学院在闻通楼成立了智能交通监控实训中心,该中心拥有目前国内较为先进的智能交通实训室(包含21个各类实训室及大量交通监控实训设备及相应的仪器仪表等),同时也建立了11个长期稳定的校外实训实习基地。但是,随着专业的跟进一步的发展,招生规模增大、岗位职业素养需求不断的提高等都直接制约教学质量与就业,因此在不断健全完善校内实训条件的情况下,如何积极拓展校外实训基地,依靠企业建立产学研紧密结合的校外实习、实训基地,逐步形成教学、科研、生产、培训四个层次为一体的多功能综合性教育培训基地,让学生、教师都得到实践技能锻炼,成了专业发展必须要解决的主要问题。
参考文献:
[1]教育部财政部.关于进一步推进“国家示范性高等职业院校建设计划”实施工作的通知.[2010]8号.