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導語：在智能交通技術論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
關鍵詞：智能交通系統；體系構架；實施設計
1 引言
隨著道路擁擠的劇增，日益膨脹的道路交通越來越需要一種智能化的控制。智能交通技術是一項綜合運用檢測、通信、計算機、控制等現代高新技術，提高交通基礎設施和運輸裝備的利用效率、減少交通公害的新興技術。為了緩解經濟發展帶來的交通運輸方面的壓力，各國都加大了對智能交通系統的研究和建設的力度。
智能交通系統（Intelligent Transportation System）的概念是從70年代開始發展起來的，它是指將RFID技術、傳感器技術、通信與網絡等技術應用于交通運輸系統，對交通信息進行加工處理，運用運籌學、人工智能和自動控制技術對交通運輸進行控制和信息服務，促進車、路、人之間的互動和協同運作，最終使交通運輸服務和管理智能化、安全化和高效化。
智能交通系統的主要功能體現在以下：順暢功能：提高交通網絡的通行能力，增加交通的機動性，提高運營效率；調控交通需求；安全功能：提高交通的安全水平，降低事故的可能性，防止災后危險擴大化；環境功能：減輕堵塞，降低汽車運輸對環境的影響。
2 智能交通系統的發展現狀
目前，交通擁擠造成了巨大的時間浪費和經濟損失，為了緩解經濟發展帶來的交通運輸壓力，世界各國都加大了對智能交通系統的研究和建設的力度。
2.1 國外發展現狀
美國、日本等發達國家競相投入大量資金和人力，進行道路交通運輸智能化的研究試驗。目前，美、日等發達國家在推動智能交通系統研發和試點應用的同時，從拓展產業經濟視角，不斷促進智能交通系統產業形成，注重國際層面競爭，大規模應用研發成果。如美國，參與智能交通系統研發公司達600多家，其中半數以上為美國大型公司，包括航空和國防工業公司。日本在四省一廳聯合推動智能交通系統研發活動后，一直在加速智能交通系統實際應用進程，積極推動如車輛信息通信系統 （VICS）、電子收費系統（ETC）等應用。
2.2 國內發展現狀
我國交通運輸基礎設施短缺，各級交通部門充分發揮“后起國”優勢，通過技術引進和自主創新，一些先進技術逐漸在中國部分大城市交通部門得到應用。2000年，國家交通部、建設部、公安部聯合全國各大科研院所和多家高校制定了符合我國國情的《國家智能交通系統體系框架》規定我國智能交通系統發展主要集中在不停車收費、出行者信息服務、城市交通管理、公共交通系統、智能公路系統等9個方面。此外，國家“十五”科技攻關重大專項“智能交通系統關鍵技術開發和示范工程”確定了包括杭州、深圳、上海、北京、廣州等在內的國內10個示范城市。
3 城市市智能交通建設的方案設計
3.1 智能交通系統方案需求分析
根據城市社會經濟、交通運輸領域的發展現狀，其智能交通系統建設目標與經濟發展相適應，與環境發展相協調，以提高人流與物流的移動效率。從基礎信息采集、信息融合以及信息三個方面來說，具體包括：
⑴建成覆蓋全市的多方式交通信息采集系統。在全城范圍覆蓋內，采用地埋式線圈、紅外線探測、雷達探測等定點，微波、視頻檢測，浮動車采集技術以及今后基于移動終端的動態采集技術進行信息采集。只有強大的信息采集系統，才能進一步實現公用信息平臺的建立和完善，實現信息處理的功能，將大量的基礎數據提煉成有用的信息，并最終提升到知識層面和應用層面，滿足智能交通系統各個層面的需求。
⑵完善城市交通信息共享平臺，準確的融合所有信息。利用多媒體電子的空間基礎信息，逐步完善城市智能交通公用信息平臺，它是與外部環境之間進行信息交換的重要通道；是信息匯集的中心和信息交換的樞紐，對各子系統起到支撐作用。各個信息系統的完整性確保了信息傳播交換的順暢，對提升城市交通運行效率和服務水平具有舉足輕重的作用。
⑶建成多層次、多手段的交通信息體系，實現全市范圍內交通信息誘導服務，提高出行效率。
3.2 智能交通系統體系構架
智能交通系統體系框架吸收了國外發達國家和地區智能交通系統體系框架的經驗和成果，并結合中國交通特點，道路交通實際狀況，確定了適合中國發展的智能交通系統體系框架，如圖4.1所示，該框架中將整個智能交通系統按照信息的流動和存在形式分為三層：信息基礎設施、公用信息平臺和應用服務。體系框架中的主體是信息基礎設施、公用信息平臺、交通仿真和應用服務。其資金、體制、人力和技術等保障措施也是框架不可缺少的部分。
3.3 智能交通系統功能分解
智能交通系統所包含的的功能很多，主要的功能發揮先進的導航系統作用、自動收費、協助安全駕駛、交通管理優化、道路管理效率化、協助公交車輛運營、商用車效率化、協助行人、協助緊急運營等，如圖4.2所示。
不同國家和地區道路交通現狀不同，對于智能交通系統 功能的具體選擇和運用上也有所不同，2004年1月，我國智能交通系統體系框架的修訂工作在國家智能交通系統工程技術研究中心的組織下開始進行，主要涉及到用戶服務、邏輯框架、物理框架及應用系統。
3.4 智能交通系統實施設計
智能交通系統是一個復雜的巨系統，內容龐大、結構復雜、技術含量高，需要多個領域、多個部門的長期合作，其研發、建設、管理均需充足的資金支持。因此，在實施過程中，必須制定一個總體策略，分階段實施。具體表現為以下幾個方面：
⑴根據交通發展現狀，確定智能交通系統 的技術研究重點、應用建設重點、產品開發和產業化以及標準化方面。
⑵綜合運用現有數字化公用平臺，建立起能夠支持智能交通發展的技術支撐體系；確定各相關部門工作內容，并進行全市范圍內的普及應用；在已有的交通設施產品的基礎上，開發出具有完全自主知識產權的各類交通信息采集、檢測設備，車載裝置、手持移動終端等，并實現批量化生產，逐步形成交通信息服務產業。
⑶繼續加強對智能交通系統的建設與發展，使鄭州市智能交通進入大規模服務應用期，不斷擴展新的系統和功能來滿足公眾對智能交通系統的需求。
4 結束語
由于智能交通系統的發展日新月異，作用領域的范疇需要不斷的更新。對于針對推動城市智能交通系統建設的發展所提出的一系列的設計方案應進行長期堅持不懈的探索。隨著整個城市的建設，國家經濟的不斷發展，建設重點都會發生變化。因此，要想一次規劃，終身受用是不現實的，也是不可能實現的，要全面考慮各種影響因素的綜合模式還需進一步研究
另外，智能交通系統建設方案的規劃相對來說還比較片面，在具體實施的過程中有一定的難度，雖然已有相應的很多城市建設可以借鑒，具體應用時難以確定。因此，還需進一步展開理論和實驗研究。
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關鍵詞：智能交通運輸系統;課程改革;案例式教學;國際化
中圖分類號：G642.0;U491 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）41-0087-03
引言
隨著社會的不斷進步與發展，交通運輸業得到了很好的發展，無論是從人們的日常生活還是整個國家發展的角度上來看，交通運輸這個行業都扮演著日益重要的角色。可以說，構建一個安全、便捷、高效、經濟的交通運輸體系，已經成為一個國家能否實現又好又快發展的先決條件。
與大多數其他的行業發展軌跡類似，交通運輸業的發展也是緊跟著時展的步伐，融入了各個時期最頂尖的科學技術。從最初的狹義的僅僅針對于人的交通，到人、車、路的結合，再到海陸空三位一體的全方位立體式的交通運輸布局，交通運輸不斷的向前發展。當下的交通行業正在進行一場新的科技變革--智能化，這個全新的概念，正在逐步滲透進交通運輸的各個方面。毫無疑問，智能化將是21世紀交通運輸行業的發展方向，全面實現智能化將是所有交通人都為之努力奮斗的目標。正是在這樣的背景之下，《智能交通運輸系統》這個學科應運而生，并且很快就成為了各大高校以及研究所的研究熱點。
北京航空航天大學作為國家重點的985、211高等院校，自然就該時刻把握住前沿的科學技術發展方向，而交通科學與工程學院作為北航專業于交通運輸行業的院系，對于交通運輸智能化的研究也自然也就責無旁貸了。《智能交通運輸系統》這門課的開設也正是學院推崇智能交通的一個舉措，是學院緊跟科學前沿，大力發展智能交通研究的一個縮影。
只是隨著教學的深入，《智能交通運輸系統》這門課的一些問題也逐漸暴露了出來，作為一門涉及了車輛、交通、運輸、道路、通信、控制等多學科交叉的課程，它的特點可概括為“概念多、理論多、內容多、無法理論聯系實際”，而由于國內的對于智能交通的研究起步相對較晚，各方面的技術與理論研究都不是很成熟，國內已有教材往往無法反映該領域國外發展的最新進展，且宏觀研究介紹偏多，實用案例偏少，使學生無法直觀的對課本內容進行理解。而在考核方式上，很多時候都過于單一，很多學生沒有真正理解智能交通系統的核心。因此，傳統的教學內容和教學手段以及考核方式已無法滿足《智能交通運輸系統》的教學要求，有必要對《智能交通運輸系統》課程進行一次全方面的梳理。
“物競天擇，適者生存”，如果人總以固定不變的思維去思考不斷變化的事物，是不適合生存在這個瞬息萬變的社會的。高等教育的國際化是世界高等教育發展的三大趨勢之一，其中最典型的例子就是美國，作為一個移民國家，國際化是美國研究生教育的一個顯著特點，也是其研究生教育成功的關鍵因素。作為本方案的兩大亮點，案例式教學以及學科國際化，具有很強的時代特征，有針對性地解決了如今的教學中脫離實際、無法與國際接軌的問題，符合智能交通運輸系統的課程特點。
為此，本文從教材課件、教學方式、考核模式3方面入手，提出綜合案例式教學以及國際化教學的課程改革方案。
一、智能交通教材及課件改革
前文提到，由于我國對于智能交通的研究起步要比國外晚，所以如果繼續采用原有的國內的教材會導致教學內容與國際研究成果脫軌，這對于一門新興的學科來說，影響是巨大的。所以，在原有的教材之外，應該不定期的給學生印發最新的關于智能交通運輸系統的研究成果，與課本相互配合，讓學生在學習基本知識的同時也能時刻把握住該行業最新的前進方向，激發學生探索知識的熱情。
同時，由于智能交通運輸系統是一個綜合的平臺，融合了很多當下最前沿的科學技術以及新的概念，這些是這門課的重點與難點所在。因此，在教學中，需要強調交通大數據、車聯網及人工智能等先進技術及概念在智能交通系統中的地位以及作用，同時在日常的教學中可以常穿插這些新技術實際運用的視頻資料，讓學生能夠對這些新技術新概念有一個更加直觀的認識，有利于教學的開展。
除此之外，為了使學生能更加準確的對國外的研究成果進行學習，課程中應該加大英語教學的比重，采用全英文的PPT對課程進行講授，同時在講課中穿插口語，加強學生對各個專業術語的熟悉程度，實現雙語教學，這無論是對于學生英語水平的提高還是課程的深入開展都有很大的好處。
二、教學方式的改革
完整的智能交通運輸系統，由很多不同的模塊組成，涵蓋了大量的軟硬件設施，而實現智能化的關鍵就在于對產生的海量的數據的收集、處理以及分析。傳統的教學模式中，僅僅從宏觀的角度對整個數據處理過程進行概括性的介紹，學生很難真正理解智能化的含義，教學顯得過于機械化，降低了學生的求知欲望，教學效果大打折扣。因此，對于教學方式的改革就變得很有必要。
首先，教學內容不要僅僅拘泥于課本，可以采用已經結題或者正在進行的一些項目為例，結合課本的知識進行案例式教學，這是整個課程改革最為核心的部分。每堂課上，根據顯示案例，讓學生自己發現問題，討論問題，直到最終解決問題，充分發揮學生的自主能動性。這樣就彌補了課本上教學事例不足的缺陷，通過實例加深了學生對于很多基本概念以及技術應用的理解，實現了理論與實際的結合。案例式教學的整個教學流程如圖1所示。
其次，作為一門工程性質的學科，《智能交通運輸系統》更加強調的是學生的動手能力，而實驗教學就是提高學生動手能力最好的方式。在平時的教學中插入實驗課，讓學生對一些軟件進行學習，例如R語言、Java、TransCAD等，可以讓他們親身體會到很多數據的具體處理流程，有利于他們更容易的理解智能交通的內涵。
最后，在教學中可以充分利用學校的地緣優勢，定期組織學生到各個與智能交通相關的單位以及企業進行參觀學習，讓學生在實踐中學習，對比課堂知識與實踐運用的共同點與差異，激發學生的學習以及研究熱情。
三、優化課程考核模式
考核模式是檢驗學生對于課程掌握程度的重要手段，能否因地制宜地選擇考核模式是課程能否成功開展的重要環節。
《智能交通運輸系統》是一門新興的大融合的學科，無論是教學內容還是教學方式都和以往的傳統學科存在著很大的區別。而在考核模式上，傳統的僅僅依托最終考試的考核模式對于這門學科是不適用的。首先是因為《智能交通運輸系統》所涉及的知識面太廣，它本身就是一門涉及多門學科的課程，如果僅僅依靠考試對最終的成績進行評定，這會造成題目的跨度過大，題目的深度也不好把握，而若是主要針對于基本概念的考核的話，又不利于學生對智能交通的深層次的理解。其次，傳統的考試方式很容易使學生死記硬背知識，帶來的結果往往是“分數高，理解少”，不利于學生對于知識的掌握。而對于另外一種依托論文的考核模式，由于目前的網絡檢索很發達，容易造成抄襲的現象，使課程考核往往流于形式。因此，針對《智能交通運輸系統》這門課的特點，尤其是增加了案例式教學內容后，對考核模式進行優化變得非常有必要。
在充分考慮了該門課程的特點之后，我們決定采取開放式課程設計形式，在傳統考試的基礎上，加上課堂展示以及課堂互動評分兩部分，這樣在考察了學生對于基礎知識的掌握的情況下還能考察他們對于所學知識的應用水平，最大程度地提高了學生的自主能動性。具體的方案為：首先，在平時的案例教學中，老師根據同學對于所提問題給出的答案的正確與否以及討論問題時的課堂參與程度給出相應的課堂分數;其次，最終的課堂展示，其實這也算是案例式教學的一種特殊的體現形式，教師把通用數據（如交通事故數據，交通流量數據）發放給學生，不對題目作過多的要求，學生可以自由發揮，運用所學的知識去完成一個小型的項目，例如利用統計方法找出事故成因，或預測交通擁堵，在項目完成時，每名學生都要通過做英文匯報的形式在課堂上展示其研究成果，并由老師及其他學生針對所作項目進行提問，指出其優缺點，并共同進行打分;最后，在課堂展示完成之后，再針對智能交通的一些重點知識點以及概念進行考試，題目形式可以相對開放自由，學生可以結合自己對于智能交通的理解以及所學的知識進行作答。最終的考核分數由以上幾項綜合評定，而其中的課堂展示的部分將是所有考核的重中之重。這樣的開放式的課程設計模式不僅可以增強學生的學習積極性，使學生能將理論知識應用于實踐，同時還可以培養學生的團隊合作精神，提高學生專業英語能力。
四、結語
《智能交通運輸系統》是一門綜合性的工程性質的學科，傳統的教學模式并不完全適用，結合課程的自身特點以及交通運輸專業學生的知識結構特點對課程的教學模式進行改革是非常有必要的。基于此，本文提出了從智能交通教材及課件的改革、教學方式改革、優化課程考核模式3個方面著手的改革思路，其中的重點就在于提升課程的國際化水平以及大力實施案例式教學，在把握住整體知識架構的基礎上，緊跟國際智能交通的發展潮流，充分將理論知識與實踐相結合，最大程度發揮了學生的學習和思考問題的自主性與積極性，取得的教學效果符合預期。
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Making a Case-based and International-oriented Reform in an Lntelligent Transport Systems Course
MA Xiao-lei
（BeiHang University，Beijing 100191，China）
論文摘 要 智能交通系統 （ITS） 是集成于信息技術、傳輸技術、電子技術、及計算機處理技術等多種類電子工程技術，而建立起的實時、高效、準確的綜合運輸和管理體系。其中，數據壓縮和數據融合技術使得ITS技術更具有現實意義。本文基于智能交通系統中信息的特征，探討了數據壓縮和數據融合技術涉及的關鍵技術及要求，分析了技術應用及現實突破。
1 ITS信息及特征分析
1.1 智能交通信息（ITS）
交通系統由包括4個基本要素：人（交通出行者、駕駛員和管理者）、物（貨物）、各類交通工具和相應的交通設施構成。交通信息是指所有與交通系統的四大要素相關聯的信息，是ATMS的關鍵基礎。面向ATMS的基礎交通信息主要是指與交通運行狀態和交通管理有關的交通信息，是交通信息中最直接、最基礎的信息。基礎交通信息包括基礎交通地理信息、交通實時狀態信息、交通控制和管理信息、交通政策法規信息、公共交通信息。
1.2 基礎交通信息的屬性特征
基礎交通信息是一種在大范圍內、全方位發揮作用的，實時、準確、高效的綜合運輸和管理系統，其應具有以下一些基本屬性特征：1）準確性；2）及時性；3）共享性；4）信息的采集具有實時性和動態性；5）具有海量信息特征；6）增值性。
2 數據壓縮處理技術
交通信息一方面時采集到的信息煩雜多樣，要想利用這些不同類別的信息，需采用不同的處理方法；另一方面，交通信息的一個顯著特征是它的空間性和隨機性，因此對它的研究分析需要建立在廣泛統計的基礎上，應用各類信息處理技術和統計分析方法來探索它的規律性。
所謂多媒體技術就是能對多種載體（媒體）上的信息和多種存儲（媒質）上的信息進行處理的技術，特點主要表現在它的綜合性和交互性。交通信息是屬于多媒體信息范疇。若要實時的綜合處理聲音、圖像、視頻、文字等多媒體信息，其數據量是非常大的。要傳輸或存儲這樣大的數據量是非常困難的，必須對其進行壓縮編碼，在滿足實際需要的前提下，盡量減少要傳輸或存儲的數據量。
數據壓縮主要依靠信源編碼技術。一般的，圖像壓縮技術可分為兩大類：無損壓縮和有損壓縮技術。在多媒體應用中常用的壓縮方法有PCM（脈沖編碼調制）、預測編碼、變換編碼、插值和外推法、統計編碼、矢量量化和子帶編碼等；混合編碼是近年來廣泛采用的方法。新一代的數據壓縮方法，如基于模型的壓縮方法、分形壓縮和小波變換方法等也已經接近實用化水平。
3 信息融合技術
信息融合技術在單純數據采集融合（即一次融合）階段稱為數據融合，是研究多種信息的獲取、傳輸與處理的基本方法、技術、手段以及信息的表示、內在聯系和運動規律的一門技術。融合是指采集并集成各種信息源、多媒體和多格式信息，從而生成完整、準確、及時和有效的綜合信息，它比直接從各信息源得到的信息更簡潔、更少冗余、更有用途。
先進的交通管理系統（ATMS）是一個典型的多傳感器系統，信息融合技術給交通信息加工和處理提供了一種很好的方法，信息融合技術的最大優勢在于它能合理協調多源數據，充分綜合有用信息，提高在多變環境中正確決策的能力。
在信息融合領域使用的主要數學工具或方法有概率論、推理網絡、模糊理論和神經網絡等，其中使用較多的是概率論、模糊理論、推理網絡。當然，除了這幾種常用的方法之外，還有其他很多解決途徑。
3.1 概率論
在融合技術中最早應用的就是概率論。在一個公共空間根據概率或似然函數對輸入數據建模，在一定的先驗概率情況下，根據貝葉斯規則合并這些概率以獲得每個輸出假設的概率，這樣可以處理不確定性問題。貝葉斯方法的主要難點在于對概率分布的描述，特別是當數據是由低檔傳感器給出時，就顯得更為困難。另外，在進行計算的時候，常常簡單地假定信息源是獨立的，這個假設在大多數情況下非常受限制。卡爾曼濾波方法則根據早先估計和最新觀測，遞推地提供對觀測特性的估計。另外，概率論和模糊集理論的綜合應用給解決多源數據的融合問題提供了工具。
3.2 模糊理論
模糊集理論是基于分類的局部理論，因此，從產生起就有許多模糊分類技術得以發展。隸屬函數可以表達詞語的意思，這在數字表達和符號表達之間建立了一個便利的交互接口。在信息融合的應用中主要是通過與特征相連的規則對專家知識進行建模。另外，可以采用模糊理論來對數字化信息進行嚴格地、折衷或是寬松地建模。模糊理論的另一個方面是可以處理非精確描述問題，還能夠自適應地歸并信息。對估計過程的模糊拓展可以解決信息或決策沖突問題，應用于傳感器融合、專家意見綜合以及數據庫融合，特別是在信息很少，又只是定性信息的情況下效果較好。
3.3 推理網絡
推理網絡的構建和應用有著很長的歷史，可以追溯到1913年由一位名叫John H W ig-more的美國學者所做的研究工作。近來，許多對于分析復雜推理網絡的理論往往基于貝葉斯規則的推論，并且都被歸類于貝葉斯網絡。目前，大多數貝葉斯網絡的研究都包括了對于概率有效傳播的算法拓展，同時它在整個網絡中也充當了新證據的角色。同時貝葉斯網絡在許多A1任務里都己作為對于不確定推理的標準化有效方法。貝葉斯網絡的優點是簡潔、易于處理相關事件。缺點是不能區分不知道和不確定事件，并且要求處理的對象具有相關性。在實際運用中一般不知道先驗概率，當假定的先驗概率與實際相矛盾時，推理結果很差，特別是在處理多假設和多條件問題時顯得相當復雜。
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關鍵詞：車載導航系統 實時動態 路徑規劃 指揮 調度
中圖分類號：TN93 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）05（b）-0242-01
北斗衛星導航系統（BeiDou〈COM PASS〉Navigation Satellite System）是中國自主研發、獨立運行的全球衛星導航系統，其具有高質量的無源定位、導航、授時和短電文通信服務等功能。北斗衛星導航定位系統由空間系統、地面系統和用戶系統三部分組成，空間系統包括5顆靜止軌道衛星、30顆非靜止軌道衛星組成，地面系統包括主控站點、注人站點和監測站點等眾多站點，用戶系統包括個體用戶終端、其他衛星系統兼容終端[1]。隨著北斗衛星系統的不斷開發與完善，北斗車載導航系統也隨之面試，將為高客營運提供強大的服務。
1 實現車輛智能導航
我國自主研制的北斗導航系統已開始正式提供服務，“北斗”品牌的車載導航系統系列產品也隨之面試，主要包括便攜式車載導航儀和電子狗，其將地理信息技術、現代移動通信技術、數據庫技術、多媒體技術和嵌入式技術等綜合在一起[2]，并支持FM發射，可為用戶提供最新3D實景版導航、藍牙、真人語音播報及30多萬報警點提示等相關服務。北斗車載導航系統是采用衛星定位功能對在途車輛進行實時定位，通過與車載導航系統貯存的電子地圖進行匹配，對車輛位置和行車方向進行測量，采用動態呈像將車輛行駛位置與實際道路網絡圖相結合，并根據用戶要求并通過車輛速度評估，提供出車輛到達目的地的行駛路線，并根據車輛實際行駛路線進行路徑調整及誘導等。使高客營運過程中能夠按照駕駛員要求，提供“最佳”、“里程最短”、“時間最少”、“費用最低”等多種交通方案，在行駛過程中還可實現實時車輛運行參數和定位信息的采集，搭建衛星系統服務器與駕駛員之間的通訊平臺，實現全部道路的信息實時，對車輛進行路線導航、路線調整、遠程監控、狀態評估等，充分發揮城市交通設施的效能[3-4]，為高客運營節省資本。
2 實現實時定位、信息搜索、信息交流等功能
北斗車載導航系統可實現車輛定位跟蹤及信息搜索，利用用戶終端接收衛星信號，根據車輛實際位置、速度、方向等參數與預置電子地圖進行匹配，實時準確地顯示出車輛在實際道路網絡中的具置；在行駛過程中還可以向用戶提供多種信息的檢索、查詢，包括停車場、周邊旅游景點、飯店、賓館等公共服務設施；還能查詢相關實時交通狀況和道路狀況信息，有利于減緩交通阻塞，提升道路交通管理水平；并與交通管理系統進行通訊，報告車輛位置、求援、緊急事件報警等信息。相關監控中心可以隨時準確獲知車輛具體方位，一旦車輛遇到危險時，可以及時通過北斗車載導航系統發送遇險報告或短信。例如，在交通擁堵路斷，該系統可自主通告駕駛員前方擁堵的情況，指示車輛繞行暢通路段；如果車輛超速行駛，會提示駕駛員減速慢行；而發生交通事故時，則會主動記錄車輛時速、位置及時間等相關信息，以提供責任判定依據；如果車輛被盜或被搶，導航系統會在很短時間內發現并跟蹤車輛位置，保證人員及車輛安全。
3 輔助高客營運管理
指揮、調度工作是高客營運管理的重要組成部分，我們認為可以建立以北斗衛星導航定位系統為輔助功能的營運指揮和調度系統，對車輛進行有效的定位、跟蹤、通訊、指揮、調度等管理，為營運事業提供有力保障。營運汽車在安裝北斗車載導航系統后，將為精確運行打下堅實的基礎，如乘客在候車、乘車時，能夠準確知道車輛到達時間、車內乘客數量情況、目標車輛分布情況等，并與計價、定位、調度等功能相結合，達到調度中心可直接通過該系統接口模塊指揮營運車輛的目的，減少人力資源，降低誤差率，提高服務效率。
目前我國北斗衛星導航定位系統已成功應用于測繪、電信、交通運輸、森林防火、減災救災和國家安全等諸多領域，通過在營運車輛上安裝北斗車載導航系統，與管理、交通、安全等相關部門形成通訊網絡，可有利于強加道路交通管理、營運管理，并能解決城市交通帶來的各類社會問題，在高客營運領域可產生顯著的經濟效益和社會效益。
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西南交通大學 交通工程系 05交運2班 于鴻澤 周琳 20052612
【引言】讀了許多關于城市交通系統的發展趨勢的論文、報告，我總結今后城市交通的發展趨勢是：發展大運量軌道交通、發展城市公共交通、發展智能交通、在城市交通建設方面貫徹可持續發展戰略。
【關鍵詞】發展趨勢 城市交通 公共交通 軌道交通 智能交通 可持續發展
【正文】
一、軌道交通
1、 軌道交通的優勢
目前中國正經歷著迅猛的城市化進程，預計到2020年中國的城市人口數量將達到50％。現莊城市交通需求正在持續增長，而經濟增長和收入增加將對未來的城市交通需求起到—種刺激作用，從而導致環境污染惡化和土地消耗增加以及城市交通阻塞。
城市社會經濟的發展，需要安全、高效、清潔、經濟的城市交通運輸系統；城市居民生活質量的提高需要安全、方便、舒適、，快捷、低價的公共交通服務；城市環境的改善需要有利于環境改善的交通政策。
以軌道交通為基礎的運輸系統與其競爭的模式相比具有較大技術優勢：較大的運量，有效的土地利用，每人公里較低的能量消耗和環境污染。此外，軌道交通的發展軸作用可引導城市形態的變化，有助于實現商貿的聚集效益。它是特大城市交通發展的必然選擇。［本站論文由中國收集整理，轉載請注明出處中國］
通過對軌道交通與其他幾種常見的出行方式的比較分析，我們發現，快速軌道交通相對于公共汽車、私人汽車、自行車等大眾交通工具而言，具有運量大、低污染、低噪音、低能耗、高速度、低成本、占地少、舒適、全天候等得天獨厚的優勢，是其他交通方式無法替代的。在大城市特別是特大城市我們應當構筑以軌道交通為骨干的一體化綜合城市運輸體系，才能解決城市的交通擁擠問題，為城市的可持續發展提供保證。
軌道交通不僅提供高效、優質的公交出行服務，而且是一種集約化的交通方式，節約能源和土地資源。大城市機動化進程加快，簡單的拓寬道路的方法已無法解決城市交通問題，公交專用道的利用能力畢竟有限，中心商業區土地資源可提供的地面交通供給正逐漸耗盡，利用開發寶貴的地下空間資源，提供新的交通供給，以緩解地面空間資源緊張狀況、支撐城市的發展。
地鐵、輕軌和市郊鐵路等軌道交通方式在單通道寬度、容量、運送速度、單位動態占地面積等指標上，都較一般交通工具有明顯優勢。
環境是現代社會十分關注的問題，由于城市軌道交通一般采用電力牽引和大運量、集中化運輸方因此，每運送一位乘客所產生的污染大大低于其他交通方式。
2、 軌道交通系統給城市帶來的利益
由于軌道交通系統快捷、準時、舒適，乘客將更加愿意乘坐，并將吸引原先乘用轎車和自行車以及步行者，從而提高客運量。尤其如能爭取乘坐私家車的乘客，將可緩解道路交通給環境所造成的壓力如噪音、廢氣的排放和道路用地等，提高道路安全性，在不損害人員流動的情況下有助于減少市中心的交通壓力。
大力發展軌道交通，對于提升城市結構，解決城市發展中面臨的經濟與社會矛盾，實現可持續發展戰略，具有特別重要的意義。［本站論文由中國收集整理，轉載請注明出處中國］
軌道交通系統與交通方式比較，其優勢主要表現在以下幾個方面：
(2)大大地緩解交通擁擠。軌道交通還是一種運量大的交通工具，國外許多大城市軌道交通承擔的客運量占全部客運量的—半甚至80％以上。地鐵每小時單向運送能力為3～6萬人次，輕軌為2～2．5萬人次，而公共電汽車為2 000～5000人次。
(3)提高了交通的安全性，軌道交通的安全性要比轎車和公交汽車的安全性高出若干倍；
(4)方便快捷的軌道交通系統，將提高市民的流動性和機動性；
(5)交通可達性的改善必然使沿線城市地價上漲，提高沿線物業及房地產開發價值；
(6)帶動軌道交通沿線的舊城改造和新城區的開發。由于軌道交通可以為中長距離的通勤問題，提供快速和低成本的工具，因而，城區居民將沿軌道線向城郊擴散；
(7)軌道交通系統的建設、運營與維護，將拉動內需，創造新的就業崗位；
(8)軌道交通的發展軸作用有助于實現商貿的聚集效應，使城市形態發生變化，資源分配降更加趨向合理化，助于推動產業結構和消費結構的升級。
3、軌道交通系統的社會效益
城市軌道交通系統的效益，主要反應在其產生的巨大的社會效益，可以從直接和間接兩方面進行估算。
(1)直接效益。直接效益可通過時間價值這一因子進行測算，市民由于乘坐快速、準時的城市軌道交通車輛而節約了時間，時間是有價值的，節約時間等于增加了收入；其直接經濟效益為：∑(利用人數·收入·節約時間／標準勞動時間)
(2)間接效益。這是軌道交通產生的社會效益比較難計算的部分，由于軌道交通具有便捷、客流量大和環保的特點，例如在城市軌道交通系統的車站和沿線周圍地區的房地產必然增值，應該把房地產增值的相當比例，例如1／4，作為城市軌道交通系統的間接效益；又如由于軌道交通系統的環保特點而減少的環保費用也應作為軌道交通系統的間接經濟效應。
二、公共交通
城市交通問題是困擾現代大城市的世界性難題。當前， 中國汽車工業迅猛發展，汽車化浪潮洶涌澎湃，城市交通面臨著前所未有的壓力和矛盾，社會各屆強烈呼吁改善城市交通狀況。建設暢通、高效的現代交通系統已成為城市政府的一項重要任務。
許多城市主城區的面積迅速發展，城市交通流在一個高度集約化的地區高度聚集，加之，近幾年城市機動車擁有量保持著約20%的增長率，而道路建設缺乏系統而科學的規劃。這些問題都使得城區交通的結構矛盾日益突出，中心區的交通擁堵狀況嚴重。上下班高峰期，城市中心區主干道近80%的交叉路口擁堵，行車時速只有10公里左右。
1、發展公共交通的重要性
城市永遠不能提供滿足小汽車交通需求的道路空間，過度的小汽車交通，不僅導致交通擁擠，而且侵占人行道、自行車道乃至公共空間，嚴重影響環境和人居質量。
城市交通的總體目標是以人為本，以最小的成本和便捷的方式實現人和物的流動。與此同時，使交通運輸所產生的貴社會環境和公眾健康的不利影響減少到最小，所以，應該優先發展公共交通。專家學者的建議與昆明市交通規劃“以人為本、公交優先”的基本原則不謀而合。
公共交通在城市交通中的重要性：稀缺的城市交通時空資源得以更合理和公正的分配；公共交通運輸效率和服務水平明顯提高，公交營運成本降低；削減了專用道沿線的車交通量，交通污染降低；改善了公眾特別是低收入者的交通出行質量，體現了對人的尊重和關懷；政府的公交優先政策得到各方面的廣泛接受。
多數發達國家走過的路都證明了這一點，道路增長的速度不可能跟上小汽車增長的速度。美國是典型的“車輪上的城市”，而現在的紐約也是走過這段彎路后改以公交為主（60%乘公交車）。
城市交通已經進入快速機動化時期，經歷過和正在經歷這一過程的發達國家、發展中國家，為我們展示了它們的經驗和教訓、失敗和成功，也對交通發展提出了有益的建議，這對處于困惑的城市交通，無疑是值得認真思考和借鑒的。
公共交通是一種集約化運輸模式，能以最少的空間資源提供最大的有效運輸效率，同一尺度的空間，若采用BRT（城市快速交通系統）或軌道交通，其運送效率是小汽車道的10—50倍。換言之，建設BRT或軌道交通，相當于建10—50條機動車道。另一方面，隨著公交技術的發展，現代公交交通的品質已能滿足現代生活水平，而且大容量公交站點周邊往往成為地產開發的熱點，聚集著豐富多彩和高品質的城市活動。
2、發展快速公交系統
BRT（Bus Rapid Transit，快速公交系統）是一種介于軌道交通與常規公交之間的新型運營系統，它利用現代公交技術配合智能交通的運營管理，使傳統的公交系統基本達到軌道交通的服務水平，其投資及運營成本又較軌道交通低，與常規公交接近。
BRT作為當今世界上有效解決城市交通矛盾的先進技術，擁有優于軌道交通的經濟合理性，又有足夠的容量和效率，特別適合于發展中國家的大城市。規劃了公交專用道路網，它可為城市中心區75%以上地區提供公共交通服務。
我國在混合交通環境下，實現公交優先的技術和手段，創造中國特色的公交專用道模式。然而，對照國際上先進的BRT系統，而現代BRT的其它構成要素，如網絡結構、車輛品質及選型、站點與場站、營運調度、公交票制、乘客服務系統等方面還處于較低的技術水平。
正是由于上述原因，我國的公交專用道的服務水平、效率和在城市交通系統中所發揮的作用并未達到政府和公眾的預期目標，加之近年來快速汽車化對城市交通的巨大壓力，部分社會群體開始質疑政府的“公交優先”戰略。因此，能否建成真正意義上的BRT，將公共交通的服務水平和出行比例提升到社會認可的水平，將對昆明城市交通發展產生戰略性的影響。
三、智能交通
1、ITS的概念及其意義
ITS（Intelligent Transportation System）是以信息通信技術將人、車、路三者緊密協調、和諧統一，而建立起的大范圍內、全方位發揮作用的實時、準確、高效的運輸管理系統。
ITS將有效地利用現有交通設施、減少交通負荷和環境污染、保證交通安全、提高運輸效率、促進社會經濟發展、提高人民生活質量，并以推動社會信息化及形成新產業受到各國的重視。目前已形成世界二十一世紀的發展方向。
2、發展我國智能交通的必要性和緊迫性
（2）中國城市交通的特點是混合交通，目前自行車擁有量超過1.8億輛，如果公共交通服務水平不提高，城市交通結構不改善，自行車擁有量將會有增無減；
（3）改革開放以來，中國道路交通設施及管理設施雖然有較大改觀，但跟不上機動車增長速度。即使各地都建立了交通控制中心，大多只是實現了監視功能，而遠沒有發揮控制功能的效應。總體水平與發達國家有較大差距，特別是大多數城市路網結構不合理，道路功能不完善，道路系統不健全。
（4）中國城市的大氣質量惡化，已逐步由無煙煤污染轉變為機動車尾氣污染。其主要原因是交通擁堵、車速下降以及車況差、車輛技術性能低等，致使在世界十大空氣污染最嚴重的城市中，我國就據之有七。同時，車輛狀況差也直接影響到城市交通，并已成為制約我國城市交通的重要因素。以車況較好的北京市為例，平均日故障次數達500次以上，給城市交通帶來巨大壓力。
3、中國發展ITS的目標及基本框架
中國ITS的發展框架應逐步實現以下三個階段目標：
(1)前期階段
·目標
緩解交通需求矛盾，提高交通通行能力，減少中心區交通負荷。
·措施
1）完善道路網系統功能，實施主干道（含快速路）的交通監控；
2）加強交通需求管理（TDM），實施中心主要道路的收費管理，緩解中心區交通壓力；
3）減少路口非機動車干擾，實施機動車—非機動車時空分離及對自行車實行IC卡管理；
4）路口渠化。實施信號燈優化配時及多相位信號控制；
5）提高公交服務水平。吸引一部分交通量，實施公交優先道路及優先信號；
6）公交線路網智能調度系統及信息服務系統。該系統運用GPS和計算機技術、信息網絡技術實施運行起訖點的調度，運行期間的控制、突發事件的處理，并向乘客提供實時的車輛運營情況，車輛間隔時間等服務信息；
7）建立城市機動車緊急救援系統。機動車突發故障是目前造成我國城市交通擁堵的重要原因，及時、有效地處理故障將大幅度減輕交通堵塞的發生。依靠成熟的GPS定位技術、通信技術、計算機網絡技術，并利用城市現有廠、站、救援車輛資源，再加以適當擴充，可以很快形成生產力；
8）嚴格執法，加強違章處理，實施電子抓拍和電視監視等科技手段；
9）開展動態交通分配理論方法研究，實施集中式交通控制系統軟件的開發。
·目的
該階段的目的是充分利用現有條件，主要解決中心區交通擁堵，有目的地改進交通控制中心監控系統，改善交通結構，減少交通需求，為ITS創造必要的技術條件和交通環境。
·階段任務
1）ITS標準化的制定；
2）ITS相關部門完成本行業ITS發展規劃及信息化建設目標；
3）加強宣傳、教育，發動有關企業開展ITS開發；
4）加強國際交流，了解國際ITS的動態，消化、吸收國際先進技術，研發我國ITS技術及產品；
5）進行ITS示范工程建設，推廣應用ITS技術；
(2)發展階段
·目標
在綜合信息網絡平臺下，形成信息管理、信息通信、信息服務子系統，實現交通信息雙向交互；實施交通指揮、控制，達到減少堵塞時間、降低交通事故、出行便捷及保護環境的目的。
·措施
初步建設以下各系統：
1）城市信息管理系統
該系統按城市GIS數據庫、信息網絡、車輛管理信息等分步建設，不僅為ITS系統提供直接相關的動、靜態信息，同時也為未來城市發展提供各項信息服務。
2）道路交通信息通信系統
該系統由信息采集、信息處理及信息三部分組成。
信息采集：實時采集交通擁擠、事故發生、道路施工、氣候變化及停車泊位等信息。
信息處理、分析：采集的各項信息經交通信息中心進行處理和分析。
信息：將經過整理的實時信息及分析后的預測信息通過無線通信、有線廣播、電子顯示屏、net網，車載器向出行者及駕駛員。
3）微波接入網系統
該系統與交通管理監控系統及交通管理信息系統聯網，提供開放式聯網支持，通過車載單元（微波標識卡）和路邊單元（微波天線及其控制器）有效地采集交通數據，提供信息及交通控制。
4）網絡下的電子收費系統
該系統是車路間信息通信系統，通過微波通信技術實行不停車收費。該系統將在全區域內實現收費路網“一卡通”。
5）多式聯運管理服務系統
該系統采取計算機網絡技術將各交通方式的運費、服務系統聯網，為客、貨運輸提供聯運服務，提高效率和管理水平。
·目的
該階段的目的是信息通信網絡化，建立信息通信平臺，實行人、車、路之間相互傳遞實時、準確信息。
·階段任務
該階段需要同時完成以下任務：
1）ITS相關部門在信息平臺建設中，要統一規劃，聯合攻關；
2）形成產、學、研一體化，推進信息產業的開發和產品研制；
3）加快智能車輛的研制生產，以適應ITS發展對汽車技術提出的要求；
4）有指導性地抓好示范工程；
5）國際間的交流與合作。
（3）成熟階段
·目標
以ITS的發展推動信息化社會的進程，創立新產業，開拓新市場。
·措施
1）完善交通基礎設施，并達到世界發達國家現有水平；
2）在城市綜合交通實現規劃、運營智能化的基礎上，逐步實現全國各交通方式的綜合運輸規劃、管理運營智能化；
3）城市交通結構趨于合理，公交運量占較大比重；
4）完成車間通信系統；
5）成批生產電動汽車、環保車輛及智能車輛；
6）建立社會化信息服務系統；
7）形成ITS新產業。
·目的
1）建立一種大范圍內、全方位發揮作用的實時、準確、高效的智能化運輸綜合管理系統；
2）實現科教興國和社會可持續發展的戰略目標；
3）推動人類邁進信息化社會。
【 《北京軌道交通業開發分報告》
《城市軌道交通建設與城市可持續發展思考》
《上海軌道交通箭指何方》
《北京城市交通發展模式以及當前緊迫任務》
《公共交通在昆明城市交通中的作用》
《與時俱進的綜合交通規劃》
《城市道路交通問題探討》
《用綠色交通建設可持續發展的現代化都市》
《發展我國智能交通系統的思考》
《中國智能交通系統發展框架構想》
《智能運輸系統--未來交通運輸的發展方向》
關鍵詞 城市軌道交通；EAM；Struts；MVC
中圖分類號U48 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0180-02
Based on Struts Research and Design the Urban Rail Transit Network Assets Operation Management System Model
LIU Chengqi
Department of Computer Science and Technology, Soochow University,Suzhou215000, China
Abstract According to the Subject of suzhou city rail transit operation and the operational mechanism of management system， based on the research knowledge transformation of mathematical model。Sure asset management process model，use Struts framework implementation asset management module, the prototype system，to build a city rail transit the EAM platform is studied and and design。This topic from multidisciplinary Angle, design and implementation, this paper use STRUTS prototype system based on B/S technical construction of asset management system.
Keywords Urban rail transit；EAM；Struts；MVC
0 引言
隨著世界經濟的不斷發展，各國交通運輸領域的建設得到極大的發展，但是交通需求的快速增長已經遠勝于交通基礎設施建設的增長速度。由此帶來的環境污染、交通擁堵等一系列問題，制約經濟的良性發展。一系列實踐證明，單純靠增加交通設施建設并不能徹底解決交通問題，而必須從系統角度出發，針對人、車、路這三大方面，采用信息化、集成化、綜合化的方法來解決交通問題。
資產管理系統（Enterprise Asset Management，EAM）以設備資產臺賬為基礎，工單的提交、審批和執行為主線。系統按照預防性維修、預測性維修等維修保養模式，以提高維修效率、降低總體維修成本。系統綜合了采購管理、庫存管理、人力資產管理、保存對設備進行全壽命管理的數據，實現信息共享。
蘇州地鐵是蘇州市的國家重點工程，投資過百億，地鐵建設和運營實踐，應該向信息技術這一當代先進生產力要安全、要效益、要節約，在地鐵資產管理領域進行科學的系統籌劃，在技術路線、重點系統、創新模式、風險控制等方面進行有益探索，在服務、安全、能耗、效率、節約等方面堅持自主創新，實現跨越式發展。
1 國內外研究現狀
20世紀80年代后期，美國、日本以及歐洲等發達國家分別運用當代的高新技術和原理，開始研發以提高效率、提高安全性和減輕環境影響為目標的交通系統。歐美日等發達國家投入大量人力、物力和財力對EAM的諸多領域進行廣泛研究和開發，取得顯著的效果。實踐證明，資產管理利用現代科學技術，充分利用現有企業資產，實現人、財、物的統一，提高運輸效率、增強交通運輸的安全性、改善環境質量、提高資源利用率。
我國EAM研究起步于2000年，至今已經取得較好的效果。2000年科技部會同相關部門成立了全國智能交通系統協調指導小組及辦公室，并成立了專家咨詢委員會，組織研究和制定了中國智能交通系統發展戰略、體系構架和技術標準。計劃確定了“十五”科技攻關項目智能交通系統試點城市，并主要在北京、中山、深圳等10個城市進行智能交通示范工程建設，取得了顯著的成果。
2 資產管理系統
資產管理系統建設采用統一規劃、分步實施、先易后難，避免各自為政。按照審定的規劃設計內容，根據工作需要分階段逐步完成項目的實施，后一階段的實施需要有前一階段的成果作保證。研究資產管理的一個重要的問題是如何表述資產管理的體系結構，即如何對資產管理模型體系結構建模并加以實現。根據建模的側重點不同，資產管理模型可以包括以下幾類：功能模型與框架模型。這些模型本質上是一些描述考慮如何完成資產管理的任務實現，以及系統本身的運作規律，并且涉及許多模型沒有提到雙重循環的持續優化的概念。
系統應具有前瞻性，要充分利用計算機、軟件、網絡、通信、控制等最新技術，貫穿先進的設計和管理思想，保證本系統功能的總體水平達到國際先進水平，與蘇州地鐵公司長遠的發展目標相協調。采用國際知名品牌的系列化、標準化管理軟件，提高信息化建設效率。以滿足企業發展需要的整體觀念來建設系統，滿足各個子系統的集成整合數據交流需求，實現模塊間的無縫連接。
資產管理系統的功能模型從資產管理包括的內容，以及效能、活動方面來考察資產管理系統的概念。作者認為資產管理系統主要包括系統生成和系統應用兩大功能。系統生成主要包括資產系統建構、模型管理、獲取外部資產信息等三大活動。系統應用包括資產系統整合、資產測度、系統傳遞、資源存儲和系統識別等。（見上圖）
資產管理系統的框架模型用于確定為滿足用戶需求所需提供的各類服務。服務框架是構建邏輯和物理框架的基礎。確立服務框架應從用戶需求分析人手，在較完備的需求分析的基礎上，對同類需求進行合并并對潛在的需求進行挖掘，從而完成軌道交通資產管理系統的服務領域劃分和服務功能定義，進而確定EAM的服務框架，以實現“高品質、高安全、高效率”的三高目標。
3 EAM系統模型設計
1）MVC。通過對web應用開發常用模式的分析與對比，深刻剖析了該模式的模型、視圖、控制器三部分在構成Web應用軟件框架中所起的作用。MVC是Model-View-Controll的簡稱，即模型-視圖-控制器。它強制性地把應用軟件的輸入、處理和輸出分開。MVC把應用軟件分為三個核心模塊：模型、視圖和控制器，它們分別擔負不同的任務。
MVC將會使軟件在健壯性 代碼重用和結構方面上一個新的臺階。盡管在最初構建MVC框架時會花費一定的工作量，但從長遠的角度來看，它會大大提高后期軟件開發的效率。
2） Struts的體系結構。Stluts是MVC的一種實現，其體系結構實現了MVC設計模式的概念。Struts對Model、View和Controll都提供了對應的實現組件。
3）其他。資產管理信息系統主要是對軌道交通系統的各類固定資產的信息管理，在數據庫的設計方面我們遵循把資產分類，每類資產對應數據庫中的一個實體。為了保證數據庫的參照完整性，每類資產都有資產編號主屬性。按照確認的資產分類（管理分類）標準，使用分塊編碼，按大類一小類一子類一細類一順序號的分塊編碼格式進行編碼或編號，確保每個資產編號是惟一的。
4）Ajax異步通訊技術，實現新增自動提示。；客戶端定期向服務器端發出XMLHttpRequest請求，刷新頻率系統管理員可以自行設定，服務器端返回ResponseXML，使用JavaScript解析該XML，得到想要得信息。
5）Struts的工作流程。對于采用Struts框架的Web應用，在Web應用啟動時就會加載并初始化Actionservlet，Actionservlet從struts-config.xml文件中讀取配置信息，并把它們存放到各種配置對象中。
4 結論
軌道交通資產管理系統是集成電子技術、計算機技術、現代通信技術、現代信息處理技術、控制與系統技術，配以管理與決策支持技術和智能自動化技術等先進手段，以實現信息采集、傳輸、處理和共享，通過高效利用所有移動、固定、空間、時間等信息，以較低的成本達到保障安全，提高運輸效率、效益，改善經營管理和提高服務質量。
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關鍵詞：交叉口，公交優先，車路協同
中圖分類號：C913文獻標識碼： A
0 引言
隨著我國經濟的高速發展，城市汽車保有量也隨之不斷攀升。道路通行能力和交通需求之間的供需矛盾日漸突出，繼而影響整個城市交通系統整體的運行效率。基于公交優先的車路協同系統，通過提高和豐富交通信息采集手段，從而保證采集到的內容更加豐富完善，大大的提高交通系統的運行效率。使交通流處于最佳運行狀態。因此，作為智能交通系統的重要組成部分，車路協同系統的發展也為交叉口協調問題提供了新的解決思路和途徑。
1 基于車路協同的公交優先信號控制系統需求分析
基于車路協同的公交優先信號控制該系統主要包括三大需求分別為仿真小車的自主控制及運行狀態感知、仿真小車與交通信號燈之間的通信和公交優先交叉口信號控制。
(1)仿真小車的自主控制及運行狀態感知
仿真小車的自主控制功能是指仿真小車的自動避碰，自主檢測是否存在擋板，自主修正等。仿真小車運行狀態感知指小車在前進時自身可以感知所在位置坐標，前進方向等信息。
(2)仿真小車與交通信號燈之間的通信
車-路之間的通信使得仿真小車可以感知前方道路交叉通信號燈信息，在仿真小車將要到達交叉口時會和交通信號燈之間進行通信，從而可以更好地對交通狀況進行調節。
(3)公交優先交叉口信號控制
本文主要考慮正常狀態和公交優先兩種狀態下的交叉通信號燈微縮仿真系統。
2 系統的設計
2.1仿真小車硬件設計
我們采用的小車是由廣州致遠公司設計生產的一款電腦鼠MicroMouse615。
2.2雙向兩車道交叉口布局設計
整個路面是由8*12大小的方格組成的。為了讓仿真小車在道路中很好的定位，用坐標是非常方便的。規定以仿真小車放到起點時的方向為參照，此時車體的前方為Y軸正方向，右方為X正方向。道路格與坐標對應關系如下圖3.2所示。
圖3.2 道路格與坐標對應關系
為了把上下左右這四個方向參數轉換為微控制器能夠識別的符號，在本設計中，將向上的方向定義為0，向右為3，向下的方向定義為2，向左為1。有了坐標和方向后，車子在道路中行走就可以時刻知道自己所處的位置和前進方向。
2.3仿真小車行駛時的路線控制
一號仿真小車起始坐標為（0,0），在（6,0）處左轉，在（6,2）處判斷交通燈信號此時是否可以左轉，若此時左轉為綠燈，則在（6,4）處左拐，通過交叉口，否則，停車等待。在（0,4），（0,7），（5,7）處分別右轉。在（5,5）處判斷交通燈信號此時是否可以直行，若此時直行為綠燈，則可以繼續前行通過交叉口，否則，停車等待。
二號仿真小車起始坐標為（0,7），在（3,0）處左轉，在（4,3）處判斷交通燈信號此時是否可以左轉，若此時左轉為綠燈，則在（6,3）處左拐，通過交叉口，否則，停車等待。在（6,7），（11,7），（11,4）處分別右轉。在（7,4）處判斷交通燈信號此時是否可以直行，若此時直行為綠燈，則可以繼續前行通過交叉口，否則，停車等待。
2.4仿真小車通信模塊
本設計使用仿真小車UART0，對應的芯片引腳是：PA0是RXD，PA1是TXD。無線模塊中已經集成了RS232電平轉換部分，因此要實現無線通信，只需要引出RXD、TXD和GND（地線）就可以了。無線就可以完成相應的數據傳送過程。
利用STM32F103微控制器給四個交通信號燈供電，并且利用該控制器的5個串口來實現仿真小車和交通信號燈之間的通信。使用STM32F103微控制器的串口采集來自交通信號燈發送的信息，并通過HAC-UP96發送給二個仿真小車。
2.5公交優先交叉口信號控制
公交信號優先的控制策略基本上有兩類：
(1)被動優先（passivepriority）：是指根據公交車的線路，公交車的行車速度，公交車上的乘客數，公交車的運行時刻表，總線路運行時間等等歷史數據，預先進行的交叉口信號配時控制，不考慮公交車實時到達交叉口的情況。
(2)主動優先（activepriority）：當公交車即將到達交叉口時，采取提前延長綠燈時間、提前終止紅燈時間、增加相位等方法，減少公交車在交叉口的延誤，使公交車輛順利通過交叉口。
主動優先又分為絕對優先和相對優先，絕對優先指的是一旦有公交車到達交叉口就會為其提供優先通行信號。相對優先的控制方法為公交車輛提供優先通行信號，即公交車在即將到達交叉口時，向信號控制器發送包括公交車輛是否晚點，是否有延誤，或者車上乘客是否較多等信息，而信號控制器根據公交車輛發來的信息以及交通系統當前的運行狀況計算出公交車輛的優先級，根據優先級決定是否為該公交車輛提供優先通行信號以及是進行紅燈早斷處理還是綠燈延時處理。
3 系統功能測試
我們首先對仿真小車的前端傳感器進行了調節，以便其可以在道路中精確地探測到擋板不會碰壁。其次，對仿真小車行駛路線進行測試，測試結果表明仿真小車可以準確無誤的按照既定路線行駛，并且可以時刻顯示自己的坐標位置。接著，我們對仿真小車的通信進行測試，測試結果表明仿真小車可以接收到交通信號燈發來的信息，并且可以準確地按照交通信號燈的指示前進。最后，我們對滿足早斷、延時條件和滿足條件時仿真小車進行了測試，從測試結果可以看出，交叉口信號等可以滿足對仿真小車的早斷、延時控制，交通信號燈能為仿真小車提供優先通行權。
4 總結
本文在對交通流理論模型進行研究和分析之后，為基礎的雙向兩車道交叉路口建立了仿真模型，并對模型進行了測試和驗證。考慮到交通路網的復雜性以及軟硬件等條件的限制，該系統還存在一些不足之處，需要進一步的研究和解決。
參考文獻
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關鍵詞：高速公路；電子不停車；收費系統；應用前景
一、引言
目前，我國高速公路收費方式主要分為：人工收費、半自動收費及電子不停車收費三種。人工收費與半自動收費方式為現階段最主要的收費方式。這兩種收費方式都需要車輛在收費道口停車方能完成收費全過程。因此，車道通行效率較低，通行壓力巨大，甚至常常引致交通擁堵。基于此，電子不停車收費越來越受到人們關注，也被逐漸運用于收費中。
二、電子不停車收費系統的概念及構成
1.電子不停車收費系統的概念
電子不停車收費（Electronic Toll Collection，簡稱ETC）系統即車輛不停車地通過收費站點而實現收取過路費的收費系統。ETC系統利用專用短程微波通訊技術(Dedicated Short Range Communication，簡稱DSRC)，通過收費車道或路側單元(RUS)與車載單元(OBU)的信息交換，自動識別車輛，采用電子支付方式，自動完成車輛通行費扣除的全自動收費方式。它最大的特點是車輛在通過收費道口時無須停車和減速，可以允許車輛以較高速度通行，從而提高車道通行能力，減少擁堵。
2.電子不停車收費系統的構成
高速公路電子不停車收費系統可以分成兩個部分，一部分是前臺系統，它的功能是利用自動車輛識別技術完成車輛信息的采集，將采集的車輛、車道等信息通過移動通信網絡發送到應用服務器進行處理。數據的承載可以采用GPRS、短消息或CDMA承載；另一部分是后臺系統，它的主要功能是根據傳送的業務數據在應用服務器完成用戶在高速公路上的業務費用的計算、對用戶賬號進行扣費操作等。
三、高速公路電子不停車收費系統的應用前景
到“十一五”末，我國高速公路里程達6.5萬公里。當前，以高速公路為主骨架的，覆蓋全國范圍的高等級公路網絡逐步形成。應用電子不停車收費系統將徹底改變目前收費過程中的弊端，有效提高車輛通行能力。
電子收費系統代表當今最先進的收費技術，也是未來發展的方向，有著廣闊的發展前景。與現行的大多數公路收費系統相比，電子不停車收費系統具有以下特點：
1.實施ETC系統可以提高車道通行能力
ETC系統可有效地提高收費車道的車輛通過能力，提高公路利用率。
2.ETC系統可使交通更加安全
收費站的設置在一定程度上影響了交通安全，在收費廣場常出現追尾、側撞或撞物等交通事故。ETC系統避免了車輛排隊等候現象，簡化了通過流程，從而減少事故隱患。
3.ETC系統可以節省投資運營成本
ETC系統可減少收費工作中的現金管理漏洞，杜絕收費人員錯收、漏收、收取假幣以及營私舞弊現象；同時，還可減少人力投入，節省人員工資和管理成本，減少新建設施成本，節約土地資源。
4.ETC系統更加環保節能
ETC系統的實施，使交通流運行狀況得到改善，車輛在收費站的停車次數減少，排隊等待的時間明顯縮短，減少了車輛的油耗與排放，解決了收費站附近由于交通堵塞而引起的能源消耗和環境污染等問題。同時，使收費資金的管理走向無紙化、無現金化管理，符合低碳、綠色的能源發展理念，也是我國未來智能交通的發展趨勢。
四、結語
國際上，美國、歐洲、日本、意大利、法國及新加坡等國家很早就針對ETC系統的研發技術、工程實施、標準規范進行了深入研究，其中歐洲和日本提出的標準較為成熟，獲得了較廣泛的廠商支持。在美國、歐洲等許多國家和地區，公路電子不停車收費系統已經局部聯網并逐步形成規模效益。
ETC系統以其高效、優質的形象，方便、快捷的特點，可有效緩解城市和公路收費站擁堵等方面的優勢，近年來在我國得到迅猛發展。2007年交通運輸部先后頒布的《智能運輸系統――電子收費》（GB/T 20851）系列標準和《收費公路聯網收費技術要求》，進一步加快和促進ETC系統的跨越式發展。目前ETC系統已經在廣東、北京、上海、江蘇、福建、江西等全國十多個省市得到實際應用，取得了不錯的發展，積累了一定經驗，為下一步全國快速推廣奠定了基礎。
參考資料：
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城市化的問題是與人類文明緊密聯系在一起，有位美國作家在其著作中談到，人類文明迅速地發展實際上就是城市化的發展。中國是建造城市最早的國家之一，姑且不談興盛時期的漢唐，僅以宋朝為例，當時超過百萬人口的世界上唯一的城市――北宋開封，足以證明城市是從這里開始的。現代化也如此，究竟什么現代化？從某種程度上來說就是城市化。也許有些朋友不認同這個觀點，但這是現實。那么從另外一個角度來看，中國社會最需要解決的戰略問題到底是什么？個人認為，首先是能源問題，緊隨其后的是跟其密切有關的環保問題，最后就是安全問題。這三個問題是最主要的問題，都跟城市化緊密相連，沒有城市化，如果是30年前的城市，中國社會就不是這樣。
一 現代城市出現的問題
隨著人類社會文明的發展，城市化進程的推進，我們付出了沉重的代價，各類城市問題接踵而來。水、空氣、食物等環境資源問題不斷凸顯，而在30年前，水是清澈干凈、空氣清新自然，也無須為食物擔心。現在無論是生命安全、財產安全，還是生產工作安全，到處都蟄伏著安全隱患，更談不上便捷的生活。車站、道路等隨處可見的擁堵，已經嚴重影響了人們正常的工作和生活。難道這就是我們在大力推進城市化過程中所希望的？這恰恰是亟待我們思考的問題。
二 智慧新城的夢想
上述問題在30年前是沒有的，為什么現在出現了，是因為城市化。我們展望30年后，我們希望的城市是什么？這就是智慧新城。智慧新城的夢想是什么？我們究竟要開發什么樣的城市才合適？城市是我們人類居住的地方，更安全、更環保、更便捷是智慧新城的夢想。
無論是智慧的城市也好，不智慧的城市也罷，城市是人居住的地方，人的生活離不開衣食住行。所以流向很重要，交通、物流、居住等方面都值得思考。改革開放至今30余年，我們在努力做城市化，但是城市建設不能盲目地大力推進，而應小心，尤其是人類居住、物流、交通的形式，更應謹慎。當前我國在推的許多項目并沒有合理的規劃，如資源的問題，可再生資源到底應該怎么做？如何做？智能電網當前解決電源的品質問題，那么后期發展的目的究竟是什么？大力提倡低碳、安全制造，到底怎么去落實、實施？如何切實解決看病難，專家遠程醫療該如何構建等等，這些都是智慧新城所要解決的問題。
當前，全球有超過300個城市開展智慧城市建設，無論是歐洲，還是韓國、印度等都在做，但是都是剛剛起步，單項的信息技術都有，但是整體規劃做得好且真正落地的例子并不多。
三 智慧城市特征要素與技術
從技術層面來說，智慧城市體系可以用矩陣的方式來看（如圖1所示），橫坐標體現在平安城市、環保城市和便捷城市；縱坐標，以小的單元開始，先智慧家庭，然后是樓宇、小區、交通和工廠。如果我們能在這些方面體現智慧，可以說這就是一個智慧的城市。
從平安城市的角度來看，首先家庭方面，我們得保證家庭的衣食住行的安全，這就是一個很大的問題。我們可以做一個類似足球的球，在家里面到處滾動，若家里有不認識的人入侵，它可以將信息發送給主人，確保家庭的安全。
民以食為天，食品安全是智慧家庭里首先要解決的問題，低成本的食品追溯技術無疑成為了有效解決途徑。
智能樓宇方面，比如商場到底如何監控，商場的人流量大，該怎么進行有效監控？智能小區方面，成熟的小區一般都是幾十棟甚至上百棟樓，動輒數萬名居民，若基本的安全防范沒有做好，出現問題的話，嚴重性就可想而知。保障小區安全可以用攀爬式機器人，這種機器人力氣很大，任何外表結構的樓梯或高墻，它都可順利爬上去，通過辨識人在當時的行為是否正常，來擔負起安全重任。
例如在香港尖沙咀一個人把包放在地上就走了，它也可以找出來。正是通過對異常個體行為或者異常群體行為的辨識，進行安全監控。我們可以在小區里開發很多機器人爬上樹，進行全方位的監控。這種機器人是根據毛毛蟲的概念開發出來的，不同的樹，都可以非常順當地爬上去。
智能交通方面，大家都比較熟悉，可以通過車車互聯系統防止連環碰撞，實現車輛跟蹤、車道識別等功能。
而在智慧工廠，我們可以使用機器人流水線，任何人在旁邊它就停下來，有效地防止了工傷事故的發生。
從環保城市的角度來看，從家庭到樓宇到小區再到整個城市，有很多的技術在里面，那么如何來用就是關鍵問題。如家庭和樓宇中怎么利用高效能源、新能源，小區如何高效回收和處理廢棄物。
智能交通方面可以設計研究新能源汽車等智慧運輸工具，它使用的是混合動力，能在不同能源之間自動智能地切換。智慧工廠涉及到節能制造、工業廢物的處理等問題。
從便捷城市的角度來看，智能家庭方面，我們設計了助行機器人，什么東西都在里面，老人還可以坐在上面，在超市購物時，可以當購物籃使用，并且上面還有電話鍵，方便老人使用。
智慧樓宇方面，我們做了全中國高考的第一個監控系統――智能考場監控系統，并取得了不菲成績。此外，在智慧小區方面，還有方便居民辦事的各類便利卡等等。
四 智慧新城的戰略思考
如何建設智慧新城？前面談到了實施，這是一件非常重要的事情，那究竟從哪里開始？首先，我們要有理念，有規劃，從規劃面開始，并落地。在落地過程中一定要有貫徹落實的決心和意志。
智慧新城的要素是什么？這個城市該怎么建，在中國現代化的發展進程當中，新城的建設應包括以下要素，一是變革，一定要有技術，很多人認為資金是建設智慧新城中的重中之重，但我不認同，資金是重點，但應位居于二。建設智慧新城最為關鍵的是理念和規劃。還有就是智慧新城的標準化問題，這是一個值得深思的問題，究竟怎樣才能體現智慧城市。
智慧新城的最佳居住人口和最佳地理環境是什么？很多朋友都問過這個問題，一個城市最佳的人口應該是多少？確實難以解答。智慧新城的基礎設施、通訊網絡、計算機設施、能源供應等等這些，都亟待我們認真思考。當時在建設的時候缺乏考慮，等到后面真正需要用的時候，才覺遺憾，其實這就是規劃的問題。
智慧新城的文化特征是什么？智慧新城一定要以人為本，人才是城市里最重要的要素。所有的高技術到今天為止無論在國內國外我認為一個很重要的曲線，就是沒有把人作為里面的一部分，這是錯誤的，一定要把人放在里面，因為人是你的主體。當人作為智慧新城的主體，各種文化的因素緊跟而來，教育、圖書館、博物館等等，都需要考慮到。那么我們能不能在家里面直接進入圖書館、博物館等，方便豐富我們的生活呢？
如何評估智慧城市？大家都稱自己的是智慧新城，到底怎么來評估，這是一個非常棘手的問題。如果僅用單項技術來評定，肯定是不完善的。個人而言，感覺好的東西無法用言語表達，但是不好的東西都是有理由的，也許里面涉及到一個協調的問題，智慧城市也是如此，真正的智慧城市協調得非常不錯。
現在我們進行得如火如荼的城市化、城鎮化建設，也有可能出現城市的鄉村化，返璞歸真，這不容忽視。中國未來30年的大問題，個人認為主要有三大問題，首先是能源、環保跟發展的關系；其次，城市和農村的關系；最后是中國東部和西部的關系。若這三個問題處理恰當，那么我國將會實現可持續發展。否則，后果堪憂。