论文摘要:本文结合智能交通技术在美军交通运输中的应用,对比分析了军队与国家在智能交通系统方面的差距,从而提出了我军ITS建设的几点建议,对我军智能交通运输发展起到一定的积极作用。论文关键词:智能交通系统;交通运输一、引言ITS是将先进的信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造,通过加强车辆、道路、使用者三者之间的联系,从而形成的一种实时、准确、高效的综合运输系统。目前,我军的运输保障高新技术含量还比较低,严重影响了运输保障效能的提高和军事斗争准备工作的落实,因此大力研究和发展“智能交通运输系统”,成为目前我军研究的重大课题之一。二、智能交通技术在美军交通运输中的应用1自动识别监测技术1996年,美军提出了四项作战原则:“精确打击,制敌机动,全面防护,聚焦后勤”。其中,自动识别技术是美军“聚焦后勤”的一项重要内容。自动识别监测技术在美国军队的应用包括二维条形码自动识别技术、射频技术跟踪定位系统、自动装货清单系统(AMS)、运输车辆自动测量系统。2运输定位技术美陆军利用GPS定位技术研制成功了运输跟踪系统,美军从2000年开始试用该系统,该系统能使运输控制人员和各种运输方式的指挥人员确定运输工具的位置;可根据战场需求的变化和战术部队的转移而让途中的货物与部队改变运送终点;可用来提供危险警报、给途中的车辆布置任务以及优化运输路线。3全球运输智能化系统其中包括全球运输信息网、全球运输可视网和运输供应系统。该系统使运输过程全程“透明”,使各种包装的物资“透明”,能够提高空运、海运和预置的能力,减轻部署负担,减少运输过程中资源和时间的浪费,是支持“聚焦后勤”的强有力的系统。三、我军与地方在智能交通系统方面的差距分析我国ITS的开发研究始于20世纪80年代后期。我国ITS的研究应用主要体现在:城市交通信号控制系统、高速公路监控系统、电子收费系统、路径导行系统、公共交通运营与管理、交通安全与紧急管理、交通信息化建设。这些系统在一些城市都已经成熟应用。而这些系统在部队的应用还比较少。我军在智能交通系统方面高新技术含量还比较低,如指挥控制手段落后,无法对运输线上的运输工具和汽车部(分)队实施实时的指挥调度;交通动员信息不畅,不能迅速动员和调集社会交通保障力量及时地投入到军交运输之中等等。这些问题,严重影响了我军运输保障效能的提高和军事斗争准备工作的落实。四、发展我军智能交通系统的几点建议1利用国家技术和力量,发展军队智能交通系统可与国家交通部门统筹规划、同步建设、协调发展,确保军交运输指挥自动化系统纵横贯通、兼容共享,既减少了经费投入、缩短建设周期又能发挥指挥自动化系统整体效能。可对一些现成的信息软件进行改造,为军方所用。1.1视频监控系统。现在好多城市已经在用这个系统,而这个系统只是地方政府在应用,部队用不了,这就造成部队车辆一旦离开本单位,就会失去对车辆的控制和监控。如果这个系统能和部队共享,那部队的车辆将会实现可视化的监控。1.2电子不停车收费系统。通过在车辆上上安装预存缴费电子卡,可以使车辆在通过收费站时.不需要停车开窗,只需要放慢速度通过收费匝口,通过收费站的扫描仪对缴费电子卡进行扫描即可完成交费。这个技术其实可以应用在部队的营门,这样车辆进出营门就不用像以前那样复杂,
2022年全省交通运输科技创新、信息化和绿色交通工作的总体思路是:学习贯彻党的、二中、三中、四中全会以及省委十三届七次全会、省两会”和部省交通运输工作会议精神,紧紧围绕交通强国试点省份建设各项要求,攻坚克难,抢抓机遇,以实施创新驱动发展样板工程为重点,加强科技创新体系建设,加大关键技术科技攻关,加快现代高新技术在交通运输领域的融合应用,推动信息化整合建设,推进绿色智能交通运输发展,加快构建现代综合交通运输体系,支撑和引领交通运输高质量发展。主要工作如下:
一、科技创新
1.加强创新能力建设。贯彻落实科技体制改革精神,优化科技创新组织推进体系,研究制定科技项目信用管理办法等;加强产学研用协同创新体系建设,全面开展水下隧道智能设计、建造与养护技术与装备”自动驾驶测试评估及车路协同关键技术”2个交通运输行业研发中心建设;加大推进省先进制造业集群重点创新平台(智能网联创新平台)建设并取得突出成效。加快构建由高校院所、行业研究单位和成果应用单位等组成的创新链”,凝聚优势科研力量,统筹创新资源,积极争取更多创新成果纳入部重大科技创新成果库和重点科技项目清单,主动参与国家重大专项综合交通运输与智能交通”和国家与行业标准制修订,培养科技领军人物和创新团队。
2.实施创新驱动发展样板工程。省市联动加强高新技术应用、重大技术攻关、绿色智慧交通产业等方面重点任务实施,并支撑交通强国江苏方案其他九大样板工程建设。打造智慧基础设施,完成新一代国家交通控制网试点工程建设和验收,开展公交智能驾驶示范应用。利用高分遥感等技术加强交通运输规划、基础设施建设管理、岸线资源利用管理、运行监测与救援管理等;推进ETC、电子车牌等技术在超限运输治理、两客一危”风险防范、非现场执法等方面应用研究;开展智慧路网云控平台、智慧农路管理、高可靠性公路货运系统等一批关键应用研究,并加强总结推广,提升行业治理能力。
3.推进和启动一批重大科技专项和科技示范工程。完成交通运输部科技示范工程绿色智能航道建设与维护”,并在通扬运河等工程中应用推广;实施苏锡常南部高速公路太湖隧道部科技示范工程;集中力量推进智慧高速公路、京杭运河智能航运等10个重大专项,淮安有轨电车自动驾驶等15个科技示范工程研究;开展海铁联运、港口粉尘监测、两客一危”精准监管等攻关,支撑运输结构调整、污染防治攻坚战、平安交通、品质工程等重点工作。
4.推进智能化建造技术和装备研发应用。国家和省重点工程中应用BIM技术的项目比例达90%,并在跨江大桥等运营养护领域取得突破,形成较为完善政策支撑体系和相关标准体系。依托开展的科技示范工程,建成G344淮河大桥、S420金湖段等智慧工地”,形成智慧工地建设技术标准;依托徐工集团等力量,研究应用3D机械控制推土机、平地机和无人驾驶压路机、就地热再生机群智能化协同施工技术等,聚集公路建设养护技术、材料、装备一体化研发,自主研发热风微波复合就地热再生机组、步履式应急抢险救援装备等2套养护设备。
5.加大标准研究和制修订工作。围绕支撑长三角区域一体化、长江经济带等国家发展战略,开展长三角三省一市内河船舶污染物接收设施建设规范、省际毗邻公交运营服务规范等研究和制修订;以互联互通基础建设、BIM技术应用、绿色环保、品质工程等为重点,组织《多式联运信息服务平台技术指南》等标准研究;提出2022年度省地方标准项目制修订需求,争取12项标准列入省地方标准制修订计划;建成江苏省交通运输标准化信息服务平台,为行业单位提供标准政策和标准文本查询服务,强化标准项目申报、编制等过程性管理。
二、信息化
1.加快政务信息化整合建设。编制出台省级交通运输信息化建设项目立项指导意见。加快建设交通运输数据资源管理系统(具备交通行业数据中心、共享交换功能);完成移动应用平台、政务服务一体化平台主体功能建设应用;完成厅政务系统整合工程前期并启动建设;完成厅专网整合方案编制并组织实施。
2.加大智能交通建设实施。加快谋划5G、区块链、车路协同自动驾驶等前沿技术的落地应用,构建基于5G的新一代物联网感知应用体系,编制印发智能交通建设实施方案,加快建设S342无锡段、沪宁高速、南京港等一批智慧基础设施项目,以及太仓港自动化堆场;逐步建立智能船舶+辅助航行的智能航运发展体系;打造港区无人集卡等一批车路协同试点示范项目。
3.加强交通运输大数据融合应用。编制完善综合交通运输大数据行动方案,筹划在路网运行调度、营运车辆监管(两客一危”与超载超限等)、运游结合”特色服务等方面的创新应用,加强数据交换共享,围绕安全、服务等主题,挖掘数据潜在价值,建立交通运输运行监测预警机制。
4.协作建设电子口岸单一窗口”。实现交通、海关、口岸等相关部门的信息互换、监管互认和执法互助,串联外贸和内贸两种形式,形成全程物流统一监管和服务模式,探索建立海关、铁路、运输、口岸、货代、仓储、银行、金融等全链条信息可溯机制。指导搭建新亚欧大陆桥陆海联运电子数据交换通道,打造一带一路”互联网数据开放交换共享试验区。
5.加强行业信息化指导。在信息化规划、项目建设管理、数据分析应用、标准规范和部省文件要求宣贯等方面加强培训与指导。总结推广交通运输信息化综合应用示范县经验做法。在全省加大推广交通运输安全应急处置系统等综合性应用,推进海江河全覆盖的港口安全监管信息平台、治超联网管理信息系统建设,逐步实现立体交通网的协同联动管理和应急处置。
6.深化推进智能交通产业发展。推进2022第四届交通信息化论坛(中国苏州)筹备工作;会同苏州市、部公路院共同做好2022年第29届智能交通世界大会各项筹备工作,通过创新大赛、示范建设、产业引进,探索建立具有影响力和实效的技术交流平台,重点推动大数据、智能驾驶、智能装备等产业集群发展,打造支撑和引领高质量发展的智能交通产业高地。
三、绿色交通
1.加大节能减排工作力度。全面落实国家和部省关于节能减排工作要求,指导行业开展能耗总量和能耗强度双控”和温控”等工作。加大新能源和清洁能源车船应用,积极配合工信部门加快推进城市建成区新增和更新的公交、出租、轻型物流配送车辆使用新能源或清洁能源汽车,2022年底前使用比例达到80%;推广内河LNG船舶新建和改建,力争2022年底前在京杭运河江苏段形成一定的规模效应。推动船舶LNG加注站立项、建设和运营,2022年底前至少开工建设1座加注站。做好省级专项资金项目管理工作,按照专项资金申报指南和核算细则要求,组织做好第三方审核、专家审核、项目核定、金额补助和绩效评价等;建立节能减排专项资金项目库,定期组织节能减排项目申报。开展交通运输能耗调查工作,组织召开全省能耗调查工作交流会,开展两次能耗调查与统计分析工作。
2.优化运输组织方式和绿色出行。推进内河集装箱发展,积极培育散改集”标杆企业、内河集装箱航运龙头企业;推广新型运输组织方式,规范发展网络货运,推进供应链服务发展,鼓励互联网+高效物流”新业态、新模式发展。坚持公交优先发展,完成常州、扬州、昆山等3个国家公交都市创建任务,力争新增2条轨道交通运营线路,新增、优化公交线路200条以上。开展慢行交通试点示范工作,根据《交通强国建设纲要》和《绿色出行行动计划(2019-2022)》等有关文件的要求,完善城市步行和非机动车交通系统建设,提升步行、自行车出行品质,推广慢行交通建设经验和做法。
3.加强港口船舶污染防治工作。完成400总吨及以上船舶收集或处理装置建设改造任务,推进400总吨以下船舶收集或处理装置建设改造,港口接收设施全面建成并与城市公共转运处置设施有效衔接。加快推进长江干线水上化学品洗舱站设施建设,完成5座洗舱站建设。推动原油成品油码头油气回收工作,新造油船逐步具备码头油气回收条件。加快港口码头和机场岸电设施建设和改造,全面完成《港口岸电布局方案》明确的改造任务,进一步提高泊位岸电覆盖率和船舶受电设施安装率,全省港口、水上服务区和待闸锚地基本具备向船舶供应岸电的能力,力争实现岸电用电量在2017年基础上翻一番;新、改、扩建机场航站楼地面辅助电源配备率达到100%。推进港口粉尘在线监测系统建设工作,根据《江苏省港口大型煤炭矿石码头粉尘在线监测系统建设实施方案》的要求,完成沿海和内河港口粉尘在线监测系统建设任务。
4.提高资源节约集约利用效率。坚持生态优先、集约高效、绿色发展导向,对接生态保护、国土空间、产业布局等规划,加强土地、岸线等资源节约集约利用,提高用地及岸线资源利用效率,会同沿江八市组织编制《江苏省长江码头布局规划》,并提请省政府正式印发;加强资源节约集约利用,注重老旧设施更新利用,推广施工材料、废旧材料再生和综合利用;推广沥青面层再生、基层水泥再生、日常养护快速修补等绿色环保四新”技术,再生技术在养护工程中的应用比例达到60%;开展水资源循环利用,推动高速公路服务区、客运枢纽等水资源循环利用。
5.强化生态保护与修复工作。强化交通生态环境保护修复,严守生态保护红线,严格落实生态保护和水土保持措施,严格实施生态修复、地质环境治理恢复与土地复垦,将生态环保理念贯穿交通基础设施规划、建设、运营和养护全过程;推进生态选线选址,强化生态环保设计,避让耕地、林地、湿地等具有重要生态功能的国土空间。
6.提升绿色交通能力建设。开展长江沿线港口污染防治、运输集约高效、城市绿色货运配送等专项问题的研究,进一步提升绿色交通管理工作水平。组织绿色交通运输政策培训班一期,采取专家讲座、集体讨论等形式,加强对节能减排新政策、新标准、新技术和新产品进行宣贯和推广,提升行业节能减排能力。组织做好2022年节能宣传周和低碳日活动,进一步增强社会对绿色发展的认知,提高民众绿色出行意识。
关键词:智能交通系统;交通运输
一、引言
ITS是将先进的信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造,通过加强车辆、道路、使用者三者之间的联系,从而形成的一种实时、准确、高效的综合运输系统[1]。目前,我军的运输保障高新技术含量还比较低,严重影响了运输保障效能的提高和军事斗争准备工作的落实,因此大力研究和发展“智能交通运输系统”,成为目前我军研究的重大课题之一。
二、智能交通技术在美军交通运输中的应用
1自动识别监测技术
1996年,美军提出了四项作战原则:“精确打击,制敌机动,全面防护,聚焦后勤”。其中,自动识别技术是美军“聚焦后勤”的一项重要内容[2]。自动识别监测技术在美国军队的应用包括二维条形码自动识别技术、射频技术跟踪定位系统、自动装货清单系统(AMS)、运输车辆自动测量系统。
2运输定位技术
美陆军利用GPS定位技术研制成功了运输跟踪系统,美军从2000年开始试用该系统,该系统能使运输控制人员和各种运输方式的指挥人员确定运输工具的位置;可根据战场需求的变化和战术部队的转移而让途中的货物与部队改变运送终点;可用来提供危险警报、给途中的车辆布置任务以及优化运输路线。
3全球运输智能化系统
其中包括全球运输信息网、全球运输可视网和运输供应系统。该系统使运输过程全程“透明”,使各种包装的物资“透明”,能够提高空运、海运和预置的能力,减轻部署负担,减少运输过程中资源和时间的浪费,是支持“聚焦后勤”的强有力的系统。
三、我军与地方在智能交通系统方面的差距分析
我国ITS的开发研究始于20世纪80年代后期。我国ITS的研究应用主要体现在:城市交通信号控制系统、高速公路监控系统、电子收费系统、路径导行系统、公共交通运营与管理、交通安全与紧急管理、交通信息化建设。这些系统在一些城市都已经成熟应用。而这些系统在部队的应用还比较少。我军在智能交通系统方面高新技术含量还比较低,如指挥控制手段落后,无法对运输线上的运输工具和汽车部(分)队实施实时的指挥调度;交通动员信息不畅,不能迅速动员和调集社会交通保障力量及时地投入到军交运输之中等等。这些问题,严重影响了我军运输保障效能的提高和军事斗争准备工作的落实。
四、发展我军智能交通系统的几点建议
1利用国家技术和力量,发展军队智能交通系统
可与国家交通部门统筹规划、同步建设、协调发展,确保军交运输指挥自动化系统纵横贯通、兼容共享,既减少了经费投入、缩短建设周期又能发挥指挥自动化系统整体效能。可对一些现成的信息软件进行改造,为军方所用。
1.1视频监控系统。现在好多城市已经在用这个系统,而这个系统只是地方政府在应用,部队用不了,这就造成部队车辆一旦离开本单位,就会失去对车辆的控制和监控。如果这个系统能和部队共享,那部队的车辆将会实现可视化的监控。
1.2电子不停车收费系统。通过在车辆上上安装预存缴费电子卡,可以使车辆在通过收费站时.不需要停车开窗,只需要放慢速度通过收费匝口,通过收费站的扫描仪对缴费电子卡进行扫描即可完成交费。这个技术其实可以应用在部队的营门,这样车辆进出营门就不用像以前那样复杂,只要车辆派出合理,驾驶员不用下车登记,营门值班人员就可以在电脑上做好登记并提前开门。
1.3先进车辆控制系统。也称为车辆智能驾驶系统,包括车辆自动导航、车辆自动控制和驾驶两大系统。为了防止泄密,可以建立一套军队运输系统与我国的(下转第81页)(上接第79页)北斗系统进行信息融合来对车辆定位,同时通过车载传感器和控制器实行距离控制。
1.4车辆故障信息无线传输系统。基于无线数据传输的列车故障监测系统已经应用于某些型号的机车上,现场使用表明,该系统效果比较好。列车故障信息无线系统经过改造应该可以为部队所用,这样部队车辆就可以实现远程故障处理,对战场抢修的时效性将会起到很大作用。
2加强汽车部(分)队的数字化建设
增强汽车部(分)队的数字信息化装备,在训练组织、作战指挥及遂行保障任务等方面,都能得到准确、全面、及时的信息数据,这样,可以实现汽车部(分)队全部信息数字化,实现单车、车队、分队、机关与指挥中心之间数据的快速交换与处理,提高了汽车部(分)队的快速反应能力。
3加强ITS专业人才队伍建设
ITS是一个人机结合的系统,其中人的素质对整个系统功能的发挥起着决定性作用。在目前大力开展素质教育的前提下,有关院校要搞好教学内容改革,适当增加有关课程比例,为全面发展我军智能交通运输系统奠定坚实的人才基础。还要充分学习和借鉴地方在ITS人才培养方面的先进经验,与地方组织一些学术交流,共同研究,健康发展。
五、结束语
ITS的发展对提高我军交通运输效能,实现“保障有力”的总要求势必会产生深远的影响。大力研究和发展我军智能交通运输系统迫在眉睫,也为我军解决军事运输保障中的一些现实问题提供了一次新的机遇。
参考文献:
关键词:智慧交通;智能交通;发展现状;物联网;云计算
中图分类号:U4文献标识码:A文章编号:1673-1069(2016)18-107-3
0引言
交通作为城市基础设施的重要组成部分,在日常生活中发挥了极为重要的作用,同时,城市交通的发展程度也是一座城市现代化程度体现。城市交通的发展状况直接影响着城市生活、工作效率。
但是,随着经济的快速发展和城市的持续繁荣,使得非农产业向城镇集聚、农村人口向城镇集中,这对原有的城市交通系统造成了巨大压力。当前全国大、中、小城市均面临着不同程度的交通拥堵、交通安全、能源消耗、环境污染等问题,这些问题严重制约着城市的可持续发展,日益严峻的生态和生存环境不断考验着生活在城市的人们。如何缓解并提升城市交通服务水平和服务效率成为关注热点。
1998年原美国副总统戈尔提出“数字地球”从而引发了将其概念应用到“数字城市”的社会信息化运动,2008年,IBM总裁兼首席执行官彭明盛提出了“智慧地球”的概念,引发了世界上国家和地区建设“智慧城市”的建设热潮。
1智慧交通的特点
智慧交通是在以人为本、可持续发展的理念指导下,将物联网、云计算、大数据、移动互联网等技术为代表的智能传感技术、通信传输技术、数据处理技术和信息网络技术等有效集成,并运用到交通系统中,以提高交通管理服务效率、提升人们的出行体验为目的,以更精确的信息在更广的时空范围内构建的智能化、人性化、立体化的综合交通体系。具有如下特点:
1.1高效省时
智慧交通通过实时跨网络交通数据分析和预测,避免不必要的时间、能源等浪费,提高车辆的运输效率,使交通流量最大化满足人们的出行需求。
1.2安全便捷
智慧交通利用物联网等技术,向各交通行驶主体及相关部门提供实时、有效的交通信息,使其避免产生交通事故,防患于未然,力图做到安全出行。通过移动通信提供最佳路线信息和车辆实时运行信息,以及一次性支付各种交通费用,为旅客提供便捷的出行服务,增强旅客体验。
1.3以人为本
智慧交通面世以来即秉承着以人为本、服务民生、需求引导、开放创新的理念,“智慧”落脚于人们的出行需求得到高水平满足。
1.4节能环保
新能源汽车等智能应用技术的不断发展,将会大幅度降低碳排放、减少能源消耗和各种污染物的排放,从而提高人们的生活品质。
2智慧交通的发展现状及趋势
2.1国外智慧交通发展现状
从西方发达国家的经济发展里程来看,各国交通发展均经历了以下几个阶段:大力增加公路通车/通航里程;提高公路/航道等级;综合运用各种运输方式;从可持续发展的角度去优化各交通运输方式;交通信息化、智能交通/智慧交通。由于智慧交通是近年来才兴起的概念,是智能交通在新时期的趋势和最终目标,因此本文主要以智能交通的发展为主要论述对象。
1995年,日本的通产省、运输省、邮政省、建设省和警察厅五部门制定道路、交通、车辆的信息化方针,拉开了ITS系统研究开发和实施的序幕。日本心交通系统是实现智能交通的关键之一,在“日本ITS框架体系”的指导下,该系统有一个具有高性能的核心性综合交通控制中心和10子系统组成。这些系统包括:公交优先系统、交通信息提供系统、综合智能图像系统、安全驾车辅助系统、行人信息通信系统、紧急车辆优先系统、不停车收费系统、动态车辆导航系统、车辆行驶管理系统等。
英国对智能交通系统的研究一直处于世界前列,其拥有世界最多用户的SCOOT系统一直是智能交通系统的主要组成部分。另外英国交通信息高速公路(TravelInformationHighway,TIH)和视频信息高速公路(VideoInformationHighway,VIH)是世界领先的交通信息网络平台系统。
2.2国内智慧交通发展现状
20世纪70年代,我国开始在交通运输和管理中应用电子信息及自动控制技术,并在全国主要的大城市如北京、上海等地使用单点定周期交通信号控制器和线协调交通信号控制系统。20世纪80年代初,我国陆续从国外引进了先进的城市道路交通控制系统,如英国的SCOOT系统、澳大利亚的SCATS系统等。
进入21世纪,随着我国城市道路资源的利用趋于饱和,合理配置交通资源,加大城市智能化交通系统建设,成为各地智力交通问题的首要任务。特别是结合了2008北京奥运会、2010年上海世博会、2010年广州亚运会等重大活动的举办需求,实施了国家综合智慧交通技术应用示范等重大项目,并且围绕国家高速公路网不停车收费和服务系统、北京奥运智能交通集成系统、上海世博智能交通技术综合集成系统、广州亚运智能交通综合信息平台系统、远洋船舶与战略物资运送在线智能检测系统五个方面开展了系统的研究,并取得了显著的成果。
科技引领是我国智慧交通的一个重要特点,从“十一五”开始,“863计划”将现代交通技术列为一个单独的领域来开展研究;2011年4月,交通运输部颁布的《交通运输“十二五”发展规划》中明确指出在“十二五”期间要重点研发包括智能车载终端设备、公共交通信息采集监测于服务、运营监管和应急保障等城市智能交通关键技术。2012年国家《交通运输行业智能交通发展战略(2012-2022)》,将智能交通提高国家战略地位,成为我国第一部以政府文件形式的智能交通战略。另据“中国城市智能交通市场研究报告”统计,2008年至2013年期间,城市智能交通复合增长率达到了20.2%,而受益于公安部《道路交通安全“十二五”规划》、《道路交通科技发展“十二五”规划》等多项政策,预计未来10年内智能交通的资金投入将超过1700亿元。
从整体上而言,我国智慧交通未来的发展呈现三大态势:一是城市化进程加快给智慧交通产业创造巨大空间;二是世界智慧交通系统将进入一个创造新一代移动社会的崭新阶段;三是智能交通技术应用方面,利用智慧交通技术来减少交通污染,发展低碳和绿色交通,促进城市交通的可持续发展成为重要方向。
3智慧交通总体构架
传统智能交通系统包括交通管理系统、交通信息系统、公交信息系统、车辆管理系统、泊车系统、车辆控制系统六大子系统,其核心在于控制,即将控制技术、信息技术、通信技术融入交通领域,形成完整的控制体系。
智慧交通是在智能交通的基础上,融入人的智慧,实施及时、便捷、安全、高效的交通控制。智慧交通的核心在“智慧”,即给交通安装大脑,使之能够及时看到、听到信息,并及时作出反应,从根本上解决城市交通拥堵、资源浪费、安全事故频发、难以实时控制事态等难题,使城市交通发展走上良性发展的轨道。智慧交通系统是将电子、信息、通信、控制、车辆以及机械等技术融于一体,应用于交通领域,并迅速、灵活、正确地理解和提出解决方案,以改善交通状况,使交通发挥最大效能的系统。
智慧交通系统是一个开放的复杂的巨型系统,由许多关系密切的不同领域、不同功能的子系统综合集成。其中,人、车、路和环境是交通的四大基本要素;管理者、行人与驾驶员构成交通中人的要素;公交车、地铁、出租车、自行车、商用车、特种车辆等构成交通工具要素;普通公路、高速公路、轨道、航线、公交站、停车场、综合交通枢纽等构成交通基础设施要素;自然灾害、天气状况等构成交通中的环境要素。这几者之间依靠互联网、物联网、移动互联网等互联构成以车联网为中心的交通信息广泛采集、即时传输的网络,将交通流信息和气象信息等输送到城市交通云中心,利用云计算等新兴技术手段对交通信息进行储存处理,并进一步利用大数据、人工智能等手段对交通数据进行深度处理,将结果输出给公众,向管理者、出行者提供随需而变的服务。最终形成集节能环保、绿色低碳、智能高效于一体的智慧交通体系,涵盖交通管理系统、出行者信息服务系统、车辆运营管理系统、电子收费系统、智能车辆、自动公路、综合运输、紧急事件与安全以及车联网等系统。
4智慧交通建设内容
智慧交通将先进的信息、控制、计算机技术和交通工程集成,形成各项建设内容,加强人、车、路之间的互联互通,将各种设施单元(车载设备、路侧单元、控制中心)、交通管理部门和出行者集成到一起,为提高运输系统的总体运输效率和安全水平提供基础和手段。
4.1交通规划与管理
智慧交通在交通管理与规划领域的建设包括三方面,分别为:先进的交通管理系统、交通基础设施智能监控系统、交通运输规划决策支持系统。其中,先进的交通管理系统是重点,交通基础设施智能监控是基础,交通运输规划决策支持系统则属于长期宏观类型的应用。
4.2出行者信息服务
出行者信息服务领域包含的内容及分类方法较多,从系统建设独立性的角度分析,智慧交通在该领域的建设内容包括三方面:智能车流诱导系统、智能车载导航系统和多渠道信息服务系统。
4.3车辆运营管理
智慧交通在车辆运营管理领域的建设内容包括:智能公交系统、快速公交运营管理系统、轨道交通运营调度系统、出租车调度管理系统、公共自行车管理系统、智能商用车辆管理系统以及特种车辆运输智能监控系统等。
4.4电子收费
智能交通在电子收费领域的建设主要体现为不停车收费系统(ETC)和智能停车系统。其中,不停车收费系统是智能交通系统中起步较早、发展较为成熟的建设内容。随着传感器技术和短程物物通信技术的进步,还将衍生出多种其他基于便携终端的自动收费系统。
4.5智能车辆
智慧交通在智能车辆的建设内容包括智能防撞系统和智能辅助驾驶系统。通过先进的车载电子系统、车载传感系统以及车程无线短程通信系统,实现全方位的车辆避撞功能,包括:纵向防撞、横向防撞、交叉路口防撞以及碰撞前的车辆乘员保护等。
4.6紧急事件与安全
智慧交通在该领域的建设内容包括事件应急管理系统和紧急救援系统。其中,事件应急管理系统包括事件的预防、事件的检测与确认、事件的鉴别、事件的响应、事后管理、事件的记录等功能。紧急救援系统的主要服务对象包括机动车驾驶员、行人、摩托车驾驶员以及非机动车驾驶员等。
4.7综合运输
智慧交通在综合运输领域的建设内容主要体现为智能客货综合联运系统。该系统利用部署在货物、车辆上的各种传感与识别技术以及旅客的便携智能终端的能力,结合运输路径所在范围内的实时路况信息,实现客货运信息资源的交换,大幅提升旅客联运服务和货物联运服务中的效率和质量问题。
4.8自动公路
自动公路系统是智慧交通中最先进的应用领域之一,通过在公路系统上铺设路面磁钉车道,控制中心可直接对每辆智能汽车发出指令,调整其行驶工况。该系统通过与智能车辆系统进行信息交换来检测周围行驶环境的变化情况,达到行车安全和增强道路通行能力的目的。
4.9汽车移动物联网
汽车移动物联网,简称车联网,是物联网在交通领域的具体应用。在物联网的技术背景下,交通系统中的人、车、路灯组成要素的感知能力将逐渐实现。相当于提供了覆盖率极高的海量信息采集终端和信息终端。在物联网的环境中,以汽车移动计算平台为核心,利用泛在感知能力可以对现有的几乎所有智能交通系统进行升级强化,建设基于物联网的路网车辆状态监控系统、基于物联网的交通控制系统以及基于物联网的信息服务系统等。
5结语
在信息化浪潮与数据科学崛起的共同推动下,智慧城市在全球范围内成为下一代城市发展的新理念和新实践。智慧交通是智慧城市的重要组成及基础支撑。智慧交通的实现依赖于技术与理念的进步,技术的进步是交通朝纵深、智能的方向发展;技术和理念的提升给交通领域带来了前所未有的延伸拓展空间,不但连通了各种交通方式和交通参与主体,使交通更加高效,而且将交通系统的末端渗透到智慧城市的其他领域,通过便捷的交通吸引大量客流、物流、资金流,给城市医疗、旅游、教育、安防、商业等领域带来巨大活力,极大地开拓城市的发展潜力,而城市的发展也会带来交通领域更大的繁荣,激发出交通领域更多更新的商业模式。
参考文献
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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(IntelligentTransportationSystem,简称ITS)正是解决这一矛盾的途径之一。一、ITS的基本概念从国际上智能交通系统的发展历史来看,各国普遍认为起步于60-70年代的交通管理计算机化就是智能交通系统的萌芽。随着社会的发展和技术的进步,交通管理和交通工程逐步发展成智能交通系统,但是智能交通系统与原来意义上的交通管理和交通工程有着本质的区别,智能交通系统强调的是系统性、信息交流的交互性以及服务的广泛性,其核心技术是电子技术、信息技术、通信技术、交通工程和系统工程。1.ITS(IntelligentTransportationSystems)的定义智能交通系统是在较完善的道路设施基础上,将先进的电子技术、信息技术、传感器技术和系统工程技术集成运用于地面交通管理所建立的一种实时、准确、高效、大范围、全方位发挥作用的交通运输管理系统。它是充分发挥现有交通基础设施的潜力,提高运输效率,保障交通安全,缓解交通拥挤的有力措施。目前国内外对智能交通系统的理解不尽相同,但不论从何角度出发,有一点是共同的:ITS是用各种高新技术,特别是电子信息技术来提高交通效率,增加交通安全性和改善环境保护的技术经济系统。2.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。ITS的功能主要表现在:(1)顺畅功能:增加交通的机动性,提高运营效率;提高道路网的通行能力,提高设施效率;调控交通需求。安全功能:提高交通的安全水平,降低事故的可能性/避免事故;减轻事故的损害程度;防止事故后灾难的扩大。(3)环境功能:减轻堵塞;低公害化,降低汽车运输对环境的影响。2.1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o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。日本预测实行ITS后30年内可在减少交通拥堵方面实现如下目标:
【关键词】数字通信技术交通运输监控系统应用
就当前的社会发展来看,传统的交通基础设施已经无法满足当前复杂的交通现状,交通堵塞、交通事故频发都对人们的生活和社会发展产生了极大的影响。智能运输的出现不仅促进了交通运输合理有效的发展,而且还有效的缓解了因为交通引发的环境问题。智能运输在未来特别是在交通监控系统中将发挥着不可替代的作用。
一、智能运输的概述
交通运输系统结合了电子信息技术,逐渐为智能运输所取代。因为它的重要性,当前各个国家都对它进行了相应的研究和探讨。虽然在理解上各有差异,说法不一,但是从整体上来说,智能运输离不开计算机技术。计算机技术和信息技术是构成智能运输系统的两个核心技术。此外,智能运输还具有管理和监控一体化的特点。在这个基础上,交通运输建立起了一种高效,精确,实时监控的综合运输体系。在交通运输过程中,交通指挥管理人员不仅可以对路面状况进行随时的监控,还可以实施有效的管理,缓解交通路面的压力。其实智能运输在实施的过程中,主要作用还包括:提高交通运输的效率,减少交通拥挤现象;缓解因为交通引发的环境污染;减少交通事故,提高交通安全性;提高网络运行能力;增加运输产生的经济效率。
与传统的交通运输系统相比,智能运输不仅是对传统的交通运输系统的一种完善,更是对交通运输网络的一种变革。智能运输不仅需要投入更多的设备,还需要大量的资源和能源来实现对交通运输的监控管理。它综合了先进的通信技术和信息技术,在交通运输的各个环节上,发挥了不可忽视的作用。智能交通运输的不断发展,为国家城市化的发展奠定了良好的基础。就我国而言,智能交通系统的运用有了很好的发展,特别是智能交通监控系统的运用,为我国交通运输效率的提高打下了良好的基础。智能交通运输系统是通过对信息的综合处理,来实现交通的信息化。
二、数字通信技术在交通监控系统中的应用
道路监控系统是指公安指挥系统的重要组成部分,提供对现场情况最直观的反映,是实施准确调度的基本保障。交通指挥中心对一些重要道路运输情况数据的获取,主要是通过光纤通信技术。通信技术可以对视频图像进行信息的分析和整合。在这种严格的控制下,交通指挥管理人员就可以清楚的把握道路的运输状况,及时监控记录道路运输中出现的交通事故、违章违规等现象,并可以根据运输状况及时改善交通管理策略,为我国的交通运输行业的发展做出贡献。
(一)数字光纤通信技术的优势
光纤通信技术占据了现代通信技术的主要市场,这不仅是对其它通信技术的一种挑战,更证明了光纤通信技术在发展中的优势。智能运输系统的建设要想得到长久的发展,就更加离不开光纤通信技术的大力支持。智能运输与传统的交通运输相比,有着无可比拟的优越性。它一般设置了信号灯的控制、视频监管、视频检测,电子警察等系统,解决了传统模拟视频光端机在传输过程中传输信号低,难控制的特性。传统模拟视频光端机在接收信号的时候,还需要借助其他计算机网络进行连接。在这一过程中监控系统与数据网是分离的,这不仅对通信技术有一定的要求,还增加了操作的难度。数字光纤通信技术不仅信号强易于控制,而且操作简便。因此,在道路监控系统中,数字光纤技术也得到了广泛的运用。
(二)光纤通信在高速公路上的运用
在高速公路工程中,通信技术占了很重要的地位。它可以代替人工,来运营管理高速公路并进行收费,还可以定期的监控高速公路路面通行状况,来获取日常需要的语音、视频、图片等信息,为高速公路的运营提供准确、高效的数据。通信技术是根据行业特点的不同来进行设置的,高速公路通信网是符合高速公路特点的专用通信网。第一,每种数据可以单独组网,分别形成数据网、电话网和视频网;第二,各个系统相互独立,各自进行管理;第三,是宽带传输平台,给信息分配的固定宽带,通过外接大量的接口辅助设备来完成多媒体传输。
(三)交通信号控制系统
要想对道路交通进行全方位的控制,就必须采用全感式的交通信号控制机。由于地理位置的差异性,不同路口的通信状况也会有所不同,这就需要采取不同的感应控制。在系统的网络环境下,可以实现交通信号和网络的协调控制。在交通过程中,交叉路口的信息量是最聚集的。在这个聚集区,我们可以观察每天车辆的流量,车辆的种类,交通事故,违章状况等,通过采用先进的视屏收集技术来获取交通信息,实现全方位的交通监控。摄像机主要采集监控图像,是视屏信息的输入源,NC主要是对视屏数据进行一定的处理和整合,把模拟的数字图像处理成数字信息。
(四)中央监控系统及功用
交通运输特别是高速公路的运输,越来越成为的焦点。为了解决道路交通堵塞问题和降低交通事故的发生率,建立一个智能交通指挥控制系统是非常迫切的。中央监控系统,就可以对运输的各个环节进行协调和控制。中央监控系统是整个交通监控系统的核心,它可以对各个交叉路口接收到的信息进行保存,然后进行数据处理,并将处理过的信息自动进行转存。中央控制系统还可以将处理后的信息反馈给现场的运输系统,对道路运输进行动态的监控,对用户系统进行特别设置,分组管理,可以为用户提供全方位的综合查询服务。
三、应用前景分析
(一)数字信息化的普及
随着数字化信息技术的普及,各种信息化产品的诞生,信息产品成了很多人追求的重点。数字信息化,这不仅是当代人们生活水平提高的一种标志,也象征着一种高效率的生活方式。快节奏的生活方式,必定是以高效为基础。交通运输要想适应当下高效的生活方式,就必须不断接受新的技术,采用智能运输,来对交通运输进行管理和控制。交通运输的关键是对道路进行全方位的监控,在这一过程中,智能监控将会发挥不可替代的作用。
(二)智能交通运输的迫切需求
交通问题逐渐成为人民关注的焦点,交通堵塞,交通事故频发,还有由于交通引发的环境污染问题,都开始让人民意识到交通需要一种高效的管理方式。另外,科学技术的发展必然会用到生活中,造福人民,这也就产生了目前比较重要的智能运输。它不仅科学的减少了交通堵塞问题,还可以随时监控交通事故发生的现场,追责交通违纪现象。
(三)产品多样化
由于社会民众的不断参与和对市场的需求,智能运输会结合时代的需要,对产品进行改进和创新,使产品不断满足社会生活的需要,不断改善交通运输的效率。比如在道路监控系统中高速球摄像机和夜视摄像机的应用,此外实时交通系统、实时交通信息系统,智能汽车等都是对交通运输的一种优化。
(四)健全的组织机构
智能运输技术,是多种行业结合的产物。这就要求必须有一个总的领导机构来协调处理各种相关事务。研究人员可以在技术方面进行相互的交流借鉴,全方位的考虑问题,充分利用社会上的有效资源。交通监控行业看似简单,在管理上要比想象中复杂的多,这就要求我们要结合现有的先进的科技资源,来进行高效的运营。
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