发布时间:2023-09-26 08:28:21
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篇公路管理智能化,期待它们能激发您的灵感。
中图分类号:F540.3文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2010)04-276-01
一、前言
20世纪80年代,微电脑技术应用开始得到迅速发展,与之相关的控制技术、图像显示技术、通信技术等都有了新的突破,计算机越来越广泛地应用在社会生产各个领域。随着多媒体技术、人工智能学科的进一步研究,现在的计算机应用系统的智能化程度也越来越高,在高速公路领域,智能化系统的应用在本世纪初也得到了长足发展。
二、高速公路自动化收费系统
我国高速公路在上世纪80年代开始建设并得到迅速发展,这个阶段,计算机应用开始逐步普及,技术正在不断发展提高。所以,高速公路收费系统最初是采用的纯人工收费方式,随后发展到初步的财务计算机管理。随着计算机技术、IC卡技术以及图像技术的发展,高速公路收费开始进入全面自动化管理阶段。从车辆上路领取电子通行卡开始,车辆车型、牌照、上路时间等信息进入高速公路收费自动化管理系统,等到车辆驶离高速公路时,系统读取通行卡信息,比对车型、牌照,自动计算并语音提示司乘人员应交费金额,收费后系统自动启动挡杆放行。
网络信息技术的逐步成熟,为高速公路区域联网收费提供了技术保证。联网收费通过计算机联网系统可实现自动分拆车辆在各不同路段行驶里程,结算相应路段费用,这样就可把不同运营主体管理下的高速路段有机地接合在一起,撤销主线收费站,大大提高了交通运输效率。
目前正在逐步推行的ETC(电子不停车收费系统)系统,更具智能化,通过非接触式感应卡的运用,达到系统完全无人工直接参与,实现全自动化收费。
三、智能化办公管理
在高速公路领域,智能化应用不仅仅运用在收费系统中,在现代化的办公管理中,也处处尽显智能化的亮点。以河北高速公路石安管理处下属某收费站为例,做如下说明:
1.办公无纸化。由于各收费站分散于高速公路沿线,以往公文报表的上传下发十分不便,随着计算机的普及应用,办公条件逐步改善,基本实现了无纸化办公。除一些需要备案的文件之外,通知、公告、节假安排等日常事务文件报表均采用电子化形式,通过邮件或传真上传或下发,电子化办公,便于查询和归档,更加便捷和及时。
2.通讯自动化。通过沿高速公路建设的主干光纤,所有收费站所互联成网,实现电话网络统一管理,由高速交通枢纽大楼与外界接驳。虽然管理处和各收费站在空间上分散、距离较远,但通过通讯自动化系统,做到了各处室职能部门与收费站各工作岗位实现内部通话,网络统一使用,既强化了内部管理,也实现了对外联系的形象统一。
3.安防自动化。以现代化的技术防范手段为主体,辅以补充的人员防范,是现代化办公环境安全的必然选择。
各收费站监控系统主要分为车道监控和收费广场监控。收费站监控分中心实时监视现场图像信息,并通过高速网络传至交通枢纽监控中心,实现远程的监控管理。高速公路现代化的安防系统,通过闭路电视监控、周界防范等电子智能化手段,保证了各收费站点安全的工作环境和正常的工作秩序。
4.后勤管理自动化。在管理处及各收费站点,食堂售饭均安装了POS机,实现了后勤管理的自动化。电脑微机结算,替代传统餐券管理,既卫生又方便,减少印发、兑换、清点诸多环节,提高了食堂工作效率和管理层次。
四、智能化系统在高速公路管理中的作用
高速公路管理智能化系统的建设,在运行应用过程中起到了显著的作用:大大提高了高速道路通行效率,提高了运输能力;简化了收费程序,减少了出错率;减少和杜绝逃费现象、人情放行现象;防止贪污作弊现象;安全性大幅提高;路况信息、通行信息更加全面丰富;节约生产成本,提高了办公效率;逐步实现道路、车辆实时监测控制;
五、高速公路智能化应用发展趋势
随着计算机、自动控制、传感技术、信息网络等技术的发展提高,未来的系统应用会更具智能化,在高速公路管理领域,目前的研究正向以下几个方向深化:
1.联网、不停车收费技术。联网收费目前已经在高速公路顺利实施,正在不断完善。不停车收费基于无线射频技术,在车辆上安装有车载电子标签,车辆通过收费站口时,可与车道内的微波收发装置短程通信,自动辨识车辆信息并传至收费管理中心网络。车辆可以较高速度行驶通过收费站口,实现了不停车全自动收费管理。
不停车收费将大大提高高速公路通行能力,降低收费管理成本,并大大改善了收费站点的环境,当前石安高速不停车收费系统正在建设中。
2.集成化、开放性。高速公路管理系统中,以通行费收取管理为主线,而其中又涉及到路况信息、路段气象、实时监控图像等多种重要的公共信息。新型的高速公路管理系统是一个高智能化的信息系统,收费管理要和车辆监控信息等信息集成在一个平台上来运行;高速公路管理信息化系统应具备开放性,能够和交管、气象、物流等部门行业进行公共信息交换,达到信息资源整合共享。
3.全球定位系统(GPS)和3G移动通信业务应用。随着全球定位系统的完善和3G通信业务的开通,高速公路管理系统智能化应用也将会有新的发展。通过GPS、3G移动通信和收费管理系统结合,可以对上路车辆实时图像声音的跟踪,对路况全方位监控,远程指挥疏导车辆,杜绝换卡违章等现象,并可以对遇险事故进行最及时恰当的救援。
六、结语
智能化系统随着科学技术进步在不断发展,并逐步得到广泛应用,以上介绍的高速公路管理中的智能化系统,也只是系统智能化中的部分应用。伴随着需求差异性、服务个性化的要求,高速公路智能化系统的发展,也会越来越广泛,越来越完善,越来越丰富多彩。
参考文献:
1.刘勇.不停车收费系统简介.公路交通技术,2005(3)
2.杨志勇.浅谈高速公路监控系统智能化.中小企业管理与科技,2009(9)
关键词:高速公路;机电设备;智能化管理
高速公路建设和运行过程中,需要对支撑其运行的机电设备进行全方位的管理,尤其在高速公路建设成功以后,对于机电设备的管理要更加慎重,在实际的管理中,由于实际情况不同,需要制定针对性的解决方案,并运用现代化信息技术、网络技术实现高速公路机械设备的智能化管理。
1通信网络的作用
高速公路机电设备分布于高速公路的周围,分布较为广泛,因此管理较为困难,需要借助信息技术、网络技术等进行智能可视化管理,才能进一步减少人力、物力和财力,从而提升高速公路机电设备的管理效率,提升机电设备的管理实效。高速公路机电管理过程中,以网络为支撑形成管理的基础,为信息技术的应用提供基本条件,通信网网络存在的基本作用是传输信息、控制信息和反馈信息,是展开智能化机电设备管理工作的基础,要保证网络的通畅和稳定,才能为高速公路机电设备的智能化运行提供良好的基础条件。以完善的通信网络为基础,能够按照实际情况建立高速公路机电设备网络信息库,通过信息的传送、储存、分析等,可以有效控制高速公路机电设备的运行,从而使得工作人员可以及时清楚的了解机电设备的运行状况,对于机电设备存在的问题及时处理,可以解决很多机电设备的实际问题,保证机电设备的良好运行,从而提升高速公路机电设备管理的效率,促进高速公路建设和管理工作的进一步变革。
2高速公路机电设备智能化管理的应用
高速公路机电设备要实现智能化管理,需要以信息技术为基础,以智能化设备为基本载体,在系统功能的协调下,在其他系统集成设备的共同协作下完成高速公路机电设备的智能化管理,从而减少人工的投入,提升高速公路机电设备的管理效率。
2.1高速公路机电设备的实现方式
高速公路机电设备智能化管理以通信技术为基础,对机电设备接口和通信协议进行管理,保证机电设备和智能化设备相吻合,实现机电设备和通信设备的协同运作,确保基础技术的运行顺利。高速公路机电设备的智能化管理通过对通信协议和机电设备接口进行管理而实现的,在对两者进行管理的过程中,减少了通信协议和机电设备不相适应的问题,从而提升了高速公路机电设备智能化管理工作的效率,也进一步的促进了机电设备管理工作的质量。在实际的高速公路机电设备管理中,由于高速公路分布广,路程长,机电设备分布于不同的高速公路路段周围,且设备数量庞大,采用人工管理的方式,不仅效率低,且工程量大,极耗时间,管理效率极差,要想提升机电设备的管理效率,就要运用智能化设备,通过对通信协议和机电设备接口的共同管理,降低高速公路机电设备的管理难度,提升机电设备的管理效率。利用智能化系统进行高速公路机电设备的管理,要做好相关的准备工作,考虑到实际管理工作中的变化因素,考虑到环境的变化,考虑到设备的整体状况,然后依序开展高速公路机电设备管理工作。
2.2智能化机电设备的功能
高速公路智能化机电设备的功能十分强大,以管理的实际需求为出发点,其具有自动化、可视化、智能化的系统功能,各项不同的功能协同工作,提升高速公路智能化设备的管理效率。机电设备职能化管理系统要对机电设备进行远程操纵和控制,通过全天候的监测,使得工作人员可以随时随地的了解高速公路机电设备的实际状况,掌握高速公路实际存在的问题,为高速工作设备管理者提供基本的工作依据,并根据高速公路的设备问题提供相应的解决措施,落实相应的解决方案,从而实现智能化管理和监控。同时智能化高速公路机电设备系统还具有信息传送的功能,以信息技术和网络技术为基础,进行设备信息的传送和储存以及管理,而后期的机电设备管理工作提供大量的可以参观的数据。高速公路智能化机电设备系统还具有警报预警、成像、定位功能、可视化监管等功能,通过预警功能和信息收集功能的融合管理,可以及时的了解到设备的问题,并通过定位系统和信息传送功能的协作,可以使得设备管理者了解到问题设备的具置,从而实现精准化的机电设备管理工作,提升机电设备的管理效率,高效的解决机电设备中的问题,从而解决机电设备中的隐患,促进机电设备的高效运行。
2.3系统组成
高速公路机电设备智能化系统由多个集成系统所组成,不同系统实现不同的设备管理功能,不同系统所起的作用也不一样,智能化高速公路机电设备系统由水电控制系统、灯光控制系统、信息传送系统、成像系统等组成。机电设备智能化管理系统对电力设备的控制主要是依靠二级系统来实现的,以信息收集系统为机电,对信息进行收集和处理,对数据进行整合、分析,实现对机电设备的科学化管控,从而实现机电设备的运行,为高速公路的运行提供基本的发展条件。高速公路机电设备由多个集成系统所组成,不同系统发挥不同的功能,最终在多个功能的共同协作下,完成智能化的机电设备的运行,从而提升机电设备管理的效率。
3智能化系统在机电设备管理中的应用
智能化机电设备具有极大的运行优势,在实际的高速公路机电设备管理中,其应用解决了很多实际问题,减少了很多管理阻碍,极大的提升了管理的效率,提升了高速公路的运行效果。高速工作是一项民生工程,在实际的建设和管理中,工程量巨大,机电设备是高速公路养护过程中的重点部分,只有进行科学的管理,结合信息化技术,构建智能化的管理系统,才能进一步的减少的管理工作中的阻碍,提供高速公路机电设备的管理效率。
3.1有效的缩短设备维护的时间
在实际的高速公路机电设备管理中,运用智能化系统,可以大大的缩短机电设备的维护时间,提供管理工作的效率,传统的机电设备管理中,需要依靠人力去排查设备故障,进而才能安排维修人员进行设备维修,常常需要耗费大量的时间和精力,也需要大量的工作人员投身到设备故障排查中,耗时耗力,工作效率极低。应用智能化系统,能够缩短电力设备的维修反应时间,帮助高速公路管理人员快速的获取设备信息,掌握设备的运行情况,进而快速的作出决断,制定设备的维修方案,从而大大的减少了设备的运维时间,提升了管理工作的效率。应用智能化管理系统可以快速的了解设备情况,同时工作人员可以精准的了解到设备的问题所在,从而提升设备运维的精确度,减少管理工作中的误差。另外,在应用智能化管理系统进行机电设备的管理过程中,可以对机电设备的故障进行自动化和智能化的检测,可以大大的减少设备管理人员的工作量,从而高效的处理设备故障。
3.2降低成本
使用传统技术进行高速公路机电设备的管理成本较大,需要投入大量的成本,尤其是人工成本巨大,给管理工作造成较大的压力,运用智能化系统进行高速公路机电设备的管理,可以快速的对机电设备的相关信息进行管理和搜集,并通过计算机系统进行分析和储存,应用网络技术进行信息处理,快速的分析出高速公路机电设备的整体情况,使得管理者可以快速的了解高速公路机电设备的实际情况,不用花费时间和精力去收集信息,大大的降低了管理的成本。且通过信息系统所输出的信息,其精准度高,误差小,为工作人员提供了可靠的设备信息源,为工作的设备管理工作提供了基本的依据,从而减少了工作的成本,进一步降低了机电设备管理工作的难度,节省了支出,实现了高速公路机电设备的高效管理。
3.3实现信息的高效收集
在实际的高速公路机电设备管理中,信息收集十分重要,由于机电设备的分布十分广泛,其管理难度十分大,利用传统的信息收集方法收集信息,效率极低,且耗时耗精力,信息的质量也难以把控,如果信息收集有误,可能要重新进行收集,从而进一步的加大了工作的难度。利用智能化系统进行高速公路信机电设备的管理可以为设备管理者提供精准的信息数据,通过信息收集系统对信息的收集、归纳、整合、分析,可以进一步的得到更为系统的设备信息,同时,利用智能化系统可以实现对机电设备全天候的监控,实现对机电设备的可视化管理,为设备管理者提供了更加完善的信息数据采集设备,管理者可以全面的了解设备信息,并将信息进行无障碍的传送,可以将信息传送给领导层,进而落实设备管理方案,然后根据设备管理方案依序开展设备管理工作,有效的提升了设备管理工作的效率。
4结语
综上所述,高速公路机电设备管理中,只有进一步的加强管理的质量和效果,才能保证高速公路顺利运行,应用智能化系统进行机电设备的监管,可以降低设备管理的难度,提升设备管理的效率,从而进一步的促进高速公路机电智能化系统的构建。
参考文献:
[1]李能选,刘娜,张润等.关于高速公路机电设备智能化管理探讨[J].人民交通,2020(7):83-83.
[2]李能选,刘娜,张润等.关于高速公路机电设备智能化管理探讨[J].驾驶园,2020,000(007):83.
一、前言
20世纪80年代,微电脑技术应用开始得到迅速发展,与之相关的控制技术、图像显示技术、通信技术等都有了新的突破,计算机越来越广泛地应用在社会生产各个领域。随着多媒体技术、人工智能学科的进一步研究,现在的计算机应用系统的智能化程度也越来越高,在高速公路领域,智能化系统的应用在本世纪初也得到了长足发展。
二、高速公路自动化收费系统
我国高速公路在上世纪80年代开始建设并得到迅速发展,这个阶段,计算机应用开始逐步普及,技术正在不断发展提高。所以,高速公路收费系统最初是采用的纯人工收费方式,随后发展到初步的财务计算机管理。随着计算机技术、IC卡技术以及图像技术的发展,高速公路收费开始进入全面自动化管理阶段。从车辆上路领取电子通行卡开始,车辆车型、牌照、上路时间等信息进入高速公路收费自动化管理系统,等到车辆驶离高速公路时,系统读取通行卡信息,比对车型、牌照,自动计算并语音提示司乘人员应交费金额,收费后系统自动启动挡杆放行。网络信息技术的逐步成熟,为高速公路区域联网收费提供了技术保证。联网收费通过计算机联网系统可实现自动分拆车辆在各不同路段行驶里程,结算相应路段费用,这样就可把不同运营主体管理下的高速路段有机地接合在一起,撤销主线收费站,大大提高了交通运输效率。目前正在逐步推行的ETC(电子不停车收费系统)系统,更具智能化,通过非接触式感应卡的运用,达到系统完全无人工直接参与,实现全自动化收费。
三、智能化办公管理
在高速公路领域,智能化应用不仅仅运用在收费系统中,在现代化的办公管理中,也处处尽显智能化的亮点。以河北高速公路石安管理处下属某收费站为例,做如下说明:1.办公无纸化。由于各收费站分散于高速公路沿线,以往公文报表的上传下发十分不便,随着计算机的普及应用,办公条件逐步改善,基本实现了无纸化办公。除一些需要备案的文件之外,通知、公告、节假安排等日常事务文件报表均采用电子化形式,通过邮件或传真上传或下发,电子化办公,便于查询和归档,更加便捷和及时。2.通讯自动化。通过沿高速公路建设的主干光纤,所有收费站所互联成网,实现电话网络统一管理,由高速交通枢纽大楼与外界接驳。虽然管理处和各收费站在空间上分散、距离较远,但通过通讯自动化系统,做到了各处室职能部门与收费站各工作岗位实现内部通话,网络统一使用,既强化了内部管理,也实现了对外联系的形象统一。3.安防自动化。以现代化的技术防范手段为主体,辅以补充的人员防范,是现代化办公环境安全的必然选择。各收费站监控系统主要分为车道监控和收费广场监控。收费站监控分中心实时监视现场图像信息,并通过高速网络传至交通枢纽监控中心,实现远程的监控管理。高速公路现代化的安防系统,通过闭路电视监控、周界防范等电子智能化手段,保证了各收费站点安全的工作环境和正常的工作秩序。4.后勤管理自动化。在管理处及各收费站点,食堂售饭均安装了POS机,实现了后勤管理的自动化。电脑微机结算,替代传统餐券管理,既卫生又方便,减少印发、兑换、清点诸多环节,提高了食堂工作效率和管理层次。
四、智能化系统在高速公路管理中的作用
高速公路管理智能化系统的建设,在运行应用过程中起到了显著的作用:大大提高了高速道路通行效率,提高了运输能力;简化了收费程序,减少了出错率;减少和杜绝逃费现象、人情放行现象;防止贪污作弊现象;安全性大幅提高;路况信息、通行信息更加全面丰富;节约生产成本,提高了办公效率;逐步实现道路、车辆实时监测控制;
五、高速公路智能化应用发展趋势
随着计算机、自动控制、传感技术、信息网络等技术的发展提高,未来的系统应用会更具智能化,在高速公路管理领域,目前的研究正向以下几个方向深化:1.联网、不停车收费技术。联网收费目前已经在高速公路顺利实施,正在不断完善。不停车收费基于无线射频技术,在车辆上安装有车载电子标签,车辆通过收费站口时,可与车道内的微波收发装置短程通信,自动辨识车辆信息并传至收费管理中心网络。车辆可以较高速度行驶通过收费站口,实现了不停车全自动收费管理。不停车收费将大大提高高速公路通行能力,降低收费管理成本,并大大改善了收费站点的环境,当前石安高速不停车收费系统正在建设中。2.集成化、开放性。高速公路管理系统中,以通行费收取管理为主线,而其中又涉及到路况信息、路段气象、实时监控图像等多种重要的公共信息。新型的高速公路管理系统是一个高智能化的信息系统,收费管理要和车辆监控信息等信息集成在一个平台上来运行;高速公路管理信息化系统应具备开放性,能够和交管、气象、物流等部门行业进行公共信息交换,达到信息资源整合共享。3.全球定位系统(GPS)和3G移动通信业务应用。随着全球定位系统的完善和3G通信业务的开通,高速公路管理系统智能化应用也将会有新的发展。通过GPS、3G移动通信和收费管理系统结合,可以对上路车辆实时图像声音的跟踪,对路况全方位监控,远程指挥疏导车辆,杜绝换卡违章等现象,并可以对遇险事故进行最及时恰当的救援。
关键字:智能化建筑;国内外;发展动态;展望
中图分类号:TU973+.3;文献标识码:A ;文章编号:
如今是信息化的时代,世界各国的电子网络正改变着各行各业,为了反映出信息化时代和多媒体服务的要求,智能化建筑应运而生。概括而言,智能化建筑是指以建筑为平台,将计算机、信息技术以及通信与建筑艺术相结合。通过对建筑内设备的智能监控,对信息资源进行有效管理,对使用者所需的信息服务及其与建筑进行优化组合后所获得的与信息社会相适应,且投资合理,并具有安全、舒适、高效、便利以及更人性化的建筑物。其“智能化”只要是指这幢建筑物内所具备的信息管理能力与综合利用能力。这个能力包含了对信息的采集、综合、分析、处理以及交换和共享。同时,也可以将智能化建筑理解为4C,即计算机技术(Computer)、图形显示技术(CRT)、自动控制技术(Control)以及通信技术(Communication)。由此可知,智能化建筑是一个必要的存在。接下来就为大家介绍国内外智能化建筑的发展动态及其发展趋势。
一、国外智能化建筑起源与发展
上个世纪八十年代,美国最先开始了智能化建筑建设。随后,各个国家为了展示自己的综合国力,都开始兴建具有高技术含量的智能化建筑。这些高科技企业为了在竞争市场中占有一席之地,不断的更新技术装备,进行自我提升。美国的第一座智能大厦是将原来陈旧的大厦翻新建设的,该大厦内的客户不需要自己购买相应的装置就可以随时获得情报资料、文字处理、市场行情、通信等多种服务。整座大厦实行全自动化管理,对大厦内的各项设施均实现用计算机进行操控,不仅管理方便,安全性也很有保障。美国在智能化建筑上一直拥有最先进的技术,智能建筑总数已经有数万座。美国的智能化建筑建设吸引了很多国家的关注,都开始对智能化建筑开始投资建设。日本是继美国之后最先开始投建的,并且制定了智能化城市建设的计划,预计在21世纪末,全国可拥有65%的智能建筑。新加坡在智能化建筑建设中投入了大量资金,计划将国家建设成为智能城市花园。还有英国、德国、法国等国家在90年代都开始了智能建筑的建设。智能化建筑技术作为展现综合国力的一项指标,智能化建筑成为了具有国际性的发展趋势。
二、我国智能化建筑的发展
我国智能化建筑的发展经历了3个阶段:
(一)起始阶段
我国第一座智能大厦就是北京发展大厦,是由日本进行投资,北京建筑设计院进行主持设计的,在1989年正式使用。是我国有明确设计定位的智能大厦,并且这座大厦的设备体系并不是很完善,只使用了通讯技术、计算机技术以及控制技术,主要表现在在建筑内部设置有线电视、程控交换机、广播、现代化办公设备、火灾报警系统、计算机网络服务等。因此,只能说是智能建筑发展的起始阶段,为以后的发展打下基础。
(二)普及阶段
在1992年,国家政府再次强调了改革开放的政策,房地产业进入了快速发展时期,很多房地产商看中了智能建筑的商业价值。因此,智能化建筑在国家沿海发达地区推广起来。在20世纪末,我国沿海地区的大厦建筑几乎全部自称为智能建筑,随后,智能化建筑迅速向国家中部地区普及。这个阶段是定制化智能系统的发展阶段,对建筑物各个系统进行集成,并综合布线,广泛采用信息技术,为住户提供了科学先进的管理手段以及便捷的娱乐通信工具等。
(三)发展阶段
20世纪末,我国经济建设规模宏大,发展速度呈直线上升,成为了全世界最大的智能建筑市场,引来了世界各国的大量投资。智能化建筑有了新的发展标准,建设节能、环保、安全、舒适的建筑成为了智能化大厦的主要趋势。在建立节约型社会的同时,节能显得尤为重要。国家先进的节能智能大厦主要有深圳的地王大厦、南京金鹰国际商城、广州中信大厦、上海的金茂大厦和环球金融大厦等。北京奥运会的体育馆也是世界上智能大厦的杰出代表,该智能建筑的系统主要包括了通讯系统、监控系统、节能系统、体育赛事管理系统等,拥有横向、纵向和总体集成模式。
1、横向集成模式。体育馆中子系统体现子系统的联动和最优组合。
2、纵向集成模式。在传统集成基础上实现子系统的功能。
3、总体集成模式。将所有的集成平台和体育赛事系统结合形成整体的智能化系统。
这个阶段是可持续智能系统的发展阶段,有效的将智能建筑与绿色环保相结合,集中引进了信息化和智能化的技术系统,对于系统设备更新有了兼容性与适应性。智能化建筑的快速发展带动了相应行业的快速发展,如电梯、空调、照明系统等随着智能程度的上升,智能化建筑成为了国家重要产业部门,也是展现我国综合国力的标志。
三、智能化建筑的发展展望
智能化建筑水平作为一个国家综合国力的指标,具有显著的特点和发展优势,世界各国都在加速发展智能化建筑。我国把信息高速公路建设也作为一项重点发展任务。智能建筑是高速公路的结点,对高速公路的监测和管理有着重要作用。智能化建筑的发展,带动着很多相关企业的快速发展,智能化建筑不仅给人们生活带来便利,提供给人们安全、舒适、高效、便利的工作环境,还能把资金和建筑空间综合利用开发,效益最大化,节能环保。智能化建筑发展趋势有以下几点:
(一)科学的智能建筑建设方法
建筑工程具有规模大、工作复杂的特点。智能化建筑的建设和设计同样也是一项系统的工程,需要有科学的建设方法,智能化大厦需要对智能系统进行详细分析、对系统的设计、设备的安装和调试都要有相对应的对策。科学的建设方法才能保证智能化建筑施工的正常开展。
(二)开放式的智能化建筑结构
智能化建筑系统是一个动态的系统。智能建筑的生命一般为40年,建筑结构由于各种自然环境的影响因素,都会有相应的使用年限。智能硬件和软件只有5年的使用期限。因此,这就要求智能大厦要不断的吸取新科技和新技术,及时的更新设备,保证建筑结构的正常使用和长久使用。智能建筑的结构引起了广泛关注,为了提高智能设备的效率,研究智能建筑结构具有十分现实的意义。
(三)广泛使用多种技术
1、多媒体技术。随着图像技术和声音技术的快速发展,多媒体技术和通信技术关系越来越密切,逐渐形成了多媒体通信。因此,在智能化建筑的智能系统的多媒体人机接口的开发与设计也需要跟上步伐。
2、互联网技术。采用开放的TCP/IP和HTTP,增加了防火系统等自动化控制系统以及如物业管理系统、办公自动化系统等信息系统之间的数据共享和交换能力,通过防火墙与Internet实现无缝连接。
3、网络控制技术。改善火灾报警、楼宇自控系统以及综合保安系统等网络环境之间的结构与控制,利用网络的分布式和嵌入式技术为楼宇自控系统提供了新的管理模式,并且还能实现智能建筑物内的机电设备以及安全报警管理之间的远程监控与数据采集。
4、智能卡技术。主要应用于门禁、保安巡逻、车场付费、商业银行系统、人事考勤管理等管理系统。
5、流动办公技术。指利用可视化技术、网络办公技术、家庭智能化技术以及通信技术等向移动或异地的办公人员提供虚拟办公环境。即使工作人员身在异地,也能随时像身处办公室一样的进入办公流程、处理和阅读文件等。目前,移动办公技术发展较为成熟的主要有远程会议电视、多媒体电子邮件以及远程遥控。
6、家庭智能化技术。通过这项技术可实现各种与信息相关的设备、电器以及保安装置等通过HBS(家庭总线技术)连接到同一个智能技术上,可以进行集中或者异地监控与管理。
7、无线局域网技术。这是90年代初兴起的具有重大价值的技术。该技术主要采用红外线、微波以及激光,脱离线缆连接的不稳固性,与此同时还能满足人们在一定范围内任意变换地理位置,比如商业POS系统、信号转发器、无线会议电视等都是采用了这项技术。
(四)智能化建筑的互联网通信建立
随着网络技术的快速发展,智能化建筑相互结合,形成智能楼群,甚至是智能城市,不仅功能互补,最重要是的节约资源、环保。这也是在网络技术支持下的主要发展趋势。
(五)智能建筑的软件和协议建立
智能大厦体现着一个非常广泛的电讯环境, 在这个环境里一个主干网可能要与大量的子网交织在一起, 而且设备运行参数 范围大。此外, 随着ISDN和BISDN的快速渗入, 我们有许多外部的网络协议与智能大厦的网络接口。所以如何定义一个智能大厦协议以处理智能大厦所有内部的、外部的接口需要, 将是一个重要的课题。
结束语
智能化建筑是人、环境与信息的智慧、高效结合,是建立在信息科学、建筑设计、社会工程学、行为科学以及系统工程学等诸多学科的上的综合运用。智能化建筑已经成为未来建筑的标志,它将以综合布线为基础,以物联网为纽带,将多种先进技术结合在一起,并且在未来这些技术会更先进,其使用也会更广泛和频繁。智能化建筑将面向新时代、新世纪,做好充分准备来迎接更大的发展与挑战。
参考文献:
[1]姚丽君,李景祥.智能建筑的发展与展望[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009(1).
[2]刘显成.智能建筑的发展与展望[J].河南建材,2008(2).
[3]张晓明.智能建筑的发展与展望[J].科技资讯,2008(13).
交通运输经过30多年的快速发展,各种运输方式都得到了有效发展,但伴随着经济新常态,交通发展资源的刚性约束进一步加重,交通运输环境保护约束进一步强化,交通运输服务品质需求进一步提高,交通运输生产管理服务面临的效率、生态和安全矛盾突出,迫切需要转变传统发展方式,走综合、平安、绿色、智慧的发展道路。
一、智慧交通的理论探讨
智慧交通是信息、管理等技术在交通运输领域的深度应用,是交通运输信息化发展的高级阶段,是一个采集、加工、处理、传输和开发利用信息资源的过程,其在提供信息和知识方面具有很强的自学习、自判断、自处理、自适应能力,是信息化引领交通运输现代化的具体表现形式,在现代交通决策科学、管理智慧、生产智能、服务人文等各个方面将发挥强有力的支撑和保障作用。
(一)基本特征
1.变革。智慧交通本质是交通领域从信息社会向智慧社会转变的过程,是交通自身革命的过程,必然会引起生产技能和生产工具的变革,成为生产力变革的动力,同时引起管理流程、组织机构的变革,成为生产关系变革的动力。
2.融合。信息与交通运输的融合,重点在业务、技术、文化融合等三个方面。智慧交通提升交通运输基础设施、运载装备的智能化水平,形成新的交通运输生产、管理和服务形态,是交通运输由注重设施设备能力向注重设施设备能力和组织管理能力协调发展的变革,是交通运输线上与线下,虚拟和现实,跨区域、多方式之间协调运行的变革。
3.智慧。智慧交通的根本是让交通具有人一样的、甚至超人的思考问题和解决问题的能力。信息化是实现人工智能的主要技术途径,通过信息化的共享性、可预知性,掌握交通运输业务的规律性,预测交通运输的未来趋势,而且还通过其渗透性、改善性和可干预性实施交通运输状态的自动高效调整和转变,达到优化交通运输的目的。
4.全面。涉及到交通运输的所有业务、所有人、所有设施、所有装备、所有企业,涉及到整个交通运输系统的各方面、各环节,统筹协调是实施信息化引领交通运输现代化战略的根本要求。
(二)支撑和引领作用
信息化对交通运输现代化改变和影响的实践证明,智慧交通不仅可以实现交通运输生产、管理、服务方式不受时空限制和约束,提高交通运输生产效率,而且还可以通过信息资源整合交通生产要素,转变交通运输的需求和形态,实现交通运输资源在更大范围、更多领域的资源配置,促进交通运输结构调整和转型发展。
一是高效衔接经济社会需求。交通运输的目的和归宿就是支撑经济协调运行,提高人们生活品质,服务百姓日常出行,智慧交通的应用可以全面促进交通运输服务与经济社会各方面需求的按需实时对接。
二是改造交通基础设施和运载装备。通过对基础设施、运载装备安装各种传感器,实现对基础设施、运载装备自身状态和周边环境及时准确的检测、预警、智能控制,提高基础设施、运载装备的自动化智能化水平,以适应自身或周边环境变化,避免风险隐患的发生。
三是改造交通运输生产和管理方式。通过对交通运输生产组织和行业管理模式的创新,打破部门间、业务间、区域间信息壁垒,实现符合信息化条件下扁平式、协同式、智能化、网络化的交通运输业务新模式,形成伞网络、大规模、大范围、多业务、多环节、多方式的综合物流的生产组织模式,甚至是调整现有的组织机构设置,提高交通运输生产组织和行业管理效率,降低行业管理成本。
四是促进交通运输管理方式的精细化、科学化。通过数据分析和及时应用,实现交通运行状况的全天候全方位实时掌控,交通运输态势的及时预警,转变交通运输粗放式管理为精细化管理;利用大数据技术,通过对历史数据的相关分析和深度挖掘,寻找并发现交通运输发展的一般规律,明晰交通运输发展的阶段性特征,转变交通运输经验决策为数据决策、科学决策,降低交通运输管理的决策风险。
五是透明服务公众和企业。百姓获取出行信息、办理票务更加方便;企业随时随地都能办理各种许可、提交各种材料、支付各种费用、获取各种规定、综合行政执法;管理人员可以及时获取行业运行状态,发现并解决行业日常运行存在问题,制止各种违章违法行为。
二、智慧交通实现路径
近年来,交通运输领域通过实施若干重大信息化工程,使信息化应用全面覆盖各业务领域。例如,加强公路水路安全畅通与应急处置系统建设,路网运行、航道运行掌控能力明显提高;加强综合运输、现代物流和城市客运试点工程建设,生产协同能力逐步增强;加强公路水路交通出行信息服务系统建设,公众服务能力明显提升;加强交通运输经济运行监测预警与决策分析系统建设,发展决策能力有所增强。同时,社会化交通公共信息服务迅猛发展,百度、阿里巴巴、腾讯等互联网企业推出了路径导航、实时路况、出租车电召、公交动态、航班动态等多种类型的交通出行信息服务产品,并呈现互联整合、规模经营、百花齐放的发展态势。
(一)智慧交通建设的趋势分析
未来,新兴信息技术产业的社会变革作用将集中显现,这些变革作用倒逼交通运输行业利用新技术增强交通运输运行感知、预控和应变能力,改变交通运输乍产组织和服务交付模式,提高行业治理的社会参与程度,并切实提高数据共享、业务协同和科学决策效能,推动交通运输业向现代服务业转型发展。总体来看,智慧交通的趋势性变化体现在以下五个方面:
1.一体化。综合运输体系建设决定了交通运输一体化发展,要求不同区域间、不同方式间的资源共享、业务协同、一体运行。
2.便利化。移动互联网的快速发展,克服了交通运输服务时空限制和约束,改变了支付方式,服务多样化、个性化、流动化。
3.精准化。车联网、传感网等技术的发展和应用,以及交通生产、运行的实际状态的全面掌控,使交通管理智能化、精准化成为可能。
4.集约化。大数据、云计算、移动瓦联网等新技术推动行业技术体系的集成发展,形成国家和地方统一的集成技术体系。
5.市场化。公众信息服务是交通信息化主体,通过积极推进交通公众信息服务市场化发展,百姓可以感受交通信息化带来的快乐。
(二)智慧交通发展目标
通过交通运输信息能力的大幅提高,交通运输治理能力和依法行政水平显著增强,交通运输服务能力全面提升,交通运输信息化持续发展能力明显改善,基本实现发展决策数据化、运输服务智能化、行业管理一体化、出行服务多样化。具体体现如下:
1.发展决策数据化。提高数据采集能力,加大应用范围和力度,实现交通运输决策基于大量鲜活、真实的数据,满足新形势简政放权管理方式的需要。
2.行业管理一体化。开展交通运输管理业务的顶层设计,实现交通行业行政许可、应急处置、市场信用、行政执法等行业管理的一体化、智能化,形成交通运输协同管理新格局,满通运输区域一体化发展要求。
3.运输服务智能化。实现城市公交、长途客运、货物配送、远洋运输等运输调度和港口装卸、枢纽换装等生产调度的自动化。实现交通运输票据的电子化、规范化,实现多种方式联程联运,满足综合运输发展的要求。
4.出行服务多样化。公众可以通过手机、广播、电话、交通卡等多种方式,随时随地获得出行前中后的集成连续的信息服务、售票服务、联程票务、交通电子支付服务等,交通出行信息服务多样化,满足人们交通出行新期待。
(三)构建智慧交通的框架体系
初步构建成决策科学、生产智能、管理智慧、服务人文的智慧型综合交通运输体系:
1.提升交通运输宏观决策体系
转变数据采集方式,加大数据网络化采集力度;深入推进各级交通运输主管部门的信息资源整合,着力深化交通基本要素、共享要素和重要系统间交换的信息标准,构建部省市三级功能齐全、分工明确的数据中心;建立交通运输信息资源目录体系,加强数据质量控制,推进交通运输信息的统筹管理和共享服务。充分利用行业业务系统产生的各类交通数据,转变交通运输统计信息采集方式,加强数据挖掘分析,实现交通运输经济运行监测、预测预警,提升交通运输决策的科学性和精准性。
2.打造互联互通综合管理体系
积极推进智慧路网建设,进一步完善路网运行监测体系,加大大范围交通动态和基础设施运行状态的监测力度,积极推进路网运行、养护、管理、应急与服务的一体化管理,推动跨省、跨区域路网运行管理、日常养护、应急处置、公众服务的业务协同,提升应急保障能力;实现全国ETC联网运行服务。积极推进智慧水运管理,继续推进内河高等级航道网和内河水网地区“数字航道”建设,加强“电子巡航”、“E-航海”等系统的推广应用,实现水上交通、航道运行、海事应急、溢油处理、船闸调度等协同管理,推动流域内、沿海和内河之间的协同管理,促进水上交通安全发展。积极推进智慧运输服务,完善交通运输电子证件体系,实现交通运输从业企业和从业人员信用的全国统一认证和服务;加大公路运政与路政、水路运政与海事的协同管理,促进交通运输系统协同运行。积极推进交通运输的互联互通,实现与公交企业、客运企业、出租车公司、货运企业、路段公司等生产调度系统互联互通,掌握行业整体运行情况和安全状况。
3.建立协同联动的交通执法体系
开展交通运输执法信息全国联网,实现行政许可、行政执法信息在全国不同省份、不同地市之间互联互认。推进行政执法信息与行政许可信息的双向共享,促进行政许可与行政执法间的业务协同、联防联控,提高行政执法效能,优化行政许可效果;有条件的地区,积极推进交通综合执法建设,实现多业务协同执法。创新交通运输执法模式,加大交通运输非现场执法力度。开展交通运输执法监察,实时执法情况,实施全国性重大违章违法对象追逃制度,实现跨区域协同联合执法、阳光执法,提高交通运输执法的威慑力和公信力。
4.智化综合运输体系
创新信息化条件下的货运企业组织和商业模式,增设信息化能力作为行业准入条件;积极引导第三方物流平台健康发展,依托第三方物流平台开展“中小企业联网行动”,大力推动供应链上下游广大中小企业实现运力、线路、货源等资源的整合;加大交通运输物流公共信息服务、城市配送综合信息服务力度。鼓励并引导大中型货运企业加强调度系统的智能化改造,提高运输生产、经营管理等业务智能化水平;积极推进电子路单制度,建立多式联运机制,推动多式联运信息服务,深化公路、铁路、水路等多种方式的联程联运生产服务:依托公交都市建设,继续推进城市公交智能调度,提高公交运营服务水平;积极引导城市出租车电召服务健康发展,进一步提高服务水平并有效保障乘客权益;鼓励公路、铁路、民航等综合客运枢纽加强换乘综合信息服务,推动多种运输方式间的协同运行。
5.建设惠民便民信息服务体系
完善交通行政许可、行政执法网上办事平台,凡是能够网上办理的行政许可、行政执法等政务事项全部实现网上办理,显著提升政务信息服务和网上办事服务的便捷性和透明度,提高百姓满意度;建立统一的交通建设与运输市场信用信息服务体系,实现信用等级评定公开透明、信用信息开放共享。有序促进政府交通信息资源开放共享,推动交通信息服务市场健康发展,鼓励社会资本充分利用移动互联网、云计算等新兴技术开发交通出行、联网联程售票、交通电子支付、物流服务等多样化、个性化、智能化的公共信息服务产品,显著提升公众体验感。积极推动交通客运电子支付和电子客票服务,积极推进电子检票;鼓励开展客运联程联网服务,支撑公路、铁路、民航等不同运输方式客运一体化运输服务的发展。积极推进城市公交等电子支付体系建设,引导公交企业或第三方运营企业推进区域性电子支付联网工程,并推动城市公交与地铁、城际铁路等电子支付业务的融合。
6.完善网络与信息安全体系
加大行业网络信任体系建设,推广和规范密码技术在电子政务、电子商务及重要数据保护等方面的应用,有效解决身份认证、授权管理和责任认定等问题,并为安全审计、安全可控提供支持。开展行业网络和信息系统安全风险评估、安全测评工作,根据业务系统、工控系统的重要性和价值,进行相应安全防护建设和管理,有效控制安全风险和危害程度。健全网络和信息安全应急处置协调指挥和通报机制,统筹建设行业网络和信息安全监控平台,重视行业基础信息网络和重要信息系统的抗毁性和灾难恢复能力建设。建立和落实网络和信息安全责任制,制定应急预案,处理重大网络和信息安全事件。
要构建一个基于物联网的高速公路设备数据管理系统,首先要对数据的源头或者说是数据的归属地进行研究。主要有以下几大方面:1)收费系统设备高速路收费系统设备是由控制机、栏杆机、报警器、收费显示屏、车辆分离器、信号灯以及辅助的计重系统组成的[4]。所产生的数据主要有车辆车牌号、驶入高速时间和地点、驶出高速的时间和地点、车辆重量、车辆型号、收款数量。收费系统总监控室还要汇总收费站数量、收费岛数量、收费人员工号等基本数据。2)监控系统设备监控系统一方面是设置在收费站的车道、收费广场、收费亭内等收费监控地点;另一方面是设置了高速公路沿线交通状况监控、设备运行情况、设备故障数据等。摄像机的种类也会因安装和用途的不同采用不同的型号。3)通信系统设备高速机电系统的通信主要依靠光纤传输、数控交互、图像数字数据传输、移动通信及电源等部分组成。建立基于物联网的高速公路设备数据管理系统,对通信系统的要求较高,要求该系统要稳定、快速、实时,多采用光纤传输。
2基于物联网的高速公路设备数据管理系统
2.1基于物联网的高速公路设备传输通信
RFID技术是建立物联网数据传输通信的基本技术,它主要包括阅读器(例如手持机如图2所示)、标签、解读器、应用软件等部分组成[3]。标签进入扫描磁场之后,能够收到解读器的射频信号,然后将产品信息从芯片中提取出来,以一种感应电流的方式输送给解读器进行解码,最后送到信息处理中心进行数据处理,形成数据流,通过无线网络,例如WIFI、3G\4G网络,到达数据中心。整个系统中的阅读机是系统中至关重要的设备,一般会具有读、写功能,和信息控制和数据处理的功能,主要由收发模块、控制模块、耦合模块和接口组成。应答器可以通过耦合从阅读器那里得到能量和时序,如果存在地域、用户、管理模式的差异,系统能够更好的保持稳定性和安全性。针对高速公路机电设备的阅读器数量较多,在收费站、收费广场、收费亭以及高速公路沿途设备都要有设置。
2.2设备资产全寿命周期管理
通过对设备使用情况的登记、定期核查等措施,将高速公路设备的租赁、购买时间、周期维护时间、事故处理情况、报废时间等数据输入到设备数据管理数据库中,并设定到期提醒功能,对周期维护进行警告提醒,对事故处理情况进行定期清查,对使用年数较长的设备要重点管理,对全系统的设备进行科学的分类,实现分类批量的管理和维护。对设备故障情况实现分析统计,提高设备利用率、降低维修率。
2.3设备数据存储结构
本系统的数据存储结构主要采用链表结构。链表结构的数据库更方便更新,当设备出现维护或更换信息时,对链表进行及时的更新。在系统日常管理中,也可以将链表数据保存成文件的形式,但是如果需要重新更新数据,要将文件数据恢复成链表结构的有序表形式。链表中的数据类型包括所有的该系统中的有效信息,例如设备出厂时间、维护时间、使用次数等。
2.4设备数据挖掘
数据挖掘是从海量的数据中通过各种分析手段,例如关联、聚类、演变等分析方法,找出数据中隐藏的某种规律,为系统的管理和使用提供有用的决策。本文所建立的高速公路设备数据管理系统储存了大量的设备数据和信息,我们通过对设备数据的分类、排序、检索等方法,通过关联、演变等分析,能够实现设备的使用率、设备的维修率、设备故障点统计的分析,进一步实现设备维护周期的科学制定、设备故障自动检测和诊断等决策类的功能。对高速公路路况信息,收费系统数据的挖掘,能够实现高速公路的路况分析、拥堵路段的分析,进一步实现高速公路收费站合理设置地点和数量的决策功能。为高速公路管理智能化提高了数据支持。
3结论
关键词:交通恶化;发展趋势;未来展望
一、我国发展智能化交通的迫切性
1、城市交通情况恶化
我国经济发展让城市的发展进程呈现出跨越式的改变,城市的道路建设由于规划、施工等原因受到了一定程度的限制,这就导致我国的城市交通状况呈现明显的恶化趋势。从道路的行车速度可以看出这种变化趋势,十年前我国城市道路的行车速度是现在行车速度的两倍,而且目前的行车速度还在以每年2m/h的速度减慢。以北京为例,上个世纪60年代的公交运营速度为40km/h,而到了90年代起速度就降低到了10km/h。在高峰拥堵的时候甚至达到了0.5km/h。可见我国城市道路交通的情况正逐年恶化。
2、交通管理难度大
在我国,由于经济水平的发展让人们出行所能够选择的交通方式也随之多样化,公共交通、出租车、私家车、城市轨道交通等都成为了人们出行的选择。出行的频率和行距离也随之增加,尤其是节假日的习惯性出行给更是给城市交通带来了巨大的压力。另外,私家车的数量激增也成为了交通管理难度增大的诱因,我国的私家车数量正在以每年近20%的速度递增,这样的速度是道路建设速度所不能企及的。最后,造成交通管理难度大的原因还有,我国的交通历来都是混行交通,也就是机动车、非机动车、行人都同时出现在交通体系中,很难将其彻底的分离,常常出现管了车管不了人、管了人管不了车的情况。这无疑增加了道路交通的管理难度。
综合这两个方面的情况,可以看出我国的交通情况有着一个突出的矛盾就是城市道路建设和城市发展的矛盾,在这个矛盾下交通情况出现了管理上的困难。在不能完全道路配套的情况下,科学和智能化的管理就成为了交通管理的发展方向,也成为交通管理的迫切要求。也就是利用智能化的对交通中的车流、人流进行合理的指挥,用疏导的方针来应对激化的交通矛盾。
二、交通智能化的发展趋势
1、交通智能化的系统性
道路交通的智能化趋势首先是宏观上的系统性整合,1)交通的系统性主要体现在对各个子系统的整合,从而达到整个系统的优化。在这里主要强调的是整体,而不是对某个子系统的一味的增强,而忽视其他系统的作用,既保证整个系统的各个系统之间达到和谐统一。另外,在发展整体的同时智能交通也注重对层次性的发展。也就是在发展整体的同时也要注重对子系统的完善,这种完善是相对应整体的完善,即让子系统发挥其应有的作用而不片面的依靠这种作用作为管理的主要手段。例如:在交通智能化当中监控和安全系统一定要保证本身系统的完善,并保证其能够为整个系统做出贡献。2)发展智能化交通的趋势还包括全方位的合作和协调。整个智能化交通的建设除了整体性外,还应注意对各个系统之间协调作用能力的建设,即保证整体性效果的实现。尤其是对于各省市之间交通管理系统的协同作业,目前智能化交通已经不仅仅局限在城市内部,也包括了城市与城市、省际与省际之间的协调管理,所以在智能化交通的发展中系统合作将成为一个重要的发展趋势。3)智能化交通的整体性发展离不开的是信息网络的建设。公路的网络化让出行更加的方便和快捷,但是与之相配套的交通网络信息却还没有完全实现全国的联网和管理的统一。所以智能化交通的发展应当建立在信息网络化、智能化的基础上。所以建立相应全面的而细致的网络信息平台是智能化交通发展的有一个基础措施。
2、交通智能化的统一规划
交通智能化不是交通管理部门一个部门就可以实现的管理体系,而需要更多的相关的部门的协调和帮助。所以在交通智能化发展的趋势中有一点尤为主要就是对交通系统的统一规划。1)统一规划体现在对交通管理资源的统一合理的管理和整合。也就是在交通智能化的建设中开发现有的资源实现资源的优化,并合理利用,加强对交通信息的智能化处理能力,先让现有的系统升级,然后再合理的改进这才是最有效,也是最快速的实现交通智能化的思路和方法。另外,交通智能化的发展趋势,不是要求对现有系统的进行全面的推到从来,而是合理的改造和升级,尤其是计算机的普及和网络技术的发展,更加让这一设想成为可能,并得以实施。2)与现有软件系统的结合。在交通智能化的统一规划中还应当注意对现有操作平台的升级和创新,也就是在原有的相对完善的系统上增加先进的管理技术和理念,让目前的一些初具规模的智能化管理平台更上一层楼。
3、交通智能化发展的动态性和实时性趋势
交通是在动态中形成的,所以交通管理从来都是对动态变化交通状况实施的管理。因此在交通智能化发展的趋势上带有明显的动态性和实时性趋势。1)交通智能化首先要适应动态化的需求。动态管理一直是交通管理的核心,也是一直以来交通管理部门所执行的思想和理念,交通智能化发展实际上就是让动态化管理成为具备高科技含量的“无人值守”是的管理系统。例如:以往的交通信号系统主要是由人为控制,并且也能够根据情况进行调控,但是缺乏对交通情况的预见性和动态性。交通智能化的发展将使数字控制技术和卫星技术结合到信号系统中让信号系统具备一定的动态性,即随着主要路口的车流变化而改变信号的变换,以此控制车流、人流的动向,这就实现了动态化的、智能化的管理。2)交通智能化的发展也需要实现交通管理系统的实时性管理。即随着交通变化的速度而调整管理的各种手段和办法。一个性能良好的交通智能化系统,应当具备快速的反应能力,而且能够不间断的监控和指挥交通,这是人力所不能达到的目标。所以未来交通智能化系统的发展正应当向着这种需求目标进行升级和调整,充分利用电子技术和交通管理结合起来,建立系统、高效、快速的反馈机制和可靠的管理程序,从而指挥调度人员和其他手段处理交通问题。
三、交通智能化展望
在目前PLC技术日趋成熟的前提下,让交通管理智能化加快发展成为了可能。未来的交通智能化管理将形成以交通控制系统为主导,交通警察为辅助的交通智能化系统。即通过PLC对信号系统进行精确的控制,并且利用各种方式包括影像、卫星等汇集交通信息,在经过中心计算机进行高速处理并形成快速的应对方案反馈给交通信号系统,作出相应的调整。如出现突发状况,系统将及时作出调整并同时发出警报给管理部门进行现场处理。这将是未来交通智能化系统的一角,随着其全面的发展必将对我国的交通管理作出更大的贡献。
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关键词:物联网;智能交通;高速公路;应用
1.引言
随着经济及科技的发展,物联网技术在智能交通系统中得以普及应用。具体说来,物联网技术通过一系列红外感应器、GPS系统、射频识别等传感器设备与互联网的紧密结合,实现了人、车辆以及公路的相互联系,有效提高了高速公路路网的监测水平和公路运营的管理效率。
2.物联网与智能高速公路概述
2.1物联网应用原理
在高速公路中引入物联网技术,旨在运用其中的云计算、物联网、WebGIS、数据挖掘、无线接入、有线接入、视频分析以及工作流等主要技术对高速公路进行实时监控和管理,从而有效实现包含高速公路全程实时监控、路政管理、机电管理、收费管理以及养护管理等在内的多种技术、多部门的业务应用,切实提升高速公路运营效率,并最终实现对高速公路的智能管理和控制。
2.2物联网在智能高速交通中的作用
第一,缩短人们出行时间,提高人们出行效率。在智能高速公路中引入物联网技术,使得信息的传输速度大大提升,减少了人们出行过程中的绕行情况,提高了交通运输系统的运行效率,并在一定程度上缩短了人们的出行时间。第二,对事故预防以及处理起到一定的积极作用。运用物联网技术进行交通事故的预防和处理,能够有效实现公路上各个车辆信息的交互。同时,建立健全相关的物联系统,能够实现对车辆具置和车速的智能感知,为降低交通事故的发生频率起到了重要作用。第三,有效形成综合性的交通运输管理网络,实现国民经济的可持续发展。在综合交通运输系统中运用物联网技术,能够有效实现信息的顺利交互和综合运输的网络化管理,继而实现国民经济的可持续发展。
3.物联网在智能高速公路上的应用
3.1收费系统
加强高速公路收费网络体系建设,并运用中间不设主线收费站的方式,实现不同运营机构依据不同路段进行拆账收费的目的,提升收费效率。切实提升高速公路包含道路通行费、运输费以及停车费等在内的各个收费项目的自动化水平,并通过对电子标签或电子卡的运用,实现高速公路的“一卡通”,为收费的自动化和标准化提供强有力的技术支撑。
3.2智能监控系统
建立健全的高速公路智能监控系统,并将多种信息和技术有机结合起来,形成一套完整的自动化、智能化、程序化管理体系,有效提升高速公路的管理水平和运营水平。具体来说,主要表现为以下几个方面:第一,有效运行物联网中的电子地图、无线射频识别技术、定位导航技术、无线通信网络以及计算机车辆管理系统等,实现对路面状况的实时监测和分析,并通过无线通信将相关数据信息传送到相关监控中心;第二,信息在监控中进行处理之后,会直观地反映到电子地图中;第三,运用智能监控系统中的自动跟踪功能,实现对高速公路特殊用车的紧急处理;第四,对车辆实行多屏幕、多窗口的统一跟踪监控,实现对其的应急指挥和动态监视;第五,紧急救援。一旦高速公路发生交通事故,智能监控系统能够对其进行及时处理,实现紧急救援功能,确保高速公路的运行畅通;第六,导航及线路规划功能。智能监控系统能够有效实现对路况的动态分析,以便公路相关管理部门进行指挥管理。
3.3通信系统
众所周知,高速公路通信系统具有数据杂乱、业务量大、传输距离远等特点,这给高速公路通信系统提出了更高的要求。为提高高速公路的运行畅通和信息化服务水平,相关部门可在所管辖范围内的高速公路建立数据、语音以及图像等“三网合一”的通信系统,具体来说,主要包含光纤数字传输系统、综合业务接入网系统以及语音交换系统等三方面内容。“三网合一”不仅为高速公路日常运营管理提供了重要的数据参考信息,还为确保高速公路的正常运行打下了坚实基础。
3.4数据仓库系统
高速公路数据仓库系统是一个有关公路运营信息的共享平台,且在数据的收集、存储、查找、通信以及共享方面发挥着不可或缺的重要作用。具体来说,主要表现为以下几个方面:第一,提取共享信息,主要通过各个物联网传感器设备以及相关系统得以实现;第二,对多种数据资料进行融合处理。在对高速公路运营情况进行管理的过程中,数据庞杂且来源渠道众多,有效利用数据仓库系统能够实现信息的自动组织和分类,确保数据存储的完整性、准确性和系统性,大大提升数据信息的管理效率,减轻工作人员的工作压力;第二,提供具体信息服务,依据客户要求并结合相应的权限制度,为用户提供全面的翻阅和咨询服务,有效实现高速公路的人性化管理。
4.结语
就目前而言,我国智能交通中对于物联网的应用还不够全面,尚缺乏统一的技术标准和操作规范。随着经济及科技的不断发展,相信物联网技术在智能高速公路中的应用范围也会越来越广,从而切实提升高速公路的整体运营水平和服务水平。
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关键词:城市道路;道路安全设施;道路服务水平;智能化管理;数字化管理
城市道路服务水平是衡量一个城市发展进步的标志,当前社会科学技术快速发展,互联网、大数据、AI、视觉识别感知等技术在民生的各个地方都有着广泛的应用。社会越来越关注人们出行的质量,对于降低事故发生率、提高交通参与效率等都提出了更高的要求。道路的安全设施已经不是只能够提供简单的指路信息、规范行车秩序等作用的道路附属设施。新时代赋予了道路安全设施新的历史意义,作为道路最为基础的安全保障设施应该发挥更为强大的能量。通过新技术的融合应用,对于城市道路安全设施的管理也朝着数字化、精准化、高效化和智能化的方向发展。
1城市道路交通安全设施智能管理必要性
城市路网相比于高速公路和国省干道来说比较复杂,交通安全设施较多,对于这些设施的管理增加了很大难度,不利于日常的维护,运维效率相对低下。但是,将现有的安全设施采用数字化的管理,把现有的标志、护栏、标线等设施进行数字编码,通过不同的维度进行规划分类,结合路网信息、定位信息等建立统一的数字化标准,从而扫除之前安全设施管理的各种障碍,简化工作流程,可以从不同维度获取安全设施的信息。这就是我们要对城市道路交通安全设施进行智能化管理的原因。
2城市道路交通安全设施的管理现状
2.1安全设施运维低效
城市道路交通安全设施传统的管理具有一定缺陷,总结有以下几点:(1)对于安全设施的信息主要依靠人工统计,由于很多安全设施(类如防撞护栏损坏、靠近路口处标线磨损)需要频繁的更新或更换,在多次的手动统计更新工作后会导致运维数据精准度下降,从而会影响整体数据的准确性。(2)不具备对安全设施信息的数据分析能力,无法从早期计划和施工信息中初步判断数据的准确性。(3)缺少安全设施的地理坐标信息,不具备即时采集安全设施状态、位置的准确信息。(4)缺乏对故障信息和维护信息及时更新能力,当事故发生安全设施被损坏时,不能采取及时的措施对其修复,影响道路的服务水平。
2.2规划缺乏整体性
传统的城市道路安全设施规划设计大多数情况下是随着路基路面的新建和周期性的大中修项目而产生的,依据安全设施相关的国标、地方性的规定来进行规划设计的。所带来的缺点也是很明显的,比如在同一个城市,不同区域的道路安全设施设置的方法也不尽相同,所使用的材料、尺寸、外观的形式都是有很大差异的,虽然遵循相关的规定但是所展示出来的效果就显得不够统一、不够整体。在管理上就变得更加困难,安全设施信息纷繁杂乱难以梳理,相关的维护部门就需要储备更多种类的备件、备料,降低了运维的高效性。通过对传统的城市道路交通安全设施管理的分析,我们可以看出,安全设施的数字化科学管理是必要的也是可行的,通过智能化、自动化、精细化的管理,可以提升安全设施的管理效率,同样也可以大幅节省成本投入。
3融合新技术下的城市道路交通安全设施管理
3.1大数据分析技术赋能道路交通安全设施管理
当前,为传统的管理方式转型、升级、赋能离不开大数据和人工智能技术,挖掘数据潜能可以为城市道路交通创造更多价值。大数据技术的有效应用是建立在精确的原始数据基础上的,所以将城市道路上的安全设施信息进行数字化管理成为首要任务。以安全设施的各种参数进行数字化编码,通过对路线编号、桩号、行进方向、地理坐标、设施类型等参数的录入整合,将资产数字化形成以国标为基准、地方法规和出行习惯为基准的城市级道路交通安全设施的管理系统。系统将安全设施的用途、属性等进行分类,由于数据相对复杂,录入过程需要在保证数据时效性的前提下进行,把无序的数据变为有序的标准数据,建立安全稳定的数据库。这样我们就可以运用大数据分析技术对于安全设施的数据进行分析,挖掘数据的潜在价值,提升工作效能[1]。如图1所示,通过数据分析可以对事故多发地的安全设施损坏信息进行分析,从而进行路口的优化配置;通过对标线的磨损数据分析判断供应商的施工质量情况等等大数据的分析应用。图1数据分析提供方案评价
3.2AI智能化提升运维效能
视频识别技术推动交通安全设施管理智能化主要体现在两个方面:(1)路端交通安全设施的自动检测,利用北斗卫星定位、视频图像识别以及雷达探测等采集技术对地物要素进行自动采集,然后将路端的安全设施矢量化展示在3D地图上,日常的运维工作只需要按自定义时间进行数据采集即可,缩短了交通安全设施信息的录入时间,提升了数据的准确性,便于对基础数据进行数据挖掘和数据的增值服务[2]。(2)采用视频图像检测技术对路面上的交通安全设施的健康度进行智能化的检测。应用较为广泛的有:对路面标线(热熔和冷漆)的磨损情况进行图像检测分析,对路上的交通标志版面的完好度和反光性能进行检测分析,也可以对护栏的竖直线性进行智能检测。使用上述智能检测替代传统的人工调查方法,可以为运维管理人员提供更为准确的采集信息,包括安全设施受损位置、长度、面积以及相应的影响分析,既提高了检测效率又节省了成本[3。通过对交通安全设施的信息采集以及对其性能及完好度的检测分析,在智能的管理系统中,可以直观地获取以上信息,如图2所示,通过对信息的分析并给出相应的解决方案。
3.3变“单一管理”向“多元管理”的转变
作为构建“城市交通大脑”的一部分,充分利用“人工智能+大数据”技术,对于道路交通安全设施信息数据采集、清洗、加工、挖掘,可以向城市交通其他的体系提供有价值的数据,推动交通环境的升级,由单一的交通安全设施管理向多元化的城市交通大脑推进[4]。通过对交通安全设施智能化的管理,可以推动交通安全由被动到主动的转变,针对事故多发地的安全设施设置的分析,进而优化交通环境,规范相似路段的交通安全设施设置方法,变粗放管理为精细化管理。通过应用科技信息化技术手段,结合当前城市交通安全需求,进一步探索拓展交通治理应用。
4结语
城市道路交通安全设施是保障交通参与者安全出行的基础保障,通过使用智能化的交通安全设施管理方法,能够极大程度地解决路端的交安设施对于交通参与者的安全保护问题,同样也大幅地提升了城市交通安全设施的运行维护管理工作效率。利用当代的大数据、AI智能、高精度的北斗卫星定位等高新技术来参与管理城市的道路交通安全设施,从而保证了城市的交通安全,提高了相关管理部门的管理水平和效率,简化了城市道路交通安全设施的管理工作。
参考文献
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【关键词】汽车导航系;交通管理;智能系统
1前言
目前,汽车导航系统所涉及的技术领域包括开全球定位技术(GPS)、地理信息技术(GIS)和移动无线通信技术等,通过各种高科技技术的综合应用,将汽车导航系统的革新进行的更加彻底。正是由于这项技术的不断更新,使人们的生活更加便捷,相应的对交通管理方面有了较大的影响。汽车导航技术不光是汽车智能化的标志,更是交通管理智能化的提升。通过对下文的介绍可以使读者了解到汽车导航技术的重要性,也能够对交通管理起到一定的参考作用。
2汽车导航系统的功能
2.1对目的地路途引导的动态信息检索
利用汽车导航技术可以轻松做到对目的地进行路途信息检索。可以使当前的所处位置显示在已有的地图之上,通过输入目的地的相关信息,利用汽车导航系统的智能化技术对其进行检索。对于这项技术的革新方向是将其与交通信息系统相互结合,这样一来,对于目的地的信息检索会更加准确,同时还能够为使用者提供最新的交通拥堵动态,可以很好地智能化控制路面,同时还能够给使用者减少不必要的麻烦。
2.2具有快速再检索功能
导航系统还有快速在检索功能,通过这项功能可以使使用者在当前道路不通顺时快速查询新的路线,系统将提供新的路线供使用者参考。更方便的是可以通过导航系统查询附近的日常应用的地方,比如可以查询加油站、自动提款机、商店、酒店等,只要是在系统查找的范围之内,都可以快速提供给使用者。
2.3转向语音提示功能
在开车时最避讳的就是双手离开方向盘,然而导航系统通过语音提示可以很好地为驾驶员提供道路信息,比如前方有转弯或是其他突发路况,系统就会通过语音播报的方式告知驾驶员,这样一来就可以使驾驶员专心驾驶而省去用双手查询的环节。
2.4提供丰富的菜单和记录
汽车导航系统还具有记录的功能,并且还具有较为丰富的菜单供使用者选择。全方位地为使用者提供丰富的选择是现代技术智能化的具体体现,通过高科技技术人性化的设计理念,真正地为人服务。
2.5扩大十字路口周围建筑物和交通标志功能
为了驾驶员的安全,导航系统能够全方位地为驾驶员提供最好的驾驶画面。对于十字路口或高速公路口等路况较为复杂、安全系数较低的地方,系统会自动将附近环境以及路面状况进行放大,方便驾驶员清楚地了解附近的环境,更好地选择行驶路线和速度。同时还能够指出汽车位置、交叉点的名称、到交叉点的距离、拐弯后的路线名称及方向。
2.6扩展功能
导航系统的扩展功能是将车辆与交通管理部门、邮电部门、建筑部门的VICS、ATIS、IIS联网,真正将车辆行驶状况进行实时监控,这样不仅可以及时为汽车提供最新的路况信息,还能够为汽车的行驶提供一定的安全保障。
2.7导航系统部件和娱乐系统部件共用
现代汽车电子设备的不断发展,可以很好地体现实用性和人性化,在汽车行驶途中,可以将导航系统与娱乐设备集于一身,随着电子技术的革新,将各种复杂的电路集结在车辆应用结构中,可以让车辆在行驶途中增添一些乐趣。导航信号接收机、控制系统、存储器、可视显示设备、声音设备等设备已经成为汽车的必备设备,这些设备共同组成导航系统和娱乐的共同体。
3汽车导航原理
汽车上使用的汽车导航系统主要应用的是GPS卫星导航和惯性自律导航。GPS(GlobalPositioningSystem)全称为全球定位系统。GPS主要由24颗导航卫星组成,可以24h不间断、全天候地提供全球范围内高精度定位和导航信号,在军事和民用(军用和民用的精度不同)的许多领域都有广泛的应用。当GPS接收机同时接收到4颗以上的卫星发出的信号时,经过计算处理后,就可报出GPS接收机(目标)的位置(经度、纬度、高度)、时间和运动状态(速度、航向)等。当可能遭受偶然的干扰,如坏天气的影响、隧道和建筑物的遮挡、超宽无线电干扰等。与GPS卫星失去联系、中断信号的瞬间,机内可自动导入自律导航系统。
4GPS导航系统在交通管理中的应用
4.1车辆跟踪
汽车GPS导航系统中的LCD显示器具有对比度好、扫描线多、视角宽、低反射等特点,实现了高亮度视频图像显示。
4.2信息查询和提供最佳的行驶路线
由驾驶员确定起点和终点,由计算机能根据全球定位接受系统的信号和传感器输入的信号、地图数据计算处理后,通过显示器显示到屏幕上。通过检索查询找到要去的目的地和最佳的行驶路线。如旅游景点、宾馆、医院等数据库。
4.3话务指挥
导航系统中的GPS信号接收机主要由天线单元和接收单元两部分组成。接收单元主要包括以下部件:信号波道、存储器、计算与显示装置。当GPS信号接收机同时接收到卫星发出的信号时,经过计算处理后,就可报出相应的自检信息。其中,CD-ROM播放器还可用来存储数字地图库和导航软件,以及播放音乐。指挥中心可以监测区域内车辆的运行状况,对被监控车辆进行合理调度。指挥中心也可随时与被跟踪目标通话,实行管理。
4.4紧急援助
通过GPS定位和监控管理系统可以把交通原始信息数据集合、处理,并利用一定的交通预测得到进行导航所需的路网交通信息,通过通信网络向监控中心发出报警信号、求助信息。例如:为110、119、120、工程抢险等车辆服务。
5结语
综上所述,现代技术将汽车导航系统发展为空间基准的无线电导航系统,将系统与交通各个管理系统相互联系,这不仅仅促进了汽车的进步,更加快了交通智能化的发展速度。只有将使用设备真正地实现人性化与智能化,才能扩大汽车在未来的应用市场,才能够真正地满足现代人对高水平生活的高要求。所以说,提高汽车导航系统在交通管理中的应用水平对汽车行业以及社会经济都有非常重要的作用。
参考文献:
[1]史文库编.著汽车新技术[M].北京:人民交通出版社,2010.
[2]董长兴主编.汽车构造与使用[M].北京:人民邮电出版社,2009.
【关键词】高速公路;监控系统;收费系统;通信系统
引言:在当前高速公路装配电子监控系统下,使得高速公路相关工作人员能够高效和合理的知道路况,但是,在长时间的使用过程中,三大系统也难免会出现一些故障,尤其是调式中存在一些问题。本文通过成立项目的办法从而希望能够找到相关解决办法,旨在促进我国高速公路的智能化、高效化、信息化。
1、高速公路三大系统调式中存在的问题
1.1监控系统
高速公路监控系统是通过一列措施来实行对高速公路系统的监控,已达到高速公路的安全和高效率性的目的。高速公路监控系统能够起到高速公路实时监控和交通管理的作用。基于当前高速公路的道路情况下,对于采集到的信息,进行实时全面的分析、仔细处理和大胆预测,并采用有一定作用的交通管制手段,使高速公路上可能发生的交通事件、车祸和阻塞防患于未然。如果高速公路发生突然性的重大交通事故或因为道路交通环境变化而导致交通阻塞时,高速公路管理系统能够通过监控系统快速发现并采用有效办法进行解决和排除,用来防止对道路交通产生更加巨大的影响,从而能够通过这些措施来加强高速公路运行的效率和安全,进而为整个高速公路的方便化提供便捷。
(1)高速公路监控系统的管理部门数量过多,在某些分工合作下有着重复的工作,导致产生一些不必要的麻烦,另一方面,高速公路监控系统管理人员在对监控系统的认识和理解上,并不能做到放眼全局,把整个监控系统当作一个整体来运作,最后导致在高速公路的某些区域造成了监控盲区或者使得某些区域监控重复交叉,而且在整个高速公路监控系统的运作下,实际上每个单独的小区域监控系统有时候并不能与另一区域的监控系统实现共同作用,最后导致一些交通堵塞甚至交通事故的发生。
(2)通过对高速公路监控系统的调试的检测,发现整个高速公路监控系统的调式时间都过于漫长,尤其是对前端设备的各部分摄像机的调式中,耗时颇大,占据了整个调试耗时的64%,在对高速公路监控系统前端设备的调试过程中,要经过调式准备、IP地址录入、调节摄像机安装角度、后期处理等几大步骤,在对高速公路监控系统前端设备的整个调式中,IP地址录入和调节摄像机安装角度的耗时又占据了整个前端设备调式的70%之多。从这些数据中可以看出,高速公路监控系统中的前端设备尤其在摄像机这一方面,由于安排的盲目性和不合理性,造成了整个高速公路监控系统调式的耗时过于庞大。而在对高速公路监控系统的中间设备(传输设备)的调试中,要经过前期准备、地址码及其他硬件设置、软件调式、后期收尾等几大步骤,调式耗时仅占整个高速公路监控系统调试的29%。最后再对高速公路监控系统中的终端设备进行调式,经过了视频光端机调式、静态字符叠加、硬盘录像机调式、视屏矩阵调式以及工作电脑调式等几大步骤,但最后发现整个后端设备的调试耗时是最短的,占据7%。
1.2收费系统
(1)在我国目前高速公路收费系统中,高速公路的收费站大多数的形式是以IC卡人工半自动收费,但是由于这种半自动收费的方法使得收费站的收费效率比较低,进而导致了车辆通过收费站的速度变慢,使得收费站对于高速公路车辆通行的数量不能在一定时间内增加啊,而达到饱和,另一方面因为高速公路收费站的停车次数增多,汽车排放的尾气和产生的噪音污染,对高速公路环境质量产生了很大程度上的影响。
(2)目前国外和国内试点的ETC系统普遍采用单片式ETC技术,但是,因为我国占据主导地位的IC卡收费方式完全独立,而建立ETC收费系统则必须制定一个完整的封闭式系统,即在高速公路道路上所有的入口和出口,即便是大多数、过往车辆少、交通量小、车道数量少的小型收费站,都必须设置一条以上的专用ETC收费车道,只有采取这样的单独ETC收费通道,才能从根本上解决上述问题。
1.3通信系统
(1)在我国当前的高速公路通信系统中,存在一系列程度不等的问题和瑕疵,例如通信网络不完善、每条道路的执行标准不够统一、整个通信系统整体运作不协调、信息较独立而不能与其他系统联系等问题,这一系列问题使得整个高速公路的通信系统的运作效率变得较低。
(2)高速公路整个管理系统正在朝着智能化、信息化的方向快速发展,而通信系统也在跟随这一脚步,但实际上,要实现全国高速公路联网收费的目标,这里面需要做大量的努力,以及很大的人力物力。
2、高速公路三大系统存在问题的解决办法
2.1监控系统的应对措施
针对高速公路整个监控系统调式中出现的问题,通过制定详细的策略,经过课题选定、目标设定、可行性分原因分析、要因确定、制定对策、效果检查、巩固措施、总结及下一步打算的一些列严密措施,采用头脑风暴法,通过多渠道,找原因,找理由,找方法。对前端设备调试时间压缩,特别是对IP地址录入以及调节摄像机安装角度进行分析用关联图进行整理找出5个末端因素,然后将IP地址及调节摄像机安装角度压缩50%,这样就能大大地缩减高速公路监控系统调试过程的时间,进而减少相关方面人员的工作量,为提高高速公路监控系统的全面而高效的运作做出贡献。
2.2收费系统的应对措施
建立一种能够将ETC收费和IC卡收费的组合在一起共同收费的技术,即基于ETC和MTC相结合的高速公路混合车道收费系统。ETC与MTC混合车道是指在一条车道中既安装ETC收费设备,同时又有MTC收费设备,使车道能够完成不停车收费和人工收费切换自如的目的。但是实际上一些收费站的ETC车道的使用效率没能达到当初所设计和预料的要求和效果。车道过往车辆的不均匀以及用ETC过站的汽车司机数量增长较慢等原因导致ETC车道空闲,造成了车道资源浪费。
2.3通信系统的应对措施
由于高速公路通信系统存在着通信网络不完善、每条道路的执行标准不够统一、整个通信系统整体运作不协调、信息较独立而不能与其他系统联系等问题,所以针对这一些列问题,应该加强整个高速公路通信系统的信息智能化建设,统一每条道路的执行标准,出台符合高速公路运行的相关规定,使各个系统间的系统相互共享实时信息和路况,一步步进军智能化信息高速公路。
3、结束语
随着我国经济的高速发展,人均收入的增加,私家车数量的与日俱增,造成了高速公路车流量的增大,高速公路三大系统的完善也指日可待。针对高速公路三大系统调式中出现的问题,高速公路管理系统必须科学而合理的采取一系列措施,使高速公路管理智能化。只有如此,才能推动我国高速公路的快速而稳定的发展。
参考文献
[1]沈超.基于高速公路的道路监控系统[J].科技致富向导,2012(20):48
[2]刘轰,王瑞,杨根成.国家高速公路智能全程监控系统及关键技术分析[J].交通标准化,2011(8):93-95
关键词:物联网;石化行业;RFID射频技术;网络同性技术
中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)23-5565-03
Internet and Its Application in Petrochemical Industry
LI Ya-jie1, CAO Wei1, WEI Qi2
(1.Automation Research Institute of Lanzhou Petrochemical Company Petrochina, Lanzhou 730060,China; 2. China Guangdong Petro? leum Petrochemical Industries Co., Jieyang 515200,China)
Abstract: The following computer, Internet, Internet technology has brought the third world in the context of information industry tide, more and more become the focus of global concern, will give the people’s production and life brought about profound changes. This paper introduces the origin, definition of Internet of things, involving technology, predicted the development trend of the Internet of things, things technology application in petrochemical industry case, looking things technology application in petrochemical industry trends.
Key words: the Internet of things; petrochemical industry; RFID technology; sensing technology
1关于物联网
近年来,物联网[1,2]成为炙手可热的名词,许多人预言物联网将彻底改变人们的生活方式,带动亿万级的产业发展,成为信息化发展的新的推动力量。那么,物联网究竟是什么由来,他离我们到底还有多远?早在1995年,比尔·盖茨在《未来之路》一书中就已经提及物联网概念(Internet of Things),只是当时受限于无线网络、硬件及传感器设备的发展,没有引起世人的重视;1998年,美国麻省理工大学(MIT)创造性提出了当时被称作“EPC”系统的“物联网”构想;2005年,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)正式提出了“物联网”的概念:称“物联网”为“The Internet of things”(ITO),并发表了年终报告《ITU互联网报告2005:物联网》;2009年1月,IBM提出“智慧地球”构想,物联网为其中不可缺的一部分,而奥巴马对“智慧地球”构想作出了积极回应,并将其提升为国家层级的发展战略,从而引起全球广泛关注。2009年1月,IBM提出“智慧地球”构想,物联网为其中不可缺的一部分,而奥巴马对“智慧地球”构想作出了积极回应,并将其提升为国家层级的发展战略,从而引起全球广泛关注。2009年8月7日总理视察无锡微纳传感网工程技术研发中心并发表重要讲话之后,“物联网”概念迅速升温。物联网又称传感网,它掀起了继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业新浪潮。
通过射频识别(RFID,Radio Frequency IDentification)、红外感应器、全球定位系统(GPS,Global Positioning System)、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,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的基本特征[3]。
物联网主要涉及六大关键核心应用技术[4],分别是共性支撑技术、无线传感网(WSN,wireless sensor network)技术、数据处理技术、新型传感器技术、RFID电子标签技术、地理信息系统(GIS,geographic information system)技术。物联网具有与互联网类同的资源寻址需求,以确保其中联网物品的相关信息能够被高效、准确和安全的寻址、定位以及查询,其用户端是对互联网的延伸和扩展,即任何物品和物品之间可以通过物联网进行信息交换和通讯。因此,物联网又在不同应用领域的专用性、高度的稳定性和可靠性、严密的安全性和可控性等方面有别于互联网[5,6]。
2物联网技术发展趋势
研究表明,物联网技术的发展趋势主要表现在以下六个方面:集电子产业、软件业、通信运营业、信息服务业和面向行业的应用与系统集成中心等于一体的完整产业链正在逐步形成。应用试点向行业规模化应用拓展,跨行业和地区的综合性应用正逐步启动。应用功能以目前的身份识别、电子票证为主逐渐向物品识别过渡,如向资产管理、食品药品安全监管、电子文档、图书馆、仓储物流等物品识别拓展。应用频率以低、高频为主逐渐向超高频和微波过渡,即从低高频的门禁、二代身份证应用逐步向高速公路不停车收费、交通车辆管理等超高频应用拓展。RFID与新技术的融合将会衍生出更多的商业模式,如手机移动支付将会是未来RFID最大的市场,利用RFID进行人与物的实时定位也将会成为未来的主流应用之一。RFID以及传感技术的发展使得社会公共管理呈现出管理智能化、物流可视化、信息透明化的发展趋势。
我国在物联网的“采集、传输、处理、应用”四大核心领域中,优先发展的是采集与应用领域,具体优先发展的领域是RFID产业、智能家居、智能交通、智能医疗、智能电网。
RFID产业:物流、金融、零售、物品防伪、环境保护、身份识别等很多方面,都离不开RFID,今后随着物联网的大规模应用,其应用范围会更加广阔。智能家居:除了通常所说的电表、气表、水表的智能化处理,将来家里的空调、冰箱等电器设备,都可以接入物联网,以监控其运行、减少故障等等。智能交通:在汽车的部件上装上传感器,通过网络与智能的指挥后系起来,这样人们在驾驶汽车的时候,就可以提前知道哪个地方出了故障、哪个路段特别拥挤,以减少汽车追尾事故、等待时间和尾气排放等等,这是智能城市必不可少的一部分。智能医疗:将嵌入式芯片装到患者身上,就可以随时感知到患者的血糖、血压和脏器的情况,并通过网络与后台的医疗、保健系统联系在一起,随时给出警示和应对建议。智能电网:是指在发电、输电、配电、用电等环节应用以物联网为主的新技术,实现用电的优化配置、节能减排,能源事关国家的命脉,因此发展物联网要首先关注智能电网。
3物联网在石化行业的应用
3.1某石油集团数字油田应用案例
某石油集团公司应用数字油田提升油田的管控一体化水平,数字油田包括五部分内容,分别是:采集与控制子系统、数据传输子系统、生产运行管理子系统、油气生产物联网信息安全、油气生产物联网标准规范。其中,生产运行管理子系统利用感知的生产信息,通过对生产规律的总结,建立覆盖地下、地面生产全过程的生产管理模型及预测预警模型。实现生产过程实时诊断,控制参数实时预警,数据信息实时,决策管理智能科学;数据传输子系统利用通讯技术,实现对现场数据信息传输实时高效、指令下达准确可靠、网络安全稳定;并实现与生产运行管理的一体化无缝连接;数据采集与控制子系统利用传感、射频等技术,感知油气生产信息,建立覆盖油气全过程准确、可靠的自动化采集与控制子系统。实现采集数据完善准确,过程控制精确到位,安全管理及时有效,系统控制稳定可靠。某石油集团数字油田的系统框架如图1所示。
图1数字油田的系统框架
3.2基于RFID的某石油集团产品批次质量跟踪应用案例
某石油集团公司针对在信息采集和库房管理流程方面存在的问题,通过将RFID技术作为供应链全程信息采集的主要手段来进行产品批次质量跟踪。具体做法是:选取若干种产品;1个生产库房、1个大区销售库房、若干前端销售库房、若干终端客户;仅管理汽车运输业务量身定制符合采用RFID的新库房管理流程。将供应链各节点(库房、客户端)的准确、有效、及时的信息上传到产品批次质量跟踪系统平台。RFID系统成为已有系统的有益补充。基于RFID的某石油集团产品批次质量跟踪系统的系统范围如图2所示。
4物联网技术在炼化行业的应用展望
1)智能化化工产品储运综合管理:依靠现有网络、无线数据通信、RFID技术、网络技术以及现代物流储运信息软件等成熟技术,切实提高化工储运整体运作水平,实现智能综合化工物流储运管理。
2)智能化油品储运综合管理:在炼化行业已建油品储运生产调度系统、机车三大件系统、车号自动识别系统等系统的基础上,拓展智能化油品储运管理综合系统功能,整合或替代原有分散系统,提高油品储运数字化水平。
3)三维全息数字化工厂:三维全息数字化工厂将炼厂的地理信息以及生产、机动、环保、安全所用载体的空间数据用计算机进行数字化管理,包括厂区地下动力管网和地上附属物的空间数据库以及属性数据库。为规划、设计、施工部门提供准确可靠的地下管线、电缆的分布、走向、埋深等状态信息及各专业属性信息,也可以为生产巡检、应急管理等提供辅助。结合数字化设计,围绕主体生产装置实现塔、反应器、阀门、仪器等设备的形状三维立体化及设计数据、运行状态电子化,为设备保养、检维修等提供依据。
参考文献:
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[4]蒋中,孔令成.城市互联消防安全数字化监控系统的设计与实现[J].现代电子技术,2009,32(9):131-133,13.
随着物联网、下一代互联网、云计
算、人工智能、知识管理等新一代信息技术的广泛应用,城市管理、政府和企业办公、老百姓的日常生活,还有教育和农业等各个行业,都在悄悄地向智能化、信息化迈进。
在智慧浙江科学会客厅暨“城市的明天”主题展览会上,中国电信以智慧城市沙盘为核心,分别设置了智慧政府、智慧产业及智慧民生三大展区,采用虚拟场景、互动演示等新颖活泼的形式,将移动与固定、转型业务与传统项目完美结合,充分展示中国电信在打造智慧城市方面的实力和能力,以及融合创新带来的综合信息服务能力和聚焦客户运营模式所创造的差异化竞争优势。参观者通过亲身体验,能够感受到智能互联生活已经触手可及地来到了我们身边。
高效服务的智慧政府
智慧政府主要包括平安城市、智慧城管、智慧环保、智慧工商、智慧税务等服务,为老百姓提供最大便利,打造高效的服务型政府。近年来,中国电信不断完善智慧政府各项应用与基础建设,有效促使资源整合与优化配置,推动城市格局更加合理,城市管理更加科学、及时、有序。
在平安城市里,通过市、县、派出所三级联网和信息共享,对城市主要道路、重点场所和部分小区进行不间断监控,实现指挥中心的110、119、122三台合一,民警可以在监控中心把握现场情况,为创建“和谐社会”奠定了良好的科技基础。
在智慧城管中,通过数字技术的综合应用而建立的智慧城市管理大平台,集城市管理、协同处置、执法监督、应急调度、决策指挥、公众互动为一体,核心业务涵盖环卫、园林、路灯、公共交通等城市管理业务。
有了智慧环保,就可以实现集空气质量、环境噪声、烟气排放、水污染、放射源、城市积水、城市雨量、河道湖泊水位、气象参数、污染事故应急响应和环境综合管理、网络办公为一体的综合监测与监管协同。
智慧工商,将利用中国电信的电话网、移动网、互联网融合优势,整合商品监管软件,为政府监管部门搭建商品安全监管平台,同时提供专业的移动执法终端、定制电话终端、互动媒体终端等多种终端设备,实现重要商品信息的备案和监管查询以及一线执法人员移动执法和综合办公等功能。
电子报税,为纳税人提供及时、高效、安全的远程纳税申报、税款缴纳、纳税情况查询等服务。网络发票,为个人、机关事业单位和企业提供发票的网络开具、网络查验及相应的涉税业务,加强税务管理机构对普通发票的监管。
转型升级的智慧产业
中国电信借助智慧产业建设为城市经济注入新的活力,极大增强产业自主创新能力和产业聚集效应,为投资者和经营者创造良好的投资经营环境,对旅游者提供向全世界传播城市形象的便捷通道。同时,催生出一大批对国民经济和社会发展具有直接拉动作用、可持续发展的新兴产业。
在不久的将来,这样的情景随处可见:农民兄弟坐在电脑前,轻点鼠标,即可查看农场现场情况,了解温湿度等信息,实现翻地、播种、除虫、灌溉和收获,就如同“开心农场”一般简单。因为基于先进技术构建的农业专家智能、农业生产物联控制和有机农产品安全溯源等三大应用为一体的智慧农业,实现了农业信息数字化、农业生产自动化、农业管理智能化的综合智能信息化解决方案。
智慧物流,将运用自动识别技术、移动通讯技术、GPSone定位技术等,并基于CDMA手机进行嵌入式开发实现的一套物流行业信息化解决方案,为物流公司一线业务人员提供移动中的任务管理、数据采集、数据通讯等工作,为物流行业提供集语音、数据通讯、定位、拍照、扫描等5项重要功能于一身的全能终端整体解决方案。
智慧金融,包括网上银行、电话银行、手机银行等。同时,利用信息化技术,大幅度提高办公效率,实现数据网络充分满足银行大数据量处理的需要等。
此外,智慧旅游则是利用云计算、物联网等新技术,通过便携的终端上网设备,主动感知旅游资源、旅游经济、旅游活动、旅游者等方面的信息,及时安排和调整工作与旅游计划;智慧园区是通过融合应用各种技术手段形成软实力,对于包括政务、产业和民生在内的各种需求做出智能响应,创造更美好的园区生活。
幸福感知的智慧民生
为了承载全方位便捷化的智能化社区生活服务,中国电信将光纤网络铺设进入千家万户,将其与城市功能平台相连接,形成以社区为载体的高品质城市生活。智慧民生主要包括智慧社区、智慧医疗、智慧教育、智慧交通、智慧家居等业务。
通过社区信息化建设,从健康、居家、饮食、紧急情况等全方位给予老年人更多生活上的帮助和精神上的安慰,让老年人安享晚年生活。
利用无线通信、互联网等技术,通过智能化的集中、统一的电子健康档案平台、电子处方、电子病历,智慧医疗能对医务人员、患者和医疗物品进行加强管理,实现诊疗信息的无纸化、语义信息的统一化,医药术语的标准化等。
针对目前我国教育改革与创新的实际需求,利用移动网、电话网、互联网融合优势,借助物联网、云计算等技术,开发出集协同办公、教育管理、家校互动、应急保障、教育资源共享于一体的智慧教育。
关键词 铁路信号技术现状及发展
中图分类号:X731文献标识码: A
随着铁路不断提速及自动控制技术、计算机集成电路的普遍推广应用,推动铁路信号设备技术飞速进步,现阶段正使用的铁路信号控制系统综合性、信号信息传递网络化、信息自动处理智能性、设备设施模块化,是与现代高速铁路相适应的行车必备设备,但是还有待进步提高性能、拓宽应用。
一、铁路信号技术的现状
近年来,我国铁路通车里程不断的快速增加、高速铁路的飞跃发展、铁路运输经历了6次大面积提速,我国铁路信号设计师们抓住了此阶段良好的发展机遇,自主创新研究,并借鉴国际先进行业管理模式经验,创立了符合我国国情的现代化铁路信号综合系统。从运行时间、运行状况、市场调查分析,显示我国铁路信号系统运行安全、工作稳定;产品基本实现国产化、标准化、系统化。
铁路信号设备主要包括车站信号、区间信号、行车指挥系统、列车运行控制系统、驼峰调车控制等项。现阶段的车站信号大量使用了计算机、通信科学技术,主要应用于车站联锁、平面调车控制、车站信号遥控遥信等。使用了继电集中联锁,以及允许车列溜放、保持退路安全的平面调车控制和节省电缆、人力的车站信号遥控遥信系统。区间信号:用以保护区间内列车行车安全,主要包括区间闭塞、车内信号、铁路道口防护、防护报警和轴温探测等。区间闭塞是为了防止在区间运行的列车发生对撞和追尾事故。区间半自动或自动闭塞应用使得区间信号得到了进一步完善,将机车驾驶室中能够和地面信号形成同样的车内信号;而与平交道口可设置面向公路的道口防护和防护报警。铁路行车指挥自动化系统是应用了计算机等设备自动收集信号设备状况和列车运行的信息并进行处理,及时发出指挥列车运行的命令,以实现调度集中控制。行车指挥自动化的技术设备是对现有设备进行改造后,拥有了车次跟踪、计算机控制、通信设备和设备故障自检等功能。铁路列车运行自动化是利用计算机应用系统软件根据对列车追踪数据对进路控制和运行状况进行智能化调整,是对列车起动、行驶、调度和停车实行自动监督、控制,提高行车的安全性、运行效率,并改善司机的工作条件。目前在驼峰调车场上应用的驼峰调车控制自动化的技术仍然不够成熟,为了实现控制货车溜放进路和溜放速度,完成列车的分类、解体和编组,多为非机械化、机械化控制方法。
随着铁路类型的变化,我国信号使用类型,产品的技术含量都非常多样化。兴建的高速客运铁路、现代化改造的主干铁路等伴随科技的进步与应用及社会发展理念的变化,这些铁路基本上都使用与之相适应的配套信号设备,这些信号设备的特点就是系统化、自动化、信息化、网络化、模块化层度高,技术比较成熟;部分工矿企业铁路、货运铁路及国家非标准铁路使用的铁路信号系统,仍旧是传承下来的信号设备,这些信号设备虽然也算比较成熟,但是比较机械笨拙、操作不灵便、耗能大等特点,对火车运行速度、安全有很大制约。
二、铁路信号设备技术存在的主要问题
铁路信号的发展主要是随着铁路和科技的发展不断变化的,信号技术变化主要表现在信号显示、信号连锁、行车调度指挥、运行控制、枢纽信号及信号设备等方面,其主要特征是使用的科学技术具有时代特征和与该阶段铁路的结合性、适应性。我国铁路信号技术发展速度比较快,近几年许多领域已处于世界领先地位,综合技术含量比较高,其可靠性都也都得到实践检验,安全高效,取得让世界瞩目的成绩。目前在近期使用过程中主要存在以下几个方面的问题:
1、虽有部分原件取得较大进步,但整体综合技术水平还不够高,还有很大发展空间。目前我国使用的许多电源屏、信号表示器、继电器等都还是二三十年前的产品,发展速度缓慢,先进技术还跟不上时代,保养维护比较麻烦,且费用较高,故障率仍然很高,某种层度还是影响了行车安全和效率,和国外发达国家仍有差距。
2、智能化、模块化、集成化应用和发展层度低。原有内燃及电力型号机车由于原设计时并没考虑到集成化、智能化、模块化机车车载和地面、车载等信号设备,且这些机车已经大量生产并投入使用,升级改装等花费巨大;我国现有的信号设备正在完善和使用验证阶段,设备技术还不够先进完善,并不能全部代替原有信号设备,这两点严重制约了现代信号技术发展和应用。
3、信号技术设备能耗高,不环保、不经济。由于现代的应用的信号设备智能化、技术水平还不高,使得信号设备不够节能;且使用的大都是发电厂用电,绿色能源用不上,不够环保;自动化层度低,空置时间不能够自动关闭,设计不精细等,造成很大的浪费,不经济。
三、我铁路信号设备技术的方向
针对我国铁路信号出现的不足,铁路信号发展的主要方向应是实现高度自动化、智能化,以便保证行车和各种作业的安全、准确,提高效率,减轻相关工作人员的劳动量。
1、要整体化发展进步,提高整个信号系统的综合性能。
2、加大研发力度,增加科技投入,研发符合我国国情的具有高度智能化、集成化信号设备。