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當(dāng)前國內(nèi)城市化的進程越來越快,汽車工業(yè)也隨之迅猛發(fā)展,城市中的私家車持有量也就越來越多,導(dǎo)致城市面臨越來越多的交通問題。擁擠的交通對人們?nèi)粘3鲂械姆奖阍斐闪朔浅?yán)重影響,當(dāng)前城市交通擁堵情況已經(jīng)是國內(nèi)城市中非常突出的問題。通過部分城市的實際情況表明,要解決當(dāng)前城市交通擁堵的情況,可以在目前城市交通的基礎(chǔ)之上,提升城市交通管理的信息化能力,從而在根本解決交通擁堵的問題。作為世界上第一人口大國,同時也是道路建設(shè)發(fā)展第一的國家,國內(nèi)交通信息化的進度也在不斷加快,在當(dāng)前各個交通部門較為分散的交通信息系統(tǒng)基礎(chǔ)之上,將云計算的智能系統(tǒng)充分應(yīng)用到交通信息系統(tǒng)中,得以實現(xiàn)及時交通信息收集、研究、處理與,定時向居民適時的動態(tài)交通信息,指引居民出行的計劃路線,以此來提升交通的效率[1]。
智能交通系統(tǒng)(ITS)屬于一個非常龐大的職能系統(tǒng),先進出行信息系統(tǒng)(ATIS)則是智能交通系統(tǒng)的核心子系統(tǒng),屬于ITS的重要組成成分[2]。智能交通出行系統(tǒng)的重要功能指的是從網(wǎng)絡(luò)中收集即時交通情況,將信息處理之后,估計將來的交通發(fā)展情況,從而生出分析報告與路況預(yù)測。分析所得的數(shù)據(jù)能夠作為即時交通公布消息,或者作為智能交通控制的系統(tǒng),從而及時獲得準(zhǔn)確的交通控制措施;也能夠?qū)⑵溆迷诜治鼋煌ㄊ鹿手?,為其提供定位[3]。因為過多的車輛同時占據(jù)相同的道路形成部分的交通擁堵,ATIS可以通過動態(tài)指揮、即時路況公布等策略指引道路中的車輛選擇使用適合的道路資源,保證交通通暢。ATIS是根據(jù)道路信息資料整合系統(tǒng)與相關(guān)的信息資料,經(jīng)過PDA、手機、網(wǎng)絡(luò)、車載電視、滾動顯示器、各個場所的大屏幕、交通廣播等媒介,為出行的居民供應(yīng)有一個完整的道路即時情況。為自駕的居民供應(yīng)天氣、環(huán)境、路況、施工等相關(guān)信息;為乘坐公共交通工具出行的居民供應(yīng)路況、施工、換乘、站務(wù)等相關(guān)信息。根據(jù)這些即時的情況,出行的居民能夠在出門以前有充足的實踐安排計劃,從而改變出行線路,讓出行更方便、更快捷[4]。
2研究的意義
2.1理論意義
云計算概念的起源是Google的公開核心文件和AmazonEC2(亞馬遜彈性計算云)項目,云計算是一種基于Internet的超級計算模式,它是由分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計算發(fā)展而來的。云計算是將一些必將龐大的計算處理程序通過網(wǎng)絡(luò)拆分成大量較小的子程序,讓后發(fā)送到由多服務(wù)器構(gòu)成的云端,經(jīng)過云端的計算分析,在通過網(wǎng)絡(luò)將結(jié)果返回給用戶,通過云計算計算,用戶可以體驗到與超級計算機式的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)[5]。
2.2實際意義
本文提出了對車輛的行駛情況通過云計算技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集,并對這些數(shù)據(jù)進行分析處理,以獲取實時的道路交通信息。該項技術(shù)首先需要建立交通數(shù)據(jù)的采集、計算平臺,這就需要政府、出租車公司以及數(shù)據(jù)運營商做前期投入以做好基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)平臺的建設(shè)。在采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)時,需要進行大量的數(shù)據(jù)采集,才能保證后續(xù)計算達到一定的準(zhǔn)確性,在數(shù)據(jù)前,要對采集的數(shù)據(jù)進行優(yōu)化分析處理。實現(xiàn)智能交通系統(tǒng)的核心技術(shù)是動態(tài)導(dǎo)航技術(shù),動態(tài)導(dǎo)航技術(shù)的研究具有重要的顯示意義。本文提出的智能交通云的構(gòu)建對于實現(xiàn)城市只能交通系統(tǒng)有重要的意義,基于云計算來構(gòu)建只能交通系統(tǒng),可以有效的減少二線城市在交通信息化建設(shè)的前期成本,這有利于交通信息化建設(shè)的快速發(fā)展,環(huán)節(jié)城市交通壓力,最終提升各地的出行效率[6]。
3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
本節(jié)對國內(nèi)外的先進出行信息系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進行了一定分析,這其中主要包括我國主要城市的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題以及美日兩國的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢和經(jīng)驗。
3.1國內(nèi)研究狀況
交通的基礎(chǔ)建設(shè)和管理一直以來都是我國政府重點關(guān)注的問題之一。交通的信息化建設(shè)是交通部確立的“十五”科技交通建設(shè)計劃的重點之一;2001年計委和發(fā)改委共同的“2001年度有限發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)重點領(lǐng)域”的通知中指出了智能交通系統(tǒng)的建設(shè)為其中一項,還指出了交通信息化相觀的系統(tǒng)以及軟件開發(fā)成為了我國IT也近期產(chǎn)業(yè)化的重點[7]。我過在IT產(chǎn)業(yè)的研發(fā)上投入也比較大,許多地方的IT項目建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模。深圳市的筆錄電視系統(tǒng)監(jiān)控全市的交通,各大路口都安裝了監(jiān)控設(shè)備,并且還配備了智能車輛違章抓拍系統(tǒng),其中的車牌辨識系統(tǒng),能在發(fā)現(xiàn)違章車輛的幾秒之內(nèi)通知有關(guān)執(zhí)法人員及時處理,深圳市的交通系統(tǒng)中還配制了交通誘導(dǎo)指示裝置,它的主要作用是為駕駛員提供實時的路況信息;只能化的電子車牌可以讓公交候車人員知道公交車入站的具體時間。在交通信息化建設(shè)方面上海市與深圳市相比自身的特點比較明顯。上海市在澳大利亞的交通信號控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,又建立了交通自適應(yīng)控制系統(tǒng)。結(jié)合各區(qū)的高架以及橋梁,設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。上海是我國第一推出交通廣播臺的成市,它能及時的交通信息,并于世紀(jì)之交成立了上海交通信息中心,2000年底又相繼推出了上海交通網(wǎng),為出行者提供了方便有效的交通動態(tài)指南;并在公交站內(nèi)設(shè)置了電子站牌。利用信息技術(shù)解決上海的交通問題已經(jīng)成為了上海交通現(xiàn)代化建設(shè)的重要組成部分。
3.2國外研究狀況
3.2.1美國
美國作為經(jīng)濟大國,雖然在信息技術(shù)的研究上一度落后,但是由于其先進的技術(shù),已經(jīng)后來居上,一躍成為世界第一的IT大國,目前,美國在各項信息技術(shù)的研究和引用上都處于領(lǐng)先地位。美國對于IT業(yè)的重視程度非常之高,對IT技術(shù)在服務(wù)領(lǐng)域有的應(yīng)用進行了深遠(yuǎn)的研究和實踐。
1995年美國運輸部根據(jù)之前頒布的地面運輸效率法案正式公布了IT的基本系統(tǒng)以及子系統(tǒng)。此外,美國還在研發(fā)一個IT的新領(lǐng)域,這個領(lǐng)域及時信息化鄉(xiāng)村運輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)把城市的信息化交通管理系統(tǒng)應(yīng)用到鄉(xiāng)村道路中去,主要是利用先進的信息技術(shù),提高車輛的行駛安全,保證各國游客的順利出行,以此促進鄉(xiāng)村經(jīng)濟的快速發(fā)展。此系統(tǒng)主要包括無線電緊急呼救系統(tǒng),惡劣交通狀況實時警告系統(tǒng)以及相關(guān)的旅游服務(wù)信息[8]。
3.2.2日本
日本是一個經(jīng)濟大國,雖然面積不大,但是人口密度相當(dāng)大,人口的總?cè)藬?shù)也有1.28億,并且超過80%的人住在城市,這就對城市的交通帶來了巨大的壓力,因此就造成了交通事故的大量增加,這也造成很大的經(jīng)濟損失,據(jù)估計,每年因為交通問題為日本帶來的經(jīng)濟損失高達12兆億日元。日本政府也接如何解決交通問題作為重點工作,但是由于地域面積的限制,通過新建道路來解決此類問題顯然不太現(xiàn)實。為此,日本政府就加大了對智能交通系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)力度。日本的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一大特點就是各政府部門的共同參與,減少技術(shù)研究中漏洞的出現(xiàn)幾率。1993年,日本成立了智能交通協(xié)會,從而使與IT相關(guān)的多個部門之間建立了共同研究的工作機制,1995年,上述部門對信息用戶的服務(wù)范圍進行了詳細(xì)分析,并對IT項目的研發(fā)進行了統(tǒng)一的規(guī)劃,并且陸續(xù)開發(fā)除了交通相關(guān)的多個領(lǐng)域的多功能服務(wù)系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:城市智能;交通控制系統(tǒng);分類;設(shè)計
中圖分類號: S611 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、城市交通控制系統(tǒng)的分類
城市道路交通控制系統(tǒng)可以從不同的角度進行分類,這里分別從空間關(guān)系、控制方式上對城市道路交通控制系統(tǒng)簡單分類。
1、按空間關(guān)系劃分
從空間關(guān)系上可以把城市交通系統(tǒng)分劃為單交叉口控制(點控制)、交通干線的協(xié)調(diào)控制(線控制)和區(qū)域交叉口的網(wǎng)絡(luò)控制(面控制)三種形式。
(1)單個交叉口的點控制
單個交叉口的點控制是一種最基本的控制方式。孤立交叉口點控制的控制參數(shù)是信號周期和綠信比,控制的目標(biāo)一般是車輛延誤和交叉口的通行能力。在理想的情況下,希望總延誤時間最小和交叉口的通行能力得到最大的利用。由于點控制的設(shè)備簡單、投資省、維護方便,至今仍是應(yīng)用較多的一種信號控制方式。從技術(shù)上講,它又分為離線點控制和在線點控制兩種形式。前者采用定時信號配時技術(shù),目前仍然是其他控制方式的配時基礎(chǔ);后者是交通響應(yīng)控制或車輛感應(yīng)控制,它是根據(jù)交叉口各個入通流的實際分布情況,合理分配綠燈時間到各個相位,從而滿通需求。
(2)干線交通的協(xié)調(diào)控制
城市路網(wǎng)中的交通干線承擔(dān)著很重的交通負(fù)荷,保證干線的交通暢通對改善一個地區(qū)甚至一個城市的交通狀況往往起著至關(guān)重要的作用。在城市交通路網(wǎng)中,有時交叉口相距很近,兩個相鄰的交叉口之間的距離通常不足以使一小隊車流在有限時間內(nèi)完全疏散。單個交叉口分別設(shè)置單點信號控制時,車輛經(jīng)常遇到紅燈,時停時開,行車不暢,環(huán)境污染嚴(yán)重。為了減少車輛在各個交叉口的停車次數(shù),特別是當(dāng)干線的車輛比較暢通時,相鄰交叉口之間的控制方案宜采用相互協(xié)調(diào)的控制策略。最初協(xié)調(diào)信號計時的方法是基于綠波的概念,相鄰交叉口執(zhí)行相同的信號控制周期,主干線相位的綠燈開啟時刻錯開一定的時間,交叉口的次干線在一定程度上服從主干線的交通。
當(dāng)一列車隊在具有許多交叉口的一條干線上行駛時,協(xié)調(diào)控制使得車輛在通過干線交叉口時總是在綠燈開始時到達,因而無需停車即可通過交叉口,形成一條交通流的綠波帶。綠波控制能有效提高車輛行駛速度和道路通行能力,確保道路暢通,減少車輛在行駛過程中的延誤時間和能源消耗。干線交通協(xié)調(diào)控制的控制參數(shù)是周期長度、綠信比和相位差,控制的目標(biāo)一般是車輛的平均延誤和停車次數(shù)。干線信號協(xié)調(diào)控制方法的設(shè)計流程圖如圖1所示。
圖1干線信號協(xié)調(diào)控制方法的設(shè)計流程圖
(3)區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)控制
區(qū)域交通信號控制的對象是城市或某個區(qū)域中所有交叉口的交通信號。隨著計算機技術(shù)、優(yōu)化方法、自動控制和車輛檢測技術(shù)的發(fā)展,人們研究把一個城市區(qū)域內(nèi)或一個局部小區(qū)內(nèi)所有交叉口的交通信號聯(lián)合起來綜合加以協(xié)調(diào)控制,以使得區(qū)域內(nèi)的車輛在通過某些交叉口時所產(chǎn)生的總損失最小。在這種控制方式下,交通信號機將交通量數(shù)據(jù)實時地通過通信網(wǎng)傳至上位機,上位機根據(jù)路網(wǎng)交通量的實時變化情況,按一定時間步距不斷調(diào)整正在執(zhí)行的配時方案。上位計算機同時控制一個城市區(qū)域中的多個交叉路口,實現(xiàn)區(qū)域中交叉口之間的統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理,提高路網(wǎng)的運行效率。通過這種控制方式,容易實現(xiàn)交通路網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度與優(yōu)化管理。區(qū)域信號協(xié)調(diào)控制配時優(yōu)化的設(shè)計如圖2所示。
圖2 區(qū)域信號協(xié)調(diào)控制配時優(yōu)化的設(shè)計流程圖
2、控制方式劃分
(1)定時控制
定時控制方式以歷史交通流數(shù)據(jù)為依據(jù),找出每個日/周和時間段的不同交通流變化規(guī)律,用人工方法或計算機仿真等手段預(yù)先準(zhǔn)備好不同日/周和不同時間區(qū)段內(nèi)使用的配時方案,它屬于開環(huán)控制,不易根據(jù)車流狀況實時調(diào)整控制方案。由于定時控制對交通信號機的要求低,無需實時交通量的檢測,因而仍然是目前城市道路交通系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛的一種控制策略。
(2)感應(yīng)控制
感應(yīng)控制的原理是根據(jù)車輛檢測器測量的交通流數(shù)據(jù)調(diào)整相應(yīng)的綠燈時間的長短和時間順序,以適應(yīng)交通流的隨機變化。這種方式比定時控制有更大的靈活性。
(3)智能控制
嚴(yán)格意義上講,智能控制不僅僅是交通信號的控制,而是整個交通系統(tǒng)的控制,即智能交通系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)是交通控制的最高層次,它將先進的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、自動控制理論、運籌學(xué)、人工智能和計算機及其網(wǎng)絡(luò)等一系列高新技術(shù)綜合運用于交通運輸各個子系統(tǒng),從而建立起一種大范圍、全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確、高效的交通運輸綜合管理體系。智能交通系統(tǒng)把人、車、路和環(huán)境等交通運輸系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)有機整合,從而使車、路的運行功能一體化和智能化。智能交通系統(tǒng)是解決交通問題的必由之路,安全、高效、環(huán)保、低耗、快捷、舒適的綠色交通是智能交通的發(fā)展方向。
二、城市智能交通控制系統(tǒng)設(shè)計
智能是一種應(yīng)用知識對一定環(huán)境進行處理的能力,或?qū)δ繕?biāo)準(zhǔn)則進行衡量的抽象思考能力。另一種定義是在一定環(huán)境下針對特定的目的而有效地獲取信息、處理信息和利用信息從而成功達到目的的能力。智能交通系統(tǒng),是利用人工智能的理論和方法,解決交通問題的綜合系統(tǒng)。人工智能近年發(fā)展的成果,為智能交通系統(tǒng)的研究提供了堅實的理論基礎(chǔ),可以利用這些成果解決傳統(tǒng)方法無法解決的問題。這是因為: 一方面交通系統(tǒng)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、影響因素多、隨機性很強的系統(tǒng),利用數(shù)學(xué)方法解決交通問題的難度很大,所建立的模型往往過于復(fù)雜,難于求解,同時也很難用一種或幾種模型來概括交通流系統(tǒng)的多樣性。另一方面,交通系統(tǒng)又是一個動態(tài)的時變系統(tǒng),交通管理與控制的實時性要求非常高。因此,從實際情況出發(fā),基于數(shù)學(xué)描述的交通管理控制方法難以滿足在線實時控制的要求,可操作性較差。而人工智能的方法,借鑒人類求解問題的方法,通過知識的表達、推理和學(xué)習(xí)解決復(fù)雜的問題,將以往用純數(shù)學(xué)來描述交通系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛弥R或知識與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合來描述。通過逐步適應(yīng)環(huán)境的學(xué)習(xí)能力,來不斷提高管理和控制效果。
多智能體系統(tǒng)是當(dāng)今人工智能中的前沿學(xué)科,是分布式人工智能研究的一個重要分支,其目標(biāo)是將大的復(fù)雜系統(tǒng)建造成小的、彼此相互通訊及協(xié)調(diào)的、易于管理的子系統(tǒng),通過子系統(tǒng)的自治能力和相互協(xié)調(diào)能力來解決復(fù)雜系統(tǒng)控制問題。城市區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)由于其道路交通規(guī)模的復(fù)雜性和交通流動態(tài)特性的實時性,使得將多智能體系統(tǒng)應(yīng)用到城市交通網(wǎng)絡(luò)控制學(xué)比較關(guān)注的研究課題。本文在此基礎(chǔ)上設(shè)計出城市智能交通控制結(jié)構(gòu)圖,如圖3 所示。
圖3 城市智能交通控制結(jié)構(gòu)圖
圖3中,左邊為基于多智能體的城市交通流系統(tǒng),右邊為信號控制系統(tǒng)。在交通模型中,路段智能體既具有單個路段流量實時更新的能力,又能夠為相連接的信口提供交通流數(shù)據(jù),以進行和優(yōu)化信號配時; 根據(jù)上級區(qū)域交通流信息進行車流調(diào)控,同時通過路口與其他路段進行數(shù)據(jù)交換; 與其相對應(yīng)的信號控制模型中,根據(jù)段智能體提供的信息,進行信號配時,并協(xié)調(diào)路段之間交通流的動態(tài)平衡。
區(qū)域控制之間傳遞的則是該區(qū)域內(nèi)交通流信息,若某一區(qū)域出現(xiàn)擁擠路口,調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)以及相鄰區(qū)域信號配時,引導(dǎo)車流分散以緩解擁擠,并通過路邊信息指示牌或交通電臺信號引導(dǎo)車輛分流。而區(qū)域控制與交通控制中心之間傳遞的是區(qū)域交通流信息。調(diào)節(jié)路網(wǎng)交通流動態(tài)平衡,并向中央交通控制中心提供信息,以實現(xiàn)城市交通集中與分散的控制方式。
結(jié)束語
總之,提高智能交通系統(tǒng)的整體水平,需要各行業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展,這樣才能共同促進城市交通水平的提高。
參考文獻:
前言:現(xiàn)階段的中國,經(jīng)濟發(fā)展迅速,人們生活水平提高,出行工具不斷更新,所以交通運輸業(yè)也呈現(xiàn)出翻天覆地的變化來。交通運輸是直接關(guān)系到千家萬戶利益和生活質(zhì)量的熱門產(chǎn)業(yè)。但是隨之而來的是越來越嚴(yán)重的交通擁堵情況和管理問題,智能交通系統(tǒng)順勢而生。智能交通系統(tǒng)是一種實時、準(zhǔn)確、高效的綜合運輸系統(tǒng),也正是解決現(xiàn)在交通問題的關(guān)鍵所在,主要是解決交通擁堵的問題,其次是維護交通安全,緊急有效處理交通事故等。
1、智能交通系統(tǒng)的概念
智能交通運輸系統(tǒng)(ITS)是充分利用現(xiàn)代高新技術(shù),綜合利用信息技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、道路監(jiān)控系統(tǒng)等方式,建立起來的智能、便捷的交通系統(tǒng),具有實時、準(zhǔn)確、高效的特點,能夠把人、車、道路有機的結(jié)合起來,實現(xiàn)控制車流量、提高交通系統(tǒng)的安全性和流暢性等目標(biāo)[1]。智能交通系統(tǒng)利用地球衛(wèi)星定位系統(tǒng),接收衛(wèi)星電波,確定每個時間點上的汽車位置、交通路況、暢通程度等,將匯集到的交通信息傳到交通管理中心進行處理,然后傳到信息平臺上,出行者可根據(jù)提供的信息選擇交通方式和交通路線,因而可以有效保持道路暢通;再與電子地圖、無線電通訊網(wǎng)絡(luò)、計算機車輛信息管理系統(tǒng)以及交通地理信息系統(tǒng)結(jié)合起來,可實現(xiàn)實時跟蹤車輛,方便進行交通管理。地球衛(wèi)星定位系統(tǒng)具有全球性、全天候、實時性等特點,可以實時記錄報道車輛的具置和交通狀況;交通地理信系統(tǒng)作為一種空間性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),具有數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析、空間定向的功能,可以據(jù)此建立數(shù)據(jù)模型,分析動態(tài)交通系統(tǒng)情況,為交通管理提供方便服務(wù);無線電通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實現(xiàn)智能交通系統(tǒng)的信息大量傳輸,方便用戶之間的信息傳遞,也便于交通管理部門進行高效的管理,這三者之間的有機結(jié)合,構(gòu)成了智能交通系統(tǒng)的基本框架,達到交通系統(tǒng)的交通智能化和管理智能化[2]。
2、智能交通系統(tǒng)的內(nèi)容
智能交通系統(tǒng)主要包括交通信息服務(wù)系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)、公共交通系統(tǒng)、車輛控制和安全系統(tǒng)、營運車輛運行管理系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)、緊急救援管理系統(tǒng)等。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,信息的迅速傳遞,信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)逐漸建立并完善起來。用戶可在交通工具上安裝接收交通信息的接收器,得到由交通信息中心提供的道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息以及其他與出行相關(guān)的信息。人們可根據(jù)這些信息確定自己的最佳出行方案,選擇合適的出行路線。管理部門可以利用交通信息服務(wù)系統(tǒng),提高道路的暢通程度,方便人們的出行,同時也提高交通運輸?shù)陌踩禂?shù),均衡分配交通資源。用戶若是在交通工具上安裝了自動定位和導(dǎo)航系統(tǒng),交通信息服務(wù)系統(tǒng)還會為用戶自動選擇最佳出行路線,使其出行極為方便。交通管理系統(tǒng)與交通信息服務(wù)系統(tǒng)之間存在密切聯(lián)系,它們之間有一環(huán)節(jié)共用信息采集、信息處理以及信息傳輸系統(tǒng)[3]。交通管理部門實時監(jiān)控道路交通狀況,并進行及時有效的疏導(dǎo)和控制,有效處理交通事故,確保道路交通的安全和暢通。公共交通系統(tǒng)主要包括公共汽車、軌道交通、城郊鐵路、長途客車等,致力于提高公共交通的效率,增強公共交通的安全性,為群眾提供方便、快捷、安全、實用的公交系統(tǒng)。車輛控制和安全系統(tǒng)包括車輛輔助安全駕駛系統(tǒng)和自動駕駛系統(tǒng),極大的保障了駕駛員的安全。車載傳感器可測定出所運行的車輛與周圍車輛的距離和其它情況,給駕駛員提供各種路況信息和安全警報,提高駕駛員對行車環(huán)境的感知能力和預(yù)先防范能力。自動駕駛系統(tǒng)可以自動導(dǎo)向,自動回避障礙物,智能的在高速度情況下保持與前后車的安全距離,但是這些智能功能大部分局限在智能公路上使用,在普通的公路上只能發(fā)揮其輔助安全功能。營運車輛運行管理系統(tǒng)是一個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)來有效地管理車輛運輸,提高交通運輸?shù)陌踩院透咝4]。電子收費系統(tǒng)是指使用者預(yù)交通行費領(lǐng)到通行卡,安裝在交通工具上,該卡與車道上的讀取設(shè)備自動通信,在卡上扣除本次通行費,這樣就極大的提高了車輛收費的效率,提高交通暢通度。緊急救援管理系統(tǒng)通過交通信息服務(wù)系統(tǒng)和交通管理系統(tǒng)把交通監(jiān)控與救援機構(gòu)結(jié)合起來,為突發(fā)交通事故提供現(xiàn)場緊急處置、拖車、救護、排除故障車輛等服務(wù)。
3、我國智能交通運輸系統(tǒng)發(fā)展存在的問題
我國電子信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)薄弱,智能運輸系統(tǒng)的發(fā)展水平較低,產(chǎn)品的精確度和先進性都與國外發(fā)達國家存在較大差距,應(yīng)用的市場范圍較窄。我國缺少智能交通運輸系統(tǒng)中產(chǎn)品的核心技術(shù),缺乏有中國自主研發(fā)創(chuàng)造的適應(yīng)我國國情的有特色的產(chǎn)品。智能交通運輸系統(tǒng)所需的設(shè)備、產(chǎn)品、系統(tǒng)大多是由國外引進,具有盲目性,且引進成本比較大,系統(tǒng)設(shè)備的日常維護和產(chǎn)品更新較為困難。在已經(jīng)建立的智能交通系統(tǒng)中,各個系統(tǒng)之間的聯(lián)系不緊密,沒有充分的實現(xiàn)信息資源的交換和共享,使得智能交通系統(tǒng)的發(fā)展和推廣遇到瓶頸。智能交通運輸系統(tǒng)中的子系統(tǒng):信息系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)之間相互孤立,沒有實現(xiàn)系統(tǒng)之間的信息協(xié)調(diào)。在研究領(lǐng)域中,有些領(lǐng)域重復(fù)研究,有些領(lǐng)域好處于研究的空白領(lǐng)域,研究的領(lǐng)域和資源的分配也不均衡[5]。
4、針對我國智能交通系統(tǒng)發(fā)展問題的建議
首先要重視設(shè)備、產(chǎn)品的自主研發(fā),發(fā)展智能交通系統(tǒng)技術(shù),這需要政府加大對科研項目的投資力度,并與企業(yè)、科研機構(gòu)共同協(xié)商努力,建立適應(yīng)我國國情的智能交通系統(tǒng)。第二,在交通部門和運輸安全專家、信息技術(shù)專家、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專家的共同指導(dǎo)下,聯(lián)合社會各界的力量,借鑒國外先進經(jīng)驗,引進先進技術(shù)設(shè)備,增加研發(fā)的資金投資和技術(shù)投資。第三,對交通管理人員和信息技術(shù)人員進行專門的培訓(xùn),在社會上積極地宣傳智能交通系統(tǒng)知識,推進智能交通系統(tǒng)的推廣,增加人們對于智能交通系統(tǒng)的認(rèn)識。
結(jié)束語
通過介紹了智能交通系統(tǒng)的概念、內(nèi)容,以及我國智能交通系統(tǒng)發(fā)展中遇到的問題,使讀者對于智能交通系統(tǒng)的涵義和發(fā)展有了進一步的了解。智能交通運輸系統(tǒng)的推廣應(yīng)用,可以有效保障道路交通暢通,提高交通安全性和交通運輸?shù)男?,改善交通部門的管理,方便人們的出行和生活,有效解決現(xiàn)在日益嚴(yán)重的交通問題。另外,交通運輸?shù)脑絹碓街悄芑?、系統(tǒng)化、人性化,也大大促進我國交通運輸領(lǐng)域的健康發(fā)展。
1、前言
智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransportationSystem,簡稱ITS)是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向,它是將先進的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計算機技術(shù)等有效地集成運用于整個地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的,實時、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的交通管理和交通工程相比,強調(diào)的是信息的交互性、技術(shù)集成的系統(tǒng)性以及服務(wù)的廣泛性,在改善交通的同時形成了產(chǎn)業(yè),對于推動交通運輸業(yè)發(fā)展,帶動汽車、機電、通信、微電子、計算機及軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要作用,被認(rèn)為是21 世紀(jì)世界范圍內(nèi)最有影響的產(chǎn)業(yè)之一。
美國運輸部制定并公布了“國家智能運輸系統(tǒng)項目規(guī)劃”,其重要意義在于第一次提出了ITS系統(tǒng)包含的七大基本系統(tǒng)和29個用戶服務(wù)功能,目前ITS在美國的應(yīng)用已達80%以上,而且相關(guān)的產(chǎn)品也較先進。目前日本已經(jīng)成功開發(fā)了不停車自動收費系統(tǒng)和電子車輛導(dǎo)航系統(tǒng)并已推廣應(yīng)用。然而,我國智能交通產(chǎn)業(yè)目前仍處于初級階段,技術(shù)還比較落后,相對成熟的部分技術(shù)在交通運輸領(lǐng)域的應(yīng)用還非常有限,產(chǎn)業(yè)化程度也還很低,整個行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、服務(wù)水平、品牌效應(yīng)和企業(yè)競爭力都相對落后。這些問題都嚴(yán)重制約了技術(shù)的進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并束縛了其對交通運輸發(fā)展的推動作用。
2、產(chǎn)業(yè)同盟化發(fā)展現(xiàn)狀
智能交通產(chǎn)業(yè)同盟化是指在統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)程指導(dǎo)下,按照共同的制定標(biāo)準(zhǔn),提供標(biāo)準(zhǔn)化的智能交通產(chǎn)品,并形成一個連續(xù)的、可循環(huán)的開發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用和維護的產(chǎn)業(yè)鏈條,以滿足整個社會對智能交通產(chǎn)品的需求。ITS產(chǎn)業(yè)具有較強的交叉性,其發(fā)展不僅涉及多個行業(yè),而且會帶動關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
目前,我國智能交通產(chǎn)業(yè)化程度較低,尚未形成具有一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)集群。在利用現(xiàn)有信息資源進行高層次交通信息服務(wù)的開發(fā)方面還比較落后,沒有形成包括供應(yīng)商、運營商、政府和消費者間的完善的智能交通產(chǎn)業(yè)鏈。因此在產(chǎn)業(yè)內(nèi)部,智能交通系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間、系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)者與產(chǎn)品的使用者之間、以及系統(tǒng)服務(wù)提供者與顧客之間,相互獨立、信息不共享,在系統(tǒng)銜接方面各自為政,這樣不僅造成了資源配置的浪費,而且使整個產(chǎn)業(yè)鏈的價值創(chuàng)造效率低下,沒有形成產(chǎn)業(yè)的競爭力。而且智能交通產(chǎn)品的設(shè)計缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)條件,道路交通信息分屬于公安、交通、規(guī)劃等各個部門,協(xié)調(diào)機制不夠完善,協(xié)調(diào)力度也不夠。因此智能交通產(chǎn)業(yè)同盟化是發(fā)展智能交通產(chǎn)業(yè)的重要途徑。
3、智能交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式
3.1 產(chǎn)業(yè)集成化管理
智能交通產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)成包括智能交通技術(shù)研究中心、智能交通信息采集設(shè)備制造商、智能交通信息服務(wù)集成商、智能交通信息服務(wù)提供商、智能交通信息通信網(wǎng)絡(luò)運營商、智能交通信息服務(wù)和管理終端設(shè)備制造商以及軟件系統(tǒng)開發(fā)商、交通工具生產(chǎn)商和政府管理部門等。集成化管理要求將上述環(huán)節(jié)有效的連接,服務(wù)提供商通過與顧客的信息共享,可以得到顧客對智能交通產(chǎn)品的反饋,并將反饋信息傳遞給產(chǎn)業(yè)鏈的其他成員,從而使智能交通產(chǎn)品的開發(fā)和研究更加滿足各戶需求。
集成化的管理體系可以有效的提高系統(tǒng)運行的效率,改變各個運營商各自經(jīng)營的局面,從而生產(chǎn)出更能滿足客戶需求的智能交通產(chǎn)品。
3.2 政府協(xié)調(diào)支持
我國智能交通近幾年取得了很大的發(fā)展,但大部分地方政府對智能交通并不了解,更不重視,沒有明確的智能交通系統(tǒng)建設(shè)部門,更沒有當(dāng)?shù)氐木C合協(xié)調(diào)系統(tǒng),導(dǎo)致雖然技術(shù)人員積極研發(fā),但我國的智能交通的建設(shè)與運營與效率仍不能和發(fā)達國家相比。因此政府應(yīng)加大投資力度,對不同項目進行劃分,制定明確的投資方案和政策,并加大對產(chǎn)品研發(fā)的扶植力度,對ITS企業(yè)的建設(shè)及企業(yè)聯(lián)盟化持鼓勵和保護態(tài)度。
明確政府的主導(dǎo)地位,將發(fā)展智能交通作為解決交通問題、拉動經(jīng)濟增長的重要項目,主導(dǎo)構(gòu)建智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟或產(chǎn)業(yè)協(xié)會,支持產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的發(fā)展,并制定相關(guān)政策。
3.3 統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
智能交通系統(tǒng)集成了通信、計算機等信息技術(shù),強調(diào)信息的交互性,因此產(chǎn)品的開發(fā)需遵循同一標(biāo)準(zhǔn),避免多個產(chǎn)品不能協(xié)調(diào)工作,完成智能化交通的系統(tǒng)功能,令多個地區(qū)的智能交通同一體系。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),完善執(zhí)行機制,在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,要大力提升標(biāo)準(zhǔn)水平和質(zhì)量,增強標(biāo)準(zhǔn)公信力,建立完善的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行機制,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供重要前提保證。
4、智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟化整合策略
目前,在智能交通產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程中,智能交通技術(shù)已經(jīng)得到了很好的發(fā)展,真正影響智能交通產(chǎn)品和服務(wù)價值的是智能交通部件間的匹配,用戶對智能交通產(chǎn)品費用的可接受性,智能交通產(chǎn)品操作難易程度等。因此應(yīng)重點關(guān)注產(chǎn)業(yè)之間的協(xié)同效應(yīng),關(guān)注怎樣提高響應(yīng)顧客需求的服務(wù),從而更好的滿足各戶的要求。
智能交通企業(yè)聯(lián)盟化應(yīng)著重開展信息共享策略和知識聯(lián)盟策略。實現(xiàn)信息的共享和實時的傳遞,消除信息的錯誤傳遞和延誤的幾率,建立標(biāo)準(zhǔn),提高智能交通產(chǎn)品或部件間的匹配程度。作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),智能交通產(chǎn)業(yè)鏈的整合可以通過擁有知識優(yōu)勢的強勢企業(yè),進行知識聯(lián)盟式整合,同時可以運用大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案中的分散控制模式,即通過產(chǎn)業(yè)鏈的局部控制器進行局部控制,來完成大系統(tǒng)的運營服務(wù)。
Abstract: All over the world are facing a growing problem of urban traffic. Traffic congestion, traffic accidents and traffic pollution caused great distress to the lives of urban residents, it has become a major problem to be solved for all mankind. Intelligent Transportation System(ITS) is referred as the only way to solve the problem of urban traffic. An intelligent traffic flow forecasting system has been developed, based on dynamic traffic information platform.
關(guān)鍵詞: ITS;交通流量;交通預(yù)測
Key words: ITS;traffic flow;traffic prediction
中圖分類號:U491.1+4 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)19-0183-02
0 引言
ITS作為目前世界交通運輸科學(xué)技術(shù)的前沿,發(fā)達國家都先后投入了大量的資金和人員來進行研究。借助于先進的信息和通信技術(shù),使得道路和汽車更加協(xié)調(diào),交通更加系統(tǒng)化,減少交通擁堵和交通公害,提高交通安全性。我國在智能交通系統(tǒng)ITS方面的研究起步比較晚,目前,我國的ITS系統(tǒng)主要是在高速公路上使用的通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,對交通的依賴不斷增加,交通問題已經(jīng)越來越明顯的出現(xiàn)在城市中。
1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
本智能交通預(yù)測系統(tǒng)是實現(xiàn)城市智能化管理、預(yù)測,達到最終以向民眾提供各項服務(wù)為目的的智能化交通預(yù)測系統(tǒng),是現(xiàn)代化城市建設(shè)的一個重要組成部分。要求智能交通預(yù)測系統(tǒng)能夠方便快捷的計算和預(yù)測出城市中各條道路的擁堵狀況,以直觀形象的方式向民眾表達城市道路信息。本文系統(tǒng)以GIS為平臺,采用Sql Server 2005作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),以Eclipse為開發(fā)環(huán)境,java為開發(fā)語言,設(shè)計了一個城市交通流量預(yù)測系統(tǒng),實現(xiàn)了對道路歷史數(shù)據(jù)的分析,對道路實時監(jiān)控和對未來路況的預(yù)測。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
系統(tǒng)根據(jù)固定探頭提供的數(shù)據(jù)和浮動車提供的數(shù)據(jù)信息,對全市歷史路況信息進行分析,也可對某條路段歷史路況進行分析;對全市路況信息進行監(jiān)控和預(yù)測,也可對某條路段進行短時監(jiān)控和預(yù)測;對全市未來路況信息進行監(jiān)控和預(yù)測,也可對某條路段未來路況進行分析;對定點區(qū)域內(nèi)路況信息進行監(jiān)控和預(yù)測。
①數(shù)據(jù)庫模塊提供由各種硬件或者途徑采集的路況信息,并保存中間過程產(chǎn)生的臨時數(shù)據(jù),為數(shù)據(jù)處理模塊和地圖顯示模塊提供數(shù)據(jù)支持,是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
②數(shù)據(jù)處理模塊對數(shù)據(jù)庫中提供的數(shù)據(jù)信息進行合理化清洗,通過Arcgis將浮動車數(shù)據(jù)進行地圖定位,采用科學(xué)的算法將車輛匹配到某條路上,隨后將由硬件系統(tǒng)或者浮動車輛傳輸?shù)漠惓?shù)據(jù)進行消減補充或者填補操作,為預(yù)測系統(tǒng)進行路況預(yù)測提供正確數(shù)據(jù)的保障,是整個系統(tǒng)的預(yù)處理部分,也是對于預(yù)測結(jié)果是否準(zhǔn)確的關(guān)鍵。
③預(yù)測系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)處理模塊處理完成的數(shù)據(jù)對全市各路段的路況信息進行預(yù)測處理,根據(jù)用戶需求對所得到的數(shù)據(jù)進行短時或者長期預(yù)測,或者對以前道路路段信息進行查看分析,采取特殊的預(yù)測方式使得預(yù)測結(jié)果合理準(zhǔn)確,并將相關(guān)數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中,同時為地圖顯示提供顯示數(shù)據(jù),是本系統(tǒng)的核心部分。
④地圖顯示模塊主要根據(jù)預(yù)測系統(tǒng)的結(jié)果對所要顯示的數(shù)據(jù)進行圖形化顯示,從數(shù)據(jù)庫中提取所需數(shù)據(jù),并根據(jù)用戶需求可以將預(yù)測結(jié)果以多種形式的圖形進行顯示。
⑤干擾因素分析可以通過地圖顯示模塊顯示的信息對某路段的道路交通信息進行合理性分析,通過對某路段的異常數(shù)據(jù)預(yù)測本路段可能發(fā)生的道路交通情況,有助于相關(guān)部分對全市路況信息的掌握,以便應(yīng)對可能的道路狀況。
2 數(shù)據(jù)模塊設(shè)計
數(shù)據(jù)模塊主要存儲采集的原始數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù),原始數(shù)據(jù)包括安裝的固定探頭記錄的數(shù)據(jù)信息,此數(shù)據(jù)包括設(shè)備號、方向號、道路名稱、道路號、開始時間、流量、速度、占有率等信息;浮動車采集的數(shù)據(jù)包括經(jīng)緯度、車速等信息;歷史采集數(shù)據(jù)是針對以前路段有路況信息而現(xiàn)在短時間內(nèi)無法采集到信息的路段;路網(wǎng)模型預(yù)測數(shù)據(jù)是對于無法通過固定探頭和浮動車采集到信息的路段。
2.1 數(shù)據(jù)庫模塊流程如圖2所示。
2.2 數(shù)據(jù)處理方法 固定探頭和浮動車發(fā)來的數(shù)據(jù),除了正常數(shù)據(jù)以外,同樣也可能出現(xiàn)重復(fù)、缺失、錯誤等問題。對于正常數(shù)據(jù)當(dāng)然是存入庫中。而對于非正常數(shù)據(jù),則要進行相應(yīng)的處理。①對于冗余數(shù)據(jù)處理:接收到浮動車和固定探頭發(fā)來的數(shù)據(jù)時,將此數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中原有的數(shù)據(jù)進行匹配,若有相同記錄,則不存入庫中,否則,存入庫中。②對于缺失數(shù)據(jù)的處理:根據(jù)原有的歷史的數(shù)據(jù),將此缺失數(shù)據(jù)補全。③對于無效數(shù)據(jù)的處理:當(dāng)發(fā)回來的數(shù)據(jù)與GIS地圖上任意路段都無法匹配時。將此數(shù)據(jù)直接丟棄。④對于錯誤數(shù)據(jù)的處理,根據(jù)合理的運算,將錯誤數(shù)據(jù)進行修正,并存入數(shù)據(jù)庫中。無法修正的,則將其舍棄。
3 系統(tǒng)功能設(shè)計
本系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)處理模塊清洗的數(shù)據(jù)對全市的路況信息進行綜合處理,可以對以前數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,也可以對未來數(shù)據(jù)進行適當(dāng)預(yù)測估計。本系統(tǒng)可以分為短時預(yù)測和長期預(yù)測,短時預(yù)測主要針對一小時之內(nèi)的路況,系統(tǒng)在不斷進行刷新操作,實時更新數(shù)據(jù),便于對實時路況信息的了解,并且對后面可能出現(xiàn)的情況預(yù)測提供數(shù)據(jù)支持;長期預(yù)測可以分為按照小時/天,天/周,天/月,月/年等形式輸出,可以對以前數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計顯示,也可以對未來一段時間內(nèi)的道路交通狀況進行預(yù)測。
4 結(jié)束語
交通流量預(yù)測是智能交通系統(tǒng)中的主要研究內(nèi)容之一,也是智能交通系統(tǒng)中當(dāng)前需求較為迫切的系統(tǒng)。近年來隨著我國智能交通系統(tǒng)的發(fā)展和研究的深入,以及城市對于交通服務(wù)需求的提高。交通流信息的實時性和可靠性,直接關(guān)系到智能交通系統(tǒng)中交通控制與交通管理的效果。同時,交通流量預(yù)測受隨機干擾因素影響更大,不確定性更強,規(guī)律性更不明顯。
交通流量預(yù)測作為智能交通系統(tǒng)的一部分,在未來的交通運輸過程中發(fā)揮著非常重要的作用。本文由于時間關(guān)系,在研究中存在許多不足之處,還有待進一步的研究和驗證。
參考文獻:
[1]Anurag Pande.Mohamed Abdel-Aty.Assessment of freeway traffic Parameters leading to lane-change relatede ollisions[J].Aecident Analysis & Prevention,2006(38):936-948.
【關(guān)鍵詞】鐵路智能運輸系統(tǒng),運輸效率,服務(wù)質(zhì)量
【中圖分類號】U29-39
【文獻標(biāo)識碼】A
【文章編號】1672-5158(2012)12-0021-02
1 概述
在當(dāng)今開放的市場中,由于其它交通工具的競爭,使封閉的、以內(nèi)導(dǎo)向性組織為主體,以專業(yè)經(jīng)理各管一段為主要特征的鐵路企業(yè)面臨著巨大挑戰(zhàn)。其出路在于抓緊利用現(xiàn)代信息技術(shù)的平臺,筑建智能化的鐵路運輸管理系統(tǒng),以自動化、信息化,網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ),打破專業(yè)經(jīng)理分工過細(xì)的管理模式,實現(xiàn)相關(guān)系統(tǒng)整合,以運輸產(chǎn)品為導(dǎo)向,以智能運輸管理技術(shù)為手段,實現(xiàn)與市場的對接。
20世紀(jì)70年代以來,面對社會和經(jīng)濟發(fā)展對鐵路運輸不斷增長的“高速、高密度”的需求,鐵路運輸系統(tǒng)經(jīng)歷了從以人工為主的、機械化的、電子化的、信息化的進而向智能化方向發(fā)展的歷程。世界發(fā)達鐵路國家鐵路運輸?shù)男畔⒒^程已經(jīng)完成,并在現(xiàn)代信息技術(shù)的支撐下改造內(nèi)部組織模式,基本上完成了市場商業(yè)化運行的改革,大大提高了運輸產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。與此同時,基礎(chǔ)智能化的進程正以更快的速度和更高的效率進行。通過實現(xiàn)智能化使傳統(tǒng)鐵路運輸向鐵路智能運輸系統(tǒng)轉(zhuǎn)化已成為各發(fā)達國家使鐵路傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級,保持和提高鐵路運輸業(yè)在21世紀(jì)競爭力的核心戰(zhàn)略之一。
我國鐵路目前正在經(jīng)歷著有史以來最深刻的變革,適應(yīng)市場需要提供更多更好的運輸產(chǎn)品,改造鐵路管理模式,提升傳統(tǒng)技術(shù)水平,目前和未來相當(dāng)長的時期內(nèi),鐵路運輸技術(shù)要實現(xiàn)跨躍式發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)也是極其嚴(yán)峻的過去分散的、按業(yè)務(wù)劃分的無法共享信息與資源的各業(yè)務(wù)系統(tǒng)已無法適應(yīng)這些新的挑戰(zhàn)。通過信息化建設(shè)實現(xiàn)智能化已成為我國鐵路運輸系統(tǒng)發(fā)展的歷史必然。
2 RITS定義、特征及關(guān)鍵技術(shù)
鐵路智能運輸系統(tǒng)的核心特征就是系統(tǒng)的智能性,所謂智能是指能有效地獲取、處理、再生和利用信息,從而在任意給定的環(huán)境下達到預(yù)定目標(biāo)的能力。
2.1 RITS的特征
RITS應(yīng)是一個安全、高效、低碳、和諧,按需求驅(qū)動的自主化系統(tǒng)。作為一個集成了多因素的復(fù)雜系統(tǒng),RITS的特點主要體現(xiàn)在以下4個方面:
(1)互聯(lián)互通、信息共享:RITS功能的集成必然要求系統(tǒng)中子系統(tǒng)及子系統(tǒng)各部分問實現(xiàn)有機的互聯(lián)互通,以保證順暢高速的通信和及時高度的信息共享。
(2)智能處理:RITS應(yīng)實現(xiàn)行車控制、綜合調(diào)度、資源管理、營運管理等的智能處理,以形成一個高度智能化自主化的鐵路生產(chǎn)經(jīng)營體系。
(3)協(xié)同工作:RITS應(yīng)使固定設(shè)施、移動設(shè)施和維修設(shè)施有機地協(xié)調(diào)成一個整體,實現(xiàn)各子系統(tǒng)的協(xié)同工作,以提高運輸效率和加強安全保障。
(4)按需配置:基于系統(tǒng)信息共享機制,RITS應(yīng)完成系統(tǒng)內(nèi)外的實時需求分析,并按需動態(tài)配置各種資源,以達到高效、低碳、按需驅(qū)動的目的。
2.2 RITS關(guān)鍵技術(shù)
為達到可測、可控、可視、可響應(yīng)的目標(biāo),物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))、大容量通信、互操作、云計算、知識推理和網(wǎng)絡(luò)安全等是RITS中必不可少的六大關(guān)鍵技術(shù)。這六大關(guān)鍵技術(shù)分別服務(wù)于RITS的不同層次。
鐵路智能化的發(fā)展在有線和無線網(wǎng)絡(luò)的安全方面提出了更高要求。有線網(wǎng)絡(luò)安全主要研究防火墻、密碼、數(shù)字水印、入侵檢測和病毒檢測等技術(shù)。無線網(wǎng)絡(luò)安全的研究集中在安全路由、安全聚合、密鑰管理、身份認(rèn)證和異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)安全等方向。在RITS中,這些技術(shù)可分別應(yīng)用于數(shù)據(jù)獲取、網(wǎng)絡(luò)通信和應(yīng)用管理。物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))技術(shù)的研究內(nèi)容主要涉及射頻識別(RFID)、傳感器網(wǎng)絡(luò)與檢測技術(shù)等。一般將RFID技術(shù)用于列車、乘客、車站、固定設(shè)備等的靜態(tài)信息采集,而傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則用于列車運行狀態(tài)、軌道狀態(tài)、鐵路防災(zāi)系統(tǒng)等動態(tài)信息采集。專有大容量信息網(wǎng)絡(luò)可簡單分為車載、車地和地面蝌。國內(nèi)外車載設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接研究和應(yīng)用主要集中在基于TCN相關(guān)網(wǎng)絡(luò)上。在車地問大容量無線傳輸方面,國內(nèi)外對WLAN、GSM-R、WiMax、WiFi網(wǎng)絡(luò)等進行了應(yīng)用研究和實地測試。地面數(shù)據(jù)匯接傳輸應(yīng)用較多的主要是MSTP網(wǎng)絡(luò)和基于IP的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。云計算是一種共享的網(wǎng)絡(luò)交付信息服務(wù)模式。在RITS中,云計算可以提供動態(tài)、靈活的基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)服務(wù),可以實現(xiàn)鐵路資源和應(yīng)用的虛擬化,進而實現(xiàn)RITS不同子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享。互操作是實現(xiàn)不同系統(tǒng)共享信息、協(xié)凋工作的核心技術(shù),是解決分布式、異構(gòu)系統(tǒng)集成應(yīng)用的有效方法。目前歐美等國和我國其他交通相關(guān)領(lǐng)域也進行了初步研究。在RITS中,互操作技術(shù)主要用于滿足資源管理、運輸組織調(diào)度、安全監(jiān)測與控制、客貨服務(wù)、綜合運輸?shù)榷鄠€模塊問大量信息交互的需求。知識推理包含了推理系統(tǒng)、知識發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)挖掘等內(nèi)容,其核心是復(fù)雜動態(tài)環(huán)境下的建模、基于本體論的知識表達和基于智能Agent的動態(tài)協(xié)作等方面。在RITS中,知識推理技術(shù)的應(yīng)用主要集中在基礎(chǔ)設(shè)施運用維護、綜合安全監(jiān)控、運輸組織優(yōu)化、智能化旅客信息服務(wù)等方面。
3 中國RITS構(gòu)想
我國鐵路目前所處的發(fā)展階段和面臨的客觀環(huán)境,實際是既要高速度,又要高密度;既要重載,又要客貨混跑。這種復(fù)雜的技術(shù)組成和運輸產(chǎn)品結(jié)構(gòu),更需要智能化的運輸管理技術(shù)作為支撐。在今后一段時期內(nèi),中國鐵路智能運輸系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展應(yīng)在追蹤和采用現(xiàn)代智能技術(shù)的同時,結(jié)合國內(nèi)已有的基礎(chǔ),在統(tǒng)一的體系框架下,重點整合信息化建設(shè)的資源和優(yōu)勢。與此同時,集中力量進行關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)和示范應(yīng)用,力爭實現(xiàn)技術(shù)上的跨越。我國鐵路RITS建設(shè)的優(yōu)先領(lǐng)域和研發(fā)重點可以確定為:
(1)中國鐵路RITS發(fā)展的總體規(guī)劃和體系框架研究
通過規(guī)劃研究,將確定我國鐵路RITS分階段的發(fā)展目標(biāo)、發(fā)展重點、實施步驟與對策措施等重要內(nèi)容,形成RITS發(fā)展的宏觀和整體藍(lán)圖。規(guī)劃的研究和制定從總體上要體現(xiàn)前瞻性與現(xiàn)實可操作性相結(jié)合、需求與可能性相結(jié)合等原則,能夠為政府部門決策提供支持。作為整個RITS發(fā)展的基礎(chǔ)和出發(fā)點,國家RITS體系結(jié)構(gòu)框架的研究將是近期工作的一個重點,其目的是要結(jié)合我國鐵路運輸系統(tǒng)的實際特點,為具有中國特色的RITS的發(fā)展提供規(guī)劃、設(shè)計、實施、標(biāo)準(zhǔn)和管理的依據(jù)和指導(dǎo)。
(2)建設(shè)好國家鐵路智能運輸系統(tǒng)工程技術(shù)中心,研究開發(fā)RITS重大關(guān)鍵技術(shù)
在國家RITS體系框架的指導(dǎo)下,除了進一步完善與整合已有的以TMIS、DMIS等為代表的信息化建設(shè)的成果外,根據(jù)我國RITS的特點和技術(shù)要求,以國家鐵路智能運輸系統(tǒng)工程技術(shù)中心為依托,對一批重大關(guān)鍵技術(shù)組織進行研究開發(fā)和技術(shù)攻關(guān),在國家鐵路試驗中心,建設(shè)一個高水平的鐵路智能運輸工程技術(shù)示范基地。近期尤其是要在例如鐵路移動體與固定設(shè)施一體化安全檢測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、國家鐵路運輸安全保障體系及相關(guān)核心技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)中取得突破。
(3)組織實施中國鐵路
RITS的示范應(yīng)用在目前情況下,由于受資金、技術(shù)等多種因素的制約,我國RITS可行的發(fā)展模式應(yīng)是研究與開發(fā)并舉,試驗與推廣并舉,以點帶線,以線帶面,爭取在統(tǒng)一的體系框架下,采用分階段漸進集成的方式加以推進。其中,系統(tǒng)集成的概念和技術(shù)具有十分重要的作用,無論是RITS的研究開發(fā),還是系統(tǒng)設(shè)計與實施,漸進集成都將是我國RITS發(fā)展過程中必須始終堅持的一項基本原則。作為推動全路RITS建設(shè)的重要舉措,近期可以考慮在示范基地的基礎(chǔ)上選擇基礎(chǔ)設(shè)施條件較好的地區(qū)或線路組織實施RITS的區(qū)域或線路運行示范。首批示范項目的確定可以考慮選擇對提高運輸效率,保障運輸安全或改進服務(wù)質(zhì)量等具有直接影響的核心業(yè)務(wù)子系統(tǒng)進行,如能夠明顯提高鐵路貨運質(zhì)量和市場競爭力的智能物流系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用等,在單項示范的基礎(chǔ)上,不斷配套完善,最終形成綜合性的RITS的完整體系。
關(guān)鍵詞:智能交通;市場導(dǎo)向;溝通機制;市場營銷;對接機制;應(yīng)變能力;營銷模式
1建立市場導(dǎo)向為平臺的智能交通營銷網(wǎng)絡(luò)
傳統(tǒng)的交通市場“以產(chǎn)品為主導(dǎo)的被動市場推銷”作為主體,沒能突出“以用戶為主導(dǎo)的主動市場營銷”的功能和作用,這導(dǎo)致傳統(tǒng)交通市場缺乏激發(fā)能力、活力不足、市場生態(tài)惡化等問題。新時期的智能交通企業(yè)和市場營銷工作必須采取新型的營銷模式,采取“先人一步”的市場營銷策略,建立起智能交通市場營銷的平臺和網(wǎng)絡(luò),盡快進入智能交通市場,占據(jù)智能交通市場的先機,擴大智能交通市場的面積。例如:可以采取戰(zhàn)略合作的方式實現(xiàn)營銷的擴大,采用合資建廠等方式實現(xiàn)對局部智能交通市場的占有。在實際的智能交通市場營銷過程中行動必須具體化、重點化,確保在客戶提出當(dāng)前需求和長遠(yuǎn)規(guī)劃時,能夠迅速應(yīng)對,提供一攬子解決方案。鐵路客車市場方面,緊跟市場,快速響應(yīng),以“不放掉任何一個市場信息,不失掉任何一個市場機會”為指導(dǎo)思想,充分運用企業(yè)內(nèi)外部資源,以積極的營銷態(tài)度和創(chuàng)新的營銷模式,走入客戶價值鏈,了解客戶價值核心,為客戶提供全面的技術(shù)支持和優(yōu)質(zhì)的服務(wù),穩(wěn)固既有市場、開拓新市場和新客戶。
2建立智能交通市場的高效溝通機制
有效的溝通是智能交通獲得市場認(rèn)可的基礎(chǔ),高效的溝通是智能交通取得社會認(rèn)同的前提。在智能交通市場營銷的過程中,要明確社會與公眾的交通需求,整合需求的共性與差異性,科學(xué)地提出客戶智能交通的解決方案,通過不斷地溝通獲取智能交通的市場發(fā)展空間。在社會多元化發(fā)展的背景下,市場營銷也需要采取多元化合作的策略,要以智能交通的實際為基礎(chǔ),擴展合作的模式和范圍,延長和擴大智能交通的產(chǎn)業(yè)鏈條,解決和處理多元化市場與客戶的要求,做到智能交通合理化和科學(xué)化發(fā)展目標(biāo)的支持。在市場營銷的實際工作中,要重視資源的整合,以智能交通作為平臺,爭取社會資源、產(chǎn)業(yè)資源對智能交通的傾斜,為開闊智能交通市場提供發(fā)展空間與資源潛力的支持。在溝通過程中智能交通應(yīng)該發(fā)揮自身的資源優(yōu)勢,將社會團體和目標(biāo)客戶引入到體驗現(xiàn)場,通過對智能交通的現(xiàn)場體驗,使客戶、乘客和社會認(rèn)識到智能交通的優(yōu)勢,提高社會整體認(rèn)知智能交通的水平,做到對智能交通市場營銷的擴大,實現(xiàn)智能交通與公眾的有效溝通。城市化進程中地方政府是建設(shè)的主導(dǎo)和主體,智能交通必須取得與政府的良性溝通和全面互動,使地方政府看到智能交通對地方經(jīng)濟、城市建設(shè)的重要價值,獲取地方政府的產(chǎn)業(yè)、政策傾斜,為進一步提升市場營銷水平,確保智能交通發(fā)展提供政府、政策方面的幫助。
3提高智能交通市場對接機制的有效性
在城市智能交通不斷擴大和創(chuàng)新的今天,要對傳統(tǒng)的經(jīng)驗理念和傳統(tǒng)管理方式進行變革,要看到智能交通形式多樣,變化具有不確定性的特點,在智能交通車組編成,智能交通管控方式上進行創(chuàng)新,將目光放到智能交通發(fā)展的長期目標(biāo),通過技術(shù)與理念的變革適應(yīng)市場,實現(xiàn)智能交通對市場機制的有效對接,依靠科技力量擴展智能交通的市場基礎(chǔ),引領(lǐng)智能交通市場發(fā)展的道路,進而將創(chuàng)新融入到智能交通的體系中,彌補智能交通存在的缺憾和漏洞,將智能交通產(chǎn)品擴大,形成系列,更好地適應(yīng)市場要求。在智能交通對接市場和企業(yè)的同時,應(yīng)該在智能交通核心領(lǐng)域,特別是智能交通技術(shù)上必須取得重要突破,獲得技術(shù)創(chuàng)新的主動權(quán)和自主產(chǎn)權(quán),為智能交通市場的擴展提供支撐,以自我產(chǎn)品和核心技術(shù)的把握,做到先市場一步,以豐富的智能交通產(chǎn)品,寬廣的智能交通市場適應(yīng)性,實現(xiàn)對智能交通整個領(lǐng)域的覆蓋和擴張。智能交通營銷中要把握無人駕駛智能交通市場、高科技智能交通列車組、快速智能交通技術(shù)的突破,為對接智能交通市場提供技術(shù)、框架和資源的前提,響應(yīng)智能交通市場的基本要求,以技術(shù)創(chuàng)新獲得市場擴張,以市場營銷擴大資源基礎(chǔ),為智能交通的發(fā)展,解決智能交通的難題,提供技術(shù)平臺和市場前提,盡快趕上智能交通發(fā)展的部分,適應(yīng)智能交通市場的動態(tài),滿足智能交通的需求,在良性營銷、市場對接的前提下,推進智能交通的模塊化、高效化,提升智能交通的系統(tǒng)競爭力和科技含量,為城市和社會提供更為廣泛而安全的智能交通服務(wù)產(chǎn)品。
4重點發(fā)揮智能交通的市場應(yīng)變能力
智能交通具有根據(jù)社會需要、市場需要和交通要求進行重構(gòu)與創(chuàng)新的能力,而市場營銷就是將市場和公眾的需要整合在智能交通的實施和細(xì)節(jié)之中。智能交通可以告別傳統(tǒng)檢修方式,通過引入計算機、智能和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)交通檢修的高效率和高質(zhì)量,這樣不但可以縮短智能交通的檢修與維修的時間,而且可以提高智能交通的實際運行效率,進而提升智能交通應(yīng)對社會要求、交通壓力的能力,能夠有效應(yīng)對市場和交通變化的實際,為智能交通開闊市場提供了技術(shù)、體系和設(shè)備上的可能,不但提高了智能交通的市場適應(yīng)性,而且也會大大延長智能交通的壽命,社會可以在智能交通開拓出覆蓋更廣、影響更大的價值鏈條,進而做到對市場營銷的進一步支持。在智能交通營銷的過程中要突出對新技術(shù)市場的開發(fā)與挖掘,特別在智能交通編組,智能交通定制方面,應(yīng)該與市場需求共舞,通過靈活編組、擴展交通運量、個性制定、制式調(diào)整的形式,適應(yīng)市場需求,應(yīng)對市場變化,以品質(zhì)高、品種齊、功能多的智能交通形式順應(yīng)市場的變化和特點。智能交通要結(jié)合自然和社會環(huán)境的變化,以市場開發(fā)為導(dǎo)向,積極采取調(diào)整和創(chuàng)新策略,以主動的方式驅(qū)動智能交通的市場化,將新技術(shù)和新產(chǎn)品迅速轉(zhuǎn)化為智能交通的市場產(chǎn)品,做到對智能交通市場開發(fā)的支持,將研發(fā)、擴展、創(chuàng)新的過程融合在市場變化的適應(yīng)過程之中,為智能交通的跨越式發(fā)展提供市場基礎(chǔ)。
5創(chuàng)新智能交通的市場營銷模式
當(dāng)前智能交通面臨著高速發(fā)展的機遇,同時市場對智能交通也提出了安全、質(zhì)量、效益等深層次目標(biāo)。智能交通的市場營銷必須將市場占有、運行安全、運行成本作為核心問題,搭建智能交通的新框架,推出智能交通營銷的新模式,在確保智能交通安全的同時,豐富智能交通的產(chǎn)品,控制智能交通的成品,迎接智能交通市場的挑戰(zhàn)。在市場經(jīng)濟中智能交通的投資主體正在增多,市場營銷的任務(wù)之一是將智能交通更好地呈現(xiàn)在社會和公眾面前,這樣才能引入民間資本和先進技術(shù),擴大智能交通的規(guī)模,提高智能交通的質(zhì)量。在智能交通市場營銷中,企業(yè)應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)思維方式,通過智能交通的市場展現(xiàn),使社會明確智能交通的發(fā)展?jié)摿?,同時構(gòu)建智能交通的營銷平臺,積極和有意與智能交通投資的地方政府、金融機構(gòu)、民營業(yè)者、社會大眾取得良好溝通,通過Bot、Tod、EPC等現(xiàn)代化融資與籌措方式,擴大智能交通與社會和經(jīng)濟的合作,加速智能交通的發(fā)展,實現(xiàn)智能交通與社會、智能交通與地方政府、智能交通與其他單位共贏的發(fā)展目標(biāo)。
6結(jié)語
智能交通在城市化進程中,在交通裝備業(yè)跨越式發(fā)展的過程中其趨勢已經(jīng)逐漸明顯,智能交通領(lǐng)域要看到競爭激烈?guī)淼膲毫?,也要看到智能交通發(fā)展帶來的機遇,只要智能交通能夠遵循交通發(fā)展規(guī)律,尊重市場發(fā)展導(dǎo)向,制定出科學(xué)的營銷策略,就能夠在贏得智能交通客戶的同時,獲得跨越式發(fā)展的機遇和動力。
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