时间:2023-04-01 10:32:48
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇智能交通技术论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
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,尤其以交通安全问题最为严重。 1995年,美国总共发生交通事故 6613000起,造成 41798人死亡,3386000人受伤,经济损失达 1500亿美元 ;日本在交通事故中造成 11000人死亡,经济损失达 1亿美元 ;而中国则总共发生交通事故 271843起,致使 71494人在交通事故中死亡,159308人在交通事故中受伤,造成直接经济损失达 152267万元人民币[1]。据专家研究,采用智能交通技术提高道路管理水平后,每年仅交通事故死亡人数就可减少30%以上并能提高交通工具的使用效率50%以上。为此,世界各发达国家竞相投入大量资金和人力,开始进行大规模的智能交通技术研究试验。
2.智能交通技术国外发展现状
智能交通技术是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、计算机处理技术等应用于交通运输行业从而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型运输系统,它使交通基础设施能发挥最大效能,从而获得巨大的社会经济效益。它的功能主要表现在:提高交通的安全水平、提高道路网的通行能力和提高汽车运输生产率和经济效益。
在美国,1991年国会通过了“综合地面运输效率方案”(ISTEA),旨在利用高新技术和合理的交通分配提高整个路网的效率,由美国运输部负责全国的ITS发展工作,并在以后的6年中由政府拨款6.6亿美元,用来进行ITS的研究工作。
在日本,建设省作为政府最大投资者,1999年至2000年投入1453亿日元用于ITS的开发。日本对其开展的自动化公路系统开发计划制定了具体目标,2001年后开始在全国进行实证试验,2015年左右在全国主要干线道路实现智能化。日本目前在ITS项目已经形成了官方、民间、学术机构的协调体制,这对日本ITS的发展起到了很大的推动作用。
欧洲十多个国家在80年代中期开始投资50多亿美元,联合执行一项旨在完善道路设施提高服务水平的DRIVE计划,其含义是欧洲用于车辆安全的专用道路基础设施。除了欧、美、日以外,新兴的工业国家和发展中国家也开始ITS的全面开发和研究。
3.智能交通技术在日本的本土化
智能交通技术20世纪80年代起源于美国,接着在日本得到发展。智能交通技术正象其他被引进技术一样,引进国在引进时,一定要考虑被引进国的实际情况,使之成为本国社会相融技术。美国在ITS体系框架结构中,规定其研究内容为出行者信息服务、过境车辆管理、商用车队管理等6个系统,日本在美国ITS 体系框架基础上,结合本国国情制定出包含先进的导航系统、辅助安全驾驶、不停车收费、交通管理最优法等9个研究内容的日本ITS研究体系框架结构 [ 2],并在此框架基础上开发了一系列ITS产品,实现了ITS的产业化。
在日本,汽车导航系统于1989年进入市场, 到目前为止大约40种不同形式的产品服务于用户。这些系统通过将经由路线的堵塞信息、所需时间、交通管制信息、停车场的满空信息等提供给驾驶员的方式帮助驾驶员在驾驶中可以采用最佳行动,从而实现分散交通流等导航功能。导航系统同时还可以服务于汽车安全,比如1997年9月推向市场的本田雅阁98款,安装了带有弯道侦测传感器的导航系统,该系统可以在交通路径诱导的同时,当前方路段出现弯道时让司机提前作好准备,从而避免由于弯道出现得太突然而引发的交通事故。在收费公路方面,日本公共部门和私人公司正加紧合作,争取早日开发出一种适合日本所有收费公路的自动收费系统。为将事故防患于未然,日本开始研究智能公路系统,即通过车辆及道路的各种传感器实时监测车辆行驶道路周围环境及车辆状况的状态信息,并将这些信息实时提供给驾驶员,在必要的情况下还可对车辆实施强制控制。这些项目涉及运输省的“先进的安全汽车 (ASV)”、通商产业省的“超级智能汽车系统 (SSVS)”、建设省的“自动化公路系统(AHS)”。1996年 9月,AHS在 11km长的环行道路上进行了一次自动驾驶的试验运行。 1998年 6月,出版了AHS-I、AHS-c、AHS-a研究所需的基本技术,包括与安全有关的 10个用户服务 (车道保持、避让障碍物、避免左转碰撞等 )以及9个提高效率和改善环境的用户服务 (保持适当车距、最佳道路使用率、最佳速度等 )。为了处理与大流量交通有关的问题,日本已经使用了交通控制系统。包括信号控制、车载设备获取的交通信息、公交优先、动态路线引导系统、商用车辆监控、绕行信息、减少交通污染的控制信号等。现在日本仍在不断寻找加强安全性、舒适性和环境保护的措施[3]。
目前,日本打算通过技术开发、制定国际标准、对发展中国家进行技术援助等途径来开发和输出其ITS技术。
4.智能交通技术在中国的本土化
中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35 000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部、公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面[ 2]。
我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年,由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。 由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。
从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。
ITS建设投入已经达到40亿-50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。 在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中,有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%-5%。 1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿-50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。 随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。
一、引言
平整度检测贯穿于路面施工质量检测、评定、验收及运营期路面质量检测等环节,其检测设备、原理和方法多种多样,检测结果因检测设备不同而有较大差异。美国、澳大利亚等国的平整度检测技术处于领先水平。美国有多家公司研发和生产路面平整度检测仪,其中包括ICC公司生产的惯性激光断面仪和手推式断面仪;FACE公司生产的DIPSTICK(步进式断面仪)和手推式断面仪,及South Dakota DOT生产的惯性激光断面仪等(澳大利亚ARRB生产的手推式断面仪和惯性激光断面仪在国际上也有一定的市场)。
我国平整度检测技术的研究相对落后,由于公路建设的需要,在“七五”期间,由交通部公路研究所和西安公路研究所等单位先后分别研制了颠簸累积仪和八轮仪等平整度检测装置,目前已在中国市场上有了一定的应用。在过去的十年中,有过一些应用和理论的研究,如我国规范规定了几种用于不同工程阶段、不同结构层次的平整度检测设备和相应的检测、评定方法,但总的来说在技术方面突破不大。近年来国内在仪器的评价和相关性的研究方面也开展了一些工作,2001年交通部组织开展了平整度检定规程研究,并已初步完成。
二、路面平整度检测仪的基本分类
,q4U5e7lJ公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通)p%fzS$ZnP公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通路面平整度的仪器主要有两大分类:第一类为纵断面测定(直接式检测类),即测出路面纵断面剖面曲线,然后对测出的纵断面曲线进行数学分析得出平整度指标。第二类为车辆对路面的反应测定(响应式检测类),即测出车辆对路面纵断面变化的力学响应,然后对测出的力学响应进行数学分析得出平整度指标。对响应式检测类而言,其平整度指标的换算主要是通过对标准仪器测得的结果进行标定而得到。通常,第一类检测方法可用于路面施工质量验收与评价,而第二类检测方法主要用于路面周期性评价。但第二类检测仪器常要借助于第一类检测仪器进行指标标定。
1、直接式检测类
对直接式检测类平整度检测仪而言,主要的平整度指标为国际平整度指标IRI(InternationalRoughnessIndex)。国际平整度指标IRI是被广泛采用的路面平整度指标。国际平整度指标IRI的优点是具有很强的时间稳定性和空间稳定性,这使得不同时间和地点检测的国际平整度指标IRI值可进行直接比较。T c5Xv%g7^XZe公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通国际平整度指标IRI的计算是基于四分之一车辆仿真模型。四分之一车辆仿真模型是用于模拟车辆在实际路面行驶时车体对路面纵断面起伏波动的动态响应。J,y,[6\Lf省略
"H+`&U;pM3Fj$uc
四分之一车辆仿真模型用于模拟车辆机械系统在路面纵断面曲线输入的激励下的动态响应。通过四分之一车辆仿真模型计算模型车车辆悬挂系统的单向位移量,将各次计算的单向位移值累加(单位为m)并与路段长度相除(单位为km),既可以得到国际平整度指标IRI,其单位为m/km。国际平整度指标IRI计算的数学过程极其繁琐,具体计算公式可查阅有关资料。应该强调的是国际平整度指标IRI必须先获得路面纵断面剖面曲线,然后将路面纵断面剖面曲线输入到四分之一车辆仿真模型,由四分之一车辆仿真模型计算国际平整度指标IRI。事实上,几乎所有的自动化路面断面曲线检测系统(直接式检测类)都包含国际平整度指标IRI的计算软件包。因此只要获得路面纵断面剖面曲线,就能较易获得国际平整度指标IRI。 B$~4ZdI[mjCk公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通2、响应式检测类 e V4k[ \8?;V响应式检测类的检测对象主要包括检测车辆的动态垂直加速度和垂直位移。当平整度检测仪检测的对象是车辆的动态垂直加速度时,此类平整度检测仪可归为电子响应式检测类;当平整度检测仪检测的对象是车辆的动态垂直向累积位移量时,此类平整度检测仪可归为机械响应式检测类。
三、主要特点
1、直接式检测类主要特点是:
(1)能得到路面纵断面曲线,根据纵断面曲线,平整度特性可直观地反映出来。
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GGphu/uo8C省略)o ^A8P?S省略(2)测得的路面纵断面曲线可输入到仿真数学模型而得到车辆对路面纵断面变化的仿真力学响应。过去的实验和研究已证明这种仿真响应与真实的车辆响应有很好的相关性。
AU8VB9oZ公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通3n(^xO#FJo9i T省略(3)检测路面纵断面曲线是较难的,尤其是长波长纵断面曲线,其原因是难以从检测仪本身直接取得路面纵断面垂直高度参照点。比较可取的方法是从检测仪本身的垂直加速度或与水平线的夹角之中间接地取得垂直高度的参照点。
(4)由于此类检测仪能得到路面纵断面曲线,因此可直接用于新路面施工质量的验收与评价,使验收部门有客观依据决定施工质量的优劣。
1sS|7c}`省略(5)若此类检测仪能测出长波长和短波长路面纵断面曲线,则可作为标准参照仪
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t8wv!P1m"Z2w用于对其它平整度仪进行标定和作相关分析。 ^+} ~U5U3l省略Ot*dFUa9qd$s)GO公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通2、响应式检测类主要特点是:
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J9k$v2e5e(`&n公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通 (1)此类方法的依据是车辆对路面纵断面垂直高度变化的力学响应,如振动等,然后对这种响应进行数学分析,从而得到平整度指标,如垂直加速度均方差和颠簸累计值等。
(2)由于此类检测方法相对于第一类方法要简单,检测速度要快,因而适用于高速检测和长距离检测。 (3)此类方法无法得到路面纵断面曲线,因而主要应用于现存路面平整度评价。
(Ap3Z9_ q公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通(4)由于无法得到路面纵断面曲线,此类检测仪需依赖于能测出长波长和短波长路面纵断面曲线的平整度检测仪对其进行标定和作相关分析。
四、平整度检测仪的标定方法
1、基本原理
响应式平整度检测仪主要依据检测车对路面不平整的动态响应来获得平整度的指标的。因此,检测本身的机械性能将直接影响到平整度检测的结果。从概念上讲,不同的检测车针对同一条路面将会有不同的动态响应,即便是同一台检测车,当使用一段时间后,其机械性能和电气性能也会发生一定的变化。针对这两种性能前后时间的不一致性,在路面平整度检测的实践中,往往采用技术标定(也称系统标定)的方法来使各种响应式路面平整度仪的检测达到一致性,或归结到标准的检测。
O-NK6?8U |A,WQ|省略在国际上,路面平整度的标准检测主要采用两种方法,第一种方法是采用精密水准仪检测路面平整度,即采用精密水准仪检测出路面的纵断面剖面曲线(标高),然后采用计算机软件将测得的路面纵断面曲线转换成国际平整度指标(IRI),从而获得该路面的平整度指标的标准检测。第二种方法是采用手推式断面仪(也称路面纵断面剖面仪)检测路面纵断面剖面曲线,然后采用计算机软件将测得的路面纵断面曲线转换成IRI,从而获得该路面的平整度指标的标准检测。不论是采用何种标准检测,其基本要求是:
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z省略2q2F D!IU2d)y+[r[a.检测结果不受检测设备机械性能的影响;
t5@M k5B!|Fb省略b.检测精度要求较高;
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d.能直接计算出IRI。 2]QM vv"OSreHtQ
p/BK路桥先锋论坛―省略对于响应式平整度检测仪的标定,一般要求至少5条以上的路面(包括较为粗糙的路面、中等平整的路面和较为平整的路面),其长度为100~200m左右。对这些选定的路面,分别采用标准仪器(精密水准仪或手推式断面仪)和被标定的响应式平整度仪实施平整度检测,获得的平整度指标即可用来作为系统标定之用。
五、结束语
路面平整度是评定路面使用品质的重要指标之一,它既是一个路面外观指标,又是衡量路面质量及现有路面破坏程度的一个重要指标。其直接关系到行车安全以及车辆的通行能力和运营的经济性,还影响着路面的使用年限,但近年来由于各种车载高效检测设备拥有测试精度等级高,人为因素少,不用中断交通等优点,这些方法已经被各省市的质监部门所采用平整度检测事业也正朝着精确、快速、高效的方向发展。
参考文献:
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-489X(2012)03-0026-03
Practice of Adding Innovation Education Reformation on Intelligent Transportation Systems Course//Wang Yunling1, Xi Jianguo1, Zhang Xiangmin2
Abstract The intelligent transportation systems course is one of the most important special courses. This paper analyzes the problems in teaching process, suggests that adding the innovation education reformation on the intelligent transportation systems course from teaching outline, teaching materials, classroom instruction, practice, course examination.
Key words intelligent transportation systems; innovation; action orientation teaching model
Author’s address
1 Vehicle and Motive Power Engineering College, Henan University of Science and Technology,
Luoyang, Henan, China 471003
2 Law School, Henan University of Science and Technology, Luoyang, Henan, China 471003
近年来,随着我国高等教育教学改革的深入发展,更多的院校更加注重大学生创新创业教育的培养。依托高校专业教学优势,将创业教育的基本内容融入专业教学的各个环节,不失为提高高校教育质量的一个发展方向[1]。本文以交通运输专业智能交通系统课程为例,谈谈如何在专业课程教学中引入高校创业教育。
1 智能交通系统课程的主要内容[2-3]
智能交通系统课程是交通运输专业一门重要的专业课程。智能交通系统(Intelligent Transportation Systems,简称ITS)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。该课程的主要内容有三大部分。
1)ITS框架体系。确定适合交通体系的智能交通系统体系框架,为国家进行智能交通系统规划、实施、管理、设计提供依据。智能交通系统体系框架的组成部分主要有用户服务、逻辑体系结构、物理体系结构、通信体系结构、标准化工作、费用效益分析及评价、实施措施及策略等七点。
2)ITS关键技术。该课程主要介绍网络技术、通信技术、检测技术、人工智能技术、数据库技术、车辆定位技术、地理信息系统、IC卡技术等高新技术。这些技术都属于世界高端技术,研究深入,并且创造的社会价值很大。
3)ITS的应用。该课程主要介绍交通信号控制系统、交通信息服务系统、智能交通管理系统、智能公共交通服务系统、电子收费系统、多式联运系统、都市集成枢纽智能交通管理系统、智能车辆系统、自动公路系统、紧急事故处理等应用,这些应用与国民息息相关,创造了高额的社会经济价值。各个国家都在大力发展智能交通产品,占领市场份额。
2 智能交通系统的学科特点及存在的问题
智能交通系统课程是一门交叉学科课程,涉及车辆、交通、运输、道路、通信、控制等多学科。其基本理论框架从实践出发,经过抽象、概括、归类得出的科学实践的模型,反过来又结合各种技术措施用于指导交通运输实际问题。课程特点可概括为“概念多、理论多、内容多、理解不易深入”,而这也是学生在学这门课程中反映最多的问题。
智能交通系统又是一门实践性较强的课程,其理论框架来源于实践,但不是推理得出,而是通过归纳总结、反复实践验证得出合理结果,有了框架理论才可介绍主要技术以及实际应用。因此在讲述时,虽然强调理论框架体系的基础地位,并要求详细讲解,但是学生仍显得似懂非懂。由此容易导致学生的学习兴趣下降,认为该部分内容意义不大,也就是“学了没用”,从而严重影响后面内容的学习和理解。
从学生的考试中也可看出一些问题,在回答主观性题目时,存在的问题较多。对于简答题和名词解释题的解答主要靠死记硬背,考试过后很快就忘了,无助于这门课的学习;反映学生理解水平的论述题,学生的回答要么空洞无物,要么就是死记硬背教材上的内容,灵活理解掌握和运用能力较差。比如,论述题“谈谈你对智能交通系统(ITS)应用的理解”,学生一般将课本上智能交通系统概念、框架体系、车辆导航系统、交通信号控制系统等内容死记硬背下来答上,并无自己的理解看法,对智能交通系统真正的应用并无太多了解。
笔者认为,造成这种情况的一个重要原因是没有抓住学生的学习兴趣。那么如何抓住学生的学习兴趣呢?就要想学生所想。如今的大学生与社会接触较多,心中所想主要是能够学一些有用的知识,有助于以后的就业。智能交通系统课程与实践联系较紧密,可以将创新创业的理念融入课程中去,从而吸引学生的注意力,让学生能够主动学习这门课程。这样,不仅该课程的教学效果得到增强,还训练了学生的创造创新能力,有利于创造互惠双赢的局面。
3 如何在ITS课程中融入创新教育
在大学本科的教学过程中,如何将创新创业教育融入智能交通系统课程中呢?笔者在自己的教学实践中,通过不断调整教学思路和授课方式,总结出以下几方面经验。
3.1 教学大纲
目前中国的本科教育基本是按照教学大纲进行教学,教学大纲一般2~3年修订一次,以适应社会经济的发展变化。在修订过程中,可在教学大纲中有意识地逐步添加创新创业内容。
1)在“课程基本要求”中,增加“了解当前智能交通系统相关经济技术产业”等内容。
2)在“课程内容”方面,在智能交通系统关键技术和智能交通系统应用两大部分内容中,增加先进技术的案例。最好能以某一个项目为例,介绍研究目的、研究内容及研究工具等内容。
3)“习题”部分,可以形式多样化,增加论文、调查报告等形式。
4)“成绩考核评定办法”可以适当灵活,应当增加创新创业的思想,引导学生发散式思维。单纯的普通试卷考核方式很难体现学生的全面学习成果,而教师对学生学习过程中的个人看法在一定程度上可以反映学生的实际学习情况,因此有必要加大平时成绩的比例。
3.2 教材
智能交通系统课程教材比较多,大多是系统性、综合性的普通教材,如《智能交通系统概论》《智能交通系统体系框架原理与应用》等。笔者建议可以选取这类教材作为主教材,系统介绍智能交通系统的理论知识,同时增加智能交通系统有关创业实例作为补充。教师在授课时将辅助教材融入主教材中。当然,也可以自编教材,侧重开发学生的创新创业思想,以教材结合创新创业思想,将案例编入智能交通系统的理论知识中去。当然,因这类教材专业目的性强,可作为教师、学生的重要参考教材。
3.3 课堂授课
课堂授课是在智能交通系统课程中融入创新创业教育至关重要的一环,授课的好坏直接决定了学生的创新创业思想的接受程度。在课堂教学中,按照教学大纲和适当教材,选取有相关经验的教师进行授课。
笔者从事该课程的教学已有4年的时间,授课对象为交通运输专业的学生。经过几年的尝试研究,笔者认为可从以下几个方面来进行改进。
1)教学方法改革。课堂授课时,采用行动导向教学模式。授课过程中采用案例分析法、模拟情景法、项目教学法、仿真教学法等一系列不同于传统理论讲授的教学方法。“行动导向”教学模式下的学生不再处于被动接受地位,而是处在积极的、主动的地位,教师不是单纯地给学生灌输知识,而是让学生参与到创造性实践活动中来。学生需要动脑动手,亲手操作,进行观察、收集、分析资料等活动,在实践中培养学生与他人合作、交流的能力,培养分析问题、解决问题的能力,形成综合性的知识结构,培养综合性的能力和创业意识,使大学教育适应经济社会的发展要求。
讲课过程中,教师应注意在智能交通系统关键技术和智能交通系统应用两大部分内容中,引入创新创业意识,引导学生积极主动思维,提高学生学习的积极性。教师应当有意识地讲述一些世界前沿技术,开阔学生的视野,增强学生的学习兴趣。在介绍智能交通系统相关技术及其应用时,教师可以引入当前国际或国内先进的智能交通系统产品,如智能车辆技术、车辆模拟驾驶技术、停车场智能管理系统、智能交通控制、交通监控图像识别技术、地理信息系统、不停车收费等技术产品。
2)授课顺序适当调整。通常的授课程序是先讲智能交通系统框架体系,再讲智能交通系统关键技术,最后一部分是智能交通系统的应用。学生普遍反映前面听着没意思,进而失去学习的兴趣。进行顺序调整后,先讲智能交通系统的应用,联系国内及国际上实际的应用成果,接下来介绍要实现这些应用需要哪些主要的技术,最后介绍实现实际的应用效果不仅要有技术支持,还要有框架体系支撑。这样一来,有利于调动学生的学习积极性。
3)学生角色的适当调整。对于授课内容中比较偏重于理论、学生难以理解的部分,可以让学生说出自己的理解,甚至让学生当老师,上讲台对这一部分内容进行讲述,而后让其他学生提出意见,再进行重复讲述,直到学生都理解了为止。另外,对于智能交通系统的应用部分,可针对某一方面的内容让学生自行查询资料,选择有代表性的案例在课堂上进行讲述,并适当发表自己的看法。实践表明,这样做可大大调动学生学习的积极性。
3.4 实践环节
实践环节是学生验证学习内容、增加直观认识并进一步吸引学生兴趣的重要教学环节。可通过现有的教学设备开展课程实验,切实接触其核心技术。做实验时,不拘泥于参观、演示等被动的方式,可进行拆解观察、编程修改等模式。也可通过布置实践类作业,完成学生自主的实践环节。
智能交通系统这门课共开设了车型自动分类系统和智能停车场管理系统两个实验,可将这两个实验设计成综合性、设计性实验,在实验前只告诉学生实验目的和必备的实验设备,由学生自行设计实验步骤。通过实验,学生不但掌握了所学的理论知识,而且培养了实验技能、方法,锻炼了动手操作能力,提高了分析问题和解决问题的能力。
同时,还可以布置实践类作业,如布置调查社会性停车场的智能控制模式、调查车辆智能控制设施等实际调查类环节,并衡量其社会经济价值,进而刺激学生学习积极性,激发其创新创业的理想。
3.5 考核方式
课程结束的考核可以总结学生学习的效果,学生也可以通过考核结果看到自己的学习程度,一个合理的考核方式更能激发学生的学习兴趣。目前,我国高校的课程考核方式较为死板,尤其是理工科课程,多以试卷考试为主,学生需要死记硬背,不能体现学生的实际应用水平。
对于智能交通系统课程,在适当引入创新创业的内容后偏重于实际应用,概念等识记部分的比重相应降低,可采取布置论文、大作业、项目报告或者辩论口试等形式。考核形式亦可不局限于一人一题或一人一卷,可以分组协同,共同完成,这样有利于学生更好地体现自己的创业理想。具体选择何种考核方式可由教师根据实际情况而定。
当然采用非试卷的考核形式,应做好考核计划并制定合理的评分标准,以更好地考核每个学生的学习实践水平。
4 预想
通过融入创业教育,有利于提高学生的学习积极性,扩展学生的思维,为创业积累一些理论基础。但考虑到实际情况,有创业理想的学生可能终究只是一部分,为了更好地开展这门课并训练部分学生的创业能力,可在课程考核中采取区别对待的方法。对于有创业理想的学生,可组建创业兴趣小组,学生之间进行分工合作,进行一定范围内的模拟创业。考核时,可要求学生交付企业计划书、可行性报告、企业年终总结等资料,分别予以考核。对于创业兴趣不大的学生,可按常规进行考核。
通过以上课程改革,可望实现智能交通系统课程与社会实际的紧密结合,增强学生的实际能力,并培养学生的创新创业精神。
参考文献
中图分类号:C913文献标识码: A
交通工程学科是研究交通发生、发展、分布运行与停驻规律,探讨交通调查、规划、设计、监控、营运、管理、安全的理论方法以及有关设施、装备、法律和法规,协调道路交通中人、车、路与环境之间的相互关系,使道路交通更加安全、高效、快捷、舒适、方便、经济的一门工程技术学科。
交通学科中的道路运输系统是有人、车、路、环境等几个要素组成的一个系统的、动态的、复杂的系统。
一、交通工程学科面临的问题
城市交通的拥堵问题是目前以及今后相当长的一段时间内交通工程学科必须应对的问题。探讨城市的交通拥堵问题,至少需要涉及的学科有系统工程、城市规划、土地利用规划、经济学、行为心理学、社会学、公共政策学、管理学等。跨学科的研究方法有移植、渗透与融合等,关键是如何将其应用于城市交通问题。
随着计算机技术、信息传感技术的飞速发展,智能交通系统应运而生。智能交通系统于90年代至21世纪初被引入交通工程领域,重点研究交通系统的智能化,并逐渐成为解决交通工程关键问题的主要方法。
二、智能交通系统的定义和组成
智能交通系统(Intelligent Transportation System, ITS)定义为:在比较完善的基础设施之上,将先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术和系统综合技术有效的集成,并应用于地面运输系统,从而建立起大范围内发挥作用的、实时、准确、高效的地面运输系统。
智能交通系统按照组成部分来划分,主要包括如下几方面:
(1)交通检测技术:通过感应圈、红外、微波、闭路电视摄像、卫星定位技术,对交通车辆、道路进行检测,收集交通数据和图像信息;
(2)交通控制技术:包括先进的交通信号系统,匝道信号控制、信号灯控制等技术;
(3)通讯技术:包括高密度波分复用技术,光纤传输及接入技术,无线传输技术等;
(4)数据处理:车流数据、收费数据、监控信息数据等数据的处理;
(5)信息提供:提供出行信息,如交通状况、最佳行车路线等;
三、智能交通系统体系的主要功能
(1)信息采集:综合交通信息平台提供与各应用系统之间的通信联接和数据接口,从各应用系统中提取各类相关信息,用于后续的信息处理和信息服务。所提取的信息通常不是各应用系统的原始信息,而是经过各系统处理后的二次信息。这样一方面能减少平台信息处理的工作量,另外也能节省信息存储空间。
目前在交通工程领域采集数据主要利用传感技术,具体如下:
利用红外线,超声波,微波雷达,感应圈等传感器,对通过道路某一点的车辆,其数量、大小、重量、速度等进行统计分析。
利用浮动车系统,可以通过安装有GPS(全球定位系统)的公交车或计程车了解到该车辆通过某路段的时间速度,从而在一定程度上间接地推测出当前路面的交通状况。但是由于所获取的交通数据,其采样精度及密度均受制于有限的GPS设备,且无法获得浮动车以外其他车辆、行人等的交通数据,该技术对于微观交通行为的分析、管理优化,存在一定的局限性。
利用可见光摄像机,红外线摄像机等视频传感器,不仅能够对路段上车辆的通行状况,比如通过数量、大小、速度、颜色、车牌号等进行定量地统计,同时能够对某些特定行为,比如闯红灯、倒车、转弯, 交通事故等在一定程度上进行自动检测。特别是利用视频数据可以对这些特定行为的前因后果进行分析。
激光扫描仪是一种新兴的传感器。与视频等技术相比,激光测距扫描仪及其应用技术还大多处于研发阶段。
(2)信息处理:采用分类、统计、关联、序列分析等方法,将从各应用系统提取的信息进行处理和标准化,生成满足应用系统需要的特定格式的信息。
(3)信息存储:对各类交通信息按照一定的规则和组织方式进行保存,便于数据的查询、更新和维护。信息存储的形式可采用传统的关系型数据库方式,也可以采用数据仓库方式。另外,由于交通信息大多与地理属性有关,因此,利用GIS技术对部分数据进行组织、存储和显示,可以提高数据管理的效率。
(4)信息服务:综合交通信息平台的最终目的是为各应用系统提供其所需要的信息。由于不同的用户和应用系统可以获取或访问的信息各不相同,因此,需要建立完善的数据分层管理和权限管理,对无权获取特定信息的用户进行信息屏蔽,使不同用户既能获得各自所需要的数据,同时确保各应用系统数据交换和共享过程的安全性。
四、智能交通系统的主要构成
1.智能化交通管理系统
智能化交通信号控制系统和智能化交通监控系统,集成起来就构成了先进的交通管理系统的主要部分。
智能化的信号控制系统可以通过设在路上的传感器,检测路段和路口的交通状态,根据路口各个方向以及周围相邻路口的交通状态,改变路口各方向红绿灯信号的持续时间,使得路口的使用效率得以提高。智能化交通监控系统就是为此开发。它包括安装在主要交通干线上的摄像机和传感器(如电磁感应检测器、微波检测器、红外检测器、激光检测器等)、通信和传输系统、交通监控中心(包括数据存储、信息处理与显示、指挥控制等子系统)、信息系统和执行系统等。其功能主要包括:(1)对道路上的交通信息以及与交通相关信息的采集应该是尽量完整和实时的;(2)交通参与者(包括驾驶员、乘客、行人等)、交通管理者、交通工具、道路管理设施之间的信息交换可以做到实时和高效;(3)控制中心对执行系统的控制是强制和高效的(4)交通监控中心计算机系统(包括城市、高速公路的监控中心、运输管理中心等)配备有功能强大的软件和数据库,具备自学习、自适应的能力。
2.电子不停车收费技术
电子不停车收费系统(简称ETC)是智能交通系统中最先投入应用的系统之一,主要应用技术是自动车辆识别技术(英文简称AVI)。使用该种收费方式的用户必须在事前购买专用的电子标签并安装在前挡风玻璃上,当车辆驶入收费区域时,该系统安装在门架上或路侧的微波天线查询车载电子标签中存储的识别信息,如电子标签ID号码、车型、车主等信息,以辨别车辆是否可以通过不停车收费车道。在采用封闭式收费制式的高速公路上,在进入高速公路时,车道天线要向电子标签写入入口车站信息,在离开高速公路时,再读出入口信息以便系统计算通行费。
自动车型分类系统利用装在车道内和车道周围的各种传感器装置来测定通过车辆的类型,并与车载电子标签存储的车型数据进行核对,防止故意换卡违章使用,保障电脑系统按照正确的车型实现收费。
3.基于GPS和GIS的车辆定位与导航技术
GPS(Global positioning System)技术,即全球卫星定位系统技术,是利用分布在高空的多颗人造卫星对地面上的目标进行测定并进行定位和导航,它用于对船舶和飞机及其它飞行物的导航、对地面目标的精确定时和定位、地面和空中的交通管制以及空间和地面的灾害监测等。
GPS可以用于车辆导航,实现的主要功能有:车辆跟踪、航线设计、按计划航线进行导航、查询功能等。车辆导航系统主要由GPS接收机、微处理器、显示器、车辆导航软件和地理信息系统组成。GPS用于车辆运营管理,实现的主要功能有,查询功能、多屏幕,多车辆跟踪功能、指挥与车辆跟踪相结合、报警与意外处理等。
GIS(Geography Transportation System)技术,即地理信息系统,综合了数据库、计算机图形学、地理学、几何学等技术,以地理空间数据为基础,采用地理模型和分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,从而为存放和管理定位导航信息提供信息服务。GIS用于车辆导航与监控,实现的功能包括,电子地图显示功能、标注当前车位、地物信息分类索引、最佳路径选择、行车路线导航等。
GIS用于道路实网数据和属性数据以分路段的方式和地理坐标联系起来,可以对路面质量、路况和路面维护进行管理,另外也可以对桥梁、隧道及其他各种道路管理设施如信号装置、可变情报板等进行测量和管理,从而保证各项设施正常运转,交通管理和控制措施得以顺利实施。
在基于GPS+GIS的车辆定位与导航技术及应用方面,比较有市场前景的有两个方面。一是终端设备提供;二是增值运营服务。这两者相辅相成,终端设备市场的规模形成,离不开增值运营网络的建成与内容服务的增加,而增值运营服务的提供,最终又需要通过终端设备传递给用户。
目前,在国内增值运营服务这个市场正在逐渐为产业界所关注,但是,从发展的角度来说,目前缺少的是内容提供,而内容提供的瓶颈在于数据收集的手段有限。
五、结论
智能交通系统是随着人类科学技术的进步而不断发展的。同时实践也证明,智能交通系统是缓解现代交通问题的有效手段。随着人类社会进入信息时代,智能交通系统将是现代化交通运输体系的发展方向。
可以预见,智能交通系统的服务功能将更加完善,信息服务将呈现出多元化、个性化和细化发展;技术水平也将越来越高,系统处理、处置水平智能化程度将更高;系统的运营方式也将日趋多样化,系统运营将更加高效经济。
总之,随着智能交通系统的整合速度逐渐加快,多出行方式相关的ITS整合速度也将加快;智能化交通设施将得到逐步的发展;交通信息提供将更倾向于智能化发展水平。
参考文献:
[1]赵晓春. 现代科学跨学科研究的模式探析[J ].中国科技论坛,2008(11).
[2]鲁兴启,王琴. 跨学科研究方法的形成机制研究[J ].系统辩证学学报,2004(4).
【摘要】随着社会经济的不断发展和交通运输量的持续增长,利用智能交通系统(ITS)来提高道路的利用率、道路交通的安全程度和道路使用的舒适性,已成为未来交通运输的发展方向。本文介绍了ITS在道路交通中的应用。
【关键字】道路 交通智能交通
【正文】
今天,道路运输已经成为超越铁路的最重要的地面运输方式,在国民经济和社会发展中起着举足轻重的作用。但是随着汽车的普及、交通需求的急剧增长,进入80年代以来,道路运输所带来的交通拥堵、交通事故和环境污染等负面效应也日益突出,逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。
解决车和路的矛盾,常用的有两个办法:一是控制需求,最直接的办法就是限制车辆的增加;二是增加供给,也就是修路。但是这两个办法都有其局限性。交通是社会发展和人民生活水平提高的基本条件,经济的发展必然带来出行的增加,而且在我国汽车工业正处在起步阶段的时期,因此限制车辆的增加不是解决问题的好办法。而采取增加供给,即大量修筑道路基础设施的办法,在资源、环境矛盾越来越突出的今天,面对越来越拥挤的交通、有限的资源和财力以及环境的压力,也将受到限制。这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其它方法来满足日益增长的交通需求。智能交通系统正是解决这一矛盾的途径之一。[本站论文由中国收集整理,转载请注明出处中国]
一、ITS的主要功能
智能交通系统实质上就是利用高新技术对传统的运输系统进行改造而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型运输系统。它能使交通基础设施发挥出最大的效能,提高服务质量;同时使社会能够高效地使用交通设施和能源,从而获得巨大的社会经济效益。它不但有可能解决交通的拥堵,而且对交通安全、交通事故的处理与救援、客货运输管理、道路收费系统等方面都会产生巨大的影响。
1、 顺畅功能
ITS可以提高车辆和行人的通行效率;提高道路、设施的使用效率;提高汽车运输生产率和经济效益。
据统计,仅美国每年因交通拥挤而造成的燃油和时间浪费就超过720亿美元。而智能交通系统(ITS)将大幅度提高运输效率,从而大大减少浪费,减少损失。
日本每年因交通堵塞造成的经济损失达12兆日元,时间损失达56亿人小时,给社会和经济带来沉重的负担。如此的交通堵塞还直接导致沿路生态环境恶化、增加大气污染、增大能源消耗等深刻的问题。虽然个人因ITS技术而节省的汽油钱并不多,但缩短每天的行车时间、降低人们的紧张程度却在改善人们的生活质量方面有着重要的社会意义。另外,ITS技术的应用将提高道路上的文明礼貌程度。
就ITS使往返交通更容易的程度而言,该技术可能加快近郊化和远郊化的趋势,人们将住得离城市和工作地点越来越远。[本站论文由中国收集整理,转载请注明出处中国]
2、 安全功能
自动化汽车和自动化公路的普及将有益于因不能再开车而活动范围受到限制的老年人,以前赋闲在家的年长者可以重返工作岗位或更积极地参加社区生活。
3、 环保功能
二、ITS的主要技术
1、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。
2、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。加州大学伯克利分校“高级公路和交通研究计划”已经建成了未来可供无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。
4、 交通信息服务系统(ATIS)
ATIS是建立在完善的信息网络基础上的,交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备,可以向交通信息中心提供各地的实时交通信息;该系统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。更进一步,当车上装备了自动定位和导航系统时,该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。
随着信息网络技术的发展,科学家们已经提出将ATIS建立在因特网上,并采用多媒体技术,这将使ATIS的服务功能大大加强,汽车将成为移动的信息中心和办公室。
5、 交通管理系统(ATMS)
这个系统有一部分与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,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,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。
6、 公共交通系统(APTS)
这个系统的主要目的是改善公共交通的效率(包括:公共汽车、地铁、轻轨交通、城郊铁路和城市间的长途公共汽车),使公交系统实现安全便捷、经济、运量大的目标。
7、车辆控制系统(AVCS)
AVCS目前还处于研究试验阶段,从当前的发展看,可以分为两个层次:
一是车辆辅助安全驾驶系统,该系统有以下几个部分:车载传感器(微波雷达、激光雷达、摄像机、其他形式的传感器等)、车载计算机和控制执行机构等,行驶中的车辆通过车载的传感器测定出与前车、周围车辆以及与道路设施的距离和其他情况,车载计算机进行处理,对驾驶员提出警告,在紧急情况下,强制车辆制动。
二是自动驾驶系统,装备了这种系统的汽车也称为智能汽车,它在行驶中可以做到自动导向,自动检测和回避障碍物,在智能公路上,能够在较高的速度下自动保持与前车的距离。必须指出的是,智能汽车在智能公路上使用才能发挥出全部功能,如果在普通公路上使用,它仅仅是一辆装备了辅助安全驾驶系统的汽车。
8、货运管理系统
这里的货运管理系统是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。
9、 电子收费系统(ETC)
道路收取通行费,是道路建设资金回收的重要渠道之一,但是随着交通量的增加,收费站开始成为道路上新的瓶颈。电子收费系统就是为解决这个问题而开发的,使用者在市场购买车载的电子收费装置,经政府指定的部门加装安全模块后即可安装在自己的车上,然后向高速公路公司或银行预交一笔通行费,领到一张内部装有芯片的通行卡(即IC卡),将其安装在自己汽车的指定位置,这样当汽车通过收费站的不停车收费车道时,该车道上安装的读取设备与车上的卡进行相互通信,自动在预交帐户上将本次通行费扣除。
不停车收费系统是目前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器与在收费站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清分给相关的收益业主。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。
10、 紧急救援系统(EMS)
紧急救援系统是一个特殊的系统,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。
三、结语
中国既是当今世界上道路等基础设施建设速度最快的国家,又是交通需求增长最快的国家。根据我国的《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》,未来的十年,这种趋势将不会改变。这一期间正是智能交通系统在世界主要国家进入全面实施的阶段,因此,中国也迫切需要根据中国道路交通的实际需求尽早启动在运输网中应用智能交通系统来提高运输效率、保障安全和保护环境的工程,以实现道路交通运输的可持续发展目标。
随着研究的不断深入,相信智能交通系统的功能将会扩展到道路交通运输的全过程及其有关服务部门,发展成为带动整个道路交通运输现代化的智能交通系统。
【 1. 陆化普,史其信. 智能交通系统研究发展动向与启示. 科技导报;
2. 史其信. 中国道路交通的现状与ITS研究展望;
交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。
交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。
一、智能交通技术在我国的发展现状
中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。
我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。
从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。
ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。
二、发展中国智能运输系统的对策
中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。
1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作
目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。
2、建立ITS协调组织机构
中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。
3、注重人才的培养
智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。
一、智能交通发展的现状
对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。
在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。
我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。
二、智能交通系统建设的意义
交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。
交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。
三、中国发展ITS的主导思想
中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。
中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。
四、发展中国智能运输系统的对策
1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作
目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。
2、建立ITS协调组织机构
中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。
3、注重人才的培养
前言
现代交通运输的发展方向是以智能交通(rrs)作为其首要的发展方向,世界发达国家纷纷制订相应的研究计划。欧洲在1986年就开始实施了“欧洲高效安全交通计划(PROMETHUS),其中包括政府、汽车厂商、科研机构都纷纷参与。1991年成立了欧洲道路交通通信技术实用化促进协会,推广ITS技术以及1’1’S技术在国际间的合作。日本、美国也都相继成立了与ITS技术相关的协会,以期推动ITS技术的发展。18年间,ITS技术发展飞速。这种对于智能交通(ITS })技术的研究均是将先进的车辆控制技术、先进的信息技术、数据传输技术、电子控制技术、计算机技术等综合运用于道路交通运输管理体系,使人、车、路更加协调地结合在一起,建立一种实时、准确、高效的管理体系,从而提高道路交通运艳效率。其目标是“安全高速”。智能交通(ITS)是由软件和硬件两部分组成。软件是以“先进的交通信息系统”结合“先进的交通管理系统”。而硬件是以车辆自身的外苟憾知智能系统,利用各种传感器技术作为其基础平台,结合计算机技术实现车辆的自动化。各种先进的自动化安全防护系统以及其他车辆技术为主的一些综合技术。就各种车辆智能技术及其智能交通(ITS)现今发展的软硬件技术来看,无论从其理论深度和其实际应用,都可以说达到了相当高的程度。但在“人一一车—路”这三者中对于“道路智能”的研究还停留在一个较低的水平上。所谓“道路智能”是指道路本身和附加在道路上的机电设备和其他设施,利用自动化技术及计算机技术,对行驶在其路面上的车辆进行自动控制和千涉。这种控制和干涉不依赖于车辆自身的控制能力,而是道路对车辆施加的一种外控制力。
1完善载体基础
高速公路是实现“道路智能”的最佳载体。对现有的高速公路在以下几个方面进行完善,从而实现“道路智能。”
1.1“半封闭”与“大半封闭”的完善。目的是加强行车安全,减少交通事故,保护道路延长使用寿命,降低养护成本,提高高速公路的战备功能。
目前高速公路直接受到自然界的影响主要是雨雪的侵蚀和山体滑坡及大雾等,在北方仅就初冬新雪使路面结冰,而由此引发的交通事故造成的经济损失是十分巨大的。路面产生病害,自然环境的影响是一个重要的因素。雨雪侵蚀及因阳光直射高温使道侧到吏用寿命降低,提高了养护成本,使养护间隔周期变短,同时也影响道路畅通。降低减少雨、雪、阳}R寸高速公路不良影响的研究别良重要的。除了加强高速公路路面、路周排水的研究外,如何在现有的高速公路上方,使用科学的建筑技术,在合适的高度加设合适材质的棚盖进行“半封闭”的研究和实践。对高速公路施以相当程度的保护措施。可大幅度减少交通事故,延长道路使用寿命。在有山体滑坡危险的路段,使用挡土墙技术进行“大半封闭”,使自然灾害对高速公路的影响降到最低。另外一旦发生战争,“半封闭的”高速公路的战备功能会极大凸现,它对车辆运输的隐蔽及对高速公路自身的隐蔽作用,无疑都要优于无封闭的高速公路。
1.2加建高轴载高速公路。按不同的轴载对车辆进行分道,降低非标高轴载车辆对普通标准双轮组单轴100KN的高速公路的破坏。提高高速公路对经济建设的服务功能。
在“车一路”的协调发展过程中,对于高速公路的改良来适应车辆及运输业的发展是经济建设的必要过程。加建高轴载高速公路细分车道,按不同的车辆的实际载荷进行分道行驶。防止高轴载车辆对标准轴载高速公路的破坏。另一方面使行驶在同一车道上的车速上也达到了相对的统一,能大大降低因超车、超载引发的交通事故。在高速公路的路面病害中,由于特大超重车辆增多而造成比例是相当大的。其对路面的破坏也是灾害性的。高轴载的大量出现是经济发展一个必然现象,加强道路对车辆的发展、交通运输业的发展进行适应的研究,来提高高速公路对经济建设的服务功能是唯一的、正确的选择。单纯的处罚是下策,是违背交通运输业发展客观规律的。在收费上调整“标准轴载”与“高轴载”车道的收费标准,以期达到“谁消费,谁付费”的公平原则适应交通运输业规律,促进经济建设和发展。
2道路智能
2.1路面智能化。研制新型智能材料达到分散承载保护路基,对车辆进行保速、限速,保证车辆的安全和高速公路自身的安全。
在复合材料和智能材料不断发展及应用的今天,如何研制出路面智能材料是交通领域的新课题,也是最具有巨大发展潜力的课题。新型的智能材料应具备以下特性和功能:a耐磨耐压耐腐蚀抗老化;b.对载荷有分散功能;。.当载荷超出某一预设值时材料将发生变化,变化后的特性将限制车辆的速度。卸载后恢复原特性;d.在某一承载面上移动载荷相继施压,发生频数和时间大于或,小于预制值时,材料特性将发生变化来限制车速;e.当材料上有移动载荷和固定载荷时能提供不同的可检出信号;f可接受外干预产生特性变化,吸载性、方向性承载等;g.具有独立和集合的功能。
利用具有上述特性和功能的材料,结合自动化松娜(技术、计算机技术和高速公路其他安全辅助设施,形成一个高速公路自动控制系统(以下简称“高控系统)。就可以实现车辆智能系统及“智能交通”中复杂的“车辆跟弛”技术。对行驶在此高速公路的车辆提供一般豪华轿车才具有“碰撞避免系统”,例如:在同一车道的两辆一前一后行驶的车辆,当后车车速大于前车车速时,在安全的距离内无超车轨迹信号时,“智能路面,将自动吸载对后车限速。迫使后车被动减速使其难以追撞前车。另外“高控系统”也可以进行对“智能路面”干预使“智能路面”吸载对车辆减速,保障车辆安全。此处“吸载”是指“智能路面”利用其材料特性使路面与车辆的摩擦力在方向性上发生变化或产生增量性变化,以及其他形式的外在结构变化,对车辆进行安全阻碍。当路面有特点。后(当载荷超出某一预设值时材料将发生变化,变化后的特性将限制车辆的速度),就会对车辆进行外力限速保证车辆及高速公路安全。对超车的车辆进行方向性承载及限速避免因超车发生的碰撞事故。所谓“方向性承载”是通过利用材料外部结构形状进行变化的特性,引导限制车辆行驶方向。避免因车辆操纵系统失灵和误操纵而引发的交通事故。
2.2环保节能性的研究
一、引言
职业教育人才培养的主要目标是使毕业生能够快速有效的适应实际操作岗位,这就要求学校在教育教学过程当中重视并且践行职业教育的实践性教学。本文结合实际专业教学经验,提出项目教学法,将理论与实际联系起来,提高学生的学习兴趣和职业技能,探索高职院校智能交通控制专业也在实际教学过程中的新思路、新方法,以期培养高技能的应用型人才。
二、项目教学法的实施与作用
项目教学法是学校专业教学改革与实践教学中不断总结和探索的基础上形成的。所谓项目教学法是指以学生为主体,以实际生产过程中的实践项目诶条件,以教师和企业技术人员为指导,进行的操作技能的学习。在这个过程当中学生将课堂所学理论知识应用到实践中指导实践,又通过实践操作深刻领会和掌握课堂理论知识这种理实一体对的教学模式可以使学生高效快速的掌握理论知识,对于教师的教学成果提升也是显而易见的。
(一)项目教学法的实施
在实际实施项目化教学的过程当中,主要采用两种方式进行即案例教学法和产品展示教学方法。其中案例教学法是指通过学生项目中的实际案例,发现并分析案例中的问题容提出解决案例中问题的方案,在这个过程当中可以提高学生分析问题、解决问题的能力,为后续的实习和工作打下坚实的基础,比如对于交叉口信号控制机故障的诊断和维修,教师给学生合理的引导使学生自主发现故障问题并找到解决故障的途径,在与教师共同合作下排除故障,只有经过学生自己的实际操作才能真正掌握操作的技术要领。而产品展示法不同于案例教学法,主要是通过教师对于产品的实物介绍,使学生了解产品的生产过程、加工工艺以及在实际应用中的具体作用,比如智能交通控制专业交换机与路由器配置项目,学生通过对交换机和路由器的拆装过程,掌握其内部结构以及相互连接件之间的链接关系,同时掌握一些专用工具的使用,这为后续其他项目的实际操作奠定了基础。
(二)项目教学法在教学中的作用
项目教学法是通过不断的实践总结出来的较为经典的教学方法,在高职教育教学中起着重要的作用,主要表现为以下几个方面:第一利用课堂所学专业理论知识来解决实际工作中存在的问题,这样直接降低了学校学习和企业工作要求之间的差距;第二,把培养学生的实践操作能力放在首位,只有提高实践操作能力才能真正适应市场发展对人才的需求;第三,项目化的教学模式是边学边练,在理论指导下练习,在练习中掌握理论,两者相互影响,使W生学习效率更高。因此高职院校教师在实施项目化教学是应该注重学生的学习兴趣和 学习动机,只有将动机和兴趣与实践操作项目结合到一起才能使项目化教学中的理实一体达到最优的状态。
三、选择的标准
对于项目化教学中的教学组织直接关系到学生的学校效果、未来求职和发展,因此教师在组织和选择时应该综合考虑专业发展的趋势和特征、高职学生所具备的特性、具体项目化教学的专业课程、所在院校的硬件条件和师资条件等各方面因素,而不是直接一味的照搬其他成功院校的实践教学组织模式,发生与本院校不匹配的情况。
(一)以专业发展趋势和特征为选择标准
在组织项目化教学中的项目时,首先要考虑到的是专业的发展趋势和特征,要综合专业的特性和发展趋势来确定。以智能交通控制专业为例来说,在组织项目化教学时应该注重专业智能性的发展,旨在让学生更加了解专业发展的前瞻性,丰富自己的专业素养,同时还应该注重整个专业实施项目化课程的合理搭配,使得学生不仅要了解专业的智能性,还应该了解专业的交通性能和控制性能,只有这样才能真正满足企业对智能交通控制专业毕业生的要求。
(二)以高职学生特性为选择标准
高职院校学生区别于其他类型的高等院校,其具备自己的特殊性,比如学习自主性较差、学习能力较低、自律性较差。所以在组织项目化教学的实践项目时应该综合考虑以上所述学生的特性,尽量调动学生学习的积极性,通过实践项目中的鼓励措施给学生养成自律的好习惯,方便日后教学,同时也可以使学生毕业后较好的适应企业高要求的工作。
(三)以具体专业课程为选择标准
同一专业的不同课程对学生的培养目标是不同的,因此在制定实践项目时应该结合不同的专业课课程,设置不同类型的实践项目,以提高学生不同方面的实践技能,不同专业课程对于实践技能的侧重点应该有所不同。以我校智能交通控制专业为例来说,在实施项目化教学的过程中,交通类专业课程主要注重学生的交通基础知识的理解;信息类专业课程主要注重学生对于交换机、路由器、微机接口的处理等。
(四)以院校、企业的硬件条件和师资条件为选择标准
除了上述原则以外,还应该综合考虑院校的硬件、企业的硬件条件和师资条件,根据学生的各个阶段的实际情况做出合理实践项目的设置。对于与相关企业有合作的院校,可以选择企业实践与课堂理论学习相互结合的教学模式进行设置,这样将课堂设置在实际的车间,真正做到理学一体,边学边练。
四、意义
综上所述,高职院校在组织项目化教学时,要充分考虑学生、专业、师资、硬件设置等条件进行设置,尽量做到合理、高效。项目化教学对于学生的发展以及未来的求职有着重要的意义,项目化教学是学校课堂教学与企业生产之间的桥梁和纽带,经过项目化教学的训练以后,学生基本满足企业一线生产的要求,并可以较好的处理各种实际生产问题。对于项目化教学的研究还处于发展阶段,设置的过程不仅要考虑以上所述影响因素,还应该注重教师对项目化教学的驾驭能力等,师资队伍、企业合作以及院校的硬件设置有待于进一步完善。
参考文献:
中图分类号:TN929文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)01(c)-0000-00
1 引言
智能终端是车联网的重要组成部分,基于核心模块/芯片的智能终端解决方案可以使得车联网开发人员,包括终端开发人员,更多关注于应用,而不再关心底层细节;而且,核心模块中封装了智能终端大多数通用功能,使得开发人员不再重复开发,从而实现资源重用,提高终端的开发效率与可靠性,降低终端的技术难度,因而是车联网的关键核心技术。但目前国内外还没有能满足智能终端需求的模块与芯片。文献[1-4]对车联网终端进行了研究开发,但是模块没实现通用功能的封装。本文基于通信端口复用芯片和电源复用的终端系统,把无线通信技术、总线技术、互联网技术、嵌入式技术以及卫星导航技术有机集成,以提供车联网的各项服务。
2 系统研究
通过无线通讯传输,将汽车电子CAN/LIN总线数据, 传递到智能终端服务后台系统,动态进行OBD诊断;并通过(UTC)、IPv6等技术,实现车载终端数据联网长时在线,将故障信息主动反馈给驾驶者,动态干预预防事故发生;对通信端口复用芯片和电源复用技术提出了解决方案,以降低智能车载终端的生产低成本;通过集成汽车电子,实现事故发生时,主动将事故车辆的位置信息通过智能车载终端发送给服务后台,获得准确及时的车辆和人员救援。
通过Telematics系统后台和终端软件,利用远程通信、GPS等技术手段,整合呼叫中心、增值服务内容提供商、行业信息管理系统(如银行车贷系统、车险管理系统及110联动系统等)、多媒体资讯广告内容提供商、电讯运营商等产业链的相关企业,为车主、汽车生产厂商、汽车销售商(4S店)等提供位置信息、互联网、汽车售后等服务。
3 车载终端及云服务后台系统关键技术
a) 通信端、供电线路复用技术
通过对通信端、供电线路服用技术的设计,将GPS导航模块和3G模块融合,减少了模块的体积,降低了生产成本。其设计图如下所示:
图1车载终端通信端、供电线路复用设计图
b) 基于汽车电子CAN总线、LBS、OBD等功能的一键通技术
在车载信息服务后台的基础上,实现基于云技术的自主创新的UTS(Unified Telematics System)车联网信息服务后台的建设,整合如保险、救援、加油、节能环保、智能交通等的SP(Service Provider),AP(Application Provider),CP(Content Provider),Call Center等多方资源,为车主提供个性化的贴心服务。
c) 基于嵌入式技术的车载终端TSP云服务后台研发
车载终端TSP云服务后台通过用户界面良好、网络支持方便和应用开发便捷的设计,把无线通信技术、总线技术、互联网技术、嵌入式技术以及卫星导航技术有机集成,以提供车联网的各项服务。
4 系统功能
系统具有导航,通信,车辆安防,救援、多媒体与移动办公等功能,为汽车用户提供安全,高效,节能环保,和生活个性化服务,提高交通和车辆相关数据采集和处理能力,消除车辆信息孤岛现象,从而提高实时路况数据监测准确性和车辆使用安全性。
5 系统优势和前景
系统居于国内领先地位,市场竞争优势明显;推进国家车联网、智能交通的发展,进而为智能城市的建设奠定基础。打破国外厂商垄断该市场的局面,实现国内首创,国际领先。
在美国,欧盟、日本、韩国,车厂前装智能车载终端的比例高达40%-70%。而在中国,目前前装车载只有不到5%的比例。中国已经是全球最大汽车销量国家,2012年达到了1860万量。权威预测, 2015年将达到2000万辆,2020年,年销量将达到4000万辆,占据全球50%的销售市场。假设按照50%前装比例,按每台智能车载终端2000元计算,该产品市场容量每年将达到400亿;服务费按每年500元计算,该新兴产业每年的服务费可达100亿元,年经济产值2项合计500亿元。本文的研究成果如在我国大规模推广应用,将会带来广阔的产业化前景。同时,近年来,政府的政策支持力度加大,网络和通信等关键技术发展迅速,商业模式和产业链也逐渐成熟,设备和服务价格的逐步降低,智能车载3G/导航设备目前处于快速发展阶段,预计2014年全球产业规模将突破1100亿美元。
6 结语
通过本文的研究,在行业内打造低成本的车载智能信息终端,推广行业应用,促进车载行业的发展,为国家推进车联网、智能交通奠定了基础。
参考文献
[1] 程刚,郭达.车联网现状与发展研究.国际通信,2011(17).