发布时间:2024-01-29 17:18:16
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇智能交通的关键技术,期待它们能激发您的灵感。
【关键词】 3G通信 智能交通 控制系统
Abstract: The 3G mobile communication technologies in intelligent traffic control system command, using the rapidly developing 3G mobile communications network composed of 3G wireless LAN to transmit the traffic intersection point of the video signal and control information for intelligent traffic control system network to provide a new way .
Key words: 3G mobile communication; intelligent traffic; control system
一、引言
我国交通管理事业经过几年的发展,同以往相比,有了长足的进步。但因城市化交通持续发展和汽车拥有量的稳定快速增加,城市交通的发展已经超过了我国交通管理发展的速度。而由城市交通中交通违章(违法)行为给交通管理所带来的负面影响,往往是危害最大的一种。再加上我国各地城市交通发展情况不同,交通情况错综复杂,管理难度非常大。在我国大中型城市中交通路口众多,交通流量较大,违章事件频繁,在此情况下基于3G通信技术的智能交通指挥控制系统就能为控制交通违章行为的发生、智能化调节交通流量起到很大的作用。
二、系统的主要构成
基于3G通信技术的智能交通指挥系统主要由3G(TD-SCDMA或CDMA2000)数据通信链路,监控中心和多个监控远端组成。3G数据通信链路采用标准的TCP/IP协议,可直接运行在交通部门的内部无线局域网上。前端摄像机的视频信号利用网络视频服务器通过网络传输到分节点,在分节点可以直接传输上网,或者分节点有矩阵时,也可以把矩阵连接到DVR上,然后再传输上网。监控中心可以通过多级级联构成多级监控系统,系统可以根据现场情况和用户的需求配置不同的硬件设备。监控远端使用系统设备有远端监控主机、3G数据传输模块、告警采集器、温湿度传感器、画面分割器、摄像机、数字解码器、高速云台和可变镜头、话筒、扬声器等,完成监控中心所需的图像实时监控、现场交通信号智能控制和报警联动功能。监控中心使用系统设备有主控台、3G无线路由器、监视器阵列、视频切换矩阵、主交换机、视频服务器、电视墙等。具体可根据用户要求进行灵活配置。
利用发展迅速的3G网组成3G无线局域网来传输各交通路口信号点的视频和控制信息,为智能交通指挥系统组网提供了一条新路。网络管理用户可以对多个监控现场进行实时浏览监控。系统综合应用了智能图像处理与识别技术,智能控制技术、数字图像传输技术、数字图像压缩编解码技术和3G网络通信技术等,可实现交通监控现场的实时图像显示和网络传输、智能调整摄像机的位置、清晰度和亮度、实现对运动物体的跟踪与识别,对监控情况进行纪录及报警,实时智能调整控制区域内交通信号灯的切换等。
三、系统的主要关键技术
3.1 最佳交通流量预测算法
利用人工神经网络建立的预测模型有独特的优越性。人工神经网络利用输入数据和输出数据进行建模,是一种并行的计算模型,具有高速运算能力,有很好的非线性映射能力和很强的自学习、自适应能力及高度的灵活性。在各种形式的人工神经网络中,又以误差逆传播(BP)网络应用最为广泛,它已成为前向网络的核心部分,并体现了人工神经网络最精华的部分。目前,在人工神经网络的实际应用中, 绝大部分的神经网络模型都采用BP网络和它的变化形式。
高阶神经网络属于BP神经网络的一种,它与传统BP神经网络的不同在于构成高阶神经网络的神经元是智能神经元,即这种神经元具有“思考”的能力,它能根据自身外部网络的变化调整内部的转移函数,在内外双调的情况下,达到更好的学习效果。这样建立神经网络模型,可以应用并能够胜任于实时交通流预测。
3.2 TD-SCDMA3G移动通信技术
TD-SCDMA是目前世界上唯一采用智能天线的第三代移动通信系统。在系统中,由于采用了TDD模式,上、下行链路采用同一频率,在同一时刻上下行链路的空间物理特性是完全相同的,因此,只要在基站端依据上行数据进行空间参数的估底再根据这些估值对下行链路的数据进行数字赋形,就可以达到自适应波束赋形的目的,充分发挥智能天线的作用。
TD-SCDMA系统仅采用1.28Mb/s的码片速率,只需占用单一的 11Mb/s频带宽度,就可传送2Mb/s的数据业务而其他的3G FDD(频分双工)的方案,要传送2Mb/s的数据业务均需要2×5Mb/s的带宽即需两个对称的5Mb/s带宽分别作为上、下行频段,且上下行频段间需要有几十兆的频率间隔作为保护,在目前频谱资源十分紧张的情况下要找到符合要求的对称频段非常困难,而D-SCDMA系统可以“见缝插针”只要有满足一个载彼的频段(1.6Mb/s)就可使用,可以灵活有效地利用现有的频率资源。
3.3 数字图像压缩编解码技术
(1) 视频对象提取技术。MPEG-4实现基于内容交互的首要任务就是把视频/图像分割成不同对象或者把运动对象从背景中分离出来,然后针对不同对象采用相应编码方法,以实现高效压缩。因此视频对象提取即视频对象分割,是MPEG-4视频编码的关键技术,也是新一代视频编码的研究热点和难点。
在视频分割中基于数学形态理论的分水岭(watershed)算法被广泛使用,它又称水线算法,其基本过程是连续腐蚀二值图像,由图像简化、标记提取、决策、后处理四个阶段构成。分水岭算法具有运算简单、性能优良,能够较好提取运动对象轮廓、准确得到运动物体边缘的优点。
(2) VOP视频编码技术。视频对象平面(VOP,Video Object Plane)是视频对象(VO)在某一时刻的采样,VOP是MPEG-4视频编码的核心概念。MPEG-4在编码过程中针对不同VO采用不同的编码策略,即对前景VO的压缩编码尽可能保留细节和平滑;对背景VO则采用高压缩率的编码策略,甚至不予传输而在解码端由其他背景拼接而成。这种基于对象的视频编码不仅克服了第一代视频编码中高压缩率编码所产生的方块效应,而且使用户可与场景交互,从而既提高了压缩比,又实现了基于内容的交互,为视频编码提供了广阔的发展空间。
(3) 视频编码可分级性技术 。MPEG- 4通过视频对象层(VOL,Video Object Layer)数据结构来实现分级编码。MPEG-4提供了两种基本分级工具,即时域分级(Temporal Scalability)和空域分级(Spatial Scalability),此外还支持时域和空域的混合分级。每一种分级编码都至少有两层VOL,低层称为基本层,高层称为增强层。基本层提供了视频序列的基本信息,增强层提供了视频序列更高的分辨率和细节。
四、结束语
系统综合应用了智能图像处理与识别技术,最佳交通流量算法、智能控制技术、数字图像传输技术、数字图像压缩编解码技术和3G网络通信等技术。所构建的智能交通系统可实现及时准确地掌握所监视路口、路段周围的车辆、行人的流量、交通治安情况等,为指挥人员提供迅速直观的信息从而对交通事故和交通堵塞做出准确判断并及时响应。
参 考 文 献
[1] GB/T17975-2000信息技术. 运动图像及其伴音信息的通用编码
关键词:轨道交通;运动目标检测;智能视频监控
伴随当今轨道交通行业持续高速发展,传统类型的视频监控系统已经难以满足时下要求,亟需更加智能且高效的视频监控技术。所谓智能视频技术,实质为自动抽取及分析视频源当中的处于核心的关键技术。我们可将摄像机当作是人的双眼,而将智能视频设备及系统当作大脑。智能化的视频技术,实质为利用计算机所具有的对数据实施处理的功能,对视频画面当中的诸多数据实施快速而又准确的分析,在此过程中完成对用户无用信息的滤除,保留关键信息。
1 运动目标检测方法
(1)帧差法。此方法原理就是运用与图像序列相邻的二帧或三帧,将像素时间的差分作为检测的基础环节,通过运用所获取的阈值,在图像中,实现相应运动区域的提取。首先,对于处于相邻状态的帧图像,则将其素值减去,然后,则实施二值化差分。如若环境亮度所存有的变化不大,则与之对应的像素值也会存有较小变化,相比与预先设定的阈值,存在小于后者状况,则可将此处作为背景像素;若像素有改变,可将其标记为由于处于运动状态的物体所致,然后将其设置为前景像素,运用所标记像素,依据其区域范围,在图像当中,就运动目标位置给予确定。(2)光流法。对于光流法的核心任务而言,为对光流场开展更为有效的计算,依据图像所存有序列,凭借时空梯度,详细估算运动场,然后则对运动场变化进行分析,检测及分割运动目标与场景。光流法无需对场景信息事先知晓,便可对运动对象实施检测,并对运动背景情况及时处理,但却由于遮挡、阴影、多光源及噪声多等因素,而严重影响光流场分布的计算结果。
2 目标跟踪算法
2.1 基于区域的跟踪
所谓基于区域的跟踪,实质为利用图像分割或人为选定,获取相应目标模板,而后在序列图像当中,对候选模板与目标模板之间的相似程度进行计算,用相关算法,确定图像目标,完成目标跟踪任务。采用模板匹配,开展与之相适应的跟踪,直接匹配运算图像所持有的外部特征,乃是最为基本的着眼点,其与最初所选择的区域而言,在匹配度方面,则较高,即为目标区域。灰度图像,则可选用以特征与纹理为基础的相关;彩色特性,则可选用以颜色为基础的相关。当前,比较常用的区域跟踪算法,有差方和法等,此些算法可以通过与卡尔曼滤波或线性预测相结合,提升跟踪精度。
2.2 基于特征的跟踪
此种跟踪方法实质上,加入约束来解决,比如,假定处于相邻状态的帧图像特征点,具有不大的变化,并将其作为相应约束条件,构建特征点关系。此算法有两过程,分别为特征点的匹配和提取,通常情况下,可用相关算法。对于采用目标整体开展运算而言,其与基于区域的跟踪算法存有较大不同,其仅采用目标某些局部性特征,或者是某个单独特征。此种算法所具有的优点为,当目标出现被遮挡状况时,只需其中的些许特征有效,便可实施跟踪。运用SUSAN算子,则可从中获取目标角点的信息,而后则根据图像方面所存有的差异,实施匹配,以此宣召特征对应关系。
2.3 基于模型的跟踪
上述两种方法均为基于二维平面的跟踪,因均对运动目标完整信息均未用到,则对其实施精确描述,同样无法实现。如若对目标相应三维模型予以构建,以先验信息的方式,采用三维模型,实现跟踪目标的目的,则会实现跟踪鲁棒性大幅提升。基于模型的跟踪方法,其理念为,采用先验知识,依序列,就三维模型参数予以确定,由于目标为瞬时运动,因此,能够对多项参数予以获取。由VISATRAM可知,可通过简化三维模型的方式,着手于长方体模型,实施车辆的相应跟踪,基于运动状态下,获取车辆信息,如尺寸及速度等。跟踪人体时,则有三方式,即三维模型、二维模型及线图模型,而在现实运用当中,采用三维模型的较多。此方法能够对目标的三维运动轨迹进行精确分析,即便处于运动状态的目标在姿态方面存有变化,或者是存有部分遮挡状况,也可实施有效跟踪。缺点为运动分析的精度由几何模型精度所决定,且在跟踪算法方面,需花费大量的运算时间。所以,基于模型的跟踪,对于特定类型或少量的目标跟踪较为适宜,比如某种车型的跟踪、脸部跟踪及人体跟踪等。
3 轨道交通智能视频监控技术应用
(1)视频移动侦测。所谓视频移动侦测实质就是在复杂的背景环境中,对单个或者多个目标的相应运动特征、运动方向及运动情况实施精确化的识别及侦测。所具有的相应安全规则包含有多种类型,如运动方向异常报警、尾随检测及报警等。报警能够对多事项及多区域实施监控报警,如乘客非法进入隧道、非授权工作人员进入其他工作区及非地铁工作人员进入工作区等;对于绊线报警而言,其在高架线路区域及地面线路区域能够实现越界报警,另外,还可对于那些非工作人员侵入地铁限界,及时予以监控;对于尾随检测而言,其对于犯罪嫌疑分子对于某些特定目标具体的尾随行为开展综合化分析,对监控管理人员进行提示,对所发现的异常状况进行提示。其中,最为适用于地铁环境的是报警及绊线报警,能够为地铁特定限界内所存有的安全提供保证,还能够将颜色改变及环境光线变化等予以排除,对特定目标进行有效识别,避免出现误判报警状况。此外,绊线报警对于发现乘客不慎从站台摔入轨道状况能够及时报警,能够做到迅速制动列车,更好的抢救乘客。(2)智能录像控制。根据公安录像、灾害录像及运营日常录像之间所存有的差异性,需要依据不同需要,对录像规则实施分别定制,达到录像空间有效节省的目的。针对无人值守机房而言,则需与门禁系统及画面变化相结合,开展灾害发现时或有人时的触发录像操作;当发生灾害时,则可对重点灾害区域,实施触发录像操作;在白天运营期间内,进行常规形式的录像,夜间停运后,则进行触发录像。(3)运动目标跟踪。即对目标进行有效表达,并在视频中,就与目标模板作为类似的候选目标区相应位置进行寻找的过程。在轨道交通智能视频分析过程中,运动目标跟踪要求,对跟踪算法进行锁定,这对环境与目标自身变化,在适应性方面较强,另外,还能够对目标实际变形当中对于跟踪所造成的实质性影响进行锁定。在轨道交通监控过程中,促使摄像机可对物体进行自动跟踪,如若物体超出此摄像机所具有的最大监控范围时,则会对物体所在区域的设置的摄像机予以自动通知,使其继续实施追踪。依据运动目标的相似性度量及表达,可将运动目标跟踪算法进行分类划分,即基于模型的跟踪、基于特征的跟踪、基于区域的跟踪及基于主动轮廓的跟踪。运用相应搜索算法,估计假设未来时刻目标位置状态,能够实现目标搜索范围的缩小。其中最为常用的方法便是对运动体下一帧可能出现位置实施预测,并在相关区域内,就最优点进行寻找。
4 结束语
智能视频监控是当前一种新型的智能视频分析技术,通过改造轨道交通监控系统,促进对内部异常行为进行智能识别,自动发现,及时报警,减轻人员压力,促进了检测准确度的提升。
参考文献
我国智能交通科技创新发展历程
2000年,我国成立了“全国智能运输系统协调指导小组及办公室”,并开展了智能交通系统发展战略和标准规范的相关研究,形成了《中国智能运输系统体系框架》、《中国智能交通系统标准体系》等重要成果,明确了我国智能交通系统建设发展的总体技术方向。
“十五”期间,针对我国智能交通系统发展的迫切需求,国家科技计划对智能交通系统共性关键技术研究进行了立项支持,在北京、上海、广州等全国十二个城市进行了ITS示范工程建设。通过ITS规戈叭车载信息装置、交通信息采集、专用短程通信、汽车安全辅助、交通共用信息平台等方面的关键技术攻关、关键产品的开发和示范应用,促进了以智能化交通管理为主的我国城市智能交通体系建设,为智能交通系统发展奠定了基础。
“十一五”期间,面向综合交通运输一体化发展趋势和我国智能交通发展中的重大技术问题,以“提高交通运输的效率和安全”为指导思想,国家科技计划对综合交通运输和服务的网络优化与配置、智能化交通控制、综合交通信息采集、处理及协同服务、交通安全等重点技术方向进行了持续立项研究支持,攻克了城市交通控制、交通诱导、电子收费、新一代空中交通管理等智能交通系统关键技术,形成了大批具有自主知识产权的智能交通科技创新成果。
面向2008北京奥运会、2010上海世博会、2010广州亚运会等重大活动的交通需求,“十一五”期间启动实施了“国家综合智能交通技术集成应用示范”科技支撑计划项目,支持建设了“北京奥运智能交通集成系统”、“上海世博智能交通技术综合集成系统”、“广州亚运智能交通综合信息平台系统”、“远洋船舶及战略物资运输在线监控系统”等,为大型国际活动提供了智能化交通管理和出行服务技术支撑,取得了显著的成果,智能交通科技在一系列重大国际活动的交通保障中发挥了重要的作用。
针对严峻的道路交通安全形势,2008年,科技部、公安部和交通部联合开展了国家道路交通安全行动计划,国家科技计划部署了“重特大道路交通事故综合预防、处置集成技术开发与示范应用”支撑计划项目,跨部委联合、多单位协同攻关、研究与示范紧密结合,对公路安全保障、高速公路安全控制、营运车辆运行安全、全民交通行为安全提升、路网安全态势监测、交通安全执法等交通安全重点关键技术进行了攻关研究和示范应用,为提高我国道路交通安全水平产生了深远的影响。
我国在推进智能化交通管理技术发展的同时,也十分重视推动智能化交通服务技术的发展,对事关民生的公共交通、公众便捷出行、交通安全等技术开展了研究和应用。过去的十年中,公共交通管理运营智能化、快速公交、公交信号优先、出租车智能化运营、交通信息智能化服务等面向民生的智能交通技术得到大力发展和广泛应用,方便了公众交通出行。国家科技计划支持的“国家高速公路联网不停车收费和服务系统”,建设了京津冀和长三角区域国家高速公路联网不停车收费示范工程,通过科技攻关和示范工程形成了比较完整的技术体系和标准规范体系,取得了良好的实施效果。成为我国第一个有统一标准、在全国范围大面积应用并实现产业化的智能交通项目。
进入“十二五”,我国智能交通科技创新围绕综合交通运输系统效能与服务提升、智能化交通管控、车路协同与安全三条主线,在“863”计划、科技支撑计划等国家科技项目中,相继部署了“大城市区域交通协同联动控制关键技术”、“智能车路协同关键技术研究”、“交通状态感知与交互处理关键技术”、“综合交通枢纽智能管控关键技术”、“环境友好型智能交通控制技术”、“多模式地面公交网络高效协同控制大城市交通主动防控关键技术及示范”、“城市道路交通智能联网联控技术集成及示范”等一系列项目,对我国智能交通系统建设发展中的关键技术进行研究,创新成果将对我国智能交通系统建设发展提供强有力的技术支撑。
我国智能交通科技创新成就
十几年来,我国智能交通科技创新取得了丰硕的成果,突破了大批核心关键技术,组织实施了多项具有重大影响的智能交通系统示范工程建设。科技引领和推动我国智能交通系统的建设和发展后来居上,成为世界智能交通系统发展格局中的重要构成,发展成就为世界瞩目,部分自主创新科技成果和应用跻身世界先进水平。在我国智能交通系统建设和发展的实践中,国家科技计划的实施,结合实际应用需求,在城市交通运行智能化监测、道路交通信息采集处理、重大活动交通运行组织保障、大容量快速公交、区域联网不停车收费等技术领域形成了许多具有国际先进水平的智能交通科技创新成果。
(1)交通信息化水平显著提升,交通状态综合检测、网络化电子收费等核心关键技术取得突破并广泛应用。建成了全国机动车和驾驶员管理信息系统、全国铁路联网售票系统;综合交通信息采集、处理及协同服务技术取得突破;交通综合监测技术与设备广泛应用,基于移动终端的状态获取和集成应用技术达到国际先进水平;网络化电子收费(ETC)技术实现了跨越式发展,已在全国26个省市推广应用。
(2)城市智能交通技术综合集成与应用总体达到国际先进水平。结合重大应用需求,攻克了大批关键技术,建设了示范工程,形成一批行业技术规范和国家标准,对重大国际活动交通保障作用突出,推动我国智能交通技术应用水平取得显著提升。北京奥运会、上海世博会和广州亚运会交通保障对智能交通技术进行了大范围集成应用;科技支撑全国城市“畅通工程建设”;公交智能化、BRT形成了成套技术装备;公交一卡通实现了城市间联网通用。
⑶新一代空中交通管理技术取得重大技术突破,建立了我国新一代空中交通管理系统核心技术框架。突破了高精度航空导航、协同式航空综合监视、空管运行控制和民航空管信息服务平台等关键技术,核心装备和关键系统实现自主研制,达到国际同期先进水平。中国民航新一代空中交通服务平台已经在空管、航空公司等部门获得了成功应用,在提升空域利用、减少延误等方面成效明显,为我国从民航大国向民航强国迈进奠定了技术基础。
(4)智能汽车技术取得重要突破,部分成果达到国际先进水平。无人驾驶智能汽车实现了实际道路运行测试,达到国际先进水平。汽车驾驶辅助技术领域赶上了国际研发进程,驾驶人行为监控预警技术研究跻身国际先进行列。
(5)智能交通支撑道路交通安全水平提升。人因安全研究显著提升了交通安全执法科技能力和监管水平,安全执法与安全保障技术及应用,提高了道路交通安全总体水平。攻克了一批交通基础设施安全相关的关键技术,形成了适合我国公路交通特点的基础设施安全技术体系。建成了以交通事故快速救援为核心的一体化交通应急保障系统,为交通应急指挥和管理能力提升提供了核心技术支撑。
(6)科技创新推动我国智能交通产业发展初具规模。智能交通领域项目建设主要技术和设备多数为我国企业自主创新产品。城市智能交通系统建设市场逐年提升,2013年度主要项目市场规模超过200亿元。高速公路收费、通信、监控系统以及公路交通信息化和智能化项目市场规模近百亿元。智能交通领域的上市企业近10家。
目前,我国智能交通科技支撑体系基本建立,智能交通标准体系不断完善,智能交通已经成为我国交通运输现代化发展的重要构成。自主创新、产学研结合、智能交通科技创新培育和推动了我国智能交通产业的形成和发展,智能交通产业已成为我国高新技术产业的重要内容和新的经济増长点。智能交通产业的发展,带动了信息、通信、传感等高技术领域新技术成果的应用,促进了信息服务、现代物流等现代服务业的提升和发展。
智能交通科技创新发展趋势
适应我国社会经济发展的要求,顺应国际高新技术发展趋势,智能交通科技创新发展面临新的挑战和要求,也呈现出新的发展趋势。
日益严重的城市交通拥堵、居高不下的道路交通安全事故、通待提升的综合交通服务水平,是智能交通科技创新发展始终面对的挑战。我国社会城镇化进程的加速和智慧城市建设,要求我们必须谨慎思考未来城市交通模式,构建综合交通体系,倡导绿色出行理念。
未来我国智能交通的科技创新发展将重点围绕以下方面:
综合交通运输协同与效能提升;以服务为导向,注重ITS的公众服务和综合应用服务;不断采用新技术提高交通管理和服务的智能化水平;重视道路交通安全保障和安全水平的提升;关注交通环境改善和交通的可持续发展;车路协同系统受到普遍关注。具体技术方面,新技术环境下交通信息精确感知与动态交互、交通需求辨识与交通态势分析、动态交通仿真与智能化决策支持、交通运行智能化控制与节能减排、人车路协同主动安全与智能驾驶、综合交通系统网络优化与协同服务、公路智能运输与综合服务、大型综合枢纽协同运营与高效服务、智能化综合交通信息服务等都将成为创新发展的重要方向。
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.
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.
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.
摘 要:近年来,智能交通系统及其标准化建设成为社会发展进程中的重要事项。从标准制修订分布、标准化技术组织、标准推广实施等方面分析了我国智能交通标准化现状,并从顶层规划、专业机构职能、企业主体地位等角度提出相应对策。
关键词:智能交通 标准化 标准
智能交通系统(its)又称智能运输系统,是在较完善的交通基础设施之上,通过应用先进的信息、通信、计算机、自动控制和系统集成等技术,加强载运工具、载体和用户之间的联系,提高交通系统运行的有序性和可控性,实现提高运行效率、减少事故、降低污染,建立一个高效、便捷、安全、环保、舒适的综合交通体系。近年来,智能交通系统及其标准化建设日益受到重视,《交通运输“十二五”发展规划》明确提出“大力发展智能交通”、“加强智能交通技术标准制修订”等要求,并将以“公交都市”建设示范工程、重大科技研发专项、信息化示范试点工程、节能减排示范推广工程、重点实验室建设等为抓手,显著提升我国智能交通的信息化、智能化水平。《2012-2020年智能交通发展战略》更是国内第一部通过政府文件形式出台的智能交通发展战略,其中也明确将标准化作为四大战略目标之一,提出应用导向、加快智能交通标准化建设的新要求。标准化建设已成为智能交通系统可持续发展的重要保障。
一、我国智能交通产业发展概况
我国在交通运输和管理中应用电子信息技术的工作始于20世纪70年代末,自20世纪90年代中期以来,开始跟踪国际上智能交通运输系统的发展,并通过召开国际性研讨会、成立试验室和研究中心等方式,加强国际技术交流,不断提高its 技术研究水平。目前,国内智能交通企业约有2000多家,主要集中在道路监控、高速公路收费、gps、地理信息和系统集成等环节,北京、上海、重庆、广州、深圳和济南等是智能交通发展较好的几个重点城市。但从总体上看,我国智能交通产业尚处于起步阶段,还存在着参与企业众多、品牌杂乱、企业规模小、成立时间短、竞争力弱、产品和服务的性价比低、顾客满意度低等问题,且主要依靠重大示范项目的推动。例如,“十五”期间,在国家科技攻关计划中安排了智能交通系统关键技术开发和示范工程、现代中心城市交通运输与管理关键技术研究等项目,确定了我国10个智能交通系统示范城市;在产业化项目中安排了卫星导航应用产业化专项、汽车电子产业化专项和下一代互联网示范工程等重大项目,促进了我国智能交通系统从技术研究到工程示范应用的全国开展,智能交通系统建设已成为各地交通工作的重点内容之一。“十一五”期间科技支撑计划重大项目国家综合智能交通技术集成应用示范取得重大进展,其中北京奥运智能交通管理与服务综合系统、上海世博智能交通技术综合集成系统、广州亚运智能交通综合信息平台系统和国家高速公路联网不停车收费和服务系统为近年来我国举办的大型国际活动提供了智能化交通管理和出行服务技术支撑。
二、我国智能交通标准化现状
据统计,截至2012年12月,我国智能交通相关现行国家标准共计148项,且全部为推荐性国家标准。其范围包括术语与定义、基础信息编码及表述、数字地图及定位、专用通信、信息服务、交通与紧急事件管理、电子收费、综合运输及运输管理、车辆辅助驾驶与自动公路等,形成了以分系统标准为主体,以通用标准为配套的智能交通标准体系。
(一)标准制修订分布情况
共有148家单位以第一起草单位身份参加了智能交通相关国家标准的制修订工作,其中国家级单位起草129项标准,占比87.16%,北京、广东、湖北、辽宁、江苏、陕西、山东各省紧随其后(见表1)。
数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”(spsp.gov.cn)中的相关数据整理获得。
(二)标准化技术组织发展情况
标准化技术组织一般包括专业技术委员会(tc)、分技术委员会(sc)和直属工作组(直属wg),是制定和维护标准的主要力量。对一个省份或地区而言,其在全国标准化技术组织的影响力直接决定了该地区参与国家标准制修订的能力。
截至2012年12月,我国与智能交通直接相关的已成立的标准化技术组织有全国智能运输系统标准化技术委员会(以下简称its标委会)、全国电子业务标准化技术委员会、全国交通工程设施(公路)标准化技术委员会、全国地理信息标准化技术委员会等4个标准化技术委员会,其中,its标委会承担智能交通标准制修订的主要任务,从事全国性智能运输系统标准化的技术工作组织,负责智能运输系统领域的标准化技术归口工作。
自成立以来,its标委会已经开展了大量的标准制定工作,如正式颁布27 项、报批11 项、审查6 项、送审稿2 项、征求意见稿24 项等,并针对“十二五”期间重点发展的交通信息行业集中推出13 项标准征求意见。内容涵盖智能交通系统的通用术语、数据字典要求、体系架构及服务等,道路交通信息采集、电子收费系统、专用短程通信技术、交通管理信息属性分类与编码、道路信息及控制系统等。在研的国家标准包括道路交通信息服务系列标准等。在组织结构上,its标委会下设3个工作组,分别为联网电子收费工作组、交通信息工作组、先进交通管理工作组。
(三)标准推广实施情况
1.标龄
标准应随着技术的进步和经济的发展而不断地制修订完善。据统计,2008-2012年是我国智能交通标准制修订的高峰段,所制订和修订的主要智能交通标准数和相关标准数分别达52和113项,占比分别为84%和76%。截至2012年12月,148项智能交通相关国家标准的平均标龄4.9年。其中,标龄大于等于10年的标准有17项,占比11.5%;标龄小于等于5年的标准有102项,占比70%。由此可见,我国智能交通的国家标准更新速度还是比较及时的,但部分国家标准的标龄已明显偏高,今后需加强这类标准的复审和制修订工作。
2.标准采标情况
主要智能交通国家标准采标统计如表2所示,62项主要智能交通国家标准中有30项采用国际标准,占比48.4%。其中等同采用为18项,占比29.0%;修改采用为4项,占比6.5%;非等效采用为5项,占比8.1%。其主要采标来源为iso标准,共27项,占所有采标类型的90%。
数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”(spsp.gov.cn)中的相关数据整理获得。
智能交通相关国家标准采标统计如表3所示,148项智能交通相关国家标准中有52项采用国际标准,占比35.1%。其中等同采用为33项,占比22.3%
;修改采用为10项,占比6.8%;非等效采用为10项,占比6.8%。其主要采标来源为iso标准,共49项,占所有采标类型的94.2%。
数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”(spsp.gov.cn)中的相关数据整理获得。
从以上数据分析可以发现,我国主要智能交通国家标准的采标率是比较高的,接近50%,且主要采标都来自iso标准。
三、对策思考
我国智能交通系统建设先于行业统一标准的推出是一个不争的事实。在这种情况下,许多地区的智能交通系统标准不统一,自成体系,形成了许多信息孤岛,这显然不利于智能交通系统的可持续发展。同时,当今社会的快速发展又对智能交通发展提出了更高要求,借鉴国外发达国家智能交通发展经验,从顶层规划、专业机构职能、企业主体地位等角度提出以下对策。
(一)顶层制定智能交通行业标准战略规划,为行业发展提供导向
建议结合我国交通、城市规划等部门的相关发展规划,并整合现有标准体系,制订《智能交通标准化发展战略》,系统规划,出台短期、中期和长期相结合的标准战略。同时,建议将智能交通行业标准战略作为省级地区技术标准战略的重要组成部分。
(二)发挥各级标准化技术组织职能,争取标准话语权
一方面,要继续利用好its标委会等现有标准化技术组织,充分发挥标准化技术组织在智能交通标准的组织制定、推动实施、效益评估、信息沟通等标准化公共服务工作方面的积极作用;另一方面,国家相关部门应在充分调研的基础上,协调统筹、引导扶持有条件的省份积极成立或承担相应的标准化技术组织,更大范围地争取标准话语权。
(三)突出企业的创新主体地位,发挥企业在标准化工作中的重要作用
鼓励以企业为主体实现标准研发创新,研究制定推动企业研究智能交通技术标准的配套政策,在科研经费安排、工程项目招标活动、行业规划等方面对重视标准化工作的企业给予政策扶持,鼓励企业加大标准化工作的自我投入,建立以企业为主体,协会为纽带,科研机构、大专院校为支撑,政府组织为支持,全方位系统化的标准化推进体系与工作机制。
参考文献:
关键词:智能交通系统集成;优化整合课程资源;应用型人才
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)17-0048-02
南通大学是江苏省和交通运输部共建的地方综合性大学。为了推进省部共建工作,我校近年来非常重视交通教学和科研,其中,智能交通综合训练中心于2013年被遴选为江苏高校实验教学与实践教育中心建设点。该中心面向交通、计算机和自动化等所有交通主干专业学生,构建以智能交通为工程背景的多层次、多方位的多个实训平台,除了要求学生掌握扎实的软硬件能力之外,还需要学生熟悉常见的智能交通设备,包括交通流检测器、电子警察、信号机、信号灯等,通过交通设计、交通管理与控制等相关交通基础理论课程学习,根据智能交通施工规范,将不同设备安装在正确位置上,实现从交通数据采集、传输、处理和控制的全过程。这决定了智能交通综合训练中心以培养学生掌握智能交通的核心技能为目标,不仅要求学生所要掌握的软硬件知识不仅比计算机、自动化多,而且比一般交通专业多,对该智能交通方向的教学管理提出了新的挑战。因此,亟待构建面向交通主干专业学生的智能交通系统集成方向课程群建设。智能交通涉及交通、计算机、电子信息等学科多门课程,若各门课程之间缺少融合,仅按一门课程独立进行方案设计和建设,容易造成教学和实验内容重复、授课学时紧张以及相关知识点的前后衔接混乱等现象,从而造成无法培养学生具备用人单位最看重的工程实践能力的缺憾。为了培养交通系统集成方面应用型人才,以系统的观点充分考虑智能交通多交叉学科的各课程所包含的实践教学环节的共性和特性,合并相同或相近的实验内容,本着体系完整、注重广度与深度的结合、注重新知识的溶入、注重前后课程的衔接,对相互衔接的实验内容进行融合,充分体现工程训练的全程性。因此,依托一个实际项目,将多门课所涉及的相关知识点串联起来,亟待构建相互衔接的智能交通系统集成方向课程群。
一、培养学生智能交通系统集成能力的课程群设置
根据交通设备集成企业对智能交通工程项目等相关岗位的技能要求,依托一个实际道路上的智能交通集成项目,设置不同应用场景,如:单交叉通控制、干线协调控制、违章抓拍等,构建以熟悉整个智能交通数据采集、传输、处理和控制流程为核心的旨在建设专业内多课程大流程管理的项目并付诸实施,即:根据实际项目实施前后顺序,将所需知识点串接起来,整合相关或相近的课程,以智能交通的设备硬件和信息系统集成两条主线为教学重点,围绕智能交通集成系统的方案设计、研发、施工、安装集成和维护,按基础理论类(计算机软件基础、电子技术基础、交通基础理论)、技术类(交通数据采集与处理、交通网络与通信、车辆定位与导航)、实现类(交通控制集成系统)、应用类(智能交通综合实验)为序,分别构建一个结构合理、层次清晰、相互配合、相互渗透、课程间相互连接的递进式的课程群体系。
二、基础理论、技术类、实现和应用四类理论课程的具体内容
基础理论类课程涉及计算机软件基础、电子技术基础、交通基础理论三类,其中:计算机软件基础包括高级语言程序设计、数据结构和算法和数据库三门课程,是通用软件开发的最核心知识;电子技术基础包括电路、数字电路技术、模拟电路技术、单片机原理与接口技术四门课程,是通用集成电路应用开发的灵魂;交通基础理论包括交通工程学、交通管理与控制、交通规划、交通设计四门课,主要用于分析交通现象和规律。技术类课程包括交通数据采集与处理、交通网络与通信、车辆定位与导航,侧重于培养学生学习如何利用软硬件基础知识研发交通设备,如:信号机、交通流检测器、交通警察等,熟练掌握智能交通的数据采集、传输和信息关键技术。交通数据采集与处理侧重如何研究智能交通终端设备,交通网络与通信侧重于将安装道路或车辆上智能交通终端设备、控制中心之间数据传输和通信,车辆定位与导航在城市GIS基础上统计分析交通事件在时间和空间上的分布特征。
实现类课程仅设一门交通控制集成系统,以交叉通控制为例,讲解智能交通系统的总体框架,围绕智能交通数据的采集、传输、处理和控制,介绍各种交通前端设备的原理和使用方法,重点关注其通信协议和二次开发接口,以及如何集交通流检测器、信号机、红绿灯、电子警察于一体。应用类课程也就是智能交通综合实验,针对围绕复杂多变交通环境下实际智能交通系统集成,如:左右转相位,利用主流厂家的真实设备,围绕智能交通系统的方案规划、施工设计、设备选型、安装、信息集成和运行维护等,训练学生将不同设备安装在正确的道路位置上,实现智能交通数据的采集、传输、处理和控制。
三、基础理论、技术类、实现和应用四类课程之间关系
基础理论类课程让学生分别掌握软件开发、硬件设计和交通系统分析的最基本知识,通过技术类课程告诉学生如何利用基础理论类课程所学知识开发智能交通所涉及的相关前端设备,而实现类课程是讲解智能交通系统集成的总体框架、前端设备及其集成关键技术。应用类课程相当于案例教学,根据复杂多变的交通场景,从方案规划、施工设计、设备选型、安装和信息集成等出发,利用真实设备集成一个智能交通大系统。因此,四个课程模块是一个层次清晰、递进式的课程群体系。
在基础理论类课程中,包括计算机软件基础、电子技术基础、交通基础理论三类,每类基础理论类课程相互独立,但它们自身的各门课之间各自成体系、相互融合。计算机软件基础以开发软件信息系统为线索,开设了高级编程语言、数据结构和算法设计、数据库等课程,是通用软件开发的最核心知识;电子技术基础以单片机应用开发为主线,集成了电路设计、电子元器件、传感器于一体;交通基础理论以城市的交通规划、设计、管理与控制为研究对象,开设了交通调查与分析、交通工程系、交通设计、交通系统分析、交通管理与控制、交通规划等。
技术类课程的三门课是智能交通设备集成的核心技术,相对独立、相互配合。在基础理论类课程基础上,交通数据采集与处理解决如何研发交通前端设备,车辆定位与导航解决移动车载设备与道路交通设备和数据中心的位置信息,而交通信息网络与通信是交通前端设备和数据中心通信交互的技术保障。
实现和应用类课程是一门综合课程,结合实际智能交通项目存在的问题,以基础理论和技术类为基础,围绕智能交通的方案设计、施工、安装和集成,介绍常见的智能交通前端设备的原理和使用方法,以及这些交通设备的通讯协议和二次开发接口,实现集成一个智能交通大系统,是锻炼学生实际动手能力的一门课程。
四、落实“课程群”的教学实践
首先,修订培养计划。调研相关智能交通企事业单位,邀请专家学者、交通工程师和专任教师、学生共同进行研讨会的方式,围绕智能交通相关岗位的核心能力所需的核心知识,构建课程体系,包括基础课程、支撑课程和选修课程,确定其教学和实验内容,据此编制培养计划、教学大纲等教学资料。
第二,课程整合与优化。分析课程群的各门课程教学内容之间的相互关系,进行整体规划,突出每门课程的重点和难点,避免课程之间内容的重复,并补充不足的知识点。例如:车辆定位与导航、交通网络与通信这两门课的部分知识重复,补充软件工程、软件测试等部分知识。
第三,课堂教学。围绕实际智能交通系统集成项目的实施过程,将相关知识点串联起来,注意它们之间前后关系,后续知识点则反复利用和提升前面的知识,据此安排各门课的教学计划。例如:交通数据采集与处理将交通和计算机融合在一起。
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?
关键词:智能交通;信息采集;信息处理;数据库
引言
智能交通系统是本世纪交通运输发展的方向,其关键技术之一就是交通信息采集,它使得交通管理者能够全面地了解交通运行状况,能自如地处理各种道路交通异常情况[1]。而发展智能交通,首当其冲的就是信息整合,因为智能交通系统所有功能模块都是以信息的应用为中心的。因此,借鉴美国、欧盟等发达国家和地区的智能交通发展经验,构建交通信息采集平台(TIAS),整合海量多源异构信息,同时对交通信息实时跟踪和深层次分析才是治理复杂交通问题的治本之策。
1 TIAS总体设计
交通信息采集平台是由行人、车辆、路况信息、环境因素等组成的复杂大系统,其功能主要是为了全面、准确、自动、智能的从路网内获得不同时间、不同地点的动态交通流信息,它是交通管理和交通辅助决策的基础[2]。文章针对该问题以管理作为切入点,从管理者角度分析实际需求,深入研究平台功能模块,从而设计出TIAS,从而构建出智能交通信息采集系统框架,为系统的完善提供可靠的理论支撑。
1.1 平台需求。TIAS对信息的处理中,首先按照编码规则和既定格式将信息传输给交通采集信息平台。交通管理系统需要针对工程施工、交通管制、拥堵、车辆安全预警等问题进行处理,并及时路径诱导信息,处理事故等。因此需要及时了解路面状况、交通设施、道路信息以及交通气象、控制信息等内容,除此之外交通流的实时信息以及紧急事件信息也需要及时得到反馈。现代化的城市交通运输系统需要高效利用多源异构数据,这是智能交通的关键。所以TIAS除了能够实时采集信息外,还需要具备信息的分析处理能力,对所收集的信息进行加工转换,融合多源异构数据进行综合分析,保证数据的可靠性,以供交通决策使用。传统的交通信息途径主要有指挥监控中心、电子站牌以及广播等,随着科技化信息化技术的发展,现代交通信息方式更加便捷、多元化,通过网络、PDA以及短消息的方式交通信息能够更好的扩大信息传播范围,更加及时的将交通信息反馈给服务对象。
1.2 体系框架分析。动态TIAS包括以下功能[3,4]:(1)信息采集;(2)信息预处理,包括异常信息过滤、丢失数据恢复、错误数据限定等;(3)信息融合,采用何种融合模型可以将处理过的信息直接为决策者服务;(4)信息,此外数据的存储和备份也是平台设计中需要重点考虑的,包括海量交通静、动态信息、道路事故信息及天气环境信息等等。
2 TIAS关键模块
2.1 TIAS信息采集系统
依照所采集的数据状态可以将TIAS采集的数据分为两类,即静态信息、动态信息。前者主要包含路面状况、基础设施信息、设备分布以及历史交通流数据等静态信息。而后者则主要由三部分构成:(1)实时交通流。即随时发生变化的交通速度、车流量以及路口图像、占有量等;(2)信息的。主要包含异常事件、交通环境、交通管制等方面信息;(3)辅助决策信息。该类信息包括流量分析、出行计划以及交通诱导灯。不同的检测器检测到数据后,需要经过校验,从而检验数据数值类型是否符合预期数值范围。若检验过程中发现数据异常,那么需要通过信息采集模块对异常、坏值进行处理、纠错。完成上述步骤后打包数据,并将数据存入数据库或传输至信息处理单元。
2.2 信息处理系统
信息处理模块设立在交通管理中心应用服务器上,可以从以下四方面进行分析。(1)动态信息处理。所谓动态信息处理是指将系统采集来的信息进行预处理,将全部信息提取出来,并依照管理者预先设定的要求筛选出交通流信息;(2)信息交互。主要指同数据库之间的信息交互,数据被整合处理好后,会被存入数据库中,而信息的则需要依照要求从数据库中进行检索,另外还需要参考静态数据库中数据,对比当前实时数据以判断交通状况正常与否;(3)实时信息的趋向走势分析以及相关报表图表,管理和记录用户查询信息;(4)信息的融合,通过信息结果和现有经验相结合,为交通决策提供基础依据或直接生成决策信息。
2.3 信息的系统
依照指向主体不同,交通信息模块可以分成两大板块,即对内信息板块和对外信息板块,前者指向主体为交通管理人员,通过交通管理局域网,为各个管理指挥层提供交通信息,并完成指令的传输,提供决策、控制、紧急事件处理以及勤务组织等服务。而后者指向主体则为交通参与者,通过多元化的传递途径,为交通参与者提供服务,例如路径诱导导航、行前指导以及道路信息等。
2.4 数据库系统
智能交通信息采集系统发挥作用的基础是数据共享,而数据库是数据共享的前提。通过数据的采集,数据库中集合了多数据源信息,数据库系统通过对数据库中的数据进行检查、筛选、存储,留下优质信息,并能够自行管理维护,从而为平台应用模块提供存取数据的服务。智能交通信息采集系统想要实现全面智能化交通管理,需要以全局共享数据库为基础,从而实现数据库间以及系统和数据库间的信息交换。依照信息的种类不同,系统需要建立两种数据库,即静态数据库和动态数据库。而交通信息具有实时性,因此在动态信息的存取、控制上要求系统短时间内完成,这就需要数据库能够共享大量数据,并保证数据的准确可靠。除此之外数据库操作平台也应当具备强大的操作能力,能够完成庞大的数据更新、存取操作。
3 结束语
通过上述分析可以简要了解交通信息采集平台,文章通过对该平台框架体系的分析,从需求着手,以信息控制为出发点,分别针对平台的四个模块进行了论述,即信息的采集、预处理、融合以及,这四大模块实现了交通信息采集平台的智能化,为进一步各模块的设计开发提供了清晰的脉络。
参考文献
[1]刘智勇.智能交通控制理论及其应用[M].北京:科学出版社,2003.
[2]秦玲,郭艳梅,吴鹏.断面交通检测数据检验及预处理关键技术研究[J].公路交通科技,2006(11):39-41.
[3]邵春福,赵熠,吴戈.道路交通数据采集技术研究展望[J].现代交通技术,2006(6):66-70.
关键词:智能交通、高速公路、安全
中图分类号:U412.36+6文献标识码: A 文章编号:
随着科学技术的发展, 特别是电子、信息、通信等高新技术的发展,为我们解决高速公路交通问题提供了新的思路和手段。建立以信息技术为核心的智能交通系统就是解决高速公路供需矛盾和交通畅顺、安全等问题的新途径。
1 智能交通系统
智能交通系统的前身是智能车辆道路系统,智能交通系统将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系,而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合运输和管理系统。它简称ITS,是通过人、车、路的和谐、密切配合提高交通运输效率,缓解交通阻塞,提高路网通过能力,减少交通事故,降低能源消耗,减轻环境污染。
2 我国的智能交通示范工程
在我国, 智能交通已逐步得到社会各界的广泛关注和认可,并已经成为交通领域的研究热点,社会各界对通过智能交通系统建设缓解日益严重的交通问题寄予了厚望。几年来,我国在智能交通领域取得了许多令人可喜的研究和建设成果, 其中包括建立了国家级的智能交通系统工程技术研究中心,制定了中国智能交通系统发展战略和中国智能交通系统体系框架等。一些城市还编制了地方智能交通系统发展规划和体系框架,开发了各种智能交通应用系统,在某些关键技术和产品开发领域也取得了令人瞩目的成绩。
为了进一步推动智能交通技术在我国的发展,加速智能交通的工程化应用和产业化进程, 科技部在“十五”国家科技攻关计划中设立了“智能交通系统关键技术开发和示范工程”重大项目。其中在北京、上海、天津、重庆、广州、深圳、济南、青岛、杭州、中山等10个典型城市进行的试点示范工程已全面启动。
3 智能交通系统在高速公路中的应用
目前国内外高速公路智能交通应用主要包括 ETC 和非现金支付两方面:广东省高速公路的联网收费采用兼容电子不停车收费和人工半自动收费的组合式收费技术,采用非接触式IC卡作为全路网的通行卡,专门为非现金支付和ETC的应用发行了双界面CPU卡即粤通卡。在容易产生交通流瓶颈的收费站,设置专用ETC收费车道;在一般收费站仅设IC卡收费车道,允许司机从双片式 ETC 电子标签中拨出粤通卡以非接触操作的方式刷卡扣款。目前粤通卡发卡已近10万张,在使用粤通卡的用户中,有85%的用户同时使用ETC业务。
江苏省专用于高速公路通行费缴纳的预付卡“苏通卡”正式启用,用户可以采用非现金支付的方式支付高速公路通行费。浙江省沪杭甫、上三高速公路车主可以使用有银联标志的银行卡进行通行费结算绕开现金交易的诸多不便,即刷即走,大大提高了付费效率,减少了在收费口的停车时间,加快了收费道口的通过速度。
加拿大407高速公路采用自由流方式的自动电子收费制式,系统由安装在车辆前挡风玻璃上的电子卡和设于所有入口和出口匝道门架上的收费设备构成。经常行驶在407高速公路上的车辆可使用电子标签便于支付通行费用。城市智能交通应用主要包括对外服务和信息两方面:“北京公众出行网”开通,该网站为公众提供动态交通信息、交通基础设施信息、客运信息、交通黄页、出行常识等信息服务。市政交通一卡通已发行,可乘坐地铁、公共汽车、出租车等,还可用于北京高速公路通行费支付和 ETC 车道使用。
4智能交通系统的建设
4.1 加强领导,增加投人,成立研究协调机构
智能交通系统综合了各种高新技术,研究领域涉及面广,因此,必须有政府强有力的领导和支持。研究机构应由政府部门、交通管理部门、市政管理部门和有关研究机构组成。研究机构着重于协调、指导和推动研究工作的全面开展,制定研究与实施计划,确定智能交通系统的研究框架和研究原则、标准,明确重点开发目标,选择重点研究开发领域。重点领域的选择应坚持适度超前的原则,即应把眼光放在一个相对较高的层次上,避免重复研究和在低水平下的无计划开发。
4.2 重视高速公路基础设施建设
高速公路智能交通系统是信息、通信、网络、自动控制、交通工程等技术的综合应用系统, 只有相关部门有远见地提前做好通信线路、流量传感器、车辆传感器、交通安全设施等基础设施建设工作,才能为今后系统的发展和完善提供良好的基础。
4.3 建立一支高素质管理人员队伍
大力提高智能交通系统管理人员的素质。智能交通系统的发展除设施(硬件)先进可靠外,提高管理人员的素质是推动智能交通系统发展的重要因素。所以,在开发运营ITS的同时,要加快提高管理人员的素质,如提供教育培训的机会等,组织好产、学、研、用几个方面的结合,使软硬环境均适应ITS的要求。
4.4 注意事件处理的时效性
高速公路的交通事故相当大部分是驾驶人违法驾驶造成的,发现违法驾驶行为、对违法驾驶人进行警告、教育和处罚越及时,对减少交通事故越有利。高速公路是全封闭高速行驶道路,基于安全的考虑,非特殊情况不允许在高速公路上拦截车辆进行检查、纠违。在建立高速公路智能交通系统时,应注意事件处理的时效性,充分发挥信息通信技术的优势,及时检测超速、超载、逆向行驶等违法行为,及时通过信息系统、广播系统、车载终端等手段提出警告和在车辆的出入口进行告知和教育,使高速公路交通监控与执法系统成为相对实时的闭环系统,从而及时制止违法驾驶行为,预防交通事故发生。同样,提高事故预警和紧急处理与救援的反应时间,也对高速公路的交通安全起着重要的作用。
5 结束语
综上可知,在高速公路采用智能交通系统可以带来显著的经济效益和社会效益,对提高高速公路的自动化管理水平具有重要的作用。但由于该技术刚刚在我国新起,我国对其认识还不足,因此,还需要大家不断的努力,不断地创新,将其研制适合我国基本国情的交通系统。
参考文献:
[关键词]物联网;车联网;智能交通系统
中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)35-0200-01
1 引言
我国在2009年8月提出在无锡建立中国的传感信息中心,标志着中国物联网产业的正式启动。此后国家对物联网发展的重视程度逐年增长。
物联网的架构自底向上分为五层,分别是感知层、接入层、网络层、支撑层和应用层。其中感知层通过不同的终端上各种类型的传感器和传感器网络收集事物的相关信息及物体自身的属性。车联网是物联网的衍生品。在感知层上利用安装在车辆上的传感器,通过相关技术获取车辆的属性和静态及动态信息。在应用层上根据不同的功能需求对车辆进行运行状态监管并提供综合服务。车联网在未来的智能交通、智能车辆中有着极其重要的作用。
2 车联网的概念
车联网利用先进的信息技术包括传感器技术、计算技术、网络技术、控制技术、智能技术。将车辆、道路、行人和路边设备集成一个有机的整体,以提供车辆安全、交通控制、信息服务、互联网接入等应用。最终提高交通效率、降低交通事故、提升道路通行能力、提高社会服务。车联网的概念从不同的角度考虑理解有以下几种:一是从智能交通角度考虑,车联网是将数据通讯、感知技术、电子控制技术及数据处理技术集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大区域内,全方位的、立体的,及时、准确的综合交通运输管理信息系统;二是从车载自组网和信息通信的角度来考虑,车联网主要由安装了无线接口的移动车辆组成,可以说是一种通信技术和自动化控制产业高度融合的新兴产物。
3 关键技术
在物联网的发展过程所面临的关键技术问题同样也影响着车联网的发展历程。物联网关键技术中异构无线网络的融合、感知节点、数据的智能化处理等技术也应用于车联网。
异构无线网络融合。不同的无线网络通信方式和通信特点不同。现有的无线通信技术有WLAN、WIMAX、超宽带通信UWB、2G/3G/4G蜂窝通信、LTE以及卫星通信等网络。不同的车辆在不同的网络中传输信息需要实现信息共享,另外由于车辆是一个移动的单元,移动过程中发生网络切换,需要实现无缝切换。
感知节点。感知包括对车辆内、外的感知和整个道路的感知。感知节点的分布、功能选择、特征分析和有效利用已有的多元的感知节点是关键问题。不同的感知节点关注的问题是不同的,如道路感知更关心路面是否拥塞、结冰、湿滑,而车辆感知更关心车辆的行驶速度、所在位置、形势状态等等。
数据处理智能化。车联网拥有众多的感知节点,大部分感知节点不断运动,产生的数据量巨大。如果不对数据进行迅速的处理和有效的利用,那么这些信息就会被马上湮没。而且车联网系统中存在各种业务存在并发运行的情况,因此对系统的运算能力要求也很高。
4 应用现状
车辆安全。通过车联网感知节点信息的反馈,可以实时了解车辆的行驶状态、行驶位置、道路状况等等。当车辆出现问题需要救援时无须被救援者描述可以及时定位车辆位置;对长时间驾驶车辆产生问题或司机过度疲劳的情况车辆,以及将驶入路况较差或极端天气地区的车辆自动给出提示,提醒司机注意;对政府、学校、军用车辆以及重要物资运输车辆监控行驶路线和行驶状态,便于保障车辆安全并在发生情况时及时实施相应措施。
交通控制。利用车联网绘制实时交通状况。如某一时段某条道路是否拥堵,分析车辆的行驶路线和习惯是否是造成道路拥堵的原因。并根据分析调整道路信号,疏散车流缓解交通压力。甚至在刑事案件中通过车联网控制交通快速追捕逃犯。
信息服务。车联网信息的分享为企业和个人提供方便快捷的服务。如详尽丰富的电子地图、准确灵活的道路导航、快速便利的出租车电招服务。汽车制造企业可以通过收集、分析车辆行驶的各项信息了解用户对车辆的使用状况,及时发现问题,确保用户安全。而其他企业还可通过车联网提供的特定信息服务了解、监控、调整产品或原料的运输过程从而有效降低物流成本。
互联网接入。车联网与互联网的接入大大扩充了车联网的服务内容。在车辆内可以利用一些移动终端或车载系统通过车联网访问互联网。如及时浏览交通控制中心的交互及时播报路况信息,商务用车具备移动办公功能,还可以作为娱乐终端进行网上冲浪与车友共享网络游戏等等。
存在问题
车联网感知节点获取数据量大,信息处理系统的功能受限于系统存储空间和运算能力。因此要采取数据挖掘、人工智能等方式提取有效信息,同时过滤掉无效无用信息。由于车辆是移动的,所以确定信息的有效与否很大程度上取决于时间和空间以及当前的速度。除了硬件性能上的硬性需求,如何合理设定选取有效信息的参数及参数的比例也是需要解决的一个难题。
车联网拓扑测量和交通特征刻画困难。车联网中的车载自组网(Vehicular Ad-hoc Networks, VANET)是一种特殊的移动自组网。移动速度快,移动模式受道路制约。以往各类网络协议不适用。需要重新设计网络协议并进行可靠性测试。而这种测试的实地测量不易控制、危险性大、具有偶然性,容易受到外界条件的干扰。因此研究实际车辆宏观和微观运动模型难度很大。
信息安全问题。车联网感知点的安放、信息的收集、与互联网的接入、信息的共享,随之而来的必然是信息安全问题。行车记录,车辆的使用情况是否算为个人隐私还没有相关法律法规做出批示。由于感知点和一些应用终端分散在不同车辆不同环境中,需要制定的信息安全需求如何确定。如果黑客入侵车联网,通过交通控制系统扰通信号会产生严重的后果,类似的各种信息泄露、被破坏等问题使得相应的信息系统安全管理问题也值得深入探讨。
5 未来展望
以上谈到了许多关于车联网在应用过程中存在的问题。可以预见随着网络技术、感知技术、信号处理技术、汽车技术等技术的发展,车联网的框架体系将更加完善,应用服务也更加广泛。如车联网未来的发展方向要考虑云计算或并行处理来提高存储能力和运算能力。还要考虑与电力汽车的整合,在未来的交通基础设施中设置合理的充电网点;另外科学、完善的信息系统安全措施也是车联网今后发展不可忽视的保障体系。
参考文献:
[1] 赵静,喻晓红,黄波,等.物联网的结构体系与发展[J].通信技术,2010,43(09):106-108.
[2] 郭莉,严波,沈延.物联网安全系统架构研究[J].信息安全与通信保密,2010(10):73-75.
[3] 诸彤宇,王家川,陈智宏.车联网技术初探[J].交通工程,2011,77(05):266-268.
[4] 罗春彬,彭,易彬.RFID 技术发展与应用综述[J].通信技术,2009,42(12):112-114.
[5] 刘富强,单连海.车载移动异构无线网络架构及关键技术研究[J].中兴通讯技术,2010(03):47-51
【关键字】:智能交通;产业联盟;技术创新
1 我国智能交通产业存在的问题
1.1参与企业众多,品牌杂乱
现如今,在智能交通领域的参与企业有很多,例如在PDA、PDN等信息接受产品移动终端和联通通讯终端等等,不仅仅是通讯企业的参与很多家电企业也纷纷挤入智能交通产业,比方说TCL、创维、康佳、步步高等企业,数码企业也积极地参与智能交通产业比方说爱国者、纽曼等等企业,从GPs导航产品上来说,其主要的产地在于深圳、广州、佛山、东莞以及珠江三角洲等地,据之前统计,我国的车载应用的数量其中广东卫星导航产业的比重高达一半以上,其中对于卫星导航产品有百分之六十之多来自于广东,就目前来说,仅对导航产品来看其品牌就有上百种,知名企业以及小企业都有。众多的品牌导致消费者在选择智能产品的时候处于茫然的状态,不知道选择哪一个品牌。
1.2.企业规模小,成立时间短
在众多的智能交通企业之中很多导航产品的生产企业都是在近几年才发展起来的,各企业的竞争力都比较薄弱,根据统计众多的智能交通产业的员工人数在100以下,营业额在500至3000万不等,而且在车载导航系统上很多品牌都走得是贴牌代工的经营模式。
2 制约我国智能交通产业发展的瓶颈问题
2.1关键核心技术问题
掌握核心科技是智能交通产业发展的中心所在,现如今我国的智能交通产业之中众多的核心科技还是掌握在国外企业中,很多设备都需要从国外进口,不论是智能交通产业的管理还是智能导航产业,其核心技术的缺失导致了国内智能交通产业的发展受到了制约,在我国智能导航之中,很多国外的产品占到了80%之多,尤其是专业测量接收机以及测向接收机等高端产品,就接收机来说,现如今国外的产品在我国之中占比高达三分之二,尤其是航空导航接收机,国外产品甚至可以说是垄断了整个中国市场,而且很多国内的产品的芯片都是采用外国进口。
2.2技术的标准化问题
由于产品没有标准化,市场准入缺乏适当标准和门槛,任何投资商都可以自由进入,导致产品质量缺乏保障,降低了消费者对产品的信心和信任度。例如,目前我国大部分GPS生产商都没有标准的生产线和相应的模拟环境检测线以及品控GPS运营商为了节省投入,程序,不买正版软件和电子地图而使用供应商提供的盗版软件和自行拼凑的电子地图,从而导致不同公司的GPS产品及运营系统难以兼容通用、软件无法正常升级、系统经常瘫痪、地图信息过时误导用户,部分监控中心甚至是多系统并存,操作使用不灵,维护复杂困难,不但影响工作效率,而且还存在隐患风险,使庞大的汽车消费群体不能完全成为智能交通产品和服务的消费者。
2.3产业链整合问题
具备专业的生产程度的智能交通企业在我国很低,仍处于一种分散的状态,之后,尚未形成大量的GPS载波,以减少整个产业链。在我国,成本,节约投资,集研究与开发的软件和硬件系统开发终端功能于一体,同时对硬件和软件的生产、销售和运营。因为它在任何专业生产不足,导致其终端产品有严重的质量问题,产品维修率高,最终导致该行业的竞争力。
2.4市场培育问题
目前,即使在一些国家智能交通示范城市之中,智能交通产品和服务市场形式还仅仅是一部分,对于大多数智能交通产品和服务不了解。如PDA包括SMS、WAP交通信息服务,MMS,和车载患产后抑郁症的单位等交通导航信息服务方式的理解和理解不深,更不用说应用程序。需求不足的智能交通公司无法实现规模经济,而且还严重影响工业的发展空间和发展速度。
结语
为我国智能交通产业能够更好的发展,应当在合理借鉴国外发达国家的成功经验同时,基于中国的基本国情,一般来说,在中国智能交通产业的发展应遵循以下基本原则:第一,充分结合我国道路交通的实际情况和国家经济的基本国情,选择性的关键技术研究和系统;其次,在发展模式的选择方面,不应该盲目地复制自顶向下的模型和欧盟的政治和模式,应当走出一条适应我国国情的智能交通产业发展道理。
参考文献
[ 1] Ran B,Lee K Y K,Dong H. Cost - benefit Analysis on Deployment of Automated Highway Systems [J] . Transporta1997 , 1588 : 137 - 144. tion Research Record,
[ 2] Lee D B Jr. Benefit - cost Evaluation of Traveller Information: Seattle's Washington State Department of Transportation website [J]. Transportation Research Record, 2000 , 1739 : 25 - 34.
[ 3] Bristow L,Pearman A,Shires J. An Assessment of AdJ] . Transvanced Transport Telematics Evaluation Procedures[ port Reviews, 1997 , 17 ( 3 ) : 177 - 205.
[关键词]车联网;智能交通系统;信息技术
中图分类号:TP18 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0370-01
一、引言
目前汽车的数量迅速增加,在带来交通、运输便利的同时,也作为一种生活方式造成了资源占用、服务效率等多方面的矛盾。已经日益成为社会和谐发展及国民经济发展的一个突出问题。即使交通设施发达的欧美国家也出现了尖锐的交通问题。因而逐步开展了智能交通系统的研究。车联网是在智能交通概念出现之后提出的,开始是作为智能交通的一个重要手段,但是随着网络技术的发展,以及利用网络开展的服务功能的丰富,车联网的功能和服务水平已经超出了原来智能交通系统的范畴。
二、车联网的技术构成
2.1 车联网的构架
车联网平台功能有所不同,但是都反映出服务用户、服务交通管理等方面的理念。要实现车联网,安全稳定的、开放的、兼容性好的网络构架是十分必要的。车联网的架构同物联网一样,主要包括3 个层次:感知层、传输层和应用层.
感知层包括感知传感设备和局部的数据传输。感知的传感器主要用来感知车辆自身状态的传感器、感知环境的传感器和被环境识别的传感器。传输层实现数据在网络内的传输,完成各种网络之间的连接以及实现网络的管理功能。传输层支持业务状态管理与会话管,支持终端参数配置管理,辅助车载终端实现语音和数据传输功能。应用层能够提供车联网业务支撑的各项应用服务。
2.2 车联网的关键技术
车联网技术中广泛涉及了网络技术、信息技术、传感技术、数据管理等多方面的技术,其中的几项关键技术包括无线网络的融合技术、全面感知技术、智能化信息处理技术、与电动汽车的整合技术。
(1)异构无线网络的融合技术
车联网需要利用现存的各种通信网络实现信息的交互。现存的无线通信技术包括2G/3G 蜂窝通信、LTE 以及卫星通信、WLAN、WIMAX、超宽带通信UWB(IEEE802.15.3a)等网络。各种网络有不同的通信方式和技术特点,为了实现信息共享,很多信息需要在不同的网络中传递。另外,车辆作为一个移动单元,在移动过程中将发生水平切换和垂直切换,也需要进行移动性管理。因此,在车联网环境下需要考虑各种异构无线网络的融合,以实现无缝的信息交换和无缝的切换需求[4-5]。
(2)全面感知技术
车联网要利用信息优势实现最佳的通行能力,必须要依赖于对信息的全面感知,包括对整个道路的感知和对车辆的感知,从而分别结合道路和车辆获取相应的状态信息。现在,在地面交通系统中已经设置了各种不同类型的感知节点,如何有效的利用这些多元的节点是非常关键的问题。车内感知和车外感知的侧重点也有所差异。除了车辆要主动感知环境,环境也需要对车辆进行感知和识别,以便完全纳入到系统的管理当中。
(3)智能化信息处理技术
车联网需要云计算技术支撑或并行处理技术来提高运算能力。在巨大的数据量中,需要采用数据挖掘、人工智能等方式提取有效信息,过滤掉无用信息。另外,车辆行驶过程中需要依赖的信息具有很强时效性,要求信息的处理非常及时。很多车联网的应用与车辆行驶的速度、位置密切相关,如何基于速度和位置做移动预测,建立自适应的触发机制都是非常必要的。
三、车联网在现代生活中的作用
车联网仍然是一个不断发展的概念,随着相关技术的进步,会逐步扩充车联网的框架和内容,使它能更有效地为社会服务。车联网的社会价值可以体现在下面几项应用上。
3.1 提高道路运输效率
提高车辆的运行速度,充分地运用道路的通行能力。通过车联网自动测定车距、提示或自动控制车速,那么每辆车都能够以安全的距离,限速行驶,必然会提高车流的速度和道路运力。利用车联网对道路网络的信息整理和运行优化,能够为车辆合理分配道路,从而使道路运力更加均衡,实现高效通行。车联网能够高效利用交通资源,节约非运行时间。由于对车辆的运行信息掌握更充分、准确,可以安排更高效的车辆运行对接、手续办理,提高整体运输行为的速度。
3.2 降低能耗,改善环境
车联网技术的应用在提高车辆的运行效率的同时也能够有效降低能源消耗,从而起到改善环境的效果。首先利用车联网的信息资源及网络推荐的优化导航方案,有可能缩短行程,从而减少能源的消耗。车联网的信息推理和控制能力能够较好地改善道路的通行速度,合理的车速能够降低油耗,减少污染。车联网技术还能降低系统性能耗.车联网对车辆自身的状态检测,也能够更好地保证车辆处于良好的工作状态,从而更好地控制车辆的排放水平。
3.3 提高社会工作效率
车联网技术能够有效地提高社会整体工作效率。首先车联网利用现代信息技术,在高速路口的进出、检测、缴费、货物跟踪等很多方面实现自动化处理。车联网提高交通运输效率,实现了社会生产力的效率。信息服务功能使人们有效利用时间,提高了信息沟通效率,加快信息的传递及有效信息的传递,进而带来更高效的工作和生活进程。
3.4 提高社会生活质量,缓解社会压力,促进社会和谐
车联网技术提高了交通运输效率,减少驾驶人在车内停留的时间,可减少长期车内狭小空间引发的“汽车病”。汽车的网络信息化能够提供局部的办公条件,可以部分地实现车内办公,提高时间的利用率,缓解工作压力。由于车内网络能够提供更多娱乐信息、娱乐形式以及社会沟通形式,可以使车内的生活具有更强的娱乐性,综合提高生活质量。
四、车联网的隐含问题
车联网网络的稳定性或者运行环节出现问题时,将造成巨大的破坏性,车辆不会简单地回到车联网之前的低层次自然运行状态,因此车联网中应该留有车辆低层次运行的平台。要在车联网中建立不同层次的平台应用。
个人信息及隐私的保护问题。由于车联网将更多种信息资源整合到一个网络中,网络在为车辆提供信息支持的时候也在采集信息,以便提供更好的服务以及个性化的服务信息。这必然会使部分车辆及人员的信息可能暴露在公共网络前,或者通过简单的突破就能获得深入的用户信息以及车辆状态信息。
五 结束语
车联网技术自从其提出已经得到了快速的发展,虽然目前还没有大规模地应用或者联网,但是它对社会生活的影响是显而易见的,将会引领出另一种汽车生活。当然随着信息及技术的发展,车联网的内涵也将不断地拓展,也必将给社会带来更多应用上的便利,创造更多的社会价值。但是,也应该认识到车联网技术的双面性,在发展该项技术的同时,能够较好地解决它可能带来的问题,使车联网技术健康地发展。
参考文献