智能交通发展方向范例6篇

智能交通发展方向

智能交通发展方向范文1

关键词:道路 运输 智能系统 发展

随着社会经济的不断发展和人们生活水平的普遍提高,整个社会对交通运输的需求日益增加。虽然世界各国政府已经或是正在大量投入财力于交通基础设施的建设,但交通状况恶化及其伴生的安全事故、空气污染等一系列问题越来越困扰着有关的政府当局。交通运输对经济发展的制约作用不同程度地普遍存在于每个国家/地区,如何解决大城市周围地区交通拥挤和堵塞现象几乎成了最为棘手的难题之一。?

交通量的持续增长是造成这种状况的最根本原因,而传统的解决途径主要有两个:一是加大交通基础设施建设的投入,但资金、土地等稀缺资源的有限性又是不可回避的问题,道路基础设施是不可能无限扩展的;另一个就是限制交通流量,主要是通过法律和行政的手段实现。这又分两个方面:一是控制车辆出行,如按车牌单、双号分别行驶,或是鼓励和发展公共交通,减少私家车的使用,美国等西方国家早在很多年前已在一些交通繁忙路段实施鼓励两人以上的车辆优先行驶的规定;再就是控制汽车保有量,以高额的税、费甚至控制上牌等来限制汽车数量的发展。这些方法短期可以奏效,但有失公平、合理。如何更有效地使用现有交通运输网络就是人们试图寻找更好地解决上述问题的重要途径之一。人们希望通过增加技术含量的方法提高现有道路的利用率,提高道路交通的安全程度和道路使用的舒适性,智能运输系统(ITS)因此应运而生。

1 ITS的基本概念和作用

所谓智能运输系统,就是集信息处理、通讯、控制、以及高科技的电子技术等最新的科研成果,应用于交通运输网络中。它与传统的交通管理系统一个最显著的区别是,将服务对象的重点由以往的管理者转向道路使用者,即用先进的科技手段向道路用户提供必要的信息和便捷的服务,以减少交通堵塞,从而达到提高道路通过能力的目的。另外,从系统论的角度来看,ITS将道路管理者、用户、交通工具及设施有机地结合起来并纳于系统之中,提高了交通运输网络这个大系统的运行效率。

ITS系统的功能包括以下几个主要方面:信息提供、安全服务、计收使用费和减少交通堵塞等。系统向道路管理者和用户提供的主要是道路交通情况的实时信息及相关的其它信息,如天气等;而安全服务的内容则有危险警告、人车事故预防、行车辅助等,它们通过不同的方式来帮助减少交通事故;费用收取主要是以电子方式自动地向用户收取道路使用费或车辆停放费等。当然,系统还可以根据人们的需要提供更多的服务。

2 先进国家的发展情况

北美、欧洲诸国及日本等西方国家在ITS的发展方面处于明显的领先地位,现从以下几个方面来分析:

2.1 政府的积极态度与有力支持

对于ITS的开发利用,有关当局均积极参与,并给予相当的财力支持。在美国,由联邦/州运输部作为主管部门,联邦公路局、立法机构及地方政府均有介入。政府的作用是对发展目标进行战略规划,如美国国会1991年通过了《陆上综合运输效率法》(ISTEA),1997年又完善为《综合运输法》(ISTEAⅡ),对如何采用先进技术以提高运输网络的效能做了相应规定;1996年初联邦运输部对ITS的发展又提出了新的要求,“建立全国性的智能运输基础设施(ITI)以节省交通时间,减少伤亡事故,提高全国人民生活质量”,具体规定出交通信息管理、紧急事故响应、旅行信息等九个子系统作为该计划的基本构成,明确了到2001年的发展目标。此外,政府也是资金的主要来源。美国政府每年对ITS都有专门的预算,如1997、1998年分别为2.4和2.5亿美元,而日本仅在1995年政府就投入6.7亿美元,这为新兴的ITS的发展提供了重要的物质保证。

2.2 专职机构的领导与协调

作为一个行业,ITS要有专门的组织来负责有关业务的领导与协调,一般多为半官方的,或者是有政府背景的机构,如美国的“全美智能运输协会”,加拿大的“加拿大智能运输协会”,而欧洲则有一国际性的ERTICO,“欧洲ITS组织”,其接受欧盟委员会的领导。这些机构与政府关系密切,它们既有行业的组织协调职能,又作为政府的咨询部门帮助制定发展战略,制定和颁布行业标准,构筑行业发展的架构;在其内部也有所分工,设立不同的专业委员会或工作组分管相应的专业领域。

2.3 社会各界的广泛参与

由于ITS有较好的发展前景,在市场机制的推动下,除了专业性的研究机构和咨询公司外,大量的工业组织也纷纷介入,所涉及的行业较为广泛,从传统的汽车制造、机电加工到新兴的计算机、通讯、信息、遥感等高科技领域。国际上一些著名的企业,如西门子、摩托罗拉、东芝等公司也加入有关产品的开发和研制,甚至软件巨头美国微软公司也开始关注并介入这个市场。据美国有关方面的预测,到2005年前后,仅美国国内ITS相关产品的市场需求将达到105亿美元。因此,有理由相信,ITS的发展前景是光明的。

2.4 产品的多样化

由于社会的广泛参与和市场的积极推动,ITS的服务功能越来越丰富和完善,产品也形式多样,使人们对交通运输的需求不断地得到满足,使运输网络的功效得到不断地提高。以下是几个比较有代表性的例子:

万通卡(SMARTCARD)

其外形似银行的信用卡,作用似电话磁卡/IC卡。主要用于过路费、停车费、公共交通工具使用费等的计收。目前流行“非接触式”的,即卡与读卡机不再直接接触,可有10cm左右的工作距离,有的甚至隔着钱袋或衣服也能有效。卡经补值后可反复使用。这种系统极大方便了使用者,而且也便于管理者的管理与操作,大大降低了使用与维护成本。现在不仅欧美广泛使用,在日本及韩国等也很普遍。

电子收费系统(ETC)

主要工作原理是,载有特定装置的车辆进入收费区后,收费区的信号探测器发出扫描信号,检测并获取该车的有关信息,然后根据不同的方式进行计费,或是使用万通卡,或是中心账户计账。目前这种系统功能日益多样和先进,譬如信号探测系统还能够获取并记录诸如车辆的几何尺寸、车重、车型等数据,还能够将那些违规或不符合要求的车辆通过摄像机记录车牌号。如果车内再配有GPS(全球定位系统)或其它类似功能的系统,信号探测系统还可以为过往的车辆提供前方道路通行情况,提供导航服务。电子收费系统主要用于公路或城市出入口处,它能够减少或避免因收费而带来的交通堵塞问题。在加拿大,为解决原经过多伦多市的401号公路因交通拥挤而新建的407公路,采用了世界最先进的全自动收费系统后,大大的改善了通行情况,缓解了该地区的交通紧张局面。

实时交通信息系统

系统所能提供的信息包括路况、交通拥挤情况、交通事故情况、交通管制、停车泊位等。信息传播的方式主要有:调频广播、无线电短波和红外波。汽车专用信息接受器根据设计的不同可以有多种的显示方式——声音的、文字/数字的,有的用色灯及其发光强度表示不同的内容和程度,最先进的是显示在屏幕的电子地图上。目前比较著名的如日本的“车辆信息与通讯系统”(VICS),其经过5年的争论与开发,于1996年4月正式投入使用;再如欧洲的“交通信息频道”(RDS-TMC),现在在5个国家的9个城市中试运行,ERTICO已经为欧盟11国推广该系统拟定了时间表。

智能汽车

主要是在汽车上加入更多的电子控制系统,大大提高驾驶的安全性和效率。日本最近推出ITS的概念车HSR—VI,该车既可以手动驾驶,也可以完全自动驾驶。在自动驾驶状态下,车载电脑搜集来自激光雷达、立体图像传感器、多用途通讯系统以及交通管理方面发出的各种信息,以操纵汽车的行驶。这些装置还可以将外部的情况提供给驾驶员以避免发生交通意外,如果驾驶员未能及时刹车、误入禁行区、超速行驶或是其它操作错误,汽车的自动信号系统会发出警告,并自动采取相应的措施,如变换车道等;电子制动系统则可以避免因紧急情况而惊慌失措可能带来的不良后果。

自动化公路系统(AHS)

美国正在对自动化公路系统进行由计算机控制的驾驶试验,并将很快投入实用。伯克利加州大学“高级公路和交通研究计划”已经建成了未来可供毋需驾驶员驾驶的汽车行驶的公路原型,并在1997年8月进行了实用成果的演示。这种思路是通过提高现有道路的利用率,而不是修建更多道路的办法来满足交通对道路的需求。具体工作是开辟专用车道,利用专门敷设在路面下的磁体来引导汽车的行驶,并确定汽车在公路上的位置;用高效雷达来控制车速,并保持与其它车及障碍物的间距。汽车在其上自动行驶,全无人为干预。目前汽车制造商们也在考虑给所生产的汽车装上计算机导航系统,以适应情况更加复杂的道路。研究人员已经证明,在这种公路上汽车可以高速行驶,即使在转弯处车速也可以高达100km/h以上,而且汽车的间距可以很小。所有汽车都以同样的速度行驶,因此不会增加交通事故,大大提高了道路的通过能力。

3 中国的发展概况

我国在ITS方面的开发和应用尚处于起步阶段,进行了一些有成效的基础性工作。?

从行业管理的角度来看,这项工作一直是由国家科委牵头,参加的部门有交通部、铁道部、建设部、电子工业部等。目前北京成立了一家专门的机构“ITS研究中心”(属交通部),但尚未有部级的ITS领导和协调组织。在业务的对外交流方面,我国似乎偏重与欧洲的发展。1995年起就与欧盟的RETICO正式开始接触,并于1997年6月在北京举行了首届“欧洲—中国ITS”会议,最近又计划在欧洲举行第二届。日前RETICO正与中国开展一个为期10个月的项目,帮助中国在ITS领域开展工作,介绍欧洲的经验与技术。?

在系统的实际开发和应用方面,我国已有了不少实际成果,在局部地区形成了ITS的雏形,或实现了ITS系统的部分功能。其中最主要的是电子收费系统,全国已有不少省份或城市开始采用或试行这种先进的管理方式。如广东省的佛山市,从1996年开始在该市周围的23个收费站点推行电子收费系统,提高了道路的通过能力,降低了空气污染。同样,在一些高等级公路上也出现了类似的收费系统;结合交通工程在新建的高速公路旁一般都埋设了光纤等信号传输线路,有些还安装了车辆探测装置和可变式信息显示装置,便于其后的交通控制、管理和服务。此外,在引进国外先进技术和产品的同时,我国也开始与外国的厂商建立合资企业,生产ITS的产品。

4 关于我国ITS的发展设想与建议

很显然,对于人均占有耕地面积大大低于世界平均水平、经济尚处于发展阶段的人口大国的中国来讲,修建更多道路的潜力有限,且道路网络的扩展会很快被以更高速度增长的交通量所淹没。因此,提高现有道路的使用效率是今后应重点关注的一个问题,而智能运输系统则是一个发展方向。可以从以下几个方面着手:

4.1 观念、意识上的重视

首先,要使有关方面在思想观念上对发展ITS的重要性有所了解和认识,能够站在战略的高度来看待这个问题。其次,我国新一届政府已经提出希望用增加包括交通在内的基础设施的建设等来拉动我国的经济发展。所以,可以说交通又一次面临着大发展的机遇。然而这一次的发展不能像以往那样,只是从量上进行简单的扩张,扩大交通运输网络的规模,而更重要的是要增加其质的发展。具体就是要提高科技含量,强化服务功能,更加适应社会发展的需求,也就是说交通的“可持续发展”应当建立在比扩大数量和规模意义更加广泛和深入的基础上。?

根据国内外发展的情况,可以预计交通运输业今后仍将是一个重要的行业,在国民经济中占有相当的比重。因此无论从市场占有的角度,还是从保护民族工业的角度看,我们都必须及早采取行动,争取主动。

4.2 建立、健全组织机构

ITS是跨行业的多种技术的综合性产物,必须要有一个高层次的机构进行相关业务活动的领导与协调。可以参照国外经验,组建部级的、半官方的组织来通盘考虑全面的工作,合理地调配各种可用资源。交通部作为ITS存在的基体—交通基础设施的主管部门,有条件也有义务在业务上进行更多的指导与关注。总之,要结合我国的国情,使ITS事业稳步和有序地向前发展。

4.3 超前开展工作

虽然我国ITS的整体水平还比较落后,市场远未得到开发,但当我们在比较有把握地预测到交通运输管理、服务体系的发展前景时,就要进行战略上的考虑,借鉴国外ITS发展过程中成功的经验,有针对性地开展基础工作。这包括在法律上明确和完善我国发展ITS的近期目标和长远规划;制定ITS体系的构架、发展的原则和对策;在技术上着手对ITS的标准、规范进行研究和规定;从运作上考虑资金的筹措、市场的开发以及“游戏规划”的制定(这主要是指如何对引入国外先进技术和产品加以一定的限制,以保护民族工业的发展)。?

一个重要的问题是标准,即ITS业界应广泛遵守的标准和规范。假若大家各行其是,系统间互不兼容、沟通,用户则会遇到不必要的麻烦,并造成投资的重复和管理的复杂。再如,交通实时信息的提供也应有统一的技术手段与规范。标准问题涵盖面很广,有许多的工作要做。?

当然,从我国目前情况看,全面系统地开展ITS的开发应用似乎为时尚早,但基础性的、学术性的研究工作应该超前进行。另外,在条件比较成熟的情况下,可以进行一些试点工作,以取得经验。

4.4 重视对外交流,立足以我为主

吸取和借鉴他人的经验教训,是取得成功的一条捷径。虽然ITS的发展历史不长,但其对交通运输业来讲是一种质的飞跃,具有非常现实的应用价值和广阔的市场前景。我们应一方面积极地进行国际性的技术交流与合作,了解和掌握发达国家在这方面取得的成功经验和做法,同时也应考虑我国的经济发展水平和产业结构、资金来源、道路状况、交通特点等实际情况,进行全面认真的分析研究,制定出符合我国国情的发展战略,加快中国ITS业的发展。

参考文献

1 ITS International.?

智能交通发展方向范文2

[关键词]城市交通;智慧交通;创新;特色

智慧交通依靠大数据、云计算、物联网及移动互联技术支持,实现对城市交通、居民出行和物流运输的智能化管理,是智慧城市建设的重要组成部分,最终达成提供更高效的出行效率、降低交通成本、创建更绿色环保的城市空间和更舒适的出行体验。交通部2019年9月24日《交通强国建设纲要》明确提出到2035年我国基本建成交通强国的目标,到本世纪中叶全面建成“人民满意、保障有力、世界前列”的交通强国,体现了当下交通管理的复杂性和解决问题的迫切性出发,成为我国政府管理部门对于智慧交通布局的前瞻性规划。从已有文献的研究来看,智能交通建设领域的研究从顶层规划、技术探讨开始向更为多元化的方向向发展,涉及理论、技术、实践等多个方面内容,对智慧交通建设的规划发展、核心技术、技术应用多有研究。智慧城市的发展需要以人为本,对民众生活的环境质量、食品药品安全、交通安全等方面实时监测十分重要。[1]西方国家和一些城市业已确立了智慧交通发展路径,从这些国家和城市今年来在智慧交通发展规划、智慧路灯和车辆信息系统方面的创新进行对比,为国内城市智慧交通建设提供了借鉴。

1国外智慧交通建设的规划转向

西方国家从上世纪六七十年代开始涉足智能交通的研究,将交通运输的信息化建设作为重要方向。国外城市从政策规划到基础设施建设上充分发挥技术优势和城市现状相结合,展现出不同的发展特点。西方国家在建设智慧交通过程中结合先进技术来进行交通拥堵治理,收集大数据平台所需的海量数据信息,提供人性化的公共服务和城市管理,政府部门在这一发展过程中起到了关键性的推动作用。美国2015年ITS战略计划,计划在2019年完成网联化与智能化的双重升级。在无人驾驶汽车发展上,美国出台了一系列法规鼓励和约束自动驾驶汽车发展,2016年《自动驾驶汽车政策指南》时起从法律层面上肯定自动驾驶的合法性并将其纳入联邦法律框架,战略方案从1.0到3.0的引导与展望鼓励各州重新评估现有交通法律法规,为自动驾驶技术在全美的测试和部署清除法律障碍,落实推动该项技术与地面交通系统运输模式的融合。欧盟第一个协调部署智慧交通的法律性基础文件是2010年欧盟委员会制定的《ITS发展行动计划》,这是欧盟范图内第一个协调部署ITS的法律基础性文件,确立欧盟2020智能交通系统(ITS)三大目标为交通可持续、竞争力和节能减排。之后,欧盟主要在电动汽车、道路安全、智能交通系统、市场准入以及CO2排放等领域提出了战略实施方案,计划加强各国交通科研领域的国际科技合作。欧盟目前对于车辆信息互联的技术标准还未最终确定,围绕WIFI技术和5G技术两大技术系统的企业目前处于争执不下阶段。日本政府高度重视自动驾驶汽车、车联网和智能交通领域发展。早在2013年,日本内阁便了日本复兴计划《世界领先IT国家创造宣言》,其中智能网联汽车成为核心之一。以此为蓝本,日本内阁制定部级科技创新项目《SIP战略性创新创造项目计划》,将自动驾驶系统的技术研发升级为国家战略高度,并提出自动驾驶商用化时间表以及《ITS2014-2030技术发展路线图》,计划在2020年建成世界最安全道路,在2030年建成世界最安全和最畅通道路。日本非常关注自动驾驶汽车的发展规划,不仅在《2017官民ITS构想及路线图》确立这一领域技术的推进时间表,还通过《自动驾驶相关制度整备大纲》明确自动驾驶汽车的责任划分和事故赔偿原则,对自动驾驶汽车的安全条件进行了明确规定。目前,在亚洲地区初步形成了以中国、日本和韩国等国家协同发展的智能网联汽车生态体系。从西方国家对于智慧交通整体规划来看,美国、欧盟、日本以及其他一些国家在智慧交通发展战略上着力点都有区别,但在自动驾驶汽车的发展上都非常重视。美国智慧交通发展规划基于国家强大的技术支持和人才培养基础,由国家进行统一规划,在充足的人力和财力投入下发展迅速。日本由于地小人多,在已有VICS系统和ETC技术使用下开始注重自动驾驶汽车。欧盟强调各国合作和标准化、强调综合运输系统智能化、重视通信和车载设备等。

2国外智慧交通应用领域的创新

2.1智慧路灯的升级打造。智慧交通的实施目的是为了能够为城市提供更为人性化的公共服务,让行人、车辆和城市道路之间能够找到一个相对协调的平衡点进行良性地系统运作。以往在交通管理上主要侧重对机动车和各类车辆的控制和管理,因为设备的局限性难以为行人提供个性化的需求和体验,智慧交通能在规范行人的交通行为同时保障行人安全、满足公共服务诉求,当城市路灯在城市中的使用与先进传感器结合以后,智能路灯成为了目前国外城市首要尝试的设备。新加坡近年来在原有交通管理系统基础上大力发展以“智慧国家2025”为主导的智慧交通方案,新加坡陆路交通部提出对公共照明进行“智能化+LED”升级改造的方案,预备将全国现有的路灯改造成含智能控制系统的智能路灯,其中60万个路灯将会在装备传感设备的情况下完成城市公共服务的同时进行数据的收集。美国城市洛杉矶、芝加哥、纽约、西雅图、圣地亚哥等城市都已开始安装智能路灯。洛杉矶在该市大范围内安装智能路灯设施,将大数据和物联网技术结合路灯配备的传感器,从而收集交通数据、分析信息并进行共享。芝加哥通过“路灯杆装上传感器”,进行城市数据挖掘。在人们的生活里,无处不在的传感器被应用在了芝加哥市的街边灯柱上。通过“灯柱传感器”,可以收集城市路面信息,检测环境数据,特别是空气质量和噪音,但不会侵犯个人隐私。西雅图路灯可以改变色温,根据周围环境改变路灯亮度,与环境能有机和谐成为一体。圣地亚哥与通用电气和ATT公司合作,在路灯上安装了摄像头、麦克风和传感器,具有找停车位和监测社区枪击声音等功能,集智能安防、微基站、新能源电动汽车充电桩等使用功能于一身。英国MiltonKeynes、德国林、法国里昂、荷兰海牙都对当地路灯进行升级改造。英国MiltonKeynes在当地的MK体育场安装的路灯同样具有监控摄像、WIFI以及电动汽车充电功能,体育场内的售票处和商店门口路灯还安装了闭路电视、公共广播,必要时可作远程连接。德国柏林电线杆成为了电动汽车的充电桩,约占德国一半数量的电线杆都能提供这项服务。斯图加特市在对本市路灯进行LED路灯升级,配合智能控制系统进行统一管理控制。海牙在当地一个海滩上安装智能灯柱,装有摄像头、传感仪和数据传输网络,能够调节灯光的亮度、检测空气和噪音、控制交通,并帮助游客寻找空余的停车位。2.2车载终端的广泛采用。在车载终端使用领域日本和新加坡属于最为典型的国家,地少人多,有限的空间局限性催生了更为高效的城市车辆信息系统构建,均已建立了完善的车载终端设备开发。日本独特的VICS系统(VehicleInformationandCommunicationSystemCenter)由日本道路交通情报中心建设和管理,通过汽车上安装的车载设备接收VICS中心提供的实时交通信息,信息内容遍及全国交通信息播报。数量庞大的车载终端意味着高额的运行经费,这些经费主要由政府拨款和车载设备销售,生产企业每台需向VICS中心交纳2000日元的费用,因此VICS中心每年获得16亿元收益,最终用于基础设施建设和提升服务管理水平。在日本,紧急车辆和公交车辆在道路通行中享有优先权,城市交通管理控制系统中心通过车上的车载优先系统调节路口信号灯,以缩短紧急车辆和公交车辆的通行时间。东京市是日本率先采用全自动智慧交通控制系统的城市,133台计算机对全市多个路口红路灯进行智能控制;静冈市智慧交通控制系统通过1台主机和16台分机控制全市大部分信号灯。新加坡的车辆同样装有车载设备,通过城市交通管理系统ERP(电子收费系统)在划定的控制区域进行监测,当车辆经过电子收费站时通过在车辆上安装的车载设备实行自动扣费。2.3违法行为的识别技术。违法行为识别以往只能监测汽车闯红灯等交通违法行为,在人工智能的技术支撑下,车辆识别技术得以对车辆和行人进行信息的识别、分类和统计,提升了违法识别效率,在治理城市拥堵、缓解交通压力时发挥了巨大作用。在交通出行方面,拥堵时段收费是国外较为常见的使用方式,如新加坡、伦敦和斯德哥尔摩都采取了拥堵收费的方式。新加坡实行交通拥堵收费的历史由来已久,在城市道路的十字路口、交通要塞、高速公路和公共区域都装备了电子眼,不仅对车辆闯红灯和超速能够准确记录,对行人的违法行为也一视同仁。伦敦从2003年采用车辆自动识别技术对车辆的出行路线进行判别,在市区核心范围进行拥堵收费,如果在伦敦中心区域的道路上看到一个红色的“C”,代表车辆已经进入到收费区域。伦敦在拥堵区域征收每天11.50镑的拥堵费,时间是周一到周五早上7点到晚18点,周末、法定节假日不收费。收费对象主要是私家车和货车,本区域居民公交车、出租车、消防车等紧急救援车辆及残障人士等特殊驾驶群体车辆不征收费用。斯德哥尔摩在通往市中心的道路上设置了18个路边监视器,利用射频识别、激光扫描和自动拍照等技术,实现了对一切车辆的自动识别,缩短了违法行为识别的处理时间。

3结语

智能交通的创新和探索提供了新的发展方向和思路,我国目前将智慧交通建设更多纳入智慧城市的打造过程,从成本来看智慧路灯的落地实施可能性较大,智慧路灯在支持智慧交通建设基础上也能不断发挥城市管理、能源环保等方面的积极作用。车载终端因运营成本的问题,在5G技术发展情况下更容易被手机手段所取代。拥堵收费制度在治理城市交通拥堵上的效果明显,但在推行过程中遇到的阻碍往往较大。美国纽约市议会2008年表决通过了曼哈顿区征收交通拥堵费的提案,因反对者众多而不得不搁置。北京市2016年曾讨论过拥堵收费政策,最终未能实施。交通拥堵收费政策要收到良好的效果非常依赖于完善发达的公共交通系统。从征收拥堵费缓解拥堵的有效性角度看,交通拥堵费对缓解交通拥堵起作用的重要方式之一就是改变市民的出行结构。[2]国内城市智慧交通建设仍需根据自身城市特点进行建设。

【参考文献】

智能交通发展方向范文3

国家发展框架指明我国ITS未来方向

国家发展改革委员会和交通运输部联合的《推进“互联网+”便捷交通 促进智能交通发展的实施方案》(以下简称智能交通发展实施方案),明确了近期将以三个系统(智能运输服务系统、智能运输管理系统、智能决策支持系统)、两个支撑(智能交通基础设施、标准和技术)、一个环境(宽松有序发展环境)作为主要发展内容,这是一个较为全面的安排。根据本世纪初的实际情况,我国在ITS发展的初期主要集中的与运行和服务相关的领域进行开发和应用;随着国内交通运输环境的变化和转型发展的要求,这次的智能交通发展实施方案在基础设施建设、产业发展、运行服务和技术应用等多个方面进行了详细的安排,同时覆盖了城市交通、公路、铁路、航空、水运。除此之外还特别注意了ITS发展的整体性,在智能汽车、车车通信、车路通信、测试检测环境等方面都做了安排。另外为了推动智能交通前沿技术研发和对新兴战略产业支持,还首次将新一代国家交通控制网、列车自动运行、综合枢纽协同、高速宽带无线互联和高速无线局域网等内容列入ITS发展方案。因此这次的智能交通发展实施方案不仅是近期内国家对ITS的安排,而且为我国未来ITS发展指明了方向。

以“互联网+”为切入点,促进新一代信息技术在交通领域的应用

互联网+便捷交通不仅促进了交通的线下服务移到线上,更强调的是用互联网的概念和技术重新定义和构造交通运输系统。例如今天大家都在使用的网约出租车就是在互联网概念下运输模式和服务模式的创新。不仅如此,新一代互联网技术不仅仅是信息交互和交易工具,它还具有驱动、执行和使能(Enable)的功能,也就是新一代互联网要渗透到执行部件和机构中,它不仅仅能推进交通运输管理与服务的提升,还将形成新的载运工具和运输系统。

这些新的载运工具和运输系统除了应用新一代互联网技术外,还大量的应用了近年来快速发展的新一代信息技术,典型的有以下几项。

首先是通信技术,这里不仅仅是以3G、4G以及5G为代表的宽带移动通信技术,还有支持高速载运工具与基础设施、载运工具与载运工具间进行高可靠数据交换的高速无线局域网和专用短程通信(DSRC),而且其专用芯片、协议、产业支撑等都逐步完成。另外认知无线电和深空通信等通信前沿技术也开始在交通系统中进行应用试验。以上这些都给以高速移动为特征的交通运输提高安全和服务能力带来了巨大变化。

第二是传感器,本世纪以来交通领域的传感器取得了巨大的发展,例如激光传感器,不仅在速度、能见度、机动车排放和路面平整度的测量方面开始大量应用,而且在载运工具周边环境和障碍物探测上实现了巨大突破,其典型的代表就是多通道激光扫描雷达,目前已经成为自动驾驶汽车常用的传感器。另外,24GHz和79GHz微波雷达、视频图像传感器等都在智能汽车中开始应用。传感器技术的发展为ITS各项技术和应用系统获取大量的高质量提供了支撑。

第三是数据管理与处理技术,例如近几年快速发展的大数据、云计算和人工智能等,其中人工智能的应用有赖于高质量的数据,而传感器和通信技术的发展给数据的获取和交互提供了非常好的条件,这也是近期智能汽车、自动驾驶汽车、自主驾驶汽车快速发展的原因。除此之外,数据的丰富、管理技术的进步、处理和算法的发展,给在虚拟空间建立起与现实交通形成映射关系的虚拟交通系统提供了条件,使得对交通运行的预判、控制、管理更加精确。

从国家的文件看,智能交通发展实施方案很好的体现了在新一代互联网等信息技术推动下,ITS将更加注重适应人对交通的多样性需求、更加注重车路一体化、更加注重数据的应用、更加注重载运工具的智能化。

智能交通基础设施是ITS发展的重要支撑

这次的智能交通发展实施方案将智能交通基础设施作为ITS发展的重要支撑,这在我国ITS发展中是第一次,实际上在高速公路、铁路和民航的建设中,机电系统、调度系统、管理系统一直是建设的内容,但是多数是当作附属设施或运营系统来对待的。随着以钢筋混凝土为主要内容的基础设施建设走向萎缩,交通运输系统更多的要靠提高运行效率来满足不断增加的运输需求,因此信息化和智能化成为交通运输建设的重要内容也就不足为怪了。另外随着信息技术和智能化技术的进步,中国在上世纪80年代末至90年代初制定的道路机电系统体系已经落后,需要在新一代信息技术和装备在支撑下重新规划和设计,因此新一代ITS必须要有新一代的智能化基础设施与其配套。

智能交通发展方向范文4

【关键词】高速公路;道路智能;智能交通

交通安全、交通堵塞及环境污染是困扰当今国际交通领域的三大难题,其中安全问题最为突出。智能交通系统(简称ITS)是未来交通系统的发展方向,它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。采用该智能交通系统,车辆靠自己的智能在道路上自由行驶,公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态,借助于这个系统,管理人员对道路、车辆的管理更加清晰有效。ITS可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率,因而,日益受到管理部门的高度重视。随着我国高速公路的发展和高速车流量日渐增加,加大了高速公路通行压力,为了提高通行效率,必须把现代自动化技术迅速应用到高速公路建设中,从而不断推进高速公路的智能化进程。

1 智能交通建设的整体性特点

智能交通系统具有以下两个特点:一是着眼于交通信息的广泛应用与服务,二是着眼于提高既有交通设施的运行效率。与一般技术系统相比。智能交通系统建设过程中的整体性要求更加严格.这种整体性体现在:

(1) 跨行业特点。智能交通系统建设涉及众多行业领域,是社会广泛参与的复杂巨型系统工程,从而造成复杂的行业间协调问题。

(2)技术领域特点。智能交通系统综合了交通工程、信息工程,通信技术、控制工程、计算机技术等众多科学领域的成果,需要众多领域的技术人员共同协作。

(3)政府、企业、科研单位及高等院校共同参与,恰当的角色定位和任务分担是系统有效展开的重要前提条件。

(4)智能交通系统将主要由移动通信、宽带网、RFID、传感器、云计算等新一代信息技术作支撑,更符合人的应用需求,可信任程度提高并变得“无处不在”。

2 高速公路智能交通的发展目标

(1)通过地区、全国和跨国公路信息的收集和传递,实现对车流在时间和空间上的引导、分流,避免公路堵塞,减少因此而引起的经济损失和废气污染,保证公路交通畅通无阻。

(2) 通过车载信息系统使驾驶人员及时了解交通情况,发现险情,提高恶劣环境下的可视度,控制车辆的关键设备,协助驾驶人员操作,减少驾驶人员疲劳,实现公路自动缴费,从而加强公路用户的安全,减少交通事故。信息化的目标可使交通事故减少15~35%。

(3)通过提供设备和信息服务,提高公路经济效益。

3 智能交通系统在高速公路管理中的应用

(1)先进的交通信息服务系统(ATIS) 交通参与者通过装备在道路上的传感器和传输设备,向交通信息中心提供各地的实时交通信息;ATIS得到这些信息并通过处理后,实时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息;出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。

(2) 先进的交通管理系统(ATMS) ATMS有一部分与ATIS共用信息采集、处理和传输系统,但是ATMS主要是给交通管理者使用的,用于检测控制和管理公路交通,在道路、车辆和驾驶员之间提供通讯联系。它将对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监视,依靠先进的车辆检测技术和计算机信息处理技术,获得有关交通状况的信息,并根据收集到的信息对交通进行控制,如信号灯、诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。

(3)先进的公共交通系统(APTS) APTS的主要目的是采用各种智能技术促进公共运输业的发展,使公交系统实现安全便捷、经济、运量大的目标。如通过个人计算机、闭路电视等向公众就出行方式和事件、路线及车次选择等提供咨询。

(4)货运管理系统 这里指以高速道路网和信息管理系统为基础,利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术有效组织货物运输,提高货运效率。

(5)电子收费系统(ETC) ETC是世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载单元与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯,利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理,从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的,且所交纳的费用经过后台处理后结算给相关的收益业主。在现有的车道上安装电子不停车收费系统,可以使车道的通行能力提高3~5倍。

(6)紧急救援系统(EMS) EMS是一个特殊的系统,它的基础是ATIS、ATMS和有关的救援机构和设施,通过ATIS和ATMS将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体,为道路使用者提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。

4 高速公路智能交通系统的建设方向

高速公路智能交通系统的主要任务应该是围绕如何向司乘人员服务信息;如何对高速公路全程(或复杂路段)进行监视;如何对车辆行驶状态进行有效的监控,对检测到的违法行为及时进行警告与处理;如何对交通事故进行预警并及时开展事故紧急处理与救援;使路网上的交通流处于最佳运行状态,达到避免交通拥挤和阻塞,提高高速公路通行能力、安全性和运输效率,最大限度地消除事故隐患,预防交通事故,尤其是群死群伤重特大交通事故发生的目的。

总之,我们应当通过自动化技术,运用现代技术来引导高速公路使用的行为,从时空上加强对路网交通流量进行均衡,加强监控、诱导和事故处理的效率,以最佳的方式,充分用现有的交通基础设施,让高速公路的通行能力得到最大限度的发挥。综合了计算机技术、自动化控制技术和通信技术的道路智能管理系统,真正实现了现代高速公路的科学高效管理,使得高速公路发挥了巨大的经济效益,从而为促进和推动我国经济和社会发展、推动生产力的进步发挥重要的作用。

参考文献:

[1]张存保,杨晓光.高等级公路交通信息化与智能化发展规划研究[J].交通运输工程与信息学报,2006(01).

[2]迟铁军,高鹏.国外智能交通系统发展状况分析及对我国的启示[J].黑龙江交通科技,2009(02).

[3]邓永辉,伍锦铭.创建高速公路智能交通系统的探讨[J].广东公安科技,2006(02).

智能交通发展方向范文5

摘 要:智能交通在我们日常生活中起着重要作用,但是仍不能满足我国当今社会严重的交通难题,为了进一步改善交通问题,我们应该努力提高交通运输设施、设备的信息化和智能化水平。由于物联网在电子技术、通信技术、计算机技术和人工智能方面具有更大的技术优势,因此基于物联网的智慧交通为现代交通运输行业提供了发展的新思路。本文在物联网和智慧交通理解的基础上,研究物联网在智慧交通中的应用,并提出了基于物联网的智慧交通体系架构。

 

关键词:智慧交通;物联网;体系架构

引言

随着经济快速发展,交通运输业带来的能耗、污染和拥堵问题日益严重,而智慧交通的出现为解决这些问题提供了新的方向。为了适应经济社会发展和人民群众对交通运输安全性、快捷性和多样化、个性化需求,物联网技术与交通运输各组成部分的有效结合,是交通运输行业向智能化和信息化发展的必经之路,可见发展智慧交通已成为大势所趋。

 

1.物联网与智慧交通

1.1物联网

1999年,在美国召开的移动和网络国际会议上提出,“物联网(传感网)是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2005年,国际电信联盟(ITU)在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出“物联网”的概念[1]。物联网(The Internet of Things)是指把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。简而言之,物联网就是“物物相连的互联网”。

 

物联网的实质是利用传感网、射频识别(RFID)、移动互联网、云计算、模糊识别等技术实现物品之间的自动识别、信息互联以及智能化处理等。在物联网中,物体可以无需人的干预直接就行彼此“交流”,通过RFID、传感器等的全面感知和存储信息,通过传感网、通信网、移动互联网等多网融合技术把它们传送到中央控制系统,实现物品的自动识别、信息交换和共享、物品的“透明”管理以及智能化的加工、处理与管理。

 

1.2 智慧交通

我国交通能耗、污染和拥堵问题的日益严重,伴随着物联网、云计算等相关技术的出现,人们提出了智慧交通的概念。智慧交通与智能交通都是信息技术、传感技术、通信技术等多种技术在交通领域应用的产物,二者在建设内容、关键技术、应用方向等方面拥有共同点。但是二者的侧重点不同,智能交通主要侧重于各类交通应用的信息化,而智慧交通则是物联网、云计算等新技术在智能交通中的有效集成运用,侧重于追求系统功能的自动化和决策的智能化[2]。

 

智慧交通是将自动控制技术、无线传感技术、数据通讯技术、计算机技术等集成运用到交通系统的各个节点,形成高效利用交通设施、充分保障交通安全、尽力减小环境污染的智能化交通新格局,可见智慧交通是未来交通系统的发展新方向。

 

智慧交通系统以国家智能交通系统体系框架为指导,建成"髙效、安全、环保、舒适、文明"的智慧交通与运输体系;大幅度提高城市交通运输系统的管理水平和运行效率,为出行者提供全方位的交通信息服务和便利、高效、快捷、经济、安全、人性、智能的交通运输服务;为交通管理部门和相关企业提高及时、准确、全面和充分的信息支持和信息化决策支持。

 

2.物联网在智慧交通中的应用

将物联网、云计算为代表的智能传感技术、信息网络技术、通信传输技术和数据处理技术等有效地集成,并运用到整个交通系统,是智慧交通的一个重要标志。在这个网络中,各要素能彼此进行交流,实现所有交通信息的综合处理,并为各要素提供所需的要素信息,将汽车、驾驶员、出行者、道路及相关的服务部门相互连接起来,使整个交通体系智能化。

 

物联网在智慧交通中具有广阔的应用前景[3],有以下几个方面,如图1所示。

1、城市公共交通:城市公共交通是智慧交通的重要领域,可以建立城市交通“一卡通”信息系统,实现公交车、出租车多种城市交通消费一体化;智能公交调度系统,利用GPS、RFID、人像识别、车内视频监控等技术掌握实时信息;站台车辆信息平台建设,方便乘客查询相关乘车信息,合理制定乘车方式。

 

2、物流信息化:物流领域是物联网相关技术最有现实意义的应用领域,通过道路运输GIS系统定位跟踪与运输导航、RFID、3G网络提供广域移动车载通信手段实现货物状态位置实时管理;通过电子标签及识别自动收集货物信息,从而缩短作业时间,提高运营效率。

 

3、电子收费:ETC(Electronic Toll Collection)即电子不停车收费系统,是目前世界上最先进的路桥收费方式,它可以加快路桥收费站车辆通车速度,加快效率、减轻或避免车辆在收费用站口拥堵问题。

 

4、电子证照:IC卡电子证件嵌入了RFID逻辑加密芯片,具有高可靠性、高安全性、高性价比等特点,使得IC卡电子证件成为一张智能卡;基于射频识别技术的汽车电子牌照等对于防止假牌假证具有积极作用。

 

5、设施监测:在智能交通物联网中,道路基础设施被赋予电子标签,并有特定的信息传输通道和平台,能够实时掌握对象实体的状态信息,并将有强大的后台数据挖掘分析功能及丰富的展示平台,用于提高交通运输综合管理和服务能力。

 

3.基于物联网的智慧交通系统架构

智能交通系统是利用先进的电子技术、通信技术、计算机和控制技术进行信息的收集、处理、、交换、分析和利用,提供多样化的服务,但海量数据存储和处理等技术难题渐渐显现出来,在智能交通系统的基础上提出了“智慧交通”的理念为这些问题的解决提供了一个新思路,即充分发挥物联网技术,通过移动计算、智能识别、数据融合、云计算等技术的应用,形成智慧交通系统。智慧交通系统体系架构如图2所示。

 

图2 智慧交通整体框架

智慧交通系统从整体架构上可以从感知层、传输层、支撑层、应用层四个层次来进行划分。

(1) 感知层

感知层主要运用RFID、二维码、传感器网络、无线通信和实时定位等技术进行数据采集与收集,及时、准确监测交通信息。

(2) 传输层

传输层主要通过移动网络、无线网络、Internet、卫星等通信设施将感知层所采集信息运输到数据中心,供支撑层进行数据的处理和分析。

(3) 支撑层

支撑层是在智能处理、云计算、管理系统及数据库等资源下,实现海量信息并行处理和优化以及存储资源动态配置和部署。

(4) 应用层

智能交通发展方向范文6

关键词 智能交通 人才培养模式 课程体系

中图分类号:G642 文献标识码:A

1 智能交通行业背景

国家在“交通运输行业智能交通发展战略(2011-2020)”中提出,深入贯彻落实科学发展观,按照加快转变交通运输发展方式、构建“便捷、安全、经济、高效”的综合运输体系、发展现代交通运输业的总体要求,以集成创新、规模应用为重点,着力促进智能交通技术在交通运输领域的有效应用,着力提升智能交通领域的自主创新水平,着力推动智能交通系统产业和市场的发展,满足人民群众对出行安全和便捷要求,使智能交通成为现代交通运输业的重要支撑和交通信息化的先导,并为我国战略性新兴产业提供应用环境和市场。国家在《公路水路交通运输信息化“十二五”发展规划》提出,大力推进交通运输各领域信息化建设,推动信息技术与交通运输管理和服务全面融合,全面提高交通运输智能化、现代化水平。湖北交通根据交通信息化发展趋势,在“十二五”将开展“公路水路安全畅通与应急处置系统”、“公路水路交通出行信息服务系统”、“交通物流公共信息服务系统”、“交通综合管理信息平台”等四项重大工程建设,这需要充实大量的计算机网络、电子政务、办公自动化、智能运输、联网收费、视频监控、信息服务等不同层次的技术力量,尤其需要在一线的高素质技能型人才为各信息系统的建设与管理提供人才保障。

2 行业人才需求调研

通过对相关企业的走访、调研,分析未来几年智能交通行业对人才的需求主要体现在以下三个方面:

2.1 城际智能交通

在城际交通方面,伴随着中国高速公路投资规模的不断扩大,建设里程的不断增加,高速公路管理所需交通工程设施,特别是高速公路的通信、监控和收费系统需求量将不断扩大。高速公路智能交通系统是以信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术和交通工程等技术为基础的综合性、集成化大系统,主要由监控系统、通信系统和收费系统三大部分组成。

到2015年,湖北省高速公路总里程将突破6500公里,力争达到7000公里,根据交通部门的岗位调查和需求预测,湖北“十二五”期间智能交通领域需要从事交通控制与管理、电子不停车收费等方面的高技能人才从业人员在1.3万人以上。

2.2 城市智能交通

智能交通是智慧城市建设的重要组成部分,通过改进地面公交调度和信息服务、出租车综合信息服务、轨道交通换乘信息服务和交通枢纽综合信息服务等,能够帮助出行者选择更好的出行方式,由“盲目”出行转变成“有序”和“可靠”出行。近年来,各地都在不遗余力地推进智能交通的建设,并将它作为发展智慧城市的重要目标。根据武汉市智能交通发展规划预测,湖北“十二五”期间城市智能交通领域需要从事GPS与电子地图制作、城市交通控制与管理等方面的高技能人才从业人员在1万人以上。

2.3 城市轨道交通

按照武汉市轨道交通规划,武汉将有5条地铁连通武汉三镇,23条过江通道穿越两江,到2017年,共7条轨道线建成,总里程超过250公里。根据许多城市发展城市轨道交通的经验,城市轨道交通的建设和发展,将会带来大量的人才需求,除了建设时期需要大量的轨道交通工程建设人员外,随着城市轨道交通的投入运营,每年都会产生大量的运营人员需求,人员需求岗位既涉及行车组织人员,也涉及非行车人员。专家预测,每开通一条地铁线路大约需要各类人才1300人左右,根据武汉市目前的城市轨道七条线路的规划,到2020年,武汉轨道交通人才需求将达到近1.2万人,而60%是一线技术管理和运营管理人才。总之,总长为250公里的武汉轨道交通将能提供10000多个就业岗位。

3 专业技能型人才培养体系基本设想

3.1 人才培养目标定位

根据行业背景及相关企业人才需求调研明确了本专业人才培养目标的定位:本专业主要面向湖北及中部地区,服务交通运输行业,培养具有良好职业道德和敬业精神,掌握必备的文化知识和专业基础理论知识,具备监控系统、收费系统及通信系统的集成与施工、维修维护、系统管理等专业技能,适应高速公路与城市道路信息化系统的施工、维护、管理等岗位工作的高端技能型专门人才。

3.2 “双身份、三循环”人才培养模式的尝试

根据交通信息化建设对人才的需求,以就业为导向,以培养学生的综合职业能力为重点,遵循职业教育规律,突出交通信息化职业教育特色,实施“双身份、三循环”的人才培养模式。即学院和企业共同实施教学过程,学生以“学生+学徒”的双重身份,在学院和企业轮流上课与实训,充分发挥学校和企业两种教育环境、两种教学资源的作用;根据交通安全与控制专业从业人员的实际需要设置课程和实训内容:第一学年学生在校内进行基础文化知识和基础理论知识的学习,中途安排学生到校企合作单位观摩见习,使学生了解未来的工作岗位,之后学生回到学校继续学习;第二学年学生在校内进行系统的专业理论知识学习,中途安排学生到校企合作单位见习,之后学生回到学校继续专业技能的训练;第三学年根据学生的就业意向对学生进行针对性的实习教育,再安排学生到相应校外实习基地进行顶岗实习,之后学生回到学校完成毕业设计及毕业答辩。

3.3 “能力本位”的课程体系的构建

(1)通过职业岗位(群)分析,确定典型工作任务。由交通安全与智能控制专业教师和相关企业行业技术专家和一线技术人员组成专业课程开发设计小组,针对本专业职业岗位(群),采用访谈、问卷、研讨、论证等方式,依据在实际工作中具体工作任务出现的频繁程度、重要性以及所承载的知识与技能,通过岗位(群)分析确定本专业对应的典型工作任务。(2)通过对典型工作任务的归纳、整合,确定行动领域。通过研讨、论证等方式,广泛听取企业行业和学校等各方意见,根据完成典型工作任务所需的能力点不同,将相近工作任务按能力阶次进行归并和分层、分类,归纳出本专业基于能力标准为支点的行动领域。(3)通过对知识和能力结构的解构与重构,实现行动领域向学习领域的转化。由专业教学指导委员会汇集企业行业技术专家、实际生产一线的技术能手、学校专业骨干教师和教学专家,对照职业标准,结合教学资源的整合,根据工作任务的系统性和学生职业能力的形成规律。按照由易到难、循序渐进的原则,同时充分考虑教学的可实施性,以行动为导向,按照实际工作过程组织教学内容,开发出交通安全与智能控制专业主要学习领域。

参考文献

[1] 谭任绩.“3+3大循环”工学结合人才培养模式实践与思考[J].职业教育研究,2012(3).