交通的智能化模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇交通的智能化，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。

篇1

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。

参考文献:

[1]汪鸣.智能交通运输系统的设计和规划[J].中国交通信息产业,2009,(06)

[2]余琴.智能交通系统发展模式之我见[J].交通建设与管理,2007,(01)

[3]杨晓光.面向中国城市的智能化管理系统研究[J].交通运输与信息,2009,(02)

篇2

中图分类号： TN959?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）13?0147?03

Waveform design and realization of instrumentation radar

for intelligent traffic information

L? Bo1， ZHOU Chang?you2， ZHANG Hong?wei1

（1. Ordnance Engineering College， Shijiazhuang 050003， China； 2. Unit 75124 of PLA， Fusui 532199， China ）

Abstract： In order to meet the needs of intelligent traffic development， a new waveform of multifunctional traffic information instrumentation radar was designed. The functional requirements of the instrumentation radar are introduced in brief. With an eye to these functional requirements， the needed radar waveform was educed from a theory analysis. Based on the advanced DDS， PLL， microwave frequency multiplication and filtering technique， the waveform generating method of this radar is elaborated in detail. The principle diagrams of its software and hardware are offered. The tested results is given. The accuracy of this method was verified.

Keywords： waveform synthesis； ITS； DDS； instrumentation radar

0 引 言

交通信息检测是智能交通系统中的重要环节，其主要任务是获取道路上车辆的状况，这些信息主要包括车流量、平均车速、车道占有率、车型等。交通信息的实时准确获取是整个智能交通系统的基础，现有的交通信息探测技术手段主要有环形线圈检测、红外线检测、视频检测、超声波检测、微波检测等。其中，环形线圈检测精度高、使用范围广，但是安装维修时需封闭部分路段并对道路进行破坏，时间和经济成本较高；红外和视频检测器受气候因素影响很大，晚上、大灰尘和阴雨雾天气时检测精度低；超声检测必须顶置安装，安装条件受到一定限制[1]。基于雷达的检测技术不受上述缺点限制，具有安装维护方便、检测精度高、抗干扰能力强、受环境影响小、全天候、体积小等诸多优点，发展前景广阔，具有重要研究价值[2]。

波形设计是一部交通信息测量设备的核心问题，它是系统功能实现的关键。本文分析了基于雷达的交通信息测量设备的波形设计，并详细介绍了用于某型交通信息测量雷达的微波源设计方法。

1 测量雷达功能要求及雷达波形分析

1.1 测量雷达功能

测量雷达侧向架空安装于路边的灯杆或电线杆上，波束指向垂直于车道，灯杆或电线杆到第一车道的水平距离[l0]在2 m左右，架设高度[h]约8 m，具体安装态势如图1所示。

测量雷达主要完成以下任务：实时测量每部车的速度，实现不同时间段内平均通行速度的统计；测量车辆通过雷达波束时所处的车道及行驶方向，实现双向八车道的通行量统计；测量车辆长度，实现双向八车道的车型通行信息统计。

1.2 功能实现分析及波形分析

车辆速度测量常用的方法是多普勒测速，雷达发射连续波信号，比较发射信号与接收信号之间的频率差测出车辆的速度。本设备由于侧向垂直路面安装，车辆通过雷达检测剖面时没有相对雷达的径向速度，多普勒频率为零，因此多普勒测速方法并不适用本系统。为了测出每辆车的速度，该设备采用双天线、双波束的方式来测速，通过记录车辆通过两个天线波束的时间差进而得出其速度。

图1 交通信息测量雷达安装示意图

车道交通流量的统计问题，实际是不同车道的触发累计问题。根据工作环境的不同，对每一个车道设置一定的检测门限，当有车辆通过时，该车道的信号电平会超过设置的门限，触发累加器做加1操作，实现统计值的更新。该指标实现的关键是车辆所处车道的准确判定，而车辆所处车道的准确判定关键又在于车辆到雷达距离的准确测量。为了准确判断车辆的车道，雷达需发射线性调频连续波信号，当有车辆通过时产生较大幅度的回波信号。由于不同车道车辆的回波到测量雷达的延迟时间不同，便会产生不同的频率差。雷达通过时域的幅度检测来触发测量，再通过频域频率差的测量，便可以准确判定出那个车道有车通过，并对相应车道的统计值加1。

车型的区分利用不同车通过波束的时间长短来进行判断。不同车型由于自身结构、长度各异，因此它们通过雷达波束的时间长短各不相同，且回波波形包络各有特点。测量雷达提前采集不同车型的波形并建立数据库，当测量到一辆车的回波信号时，与数据库进行比对，便可确定出车型信息。

根据以上分析，交通信息测量雷达系统组成框图如图2所示，其发射信号波形宜采用线性调频连续波（LFCW）信号。

2 测量雷达波形产生与实现

测量雷达工作于Ku波段，信号形式为线性调频锯齿连续波，调频带宽为120 MHz，波形时频特性如图3所示。

为了生成Ku波段的调频信号，雷达采取混频加倍频的方式。首先利用DDS生成较低频率、小带宽线性调频信号，然后混频至中频，再利用16倍频产生Ku波段、大调频带宽的辐射信号。波形产生单元的组成框图如图4所示。

图2 系统组成原理框图

图3 系统组成原理框图

图4 波形产生单元组成框图

2.1 DDS芯片选择

本系统选用的DDS芯片为AD9954 ，它是AD公司生产的性能最好的芯片之一。与普通的DDS芯片相比，AD9954为了实现线性调频和高度集成，除了具有一般DDS芯片所必要的相位累加器、正弦查找表外，输出端还增加了D/A转换器[3]。

AD9954内含1 024×32静态RAM，利用该RAM可实现高速调制，并支持几种扫频模式。AD9954可提供自定义的线性扫频操作模式，通过AD9954的串行I/O口输入控制字可实现快速变频，且具有良好的频率分辨率[4]。

AD9954的应用范围包括频率合成器、可编程时钟发生器、雷达和扫描系统的FM调制源以及测试和测量装置等。

2.2 单片机与DDS的接口设计

AD9954有单频模式、RAM控制模式和线性扫频三种工作模式，因为测量雷达需要产生FMCW信号，所以需置高CFR1寄存器的第21位，选择DDS工作于线性扫频模式。

AD9954有2线串口编程方式和3线串口编程方式。串口操作时，前8位为指令位，用于确定是读操作还是写操作，以及操作的是哪个寄存器。串口编程时序图如图5所示。

图5 DDS串口编程时序

SCLK为串行时钟，用于数据同步。SCLK上升沿时才能向寄存器写入数据，下降沿可用于读出数据。AD9954最高支持25 MHz的时钟频率。[CS]为片选信号，只有当其为低电平时才允许进行串口通信；当[CS]为高电平时，SDO和SDIO将变为高阻状态。SDIO为串行数据输入输出口，所有写入DDS的数据必须经由此端口，而且利用寄存器CFR1的第9位，还也可将其配置为双向数据口。

2.3 单片机程序设计

信号源程序流程图如图6所示。

图6 程序流程图

单片机加电后，首先进行单片机的初始化设置，然后进入到DDS的配置程序，具体步骤如下：

（1）利用Reset端口将AD9954复位一次。因为DDS要工作在线性扫频模式，将无用的PS1、OSK、IOSYNC等置为低电平；

（2）置低IO update和PS0端口；

（3）配置CFR1寄存器。设置CFR1为高电平，使DDS工作于线性扫频模式；设置CFR1为高电平，使DDS扫频至最高频率后不停留，直接跳回起始频率；

（4）配置CFR2寄存器。设置参考倍频系数为20，实际DDS所用外部晶振为20 MHz，则系统时钟频率将达到最高值200 MHz；

（5）配置FTW0寄存器，设置线性扫频的起始频率；

（6）配置FTW1寄存器，设置线性扫频的终止频率；

（7）配置RLSCW寄存器，设置线性调频斜率；

（8）I/O update端口电平翻转一次，更新各个寄存器中的数据；

（9）定时，每隔0.24 ms PS0端口电平翻转一次。

第（9）步每执行一次，DDS便可输出线性调频信号的一个“调频锯齿”，不断循环执行，便产生了所需的线性调频连续波信号。

2.4 其他部分设计与实现

混频所需的本振由AD公司生产的集成PLL芯片AD4360?6产生，它内部集成有分频器、鉴相器、VCO等，只需外部配置参考晶振和无源环路滤波器便可构成完整的PLL系统，使用非常方便。通过单片机对它的寄存器进行配置，产生600 MHz的混频本振。

600 MHz本振与DDS产生的LFCW信号混频，得到中频LFCW信号。由于混频器输出中包含很多的高次分量，为了得到纯净的输出频谱，增加一个窄带滤波器，滤除高次混频分量。中频滤波器选用介质滤波器较为合适，它的体积小、成本低，矩形系数高、损耗低，频率温度系数小[5]，非常适合用于本系统。

16倍频器选用集成有源倍频器，它除了产生需要的16次谐波外，也会产生大量其他次的倍频谐波。为此，倍频器后面采用一个微波腔体滤波器完成滤波任务。经过上述处理后便得到了测量系统所需的微波信号。

3 测试结果

为了验证设计的正确性，分别使用频谱分析仪MS2668C和计数器CNT?90对输出信号进行了测量，结果如图7所示。测量结果表明，该信号源中心频率为12.06 GHz、调频带宽为120 MHz、调频周期为0.24 ms，各项指标均与设计相符，满足雷达测量设备的需求。

图7 信号源测试结果

4 结 论

该波形产生信号源已经设计完毕，可输出锯齿波调频的连续波信号，并成功应用某型交通信息测量雷达。该测量雷达可同时测量车辆的速度、所处的车道、行驶的方向、车辆的长度等多个指标，满足了省道、国道、高速公路交通信息采集的准确性要求，且安装方便，工作不受天气因素影响，取得了非常好的测量结果，为公路交通的智能化管理提供了有力的手段。

参考文献

[1] 蒋铁珍.数字雷达技术在车流量检测雷达中的应用[D].上海：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，2006.

[2] 奈存亮，张浩，余稳，等.微波交通信息检测雷达信号处理系统设计[J].微计算机应用，2009，30（11）：60?64.

[3] 李申阳，苏广川.基于DDS技术的高性能雷达信号源的设计[J].军民两用技术与产品，2006（9）：41?43.

篇3

随着社会经济的发展，交通堵塞已成为每个城市中一个不可忽视的问题，尤其是交叉路口的堵塞问题，更加严重。因此研究车辆通行规律，找出提高交叉口车辆通行效率的有效方法，对缓解交通阻塞，降低交通事故的发生率具有十分现实的意义。

1.智能交通指挥系统的基本原理

交通灯系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分由车流量采集部分、中央控制部分、二级控制部分、交通信号的显示部分、多路分配器和通信网络组成。软件部分包括车流量预测数学模型和配时数学模型。

硬件部分是系统的基础。由于要求它要具有较强的通用性，所以它的设计不能基于某种交通规则或某种路口，而是应该对于任何情况都应适用或稍加改动即可适用。当工作环境改变时只需改变软件即可，硬件部分依然适用。软件部分的关键在于数学模型的建立，它给出了该系统的控制方案。

本系统中以计算机作为中央控制部分，相邻的几个或十几个交叉口的车流量采集部分和二级控制部分通过通信网络联到同一个中央控制部分。车流量采集部分将采集到的数据送到中央控制部分，中央控制部分将数据经过处理后作为数学模型的输入数据，经过计算得到控制参数，然后将控制参数送到二级控制部分。这种设计方案符合未来发展的趋势，也为该系统的进一步改进打下硬件基础。

另外由于交通灯系统工作的特殊性，要求整个系统有较强的可靠性，所以在本系统中附加上了一个系统运行状态的监测模块。当系统运行出现错误时，检测模块便会发出一个脉冲信号，对整个系统进行复位。也就是我们常说的”看门狗”电路。

该智能交通灯系统是用EDA技术，在Quar-tusⅡ软件上设计的，然后再下载到实际电路中进行测试的。

2.智能交通指挥系统的组成

2.1 中央控制部分和通信网络

中央控制部分就是一台PC机，它是某一区域内所有交通灯系统的控制中心。它根据车流量采集部分通过通信网络传输来的车流量信息，由预先根据数学模型编写好的程序计算出下个交通相位的控制参数，并通过通信网络传输给二级控制部分。

2.2 显示部分

显示部分是整个系统硬件中最主要的部分。它有三部分组成：倒计时显示、交通灯显示、语音提示。

2.2.1 倒计时显示部分

倒计时显示部分是由锁存器、减法器、七段译码器、七段数码管和标准秒脉冲组成。其电路图如图1所示。

图1中的timeout模块是自己设计的模块，它由两块74LS175和一块74LS192以及一块74LS49组成，它完成的是4位时间参数，即个位或十位的锁存、减法计数和显示。将两块timeout模块级联在一起，就完成了两位数的倒计时显示，如图1中所示。

图1 倒计时显示模块电路图

2.2.2 交通灯显示部分

交通灯显示部分主要由交通灯状态信号输出电路和交通灯驱动电路两部分组成。其中最关键的是交通灯状态信号输出电路设计，它要求能准确接收控制端输出的状态参数，并且能够在新的交通相位开始时和倒计时牌同步跳变到新的交通相位。

用两片串连的74LS175锁存器，第一片将控制端输出的数据锁存，第二片也将控制端输出的数据锁存，不过和第一块不同的是他能将数据长时间锁存，第三块的作用是为了保证交通灯的状态和倒计时显示同步跳变到下个交通相位中。

由于交通灯的功率较大（十几瓦），一般集成门电路无法驱动。在这里采用可以采用专门的功率驱动芯片，我们选用的是Melexis公司的MLXI0801芯片，它的最大驱动电流可达350mA。

图2 多路分配模块内部电路图

2.2.3 语音提示部分

在目前的交通灯系统中，信息主要是靠交通灯来表示出来，当遇到大雾、雨、雪等能见度很低的气象时，司机和行人很难看清交通灯;或者当视力上有缺陷的人在过 马路时，会看不见或看不清交通灯，这样就会给交叉口处埋下安全隐患。为了克服目前交通灯系统的这个缺点，在该系统中加入了一个语音提示部分。该部分根据绿灯的状态，会发出声音来提示目前放行的方向。

为了降低成本，这部分采用能录音的语音IC芯片PM50。事先将IC芯片根据实际情况录好音，然后由绿灯的控制信号来控制芯片的驱动电路，从而间接控制芯片的发音。其驱动电路形式与交通信号灯的相似，这种方法设计简单，成本低维护方便。

2.3 多路分配器

如图2所示，在本系统中，所有的状态参数都是由I/O端口输出的，怎样才能保证这些参数能正确送到相应显示部分，这就是多路分配器所要完成的功能。当数据输出后，多路分配器根据寻址信号，将输入的数据从不同的输出端输出，从而就将不同方向的参数能正确送到相应显示部分。

2.4 二级控制部分

控制信号输出部分（包括信号的读入部分）的作用是在中断请求信号到来时，将此时各方向上的下个交通相位的状态控制参数（交通灯的状态和等待时间）读入，然后按照规定的优先级原则将各方向上的参数依次由相同的I/O端口输出，同时将相应的锁存信号和由中断请求信号经编码后得到的寻址信号输出。

2.5 状态监测部分

状态监测电路在交通灯系统中有着十分重要的意义。在本文中，根据看门狗芯片的原理设计了类似看门狗电路的监测电路。如图3所示。

图3 状态监测模块电路图

3.结论

本文设计的智能交通灯系统和目前使用的智能交通灯系统相比具有以下优点：在该系统中，将相邻的几个或十几个交叉口的车流量信息全部汇总到一台计算机上，这符合智能化交通系统的发展趋势，未来的交通管理就是将所有信息汇总一起，然后集中管理。这种设计方式为该系统的进一步改进和与未来智能化交通管理系统的相容奠定了硬件基础。

参考文献

[1]杨欣宇，朱恒军，赵硕，李诚.基于AT89C51的实时交通监控系统的研究与模拟[J].微计算机信息，2007，5.

[2]江晓安，董秀峰，杨颂华，编著.数字电子技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2002.

篇4

中国汽车产业发展面临至少三大挑战，但是我们也找到了三个出路，第一个是汽车产业由大到强转型的挑战，第二，排气污染治理的挑战和汽车能源安全的挑战。去年在上汽考察的时候强调，发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路，所以我们定了一个国家战略的调子，就是汽车强国战略，就是新能源汽车战略。中国从“十五”开始中国新能源汽车的研发。“十一五”接着确立了节能与新能源汽车的重大项目，布局依然是“三纵三横”，“十一五”期间新能源汽车从打基础进入示范考核阶段。“十二五”还是继续坚持在这个技术体系，同时增加了三大技术平台，就是基础设施技术标准和测试评价，“十二五”期间新能源汽车从示范考核到产业化的阶段，在2014年，中央密集的出台了很多政策，中国电动汽车百人会也是去年成立，来推动电动汽车的产业化。这是近年来中国新能源汽车产业化的进程。

去年我们认为是一个新能源汽车的元年，今年上半年已经接近于去年全年的产量，所以我们今年下半年按照去年下半年的增速，应该比上半年还会更好一点，按照历史规律，所以总体看，我们2014年是进入家庭元年，从去年的结果看，新能源客车产业化规模世界第一位，遥遥领先。我们形成了总体居于国际领先地位的技术体系和产业链，新能源轿车产业化规模居世界第二位，形成了具有中国特色的小型电动产业优势。2015年，新能源汽车继续保持快速增长，我们估计今年有望产业规模全方位达到世界第一位，但是我们也要看到，在补贴政策、基础设施、技术水平等方面还存在诸多问题。

由此我们再看看全球新能源汽车发展趋势，我们认为有三大技术变革：

第一，当然是动力电气化技术变革，应该说在深入的发展。各类电动动力系统的技术已经全面开始商业化，包括我们认为很难的燃料电池汽车也进入市场，所以应该说今年我们可以认为电动汽车的技术真正是可以产业化的，而且是全方位产业化已经开始。

我们首先看一下这中间的三大技术：

第一个，动力电池与纯电动汽车的技术。动力电池的综合性能总体趋势在今后10年比能量还会有大幅度增长，成本也将会随着比能量的提升大幅下降，但是安全性和耐久性的问题会进一步凸显。大家可以看，这中间我们电池的单体在2025年，也就是10年，我这里说的是锂离子不是其他的电池，我们现在用的电池，到2025年单体比能量会达到350瓦时/公斤，体积比能量会提升1千瓦时，这是锂离子电池的性能极限。我们电池系统会达到200―250瓦时/公斤，性能比现在提高近一倍，成本降低50%，达到每瓦时1块钱左右，应该说我们电池技术还是非常看好的。除了锂离子电池我们还有其他的非锂离子电池技术，也在研发之中，这是我们认为比较有产业化比较靠谱的一种估计。

在燃料电池汽车方面，燃料电池发动机技术在不断进步。比如说我们最为关注的燃料电池的波载量，已经从每千瓦1克下降到目前像丰田轿车到0.3克以下，实验室已经到0.1克，在未来会接近于现在燃油汽车催化剂的波载量，而且燃料电池发动机大家可以看逐步在成熟。

另外，插电式混合动力汽车，用的机电混合装置也已经成熟，尤其值得一提的是，我们比亚迪秦成为全球最畅销的插电式车型之一，总体上达到了国际先进水平。

同时，在商用车方面，中国特色的深度混合动力系统，节油率达到35%以上，产业规模全球第一。

这是第一个技术变革。

第二个技术变革，是结构轻量化技术变革。就是我们的材料、结构和制造工艺。应该说电动汽车比传统汽车更需要轻量化，更能够平衡轻量化材料导致的成本上升，更能够带动轻量化的规模应用。轻量化与车身电池相结合是一个理想化的目标，可以看出碳纤维车身和铝镁合金已经开始应用，同时车身上会逐步增加太阳能薄膜的电池，我们的转化效率已经达到30%，成本还偏高，10年之内产业化应该会非常看好。

我们典型的电动汽车，特斯拉电动汽车的轻量化，设计制造方面有重大的变革，而传统的全承载式车身已经不见了，我们又重新出现了以前最早汽车发展中间曾经有过底盘和车架，中间是没有了的，现在又回来了，因为我们要放电池，所以形成了真正的电池车量的底盘。而车身不再是完全的承载式车身，承载除了这个车身之外还有底盘的框架，而且全采用了铝合金。

另外我们可以看宝马i3的轻量化技术，也是这样，采用一个独立的底盘平台，车身全部采用碳纤维，这导致汽车整个的生产工艺全部发生革命性变化，由此我们可以看出，未来轻量化材料和新型车型结构将会导致汽车设计制造体系的重大变革，这种在10年之内也会由在目前的高档车中间应用逐步的向中级轿车发展。我们可以看到一个理想的事情，从用户的角度，那就是独立的底盘平台，然后可以装不同的车身，我们可以买一个底盘，可以形成SUV、MPV、轿车，而且可以在前头开、后头开都可以这样的局面。

第三个，车辆智能化技术变革。我们车辆智能化技术变革包含了三个方面、三个阶段，第一，我们目前是以驾驶员为中心的主动安全辅助系统，中间我们会有网络为中心的网联汽车的阶段，再到车辆为中心的自动驾驶汽车，这是美国SAE国际汽车工程学会制定的智能化水平SAE 一级，我们的辅助驾驶，二级集成式循环空驶，三级高速公路的自动驾驶。我们可以看到典型的汽车设计，目前是信息化水平。

今天讨论最终的主题是车、网和整个的融合。我们认为以电动汽车为储能终端的能源互联网、汽车物联网、信息互联网将会相互融合，就是说在人类历史上第一次将能源、信息、物质这三个基本元素全部连起来，这也要靠电动汽车，因为电动汽车跟智能电网的互动是双向的，既可以储能作为分布式的能源，也可以往电网回馈电，这是第三次工业革命的一个核心支柱。

总结一下，在刚才的现状和趋势的分析基础上我们看到，我国以动力电器化为核心的新能源汽车技术及产业化取得重大进步。但仍有部分整车和核心零部件关键技术尚未完全突破，与国际领先水平相比仍有较大差距。产品成本和技术性能还不能完全满足市场的要求，社会配套体系和政策不够完善，发展依然受到诸多的制约。以电动汽车智能化和轻量化为代表的新兴技术发展迅猛，新一轮技术竞争压力越来越大。

所以必须加快新能源汽车持续创新，推进我国汽车产业技术转型升级，这是我国科技发展的重大战略需求。

所以目前我们正在制定“十三五”的实施方案，这是“十三五”《新能源汽车》科技发展目标。这是我们目前通过国家科技专家组的总体战略规划布局，我们分为四个层次，基础科学、系统集成、共性核心技术和集成开发与示范，这是我们的核心系统集成还是“三纵”，燃料电池系统、混合动力系统、纯电动系统。这是“三横”，共性核心技术、动力电池和电子管理，我们将对300瓦时/公斤的单体机系统将是我们的重点。第二，电机驱动与电力电子，我们将以新一代宽进代半导体为核心，攻克下一代技术，我们要抓住下一轮的技术变革技术。第三，电子控制与智能技术，就是我们今天说到的智能汽车，我们在汽车电子方面已经有多年的研发技术。另外，在基础科学方面，包括基础部件的材料学等。最后是三大支撑平台。

这是我们在总体布局下的六条创新链，38个重点任务，其中有10个是重中之重的重点任务。

下面我想结合今天的主题挑其中的一些给大家介绍一下。

首先，国际汽车智能化技术现状与国内差距。应该说国际上智能汽车发展迅猛，主要的汽车厂商大概都会在2020年前后自动驾驶的技术将会基本就绪，与之相比中国的差距比较大，无论在技术水平、在基础设施的规划、在整个的政策和测试规范等等方面都有很大差距。“十三五”期间我们将通过跨行业、跨领域的协同开发，将尽快实现我国自主的智能驾驶汽车平台技术，应对国际上汽车技术的新一轮竞争。我们建立起完善的智能型新能源汽车研发体系和标准法规体系，促进智能汽车整车和关键零部件的产业化。我们将以纯电动汽车为平台，在整个专项中将会是电池、纯电动汽车、智能化三个联合研发。

首先，我们进行动力电池与电池管理研发，我们2020年的目标是轿车高比能量锂离子电池达到300瓦时/公斤，寿命达到1500次，成本要达到0.8元，比现在降低50%，系统比能量要大于200瓦时/公斤，比现在提高大约1倍，当然这中间在动力电池与电动车管理中间我们将会特别的关注动力电池的系统技术，尤其是安全管理技术。

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1引言

路试检验行车制动性能与制动距离、充分发出的平均减速度（MFDD）、制动协调时间（t）与制动稳定性有关。传统的路试检验行车制动性能的仪器是五轮仪，尽管其测量精度较高，但是使用起来较为繁琐，不够便捷，测试的工作量也较大，在实际工作中并不适用。这就需要一种便携式能够直接测定制定动协调时间和充分发出的平均减速度的仪器，也就是笔者将在下文中介绍的MBK-01型便携式制动性能测试仪。

2工作原理和技术方案

2.1测量传感器

该测试仪的主要探测元件是加速度传感器，利用对车辆的加速度、减速度的测量，从而达到对车辆制动性能所需的各项参数检验的目的。该测试仪选用的传感器属于目前世界顶尖水平的硅微电容式固态加速度传感器，其主要材料由硅组成，并使用微光刻和蒸汽沉积技术制作而成，其温度飘逸不大，适合用于车辆制动检测。传感器的工作原理在于通过电容和位移的关系，让惯性元件与两个固定电极组成可变电容器，惯性元件会在车辆经过振动时通过电容测量电路转化成加速度量输出，得到测量结果。

2.2智能化信号处理单元

智能化信号处理单元是测试仪整个仪表的关键所在。制动性能测试仪在工作时，是对车辆在行驶过程中的动态测量，由于测试仪的性能限制以及汽车加速度较快，使得整个过程的极快，要想使测量结果更加精确，就需要仪表对汽车行驶的响应时间够快，同时需要具备较大的数据存储量。所以，当加速度传感器的信号传输到AD转换器后就被送入到微处理端实施数据处理，接着再进行数据存储工作，最后按照交通管理中心按照实际需求把所得数据利用RS232串行通讯输送到计算机终端。在制动测试模式下，微处理机在接收到汽车刹车踏板的信号后，就马上把AD转换器所取得的减速度数据存储到仪表内部，接着通过微处理机处理数据，得到测试汽车制动性能所需的各项参数。在加速测试模式下，微机会把收集到的加速数据存储到仪表中，然后当车辆行驶速度加速到预定的数值后，就通过仪表内的微机处理数据，得到平均加速度、加速过程所花费的时间。

3交通管理领域智能化仪表的应用前景和性能指标

3.1性能指标

笔者在这里将MBK-01便携式制动性能测试仪和目前国内外常用的先进设备VC2000PC刹车测试仪性能指标做一个对比

3.2应用前景

从目前国内交通管理的实际情况来看，传统使用的五轮仪由于安装繁琐、费时，和目前的交通管理工作不相适应；而MBK-01便携式制动性能测试仪由于特点突出，优势显著，适用于对机动车制动性能的检测，能够在全国的车检所、汽车修理厂乃至于交通事故勘察单位中都推广使用，从而及时地检测出制动性能存在问题的汽车。

4交通管理中使用智能化仪表的必要性

传统的路试检验仪器尽管有着测量精度高的优势，不过从安装到操作到计算都不够简捷，对于每天都需要检测大量机动车的车检所、技术监督部门以及机动车修理厂等各个单位而言明显不实用。新形势下，智能化设备在各领域都开始推广使用，智能化设备的使用能够减少人工操作的失误，加强工作效率和精准度，是我国各种电子产品和机械设备未来发展的主要方向。现阶段中，该测试仪已经通过专家鉴定，开始大规模生产，用来取代传统的测试仪表。笔者相信，这种组装方便、操作智能、测量精准的仪器很快就能在国内机动车检验工作中推广使用。

参考文献

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1引言

路试检验行车制动性能与制动距离、充分发出的平均减速度（MFDD）、制动协调时间（t）与制动稳定性有关。传统的路试检验行车制动性能的仪器是五轮仪，尽管其测量精度较高，但是使用起来较为繁琐，不够便捷，测试的工作量也较大，在实际工作中并不适用。这就需要一种便携式能够直接测定制定动协调时间和充分发出的平均减速度的仪器，也就是笔者将在下文中介绍的MBK-01型便携式制动性能测试仪。

2工作原理和技术方案

2.1测量传感器

该测试仪的主要探测元件是加速度传感器，利用对车辆的加速度、减速度的测量，从而达到对车辆制动性能所需的各项参数检验的目的。该测试仪选用的传感器属于目前世界顶尖水平的硅微电容式固态加速度传感器，其主要材料由硅组成，并使用微光刻和蒸汽沉积技术制作而成，其温度飘逸不大，适合用于车辆制动检测。传感器的工作原理在于通过电容和位移的关系，让惯性元件与两个固定电极组成可变电容器，惯性元件会在车辆经过振动时通过电容测量电路转化成加速度量输出，得到测量结果。

2.2智能化信号处理单元

智能化信号处理单元是测试仪整个仪表的关键所在。制动性能测试仪在工作时，是对车辆在行驶过程中的动态测量，由于测试仪的性能限制以及汽车加速度较快，使得整个过程的极快，要想使测量结果更加精确，就需要仪表对汽车行驶的响应时间够快，同时需要具备较大的数据存储量。所以，当加速度传感器的信号传输到AD转换器后就被送入到微处理端实施数据处理，接着再进行数据存储工作，最后按照交通管理中心按照实际需求把所得数据利用RS232串行通讯输送到计算机终端。在制动测试模式下，微处理机在接收到汽车刹车踏板的信号后，就马上把AD转换器所取得的减速度数据存储到仪表内部，接着通过微处理机处理数据，得到测试汽车制动性能所需的各项参数。在加速测试模式下，微机会把收集到的加速数据存储到仪表中，然后当车辆行驶速度加速到预定的数值后，就通过仪表内的微机处理数据，得到平均加速度、加速过程所花费的时间。

3交通管理领域智能化仪表的应用前景和性能指标

3.1性能指标

笔者在这里将MBK-01便携式制动性能测试仪和目前国内外常用的先进设备VC2000PC刹车测试仪性能指标做一个对比，具体见图1所示

3.2应用前景

从目前国内交通管理的实际情况来看，传统使用的五轮仪由于安装繁琐、费时，和目前的交通管理工作不相适应；而MBK-01便携式制动性能测试仪由于特点突出，优势显著，适用于对机动车制动性能的检测，能够在全国的车检所、汽车修理厂乃至于交通事故勘察单位中都推广使用，从而及时地检测出制动性能存在问题的汽车。

4交通管理中使用智能化仪表的必要性

传统的路试检验仪器尽管有着测量精度高的优势，不过从安装到操作到计算都不够简捷，对于每天都需要检测大量机动车的车检所、技术监督部门以及机动车修理厂等各个单位而言明显不实用。新形势下，智能化设备在各领域都开始推广使用，智能化设备的使用能够减少人工操作的失误，加强工作效率和精准度，是我国各种电子产品和机械设备未来发展的主要方向。现阶段中，该测试仪已经通过专家鉴定，开始大规模生产，用来取代传统的测试仪表。笔者相信，这种组装方便、操作智能、测量精准的仪器很快就能在国内机动车检验工作中推广使用。

参考文献

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智能交通带来的变化，正在悄然改变我们的生活。

智能站牌：告别铁板上刷漆的时代

“拔丝（bus）粉们，等车的时候是否见过这种高大上的站牌？它能够与途经此站的公交车GPS（全球定位系统）相连接，并显示将要到站车辆的距离及到站时间。目前，在大1路的南礼士路西行站和复兴门内东行站设有这种新式站牌，路过的拔丝粉们不妨看一看……”这是不久前，北京公交集团一则俏皮而又令人颇感新奇的微博。记者据此信息前往复兴门内公交站看到，候车区已启用外形为长方体的智能站牌，可以显示下趟公交车抵达时间等信息。

站牌高约4米，在一侧显示屏上显示有公交车的行驶信息。每条路线都显示有未驶至复兴门内公交车站的两个车次的信息，包括到站距离以及预计到站时间。显示屏内有20个可选项，包括交通、公交、地铁、电子地图等。乘客只需用手指接触屏幕相关选项位置，便可了解相应信息。屏幕下方还有一张公交车行驶路线图，与铁板上刷漆的老式站牌相比，智能站牌完全称得上是“高大上”。

不少候车乘客表示，“新站牌挺方便”，这种电子站牌提供的信息让大家等车时心里有谱了。记者注意到，站牌上显示的多为距离车站2公里以内的车次预计到站时间。那些距离车站2公里外的车次则没有显示。而且屏幕下方标有“系统调试中，不足之处敬请谅解”。

据北京市公交部门表示，此电子站牌有望大规模投入使用，力争实现三环内全覆盖。还有报道称，“十二五”期间北京规划投入56亿元，用于提升智能交通水平。除北京外，济南等省会城市也在逐渐向智能公交迈进。

智能软件让你不再“寒风中苦等”

在智能电子站牌覆盖车站网点之前，北京公交的乘客们只要有智能手机，也能实时掌握百条公交线路的信息。

去年11月14日，北京市交通信息中心了“北京实时公交”：一款基于iOS和安卓系统的智能手机软件，可以提供公交到站的实时查询服务，可以实时了解公交车与自己的距离。避免公交车乘客由于无法了解公交车的实时动态信息，导致“寒风中苦等公交车”。

而在济南，一款名为“微步”的智能手机软件，也同样可以提供实时4000多辆公交车的实时查询。

进入智能手机软件“微步”页面，先选择公交线路，然后选择上行还是下行方向，最后再选择站点。此时，页面上就会直观地显示出所选择的公交车距离选择的站点还有几站，大概多少公里，预计几点能到。除此之外，还可显示途中几辆车的大概位置。

“目前我们正在研究的来车预告方式主要是站牌显示、站牌查询以及手机查询等。”济南公交信息中心主任吴玉冰之前接受记者采访时表示，一旦所有系统建设完毕投入使用，新型公交候车站牌也将“上岗”，“将来新安装的电子站牌不但能够显示公交车的到站信息，还能够提供多种类型、多种内容的信息查询方式，乘客可根据情况查询具体线路、具体站点的详细信息。”吴玉冰告诉记者，目前已实现了多条公交线路和站点及多辆公交车的实时到站查询。

记者在济南公交部门还了解到，更加理想的状况是将来公交站台将成为一个wifi热点，在站台处乘客通过智能手机定位自己当前的位置后，在该站台处的多条线路的站点情况以及车辆运行情况将直接显示在乘客手机上，即使是乘客不在站台，想查询某个站台的线路情况也可通过手机电子地图搜索到站台，再进行相关查询，可以说想什么时候查、想在哪查、想查哪里，都能够轻松实现。“这样一来，乘客可以提前知道自己要坐的公交车到了哪里，与前后车的间隔多少来判断来车时间与乘客多少，最终确定自己何时出门、坐哪辆车。”

基于智能公交信息平台的公交电子站牌，在原有“来车预报”基础上还提供了更加丰富的查询功能，这些功能不但基本确定能够在五年甚至更短时间内投入使用，并“有可能比现在设想的还好”。

“中国式过马路”逼停智能红绿灯

从国内外经验看，智能交通的健全并非仅凭完善的硬件就足够，公众参与和整体协调同样很关键。

据悉，为治理拥堵、畅通的城市道路，湖北武汉在过去10年间耗资近两亿元逐步建成智能交通。智能交通的一个本领就是根据车流，自动调节红绿灯时间。让红绿灯变得更聪明，即红绿灯的长短由车流量说了算。一旦某个方向车流量大，智能交通系统可统筹调整整条道路的红绿灯时长，大大提高通行效率。然而，武汉建成后一部分路口智能系统基本停用，原因是再聪明的红绿灯，也架不住行人乱穿马路造成的干扰。在一些路口，“中国式过马路”现象依然很多，本应通行的车辆因横穿马路的行人而受阻，系统也就无法准确算出下一次红灯的亮闪时间。久而久之，智能交通系统不得不停摆，只能由交警人工替代。

此外，早在2009年，武汉市公交管理部门就在一些市区主干道公交站点安装了电子智能站牌。但安装几年来，由于配套系统不完善，不少智能站牌处于闲置，没有播放出实时交通状况等信息，乘客抱怨电子智能站牌“不智能”。不少电子站牌已不再通电，完全在当普通站牌使用。

事实上，北京、济南等城市最早电子站牌也可往前追溯近十年。但建成后不久这些电子站牌大多处于“黑屏”状态，交通部门给出的解释是，公交车上的GPS覆盖度暂时不够。

智能交通应避免“数据孤岛”

有业内人士指出，对于不少智能交通刚刚起步的国内城市，最重要的是数据采集，数据达到一定量才能算出准确的交通情况，投放到诱导牌对交通进行调控。但目前，国内大部分城市智能交通往往由几个部门同时负责，几个部门分别掌握一部分交通信息，缺乏数据共享，容易形成“数据孤岛”。

为解决数据孤岛弊端，北京成立了交通运行协调指挥中心，全权负责智能交通系统的运行。可见智能交通能否发挥实质性作用，还取决于管理部门能否建立一整套完善的体系，优化设计方案，提供优质公交服务。清华大学土木系教授史其信告诉记者，中国智能交通发展的过程大体要经历三个阶段，首先是完善基础设施建设，然后在这个基础上提高信息化程度，最后才能发展智能化交通管理。如果没有前两个阶段的条件和基础，智能化交通管理很难实现。现在很多城市都在投资建设各种各样的智能交通系统，但很少看到这些系统能起多大作用，就是因为所处的阶段性。

史其信预测，未来新一代智能交通系统将是“物联网”概念在交通领域的应用，发展下去也就成了“车联网”，将通信、网络传感技术、云端和移动计算技术、智能终端和车路协同技术等高新技术应用于整个交通管理体系，以智能技术取代原先需要人工判别的任务，从而实现最优化。

资讯

万科济南第四城——

万科新里程亮相

本刊讯 4月13日，“万科新里程，奥体中轴，万科又一城”媒体见面会在万科新里程临时接待中心华丽开启，继万科天泰金域国际、万科城、万科金域中心以后，秉承“让建筑赞美生命”的企业宗旨，万科为济南再造万科新里程，引领泉城人居生活。媒体见面会上，未来之车——特斯拉也首次在济南亮相，低碳、健康、环保、创新、时尚的新概念跑车，与万科新里程强调的人居理念如出一辙。

（许秀静）

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（成都电子机械高等专科学校，成都 610031）

（Chengdu Electromechanical College，Chengdu 610031，China）

摘要： 本文所论述的系统技术是根据目前我国出租车行业营运的现状，为解决其搭载难、浪费能源、道路拥堵等问题而提出的。本技术方案是通过利用已拥有的无线通信网和GPS①资源，建立一个专用平台――出租车呼叫管理系统，来解决这些问题。并实现便民服务、节能减排，提高城市管理等现代化形象和目标，为低碳经济做出贡献。

Abstract: System technology discussed in this paper is based on the current status of the operation of the taxi industry in China to address the carrying difficult, waste of energy and road congestion and other issues. The technical program is already owned by using wireless communication network and GPS resources. The establishment of a dedicated platform―Call Taxi Management System is to solve the above problem and achieve energy conservation, convenience services, and improve urban management and other modern image and objectives.

关键词： 出租车 碳排放 GPS定位 节能减排

Key words: taxi；carbon emissions；GPS positioning；energy conservation

中图分类号：TP39 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）15-0174-02

0引言

随着社会文明的快速发展，人类在享受着文明成果带来的便利同时也带来了一系列的社会问题，这样就要求有更高、更科学的技术来完成更好的对社会服务。城市交通、环境、能源都成为现代社会日益突起的阻碍可持续发展问题，2010年全世界对炭的排放量更是提到了一个更高的层次。出租汽车是世界上大多数城市公共交通系统的重要组成部分，城市出租汽车是城市交通的一个重要环节，也是城市尾气排放的一个重要组成部分，但在出租汽车的管理、调度和使用上却一直缺少一种科学有效的方法。这个长期困扰着世界各国城市管理者的古老问题主要体现在两方面：①运动式找客：即出租车不停地沿城市主要街道空载行驶，希望能够在途中遇到需要搭乘的客人。这种载客方法造成如下问题：a）出租车空驶时间长。这即造成了燃料的浪费，碳排放增加，又加剧了道路的拥堵，同时也增加了出租车公司和司机的运营成本，并存在严重的安全隐患；b）乘客在城市非主要街区很难遇到出租车，增大了出行的不便；②蹲点式等客：即出租车停泊在一些乘客集中地点，如车站、宾馆和出租车乘降点等，虚位以待。这一方面降低了出租车的载客率，同时也可能造成停泊地点附近的潜在通秩序问题。

这些问题存在的根本原因是迄今为止还没有找到一种能在移动的出租车和移动的乘客之间建立起一种实时联系的方法，因此无法把乘客的用车需求及时传递给服务提供者（出租车），控制好出租汽车的合理运营行驶对城市文明建设和低碳经济有着重要作用。本《出租车呼叫及管理系统》有助于解决部分交通问题、节省能源、便民服务、控制或消除城市套牌车（黑车运营）、加快城市文明建设。

1智能化出租车呼叫系统技术方案

本系统技术的基本设想是通过手机通信网络，把分布在城市各处的出租车车站和出租车上的机载通信定位装置联结起来，形成一个智能化出租车呼叫管理系统。当乘客需要出租车时，他只要走到离其最近的一个出租车站，按站牌上的提示，把车站编号用手机短信发给呼叫中心即可。收到短信后，呼叫中心的调度系统首先搜索到与该车站距离最近的待客出租车，与其确认并通知其该车站的编号（该出租车司机随即在车载通信定位系统的引导下驶向该车站）。然后中心将向叫车乘客发出一封包含该出租车车牌号和其大概到达时间的确认短信。以上操作均由数据管理中心的计算机通过手机通信网络与出租车上的机载通信装置及乘客手机之间自动即时完成。

系统包括：①手机用户，出租车站点，公共场所，餐饮娱乐场所等。②移动通信系统。③设于移动通信系统内的打的呼叫平台。④设于出租车营运公司的出租车GPS定位管理装置。⑤指示出租车搭载客户的指令装置，其与所述出租车GPS定位管理装置相连。

方法是当手机用户在需要打的时，通过打的呼叫平台向移动通信系统拨打打的信号，移动通信系统确认该信号的方位后（可以为基站定位），将带有用户的位置信息的信号发送到租车GPS定位管理装置，由该装置通过GPS定位搜寻离发出打的信号位置最近的出租车（搜索最近的空载出租车），并向其发出载客指令信息。系统也可包括手机用户、一个或多个打的呼叫平台、出租车GPS定位管理装置及指令装置。本技术的做大特点是实现了将最方便的通信工具手机与最方便的交通工具出租车的结合。

2系统项目数据分析

据相关数据统计全国出租车总数高达140万辆，而所有的出租车在运营行驶过程中并不都是在有效使用，据相关专业人士统计分析出租车乘坐率为60%，空驶率为40%，如此高的空驶率导致能源的大量浪费、交通阻碍、汽车磨损等一系列问题。

如通过本系统技术项目来控制乘客与出租车之间的相对互动作业，可大大降低空驶率，实现社会资源的整体整合。据统计数据显示出租车每天的耗油量约在50升~55升，汽油价格按93号：6.3元/L②（升）计，出租车按100万辆为例：

2.1 仅以降低20%左右测算

2.1.1 节约能源经济测算

每天每辆车可以节省油量为：（50～55）（L）×20%=10～11（L）；

每天可节约费用：（10～11）（L）×6.3（元）=63～69.3（元）；

全国出租车每天节约费用：（63～69.3）（元）×100（万辆）=6300～6930（万元）；

全国全年最低可节约汽油能源约：（10×100（万辆）×365（天）=36.5（亿L）），大大降低了碳排放量；

一年全国出租车可节约用油费用：6300～6950（万元）×365（天）=229～252（亿元）；

2.1.2 社会环保炭排放量预测

据相关资料提供计算：节约一升汽油=减排2.3（kg③）二氧化碳=减排0.627（kg）炭；

全年全国可减少二氧化碳排放量为：2.3（kg）×36.6（亿L）=83.95（亿kg）

2.2 以空驶率降低10%左右测算

2.2.1 节约能源经济测算

每天每辆车可以节省油量为：50～55（L）×10%=5～5.5（L）；

全国全年可节约汽油能源约：5～5.5（L）×100（万辆）×365（天）=18.25（亿L）；

一年全国出租车可节约用油费用为：6.3（元）×18.25（亿L）≈114.98（亿元）；

2.2.2 以社会环保排炭量而言会得到如下之结果

全年全国可减少二氧化碳排放量为：2.3（kg）×18.25（亿L）≈41.98（亿kg）；

2.3 如空驶率降低5%左右的结果

2.3.1 以油能源带来的经济利润

每天每辆车可以节省油量为：50～55（L）×5%=2.5～2.75（L）；

全国全年可节约汽油能源约：2.5（L）×100（万辆）×365（天）≈9.13（亿L）；

一年全国出租车可节约用油费用为：57.49（亿元）；

2.3.2 社会环保碳排放量预测

全年全国可减少二氧化碳排放量为：2.3（kg）×9.13（亿L）≈21（亿kg）

3结束语

以上仅仅单从油能损耗来计算的经济效益，还不包括汽车使用年限的延长等一系列带来的效益。从二氧化碳的排放减少量来看，此项工程为环保作出了重要贡献。

社会城市文明建设也会因为此项工程的建立而带来促进作用，因为正规出租车都是在系统中存档，他与系统是紧密联系在一起的。未在出租公司注册的汽车将无法接收到系统有效信息,套牌车,黑车车主将失去可持续经营有效方式.致此将会无法生存而自动退出.这样一来与套牌车，黑车带来的一系列社会问题也将自动解决，由此而引发的社会治安问题也将得到解决。

空车行驶率的下降，可以为社会交通提供更多的道路资源，减少交通阻塞。另一方面，出租车司机因为降低了空车行驶，可以利用此时间加以调整休息，为高度紧张的工作放松休息，有了更好的精神状态工作，社会交通事故的发生也会得到大大降低，社会交通文明的建设也将进一步得到发展。

科学技术是第一生产力，相信通过《智能化出租车呼叫及管理系统》技术的推广应用，运用发挥其无限的经济与社会价值，为实现我国对全球承若的低碳排放量标准做出贡献。

注释：

①GPS―GPS是Global Positioning System的简称，即全球卫星定位系统；

②L―表示容积单位：升；

③kg―表示重量单位：千克.

参考文献：

[1]胡友健.全球定位系统（GPS）原理与应用.中国地质大学出版社，2003.

[2]（美）帕勒万.无线网络通信原理与应用.清华大学出版社，2003.5.

[3]王亚军，杨俊生.GPS在城市控制测量中的应用[J].隧道建设，2003，（6）：53-54.

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1 引言

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID),是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。射频识别起源于20世纪80年代,近年射频识别和应用得到了迅速发展,射频识别典型应用包括:物流领域、生产线自动化、交通运输领域、农牧渔业、医疗行业、制造业等。超高频射频识别,具有读写速度快、识别距离远、能识别高速移动物体、数据存储量大、非接触识别以及可同时识别多个芯片等特点。

2 RFID应用的成功案例

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)的应用案例比较成功的有,铁路的车辆调度,铁道部在中国铁路车号自动识别系统建设中,推出了完全拥有自主知识产权的远距离自动识别系统。过去,国内铁路车头的调度都是靠手工统计、手工进行,费人、费时还不够准确,造成资源极大浪费,铁道部在采用RFID技术以后,实现了统计的实时化、自动化,降低了管理成本,提高了资源利用率;另外一个就是以沃尔玛为代表的在零售业中的应用。通过使用RFID技术,一方面,可以即时获得准确的信息流,完善物流过程中的监控,减少物流过程中不必要的环节及损失,降低在供应链各个环节上的安全存货量和运营资本;另一方面,通过对最终销售实现的监控,把消费者的消费偏好及时地报告出来,可以帮助沃尔玛调整优化商品结构,进而获得更高的顾客满意度和忠诚度。

3 RFID在交通流量自动控制中的应用

交通系统是一个复杂的综合性系统,单独从道路或车辆的角度来考虑,很难解决交通问题,必须把车辆和道路综合起来全盘考虑,这就需要实现交通系统的智能化。智能交通系统是把先进的信息技术、电子通讯、自动控制以及网络通信技术等有机的运用于交通管理体系而建立起的一种实时、准确高效的交通综合管理和控制系统。

在智能交通控制中交通信息的采集尤为重要,交通数据采集是指利用各种技术手段对整个交通领域所要求的动态和静态交通信息进行获取的过程。由于静态信息是相对固定的,在一定的时期具有一定的稳定性,因此,全面、可靠地采集动态交通信息成为交通管理与决策从而对交通流量进行自动化控制的关键。

一、现有交通信息采集方式及特点

现有交通信息采集方式主要包括如下四方面:

1、摄像监测技术是目前较常用的交通信息采集技术。可提供可视图像;为交通管理提供实时信息;只用单台摄像机和控制器就可检测多个车道。缺点是大型车辆可能遮挡随行的小型车辆,使信息可靠度相对降低;易造成检测误差等。

2、线圈地下采集技术优点是技术已经成熟、易于掌握;计数非常精确。 缺点是安装过程对可靠性和寿命影响较大;修理或安装时会中断交通并且会影响路面寿命;易被重型车辆、路面修理等损坏。

3、雷达定位系统技术的特点是数据采集非常方便,而且能够提供准确的交通数据信息,可全天候工作。缺点是成本高,而且受功率的影响,可能会产生错误信息。

4、微波检测技术可以提供公路实时信息,还有多车道的车流量、道路使用率和车型等信息;具有技术先进、成本低和可靠度高等特点。

二、RFID技术的特点

RFID具有精度高,适应环境能力强、抗干扰、操作快捷等优点。射频卡的最大特点在于非接触,不易损坏,不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境。射频卡读写器可识别高速物体、近距离及远距离的物体、并可同时识别多个无线射频识别卡等。

三、RFID与现有交通数据采集方式比较

与传统的交通数据采集方式相比较,RFID智能交通监管技术具有优势。利用RFID可以实现车辆的实时跟踪将采集的交通数据通过网络传输到交通控制中心,通过控制中心汇总分析后在各个路段向司机报告交通情况,并利用电子地图实时显示交通情况从而缓解交通。通过实时跟踪,还可以自动查处违章车辆,记录违章情况。采用超高频射频识别技术实现交通数据的采集可以对交通流量进行实时、准确、高效的自动化控制。

四、RFID在交通监管中的应用

射频识别交通数据采集系统主要是由阅读器(reader)和应答器(Transponder,也称为电子标签)等组成。RFID智能交通管理的工作原理很简单,交通数据采集的过程如下:阅读器与应答器通过电磁波进行能量传递和数据通讯。在系统工作过程中,读卡器首先通过天线发送加密数据载波信号到RFID汽车标签,标签的发射天线工作区域被激活,同时将加密的载有目标识别码的高频加密载波信号采用某种调制方式经卡内高频发射模块发射出去,接收天线接收到射频卡发来的载波信号,经读卡器接收处理后,提取出目标识别码送至计算机,完成预设的系统功能和自动识别,从而实现交通的自动化管理。

4结束语

利用RFID技术能够获得持续不断的交通流量数据,并且能直接反映实际交通流,利用RFID可以实现车辆的实时跟踪,将采集的交通数据进行实时处理自动调节交通流量。这项技术的应用使得在不影响交通流的情况下实时采集交通数据成为可能,进而实现交通自动化控制,促进交通状况的改善。无线射频识别交通监管技术将成为实时交通信息采集未来发展趋势。

【参考文献】

[1] 储浩,杨晓光. 交通移动采集技术及其使用性分析.ITS通讯,2006,3

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【中图分类号】G40-057【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)03―0135―05

一 引言

近年来,随着数字化校园建设的深入开展与计算机网络技术的广泛应用,利用远程教室开展跨地区课程学习和学术交流已成为一种新型的教学模式。如何实现无人值守,如何进行高度智能互动,如何通过交互实现不同地区的任何人,只要得到授课老师的授权,即可通过一台连接网络的计算机,实时或非实时地融入远程教室,听授课老师的讲授,与同学老师交流,甚至进行远程演示,是目前远程教学系统构建中必须解决的问题。

华东理工大学现代教育技术中心为了能与美国DUKE大学开展本科生选修课互选,更好地促进教育信息化,全面提高本科教育教学水平,于2008年年初全面启动了交互式远程教室的建设工作。在设计初期我们就明确提出要通过构建一个无人值守的交互式远程教室,把课堂教学中完整的教学部分,包括教师面授、教师板书、教学课件、师生交流等可能的互动教学情景真实完整地利用流媒体技术、通讯技术、智能录播技术进行展现,并通过网络进行传输,实现实时授课;在直播的同时将这些信息保存于本地服务器,供课后点播使用,以促进两地教育教学资源的共享。

二 系统构成

“公欲善其事,必先利其器”。智能互动式远程教室最核心的部件就是一套具有交互功能的软、硬件设备。我们在现有教师培训机房的基础上添置了视、音频信号采集系统、智能跟踪定位系统、远程互连系统以及显示系统,以此来构建智能交互式远程教学系统。如图1:

所有的软、硬件的工作都基于一套移动式全智能录播系统。如图2:

下面就对以上各系统作简单阐述:

1 视频信号采集系统

有研究证明,人的感知超过80%是通过视觉呈现的。因此远程教室的一项重大任务就是将远端的视频信号尽可能真实、完整、及时地传送至目的端。为提升本系统的性价比,同时考虑到今后的升级问题,我们采用了前后置摄像机的方

式,即在教室后部使用26倍光学变焦,480TV线,具备YH5902M控制云台的SONY 980P作为教师场景摄像机,主要负责教师画面的跟踪与拍摄;在教室前部使用18倍光学变焦,且自带80个预制位的SONY D70,作为学生画面的拍摄与定位。

众所周知,远程教室的主体是教师。将教师的每一个动作,每一个表情充分展现给学生是远程教室很重要的部分。因此尽可能提升摄像头的分辨率,采用高光学变焦的摄像头就成为了我们的首选。而教师在讲课过程中可能并不定于某个点,而是在一个区域内移动。这就要求摄像机具备旋转控制云台,且不仅要实现目标自动跟踪功能,而且在必要的时候实现手动控制。在项目开始初期我们选择红外线感应摄像机作为教师跟踪的工具。即通过授课教师领夹上的红外线发射器引导红外线感应摄像机,从而实现教师端视频的跟踪。但是最终实验表明这种跟踪方式存在很大的问题。众所周之,红外线波长较短,约850～900纳米,而可见光中红光的波长在700纳米左右。两者相差不大的波长导致了一旦红外摄像机接触到接近红色的可见光,目标就会跟丢,甚至出现不可控的来回转动。由于中心机房靠近教师方向都有窗户,这种跟丢的现象就极其普遍。而且由于红外线的穿透能力弱,一旦教师背对摄像机就会产生跟丢的现象。虽然有一些解决方法,但涉及到很多问题,让我们放弃了这种跟踪方式。期间我们还考虑了用超声波作为教师跟踪工具。但是这种跟踪方式必须要求老师携带一个超声波信号发射器,并且要在机房顶部安装超声波信号探测器。同时经过测试,我们发觉由于超声波在空气中损耗较大,且容易造成回波影响,因此最终我们决定使用智能信息识别技术来解决此问题。

远程教室的客体是学生。教育技术研究表明,只有在课堂上实现师生互动,完成主体和客体间的融合,才能教授一节成功的课程,也是目前教育发展的方向。因此对学生的视频采集我们也进行了适当考虑。我们将学生所处位置划分为4个区域。如图3。

将学生摄像机的预制位设置如下:

预制位0:学生区域全景,即包括学生区域1～4中的绝大多数学生。

预制位1:以学生区域1中心为焦点,囊括此区域中的所有学生。

预制位2:以学生区域2中心为焦点,囊括此区域中的所有学生。

预制位3:以学生区域3中心为焦点,囊括此区域中的所有学生。

预制位4:以学生区域4中心为焦点,囊括此区域中的所有学生。

因此我们选择自带80个预制位的SONY D70作为学生场景摄像机,轻松解决学生的视频问题,并且留下升级空间以方便增加学生区域。

2 音频信号采集系统

对于远程教室而言,音频信号正常传输的重要性一点都不亚于视频信号,甚至从某种方面来说其意义超越了视频信号。有调查表明,目前绝大多数课程内容以教师讲授为主,辅以师生互动,而板书或演示只占课程总课时的20%以下。所以只要音频信号没问题,即使视频信号的中断,这节课仍可继续。因此如何充分保障音频信号的传输成为本系统最重要的问题。

那么如何衡量远程教室的声音质量?我们参考了国标GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》中会议类扩声系统声学特征指标的最低等级的要求,保证所采集音频信号的质量。

从技术角度考虑,拾音方式可分为远距离拾音方式和近距离拾音方式。对于授课而言,我们主要考虑的是近距离拾音方式的效果。近距离拾音,是指声源与拾音器的距离从几厘米到1米的范围。声源离拾音器越近,拾音器所拾取的低频部分就越多,低频信号就越丰满,越可以展现教师,特别是男教师的音域。但是如果离拾音器太近,就会使拾音器产生过多的低频谐波共振,导致低频的变形、失真。因此我们应该选择低灵敏度与动态范围宽的超指向性拾音器。

话筒的主要技术参数有:频响特性、指向特性、灵敏度和话筒头类型。教学录音系统主要传输语音信号,而一般来说语音信号包含的频率范围为180Hz～4000Hz。过高的灵敏度会使话筒产生啸叫,而话筒的指向性又对提高系统传声增益、防止录入周围噪声和减少扩声扬声器的回授至关重要。因此如何选择好的话筒对音频信号的采集有非常大的影响。经过考虑,我们将拾音话筒配置如下:

(1)教师拾音话筒

由于教师上课过程中位置的不断变动,因此不适宜使用固定安装的鹅颈会议话筒。而手持式无线话筒在使用过程中不方便,从理论上说,头戴式“耳麦”无线话筒,不论从防止啸叫还是提高话音质量,即我们所说的提高录音电平,都有着很大的优势。但是由于目前我校老师授课基本采用领夹式无线话筒,因此我们最后决定采用频响范围为100Hz～10kHz,信噪比不低于62dB的超心型单指向性驻极体话筒。

(2)学生拾音话筒

学生拾音的特点是坐位固定而人员分散。为提高拾音质量,防止系统啸叫,我们采用了心型指向性会议话筒。

在图3中,我们在每一个学生区域的中间位置放置一个鹅颈式话筒。当开启话筒后,通过无线云台控制器,学生场景摄像头自动转到相应的预制学生区域。本区域学生的互动都通过这个话筒实现。关闭无线话筒,镜头重新切换到教师场景摄像机。在项目初期我们也考虑过用带红外线发射功能的话筒来实现学生场景的跟踪。这种跟踪有一定的好处:一旦开启话筒,摄像头就可以一直跟踪讲话者,因此可以在学生区域只使用一个话筒,大大节省成本。但是通过一段时间的使用我们发现了其中的不足。首先,因为在话筒开启后红外线发射器就一直工作。这就导致了无线话筒的电池寿命的大大降低。这样的话筒电池一般很难撑到2个小时;其次由于红外线的穿透力弱,很容易被人体所阻挡,导致跟丢;再次红外线由于受其他可见光的影响也容易跟丢。因此最终我们采用了预制位的方式。使用此方式我们可以很方便地增加话筒数量,细分学生区域,甚至可以达到每一个学生都有一个话筒,都有一个预制位。

3 智能跟踪定位系统

如前文所述,教师授课位置的移动性必须要求有一套教师场景视频的跟踪定位系统。我们采用的是盖诺智能信息识别系统。如图4

所谓智能信息识别技术是指利用分析并比较被检测对象的体形特征,面部特征,以及衣着的颜色特征,依据用户所选定的特征区域,进行动态捕抓判断,做到自动跟踪锁定的计算机技术。利用此技术,能对教师在教室各个位置的教学活动进行跟随聚焦,不论教师进行讲台授课、黑板授课,投影显示区域授课,还是学生区域移动授课等,都能准确定位老师位置,实时流畅地进行自动跟踪拍摄,同时被拍摄者始终处于画面的主置。被拍摄者无需佩戴任何跟踪定位设备,保证画面的常态化,彻底解决了传统佩戴红外等跟踪设备,死角盲区多,受光线等环境影响较大,失位频发,垃圾镜头无法避免等弊病。

我们将智能跟踪定位系统设置如下:老师在讲台讲课时,镜头切换到教师特写;教师自由移动授课时,系统自动跟踪教师并保证教师始终处于画面的主置;教师操作键盘鼠标时切换到教师机课件画面;学生提问时切换到学生画面。通过主画面的自动切换,完全实现了无人工干预的远程交互教学,能够让学生最直观地参与到教学过程,大大提升远程授课的效果。当然,教师桌面上有个触摸屏控制器,也可以人为进行镜头画面的切换控制。

4 远程互连系统

远程互连系统是远程教室的核心组件。它负责将本地收集的信号转换为能在网络传输的数据格式并通过网络发送,同时接收远端发送过来的数据流并处理,从而实现两地交互。目前我们所用的远程互连系统有Polycom和Adobe Acrobat Connect Pro。

(1)Polycom系统

Polycom系统是由宝利通公司开发的视频会议系统。它是一款适用于中小规模应用的软、硬件设备。它可以单独由硬件实现,也可以单独由软件实现,也可以软、硬件联合实现。

1)硬件Polycom实现远程互连

我们所用的硬件Polycom系统的型号为Polycom 7000 S IP 。如图5

通过此硬件系统我们可以和同样使用此硬件的多方进行实时互连。此硬件的系统有很多优点:支持H.264的视频编码和Pro-Motion技术,图像质量得到大幅度提升;支持多方连线;具有360度全方位拾音器,音质效果出众;操作简单易学,容易上手;系统附件较少,移动及装卸简便等。但是此硬件设备有一个致命缺陷,就是远程教室两端均要求使用相同硬件进行数据交换。试想,如果我校的远程教室要与其它学校开展教学合作,要求使用相同的硬件就明显不合适。

2)软件Polycom PVX实现远程互连

Polycom PVX是一款工作于Windows操作系统下的视频会议软件。其工作界面如图6所示

Polycom PVX可以通过个人电脑和Web Cam为个人或企业提供高质量的视频会议服务。它通过People+Content技术,同时分享高质量的视频和高分辨率的数据图像。它通过H.264标准的视频压缩技术,即使在低带宽情况下,也能传送清晰、鲜明的图像。其音频采样率也达到了14kHz。同时它可以支持电子白板,应用程序共享,视、音频交互等功能。这样,只要在教学另一方的远端电脑上安装了该软件,配合耳麦与摄像头就能与本系统构建系统互连,从而降低远程端的设备要求。但是作为一款软件,Polycom PVX也有很大的局限性:其数据通信方式是端对端的,即在同一时间只允许两方进行即时通讯,而且双方都需要购买不同的软件序列号。这样就在很大程度上制约了多个远程教室的同时授课。

3)软、硬件Polycom 联合实现远程互连

经过一段时间的调研和调试,我们发觉软、硬件Polycom在数据传输过程中使用的是相同的协议和编、解码过程。就是说软、硬件Polycom是可以互连的。这就开启了我们远程教室的新局面:如果有多方要求同时联入本远程教室,我们可以在本地主讲端使用硬件Polycom,而在多个远端可以使用同一序列号的Polycom PVX,从而实现多方通话。

(2) Adobe Acrobat Connect Pro系统

Adobe Acrobat Connect Pro是Adobe公司开发的基于Web方式的视频会议软件。它基于全球98%用户所使用的Adobe Flash Player播放器,且不需在客户端安装任何软件即可实现多方通话。其界面如下图7:

应该来说Adobe Acrobat Connect Pro是一款比较完美的软件。它能将视、音频及其他输入数据通过服务器整合处理,实现网络传输的最优化。在视频方面,它运用自带的编、解码技术,根据网络情况,在必要时将一些冗余帧进行丢弃处理,在保证画质的情况下兼顾视频流畅度;音频方面,它强调信号的流畅性和尽量少的延时,同时加入了独创的抑噪技术,很好地控制了噪音与啸叫,达到了比较好的信噪比;在数据共享方面,客户端可被授权共享桌面、文件或白板,同时允许资源的上传,并在共享窗口实时播放。各与会者也可进行实时文字交流,可以说完全符合目前远程教室的要求。

5 显示系统

显示系统是将各个端的信号展现给师生,从而实现远程教室的展示过程。显示系统主要包括本地演示信号的处理与展示,屏幕广播以及远端的收看。

远程教室主讲端显示系统包括教师用电脑和电子白板。一般来说,教师在多媒体教室上课时会将自己的屏幕通过投影仪展现给教室中的学生。由于远程教室不仅要让本地学生看到上课内容,还必须要远端的学生看到。而一般的摄像头对投影影像的捕捉效果不好。因此我们在远程互连系统服务器中加入了Osprey 200视频采集卡,通过VGA视频分配器将教师机信号分到投影机和采集卡中。实现了视频的多路显示与采集。而电子白板则是教师机屏幕的延伸。我们知道传统上课过程中板书的作用十分重要。得益于信息技术的发展,现在很多学校用上了电子白板,即用虚拟白板代替了传统黑板,让师生远离粉尘污染,也在一定程度上减轻了教师的工作量。我们采用的是Smart Board 680配合日立HCP-A8短焦投影仪模式,如图8。

在电子白板上教师不仅可以用手指操作,更可以选择不同颜色的水笔,用不同的笔触大小,不同的线型来任意书写,就像在普通黑板上一样。同时在远端学生也同样可以看到书写与操作的内容。

远程教室的远端的显示设备比较简单,一般有一台普通投影机配合联网的电脑就可以。为更好地实现师生交互,我们在中心机房的所有学生机上均安装了“海天屏幕广播软件”。只要教师授权将自己机器的屏幕进行共享,机房内所有学生都可以在本机上看到教师机的画面,甚至教师可以将机器控制权交给某一个学生,让其进行演示,达到完全的交互授课。这套软件在远端也同样可以使用。

三 实际应用

自本交互式远程教室建立以来,主要用于与美国DUKE大学开展远程教学、精品课程的制作和远程会议等。

本系统的一大亮点是系统的可移动性。我们将远程教室的参与者定位为任何能联网的用户。因此客户端的不确定性要求本系统能在不同场合,不同用户中使用。特别是在召开远程会议时,会议室的不确定性给远程互连系统带来了较高的要求。为此我们准备了2台笔记本电脑,配备摄像头等附件,装上Polycom PVX作为远程教室或远程会议的临时客户端使用,一旦联网就可以直接与本交互式远程教学系统互连。

本系统也被用来拍摄精品课程。它分为三个界面(如图2):教师主讲界面(左)、学生界面(右下)与教师演示界面(右上)。默认情况下教师主讲界面为主界面,进行教师影像的跟踪拍摄,主要展示教师授课内容;右下方的小界面为学生界面,展示学生场景全景。如果有学生打开了话筒,则界面转变到左侧主界面,且切换到相应学生的近景;右上方界面为教师演示界面,展示了教师机的屏幕。一旦系统检测到教师机鼠标的行为,则将此界面自动切换到左侧主界面,从而实现界面的转换,更好地提高课堂效率。

本系统实际使用非常简单。在会议或课程之前管理员简单告知本系统使用方法,同时调试学生区域4个无线话筒,看其预制位是否正常;使用智能跟踪系统选定教师特征,如面部特征或穿着特征完成教师场景摄像头的设置;查看远程互连系统连接是否正常,远端是否能接收到本地视频与声音。如果需要录制本次会议或课程则在“盖诺影音全自动录播系统”中点击录制即可。之后的过程完全由本系统控制,真正实现了无人值守的课堂交互与精品课程的录制。同时此系统还可广泛应用于MBA名师授课、远程培训、讲座、学术会议交流等。

四 存在问题

通过一年对该交互式远程教室的应用,总体来说效果不错。从使用者反馈情况来看,主要问题集中在网络带宽上。虽然我们在本系统设计初期已经考虑到这一情况,将教师、学生画面作了选择性处理,在同一时间只能传输一种画面,但是一旦开启桌面共享等数据传输量大的程序时,网络瓶颈还是明显存在的,甚至出现信号中断。这是基于Internet教学普遍存在的问题,而在校园网等局域网络环境下就不存在此类问题。

随着数字化校园建设的深入,我校信息化水平有了大幅度的提高。我们接下来的任务是在目前远程教室的基础上进一步对系统软、硬件设备进行升级和优化,更好地参与到教育信息化进程中,努力为学生拓展国际化视野创造更多的远程互动教学环境。

参考文献

[1] 金永涛,曲凤娟.IP网络视频会议系统的研究[J].信息技术,2006,(1).

[2] 刘庆祥,熊杰.一种用于高职教育的“远程教室”教学系统[J].职业技术教育,2006,(11)

[3] 罗文浪,王志辉.数字化网络教学资源-实时录播系统的功能与设计[J].中国市场,2006,31.

The Way to Build a Intelligent and Interactive Digital Campus

SHEN Jian WANG Xiao