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時(shí)間:2023-05-15 17:11:33
導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇智能交通發(fā)展前景,它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
智慧城市帶來(lái)什么變化?
所謂“智慧城市”,就是借助新一代物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、決策分析優(yōu)化等信息技術(shù),將人、商業(yè)、運(yùn)輸、通信、水和能源等城市運(yùn)行的各個(gè)核心系統(tǒng)整合起來(lái),從而更好地理解和控制城市運(yùn)營(yíng),并優(yōu)化有限資源使用情況的城市。
中投顧問(wèn)高級(jí)研究員薛勝文表示,“智慧城市”是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的新產(chǎn)物,是物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)和形形的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)集成與現(xiàn)實(shí)社會(huì)相結(jié)合的代名詞?!爸腔鄢鞘小笔浅鞘邪l(fā)展模式轉(zhuǎn)型升級(jí)的結(jié)果,構(gòu)建了一個(gè)開(kāi)放創(chuàng)新、綠色生態(tài)、文明科學(xué)的現(xiàn)代新城市發(fā)展模式。
國(guó)泰君安的研究報(bào)告稱(chēng),智慧城市是城市全面數(shù)字化基礎(chǔ)上建立的可視化和可測(cè)量的智能化城市管理與運(yùn)營(yíng),包括城市的信息、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施以及在此基礎(chǔ)上建立網(wǎng)絡(luò)化的城市信息管理平臺(tái)與綜合決策支撐平臺(tái)。從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看,智慧城市包括智慧的交通、醫(yī)療、公共安全、教育、城市發(fā)展和能源等領(lǐng)域。
從已披露的數(shù)據(jù)來(lái)看,“十二五”期間,320多個(gè)城市在建設(shè)智慧城市上的直接投資合計(jì)超過(guò)3000億元。業(yè)內(nèi)人士估算,“十二五”期間用于建設(shè)智慧城市的投資總規(guī)模將可能高達(dá)5000億元。隨著更多城市啟動(dòng)智慧城市建設(shè),“十二五”期間各地智慧城市建設(shè)將帶來(lái)2萬(wàn)億元的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)。
智能交通更被看好
據(jù)了解,智慧城市的涉及范圍很廣,包含了醫(yī)療信息化、社保信息化、智能建筑、智能交通、教育信息化等多個(gè)領(lǐng)域。而其中,智能交通是分析人士較為關(guān)注的。
華寶證券TMT分析師吳炳華表示,目前來(lái)看,前景較確定、有望率先發(fā)展的細(xì)分領(lǐng)域主要包括智能交通、智能城管和智能醫(yī)療等領(lǐng)域。此外,涉及教育、社保等公共民生領(lǐng)域的智能化建設(shè)也有望漸次推進(jìn)。因?yàn)槟壳皝?lái)看交通過(guò)于擁擠等問(wèn)題較為明顯,而智能交通則可以較好地改善這一領(lǐng)域。
事實(shí)上,智能交通行業(yè)是目前智慧城市建設(shè)投入中投資最大、覆蓋范圍最廣的細(xì)分領(lǐng)域。交通運(yùn)輸部近日的《交通運(yùn)輸業(yè)智能交通發(fā)展戰(zhàn)略(2012-2020年)》中也提出,到2020年總產(chǎn)值規(guī)模超過(guò)千億元。
國(guó)泰君安表示,城市交通供需矛盾逐漸加大,在基礎(chǔ)道路設(shè)施供給有限增加的情況下,智能交通成為緩解矛盾的首選手段。隨著智能交通系統(tǒng)集成化趨勢(shì)的進(jìn)一步加強(qiáng),智能交通單個(gè)項(xiàng)目投入規(guī)模有望逐漸加大。隨著城市智能交通千萬(wàn)級(jí)等項(xiàng)目增多,實(shí)力型大公司有望獲取更多的市場(chǎng)份額。由于相關(guān)項(xiàng)目對(duì)公司的資金實(shí)力、技術(shù)水平都有較高的要求,因此相關(guān)龍頭公司有可能憑借資金和規(guī)模實(shí)力獲取更大的市場(chǎng)份額,業(yè)績(jī)加快增長(zhǎng)。
警惕相關(guān)軟件板塊解禁壓力
智能交通處于快速發(fā)展期
目前,政府層面的監(jiān)管要求是推動(dòng)我國(guó)智能交通發(fā)展的主要力量,比如,隨處可見(jiàn)的電子眼、集成交通指揮平臺(tái)系統(tǒng)等。最近幾年來(lái),政府投資于智能交通的步伐開(kāi)始加快,年均增速超過(guò)了20%,主要原因有以下三個(gè)方面:一是政府對(duì)智能交通的重視;二是城市道路和交通擁堵所帶來(lái)的問(wèn)題日益嚴(yán)重,比如,北京因擁堵十分嚴(yán)重被戲稱(chēng)為“首堵”;第三,西方發(fā)達(dá)國(guó)家的實(shí)踐證明了智能交通能夠在一定程度上有效緩解城市擁堵問(wèn)題。
從行業(yè)規(guī)模來(lái)看,我國(guó)智能交通行業(yè)尚不足400億,而美國(guó)智能交通行業(yè)的收入已達(dá)到1118億美元,即便是面積與人口遠(yuǎn)少于我國(guó)的日本,智能交通行業(yè)的市場(chǎng)份額也達(dá)到了377億美元,是我國(guó)的6倍。而從智能交通的發(fā)展特征來(lái)看,我國(guó)以硬件投入為主,占投入總金額的80%以上,而歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的智能交通投入主要集中于軟件與服務(wù)方面,兩者發(fā)展水平的高低顯現(xiàn)無(wú)疑。未來(lái),我國(guó)智能交通行業(yè)也必然會(huì)向縱深階段發(fā)展,北京、上海等經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚的大城市已經(jīng)開(kāi)始布局車(chē)路協(xié)作系統(tǒng)和出行服務(wù)。中金公司認(rèn)為,2015年,智能交通行業(yè)是量變向質(zhì)變轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn),“十二五”末期,市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到1000億。
行業(yè)成長(zhǎng)性?xún)?yōu)良
據(jù)了解,我國(guó)從事智能交通行業(yè)的企業(yè)約有2000多家,主要集中于道路監(jiān)控、收費(fèi)站、GPS,以及系統(tǒng)集成等環(huán)節(jié)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2011年千萬(wàn)級(jí)智能交通項(xiàng)目數(shù)量為195項(xiàng),同比增長(zhǎng)了129%,項(xiàng)目金額合計(jì)57.9億元,同比增長(zhǎng)了180%,目前行業(yè)規(guī)模約在120億左右。湘財(cái)證券該行業(yè)研究員朱程輝認(rèn)為,未來(lái)3-5年,智能交通行業(yè)有望保持年均20-30%的增長(zhǎng),5年后有望形成千億級(jí)別的市場(chǎng)規(guī)模。
由于需求旺盛,在過(guò)去幾年內(nèi),智能交通行業(yè)的相關(guān)上市公司的營(yíng)業(yè)收入和利潤(rùn)均實(shí)現(xiàn)了高增長(zhǎng),龍頭公司甚至達(dá)到了30%的復(fù)合增長(zhǎng)。與此同時(shí),行業(yè)整體毛利率普遍高達(dá)25%-50%,整體凈利率也有20%左右(參見(jiàn)圖1),體現(xiàn)了良好的競(jìng)爭(zhēng)格局和較強(qiáng)的議價(jià)能力。
細(xì)分龍頭顯著受益
智能交通行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈不長(zhǎng),主要涉及硬件、軟件、系統(tǒng)集成和服務(wù)擴(kuò)展幾個(gè)方面。其中,硬件方面涉及采集、傳輸和自動(dòng)化等;軟件應(yīng)用到控制、管理、導(dǎo)航等;系統(tǒng)集成由于硬件再與軟件組成,涉及城市ITS和城際ITS;系統(tǒng)集成為服務(wù)擴(kuò)展提供支持。在這條產(chǎn)業(yè)鏈上,各個(gè)環(huán)節(jié)的參與者數(shù)量眾多,相關(guān)細(xì)分行業(yè)龍頭(參見(jiàn)表1)。
從海外發(fā)達(dá)國(guó)家智能交通行業(yè)的發(fā)展歷程及我國(guó)的實(shí)際情況來(lái)看,硬件及系統(tǒng)集成有望受益最大。
大華股份(002236):公司是智能交通行業(yè)的硬件采集商,近幾年來(lái)來(lái)受益于政府支持,獲得了高速發(fā)展。財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)顯示,公司2010年、2011年的凈利潤(rùn)增幅分別為122.11%與45.21%,2012年的凈利潤(rùn)增幅在60%-100%之間。同時(shí),公司近三年來(lái)的銷(xiāo)售毛利率均穩(wěn)定在42%以上,凈資產(chǎn)收益率也在20%以上。成長(zhǎng)性與盈利能力均居高該板塊前列。
1.物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀
從技術(shù)發(fā)展角度看,傳感器網(wǎng)絡(luò)(Sensor Network)的概念最早由美國(guó)軍方提出,起源于1978年美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)開(kāi)始資助卡耐基梅隆大學(xué)進(jìn)行分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究項(xiàng)目,當(dāng)時(shí)此概念局限于由若干具有無(wú)線通信能力的傳感器節(jié)點(diǎn)自組織構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。隨著近年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和多種接入網(wǎng)絡(luò)以及智能計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展,2008年2月,ITU-T發(fā)表了《泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)(Ubiquitous Sensor Networks)》研究報(bào)告。在報(bào)告中,ITU-T指出傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)向泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展,它是由智能傳感器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò),可以以“任何地點(diǎn)、任何時(shí)間、任何人、任何物”的形式被部署。該技術(shù)可以在廣泛的領(lǐng)域中推動(dòng)新的應(yīng)用和服務(wù),從安全保衛(wèi)和環(huán)境監(jiān)控到推動(dòng)個(gè)人生產(chǎn)力和增強(qiáng)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力。
物聯(lián)網(wǎng)的基本功能在于人與人、人與物、物與物之間在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)都能夠通過(guò)任何的網(wǎng)絡(luò)獲取任何的服務(wù),物體也賦予了智能化。基本應(yīng)用大體分為三類(lèi):信息識(shí)別及位置監(jiān)控、(環(huán)境、物品屬性)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)類(lèi)、智能控制類(lèi)。
物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)突出特點(diǎn)就是將跨行業(yè)的物品信息,通過(guò)統(tǒng)一的接日標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn),集中存儲(chǔ)、處理,實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)信息資源共享,更廣范圍的協(xié)調(diào)處理,讓世界變得更有“感知力”,更加“智慧”。
物聯(lián)網(wǎng)采取集中計(jì)算處理和分布式計(jì)算處理兩種信息處理模式同時(shí)采用,極大增強(qiáng)了邊緣網(wǎng)絡(luò)的快速反應(yīng)能力,物體可嵌入智能芯片,讓物品“更智能”,反應(yīng)速度更快,邊緣網(wǎng)絡(luò)的處理能力更強(qiáng)。
物聯(lián)網(wǎng)自身具備三個(gè)特征:(l)全面感知:即利用RFID,傳感器等隨時(shí)隨地獲取物體的信息;(2)可靠傳遞:通過(guò)各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合,將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去;(3)智能處理:利用云計(jì)算,模糊識(shí)別等各種智能計(jì)算技術(shù),對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理,對(duì)物體實(shí)施智能化的控制。
2.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)的基本功能包括:智能控制,信息識(shí)別,位置監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能等,在業(yè)務(wù)上分為垂直應(yīng)用模式,行業(yè)共性平臺(tái)模式和公共服務(wù)模式。垂直應(yīng)用是針對(duì)一個(gè)企業(yè)或者行業(yè)開(kāi)展業(yè)務(wù),滿足特定的行業(yè)和企業(yè)要求,例如電力,石油、鐵路、公路的企業(yè)應(yīng)用;而行業(yè)共性模式是一類(lèi)行業(yè)及其相關(guān)的行業(yè)和企業(yè),例如物流相關(guān)領(lǐng)域,醫(yī)療相關(guān)領(lǐng)域等。雖然目前物聯(lián)網(wǎng)處在零散應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)啟動(dòng)期,但是應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛,目前已經(jīng)較為成熟的應(yīng)用包括環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、物流信息化系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)及基礎(chǔ)設(shè)施安全系統(tǒng)等。2009年三大電信運(yùn)營(yíng)商推出物聯(lián)網(wǎng)的初級(jí)業(yè)務(wù),其中包括中移動(dòng)推出的手機(jī)錢(qián)包、手機(jī)購(gòu)電業(yè)務(wù);中國(guó)電信的“平安e家”業(yè)務(wù);聯(lián)通的無(wú)線環(huán)保監(jiān)測(cè)平臺(tái)等,正在用創(chuàng)新的應(yīng)用來(lái)吸引客戶。行業(yè)應(yīng)用在最近的1年中有了飛速的發(fā)展,相應(yīng)的研究與應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展智能物流、智能樓宇、金融安防,工業(yè)監(jiān)測(cè)、智能交通、平安家居、智能消防、環(huán)境保護(hù)、政府工作、食品溯源、醫(yī)療健康等多個(gè)領(lǐng)域。
2.1智能交通
現(xiàn)在各地城市遍布交通攝像頭和一些交通情況檢測(cè)傳感器,這些傳感器連接到交管中心,形成了一張城市交通監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),目前的攝像系統(tǒng)功能比較簡(jiǎn)單,基本上是糾察違章行為,可以稱(chēng)為“交通監(jiān)測(cè)傳感網(wǎng)”。在此基礎(chǔ)上,補(bǔ)充信息處理的軟件硬件,充分利用獲得的信息,進(jìn)行交通流量實(shí)時(shí)分析、預(yù)測(cè),建立一種向車(chē)輛反饋指揮的體系,誘導(dǎo)、分流車(chē)輛,預(yù)判和防止交通事故,將會(huì)大大改善現(xiàn)有城市交通狀況,我們將會(huì)在一個(gè)更加智能的交通環(huán)境中行車(chē)。這就是物聯(lián)網(wǎng)在“智能交通”中的應(yīng)用。
2.2智能家庭
“智能化家庭應(yīng)用”系統(tǒng)依托移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、固定電話網(wǎng)、寬帶城域網(wǎng)和具有網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)功能的家庭生活設(shè)備組成的服務(wù)系統(tǒng),采取目前國(guó)際先進(jìn)的西門(mén)子技術(shù),由家庭網(wǎng)關(guān),智能化安全防護(hù)系統(tǒng),智能化家庭生活設(shè)備,例如空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、生活電器、電視、電腦等組成。它具有安全防護(hù),家庭電器設(shè)備管理,家庭娛樂(lè),家庭通信等智能化功能。
2.3醫(yī)療保健
醫(yī)療健康工作與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合將給國(guó)家的醫(yī)療事業(yè)帶來(lái)的深遠(yuǎn)影響,尤其是對(duì)于距離市區(qū)醫(yī)院或醫(yī)療機(jī)構(gòu)數(shù)百公里之外的欠發(fā)達(dá)社區(qū)。結(jié)合3G網(wǎng)的移動(dòng)醫(yī)療健康工具無(wú)疑是解決農(nóng)村地區(qū)專(zhuān)業(yè)醫(yī)療人員及醫(yī)療設(shè)備匾乏問(wèn)題的有效方法之一。
2.4食品溯源
食品溯源是指在食物鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)(包括生產(chǎn)、加工、分送以及銷(xiāo)售等)中,食品及其相關(guān)信息能夠被追蹤和回溯,使食品的整個(gè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)處于有效地監(jiān)控之中。不過(guò),食品溯源的定義有多種表示,即:(l)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(1509000/2000)將食品溯源定義為:溯源產(chǎn)品的地點(diǎn)、使用、以及來(lái)源的能力;(2)國(guó)際食品法典委員會(huì)(CAC)將食品溯源定義為:鑒別/識(shí)別食品如何變化、來(lái)自何處、送往何地、以及產(chǎn)品之間的關(guān)系和信息的能力:歐盟將食品溯源定義為:在整個(gè)食物鏈全過(guò)程中發(fā)現(xiàn)和追蹤食品生產(chǎn)、加工、配送、以及用于食品生產(chǎn)的動(dòng)物的飼料或其它原料的可能性。
3.物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景
物聯(lián)網(wǎng)的細(xì)分市場(chǎng)有公共管理與服務(wù),企業(yè)應(yīng)用,個(gè)人和家庭應(yīng)用三部分。按照馬斯洛需求層次理論分類(lèi):把需求分成生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求、和自我實(shí)現(xiàn)需求五類(lèi),依次由較低層次到較高層次排列。馬斯洛指出了人的需要是由低級(jí)向高級(jí)不斷發(fā)展的,先關(guān)心的是低級(jí)需求然后才關(guān)注高級(jí)需求。
智能家居的特點(diǎn):智能,低碳概念,舒適,實(shí)用和個(gè)性,因此歸為自我實(shí)現(xiàn)需求;智能交通的特點(diǎn):安全,快捷,屬于安全需求;遠(yuǎn)程醫(yī)療涉及診斷、監(jiān)測(cè),屬于生理需求;食品溯源涉及食品安全,健康,屬于安全需求;環(huán)境監(jiān)測(cè)涉及環(huán)境衛(wèi)生,健康,屬于安全需求。
馬斯洛的需求層次理論,在一定程度上反映了人類(lèi)行為和心理活動(dòng)的共同規(guī)律。馬斯洛從人的需要出發(fā)研究人的行為和探索人的激勵(lì),抓住了問(wèn)題的關(guān)鍵;指出了人的需要是由低級(jí)向高級(jí)不斷發(fā)展的,這一趨勢(shì)基本上符合人的需要發(fā)展規(guī)律的。這個(gè)理論本來(lái)是用在人事管理領(lǐng)域的,但是這里用這個(gè)分類(lèi)標(biāo)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)新應(yīng)用對(duì)人的需求滿足的層次。因?yàn)槿丝偸菚?huì)優(yōu)先滿足底層需求,所以可以分析出各個(gè)應(yīng)用的發(fā)展前景。也就是說(shuō)當(dāng)個(gè)人用戶可以自主選擇物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)時(shí),定位在滿足生理和安全的大眾需求會(huì)在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展初期會(huì)較快的滿足客戶,快速實(shí)現(xiàn)規(guī)?;?。從現(xiàn)在的情況看,即使定位于高層需求的智能家居,在發(fā)展過(guò)程中依然是把推廣家庭安防作為優(yōu)先推廣的應(yīng)用。對(duì)于企業(yè)和組織客戶來(lái)說(shuō),那些能夠解決當(dāng)前問(wèn)題和降低成本提高效率的應(yīng)用是最需要的,也會(huì)是市場(chǎng)接受程度最高的。
【參考文獻(xiàn)】
在“互聯(lián)網(wǎng)+”的國(guó)家戰(zhàn)略之下,我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。而基于互聯(lián)網(wǎng)視域下的物聯(lián)網(wǎng),也在新的歷史時(shí)期,展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用及發(fā)展前景。從數(shù)字醫(yī)療的構(gòu)建,到智能交通的實(shí)現(xiàn),都是物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用,體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值。為此,在新的歷史時(shí)期,深化物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及發(fā)展的內(nèi)在要求,需要從國(guó)家、社會(huì)等層面,搭建良好的發(fā)展環(huán)境。
1互聯(lián)網(wǎng)視域下物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
1.1物聯(lián)網(wǎng)在數(shù)字醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用
在醫(yī)療事業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的當(dāng)前,構(gòu)建信息一體化“數(shù)字醫(yī)療”體系,已成為醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)展的重要方向。依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),構(gòu)建一體化手術(shù)室、智能就診服務(wù),進(jìn)而提供更加優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù),并切實(shí)提高醫(yī)護(hù)工作的效率。因此,物聯(lián)網(wǎng)在數(shù)字醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,是新時(shí)期智能醫(yī)療發(fā)展的有力支撐。如圖1所示,基于物聯(lián)網(wǎng)下數(shù)字智能醫(yī)療體系圖。從中可以知道,在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用之下,構(gòu)建更加完善的智能醫(yī)療模式,“醫(yī)療信息化”、“遠(yuǎn)程醫(yī)療”,提高了醫(yī)院的醫(yī)療效率,也為患者提供了更加優(yōu)質(zhì)的智能化醫(yī)療服務(wù)。
1.2物聯(lián)網(wǎng)在數(shù)字物流領(lǐng)域的應(yīng)用
在電子商務(wù)時(shí)代,構(gòu)建更加現(xiàn)代化的物流體系,是物流領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)。當(dāng)前,物聯(lián)網(wǎng)已應(yīng)用于物流領(lǐng)域,并未數(shù)字物流的構(gòu)建,提供了更加完備的技術(shù)支撐。如圖2所示,是物聯(lián)網(wǎng)在數(shù)字物流領(lǐng)域應(yīng)用的拓?fù)鋱D。從中可以知道,互聯(lián)網(wǎng)視域之下,物聯(lián)網(wǎng)在數(shù)字物流領(lǐng)域的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在“數(shù)字物流與車(chē)隊(duì)管理”方面,進(jìn)而為新一代物流信息細(xì)化建設(shè),提供技術(shù)保障,實(shí)現(xiàn)物流信息全程可跟蹤。企業(yè)企業(yè)不再需要為找物流、找貨源、找車(chē)輛等瑣事煩惱,數(shù)字物流系統(tǒng)可提供“Stop-here”的一站式服務(wù)。
1.3物聯(lián)網(wǎng)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用
快速發(fā)展的區(qū)域經(jīng)濟(jì),需要交通業(yè)的快速發(fā)展。為此,構(gòu)建智能交通,成為現(xiàn)代交通事業(yè)發(fā)展的重要方向。從實(shí)際來(lái)看,物聯(lián)網(wǎng)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用,主要在于三個(gè)方面:一是交通誘導(dǎo)系統(tǒng)平臺(tái),強(qiáng)化交通運(yùn)行的疏導(dǎo)及管理;二是視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái),構(gòu)建一體化交通視頻監(jiān)控,提高監(jiān)控效率;三是智能終端設(shè)備,構(gòu)建更加便捷的交通設(shè)備工具,這是新時(shí)期智能交通現(xiàn)代化發(fā)展的重要趨勢(shì)。
2互聯(lián)網(wǎng)視域下物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展
2.1互聯(lián)網(wǎng)為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)提供了載體保障
當(dāng)前,物聯(lián)網(wǎng)已應(yīng)用于醫(yī)療、物流及交通建筑等應(yīng)用,充分體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值。在筆者看來(lái),物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要互聯(lián)網(wǎng)提供載體保障,進(jìn)而推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的層次化發(fā)展。首先,互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,涉及制造業(yè)、物流、交通及醫(yī)療等領(lǐng)域,而這些領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提供了良好的發(fā)展環(huán)境;其次,“互聯(lián)網(wǎng)+”的戰(zhàn)略推進(jìn),為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用及發(fā)展創(chuàng)設(shè)了條件,也實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略化規(guī)劃,是物聯(lián)網(wǎng)邁向發(fā)展新階段的重要保障;再次,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能能源等領(lǐng)域的發(fā)展,是基于互聯(lián)網(wǎng)視域下物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要方向,是基于載體發(fā)展下物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展的集中體現(xiàn)。
2.2新時(shí)期物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展困境,在于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,進(jìn)而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)與終端配置存在問(wèn)題。一方面,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一,重復(fù)開(kāi)發(fā)等問(wèn)題比較突出;另一方面,維護(hù)開(kāi)發(fā)成本高,服務(wù)質(zhì)量難以保障,進(jìn)而制約了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用發(fā)展。為此,推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展,是新時(shí)期物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的內(nèi)在要求。首先,應(yīng)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),消除行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一所造成的發(fā)展壁壘;其次,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè),是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ),更是構(gòu)建良好物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的有力支撐。
參考文獻(xiàn)
中圖分類(lèi)號(hào):TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9599 (2012) 20-0000-02
物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的代表,它是全球技術(shù)發(fā)展的方向,物聯(lián)網(wǎng)是信息化與工業(yè)化融合的重要途徑和載體,也是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。而智能交通作為國(guó)家“十二五”期間重點(diǎn)扶持的新興產(chǎn)業(yè)之一,同時(shí)也是最迫切需要融合物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的領(lǐng)域之一,面臨著巨大的發(fā)展機(jī)遇。很顯然,ITS(智能交通)離不開(kāi)各類(lèi)傳感器對(duì)交通數(shù)據(jù)的采集,離不開(kāi)局域、網(wǎng)絡(luò)的交通信息共享,離不開(kāi)智能系統(tǒng)的監(jiān)控和管理。物聯(lián)網(wǎng)具“信息、和智能”兩大特征,其在城市智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用,必將引領(lǐng)城市交通的管理和服務(wù)發(fā)生革命性的變革。智能交通行業(yè)中利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸?shù)闹悄芑?,智能交通系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)的相互融合,必能促進(jìn)中國(guó)智能交通系統(tǒng)的大發(fā)展。
智能交通系統(tǒng)著眼于提高交通基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行效率,立足解決交通擁堵、交通事故以及與交通運(yùn)輸業(yè)密切相關(guān)的能源和環(huán)境等問(wèn)題,借助于電子信息以及科技等領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),綜合運(yùn)用各種高新技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)人、車(chē)輛、道路以及交通與運(yùn)輸?shù)闹悄芑O(jiān)控與管理,實(shí)現(xiàn)感知道路的各種信息(交通擁堵、重大事件、公交、停車(chē)信息、環(huán)境(尾氣)與天氣等;采用互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、3G天線網(wǎng)絡(luò)等三網(wǎng)融合的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、地點(diǎn)的實(shí)時(shí)道路狀況及數(shù)據(jù)的交互與傳輸;充分發(fā)揮數(shù)據(jù)信息有效價(jià)值,將數(shù)據(jù)信息分層分類(lèi)及時(shí)發(fā)送到相應(yīng)的部門(mén)和用戶群體;為機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員和市民提供最佳的出行路線;為政府及有關(guān)職能部門(mén)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件和交通道路指揮及未來(lái)發(fā)展提供決策參考與依據(jù)。
1 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通體系框架的研究
傳統(tǒng)的交通信息采集方式落后并且手段單一,不能實(shí)現(xiàn)24小時(shí)的實(shí)時(shí)提供現(xiàn)場(chǎng)信息的實(shí)際情況以及道路擁堵疏通和突發(fā)交通事件的實(shí)時(shí)處置能力有有限的情況下,我們采用基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的智能交通體系,采用多種交通信息采集手段,結(jié)合出租車(chē)和公交以及其車(chē)輛的日常運(yùn)營(yíng),采用搭載車(chē)載定位裝置和無(wú)線通訊系統(tǒng)的浮動(dòng)車(chē)檢測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)交通信息要素的全天候?qū)崟r(shí)獲取。通過(guò)路網(wǎng)流量分析預(yù)測(cè)和交通狀況研判,為路網(wǎng)建設(shè)和交通控制策略調(diào)整及相關(guān)交通規(guī)劃提供輔助決策和反饋。
智能交通體系框架下的智能交通體系通過(guò)實(shí)時(shí)全天候采集和智能分析并結(jié)合車(chē)載無(wú)線定位裝置等多種通訊方式,實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛路徑規(guī)劃、動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)和區(qū)域路網(wǎng)交通管控,能夠使整個(gè)交通信息系統(tǒng)進(jìn)行整合,為交通指揮中心信息平臺(tái)提供實(shí)時(shí)信息。為情報(bào)分析和指揮決策提供數(shù)據(jù)支持。在目前智能交通體系中車(chē)輛信息采集方式有固定式采集和浮動(dòng)車(chē)式采集。固定式采集方式通過(guò)安裝檢測(cè)設(shè)備,從而對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)信息進(jìn)行檢測(cè)。而浮動(dòng)車(chē)將采集所得的位置和時(shí)間數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理中心,由數(shù)據(jù)處理中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、預(yù)處理,然后利用相關(guān)模型算法將數(shù)據(jù)匹配到電子地圖上,計(jì)算或預(yù)測(cè)車(chē)輛行駛速度、旅行時(shí)間等參數(shù),對(duì)路網(wǎng)和車(chē)輛實(shí)現(xiàn)“可視化”管控。浮動(dòng)車(chē)采集技術(shù)是固定點(diǎn)采集技術(shù)的重要和有益的補(bǔ)充,它實(shí)現(xiàn)全流程的信息采集,結(jié)合固定點(diǎn)式采集,能夠?yàn)槁肪W(wǎng)數(shù)學(xué)模型的建立提供更全面豐富的數(shù)據(jù)。
2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的應(yīng)用研究
智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)主要利用屏信息,對(duì)駕駛員提供誘導(dǎo)。駕駛員通過(guò)信息板實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)交通節(jié)點(diǎn)下游的部分路網(wǎng)交通狀態(tài),來(lái)選擇交通行駛路線。并能夠?qū)煌ü芾泶胧┨峁└櫡答?。交通誘導(dǎo)屏信息子系統(tǒng)主要功能包括:
2.1 提供在線車(chē)輛誘導(dǎo)、緊急事件的通告信息。交通誘導(dǎo)信息包括道路擁堵信息、快速路出口匝道擁堵信息、以及根據(jù)天氣狀況、路面及路面設(shè)施檢修狀況、特殊情況需要封閉道路等各種交通警示信息等,即時(shí)通知駕駛員,以提高其警覺(jué)性,實(shí)現(xiàn)車(chē)流的合理導(dǎo)向,緩解車(chē)流分配不均對(duì)交通造成的影響,保障車(chē)輛的安全行駛。
2.2 智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的控制模式。智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)包括自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制模式,系統(tǒng)可以自由的在自動(dòng)和手動(dòng)之間切換。誘導(dǎo)系統(tǒng)在自動(dòng)情況下,系統(tǒng)自動(dòng)向交通誘導(dǎo)屏發(fā)出顯示道路交通狀況的信息,紅色表示堵塞、黃色表示擁堵、綠色表示暢通。在手動(dòng)的情況下,系統(tǒng)自動(dòng)向交通誘導(dǎo)屏發(fā)出顯示道路交通狀況的信息需經(jīng)操作員手工確認(rèn)方可,同時(shí)操作員可手工向交通誘導(dǎo)屏發(fā)送文字信息。
2.3 可變動(dòng)態(tài)文字警示信息顯示。智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)中的信息標(biāo)志牌不應(yīng)該固定不變的文字信息,應(yīng)該重要的路況信息、警示信息,以便提高交通誘導(dǎo)屏的可讀性。
3 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用
城市交通的發(fā)展涉及多個(gè)部門(mén),需要建立統(tǒng)一高效的協(xié)調(diào)機(jī)制。物聯(lián)網(wǎng)目前處于概念設(shè)計(jì)期,希望政府、研究機(jī)構(gòu)、高校、企業(yè)里能夠重視對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的研究,這是一次非常難得的創(chuàng)新機(jī)會(huì);RFID是物聯(lián)網(wǎng)得以實(shí)現(xiàn)最為重要的核心技術(shù)之一,城市交通領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大;車(chē)聯(lián)網(wǎng)將成為城市智能交通發(fā)展的核心。國(guó)家發(fā)改委已經(jīng)先期啟動(dòng)基于物聯(lián)網(wǎng)的城市(廣州)智能交通試點(diǎn)示范,這些工作的開(kāi)展必將帶動(dòng)我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
“車(chē)聯(lián)網(wǎng)”是面向物聯(lián)網(wǎng)的城市智能交通發(fā)展的一條創(chuàng)新之路。汽車(chē)具有數(shù)量大、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn),一直是城市交通管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。車(chē)與車(chē)、車(chē)與人、車(chē)與道路的協(xié)調(diào)一致是智慧城市的重要體現(xiàn)。車(chē)聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)最具有發(fā)展前景的典型應(yīng)用,是物聯(lián)網(wǎng)以及智能汽車(chē)兩大領(lǐng)域的重要交集,是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,也是未來(lái)智能交通拓展的方向?!败?chē)聯(lián)網(wǎng)”更具體、更容易落地實(shí)施;車(chē)聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成不僅僅是汽車(chē),還包括道路、行人等,涉及整個(gè)城市交通系統(tǒng)。
3.1 車(chē)聯(lián)網(wǎng)的幾大特性。所有車(chē)輛都是具有獨(dú)立身份和獨(dú)立思考能力的智能體,就像一個(gè)智能機(jī)器人,能自動(dòng)判斷路況,不需人駕駛;所有車(chē)輛都可以實(shí)時(shí)感知自身、以及與其相關(guān)的物體的身份和狀態(tài),借助無(wú)線通訊,城市內(nèi)車(chē)與車(chē)之間,車(chē)與建筑物之間,以及車(chē)與城市基礎(chǔ)設(shè)施之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通;所有車(chē)輛所在的系統(tǒng)呈現(xiàn)出物體協(xié)同運(yùn)作、系統(tǒng)狀態(tài)最優(yōu)的自組織運(yùn)行模式,車(chē)輛如深海中的魚(yú)群快速地游動(dòng)卻彼此永不相撞。
3.2 車(chē)聯(lián)網(wǎng)面臨的四大挑戰(zhàn)。(1)規(guī)模。與汽車(chē)保有量的迅猛增長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的是,汽車(chē)相關(guān)的信息采集的種類(lèi)也從單一的車(chē)輛身份信息逐步拓展至汽車(chē)的身份信息、運(yùn)行信息、狀態(tài)信息和事件信息等,數(shù)據(jù)規(guī)模將突破幾十甚至幾百PB級(jí),迫切需要海量信息的傳輸、存儲(chǔ)和處理技術(shù)。車(chē)聯(lián)網(wǎng)將依托汽車(chē)智能平臺(tái)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)級(jí)的海計(jì)算分層自組織形成局部智能,解決90%的感知數(shù)據(jù)處理。車(chē)聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)試驗(yàn)階段將支持百萬(wàn)級(jí)車(chē)輛的聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。(2)性能。汽車(chē)具有數(shù)量眾多、個(gè)體分散、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、牽涉面廣等特點(diǎn),需要支持復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景、高速移動(dòng)狀態(tài)下的信息感知技術(shù)。(3)安全。從互聯(lián)網(wǎng)的虛擬空間拓展到車(chē)聯(lián)網(wǎng)的物理空間,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)就可能實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界車(chē)輛的攻擊,信息安全和危機(jī)處置將面臨的更大的挑戰(zhàn)。(4)隱私。車(chē)聯(lián)網(wǎng)可使每輛車(chē)成為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。海量的涉車(chē)信息自動(dòng)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),一切都將越來(lái)越“透明”,信息管理的權(quán)限設(shè)定將涉及基本的法律問(wèn)題,甚至道德倫理問(wèn)題,需要信息分級(jí)權(quán)限技術(shù)、隱私保護(hù)技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
[1]楊鐵軍.智能技術(shù)在交通物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用和探討[J],2011.
[2]張莉莉,史鵬飛,陳劍.物聯(lián)網(wǎng)在智能交通中的應(yīng)用研究[J],2010.
0引言
智能交通是當(dāng)前非常熱門(mén)的話題,各種關(guān)于智能交通如何開(kāi)展的討論層出不窮。交通大數(shù)據(jù)分析可提供決策支持,成為議題的核心內(nèi)容。圍繞分析和解決交通問(wèn)題,運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù),采用智能交通的思路,研發(fā)智能交通無(wú)線通信技術(shù),對(duì)未來(lái)智能交通的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。
1大數(shù)據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀
由于大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是快速、數(shù)據(jù)量大,因此計(jì)算機(jī)處理的信息必須緊密配合,以極快的速度提高工作效率。及時(shí)有效處理數(shù)據(jù)流后,要精密分析,計(jì)算機(jī)技術(shù)面臨巨大挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)處理具有一定難度,當(dāng)前隨著技術(shù)的進(jìn)步,可以進(jìn)行視頻、音頻、圖片等多樣化數(shù)據(jù)處理。在格式上,計(jì)算機(jī)處理工作改變了傳統(tǒng)的方法,如先收集再統(tǒng)計(jì)分析。當(dāng)前新技術(shù)可以采集不同領(lǐng)域和空間的數(shù)據(jù),整合和分析數(shù)據(jù)資料[1]。經(jīng)運(yùn)行,智能無(wú)線通信系統(tǒng)形成了一種具備“三高三低三精”(高可靠、高速率、高容量、低時(shí)延、低功耗、低成本、精準(zhǔn)定位、精細(xì)計(jì)算和精密控制)特點(diǎn)的無(wú)線通信技術(shù)。數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)的核心特點(diǎn)是實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效。EUHT系統(tǒng)通過(guò)車(chē)輛車(chē)載終端與路側(cè)基站無(wú)縫連接,實(shí)現(xiàn)高速、可靠接入。EUHT系統(tǒng)通過(guò)采集、分析、處理數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)智慧級(jí)管理和服務(wù)。
2大數(shù)據(jù)背景下智能交通發(fā)展現(xiàn)狀
大數(shù)據(jù)時(shí)代,交通運(yùn)輸領(lǐng)域的主要特征是數(shù)據(jù)量巨大,無(wú)法想象的高速處理速度,帶來(lái)了通信技術(shù)中數(shù)據(jù)的爆炸性增長(zhǎng)和更新,造成了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析速度的變化。多樣性是大數(shù)據(jù)的另一類(lèi)別。數(shù)據(jù)化的結(jié)構(gòu)性包括非結(jié)構(gòu)下的文本圖片視頻、網(wǎng)絡(luò)日志、社交媒體、互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)通話等,都被傳感器傳送到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)準(zhǔn)確分析。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái),大數(shù)據(jù)是一種高速發(fā)展、體量龐大的數(shù)據(jù)類(lèi)型。結(jié)合當(dāng)前交通大數(shù)據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,交通信息化已成為現(xiàn)實(shí)。交通數(shù)據(jù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集,一方面屬于自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集;另一方面是半自動(dòng)化業(yè)務(wù)記錄。前者主要是由各業(yè)務(wù)單位建立業(yè)務(wù)系統(tǒng),將高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)采集的各種數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng),包括公路交通量、簽證業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)。后者是聯(lián)網(wǎng)觀察省公路客運(yùn)情況,采集數(shù)據(jù),并運(yùn)用到運(yùn)政管理系統(tǒng)[2]。
3無(wú)線通信技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用
基于可見(jiàn)光通信(LiFi)的智能交通系統(tǒng),即采用可見(jiàn)光取代傳統(tǒng)無(wú)線電協(xié)議,實(shí)現(xiàn)車(chē)與車(chē)之間(V2V)、車(chē)與基礎(chǔ)設(shè)施、互聯(lián)網(wǎng)之間(V2I)的通信連接。V2V系統(tǒng)主要保障安全應(yīng)用。V2I系統(tǒng)包括個(gè)人通信、移動(dòng)辦公、遠(yuǎn)程信息處理、基于位置的信息、與汽車(chē)相關(guān)的移動(dòng)服務(wù)、視頻直播和互聯(lián)網(wǎng)接入。V2V與V2I統(tǒng)稱(chēng)為V2X。V2X應(yīng)用能夠改善安全性、車(chē)輛通行和能耗情況。城市軌道交通中,應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)的系統(tǒng)有很多,包括專(zhuān)用無(wú)線調(diào)度、乘客信息系統(tǒng)(PassengerInformationSystem,PIS)、車(chē)地?zé)o線、信號(hào)系統(tǒng)車(chē)地通信、警用無(wú)線系統(tǒng)、消防無(wú)線系統(tǒng)、民用無(wú)線系統(tǒng)、車(chē)輛信息及檢測(cè)信息上傳系統(tǒng)、車(chē)載視頻監(jiān)控系統(tǒng)、無(wú)線政務(wù)網(wǎng)和無(wú)線數(shù)據(jù)通信需求系統(tǒng)等。對(duì)智能交通數(shù)據(jù)進(jìn)行通信式處理,系統(tǒng)在前臺(tái)操作和數(shù)據(jù)庫(kù)管理上運(yùn)用數(shù)據(jù)分析。在分析方式上,主要運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)管理自查系統(tǒng)等和用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),挖掘分析數(shù)據(jù)庫(kù)。整個(gè)數(shù)據(jù)挖掘分析經(jīng)歷兩個(gè)階段。第一階段是在數(shù)據(jù)庫(kù)中分析相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),設(shè)置方案,利用數(shù)據(jù)庫(kù)分析和挖掘管理系統(tǒng),在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中進(jìn)行前臺(tái)操作,使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行自帶查詢(xún)和分析,運(yùn)用相關(guān)工具實(shí)現(xiàn)第三方工具的運(yùn)行。第二階段是解決業(yè)務(wù)系統(tǒng)中報(bào)表填報(bào)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)填報(bào)。在系統(tǒng)分析功能上,滿通運(yùn)輸管理部門(mén)對(duì)行業(yè)調(diào)查和運(yùn)行的掌控需求,采用動(dòng)態(tài)監(jiān)控和質(zhì)量管控方式,實(shí)現(xiàn)共享服務(wù)和公共服務(wù)的綜合分析。在數(shù)據(jù)通信技術(shù)應(yīng)用上,為了應(yīng)對(duì)不同的通信需求,通過(guò)不同的技術(shù)深度和信息廣度,結(jié)合不同的時(shí)間和不同層級(jí)的需求,展現(xiàn)和應(yīng)用相應(yīng)數(shù)據(jù)。形式多種多樣,如閱讀報(bào)表,包括固定資產(chǎn)投資運(yùn)輸量和交通運(yùn)輸情況等[3]。智能交通實(shí)現(xiàn)了智能化、信息智能化、現(xiàn)代科技智能化與交通運(yùn)輸相結(jié)合的全方位智慧化交通運(yùn)輸發(fā)展。在智能交通和智能化管理方面,實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)傳感技術(shù)的統(tǒng)一。通過(guò)比對(duì)交通領(lǐng)域建設(shè)內(nèi)容關(guān)鍵技術(shù)和各個(gè)方面,最終產(chǎn)生了智能交通市場(chǎng)、信息化交通和信息服務(wù)化相結(jié)合的交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。智能交通融入了物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù),采用IT技術(shù),匯集交通信息,統(tǒng)一大量數(shù)據(jù)模型,采集實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù),提供交通信息服務(wù),強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、信息交流的交互性等,并體現(xiàn)服務(wù)的廣泛性。
4智能交通無(wú)線通信發(fā)展趨勢(shì)
4.1客戶需求層次識(shí)別
第一,基本型需求,收費(fèi)快捷、態(tài)度友好、路面平整、無(wú)事故隱患、排障迅速、施救合規(guī)、保障暢通;第二,期望型需求,信息服務(wù)周全、收費(fèi)站咨詢(xún)路況熟練、排障施救價(jià)格公道;第三,魅力型需求,信息平臺(tái)提供精準(zhǔn)的路況咨詢(xún)服務(wù),一站式排憂解難服務(wù)體系(高速管家、全程無(wú)憂)。
4.2服務(wù)出行大數(shù)據(jù)應(yīng)用
第一,“兩客一危”車(chē)輛監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸企業(yè)、高速公路、交警多方合作,全程可視化遠(yuǎn)程管控“兩客一?!钡忍厥廛?chē)輛;第二,配套設(shè)施增值服務(wù),比如服務(wù)區(qū)優(yōu)惠、油品信息、車(chē)位信息、預(yù)點(diǎn)餐服務(wù)、服務(wù)終端體驗(yàn)店和車(chē)輛狀態(tài)檢修;第三,多元化服務(wù),多種支付方式并存,差異性收費(fèi),比如旅游景點(diǎn)推送、重大活動(dòng)推送、旅游時(shí)間預(yù)測(cè)和物流車(chē)輛管控。物流企業(yè)通過(guò)服務(wù)平臺(tái),可視化遠(yuǎn)程管控物流車(chē)隊(duì),為企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
4.3文明交通標(biāo)桿路段
車(chē)路協(xié)同:通過(guò)車(chē)與路、車(chē)與車(chē)之間的可靠通信,為車(chē)輛提供高速路變道預(yù)警、盲區(qū)預(yù)警等超視距輔助駕駛功能,實(shí)現(xiàn)交通效率與出行體驗(yàn)雙贏,達(dá)到通行服務(wù)的新高度。變道、盲區(qū)、匝道等出現(xiàn)其他汽車(chē),系統(tǒng)進(jìn)行提示,避免車(chē)主做出不安全駕駛行為。大流量情況下,通過(guò)EUHT實(shí)現(xiàn)通行車(chē)輛嚴(yán)管引導(dǎo),規(guī)范行車(chē)秩序,改變傳統(tǒng)高速公路服務(wù)模式,提高通行效率,為高速公路發(fā)展做出方向性探索。高速前瞻性的信息化建設(shè),為未來(lái)智慧交通的發(fā)展打開(kāi)關(guān)鍵突破口,為萬(wàn)物互聯(lián)、工業(yè)互聯(lián)時(shí)代的智慧高速提供重要的實(shí)踐案例。目前,智能交通建立在電子控制技術(shù)、電子傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上,有效集成運(yùn)用道路港口機(jī)場(chǎng)、通信類(lèi)的各種信息技術(shù)以及基礎(chǔ)設(shè)施,在交通運(yùn)輸管理體系中,建立大范圍全方位實(shí)時(shí)綜合運(yùn)輸和管理平臺(tái)。此平臺(tái)一般利用新一代通信和信息技術(shù),采用可交互和可感知的方式促進(jìn)交通管理,實(shí)現(xiàn)一體化、精細(xì)化管理和物流生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化。通過(guò)體驗(yàn)智能化,實(shí)現(xiàn)相應(yīng)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,真正實(shí)現(xiàn)管理和智慧的統(tǒng)一協(xié)調(diào)發(fā)展。
4.4感知互聯(lián)應(yīng)用服務(wù)方面
誠(chéng)可見(jiàn),交通擁堵、交通安全、能源短缺、環(huán)境污染已成制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展之頑疾。根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)“十二五”發(fā)展預(yù)期,“十二五”末,中國(guó)城市化率將從47.5%提高到51.5%,如何破解因交通而帶來(lái)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(yùn)用科技創(chuàng)新,推進(jìn)交通信息化建設(shè),加快建設(shè)智能交通系統(tǒng),也是非常必要的治理手段。
5月26日,交通運(yùn)輸部召開(kāi)新聞會(huì),介紹了《交通運(yùn)輸“十二五”發(fā)展規(guī)劃》的主要內(nèi)容?!笆濉逼陂g,中國(guó)交通基本建設(shè)投資總規(guī)模約6.2萬(wàn)億元,比“十一五”期間總投資4.7萬(wàn)億元略有增長(zhǎng)。“十二五”末,中國(guó)國(guó)家高速公路網(wǎng)將基本建成,高速公路總里程達(dá)到10.8萬(wàn)公里,覆蓋90%以上的20萬(wàn)以上城鎮(zhèn)人口城市?!兑?guī)劃》還提出要“大力發(fā)展智能交通,提升交通運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)代化水平”,“重大關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)取得突破性進(jìn)展,科技成果推廣應(yīng)用水平進(jìn)一步提高,科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率達(dá)到55%”。
目前,新一代智能交通系統(tǒng)(ITS)呼聲最高,被稱(chēng)為“治堵”和“安防”的利器。資本市場(chǎng)也是一片看好智能交通產(chǎn)業(yè)及其相關(guān)概念股,各大券商不遺余力地紛紛撰寫(xiě)研究報(bào)告,點(diǎn)評(píng)智能交通的巨大發(fā)展?jié)摿?。更有不少分析師預(yù)計(jì),未來(lái)5年國(guó)內(nèi)智能交通行業(yè)的投入將達(dá)數(shù)千億元。
中國(guó)的智能交通處于什么現(xiàn)狀?未來(lái)發(fā)展前景如何?對(duì)解決交通難題究竟起到多大作用?帶著讀者關(guān)心的這些問(wèn)題,本刊專(zhuān)門(mén)求教于業(yè)內(nèi)權(quán)威專(zhuān)家關(guān)積珍。
《新經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊》:隨著中國(guó)工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快,交通問(wèn)題日益突出,近幾年智能交通系統(tǒng)(ITS)備受關(guān)注,請(qǐng)您介紹一下中國(guó)智能交通的發(fā)展歷程?
關(guān)積珍:從國(guó)外來(lái)講,社會(huì)機(jī)動(dòng)化發(fā)展到一定程度后,咱們現(xiàn)在面臨的交通擁堵、污染、安全問(wèn)題,以及交通對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生的一些影響,它們?cè)趲资昵熬陀龅搅?。?0世紀(jì)60~70年代開(kāi)始,它們陸續(xù)重視這些問(wèn)題,那時(shí)沒(méi)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(xù)發(fā)展上做了很多工作。到了20世紀(jì)80年代左右,形成了智能化的交通系統(tǒng),智能交通系統(tǒng)這個(gè)概念慢慢形成了。
20世紀(jì)90年代后期是中國(guó)智能交通系統(tǒng)的啟蒙階段。主要通過(guò)兩次比較大的學(xué)術(shù)性會(huì)議,一次是科技部發(fā)起的中歐國(guó)際智能交通研討會(huì),另一次是亞太智能交通研討會(huì),這兩次會(huì)議對(duì)國(guó)內(nèi)業(yè)界認(rèn)識(shí)智能交通起了非常大的促進(jìn)作用。同時(shí)科技部與建設(shè)部、公安部、交通部組團(tuán)參加了世界智能交通大會(huì)等國(guó)際性會(huì)議。
中國(guó)智能交通系統(tǒng)真正開(kāi)始于“十五”期間,這五年是概念形成和理念導(dǎo)入階段。主要做了一些科技性的引導(dǎo)工作,當(dāng)時(shí)還確定了首批10個(gè)智能交通應(yīng)用示范試點(diǎn)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(duì)智能交通在國(guó)內(nèi)的普及和導(dǎo)入起了很大的推動(dòng)作用。
“十一五”是智能交通系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要基礎(chǔ)階段。這期間有幾個(gè)大的標(biāo)志性事件:第一,科技部首次設(shè)立了現(xiàn)代交通基礎(chǔ)領(lǐng)域的863,把智能交通和交通安全作為專(zhuān)題,同時(shí)也啟動(dòng)了一批863項(xiàng)目和幾個(gè)比較大的支撐計(jì)劃項(xiàng)目,這樣科技對(duì)智能交通的推動(dòng)和引導(dǎo)作用很明顯。第二,原來(lái)做的一些基礎(chǔ)性工作,結(jié)合一些重大的應(yīng)用需求,顯現(xiàn)了很好的效果,比較典型的有北京2008年奧運(yùn)會(huì),面向奧運(yùn)的智能交通系統(tǒng)的保障和運(yùn)用,還有上海2010世博會(huì),廣州亞運(yùn)會(huì),公路不停車(chē)收費(fèi)(ETC)等。那一輪共啟動(dòng)了7個(gè)支撐計(jì)劃,叫國(guó)家智能交通關(guān)鍵技術(shù)集成及應(yīng)用示范,這種支撐計(jì)劃對(duì)行業(yè)發(fā)展起了很大推動(dòng)作用。第三,產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的發(fā)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(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)的、又掌握一定高新技術(shù)領(lǐng)域的、對(duì)這行業(yè)有一定感悟的企業(yè),實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的發(fā)展。2000~2005年,大家對(duì)智能交通的理解和認(rèn)識(shí)也有限,感覺(jué)市場(chǎng)很大,但是做什么不是很明確,所以許多企業(yè)都想擠進(jìn)來(lái),包括一些大IT公司,但是后來(lái)都退出去了,因?yàn)榻煌ǖ膶?zhuān)業(yè)性很強(qiáng),沒(méi)有這方面的積淀很難開(kāi)展業(yè)務(wù)。當(dāng)時(shí)我們開(kāi)玩笑說(shuō),不要把智能交通系統(tǒng)ITS理解成IT+S,到現(xiàn)在業(yè)內(nèi)認(rèn)識(shí)到,traffic或transportation這個(gè)概念一定要強(qiáng)化。
到了“十二五”,我認(rèn)為智能交通系統(tǒng)進(jìn)入到了一個(gè)提升階段,不管從技術(shù)水平還是產(chǎn)業(yè)格局,都會(huì)有一些大的調(diào)整和突破,智能交通將真正走上一個(gè)比較好的快速通道。
《新經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊》:從資本市場(chǎng)看,原來(lái)智能交通的概念成分偏多,是否可以說(shuō)從“十二五”開(kāi)始,智能交通更多轉(zhuǎn)向應(yīng)用了呢?
關(guān)積珍:“十五”、“十一五”期間,大家對(duì)ITS的內(nèi)涵和本質(zhì)認(rèn)識(shí)不太清楚,“智能交通成了筐,什么都往里裝”,實(shí)際上不是那么回事。當(dāng)然,這也是中國(guó)的實(shí)際情況,中國(guó)的機(jī)動(dòng)化進(jìn)程是最近幾年突然加速的,原來(lái)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量也有限,整個(gè)社會(huì)不是一個(gè)機(jī)動(dòng)化的社會(huì),對(duì)路和車(chē)的理解還有偏頗,道路交通基礎(chǔ)設(shè)施也很不完善,這與有沒(méi)有智能交通沒(méi)關(guān)系。原來(lái)沒(méi)有,現(xiàn)在有了,大家一看,智能交通原來(lái)就是干這個(gè)的?某種程度上造成了誤解。
有人認(rèn)為,交通到底有多少技術(shù)含量,因?yàn)槊總€(gè)人都是交通的參與者和感受者,都可以對(duì)交通發(fā)表意見(jiàn)。我們剛開(kāi)始確實(shí)從理論體系上到技術(shù)支撐體系上,也沒(méi)有拿出很先進(jìn)的東西,這樣讓大家產(chǎn)生了誤會(huì),“智能交通繼續(xù)搞下去,有什么好搞的?!庇姓J(rèn)識(shí)誤區(qū)很正常,也是客觀環(huán)境造成的。
“十二五”可能會(huì)有大的轉(zhuǎn)變,原來(lái)大的城市應(yīng)用效果已經(jīng)很明顯了,同時(shí)全國(guó)范圍城市化、機(jī)動(dòng)化進(jìn)程很快,這兩方面對(duì)交通帶來(lái)的挑戰(zhàn)是非常大的。原來(lái)北京、上海、廣州這樣的大城市擁堵,現(xiàn)在省會(huì)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(jīng)來(lái)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(xù)發(fā)展。既有的道路資源怎么利用好,把管理水平提高上去,通過(guò)智能化的手段發(fā)揮更好的效益,已經(jīng)到了刻不容緩的地步,所以大家覺(jué)得智能交通必須要搞。盡管有這個(gè)實(shí)際需求,但概念這東西是難免的,有時(shí)候概念是為了強(qiáng)化大家的理解和認(rèn)識(shí),比如車(chē)聯(lián)網(wǎng),雖然有所認(rèn)識(shí)了,但其本質(zhì)和內(nèi)涵需要去進(jìn)一步挖掘;還有物聯(lián)網(wǎng),自從IBM提出智慧地球,后來(lái)咱們提出物聯(lián)網(wǎng),一直在推進(jìn),但也面臨同樣的問(wèn)題,物聯(lián)網(wǎng)究竟是要干什么?交通物聯(lián)網(wǎng)從本質(zhì)上說(shuō)還是交通信息的采集處理和,但這些大的背景大的趨勢(shì)大的變化無(wú)疑將給智能交通注入新的內(nèi)涵,促進(jìn)一些新的領(lǐng)域技術(shù)方面的發(fā)展,有效結(jié)合好,發(fā)揮積極作用,就是有意義的。
智能交通里面有一個(gè)核心系統(tǒng)――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(shí)也面向社會(huì)。在北京路上開(kāi)車(chē)可以看到路況顯示,前方是否擁堵,這個(gè)過(guò)程就是“采處發(fā)”。從采集來(lái)講就是感知,原來(lái)在路上設(shè)檢測(cè)器感知,將來(lái)車(chē)上都有ID了,那就變成車(chē)輛感知了,再先進(jìn)一點(diǎn),車(chē)與車(chē)之間可以通信了,車(chē)聯(lián)網(wǎng)就形成了。另外路旁邊有信息采集裝置,跟車(chē)輛實(shí)時(shí)交互,那就車(chē)路聯(lián)網(wǎng)了。路再通過(guò)無(wú)線傳感器或無(wú)線通信連接起來(lái),那就構(gòu)成一個(gè)大的物聯(lián)網(wǎng)概念了。不管叫車(chē)聯(lián)網(wǎng)、路聯(lián)網(wǎng)還是物聯(lián)網(wǎng),只要大家接受就行。本質(zhì)意義是廣泛的獲取信息比以前要多。如果說(shuō)以前是路邊設(shè)一個(gè)檢測(cè)斷面來(lái)獲取信息,現(xiàn)在是廣義的多維的網(wǎng)絡(luò)化的全景式的交通信息環(huán)境的建立。這在物聯(lián)網(wǎng)背景下,是一個(gè)重大變化。在技術(shù)不斷變革的時(shí)代,概念是難免的,但不要單純追求概念。
《新經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊》:智能交通系統(tǒng)在中國(guó)發(fā)展十幾年了,有哪些自主創(chuàng)新成果?
關(guān)積珍:交通本身蘊(yùn)含著一定的文化和社會(huì)背景因素,比如道路指示牌,國(guó)外的拿過(guò)來(lái)中國(guó)人看不懂,中國(guó)人在認(rèn)知方面有自己獨(dú)特的慣性思維和文化傳統(tǒng),把國(guó)外的高速公路編號(hào)G25、G18拿到中國(guó),建立不起概念來(lái),不適用。只有以地域概念命名,中國(guó)人才能記得住,比如京藏、京滬。
智能交通是與國(guó)情、地域相關(guān)的,除了共性技術(shù)和核心技術(shù)一樣,在應(yīng)用層面有很大區(qū)別,我們成功的地方恰恰是結(jié)合中國(guó)國(guó)情和發(fā)展需要的一些領(lǐng)域,比如聯(lián)網(wǎng)不停車(chē)收費(fèi)(ETC),日本早就有,而且做得還比較成功,歐洲也有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),美國(guó)發(fā)展比較慢,因?yàn)槊绹?guó)高速公路不收費(fèi)。中國(guó)因收費(fèi)造成排隊(duì)擁堵是一個(gè)很大的問(wèn)題,針對(duì)中國(guó)的國(guó)情、車(chē)況和收費(fèi)管理等要求,需要一套很復(fù)雜的體系。我們?cè)贓TC方面做了很多創(chuàng)造性工作,形成了自己的國(guó)標(biāo),建立了相應(yīng)的示范項(xiàng)目,像京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角這些示范項(xiàng)目做得很好,現(xiàn)在向全國(guó)進(jìn)行推廣。基于此,下一步將延伸到城市交通擁堵收費(fèi)。
另外,我們?cè)诿嫦蛑卮髴?yīng)用需求上,做得還是很成功的。比如前面提到的北京奧運(yùn)會(huì),上海世博會(huì)。有人說(shuō)這是國(guó)家項(xiàng)目,有政府力量,但政府推動(dòng)只是一個(gè)重要的因素,最終變成現(xiàn)實(shí)需要技術(shù)去實(shí)現(xiàn),我們實(shí)現(xiàn)了,這是很大的成功。有些典型的系統(tǒng)與國(guó)外相比一點(diǎn)都不差,像北京道路交通信息采集處理系統(tǒng),二、三、四、五環(huán)以及進(jìn)出京高速公路都設(shè)有專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)器,現(xiàn)正向主干路延伸。首先檢測(cè)手段不是單一的,有微波、超聲波、視頻、旅行實(shí)驗(yàn)檢測(cè),把這些數(shù)據(jù)匯集上來(lái)以后,實(shí)時(shí)地進(jìn)行自動(dòng)化處理和對(duì)外,這需要的技術(shù)手段還是比較高的。而國(guó)外區(qū)域性的有,整個(gè)城市這么做并不多。在上海世博會(huì)期間,從周邊省市進(jìn)入上海的客流狀況的獲取,基于移動(dòng)的手機(jī)定位進(jìn)行客流預(yù)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(píng)價(jià),對(duì)交通擁堵建立了一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,核心指標(biāo)是擁堵指數(shù),把擁堵從0~10分成五個(gè)區(qū)間,分別代表非常暢通、暢通、緩行、擁堵、嚴(yán)重?fù)矶?。這套智能化交通運(yùn)行分析系統(tǒng)很有價(jià)值,將來(lái)有機(jī)會(huì)可以適合公眾接受的形式對(duì)外出去。
這些年,智能交通在基礎(chǔ)技術(shù)方面取得了很好成果,重大應(yīng)用上取得了標(biāo)志性的成果,形成了初步的智能交通標(biāo)準(zhǔn)體系,在國(guó)際的智能交通發(fā)展格局里,中國(guó)也占有一席之地了。
《新經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊》:現(xiàn)在一個(gè)國(guó)家、一座城市都講究頂層設(shè)計(jì),您所領(lǐng)導(dǎo)的企業(yè)也是做解決方案的,你們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)智能交通系統(tǒng)解決方案的頂層設(shè)計(jì)?
關(guān)積珍:你問(wèn)得很好。智能交通系統(tǒng)本質(zhì)上是一個(gè)完整的體系,要有系統(tǒng)的思想和方法去做智能交通,首先要有整體的頂層設(shè)計(jì),明確總體目標(biāo)和任務(wù),然后決定投入多少,如何分步落實(shí)。我們?cè)谧鲋悄芙煌ㄏ到y(tǒng)解決方案的時(shí)候,首先建議對(duì)方制定城市綜合交通規(guī)劃,然后再制定安全管理規(guī)劃和道路交通智能化管理規(guī)劃。智能交通管理規(guī)劃,包括需求、路線、發(fā)展目標(biāo)、系統(tǒng)建設(shè)的遠(yuǎn)景規(guī)劃等,特別是面向中小城市,更需要去引導(dǎo)。這樣做才有意義,不會(huì)造成重復(fù)建設(shè)和浪費(fèi)。在上世紀(jì)90年代末2000年初的時(shí)候,我就對(duì)一些地方城市交通主管部門(mén)說(shuō),建設(shè)智能交通系統(tǒng)要做三件事情:一是建立健全道路交通基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境;二是加強(qiáng)宣傳教育,提高全民的交通意識(shí)和素質(zhì) ;三是做各種系統(tǒng),用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)保障。這樣的智能交通系統(tǒng)才能發(fā)揮作用,否則再先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備也無(wú)法保障交通的暢通和安全,因?yàn)榕c人的交通素質(zhì)和基礎(chǔ)設(shè)施是否完善有很大關(guān)系。我認(rèn)為,這種倡導(dǎo)到現(xiàn)在依然管用。所以我們公司一直設(shè)置一個(gè)部門(mén)―交通工程事業(yè)部,業(yè)務(wù)職能就是做交通標(biāo)志、交通區(qū)劃等,這是天大的小事。作為企業(yè),我們不能只盯著市場(chǎng)和項(xiàng)目掙錢(qián),要把智能交通當(dāng)成民生工程來(lái)做。
《新經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊》:中國(guó)的智能交通產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)欠裥纬??現(xiàn)在有分析人士說(shuō),“十二五”智能交通產(chǎn)業(yè)規(guī)模有幾千億,你怎么看?哪些領(lǐng)域發(fā)展?jié)摿Υ螅?/p>
關(guān)積珍:坦率地說(shuō),現(xiàn)在智能交通產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)浅醪叫纬?,但還不成熟,分工也不合理。許多企業(yè)發(fā)展定位不清晰,產(chǎn)品、解決方案、系統(tǒng)集成等什么都想做,但又做不精。沒(méi)有形成比較大的穩(wěn)定的各環(huán)節(jié)的龍頭企業(yè)。這是任何產(chǎn)業(yè)都要經(jīng)歷的階段,需要一個(gè)逐步發(fā)展過(guò)程。
至于產(chǎn)業(yè)規(guī)模,智能交通的產(chǎn)業(yè)空間確實(shí)不小,到底有多大,不好預(yù)測(cè)。首先產(chǎn)業(yè)邊際就不好界定;其次,交通管理、交通服務(wù)、投入主體都是多元的,政府投入只是一方面,還有企業(yè)投入、風(fēng)險(xiǎn)投資等。我認(rèn)為每年幾百億的投入還是有的,現(xiàn)在沒(méi)有一個(gè)全國(guó)的智能交通投入?yún)R總數(shù)據(jù),因?yàn)槌鞘兄悄芙煌ǘ际堑胤秸鲗?dǎo)的。
中國(guó)的智能交通有個(gè)特點(diǎn),是民航、鐵路、公路、軌道、城市道路、水運(yùn)等綜合交通領(lǐng)域全面推進(jìn),而國(guó)外更多關(guān)注的是道路智能交通,中國(guó)把道路交通分為公路和城市道路兩塊。中國(guó)正在進(jìn)行交通信息化建設(shè),信息化和智能交通很難分清楚。民航的業(yè)務(wù)系統(tǒng)一直跟國(guó)際接軌,管理的現(xiàn)代化和信息化程度是比較高的,如客票訂制。鐵路業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)管理的自動(dòng)化和信息化程度是比較高的,面向公眾服務(wù)這一塊還比較欠缺,現(xiàn)在也意識(shí)到這一點(diǎn)了,正在改進(jìn)。這兩個(gè)都是行業(yè)縱向管理。公路比較分散,各管一段,全國(guó)公路資源統(tǒng)一協(xié)調(diào)難度比較大,交通部也是積極推進(jìn),并且計(jì)劃對(duì)全國(guó)公路進(jìn)行智能監(jiān)管和緊急處置,從國(guó)家戰(zhàn)略角度也是很有必要。真正熱點(diǎn)和比較關(guān)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(gè)技術(shù)支撐手段。解決擁堵與城市規(guī)劃、土地利用、公眾出行方式、城市交通的結(jié)構(gòu)構(gòu)成等有很大關(guān)系。智能交通只是這一攬子交通解決方案中的一個(gè),這一塊,智能交通的發(fā)展空間比較大。在城市化進(jìn)程中,交通問(wèn)題是一個(gè)突出問(wèn)題,不僅僅是硬件建設(shè),人的觀念也要轉(zhuǎn)變,要盡快適應(yīng)城市化的要求。
《新經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊》:據(jù)了解,交通運(yùn)輸部已經(jīng)啟動(dòng)新一代智能交通系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究,北京市也表示將建設(shè)新一代智能交通系統(tǒng),請(qǐng)問(wèn)什么是新一代智能交通系統(tǒng)?
關(guān)積珍:新是相對(duì)的,業(yè)內(nèi)對(duì)此說(shuō)法也有不同認(rèn)識(shí)。我認(rèn)為,新一代必須從本質(zhì)上有突破。當(dāng)然,這種提法也反映出一個(gè)趨勢(shì)。智能交通發(fā)展到現(xiàn)在,對(duì)中國(guó)來(lái)講,除了借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn),也要滿足國(guó)內(nèi)的應(yīng)用需求,有很多不太成熟的技術(shù)不能完全照搬國(guó)外的,我們需要結(jié)合國(guó)內(nèi)需求去創(chuàng)新發(fā)展,這是一個(gè)層面。第二個(gè)層面是,現(xiàn)在的技術(shù)環(huán)境與美日歐當(dāng)時(shí)的環(huán)境完全不一樣了,不在一個(gè)起跑線上,新技術(shù)日新月異,如何運(yùn)用現(xiàn)有的高新技術(shù)來(lái)提升中國(guó)的交通管理水平和效率,這需要去重點(diǎn)探討。還有隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)交通出行、享受新技術(shù)成果運(yùn)用的需求也不一樣了,智能交通技術(shù)、服務(wù)和運(yùn)用的理念也需要調(diào)整,要實(shí)現(xiàn)安全、通暢、環(huán)保、智能化服務(wù)等多元目標(biāo)而不是單一目標(biāo)。原來(lái)的技術(shù)系統(tǒng)無(wú)法滿足,需要集成創(chuàng)新,有新的技術(shù)手段來(lái)支撐,實(shí)現(xiàn)新的展示,這也可以說(shuō)是新一代的內(nèi)容。新的需求、新的技術(shù)環(huán)境、新的理念上的突破,這樣才能對(duì)智能交通有一個(gè)新的發(fā)展。
《新經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊》:“十二五”期間中國(guó)智能交通的發(fā)展方向和重點(diǎn)是什么?
關(guān)積珍:第一,綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)的性能提升是我們關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)方向?!笆濉笔侵悄芙煌ㄌ嵘碾A段,包括關(guān)鍵技術(shù)要有新突破,比如車(chē)路協(xié)同技術(shù),智能交通服務(wù)于交通管理和出行的需求要有一個(gè)提升。中國(guó)的特殊性是綜合交通運(yùn)輸,公鐵水民都要一體化去考慮,不能偏頗哪一個(gè)。在863支撐計(jì)劃里有一些交通樞紐的布局,加強(qiáng)樞紐之間的能力協(xié)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(guān)村,這樣就比原來(lái)大大縮短了時(shí)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(wù)轉(zhuǎn)變。原來(lái)的智能交通系統(tǒng)側(cè)重于管理上的需求,服務(wù)的理念體現(xiàn)不充分。實(shí)際上交通是面向服務(wù)的,應(yīng)該面向服務(wù)提供技術(shù)支撐,讓服務(wù)的水平和效率更高。民航這方面走在了前面,網(wǎng)上可以訂機(jī)票,走不了可以改簽,登機(jī)牌通過(guò)手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)都可以換,這都是信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來(lái)的方便。其他火車(chē)等出行方式都可以這么去做,最近火車(chē)實(shí)行網(wǎng)絡(luò)售票,這就是一個(gè)進(jìn)步。還有誘導(dǎo),不能光告訴哪里堵哪里不堵,應(yīng)該在出門(mén)之前告訴全市的交通狀況,你所去的區(qū)域是否有重大活動(dòng),通往那個(gè)區(qū)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(jī)動(dòng)車(chē)保有量、道路增加、人口流動(dòng)快、交通安全意識(shí)淡漠等因素將對(duì)交通安全帶來(lái)很大壓力。科技部、公安部、交通部在“十一五”啟動(dòng)了一項(xiàng)《國(guó)家道路交通安全科技行動(dòng)計(jì)劃》,對(duì)有效防治、減少重特大道路交通事故進(jìn)行系統(tǒng)的技術(shù)研究,這也要繼續(xù)深入開(kāi)展。另外還要加強(qiáng)安全保障措施和安全宣傳教育,安全無(wú)小事。交通教育要從娃娃抓起,交通宣傳要日?;?,新聞媒體要加大輿論引導(dǎo)和監(jiān)督力度,開(kāi)辟專(zhuān)欄天天講交通知識(shí),日日講交通法規(guī),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?,F(xiàn)在信息化發(fā)展很快,交通信息的采集、處理、是智能交通的一個(gè)核心系統(tǒng),這方面還有很多要做。因?yàn)椴还苁强茖W(xué)的管理還是高效率高水平的服務(wù),都要依賴(lài)于對(duì)交通實(shí)際狀況的充分了解,這就要靠信息的獲取和采集,同時(shí)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(wù)平臺(tái)。原來(lái)智能交通是做單項(xiàng)技術(shù)、重大集成應(yīng)用,現(xiàn)在要轉(zhuǎn)向構(gòu)建面向公眾的多媒介、多功能、方便快捷的交通信息服務(wù)大平臺(tái),切實(shí)發(fā)揮為民服務(wù)的智能交通作用,引導(dǎo)公眾合理選擇出行計(jì)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(fā)展智能交通產(chǎn)業(yè)。智能交通是典型的產(chǎn)學(xué)研用多技術(shù)領(lǐng)域集成的體系,發(fā)展到現(xiàn)在,要擴(kuò)大和提升產(chǎn)業(yè)規(guī)模,否則技術(shù)不能發(fā)揮很好的作用;我國(guó)已經(jīng)在特大型城市、大城市集中應(yīng)用了許多很好的技術(shù)成果,要加快產(chǎn)業(yè)化推進(jìn),結(jié)合各地特點(diǎn)向全國(guó)進(jìn)行商業(yè)推廣。要加強(qiáng)對(duì)智能交通產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的引導(dǎo)和支持,這方面已經(jīng)有跡象了。最近資本層面的運(yùn)作如并購(gòu)、上市已經(jīng)開(kāi)始。未來(lái)五年,將形成有梯次的有一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化格局。
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中圖分類(lèi)號(hào): TB381 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
前言
近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的越來(lái)越快發(fā)展,人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高,小汽車(chē)也逐漸進(jìn)入了千家萬(wàn)戶,但是越來(lái)越多的城市交通問(wèn)題暴露在人們面前,例如城市的擁擠堵車(chē)問(wèn)題。因此人們開(kāi)始考慮把單片機(jī)應(yīng)用于智能交通控制中,這樣單片機(jī)在交通中的何種運(yùn)用能最大程度上解決城市交通問(wèn)題就成為了重中之重,在經(jīng)過(guò)人們一系列探討之后,人們覺(jué)得在交通燈方面應(yīng)用單片機(jī),可以根據(jù)實(shí)時(shí)車(chē)流量對(duì)各個(gè)路口的紅綠燈時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),以保證城市車(chē)流的調(diào)節(jié)達(dá)到最優(yōu)。
伴隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,特別是隨著后計(jì)算機(jī)時(shí)代和大規(guī)模集成電路的到來(lái),微處理器及其芯片也得到了迅猛發(fā)展,使微機(jī)更廣發(fā)的應(yīng)用到人類(lèi)生活的各個(gè)方面。單片機(jī)又稱(chēng)作單片微處理器,英文縮寫(xiě)MCU,是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支,是現(xiàn)代電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的新興領(lǐng)域。單片機(jī)技術(shù)的廣泛使用,大大提高了諸多領(lǐng)域的自動(dòng)化水平、智能化水平和技術(shù)水平。鑒于我國(guó)交通車(chē)輛隨機(jī)性大、種類(lèi)繁多和影響因素較多的交通現(xiàn)狀,我國(guó)研發(fā)了許多基于單片機(jī)的自適應(yīng)智能交通控制系統(tǒng)。
一、我國(guó)城市交通信號(hào)燈的現(xiàn)狀和存在的不足
1.1我國(guó)城市交通信號(hào)燈的現(xiàn)狀
在我國(guó)的各個(gè)城市中,十字路口處的交通秩序在絕大多數(shù)情況下是由交通信號(hào)燈控制的,交通信號(hào)等已經(jīng)成為行人和司機(jī)在路上行駛的行為準(zhǔn)則,因此,城市十字路口處的交通燈是保證道路暢通和行車(chē)安全的關(guān)鍵因素。在目前條件下,我國(guó)大多數(shù)城市的交通信號(hào)等采用的是“自動(dòng)”紅綠交通燈,它的特點(diǎn)是紅綠燈變換的時(shí)間間隔是固定不變的。它的組成一般包括方向指示燈、紅黃綠三色信號(hào)燈和禁止與通行時(shí)間顯示器三部分。這種交通燈在對(duì)十字路口的交通實(shí)行控制時(shí),一般是兩個(gè)車(chē)道各放行50秒,或者是根據(jù)交通車(chē)流量的大小,車(chē)流量大的車(chē)道放行60秒,車(chē)流量小的車(chē)道放行40秒,不論采用哪種控制方法,放行與禁止時(shí)間都是固定不變的,信號(hào)也是以固定的頻率做周期性的更替。這種交通控制方法與實(shí)際的交通狀況有很大差異。實(shí)際中,不同的時(shí)刻道路的車(chē)流量是復(fù)雜多變的,具有很高的隨機(jī)性和非線性,并且受到人為因素的影響十分明顯。由上述情況可以看出,我國(guó)現(xiàn)在采用的定時(shí)的交通信號(hào)控制系統(tǒng)與實(shí)際的交通狀況很不相符,當(dāng)?shù)缆窢顩r發(fā)生改變時(shí),該系統(tǒng)不能滿足路人和司機(jī)的實(shí)際需求,車(chē)流量少的車(chē)道綠燈亮,車(chē)流量多的車(chē)道紅燈亮的情況會(huì)經(jīng)常發(fā)生,嚴(yán)重影響道路的使用效率,造成交通系統(tǒng)的擁擠和經(jīng)濟(jì)損失。
1.2我國(guó)城市交通信號(hào)燈的不足
我國(guó)現(xiàn)在使用的信號(hào)交通燈的不足之處主要有:
(1)信號(hào)更替頻率固定適應(yīng)不了復(fù)雜的交通情況;(2)經(jīng)改進(jìn)的模糊控制系統(tǒng)不能用數(shù)字進(jìn)行精確控制;(3)在發(fā)生突況,比如交通事故時(shí),不能很好的協(xié)調(diào)兩個(gè)車(chē)道的行車(chē),很容易造成交通擁堵;(4)當(dāng)有車(chē)輛需要緊急通過(guò)時(shí),目前的交通控制系統(tǒng)沒(méi)有辦法為其開(kāi)辟一條綠色通道。
二、單片機(jī)簡(jiǎn)介
2.1單片機(jī)定義
單片機(jī),是單片微型計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱(chēng),是具有典型代表的嵌入式微控(Microcontroller Unit),常用英文字母的縮寫(xiě)MCU來(lái)表示。單片機(jī)又可以稱(chēng)單片微控制器,它并不是一個(gè)芯片僅僅為了完成某一個(gè)邏輯功能,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上,相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī),和計(jì)算機(jī)相比而言,單片機(jī)只缺少了I/O設(shè)備??偟膩?lái)講:一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。同時(shí),學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。
2.2單片機(jī)的歷史發(fā)展
它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)于1971年誕生,經(jīng)過(guò)了SCM、MCU、SOC三大階段。最初的SCM型單片機(jī)都是8位或4位的,這其中最成功的莫過(guò)于當(dāng)時(shí)INTEL的8031,從那以后在8031上衍生出了MCS51系列的MCU系統(tǒng)。而這一MCU系統(tǒng)現(xiàn)在都還在廣泛應(yīng)用。到了90年代,隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品的飛躍式發(fā)展,單片機(jī)技術(shù)得到了巨大提高。伴隨著INTEL i960系列的出現(xiàn),尤其是后來(lái)的ARM系列在各領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛,32位單片機(jī)迅速成為市場(chǎng)主流。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了很大程度的提高,處理能力相對(duì)于以前來(lái)講提高了數(shù)百倍。就目前來(lái)講,最高端的32位SOC單片機(jī)主頻已經(jīng)比300MHz還要大,性能也很好。單片機(jī)是由專(zhuān)用處理器發(fā)展而來(lái),它的芯片內(nèi)僅有CPU。最早的單片機(jī)設(shè)計(jì)理念是把大量設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中,這樣會(huì)使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小,更易集成復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。然而現(xiàn)在的單片機(jī)系統(tǒng)擺脫了那種只在裸機(jī)環(huán)境下開(kāi)發(fā)和使用的模式,大量專(zhuān)用的嵌入式操作系統(tǒng)在全系列的單片機(jī)上得到了廣泛應(yīng)用。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以在專(zhuān)用的Windows和Linux操作系統(tǒng)直接使用。
三、智能交通燈控制
3.1控制系統(tǒng)組成
應(yīng)用于交通燈當(dāng)中的單片機(jī),它主要由主機(jī)模塊、從機(jī)模塊、通行時(shí)間顯示模塊和紅綠燈顯示模塊組成。(1)主機(jī)是整個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)的核心,它根據(jù)從機(jī)模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的車(chē)輛數(shù)量,調(diào)整時(shí)間間隔,以實(shí)現(xiàn)與從機(jī)之間的串行通信。(2)從機(jī)在東西南北方向各設(shè)一個(gè),總共有四個(gè),它們主要是對(duì)車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)、計(jì)數(shù)、識(shí)別,實(shí)現(xiàn)與主機(jī)之間的串行通信。(3)交通燈通行時(shí)間顯示是用來(lái)表示紅色顯示的余下時(shí)間,車(chē)主們可以由此來(lái)調(diào)整車(chē)子的速度。(4)紅綠燈顯示是用來(lái)顯示目前的交通運(yùn)行狀態(tài)。
3.2單片機(jī)控制器
作為整個(gè)智能交通燈控制系統(tǒng)中的重心,在考慮價(jià)格和性能的基礎(chǔ)上,我們選擇使用具有良好性能且價(jià)格適宜的AT89C52單片機(jī)。它內(nèi)部包括:32條I/0線、8KB閃速存儲(chǔ)器、256個(gè)字節(jié)RAM、3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、六源兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)、全雙工串行口、片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路等硬件資源。它還是以靜態(tài)邏輯原理設(shè)計(jì)而成的,時(shí)鐘頻率在0HZ~24MHZ范圍內(nèi)。
3.3 采集車(chē)輛信號(hào)
3.3.1 普通車(chē)輛信號(hào)的采集
對(duì)于車(chē)輛在紅燈方向排隊(duì)等候的數(shù)量,車(chē)輛通過(guò)綠燈道口的數(shù)量和在此期間從后面過(guò)來(lái)的排隊(duì)車(chē)輛數(shù)量這三種情況,我們把八個(gè)傳感器設(shè)置在十字路道口四側(cè),所用的傳感器是振蕩器,它的諧振電感埋在道路的中央。傳感器的輸出引腳接至單片機(jī),一旦有車(chē)輛通過(guò),電感的量變導(dǎo)致震蕩頻率也發(fā)生改變,這是單片機(jī)的計(jì)數(shù)器記錄一次。埋在斑馬線旁邊一端的是近端傳感器,另一端是遠(yuǎn)端傳感器,相距大約50m的“等待距離”。當(dāng)有紅燈時(shí),由遠(yuǎn)端傳感器記錄進(jìn)入“等待距離”的車(chē)輛數(shù)量,當(dāng)有綠燈時(shí),一方面近端傳感器這時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù),因而知道在有綠燈期間通過(guò)道口的車(chē)輛數(shù)量,進(jìn)而判斷在同一時(shí)間到達(dá)的車(chē)輛是否已經(jīng)完全疏散;另一方面在亮綠燈時(shí),因?yàn)檫@時(shí)候后面的車(chē)輛仍然會(huì)進(jìn)入“等待距離”,故在此期間遠(yuǎn)端傳感器同時(shí)也在計(jì)數(shù),一直到下一次綠燈期間置為0。
3.3.2 緊急車(chē)輛信號(hào)的采集
當(dāng)有警車(chē)、消防車(chē)、救護(hù)車(chē)等緊急車(chē)輛到來(lái)時(shí),采用LM567音頻檢測(cè)器,這樣系統(tǒng)就可以辨別。LM567稱(chēng)為通用音頻譯碼器,是由一片鎖相環(huán)電路組成。當(dāng)有緊急車(chē)輛到來(lái)時(shí),比如說(shuō)消防車(chē),音頻傳感器把消防車(chē)產(chǎn)生的聲音信號(hào)采集起來(lái),再通過(guò)放大器放大,然后輸入到LM567 的3 引腳。由于消防車(chē)的聲音忽高忽低,我們根據(jù)這一特點(diǎn),需要分別通過(guò)調(diào)整R設(shè)置3種高低不同的中心頻率,因此就得在系統(tǒng)中設(shè)置3 個(gè)LM567音頻譯碼器。當(dāng)3個(gè)LM567 的8 腳均由高電平降至低電平,這就說(shuō)明此時(shí)有消防車(chē)到來(lái)。這時(shí)系統(tǒng)就會(huì)將所有紅綠燈置為紅燈顯示,讓消防車(chē)十分順利通過(guò)路口。
四、基于單片機(jī)控制的交通智能控制系統(tǒng)
4.1控制系統(tǒng)的主要硬件設(shè)備
主要硬件有:(1)8051單機(jī)片,采用HMOS工藝制造的雙列直插式芯片,
由因特爾公司推出,各項(xiàng)性能都完全能滿足系統(tǒng)對(duì)芯片的要求;(2)接口芯片8255,它是一種可編程輸出輸入芯片,有3個(gè)8位的并行I/O接口,擁有三種運(yùn)行方式,通用性相對(duì)較強(qiáng),靈活方便,是設(shè)施與單片機(jī)連接的中間接口電路的最佳選擇;(3)AT89C51的P1口作為整個(gè)系統(tǒng)的鍵盤(pán)控制模塊;(4)8255芯片的PA接口可以作為交通信號(hào)燈的顯示模塊,以發(fā)光二極管作為交通信號(hào)燈。
4.2交通控制系統(tǒng)的主要功能
該交通控制系統(tǒng)的主要功能有:在交通異?;蛘哂芯o急車(chē)輛強(qiáng)制性通過(guò)時(shí),能夠自行作出判斷及處理;能夠倒計(jì)時(shí)顯示出車(chē)輛的通行時(shí)間;在夜間行人和車(chē)流量都比較少的情況下,可以實(shí)現(xiàn)十字路口兩個(gè)方向的黃燈閃爍,進(jìn)入夜間控制模式;在發(fā)生交通事故的十字路口,可以利用手動(dòng)控制模式,人工調(diào)整每個(gè)方向交通信號(hào)燈的時(shí)間。
按下鍵盤(pán)上的A鍵,系統(tǒng)啟動(dòng),剛剛啟動(dòng)時(shí)東西方向綠燈先亮,南北方向紅燈先亮,信號(hào)燈點(diǎn)亮的時(shí)間可以由鍵盤(pán)輸入,點(diǎn)亮?xí)r間的范圍為0秒到99秒。當(dāng)信號(hào)燈上顯示的時(shí)間為0時(shí),東西方向的綠燈和南北方向的紅燈同時(shí)熄滅,黃燈同時(shí)點(diǎn)亮,點(diǎn)亮?xí)r間為兩秒鐘,隨后東西方向的紅燈和南北方向的綠燈同時(shí)點(diǎn)亮,點(diǎn)亮?xí)r間仍然為設(shè)定值,當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)為0時(shí),東西方向的紅燈和南北方向的綠燈同時(shí)熄滅,兩個(gè)方向的黃燈同時(shí)點(diǎn)亮,時(shí)間為兩秒。當(dāng)黃燈倒計(jì)時(shí)為0時(shí),該控制系統(tǒng)的一個(gè)工作周期結(jié)束,之后會(huì)重復(fù)前一個(gè)周期的工作。該系統(tǒng)還提供了修改設(shè)定時(shí)間的功能,在任何時(shí)候,只要按下鍵盤(pán)上的B鍵,系統(tǒng)的倒計(jì)時(shí)會(huì)消失,等待重新設(shè)定時(shí)間。
在道路的十字路口處,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)方向的車(chē)流量非常大,但是另一個(gè)方向的車(chē)流量卻很小的情況。在傳統(tǒng)的交通控制系統(tǒng)中,交通燈時(shí)間的設(shè)定比較固定,就會(huì)造成該路口處交通的擁擠和混亂,但是基于8051單機(jī)片控制的交通控制系統(tǒng),可以根據(jù)實(shí)際路況調(diào)整兩個(gè)車(chē)道的通行時(shí)間。其原理為該系統(tǒng)的傳感器可以感應(yīng)到每個(gè)方向車(chē)流量的多少,當(dāng)傳感器檢測(cè)到一個(gè)方向有車(chē)但是另一個(gè)方向車(chē)道沒(méi)有車(chē)時(shí),交通異常狀況處理方式會(huì)自動(dòng)啟動(dòng),在這種模式下,系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制有車(chē)的車(chē)道放行5秒,然后無(wú)車(chē)的車(chē)道繼續(xù)放行。
在有緊急車(chē)輛通過(guò)的情況下,可以通過(guò)緊急車(chē)輛強(qiáng)通開(kāi)關(guān)來(lái)控制交通。在正常情況下系統(tǒng)的信號(hào)燈按照正常模式運(yùn)行,當(dāng)有緊急車(chē)輛需要通過(guò)時(shí),可以按下緊急車(chē)輛強(qiáng)通開(kāi)關(guān),此時(shí),無(wú)論原來(lái)交通信號(hào)等處于何種狀態(tài),系統(tǒng)都會(huì)點(diǎn)亮兩個(gè)方向的紅燈,禁止其他車(chē)輛行駛,對(duì)緊急車(chē)輛放行20秒。
4.3該系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)和不足之處
該系統(tǒng)采用8051單片機(jī),對(duì)單片機(jī)性能做了充分的利用,使系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性得到明顯的提升,同時(shí)系統(tǒng)的電路圖簡(jiǎn)單易懂,硬件安裝不復(fù)雜,體積小巧,為系統(tǒng)的維護(hù)和調(diào)試帶來(lái)了極大的方便。該系統(tǒng)還具備了人機(jī)交互功能,可以依據(jù)實(shí)際需要,對(duì)程序中的參數(shù)做出相應(yīng)的修改,使系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的情況,適應(yīng)性大大增強(qiáng)。應(yīng)用傳感器和鍵盤(pán)實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,能夠?qū)蓚€(gè)車(chē)道的通行時(shí)間靈活控制,可以人工中斷,為緊急車(chē)輛開(kāi)辟綠色通道。整個(gè)智能交通控制系統(tǒng)對(duì)城市交通的車(chē)輛分流、行車(chē)安全、減少交通事故的發(fā)生都有很大的促進(jìn)作用。當(dāng)然整個(gè)系統(tǒng)也有許多不足之處等待設(shè)計(jì)者完善,比如人工控制時(shí)間的調(diào)節(jié)、攝像機(jī)對(duì)交通控制系統(tǒng)的作用、向右轉(zhuǎn)和向左轉(zhuǎn)的檢驗(yàn)、語(yǔ)音提示等功能還需要進(jìn)一步完善。
五、基于單片機(jī)交通燈的發(fā)展及前景
單片機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)正在迅速提升,完全能夠適應(yīng)現(xiàn)在的智能交通控制系統(tǒng)的要求?,F(xiàn)在的單片機(jī)已經(jīng)采用了先進(jìn)的三核結(jié)構(gòu)形式,此結(jié)構(gòu)是建立在系統(tǒng)芯片概念的基礎(chǔ)上,三核分別是專(zhuān)用集成電路、程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器核、微控制器和DPS核。將其與傳統(tǒng)的單片機(jī)結(jié)合,可以很大程度上提高單片機(jī)的性能。由于單片機(jī)可以很容易地被嵌入到任何小型甚至是微型的設(shè)備或者儀器當(dāng)中,所以它也被稱(chēng)作嵌入式微控制器。目前形勢(shì)下,將互聯(lián)網(wǎng)和單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)連接已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。但是將單片機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)連接還存在一些要解決的技術(shù)問(wèn)題。眾所周知,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通常情況都擁有強(qiáng)大的服務(wù)器,對(duì)用戶終端的要求比較低。這種技術(shù)比較適用于在互聯(lián)網(wǎng)上存儲(chǔ)和訪問(wèn)大量的數(shù)據(jù),要利用其對(duì)嵌入式儀器或設(shè)備進(jìn)行控制,會(huì)使該系統(tǒng)的成本大大提高,造成巨大的浪費(fèi)。到目前為止,已有多家公司在研究將以單片機(jī)為核心的嵌入系統(tǒng)同互聯(lián)網(wǎng)連接的技術(shù),在這方面研究成果比較突出的兩家公司分別是TASKING公司和EmWare公司,同時(shí)嵌入式聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(英文縮寫(xiě)為ETI)也在加緊開(kāi)發(fā)潛入式INTERNET的解決方案。以上研究都已取得突破性的進(jìn)展,很快會(huì)有成果公布出來(lái)。由此可見(jiàn),將單片機(jī)應(yīng)用于交通控制,開(kāi)發(fā)出一種智能的交通控制系統(tǒng)的條件已經(jīng)完全具備,同時(shí)由于此種智能控制系統(tǒng)較傳統(tǒng)交通控制系統(tǒng)有諸多優(yōu)點(diǎn),必將會(huì)有廣闊的市場(chǎng)。
現(xiàn)在人類(lèi)生活中所用的幾乎所有電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)或多或少存在著集成單片機(jī)。就好像手機(jī)、計(jì)算器、電話、電子玩具、家用電器、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有1到2部單片機(jī)。汽車(chē)上一般配備40多部單片機(jī),而在復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上數(shù)百臺(tái)單片機(jī)在同時(shí)工作都有可能。單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過(guò)PC機(jī)和其他機(jī)器的總和,更甚者比人類(lèi)的數(shù)量還要多?,F(xiàn)在單片機(jī)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域了,范圍大到導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置,飛機(jī)上儀表的控制,計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸,工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理,小到廣泛使用的各種智能IC卡,民用豪華轎車(chē)的安全保障系統(tǒng),攝像機(jī)、錄像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制,以及電子寵物、搖控玩具等領(lǐng)域,這些都離不開(kāi)單片機(jī)。因此對(duì)單片機(jī)的了解和學(xué)習(xí)是社會(huì)發(fā)展的必然需求。就目前來(lái)說(shuō),我國(guó)對(duì)單片機(jī)設(shè)計(jì)人才需求很大。單片機(jī)領(lǐng)域的人才缺口相當(dāng)大,據(jù)調(diào)查,我國(guó)目前單片機(jī)從業(yè)人員只有140萬(wàn)人,而隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,單片機(jī)的從業(yè)人員將更為搶手。據(jù)專(zhuān)家不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)單片機(jī)設(shè)計(jì)從業(yè)人員缺口還有160多萬(wàn)人,對(duì)單片機(jī)人才的需求只多不會(huì)少。目前我國(guó)單片機(jī)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)途徑有三個(gè):第一個(gè)是像北大、清華、浙大、上海交大等高校,一個(gè)學(xué)校一年也只能培養(yǎng)出百十來(lái)人,而培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生不能做到一畢業(yè)就馬上上崗,得經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的實(shí)習(xí)培訓(xùn),人才相當(dāng)有限。二是設(shè)計(jì)公司自己培養(yǎng)。三是國(guó)外留學(xué)歸來(lái)的人才?,F(xiàn)在單片機(jī)的品種繁多,各具特色,但是仍以80C51為核心的單片機(jī)占據(jù)著市場(chǎng)主流,具有代表性的是PHILIPS公司、ATMEL公司和中國(guó)臺(tái)灣的Winbond系列單片機(jī)。在此之外Microchip公司的PIC精簡(jiǎn)指令集(RISC)也有著強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭,中國(guó)臺(tái)灣的HOLTEK公司近年低價(jià)質(zhì)優(yōu)的單片機(jī)的產(chǎn)量也與日俱增。因此在未來(lái)的社會(huì)發(fā)展中,單片機(jī)發(fā)展前景很可觀。
結(jié)語(yǔ)
近幾年來(lái),隨著人均收入的不斷提高,私家車(chē)的數(shù)量也不斷增加,使城市交通的情況更加復(fù)雜,造成日益嚴(yán)重的交通壓力,此時(shí)智能交通控制系統(tǒng)所起的作用便更加突出。因此,在不斷進(jìn)行城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),修建更多、更寬的道路的同時(shí),也應(yīng)加緊智能交通控制系統(tǒng)的建設(shè),唯有如此,才能使城市交通狀況得到根本的改善。
參考文獻(xiàn)
中圖分類(lèi)號(hào):P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1智能交通系統(tǒng)的概念
所謂智能交通系統(tǒng),就是在現(xiàn)有的交通狀況下,充分利用現(xiàn)代高新技術(shù)進(jìn)行合理的交通需求分配和管理,通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車(chē)自動(dòng)引路系統(tǒng)、交通信息通信系統(tǒng)(VTCS)、視頻監(jiān)控和計(jì)算機(jī)管理等多種技術(shù)手段,將整個(gè)路網(wǎng)的通行能力迅速提高,實(shí)現(xiàn)安全、快速、便捷運(yùn)輸目的的一種交通綜合治理方案。
2 GPS概述
GPS是英文Global Positioning System(全球定位系統(tǒng))的簡(jiǎn)稱(chēng),而其中文簡(jiǎn)稱(chēng)為“球位系”。GPS是20世紀(jì)70年代由美國(guó)陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù),并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的,是美國(guó)獨(dú)霸全球戰(zhàn)略的重要組成。
3 GPS系統(tǒng)在ITS中的應(yīng)用
3.1基于GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)的導(dǎo)航系統(tǒng)
(1)車(chē)輛導(dǎo)航:GPS車(chē)輛監(jiān)控中心則實(shí)時(shí)為其提供導(dǎo)航及其他增值服務(wù),
(2)行人導(dǎo)航:GPS在個(gè)人旅游中能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)衛(wèi)星定位,幫助旅游者獲得正確地理位置及路線,位置誤差可控制在10 m以?xún)?nèi),確保不迷失方向,保障旅游者安全。
3.2 基于GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)的車(chē)輛運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)
(1)急救公交車(chē)監(jiān)控和調(diào)度系統(tǒng):急救部門(mén)、公交車(chē)和出租汽車(chē)可以采用GPS移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)各車(chē)輛發(fā)回的信息進(jìn)行綜合分析,再將調(diào)度命令發(fā)送給司機(jī),及時(shí)調(diào)整車(chē)輛運(yùn)行情況,實(shí)現(xiàn)有效管理。
(2)的士叫車(chē)服務(wù)系統(tǒng):的士叫車(chē)服務(wù)系統(tǒng)和GPS監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)互通,它在客戶用電話請(qǐng)求服務(wù)時(shí),通過(guò)GPS定位快速找到離乘客最近的空載車(chē),馬上答復(fù)客戶,并同時(shí)通知該車(chē)前往接送客人,從而實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的優(yōu)質(zhì)叫車(chē)服務(wù)。
(3)長(zhǎng)途運(yùn)輸貨運(yùn)系統(tǒng):主要集中體現(xiàn)在車(chē)主能夠?qū)?chē)輛行使?fàn)顟B(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)管理和貨主實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物流動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)時(shí)在線查詢(xún)。
3.3 基于GPS技術(shù)的ITS在實(shí)際中的應(yīng)用
ITS現(xiàn)在已經(jīng)在很多城市中應(yīng)用,GPS也發(fā)揮了巨大的作用。本文以洛杉磯城市為例,論述基于GPS技術(shù)的ITS系統(tǒng)在實(shí)例中的應(yīng)用。
3.3.1 洛杉磯市自動(dòng)交通監(jiān)測(cè)和控制中心
洛杉磯市自動(dòng)交通監(jiān)測(cè)和控制中心(ATSAC)于1984年的奧運(yùn)會(huì)之前開(kāi)始興建,最初只限于奧運(yùn)會(huì)主會(huì)場(chǎng)――洛杉磯紀(jì)念體育場(chǎng)地區(qū),后來(lái)逐步擴(kuò)展到全市。
在2003年,洛杉磯的ATSAC控制2449個(gè)有信號(hào)燈控制的交叉口。整個(gè)洛杉磯市有4285個(gè)有信號(hào)燈控制的交叉口,而ATSAC控制了其中的57%。另有286個(gè)交叉口的ATSAC工程正在建設(shè)。
在ATSAC內(nèi),計(jì)算機(jī)交通控制系統(tǒng)監(jiān)控全市的交通狀況和系統(tǒng)性能。道路上埋設(shè)的感應(yīng)圈可以監(jiān)測(cè)車(chē)輛的通過(guò)、車(chē)速、流量,并且每秒鐘修改數(shù)據(jù)。除此之外,全市大約還安裝了150個(gè)閉路電視攝像機(jī)。
自動(dòng)交通監(jiān)測(cè)和控制中心可以通過(guò)增加軟件來(lái)擴(kuò)充系統(tǒng),從而對(duì)其他交通工具,例如輕軌鐵路進(jìn)行監(jiān)控。ATSAC的最新技術(shù)發(fā)展是建造自適應(yīng)車(chē)流控制系統(tǒng)(ATCS),可以根據(jù)車(chē)的流量大小來(lái)調(diào)整信號(hào)時(shí)間,使得道路的通行能力得到最有效地利用。
3.3.2 洛杉磯市公共汽車(chē)信號(hào)優(yōu)先技術(shù)
洛杉磯市公共汽車(chē)信號(hào)優(yōu)先技術(shù)是應(yīng)用智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)技術(shù)來(lái)提高公共汽車(chē)運(yùn)行速度,使得公共汽車(chē)更加準(zhǔn)時(shí)并提高其運(yùn)行效率。
主要的方法是對(duì)交叉口的晚點(diǎn)公共汽車(chē)在紅燈時(shí)提前給予綠燈,同時(shí)對(duì)正在交叉口內(nèi)行駛的晚點(diǎn)公共汽車(chē)延長(zhǎng)綠燈時(shí)間使其有足夠的時(shí)間來(lái)通過(guò)交叉口。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于準(zhǔn)點(diǎn)的公共汽車(chē)就不必給予信號(hào)優(yōu)先。公共汽車(chē)信號(hào)優(yōu)先技術(shù)的關(guān)鍵是要確保公共汽車(chē)和交叉口信號(hào)機(jī)之間有無(wú)線通訊。
4 ITS對(duì)GPS的精度要求