時(shí)間：2022-10-14 20:02:10
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問(wèn)題日益突出，如何依靠科技創(chuàng)新解決交通問(wèn)題，構(gòu)建更加便捷、高效、節(jié)能、暢通、安全的交通，并通過(guò)高技術(shù)交通解決方案推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，是擺在我們面前的一個(gè)嚴(yán)峻而又緊迫的問(wèn)題。
智能交通系統(tǒng)（intelligent transport systems，ITS）是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸
技術(shù)、電子控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及智能車(chē)輛技術(shù)等綜合運(yùn)用于交通運(yùn)輸管理體系，通過(guò)對(duì)交通信息的實(shí)時(shí)采集、傳輸和處理，借助各種科技手段和設(shè)備，對(duì)各種交通情況進(jìn)行協(xié)調(diào)和處理，建立起一種實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸管理體系，從而使交通設(shè)施得以充分利用，提高交通效率和安全，最終使交通運(yùn)輸服務(wù)和管理智能化，實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸?shù)募s式發(fā)展［1］。
ITS通過(guò)提升傳統(tǒng)交通系統(tǒng)的信息化、智能
化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化程度，保障人、車(chē)、路與環(huán)境之間的相互交流，進(jìn)而提高交通系統(tǒng)的效率、機(jī)動(dòng)性、安全性、可達(dá)性、經(jīng)濟(jì)性，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境，降低能耗的作用。經(jīng)過(guò)10多年的應(yīng)用和實(shí)踐，智能交通系統(tǒng)已經(jīng)成為國(guó)際公認(rèn)解決現(xiàn)有交通問(wèn)題的重要途徑，越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外政府、專(zhuān)家、學(xué)者等的重視和廣泛應(yīng)用。
1 中國(guó)智能交通協(xié)會(huì)的成立
智能交通系統(tǒng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要各有關(guān)
政府部門(mén)、產(chǎn)業(yè)界以及科研機(jī)構(gòu)的推動(dòng)和協(xié)調(diào)配合。按照美洲地區(qū)、歐洲和非洲地區(qū)、亞太地區(qū)劃分，分別由美國(guó)智能交通協(xié)會(huì)（ITS America）、歐洲智能交通協(xié)會(huì)（ERTICO－ITS Europe）和日本智能交通協(xié)會(huì)（ITS Japan）負(fù)責(zé)世界智能交通大會(huì)的協(xié)調(diào)組織工作［2］，同時(shí)引領(lǐng)著智能交通行業(yè)的發(fā)展，這也是國(guó)際上最早成立智能交通協(xié)會(huì)的三大國(guó)際組織。為促進(jìn)智能交通技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，世界發(fā)達(dá)國(guó)家相繼成立了智能交通協(xié)會(huì)，各國(guó)智能交通協(xié)會(huì)也是智能交通世界大會(huì)理事會(huì)的成員，代表本國(guó)出席各種國(guó)際技術(shù)交流活動(dòng)。我國(guó)的臺(tái)灣省和香港特別行政區(qū)也分別成立了各自的地區(qū)智能交通協(xié)會(huì)，并積極參加各種國(guó)際活動(dòng)［2］。
我國(guó)智能交通的發(fā)展主要由多個(gè)政府部門(mén)聯(lián)
合推動(dòng)，為更好地協(xié)調(diào)全國(guó)智能交通工作，根據(jù)各部門(mén)的意見(jiàn)和建議，2000年由科技部牽頭，會(huì)同原國(guó)家計(jì)委、原經(jīng)貿(mào)委、公安部、原交通部、鐵道部等10多個(gè)部委，聯(lián)合成立了全國(guó)智能交通系統(tǒng)協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組，2005年隨著政府機(jī)構(gòu)的改革，協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組進(jìn)行了調(diào)整，增加了財(cái)政部、原建設(shè)部、原民航總局和總后勤部4個(gè)新成員單位。“十五”
期間，協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組成員單位在推動(dòng)我國(guó)智能交通系統(tǒng)規(guī)劃和建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。
鑒于協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組是由政府部門(mén)組成的臨時(shí)
機(jī)構(gòu)，開(kāi)展工作缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性，特別是在國(guó)際會(huì)議和交流合作方面有諸多不便，為更好地協(xié)調(diào)全國(guó)智能交通工作，我國(guó)交通主管部門(mén)多次建議希望由科技部牽頭，在“全國(guó)智能交通系統(tǒng)協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組”的基礎(chǔ)上，成立中國(guó)智能交通協(xié)會(huì)，適應(yīng)智能交通發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定，加強(qiáng)國(guó)際交流與合作。為此，成立了由科技部、公安部、原建設(shè)部、原交通部、鐵道部、原民航總局等交通行業(yè)主管部門(mén)有關(guān)負(fù)責(zé)人組成的中國(guó)智能交通學(xué)會(huì)籌備工作組。
2007年3月，科技部向民政部正式提出申請(qǐng)成立“中國(guó)智能交通協(xié)會(huì)”。2007年11月，民政部批復(fù)同意科技部正式開(kāi)展協(xié)會(huì)籌備工作。2008年5月14日，由科技部、公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部等共同發(fā)起，經(jīng)民政部批準(zhǔn)，中國(guó)智能交通協(xié)會(huì)在北京正式成立。
中國(guó)智能交通協(xié)會(huì)的成立不僅是中國(guó)智能交
通發(fā)展的里程碑，更是中國(guó)智能交通事業(yè)在依靠創(chuàng)新機(jī)制更好更快發(fā)展的新起點(diǎn)。近年來(lái)，中國(guó)智能交通協(xié)會(huì)組織了多次國(guó)內(nèi)外重要交流活動(dòng)，不斷擴(kuò)大影響，得到國(guó)內(nèi)外同行的認(rèn)可。
2 歷屆會(huì)議議題
中國(guó)智能交通年會(huì)自2005年舉辦以來(lái)，已經(jīng)在北京、上海、南京等地成功舉辦了7屆，議題始終聚焦ITS的主要領(lǐng)域，緊密跟隨國(guó)家政策引導(dǎo)方向，圍繞當(dāng)前智能交通所面臨的問(wèn)題和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)開(kāi)展研討，為國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者提供了良好的交流平臺(tái)。
（1）2005年12月9日，第一屆中國(guó)智能交通年會(huì)在上海召開(kāi)，會(huì)議由高層論壇和學(xué)術(shù)研討2部分組成，第一屆會(huì)議共錄用國(guó)內(nèi)外論文165篇，參會(huì)人員300多人。會(huì)議議題涉及ITS現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃、ITS解決方案設(shè)計(jì)、交通信息采集、交通信息服務(wù)、交通行為誘導(dǎo)、交通智能控制、電子不停車(chē)收費(fèi)、公交一卡通等內(nèi)容。
（2）2006年12月20日，第二屆年會(huì)在北京召開(kāi)，主題為：“ITS的現(xiàn)狀與未來(lái)”。重點(diǎn)圍繞ITS戰(zhàn)略與政策、智能交通技術(shù)、ITS建設(shè)成果與產(chǎn)業(yè)發(fā)展、ITS新理論與新技術(shù)等進(jìn)行了交流和研討。此屆會(huì)議規(guī)模空前，共有500余專(zhuān)家、學(xué)者及各界人士共聚一堂，并首次邀請(qǐng)了來(lái)自日本、韓國(guó)和歐洲交通協(xié)會(huì)的代表參加并做大會(huì)報(bào)告，加深了同國(guó)際智能交通協(xié)會(huì)組織的溝通和交流，擴(kuò)大了年會(huì)的影響力［3－4］。
（3）2007年12月14日，第三屆年會(huì)在南京召開(kāi)，主題為：“智能交通讓城市更暢通”。重點(diǎn)探討了我國(guó)在城市智能交通領(lǐng)域的成果和經(jīng)驗(yàn)，以及國(guó)外先進(jìn)理念對(duì)我國(guó)智能交通發(fā)展的啟示。重點(diǎn)圍繞ITS戰(zhàn)略與政策、城市公交智能化技術(shù)，基于ITS的道路交通管理、控制與安全技術(shù)，智能交通技術(shù)、ITS成果與產(chǎn)業(yè)等專(zhuān)題開(kāi)展研討和交流。
（4）2008年9月26日，第四屆年會(huì)在青島召開(kāi)，主題為“交通安全”。主要針對(duì)智能交通發(fā)展、交通安全、交通控制、交通節(jié)能減排、智能車(chē)輛、交通出行服務(wù)等進(jìn)行了廣泛而深入的研討。會(huì)議
共舉辦學(xué)術(shù)交流會(huì)6場(chǎng)，征集論文245篇，錄用140篇。
（5）2009年12月11日，第五屆年會(huì)在深圳召開(kāi)，主題為“智能交通、新能源汽車(chē)———創(chuàng)造出行新方式”。代表們就智能交通、新能源汽車(chē)國(guó)家政策及發(fā)展規(guī)劃、技術(shù)發(fā)展方向及趨勢(shì)等進(jìn)行了廣泛研討。同時(shí)，本次年會(huì)以促進(jìn)智能交通、新能源汽車(chē)領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步和協(xié)同發(fā)展為目標(biāo)，并首次與第六屆國(guó)際節(jié)能與新能源汽車(chē)創(chuàng)新發(fā)展論壇一并舉辦，為全面展示我國(guó)智能交通與新能源汽車(chē)的最新技術(shù)成果，積極推動(dòng)我國(guó)智能交通和汽車(chē)先進(jìn)技術(shù)的融合和協(xié)同發(fā)展提供了新的平臺(tái)［5］。
（6）2011年9月6日，第六屆年會(huì)在北京舉辦，年會(huì)首次引入了新能源的主題：“智能交通、新能源汽車(chē)———低碳綠色出行”［6］。與第五屆年會(huì)一樣，也同期舉辦了中國(guó)國(guó)際智能交通展覽會(huì)和第七屆國(guó)際節(jié)能與新能源汽車(chē)創(chuàng)新發(fā)展論壇。此屆會(huì)議還表彰了對(duì)智能交通事業(yè)做出突出貢獻(xiàn)的會(huì)員單位，旨在呼吁更多人為年會(huì)的發(fā)展獻(xiàn)言獻(xiàn)策，為我國(guó)智能交通事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量。同時(shí)還舉行了《中國(guó)智能交通發(fā)展年鑒》（2010）儀式，這是我國(guó)正式出版的第一部智能交通年鑒。
（7）2012年9月26日，在北京舉辦的第七屆年會(huì)，以“智能交通———感知新生活”為主題，并同期舉辦了中國(guó)國(guó)際智能交通展覽會(huì)。大會(huì)上同時(shí)還舉行了中國(guó)智能交通協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)基金捐贈(zèng)儀式暨首屆智能交通科技獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)儀式，該獎(jiǎng)項(xiàng)旨在推動(dòng)我國(guó)智能交通行業(yè)的科技進(jìn)步和創(chuàng)新工作，促進(jìn)科技人才成長(zhǎng)，激勵(lì)利用科技力量促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。
3 中國(guó)智能交通年會(huì)的意義
智能交通年會(huì)的如期舉辦，為國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家、學(xué)
者提供了一個(gè)良好的交流平臺(tái)，為政府、企業(yè)提供了一個(gè)需求和展示的平臺(tái)，為解決我國(guó)城市交通面臨的各種問(wèn)題，推廣我國(guó)智能交通的成果和應(yīng)用起到了積極的促進(jìn)作用，見(jiàn)證了中國(guó)智能交通十幾年來(lái)所取得的成就，同時(shí)也開(kāi)啟了一扇讓世界進(jìn)一步了解中國(guó)的智能交通，使中國(guó)智能交通走向世界的大門(mén)。
定期舉辦年會(huì)是行業(yè)內(nèi)政府、企業(yè)、科研院校
的共同心聲，也是我國(guó)智能交通發(fā)展進(jìn)程中的大勢(shì)所趨，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)智能交通建設(shè)、理論知識(shí)研究以及產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展有著重要的意義。同時(shí)也為我國(guó)在智能交通關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得具有應(yīng)用價(jià)值的重大成果，為智能交通系統(tǒng)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供技術(shù)支持，以及為促進(jìn)低碳高效交通裝備的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，提升綜合交通安全和運(yùn)輸效率做出了積極貢獻(xiàn)［7］。
4 結(jié)語(yǔ)
我國(guó)自20世紀(jì)末開(kāi)始推進(jìn)和發(fā)展智能交通
系統(tǒng)技術(shù)以來(lái)，國(guó)家一直重視和支持智能交通的發(fā)展。從“十五”期間科技部智能交通科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目的實(shí)施，到“十一五”期間科技部863計(jì)劃、科技支撐計(jì)劃等一系列項(xiàng)目的部署，我國(guó)智能交通領(lǐng)域科技水平取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，科技為智能交通發(fā)展起到了良好的引領(lǐng)和支撐作用，奠定了我國(guó)智能交通領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)，培育形成了智能交通產(chǎn)業(yè)。
未來(lái)5年，將是我國(guó)智能交通系統(tǒng)發(fā)展的重
要提升階段。這更需要智能交通人在年會(huì)提供的廣闊平臺(tái)下加強(qiáng)技術(shù)交流，在重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域有所突破，在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)取得具有應(yīng)用價(jià)值的重大成果，為智能交通系統(tǒng)建設(shè)和智能交通產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供技術(shù)支持。在國(guó)家“全面建設(shè)小康社會(huì)”
關(guān)鍵詞：智能交通；標(biāo)準(zhǔn)化；信息平臺(tái)；應(yīng)用對(duì)策；技術(shù)研究
Abstract: With the rapid development of traffic network construction in China, traffic network is arranged in a crisscross pattern of highway, railway, the traffic safety put forward higher requirements. Intelligent traffic standardization construction is an effective way to improve traffic conditions, increase the traffic safety and promote the rapid development of economy. In this paper, with the implementation of intelligent traffic standards in China, distribution, the standard promotion strategy, analyzing intelligent transportation standard application system structure, technology, the application of countermeasures, to provide reference for the application of Intelligent Transportation Standards in china.
Key words: intelligent transportation; standardization; information platform; application; technology research
中圖分類(lèi)號(hào)：F512.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2013）
一 前言
智能交通系統(tǒng)（ITS）又稱(chēng)智能運(yùn)輸系統(tǒng)，是在較完善的交通基礎(chǔ)設(shè)施之上，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、可視化安全預(yù)警決策技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、通信技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)等，以達(dá)到交通的高效便捷、安全舒適。而智能化交通系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是我國(guó)現(xiàn)代化交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展目標(biāo)，近些年來(lái)逐漸受到重視。智能交通標(biāo)準(zhǔn)化也是交通標(biāo)準(zhǔn)化的新要求，也是智能交通建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展的重要保障。
二 我國(guó)智能交通標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用現(xiàn)狀
智能交通適于上世紀(jì)70年代末交通運(yùn)輸管理中對(duì)于電子信息技術(shù)的應(yīng)用，主要集中在道路監(jiān)控、高速公路收費(fèi)、GPS、地理信息和系統(tǒng)集成等環(huán)節(jié)。智能交通標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用也在逐漸完善，截止去年底我國(guó)智能交通現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有148項(xiàng)，包括術(shù)語(yǔ)與定義、數(shù)字地圖及定位、基礎(chǔ)信息編碼及表述、專(zhuān)用通信、信息服務(wù)、交通與緊急事件管理、電子收費(fèi)、綜合運(yùn)輸及運(yùn)輸管理、車(chē)輛輔助駕駛與自動(dòng)公路等標(biāo)準(zhǔn)，但部分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)齡已明顯偏高，需要進(jìn)行重新修訂和完善。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和交通網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，智能交通的發(fā)展已經(jīng)成為了城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要目標(biāo)，尤其是城市公共交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。比如，北京、上海、深圳都投巨資進(jìn)行城市公交網(wǎng)絡(luò)的智能化建設(shè)，積極致力于交通運(yùn)行協(xié)調(diào)指揮（TOCC）和路網(wǎng)監(jiān)管、公交安保等服務(wù)體系的建設(shè)，建設(shè)完善的交通狀態(tài)指數(shù)采集系統(tǒng)，為市民提供全方位的交通信息綜合信息服務(wù)。進(jìn)入十二五期間，各省市的智能交通標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，在構(gòu)建公路綜合管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系和安全認(rèn)證體系、危貨運(yùn)輸車(chē)輛聯(lián)網(wǎng)控制、ETC收費(fèi)系統(tǒng)建設(shè)等方面都不斷有新技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)，信息采集度更高，更能適應(yīng)人的應(yīng)用要求。其中很多新技術(shù)的應(yīng)用大量的利用了傳感器通信技術(shù)和可視化預(yù)警決策技術(shù)，這些智能交通標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在智能公交系統(tǒng)（公交車(chē)輛智能調(diào)度系統(tǒng)、公交IC卡系統(tǒng)、公交客流量檢測(cè)系統(tǒng)、城市快速公交系統(tǒng)、城市軌道交通系統(tǒng)）、城市智能交通管理系統(tǒng)（城市交通控制系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、城市交叉口闖紅燈拍照系統(tǒng)）、城市交通電子收費(fèi)系統(tǒng)、城市共用信息平臺(tái)系統(tǒng)、城市交通信息服務(wù)系統(tǒng)、汽車(chē)安全技術(shù)等領(lǐng)域。
但是，我國(guó)的智能化系統(tǒng)建設(shè)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的完善步驟不統(tǒng)一，使得我國(guó)的智能交通標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用存在著很多問(wèn)題，諸如各省市各自為政沒(méi)有固定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，省市、地區(qū)之間的智能化系統(tǒng)建設(shè)也不平衡甚至有些地區(qū)缺失、信息的共享平臺(tái)尚未建立，沒(méi)有形成統(tǒng)一的智能化交通系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)。這些問(wèn)題都對(duì)我國(guó)智能交通標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用提出了跟高的要求。
三 智能交通標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用對(duì)策思考 經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展以及交通網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，再加上城市建設(shè)中的地下交通、立體交通的體系構(gòu)建，對(duì)智能交通發(fā)展提出了更高要求，智能交通標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用，需要做好以下幾個(gè)方面的工作：
1.加快智能交通標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一整合，地區(qū)之間的標(biāo)準(zhǔn)和新舊標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一要逐漸統(tǒng)一和完善，借鑒國(guó)外先進(jìn)智能交通應(yīng)用技術(shù)，形成中長(zhǎng)期標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略。
2.國(guó)家相關(guān)主管部門(mén)引導(dǎo)各地盡快對(duì)智能交通標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)查研究，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織，推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的制定、效益評(píng)估、信息溝通等公共服務(wù)作用。
3.發(fā)揮智能交通標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，以標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)研究方向，以新技術(shù)平衡智能交通標(biāo)準(zhǔn)，相互促進(jìn)提高，鼓勵(lì)企業(yè)研究智能交通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的配套政策，進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)化體系。
4.加強(qiáng)智能交通系統(tǒng)方面的人才培養(yǎng)，創(chuàng)建寬松的人才環(huán)境，鼓勵(lì)科研院校進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)修繕和技術(shù)創(chuàng)新。
5.國(guó)家主管部門(mén)引導(dǎo)各部門(mén)之間的信息溝通與信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，將交通網(wǎng)絡(luò)與城市公交、公路交通、經(jīng)濟(jì)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)、公共安全、社會(huì)治安等各方面，實(shí)行多頭聯(lián)動(dòng)、信息共享。特別是在公共安全預(yù)警與輔助決策信息的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提高公共交通安全和社會(huì)治安監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)的預(yù)警和快速反應(yīng)機(jī)制。
6.各級(jí)政府主管部門(mén)應(yīng)建立相關(guān)制度，促進(jìn)電子地圖、GIS、交通模擬、交通信息采集等新技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用推廣，增強(qiáng)交通規(guī)劃的信息化水平和交通工程設(shè)計(jì)水平。
7.國(guó)家政策要傾向于投資決策、中長(zhǎng)期科學(xué)規(guī)劃、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研制方面的優(yōu)惠政策支持，使企業(yè)更積極的投入城市智能交通系統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)，促使城市智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展。
8.因地制宜推動(dòng)城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)，“統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實(shí)施”的原則，確定不同地區(qū)之間的城市智能交通系統(tǒng)的中長(zhǎng)期建設(shè)目標(biāo)和發(fā)展策略，減小經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡造成的智能交通標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的差距。
9.智能化交通的建設(shè)重點(diǎn)側(cè)重于公共交通系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)、信息服務(wù)系統(tǒng)、收費(fèi)管理系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，例如公交智能調(diào)度系統(tǒng)、城市道路交通監(jiān)控系統(tǒng)、交通突發(fā)事件自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、可視化安全預(yù)警決策系統(tǒng)、交通違法取證系統(tǒng)、出行信息服務(wù)系統(tǒng)、自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、事故安全助手、交通緊急救援系統(tǒng)、交通模擬仿真演練系統(tǒng)等，并以系統(tǒng)的運(yùn)行驗(yàn)證智能交通標(biāo)準(zhǔn)的合理性、實(shí)用性。
10.構(gòu)建統(tǒng)一的信息網(wǎng)絡(luò)共享平臺(tái)，充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)以及信息數(shù)據(jù)分析預(yù)警技術(shù)，形成可視化信息大網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，面向公眾查詢(xún)信息和各部門(mén)之間的信息溝通，是智能化交通系統(tǒng)的應(yīng)用更具有實(shí)際意義。
結(jié)語(yǔ)
智能交通系統(tǒng)發(fā)展與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用有很大的關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用應(yīng)該根據(jù)城市道路交通發(fā)展的實(shí)際情況，結(jié)合智能交通面臨的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)，制定交通網(wǎng)絡(luò)智能化發(fā)展的中長(zhǎng)期規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，將先進(jìn)的智能交通標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)應(yīng)用到交通管理、安全管理和經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中，為我國(guó)智能化交通系統(tǒng)的建設(shè)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、社會(huì)健康發(fā)展提供便利和技術(shù)保障。
參考文獻(xiàn)：
[1] 岳建明.我國(guó)智能交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及技術(shù)創(chuàng)新模式探討[J].中國(guó)軟科學(xué)，2012（9）.
關(guān)鍵詞：平整度直接式檢測(cè)類(lèi)響應(yīng)式檢測(cè)類(lèi)
一、引言
平整度檢測(cè)貫穿于路面施工質(zhì)量檢測(cè)、評(píng)定、驗(yàn)收及運(yùn)營(yíng)期路面質(zhì)量檢測(cè)等環(huán)節(jié)，其檢測(cè)設(shè)備、原理和方法多種多樣，檢測(cè)結(jié)果因檢測(cè)設(shè)備不同而有較大差異。美國(guó)、澳大利亞等國(guó)的平整度檢測(cè)技術(shù)處于領(lǐng)先水平。美國(guó)有多家公司研發(fā)和生產(chǎn)路面平整度檢測(cè)儀，其中包括ICC公司生產(chǎn)的慣性激光斷面儀和手推式斷面儀；FACE公司生產(chǎn)的DIPSTICK(步進(jìn)式斷面儀)和手推式斷面儀，及South Dakota DOT生產(chǎn)的慣性激光斷面儀等(澳大利亞ARRB生產(chǎn)的手推式斷面儀和慣性激光斷面儀在國(guó)際上也有一定的市場(chǎng))。
我國(guó)平整度檢測(cè)技術(shù)的研究相對(duì)落后，由于公路建設(shè)的需要，在“七五”期間，由交通部公路研究所和西安公路研究所等單位先后分別研制了顛簸累積儀和八輪儀等平整度檢測(cè)裝置，目前已在中國(guó)市場(chǎng)上有了一定的應(yīng)用。在過(guò)去的十年中，有過(guò)一些應(yīng)用和理論的研究，如我國(guó)規(guī)范規(guī)定了幾種用于不同工程階段、不同結(jié)構(gòu)層次的平整度檢測(cè)設(shè)備和相應(yīng)的檢測(cè)、評(píng)定方法，但總的來(lái)說(shuō)在技術(shù)方面突破不大。近年來(lái)國(guó)內(nèi)在儀器的評(píng)價(jià)和相關(guān)性的研究方面也開(kāi)展了一些工作，2001年交通部組織開(kāi)展了平整度檢定規(guī)程研究，并已初步完成。
二、路面平整度檢測(cè)儀的基本分類(lèi)
,q4U5e7lJ公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱(chēng)考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通)p%fzS$ZnP公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱(chēng)考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通路面平整度的儀器主要有兩大分類(lèi)：第一類(lèi)為縱斷面測(cè)定(直接式檢測(cè)類(lèi))，即測(cè)出路面縱斷面剖面曲線(xiàn)，然后對(duì)測(cè)出的縱斷面曲線(xiàn)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析得出平整度指標(biāo)。第二類(lèi)為車(chē)輛對(duì)路面的反應(yīng)測(cè)定(響應(yīng)式檢測(cè)類(lèi))，即測(cè)出車(chē)輛對(duì)路面縱斷面變化的力學(xué)響應(yīng)，然后對(duì)測(cè)出的力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析得出平整度指標(biāo)。對(duì)響應(yīng)式檢測(cè)類(lèi)而言，其平整度指標(biāo)的換算主要是通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)儀器測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行標(biāo)定而得到。通常，第一類(lèi)檢測(cè)方法可用于路面施工質(zhì)量驗(yàn)收與評(píng)價(jià)，而第二類(lèi)檢測(cè)方法主要用于路面周期性評(píng)價(jià)。但第二類(lèi)檢測(cè)儀器常要借助于第一類(lèi)檢測(cè)儀器進(jìn)行指標(biāo)標(biāo)定。
1、直接式檢測(cè)類(lèi)
對(duì)直接式檢測(cè)類(lèi)平整度檢測(cè)儀而言，主要的平整度指標(biāo)為國(guó)際平整度指標(biāo)IRI(InternationalRoughnessIndex)。國(guó)際平整度指標(biāo)IRI是被廣泛采用的路面平整度指標(biāo)。國(guó)際平整度指標(biāo)IRI的優(yōu)點(diǎn)是具有很強(qiáng)的時(shí)間穩(wěn)定性和空間穩(wěn)定性，這使得不同時(shí)間和地點(diǎn)檢測(cè)的國(guó)際平整度指標(biāo)IRI值可進(jìn)行直接比較。T c5Xv%g7^XZe公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱(chēng)考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通國(guó)際平整度指標(biāo)IRI的計(jì)算是基于四分之一車(chē)輛仿真模型。四分之一車(chē)輛仿真模型是用于模擬車(chē)輛在實(shí)際路面行駛時(shí)車(chē)體對(duì)路面縱斷面起伏波動(dòng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。J,y,[6\L f省略
"H+`&U;pM3Fj$u c
四分之一車(chē)輛仿真模型用于模擬車(chē)輛機(jī)械系統(tǒng)在路面縱斷面曲線(xiàn)輸入的激勵(lì)下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。通過(guò)四分之一車(chē)輛仿真模型計(jì)算模型車(chē)車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的單向位移量，將各次計(jì)算的單向位移值累加(單位為m)并與路段長(zhǎng)度相除(單位為km)，既可以得到國(guó)際平整度指標(biāo)IRI，其單位為m／km。國(guó)際平整度指標(biāo)IRI計(jì)算的數(shù)學(xué)過(guò)程極其繁瑣，具體計(jì)算公式可查閱有關(guān)資料。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是國(guó)際平整度指標(biāo)IRI必須先獲得路面縱斷面剖面曲線(xiàn)，然后將路面縱斷面剖面曲線(xiàn)輸入到四分之一車(chē)輛仿真模型，由四分之一車(chē)輛仿真模型計(jì)算國(guó)際平整度指標(biāo)IRI。事實(shí)上，幾乎所有的自動(dòng)化路面斷面曲線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)(直接式檢測(cè)類(lèi))都包含國(guó)際平整度指標(biāo)IRI的計(jì)算軟件包。因此只要獲得路面縱斷面剖面曲線(xiàn)，就能較易獲得國(guó)際平整度指標(biāo)IRI。 B$~4Z dI [mj Ck公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱(chēng)考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通2、響應(yīng)式檢測(cè)類(lèi) e V4k[ \8?;V響應(yīng)式檢測(cè)類(lèi)的檢測(cè)對(duì)象主要包括檢測(cè)車(chē)輛的動(dòng)態(tài)垂直加速度和垂直位移。當(dāng)平整度檢測(cè)儀檢測(cè)的對(duì)象是車(chē)輛的動(dòng)態(tài)垂直加速度時(shí)，此類(lèi)平整度檢測(cè)儀可歸為電子響應(yīng)式檢測(cè)類(lèi)；當(dāng)平整度檢測(cè)儀檢測(cè)的對(duì)象是車(chē)輛的動(dòng)態(tài)垂直向累積位移量時(shí)，此類(lèi)平整度檢測(cè)儀可歸為機(jī)械響應(yīng)式檢測(cè)類(lèi)。
三、主要特點(diǎn)
1、直接式檢測(cè)類(lèi)主要特點(diǎn)是：
(1)能得到路面縱斷面曲線(xiàn)，根據(jù)縱斷面曲線(xiàn)，平整度特性可直觀地反映出來(lái)。
2|
GGphu/uo8C省略)o ^A8P?S省略(2)測(cè)得的路面縱斷面曲線(xiàn)可輸入到仿真數(shù)學(xué)模型而得到車(chē)輛對(duì)路面縱斷面變化的仿真力學(xué)響應(yīng)。過(guò)去的實(shí)驗(yàn)和研究已證明這種仿真響應(yīng)與真實(shí)的車(chē)輛響應(yīng)有很好的相關(guān)性。
AU8V B9oZ公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱(chēng)考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通3n(^xO#FJo9i T省略(3)檢測(cè)路面縱斷面曲線(xiàn)是較難的，尤其是長(zhǎng)波長(zhǎng)縱斷面曲線(xiàn)，其原因是難以從檢測(cè)儀本身直接取得路面縱斷面垂直高度參照點(diǎn)。比較可取的方法是從檢測(cè)儀本身的垂直加速度或與水平線(xiàn)的夾角之中間接地取得垂直高度的參照點(diǎn)。
(4)由于此類(lèi)檢測(cè)儀能得到路面縱斷面曲線(xiàn)，因此可直接用于新路面施工質(zhì)量的驗(yàn)收與評(píng)價(jià)，使驗(yàn)收部門(mén)有客觀依據(jù)決定施工質(zhì)量的優(yōu)劣。
1s S|7c}`省略(5)若此類(lèi)檢測(cè)儀能測(cè)出長(zhǎng)波長(zhǎng)和短波長(zhǎng)路面縱斷面曲線(xiàn)，則可作為標(biāo)準(zhǔn)參照儀
` Aw X'pCc0h
t8wv!P1m"Z2w用于對(duì)其它平整度儀進(jìn)行標(biāo)定和作相關(guān)分析。 ^+} ~ U5U3l省略O(shè)t*dFUa9q d$s)G O公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱(chēng)考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通2、響應(yīng)式檢測(cè)類(lèi)主要特點(diǎn)是：
H)?
J9k$v2e5e(`&n公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱(chēng)考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通 (1)此類(lèi)方法的依據(jù)是車(chē)輛對(duì)路面縱斷面垂直高度變化的力學(xué)響應(yīng)，如振動(dòng)等，然后對(duì)這種響應(yīng)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，從而得到平整度指標(biāo)，如垂直加速度均方差和顛簸累計(jì)值等。
(2)由于此類(lèi)檢測(cè)方法相對(duì)于第一類(lèi)方法要簡(jiǎn)單，檢測(cè)速度要快，因而適用于高速檢測(cè)和長(zhǎng)距離檢測(cè)。 (3)此類(lèi)方法無(wú)法得到路面縱斷面曲線(xiàn)，因而主要應(yīng)用于現(xiàn)存路面平整度評(píng)價(jià)。
(Ap3Z9_ q公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱(chēng)考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通(4)由于無(wú)法得到路面縱斷面曲線(xiàn)，此類(lèi)檢測(cè)儀需依賴(lài)于能測(cè)出長(zhǎng)波長(zhǎng)和短波長(zhǎng)路面縱斷面曲線(xiàn)的平整度檢測(cè)儀對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定和作相關(guān)分析。
四、平整度檢測(cè)儀的標(biāo)定方法
1、基本原理
響應(yīng)式平整度檢測(cè)儀主要依據(jù)檢測(cè)車(chē)對(duì)路面不平整的動(dòng)態(tài)響應(yīng)來(lái)獲得平整度的指標(biāo)的。因此，檢測(cè)本身的機(jī)械性能將直接影響到平整度檢測(cè)的結(jié)果。從概念上講，不同的檢測(cè)車(chē)針對(duì)同一條路面將會(huì)有不同的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，即便是同一臺(tái)檢測(cè)車(chē)，當(dāng)使用一段時(shí)間后，其機(jī)械性能和電氣性能也會(huì)發(fā)生一定的變化。針對(duì)這兩種性能前后時(shí)間的不一致性，在路面平整度檢測(cè)的實(shí)踐中，往往采用技術(shù)標(biāo)定(也稱(chēng)系統(tǒng)標(biāo)定)的方法來(lái)使各種響應(yīng)式路面平整度儀的檢測(cè)達(dá)到一致性，或歸結(jié)到標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)。
O-NK6?8U | A,WQ|省略在國(guó)際上，路面平整度的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)主要采用兩種方法，第一種方法是采用精密水準(zhǔn)儀檢測(cè)路面平整度，即采用精密水準(zhǔn)儀檢測(cè)出路面的縱斷面剖面曲線(xiàn)(標(biāo)高)，然后采用計(jì)算機(jī)軟件將測(cè)得的路面縱斷面曲線(xiàn)轉(zhuǎn)換成國(guó)際平整度指標(biāo)(IRI)，從而獲得該路面的平整度指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)。第二種方法是采用手推式斷面儀(也稱(chēng)路面縱斷面剖面儀)檢測(cè)路面縱斷面剖面曲線(xiàn)，然后采用計(jì)算機(jī)軟件將測(cè)得的路面縱斷面曲線(xiàn)轉(zhuǎn)換成IRI，從而獲得該路面的平整度指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)。不論是采用何種標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，其基本要求是：
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z省略2q2F D!IU2d)y+[r[a．檢測(cè)結(jié)果不受檢測(cè)設(shè)備機(jī)械性能的影響；
t5@M k5B!| Fb省略b．檢測(cè)精度要求較高；
'z+~G1G!Bk*~公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱(chēng)考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通C．能直接獲得全波長(zhǎng)的路面縱斷面剖面曲線(xiàn)；
d．能直接計(jì)算出IRI。 2]QM vv"OSreHtQ
p/BK路橋先鋒論壇―省略對(duì)于響應(yīng)式平整度檢測(cè)儀的標(biāo)定，一般要求至少5條以上的路面(包括較為粗糙的路面、中等平整的路面和較為平整的路面)，其長(zhǎng)度為100～200m左右。對(duì)這些選定的路面，分別采用標(biāo)準(zhǔn)儀器(精密水準(zhǔn)儀或手推式斷面儀)和被標(biāo)定的響應(yīng)式平整度儀實(shí)施平整度檢測(cè)，獲得的平整度指標(biāo)即可用來(lái)作為系統(tǒng)標(biāo)定之用。
五、結(jié)束語(yǔ)
路面平整度是評(píng)定路面使用品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,它既是一個(gè)路面外觀指標(biāo),又是衡量路面質(zhì)量及現(xiàn)有路面破壞程度的一個(gè)重要指標(biāo)。其直接關(guān)系到行車(chē)安全以及車(chē)輛的通行能力和運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性，還影響著路面的使用年限，但近年來(lái)由于各種車(chē)載高效檢測(cè)設(shè)備擁有測(cè)試精度等級(jí)高，人為因素少，不用中斷交通等優(yōu)點(diǎn)，這些方法已經(jīng)被各省市的質(zhì)監(jiān)部門(mén)所采用平整度檢測(cè)事業(yè)也正朝著精確、快速、高效的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
張超、鄭南翔、王建設(shè) 《路基路面試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)》 人民交通出版社
關(guān)鍵詞：智能車(chē)輛；環(huán)境感知；傳感器；多傳感器信息融合
中圖分類(lèi)號(hào)：E91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2012） 14-0026-01
一、前言
隨著社會(huì)的進(jìn)步，汽車(chē)成為人們出行必不可少的交通工具，車(chē)輛堵塞、交通事故等問(wèn)題也日益顯現(xiàn)。汽車(chē)數(shù)量的快速增長(zhǎng)造成了公共交通效率低下、交通事故頻發(fā)。建立起現(xiàn)代化的智能交通系統(tǒng)便被提到日程上來(lái)。智能車(chē)輛（Intelligent Vehicles， IV）作為智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation Systems，ITS）的重要組成部分，也是系統(tǒng)的運(yùn)行主體，能夠提高駕駛安全性，大幅改善公路交通效率，降低能源消耗量，由于眾多優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)的研究日益受到國(guó)內(nèi)外相關(guān)機(jī)構(gòu)的關(guān)注。
智能交通系統(tǒng)能夠有效緩解交通壓力，合理調(diào)配公共交通資源和道路資源?；跈C(jī)器傳感技術(shù)和控制技術(shù)，駕駛系統(tǒng)采用信息傳輸技術(shù)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)監(jiān)測(cè)道路路面、交通標(biāo)志、其他車(chē)輛、行人以及交通事故等道路環(huán)境狀況，有效保證智能車(chē)輛在各種路況下的安全行駛，并能對(duì)一些異常狀況進(jìn)行及時(shí)處理。在過(guò)去的10多年里，相關(guān)技術(shù)取得了很大的進(jìn)步，有些國(guó)家已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)了一些基于視覺(jué)的道路識(shí)別和跟蹤系統(tǒng)。其中，具有代表性的系統(tǒng)有：LOIS系統(tǒng)、GOLD系統(tǒng)、RALPH系統(tǒng)、SCARF 系統(tǒng)和ALVINN系統(tǒng)等。從這些先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用便可看出，感知外部環(huán)境模塊是智能車(chē)輛的核心技術(shù)。
二、環(huán)境感知傳感器在智能車(chē)輛上的應(yīng)用現(xiàn)狀
智能車(chē)輛在道路上暢行離不開(kāi)相應(yīng)的傳感技術(shù)，其中最重要的是道路環(huán)境感知模塊，該模塊將先進(jìn)的通訊技術(shù)、信息傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)結(jié)合起來(lái)系統(tǒng)利用。智能車(chē)輛系統(tǒng)主要有環(huán)境感知模塊、分析模塊、控制模塊等部分組成。環(huán)境感知傳感系統(tǒng)主要由機(jī)器視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、超聲波傳感器和紅外線(xiàn)傳感器組成。
（一）機(jī)器視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)
機(jī)器視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)是指智能車(chē)輛利用CCD等成像元件從不同角度全方位拍攝車(chē)外環(huán)境，根據(jù)搜集到的視覺(jué)信息，識(shí)別近距離內(nèi)的車(chē)輛、行人、交通標(biāo)志等。機(jī)器視覺(jué)也有其弱點(diǎn)，容易受到環(huán)境的影響，在能見(jiàn)度較低時(shí)效果不理想，因此，在傳感器類(lèi)別中屬于被動(dòng)型。與雷達(dá)系統(tǒng)相比較，視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)價(jià)格低廉，一輛車(chē)上可以安裝多處，監(jiān)測(cè)范圍更大，搜集道路信息更為全面，通過(guò)對(duì)其所得的圖像進(jìn)行處理可以識(shí)別、檢測(cè)周?chē)窙r，這些也是主動(dòng)型傳感器無(wú)法替代的。所以越來(lái)越多的人對(duì)利用機(jī)器視覺(jué)感知車(chē)輛行駛環(huán)境產(chǎn)生很大的興趣，該系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活中隨處可見(jiàn)，普及率最高，機(jī)器視覺(jué)在智能車(chē)輛研究領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用， 成為最受歡迎的傳感器之一。
（二）雷達(dá)系統(tǒng)
雷達(dá)系統(tǒng)是一種主動(dòng)型傳感器，利用微電磁波探測(cè)目標(biāo)距離、速度、方位等。雷達(dá)不需要復(fù)雜的設(shè)計(jì)與繁復(fù)的計(jì)算。雷達(dá)系統(tǒng)的使用不受光線(xiàn)、天氣等因素干擾，無(wú)論是白天還是黑夜，晴天或者下雨，雷達(dá)系統(tǒng)都能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于雷達(dá)是靠電磁波反射原理來(lái)工作的，這會(huì)導(dǎo)致相近的不同雷達(dá)間電磁波相互干擾而影響工作效能。但是，瑕不掩瑜，由于雷達(dá)在準(zhǔn)確提供遠(yuǎn)距離的車(chē)輛和障礙物信息方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，因此在車(chē)輛的防碰撞系統(tǒng)中有著廣闊的應(yīng)用前景。
（三）超聲波傳感器
顧名思義，超聲波傳感器是指利用超聲波為檢測(cè)方法的傳感器。使用超聲波探測(cè)得來(lái)的的數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單、快速，超聲波傳感器可以發(fā)射定向長(zhǎng)生波，能夠在較小范圍內(nèi)檢測(cè)到物置。這種技術(shù)在醫(yī)學(xué)應(yīng)用上比較廣泛和成熟。汽車(chē)工業(yè)上的利用首見(jiàn)于在歐洲銷(xiāo)售的的BMW 車(chē)上的超聲波停車(chē)裝置。這種系統(tǒng)利用一片單片機(jī)進(jìn)行控制，超聲波遇到障礙反射回傳后，根據(jù)傳感器探測(cè)距離發(fā)出不同的提示音。
（四）紅外線(xiàn)傳感器
紅外線(xiàn)傳感器是利用紅外線(xiàn)來(lái)進(jìn)行測(cè)量工作的傳感器，技術(shù)更加先進(jìn)。紅外線(xiàn)傳感器不受黑暗、風(fēng)、沙、雨、雪、霧的阻擋，環(huán)境適應(yīng)性好，且功耗低。這些特點(diǎn)使它遠(yuǎn)超其他傳感器。與超聲波傳感器相比，反應(yīng)速度更快，探測(cè)范圍更廣，由于其探測(cè)視角小，方向性和測(cè)量精度有所提高。與機(jī)器視覺(jué)結(jié)合使用，紅外線(xiàn)傳感器可以增強(qiáng)機(jī)器視覺(jué)識(shí)別的可靠性，使黑夜如同白晝，因此常被用于智能汽車(chē)中的夜視系統(tǒng)中。
三、多傳感器的綜合利用
在復(fù)雜的路況環(huán)境下，單一傳感器都有其局限性，僅僅安裝單一傳感器難以提供路況環(huán)境的全面描述，因此設(shè)計(jì)智能車(chē)輛必須配置多種傳感器。例如夜間行駛時(shí)紅外線(xiàn)傳感器是必不可少的；而停車(chē)、倒車(chē)時(shí)主要使用超聲波、雷達(dá)探測(cè)周邊障礙物的遠(yuǎn)近；機(jī)器視覺(jué)除日常應(yīng)用外與其他傳感器結(jié)合起來(lái)可以使得智能車(chē)輛駕駛安全性更加可靠。
隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和電子技術(shù)的進(jìn)步，智能車(chē)輛技術(shù)研究中多傳感器信息融合技術(shù)的應(yīng)用取得了許多令人振奮的成果。如車(chē)載系統(tǒng)互聯(lián)技術(shù)、歐洲的Peugeo系統(tǒng)、美國(guó)的IVHS系統(tǒng)等。Tsai-Hong Hong等利用激光傳感器采集圖像獲得車(chē)輛前方的距離信息，在正常的路況環(huán)境下，采用彩色攝像機(jī)與激光傳感器聯(lián)合感知道路表面和定位道路邊界。這些技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，相信在不久的將來(lái)引起汽車(chē)工業(yè)的革命。
四、結(jié)語(yǔ)
在智能車(chē)輛的環(huán)境感知模塊技術(shù)研究中，傳感器是智能車(chē)輛控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。如何使傳感器技術(shù)更好的應(yīng)用到汽車(chē)行業(yè)上來(lái)，未來(lái)將成為傳感器技術(shù)研究領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展方向。
整合各種類(lèi)型的傳感器技術(shù)，使其為智能車(chē)輛提供更加真實(shí)可靠的路況環(huán)境信息，對(duì)智能汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。由于實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境所得到信息大多數(shù)都是不確定信息，傳感器回饋信息融合還原真實(shí)路況還有很大的困難。
縱觀全球，我國(guó)的智能車(chē)輛研究工作還處于起步階段，同歐美日等相比還很落后。但隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車(chē)保有量不斷膨脹，嚴(yán)峻的交通現(xiàn)狀迫使我們把發(fā)展智能交通盡早提到日程上來(lái)，只要我們勇于創(chuàng)新，結(jié)合我國(guó)具體國(guó)情，不斷進(jìn)行深入、細(xì)致的研究，我國(guó)智能化交通必能早日實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】 3G通信 智能交通 指揮系統(tǒng)
一、智能交通指揮系統(tǒng)
由于以前的交通管理指揮系統(tǒng)的交通指揮方式的局限性，結(jié)果導(dǎo)致在整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)急處理過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)非同步性以及工作效率的低下，例如針對(duì)城市交通狀況的收集，傳動(dòng)的指揮方式往往依靠“交警采點(diǎn)+采點(diǎn)結(jié)果匯報(bào)于指揮中心+給出解決措施”的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，此種解決方法屬事后行為，因此對(duì)城市交通狀況的改觀非常不利；針對(duì)交通事故的處理，交通事故發(fā)生的不可預(yù)見(jiàn)性往往使事后取證出現(xiàn)較大難度，因此多數(shù)交通事故難以被及時(shí)處理，那么勢(shì)必引起更大面積的堵塞。針對(duì)此類(lèi)情況，本文介紹了一種以3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)?；? G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)具體由若干監(jiān)控遠(yuǎn)程、監(jiān)控中心、3 G數(shù)據(jù)通信鏈路組成，另外，以 TCP/ IP協(xié)議的3 G通信技術(shù)被運(yùn)用到交通部門(mén)，能夠直接實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，此外前端攝像機(jī)的視頻信號(hào)具體經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)向分節(jié)點(diǎn)的傳輸，隨后經(jīng)分節(jié)點(diǎn)直接傳至網(wǎng)絡(luò)，但若分節(jié)點(diǎn)存有矩陣，亦可把矩陣與 DVR連接起來(lái)，隨后直接傳至網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控中心要想對(duì)多個(gè)的設(shè)備硬件進(jìn)行控制，那么需要具體把用戶(hù)的需要、監(jiān)控的現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行周密結(jié)合。高速云臺(tái)、數(shù)字解碼器、畫(huà)面分割器、遠(yuǎn)端監(jiān)控主機(jī)、3G數(shù)據(jù)傳輸模塊等設(shè)備是主要的遠(yuǎn)端監(jiān)控使用器材；同時(shí)監(jiān)控中心使用頻率最高的設(shè)備主要包括3G無(wú)線(xiàn)路由器以及切換視頻矩陣等。此類(lèi)設(shè)備在實(shí)際配置過(guò)程中，主要是從用戶(hù)實(shí)際需求的角度出發(fā)進(jìn)行配置的。3G網(wǎng)絡(luò)是該交通系統(tǒng)的主要組成部分，也即是該交通指揮系統(tǒng)主要通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)傳輸交通路口的視頻信息與相應(yīng)的信號(hào)控制信息，借此實(shí)現(xiàn)智能交通指揮系統(tǒng)組網(wǎng)新的發(fā)展，此外網(wǎng)絡(luò)管理用戶(hù)能夠?qū)崟r(shí)瀏覽監(jiān)控若干監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)。
以3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)在采集圖像信號(hào)以及處理圖像信號(hào)的過(guò)程中，往往以DSP高速處理儀為主要手段實(shí)現(xiàn)高效精確地處理，想要進(jìn)性增強(qiáng)或復(fù)原圖像，那么就應(yīng)通過(guò)預(yù)處理的圖像模塊。而處理之后的圖像則是通過(guò)顏色標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)模塊、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)模塊等模塊完成接收。對(duì)于運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)而言，主要以模糊跟蹤控制技術(shù)為主要技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)智能跟蹤。想要以網(wǎng)頁(yè)瀏覽圖像或者回放、查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)，則應(yīng)通過(guò)多媒體科技、Web數(shù)據(jù)庫(kù)科技技術(shù)；要想實(shí)現(xiàn)信號(hào)、語(yǔ)音、視頻等數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，則通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)科技、無(wú)線(xiàn)通信科技與壓縮圖像解碼技術(shù)，（見(jiàn)圖1）。
基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、同步性與分布性是以3G通信技術(shù)為基礎(chǔ)的智能交通指揮系統(tǒng)的主要特征與優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，該交通指揮系統(tǒng)在多道路交通實(shí)時(shí)情況的監(jiān)測(cè)中，還具有級(jí)聯(lián)的監(jiān)控中心模式（如圖2所示）以及多級(jí)監(jiān)控模式等，此外該系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)多級(jí)系統(tǒng)組合，最終可以擴(kuò)大交通視頻的監(jiān)測(cè)面積，擴(kuò)充監(jiān)控系統(tǒng)的儲(chǔ)存量。用戶(hù)在需要瀏覽監(jiān)控時(shí)，僅需服務(wù)器以及瀏覽器，就能夠?qū)Φ缆方煌ǖ南嚓P(guān)信息實(shí)施監(jiān)控。
二、智能交通指揮系統(tǒng)的核心技術(shù)分析
通過(guò)以上分析可知，在道路交通指導(dǎo)過(guò)程中，主要應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)包括TD- SCDMA3 G移動(dòng)通信技術(shù)（如圖3所示）以及移動(dòng)通信技術(shù)、壓縮解碼技術(shù)、交通流量最佳的計(jì)算辦法等。本章節(jié)著重介紹TD-SCDMA3G移動(dòng)通信技術(shù)、CDMA2000移動(dòng)通信技術(shù)、最佳交通流量預(yù)測(cè)算法。
（1）TD-SCDMA3G移動(dòng)通信技術(shù)。TD-SCDMA3G的設(shè)計(jì)最好采用分布式軟件體系結(jié)構(gòu)，以便實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)，降低軟件模塊間的耦合及改善軟件編寫(xiě)、調(diào)試、維護(hù)的環(huán)境。TD- SCDMA3 G具體包括接口與通信、移動(dòng)臺(tái)模擬器、系統(tǒng)模擬器（見(jiàn)圖3）三部分。其中，系統(tǒng)模擬器的突出作用在于實(shí)現(xiàn)基站仿真，該系統(tǒng)模擬器主要由幾大功能模塊構(gòu)成：人機(jī)界面，信令程序編譯、消息收發(fā)以及信令提取、信令解釋等。而具有智能天線(xiàn)的TDD模式則是TD-SCDMA3G主要采用的模式，用戶(hù)以智能天線(xiàn)為載體，進(jìn)行距離與方位的定位，此時(shí)僅需借助接力切換方式，便可使基站與基站控制器結(jié)合用戶(hù)的實(shí)際距離與方位信息對(duì)移動(dòng)手機(jī)用戶(hù)的異動(dòng)情況進(jìn)行判斷，在此基礎(chǔ)上保證切換到相對(duì)應(yīng)基站臨近區(qū)域的及時(shí)性，促進(jìn)接力切換到位，從而使切換過(guò)程中對(duì)臨近區(qū)域基站信道資源的占用率得到全面降低，并大幅提升切換成功率。同時(shí)，TD-SCDMA系統(tǒng)在傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的過(guò)程中，如傳送2Mb/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的過(guò)程中，通過(guò)碼片速率為1.28Mb/s以及頻帶寬度為11Mb/s方式便可順利完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送。目前全球頻譜資源均呈現(xiàn)出極度緊張的狀態(tài)，若想找出完全符合要求的對(duì)稱(chēng)頻段，實(shí)屬難事。針對(duì)D-SCDMA系統(tǒng)，其僅需滿(mǎn)足某個(gè)載彼的頻段便可順利使用，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有頻率資源的靈活利用。（2）CDMA2000移動(dòng)通信技術(shù)。在CDMA技術(shù)中，CDMA2000是一種關(guān)鍵的技術(shù)，它以提供足夠高的數(shù)據(jù)速率來(lái)滿(mǎn)足 IMT-2000的性能要求為主要目標(biāo)。此項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)如下：無(wú)線(xiàn)接口源自 ANSI TIA/ EIA-95、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)源自 ANSI TIA/ EIA-41、信道帶寬 N* 1.25MHz（N取1、3、6、9、12）、擴(kuò)頻碼片速率 N* 1.2288Mbit/s（N取1、3、6、9、12）、雙工技術(shù) FDD/ FDD等。功率控制技術(shù)以及具有較好的延時(shí)性能、選擇效率與編碼增益高等優(yōu)勢(shì)的高效信息編譯碼技術(shù)是CDMA2000中最為核心的技術(shù)。由此可見(jiàn)， CDMA2000具有諸多獨(dú)特性，其一，大容量系統(tǒng)，相同的無(wú)線(xiàn)信道可以滿(mǎn)足全面的 CDMA客戶(hù)，所以，如果用戶(hù)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，那么信道內(nèi)其他用戶(hù)所受到的干擾勢(shì)必大幅度降低，所以 CDMA系統(tǒng)對(duì)人類(lèi)語(yǔ)言特點(diǎn)的充分利用能夠使相互干擾程度大大降低，同時(shí)實(shí)際容量能夠增大至原來(lái)的三倍左右，從理論上分析，模擬網(wǎng)絡(luò)比 CDMA數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)的系統(tǒng)儲(chǔ)存容量小近19倍左右，其實(shí)，增大的值比模擬大約9倍左右和較 GSM增大4～5倍左右。二是CDMA系統(tǒng)通信性能更好。對(duì)于在硬切換過(guò)程中常常出現(xiàn)的掉話(huà)現(xiàn)象，可通過(guò)軟切換技術(shù)對(duì)其解決，同時(shí)帶寬與頻率相同時(shí) CDMA系統(tǒng)工作能夠大幅度降低軟切換技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難度，從而促進(jìn)通信質(zhì)量的全面提升。由此可以看出，CDMA系統(tǒng)在獲取聲碼器速率時(shí)，主要是綜合運(yùn)用自適應(yīng)閥值技術(shù)以及誤碼糾錯(cuò)等多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)這幾種技術(shù)的綜合運(yùn)用，能夠獲取質(zhì)量更高的數(shù)據(jù)。三是頻帶利用率超高。CDMA作為擴(kuò)頻通信技術(shù)，雖然占有部分頻帶帶寬，但其允許系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)重復(fù)使用單一頻率，進(jìn)而使用戶(hù)共享同一頻帶的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)頻帶利用率的大幅度提高，此外若按各用戶(hù)占用的頻帶進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果也會(huì)使用戶(hù)對(duì)頻帶使用效率全面提升。與此同時(shí)，CDMA系統(tǒng)能夠結(jié)合差異的信號(hào)速率，并且在信道頻道上自動(dòng)調(diào)整為相對(duì)應(yīng)的形式，最終可出現(xiàn)較高的頻帶的利用效率。（3）最佳交通流量預(yù)測(cè)算法解析。除上述兩種關(guān)鍵技術(shù)以外，最佳交通流量預(yù)測(cè)算法亦屬智能交通指揮系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模主要經(jīng)數(shù)據(jù)的輸出與輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)，計(jì)算模式屬于并行，所以，該模型的特點(diǎn)是高速的計(jì)算能力、非線(xiàn)性的映射能力、自學(xué)能力與自適應(yīng)的能力。目前人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出多樣性，其中誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍最廣，目前該項(xiàng)技術(shù)已占據(jù)著前向網(wǎng)絡(luò)的中心地位。實(shí)踐證實(shí)，BP網(wǎng)絡(luò)以及以高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡(luò)是許多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中最常使用的形式。相較于傳統(tǒng)誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡(luò)而言，高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有其獨(dú)特性，像智能神經(jīng)元存在與高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，思維能力是智能神經(jīng)元的主要特點(diǎn)，另外內(nèi)部的函數(shù)轉(zhuǎn)移可以從分析外部的網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整，進(jìn)而獲取更佳的學(xué)習(xí)效果。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上可見(jiàn)，當(dāng)前的智能交通監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是多種先進(jìn)技術(shù)綜合應(yīng)用與結(jié)合的成果，例如，3G通信技術(shù)、圖像數(shù)字傳輸技術(shù)等，是保障道路交通的舒適性與安全性的重要手段。實(shí)踐證實(shí)，基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集到監(jiān)控區(qū)域行人或車(chē)輛的流量及交通運(yùn)行情況，并以所采集的信息數(shù)據(jù)為依據(jù)，方便交通指揮人員高速判斷交堵塞情況等，從而做出及時(shí)決策，確保道路交流正常有序運(yùn)行。
參 考 文 獻(xiàn)
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05交運(yùn)2班 于鴻澤 20052612
【摘要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和交通運(yùn)輸量的持續(xù)增長(zhǎng)，利用智能交通系統(tǒng)(ITS)來(lái)提高道路的利用率、道路交通的安全程度和道路使用的舒適性，已成為未來(lái)交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向。本文介紹了ITS在道路交通中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵字】道路 交通智能交通
【正文】
今天，道路運(yùn)輸已經(jīng)成為超越鐵路的最重要的地面運(yùn)輸方式，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。但是隨著汽車(chē)的普及、交通需求的急劇增長(zhǎng)，進(jìn)入80年代以來(lái)，道路運(yùn)輸所帶來(lái)的交通擁堵、交通事故和環(huán)境污染等負(fù)面效應(yīng)也日益突出，逐步成為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的全球性共同問(wèn)題。
解決車(chē)和路的矛盾，常用的有兩個(gè)辦法：一是控制需求，最直接的辦法就是限制車(chē)輛的增加；二是增加供給，也就是修路。但是這兩個(gè)辦法都有其局限性。交通是社會(huì)發(fā)展和人民生活水平提高的基本條件，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必然帶來(lái)出行的增加，而且在我國(guó)汽車(chē)工業(yè)正處在起步階段的時(shí)期，因此限制車(chē)輛的增加不是解決問(wèn)題的好辦法。而采取增加供給，即大量修筑道路基礎(chǔ)設(shè)施的辦法，在資源、環(huán)境矛盾越來(lái)越突出的今天，面對(duì)越來(lái)越擁擠的交通、有限的資源和財(cái)力以及環(huán)境的壓力，也將受到限制。這就需要依靠除限制需求和提供道路設(shè)施之外的其它方法來(lái)滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的交通需求。智能交通系統(tǒng)正是解決這一矛盾的途徑之一。［本站論文由中國(guó)收集整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處中國(guó)］
一、ITS的主要功能
智能交通系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上就是利用高新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行改造而形成的一種信息化、智能化、社會(huì)化的新型運(yùn)輸系統(tǒng)。它能使交通基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)揮出最大的效能，提高服務(wù)質(zhì)量；同時(shí)使社會(huì)能夠高效地使用交通設(shè)施和能源，從而獲得巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。它不但有可能解決交通的擁堵，而且對(duì)交通安全、交通事故的處理與救援、客貨運(yùn)輸管理、道路收費(fèi)系統(tǒng)等方面都會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。
1、 順暢功能
ITS可以提高車(chē)輛和行人的通行效率；提高道路、設(shè)施的使用效率；提高汽車(chē)運(yùn)輸生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅美國(guó)每年因交通擁擠而造成的燃油和時(shí)間浪費(fèi)就超過(guò)720億美元。而智能交通系統(tǒng)（ITS）將大幅度提高運(yùn)輸效率，從而大大減少浪費(fèi)，減少損失。
日本每年因交通堵塞造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)12兆日元，時(shí)間損失達(dá)56億人小時(shí)，給社會(huì)和經(jīng)濟(jì)帶來(lái)沉重的負(fù)擔(dān)。如此的交通堵塞還直接導(dǎo)致沿路生態(tài)環(huán)境惡化、增加大氣污染、增大能源消耗等深刻的問(wèn)題。雖然個(gè)人因ITS技術(shù)而節(jié)省的汽油錢(qián)并不多，但縮短每天的行車(chē)時(shí)間、降低人們的緊張程度卻在改善人們的生活質(zhì)量方面有著重要的社會(huì)意義。另外，ITS技術(shù)的應(yīng)用將提高道路上的文明禮貌程度。
就ITS使往返交通更容易的程度而言，該技術(shù)可能加快近郊化和遠(yuǎn)郊化的趨勢(shì)，人們將住得離城市和工作地點(diǎn)越來(lái)越遠(yuǎn)。［本站論文由中國(guó)收集整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處中國(guó)］
2、 安全功能
自動(dòng)化汽車(chē)和自動(dòng)化公路的普及將有益于因不能再開(kāi)車(chē)而活動(dòng)范圍受到限制的老年人，以前賦閑在家的年長(zhǎng)者可以重返工作崗位或更積極地參加社區(qū)生活。
3、 環(huán)保功能
二、ITS的主要技術(shù)
1、智能汽車(chē)
主要是在汽車(chē)上加入更多的電子控制系統(tǒng)，大大提高駕駛的安全性和效率。日本最近推出ITS的概念車(chē)HSR—VI，該車(chē)既可以手動(dòng)駕駛，也可以完全自動(dòng)駕駛。在自動(dòng)駕駛狀態(tài)下，車(chē)載電腦搜集來(lái)自激光雷達(dá)、立體圖像傳感器、多用途通訊系統(tǒng)以及交通管理方面發(fā)出的各種信息，以操縱汽車(chē)的行駛。這些裝置還可以將外部的情況提供給駕駛員以避免發(fā)生交通意外，如果駕駛員未能及時(shí)剎車(chē)、誤入禁行區(qū)、超速行駛或是其它操作錯(cuò)誤，汽車(chē)的自動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告，并自動(dòng)采取相應(yīng)的措施，如變換車(chē)道等；電子制動(dòng)系統(tǒng)則可以避免因緊急情況而驚慌失措可能帶來(lái)的不良后果。
2、自動(dòng)化公路系統(tǒng)(AHS)
美國(guó)正在對(duì)自動(dòng)化公路系統(tǒng)進(jìn)行由計(jì)算機(jī)控制的駕駛試驗(yàn)，并將很快投入實(shí)用。加州大學(xué)伯克利分?！案呒?jí)公路和交通研究計(jì)劃”已經(jīng)建成了未來(lái)可供無(wú)需駕駛員駕駛的汽車(chē)行駛的公路原型，并在1997年8月進(jìn)行了實(shí)用成果的演示。這種思路是通過(guò)提高現(xiàn)有道路的利用率，而不是修建更多道路的辦法來(lái)滿(mǎn)通對(duì)道路的需求。具體工作是開(kāi)辟專(zhuān)用車(chē)道，利用專(zhuān)門(mén)敷設(shè)在路面下的磁體來(lái)引導(dǎo)汽車(chē)的行駛，并確定汽車(chē)在公路上的位置；用高效雷達(dá)來(lái)控制車(chē)速，并保持與其它車(chē)及障礙物的間距。汽車(chē)在其上自動(dòng)行駛，全無(wú)人為干預(yù)。目前汽車(chē)制造商們也在考慮給所生產(chǎn)的汽車(chē)裝上計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)，以適應(yīng)情況更加復(fù)雜的道路。研究人員已經(jīng)證明，在這種公路上汽車(chē)可以高速行駛，即使在轉(zhuǎn)彎處車(chē)速也可以高達(dá)100km/h以上，而且汽車(chē)的間距可以很小。所有汽車(chē)都以同樣的速度行駛，因此不會(huì)增加交通事故，大大提高了道路的通過(guò)能力。
4、 交通信息服務(wù)系統(tǒng)（ATIS）
ATIS是建立在完善的信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的，交通參與者通過(guò)裝備在道路上、車(chē)上、換乘站上、停車(chē)場(chǎng)上以及氣象中心的傳感器和傳輸設(shè)備，可以向交通信息中心提供各地的實(shí)時(shí)交通信息；該系統(tǒng)得到這些信息并通過(guò)處理后，實(shí)時(shí)向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車(chē)場(chǎng)信息以及與出行相關(guān)的其他信息；出行者根據(jù)這些信息確定自己的出行方式、選擇路線(xiàn)。更進(jìn)一步，當(dāng)車(chē)上裝備了自動(dòng)定位和導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)，該系統(tǒng)可以幫助駕駛員自動(dòng)選擇行駛路線(xiàn)。
隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家們已經(jīng)提出將ATIS建立在因特網(wǎng)上，并采用多媒體技術(shù)，這將使ATIS的服務(wù)功能大大加強(qiáng)，汽車(chē)將成為移動(dòng)的信息中心和辦公室。
5、 交通管理系統(tǒng)（ATMS）
這個(gè)系統(tǒng)有一部分與ATIS共用信息采集、處理和傳輸系統(tǒng)，但是ATMS主要是給交通管理者使用的，它將對(duì)道路系統(tǒng)中的交通狀況、交通事故、氣象狀況和交通環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視，根據(jù)收集到的信息，對(duì)交通進(jìn)行控制，如：信號(hào)燈、誘導(dǎo)信息、道路管制、事故處理與救援等。
6、 公共交通系統(tǒng)（APTS）
這個(gè)系統(tǒng)的主要目的是改善公共交通的效率（包括：公共汽車(chē)、地鐵、輕軌交通、城郊鐵路和城市間的長(zhǎng)途公共汽車(chē)），使公交系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全便捷、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)量大的目標(biāo)。
7、車(chē)輛控制系統(tǒng)（AVCS）
AVCS目前還處于研究試驗(yàn)階段，從當(dāng)前的發(fā)展看，可以分為兩個(gè)層次：
一是車(chē)輛輔助安全駕駛系統(tǒng)，該系統(tǒng)有以下幾個(gè)部分：車(chē)載傳感器（微波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像機(jī)、其他形式的傳感器等）、車(chē)載計(jì)算機(jī)和控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，行駛中的車(chē)輛通過(guò)車(chē)載的傳感器測(cè)定出與前車(chē)、周?chē)?chē)輛以及與道路設(shè)施的距離和其他情況，車(chē)載計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，對(duì)駕駛員提出警告，在緊急情況下，強(qiáng)制車(chē)輛制動(dòng)。
二是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，裝備了這種系統(tǒng)的汽車(chē)也稱(chēng)為智能汽車(chē)，它在行駛中可以做到自動(dòng)導(dǎo)向，自動(dòng)檢測(cè)和回避障礙物，在智能公路上，能夠在較高的速度下自動(dòng)保持與前車(chē)的距離。必須指出的是，智能汽車(chē)在智能公路上使用才能發(fā)揮出全部功能，如果在普通公路上使用，它僅僅是一輛裝備了輔助安全駕駛系統(tǒng)的汽車(chē)。
8、貨運(yùn)管理系統(tǒng)
這里的貨運(yùn)管理系統(tǒng)是指以高速道路網(wǎng)和信息管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，利用物流理論進(jìn)行管理的智能化的物流管理系統(tǒng)。綜合利用衛(wèi)星定位、地理信息系統(tǒng)、物流信息及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效組織貨物運(yùn)輸，提高貨運(yùn)效率。
9、 電子收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）
道路收取通行費(fèi)，是道路建設(shè)資金回收的重要渠道之一，但是隨著交通量的增加，收費(fèi)站開(kāi)始成為道路上新的瓶頸。電子收費(fèi)系統(tǒng)就是為解決這個(gè)問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的，使用者在市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)車(chē)載的電子收費(fèi)裝置，經(jīng)政府指定的部門(mén)加裝安全模塊后即可安裝在自己的車(chē)上，然后向高速公路公司或銀行預(yù)交一筆通行費(fèi)，領(lǐng)到一張內(nèi)部裝有芯片的通行卡（即IC卡），將其安裝在自己汽車(chē)的指定位置，這樣當(dāng)汽車(chē)通過(guò)收費(fèi)站的不停車(chē)收費(fèi)車(chē)道時(shí)，該車(chē)道上安裝的讀取設(shè)備與車(chē)上的卡進(jìn)行相互通信，自動(dòng)在預(yù)交帳戶(hù)上將本次通行費(fèi)扣除。
不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)是目前世界上最先進(jìn)的路橋收費(fèi)方式。通過(guò)安裝在車(chē)輛擋風(fēng)玻璃上的車(chē)載器與在收費(fèi)站ETC車(chē)道上的微波天線(xiàn)之間的微波專(zhuān)用短程通訊，利用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺(tái)結(jié)算處理，從而達(dá)到車(chē)輛通過(guò)路橋收費(fèi)站不需停車(chē)而能交納路橋費(fèi)的目的，且所交納的費(fèi)用經(jīng)過(guò)后臺(tái)處理后清分給相關(guān)的收益業(yè)主。在現(xiàn)有的車(chē)道上安裝電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)，可以使車(chē)道的通行能力提高3-5倍。
10、 緊急救援系統(tǒng)（EMS）
緊急救援系統(tǒng)是一個(gè)特殊的系統(tǒng)，它的基礎(chǔ)是ATIS、ATMS和有關(guān)的救援機(jī)構(gòu)和設(shè)施，通過(guò)ATIS和ATMS將交通監(jiān)控中心與職業(yè)的救援機(jī)構(gòu)聯(lián)成有機(jī)的整體，為道路使用者提供車(chē)輛故障現(xiàn)場(chǎng)緊急處置、拖車(chē)、現(xiàn)場(chǎng)救護(hù)、排除事故車(chē)輛等服務(wù)。
三、結(jié)語(yǔ)
中國(guó)既是當(dāng)今世界上道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度最快的國(guó)家，又是交通需求增長(zhǎng)最快的國(guó)家。根據(jù)我國(guó)的《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃綱要》，未來(lái)的十年，這種趨勢(shì)將不會(huì)改變。這一期間正是智能交通系統(tǒng)在世界主要國(guó)家進(jìn)入全面實(shí)施的階段，因此，中國(guó)也迫切需要根據(jù)中國(guó)道路交通的實(shí)際需求盡早啟動(dòng)在運(yùn)輸網(wǎng)中應(yīng)用智能交通系統(tǒng)來(lái)提高運(yùn)輸效率、保障安全和保護(hù)環(huán)境的工程，以實(shí)現(xiàn)道路交通運(yùn)輸?shù)目沙掷m(xù)發(fā)展目標(biāo)。
隨著研究的不斷深入，相信智能交通系統(tǒng)的功能將會(huì)擴(kuò)展到道路交通運(yùn)輸?shù)娜^(guò)程及其有關(guān)服務(wù)部門(mén)，發(fā)展成為帶動(dòng)整個(gè)道路交通運(yùn)輸現(xiàn)代化的智能交通系統(tǒng)。
【 1. 陸化普,史其信. 智能交通系統(tǒng)研究發(fā)展動(dòng)向與啟示. 科技導(dǎo)報(bào)；
2. 史其信. 中國(guó)道路交通的現(xiàn)狀與ITS研究展望；
3. 陸化普,史其信. 智能交通發(fā)展趨勢(shì)與我國(guó)的發(fā)展戰(zhàn)略；
論文摘要:從利用自動(dòng)化檢測(cè)手段完善現(xiàn)有高速公路和突破傳統(tǒng)道路的兩個(gè)方面，提出了高速公路的發(fā)展方向及“道路智能”的祈棍念，對(duì)現(xiàn)代“智能交通(ITS)”的內(nèi)容進(jìn)行了補(bǔ)充和發(fā)展。
前言
現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向是以智能交通(rrs)作為其首要的發(fā)展方向，世界發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛制訂相應(yīng)的研究計(jì)劃。歐洲在1986年就開(kāi)始實(shí)施了“歐洲高效安全交通計(jì)劃(PROMETHUS)，其中包括政府、汽車(chē)廠商、科研機(jī)構(gòu)都紛紛參與。1991年成立了歐洲道路交通通信技術(shù)實(shí)用化促進(jìn)協(xié)會(huì)，推廣ITS技術(shù)以及1’1’S技術(shù)在國(guó)際間的合作。日本、美國(guó)也都相繼成立了與ITS技術(shù)相關(guān)的協(xié)會(huì)，以期推動(dòng)ITS技術(shù)的發(fā)展。18年間，ITS技術(shù)發(fā)展飛速。這種對(duì)于智能交通(ITS })技術(shù)的研究均是將先進(jìn)的車(chē)輛控制技術(shù)、先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、電子控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等綜合運(yùn)用于道路交通運(yùn)輸管理體系，使人、車(chē)、路更加協(xié)調(diào)地結(jié)合在一起，建立一種實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的管理體系，從而提高道路交通運(yùn)艷效率。其目標(biāo)是“安全高速”。智能交通(ITS)是由軟件和硬件兩部分組成。軟件是以“先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)”結(jié)合“先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)”。而硬件是以車(chē)輛自身的外茍憾知智能系統(tǒng)，利用各種傳感器技術(shù)作為其基礎(chǔ)平臺(tái)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的自動(dòng)化。各種先進(jìn)的自動(dòng)化安全防護(hù)系統(tǒng)以及其他車(chē)輛技術(shù)為主的一些綜合技術(shù)。就各種車(chē)輛智能技術(shù)及其智能交通(ITS)現(xiàn)今發(fā)展的軟硬件技術(shù)來(lái)看，無(wú)論從其理論深度和其實(shí)際應(yīng)用，都可以說(shuō)達(dá)到了相當(dāng)高的程度。但在“人一一車(chē)—路”這三者中對(duì)于“道路智能”的研究還停留在一個(gè)較低的水平上。所謂“道路智能”是指道路本身和附加在道路上的機(jī)電設(shè)備和其他設(shè)施，利用自動(dòng)化技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)行駛在其路面上的車(chē)輛進(jìn)行自動(dòng)控制和千涉。這種控制和干涉不依賴(lài)于車(chē)輛自身的控制能力，而是道路對(duì)車(chē)輛施加的一種外控制力。
1完善載體基礎(chǔ)
高速公路是實(shí)現(xiàn)“道路智能”的最佳載體。對(duì)現(xiàn)有的高速公路在以下幾個(gè)方面進(jìn)行完善，從而實(shí)現(xiàn)“道路智能。”
1.1“半封閉”與“大半封閉”的完善。目的是加強(qiáng)行車(chē)安全，減少交通事故，保護(hù)道路延長(zhǎng)使用壽命，降低養(yǎng)護(hù)成本，提高高速公路的戰(zhàn)備功能。
目前高速公路直接受到自然界的影響主要是雨雪的侵蝕和山體滑坡及大霧等，在北方僅就初冬新雪使路面結(jié)冰，而由此引發(fā)的交通事故造成的經(jīng)濟(jì)損失是十分巨大的。路面產(chǎn)生病害，自然環(huán)境的影響是一個(gè)重要的因素。雨雪侵蝕及因陽(yáng)光直射高溫使道側(cè)到吏用壽命降低，提高了養(yǎng)護(hù)成本，使養(yǎng)護(hù)間隔周期變短，同時(shí)也影響道路暢通。降低減少雨、雪、陽(yáng)}R寸高速公路不良影響的研究別良重要的。除了加強(qiáng)高速公路路面、路周排水的研究外，如何在現(xiàn)有的高速公路上方，使用科學(xué)的建筑技術(shù)，在合適的高度加設(shè)合適材質(zhì)的棚蓋進(jìn)行“半封閉”的研究和實(shí)踐。對(duì)高速公路施以相當(dāng)程度的保護(hù)措施。可大幅度減少交通事故，延長(zhǎng)道路使用壽命。在有山體滑坡危險(xiǎn)的路段，使用擋土墻技術(shù)進(jìn)行“大半封閉”，使自然災(zāi)害對(duì)高速公路的影響降到最低。另外一旦發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)，“半封閉的”高速公路的戰(zhàn)備功能會(huì)極大凸現(xiàn)，它對(duì)車(chē)輛運(yùn)輸?shù)碾[蔽及對(duì)高速公路自身的隱蔽作用，無(wú)疑都要優(yōu)于無(wú)封閉的高速公路。
1.2加建高軸載高速公路。按不同的軸載對(duì)車(chē)輛進(jìn)行分道，降低非標(biāo)高軸載車(chē)輛對(duì)普通標(biāo)準(zhǔn)雙輪組單軸100KN的高速公路的破壞。提高高速公路對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的服務(wù)功能。
在“車(chē)一路”的協(xié)調(diào)發(fā)展過(guò)程中，對(duì)于高速公路的改良來(lái)適應(yīng)車(chē)輛及運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的必要過(guò)程。加建高軸載高速公路細(xì)分車(chē)道，按不同的車(chē)輛的實(shí)際載荷進(jìn)行分道行駛。防止高軸載車(chē)輛對(duì)標(biāo)準(zhǔn)軸載高速公路的破壞。另一方面使行駛在同一車(chē)道上的車(chē)速上也達(dá)到了相對(duì)的統(tǒng)一，能大大降低因超車(chē)、超載引發(fā)的交通事故。在高速公路的路面病害中，由于特大超重車(chē)輛增多而造成比例是相當(dāng)大的。其對(duì)路面的破壞也是災(zāi)害性的。高軸載的大量出現(xiàn)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展一個(gè)必然現(xiàn)象，加強(qiáng)道路對(duì)車(chē)輛的發(fā)展、交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展進(jìn)行適應(yīng)的研究，來(lái)提高高速公路對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的服務(wù)功能是唯一的、正確的選擇。單純的處罰是下策，是違背交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展客觀規(guī)律的。在收費(fèi)上調(diào)整“標(biāo)準(zhǔn)軸載”與“高軸載”車(chē)道的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，以期達(dá)到“誰(shuí)消費(fèi)，誰(shuí)付費(fèi)”的公平原則適應(yīng)交通運(yùn)輸業(yè)規(guī)律，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。
2道路智能
2.1路面智能化。研制新型智能材料達(dá)到分散承載保護(hù)路基，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行保速、限速，保證車(chē)輛的安全和高速公路自身的安全。
在復(fù)合材料和智能材料不斷發(fā)展及應(yīng)用的今天，如何研制出路面智能材料是交通領(lǐng)域的新課題，也是最具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ恼n題。新型的智能材料應(yīng)具備以下特性和功能:a耐磨耐壓耐腐蝕抗老化;b.對(duì)載荷有分散功能;。.當(dāng)載荷超出某一預(yù)設(shè)值時(shí)材料將發(fā)生變化，變化后的特性將限制車(chē)輛的速度。卸載后恢復(fù)原特性;d.在某一承載面上移動(dòng)載荷相繼施壓，發(fā)生頻數(shù)和時(shí)間大于或，小于預(yù)制值時(shí)，材料特性將發(fā)生變化來(lái)限制車(chē)速;e.當(dāng)材料上有移動(dòng)載荷和固定載荷時(shí)能提供不同的可檢出信號(hào);f可接受外干預(yù)產(chǎn)生特性變化，吸載性、方向性承載等;g.具有獨(dú)立和集合的功能。
利用具有上述特性和功能的材料，結(jié)合自動(dòng)化松娜(技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和高速公路其他安全輔助設(shè)施，形成一個(gè)高速公路自動(dòng)控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“高控系統(tǒng))。就可以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛智能系統(tǒng)及“智能交通”中復(fù)雜的“車(chē)輛跟弛”技術(shù)。對(duì)行駛在此高速公路的車(chē)輛提供一般豪華轎車(chē)才具有“碰撞避免系統(tǒng)”，例如:在同一車(chē)道的兩輛一前一后行駛的車(chē)輛，當(dāng)后車(chē)車(chē)速大于前車(chē)車(chē)速時(shí)，在安全的距離內(nèi)無(wú)超車(chē)軌跡信號(hào)時(shí)，“智能路面，將自動(dòng)吸載對(duì)后車(chē)限速。迫使后車(chē)被動(dòng)減速使其難以追撞前車(chē)。另外“高控系統(tǒng)”也可以進(jìn)行對(duì)“智能路面”干預(yù)使“智能路面”吸載對(duì)車(chē)輛減速，保障車(chē)輛安全。此處“吸載”是指“智能路面”利用其材料特性使路面與車(chē)輛的摩擦力在方向性上發(fā)生變化或產(chǎn)生增量性變化，以及其他形式的外在結(jié)構(gòu)變化，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行安全阻礙。當(dāng)路面有特點(diǎn)。后(當(dāng)載荷超出某一預(yù)設(shè)值時(shí)材料將發(fā)生變化，變化后的特性將限制車(chē)輛的速度)，就會(huì)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行外力限速保證車(chē)輛及高速公路安全。對(duì)超車(chē)的車(chē)輛進(jìn)行方向性承載及限速避免因超車(chē)發(fā)生的碰撞事故。所謂“方向性承載”是通過(guò)利用材料外部結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行變化的特性，引導(dǎo)限制車(chē)輛行駛方向。避免因車(chē)輛操縱系統(tǒng)失靈和誤操縱而引發(fā)的交通事故。
2.2環(huán)保節(jié)能性的研究
環(huán)保是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先決條件。解決汽車(chē)高速行駛時(shí)的噪音和汽車(chē)在高速公碑陰卜放廢氣都是“道路智能”的一部分。路面新材料的使用必將使汽車(chē)的噪音得以解決。而汽車(chē)的廢氣剎滋解決的最佳方法，是汽車(chē)使用燃料驅(qū)動(dòng)最小化問(wèn)題。有了高速公路的基礎(chǔ)完善，就使得汽車(chē)使用電力驅(qū)動(dòng)成為可能。電能的環(huán)保性使其應(yīng)用在智能化的高速公路上是一種恰當(dāng)?shù)倪x擇。電能可以利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，具有可持續(xù)發(fā)展的特性。利用高速公路的分布特性，沿線(xiàn)鋪設(shè)“車(chē)輛電力供給線(xiàn)路”，為行駛在高速公路上的車(chē)輛提供“外動(dòng)力”，達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。解決車(chē)輛使用燃料驅(qū)動(dòng)最小化問(wèn)題使其在減排方面更加環(huán)保。
關(guān)鍵詞：mBot機(jī)器人 創(chuàng)新教育 智能交通 Arduino
中圖分類(lèi)號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）05（a）-0210-02
1 mBot機(jī)器人介紹
mBot是一款為素質(zhì)教育而生的低門(mén)檻“機(jī)器人小車(chē)”，是實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科綜合素質(zhì)教育STEAM[1]的載體，借助mBot機(jī)器人開(kāi)展教育是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑[2]。mBot 機(jī)器人分為硬件和軟件兩個(gè)部分，硬件是標(biāo)準(zhǔn)化的電子零件，由mBot機(jī)械部分、mCore控制板兩部分組成，同時(shí)配有一個(gè)簡(jiǎn)易遙控器可供拼裝完成后直接“駕駛”；軟件部分使用基于Scratch2.0[3]開(kāi)發(fā)的圖形化編程軟件mBlock，通過(guò){牙直接實(shí)現(xiàn)操控mBot APP。mBlock根據(jù)需求編制一個(gè)程序，將其下載到mCore，由mCore控制mBot機(jī)器人完成動(dòng)作。
mBot機(jī)器人與智能玩具的區(qū)別在于它可以使用軟件mBlock進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，在其上加載一些傳感器可以實(shí)現(xiàn)不同的功能。該次課程設(shè)計(jì)用3個(gè)mBot機(jī)器人模擬制作一個(gè)智能交通系統(tǒng)，用實(shí)例來(lái)講述創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)過(guò)程。
2 智能交通系統(tǒng)分析
課堂以智能交通系統(tǒng)為主題，激發(fā)學(xué)生討論，討論結(jié)果形成一個(gè)簡(jiǎn)單、完整的交通系統(tǒng)由3個(gè)部分組成智能汽車(chē)、智能紅綠燈、智能車(chē)庫(kù)。具體功能如下描述。
（1）智能汽車(chē)，用mBot機(jī)器人模擬汽車(chē)的行車(chē)過(guò)程，前進(jìn)、左右轉(zhuǎn)彎、倒車(chē)，同時(shí)用指示燈顏色和不同的聲音區(qū)分不同狀況，以給出警戒和提示；車(chē)上安裝超聲波傳感器，便于安全倒車(chē)；汽車(chē)的行駛過(guò)程用遙控器控制。
（2）智能紅綠燈，根據(jù)路段車(chē)流量設(shè)置紅綠燈間隔時(shí)間，綠燈結(jié)束后有3 s的黃燈閃爍；指示燈亮，并用LED數(shù)碼管顯示剩余時(shí)間。在mBot機(jī)器人的主控板mCore上安裝兩個(gè)設(shè)備，一個(gè)是LED燈作為紅綠燈使用；另一個(gè)是4位數(shù)碼管用來(lái)顯示紅綠燈時(shí)間，用RJ25接口線(xiàn)將兩設(shè)備與主控板連接。
（3）智能車(chē)庫(kù)，用超聲波傳感器來(lái)檢測(cè)有無(wú)車(chē)輛入庫(kù)，若有，則用舵機(jī)控制橫桿抬起，若無(wú)，則橫桿落下。若在超聲波出現(xiàn)故障時(shí)，則用機(jī)械遙感手動(dòng)控制橫桿起落。mCore主控板接3個(gè)設(shè)備：一是超聲波傳感器，用來(lái)檢測(cè)門(mén)前有無(wú)車(chē)輛；二是遙感，便于應(yīng)急時(shí)手動(dòng)控制；三是舵機(jī)，其上安裝橫桿，接收超聲波傳感器信號(hào)，控制橫桿起落。
3 課程設(shè)計(jì)
將智能交通系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)分基礎(chǔ)、應(yīng)用、創(chuàng)新3個(gè)階段來(lái)講述。
（1）智能汽車(chē)：對(duì)汽車(chē)的踩油門(mén)、松油門(mén)過(guò)程用鍵盤(pán)上的“按下、松開(kāi)上移鍵”命令來(lái)控制；脫機(jī)時(shí)，將“按下上移鍵、松開(kāi)上移鍵”命令用紅外遙控器上的上下箭頭代替，便于脫機(jī)控制。由于紅外線(xiàn)遙控器控制命令以判斷形式出現(xiàn)，須將其加入條件控制結(jié)構(gòu)。其它轉(zhuǎn)向功能與前進(jìn)類(lèi)似。
基礎(chǔ)功能完成汽車(chē)的機(jī)械行駛前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、又轉(zhuǎn)，同時(shí)配備相應(yīng)的指示燈；通過(guò)鍵盤(pán)上的4個(gè)方向箭頭完成在線(xiàn)控制，使用圖形化模塊如表1的在線(xiàn)命令。通過(guò)學(xué)習(xí)讓學(xué)生熟悉mBlock軟件界面，學(xué)會(huì)圖形化模塊的拖拽方法和技巧。教學(xué)內(nèi)容適合小學(xué)5、6年級(jí)學(xué)生。
應(yīng)用級(jí)在初級(jí)基礎(chǔ)上將控制方式改為遙控器控制，實(shí)現(xiàn)脫機(jī)運(yùn)行，模塊指令如表1的脫機(jī)命令。由在線(xiàn)命令轉(zhuǎn)為脫機(jī)命令模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但加入了選擇判斷，使學(xué)生的思路更加條理，同時(shí)查看對(duì)應(yīng)模塊生成的arduino程序如表1的Arduino 代碼，熟悉arduino語(yǔ)法結(jié)構(gòu)。教學(xué)內(nèi)容適合中高年級(jí)學(xué)生。
創(chuàng)新能以初級(jí)為基礎(chǔ)，加上應(yīng)用級(jí)訓(xùn)練具有的邏輯思維能力和讀代碼能力，可以創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)不同功能，當(dāng)軟件給出的模塊結(jié)構(gòu)不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可以在arduino的編輯器IDE手寫(xiě)代碼來(lái)完成。高級(jí)階段，每個(gè)學(xué)生的作品不一樣，教學(xué)呈現(xiàn)個(gè)性化，適合大學(xué)生和電子類(lèi)愛(ài)好者。
（2）智能紅綠燈：定義一個(gè)變量time用來(lái)計(jì)時(shí)，將紅綠燈持續(xù)的時(shí)間設(shè)置為循環(huán)次數(shù)，每次延時(shí)1秒，將變量time值減1，用LED數(shù)碼管顯示變量time值，達(dá)到計(jì)時(shí)效果。假設(shè)綠燈持續(xù)時(shí)間為30 s。
教學(xué)內(nèi)容屬于中級(jí)，增加了循環(huán)結(jié)構(gòu)和變量設(shè)置，紅綠燈持續(xù)功能用循環(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，顯示時(shí)間用變量賦值來(lái)完成。對(duì)中小學(xué)生，變量概念不易于理解，可用解應(yīng)用題時(shí)的設(shè)未知數(shù)知識(shí)點(diǎn)來(lái)變通。對(duì)這部分內(nèi)容的創(chuàng)新可以橫向拓展，由紅綠燈聯(lián)想到路燈、聲控?zé)簟⑴荞R燈、led顯示屏等。
（3）智能車(chē)庫(kù)：設(shè)置3個(gè)變量s、x、y、s用于存儲(chǔ)超聲波傳感器測(cè)得數(shù)據(jù)，x存儲(chǔ)搖桿x軸移動(dòng)的距離，y存儲(chǔ)搖桿y軸移動(dòng)的距離；s小于10時(shí)，表示有車(chē)通過(guò)，橫桿抬起，否則，橫桿落下；x大于y表示橫向移動(dòng)，橫桿落下，y大于x表示縱向移動(dòng)，橫桿抬起。其執(zhí)行arduino程序如下，等待兩秒是保證車(chē)安全通過(guò)。
相比上面教學(xué)內(nèi)容增加兩個(gè)難點(diǎn)：一是邏輯關(guān)系復(fù)雜包含順序、選擇、循環(huán)結(jié)構(gòu)的嵌套，在理清邏輯關(guān)系的基礎(chǔ)上才能駕馭；二是熟悉Arduino編程語(yǔ)言語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，并用其將邏輯關(guān)系表達(dá)出來(lái)。創(chuàng)新應(yīng)用可在深度上挖掘，設(shè)計(jì)出更智能化的作品。
4 結(jié)語(yǔ)
創(chuàng)新教育是一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造與創(chuàng)新能力的新型教育方式，提倡在真實(shí)情境下學(xué)習(xí)、從生活中學(xué)習(xí)。該次創(chuàng)新教育課程設(shè)計(jì)內(nèi)容選自與學(xué)生接觸緊密的智能交通系統(tǒng)，以此為主題展開(kāi)討論，激發(fā)學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活，樹(shù)立處處留心皆學(xué)問(wèn)的學(xué)習(xí)理念。
創(chuàng)新課程采用項(xiàng)目化的教學(xué)方式，由智能交通系統(tǒng)為中心，向外發(fā)散到智能汽車(chē)、智能紅綠燈、智能車(chē)庫(kù)，每個(gè)部分又引出更多的知識(shí)點(diǎn)（如，智能紅路燈引出路燈、流水燈、led燈等），豐富創(chuàng)新課程教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)知識(shí)有用性；創(chuàng)新課程教學(xué)目標(biāo)區(qū)別于傳統(tǒng)課程的知識(shí)堆砌[5]，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的橫向縱向聯(lián)系。創(chuàng)新課程沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案，每個(gè)學(xué)生的想法都是智慧的萌芽，都會(huì)得到老師同學(xué)的認(rèn)可，找自己的存在感，參與意識(shí)更強(qiáng)烈；更容易保持學(xué)習(xí)的激情、增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心，在學(xué)習(xí)的過(guò)程之中更容易生成新的創(chuàng)意。
創(chuàng)新課程是課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充，將基礎(chǔ)教育獲得的碎片化知識(shí)整合，結(jié)合實(shí)際加以應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的有用性，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、實(shí)踐能力。
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