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關鍵詞:大數據;智能交通系統應用;ITS;平臺
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.104
1 理論基礎
十八屆五中全會以來,經濟社會改革不斷深入,國家在大數據領域不斷加大投入,為我國經濟社會在新常態下的健康發展創造良好條件,當前我國經濟已經發展到了一定的程度,社會很多領域面臨持續和深入的變革,但是傳統的交通運輸管理模式和應用系統已經越來越不適應物流行業的發展以及人們的正常交通運輸需求,特別是交通的擁堵問題已經成為大中城市的通病。大數據時代已經悄然到來,這是社會發展的必然結果,智能交通的發展使得各個地區的數據的采集量巨大,這些巨大的數據包含了不可估量的價值,需要我們不斷地進行挖掘和處理分析,這些都會給智能交通的發展產生重大的影響,將會為智能交通的發展提供新的發展機遇。
大數據可以這樣來給它下定義,采用先進的現代化的高速計算機的信息處理手段,對搜集的大量的信息進行有效的分析和處理,在短時間內找到有效的信息。大數據是在傳感器以及微處理器這兩件物品的廣泛應用下而產生的,再加上互聯網在中間起到了互聯互通的作用,因而構成了數量巨大的信息源。大數據的運用相比于傳統數據處理手段,數據量明顯增大,查詢分析方式明顯復雜化,一般來說,大數據有四個明顯的特點:“首先就是數據的數目是巨大的,其次是數據的類型十分多樣繁雜,第三就是對于數據的處理十分迅速,最后一個就是大數據它的時效性很強,專業的術語可以終結為四個V,――Volume(數據體量大)、Variety(數據類型繁多)、Velocity (處理速度快)、Value(實時性高)[1]。”
智能交通系統(Intelligent Traffic System,簡稱ITS)又稱智能運輸系統 (Intelligent Transportation System),是用先進的科學技術(電子控制技術、計算機信息技術、數據通信技術、自動控制理論、傳感器技術、運籌學、人工智能等)有效地運用于交通運輸控制和管理,加強人、車、路三者之間的協調,形成一種提高效率、改善環境、節約能源、保障安全的綜合運輸系統。“智能交通系統是一個復雜的綜合性系統,主要由公共交通系統(APTS)、車輛控制系統(AVCS)、交通信息服務系統(ATIS)、交通管理系統(ATMS)、電子收費系統(ETC)、貨運管理系統以及緊急救援系統(EMS)等構成[2]。”
2 大數據在智能交通系統中的應用
智能交通系統應用一些先進的手段,比如說通信與檢測,計算機等方式對傳統的交通運輸系統進行改造升級,使得系統的運行的效率得以增強,也能夠提升地面交通網絡的安全性,在環境保護上以及能源的節約上等綜合性的運輸以及管理的系統。在智能交通系統里面采用了集成的技術,這使得用戶以及系統的運營商和維護人員具備了更高的操作和管理運輸系統的能力,智能交通運輸系統允許利用技術手段獲取交通運輸方式以及交通基礎設施的狀態與數據,通過整合這些數據來提升智能交通系統的操作性。
2.1 智能交通子系統間的數據相互融合
“ 智能交通系統各項功能的實現離不開各個子系統相互之間的信息的共享和整合,因而實現各個子系統之間信息的融合的主要方法就是建立信息共享平臺。”這個平臺能夠為相關的子系統提供所需要數據資源以及信息上的共享服務,一個完整的智能交通運輸系統還應該有智能的交通信息中心和管理控制中心以及車上的一些智能設施和道路上的檢測設備等等一些交通基礎設施。它可以實現城市里面交通信息的規范化,包括各信息的性質、功能以及傳送的方式上,形成有效的信息流通機制,形成有效的數據庫系統,對共享的數據可實現存儲整合以及管理的功能。
通過利用大數據的相關功能,這些共享的數據能夠從不斷變化的智能交通的各個子系統里面的數據信息提取出來,實現不同地區、不同領域的數據庫進行綜合,把歷史數據遷移到大數據的平臺上,還應該保持數據的完整性以及數據之間相互關系的可理解性,同樣的,可以根據各個子系統的不同需求以及相互之間的相互關系為客戶提供相應的數據信息方面的服務,組織內部的存儲的相關數據實現直接輸出,其他的子系統的存儲的相關的數據要由信息的共享平臺來提供相關的查詢功能。
2.2 信息采集技術下的大數據的運用
智能交通的根本還是對于數據的處理和運用,智能交通系統里面的各個系統的功能都離不開對大量的數據的獲取,整理分析以及預測,離不開科學管理的手段來實現,在交通參數里面,平均的汽車速度,平均的車道的占有率以及道路上的車流量和車速等等都是很重要的參數。當前正處于大數據快速發展的時代,智慧交通實現不同實時數據系統的集成,常見的汽車車載導航系統的大量使用,路上的交通信號設施以及全球定位,通過實現停車引導以及信息系統和天氣信息系統的結合,實現了人車在任何時間和時間點上的連接,然后通過如基于 IPv6 的交通信息采集系統等系統來采集數據信息,可以實現有效的分析交通的狀態和交通行為,實現多個系統數據的融合,提升決策的水平和效率,對于突發事件的處理提供了良好的條件,交通管理和服務在運行的時候,就有了大量可靠的事實數據作為參考,對于交通行為預測的精度實現大幅度的提升,如利用信息采集系統采集路網交通狀態信息、車輛位置信息、突發事故信息等信息,為交通指揮中心和司機提供信息交流及數據分析,保證行車路線的合理分配和控制交通流。
3 大數據分析的智能交通系統平臺架構及存在的問題
大數據背景下的智能交通系統平臺有三個部分構成,分別是交通數據的信息采集與接入模塊、交通數據分析與處理模塊,交通數據的決策與應用模塊。
3.1 當前智能交通系統普遍存在的問題
智能交通系統的應用對于傳統交通系統的改善確實有了很大的提升,但是智能交通系統在運用的時候還普遍存在一些問題。
3.1.1 我國在推動產學研相關領域有所欠缺
歐美發達國家的智能交通系統的相關的項目已經實現高度的產業化了,而我們國家在大數據智能交通相關領域還遠遠沒有形成產業式的運作,那些在國家的扶持下的智能交通領域項目產業化后投入應用的很少,雖然我國當前涉及到智能交通系統領域的企業數目已經十分龐大了,也已經有幾千家的規模了,但是這些企業從事的都是系統的集成工作,沒有太高的技術水平,企業缺乏技術創新的能力,沒有形成有規模和品牌影響力的能主導未來方向的實力企業,這是當前我們急需解決的問題。
3.1.2 智能車載信息服務的欠缺
精度比較高的交通數據的獲取技術在國際上也是剛剛發展起來,同樣的城市道路行駛感知技術也才起步時間不是很長,我們國家和歐美發達國家在此領域的差距也是十分明顯的,我們的智能車載信息服務綜合水平更是處于起步階段,在應用技術上一般是依靠外國進口的技術,我國智能交通領域的基于多傳感器的復雜駕駛環境的感知技術;輔助安全技術(主要是給用戶提升安全和舒適度的,能增強感官的性能);“基于網絡的三維式的全景導航技術;以及具體的基于網絡大數據平臺的綜合性的車載信息服務等技術和國外有著明顯的差距”[4]。
3.1.3 智能車路協同技術上的不足
當前在國內,人車以及路的協同控制的機理,車載和路側信息資源的優化配置等基礎理論的研究尚未開展,在環境的有效的感知方面,特別是在車輛在高速的運行的時候,對那些距離比較遠的環境的感知,以及在傳感器網絡化的情況下的相關環境的感知還沒有很有效的手段,當前的車載信息還不能夠實現有效的交互管理以及優化,車與車之間以及車與路之間的協同交互通信的基礎技術十分的缺乏,當前我國的車路協同的標準規范體系還沒有能夠建立。
3.1.4 智能化交通控制技術主要是靠進口
我們在智能交通系統領域所使用的交通控制系統產品幾乎都是靠外國進口的典型產品包括SCOOT,SCATS以及RHODES系統。這些關鍵技術都是在遵照外國的交通模式下和外國的交通的特點來進行設計開發的,具備點控以及線控的功能,和中國的混合型的交通模式是不能實現良好的兼容的,特別是當前我國很多的大城市交通網絡異常的復雜,車流的密度很大,急需建立起來本地以及更大范圍的分級管理的控制體系,實現區域的交通智能化控制是我國在智能交通領域發展的新的方向,因此,面對此情況,我們要早日擺托對外國智能交通控制系統的依賴性,支持我們國家本土相關企業的成長和發展。
3.2 大數據背景下的智能交通系統應對之策
3.2.1 加強交通信息化水平與推進產學研的發展
積極推進交通信息化水平建設,打造車聯網和路聯網下的多維式的智能交通系統信息網絡技術,著重提升車輛電子標簽,高可信交通信息獲取設備以及基于新一代傳感器網絡的車聯網和路聯網技術等,同時政府加大推進產學研的發展,積極發展在國家智能交通產業技術創新戰略聯盟框架下的企業間的合作力度,提升我國智能交通系統的整體實力。
3.2.2 提升交通運輸系統的效能和交通服務的水平
通過網絡的資源配置以及結構的優化技術和一體化的無縫銜接運輸組織技術來協同提高交通運輸系統的綜合效能,實現構建布局合理化分工明確的交通運行以及服務系統,真正實現優勢互補和各系統的順暢銜接,進一步提升和開發高效便捷的公眾出行所需的智能化服務技術,比如多方式實時交通信息服務技術和公交運營智能化技術等[5]。
3.2.3 大力發展智能交通控制技術
智能車路協同技術在一段時間內會引領智能交通的發展方向,在此領域的發展程度將決定我國智能交通系統整體的實力,是我們應大力加強的技術高地。汽車安全多系統協同控制技術是能夠提升汽車的綜合安全性能的新技術,在汽車安全領域的差距也是我國目前和世界上領先的智能交通系統國家的主要差距所在,我國還沒能真正掌握有效支撐汽車安全多系統協調控制的先進安全汽車技術體系,對于這一前沿技術還需要進一步消化吸收和創新。
3.2.4 提升大城市區域交通控制水平
智能交通系統產業重要的技術支撐是大城市下的區域交通控制技術,外國在大范圍下的交通信號控制系統已經發展的比較成熟,形成了完整的測試標準和體系,相關的交通仿真軟件也已經實現商品化的階段,我們在此仍需不斷加強,在關鍵技術上仍需加大科研力度,逐漸擺脫依靠進口的局面,我們國家動態信息采集系統缺乏,大部分交通信號屬于單點控制,水平落后,交通運行不夠通暢區域交通效率優化,因此我們要提升區域交通效能評估和仿真等關鍵技術,這是我們提升大城市區域交通控制水平有待突破的重點。
4 結語
智能交通系統規模十分龐大,集合了多元化的技術手段,涵蓋的領域廣泛,涉及到了眾多的子系統,本文構建的智能交通系統能夠對城市的交通狀況進行有效的管理和控制,有利于城市基礎設施的完善,大數據技術實現在智能交通領域的運用,已經能夠充分表明數據挖掘以及大數據處理技術的優越性,利用這些先進的技術收單實現交通信息的數據融合和數據平臺的搭建,能夠有效應對當前交通信息膨脹繁冗的問題,也有助于解決信息使用者的信息的孤島問題,對于基礎設施的靈活建設以及交通資源的合理分配等問題都提供了很好的解決手段,可以有效提升智能交通的運作效率。
參考文獻:
[1]劉小明,何忠賀.城市智能交通系統技術發展現狀及趨勢[J].自動化博覽,2015:57-60.
[2]王靜遠,李超,熊璋等.以數據為中心的智慧城市研究綜述[J].計算機研究與發展,2014:28-31.
[3]于艷華.宋美娜.大數據[J].中興通訊技術,2013,19(01):96-97.
【關鍵詞】智能交通 圖像處理技術 概述 應用
我國經濟目前處于快速的發展過程中,交通事業及其機動化水平也得到了迅速的發展,但在此背景下我國的交通發展存在很多問題,很多城市的交通流量都在與日俱增,交通堵塞、事故等經常發生。為了解決當下交通事業發展的困難局面,我國有些城市已經開始建立和應用智能化交通系統,以此實現城市交通的順暢運行。在智能交通系統的應用中,圖像處理技術應用比較廣泛,具有重要的現實意義及廣闊的發展前景。
1 智能交通的概述
智能交通系統,目前在全球很多國家得到了廣泛的應用,是很多國家發展交通事業及運輸事業過程中的重點關注對象。我國目前經濟發展速度較快,相關的科學技術也在不斷深化發展的過程中,在此背景之下,智能交通系統在我國也處于快速發展的趨勢下,在很多城市得到了較好的應用,具有極強的應用前景。智能交通系統,是基于完善道路設計建設的基礎上發展而來的,該系統主要應用了信息技術、智能技術、電子技術、地理技術、圖像處理技術、傳感器技術等多種不同的先進技術。其中,圖像處理技術在智能交通系統中的應用最為廣泛,也最具重要價值。這些先進技術的應用,使得智能交通系統成為了一種先進、準確、實時的交通系統,可以帶動交通事業與運輸事業向智能化方向發展。
智能交通系統的發展與應用,不僅可以提高地面交通的效率,還可以使現有的交通基礎設施得到最為廣泛和高效地應用,也能保證交通安全。應用智能交通系統之后,人力、物力、財力投入都會出現明顯的下降,與傳統模式的交通系統相比,具有較好的社會價值與經濟意義。此外,應用智能交通系統,還可以實現對車輛運動狀態下的行為分析,保證分析工作的準確性,對于交通部門的工作也有積極的促進作用。
2 圖像處理技術在智能交通中的應用
筆者在上文已經提到,智能交通系統在具體的應用過程中,需要很多先進技術給予支撐,其中,圖像處理技術的應用最為廣泛,是智能交通系統應用的所有技術中最為關鍵的技術之一。下面將對圖像處理技術在智能交通中的應用作簡要分析:
2.1 車牌識別
在智能交通系統中,圖像處理技術的應用首先就體現在車牌識別中。車牌識別是智能交通系統的主要構成,可以幫助車輛管理部門對車輛進行合理、高效的管理,提高工作人員的具體效率。目前,車牌識別主要應用于停車場管理、小區管理、高速公路系統等主要方面。
車牌識別,主要是對路面運行的車輛進行監控拍攝,提取其車牌的主要信息,如漢字字符、英文字符、顏色、數字等。在對這些信息進行處理的過程中,需要對圖像進行采集、預處理、最終識別。車牌識別的應用,需要相關的部門安裝數字設備、攝像系統、計算機系統等,在此基礎之上對車輛進行圖像信息采集,之后對采集到的信息進行預處理,找出車牌在圖像中存在的具置,將所有信息進行提取,并分析信息中的所有要素,最終識別出車牌的真實信息及真實號碼。
車牌識別在具體的應用過程中,圖像、照片的質量會受到很多外界因素的影響,如日照因素、降雨、車輛運行速度等。在這些不同的外界因素影響下,車牌識別系統所采集到的車牌信息經常會出現模糊、看不清、重疊等問題,對于后續的識別工作有嚴重的負面影響。因此,在進行正式的車牌識別工作之前,工作人員應當著重對車牌圖像進行預處理,如對圖像進行灰化、二值化、校正等,保證車牌識別的準確程度。我國目前雖然也應用圖像處理技術進行車牌識別工作,但是我國車牌的格式相對繁多,背景也比較復雜,缺少較好的統一性,因此存在識別不清等問題,需要有關部門對此進行進一步合理改善。
2.2 信息采集
在智能交通的發展與應用過程中,工作人員還可以利用圖像處理技術進行信息采集,以保證智能交通系統得到高效、穩定的運行。
某市交通部門在開發智能交通系統之后,利用圖像處理技術對交通信息進行合理的采集。工作人員通過對該技術的具體操作,獲取道路交通運行過程中方方面面的運行信息,如具體的車流量、車輛運行速度、車輛類型、道路交通密度等。圖像處理技術在采集這些相關信息之后,就將圖像立即傳回到工作人員及分析人員的電腦上,分析人員就可以據此獲取交通運行的確切信息與實際狀況,從而保證交通管理部門對道理交通進行合理、高效的管理,并及時發出預警信息與誘導信息,對道路交通運行中的車流進行調節與疏導,避免交通出現嚴重擁堵,實現道理交通的順暢運行。該市交通部門發現,在應用圖像處理技術進行信息采集與分析之后,道路交通管理部門的工作效率得到了明顯的提高,該市的交通擁堵問題也得到了合理解決。
2.3 車輛檢測
圖像處理技術在智能交通中的應用,除了車牌識別之外,還可用于車輛檢測工作。目前,車輛檢測的主要方法有背景差檢測法、邊緣檢測法、幀差法、模型法等。這四種檢測方法都可用于進行車輛檢測,并具有較好的檢測效果。目前,在智能交通的應用與發展過程中,圖像處理技術的一個主要的應用方向便是被用于車輛檢測。
智能交通應用圖像處理技術進行車輛檢測,在某種程度上是基于車牌識別工作才得以進行的。智能交通系統在采集到車輛信息之后,圖像處理技術就可以通過對車牌等車輛的主要信息進行合理、高效的識別,以此實現對車輛的實時檢測。
2.4 在電子警察中的應用
圖像處理技術在智能交通中的應用,還可以體現在電子警察的應用方面。電子警察是智能交通系統的重要組成部分,可以在某種程度上代替警察進行工作,不僅可以保證工作的高效性,還可以提高工作的合理性。圖像處理技術在電子警察中的應用,主要可以分為以下幾個方面:圖像濾波技術、圖像編碼、圖像識別、圖像加密等。
圖像濾波技術主要指的就是圖像處理技術可以將拍攝到的視頻畫面中的噪聲等嚴重的干擾源進行合理清除,在此基礎上將視頻圖像中的有效信息進行高校提取。視頻編碼,主要就是利用相應的編碼技術對智能交通系統拍攝到的視頻圖像進行二次編碼,以此保證圖像可以滿足具體的通信需求。圖像加密,主要用于對視頻圖像進行密碼,也可以添加其它的保密手段,保證視頻圖像的安全性。
某市交通部門在開發和利用了智能交通系統以后,將電子警察與智能交通系統相結合。該市的電子警察,由于應用了比較先進、關鍵的圖像處理技術,因此不僅可以做到對車輛、行人進行視頻拍攝,還可以對拍攝好的視頻進行分析、加密、編碼等。該市交通部門的管理者發現,電子警察在應用圖像處理技術之后,工作效率得到了明顯提高,對于該市的交通事業發展起到了積極的促進作用,也帶動了該市智能交通系統在未來的深化發展。
2.5 障礙物檢測
除了上述幾種應用方向之外,圖像處理技術在智能交通中的應用,還包括了障礙物檢測這一主要內容。在交通系統中,障礙物主要包括了車輛行駛過程中前方道路的行人、自行車、電動車、其它機動車及交通標識等。圖像處理技術在障礙物檢測中的應用,主要是利用了立體視覺檢測、背景運動檢測分析、光流檢測等主要方法。在進行檢測的過程中,圖像處理技術主要是基于對攝像頭拍攝到的視頻畫面等進行細致分析,看道路前方何處存在障礙,并及時將障礙情況提示給司機等人。目前,這幾種主要的障礙物檢測方法在智能交通系統中都得到了相對較好的應用,效果也比較理想,對于圖像處理技術的深化革新及智能交通系統的再發展可以起到強有力的推動作用。
3 結語
智能交通的發展與應用,不僅可以解決現存的交通問題,更可以帶動我國交通事業在未來的發展。在智能交通的應用過程中,圖像處理技術得到了比較廣泛的應用,可以用于車牌識別、字符分割等。圖像處理技術的應用,不僅給予智能交通發展應有的支持,也提高了智能交通的應用效率,保證智能交通的應用收到實際效果。相關部門及人員若想保證智能交通得到深化發展,就一定要重視圖像處理技術的應用效果及其應用質量。
參考文獻
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[4]姜旭,朱燦焰.視頻處理技術在智能交通系統的應用[J].通信技術,2010(01).
[5]張利峰.面向智能交通的圖像處理技術與應用[J].金陵科技學院學報,2010(04).
作者簡介
紀老平(1974-),女,山西省太原市人。大學本科學歷。現為太原警官職業學院講師。研究方向為圖像處理、數字水印。
中國智能交通行業信息化
突出貢獻企業獎
易華錄公司以自有的軟硬件技術創新、企業誠信推動城市智能交通應用技術發展,為公安與智能交通行業提供項目規劃與咨詢、核心技術與產品開發、工程實施與項目管理、人員培訓等全方位的技術服務,與全國各地政府建立了密切的合作關系,在智能交通領域樹立了良好的口碑,并通過不斷增強企業的核心競爭力和創新能力,描繪“行業先鋒、百年企業”的發展藍圖。
北京易華錄信息技術股份有限公司(下文簡稱易華錄)成立于2001年4月,是中國華錄集團有限公司旗下的控股子公司,是一家面向智能交通應用,專業從事核心軟件開發、數據挖掘與決策支持、智能交通及安防專業產品、系統集成與運營服務的國有控股高新技術企業。公司于2011年5月5日在深交所上市,現有員工近500人,己為全國140多個交通管理部門提供了智能交通技術服務。
央企優勢
易華錄擁有央企控股的企業背景,其控股方中國華錄集團是國務院國資委管理的中央企業,享受國家對試點企業投資、項目審批、進出口貿易、融資、技術開發等方面的一系列特殊優惠政策。中國華錄集團擁有強大的資金、技術、研發實力,始終名列國家電子百強企業前30名。
公司的主要核心領導均長期耕耘智能交通行業,具有豐富的專業知識和行業經驗,對行業的整體背景和發展趨勢有著深入的研究和獨到的見解,結合時代走向,以“智能交通、人文交通、綠色交通”為企業使命,堅持“尊重人、培養人、依靠人、滿足人”的企業理念,使易華錄不斷發展、壯大,向著“行業先鋒,百年企業”的目標不斷邁進。
技術優勢
易華錄在應用現代科技的基礎上組建了易華錄智能交通技術研究院。它是行業內最大規模的企業級智能交通技術研究院,依托200多人的研發團隊,已取得129項軟件著作權,涵蓋交通信號控制、數字化視頻監控、交通流數據采集、交通誘導等領域,率先在國內公安交通指揮中心集成系統中實現了指揮調度智能化、網絡化、桌面化;它設計的指揮中心系統集成規范,將公安交通指揮中心集成聯動體系應用推上了嶄新的高度;它開發的城市智能交通系統管理平臺,推動了中國智能交通產業標準化的發展進程。
品牌與服務優勢
到目前為止,易華錄已為全國100多個城市提供了技術服務,其核心產品“公安交通指揮中心集成平臺”在全國的市場占有率高居行業第一,在城市智能交通領域樹立了良好的企業信譽。
交通本是為人而生,為人而用,卻成了困人之路,害人之途。
誠可見,交通擁堵、交通安全、能源短缺、環境污染已成制約經濟社會可持續發展之頑疾。根據國民經濟“十二五”發展預期,“十二五”末,中國城市化率將從47.5%提高到51.5%,如何破解因交通而帶來的諸多難題顯得尤為迫切。除了采取行政、法律、宣傳教育等手段和措施外,有效運用科技創新,推進交通信息化建設,加快建設智能交通系統,也是非常必要的治理手段。
5月26日,交通運輸部召開新聞會,介紹了《交通運輸“十二五”發展規劃》的主要內容。“十二五”期間,中國交通基本建設投資總規模約6.2萬億元,比“十一五”期間總投資4.7萬億元略有增長。“十二五”末,中國國家高速公路網將基本建成,高速公路總里程達到10.8萬公里,覆蓋90%以上的20萬以上城鎮人口城市。《規劃》還提出要“大力發展智能交通,提升交通運輸的現代化水平”,“重大關鍵技術研發取得突破性進展,科技成果推廣應用水平進一步提高,科技進步貢獻率達到55%”。
目前,新一代智能交通系統(ITS)呼聲最高,被稱為“治堵”和“安防”的利器。資本市場也是一片看好智能交通產業及其相關概念股,各大券商不遺余力地紛紛撰寫研究報告,點評智能交通的巨大發展潛力。更有不少分析師預計,未來5年國內智能交通行業的投入將達數千億元。
中國的智能交通處于什么現狀?未來發展前景如何?對解決交通難題究竟起到多大作用?帶著讀者關心的這些問題,本刊專門求教于業內權威專家關積珍。
《新經濟導刊》:隨著中國工業化和城市化進程的加快,交通問題日益突出,近幾年智能交通系統(ITS)備受關注,請您介紹一下中國智能交通的發展歷程?
關積珍:從國外來講,社會機動化發展到一定程度后,咱們現在面臨的交通擁堵、污染、安全問題,以及交通對社會可持續發展產生的一些影響,它們在幾十年前就遇到了。從20世紀60~70年代開始,它們陸續重視這些問題,那時沒有明確提智能交通,主要從交通管理、交通控制、交通安全、交通可持續發展上做了很多工作。到了20世紀80年代左右,形成了智能化的交通系統,智能交通系統這個概念慢慢形成了。
20世紀90年代后期是中國智能交通系統的啟蒙階段。主要通過兩次比較大的學術性會議,一次是科技部發起的中歐國際智能交通研討會,另一次是亞太智能交通研討會,這兩次會議對國內業界認識智能交通起了非常大的促進作用。同時科技部與建設部、公安部、交通部組團參加了世界智能交通大會等國際性會議。
中國智能交通系統真正開始于“十五”期間,這五年是概念形成和理念導入階段。主要做了一些科技性的引導工作,當時還確定了首批10個智能交通應用示范試點城市,包括北京、上海、廣州等大型城市,還包括一些中小型城市,如中山,對智能交通在國內的普及和導入起了很大的推動作用。
“十一五”是智能交通系統發展的一個重要基礎階段。這期間有幾個大的標志性事件:第一,科技部首次設立了現代交通基礎領域的863,把智能交通和交通安全作為專題,同時也啟動了一批863項目和幾個比較大的支撐計劃項目,這樣科技對智能交通的推動和引導作用很明顯。第二,原來做的一些基礎性工作,結合一些重大的應用需求,顯現了很好的效果,比較典型的有北京2008年奧運會,面向奧運的智能交通系統的保障和運用,還有上海2010世博會,廣州亞運會,公路不停車收費(ETC)等。那一輪共啟動了7個支撐計劃,叫國家智能交通關鍵技術集成及應用示范,這種支撐計劃對行業發展起了很大推動作用。第三,產業和企業的發展初步形成了比較好的格局。這期間基本上是有一定交通專業基礎的、又掌握一定高新技術領域的、對這行業有一定感悟的企業,實現了穩定的發展。2000~2005年,大家對智能交通的理解和認識也有限,感覺市場很大,但是做什么不是很明確,所以許多企業都想擠進來,包括一些大IT公司,但是后來都退出去了,因為交通的專業性很強,沒有這方面的積淀很難開展業務。當時我們開玩笑說,不要把智能交通系統ITS理解成IT+S,到現在業內認識到,traffic或transportation這個概念一定要強化。
到了“十二五”,我認為智能交通系統進入到了一個提升階段,不管從技術水平還是產業格局,都會有一些大的調整和突破,智能交通將真正走上一個比較好的快速通道。
《新經濟導刊》:從資本市場看,原來智能交通的概念成分偏多,是否可以說從“十二五”開始,智能交通更多轉向應用了呢?
關積珍:“十五”、“十一五”期間,大家對ITS的內涵和本質認識不太清楚,“智能交通成了筐,什么都往里裝”,實際上不是那么回事。當然,這也是中國的實際情況,中國的機動化進程是最近幾年突然加速的,原來機動車保有量也有限,整個社會不是一個機動化的社會,對路和車的理解還有偏頗,道路交通基礎設施也很不完善,這與有沒有智能交通沒關系。原來沒有,現在有了,大家一看,智能交通原來就是干這個的?某種程度上造成了誤解。
有人認為,交通到底有多少技術含量,因為每個人都是交通的參與者和感受者,都可以對交通發表意見。我們剛開始確實從理論體系上到技術支撐體系上,也沒有拿出很先進的東西,這樣讓大家產生了誤會,“智能交通繼續搞下去,有什么好搞的。”有認識誤區很正常,也是客觀環境造成的。
“十二五”可能會有大的轉變,原來大的城市應用效果已經很明顯了,同時全國范圍城市化、機動化進程很快,這兩方面對交通帶來的挑戰是非常大的。原來北京、上海、廣州這樣的大城市擁堵,現在省會城市、二三線城市甚至許多小城市都擁堵了,恐怕僅靠修路已經來不及了,而且拆遷修路成本太高,占用太多耕地、綠地也不符合可持續發展。既有的道路資源怎么利用好,把管理水平提高上去,通過智能化的手段發揮更好的效益,已經到了刻不容緩的地步,所以大家覺得智能交通必須要搞。盡管有這個實際需求,但概念這東西是難免的,有時候概念是為了強化大家的理解和認識,比如車聯網,雖然有所認識了,但其本質和內涵需要去進一步挖掘;還有物聯網,自從IBM提出智慧地球,后來咱們提出物聯網,一直在推進,但也面臨同樣的問題,物聯網究竟是要干什么?交通物聯網從本質上說還是交通信息的采集處理和,但這些大的背景大的趨勢大的變化無疑將給智能交通注入新的內涵,促進一些新的領域技術方面的發展,有效結合好,發揮積極作用,就是有意義的。
智能交通里面有一個核心系統――采集處理,從道路交通信息的采集、傳輸、處理到,可以給管理者,包括交管局、交通指揮中心等,同時也面向社會。在北京路上開車可以看到路況顯示,前方是否擁堵,這個過程就是“采處發”。從采集來講就是感知,原來在路上設檢測器感知,將來車上都有ID了,那就變成車輛感知了,再先進一點,車與車之間可以通信了,車聯網就形成了。另外路旁邊有信息采集裝置,跟車輛實時交互,那就車路聯網了。路再通過無線傳感器或無線通信連接起來,那就構成一個大的物聯網概念了。不管叫車聯網、路聯網還是物聯網,只要大家接受就行。本質意義是廣泛的獲取信息比以前要多。如果說以前是路邊設一個檢測斷面來獲取信息,現在是廣義的多維的網絡化的全景式的交通信息環境的建立。這在物聯網背景下,是一個重大變化。在技術不斷變革的時代,概念是難免的,但不要單純追求概念。
《新經濟導刊》:智能交通系統在中國發展十幾年了,有哪些自主創新成果?
關積珍:交通本身蘊含著一定的文化和社會背景因素,比如道路指示牌,國外的拿過來中國人看不懂,中國人在認知方面有自己獨特的慣性思維和文化傳統,把國外的高速公路編號G25、G18拿到中國,建立不起概念來,不適用。只有以地域概念命名,中國人才能記得住,比如京藏、京滬。
智能交通是與國情、地域相關的,除了共性技術和核心技術一樣,在應用層面有很大區別,我們成功的地方恰恰是結合中國國情和發展需要的一些領域,比如聯網不停車收費(ETC),日本早就有,而且做得還比較成功,歐洲也有相關標準,美國發展比較慢,因為美國高速公路不收費。中國因收費造成排隊擁堵是一個很大的問題,針對中國的國情、車況和收費管理等要求,需要一套很復雜的體系。我們在ETC方面做了很多創造性工作,形成了自己的國標,建立了相應的示范項目,像京津冀、長三角、珠三角這些示范項目做得很好,現在向全國進行推廣。基于此,下一步將延伸到城市交通擁堵收費。
另外,我們在面向重大應用需求上,做得還是很成功的。比如前面提到的北京奧運會,上海世博會。有人說這是國家項目,有政府力量,但政府推動只是一個重要的因素,最終變成現實需要技術去實現,我們實現了,這是很大的成功。有些典型的系統與國外相比一點都不差,像北京道路交通信息采集處理系統,二、三、四、五環以及進出京高速公路都設有專門的檢測器,現正向主干路延伸。首先檢測手段不是單一的,有微波、超聲波、視頻、旅行實驗檢測,把這些數據匯集上來以后,實時地進行自動化處理和對外,這需要的技術手段還是比較高的。而國外區域性的有,整個城市這么做并不多。在上海世博會期間,從周邊省市進入上海的客流狀況的獲取,基于移動的手機定位進行客流預警、宏觀狀況信息的采集,做得也很好。北京還做了交通擁堵評價,對交通擁堵建立了一個評價指標體系,核心指標是擁堵指數,把擁堵從0~10分成五個區間,分別代表非常暢通、暢通、緩行、擁堵、嚴重擁堵。這套智能化交通運行分析系統很有價值,將來有機會可以適合公眾接受的形式對外出去。
這些年,智能交通在基礎技術方面取得了很好成果,重大應用上取得了標志性的成果,形成了初步的智能交通標準體系,在國際的智能交通發展格局里,中國也占有一席之地了。
《新經濟導刊》:現在一個國家、一座城市都講究頂層設計,您所領導的企業也是做解決方案的,你們如何實現智能交通系統解決方案的頂層設計?
關積珍:你問得很好。智能交通系統本質上是一個完整的體系,要有系統的思想和方法去做智能交通,首先要有整體的頂層設計,明確總體目標和任務,然后決定投入多少,如何分步落實。我們在做智能交通系統解決方案的時候,首先建議對方制定城市綜合交通規劃,然后再制定安全管理規劃和道路交通智能化管理規劃。智能交通管理規劃,包括需求、路線、發展目標、系統建設的遠景規劃等,特別是面向中小城市,更需要去引導。這樣做才有意義,不會造成重復建設和浪費。在上世紀90年代末2000年初的時候,我就對一些地方城市交通主管部門說,建設智能交通系統要做三件事情:一是建立健全道路交通基礎設施環境;二是加強宣傳教育,提高全民的交通意識和素質 ;三是做各種系統,用先進的技術來保障。這樣的智能交通系統才能發揮作用,否則再先進的技術和設備也無法保障交通的暢通和安全,因為與人的交通素質和基礎設施是否完善有很大關系。我認為,這種倡導到現在依然管用。所以我們公司一直設置一個部門―交通工程事業部,業務職能就是做交通標志、交通區劃等,這是天大的小事。作為企業,我們不能只盯著市場和項目掙錢,要把智能交通當成民生工程來做。
《新經濟導刊》:中國的智能交通產業鏈是否形成?現在有分析人士說,“十二五”智能交通產業規模有幾千億,你怎么看?哪些領域發展潛力大?
關積珍:坦率地說,現在智能交通產業鏈是初步形成,但還不成熟,分工也不合理。許多企業發展定位不清晰,產品、解決方案、系統集成等什么都想做,但又做不精。沒有形成比較大的穩定的各環節的龍頭企業。這是任何產業都要經歷的階段,需要一個逐步發展過程。
至于產業規模,智能交通的產業空間確實不小,到底有多大,不好預測。首先產業邊際就不好界定;其次,交通管理、交通服務、投入主體都是多元的,政府投入只是一方面,還有企業投入、風險投資等。我認為每年幾百億的投入還是有的,現在沒有一個全國的智能交通投入匯總數據,因為城市智能交通都是地方政府主導的。
中國的智能交通有個特點,是民航、鐵路、公路、軌道、城市道路、水運等綜合交通領域全面推進,而國外更多關注的是道路智能交通,中國把道路交通分為公路和城市道路兩塊。中國正在進行交通信息化建設,信息化和智能交通很難分清楚。民航的業務系統一直跟國際接軌,管理的現代化和信息化程度是比較高的,如客票訂制。鐵路業務運營管理的自動化和信息化程度是比較高的,面向公眾服務這一塊還比較欠缺,現在也意識到這一點了,正在改進。這兩個都是行業縱向管理。公路比較分散,各管一段,全國公路資源統一協調難度比較大,交通部也是積極推進,并且計劃對全國公路進行智能監管和緊急處置,從國家戰略角度也是很有必要。真正熱點和比較關注的是城市道路交通,主要是解決擁堵,但智能交通不可能完全解決擁堵,只能為緩解擁堵提供一個技術支撐手段。解決擁堵與城市規劃、土地利用、公眾出行方式、城市交通的結構構成等有很大關系。智能交通只是這一攬子交通解決方案中的一個,這一塊,智能交通的發展空間比較大。在城市化進程中,交通問題是一個突出問題,不僅僅是硬件建設,人的觀念也要轉變,要盡快適應城市化的要求。
《新經濟導刊》:據了解,交通運輸部已經啟動新一代智能交通系統發展戰略研究,北京市也表示將建設新一代智能交通系統,請問什么是新一代智能交通系統?
關積珍:新是相對的,業內對此說法也有不同認識。我認為,新一代必須從本質上有突破。當然,這種提法也反映出一個趨勢。智能交通發展到現在,對中國來講,除了借鑒國外的經驗,也要滿足國內的應用需求,有很多不太成熟的技術不能完全照搬國外的,我們需要結合國內需求去創新發展,這是一個層面。第二個層面是,現在的技術環境與美日歐當時的環境完全不一樣了,不在一個起跑線上,新技術日新月異,如何運用現有的高新技術來提升中國的交通管理水平和效率,這需要去重點探討。還有隨著經濟社會的發展,人們對交通出行、享受新技術成果運用的需求也不一樣了,智能交通技術、服務和運用的理念也需要調整,要實現安全、通暢、環保、智能化服務等多元目標而不是單一目標。原來的技術系統無法滿足,需要集成創新,有新的技術手段來支撐,實現新的展示,這也可以說是新一代的內容。新的需求、新的技術環境、新的理念上的突破,這樣才能對智能交通有一個新的發展。
《新經濟導刊》:“十二五”期間中國智能交通的發展方向和重點是什么?
關積珍:第一,綜合交通運輸系統的性能提升是我們關注的一個重點方向。“十二五”是智能交通提升的階段,包括關鍵技術要有新突破,比如車路協同技術,智能交通服務于交通管理和出行的需求要有一個提升。中國的特殊性是綜合交通運輸,公鐵水民都要一體化去考慮,不能偏頗哪一個。在863支撐計劃里有一些交通樞紐的布局,加強樞紐之間的能力協同。典型的講,從天津坐高鐵到北京南站,從北京南站換乘地鐵到中關村,這樣就比原來大大縮短了時空距離,提高了出行效率。
第二是智能化交通管理向智能化服務轉變。原來的智能交通系統側重于管理上的需求,服務的理念體現不充分。實際上交通是面向服務的,應該面向服務提供技術支撐,讓服務的水平和效率更高。民航這方面走在了前面,網上可以訂機票,走不了可以改簽,登機牌通過手機和網絡都可以換,這都是信息網絡技術帶來的方便。其他火車等出行方式都可以這么去做,最近火車實行網絡售票,這就是一個進步。還有誘導,不能光告訴哪里堵哪里不堵,應該在出門之前告訴全市的交通狀況,你所去的區域是否有重大活動,通往那個區域的道路,哪條交通流量大,以便提前繞行。
第三是交通安全要下功夫。機動車保有量、道路增加、人口流動快、交通安全意識淡漠等因素將對交通安全帶來很大壓力。科技部、公安部、交通部在“十一五”啟動了一項《國家道路交通安全科技行動計劃》,對有效防治、減少重特大道路交通事故進行系統的技術研究,這也要繼續深入開展。另外還要加強安全保障措施和安全宣傳教育,安全無小事。交通教育要從娃娃抓起,交通宣傳要日常化,新聞媒體要加大輿論引導和監督力度,開辟專欄天天講交通知識,日日講交通法規,形成良好的交通文化氛圍。
第四是提高交通信息的采集處理水平。現在信息化發展很快,交通信息的采集、處理、是智能交通的一個核心系統,這方面還有很多要做。因為不管是科學的管理還是高效率高水平的服務,都要依賴于對交通實際狀況的充分了解,這就要靠信息的獲取和采集,同時還要快速地處理和高效率地。
第五是建立公共的智能化交通服務平臺。原來智能交通是做單項技術、重大集成應用,現在要轉向構建面向公眾的多媒介、多功能、方便快捷的交通信息服務大平臺,切實發揮為民服務的智能交通作用,引導公眾合理選擇出行計劃和方式,從源頭化解交通擁堵,保障交通安全通暢。
第六是要大力發展智能交通產業。智能交通是典型的產學研用多技術領域集成的體系,發展到現在,要擴大和提升產業規模,否則技術不能發揮很好的作用;我國已經在特大型城市、大城市集中應用了許多很好的技術成果,要加快產業化推進,結合各地特點向全國進行商業推廣。要加強對智能交通產業和企業的引導和支持,這方面已經有跡象了。最近資本層面的運作如并購、上市已經開始。未來五年,將形成有梯次的有一定規模的產業化格局。
《新經濟導刊》:美日歐等西方發達國家的智能交通系統建設有哪些經驗值得中國借鑒?
摘 要:智能交通系統(ITS)是一種信息化、智能化、社會化的新型現代交通系統。云計算將大量用網絡連接的計算資源統一管理和調度,構成一個計算資源池向用戶按需服務。本文通過研究云計算技術在智能交通領域的應用,提出基于云計算的ITS平臺,解決了共享處理海量交通信息的難題。
關鍵詞:智能交通系統;云計算; 交通信息; 組網; 管理模式
1. 背景
電子信息技術與交通運輸部門的融合,逐漸形成一個嶄新的工程領域,即智能交通系統(Intelligent Transportation System),簡稱ITS。ITS就是通過采用先進的電子技術、信息技術、通信技術等高新技術,對傳統的交通運輸系統及管理體制進行改造,從而形成一種信息化、智能化、社會化的新型現代交通系統。ITS強調的是運輸設備的系統性、信息交流的交互性、以及服務的廣泛性 Peter Mell and Tim Grance, “The NIST definition of cloud computing,” Version 15,October 7, 2009.
關鍵詞 高等職業院校;技能人才;智能交通;人才需求;調研;珠三角地區
中圖分類號 G718.5(65) 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219(2013)23-0009-04
一、調研背景
廣東的智能交通系統ITS(Intelligent Transportation System)建設相對全國其他省份起步較早,到2012年底,全省開通的電子不停車收費(ETC)車道超過450條,粵通卡全年用戶保有總量突破170萬,數量全國第一。目前,珠三角地區的機動車和駕駛人員管理基本實現了信息化,并在城市綜合交通信息平臺、智能公交調度、城市交通智能控制、高速公路管理等方面取得顯著效果[1];電子警察、ETC技術、GPS技術、GIS平臺等先進裝備和技術在廣東交通系統中被廣泛使用。智能交通技術的廣泛應用與快速發展,需要大量懂交通安全法規、掌握交通工程基礎知識及行業標準、具有智能交通設備及系統使用與維護能力的復合型人才。然而,目前我國智能交通從業人員主要來自傳統的交通行業和新興的信息產業,人才結構不合理。
廣東交通職業技術學院是國內較早開展智能交通專門人才培養的高職院校。學校的智能交通專業作為國家骨干院校重點建設專業,在人才培養模式和課程體系改革方面做了有益探索,培養的學生普遍得到企業認可。但與智能交通行業發展速度及其人才需求相比,學校專業建設仍存在許多不足。基于此,調研組對珠三角智能交通行業高技能人才現狀及需求、崗位設置、崗位能力及技能要求等方面進行了深入調研,根據調研情況對專業改革的方向進行探索。
二、調研范圍
根據制定的調研方案,調研小組通過Email、電話、問卷等形式對12家大型企業、18家中型企業、10家小型企業和3所職業院校及80多位相關專家進行了調研,具體數據見表1。
三、珠三角智能交通高技能人才現狀和需求
(一)珠三角地區對智能交通人才需求較大的行業
調查顯示,珠三角地區對智能交通人才需求較大的行業有高速公路(占24%)、城市道路(占20%)、智能站場(占17%)、電子地圖(占14%)、衛星導航(占13%)、停車管理(占7%)、物流運輸(占5%)等,其中高速公路、城市道路和智能站場三個領域智能交通高技能人才需求占需求總量的一半以上(達51%)。
1.高速公路
高速公路涉及的智能交通崗位有監控系統安裝與維護、收費系統集成與施工、收費系統故障診斷與維護、高速公路機電系統施工等。到2012年12月,廣東省高速公路總里程達5500公里,為了保證高速公路的正常運行,需要建設與之配套的高速公路收費設施[2]。高速公路快速發展趨勢,勢必需要大量的機電系統從業人員。
2.城市道路
城市道路涉及的智能交通崗位有交通控制系統安裝與維護、電子警察系統安裝與維護、城市道路監控系統安裝與維護、交通信息系統安裝與維護、城市道路控制系統技術管理等。在“十二五”交通規劃中,智能交通將成為交通規劃的重要組成部分,2013年總體市場規模將達到459.5億元。交通部已經啟動新一代智能交通系統發展戰略和應用物聯網技術推進現代交通運輸策略研究兩個重大研究項目,對未來5~10年發展進行謀劃。如此巨大規模的投資建設,吸引了大批企業涉入,勢必需要招收大量的智能交通技術人才。
3.智能站場
智能站場涉及的智能交通崗位有公交監控與調度、公交監控系統安裝與維護、公交信息采集與、智能站場技術管理等[3]。對于大型的公交樞紐,大量的車流、人流在此匯集,在有限空間的站場內,如果不能很有效地調度公交車輛、疏理人流,很容易發生事故。廣州眾多的大型公交樞紐需要實施智能化管理,而智能化系統的實施需要智能交通技術人才的參與。
4.電子地圖
電子地圖涉及的智能交通崗位包括地理信息采集、電子地圖制作、地理信息系統設計等。珠三角地區目前擁有GPS相關企業400多家,衛星導航定位企業數量約占到全國衛星導航定位企業總量的三分之一,廣東省生產制造的衛星定位導航產品占全國的60%以上,需要大量交通監控電子地圖制作人才。
5.衛星導航
衛星導航涉及的智能交通崗位包括GPS設備安裝與維護、GPS數據采集、GPS監控安裝與維護、GPS車載導航安裝與維護等。隨著北斗衛星導航產品民用及產業化,衛星導航產業將呈井噴式增長,預計到2015年,北斗衛星導航產業將達到500多億元的規模;交通運輸部規定,“長途運營車輛2013年6月1日后,凡未按規定安裝北斗導航的車輛,不予核發或審驗道路運輸證”。因此,衛星導航設備的安裝與維護方面的高技能人才有著巨大的缺口。
6.停車管理
據統計,廣州目前登記的停車位僅有60余萬個,與近240余萬輛的汽車保有量相比,廣州大量的停車位缺口已成為停車管理面臨的重要難題。對停車實施智能化管理是解決停車難題的措施之一。智能停車管理系統包括車輛人員身份識別、車輛資料管理、車輛出入情況統計、位置跟蹤和收費管理等內容。智能停車管理系統的建設實施有賴于技術型人才的參與。
(二)智能交通現有崗位人員分布情況
目前珠三角地區智能交通從業者一個顯著特點是男性化、年輕化,智能交通行業目前還是一個男性化的職業,在被調查的企業智能交通工程師中,有95%是男性。調查顯示,企業希望有更多的女性工程師加入到智能交通行業中。
調查顯示,目前在智能交通崗位工作經驗方面,具有6~10年工作經驗的占10%,有46%的工程師擁有3~5年的系統集成經驗,而有1~2年工作經驗的從業者占23%。這表明有越來越多的新興人才加入到智能交通行業中。
對智能交通從業人員學歷要求的調查顯示,本科占41%,碩士占11%,大專學歷占6%,大專學歷以下、博士及以上學歷均占2%。智能交通行業屬于高端研發領域,對從業者學歷要求較高,要求至少應具備大專學歷。
調查顯示,公司提供的月薪在“2000~3000元”和“3000~5000元”的比例最大,分別是42%和32%,其他高薪以及低薪所占比例均較小。智能交通從業人員薪資待遇略高于其他行業,工作一年左右薪資可達到3000~5000元/月,而具備5年以上工作經驗的智能交通系統工程師月薪可達到8000~15000元,從業人員薪資增長空間較大。
智能交通涉及到的崗位較多,主要有高速公路機電系統施工、監控系統安裝與維護、收費系統安裝與施工、收費系統故障診斷與維護、電子警察系統安裝與調試、交通控制系統安裝與維護等。其中,高速公路領域相關崗位占50%,城市道路領域相關崗位占30%,衛星導航崗位占13%,電子地圖崗位占5%,具體如圖1所示。
(三)智能交通人才需求現狀
調研顯示,智能交通人才仍然供不應求,75%參與調查的公司目前都急缺智能交通方面的人才,人才缺口巨大。
調研顯示,95%的智能交通系統工程師及行業人士都認為智能交通非常有發展前途,有50%的工程師對此充滿信心;有45%的工程師雖然對智能交通行業前景表示認可,但有時也會覺得迷茫。
四、智能交通專業崗位能力描述及技能要求
崗位能力及技能分析見表2。
五、結論及思考
(一)企業的建議
在走訪調查中,企業認為智能交通行業的發展需要更高層次的技術技能型人才:一是智能交通行業的發展需要復合型技術技能人才。學校要改變傳統的人才培養模式,拓寬專業口徑,培養掌握交通運輸工程基本原理和方法,業務上能夠適應交通運輸需要的復合型技術技能人才。二是加強前沿技術應用能力培養。加強無線通訊技術、微電子傳感器、嵌入式系統的教學,特別要重視物聯網技術對傳統交通運輸業改造、提升的重大作用,構建現代運輸專業基礎平臺,以適應現代交通、智能交通的建設與發展。三是畢業生的素質需進一步提升。調查表明,大學生缺少吃苦耐勞的精神,缺乏社會責任感,企業建議在人才培養過程中加強應用技能訓練,同時注重學生禮儀禮貌、吃苦耐勞、責任心、團隊意識的訓練。
(二)對智能交通專業人才培養的反思
首先,課程設置需進一步完善。由于智能交通專業設立時間比較短,在培養目標、課程設置上存在盲目性,對于要把學生培養成什么樣的人才沒有明確的目標,僅僅通過“重新組合”國內高等院校有關專業和課程來確立自己的專業和課程體系,套用本科的人才培養模式,自身的特色并沒有形成,需進一步完善課程設置。
其次,學生社會適應能力需一步提升。智能交通類人才培養從某種程度上仍然沿襲著“以課堂為中心”的傳統培養模式,忽視學生畢業后所從事的職業定位,教學內容與行業實際有脫節現象。校企聯合培養缺乏長期的、系統的、實質性的合作。學生實習往往只能做一些簡單而重復操作的事情,得不到很深的感性認識,社會適應性需進行一步提升[4]。
最后,要加強非智力因素的培養。目前本專業的培養目標是培養德、智、體全面發展,掌握必須的基本文化科學知識和智能交通專業必須的專業知識與技能,有良好的職業道德修養和敬業精神,具備較強創新能力和自學能力,能適應社會經濟發展需要的高等應用型技術人才[5]。但在實際教學中,往往只重視知識與技能的傳授,忽視思想道德、情商的訓練,因此要加強非智力因素的培養。
參考文獻:
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Investigation and Analysis on Talent Demand of Intelligent Transportation Specialty in Higher Vocational Schools
in Pearl Delta Region
CAO Cheng-tao,LIN Xiao-hui
(Guangdong Communications Polytechnic,Guangzhou Guangdong 510650, China)
隨著經濟的飛速發展,迅猛增加的車輛與道路資源比例嚴重失衡,交通違章突出,交通堵塞嚴重,肇事逃逸案件增加,交通管理難度日益增大,智能交通管理系統應運而生。
智能交通系統智能交通(IntelligentTransportSystem簡稱ITS),是通過信息技術、將先進的信息、數據通訊傳輸、電子傳感術及計算機處理等技術有效地集成運用于整個地面交通管理系統,而建立的一種在大范圍內全方位發揮作用的實時、準確、高效的綜合交通管理系統。“先進國家的經驗表明,利用信息化科學有效管理,可以提高車輛通行率30%。”總理在2009年11月3日《讓科技引領中國可持續發展》講話中指出:要把建設創新型國家作為戰略目標,把可持續發展作為戰略方向,要加快構建以低碳排放為特征的工業、建筑、交通體系,要著力突破傳感網、物聯網關鍵技術,及早部署后IP時代相關技術研發,使信息網絡產業成為推動產業升級、邁向信息社會的“發動機”。這一講話為加快智能交通建設注入新的活力,將更有力地推動我國交通基礎設施建設的可持續發展。
1.加快智能交通建設,構建可持續發展交通體系的對策
目前,我國智能交通技術仍處于探索發展階段,但是,世界各國都必將更加重視智能交通技術的研究與推廣,并把它作為未來交通建設與發展的優先領域予以重點支持,通過推動智能交通系統的全面迅速發展,最終建立起一個以信息技術為中心的現代交通管理的新體系。在這種大背景下,我國政府必將更加積極主動的推動智能交通技術的研究與建設,這是符合世界新技術發展方向的,也是建立以人為本、和諧交通的具體要求。
2.提高道路管理效率
道路交通流量是科學組織交通的依據。采用智能交通系統的基礎部分檢測系統的電磁感應裝置或車流信息的超聲波檢測車流量,可全天候將交通流信息反饋到計算機進行科學交通組織,達到人工檢測無法比擬的高效和準確,從而提高交通組織水平,進而提高管理效率。“上海市公安局一行赴法、德兩國考察,認識到道路交通組織的問題:法國、德國城市市內道路普遍狹窄,但交通仍然保持暢通,反映出交通組織水平比較高。切實提高交通組織水平,發揮交通組織軟管理的作用,是當務之急。”而深圳市就曾首次在2008年的政府工作報告中提出了“提高交通組織水平”的概念。
3.加大科技開發力度,增強自主創新能力
我國目前ITS基本上分散在有關部門的各自開發研究過程中,缺乏系統性、可操作性,這勢必影響今后全國ITS的發展。基于此,一方面,應通過采用先進的現代信息和通訊技術,著力突破傳感網、物聯網關鍵技術,及早部署后IP時代相關技術研發,加快ITS的系統開發和研究。另一方面,加強ITS技術與先進的交通管理技術、公交調度技術、現代物流管理技術之間的融合,提高效率、降低資源損耗。此外,還應著力解決制約和影響ITS發展的關鍵技術,研究推廣新材料、新技術和新工藝,通過提高技術含量,實現最佳的經濟效益和社會效益。
4.加快交通行業GPS建設
GPS在ITS中主要應用于車輛的定位和導航系統。GPS定位導航系統與電子地圖、無線電通信網絡及計算機車輛管理信息系統相結合,可以實現車輛跟蹤、提供出行路線規劃和導航、信息查詢、交通指揮和緊急援助等許多功能。目前GPS已在道路運輸行業得到了廣泛的應用。據不完全統計,全國已有北京、上海、重慶、廣東、四川、福建、浙江等省市在高速直達客運、旅游客運、出租汽車、集裝箱運輸、危險貨物運輸等車輛上應用了GPS車輛監控調度系統。
5.整合信息資源,提高共享和開發利用能力
我國交通信息集成和應用程度還比較落后,現有的交通顯示屏基本上是靜態交通信息,社會交通參與者利用信息的程度比較低。首先,要加強系統開發,建立信息平臺。通過行業聯網、地域聯網,加強數據采集、交換和更新,建設數據中心,建立交通基礎信息庫、運輸業戶、船舶庫、車輛庫、從業人員庫等大型基礎信息資源平臺,形成信息集中再反饋的互聯互通機制。其次,通過行業內部特別是交通運輸系統,加強信息資源目錄體系建設,建立和完善行業信息資源目錄體系,共同促進行業信息共享交換體系的建立。最后,通過網絡平臺,加強交通信息查詢、在線辦事、目錄體系檢索等業務服務功能,積極引導和鼓勵企業、個人從事交通行業信息資源的商業,發揮市場對信息資源配制的基礎性作用,使交通信息資源更好地為行業管理和社會公眾服務。
6.大力培養和吸納優秀的智能交通技術人才,滿足智能交通技術發展對人才的需求
隨著智能交通的進一步發展,21世紀交通運輸將會發生重大變化,而與之相應的是對不同層次的專業人才需求情況與以往大不相同,為此應加強國內高校及科研單位交通運輸領域與國外的交流合作,將最新的智能交通技術溶入交通運輸專業的教學內容和科研之中,積極培養和吸納優秀的智能交通技術專業人才,滿足智能交通技術對人才的需求。
7.結語
目前,我國智能交通發展雖然仍處于起步階段,但可以肯定的是,未來若干年內,包括我國在內的世界各國必將更加重視智能交通技術的研究與推廣,并把它作為未來交通建設與發展的優先領域予以重點支持。我國應發揮后發優勢,積極探索發展模式,為交通運輸業在智能交通這一新技術領域的健康發展提供有力保障。
參考文獻
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關鍵詞:單機片;智能交通紅綠燈;控制系統設計
引言
進入新世紀以來,我國的城市化水平不斷提升,城市交通規模不斷擴大,在一定程度上加大了城市管理的難度。在城市交通管理中,交通紅綠燈發揮著重要作用,只有發揮交通紅綠燈的實用價值,對路面交通進行精準控制,才能實現交通系統的正常運轉。隨著網絡信息技術的不斷發展,其與社會各個行業的融合更加緊密,智能化成為城市交通的發展趨勢。在此背景下,以單機片為基礎,進行智能交通紅綠燈控制系統設計勢在必行。
1 單機片概述
1.1 含義
所謂的單機片,就是在計算機技術的支撐之下,把各種電路集中在一種芯片上,賦予單機片數據傳輸和電流輸送的功能。在單機片上有大量的串行電路,這些電路可以把系統中的不同結構要素組成起來,形成動態操作系統,以此實現系統的高速運轉[1]。
1.2 結構
一般來說,單機片是和其他電控設備聯合使用的。在智能交通紅綠燈設計中,需要構建智能交通系統,系統中的硬件組成要素包括單機片、芯片、數碼管、二極管、電阻、電源等等。不同組成部分承擔著不同的職能。以單機片為例,單機片可以儲存不同的控制電路。以芯片為例,芯片可以記錄智能交通系統的關鍵信息。以數碼管為例,數碼管可以儲存大量系統數據,并實現信息數據的傳輸。以二極管為例,二極管可以賦予交通信號燈顏色,提高交通控制的效率。以電阻為例,電阻可以控制智能交通系統的過電流,保障系統的穩定性。
1.3 型號
在交通紅綠燈控制系統中,經常選用AT89S51型號的單機片。該型號的單機片具有極強的實用功能,一方面,AT89S51單機片可以優化智能交通系統的編程,另一方面,AT89S51單機片可以實現IO接口的獨立控制。在應用這一型號的單機片之后,程序儲存器可以擴大和升級,為交通紅綠燈控制系統提供更多的功能信息[2]。
2 基于單機片的智能交通紅綠燈控制系統設計
2.1 設計要求
在以單機片為基礎,對智能交通紅綠燈控制系統進行設計的過程中,應該滿足如下的幾個功能要求:第一,應該保證東南西北四個方向交通信號燈的正常運行,當東南方向的道路開啟時,西北方向交通流應該暫時停轉。第二,應該把準行時間控制在一分鐘或兩分鐘。如果道路的車流量過大,可以設置準行時間為兩分鐘,如果道路的車流量過小,可以設置準行時間為一分鐘。第三,應該明確不同交通信號燈的功能。在準行車輛通過時,應該在綠燈亮起之前,讓四個路口的黃燈同時閃爍,以此為駕駛員提供提示,說明行車方向即將發生改變。第四,應該在不同的路口安裝交通提示牌,在網絡信息技術的支撐下,交通提示牌可以實現全數碼化和智能化,駕駛員和行人通過觀看交通提示牌,可以知曉道路準行或禁止通行的時間。第五,應該以單機片的基本參數作為依據,實現單機片的電路集合功能,同時要把單機片和數碼管結合起來,實現智能交通信號燈的快速轉換。
在以單機片為基礎,對智能交通紅綠燈控制系統進行設計的過程中,應該遵循如下的設計思路:智能交通信號燈的最主要功能就是穩定城市交通運行,因此可以將智能交通信號燈分為三個不同的組成部分,第一個組成部分是剩余時間顯示,駕駛員和行人需要知曉變道剩余時間。第二個組成部分是交通燈顯示,當時間到達設定值后,交通信號燈要實現自動轉換變色。第三個組成部分是按鍵停止運行,當道路交通出現重大事故,應該中斷該段道路的車輛運行,對安全事故采取應急措施[3]。
2.2 設計實際
首先是智能交通紅綠燈系統中的LED剩余時間顯示設計。在進行LED顯示設計時,應該做到如下幾點:第一,應該依靠網路信息技術,實現互聯網和LED顯示屏的連接。第二,在選擇交通紅綠燈的過程中,應該讓不同燈光的位選線先后處在選通的狀態,同時讓其他燈光的位選線處在關閉的狀態,根據位選線的數碼對應值,在顯示屏上進行數據編碼。第三,應該對LED顯示屏的顯示效果進行檢驗。如果字符段碼與實際信號燈相符,可以將LED顯示屏投入到城市交通之中。
其次是智能交通紅綠燈系統中的紅綠黃燈光轉換設計。在城市交通中,不同顏色的信號燈代表了不同的交通指示,紅燈代表停止同行,綠燈代表準許通行,而黃燈代表等待。在進行信號燈轉換設計時,應該做到如下幾點:第一,應該以東西方向為基準,進行初始狀態的設置。東西方向的初始時間可以限制為五十五秒,黃燈的持續時間可以限制為五秒。第二,應該以南北方向為基準,進行初始狀態的設置,南北方向的初試時間和黃燈持續時間與東西方向相同。第三,在時間設置完畢之后,要應用計算機進行初始循環。
再次是智能交通紅綠燈系統中的緊急中斷設計。在城市交通中,經常會出現重大緊急事故,阻礙交通的正常運轉。在進行緊急中斷設計中,應該做到以下幾點:第一,建立一個仿真系統,模擬事故發生現場,并對模擬事故進行程序編制,把編制之后的程序記錄在交通系統之中。第二,應該根據仿真事故制定相應的應急方案,測試系統運行結果,直至測試數據能滿通正常運轉的需求[4]。
3 結束語
綜上所述,隨著城市化水平的不斷提升,交通行業迅速發展起來,為了保障交通的快速運轉,以單機片為基礎進行智能交通燈控制系統的設計勢在必行。
參考文獻
[1]劉德新,周志文,張衛豐.基于STC89S52單片機智能交通燈控制系統的設計與制作及應用[J].深圳信息職業技術學院學報,2012,03:38-41.
[2]史振江,劉佳,李靖,等.智能交通燈控制系統的設計與實現[A].美國James Madison大學、武漢大學高科技研究與發展中心、美國科研出版社.Proceedings of International Conference on Engineering and Business Management(EBM2011)[C].美國James Madison大學、武漢大學高科技研究與發展中心、美國科研出版社,2011:4.
關鍵詞 GIS 共用信息平臺 智能交通管理系統
1 背景
為了解決我國城市的交通問題,改善城市交通系統的性能,一方面需要通過改造路網系統、拓寬路面、增添交通設施以及道路建設等城市交通所必需的“硬件”建設來實現,另一方面需要通過采用科學的管理手段,把現代高新技術引入到交通管理中來提高現有路網的交通性能,從而改善整個道路交通的管理效率,提高道路設施的利用率,實現城市交通管理的科學性和有效性。
城市智能交通管理系統由多個子系統組成,各個子系統的信息需求復雜多樣,但有一些信息是可以共享的,通過共用信息平臺可以使這部分信息增值,而且整個智能交通管理系統的信息通過共用信息平臺的統一存儲、組織、處理,能夠更有效地保證數據間關系的正確性、可理解性和避免數據冗余,提高系統中信息的利用率和傳輸速度。
2 以GIS作為共用信息平臺
智能交通管理系統主要包括視頻監控系統、電子警察系統、110/122接處警系統、車輛運營管理系統、路口控制系統、公共交通系統、GPS系統、交通誘導系統等。對整個系統而言,應充分發揮子系統的作用,并做到無縫集成。
地理信息系統(GIS:Geographic Information Sys-tem或Geo-Information System)作為一種綜合處理和分析空間數據的技術系統,能夠有效地對地球空間數據進行采集、存儲、檢索、建模、分析和輸出。它的獨特之處就在于能夠把地理位置和相關屬性信息有機地結合起來。眾所周知,交通信息與地理位置密切相關,利用GIS技術構筑智能交通管理系統的共用信息平臺,不但能夠使交通信息在空間上直觀明了地顯示出來,并能為這些信息的深層次挖掘和后續信息服務及輔助決策提供空間屬性上的支持。
信息是智能交通管理系統中重要的基本元素,也是聯接各個子系統的紐帶。通常把交通信息劃分為兩類:靜態交通信息和動態交通信息。靜態交通信息是指包括道路信息、交通附屬設施信息、停車場信息、車輛管理信息等隨時間變化較小的信息,它又可以分為基礎數據(如道路路網數據等)和歷史數據(如車輛違章歷史數據等);動態信息主要指各類實時采集到的交通信息,如交通流量信息、視頻監控信息、公交車位置信息等。利用GIS可對以上所有數據進行集成管理。針對智能交通管理系統對信息要求的特點,建立專屬的地理信息數據庫,通過網絡互聯與分布式數據庫系統建立GIS平臺。GIS作為整個系統的協調者,對數據和應用進行管理。圖1所示為地理信息系統在智能交通管理系統環境下的集成。
3 系統的技術框架
3.1 系統的總體架構
根據信息平臺的一般架構,結合考慮GIS作為智能交通管理系統共用平臺的要求,系統可采用三層體系結構:
(1)客戶端。指的是信息平臺的用戶主體,包括道路使用者、道路建設者、交通管理者、運營管理者、公共安全負責部門、相關團體等。具體的服務對象由系統的建設者決定。
(2)應用服務層。以GIS作為城市交通智能管理系統的信息平臺,由各個交通管理子系統采集交通數據,將這些原始數據以規定的格式返回,再對數據進行分類、抽取、挖掘和融合等處理,在數據存儲的同時,將不同的信息按照規范的協議給相應的應用子系統。同時提供多種靜態和動態交通信息查詢接口,滿足這些外部系統的交通信息需求。
(3)數據管理層。存儲系統所需的基礎數據,提供平臺與各子系統之間的信息接口。
基于GIS平臺的城市智能交通管理系統的組成如圖2所示:
3.2 GIS共用平臺的基本功能
各個子系統由于功能的不同,獲得的交通數據也不同,但大多具有信息量大、情況復雜等特點。將這些來源不同、類型不同的大量信息融合在一起,從中提取具有更多特征的更深層次的信息,并最終在系統的管理決策核心中得到應用,是維持整個系統正常運作的關鍵環節。信息在智能交通管理系統中的綜合利用如圖3所示。
GIS共用平臺作為整個智能交通管理系統的樞紐,它擔負著信息匯總、融合和中轉的職責。其基本功能表現在:
(1)信息采集功能。從各子系統按規定的格式提取共享數據,完成對靜態交通信息和動態交通信息的重組,并保證數據的正確性、可讀性,避免大量數據的冗余。
(2)信息融合功能。根據各個子系統間的功能要求和內在聯系,對采集來的信息在一定的準則下加以分類、統計、關聯,挖掘出更深層次的信息,以用于交通管理決策。
(3)信息提供與功能。按各子系統的要求,以規定的格式向子系統傳輸所需信息;根據服務請求和查詢權限提供給客戶數據、圖形或圖像等信息。4 主要問題與解決對策
以GIS作為智能交通管理系統的共用信息平臺也存在著一些問題,主要體現在實時性和數據量過大兩個方面。
智能交通管理系統要求共用信息平臺能夠實時刷新數據用于交通管理(如決策、指揮和調度等)和信息,從而對GIS平臺提出了實時性的要求。另一方面,由于我國不允許將高精度的GIS數據刻入光盤,相當一部分地理信息基礎數據需要通過無線下載方式獲得,導致各子系統與平臺間的數據交換量龐大,影響GIS平臺的有效工作。
針對上面的兩大問題可將地理信息分為基礎地理信息(道路位置信息、單行道信息等)和交通屬性信息(停車場位置、建筑物位置等),將大量的基礎地理信息通過GIS共用信息平臺通過專用短程通信(DSRC)方式下載至車載裝置的內置內存介質,少量的屬性信息從智能交通系統實時,通過多種通信方式送至車載設備。
對于數據量大的問題,可考慮采用數據壓縮技術減少數據量,采用分布式數據庫來管理數據以分擔數據存儲的空間,降低網絡堵塞的可能性。對實時性要求高的數據通過網絡在GIS平臺和各子系統中傳送,對實時性要求不高對數據定時傳送到平臺的數據庫中。
5 結束語
本文探討了基于GIS平臺的城市智能交通管理系統構架問題,主要討論系統的技術框架與主要功能及可能存在的主要問題與解決方法,對系統中的細節問題還有待進一步深入研究。
參考文獻
〔1〕陳俊,宮鵬.實用地理信息系統?郾科學出版社,1998.2
〔2〕陸化普.解析城市交通?郾中國水利水電出版社,2001.9
〔3〕中國智能運輸系統體系框架研究總報告?郾交通部公路科學研究所,2001.7