智能交通网络范文

导语：如何才能写好一篇智能交通网络，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。

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我国城市飞速发展，经济也飞速发展。目前，基本家家有车，但是也面临着出行路上面临着交通拥堵的问题。由此可见，物联网与智能交通相结合将会成为以后智能发展的趋势。这样看来车辆通信网络领域的发展有着非常广泛的前景。本文主要对物联网技术的优势与在智能交通系统中的应用进行讨论，旨在进一步提高城市与人民的生活水平。

【关键词】物联网 智能交通 车辆通信网络

1 物联网技术的智能化优势

随着我国现代化，城市化进程越来越快的发展，面临的城市化所出现的问题也随之而来，而城市交通问题是现代化城市转变的一重大问题。而物联网技术的广泛应用，是加快城市现代化的推进器，是城市的现代化，智能化的全面建设的重要组成部分！现代城市智能化也是运用在城市的方方面面。物联网技术的智能交通系统运用在车辆通信网络中，是将多种科学技术，多种专业柔合起来，进行的交通系统车辆通信网络的升级，当然物联网技术的智能交通系统运用到车辆通信网络也是必然结果，随着智能交通系统的发展，物联网技术的智能交通系统运用于车辆通信网络已经成为城市智能系统的关键环节之一！

交通管理系统的现代化，智能化，能使得生活的方方面面从单一的，封闭式的机械，信息方式转变成链条式，从优处理问题，能以最小的代价做出最优的处理，最适合人类生活方式的处理结果。告别以往单一的信息环境，形成新一代的信息处理技术，具有知识高度密集，成长潜力很大，带动力强的特点，能明显提高人们的生活质量和生活水平，促进人们生活方式的转变，是推进城市现代化建设的主力军！因此物联网技术智能交通系统的结合，对交通环境也会有很大的提升！物联网技术运用于智能交通系统中的车辆通信网络更是大大提高了通信的实时性，广泛性，智能化和快速性！使车辆通信网络更加大范围的为车辆和车主服务！

2 物联网技术的智能交通系统的实用性

我国城市化进程不断加快，市民日常生活的中的家庭车辆也是不断增多，因此交通堵塞，交通事故处理，交通通行问题责成了交通部门的一重大问题，不过有了智能交通系统的通信网络就能还原对环境场景还原，进行建模和仿真处理，进行分辨每条路段的车辆通行状况，交通事故的发生来进行交通管理，和通行路段的最佳路线，解决日常交通通行堵塞问题，和行车最车路线，优化交通管理系统，根据实际情况，进行分化管理，形成一个隐形的、巨大的交通网，笼罩在整个城市，乃至全国的一个交通网，为车辆通行带来巨大的方便，使通行更加顺畅，也节省了大量人力，物力，为人们工作和生活带来质的提高，智能交通系统是将信息技术，数据通信技术，传感器技术计算机技术以及电子控制技术等多种科学技术运用于交通管理系统。智能交通系统还包括：先进交通信息服务系统、先进的交通管理系统、紧急救援系统、电子收费系统、车辆控制系统、公共交通系统等多种先进车辆通信网络而车辆通信网络系统的不断升级，会使得未来智能交通系统将会不断完。

3 智能交通系统中的车辆通信网络

在中国，上世纪八十年代就开始对城市交通管理开始入手，运用高科技手段来发现城市交通系统，至今已经进行了很多次交通系统的升级，而现今的智能交通系统中的通信网络，则是在本世纪10年才刚刚开始批准进行道路宽带通信的关键技术的研究。是将先进的科学技术在交通运输，服务控制和车辆制造的有效的，合理的运用，从而形成了一种提高效率，保障安全，节约资源的综合交通系统的车辆通信网络。车辆通信网络就是在汽车上装载的移动通信设备，为行驶中的车辆提供一种高速率的无线接入方式，构建成一个以车辆为载体的巨大的无线物联网，形成车辆内部的车辆系统部件、车辆与车辆之间、车辆与路边基站之间的通信网络。车辆通信网络对于高速公路领域有着较大的针对性，能在恶劣的气候复杂的地理环境中进行移动无线监控，而车辆的行驶记录也能传播到车辆通信管理系统中，对于不合理，不合法的行驶过程给予提示，万一出现事故也能通过GPS定位传送到警方，以最快的速度解决交通事故！加强了智能交通系统管理的实时性，减少交通事故中人员伤亡率和公共设施的损坏率。而且车辆通信网络的出现不仅仅能减少交通事故的发生，还能减少对环境污染的尾气排放问题，能通过车辆通信网络提高交通运输效率，缓解交通阻塞，减少交通事故，提高路网通过的速度，降低能源消耗，减少尾气排放，以此减轻车辆对环境的污染！车辆通信网络在智能交通系统和交通管理系统中是不可缺失的一项科学技术。

4 总结

车辆通信网络作为智能交通领域的一个新兴的研究方向，能够把出行与城市建设紧密相连，形成了以车，基站，交通系统，城市建设的一个相辅相成的一个无形大网中，在提高行车的安全，减少交通事故的发生和提升驾驶效率有重要的应用价值。因此智能交通系统与车辆通信网络相结合，是未来交通网的发展趋势，更有助于城市现代化的建设与发展，有利于改善不合理的交通环境，方便广大群众的出行方式，使得更加的便捷舒适。物联网技术的智能交通系统的车辆通信网络将会不断成长，不断完善，是未来交通系统的发展趋势，即保证了车辆通行的问题和减少交通事故的发生，也同时减少尾气排放的环境问题，应该广范围推行，适应城市现代化的发展！为我国生活水平提高和舒适环境的便捷做出了贡献。

参考文献

[1]李蕾.物联网技术在智能交通系统的应用研究[J].太原城市职业技术学院学报，2012（02）：152-153.

[2]夏文龙.车联网移动云通信网络系统的设计与关键技术研究[D].广州：广东工业大学，2014.

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关键词：智能交通 交通流体 模块

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）12-0147-01

1 引言

在交通事故多发地带或是特定区域，多数机动车司机都存在侥幸和麻皮大意的思想，结果造成交通事故的发生。目前道路上的电子警察只建立在路口或固定区域地点，使之机动车司机在对道路的逐渐熟悉过程当中，久而久之形成了一个所谓的躲避现象或是更高级的反监控驾驶现象，在有路口监控或电子警察的道路上人们都在正常的合法合理行驶，而在通过监控后，由于固定监控无法拍摄，随意驾驶完全就掌握在驾驶员的脚下和手上，合法驾驶缺少监督保障，交通事故发生率大大增加，所以智能交通体系的应用迫在眉睫。

2 智能交通的定义

智能交通的定义是个广义且深远的类科技名词，在有限的道路基础资源上，逐层去搭建配备不同的先进设备，使之道路数字化、智能化、可控化。其中技术包括：电子技术、传感器、识别技术、GPS定位、云计算技术、通信网络、无线通信技术等，把这些先进的硬件设备通过软件平台有机的结合在一起，形成一个系统技术支持集成平台。

3 技术的概述和发展

（1）采用基于4G/LTE无线通信网络的客户端实时动态数据分析体系。把计算机和通信技术有机的结合，利用GPS定位和监控系统，把大量的数据通过超级计算机计算、检索、数据排序、分析，把该时段和区域的历史流量做一个系统的分析和预测。服务构建一个通用性较强的大型智能服务系统，对智能交通下的流量，乃车辆实施动态跟踪、监控和调度管理服务，为城市交通流提供数据开发接口和个性化服务。

（2）分布式人工智能系统，它是智能化城市交通系统中的一个重要组成部分，也是一个智能系统应用的缩影。智能城市中若干个由点到面的工作子系统，系统之间相互关联，数据共享，智能分类，分布和集中管理，去解决和实现特定的功能。城市大都向着大的方向去发展，分布式人工智能系统能满足城市交通系统和网络互联系统的互联化和智能化的应用。分布式系统智能体系统结构拓扑和发展，数据的应用不在是以往的单一应用，而是云计算下的无处不在。

4 总体设计方案

根据需求和面向对象的定义，智能交通系统中一般包含主要的几大功能模块。数据导向监控模块、功能开发模块、智能交通信号控制模块、数据接口模块、终端应用模块、终端报警模块、电子地图功能模块、通信模块、安全信息管理模块等。

交通流体终端通过HSPA+/4G/WIMAX来和数据监控中心进行数据交换。包括交通流车辆信息和位置坐标信息。在服务器端进行运算，通过云计算方式进行数据量化共享，通过调用电子地图信息处理功能模块，把交通流信息体显示在终端平台上。数据信息共享方式可进行策略共享和加密交换，数据传导监控中心也可以向交通流体发送指挥指令，去实现系列的监控和目标导航功能。其主要模K的功能有：（1）交通流体实时监控模块：数据传导监控中心通过短信/语音/区域提醒等功能与交通流体进行信息和共享。交通流体终端通过车载监控系统和GPS定位系统，对实时数据进行策略共享和上传。数据中心会把数据信息结合电子信息地图进行分析和存储，并可以实时生成和分段生产区域地段的行车安全报表，通过一段时间的数据分析，标注出区域事故高发地带，提醒交通流体司机进行有效的防范和注意。（2）交通流体告警模块：主要告警功能有临时信息告警、速度告警、定向地段限速告警、导航提醒、设备故障告警。（3）地图信息与显示模块：对指定的地图和区域地段进行移动、扩大和缩小及切换。可以深层了解每个交通信息流。在电子信息终端上，大到区域段的信息流，小到每个车辆信息流。从而实现全终端的图像界面操作，比较直观的显示数据信息。（4）无线数据通信模块：它是课题的主要应用模块，数据传导监控中心和移动交通流体之间进行无线网络进行数据通信和数据上传下载，从而实时控制信息下发和执行。

5 系统实现

（1）智能交通信号实现：交通路口信号系统通过多个摄像头对来往车辆进行数据采集并上传至智能交通信号控制系统计算分析。可以保证路通正常有序，对信号等进行分析后的智能编码周期时长，使来往的车辆能够在最短时间通过信号岗，避免无车等待和人为拥堵。（2）终端交通流告警模块的实现：此功能分为车载终端向监控中心报警和监控中心向车载终端报警两部分。以高清数字摄像头为视频采集途径，进行紧急画面捕捉和本地备份，在通过无线网络传送，完成双方面的告警和紧急营救。也可以通过数据接口扩展到手机安卓端和IOS端开发。（3）电子地图功能模块的实现：MAPx技术：它是可以调用和可编程的Activex控件，也可以二次开发封装成一个类，强大的嵌入式功能可以轻松的加入到应用程序当中并实现绘图功能。它可以实现图标和图形的绘制，而且运行速度基本满足软件编制者的要求。它完全兼容微软的集成开发环境，可以迅速的被集成到面向对象类的系统开发应用程序中。软件为信息的传导提供多种数据接口和安全验证，比提高稳定性和可靠性。终端软件在设计时也充分考虑到数据的多面共享等功能。（4）数据对接实现：交通流体终端和监控控制中心的通信采用TCP/IP协议簇。主要用于面向连接的应用服务。在TCP协议的应用过程中，此协议兼容性非常的高和也可扩展性强，可以跨平台应用，也可以网际间的路由选择，具备一定的可扩展性可伸缩性。监控控制中心和交通信息流间的数据交换可以是多种方式的。其主要承载体包括远端的4G网络，在近端有WIFI覆盖区域可以使用面向数据通信承载的无线网络。

6 结语

智能交通作为未来交通建设与发展的优先领域应予以重点支持。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

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自上个世纪80年代以来，以计算机、控制和通信技术在交通领域的应用为重点的智能交通系统技术，一直是世界各国用来解决交通拥堵问题、改善交通环境的最重要技术手段。上世纪90年代美国系统地提出第一个智能交通体系，在此之后，日本、欧盟、韩国等国家和地区，以及国内一些大、中城市都相继开展了关于智能交通系统的相应规划、研究及应用[1]。智能交通系统的实际应用效果使得各国政府、投资主体以及用户逐步地认识到智能交通系统技术在解决城市交通拥堵问题中所起到的巨大作用。

本文提出的智能交通一体化运维系统是智能交通系统的重要组成部分，主要为智能交通系统的稳定、安全、高效、快速应用提供强有力的支持。

1 智能交通一体化运维系统概述

1.1 智能交通一体化运维系统所面临的问题

随着智能交通系统建设的深入，城市交通管理对智能交通系统的依赖也越来越强，如何确保所建设的智能交通系统稳定、安全、高效地运行，如何实现对所有智能交通系统和设备的智能实时监控，如何在故障发生的第一时间启动最优运维流程，调用最有力的资源快速解决问题，恢复系统运行等等问题是摆在每一个智能交通系统运作管理者面前的重要问题[2]。

例如某市交警支队智能交通系统涉及9大系统，设备类型有400多种，数量有几万台之多。目前由5家以上单位负责运维服务，但由于各个单位缺乏对系统、设备维护管理上的整体考虑且自成一套实施流程，导致设备流程单据格式和内容都存在很大的差异，很难实现总体的统计、评定和服务质量的评估，久而久之运维服务质量无法提升，无法满足智能交通系统建设和应用的发展需要，运维成效较不理想。

1.2 智能交通一体化运维系统需求分析

智能交通系统存在着设备种类多、覆盖范围广、部署分散、系统功能复杂、运维方式不统一等多方面的特性。主要功能需求包括：智能交通设备设施资产的生命周期管理、设备状态和视频质量等的智能监控、流程管理、财务结算管理、知识管理、服务水平管理等。

2 智能交通一体化运维系统的体系结构

2.1 设计思路与架构

根据运维管理实际需求，智能交通一体化运维管理系统的结构整合了ITIL理念，分为运维门户层、运维管理层、监控管理层、数据统一汇聚管理等四个层次，层次之间进行整合并通过安全、高效的内部接口保障各层之间数据的共享和互通。在功能上无缝集成RFID、PGIS、智能监控与分析等相关技术，并在统一的平台上实现业务数据监控、设备监控、视频质量诊断、流程管理、资产管理等功能。给用户方决策管理层和系统运维管理人员、第三方运维外包服务公司、工程运维人员等提供一个智能化、操作风格统一、交互界面友好的运行维护系统。

2.2 系统功能设计

2.2.1 运维门户层

运维门户层作为面向操作员和管理层的最终界面，提供一站式、个性化的登录管理门户和报表展示窗口，拥有单点登录、多种服务视图、基于角色的权限控制、个性化定制、信息、个人待办事项、部门公告、通知提醒、信息统一展现和报表管理等功能，旨在帮助各个层面的使用者更好地获得当前设备的实时状态、业务运行情况以及各流程处理进度等信息。

2.2.2 运维管理层

运维服务管理层的设计从服务管理的角度出发，结合ITIL v3，ISO20000等国际标准。在层次上采用了包括数据层、控制层、服务层和展现层四层架构模式[3]，功能上包括运维管理基础平台、配置及资产管理、维修维护管理、问题管理、变更管理、配置管理、服务水平管理、资产全生命周期管理、知识库管理等功能，同时结合核心管理数据库的概念[4]，不仅为运维管理平台提供统一、可信的数据支持和监督管理，其开放接口更可为其他用户现有的业务系统提供配置管理数据支撑。

2.2.3 监控管理层

监控管理层主要将基础架构部件和外场设备中收集到的性能数据和各种告警事件，经过初步的过滤后，发送到运维管理平台进行处理。并通过预先设定相关的阀值，建立起一整套的性能、故障、容量等预警和报警机制。在结构上分为数据采集层、监控数据汇聚处理层、统一展现层三层，涵盖了数据抓取、数据分析、数据整合、主机监控、网络监控、存储监控、虚拟主机监控、电子大屏监控、其他设备监控等功能。

2.2.4 数据统一汇聚管理

数据统一汇聚管理主要提供核心管理数据库数据的输出与汇总管理，并可在此数据标准上输出PGIS地图、大排查系统、RFID标签、智能卡口、SCATS、诱导系统等各种应用。

3 系统的实践

智能交通一体化运维管理系统已在某市交通管理部门得到实际应用。表1是该交警支队智能交通部分系统在运维管理系统上线前后运维质量的提升情况（数据是将2011年12月和2012年12月进行比较后所得）。

4 结束语

智能交通运维管理系统的建设已成为智能交通系统的重要组成部分，本文以某市交警支队智能交通一体化运维管理系统设计与实践为基础，提出了一套全新的设计与实现方法。此方法已在某市交警支队智能交通系统的运维管理工作中取得了较丰硕的成果。实践证明，该方法能够有效解决交通信息设施覆盖面广、设备多、系统复杂、运维外包服务单位多等问题，充分考虑作为运维人员的工具和助手，能有效减轻运维人员的日常工作压力，并且具有良好的可扩展性和良好的推广应用前景。

参考文献：

[1] 杨建，崔合芳，蔡国良.面向出行者的综合信息服务系统设计[J].青岛理工大学学报，2010.31（2）.

[2] 李家然.浅谈公众出行交通信息服务系统[J].中国交通信息产业，2008.11.

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随着互联网+技术和超级计算机技术的迅猛发展，机器人与人工智能技术在工程上的普遍使用，网络化制造技术越来越受到世界范围的重视。建立基于网络的智能制造教学系统平台与在教学中应用，对于提高学校的办学能力，优化与融合校内的各类资源，提高办学水平具有实际意义。

一、网络的智能制造教学系统的目的、意义

建立基于网络的智能制造教学系统，一方面可让学生所学的机械设计、机械加工、技术检验知识相互联系，了解工厂实际设计、加工中的生产环境，另一方面又可让学生达到综合应用所学各个课程知识，提高学生创新能力的目的。

网络的智能制造教学系统的总体设计：

将分散于CAD/CAM、数控加工程序设计与实践、公差配合与技术测量等课程的实验设备，用网络联结起来，实现可通过加工、检验发现设计中的问题与改进方法，进而优化设计、优化加工工艺，使知识能得到综合应用的目的，同时使在线检验的设备仪器要求高、成本高，学生不易掌握等问题通过配有电脑打印接口的测量平台进行解决。形成加工、设计、检验参数的网络化联系与传送，同时为今后的加工状态实时监测、机床状态实时监测等作技术准备。如下：

产品设计=数控加工=产品检验

网络的智能制造教学系统建立后，学生实习的最直接效果是：

（1）提高了机床的利用率，改变了所有程序均在机床操作面板手工输入与校验，单人占用建立较长时间。联网后，实现了NC程序的远距离输送，实习学生可在机房编程校验，编程校验完成后再到车间上机床操作，既提高了机床的利用率。

（2）可实现程序结构复杂、数据量庞大时的程序传输与加工。避免了复杂程序输入用U盘考入程序或用USB接口插拔方式读入程序，保护了机床设备。

二、网络智能制造教学系统的数控机床联网方案

基于局域网的数控加工平台的构建是智能制造技术应用的基础，网络化数控加工平台的建立和运行需要大量技术的支持。相关的综合技术主要包括：产品管理、基础技术包括标准化技术、产品建模技术和知识管理技术等、支撑技术（如计算机技术和网络技术）等。

计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工艺过程设计（CAPP）、产品数据管理（PDM）等，是智能制造教学系统中的常用技术，对网络数控加工平台而言，关键的技术是计算机网络技术、数据库技术和机床联网技术。

数控机床作为数控加工平台中的最基础硬件，对平台建设起着非常关键的作用。学校建有机械制造综合实验室与加工车间，其中有华中数控数控系统的数控铣床3台（HNC2IT）、华中数控世纪星数控系统的数控车床3台、华中数控数控系统的立式加工中心1台、西门子数控系统的数控铣床、数控车床各3台。电火花、线切割、3D打印机等机床。校园网下的数控机床联网系统主要包括：网络服务器、CAD/CAM机房和数控机床组。数控机床联网要达到的主要目的是：

通过与校园网联结，实现数控机床与CAD/CAM学生机之间的通讯，完成加工程序的传输：

（1）支持从机床端自动调用计算机内的NC程序文件；可以远程将多个数控程序打包并调用。

（2）支持数控机床的在线加工，并可实现多机床的同时在线加工，支持在线加工时的断点续传功能，支持DNC在线加工时子程序的在线调用。

（3）支持NC程序文件从机床端到计算机端的下载。

目前常见数控机床联网的联网方式有：

1.单串口设备服务器型：这种联网方式的特点是：每台串口数控设备上都分别装有一台单串口设备服务器，实现任意设备与以太网直接相联，达到在以太网上的任意一台计算机，都可以直接控制任意一台数控设备。这种连接方式是典型的星型连接，即便单串口设备服务器发生故障，只会影响一台设备。

2.多串口设备服务器型：这种联网方式的特点是：采用一台多串口设备服务器，实现多台数控设备与以太网（Ethemet，IEEE的8023标准）的连接，这样，在以太网上的任意一台计算机，都可以直接控制该网络的任意一台机床。这种连接方式平均成本较低，灵活性好，因为任何一台计算机都可以控制任意台数控设备，具有较高的灵活性。但受RS232传输距离的限制。同时当多串口设备服务器发生故障时，会影响多台设备。

3.使用机床自带的网络接口：本校中由于数控设备不一致，老式机床和新机床接口不一样，有带网络接口，有带RS232C、RS485接口的，存在着通信接口和通信协议不一致。而在不同实验室的电火花、线切割和测量平台使用RS232进行通讯，因此只能根据各个机床具体情况，采用不同接入方式的混合网络结构。

三、网络化数控加工平台异构系统的实现技术

针对目前数控设备的传统数控系统品牌较杂、型号较多，档次差别大，机床联网困难等实际情况。国内研究开发了多种机床通讯实现技术。如传统数控系统上应用PLC与RS232通讯接口相结合的技术，采用MOXA C320Turbo卡（或其它多路串行通讯卡）插卡的方式与计算机连接，采用CAN总线与DNC卡实现机床与计算机连接，重庆大学开发了基于软插件技术的EC104DNC集成控制系统等。带串口服务器的DNC通讯接口模式是这些实现技术之一。

串口服务器的功能是将来TCP/IP协议的数据包与串口数据流进行双向解析，实现数据的网络传输。串口服务器完成的是一个面向连接的RS232链路和面向无连接以太网之间的通讯数据的存储控制，系统对来自串口设备的串口数据流进行处理，并进行格式转换，使之成为可以在以太网中传播的数据帧，对来自以太网的数据帧进行判断，并转换成串行数据送达响应的串口设备。它可将多个串口设备连接并能对串口数据流进行选择和处理，把RS232接口的数据转化IP端口的数据，这样就能够将传统的串行数据送上流行的IP通道，从而保留原有的不带以太网模块的数控系统设备，提高现有设备的利用率，简化了布线。

实际应用中，串口服务器将具有TCP/IP协议的以太网接口映射为一个标准串口，应用程序可以像对普通串口一样对其进行收发和控制，因此，串口服务器在数控系统组网中的功能是把来自数控系统的信息与局域网上的任何一个计算机信息进行双向传输，相当于局域网和串口设备的网关通过为串口服务器配置IP地址，使数控机床成为局域网中的一个节点，从而拥有局域网的部分功能，实现资源共享。通过该组网方式能够将不同的数控系统，不同形式的串口（如RS232、RS485和RS422），连接到以太网上，实现数控系统的异构组网。

对于某些具备以太网接口的先进加工中心等数控设备和微机设备，可直接连接到网络交换机；使用串行接口的数控设备，通过串口服务器（如MOXA Nport5210）转换为以太网接口，然后连接到交换机。DNC服务器通过以太网交换机与底层的数控设备实现信息互通，从而实现服务器对数控设备的联网控制管理。而且还可以实现远程信息的传输，适应了现代网络制造教学的需要。

通过使用串中服务器，成功实现了数控机床的联网。网络化制造模式作为一种先进制造模式，提供了制造企业在网络环境下从产品设计到生产制造的具w实现技术。

参考文献：

[1]王时龙.计算机数控集成技术的发展[J].计算机集成制造――CIMS，1998（3）.

[2]王信.基于网络制造环境的现代制造技术训练平台设计与研究[D].昆明理工大学，2015.

[3]罗小川，车仁生，崔长彩.分布式网络化测量系统[J].光学精密工程，2002（10）1.

[4]邓静.网络化制造及其教学集成系统[D].贵州大学，2007.

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【关键词】电力岗位应知应会标准；培训模型；智能化

1、建设背景

电力企业培训模型被提及比较多的有电力企业岗位胜任能力模型等，但由于各种原因以及和实际培训工作存在一定差距，始终没有找到合适的方法加以推广和利用。行业内一度认为职业胜任能力模型“看起来很美“，但是无法在实际教育培训工作中加以应用。

2010年，佛山供电局作为广东电网公司教育培训创先工作的责任单位之一，主要负责学习项目子体系创先工作。学习项目体系是教育培训创先的主线，围绕公司组织能力需求，全面梳理内部知识，以关键技术技能培训标准和课程课件建设为突破口，实现对公司内部知识的系统管理。以岗位胜任力为基础，以岗位说明书、作业指导书、关键绩效指标等为依据，对应专业（工种）、岗位和作业目录，制订覆盖公司管理、技术和技能专业领域的、以应知应会为核心的能力培训标准。借助国内外企业培训先进理念，从课程设置和课程设计入手，开发菜单式培训课程，使每一个岗位的专业知识和业务技能模块化，形成具有广东电网特色的学习项目培训系列教材和电子化课件。

佛山供电局根据本单位实际情况，分析了国内外的先进培训手段，结合广东电网公司创先工作思想及智能电网先进思路。积极探索利用信息化手段和网络技术，在原有网络教育培训系统的基础上，开发基于岗位应知应会标准的电力智能化网络培训系统。

2、岗位应知应会的标准的定义

岗位应知应会标准，是指员工完成某岗位工作所应具备的理论知识和技术能力，将这些知识和能力进行梳理和规范后，制定出的可量化的标准。

岗位应知应会标准是各单位开展年度培训需求分析和制定培训计划的主要依据，是系统建设的核心。

岗位应知应会标准模型（图1）：

3、系统的构建策略

3.1建设思路

由于系统建设的成败关键在于岗位应知应会模型的建立，主要工作都围绕岗位应知应会模型建设来展开，根据广东电网教育培训创先工作方案的要求，建设以岗位胜任力为基础，以岗位说明书、作业指导书、技术标准，以及设备和技术参数、关键绩效指标等为依据，对应专业（工种）、岗位和作业目录，制订覆盖公司管理、技术和技能专业领域的、以应知应会为核心的能力培训标准。

佛山供电局人力资源部和信息中心通力合作，开展了岗位应知应会标准培训模型信息化落地工作。邀请专业咨询公司及软件开发公司，对人力资源部梳理出的工作内容进行了进一步研究和划分，拟定需求分析说明书、系统架构设计、拟定应知应会培训项目编码规范和项目开发监理，由实施厂家进行系统设计、开发以及相关数据转换工作。

3.2建设方法

3.2.1业务再造流程先固化后优化。为了保证流程再造成果得以迅速推广应用，在项目实施中佛山供电局采取“先固化后优化”的工作思路，由“点到面”的推广方法对系统进行逐步的升级和完善。

3.2.2集中开发、统一部署。该系统是在原有系统的基础上进行功能扩充改造，以佛山供电局为中心进行集中的软件开发、测试，统一对各部门和区供电局进行部署。

3.2.3加强业务流程再造宣贯与培训。为更好落实“先固化后优化”的实施策略，佛山供电局通过专项培训情况，开展了针对培训业务人员的流程扩充成果的逐层宣贯工作。

3.2.4充分发挥监理的作用。利用监理方丰富的实施管理经验深度介入项目的组织管理工作，从项目的准备工作开始时就要求监理方深度介入项目的每一个环节，配合做好项目的组织、进度监控、成果审查和测试等工作，保证了项目的进度和质量。

3.3系统的架构

3.3.1信息系统总体架构（图2）

3.4建设目标

佛山供电局网络教育培训系统在原有的网络教育培训系统上进行扩充，在充分考虑与人力资源等其他业务系统进行集成的基础上进行建设，主要实现以下建设目标：依据佛山供电局岗位应知应会标准，建立一套科学、灵活的全员培训管理体系，实现培训项目的全过程管理；提高培训宏观管理能力，依据单位对人才的需要，制定切实可行的培训方案，并依据远近期目标，选择所需的培训知识和技能及评估绩效等；建立员工的全方位培训档案管理，可记录员工的历次培训情况、培训得分等，作为对员工技能的考核与能力选拔的重要依据；可依据培训目标制订详尽、周密并可操作的培训，并可从培训、业务主管部门、直属上级等不同层次对培训目标的监督考核，保证严格按培训计划与要求将培训落到实处。

4、系统的主要功能介绍

4.1应知应会标准固化与维护 由各负责单位培训员负责录入标准，可实现各个岗位的应知应会标准维护。通过人员编码与岗位代码的一对一映射关系，可自动形成人员编码与培训项目代码的一对多映射关系。

4.2岗位符合度评估 根据人员和岗位信息，通过一定的公式和逻辑关系，得出个人积分，依据岗位应知应会标准，计算出人员岗位符合度。

4.3培训需求调查管理 由员工所在部门利用岗位应知应会标准，确定员工应知应会差距清单，识别差距对员工培训的要求，从而得出年度培训需求，形成年度需求报告。

4.4培训计划生成 年度培训计划应包括岗位应知应会培训需求调查每年自动生成的、员工自己选择的、直接上级领导指定的。由各单位培训员负责汇总录入每个人的计划，自动形成部门年度培训计划初稿。对下年度培训项目进行策划，选择合适的方式和时间，编制培训预算。

4.5培训项目实施管理 实现培训课程管理、题库管理、师资管理、培训机构管理、培训场地管理、专家团队管理和培训证书管理。根据年度培训项目计划，举办培训班，网上报名，培训班上报，并进行归档，并可进行在线的考试和成绩登记。

4.6培训考核与评价 将教育培训目标考核的内容在系统中进行定义，对能够自动采集的数据实现自动采集。下一步在时机成熟时，将试行由各责任单位定义培训目标考核指标及评价标准，并经人事部审查后正式。

4.7统计分析与报表 可动态分析每个员工培训情况与岗位的符合度情况，作为了解员工知识结构与水平、以及人员选拔的依据之一，可依据某一岗位统计出单位内非本岗位员工岗位培训度情况，并按积分从高到低进行排序；直接上级、主管部门可动态跟踪、统计员工的培训情况，有针对性的了解需求、组织培训；员工可动态的查看本人需培训的课程，本人的培训档案与积分情况，以便及时参加相关培训，能动态地查看计划与完成情况的对比。

5、系统的建设和推广解决的问题

5.1实现了局培训的全员覆盖 系统的使用实现了全局全员培训的完全覆盖。截止到2012年7月，系统已经稳定运行了了将近2年时间，审核并固化了全局698个岗位应知应会标准，为支持网络培训应用，开发了将近400门电子课件，并同步建设了基本涵盖所有岗位的配套题库数万道，节约培训成本，提高效率。

5.2实现了培训的智能化全过程管理 依据佛山供电局岗位应知应会标准，按岗位制订培训方案，自动生成员工的培训计划，并结合课程课件，推送到员工的学习任务中，实现员工学习过程的监控，培训积分的自动计算、学习档案的自动归档，实现培训项目的全过程管理，有效提高培训宏观管理能力，并可依据远近期目标，选择所需的培训知识和技能及评估绩效等；

5.3实现对员工岗位符合度评估 根据人员和岗位信息，计算个人积分，依据岗位应知应会标准，推算出人员岗位符合度。可按员工进行分类统计，查看详情后，可查看具体的员工已完成的课程与实际应学习的课程之间的对照关系，为员工绩效评价和人才选拔提供依据。

5.4实现网络培训的在线管理 实现从培训项目的建立到培训效果分析等一系列在线管理功能。可由系统生成学员报名、办班管理、学员学习情况监测与统计、培训效果评估、月度、季度、年度等报表，实现办班管理的网络化、数字化，提高各项数据查询的速度与准确性；

5.5实现培训的监督考核管理 可依据培训目标制订详尽、周密并可操作的培训，并可从培训、业务主管部门、直属上级等不同层次对培训目标的监督考核，保证严格按培训计划与要求将培训落到实处。

6、小结

国外先进企业早已有通过培训模型信息化来实现智能化培训的案例，国内一些较先进企业也已经逐步开展岗位胜任力模型及岗位知识库的建设工作，但大多由于电子化培训资源不足没有得到很好的推广。

佛山供电局基于岗位应知应会标准的电力智能化网络教育培训系统的建设以“智能化、实用化、标准化、集约化”为基本原则，以“创先”为指导思想，运用“大规模、低成本、高效益”的远程网络教育为主的培训方式，以岗位课程体系为指引，以课件教学为依托， 以培训管理机制为约束，以岗位符合度考核为手段的培训教育模式，强调以人为本、整合培训资源、优化培训流程、注重培训效果，使得员工的知识、技能、工作方法、工作态度以及工作价值观得到改善和提高，从而发挥出最大的潜能，提高个人和企业的业绩，推动企业和个人的不断进步，实现企业和个人的双重发展，使教育培训工作在服从企业主业发展过程中逐步发挥重要作用。

参考文献

[1]广东电网公司远程教育系统建设规范

[2]佛山供电局网络教育培训系统扩充需求说明书

[3]佛山供电局网络教育培训系统扩充建设实施方案

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关键词：大数据；人工智能；智慧交通

当前，大数据人工智能几乎成了一个家喻户晓的名词，我们也每天都生活在其中。我们应该要利用好大数据人工智能时代给我们带来的优惠空间，然后让我们进一步地将其应用在各个范围内。我们当前也正面临着城市交通困境的现状，我们非常有必要利用物联网、互联网、计算机等各种手段对其进行解决，保证我们的生活工作能够畅通运行。大数据人工智能时代的智慧交通研究不仅可以方便我们现在的生活，还能够进一步的促进我国科技与经济的提升，进而提升我国的综合国力提升，为推进现代化进程奠定坚实的基础。

1研究意义

1.1为解决城市交通困境提供渠道

当前我们的城市人口密集度较高，而且交通工具的增长速度比城市交通改善的速度要快，因此我们面临着日益艰难的城市交通困境，人和交通工具的矛盾进一步地加深，要积极地发展以大数据为基础的智慧交通是大势所趋，也是我们这个时代应该要亟待解决的一个重大问题。另外，由于当前我们的交通警力存在严重短缺的问题，随着我国社会经济和社会科技的不断发展，我国的总公里里程数已经跃居世界第一，私家车的拥有数量也呈现井喷式的上升，在这种交通警力严重不足以及交通管理任务如此严峻的情况下，我们非常有必要利用好科技来协助交通警力，依托科技来解放警力。我们应该要利用互联网、物联网、计算机等一些便捷的数据传输功能，实现对路面交通的进一步管理和全面监控，只有认识到位才有可能真正地了解这些新的互联网工具如何实现交通管理工作，进而才能够利用互联网、云计算、计算机等服务来实现交通管理工作。

1.2完善城市交通网络的服务

当前政府部门也非常重视智能交通基础设施的建设，并且增加了各方面的资金投入，为了缓解交通拥挤的现象，保证每条道路能够畅通无阻运行，国内很多的城市在不同的程度上对智慧交通进行了尝试，并且取得了不错的效果。经过综合的研究调查分析，我们发现，很多城市在进行智慧交通研究以及具体实践的过程中，尽管各个方面的功能还不够健全和完善，但是它们切实地实现了城市交通网络服务功能的完善，实现对大数据处理技术、互联网技术、物联网技术等要素的整合利用，这对于更好地发展我们城市交通网络的建设有非常重要的理论意义和实践意义，从而能够进一步的改善我们当前存在的城市交通拥挤问题，为城市交通建设事业的长远发展奠定坚实的基础。

2研究思路

目前我们存在着各种城市交通方面的问题，我们非常有必要利用好大数据智能时代，为更好地解决我们的城市拥堵问题提供方法和渠道。因此，我们有必要明确研究思路，为更好地实现智慧交通的建设奠定理论基础。具体的研究思路包括以下几个方面：

2.1提高数据库的信息完整性、有效性

我们之所以会认为大数据人工智能时代下给我们带来很多优惠空间，是因为我们可以通过大数据了解到各个方面的信息，然后经过综合的统计分析可以发现城市交通或者是其他方面的一些现象或者的规律性，进而能够更好地利用它为未来的建设目标提供一些有效的信息。从而在实践中更好地实现预设目标。因此我们要研究大数据人工智能时代下的智慧交通，我们也必须首先要保证数据库信息的完整性以及有效性，以便我们在利用这些数据分析问题的时候，不会因为信息问题出现差错而导致结果错误或者是相对偏离问题方向。具体来说，需要我们相关技术人员要重视数据库在智慧交通建设中的科学使用，提高它的利用效率以及它的实践效果，必须在函数驱动叠加、数据统计分析、集中学习等方式的配合之下，提高智慧交通网络运行的数据处理质量和效率，不断地改善现代当前所存在的各方面的城市交通问题。

2.2提高交通检测器效率

智慧交通网络的服务水平的高低对于我们智慧交通建设中能不能实现对不同路段和不同路况的交通状况进行实时有效分析有着至关重要的作用，所以为了进一步的防止各种降低因为交通道路问题引发的安全事故，切实的改善智慧交通网络运行的水平，就需要我们进一步地提高交通检测器的检测效率。具体来讲可以从两方面入手，一方面，针对现有的交通检测器，可以在传感器、摄像头、感应线圈等设备的支持下，对城市进出入车辆，城市内部行驶车辆、未行驶车辆进行实时有效的监控，做好信息方面的检测工作，使得智慧交通网络在大数据人工智能时代背景下可以处于稳定高效的运行状态，减少城市交通方面的问题发生，另外一方面，我们也可以通过对交通检测器的实时更换或者实时的设备检测，又或者对交通检测器的功能进行创新改造，通过多方面的手段实现对交通检测器的功能完善，从而能够进一步的改善交通检测器的检测效率，为更好地解决城市交通方面的问题提供技术支持。总之，这两个方面都是为了切实提高交通检测器的检测效率，为避免因为检测器出现问题而导致城市交通事故发生率提高。为了保证我们不犯这种技术上的问题，应该非常重视这种检测器的安全设置以及实时检查。

2.3注重引入智能要素

在大数据人工智能时代背景之下，我们应该要既要重视大数据的有效信息，也应该要注重智能要素的引入，为更好实现智慧交通建设目标提供前提和基础。具体来讲主要包括两个方面，首先要注重人工智能理论的引入，随着我们社会科技的不断进步和发展，人工智能理论也在我们的生活中频频出现。对于智慧交通的建设也应该要引入人工智能理论，通过人工智能能够简化各方面的工作以及能够提高工作效率。比如我们在计算三维空间时可以对智慧交通方面的场景进行动态模拟分析，可以使得智慧交通网络运行的外部数据和内部数据能够得到整合利用，而且可以通过大数据公司的专业技术人员的支持，结合人工智能理论能够实现智慧交通的科学建设，还能突出它的网络运行的高效性以及智能化。另一方面，我们上面所提到的要更好地保证智慧交通系统的建设离不开大数据的完整性和有效性，但是这个基础和前提是有大数据库，并且能够经过不断检验和实践能保证它的可靠性，因此我们要对智慧交通网络运行中的数据进行有效的收集，整理，统计利用，才能保证网络运行的性能更加可靠，并且为大数据系统的高效运行提供技术支撑，因此我们要注重人工智能方面算法要素在智慧交通中的引入和使用，并且相应加以探讨分析，将其落实到位，以流程化管理精细化智能化的方式对智慧交通进行有效的建设，使得其交通运行网络能够与大数据人工智能时代的形式变化相适应。

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[论文摘要]介绍日本的交通状况，主要阐述日本高度发达的交通网络体系，先进的智能交通网络以及完善的交通法规教育。

一、引言

日本国土总面积仅仅有37万多平方公里，约相当于俄罗斯的1/45，中国和美国的1/25。它拥有人口约1.3亿，其中的80%居住在城市，而且平均每2人就拥有1辆汽车。日本人口密度之大，拥有汽车数量之多，可谓世界各国所少有。就拿日本的首都东京来说，和北京比起来，东京市内可谓没有大路，路窄，行车道也窄，而且不常见到立交桥，市内核心区的很多干道也只不过是双向四车道。东京车流密集但是基本不堵车，道路通过率极高，事故率极低，交通繁忙而井然有序。是什么原因让日本的交通达到最优化的配置呢？

二、高度发达、便捷高效的轨道交通网络体系

在日本，轨道交通包括城市间的火车、城市中的地铁和有轨电车。轨道交通第一个优势是经济。日本汽车售价相对便宜，但保有和维护私家车的经济支出很大。相比之下，轨道交通则要划算得多。

便捷也是轨道交通吸引乘客的重要原因。日本城市轨道交通系统非常发达，在东京，居民一般步行10分钟至15分钟就可以到达最近的车站。

日本轨道交通车辆充足。为了保证乘客的需要，东京的地铁、有轨电车在白天一般5分钟左右一趟，高峰时则每隔两分半钟就发一趟车。

轨道交通乘坐环境也非常舒适。地铁、电车车辆一般都配备良好的通风系统，可以做到车厢冬暖夏凉。车厢每个车门上方都安装有液晶显示器，提示站名，提供换乘指南、线路运行状况等信息。

日本轨道交通依靠自身的优势吸引了乘客，同时降低了人们驾驶私家车出门的需求。在东京，有超过90％的人选择乘坐轨道交通工具上下班，选择私家车的只有6％。这不仅缓解了交通拥堵问题，对保护环境也发挥了明显的作用。

除地铁之外，日本的高架轻轨列车也很方便。这种“空中列车”与地铁一样，也是间隔2～3分钟1趟，与地铁相互呼应，相得益彰，构成日本都市的立体公交，激活和促进了日本社会人流、物流、信息流的高速聚散与运转。

三、先进的智能交通管理系统

日本东京的电脑自动化智能管理交通的流程，使借助遍布主要路段的6000部车辆感知器、90部自动摄影机，将路面情况传送至警视厅的21个电视屏上，通过电脑分析，将各路段的车流拥挤程度、车速等数据，用红、黄、绿等颜色自动显示出来，而指挥中心很快就可以掌握全盘情况，然后通过电台广播直接指挥。

（一）车辆导航系统

为了使驾驶员在驾驶中可以采取最佳的行动，通过分散交通流等为驾驶员提供便利，将经过路线的堵塞信息、所需时间、交通管制信息、停车场的满空信息等通过双向通信的导航系统或信息装置提供给驾驶员。此外也可事先在家中、办公室等地获得同样的信息以便制定合适的出行计划。

（二）安全驾驶

为预防事故通过车辆、道路的各种传感器掌握道路、周边车辆的状况等驾驶环境信息，通过车载机、道路信息提供装置等实时地为驾驶员提供信息，并进行警告。此外通过在车辆设置自动控制功能，判断自身车辆及周围车辆的位置、动向、障碍物等信息危险时自动地实施车速控制、驾驶控制等辅助驾驶动作。随着辅助驾驶功能的完善最终实现自动驾驶。

（三）行人辅助系统

通过使用便携式终端、磁、声等各种设施、道路引导设备帮助老弱病残者行走，以保证其安全。此外，在行人横穿道路时可以通过便携式终端延长绿灯时间，为行人提供帮助。车辆方面可以通过监测车辆前方的行人，警告司机或自动采取刹车等措施预防交通事故。

此外，在智能交通的发展下，日本诞生了新的交通管理系统UTMS。它包括十个子系统：公交优先系统（PTPS）、交通信息提供系统（AMIS）、综合智能图像系统（IITS）、安全驾车辅助系统（DSSS）、行人信息通信系统（PICS）、紧急车辆优先系统（FAST）、紧急状态通报系统（HELP）、环境保护系统（EPMS）、动态诱导系统（DRGS）、车辆行驶管理系统（MOCS）。

这一系统使用，可使交通事故降低30%，并且减少五分之一的交通拥堵时间。

四、交通法规全民教育

日本少年儿童从小接受交通安全教育，因此养成了一个良好的遵守交通规则、维护交通秩序习惯。

日本各种民间组织，如全日本交通安全协会和日本自动车联盟（JAF）等8家协会分别对不同的人（包括老人和儿童）进行全面的交通安全教育。教育的手段多种多样，有讲座、交流、同车驾乘、观察他人的驾驶行为、通过模拟驾驶仪体验危险以及交通危险预知训练等。教育的内容也很丰富，有交通法规、交通事故处理、保险知识、车辆的构造与维护、ITS知识及个人的生理特征等。

日本人驾车比较讲文明礼貌，只要人行横道上还有1个行人，汽车就绝对礼让。车如此，人亦如此，很少有闯红灯之类的违章行为，这种通行有序的情景让人感受其文明程度的具体和实在。人、车各行其道，相互礼让，繁忙而有序，使日本城市交通和谐畅通。

除了与驾驶者文明开车有关外，再就是管理严格。日本交通法规对无照驾驶、超速行驶、闯红灯、酒后开车、违章停车等行为的处罚相当严厉。

五、结束语

井然有序的道路交通环境，小而言之是展示国民讲礼貌、守规矩的好习惯，大而言之则是折射出一种平和稳健、遵守规矩的健康社会心态，折射出整个社会的和谐氛围。在日本，交通的便利通畅，促进了通行效率，也体现着社会和谐与先进的交通的技术。

参考文献：

[1]周家高，日本交通管理一瞥[J]，现代交通管理，1999，第4期.

[2]韦公远，感受日本交通[J]，汽车运用，2006，第10期.

[3]北京市公安交通管理局赴日考察组，日本交通管理观感，道路交通与安全，2001，第5期.

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关键词：智能交通路口控制器MPC8245Uclinux

近年来，随着我国经济的发展，城市的交通拥挤问题日趋严重，因此提高城市路网的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。智能交通系统（ITS）在这种背景下应运而生。

智能交通要求路口向控制中心实时提供图像和数据信息，并能够独立执行一些复杂的算法。但是目前国内的路通控制器大多采用单片机作为处理器，只能执行定时算法，以RS232或者RS485作为通讯方式，根本无法满足智能交通对于路口控制器的要求；而国外的路口控制器（如西门子公司的2070和美国的EAGLE）不能适合中国国情，且价格昂贵，操作不方便。因此研究开发出适合中国国情、性能价格比高的路口控制器成为一项特别紧迫的任务。

本课题组开发的TCS－0602智能交通路口控制器满足了国内智能交通发展的要求。本文将从路口控制器在智能交通中的作用、TCS－0602的硬件体系、软件体系和最后的运行结果四个方面来进行说明。。

1智能交通路口控制器在智能交通中的作用

智能交通网络结构如图1所示。当网络正常工作时，共享数据库通过光缆收集控制器预处理过的图像和数据信息，在控制中心通过相应的数学模型进行预测、诱导和控制[2～4]，然后将控制参数下载到智能交通路口控制器，由它控制交通指示牌和交通信号灯，来实现整个系统的最优控制策略。当智能交通路口控制器不能跟控制中心通讯的时候，它可以根据当地检测到的交通流量和历史数据的数学模型进行基于该路口的局域最优控制。当发生事故和其它特殊情况时，还可以通过手动实现路口的控制。所以在智能交通中，智能交通路口控制器是一个收集数据和实现控制的平台。它需要完成以下任务：（1）与控制中心通过光缆进行通讯；（2）执行交通控制算法；（3）接收摄像机图像；（4）与微波检测仪通讯；（5）与地感线圈通讯；（6）控制交通信号灯；（7）控制交通指示牌。

2智能交通路口控制器的硬件体系结构

智能交通控制器需要执行繁重的通讯和算法处理，对处理器的通讯和运算速度有很高的要求，摩托罗拉公司的MPC8245能够满足这些要求。MPC8245具有强大的通讯和运算能力[5]，可以通过TI16C554等串口芯片扩展多个RS232串口，和多个外设通过串口进行通讯?鸦可以连接多达4个PCI设备，还可以通过以太网或者电话线进行网络通讯。由于MPC8245可以运行在300MHz，因此可以满足很多智能交通算法的需求。

智能交通控制器硬件框图如图2所示，MPC8245扩展了32MSDRAM和4MFLASH存储器，其中，4MFLASH用来存储Linux内核和应用程序,32M的SDRAM在系统运行的时候存储Linux的内核和应用程序。违章抓拍控制器通过PCI总线接口芯片PLX9030接入MPC8245，系统可以兼容各种不同的违章抓拍控制器，通过编写不同的驱动程序来实现。以太网控制器通过以太网接口芯片CS8900A接入MPC8245，可以接入Internet，加入光线接口就可以实现光纤通讯。通过MPC8245的UART口扩展了一片16C554，扩展出了四个串口，分别接入液晶控制器、交通灯控制器、交通指示牌控制器和传感器。液晶控制器用来设定或者修改智能路口控制器控制参数，而且还可以通过手动直接控制交通灯。交通灯的控制是直接控制交通灯，接收来自MPC8245的参数设定，比如路口数、红绿灯时间等，并控制交通灯。交通指示牌是用来提供交通信息的大屏幕，MPC8245接收来自控制中心的交通信息，并将这些信息送到交通指示牌控制器，显示在大屏幕上，用来疏导交通。检测设备在目前交通控制中的作用越来越重要，各种检测设备不但种类繁多，而且新产品不断涌现，因此TCS－0602预留了包括串口在内的多种接口方式。

3智能交通路口控制器的软件体系

作者开发的智能交通路口控制软件建立在Uclinux操作系统之上。Linux内核是一种源码开放的操作系统，采用模块化的设计。在此只保留了必需的功能模块，删除了冗余的的功能模块，并对内核重新编译，从而使系统运行所需的硬件资源显著减少。因此将其应用于智能交通路口控制器的设计，具有代码量小、运行消耗系统资源少、可靠性高等优点，适应了智能交通路口控制器对于操作系统的要求。

智能交通控制器应用软件由四个通讯协议模块和五个算法模块构成。四个通讯模块分别是：违章处理协议、控制中心通讯协议、串口通讯协议和流量数据采集协议。五种控制算法模块分别是：定时控制模块、感应控制模块、多时段控制模块、黄闪控制模块和绿波带控制模块。图3给出了基于Uclinux的智能路通控制器的软件工作流程。

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关键词：无线传感器；网络技术；智能交通；试验测试

中图分类号：TP27 文献标识码：A

1 无线传感器网络体系的结构及特点

无线传感器网络是运用无线通信的方式将大量的廉价传感器节点进行汇聚，并最终形成的一个自组织的网络系统。主要目的是感知网络覆盖区域中存在的对象信息，并对其进行采集、处理，然后再发送给观察者。通常典型的无线传感器网络系统，其组成部分主要包括互联网、传感器节点、通信卫星、汇聚节点以及管理节点等。无限传感器网络系统具体工作步骤为：首先在监测区内部或附近部署大量传感器节点，以便监测周边环境，然后收集相关数据信息，用无线收发装置收集到的数据信息输至汇聚节点处的数据处理中心。输送时选择多跳路由的方式。然后再将数据中心的数据信息通过汇聚节点输送至用户端，用户才能够通过管理节点实现对传感器网络的配置与管理以及对目标区域的监测。

2 无线传感器网络系统的设计

2.1 层次型网络体系结构

层次型网络体系，是以无线传感器网络系统的结构为基础模型，然后根据目前交通智能化要求而设计出的一种交通监测体系。其主要组成内容为传感器节点、汇聚节点、基站和终端用户。层次型网络体系的主要运行方法是：部署大量的传感器节点在目标监测区域内及其周边地区，对其周围的的交通数据信息进行全面有效的收集；通过相应的收发装置将收集到的数据信息输送到汇聚节点的数据处理中心，并进行相应的处理，再将其传送至基站，进行数据的接收、汇总和分析处理，最终用互联网将输送至高速公路监控中心，实现对交通数据信息实时监测，如图1所示。

2.2 无线传感器节点的设计

无线传感器网络的智能交通信息采集中，传感器节点的设计要点是，以模块化组成整个节点系统。包括电源模块、无线通信模块、微处理器模块以及传感器模块等组成，如图2所示。

传感器节点中的电源模块：电源模块主要作用是提供给传感器节点能量，系统节点用电池供电。户外工作中，无线传感器节点的电池更换常比较困难。因此为了能解决这一问题，尽量减小节点体积，目前无线传感器网络系统的交通信息采集中，大多使用可充电锂离子钮扣电池来完成系统供电。该电池优点在于无充电记忆，能量密度高等，能实现连续输出电压的提供，确保最大下拉电流。

无线通信模块：主要任务是负责传感器的节点间以及节点域基站间的通信，同时包括传感器节点间数据收发以及信息交换。

微处理器模块：无线传感器节点中的核心单元为射频单元和处理器单元。一般射频单元的选择和节点通信的距离、频段以及数据通信接收和发送速率都有直接的关系。处理器单元的选择则与传感器节点的整体耗能量及其工作寿命有着及其密切的联系。

传感器模块：该模块为交通信息采集系统中最基本的一个单元，主要任务是进行无线传感器网络数据采集。

2.3 建立通信协议

IEEE802.15.4是ZigBee的规范基础，它提出ZigBee的帧结构主要包括数据信息、数据长度、目标地址、数据模式以及校验等五个部分。其中数据信息，占据字节数通常和数据长度相关并由其决定，主要表示用户通过异步收发器输送的数据或者命令；数据长度，占1个字节，主要用来表示数据信息长度；目标地址同样占1个字节，主要表示的是发送数据目标位置；数据模式主要占据1个字节；校验，1个字节，主要任务是对帧结构当中的所有数据信息进行校验。

本文以ZigBee协议为基础，在其基础上建立了无线传感器网络交通信息采集系统的通信协议，并给出了数据信息字段的具体设计方法。包括数据、功能编码以及节点信息等。通常节点信息字段数据占1个字节，其终端节点的节点号是低4位，控制端节点的节点号为高4位。只有通过掌握高4位，将采集到的节点数据帧传输至与其相对应的现场采集点，才能实现目标数据采集。

3 无线传感器节点软件的设计流程

无线传感器网络形成，需要系统对其节点实行上电初始化，一般要进行扫描频段，才能选定信道。其信息数据的采集系统中，节点的工作状态主要有两种：一种是工作状态，另一种是休眠状态。具体表现为：节点上电复位后，无线传感器的节点模块就会开始对整个网络进行扫描，以检测节点是否正在开始网络运行或者是否在进行信息的发送工作，如果检测的结果显示没有信息，处理器为休眠状态；如果检测到有信息，处理器将会被唤醒，再次进入工作状态。通常如果处理器未接收到确认帧，表明信息正在处理过程中；如果处理器已经接收到确认帧，则表明其已经进入休眠状态，为掉电模式。

在无线传感器节点运行过程中，为了能够实现最大程度的降低其使用功耗，通常要求传感器的节点模块必须确保能够在固定的时间内进行网络扫描，保证其节点位于整个网络当中。图3所为具体的无线传感器节点软件设计流程。

4 无线网络传感器的应用测试

为对无线网络传感器在交通信息采集中应用的准确性以及网络实时性，相关人员进行了专门测试。测试地点为一条双向道路上。测试人员事先在车道上预设4个传感器节点；每个传感器的节点负责监测2个车道，收集这一段路的车流量数据信息，时间间隔30min；信息采集完成后其原始信号将会由路由节点输送至汇聚节点，然后再由以太网将其输送至监视主机；将此次测验收集到的这一时段的车流量结果和人工统计的信息数据相比较。本测验结果，用无线传感器网络技术的测量结果和标准的信息数据大致相同，基本无测量误差。因此得出以下结论：用无线传感器网络技术采集数据，具有极高准确性和可靠性。具体数据见表1。

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北京交通大学交通运输学院的副教授、智能交通领域的研究学者乔文鑫深知：在各种交通网络复杂、充斥着发动机的轰鸣和电气之音的大都市中，建立一种实时、准确、高效的综合交通运输管理系统迫在眉睫。回国5年来，置身于北京这座大都市中，她的这种想法愈渐强烈。

智能交通引领生活

不积跬步，无以至千里。在美国马里兰大学将近7年的学习研究，让乔文鑫在智能交通领域积累了厚实的学术素养并构建了自己的科研体系。与此同时，她还在马里兰州公路局负责了多项课题，获得了丰富的实践管理经验。2012年，满载着沉甸甸的科研收获，乔文鑫作为海外引进人才，回到了自己的本科母校北京交通大学，开启了全新的科研征程。

回国后，在智能交通研究方面，延续着国外的研究基础，乔文鑫主持了“制定国家城市交通发展规划指南―智能交通技术研究”这一国际合作项目。在这项指南性文件里，她从ITS系统的建设与实施，实现缓解交通拥挤、减少交通事故、减轻环境影响等目的出发，分别从城市交通数据、智能交通管理与控制平台、交通控制中心、区域交通控制系统、先进的交通信息服务系统和交通诱导系统6个方面进行了编写，前沿性与指导性俱佳。此外，作为世界银行交通咨询专家，乔文鑫还于2016年参与了世界银行所做的综合性文件《中国问题系统分析报告》中“绿色交通”这一章节的编写。对于乔文鑫而言，这项纯英文的报告，不仅使她在美国的学习经验得以发挥，还能将自己所撰写的中国交通现状以文件的形式呈现并与世人分享，这让她充满了自豪感。而毋庸置疑的是，这两项成果的诞生，都与乔文鑫对交通问题全面、深刻的认识有着密切的联系。

立足现状科研攻关

在交通运输部印发的《城市公共交通“十三五”发展纲要》中，“公交优先”战略成为解决城市交通问题及城镇化发展的关键与核心。但如何在保证公交优先通行的基础上，尽量减小对于非优先方向社会车辆通行能力的影响，使交叉口各相位通行能力相协调，确保区域路网的可靠性，却是摆在这项战略面前的一道难题。

乔文鑫的研究，恰恰瞄准了这道难题。在她所主持的“基于社会车辆延误最小化的公交模型研究”中，她和团队成员们拟构建城市干道公交信号优先协调控制模型，搭建公交信号优先系统对区域路网可靠性影响评估体系的方法，为公交信号优先和非优先方向车辆均衡通行提供保障。这项成果面世之后，将会大大提高受到公交优先信号影响的非优先方向的社会车辆的通行能力。

此外，面对我国城镇一体化所形成的城市群所带来的交通问题，乔文鑫和团队成员们还在所参与的“城市群综合交通协同组织与资源配置”的研究中，探索城市群综合交通廊道优化设计理论与方法，为实现多种交通方式协同配置、时空资源与土地资源的优化配置，提高整个城市群的交通规划效率贡献力量。

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