時(shí)間：2024-02-02 15:05:10
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關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；6V；智能交通；交通大數(shù)據(jù)
中圖分類號(hào)：TN3-05 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）04-0113-02
1 引言
新世紀(jì)以來，信息呈現(xiàn)高速發(fā)展的趨勢(shì)，繼“物聯(lián)網(wǎng)”、“云計(jì)算”之后，“大數(shù)據(jù)”的出現(xiàn)，吸引了人們的眼球。
大數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍涉及通信、金融、交通、醫(yī)療、氣象等。特別是當(dāng)前的交通堵塞、交通環(huán)境污染等問題讓人們十分困擾，而大數(shù)據(jù)的適時(shí)出現(xiàn)讓人們?cè)谥卫斫煌▎栴}上看到了曙光。
2 大數(shù)據(jù)基本情況
2.1 大數(shù)據(jù)的背景
當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)信息化的社會(huì)，隨著各種信息不斷積累，呈現(xiàn)出爆炸式的數(shù)據(jù)增長(zhǎng)模式。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前使用谷歌搜索的人每秒大概達(dá)到200萬。在Facebook 上，人們每天共享的信息達(dá)到40億，而在Twitter上，每天要處理的推特?cái)?shù)量有3.4億。[3]
2.2 大數(shù)據(jù)的基本概念
大數(shù)據(jù)是由大量的數(shù)據(jù)集合而成，它的容量特別大，以至于我們當(dāng)前的軟件工具很難能夠進(jìn)行捕捉、管理和分析。大數(shù)據(jù)一般以太字節(jié)為單位，我們可以通過對(duì)其進(jìn)行交換、整合和分析等操作，創(chuàng)造出新的r值。
2.3 大數(shù)據(jù)的來源
（1）來源于人們的活動(dòng)：人們進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的使用以及在日常生活中的活動(dòng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；
（2）來自于設(shè)備：在科學(xué)實(shí)驗(yàn)以及對(duì)數(shù)字設(shè)備等的使用過程中所收集到的數(shù)據(jù)；
（3）來自于電腦：人們對(duì)計(jì)算機(jī)的使用，在其系統(tǒng)工作過程中會(huì)產(chǎn)生相關(guān)數(shù)據(jù)。
2.4 大數(shù)據(jù)的特征
大數(shù)據(jù)之所以能夠吸引人的眼球，主要是體現(xiàn)在它的特征。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)我們將大數(shù)據(jù)與智能交通系統(tǒng)進(jìn)行相互結(jié)合的時(shí)候，它呈現(xiàn)出體積大（Volume）、高速度（Velcocity）、多樣性（Variety）、共存性（Veracity）、可視化（Visualization）、高價(jià)值（Value）的6 V特征[5]。
3 大數(shù)據(jù)在智能交通中的應(yīng)用
3.1 智能交通的概念
傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)注重基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，如道路拓寬等，它以消耗大量的能源為代價(jià)來實(shí)現(xiàn)緩解交通的目的。智能交通系統(tǒng)是在當(dāng)前已經(jīng)較為完善的交通設(shè)施的基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件升級(jí)。通過引進(jìn)人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、電子傳感器等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)原先的交通系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)層面的配置，使新的系統(tǒng)能夠在大范圍區(qū)域內(nèi)，實(shí)時(shí)、高效、精確的對(duì)交通發(fā)揮管理作用。
3.2 智能交通的具體應(yīng)用
3.2.1 交通誘導(dǎo)
（1）交通堵塞的成因：1）交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不夠完善，面對(duì)大流量車流時(shí)，道路承載無法滿足需求；2）靜態(tài)交通規(guī)劃有待提高，人們出行常常面臨停車難、亂停車的現(xiàn)象，從而加劇交通堵塞；3）城市建設(shè)在施工過程中常出現(xiàn)占道施工的現(xiàn)象，加大了交通擁擠。
（2）交通疏導(dǎo)方案。在智能交通系統(tǒng)中，我們采用交通誘導(dǎo)的方式來疏散擁擠的車流量，主要有以下幾個(gè)操作：1）通過各個(gè)交通路段的電子攝像機(jī)及音頻采集器收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并通過車載全球定位系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)定位汽車所處位置及其分布，及時(shí)的反饋回系統(tǒng)；2）系統(tǒng)對(duì)所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，根據(jù)汽車行駛的軌跡作出行駛預(yù)判、初步設(shè)計(jì)誘導(dǎo)方案；3）通過電臺(tái)、交通廣播、車載終端將誘導(dǎo)方案?jìng)鬟f給車主，從而達(dá)到誘導(dǎo)的目的。交通誘導(dǎo)技術(shù)流程如圖1所示。
（3）智能交通的優(yōu)勢(shì)。1）大數(shù)據(jù)技術(shù)在交通誘導(dǎo)中的應(yīng)用是對(duì)全體的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，而不是隨機(jī)的；2）在數(shù)據(jù)采集上能夠落實(shí)到個(gè)人，比如對(duì)IC卡及人們的手機(jī)GPS監(jiān)測(cè)；3）對(duì)數(shù)據(jù)的處理從原先的靜態(tài)轉(zhuǎn)變成動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并作出實(shí)時(shí)更新，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)交通的缺陷；4）能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)信息、文檔、視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并判斷人們的位置。5）對(duì)道路交通監(jiān)測(cè)是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的。
3.2.2 促進(jìn)交通管理模式升級(jí)[7]
（1）搭建跨行政區(qū)域限制的系統(tǒng)。我們國(guó)家的每個(gè)省級(jí)交通部門在遵循黨的領(lǐng)導(dǎo)下都具有行政區(qū)自治的權(quán)利。每個(gè)行政區(qū)的分界地區(qū)，對(duì)于交通的投入及建設(shè)力度明顯不足，存在很大的弊端。大數(shù)據(jù)技術(shù)的引入打破了每個(gè)行政區(qū)之間的地域限制并實(shí)現(xiàn)資源共享，實(shí)現(xiàn)每個(gè)行政區(qū)范圍內(nèi)跨區(qū)域解決問題。
（2）充分發(fā)揮信息集合的優(yōu)勢(shì)和效率。省級(jí)交通部門實(shí)行行政區(qū)自治，各類的交通運(yùn)輸主體又分別在不同的部門掌管，凸顯出分散的特點(diǎn)，辦事效率無法做到高效。運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，建立綜合通信息體系，可以使交通管理跨地區(qū)、跨部門，在各個(gè)領(lǐng)域中充分利用大數(shù)據(jù)資源，提高行政效率。
（3）提高交通資源配置的能力。資源配置的不足是傳統(tǒng)交通管理系統(tǒng)的短板，在人力和物力上造成很大的浪費(fèi)，使資源無法得到充分利用。把大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到交通中恰好能夠彌補(bǔ)資源分配不均的缺點(diǎn)，使資源得到合理的利用。
3.2.3 促進(jìn)交通服務(wù)升級(jí)
（1）優(yōu)化公共交通服務(wù)。當(dāng)前常見的交通工具如公共汽車、地鐵等只在規(guī)定的時(shí)間里發(fā)車，而人流是動(dòng)態(tài)的，不是呈平均分布。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對(duì)人流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在高峰期時(shí)候加大車輛的班次，加快客流量的疏散，避免出現(xiàn)交通堵塞。
（2）優(yōu)化交通的安全。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)κ鹿首鞒鲱A(yù)先判斷。例如，人們的車上都安裝有GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，大數(shù)據(jù)交通管理系統(tǒng)可以依據(jù)車上的GPS對(duì)車輛軌跡作出風(fēng)險(xiǎn)判斷，若出現(xiàn)非正常駕駛，系統(tǒng)會(huì)對(duì)車輛作出提醒。同時(shí)，在遇到大霧、雨雪等惡劣天氣的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)對(duì)行駛的車輛進(jìn)行提示，避免事故的發(fā)生。
4 大數(shù)據(jù)在應(yīng)用中仍存在的問題
4.1 大數(shù)據(jù)的安全與隱私
近幾年大數(shù)據(jù)的發(fā)展既有取得成果，但也仍存在問題，特別是安全和隱私問題。主要呈現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，信息的存在也將變的更加復(fù)雜；
（2）當(dāng)團(tuán)體或者企業(yè)對(duì)大數(shù)據(jù)提出更高要求的時(shí)候，對(duì)安全的要求也越高；
（3）對(duì)于位置而言的隱私數(shù)據(jù)更加容易暴露；
（4）大數(shù)據(jù)共享性和動(dòng)態(tài)性及其數(shù)據(jù)融合帶來的挑戰(zhàn)。
4.2 大數(shù)據(jù)的能耗問題
目前，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的能耗模塊主要來自硬件和軟件兩個(gè)方面。為了提高能量利用率，我們可以采取相應(yīng)措施：
（1）在硬件設(shè)備方面，采取更加低消耗的產(chǎn)品；
（2）使用可再生的新能源。
4.3 公開交通數(shù)據(jù)
雖然智能交通系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，但實(shí)際上我們對(duì)數(shù)據(jù)的利用率卻很低。在交通系統(tǒng)中，每個(gè)部門的交通數(shù)據(jù)主要是提供給系統(tǒng)內(nèi)部使用，為了數(shù)據(jù)能夠得到利用，交通主管部門應(yīng)在其官方網(wǎng)站上公開交通運(yùn)輸數(shù)據(jù)[8]。
4.4 提高交通采集的多樣性
目前活躍在互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上的用戶非常多，但是每年所增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)卻十分有限，說明數(shù)據(jù)的采集仍存在問題，方式比較單一。在交通數(shù)據(jù)采集過程中，我們應(yīng)充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，調(diào)動(dòng)群眾的積極性，增加數(shù)據(jù)采集的方式和途徑，同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源的共享，以此增加交通數(shù)據(jù)。
4.5 提高交通數(shù)據(jù)的質(zhì)量
為了增強(qiáng)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，我們可以從以下幾個(gè)方面采取措施：
（1）各部門之間的數(shù)據(jù)格式等應(yīng)該要采用同一套標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行，而當(dāng)遇到部門隱私問題的時(shí)候可以用自己的方式加以保留；
（2）安排專人對(duì)各個(gè)部門的數(shù)據(jù)進(jìn)行審查，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；
（3）設(shè)置相應(yīng)的面向公眾的反饋機(jī)制，征求公眾的意見，對(duì)不規(guī)范的數(shù)據(jù)進(jìn)行整改，使數(shù)據(jù)質(zhì)量得以提升。
5 結(jié)語(yǔ)
在這個(gè)信息技術(shù)時(shí)代，大數(shù)據(jù)涉及到各個(gè)領(lǐng)域，目前，我們對(duì)大數(shù)據(jù)的探索只是在初始階段，但它所體現(xiàn)的價(jià)值已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)，所以我們更應(yīng)該加大對(duì)大數(shù)據(jù)的挖掘，讓其為我們服務(wù)，為國(guó)家和社會(huì)增添新的經(jīng)濟(jì)拉動(dòng)點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；智能交通系統(tǒng)應(yīng)用；ITS；平臺(tái)
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.104
1 理論基礎(chǔ)
十八屆五中全會(huì)以來，經(jīng)濟(jì)社會(huì)改革不斷深入，國(guó)家在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域不斷加大投入，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)在新常態(tài)下的健康發(fā)展創(chuàng)造良好條件，當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)發(fā)展到了一定的程度，社會(huì)很多領(lǐng)域面臨持續(xù)和深入的變革，但是傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸管理模式和應(yīng)用系統(tǒng)已經(jīng)越來越不適應(yīng)物流行業(yè)的發(fā)展以及人們的正常交通運(yùn)輸需求，特別是交通的擁堵問題已經(jīng)成為大中城市的通病。大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)悄然到來，這是社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果，智能交通的發(fā)展使得各個(gè)地區(qū)的數(shù)據(jù)的采集量巨大，這些巨大的數(shù)據(jù)包含了不可估量的價(jià)值，需要我們不斷地進(jìn)行挖掘和處理分析，這些都會(huì)給智能交通的發(fā)展產(chǎn)生重大的影響，將會(huì)為智能交通的發(fā)展提供新的發(fā)展機(jī)遇。
大數(shù)據(jù)可以這樣來給它下定義，采用先進(jìn)的現(xiàn)代化的高速計(jì)算機(jī)的信息處理手段，對(duì)搜集的大量的信息進(jìn)行有效的分析和處理，在短時(shí)間內(nèi)找到有效的信息。大數(shù)據(jù)是在傳感器以及微處理器這兩件物品的廣泛應(yīng)用下而產(chǎn)生的，再加上互聯(lián)網(wǎng)在中間起到了互聯(lián)互通的作用，因而構(gòu)成了數(shù)量巨大的信息源。大數(shù)據(jù)的運(yùn)用相比于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理手段，數(shù)據(jù)量明顯增大，查詢分析方式明顯復(fù)雜化，一般來說，大數(shù)據(jù)有四個(gè)明顯的特點(diǎn)：“首先就是數(shù)據(jù)的數(shù)目是巨大的，其次是數(shù)據(jù)的類型十分多樣繁雜，第三就是對(duì)于數(shù)據(jù)的處理十分迅速，最后一個(gè)就是大數(shù)據(jù)它的時(shí)效性很強(qiáng)，專業(yè)的術(shù)語(yǔ)可以終結(jié)為四個(gè)V，――Volume（數(shù)據(jù)體量大）、Variety（數(shù)據(jù)類型繁多）、Velocity （處理速度快）、Value（實(shí)時(shí)性高）[1]?！?/p>
智能交通系統(tǒng)（Intelligent Traffic System，簡(jiǎn)稱ITS）又稱智能運(yùn)輸系統(tǒng) （Intelligent Transportation System），是用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)（電子控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、自動(dòng)控制理論、傳感器技術(shù)、運(yùn)籌學(xué)、人工智能等）有效地運(yùn)用于交通運(yùn)輸控制和管理，加強(qiáng)人、車、路三者之間的協(xié)調(diào)，形成一種提高效率、改善環(huán)境、節(jié)約能源、保障安全的綜合運(yùn)輸系統(tǒng)?！爸悄芙煌ㄏ到y(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)，主要由公共交通系統(tǒng)（APTS）、車輛控制系統(tǒng)（AVCS）、交通信息服務(wù)系統(tǒng)（ATIS）、交通管理系統(tǒng)（ATMS）、電子收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）、貨運(yùn)管理系統(tǒng)以及緊急救援系統(tǒng)（EMS）等構(gòu)成[2]?！?/p>
2 大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用
智能交通系統(tǒng)應(yīng)用一些先進(jìn)的手段，比如說通信與檢測(cè)，計(jì)算機(jī)等方式對(duì)傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)，使得系統(tǒng)的運(yùn)行的效率得以增強(qiáng)，也能夠提升地面交通網(wǎng)絡(luò)的安全性，在環(huán)境保護(hù)上以及能源的節(jié)約上等綜合性的運(yùn)輸以及管理的系統(tǒng)。在智能交通系統(tǒng)里面采用了集成的技術(shù)，這使得用戶以及系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)商和維護(hù)人員具備了更高的操作和管理運(yùn)輸系統(tǒng)的能力，智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)允許利用技術(shù)手段獲取交通運(yùn)輸方式以及交通基礎(chǔ)設(shè)施的狀態(tài)與數(shù)據(jù)，通過整合這些數(shù)據(jù)來提升智能交通系統(tǒng)的操作性。
2.1 智能交通子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)相互融合
“ 智能交通系統(tǒng)各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)離不開各個(gè)子系統(tǒng)相互之間的信息的共享和整合，因而實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)之間信息的融合的主要方法就是建立信息共享平臺(tái)?！边@個(gè)平臺(tái)能夠?yàn)橄嚓P(guān)的子系統(tǒng)提供所需要數(shù)據(jù)資源以及信息上的共享服務(wù)，一個(gè)完整的智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)還應(yīng)該有智能的交通信息中心和管理控制中心以及車上的一些智能設(shè)施和道路上的檢測(cè)設(shè)備等等一些交通基礎(chǔ)設(shè)施。它可以實(shí)現(xiàn)城市里面交通信息的規(guī)范化，包括各信息的性質(zhì)、功能以及傳送的方式上，形成有效的信息流通機(jī)制，形成有效的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，對(duì)共享的數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)整合以及管理的功能。
通過利用大數(shù)據(jù)的相關(guān)功能，這些共享的數(shù)據(jù)能夠從不斷變化的智能交通的各個(gè)子系統(tǒng)里面的數(shù)據(jù)信息提取出來，實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)、不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行綜合，把歷史數(shù)據(jù)遷移到大數(shù)據(jù)的平臺(tái)上，還應(yīng)該保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性以及數(shù)據(jù)之間相互關(guān)系的可理解性，同樣的，可以根據(jù)各個(gè)子系統(tǒng)的不同需求以及相互之間的相互關(guān)系為客戶提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息方面的服務(wù)，組織內(nèi)部的存儲(chǔ)的相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)直接輸出，其他的子系統(tǒng)的存儲(chǔ)的相關(guān)的數(shù)據(jù)要由信息的共享平臺(tái)來提供相關(guān)的查詢功能。
2.2 信息采集技術(shù)下的大數(shù)據(jù)的運(yùn)用
智能交通的根本還是對(duì)于數(shù)據(jù)的處理和運(yùn)用，智能交通系統(tǒng)里面的各個(gè)系統(tǒng)的功能都離不開對(duì)大量的數(shù)據(jù)的獲取，整理分析以及預(yù)測(cè)，離不開科學(xué)管理的手段來實(shí)現(xiàn)，在交通參數(shù)里面，平均的汽車速度，平均的車道的占有率以及道路上的車流量和車速等等都是很重要的參數(shù)。當(dāng)前正處于大數(shù)據(jù)快速發(fā)展的時(shí)代，智慧交通實(shí)現(xiàn)不同實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的集成，常見的汽車車載導(dǎo)航系統(tǒng)的大量使用，路上的交通信號(hào)設(shè)施以及全球定位，通過實(shí)現(xiàn)停車引導(dǎo)以及信息系統(tǒng)和天氣信息系統(tǒng)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了人車在任何時(shí)間和時(shí)間點(diǎn)上的連接，然后通過如基于 IPv6 的交通信息采集系統(tǒng)等系統(tǒng)來采集數(shù)據(jù)信息，可以實(shí)現(xiàn)有效的分析交通的狀態(tài)和交通行為，實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的融合，提升決策的水平和效率，對(duì)于突發(fā)事件的處理提供了良好的條件，交通管理和服務(wù)在運(yùn)行的時(shí)候，就有了大量可靠的事實(shí)數(shù)據(jù)作為參考，對(duì)于交通行為預(yù)測(cè)的精度實(shí)現(xiàn)大幅度的提升，如利用信息采集系統(tǒng)采集路網(wǎng)交通狀態(tài)信息、車輛位置信息、突發(fā)事故信息等信息，為交通指揮中心和司機(jī)提供信息交流及數(shù)據(jù)分析，保證行車路線的合理分配和控制交通流。
3 大數(shù)據(jù)分析的智能交通系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)及存在的問題
大數(shù)據(jù)背景下的智能交通系統(tǒng)平臺(tái)有三個(gè)部分構(gòu)成，分別是交通數(shù)據(jù)的信息采集與接入模塊、交通數(shù)據(jù)分析與處理模塊，交通數(shù)據(jù)的決策與應(yīng)用模塊。
3.1 當(dāng)前智能交通系統(tǒng)普遍存在的問題
智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)于傳統(tǒng)交通系統(tǒng)的改善確實(shí)有了很大的提升，但是智能交通系統(tǒng)在運(yùn)用的時(shí)候還普遍存在一些問題。
3.1.1 我國(guó)在推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研相關(guān)領(lǐng)域有所欠缺
歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的智能交通系統(tǒng)的相關(guān)的項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高度的產(chǎn)業(yè)化了，而我們國(guó)家在大數(shù)據(jù)智能交通相關(guān)領(lǐng)域還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有形成產(chǎn)業(yè)式的運(yùn)作，那些在國(guó)家的扶持下的智能交通領(lǐng)域項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化后投入應(yīng)用的很少，雖然我國(guó)當(dāng)前涉及到智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)目已經(jīng)十分龐大了，也已經(jīng)有幾千家的規(guī)模了，但是這些企業(yè)從事的都是系統(tǒng)的集成工作，沒有太高的技術(shù)水平，企業(yè)缺乏技術(shù)創(chuàng)新的能力，沒有形成有規(guī)模和品牌影響力的能主導(dǎo)未來方向的實(shí)力企業(yè)，這是當(dāng)前我們急需解決的問題。
3.1.2 智能車載信息服務(wù)的欠缺
精度比較高的交通數(shù)據(jù)的獲取技術(shù)在國(guó)際上也是剛剛發(fā)展起來，同樣的城市道路行駛感知技術(shù)也才起步時(shí)間不是很長(zhǎng)，我們國(guó)家和歐美發(fā)達(dá)國(guó)家在此領(lǐng)域的差距也是十分明顯的，我們的智能車載信息服務(wù)綜合水平更是處于起步階段，在應(yīng)用技術(shù)上一般是依靠外國(guó)進(jìn)口的技術(shù)，我國(guó)智能交通領(lǐng)域的基于多傳感器的復(fù)雜駕駛環(huán)境的感知技術(shù)；輔助安全技術(shù)（主要是給用戶提升安全和舒適度的，能增強(qiáng)感官的性能）；“基于網(wǎng)絡(luò)的三維式的全景導(dǎo)航技術(shù)；以及具體的基于網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的綜合性的車載信息服務(wù)等技術(shù)和國(guó)外有著明顯的差距”[4]。
3.1.3 智能車路協(xié)同技術(shù)上的不足
當(dāng)前在國(guó)內(nèi)，人車以及路的協(xié)同控制的機(jī)理，車載和路側(cè)信息資源的優(yōu)化配置等基礎(chǔ)理論的研究尚未開展，在環(huán)境的有效的感知方面，特別是在車輛在高速的運(yùn)行的時(shí)候，對(duì)那些距離比較遠(yuǎn)的環(huán)境的感知，以及在傳感器網(wǎng)絡(luò)化的情況下的相關(guān)環(huán)境的感知還沒有很有效的手段，當(dāng)前的車載信息還不能夠?qū)崿F(xiàn)有效的交互管理以及優(yōu)化，車與車之間以及車與路之間的協(xié)同交互通信的基礎(chǔ)技術(shù)十分的缺乏，當(dāng)前我國(guó)的車路協(xié)同的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系還沒有能夠建立。
3.1.4 智能化交通控制技術(shù)主要是靠進(jìn)口
我們?cè)谥悄芙煌ㄏ到y(tǒng)領(lǐng)域所使用的交通控制系統(tǒng)產(chǎn)品幾乎都是靠外國(guó)進(jìn)口的典型產(chǎn)品包括SCOOT，SCATS以及RHODES系統(tǒng)。這些關(guān)鍵技術(shù)都是在遵照外國(guó)的交通模式下和外國(guó)的交通的特點(diǎn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)的，具備點(diǎn)控以及線控的功能，和中國(guó)的混合型的交通模式是不能實(shí)現(xiàn)良好的兼容的，特別是當(dāng)前我國(guó)很多的大城市交通網(wǎng)絡(luò)異常的復(fù)雜，車流的密度很大，急需建立起來本地以及更大范圍的分級(jí)管理的控制體系，實(shí)現(xiàn)區(qū)域的交通智能化控制是我國(guó)在智能交通領(lǐng)域發(fā)展的新的方向，因此，面對(duì)此情況，我們要早日擺托對(duì)外國(guó)智能交通控制系統(tǒng)的依賴性，支持我們國(guó)家本土相關(guān)企業(yè)的成長(zhǎng)和發(fā)展。
3.2 大數(shù)據(jù)背景下的智能交通系統(tǒng)應(yīng)對(duì)之策
3.2.1 加強(qiáng)交通信息化水平與推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研的發(fā)展
積極推進(jìn)交通信息化水平建設(shè)，打造車聯(lián)網(wǎng)和路聯(lián)網(wǎng)下的多維式的智能交通系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，著重提升車輛電子標(biāo)簽，高可信交通信息獲取設(shè)備以及基于新一代傳感器網(wǎng)絡(luò)的車聯(lián)網(wǎng)和路聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，同時(shí)政府加大推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研的發(fā)展，積極發(fā)展在國(guó)家智能交通產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟框架下的企業(yè)間的合作力度，提升我國(guó)智能交通系統(tǒng)的整體實(shí)力。
3.2.2 提升交通運(yùn)輸系統(tǒng)的效能和交通服務(wù)的水平
通過網(wǎng)絡(luò)的資源配置以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化技術(shù)和一體化的無縫銜接運(yùn)輸組織技術(shù)來協(xié)同提高交通運(yùn)輸系統(tǒng)的綜合效能，實(shí)現(xiàn)構(gòu)建布局合理化分工明確的交通運(yùn)行以及服務(wù)系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和各系統(tǒng)的順暢銜接，進(jìn)一步提升和開發(fā)高效便捷的公眾出行所需的智能化服務(wù)技術(shù)，比如多方式實(shí)時(shí)交通信息服務(wù)技術(shù)和公交運(yùn)營(yíng)智能化技術(shù)等[5]。
3.2.3 大力發(fā)展智能交通控制技術(shù)
智能車路協(xié)同技術(shù)在一段時(shí)間內(nèi)會(huì)引領(lǐng)智能交通的發(fā)展方向，在此領(lǐng)域的發(fā)展程度將決定我國(guó)智能交通系統(tǒng)整體的實(shí)力，是我們應(yīng)大力加強(qiáng)的技術(shù)高地。汽車安全多系統(tǒng)協(xié)同控制技術(shù)是能夠提升汽車的綜合安全性能的新技術(shù)，在汽車安全領(lǐng)域的差距也是我國(guó)目前和世界上領(lǐng)先的智能交通系統(tǒng)國(guó)家的主要差距所在，我國(guó)還沒能真正掌握有效支撐汽車安全多系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的先進(jìn)安全汽車技術(shù)體系，對(duì)于這一前沿技術(shù)還需要進(jìn)一步消化吸收和創(chuàng)新。
3.2.4 提升大城市區(qū)域交通控制水平
智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)重要的技術(shù)支撐是大城市下的區(qū)域交通控制技術(shù)，外國(guó)在大范圍下的交通信號(hào)控制系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，形成了完整的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和體系，相關(guān)的交通仿真軟件也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商品化的階段，我們?cè)诖巳孕璨粩嗉訌?qiáng)，在關(guān)鍵技術(shù)上仍需加大科研力度，逐漸擺脫依靠進(jìn)口的局面，我們國(guó)家動(dòng)態(tài)信息采集系統(tǒng)缺乏，大部分交通信號(hào)屬于單點(diǎn)控制，水平落后，交通運(yùn)行不夠通暢區(qū)域交通效率優(yōu)化，因此我們要提升區(qū)域交通效能評(píng)估和仿真等關(guān)鍵技術(shù)，這是我們提升大城市區(qū)域交通控制水平有待突破的重點(diǎn)。
4 結(jié)語(yǔ)
智能交通系統(tǒng)規(guī)模十分龐大，集合了多元化的技術(shù)手段，涵蓋的領(lǐng)域廣泛，涉及到了眾多的子系統(tǒng)，本文構(gòu)建的智能交通系統(tǒng)能夠?qū)Τ鞘械慕煌顩r進(jìn)行有效的管理和控制，有利于城市基礎(chǔ)設(shè)施的完善，大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)在智能交通領(lǐng)域的運(yùn)用，已經(jīng)能夠充分表明數(shù)據(jù)挖掘以及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的優(yōu)越性，利用這些先進(jìn)的技術(shù)收單實(shí)現(xiàn)交通信息的數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)平臺(tái)的搭建，能夠有效應(yīng)對(duì)當(dāng)前交通信息膨脹繁冗的問題，也有助于解決信息使用者的信息的孤島問題，對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施的靈活建設(shè)以及交通資源的合理分配等問題都提供了很好的解決手段，可以有效提升智能交通的運(yùn)作效率。
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【關(guān)鍵詞】北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) 系統(tǒng)發(fā)展前景 系統(tǒng)應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TP 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009―914X（2013）35―498―01
一、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)應(yīng)用
（一）車輛只能導(dǎo)航
車輛智能導(dǎo)航使用的是北斗系統(tǒng)，能夠?qū)囕v行駛途中進(jìn)行實(shí)時(shí)定位?；谑孪阮A(yù)存的電子地圖指導(dǎo)車輛行駛，能夠動(dòng)態(tài)顯示車輛行駛情況。能夠根據(jù)輸入信息，給出準(zhǔn)確的路徑指導(dǎo)。北斗車輛智能導(dǎo)航借助車速傳感器、羅盤以及陀螺傳感器將其集合鑲嵌在同一個(gè)平臺(tái)上，對(duì)車輛進(jìn)行重組定位系統(tǒng)。車輛導(dǎo)航融入算法，能夠?qū)囕v位置車輛行駛方向進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量。能夠準(zhǔn)確的掌握車輛行駛路徑，為科學(xué)管理提供依據(jù)。
（二）道路交通檢測(cè)
進(jìn)行車輛系統(tǒng)監(jiān)控和調(diào)度，最終目的是完成預(yù)定的計(jì)劃程序，避免因?yàn)槭潞笳{(diào)度出現(xiàn)的生產(chǎn)效率低下等問題。車輛調(diào)度使用的是北斗技術(shù)、GPS定位功能以及通信技術(shù)，使用編程語(yǔ)言間MAPX組建結(jié)合在一起，對(duì)車輛進(jìn)行監(jiān)控，提升系統(tǒng)客戶端質(zhì)量，從而做好車輛監(jiān)控工作。車輛行駛信息可以在地圖上得到展示，提供精準(zhǔn)的地理位置信息。而且，還可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)車輛運(yùn)行情況，及時(shí)調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)。北斗定位系統(tǒng)結(jié)合其他地理定位系統(tǒng)，可以對(duì)構(gòu)成雙向的控制系統(tǒng)。將一些已經(jīng)配備上探測(cè)儀車輛作為信息采集點(diǎn)，將能夠高效的收集交通信息，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分布信息，從而提供實(shí)時(shí)的車輛數(shù)據(jù)。而且，也可以為車輛規(guī)劃和管理進(jìn)行基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)探究。
（三）定位盲區(qū)
在現(xiàn)實(shí)道路運(yùn)行中，道路兩旁的路面情況比較復(fù)雜，例如：一些高大建筑物、堅(jiān)固立交橋、深孔隧道以及高大樹木等，這些地面實(shí)物阻擋衛(wèi)星信號(hào)傳輸。如果這些實(shí)物阻擋了信號(hào)反射，將導(dǎo)致衛(wèi)星信號(hào)無法傳輸，形成諸多盲區(qū)。這些盲區(qū)對(duì)交通暢通而言有重要影響，如何應(yīng)對(duì)這些盲區(qū)點(diǎn)。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，北斗定位系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)該問題。北斗定位系統(tǒng)有諸多優(yōu)勢(shì)，第一，能夠縮短各個(gè)車輛行駛時(shí)間，能夠給出初始的定位時(shí)間。第二，可以消除信號(hào)遮擋區(qū)對(duì)ITS影響。第三，一些移動(dòng)基站信號(hào)比較強(qiáng)，將該系統(tǒng)放置室內(nèi)或者地下車庫(kù)中，也可以發(fā)揮出實(shí)際作用。對(duì)于一些精度不高的情況，應(yīng)該選擇出重點(diǎn)區(qū)域，再經(jīng)過無縫技術(shù)進(jìn)行定位。可以保障信號(hào)在高處得以快速傳輸，在一些移動(dòng)設(shè)備中修改一個(gè)簡(jiǎn)單組件，調(diào)整相應(yīng)的信息服務(wù)器，就可以共同組件成完整的室內(nèi)定位系統(tǒng)。另外，也可以使用多星座衛(wèi)星組合系統(tǒng)進(jìn)行組建，使用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可以將分散系統(tǒng)進(jìn)行組合，從而得出精度高、系數(shù)穩(wěn)定的系統(tǒng)，從而保障精準(zhǔn)的定位，提升定位精度和可靠性。
（四）通信帶寬
北斗二代保留了一代短信息功能，該功能在最短時(shí)間內(nèi)可以發(fā)送120個(gè)漢字，在每個(gè)小時(shí)內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)54萬次通訊。根據(jù)這一數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，該衛(wèi)星通訊方式和寬帶通訊方式相差比較遠(yuǎn)，很難滿足通訊需求。又基于現(xiàn)實(shí)原因北斗全球定位系統(tǒng)在2020年才得以完工，為了滿足當(dāng)下需求，應(yīng)該建立起通信系統(tǒng)?？梢栽诙虝r(shí)間內(nèi)提升LBS應(yīng)用性能，這變動(dòng)將產(chǎn)生巨大影響，具有重要戰(zhàn)略意義。講述到通信問題時(shí)，還需明確信息傳輸量問題，應(yīng)該基于無線通信基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及圖像傳輸。當(dāng)前已經(jīng)進(jìn)入3 G時(shí)代，4G通信證屬于開發(fā)階段，應(yīng)該極力將4G通信和北斗系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用。
二、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)發(fā)展前景
（一）促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展
下游需求逐漸向深度和廣度方向延伸，經(jīng)過多年試驗(yàn)發(fā)展已經(jīng)有完備的產(chǎn)業(yè)鏈。相應(yīng)服務(wù)能力逐漸提升，產(chǎn)業(yè)模型組建形成。但是，該系統(tǒng)不論在哪個(gè)行業(yè)其應(yīng)用程度比較低，還處以起步階段。當(dāng)前GPS主導(dǎo)導(dǎo)航領(lǐng)域在發(fā)展中將被北斗技術(shù)所取代，該技術(shù)發(fā)展有廣闊空間。隨著科技水平逐漸提升，北斗二號(hào)已經(jīng)成功建立。精準(zhǔn)度定位以及深度發(fā)展已經(jīng)取得一定成效。
（二）成功運(yùn)用于測(cè)繪、交通運(yùn)輸以及森林防火等領(lǐng)域
衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)建，應(yīng)用于交通行業(yè)，能夠有效的緩解的交通堵塞問題，逐漸提升道路暢通度。在車輛上安裝該系統(tǒng)，可以定位車輛位置，車輛能夠接受路面情況。舉個(gè)例子，該系統(tǒng)根據(jù)車輛發(fā)回的信息，能夠指示車輛行走路線，告知司機(jī)前方路況情況，給司機(jī)建議走暢通的路線。如果車輛出現(xiàn)超速行駛，則出現(xiàn)車禍位置、車禍基本情況以及違章情況都會(huì)得到確定。能夠提升交警工作效率，做好相關(guān)信息記錄。
結(jié)束語(yǔ)
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)應(yīng)用推動(dòng)社會(huì)穩(wěn)健發(fā)展，保障交通有序進(jìn)行。該系統(tǒng)有良好的發(fā)展前景，在實(shí)際使用中能夠保障設(shè)備高效運(yùn)行。隨著推廣范圍不斷擴(kuò)建，該系統(tǒng)帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成產(chǎn)業(yè)鏈。
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關(guān)鍵詞 智慧能源 控制系統(tǒng)仿真 CDIO 教學(xué)改革
中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2017.03.037
Abstract Smarter energy is a new reform and opportunity to the energy industry. Automation discipline must adapt itself to the change of energy pattern， and carries out curriculum educational reform and practice based on ability cultivation. Reform of control system simulation course for Automation discipline has been implemented in Changsha University of Science and Technology based on national-level experimental teaching demonstration center. A course syllabus with CDIO model is designed and teaching contents are optimized according to the talent requirement of smart energy. The practice of course reform has achieved good results by developing teaching methods and course assessment.
Keywords smarter energy； control system simulation； CDIO； teaching reform
0 前言
我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力和能源生產(chǎn)利用模式都在發(fā)生深刻的變革。能源領(lǐng)域的“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源是能源行業(yè)的一次新機(jī)遇。[1， 2]以新能源為基礎(chǔ)的智慧能源將突破傳統(tǒng)能源生產(chǎn)、消費(fèi)和控制形式，成為推動(dòng)人類社會(huì)生活方式的一次根本性革命。我國(guó)“十三五”規(guī)劃綱要中指出：積極構(gòu)建智慧能源系統(tǒng)，加快推進(jìn)能源全領(lǐng)域、全環(huán)節(jié)智慧化發(fā)展，提高可持續(xù)自適應(yīng)能力。新興的智慧能源產(chǎn)業(yè)將是以能源、信息、自動(dòng)化為核心，融合多領(lǐng)域技術(shù)和人才的集成創(chuàng)新發(fā)展。因此，自動(dòng)化專業(yè)必須自主適應(yīng)智慧能源對(duì)人才的核心需求，積極開展以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的課程建設(shè)和教學(xué)實(shí)踐。
長(zhǎng)沙理工大學(xué)的自動(dòng)化專業(yè)是湖南省特色專業(yè)，主要面向能源、電力等行業(yè)，培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，具有扎實(shí)的自動(dòng)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)理論和能源電力專業(yè)知識(shí)，具備從事系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和科技開發(fā)等工作的寬口徑應(yīng)用型高級(jí)工程計(jì)劃人才。其中，控制系統(tǒng)仿真是課程體系中的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過運(yùn)用MATLAB等平臺(tái)，進(jìn)行現(xiàn)電過程的系統(tǒng)建模和控制仿真，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題的能力。在瞄準(zhǔn)時(shí)代能源格局變化主流前提下，如何全面提升學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力，一直是本專業(yè)人才培養(yǎng)和課程教學(xué)中長(zhǎng)期思考和探索和課題。
本專業(yè)在人才培養(yǎng)過程中引入CDIO模式，積極開展體系課程的教改和實(shí)踐。[3]CDIO是國(guó)際工程教育改革的成果，CDIO即構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）。[4， 5]基于CDIO模式的工程教育理念，以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的綜合運(yùn)用和思維能力的創(chuàng)新。智慧能源豐富和拓展了“控制系統(tǒng)仿真”課程的內(nèi)容，而如何培養(yǎng)符合智慧能源人才能力需求的學(xué)生，是課程教學(xué)改革的重點(diǎn)。
1 控制系統(tǒng)仿真課程的CDIO改革要點(diǎn)
1.1 結(jié)合CDIO模式的必要性
智慧能源理念的實(shí)現(xiàn)和新興行業(yè)的發(fā)展，需要高素質(zhì)自動(dòng)化創(chuàng)新人才作支撐。智慧能源自動(dòng)化的本質(zhì)是通過對(duì)能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換過程的全息信息綜合集成，實(shí)現(xiàn)以能源高效清潔利用為核心的智慧能源優(yōu)化、管理和服務(wù)。智慧能源新型自動(dòng)化專業(yè)人才必須具備：全新的能源理念，綜合全面的智慧能源自動(dòng)化體系專業(yè)知識(shí)，很強(qiáng)的能源智慧利用實(shí)踐動(dòng)手能力，良好的智慧能源自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新能力。
CDIO工程教育模式是培養(yǎng)工程人才的有效途徑。面向智慧能源人才需求，開展控制系統(tǒng)仿真課程CDIO教學(xué)實(shí)踐非常必要。首先，這是能源變革和社會(huì)發(fā)展的時(shí)代需求。新常態(tài)經(jīng)濟(jì)下，社會(huì)發(fā)展對(duì)專業(yè)人才的能力，尤其是創(chuàng)新能力，提出了更高的要求。其次，這是高等教育自身發(fā)展的內(nèi)在需求。黨的十八提出“全面實(shí)施素質(zhì)教育，深化教育領(lǐng)域綜合改革，著力提高教育質(zhì)量，培B學(xué)生創(chuàng)新精神”。再次，這是能源行業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)人才知識(shí)技能和結(jié)構(gòu)的基本要求。國(guó)家經(jīng)濟(jì)進(jìn)入轉(zhuǎn)型發(fā)展的高階段，社會(huì)用人單位更加關(guān)注學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。自動(dòng)化專業(yè)需要進(jìn)行“產(chǎn)、學(xué)、研、訓(xùn)”多維度一體式人才培養(yǎng)的新實(shí)踐。
1.2 課程改革的要點(diǎn)
控制系統(tǒng)仿真課程的改革主要內(nèi)容包括：教學(xué)大綱制定、教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)備、教學(xué)方法實(shí)施、課程考核評(píng)價(jià)。根據(jù)本專業(yè)工程教育要達(dá)到的預(yù)期效果，設(shè)計(jì)CDIO教學(xué)大綱，即明確要培養(yǎng)什么樣的學(xué)生，學(xué)生應(yīng)掌握怎樣的知識(shí)、能力和態(tài)度，及其水平應(yīng)達(dá)到的程度。[6]本課程舊大綱不足在于過多強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)MATLAB工具的學(xué)習(xí)，缺乏對(duì)系統(tǒng)的綜合分析和運(yùn)行能力的培養(yǎng)。CDIO模式將工程人才能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面。因此，必須結(jié)合智慧能源在能源生產(chǎn)、優(yōu)化利用和綜合管理的實(shí)際需求，強(qiáng)化學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力的培養(yǎng)。圍繞教學(xué)大綱要實(shí)現(xiàn)的主要目標(biāo)，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容并積極開展教學(xué)方法的實(shí)踐，努力探索課程考核方式，科學(xué)評(píng)價(jià)課程教學(xué)效果。
2 控制系統(tǒng)仿真課程CDIO教學(xué)實(shí)踐
2.1 教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)
原教學(xué)內(nèi)容如下：（1）控制系統(tǒng)仿真概論；（2）連續(xù)系統(tǒng)仿真方法；（3）采樣控制系統(tǒng)采樣仿真方法；（4）數(shù)字仿真程序的設(shè)計(jì)；（5）MATLAB概述及MATLAB程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；（6）MATLAB仿真程序設(shè)計(jì)；（7）Simulink軟件包使用及其在控制系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用。這種配置突出了學(xué)生MATLAB軟件基本功的訓(xùn)練，強(qiáng)化了MATLAB程序設(shè)計(jì)、分析、調(diào)試程序的能力。不足之處在于：學(xué)生綜合運(yùn)用自動(dòng)控制專業(yè)知識(shí)，對(duì)復(fù)雜能源和電力系統(tǒng)進(jìn)行分析、仿真與綜合的能力得不到系統(tǒng)性的訓(xùn)練。例如，教學(xué)效果評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)中，通過對(duì)畢業(yè)班學(xué)生的專業(yè)座談信息的收集整理發(fā)現(xiàn)，學(xué)生都認(rèn)為該課程非常重要，但對(duì)課程學(xué)習(xí)的體會(huì)卻僅停留在“MATLAB的學(xué)習(xí)”的層面。
實(shí)際上，我校自動(dòng)化專業(yè)具有非常明確的人才培養(yǎng)目標(biāo)，即面向能源和電力行業(yè)培養(yǎng)特色的自動(dòng)化專業(yè)人才。學(xué)生在控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程中有明確的工程背景和研究對(duì)象，如水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電、新能源發(fā)電。本課程教學(xué)的預(yù)期目標(biāo)之一是讓學(xué)生結(jié)合能源和電力實(shí)際工程控制對(duì)象，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜過程系統(tǒng)的“MATLAB的學(xué)習(xí)、系統(tǒng)建模、過程控制、系統(tǒng)綜合分析”四個(gè)層次知識(shí)和能力的培養(yǎng)?？梢姡仨殞?duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以強(qiáng)化能力培養(yǎng)。
智慧能源要求自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生，繞能源的生產(chǎn)、優(yōu)化利用和綜合管理，全面提升系統(tǒng)建模、優(yōu)化控制和協(xié)調(diào)管理的等重要技能。因此，要求學(xué)生將MATLAB作為一種系統(tǒng)分析和優(yōu)化的實(shí)用工具，把控制理論與工程實(shí)踐結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的分析綜合。教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)必須讓學(xué)生在學(xué)習(xí)進(jìn)階過程，深刻體會(huì)到“MATLAB的學(xué)習(xí)，基于模型的系統(tǒng)仿真，基于模型的系統(tǒng)控制，復(fù)雜系統(tǒng)的分析和綜合管理”四個(gè)層次的不同，透徹理解四個(gè)層次“由易到難，由知識(shí)點(diǎn)的分散到運(yùn)行的綜合”的遞進(jìn)。結(jié)合CDIO模式的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)如下：（1）控制系統(tǒng)仿真概論；（2）MATLAB程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；（3）自動(dòng)控制原理與MATLAB實(shí)現(xiàn)；（4）數(shù)學(xué)建模與數(shù)值求解；（5）控制系統(tǒng)SimScape建模；（6）控制系統(tǒng)參數(shù)整定；（7）模型系統(tǒng)參數(shù)智能優(yōu)化；（8）模型系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與優(yōu)化。調(diào)整后的教學(xué)內(nèi)容，突出了學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)等方面能力培養(yǎng)的新需求。
2.2 教學(xué)方法的探索
以老師講授為主的課堂教學(xué)缺乏學(xué)生參與度和體驗(yàn)度，教學(xué)效果評(píng)價(jià)中學(xué)生反饋信息滯后性大。而“以生為本、自主學(xué)習(xí)”的教學(xué)重點(diǎn)突出了學(xué)生知識(shí)綜合應(yīng)用和動(dòng)手實(shí)踐能力培養(yǎng)，保證知識(shí)、能力、素質(zhì)相互協(xié)調(diào)發(fā)展。常用方法如：案例教學(xué)法、情景教學(xué)法、討論法等。教學(xué)有法，教無定法。任何課程的實(shí)踐教學(xué)，必須結(jié)合學(xué)生主體的知識(shí)能力水平、培養(yǎng)方案知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建時(shí)序和學(xué)校教育平臺(tái)資源，開展有效的教學(xué)探索。[7]
我校擁有國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心――“能源系統(tǒng)與動(dòng)力工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”，這為面向智慧能源的自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)提供了平臺(tái)優(yōu)勢(shì)：（1）強(qiáng)化專業(yè)特色，推進(jìn)面向科技前沿和工程實(shí)際的能力教學(xué)。增強(qiáng)“課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”三位一體協(xié)同建設(shè)，注重學(xué)生專業(yè)知識(shí)框架的建立以及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。（2）以生為本，注重因材施教，促進(jìn)學(xué)生“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的知識(shí)綜合應(yīng)用能力和團(tuán)隊(duì)能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)和提高學(xué)生工程實(shí)踐能力。
開展本課程的CDIO教學(xué)，可充分激活“課堂講授+實(shí)驗(yàn)教學(xué)+網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”，本課程的教學(xué)并非單一模式，而是以學(xué)生能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的綜合模式。根據(jù)不同階段要到達(dá)的目標(biāo)，具體到要求學(xué)生“如何建模、如何利用模型進(jìn)行系統(tǒng)分析、如何利用模型進(jìn)行系統(tǒng)控制、如何基于模型提出自己的新觀點(diǎn)和新思想”。例如：對(duì)第一層次“MATLAB的學(xué)習(xí)”，可采用“教師講授+實(shí)例分析+個(gè)人練習(xí)”；第二層次“基于模型的系統(tǒng)仿真”，可采用“教師講授+建模實(shí)驗(yàn)+專題研討”；第三層次“基于模型的系統(tǒng)控制”，可采用“教師講授+建模實(shí)驗(yàn)+分小組討論”；第四層次“復(fù)雜系統(tǒng)的分析和綜合管理”，采用“情景分析+建模實(shí)驗(yàn)+網(wǎng)絡(luò)教學(xué)+分小組研討”。通過組合教學(xué)方法等手段，逐級(jí)提升學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)分析綜合能力。
2.3 教學(xué)考核的實(shí)踐
科學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)課程的建設(shè)和完善非常重要，運(yùn)用不同考核和評(píng)價(jià)方式獲得反饋信息側(cè)重點(diǎn)是不同的。[8]常用的“平時(shí)成績(jī)+閉卷或開卷考試”課程考核方式，比較適合對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和結(jié)構(gòu)體系掌握的考核評(píng)價(jià)。學(xué)生通過對(duì)知識(shí)點(diǎn)以及重難點(diǎn)內(nèi)容的理解和強(qiáng)化記憶，就能較好地達(dá)到教學(xué)目標(biāo)要求。但是對(duì)于以能力培養(yǎng)為主的課程考核，這種考評(píng)方式有很多不足之處。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生多維度的考察，有必要調(diào)整課程考核方式。本課程對(duì)學(xué)生的考核，采用豐富平時(shí)考核的內(nèi)容，加大平時(shí)成績(jī)的權(quán)重的方式進(jìn)行。主要措施是：細(xì)化平時(shí)考核形式和考核主體，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和四個(gè)層次的進(jìn)階學(xué)習(xí)，分階段實(shí)施對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)分析綜合能力進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。例如：將考核形式以題型的模式具體化，可分4類型：給定目標(biāo)和要求進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、給定特定系統(tǒng)進(jìn)行過程建模、給定系統(tǒng)模型進(jìn)行參數(shù)整定、給定子系統(tǒng)模型進(jìn)行分析和綜合?？己酥黧w分為：個(gè)人和研究小組。通過組合考核形式和考核主體，開展學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階各段的考核。
控制系統(tǒng)仿真課程是自動(dòng)化專業(yè)集知識(shí)掌握和能力運(yùn)行的重要課程。從人才培養(yǎng)課程體系的全局來看，它是上承自動(dòng)控制理論基礎(chǔ)，中輔各類課程設(shè)計(jì)，下啟畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要位置。實(shí)施對(duì)本課程教學(xué)效果的考核評(píng)價(jià)，不能遺漏兩方面非常重要的信息反饋：一方面是學(xué)生在大四畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）和答辯環(huán)節(jié)的反饋信息，另一方面是畢業(yè)參加工作后校友的反饋信息。我校自動(dòng)化主要是面向能源、電力行業(yè)，在智慧能源背景下，業(yè)內(nèi)用人單位對(duì)本校畢業(yè)生在業(yè)務(wù)能力上的綜合評(píng)價(jià)即是學(xué)生能力培養(yǎng)效果的重要體現(xiàn)。
3 結(jié)語(yǔ)
長(zhǎng)沙理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院的自動(dòng)化專業(yè)，面向能源、電力行業(yè)培養(yǎng)特色鮮明的工程技術(shù)人才。在智慧能源背景下，本專業(yè)依托“能源系統(tǒng)與動(dòng)力工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”這個(gè)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，積極開展控制系統(tǒng)仿真課程的CDIO教學(xué)改革。根據(jù)能源新時(shí)代對(duì)人才的需求，調(diào)整教學(xué)大綱、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，在學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)上取得階段性成果，強(qiáng)化了專業(yè)特色和人才培養(yǎng)的行業(yè)優(yōu)勢(shì)。
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【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新教育，英語(yǔ)專業(yè)，專業(yè)特色，職業(yè)能力，競(jìng)爭(zhēng)力
一、創(chuàng)新教育的內(nèi)涵
早在本世紀(jì)初，就有人提出“創(chuàng)新”這一概念，當(dāng)時(shí)主要是經(jīng)濟(jì)學(xué)家從技術(shù)應(yīng)用的角度提出的。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展變化，創(chuàng)新的意義也在不斷擴(kuò)展和深化。知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代是一種知識(shí)密集型和智慧型的經(jīng)濟(jì)，其核心在于創(chuàng)新。創(chuàng)新能力在知識(shí)經(jīng)濟(jì)初時(shí)代已日益顯露其獨(dú)特的地位和價(jià)值。沒有創(chuàng)新，知識(shí)經(jīng)濟(jì)主體便失了競(jìng)爭(zhēng)力和生命力。從宏觀角度而言，在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，創(chuàng)新決定著一個(gè)國(guó)家和民族的綜合實(shí)力和競(jìng)爭(zhēng)力。從微觀角度，創(chuàng)新教育對(duì)個(gè)人良好素質(zhì)和人格的形成與發(fā)展同樣具有重要作用。創(chuàng)新主要由三方面要素構(gòu)成：創(chuàng)新人格、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能。創(chuàng)新人格是以創(chuàng)新情感為動(dòng)力，如遠(yuǎn)大的理想、堅(jiān)強(qiáng)的信念、誠(chéng)摯的熱情以及強(qiáng)烈的創(chuàng)新激情等因素。創(chuàng)新性思維是整個(gè)創(chuàng)新活動(dòng)的智能結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，是創(chuàng)新力的核心，創(chuàng)新教育與教學(xué)必須著力培養(yǎng)這種思維品質(zhì)。創(chuàng)新性技能主要包括信息加工能力、一般的工作能力、動(dòng)手能力或操作能力以及熟練掌握和運(yùn)用創(chuàng)新技法的能力、創(chuàng)新成果的表達(dá)能力和表現(xiàn)能力及物化能力等。創(chuàng)新技能同樣也居于創(chuàng)新教育的核心地位，尤其在我國(guó)目前的學(xué)校教育中，更要加強(qiáng)以實(shí)驗(yàn)基本技能為中心的科學(xué)能力和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力為基本價(jià)值取向的教育實(shí)踐，它以開發(fā)人的創(chuàng)造潛能，弘揚(yáng)人的主體精神，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為目的，運(yùn)用現(xiàn)代教育科學(xué)理論和方法探索和建構(gòu)的一種具有時(shí)代特色的教育模式。
1991年，東京創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新教育國(guó)際會(huì)議從廣義上把“創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新教育”界定為：培養(yǎng)最具有開創(chuàng)性個(gè)性的人，包括首創(chuàng)精神、冒險(xiǎn)精神、創(chuàng)業(yè)能力、獨(dú)立工作能力以及技術(shù)、社交和管理技能的培養(yǎng)。我國(guó)教育部在《關(guān)于大力推進(jìn)高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)工作的意見》中指出：“在高等學(xué)校開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，積極鼓勵(lì)高校學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)，是教育系統(tǒng)深人學(xué)習(xí)實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀，服務(wù)于創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)的重大戰(zhàn)略舉措；是深化高等教育教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要途徑；是落實(shí)以創(chuàng)業(yè)帶動(dòng)就業(yè)，促進(jìn)高校畢業(yè)生充分就業(yè)的重要措施”。高校教育創(chuàng)新，是新時(shí)期高等教育改革的目標(biāo)之一，同時(shí)也是加強(qiáng)大學(xué)生職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力教育的核心內(nèi)容。
二、普通院校英語(yǔ)專業(yè)面臨的危機(jī)
近年來，英語(yǔ)專業(yè)在全國(guó)高校普遍開花，由于培養(yǎng)模式和課程設(shè)置的相似以及對(duì)學(xué)生的擴(kuò)招，使得英語(yǔ)專業(yè)學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力下降，就業(yè)現(xiàn)狀堪憂。根據(jù)國(guó)內(nèi)知名教育數(shù)據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)對(duì)2009屆全國(guó)應(yīng)屆畢業(yè)生的就業(yè)跟蹤調(diào)查，英語(yǔ)專業(yè)已經(jīng)成為全國(guó)失業(yè)率排名前十位的高風(fēng)險(xiǎn)專業(yè)。隨著英語(yǔ)專業(yè)畢業(yè)生從擴(kuò)招前的每年幾萬增加到了現(xiàn)在的每年幾十萬，英語(yǔ)專業(yè)卻從就業(yè)市場(chǎng)里炙手可熱的專業(yè)轉(zhuǎn)變成了就業(yè)難的業(yè)。尤其是普通高校，英語(yǔ)專業(yè)畢業(yè)生找到適合自己專業(yè)的工作就更加困難。
除了擴(kuò)招和專業(yè)設(shè)置的普遍性，主要原因在于過去的教育理念、培養(yǎng)目標(biāo)、方式以及內(nèi)容等許多方面都與我國(guó)當(dāng)今倡導(dǎo)的創(chuàng)新教育格格不入。在知識(shí)、能力和素質(zhì)的關(guān)系上，過于重視知識(shí)的傳授，忽視對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，特別是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在教與學(xué)的關(guān)系上，過分強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)性，忽視學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性。在對(duì)學(xué)生的要求上，過分強(qiáng)調(diào)整齊劃一，實(shí)行統(tǒng)一大綱、材、統(tǒng)一考試，忽視個(gè)體的差異性?？傊@種重記憶、重考試而輕創(chuàng)新探究的舊教育模式已經(jīng)嚴(yán)重影響了學(xué)生主動(dòng)的、自由的有鮮明個(gè)性的全面發(fā)展，不能適應(yīng)未來社會(huì)對(duì)創(chuàng)新人才的需求。此外，在人才培養(yǎng)模式上過于統(tǒng)一，缺乏特色，培養(yǎng)的學(xué)生滿足不了社會(huì)多元人才的需求。如何解決這些問題成為當(dāng)務(wù)之急，否則，這些學(xué)校英語(yǔ)專業(yè)就無法持續(xù)地發(fā)展。因此，為滿足社會(huì)對(duì)創(chuàng)新人才的需求，必須在目前的教育改革轉(zhuǎn)型時(shí)期，從教育觀念、培養(yǎng)目標(biāo)、教育內(nèi)容、教育方法與手段以及管理體制等加大改革，以教育創(chuàng)新促進(jìn)創(chuàng)新教育。具體來說，就是要從創(chuàng)新的視角，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，提高英語(yǔ)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，滿足社會(huì)對(duì)不同層次人才的需要，同時(shí)保證學(xué)校的可持續(xù)發(fā)展。
三、突出特色的英語(yǔ)專業(yè)職業(yè)能力的培養(yǎng)
職業(yè)能力（Occupational Ability）是人們從事某種職業(yè)的多種能力的綜合。職業(yè)能力包括專業(yè)能力，方法能力和社會(huì)能力。專業(yè)能力主要是指從事某一職業(yè)的基本知識(shí)和基本實(shí)際操作能力。方法能力體現(xiàn)在一以下幾個(gè)方面：一是信息收集和篩選能力；二是掌握制定工作計(jì)劃、獨(dú)立決策和實(shí)施的能力；三是具備準(zhǔn)確的自我評(píng)價(jià)能力和接受他人評(píng)價(jià)的承受力，并能夠從成敗經(jīng)歷中有效地吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。社會(huì)能力主要是指一個(gè)人的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、人際交往和善于溝通的能力。在工作中能夠協(xié)同他人共同完成工作，對(duì)他人公正寬容，具有準(zhǔn)確裁定事物的判斷力和自律能力等，這是崗位勝任和在工作中開拓進(jìn)取的重要條件。方法能力和社會(huì)能力稱為通用能力，不僅包括以上所述諸多能力，還包括一些素質(zhì)修養(yǎng)，如高度的社會(huì)責(zé)任感，良好的人格品德等。具體來說，大學(xué)生應(yīng)該具備以下能力：運(yùn)用知識(shí)的能力，專業(yè)能力，溝通能力，自我推銷能力，應(yīng)變能力，學(xué)習(xí)能力，收集信息能力，抗挫折能力。
我國(guó)勞動(dòng)和社會(huì)保障部《國(guó)際技能振興戰(zhàn)略》把人的能力分成三個(gè)層次：職業(yè)特定能力。當(dāng)今，世界發(fā)達(dá)國(guó)家職業(yè)教育的重點(diǎn)就是培養(yǎng)就業(yè)者與人合作、交流的能力，信息處理、數(shù)字應(yīng)用，解決問題，自我提高，創(chuàng)新和外語(yǔ)應(yīng)用能力。
因此，培養(yǎng)學(xué)社的職業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)，是增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的根本。對(duì)于普通高校的英語(yǔ)專業(yè)，提高學(xué)生的職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力一定要進(jìn)行創(chuàng)新教育，這種創(chuàng)新一定要具體，可操作，有針對(duì)性，否則，只會(huì)流于表面，無法取得一起的效果。
四、提高英語(yǔ)專業(yè)職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的途徑
1.建立有特色的人才培養(yǎng)模式。普通地方高校的英語(yǔ)專業(yè)學(xué)生從生源質(zhì)量上與重點(diǎn)院校的相比，有很大差距，在培養(yǎng)方向上也要有所不同，不應(yīng)是培養(yǎng)研究型的高級(jí)英語(yǔ)人才，而是應(yīng)該把培養(yǎng)目標(biāo)定位在應(yīng)用型職業(yè)型上，同時(shí)要結(jié)合本校專業(yè)優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)突出本校特色專業(yè)特點(diǎn)的英語(yǔ)專業(yè)人才，這樣，培養(yǎng)目標(biāo)才更具體，有針對(duì)性。在課程設(shè)置上可以開設(shè)英語(yǔ)專業(yè)與本校特色專業(yè)交叉滲透課程。
2.英語(yǔ)課堂教學(xué)模式創(chuàng)新。改變傳統(tǒng)以教師授課為主的教學(xué)模式，設(shè)計(jì)以學(xué)生為中心的多種教學(xué)活動(dòng)，如討論，發(fā)言。演講，表演，脫口秀等，力求給學(xué)生更多的輸出語(yǔ)言機(jī)會(huì)。
3.評(píng)價(jià)機(jī)制的創(chuàng)新。取消以期末考試為唯一衡量學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)手段，注重平時(shí)表現(xiàn)，如課堂發(fā)言，課下作業(yè)，參與課堂活動(dòng)的主動(dòng)性等，采取教師和學(xué)生互評(píng)相結(jié)合的形式，真正調(diào)動(dòng)學(xué)生提高能力的積極性。
4.增加英語(yǔ)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)，切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐能力；以人文性為主，工具性為輔，主要著眼于提高學(xué)生的綜合人文素養(yǎng)。
5.開展職業(yè)教育，提升職業(yè)化素質(zhì)?？梢蚤_設(shè)諸如職業(yè)素養(yǎng)、禮儀、職場(chǎng)溝通技巧課程，也可以根據(jù)學(xué)生的興趣和就業(yè)意向等開展一些職業(yè)化培訓(xùn)班，或邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜?、學(xué)者、企事業(yè)單位成功人士，為學(xué)生開展職業(yè)教育講座。
6.加強(qiáng)和地方企事業(yè)的合作，以訂單式為突破口，與具體單位簽訂協(xié)議聯(lián)合培養(yǎng)，使學(xué)生一畢業(yè)就能很快勝任用人單位的要求。
綜上，創(chuàng)新教育是時(shí)代的要求，是教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。創(chuàng)新教育要與本校的具體情況相結(jié)合，體現(xiàn)出特色，才能有優(yōu)勢(shì)。英語(yǔ)專業(yè)要立足學(xué)院特色，以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為核心，在教學(xué)中探索適合本校特點(diǎn)的人才培養(yǎng)模式。希望通過以上嘗試，能夠揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮各個(gè)院校的優(yōu)勢(shì)專業(yè)，體現(xiàn)特色，提升學(xué)生職業(yè)能力，從而提高他們的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。這樣，創(chuàng)新教育才能名副其實(shí)，而不是成為一個(gè)口號(hào)。
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【關(guān)鍵詞】智能交通 圖像處理技術(shù) 概述 應(yīng)用
我國(guó)經(jīng)濟(jì)目前處于快速的發(fā)展過程中，交通事業(yè)及其機(jī)動(dòng)化水平也得到了迅速的發(fā)展，但在此背景下我國(guó)的交通發(fā)展存在很多問題，很多城市的交通流量都在與日俱增，交通堵塞、事故等經(jīng)常發(fā)生。為了解決當(dāng)下交通事業(yè)發(fā)展的困難局面，我國(guó)有些城市已經(jīng)開始建立和應(yīng)用智能化交通系統(tǒng)，以此實(shí)現(xiàn)城市交通的順暢運(yùn)行。在智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用中，圖像處理技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義及廣闊的發(fā)展前景。
1 智能交通的概述
智能交通系統(tǒng)，目前在全球很多國(guó)家得到了廣泛的應(yīng)用，是很多國(guó)家發(fā)展交通事業(yè)及運(yùn)輸事業(yè)過程中的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，相關(guān)的科學(xué)技術(shù)也在不斷深化發(fā)展的過程中，在此背景之下，智能交通系統(tǒng)在我國(guó)也處于快速發(fā)展的趨勢(shì)下，在很多城市得到了較好的應(yīng)用，具有極強(qiáng)的應(yīng)用前景。智能交通系統(tǒng)，是基于完善道路設(shè)計(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，該系統(tǒng)主要應(yīng)用了信息技術(shù)、智能技術(shù)、電子技術(shù)、地理技術(shù)、圖像處理技術(shù)、傳感器技術(shù)等多種不同的先進(jìn)技術(shù)。其中，圖像處理技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用最為廣泛，也最具重要價(jià)值。這些先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，使得智能交通系統(tǒng)成為了一種先進(jìn)、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的交通系統(tǒng)，可以帶動(dòng)交通事業(yè)與運(yùn)輸事業(yè)向智能化方向發(fā)展。
智能交通系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用，不僅可以提高地面交通的效率，還可以使現(xiàn)有的交通基礎(chǔ)設(shè)施得到最為廣泛和高效地應(yīng)用，也能保證交通安全。應(yīng)用智能交通系統(tǒng)之后，人力、物力、財(cái)力投入都會(huì)出現(xiàn)明顯的下降，與傳統(tǒng)模式的交通系統(tǒng)相比，具有較好的社會(huì)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)意義。此外，應(yīng)用智能交通系統(tǒng)，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的行為分析，保證分析工作的準(zhǔn)確性，對(duì)于交通部門的工作也有積極的促進(jìn)作用。
2 圖像處理技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用
筆者在上文已經(jīng)提到，智能交通系統(tǒng)在具體的應(yīng)用過程中，需要很多先進(jìn)技術(shù)給予支撐，其中，圖像處理技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛，是智能交通系統(tǒng)應(yīng)用的所有技術(shù)中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。下面將對(duì)圖像處理技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用作簡(jiǎn)要分析：
2.1 車牌識(shí)別
在智能交通系統(tǒng)中，圖像處理技術(shù)的應(yīng)用首先就體現(xiàn)在車牌識(shí)別中。車牌識(shí)別是智能交通系統(tǒng)的主要構(gòu)成，可以幫助車輛管理部門對(duì)車輛進(jìn)行合理、高效的管理，提高工作人員的具體效率。目前，車牌識(shí)別主要應(yīng)用于停車場(chǎng)管理、小區(qū)管理、高速公路系統(tǒng)等主要方面。
車牌識(shí)別，主要是對(duì)路面運(yùn)行的車輛進(jìn)行監(jiān)控拍攝，提取其車牌的主要信息，如漢字字符、英文字符、顏色、數(shù)字等。在對(duì)這些信息進(jìn)行處理的過程中，需要對(duì)圖像進(jìn)行采集、預(yù)處理、最終識(shí)別。車牌識(shí)別的應(yīng)用，需要相關(guān)的部門安裝數(shù)字設(shè)備、攝像系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等，在此基礎(chǔ)之上對(duì)車輛進(jìn)行圖像信息采集，之后對(duì)采集到的信息進(jìn)行預(yù)處理，找出車牌在圖像中存在的具置，將所有信息進(jìn)行提取，并分析信息中的所有要素，最終識(shí)別出車牌的真實(shí)信息及真實(shí)號(hào)碼。
車牌識(shí)別在具體的應(yīng)用過程中，圖像、照片的質(zhì)量會(huì)受到很多外界因素的影響，如日照因素、降雨、車輛運(yùn)行速度等。在這些不同的外界因素影響下，車牌識(shí)別系統(tǒng)所采集到的車牌信息經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)模糊、看不清、重疊等問題，對(duì)于后續(xù)的識(shí)別工作有嚴(yán)重的負(fù)面影響。因此，在進(jìn)行正式的車牌識(shí)別工作之前，工作人員應(yīng)當(dāng)著重對(duì)車牌圖像進(jìn)行預(yù)處理，如對(duì)圖像進(jìn)行灰化、二值化、校正等，保證車牌識(shí)別的準(zhǔn)確程度。我國(guó)目前雖然也應(yīng)用圖像處理技術(shù)進(jìn)行車牌識(shí)別工作，但是我國(guó)車牌的格式相對(duì)繁多，背景也比較復(fù)雜，缺少較好的統(tǒng)一性，因此存在識(shí)別不清等問題，需要有關(guān)部門對(duì)此進(jìn)行進(jìn)一步合理改善。
2.2 信息采集
在智能交通的發(fā)展與應(yīng)用過程中，工作人員還可以利用圖像處理技術(shù)進(jìn)行信息采集，以保證智能交通系統(tǒng)得到高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。
某市交通部門在開發(fā)智能交通系統(tǒng)之后，利用圖像處理技術(shù)對(duì)交通信息進(jìn)行合理的采集。工作人員通過對(duì)該技術(shù)的具體操作，獲取道路交通運(yùn)行過程中方方面面的運(yùn)行信息，如具體的車流量、車輛運(yùn)行速度、車輛類型、道路交通密度等。圖像處理技術(shù)在采集這些相關(guān)信息之后，就將圖像立即傳回到工作人員及分析人員的電腦上，分析人員就可以據(jù)此獲取交通運(yùn)行的確切信息與實(shí)際狀況，從而保證交通管理部門對(duì)道理交通進(jìn)行合理、高效的管理，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息與誘導(dǎo)信息，對(duì)道路交通運(yùn)行中的車流進(jìn)行調(diào)節(jié)與疏導(dǎo)，避免交通出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)矶拢瑢?shí)現(xiàn)道理交通的順暢運(yùn)行。該市交通部門發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用圖像處理技術(shù)進(jìn)行信息采集與分析之后，道路交通管理部門的工作效率得到了明顯的提高，該市的交通擁堵問題也得到了合理解決。
2.3 車輛檢測(cè)
圖像處理技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用，除了車牌識(shí)別之外，還可用于車輛檢測(cè)工作。目前，車輛檢測(cè)的主要方法有背景差檢測(cè)法、邊緣檢測(cè)法、幀差法、模型法等。這四種檢測(cè)方法都可用于進(jìn)行車輛檢測(cè)，并具有較好的檢測(cè)效果。目前，在智能交通的應(yīng)用與發(fā)展過程中，圖像處理技術(shù)的一個(gè)主要的應(yīng)用方向便是被用于車輛檢測(cè)。
智能交通應(yīng)用圖像處理技術(shù)進(jìn)行車輛檢測(cè)，在某種程度上是基于車牌識(shí)別工作才得以進(jìn)行的。智能交通系統(tǒng)在采集到車輛信息之后，圖像處理技術(shù)就可以通過對(duì)車牌等車輛的主要信息進(jìn)行合理、高效的識(shí)別，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的實(shí)時(shí)檢測(cè)。
2.4 在電子警察中的應(yīng)用
圖像處理技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用，還可以體現(xiàn)在電子警察的應(yīng)用方面。電子警察是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，可以在某種程度上代替警察進(jìn)行工作，不僅可以保證工作的高效性，還可以提高工作的合理性。圖像處理技術(shù)在電子警察中的應(yīng)用，主要可以分為以下幾個(gè)方面：圖像濾波技術(shù)、圖像編碼、圖像識(shí)別、圖像加密等。
圖像濾波技術(shù)主要指的就是圖像處理技術(shù)可以將拍攝到的視頻畫面中的噪聲等嚴(yán)重的干擾源進(jìn)行合理清除，在此基礎(chǔ)上將視頻圖像中的有效信息進(jìn)行高校提取。視頻編碼，主要就是利用相應(yīng)的編碼技術(shù)對(duì)智能交通系統(tǒng)拍攝到的視頻圖像進(jìn)行二次編碼，以此保證圖像可以滿足具體的通信需求。圖像加密，主要用于對(duì)視頻圖像進(jìn)行密碼，也可以添加其它的保密手段，保證視頻圖像的安全性。
某市交通部門在開發(fā)和利用了智能交通系統(tǒng)以后，將電子警察與智能交通系統(tǒng)相結(jié)合。該市的電子警察，由于應(yīng)用了比較先進(jìn)、關(guān)鍵的圖像處理技術(shù)，因此不僅可以做到對(duì)車輛、行人進(jìn)行視頻拍攝，還可以對(duì)拍攝好的視頻進(jìn)行分析、加密、編碼等。該市交通部門的管理者發(fā)現(xiàn)，電子警察在應(yīng)用圖像處理技術(shù)之后，工作效率得到了明顯提高，對(duì)于該市的交通事業(yè)發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用，也帶動(dòng)了該市智能交通系統(tǒng)在未來的深化發(fā)展。
2.5 障礙物檢測(cè)
除了上述幾種應(yīng)用方向之外，圖像處理技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用，還包括了障礙物檢測(cè)這一主要內(nèi)容。在交通系統(tǒng)中，障礙物主要包括了車輛行駛過程中前方道路的行人、自行車、電動(dòng)車、其它機(jī)動(dòng)車及交通標(biāo)識(shí)等。圖像處理技術(shù)在障礙物檢測(cè)中的應(yīng)用，主要是利用了立體視覺檢測(cè)、背景運(yùn)動(dòng)檢測(cè)分析、光流檢測(cè)等主要方法。在進(jìn)行檢測(cè)的過程中，圖像處理技術(shù)主要是基于對(duì)攝像頭拍攝到的視頻畫面等進(jìn)行細(xì)致分析，看道路前方何處存在障礙，并及時(shí)將障礙情況提示給司機(jī)等人。目前，這幾種主要的障礙物檢測(cè)方法在智能交通系統(tǒng)中都得到了相對(duì)較好的應(yīng)用，效果也比較理想，對(duì)于圖像處理技術(shù)的深化革新及智能交通系統(tǒng)的再發(fā)展可以起到強(qiáng)有力的推動(dòng)作用。
3 結(jié)語(yǔ)
智能交通的發(fā)展與應(yīng)用，不僅可以解決現(xiàn)存的交通問題，更可以帶動(dòng)我國(guó)交通事業(yè)在未來的發(fā)展。在智能交通的應(yīng)用過程中，圖像處理技術(shù)得到了比較廣泛的應(yīng)用，可以用于車牌識(shí)別、字符分割等。圖像處理技術(shù)的應(yīng)用，不僅給予智能交通發(fā)展應(yīng)有的支持，也提高了智能交通的應(yīng)用效率，保證智能交通的應(yīng)用收到實(shí)際效果。相關(guān)部門及人員若想保證智能交通得到深化發(fā)展，就一定要重視圖像處理技術(shù)的應(yīng)用效果及其應(yīng)用質(zhì)量。
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作者簡(jiǎn)介
紀(jì)老平（1974-），女，山西省太原市人。大學(xué)本科學(xué)歷。現(xiàn)為太原警官職業(yè)學(xué)院講師。研究方向?yàn)閳D像處理、數(shù)字水印。
十幾年來，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的提速、汽車數(shù)量的爆炸式增長(zhǎng)，城市擁堵問題也日益嚴(yán)重，與此相伴的是頻繁的交通事故、噪聲污染和空氣污染，使城市承載能力與社會(huì)運(yùn)行效率受到了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，如何破解城市發(fā)展速度與社會(huì)效率的矛盾成了全社會(huì)普遍關(guān)注的問題。智能交通設(shè)備通過信息技術(shù)將人、車和路有機(jī)地聯(lián)系在一起，能夠提高既有有交通基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行效率、提高城市承載能力。特別的是，在國(guó)家實(shí)施新型城鎮(zhèn)戰(zhàn)略的大背景下，智能交通行業(yè)的個(gè)股有望迎來戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇期，相關(guān)上市公司有望從中受益。
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，隨處可見的電子眼、集成交通指揮平臺(tái)系統(tǒng)等。最近幾年來，政府投資于智能交通的步伐開始加快，年均增速超過了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的問題日益嚴(yán)重，比如，北京因擁堵十分嚴(yán)重被戲稱為“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題。
從行業(yè)規(guī)模來看，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)無疑。未來，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)開始布局車路協(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)性優(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，近幾年來來受益于政府支持，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)，公司近三年來的銷售毛利率均穩(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。
未來，隨著監(jiān)控設(shè)備從標(biāo)清向高清發(fā)展，公司作為行業(yè)龍頭，將會(huì)充分享受設(shè)備更新?lián)Q代帶來的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，市場(chǎng)份額有望進(jìn)一步擴(kuò)大。近兩年來，公司在二級(jí)市場(chǎng)上表現(xiàn)也堪稱大牛股，反映了資金對(duì)公司未來發(fā)展前景的看好。
