時(shí)間：2022-04-10 03:47:59
序論：在您撰寫智能交通系統(tǒng)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
論文摘要：智能交通技術(shù)是一項(xiàng)起源于美國的新興技術(shù)，各個(gè)國家在引進(jìn)的時(shí)候都必須考慮本國的實(shí)際情況，充分考慮引進(jìn)技術(shù)與本國文化的整合，考慮技術(shù)位差。任何新技術(shù)如果沒有現(xiàn)有技術(shù)對之消化吸收就是失敗的，所以各個(gè)國家在制定本國ITS發(fā)展內(nèi)容時(shí)，必須對本國現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行整合，然后再把與現(xiàn)有技術(shù)相近的內(nèi)容作為自己的近期發(fā)展目標(biāo)。本文就智能交通體系在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r做了簡要的介紹，對中國如何發(fā)展智能交通系統(tǒng)提出了自己的看法和建議。
關(guān)鍵詞：智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r對策
交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時(shí)間浪費(fèi)，加大了環(huán)境污染。我國大多數(shù)城市的平均行車速度已降至20km／h以下，有些路段甚至只有7～8km／h；由于車輛速度過慢，尾氣排放增加，使得城市的空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。交通問題也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通運(yùn)輸發(fā)面的壓力，盡量的利用現(xiàn)有的資源，使其發(fā)揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。
交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步具有極其重要的作用。公路交通運(yùn)輸以其機(jī)動(dòng)性好、可以實(shí)現(xiàn)“門到門”直達(dá)運(yùn)輸以及運(yùn)送速度快的特點(diǎn)，成為我國城市和城間中短途客貨運(yùn)輸?shù)闹饕绞健＜涌旖煌ɑA(chǔ)設(shè)施建設(shè)，綜合運(yùn)用檢測、通信、計(jì)算機(jī)、控制、GPS和GIS等現(xiàn)代高新技術(shù)，提高交通基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸裝備的利用效率、減少交通公害對加速發(fā)展我國公路交通運(yùn)輸事業(yè)具有十分重要的意義。這是公路智能交通運(yùn)輸工程需要解決的關(guān)鍵問題。
一、智能交通技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀
中國是一個(gè)發(fā)展中國家，交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施短缺，需要加快建設(shè)，另一方面也存在交通設(shè)施利用率低、管理技術(shù)落后、交通安全形式嚴(yán)峻等問題。鑒于我國道路在未來20年內(nèi)仍然處于建設(shè)期(根據(jù)“五縱七橫”公路主骨架的布局框架，建設(shè)12條約35000公里以高等級公路組成的國道主干線)，而這一期間正是智能交通技術(shù)在全世界進(jìn)入全面實(shí)施階段，中國也需要根據(jù)中國公路運(yùn)輸?shù)膶?shí)際需求探討在中國公路運(yùn)輸網(wǎng)中應(yīng)用智能交通技術(shù)來提高運(yùn)輸效率、保障安全和保護(hù)環(huán)境的可能性。2000年，國家交通部、建設(shè)部，公安部聯(lián)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ITS體系框架》規(guī)定我國ITS發(fā)展主要集中在不停車收費(fèi)、出行者信息服務(wù)、城市交通管理、公共交通系統(tǒng)、智能公路系統(tǒng)等9個(gè)方面。
我國ITS研究可以追朔于80年代的公路收費(fèi)系統(tǒng)研制，那時(shí)國家科技攻關(guān)項(xiàng)目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等級公路上把計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和電子技術(shù)用于監(jiān)控和管理系統(tǒng)；進(jìn)入90年代，我國開始關(guān)注國際上ITS的發(fā)展。1995年，交通部ITS工程研究中心進(jìn)行了GPS(衛(wèi)星定位系統(tǒng))與導(dǎo)駕系統(tǒng)研究、基于GPS的路政車輛管理系統(tǒng)等一系列項(xiàng)目研究，交通部還與各省廳開展了“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下不停車收費(fèi)系統(tǒng)”的聯(lián)合攻關(guān)。1999年。由交通部、科技部、建設(shè)部等十多個(gè)相關(guān)部門組成了國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，將ITS。未來交通建設(shè)和發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域予以重點(diǎn)支持。由于世界各國把不停車收費(fèi)系統(tǒng)作為ITS領(lǐng)域最先投入應(yīng)用的系統(tǒng)開發(fā)，以此來擴(kuò)大道路建設(shè)資金來源，緩解收費(fèi)站交通堵塞，減少環(huán)境污染，所以我國也把聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)、不停車收費(fèi)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用列為國家ITS領(lǐng)域首先啟動(dòng)的項(xiàng)目。
從1998年初開始，交通部就組織開展了“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的不停車收費(fèi)系統(tǒng)研究”，并在4個(gè)省市進(jìn)行了示范工程。1999年1月1日，廣州市“一卡通”不停車收費(fèi)系統(tǒng)投入運(yùn)行，到目前已開通不停車收費(fèi)車道40余條。同時(shí)，圍繞交通監(jiān)控、汽車智能導(dǎo)航等系統(tǒng)，以及一大批科研成果及技術(shù)產(chǎn)品得到實(shí)際應(yīng)用，對提高社會和公交出租車輛通行效率，改善城市整體交通狀況都起到了極大的推動(dòng)作用。
ITS建設(shè)投入已經(jīng)達(dá)到40億50億元，據(jù)了解，預(yù)計(jì)到2010年，“五縱七橫”國道主干網(wǎng)將基本建成，網(wǎng)絡(luò)將貫穿全國主要大中城市，到2015年國道主干線和公路主樞紐系統(tǒng)將全面建成，構(gòu)筑起以高速公路為主體的公路運(yùn)輸主骨架。在這個(gè)完善的道路網(wǎng)絡(luò)里，絕大部分已建和所有新建的高速公路都預(yù)埋了比較充裕的管道，部分管孔已鋪設(shè)了光纖，它將是承載智能交通業(yè)務(wù)的良好基礎(chǔ)設(shè)施。僅以基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為例，我國將建設(shè)3.5萬公里的高等級公路，在高等級公路的建設(shè)中。有相當(dāng)一部分需要建設(shè)通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)，目前這一部分投資一般占總投資的4％～5％。1999年，我國公路建設(shè)投資達(dá)2000億元以上，如果其中的1000億元用于高等級公路建設(shè)，那么通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)方面的投資將達(dá)到40億50億元，這僅僅是當(dāng)前通信、監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)ITS應(yīng)用的初級水平。如果考慮到城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及今后ITS應(yīng)用水平的提高等諸多因素，我國的ITS市場規(guī)模將以百億元、甚至千億元計(jì)算。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，ITS的研發(fā)和應(yīng)用將會越來越新、越來越快，為我國的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、眾多商家提供了一個(gè)巨大的商機(jī)和市場，我國即將掀起ITS產(chǎn)業(yè)建設(shè)的熱潮，智能交通將給我們的生活帶來極大的變化。
二、發(fā)展中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)的對策
中國經(jīng)過改革開放20多年來的建設(shè)，交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展取得了有目共睹的成就。全社會各種運(yùn)輸方式完成的客運(yùn)量和旅客周轉(zhuǎn)量、貨運(yùn)量和貨物周轉(zhuǎn)量有了較大幅度的提高，交通運(yùn)輸技術(shù)裝備得到明顯的改善，使得中國交通運(yùn)輸已從“限制型”向“適應(yīng)型”過渡，已從滿足“量”的需要向滿足“質(zhì)”的需要過渡，已經(jīng)從“賣方市場”向“買方市場”過渡，并且公路運(yùn)輸發(fā)展成為交通運(yùn)輸?shù)闹髁姟５c發(fā)達(dá)國家相比，仍存在著一些差距。和發(fā)達(dá)國家相比，雖然中國目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平尚有較大差距，但改革開放的政策使我們的發(fā)展速度較快，發(fā)達(dá)國家今天遇到的問題，我們已經(jīng)或者今后必將會深刻地感受到，為使交通運(yùn)輸業(yè)適應(yīng)21世紀(jì)的要求，我們應(yīng)采取積極的對策，根據(jù)國情發(fā)展中國的智能運(yùn)輸系統(tǒng)。
1、打好ITS發(fā)展基礎(chǔ)，特別是應(yīng)加強(qiáng)ITS基礎(chǔ)理論的研究工作。
目前，國際上ITS理論仍不完善，還處于發(fā)展時(shí)期，我們應(yīng)積極加強(qiáng)與ITS開展較先進(jìn)國家的交流，在國際ITS現(xiàn)有發(fā)展水平上結(jié)合中國特點(diǎn)，深入細(xì)致地進(jìn)行理論研究，盡快接近或達(dá)到世界水平，以迎接21世紀(jì)ITS發(fā)展的挑戰(zhàn)。否則將成為別國的追隨者，成為他們不成熟技術(shù)的推廣試驗(yàn)場。
2、建立ITS協(xié)調(diào)組織機(jī)構(gòu)。
中國交通運(yùn)輸體制目前仍是條塊分割狀況，鐵路、公路、民航、公安，建設(shè)等部門分頭管理，現(xiàn)已出現(xiàn)了各自發(fā)展自身ITS的勢頭，這將造成中國資源上的巨大浪費(fèi)。為此應(yīng)盡快成立一個(gè)由國家統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的，有關(guān)部門、學(xué)者、企業(yè)和研究部門參與的“ITS中國”組織，類似于美國的ITSAmerica，日本的VERTIS及歐洲的ERTICO組織，來統(tǒng)一制訂中國ITS發(fā)展戰(zhàn)略、目標(biāo)、原則和標(biāo)準(zhǔn)，特別是制定有關(guān)ITS的技術(shù)規(guī)范和整體發(fā)展規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)ITS技術(shù)和產(chǎn)品的通用性，兼容性和互換性，加強(qiáng)政府的宏觀調(diào)控，以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費(fèi)。
3、注重人才的培養(yǎng)。
隨著ITS的進(jìn)一步發(fā)展，21世紀(jì)交通運(yùn)輸將會發(fā)生重大變化，而與之相應(yīng)的是對不同層次的專業(yè)人才需求情況與以往大不相同，為此應(yīng)加強(qiáng)國內(nèi)高校及科研單位交通運(yùn)輸領(lǐng)域與國外ITS的交流合作，派出人員學(xué)習(xí)培訓(xùn)，走出去、請進(jìn)來，將最新的ITS技術(shù)溶入交通運(yùn)輸專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和科研之中，以高素質(zhì)的ITS人才去迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn)。
4、當(dāng)前迫切需要解決的問題。
作為資金不足的發(fā)展中國家，應(yīng)根據(jù)中國現(xiàn)有條件，以ITS個(gè)別項(xiàng)目人手選擇恰當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn)，諸如ITS技術(shù)及其產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化-ITS中的城市交通管理系統(tǒng)，先進(jìn)的公共交通營運(yùn)系統(tǒng)；車輛控制和安全系統(tǒng)t先進(jìn)的物流管理系統(tǒng)等。從全國范圍內(nèi)看，由于中國生產(chǎn)力布局、資源分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素不同，交通運(yùn)輸具有明顯的區(qū)域不平衡性，即某些地區(qū)的發(fā)展(如東部、東南部)，特別是大都市及其附近的交通運(yùn)輸已存在發(fā)展智能運(yùn)輸?shù)臐撛谑袌鲂枰?
一、中國發(fā)展ITS的必要性與緊迫性
1．ITS的概念及其意義
ITS（IntelligentTransportationSystem）是以信息通信技術(shù)將人、車、路三者緊密協(xié)調(diào)、和諧統(tǒng)一，而建立起的大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的運(yùn)輸治理系統(tǒng)。
ITS將有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施、減少交通負(fù)荷和環(huán)境污染、保證交通安全、提高運(yùn)輸效率、促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量，并以推動(dòng)社會信息化及形成新產(chǎn)業(yè)受到各國的重視。目前已形成世界二十一世紀(jì)的發(fā)展方向。
2．發(fā)展中國ITS的必要性1）中國是一個(gè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的發(fā)展中國家，改革開放以來，城市化與汽車化發(fā)展十分迅猛。改革開放前，城市化水平不足19%，目前已經(jīng)發(fā)展到超過30%，猜測2010年將接近50%；機(jī)動(dòng)車擁有量目前已達(dá)6000萬輛，并以每年10%以上的速度增長，預(yù)計(jì)2010年達(dá)到1.3億多輛；
2）中國城市交通的特點(diǎn)是混合交通，目前自行車擁有量超過1.8億輛，假如公共交通服務(wù)水平不提高，城市交通結(jié)構(gòu)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(shè)施及治理設(shè)施雖然有較大改觀，但跟不上機(jī)動(dòng)車增長速度?？傮w水平與發(fā)達(dá)國家有較大差距，非凡是大多數(shù)城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理，道路功能不完善，道路系統(tǒng)不健全。
交通治理設(shè)施缺乏，治理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心，大多只是實(shí)現(xiàn)了監(jiān)視功能，而遠(yuǎn)沒有發(fā)揮控制功能的效應(yīng)；
4）中國城市的大氣質(zhì)量惡化，已逐步由無煙煤污染轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)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(shù)性能低等，致使在世界十大空氣污染最嚴(yán)重的城市中，我國就據(jù)之有七。同時(shí)，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(shù)達(dá)500次以上，給城市交通帶來巨大壓力。
二、中國發(fā)展ITS的主導(dǎo)思想
從上述必要性與緊迫性分析得到如下結(jié)論：
1．中國是一個(gè)發(fā)展中國家，與發(fā)達(dá)國家相比，我國在發(fā)展ITS的必要基礎(chǔ)條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點(diǎn)，以及城市結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)的不完善，因此要結(jié)合中國的國情來研究制定我國發(fā)展ITS的戰(zhàn)略及發(fā)展框架；
2．中國交通運(yùn)輸正面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源制約的雙重壓力，因此也不能重復(fù)發(fā)達(dá)國家走過的老路，一定要立足本國實(shí)際，走中國ITS發(fā)展之路，以推動(dòng)我國信息化進(jìn)程及培育自己的ITS產(chǎn)業(yè)；
3．二十一世紀(jì)交通治理的發(fā)展趨勢必將是治理體制的集約化；治理設(shè)施現(xiàn)代化；治理手段網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化；治理效率高效化；治理方式社會化。因此中國ITS的發(fā)展將帶來一場交通治理體制與模式的變革，而這種變革將直接影響著ITS的發(fā)展。
三、中國發(fā)展ITS的目標(biāo)及基本框架
綜上所述，中國ITS的發(fā)展框架應(yīng)逐步實(shí)現(xiàn)以下三個(gè)階段目標(biāo)：
（一）前期階段（5年）
1．目標(biāo)
緩解交通需求矛盾，提高交通通行能力，減少中心區(qū)交通負(fù)荷。
2．措施
1）完善道路網(wǎng)系統(tǒng)功能，實(shí)施主干道（含快速路）的交通監(jiān)控；
2）加強(qiáng)交通需求治理（TDM），實(shí)施中心主要道路的收費(fèi)治理，緩解中心區(qū)交通壓力；
3）減少路口非機(jī)動(dòng)車干擾，實(shí)施機(jī)動(dòng)車—非機(jī)動(dòng)車時(shí)空分離及對自行車實(shí)行IC卡治理；
4）路口渠化。實(shí)施信號燈優(yōu)化配時(shí)及多相位信號控制；
5）提高公交服務(wù)水平。吸引一部分交通量，實(shí)施公交優(yōu)先道路及優(yōu)先信號；
6）公交線路網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)及信息服務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)運(yùn)用GPS和計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)施運(yùn)行起訖點(diǎn)的調(diào)度，運(yùn)行期間的控制、突發(fā)事件的處理，并向乘客提供實(shí)時(shí)的車輛運(yùn)營情況，車輛間隔時(shí)間等服務(wù)信息；
7）建立城市機(jī)動(dòng)車緊急救援系統(tǒng)。機(jī)動(dòng)車突發(fā)故障是目前造成我國城市交通擁堵的重要原因，及時(shí)、有效地處理故障將大幅度減輕交通堵塞的發(fā)生。依靠成熟的GPS定位技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并利用城市現(xiàn)有廠、站、救援車輛資源，再加以適當(dāng)擴(kuò)充，可以很快形成生產(chǎn)力；
8）嚴(yán)格執(zhí)法，加強(qiáng)違章處理，實(shí)施電子抓拍和電視監(jiān)視等科技手段；
9）開展動(dòng)態(tài)交通分配理論方法研究，實(shí)施集中式交通控制系統(tǒng)軟件的開發(fā)。
3．目的
該階段的目的是充分利用現(xiàn)有條件，主要解決中心區(qū)交通擁堵，有目的地改進(jìn)交通控制中心監(jiān)控系統(tǒng)，改善交通結(jié)構(gòu)，減少交通需求，為ITS創(chuàng)造必要的技術(shù)條件和交通環(huán)境。
4．階段任務(wù)
該階段同時(shí)要完成以下任務(wù)：
1）ITS標(biāo)準(zhǔn)化的制定；
2）ITS相關(guān)部門完成本行業(yè)ITS發(fā)展規(guī)劃及信息化建設(shè)目標(biāo)；
3）加強(qiáng)宣傳、教育，發(fā)動(dòng)有關(guān)企業(yè)開展ITS開發(fā)；
4）加強(qiáng)國際交流，了解國際ITS的動(dòng)態(tài)，消化、吸收國際先進(jìn)技術(shù)，研發(fā)我國ITS技術(shù)及產(chǎn)品；
5）進(jìn)行ITS示范工程建設(shè)，推廣應(yīng)用ITS技術(shù)；
（二）發(fā)展階段（10年）
1．目標(biāo)
在綜合信息網(wǎng)絡(luò)平臺下，形成信息治理、信息通信、信息服務(wù)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)交通信息雙向交互；實(shí)施交通指揮、控制，達(dá)到減少堵塞時(shí)間、降低交通事故、出行便捷及保護(hù)環(huán)境的目的。
2．措施
初步建設(shè)以下各系統(tǒng)：
1）城市信息治理系統(tǒng)
該系統(tǒng)按城市GIS數(shù)據(jù)庫、信息網(wǎng)絡(luò)、車輛治理信息等分步建設(shè)，不僅為ITS系統(tǒng)提供直接相關(guān)的動(dòng)、靜態(tài)信息，同時(shí)也為未來城市發(fā)展提供各項(xiàng)信息服務(wù)。
2）道路交通信息通信系統(tǒng)
該系統(tǒng)由信息采集、信息處理及信息三部分組成。
信息采集：實(shí)時(shí)采集交通擁擠、事故發(fā)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(xiàng)信息經(jīng)交通信息中心進(jìn)行處理和分析。
信息：將經(jīng)過整理的實(shí)時(shí)信息及分析后的猜測信息通過無線通信、有線廣播、電子顯示屏、net網(wǎng)，車載器向出行者及駕駛員。
3）微波接入網(wǎng)系統(tǒng)
該系統(tǒng)與交通治理監(jiān)控系統(tǒng)及交通治理信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，提供開放式聯(lián)網(wǎng)支持，通過車載單元（微波標(biāo)識卡）和路邊單元（微波天線及其控制器）有效地采集交通數(shù)據(jù)，提供信息及交通控制。
4）網(wǎng)絡(luò)下的電子收費(fèi)系統(tǒng)
該系統(tǒng)是車路間信息通信系統(tǒng)，通過微波通信技術(shù)實(shí)行不停車收費(fèi)。該系統(tǒng)將在全區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)收費(fèi)路網(wǎng)“一卡通”。
5）多式聯(lián)運(yùn)治理服務(wù)系統(tǒng)
該系統(tǒng)采取計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各交通方式的運(yùn)費(fèi)、治理、服務(wù)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，為客、貨運(yùn)輸提供聯(lián)運(yùn)服務(wù)，提高效率和治理水平。
3．目的
該階段的目的是信息通信網(wǎng)絡(luò)化，建立信息通信平臺，實(shí)行人、車、路之間相互傳遞實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確信息。
4．階段任務(wù)
該階段需要同時(shí)完成以下任務(wù)：
1）ITS相關(guān)部門在信息平臺建設(shè)中，要統(tǒng)一規(guī)劃，聯(lián)合攻關(guān)；
2）形成產(chǎn)、學(xué)、研一體化，推進(jìn)信息產(chǎn)業(yè)的開發(fā)和產(chǎn)品研制；
3）加快智能車輛的研制生產(chǎn)，以適應(yīng)ITS發(fā)展對汽車技術(shù)提出的要求；
4）有指導(dǎo)性地抓好示范工程；
5）國際間的交流與合作。
（三）成熟階段（10年）
1．目標(biāo)
以ITS的發(fā)展推動(dòng)信息化社會的進(jìn)程，創(chuàng)立新產(chǎn)業(yè)，開拓新市場。
2．措施
1）完善交通基礎(chǔ)設(shè)施，并達(dá)到世界發(fā)達(dá)國家現(xiàn)有水平；
2）在城市綜合交通實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、治理、運(yùn)營智能化的基礎(chǔ)上，逐步實(shí)現(xiàn)全國各交通方式的綜合運(yùn)輸規(guī)劃、治理運(yùn)營智能化；
3）城市交通結(jié)構(gòu)趨于合理，公交運(yùn)量占較大比重；
4）完成車間通信系統(tǒng)；
5）成批生產(chǎn)電動(dòng)汽車、環(huán)保車輛及智能車輛；
6）建立社會化信息服務(wù)系統(tǒng)；
7）形成ITS新產(chǎn)業(yè)。
3．目的
1）建立一種大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的智能化運(yùn)輸綜合治理系統(tǒng)；
2）實(shí)現(xiàn)科教興國和社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)；
3）推動(dòng)人類邁進(jìn)信息化社會。
四、結(jié)語
本文從我國的實(shí)際情況出發(fā)，提出了我國ITS發(fā)展的框架設(shè)想，計(jì)劃用5個(gè)5年計(jì)劃的時(shí)間實(shí)現(xiàn)ITS的發(fā)展目標(biāo)。設(shè)想必定會存在主觀臆想或脫離實(shí)際，僅作為拋磚引玉，引起大家討論。設(shè)想雖然對其中的技術(shù)關(guān)鍵沒有過多涉及，但技術(shù)問題也非常重要，是一只到達(dá)設(shè)想彼岸的船。因此，也望相關(guān)專業(yè)的同行一起討論，共謀大計(jì)。
我們一直認(rèn)為在技術(shù)上，我們國家絕不比其他國家落后，雖然在發(fā)展ITS的基礎(chǔ)條件上遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)國家，但只要堅(jiān)持“兩彈一星”的創(chuàng)業(yè)精神，一定會實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的宏偉藍(lán)圖。
1.國外交通信息系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
許多發(fā)達(dá)國家近年來投入了大量的人力、物力和財(cái)力對先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)進(jìn)行研究、試驗(yàn)和開發(fā)。下面就歐洲、美國及日本等一些國家有代表性的ATIS作一簡要介紹。
1.1歐洲的代表性系統(tǒng)
歐洲的代表性系統(tǒng)有：SOCRATES、EUROSCOUT、Trafficmaster。
SOCRATES是一種有效發(fā)揮傳統(tǒng)的蜂窩無線電話的基礎(chǔ)設(shè)施（地面站）的作用，使交通指揮中心與行駛中車輛進(jìn)行雙向通信的系統(tǒng)，它的下行線路可通過“廣播方式”向行駛在各種地面站的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的裝有SOCRATES車載裝置的車輛提供道路交通狀況的詳細(xì)數(shù)字信息。上行線路利用多頻存取協(xié)議經(jīng)過基地臺向交通指揮中心發(fā)送信息。
EUROSCOUT是以紅外線信標(biāo)為媒體的動(dòng)態(tài)路線引導(dǎo)系統(tǒng)。車輛和信標(biāo)間的紅外線通信是雙向進(jìn)行的，汽車就變?yōu)橐粋€(gè)探頭，將旅行時(shí)間、排隊(duì)等候時(shí)間及OD信息等交通信息數(shù)據(jù)傳輸給中央引導(dǎo)計(jì)算機(jī)。
Trafficmaster是以倫敦為中心的廣范圍高速公路使用的系統(tǒng)，采用傳呼機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供交通信息。收集高速公路交通狀況數(shù)據(jù)的傳感器向前后方向發(fā)出2條紅外線光束，并根據(jù)各光速在車上的反射波時(shí)間差檢測車輛的速度。
1.2美國的代表性系統(tǒng)
美國的代表性系統(tǒng)有：TRAVTEK、ADVANCE、FASTTRAC。
TRAVTEK以實(shí)時(shí)路線引導(dǎo)和服務(wù)信息系統(tǒng)實(shí)用化為目的，由交通管理中心、信息與服務(wù)中心、裝有導(dǎo)航裝置的車輛組成。交通管理中心進(jìn)行道路交通信息的收集、管理及提供，同時(shí)還進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行所必需的信息管理和提供；信息服務(wù)中心收集觀光設(shè)施、旅館、飯店等為對象的各種服務(wù)信息；車載導(dǎo)航裝置由車輛位置測定、路線選擇及接口3種功能構(gòu)成，可顯示交通堵塞地段、事故及施工等信息的奧蘭多地區(qū)的地圖、按駕駛員需要進(jìn)行的路線引導(dǎo)及提供服務(wù)的文字信息等。
ADVANCE通過電波的雙向通信直接將車載導(dǎo)航裝置和交通管制中心連通，導(dǎo)航裝置由接觸式屏幕、顯示器及導(dǎo)航計(jì)算機(jī)構(gòu)成。一輸入最終目的地便可利用最新交通信息計(jì)算最佳路線。路線引導(dǎo)是采用聲音合成及用顯示器上的符號指示的形式。
FASTTRAC是把先進(jìn)交通管理系統(tǒng)（ATMS）和先進(jìn)交通信息系統(tǒng)（ATIS）技術(shù)組合在一起的ITS項(xiàng)目，它計(jì)劃進(jìn)行使實(shí)驗(yàn)車輛與信息控制方式統(tǒng)一的試驗(yàn)，亦即根據(jù)車輛測量的等候時(shí)間等使信號控制和綠色信號實(shí)現(xiàn)最佳化。
1.3日本的代表性系統(tǒng)
日本的代表性系統(tǒng)有VICS和ATIS。
VICS中心通過日本道路交通通信中心匯總交通管理者和道路管理者雙方的交通信息。由VICS提供的信息有：交通堵塞信息、所需時(shí)間信息、交通障礙信息、交通管制信息和停車場信息5種。
ATIS是先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)，它的通信媒體是電話線路（無線、有線）。交通信息利用者通過車上裝載的導(dǎo)航裝置或自己家及辦公室的微機(jī)，可按需要接收多媒體的地圖信息和文字信息。
2.交通信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案
信息系統(tǒng)的本質(zhì)是通過高新技術(shù)的有效應(yīng)用，使得對各種決策（包括交通戰(zhàn)略決策、交通管理決策、交通方式及交通路線選擇決策等）起到支持作用的信息和知識在系統(tǒng)中有效流通，提高決策的科學(xué)性，引導(dǎo)合理的交通行為，達(dá)到最大限度地發(fā)揮已有交通設(shè)施潛力的目的。
為了實(shí)現(xiàn)智能化控制交通的要求，收集相關(guān)的實(shí)時(shí)可靠的交通信息是交通信息系統(tǒng)的前提和基礎(chǔ)，然后根據(jù)不同交通管理與控制的目的和要求，進(jìn)一步分析、傳遞、提供信息。信息流程見圖1。
出行者所關(guān)注的信息大致包括3個(gè)方面：對“出發(fā)前”移動(dòng)計(jì)劃有效的信息、對“駕駛中”在道路上移動(dòng)過程中有益的信息以及對“換乘”火車、客車、民航或輪船等提供乘車方便的信息。
依據(jù)出行者的信息需求以及交通管理者和物流業(yè)者在經(jīng)營管理方面的需求，結(jié)合中國在行政管理方面的實(shí)際情況，確定了交通信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖2。
城市交通信息系統(tǒng)包括一個(gè)中心即交通信息中心，交通管理、電子收費(fèi)、交通誘導(dǎo)、交通信息服務(wù)、地理信息、緊急救援、營運(yùn)車輛管理、車輛安全輔助駕駛八個(gè)子系統(tǒng)以及道路交通管理和車輛管理兩個(gè)數(shù)據(jù)庫。交通信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)見圖3。
交通管理子系統(tǒng)主要由交通指揮中心提供通過采集的路段、交叉口、高架交通以及城市出入口的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)組織而成的信息。營運(yùn)車輛管理子系統(tǒng)包括公交和物流管理，公交管理涵蓋出租車和公交車輛的管理，物流管理包含貨運(yùn)和租賃車管理。緊急救援子系統(tǒng)包括一般性的事故報(bào)警以及特殊情況的災(zāi)害救助。誘導(dǎo)系統(tǒng)含有路徑誘導(dǎo)和停車誘導(dǎo)。部分子系統(tǒng)采集的信息將提供給整個(gè)系統(tǒng)共享，通過提供歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)可供預(yù)測的信息，用以支持出行決策的制定，系統(tǒng)實(shí)時(shí)地通過網(wǎng)絡(luò)查詢對公眾交通信息，向各種媒體誘導(dǎo)信息。
系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為分布與集中相結(jié)合，各子系統(tǒng)分布相對平等，交通信息中心擁有信息整合的共用信息平臺。各子系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集、局部運(yùn)行管理、共享信息整合等項(xiàng)任務(wù)。
城市交通信息系統(tǒng)的建設(shè)可分階段進(jìn)行，條件相對成熟的部門可優(yōu)先發(fā)展，建成示范工程，推動(dòng)其它部門發(fā)展。同時(shí)，交通信息系統(tǒng)的實(shí)用化進(jìn)程需要各子系統(tǒng)所涉及的各個(gè)部門之間通力合作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化建設(shè)與運(yùn)行。系統(tǒng)設(shè)計(jì)不但要重視系統(tǒng)核心的研究開發(fā)，而且要重視與各子系統(tǒng)之間的相互銜接關(guān)系，資源共享是交通信息系統(tǒng)的命脈。人類的生活離不開交通，在以人為本的交通規(guī)劃、管理與設(shè)計(jì)中，綜合運(yùn)用現(xiàn)代信息與通訊技術(shù)等手段提高交通運(yùn)輸?shù)男适潜赜芍?。交通信息系統(tǒng)在確定了基本結(jié)構(gòu)之后，需要通過進(jìn)一步的系統(tǒng)設(shè)計(jì)后，加以實(shí)施。
3.交通信息系統(tǒng)的主要媒體和特點(diǎn)
城市交通信息系統(tǒng)中可傳遞信息的媒體主要特點(diǎn)見表1。
表1交通信息系統(tǒng)利用的主要媒體和特點(diǎn)
4.結(jié)論
城市交通信息系統(tǒng)必將在今后真正的高度信息通信社會中占有一席之地，交通信息系統(tǒng)也必將在實(shí)現(xiàn)高效舒適的交通社會中發(fā)揮重要作用。城市交通信息系統(tǒng)未來的實(shí)施，必將在居民出行、事故和災(zāi)害救援以及貨物流通等方面帶來更大的便利，同時(shí)，在交通管理方面更加有的放矢、標(biāo)本兼治，在減少交通出行、降低交通量、減少阻塞、減輕污染、提高服務(wù)水平等增加社會和經(jīng)濟(jì)效益方面也將起到巨大的作用。
摘要：智能交通系統(tǒng)是現(xiàn)在交通運(yùn)輸發(fā)展的趨勢，本文就智能交通體系在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r做了簡要的介紹，對中國如何發(fā)展智能交通系統(tǒng)提出了自己的看法和建議。
關(guān)鍵詞：智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r對策
智能運(yùn)輸系統(tǒng)(IntelligentTransportSystem)的主要思想是將傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)看成是人、車、路的統(tǒng)一體，運(yùn)用計(jì)算機(jī)、通信、人工智能、傳感器等領(lǐng)域的先進(jìn)成果來徹底改變目前被動(dòng)式的交通局面，使人在駕駛過程中可以隨時(shí)通過GPS/GIS、廣播、信息板等手段了解目前的交通狀況，而交通管理部門則可通過道路上的車輛傳感器、視頻攝像機(jī)等設(shè)備隨時(shí)了解各個(gè)路段的交通情況，并隨時(shí)對各個(gè)交通路口的交通信號進(jìn)行調(diào)整以及對外界進(jìn)行信息，使整個(gè)交通系統(tǒng)的通行能力達(dá)到最大。
一、智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀
對智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力，并成為繼航空航天、軍事領(lǐng)域之后高新技術(shù)應(yīng)用最集中的領(lǐng)域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。
在美國，對ITS的研究雖然起步最晚，但由于投入較多，目前已處于該領(lǐng)域的領(lǐng)先水平。1991年，美國開始對ITS研究進(jìn)行投資，僅1994~1995年就確定了104項(xiàng)研究項(xiàng)目，并成立了專門組織，著手制定ITS的研究開發(fā)計(jì)劃，到1997年投資近7億美元；1998年6月9日美國總統(tǒng)克林頓簽署了“面向21世紀(jì)運(yùn)輸權(quán)益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。該法案的確定為美國公路系統(tǒng)的繼續(xù)發(fā)展和重建帶來了創(chuàng)紀(jì)錄的投資。法案跨度為6個(gè)財(cái)政年度(1998~2003)，撥款總金額為2178.9億美元，其中有相當(dāng)一部分用于支持ITS的進(jìn)一步研究與開發(fā)。歐洲在ITS的研究方面采取整個(gè)歐洲一體化的方針，由政府、企業(yè)和個(gè)人三方面共同出資進(jìn)行智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究，著名的項(xiàng)目有PROMETHEUS和DRIVE等，其中DRIVE工程是目前世界上交通運(yùn)輸界規(guī)模最大的合作研究計(jì)劃，共有12個(gè)國家的700多個(gè)單位參加，經(jīng)費(fèi)達(dá)5億歐元。日本從20世紀(jì)70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統(tǒng)的研究，并成立了全國性的ITS推進(jìn)組織，是對ITS進(jìn)行研究最早、實(shí)用化程度最高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、信息服務(wù)等綜合體系，并基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪制工作，有400萬臺汽車導(dǎo)航儀在使用，其中120萬臺可接收信息。
我國在ITS領(lǐng)域的研究起步較晚，但隨著全球范圍智能交通技術(shù)研究的興起，進(jìn)入20世紀(jì)80年代，我國也加快了對智能交通技術(shù)研究的步伐。一方面，北京、上海、沈陽等大城市陸續(xù)從國外引進(jìn)了一些較為先進(jìn)的城市交通控制、道路監(jiān)控系統(tǒng)；另一方面，國家加大了自主開發(fā)的步伐，如國家計(jì)委、科技委組織開發(fā)的實(shí)時(shí)自適應(yīng)城市交通控制系統(tǒng)HT-UTCS，上海交通大學(xué)與上海市交警總隊(duì)合作開發(fā)的SUATS系統(tǒng)等；1998年交通部正式批準(zhǔn)成立了ISO/TC204中國委員會，秘書處設(shè)在交通智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程研究中心，代表中國參加國際智能運(yùn)輸系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)，現(xiàn)在正進(jìn)行中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架的研究。此外，我國將從今年起在全國36個(gè)城市實(shí)施以實(shí)現(xiàn)城市交通智能控制為主要內(nèi)容的“暢通工程”，并逐步推廣到全國100多個(gè)城市。
二、智能交通系統(tǒng)建設(shè)的意義
交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時(shí)間浪費(fèi)，加大了環(huán)境污染。我國大多數(shù)城市的平均行車速度已降至20km/h以下，有些路段甚至只有7～8km/h；由于車輛速度過慢，尾氣排放增加，使得城市的空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。交通問題也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通運(yùn)輸發(fā)面的壓力，盡量的利用現(xiàn)有的資源，使其發(fā)揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。
交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步具有極其重要的作用。公路交通運(yùn)輸以其機(jī)動(dòng)性好、可以實(shí)現(xiàn)“門到門”直達(dá)運(yùn)輸以及運(yùn)送速度快的特點(diǎn)，成為我國城市和城間中短途客貨運(yùn)輸?shù)闹饕绞?。加快交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，綜合運(yùn)用檢測、通信、計(jì)算機(jī)、控制、GPS和GIS等現(xiàn)代高新技術(shù)，提高交通基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸裝備的利用效率、減少交通公害對加速發(fā)展我國公路交通運(yùn)輸事業(yè)具有十分重要的意義。這是公路智能交通運(yùn)輸工程需要解決的關(guān)鍵問題。
三、中國發(fā)展ITS的主導(dǎo)思想
中國是一個(gè)發(fā)展中國家，與發(fā)達(dá)國家相比，我國在發(fā)展ITS的必要基礎(chǔ)條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點(diǎn)，以及城市結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)的不完善，因此要結(jié)合中國的國情來研究制定我國發(fā)展ITS的戰(zhàn)略及發(fā)展框架。
中國交通運(yùn)輸正面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源制約的雙重壓力，因此也不能重復(fù)發(fā)達(dá)國家走過的老路，一定要立足本國實(shí)際，走中國ITS發(fā)展之路，以推動(dòng)我國信息化進(jìn)程及培育自己的ITS產(chǎn)業(yè)。
21世紀(jì)交通管理的發(fā)展趨勢必將是管理體制集約化；管理設(shè)施現(xiàn)代化；管理手段網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社會化。因此，中國ITS的發(fā)展將帶來一場交通管理體制與模式的變革，而這種變革將直接影響著ITS的發(fā)展。
四、發(fā)展中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)的對策
1、打好ITS發(fā)展基礎(chǔ)，特別是應(yīng)加強(qiáng)ITS基礎(chǔ)理論的研究工作
目前，國際上ITS理論仍不完善，還處于發(fā)展時(shí)期，我們應(yīng)積極加強(qiáng)與ITS開展較先進(jìn)國家的交流，在國際ITS現(xiàn)有發(fā)展水平上結(jié)合中國特點(diǎn)，深入細(xì)致地進(jìn)行理論研究，盡快接近或達(dá)到世界水平，以迎接21世紀(jì)ITS發(fā)展的挑戰(zhàn)。否則將成為別國的追隨者，成為他們不成熟技術(shù)的推廣試驗(yàn)場。
2、建立ITS協(xié)調(diào)組織機(jī)構(gòu)
中國交通運(yùn)輸體制目前仍是條塊分割狀況，鐵路、公路、民航、公安、建設(shè)等部門分頭管理，現(xiàn)已出現(xiàn)了各自發(fā)展自身ITS的勢頭，這將造成中國資源上的巨大浪費(fèi)。為此應(yīng)盡快成立一個(gè)由國家統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的，有關(guān)部門、學(xué)者、企業(yè)和研究部門參與的“ITS中國”組織，類似于美國的ITSAmerica，日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織，來統(tǒng)一制訂中國ITS發(fā)展戰(zhàn)略、目標(biāo)、原則和標(biāo)準(zhǔn)，特別是制定有關(guān)ITS的技術(shù)規(guī)范和整體發(fā)展規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)ITS技術(shù)和產(chǎn)品的通用性、兼容性和互換性，加強(qiáng)政府的宏觀調(diào)控，以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費(fèi)。
3、注重人才的培養(yǎng)
隨著ITS的進(jìn)一步發(fā)展，21世紀(jì)交通運(yùn)輸將會發(fā)生重大變化，而與之相應(yīng)的是對不同層次的專業(yè)人才需求情況與以往大不相同，為此應(yīng)加強(qiáng)國內(nèi)高校及科研單位交通運(yùn)輸領(lǐng)域與國外ITS的交流合作，派出人員學(xué)習(xí)培訓(xùn)，走出去、請進(jìn)來，將最新的ITS技術(shù)溶入交通運(yùn)輸專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和科研之中，以高素質(zhì)的ITS人才去迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn)。
4、當(dāng)前迫切需要解決的問題
作為資金不足的發(fā)展中國家，應(yīng)根據(jù)中國現(xiàn)有條件，以ITS個(gè)別項(xiàng)目入手選擇恰當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn)，諸如ITS技術(shù)及其產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化；ITS中的城市交通管理系統(tǒng)；先進(jìn)的公共交通營運(yùn)系統(tǒng)；車輛控制和安全系統(tǒng)；先進(jìn)的物流管理系統(tǒng)等。從全國范圍內(nèi)看，由于中國生產(chǎn)力布局、資源分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素不同，交通運(yùn)輸具有明顯的區(qū)域不平衡性，即某些地區(qū)的發(fā)展(如東部、東南部)，特別是大都市及其附近的交通運(yùn)輸已存在發(fā)展智能運(yùn)輸?shù)臐撛谑袌鲂枰?
摘要智能交通系統(tǒng)是現(xiàn)在交通運(yùn)輸發(fā)展的趨勢，就智能交通體系在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r做了簡要的介紹，對中國如何發(fā)展智能交通系統(tǒng)提出了自己的看法和建議。
關(guān)鍵詞智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)
智能運(yùn)輸系統(tǒng)(IntelligentTransportSystem)的主要思想是將傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)看成是人、車、路的統(tǒng)一體,運(yùn)用計(jì)算機(jī)、通信、人工智能、傳感器等領(lǐng)域的先進(jìn)成果來徹底改變目前被動(dòng)式的交通局面,使人在駕駛過程中可以隨時(shí)通過GPS/GIS、廣播、信息板等手段了解目前的交通狀況,而交通管理部門則可通過道路上的車輛傳感器、視頻攝像機(jī)等設(shè)備隨時(shí)了解各個(gè)路段的交通情況,并隨時(shí)對各個(gè)交通路口的交通信號進(jìn)行調(diào)整以及對外界進(jìn)行信息,使整個(gè)交通系統(tǒng)的通行能力達(dá)到最大。
交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時(shí)間浪費(fèi),加大了環(huán)境污染。我國大多數(shù)城市的平均行車速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7～8km/h;由于車輛速度過慢,尾氣排放增加,使得城市的空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化。交通問題也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,據(jù)研究報(bào)道，美國每年因交通阻塞造成的經(jīng)濟(jì)損失約410億美元,日本東京每年因交通擁擠造成的時(shí)間損失相當(dāng)于
1000多億美元,歐洲每年因交通事故、交通擁擠和環(huán)境污染造成的經(jīng)濟(jì)損失分別為500~5000和50～500億歐元。為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通運(yùn)輸發(fā)面的壓力，盡量的利用現(xiàn)有的資源，使其發(fā)揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。
1智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀
對智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力,并成為繼航空航天、軍事領(lǐng)域之后高新技術(shù)應(yīng)用最集中的領(lǐng)域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。
在美國,對ITS的研究雖然起步最晚,但由于投入較多,目前已處于該領(lǐng)域的領(lǐng)先水平。1991年,美國開始對ITS研究進(jìn)行投資,僅1994~1995年就確定了104項(xiàng)研究項(xiàng)目,并成立了專門組織,著手制定ITS的研究開發(fā)計(jì)劃,到1997年投資近7億美元;1998年6月9日美國總統(tǒng)克林頓簽署了“面向21世紀(jì)運(yùn)輸權(quán)益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。該法案的確定為美國公路系統(tǒng)的繼續(xù)發(fā)展和重建帶來了創(chuàng)紀(jì)錄的投資。法案跨度為6個(gè)財(cái)政年度(1998~2003),撥款總金額為2178.9億美元,其中有相當(dāng)一部分用于支持ITS的進(jìn)一步研究與開發(fā)。歐洲在ITS的研究方面采取整個(gè)歐洲一體化的方針,由政府、企業(yè)和個(gè)人三方面共同出資進(jìn)行智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究,著名的項(xiàng)目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通運(yùn)輸界規(guī)模最大的合作研究計(jì)劃,共有12個(gè)國家的700多個(gè)單位參加,經(jīng)費(fèi)達(dá)5億歐元。日本從20世紀(jì)70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統(tǒng)的研究,并成立了全國性的ITS推進(jìn)組織,是對ITS進(jìn)行研究最早、實(shí)用化程度最高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、信息服務(wù)等綜合體系,并基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪制工作,有400萬臺汽車導(dǎo)航儀在使用,其中120萬臺可接收信息。
我國在ITS領(lǐng)域的研究起步較晚,但隨著全球范圍智能交通技術(shù)研究的興起,進(jìn)入20世紀(jì)80年代,我國也加快了對智能交通技術(shù)研究的步伐。一方面,北京、上海、沈陽等大城市陸續(xù)從國外引進(jìn)了一些較為先進(jìn)的城市交通控制、道路監(jiān)控系統(tǒng);另一方面,國家加大了自主開發(fā)的步伐,如國家計(jì)委、科技委組織開發(fā)的實(shí)時(shí)自適應(yīng)城市交通控制系統(tǒng)HT-UTCS,上海交通大學(xué)與上海市交警總隊(duì)合作開發(fā)的SUATS系統(tǒng)等;1998年交通部正式批準(zhǔn)成立了ISO/TC204中國委員會,秘書處設(shè)在交通智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程研究中心,代表中國參加國際智能運(yùn)輸系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng),現(xiàn)在正進(jìn)行中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架的研究。此外,我國將從今年起在全國36個(gè)城市實(shí)施以實(shí)現(xiàn)城市交通智能控制為主要內(nèi)容的“暢通工程”,并逐步推廣到全國100多個(gè)城市。
2中國發(fā)展智能交通的必要性和緊迫性
中國是一個(gè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的發(fā)展中國家,改革開放以來,城市化與汽車化發(fā)展十分迅猛。改革開放前,城市化水平不足19%,目前已經(jīng)發(fā)展到超過30%,預(yù)測2010年將接近50%;機(jī)動(dòng)車擁有量以每年10%以上的速度增長,預(yù)計(jì)2010年達(dá)到13億多輛。中國城市交通的特點(diǎn)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(wù)水平不提高,城市交通結(jié)構(gòu)不改善,自行車擁有量將會有增無減。
改革開放以來,中國道路交通設(shè)施及管理設(shè)施雖然有較大改觀,但跟不上機(jī)動(dòng)車增長速度。總體水平與發(fā)達(dá)國家有較大差距,特別是大多數(shù)城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理,道路功能不完善,道路系統(tǒng)不健全。交通管理設(shè)施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是實(shí)現(xiàn)了監(jiān)視功能,而遠(yuǎn)沒有發(fā)揮控制功能的效應(yīng)。
中國城市的大氣質(zhì)量惡化,已逐步由煤煙型污染轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)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(shù)性能低等,致使中國處在世界十大空氣污染最嚴(yán)重的城市之中。同時(shí),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。
3中國發(fā)展ITS的主導(dǎo)思想
中國是一個(gè)發(fā)展中國家,與發(fā)達(dá)國家相比,我國在發(fā)展ITS的必要基礎(chǔ)條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點(diǎn),以及城市結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)的不完善,因此要結(jié)合中國的國情來研究制定我國發(fā)展ITS的戰(zhàn)略及發(fā)展框架。
中國交通運(yùn)輸正面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源制約的雙重壓力,因此也不能重復(fù)發(fā)達(dá)國家走過的老路,一定要立足本國實(shí)際,走中國ITS發(fā)展之路,以推動(dòng)我國信息化進(jìn)程及培育自己的ITS產(chǎn)業(yè)。
21世紀(jì)交通管理的發(fā)展趨勢必將是管理體制集約化;管理設(shè)施現(xiàn)代化;管理手段網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社會化。因此，中國ITS的發(fā)展將帶來一場交通管理體制與模式的變革,而這種變革將直接影響著ITS的發(fā)展。
4發(fā)展中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)的對策
中國經(jīng)過改革開放20多年來的建設(shè),交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展取得了有目共睹的成就。全社會各種運(yùn)輸方式完成的客運(yùn)量和旅客周轉(zhuǎn)量、貨運(yùn)量和貨物周轉(zhuǎn)量有了較大幅度的提高,交通運(yùn)輸技術(shù)裝備得到明顯的改善,使得中國交通運(yùn)輸已從“限制型”向“適應(yīng)型”過渡,已從滿足“量”的需要向滿足“質(zhì)”的需要過渡,已經(jīng)從“賣方市場”向“買方市場”過渡，并且公路運(yùn)輸發(fā)展成為交通運(yùn)輸?shù)闹髁?。但與發(fā)達(dá)國家相比,仍存在著一些差距，如交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施總量不足的矛盾依然存在;交通運(yùn)輸設(shè)施在技術(shù)裝備、服務(wù)質(zhì)量等方面還很不適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要,與國際水平相比差距較大;部分地區(qū)、部分運(yùn)輸方式和一些運(yùn)輸方向上存在著運(yùn)力過剩、低水平惡性競爭的現(xiàn)象等。
縱觀美國、日本等發(fā)達(dá)國家的交通運(yùn)輸發(fā)展經(jīng)驗(yàn),不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期,其交通運(yùn)輸發(fā)展具有不同的特征,盡管世界各國情況不同,條件也有相當(dāng)?shù)牟町?但這種特征卻有著一定程度的共性。和發(fā)達(dá)國家相比,雖然中國目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平尚有較大差距,但改革開放的政策使我們的發(fā)展速度較快,發(fā)達(dá)國家今天遇到的問題,我們已經(jīng)或者今后必將會深刻地感受到,為使交通運(yùn)輸業(yè)適應(yīng)21世紀(jì)的要求,我們應(yīng)采取積極的對策,根據(jù)國情發(fā)展中國的智能運(yùn)輸系統(tǒng)。
4.1打好ITS發(fā)展基礎(chǔ),特別是應(yīng)加強(qiáng)ITS基礎(chǔ)理論的研究工作
目前,國際上ITS理論仍不完善,還處于發(fā)展時(shí)期,我們應(yīng)積極加強(qiáng)與ITS開展較先進(jìn)國家的交流,在國際ITS現(xiàn)有發(fā)展水平上結(jié)合中國特點(diǎn),深入細(xì)致地進(jìn)行理論研究,盡快接近或達(dá)到世界水平,以迎接21世紀(jì)ITS發(fā)展的挑戰(zhàn)。否則將成為別國的追隨者,成為他們不成熟技術(shù)的推廣試驗(yàn)場。
4.2建立ITS協(xié)調(diào)組織機(jī)構(gòu)
中國交通運(yùn)輸體制目前仍是條塊分割狀況,鐵路、公路、民航、公安、建設(shè)等部門分頭管理,現(xiàn)已出現(xiàn)了各自發(fā)展自身ITS的勢頭,這將造成中國資源上的巨大浪費(fèi)。為此應(yīng)盡快成立一個(gè)由國家統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的,有關(guān)部門、學(xué)者、企業(yè)和研究部門參與的“ITS中國”組織,類似于美國的ITSAmerica,日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織,來統(tǒng)一制訂中國ITS發(fā)展戰(zhàn)略、目標(biāo)、原則和標(biāo)準(zhǔn),特別是制定有關(guān)ITS的技術(shù)規(guī)范和整體發(fā)展規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)ITS技術(shù)和產(chǎn)品的通用性、兼容性和互換性,加強(qiáng)政府的宏觀調(diào)控,以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費(fèi)。
4.3注重人才的培養(yǎng)
隨著ITS的進(jìn)一步發(fā)展,21世紀(jì)交通運(yùn)輸將會發(fā)生重大變化,而與之相應(yīng)的是對不同層次的專業(yè)人才需求情況與以往大不相同,為此應(yīng)加強(qiáng)國內(nèi)高校及科研單位交通運(yùn)輸領(lǐng)域與國外ITS的交流合作,派出人員學(xué)習(xí)培訓(xùn),走出去、請進(jìn)來,將最新的ITS技術(shù)溶入交通運(yùn)輸專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和科研之中,以高素質(zhì)的ITS人才去迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn)。
4.4當(dāng)前迫切需要解決的問題
作為資金不足的發(fā)展中國家,應(yīng)根據(jù)中國現(xiàn)有條件,以ITS個(gè)別項(xiàng)目入手選擇恰當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn),諸如ITS技術(shù)及其產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化;ITS中的城市交通管理系統(tǒng);先進(jìn)的公共交通營運(yùn)系統(tǒng);車輛控制和安全系統(tǒng);先進(jìn)的物流管理系統(tǒng)等。從全國范圍內(nèi)看,由于中國生產(chǎn)力布局、資源分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素不同,交通運(yùn)輸具有明顯的區(qū)域不平衡性,即某些地區(qū)的發(fā)展(如東部、東南部),特別是大都市及其附近的交通運(yùn)輸已存在發(fā)展智能運(yùn)輸?shù)臐撛谑袌鲂枰?
摘要：智能交通系統(tǒng)是一種大范圍、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)。簡單來說，ITS最直接的作用就是讓道路自己“開口說話”，將各個(gè)路口的信息匯集到中心控制系統(tǒng)，并智能地提供信息反饋，自動(dòng)引導(dǎo)車輛。南昌ITS系統(tǒng)將有望明顯緩解道路擁堵并改善高峰時(shí)期的交通狀況。
關(guān)鍵詞：智能交通；交通誘導(dǎo)；車輛控制：綠波交通
幾十年來，當(dāng)人們習(xí)慣了藍(lán)色鐵皮路牌，再看到會變色的路牌時(shí)，也許心情會不一樣。本月中旬，南昌街頭首次出現(xiàn)了帶有電子顯示屏的交通誘導(dǎo)牌。正式使用后，將通過紅(擁堵)、黃(緩慢)、綠(暢通)三種色燈來顯示周邊道路的交通狀況。
對開車上路的市民來說，在廣播和交警手勢獲取交通信息的基礎(chǔ)上，通過智能交通將能真正實(shí)現(xiàn)路車互動(dòng)。而除了電子路牌，一個(gè)應(yīng)用更加廣泛的智能交通系統(tǒng)也已研制成功，不久就會在南昌出現(xiàn)。
背景
汽車化社會需要智能交通
工業(yè)化國家在市場經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)下，大都經(jīng)歷了經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)汽車發(fā)展，而汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展又刺激經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程，從而使這些國家盡早實(shí)現(xiàn)了汽車化的時(shí)代。然而，汽車化社會帶來的諸如交通阻塞、交通事故、能源消耗和環(huán)境污染等社會問題日趨惡化，造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大，道路設(shè)施十分發(fā)達(dá)的美國、日本都在嘗試ITS(智能交通系統(tǒng))解決擁堵問題。
該技術(shù)在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)運(yùn)用了二三十年，EI前世界上應(yīng)用最為廣泛的地區(qū)是日本，該國的VICS(道路交通情報(bào)通信系統(tǒng)，ITS領(lǐng)域的一套應(yīng)用產(chǎn)品)已相當(dāng)完備和成熟，美國、歐洲等地區(qū)也普遍應(yīng)用，征我國的北京、上海等地也已廣泛使用。
讓道路自己“指揮”交通
智能交通系統(tǒng)(Iritelligent Transport System，ITS)聽上去有點(diǎn)陌生，專業(yè)地說來，它是一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)。通俗而言，以往的交通指揮，交警管理一個(gè)路通只能依靠手臺呼應(yīng)鄰近的一兩個(gè)路口，遠(yuǎn)在兩三公里之外的交通信息則不可避免地會出現(xiàn)盲區(qū)。而正在南昌市研發(fā)ITs的江西凌佳科技有限公司常務(wù)副總柯志文說：“ITS最直接的作用就是讓道路會‘說話’，它會把各個(gè)路口的信息采集到系統(tǒng)，讓道路自己‘指揮’交通!”
關(guān)注
南昌版lTS引入日本技術(shù)
記者了解到，江西凌佳科技有限公司和日本日立公司是合作伙伴，凌佳公司正是依賴日立公司在日本幾十年的城市交通運(yùn)用技術(shù)，并準(zhǔn)備將該技術(shù)帶到南昌。該公司為南昌開發(fā)的ITS軟件成品已在今年2月出爐。不久前，該公司已向南昌的交警、發(fā)改委等多個(gè)部門提交了一份《關(guān)于南昌市智能交通的幾點(diǎn)建議》的資料，準(zhǔn)備著手啟動(dòng)南昌版ITS商用，并同時(shí)在武漢、長沙兩個(gè)城市一起推進(jìn)智能化交通系統(tǒng)。
一期工程擬覆蓋南昌老城區(qū)
記者了解到，南昌版ITS并不依賴政府出資。北到陽明路、南到壇子口、東到彭家橋、西到贛江，這是江西凌佳科技有限公司準(zhǔn)備啟動(dòng)的一期工程，投資2億元人民幣，計(jì)劃5年內(nèi)收回成本。二期則延伸到紅谷灘、瑤湖、八大山人等南昌主城區(qū)，兩期工程總投資為5億元人民幣。
凌佳公司透露，他們計(jì)劃在8000輛公有車輛(如公交車、出租車等)上安裝信息收集系統(tǒng)，也就是一個(gè)不到50厘米的環(huán)形天線，用來采集交通信號。同時(shí)，該工程還會在南昌大街小巷安裝信號接收裝置，采集的汽車信號會通過網(wǎng)絡(luò)送到交通管制中心，中央處理裝置會對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，編制成“擁堵信息”、“所需時(shí)問信息”等，然后在公路上設(shè)置的電子信息顯示板上出現(xiàn)，把交通擁堵等情況及時(shí)向駕駛員傳遞。進(jìn)城口率先使用交通誘導(dǎo)牌
目前，南昌交警部門正在加緊建設(shè)智能化指揮中心，并已完成1個(gè)平臺、11個(gè)子系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對道路交通的智能化監(jiān)控、誘導(dǎo)和指揮。系統(tǒng)建成后，25塊大型交通誘導(dǎo)牌將率先在南昌市進(jìn)城口啟用，城區(qū)道路通行情況將一目了然。
車主“一天一元錢”可享受智能交通
除了方便交通部門管理，ITS能給普通市民帶來什么?柯志文說，ITS正式開通后，公安車輛、急救車輛、消防車輛將優(yōu)先試用，還有一些試用的私家車，將會安裝一個(gè)7寸大小的彩色導(dǎo)航儀。車主到時(shí)候可以通過彩色導(dǎo)航儀實(shí)時(shí)掌握整個(gè)南昌城的交通情況?！氨热缒銖母咝聟^(qū)開車去紅谷灘，如果陽明路發(fā)生擁堵，導(dǎo)航儀會自動(dòng)提醒你從相鄰的微循環(huán)系統(tǒng)如青山路、三經(jīng)路、二經(jīng)路等道路去紅谷灘，通俗地說，這好比是一個(gè)南昌地方版的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航。車主一年只要掏300多元，平均一天一元錢就可以獲取南昌市的智能交通服務(wù)?！?
聲音
ITS類似綠波，交通幫助不會很明顯
ITS在日本運(yùn)營非常成功，日本模式能否成功復(fù)制到南昌?對此，江西師大城建學(xué)院副院長閔忠榮認(rèn)為并不樂觀。日本很早就使用了智能交通系統(tǒng)，取到了很好的效果；國內(nèi)一些大城市，如上海、北京等地也使用了智能交通系統(tǒng)，對緩解交通擁堵起到了一定作用。但是，智能交通系統(tǒng)和國外早在推廣的綠波交通類似，也就是在某條干道上，協(xié)調(diào)各個(gè)路口的信號燈設(shè)置，使一隊(duì)車在綠燈時(shí)間通過一個(gè)路口后，將一路通過接下來設(shè)置的路口綠燈，而不會遇到紅燈。綠波交通只在飽和度50％左右可以運(yùn)用，而南昌路口飽和度已經(jīng)達(dá)到80％～90％，再推廣智能交通系統(tǒng)，幫助可能不會很明顯。
摘要：在智能交通系統(tǒng)（ITS）中，攝像機(jī)抖動(dòng)引起圖像序列的不穩(wěn)定，直接影響監(jiān)控效果。因此，電子穩(wěn)像技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的重要性和必要性越來越顯著。在簡單分析了基于整像素級搜索的幾種電子穩(wěn)像算法的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性后，改進(jìn)了基于半像素級搜索的電子穩(wěn)像算法，并且在基于TMS320DM642的嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了該算法。
關(guān)鍵詞：智能交通系統(tǒng)；電子穩(wěn)像；半像素級搜索；TMS320DM642
1 引言
隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，人們對交通服務(wù)提出越來越高的需求，特別是針對國內(nèi)交通擁擠混亂的現(xiàn)狀。因此在智能交通系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)視覺和數(shù)字圖像處理技術(shù)已經(jīng)扮演著越來越重要的角色，可以節(jié)省大量的人力，節(jié)約大量的時(shí)間。
區(qū)別于人的視覺，計(jì)算機(jī)視覺對圖像是否穩(wěn)定更敏感。微小的圖像抖動(dòng)都會對計(jì)算機(jī)視覺的判斷造成影響。當(dāng)攝像頭放置在車內(nèi)做監(jiān)控時(shí)，道路的不平整會造成嚴(yán)重的攝像頭抖動(dòng)；當(dāng)攝像頭固定在道路兩邊做道路監(jiān)控時(shí)，惡劣的天氣也會造成嚴(yán)重的攝像頭抖動(dòng)。因此，對輸入圖像先用電子穩(wěn)像技術(shù)[1]進(jìn)行處理，在智能交通系統(tǒng)中是十分重要和必要的。
準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性是衡量智能交通系統(tǒng)的兩個(gè)重要指標(biāo)。因此，電子穩(wěn)像算法作為智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，必須滿足較高的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性?；诖?，本文首先分析了幾種經(jīng)典的電子穩(wěn)像算法的性能，然后提出了基于半像素級搜索的快速算法，并與其他算法進(jìn)行了性能比較，最后在基于TMS320DM642的嵌入式系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了該算法。
2 基于整像素級搜索的經(jīng)典穩(wěn)像算法
電子穩(wěn)像算法主要分為三個(gè)步驟（如圖1）：特征塊和搜索范圍的確定、全局矢量搜索和圖像補(bǔ)償。其中，全局矢量搜索是整個(gè)電子穩(wěn)像算法中最消耗時(shí)間的部分，也是最為關(guān)鍵的一步。目前研究的穩(wěn)像算法，主要針對的就是全局矢量搜索算法。全局矢量搜索算法可以大致分為兩大類：整像素級搜索和半像素級搜索。首先介紹一下三種經(jīng)典的基于整像素級搜索的穩(wěn)像算法：全搜索法、三步搜索法、二維對數(shù)搜索法。
2.1 全搜索法
全搜索法是指在確定的搜索范圍內(nèi)，對每個(gè)像素點(diǎn)都進(jìn)行匹配準(zhǔn)則函數(shù)評測，從中找出匹配效果最好的，因此能夠得到全局最優(yōu)矢量。該方法的準(zhǔn)確性很高，但是計(jì)算量太大。
圖1 算法框架
2.2 三步搜索法
三步搜索法是從全搜索法中衍生出來的一種快速的搜索方法。該算法的優(yōu)點(diǎn)是簡單、適應(yīng)性強(qiáng)且比較準(zhǔn)確。三步搜索法的具體步驟如下：（1）指定一個(gè)初始長度作為步長，選定一個(gè)特征點(diǎn)作為中心點(diǎn)，找到以該點(diǎn)為中心彼此相距步長的八個(gè)點(diǎn)，對這九個(gè)點(diǎn)（包括中心點(diǎn)）進(jìn)行匹配準(zhǔn)則函數(shù)評測，找出其中匹配效果最好的；（2）把在上一步中找到的最佳匹配點(diǎn)作為中心點(diǎn)，且步長縮短一半；（3）重復(fù)以上兩步，直到步長縮短到小于一個(gè)像素為止。
2.3 二維對數(shù)搜索法
二維對數(shù)搜索法同樣是從全搜索法中衍生出來的一種快速搜索方法。與三步搜索法相比，它需要搜索的步數(shù)增多了，但是它的準(zhǔn)確率更高，特別是當(dāng)搜索范圍比較大的時(shí)候。二維對數(shù)搜索法的具體步驟如下：（1）指定一個(gè)初始步長，選定一個(gè)特征點(diǎn)作為初始中心點(diǎn)，找到與該點(diǎn)相距初始步長的四個(gè)點(diǎn)，對這五個(gè)點(diǎn)（包括中心點(diǎn)）進(jìn)行匹配準(zhǔn)則函數(shù)評測，找出其中匹配效果最好的；（2）如果上一步找到的最佳匹配點(diǎn)就是中心點(diǎn)，則步長縮短一半；如果上一步找到的最佳匹配點(diǎn)是其他四個(gè)點(diǎn)中的一個(gè)，那么把該最佳匹配點(diǎn)作為中心點(diǎn)，重復(fù)第1步的處理；（3）當(dāng)步長變?yōu)橐粋€(gè)像素時(shí)，找到以上一步中最佳匹配點(diǎn)為中心彼此相距一個(gè)像素的八個(gè)點(diǎn)，對這九個(gè)點(diǎn)（包括中心點(diǎn)）進(jìn)行匹配準(zhǔn)則函數(shù)評測，找出其中匹配效果最好的，那該點(diǎn)就是我們要找的最匹配點(diǎn)。
3 基于半像素級搜索的快速穩(wěn)像算法
由于圖像像素點(diǎn)之間最好的匹配塊有可能不是整像素塊，而是存在于各個(gè)整像素之間的插值空間上。因此，為了提高搜索的準(zhǔn)確性，有必要進(jìn)行半像素搜索。所謂的半像素級搜索是指在整像素級搜索的基礎(chǔ)上，為了尋找更好的匹配而進(jìn)一步在像素的插值空間上所進(jìn)行的搜索。
3.1 半像素值的計(jì)算
如圖2，灰色點(diǎn)為整點(diǎn)像素位置，而深黑色點(diǎn)為半像素點(diǎn)位置。半像素值通過雙線性插值得到：
3.2 半像素級全搜索算法
如圖3，設(shè)D0為是待估計(jì)的特征塊在整像素級上的最佳匹配塊，假設(shè)此時(shí)的匹配函數(shù)計(jì)算值記為T0，然后沿D0周圍的8個(gè)像素點(diǎn)(D1-D8)依次作半像素搜索。這種搜索方法所使用的算法如下：
圖2 半像素值計(jì)算圖3 半像素級搜索模型
(1)新建一個(gè)數(shù)組data，用來存放插值形成的參考數(shù)據(jù)塊。當(dāng)搜索到D2或D7時(shí)，即與D0在同一列上，則在列方向做均值插值形成參考數(shù)據(jù)塊data。當(dāng)搜索到D4或D5時(shí)，即與D0在同一行上，則在行方向做均值插值形成參考數(shù)據(jù)塊data。當(dāng)搜索到D1、D3、D6或D8時(shí)，即與D0既不在同在一列上又不在同一行，則在行方向和列方向同時(shí)做均值插值形成參考數(shù)據(jù)塊data。
(2)用匹配函數(shù)計(jì)算并記錄每次搜索的T值，設(shè)為T1-T8。比較T0-T8，其中的最小值者所對應(yīng)的參考塊為最佳匹配塊。
3.3 快速的半像素級搜索算法
3.2節(jié)中所采用的半像素級搜索方法是一種完全搜索方法，因此相對而言計(jì)算量較大。假設(shè)在小范圍內(nèi)搜索時(shí)，匹配函數(shù)計(jì)算值是單調(diào)的，這種單調(diào)性為減少搜索次數(shù)提供了可能?？紤]到在搜索中對位于對角線“×”上的點(diǎn)(即D1、D3、D6和D8)的計(jì)算量要大于位于“＋”上的點(diǎn)(即D2、D4、D5和D7)的計(jì)算量。根據(jù)這一點(diǎn)和上述假設(shè)，本文提出了以下3種快速半像素級搜索方法（針對如圖3所示的模型）。
方法1：只搜索“＋”方向上的4個(gè)點(diǎn)(D2、D4、D5和D7)，比較相應(yīng)的T2、T4、T5、T7和T0,并以其中最小值所對應(yīng)的塊為最佳匹配塊。該方法節(jié)省了對4個(gè)對角線“×”方向上點(diǎn)的搜索。
方法2：首先，搜索“＋”方向上的4個(gè)點(diǎn)(D2、D4、D5和D7)，比較相應(yīng)的T2、T4、T5、T7，得到最小值所對應(yīng)的點(diǎn)，假設(shè)這里的最小值是T2。然后比較與T2所在點(diǎn)位置既不在同一行又不在同一列的2個(gè)點(diǎn)的大?。篋4和D5。假設(shè)D4小于D5，搜索D1比較T2,T1和T0，以其中值最小者所對應(yīng)的塊為最佳匹配塊。如果D5小于D4搜索D3，比較T2,T3和T0，以其中值最小者所對應(yīng)的塊為最佳匹配塊。該方法節(jié)省了對3個(gè)對角線“×”方向上點(diǎn)的搜索。
方法3：首先，與方法2相似，搜索“＋”方向上的4個(gè)點(diǎn)(D2、D4、D5和D7)，比較相應(yīng)的T2、T4、T5、T7，得到其最小值所對應(yīng)的點(diǎn)，假設(shè)這里的最小值是T2。然后比較D2與D2相鄰的2個(gè)對角線“×”方向上的點(diǎn)(D1和D3)以及D0所對應(yīng)的值，并以其中值最小者所對應(yīng)的塊為最佳匹配塊。該方法節(jié)省了對2個(gè)對角線“×”方向上點(diǎn)的搜索。
4 仿真結(jié)果
首先在PC機(jī)上，對以上算法仿真。選用一個(gè)100幀,大小為320×240的圖像序列，在P4 2.80GHz，內(nèi)存為512MB的機(jī)器上運(yùn)行仿真，從準(zhǔn)確度和實(shí)時(shí)性兩方面來分析算法性能。
4.1 算法準(zhǔn)確性分析
算法準(zhǔn)確度是評價(jià)補(bǔ)償了攝像機(jī)的抖動(dòng)量后獲得圖像的穩(wěn)定程度。如果穩(wěn)定后的相鄰兩幀圖像間的全局矢量完全補(bǔ)償了，那么這兩幀圖像上搜索范圍內(nèi)相對應(yīng)的每一個(gè)像素之間的差值應(yīng)為零。但是，噪聲、算法估計(jì)誤差等原因會導(dǎo)致偏差。為了更準(zhǔn)確的穩(wěn)定圖像，提出用算法的準(zhǔn)確度來評價(jià)算法。PSNR（peak signal-to-noise ratio）是評價(jià)準(zhǔn)確度的品質(zhì)因子，定義為：
其中MSE是兩幀圖像間搜索范圍內(nèi)每個(gè)像素的偏差值。它反映了圖像序列變化的快慢和變化量的大小。PSNR越高，圖像穩(wěn)定效果越好，當(dāng)兩幅圖像完全相同時(shí)PSNR最大。
4.2 算法實(shí)時(shí)性分析
算法實(shí)時(shí)性主要是指算法處理圖像的快慢，一般以每秒鐘處理的幀數(shù)來衡量（fps）。算法速度與硬件指標(biāo)密切相關(guān)。仿真結(jié)果如表1。
表1 各種算法的準(zhǔn)確度和實(shí)時(shí)性比較
5 基于TMS320DM642的嵌入式實(shí)現(xiàn)
5.1 硬件框圖
圖4 硬件框圖
5.2 TMS320DM642
TMS320DM642[4]是TI公司推出的一款針對多媒體處理領(lǐng)域應(yīng)用的DSP，是目前應(yīng)用于數(shù)字圖像處理的主流產(chǎn)品。其主頻為600MHz，內(nèi)含8個(gè)處理單元，可并行處理8條指令，并通過軟件流水解決了取指令和取數(shù)據(jù)的瓶頸，其處理能力最高能到達(dá)4800MIPS。因此能達(dá)到系統(tǒng)要求的高實(shí)時(shí)性。TMS320DM642帶有3個(gè)可配置的視頻口，內(nèi)含F(xiàn)IFO。當(dāng)攝像頭采集的圖像通過解碼芯片后，存儲到DM642視頻口中的FIFO內(nèi)，然后當(dāng)FIFO中存儲的數(shù)據(jù)達(dá)到一定閾值時(shí)，由TMS320DM642的EDMA負(fù)責(zé)FIFO與SDRAM之間數(shù)據(jù)的搬運(yùn)，而無需占用CPU的資源。
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)在PC機(jī)上的仿真結(jié)果，選取準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性相對都比較高的基于半像素級的快速搜索方法2，在嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)效果圖如圖5所示。從圖（d）中可以看出，經(jīng)穩(wěn)像算法后，圖像中只剩下零散的白色小斑塊，這些斑塊可以利用面積條件輕松去除，從而達(dá)到最終的穩(wěn)定。
6 結(jié)束語
本文分析了不同的穩(wěn)像算法的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，并在基于TMS320DM642的嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了一種準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性都比較高的基于半像素級的快速搜索方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于半像素級的快速搜索方法的準(zhǔn)確性提高了，但實(shí)時(shí)性卻降低了。因此穩(wěn)像算法的選擇需要根據(jù)算法的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性進(jìn)行權(quán)衡。
摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對于交通系統(tǒng)的需求日益增長，交通擁擠和安全事故頻發(fā)，已經(jīng)成為困擾人們的重要問題之一。數(shù)據(jù)管理作為智能交通系統(tǒng)的一部分，在一定程度上緩解了這些問題，但是如何提高交通管理水平是亟待解決的主要問題。所以分布式智能交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理與處理平臺在交通系統(tǒng)中顯的尤為重要。
關(guān)鍵詞：分布式；智能交通；數(shù)據(jù)管理；設(shè)計(jì)
一、智能交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理與處理現(xiàn)狀分析
目前隨著智能交通系統(tǒng)的不斷發(fā)展和增長，在建設(shè)的智能交通系統(tǒng)的過程中，主要采用一些現(xiàn)有技術(shù)包括來進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控手段，比如電子檢測器、電子視頻和電子緊急通話等設(shè)施在不同程度上提高了高速公路的安全性，保證了交通監(jiān)控管理的需要。智能交通系統(tǒng)主要是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息處理技術(shù)對交通系統(tǒng)進(jìn)行控制和約束，從而提高交通系統(tǒng)的安全性和可靠性，如果使用智能交通系統(tǒng)就會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)和信息，這些數(shù)據(jù)和信息都必須經(jīng)過科學(xué)有效的處理。如何更加高效的處理這些數(shù)據(jù)和信息是智能交通系統(tǒng)要解決的重要問題。根據(jù)目前的實(shí)際情況，目前的智能交通系統(tǒng)并沒有完善和良好的數(shù)據(jù)管理機(jī)制，數(shù)據(jù)還沒有得到有效的利用，想要更好的處理原始數(shù)據(jù)就必須有完善的數(shù)據(jù)管理與處理平臺。主要作用在于收集和提供交通情報(bào)信息，針對交通中存在的異常信息和汽車行車情況進(jìn)行專項(xiàng)的控制，對違反交通規(guī)則的情況及時(shí)聯(lián)絡(luò)相關(guān)部門進(jìn)行處理。同時(shí)還對還道路和道路設(shè)施及監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的維護(hù)和管理。因此，智能交通系統(tǒng)具有較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。高速公路的電子監(jiān)控系統(tǒng)要嚴(yán)格監(jiān)控各個(gè)路段的路況信息和天氣變化信息，并且把這些信息和數(shù)據(jù)綜合整理及時(shí)上報(bào)給各個(gè)路段的監(jiān)控中心，及時(shí)采取防范措施?？梢酝ㄟ^電子視頻和電話向每個(gè)車輛告知緊急情況和提出建議性的方案，保證車輛的安全。如果監(jiān)控到車輛違規(guī)或超速要及時(shí)通過合理的方式告知司機(jī)，最終做到抑制交通事故的發(fā)生。
二、智能交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的作用
智能交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的主要作用就是通過對車輛的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行合理的管理同時(shí)讓車輛在安全快捷和舒適的公司道路是行駛。而給車輛提高安全良好的交通環(huán)境也是公路交通部門義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。即使如此，也依然無法避免行車過程中發(fā)生的意外事件，而這些交通事故的發(fā)生不僅僅是因?yàn)檐囕v自身存在的問題和司機(jī)的疏忽大意，更是交通系統(tǒng)對車輛監(jiān)管不利的結(jié)果，還有可能是天氣狀況和環(huán)境情況引起的。而這些因素的不斷發(fā)生就會導(dǎo)致嚴(yán)重的交通安全隱患，而作為智能交通數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)在這個(gè)時(shí)候就必須發(fā)揮其優(yōu)勢，實(shí)時(shí)實(shí)地的監(jiān)控那些異常信息和數(shù)據(jù)并且努力排除這些不安全因素帶來的事故隱患。主要可以概括為以下幾方面：
（一）首先，能夠?qū)κ占降男畔⒑蛿?shù)據(jù)做出快速準(zhǔn)確的判斷。
（二）其次，使用電子視頻系統(tǒng)監(jiān)視可以獲得車輛的通行狀況和車速，檢測車輛是否超速，同時(shí)保證道路的安全性和可靠性。
（三）再次，可以對突發(fā)的交通事故做出快速及時(shí)的應(yīng)急預(yù)案，提供救援行動(dòng)。
（四）最后，通過在數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中建立交通數(shù)據(jù)庫，為改善道路管理和經(jīng)營決策提高準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。
三、智能交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理與處理的設(shè)計(jì)
分布式智能交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理與處理平臺主要分為由交通管理中心控制的中心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和由區(qū)域交通系統(tǒng)控制的區(qū)域數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。中心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主要是收集和管理交通控制中的數(shù)據(jù)和信息，為各個(gè)區(qū)域交通控制中心提供數(shù)據(jù)和信息，同時(shí)還可以個(gè)各個(gè)區(qū)域交通控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的共享，動(dòng)態(tài)的處理中心的數(shù)據(jù)和信息。主要是指各地區(qū)的高速公路管理局需要對所管轄區(qū)域內(nèi)的高速公路進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控管理。各片區(qū)監(jiān)控中心將各站點(diǎn)的視頻信號和相關(guān)資料信息有選擇性的上傳到市級交通管理中心，由市級以上的交通管理中心統(tǒng)一監(jiān)控和管理。區(qū)域數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主要是收集和管理本地區(qū)的數(shù)據(jù)和信息，同時(shí)做好與中心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的上報(bào)工作，及時(shí)的把區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息情況上報(bào)到中心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，進(jìn)行統(tǒng)一的安排和管理。不管是中心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)還是區(qū)域數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，一般都包括以下幾個(gè)方面：
（一）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)最大的功能就是獲取最主要最可靠的交通公路信息的原始數(shù)據(jù)，這些原始數(shù)據(jù)主要是指檢測設(shè)備檢測到的每天過往車車輛車速和各種信息數(shù)據(jù)，同時(shí)電子視頻系統(tǒng)還可以對違規(guī)的車輛進(jìn)行抓拍和記錄。而這些數(shù)據(jù)資料最終可以上傳到交通部門的監(jiān)控總中心，進(jìn)行進(jìn)一步的核準(zhǔn)和分析。還有一些天氣和氣候狀況比如，大霧天氣和能見度范圍都可以及時(shí)的通過監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控到，這些信息需要及時(shí)并且監(jiān)控車輛的緊急救援信號。同時(shí)還要對本地的視頻信號進(jìn)行監(jiān)控并且把所管轄區(qū)域內(nèi)的攝像機(jī)信號全部引入本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行備份數(shù)據(jù)，再根據(jù)具體情況上傳中心數(shù)據(jù)庫。
（二）數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是根據(jù)外界檢測到的交通狀態(tài)和天氣情況，自動(dòng)配置出交通指導(dǎo)方案。但是關(guān)于具體的控制算法在設(shè)計(jì)改系統(tǒng)程序的時(shí)候由專門的技術(shù)人員編寫。這些算法常用的有基于穩(wěn)態(tài)交通控制算法和動(dòng)態(tài)的模型推導(dǎo)算法以及模糊的理論算法，這些算法是在平時(shí)的實(shí)踐和應(yīng)用中不斷完善和發(fā)展的。一般在高速公路上設(shè)置的數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)是針對某一路段的情況進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理，在上傳圖像和數(shù)據(jù)以后，中心數(shù)據(jù)管理了系統(tǒng)分別對圖像和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行識別和分析，對違反交通規(guī)則的現(xiàn)象進(jìn)行統(tǒng)一記錄和監(jiān)控。
（三）外場數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。為了更好的完成數(shù)據(jù)的管理和控制功能，我們還需要配置一定較好的外場設(shè)備。外場數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)除了管理中心數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，還包括若干外場數(shù)據(jù)的管理，主要包括車輛檢測裝置和可見度檢測裝置。還有閉路電視監(jiān)控和緊急電話監(jiān)聽。還有在高速公路上設(shè)置指揮車輛安全通行得控制指令和及時(shí)向交通部門發(fā)出救助的求助指令系統(tǒng)設(shè)施等。
（四）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是通過聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，為交通部門及時(shí)提供給路段信息和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。各省和各區(qū)可以形成網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)站點(diǎn)可以看到所有相關(guān)站點(diǎn)的道路信息，由于每個(gè)路段都要有專門的負(fù)責(zé)人來進(jìn)行本道路情況資料和圖片的上傳，所以形成了一個(gè)大型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。把每個(gè)站點(diǎn)的道路信息及時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上，包括每個(gè)區(qū)域的天氣狀況和氣象信息，以及本路段交通堵塞的信息，在其他站點(diǎn)的工作人員可以及時(shí)查詢相關(guān)信息進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)防措施，還可以及時(shí)通告各個(gè)部門關(guān)于天氣和交通的情況，各個(gè)部門根據(jù)這些數(shù)據(jù)和信息及時(shí)通知車輛是否前行。這樣可以有效避免無故造成的交通擁堵，同時(shí)也可以保證車輛的行車安全。比如在大霧天氣可見度低得情況下，通知車輛緩慢前行，避免不必要的損害。
四、結(jié)束語
從以上的分析可知分布式智能交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理和處理系統(tǒng)在日常的交通管理中有這重要的意義，使用智能交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理和處理系統(tǒng)也以成為交通管理最廣泛的應(yīng)用，由于交通管理的復(fù)雜性和多樣性，要想實(shí)現(xiàn)整個(gè)沿線的聯(lián)網(wǎng)管理和控制是必不可少的。所以在今后的發(fā)展中，我們要不斷交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的質(zhì)量和技術(shù)，為車輛安全出行提供良好的交通環(huán)境。
摘要：本文主要以我國的智能交通系統(tǒng)的組成為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合蟻群算法在我國智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了其作用意義，對于今后進(jìn)一步的發(fā)展給出了初步的建議和看法。
關(guān)鍵詞：蟻群算法；智能交通系統(tǒng)；最佳路徑
一、我國智能交通系統(tǒng)的組成
近些年來，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國的車業(yè)發(fā)展越來越快，車的數(shù)量和種類越來越多，盡管我國的公路和鐵路狀況得到了較大的改善，但是由于我國人口眾多，擁有自家車以及其他用途的車輛數(shù)目多，交通仍然很擁擠，智能交通系統(tǒng)的出現(xiàn)很大程度上緩解了交通壓力，對于我國交通事業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。智能交通系統(tǒng)大致分為以下幾個(gè)部分：（一）先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過先進(jìn)的子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的監(jiān)測，收集，處理。并且及時(shí)向交通管理部門以及駕駛員提高雙向的信息，這些信息主要包括對于交通道路流通量的疏散，突發(fā)事件的處理等，該系統(tǒng)向交通管理人員以及廣大乘客提供了及時(shí)準(zhǔn)確的信息，實(shí)現(xiàn)了交通路線最優(yōu)化選擇[1]，給穩(wěn)定發(fā)展的交通流提供了重要的保障。（二）出行者信息系統(tǒng)。出行者信息系統(tǒng)是用來幫助出行者選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，交通方式的系統(tǒng)。主要是通過電子網(wǎng)絡(luò)指南來收集并向出行者提供各種交通工具設(shè)施的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)服務(wù)信息，并及時(shí)反映當(dāng)時(shí)的交通情況以及道路通暢情況、以便他們根據(jù)自己的需要選擇合適的出行時(shí)間和交通工具。（三）車輛安全系統(tǒng)。安全是交通運(yùn)輸里面一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，安全系統(tǒng)主要包括安全預(yù)測以及監(jiān)控調(diào)控系統(tǒng)兩個(gè)部分，主要關(guān)于車輛在障礙道路時(shí)可以自動(dòng)識別，自動(dòng)避開，緊急轉(zhuǎn)彎，繞道而行，車速，車間距的保持等在容易出現(xiàn)交通事故的地方以光或者聲音的形式給車輛提出警報(bào)，避免事故的發(fā)生。特別是在鄉(xiāng)村地勢崎嶇的地方，更加需要安全系統(tǒng)的保障和落實(shí)。（四）先進(jìn)公共運(yùn)輸系統(tǒng)。公共運(yùn)輸系統(tǒng)是一個(gè)特殊的系統(tǒng)，該系統(tǒng)面向廣大公眾，主要包括公共車輛信息，行駛服務(wù)系統(tǒng)，電子車票系統(tǒng)等。以全方位的信息給乘客提供最為滿意的服務(wù)，推動(dòng)公共交通事業(yè)的發(fā)展。
二、蟻群算法在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
蟻群算法是一種模擬進(jìn)化法，通過模擬自然界中真實(shí)的螞蟻覓食行為，采用具有記憶的人工螞蟻，觀察個(gè)體之間的信息交流和以及相互幫助來找到食物源地最短的路徑。螞蟻在覓食時(shí)會釋放激素.。后來的螞蟻會沿著信息濃度高的方向前進(jìn)。而后來螞蟻又會在經(jīng)過的路徑上釋放信息素，使該路徑上的信息素得到加強(qiáng)。這個(gè)過程一直循環(huán)下去，則有越多螞蟻經(jīng)過的路徑，它的信息素濃度就越高，在后來的螞蟻選路中就更容易被選。目前蟻群算法在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀主要可以歸納為以下幾點(diǎn)。（一）交通網(wǎng)的深入研究。蟻群算法建立在遺傳算法的基礎(chǔ)上，構(gòu)思了關(guān)于獎(jiǎng)懲機(jī)制的遺傳蟻群算法，這種新型結(jié)合物在計(jì)算精度和計(jì)算速度上得到了大大的改善[2]。利用這些優(yōu)點(diǎn)，蟻群算法已經(jīng)深入的研究了我國交通網(wǎng)的現(xiàn)狀，經(jīng)過工作人員的細(xì)心研究，數(shù)據(jù)整理，分析，現(xiàn)在已經(jīng)提出了交通網(wǎng)的表示方法和權(quán)重的確定方法。對于交通管理有著重大的突破意義。（二）應(yīng)用到了車輛路徑問題。隨著蟻群算法在智能交通系統(tǒng)里面的應(yīng)用，它已經(jīng)得到了廣泛的推廣以及創(chuàng)新改進(jìn)，現(xiàn)在已經(jīng)將蟻群算法應(yīng)用到了車輛路徑問題，改進(jìn)了關(guān)于求解車輛路徑的蟻群算法，并且通過仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了路徑的優(yōu)化。（三）提出了混沌蟻群算法。通過聯(lián)系實(shí)際交通中的混沌現(xiàn)象，結(jié)合了混沌理論進(jìn)一步運(yùn)用蟻群算法，并且通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證混沌蟻群算法的合理性，目前混沌蟻群算法已經(jīng)被運(yùn)用到了智能交通系統(tǒng)，并且取得了很好的效果。
三、未來展望
蟻群算法在我國智能交通系統(tǒng)中已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用了，隨著科技的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)的普及，它在技術(shù)上還可以有新的突破和創(chuàng)新，來適應(yīng)未來不斷變化的交通環(huán)境。（一）利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化路徑。利用蟻群算法，我國智能交通系統(tǒng)已經(jīng)在最短路徑上實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)選擇，為了進(jìn)一步縮減監(jiān)測時(shí)間，可以利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來優(yōu)化路徑的選擇。大量微型傳感器部署在監(jiān)測區(qū)域里面，采用節(jié)點(diǎn)通過無線通信方式收集信息，進(jìn)一步處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域路由相關(guān)協(xié)議，最終確定選擇[3]。（二）信息素區(qū)域和更新方式的改進(jìn)。傳統(tǒng)蟻群算法由于正反饋的作用，在搜索過程中出現(xiàn)局部最優(yōu)解時(shí)，接下來的螞蟻搜索時(shí)就會以較高的概率選擇局部最優(yōu)解，隨著搜索循環(huán)次數(shù)的增加，就會使局部最優(yōu)解路徑上的信息素含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他路徑，進(jìn)而造成大部分螞蟻都會選擇這一條路徑，限制了算法的全局能力，很容易陷入局部最優(yōu)解。為了防止某一區(qū)域信息素累計(jì)太多，可以在此區(qū)域設(shè)定兩個(gè)臨界值，避免過快的形成局部最優(yōu)解。（三）局部搜索方法的改進(jìn)。現(xiàn)實(shí)交通中，人們的路徑具有一定的確定性和方向性，例如，我們不會選擇一個(gè)背離目的地的路徑出發(fā)。由于我們無法預(yù)料故障會在哪一個(gè)地點(diǎn)發(fā)生，所以在局部搜索時(shí)應(yīng)該都設(shè)立幾個(gè)儲備點(diǎn)，改變原有的確定的儲蓄點(diǎn)的方法。
四、結(jié)束語
智能交通系統(tǒng)在我國應(yīng)用較為廣泛，在一定程度上緩解了交通運(yùn)輸壓力，推動(dòng)了交通運(yùn)輸業(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。蟻群算法的融入進(jìn)一步完善了智能交通系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)，對于最優(yōu)路徑的選擇，信息的收集有了更便捷的方式。今后，智能交通系統(tǒng)在蟻群算法的推動(dòng)下將會更加顯示其生命力，將波及到鄉(xiāng)村交通，以及我國經(jīng)濟(jì)落后的西部地區(qū)，全面帶動(dòng)我國交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，為全面實(shí)現(xiàn)小康社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
[作者簡介]朱獻(xiàn)文，碩士研究生，研究方向：智能計(jì)算，人工生命。
摘 要：當(dāng)下，交通行業(yè)也需要引進(jìn)先進(jìn)的科技和技術(shù)，不斷地加強(qiáng)智能化交通系統(tǒng)的建設(shè)。交通行業(yè)為了能夠獲得全面發(fā)展，就必須要加強(qiáng)對車聯(lián)網(wǎng)、城市智能交通系統(tǒng)集成、交通大稻蕕鵲難芯浚然后將這些技術(shù)有效地應(yīng)用到智能交通系統(tǒng)的建設(shè)過程當(dāng)中。文章首先分析了面向未來智能社會的智能交通系統(tǒng)當(dāng)中主要的交通技術(shù)，然后進(jìn)一步分析了面向未來智能社會的智能交通系統(tǒng)的有效發(fā)展策略。
關(guān)鍵詞：面向未來；智能社會；智能交通系統(tǒng)
科技的快速發(fā)展衍生了一系列的高科技技術(shù)，各種人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等在社會的各行各業(yè)當(dāng)中發(fā)揮了重要的作用，這也就意味著，智能化將成為社會未來的發(fā)展趨勢。基于此，相關(guān)的部門就必須要對當(dāng)下的交通行業(yè)發(fā)展情況進(jìn)行深入的調(diào)查和研究，然后充分地利用各種先進(jìn)的技術(shù)構(gòu)建出更加環(huán)保、便捷、安全、高效、公平的智能化交通系統(tǒng)。全面地將智能化交通系統(tǒng)運(yùn)用到實(shí)際的管理過程當(dāng)中，并且要根據(jù)實(shí)際情況不斷地對智能交通系統(tǒng)進(jìn)行更新。這不僅能夠最大限度地提升交通行業(yè)的整體管理水平而且能顯著地提升交通行業(yè)的整體服務(wù)質(zhì)量。
1 面向未來智能社會的智能交通系統(tǒng)當(dāng)中的重要智能交通技術(shù)
1.1 大數(shù)據(jù)挖掘
社會的快速發(fā)展最大限度地推動(dòng)交通行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，在這樣的情況之下，各種先進(jìn)的多元化集成技術(shù)被廣泛地運(yùn)用于交通行業(yè)的管理過程當(dāng)中，從而有效地推動(dòng)了交通行業(yè)的大數(shù)據(jù)發(fā)展。相關(guān)的工作人員通過利用計(jì)算機(jī)設(shè)備和大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠在海量的信息當(dāng)中挖掘出所需的重要信息，并且通過科學(xué)的預(yù)算和分析，快速地掌握數(shù)據(jù)變化的規(guī)律。管理人員通過計(jì)算機(jī)設(shè)備了解到這些大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果和規(guī)律，然后能快速地對交通進(jìn)行全面而準(zhǔn)確的評估，從而作出正確的決策。另外，相關(guān)工作人員通過大數(shù)據(jù)能夠快速地解決各種交通要道擁堵的問題，而用戶通過相關(guān)的儀器設(shè)備訪問這些數(shù)據(jù)，能夠根據(jù)實(shí)際的出行需求選擇最優(yōu)的路線方案，最大限度地提升了出行的便捷性和高效性。相關(guān)的管理人員還可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，全面地建立跨區(qū)域的具有較高的立體性和綜合性的智能交通系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域的交通管理。例如利用全新的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)檢測駕駛行為、完成交通信息誘導(dǎo)、實(shí)時(shí)地對事故進(jìn)行處理和監(jiān)測等。這樣不僅有效地提升了大數(shù)據(jù)技術(shù)在交通管理過程當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用，同時(shí)也提升了交通管理的智能化水平。
1.2 無人駕駛
無人駕駛技術(shù)是一項(xiàng)全新的車輛自動(dòng)駕駛技術(shù)，通過車輛當(dāng)中配置的機(jī)械電子、自動(dòng)控制、信息融合、組合導(dǎo)航、計(jì)算機(jī)視覺、人工智能等技術(shù)的配合，從而完成車輛的無人駕駛。無人駕駛中的導(dǎo)航設(shè)備可以與全球的導(dǎo)航系統(tǒng)相連，同時(shí)能夠利用紅外線、視覺、激光等多種方法來感知周圍的環(huán)境和交通的情況。這樣不僅能夠快速地定位車輛的位置，同時(shí)還能夠有效地規(guī)避行駛過程當(dāng)中的障礙物和其他車輛。另外，車輛上的高智能計(jì)算機(jī)能夠完成一系列的運(yùn)算，用戶通過向計(jì)算機(jī)下達(dá)指令能夠完成轉(zhuǎn)向、速度、啟動(dòng)等的操作。無人駕駛車輛不僅能夠最大限度地提升車輛行駛的整體安全性和可靠性，同時(shí)還能夠有效地緩解駕駛?cè)藛T長期進(jìn)行車輛駕駛產(chǎn)生的疲勞感，進(jìn)而達(dá)到最大限度地預(yù)防各種交通事故的發(fā)生。無人駕駛車輛還能夠很好地在極限條件下和惡劣條件的環(huán)境當(dāng)中行駛，車輛的各方面性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通車輛。無人駕駛技術(shù)可以廣泛地使用于無人潛航器、無人艇、無人駕駛飛機(jī)、無人駕駛汽車等。無人駕駛設(shè)備通過詳細(xì)的定位，以及利用網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算、自動(dòng)控制、智能規(guī)劃、自動(dòng)規(guī)避、自動(dòng)導(dǎo)航、視覺環(huán)境感知等技術(shù)，能夠快速地將車輛信息和周圍環(huán)境信息形成一個(gè)較為完整的整體。智能設(shè)備能夠在這個(gè)整體當(dāng)中快速地完成各項(xiàng)指令和操作。無人駕駛技術(shù)不僅僅是衡量一個(gè)國家工業(yè)水平和科技水平的重要因素，同時(shí)也是面向未來的智能社會發(fā)展過程當(dāng)中智能交通系統(tǒng)構(gòu)建的必然。
1.3 車聯(lián)網(wǎng)
在構(gòu)建車聯(lián)網(wǎng)的過程當(dāng)中，必須全面地遵循數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)和通信協(xié)議原則，然后在車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、車際網(wǎng)、車內(nèi)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建汽車與互聯(lián)網(wǎng)、車與行人、車與路、車與車之間的信息交換和無線通信的大網(wǎng)絡(luò)。在構(gòu)建車聯(lián)網(wǎng)時(shí)，相關(guān)的工作人員需要合理地利用大數(shù)據(jù)對各種信息進(jìn)行有效的分析和計(jì)算，然后再根據(jù)實(shí)際的情況和客戶的需求，為客戶推出一系列定制服務(wù)?？梢圆粩嗟丶訌?qiáng)智能城市和助力智能交通的建設(shè)，也可以不斷地完善政府企業(yè)車隊(duì)、車行行業(yè)、4s行業(yè)、合力保險(xiǎn)行業(yè)、云計(jì)算平臺。在構(gòu)建的過程當(dāng)中，充分地遵循以人為本的原則，然后有目的性地向用戶提供環(huán)保監(jiān)測管理、車管業(yè)務(wù)、智能交通管理、資訊、增值服務(wù)、查詢理賠、ubi保費(fèi)計(jì)算等服務(wù)。車聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)包含了智能化汽車和物聯(lián)網(wǎng)兩個(gè)方面的內(nèi)容，是交通系統(tǒng)當(dāng)中全面應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的典型案例。相關(guān)的管理人員通過車聯(lián)網(wǎng)，能夠?qū)崟r(shí)對車輛智能化控制、智能動(dòng)態(tài)信息服務(wù)、智能化交通管理進(jìn)行一體化的管理操作。另外，車聯(lián)網(wǎng)還會提供一系列的產(chǎn)品捆綁銷售，例如車聯(lián)網(wǎng)電商、車聯(lián)網(wǎng)保險(xiǎn)、無人駕駛技術(shù)、聲控互聯(lián)等。這不僅僅是交通行業(yè)對于傳統(tǒng)的交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化和創(chuàng)新，同時(shí)也是交通行業(yè)全面地構(gòu)建智能交通系統(tǒng)，邁向未來智能社會的重要體現(xiàn)。
2 面向未來智能社會的智能交通系統(tǒng)的有效應(yīng)用措施
2.1 全面地提升智能交通信息服務(wù)水平
現(xiàn)階段，智能交通發(fā)展前沿的技術(shù)是車路協(xié)同技術(shù)。因此，中國在進(jìn)行智能交通系統(tǒng)的構(gòu)建時(shí)，需要全面地加強(qiáng)對車路協(xié)同技術(shù)的研究，不斷地引進(jìn)先進(jìn)的車路協(xié)同技術(shù)來進(jìn)行智能交通系統(tǒng)的建設(shè)。與此同時(shí)，為了能夠更好地在智能交通和智能交通科技的發(fā)展過程當(dāng)中占據(jù)優(yōu)勢，搶占發(fā)展的制高點(diǎn)，相關(guān)的工作人員還要根據(jù)我國的交通分布情況盡快地進(jìn)行智能交通車路協(xié)同布局。相關(guān)人員需要加強(qiáng)交通仿真技術(shù)和交通信號控制技術(shù)的科研力度，不斷地對現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，從而盡快地?cái)[脫智能交通核心技術(shù)依靠進(jìn)口的現(xiàn)狀。在未來智能社會的發(fā)展過程當(dāng)中，車輛將作為重要的出行工具和移動(dòng)終端，根據(jù)人們的需求汽車甚至還能衍生出比手機(jī)更加強(qiáng)大的功能性。因此，相關(guān)的部門必須要加強(qiáng)對車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的研究，不斷地將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中，全面地提升車聯(lián)網(wǎng)的整體科技化水平和質(zhì)量。
例如，智能公交就是通過GIS地理信息技術(shù)、通信技術(shù)、GPS定位技術(shù)，有效地對公交車輛進(jìn)行全面的監(jiān)控管理，然后按照實(shí)際的運(yùn)行狀況智能化地對公交車進(jìn)行調(diào)度。通過利用車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)對出行人群的出行方式、出行路線、出行時(shí)間進(jìn)行預(yù)測，然后制定最高效的優(yōu)化路線，從而能夠有效地解決城市當(dāng)中的車輛調(diào)度問題。通過將導(dǎo)航規(guī)劃技術(shù)和百度地圖實(shí)時(shí)路況監(jiān)測技術(shù)融合之后，能夠?qū)︸{駛員的出行路線、出行習(xí)慣、出行方式等行為進(jìn)行全面的監(jiān)測，從而全面地完成駕駛?cè)藛T的科學(xué)評估。
2.2 全面地加強(qiáng)對無人駕駛車輛的研發(fā)
在面向未來的智能社會發(fā)展過程當(dāng)中，無人駕駛技術(shù)主要運(yùn)用于特殊環(huán)境城市、環(huán)境高速、公路環(huán)境當(dāng)中，因此，需要根據(jù)駕駛環(huán)境綜合地研究無人駕駛車輛。在高速公路環(huán)境當(dāng)中駕駛，需要完善無人駕駛技術(shù)的車輛識別、路線跟蹤、道路標(biāo)志識別功能的開發(fā)和研究。在城市環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行駕駛，則需要不斷地加強(qiáng)對無人控制系統(tǒng)的控制算法和感知的科研，最大限度地提升無人駕駛的安全性和可靠性。在軍事環(huán)境和其他某些特定環(huán)境下進(jìn)行駕駛時(shí)，需要根據(jù)不同的駕駛需求和側(cè)重點(diǎn)來進(jìn)行無人駕駛車輛該方面性能的研發(fā)，全面提升無人駕駛車輛惡劣環(huán)境適應(yīng)性和車輛可靠性等性能。
3 結(jié)語
交通行業(yè)的發(fā)展是社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程當(dāng)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，不僅會對人們的出行產(chǎn)生影響，同時(shí)也會影響各種物資運(yùn)輸和貿(mào)易交流。因此，相關(guān)的部門必須對交通行業(yè)進(jìn)行全面的管理和研究，根據(jù)實(shí)際的交通管理需求引進(jìn)一系列先進(jìn)的交通管理技術(shù)，加強(qiáng)智能交通系統(tǒng)的有效建設(shè)。智能化交通系統(tǒng)不僅僅是交通行業(yè)的管理技術(shù)的改革和創(chuàng)新，同時(shí)也是智能社會發(fā)展過程當(dāng)中交通行業(yè)的必然。通過全面的智能化技術(shù)運(yùn)用到電動(dòng)汽車、無人駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、出行便捷服務(wù)、車路協(xié)同系統(tǒng)當(dāng)中，進(jìn)而為面向未來智能社會的智能交通系統(tǒng)的全面發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步以及城市化進(jìn)程的加快，社會交通在日趨便捷的同時(shí)，也產(chǎn)生了許多問題：交通狀況更為復(fù)雜，交通堵塞更為常見，交通污染更為嚴(yán)重。緩解社會交通問題，改善交通效率，離不開智能交通系統(tǒng)的高效管理，特別是在信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日趨成熟的今天。而智能交通系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)海量交通數(shù)據(jù)的快速、準(zhǔn)確獲取與處理，就離不開大數(shù)據(jù)的應(yīng)用和支持。因此，本文將結(jié)合兩者的現(xiàn)狀與特點(diǎn)，分析大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用，并探討相應(yīng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式。
關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù) 智能交通 交通系統(tǒng) 應(yīng)用
引言
近年來，城市建設(shè)的推進(jìn)以及生活節(jié)奏的加快，極大的加重了人們對交通出行的依賴和高要求。而人口密度的急劇增長，機(jī)動(dòng)化出行的日趨普遍，令交通擁堵以及各類安全事故頻繁發(fā)生。顯然，傳統(tǒng)的交通管理方式已經(jīng)難以適應(yīng)交通發(fā)展的需求，智能交通系統(tǒng)的運(yùn)用勢在必行。與此同時(shí)，作為數(shù)據(jù)挖掘、加工處理、傳輸預(yù)測的重要手段，大數(shù)據(jù)技術(shù)為智能交通系統(tǒng)帶來了新的發(fā)展空間，無疑會在交通資源配置、交通規(guī)劃管理、交通安全以及運(yùn)營服務(wù)等方面發(fā)揮重要作用。
一、大數(shù)據(jù)與智能交通系統(tǒng)概述
（1）大數(shù)據(jù)技術(shù)以及智能交通下的大數(shù)據(jù)特征
大數(shù)據(jù)技術(shù)，是指針對海量且種類繁多的數(shù)據(jù)信息，利用領(lǐng)先的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的大容量儲存和快速處理。相較于傳統(tǒng)的交通數(shù)據(jù)，智能交通下的大數(shù)據(jù)具有顯著的特征：第一，數(shù)據(jù)信息海量，數(shù)據(jù)類型多種多樣，有多種呈現(xiàn)模態(tài)，第二，數(shù)據(jù)來源非常廣泛，數(shù)據(jù)存儲的時(shí)間更長，效率更高，第三，由于交通數(shù)據(jù)自身對實(shí)效性的要求，需要借助高精尖的處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速處理，第四，數(shù)據(jù)有較強(qiáng)的時(shí)間性和空間性，為交通管理提供有效的參考依據(jù)，第四，憑借計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感技術(shù)，智能交通大數(shù)據(jù)的可視化并不困難。
（2）智能交通系統(tǒng)的定義
而智能交通系統(tǒng)，是綜合利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、電子傳感技術(shù)等領(lǐng)先科技，建立的基于整個(gè)地面交通管理的大規(guī)模、全方位、實(shí)時(shí)高效的綜合交通管理系統(tǒng)。
（3）基于大數(shù)據(jù)的智能交通系統(tǒng)的優(yōu)勢
與傳統(tǒng)的智能交通技術(shù)不同，基于大數(shù)據(jù)的智能交通系統(tǒng)首先在硬件設(shè)施上更為完善，其次，在大數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及其他多種領(lǐng)先技術(shù)的支持下，能夠?qū)φ麄€(gè)交通運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行全方位的數(shù)據(jù)采集、分析和處理，此外，在各類智能交通技術(shù)和設(shè)備的綜合利用下，不僅能夠快速傳遞和處理海量信息，還能對整個(gè)交通運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)作進(jìn)行綜合管理和安全分析，在管理水平和安全把控上有明顯的提升。
二、大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用
1、大數(shù)據(jù)在交通信息服務(wù)中的應(yīng)用
智能交通系統(tǒng)的交通信息服務(wù)是在信息傳感網(wǎng)的基礎(chǔ)上，采集車輛、道路、停車場等多種交通信息，而如此海量的數(shù)據(jù)信息，則需要借助大數(shù)據(jù)技術(shù)中的數(shù)據(jù)挖掘和云計(jì)算來進(jìn)行采集、傳遞，才能及時(shí)地向各個(gè)交通部門提供有效信息和指導(dǎo)，同時(shí)也能讓車主依據(jù)實(shí)時(shí)交通狀況，調(diào)整出行實(shí)踐和路線，避免交通擁堵。此外，大數(shù)據(jù)技術(shù)還能利用海量的信息數(shù)據(jù)積累，為后期的道路建設(shè)和交通規(guī)劃提供參考。
2、大數(shù)據(jù)在交通管理方面的應(yīng)用
在交通信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，智能交通能夠憑借大數(shù)據(jù)技術(shù)，第一時(shí)間處理不同路段的實(shí)時(shí)信息，掌握道路交通的現(xiàn)狀以及環(huán)境情況，及時(shí)做出合理的部署與安排。比如，通過對比分析某一交通路段在不同路況下的手機(jī)信號密集度，就能了解該路段是否有擁堵或者事故發(fā)生，從而及時(shí)做出疏導(dǎo)。
3、大數(shù)據(jù)在車輛控制與安全管理中的應(yīng)用
通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對各類信息進(jìn)行采集與分析，智能交通系統(tǒng)能夠客觀總結(jié)、反映許多有價(jià)值的車輛控制與安全管理規(guī)律，比如每年的車禍情況分析，車禍中駕駛員的不同操作習(xí)慣總結(jié)，各種不良習(xí)慣造成的嚴(yán)重后果等等。通過對這些數(shù)據(jù)信息的分析，能夠?qū)Π踩鲂凶龀鼍荆瑢︸{駛員的操作習(xí)慣做出正確提醒，還能為車輛的安全駕駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供重要的參考依據(jù)。
三、智能交通系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式
智能交通系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)處理其實(shí)是一個(gè)信息采集―多維度數(shù)據(jù)分析―信息傳遞與反饋的過程，通過這個(gè)過程為交通管理提供信息支持，最終實(shí)現(xiàn)智能交通管理。智能交通系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)處理，包括以下幾方面的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式。
1、信息采集模塊的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
在交通信息采集模塊，主要有靜態(tài)、動(dòng)態(tài)兩種信息采集方式。靜態(tài)交通信息采集方式是在固定的位置設(shè)置視頻監(jiān)控裝置或者感應(yīng)線圈，然后通過道路路面下的感應(yīng)線圈來產(chǎn)生相應(yīng)的電磁感應(yīng)，實(shí)現(xiàn)車輛的相關(guān)信息的采集。而動(dòng)態(tài)交通信息采集方式，則是運(yùn)用磁頻、光電、測重傳感器等自動(dòng)收集實(shí)時(shí)的交通流量、行車速度等交通參數(shù)，從而推算時(shí)間，預(yù)測擁堵情況。
2、交通數(shù)據(jù)分析模塊的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
在交通數(shù)據(jù)分析模塊，首先是統(tǒng)一采集不同渠道，不同模態(tài)的交通信息數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換形成對應(yīng)的圖像視頻后再經(jīng)由數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行分析，得出有價(jià)值的信息數(shù)據(jù)，其次，對于大范圍波動(dòng)或者間斷性缺失的數(shù)據(jù)，則通過專業(yè)的數(shù)學(xué)模型、數(shù)據(jù)集成技術(shù)以及決策支持理論來實(shí)現(xiàn)全面細(xì)致的交通分析。此外，在路段車流量以及安全情況的分析中，還需借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來完成，并采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)來進(jìn)行智能計(jì)算，從而科學(xué)支撐交通數(shù)據(jù)的分析和管理。
3、交通數(shù)據(jù)處理模塊的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
在交通數(shù)據(jù)處理模塊，一方面是通過分布式數(shù)據(jù)處理技術(shù)來處理、實(shí)現(xiàn)決策支持，比如對交通事故的實(shí)時(shí)探測以及對信號配時(shí)的優(yōu)化。另一方面，通過動(dòng)態(tài)交通數(shù)據(jù)處理技術(shù)，為交通信息管理工作提供交通異常行為分析、交通短時(shí)預(yù)測等功能，并將采集到的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)做比對，客觀分析交通現(xiàn)狀，科學(xué)制定處理方案。顯然，兩類數(shù)據(jù)處理技術(shù)均能有效處理看似雜亂無章的交通信息數(shù)據(jù)，一定程度上也是“智能”交通的體現(xiàn)。
四、結(jié)束語
綜上所述，智能交通系統(tǒng)是一個(gè)借助多元技術(shù)，規(guī)模龐大的系統(tǒng)管理工程，一旦有效建立并科學(xué)運(yùn)用，將使整個(gè)交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率和日常管理水平發(fā)生質(zhì)的改變，從而為廣大交通出行者創(chuàng)建良好的交通環(huán)境，提供優(yōu)質(zhì)的交通服務(wù)。而將大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中有效應(yīng)用，將更好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)核心部分――數(shù)據(jù)信息的挖掘與處理，有效解決系統(tǒng)建設(shè)中的信息及資源問題。因此，未來還需圍繞這個(gè)核心，充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更高效、安全、環(huán)保的交通運(yùn)輸管理。
摘 要 本文結(jié)合“智能交通系統(tǒng)”課程的學(xué)科特點(diǎn)，分析教學(xué)中存在的問題，探討了本課程在教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容和考核方式三方面的改革方法，指出教學(xué)手段應(yīng)多樣化，增加師生互動(dòng)；教學(xué)內(nèi)容應(yīng)做到與時(shí)俱進(jìn)；考核過程化且科學(xué)合理。只有這樣才能使學(xué)生能夠在學(xué)中用，在用中學(xué)，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，在提高教學(xué)效率的同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生對智能交通系統(tǒng)的研究興趣。
關(guān)鍵詞 智能交通系統(tǒng) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 考核方式 改革
隨著信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的快速發(fā)展，智能交通系統(tǒng)已經(jīng)融入到社會生活之中。但是，我國的智能交通仍然處于初級階段，創(chuàng)新性的研究相對于發(fā)達(dá)國家來說較少，因此，我國需要大量的交通人才投身于智能交通系統(tǒng)的研究之中，據(jù)此，我院以培養(yǎng)軌道交通專業(yè)人才為主的交通運(yùn)輸專業(yè)仍將“智能交通系統(tǒng)”課程列為本科培養(yǎng)方案中的一門專業(yè)任選課程，目的就是為了滿足當(dāng)今社會交通領(lǐng)域的發(fā)展需求，使學(xué)生全面了解智能交通系統(tǒng)方面的相關(guān)知識，在教學(xué)過程中既教授學(xué)生智能交通系統(tǒng)相關(guān)的概念、體系框架、理論和先進(jìn)技術(shù)等，又要時(shí)刻引領(lǐng)學(xué)生把握交通領(lǐng)域發(fā)展前沿，捕捉智能交通系統(tǒng)研究熱點(diǎn)，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識，從而為社會輸送全面發(fā)展的交通人才。
1 課程性質(zhì)和特點(diǎn)
“智能交通系統(tǒng)”課程涉及交通、通信、計(jì)算機(jī)、控制等學(xué)科，是一門多學(xué)科交叉、前沿動(dòng)態(tài)教育課程。本課程涉及到的主要內(nèi)容包括智能交通系統(tǒng)的概念、起源、發(fā)展歷程、體系框架、基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)以及具有代表性的服務(wù)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架、工作原理和基本功能等，可以說該課程將數(shù)學(xué)模型和實(shí)踐措施貫穿于整個(gè)課程理論框架中，數(shù)學(xué)模型源于實(shí)踐，然而又結(jié)合實(shí)際生活中的交通管理措施解決實(shí)際的交通問題[1]。該課程涉及多門學(xué)科，理論知識抽象，而實(shí)際案例應(yīng)用及分析少，理解難度較大，所以該課程特點(diǎn)可概括為“概念多、內(nèi)容多、實(shí)`少、理解難”，如果教學(xué)過程中沒有把握好該課程的這些特點(diǎn)，很難解決“教”與“學(xué)”的矛盾。
2 教學(xué)問題淺析
目前針對“智能交通系統(tǒng)”課程的教學(xué)，以教師系統(tǒng)講授為主，即：教師提前備課，制作課件，在課堂上以PPT講解為主，在較短時(shí)間內(nèi)可以向?qū)W生傳遞較為豐富的智能交通系統(tǒng)知識，教師自我感覺上課效率很高。但是，該課程涉及多門學(xué)科且實(shí)踐性較強(qiáng)，教師系統(tǒng)講授法存在很多缺點(diǎn)，學(xué)生根本學(xué)不進(jìn)去，聽課很乏味，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
（1）教學(xué)手段老套。目前的授課方式以老師PPT講解為主，雖然老師注重知識的傳授，但學(xué)生常處于被動(dòng)的地位，無法充分調(diào)動(dòng)師生的教學(xué)與學(xué)習(xí)熱情，教與學(xué)都顯得呆板、被動(dòng)，不利于學(xué)生主動(dòng)性和獨(dú)立性的鍛煉和提高。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：教師講課費(fèi)心費(fèi)力，但其教學(xué)內(nèi)容沒有吸引力，比較抽象；學(xué)生聽課很乏味，感覺很枯燥，難以理解，例如學(xué)生寧愿在課堂上玩手機(jī)也不愿意聽老師滿堂的灌輸。加之該課程涉及到了多個(gè)學(xué)科，內(nèi)容上大多都是宏觀介紹基本概念、框架體系、相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用，因此在實(shí)際教學(xué)中給學(xué)生的理解造成了一定的困難，且學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大，總感覺講解內(nèi)容太抽象，無法體會到教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際意義。
（2）教學(xué)內(nèi)容陳舊。目前，智能交通領(lǐng)域發(fā)展迅速，用傳統(tǒng)的教學(xué)手段和教學(xué)內(nèi)容來向?qū)W生講解智能交通系統(tǒng)知識已無法滿足教學(xué)的需要，有很多學(xué)生反映課堂內(nèi)容都是現(xiàn)實(shí)生活中很熟悉的案例，但是感覺又很遙遠(yuǎn)、虛幻，聽之乏味，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、吸引學(xué)生的注意力，學(xué)生捕捉不到智能交通領(lǐng)域發(fā)展前沿?zé)狳c(diǎn)，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，更不利于交通運(yùn)輸專業(yè)的發(fā)展。
（3）考核方式單調(diào)。該課程目前主要對學(xué)生進(jìn)行期末試卷測驗(yàn)，以此考查學(xué)生對該課程教學(xué)內(nèi)容的掌握情況，主要考查內(nèi)容包括：智能交通系統(tǒng)相關(guān)概念、體系框架、基礎(chǔ)理論的掌握程度，學(xué)生在考前對課程熱菟蘭怯脖常雖然學(xué)生能考出高分，但是考完之后學(xué)生什么也不記得，走上工作崗位更是感覺該課程沒有給他留下印象，學(xué)生的創(chuàng)造性受到壓制。另外，還有一種考核方式就是學(xué)期末讓學(xué)生提交一篇智能交通系統(tǒng)學(xué)術(shù)論文，以此來考查學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的掌握情況和鍛煉他們的寫作能力，但是通過考查結(jié)果來看，大多數(shù)學(xué)生都是復(fù)制網(wǎng)上資源，渾水摸魚，敷衍了事，根本無法做到公正公平的考核，這樣還導(dǎo)致了不良學(xué)術(shù)之風(fēng)。
3 教學(xué)方法改革
3.1 教學(xué)手段開放互動(dòng)
“智能交通系統(tǒng)”是一門信息量大、知識面廣泛的課程，教師制作出的多媒體課件應(yīng)具備包含內(nèi)容多、表現(xiàn)形式豐富、交互性好等特點(diǎn)，在教學(xué)過程中教師能夠制作出既符合課程教學(xué)目標(biāo)又能夠吸引學(xué)生樂于學(xué)習(xí)的課件尤為重要。[1]在教師備課過程中，除了滿足智能交通系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容的完整性之外，要特別注意如何將激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣體現(xiàn)在課件之中，因此，需要針對不同的課程內(nèi)容給予不同的展示方式。首先，要懂得如何挖掘課程重點(diǎn)和難點(diǎn)而又不失教學(xué)內(nèi)容的完整性和系統(tǒng)性；其次，要針對不同的教學(xué)知識點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的展示形式，如有的教學(xué)內(nèi)容以文檔和圖片相結(jié)合的形式展示，有的則配以視頻動(dòng)畫講解，這樣才能最終制作出教學(xué)內(nèi)容豐富多彩、吸引學(xué)生眼球的PPT課件。
除了制作高質(zhì)量的多媒體課件之外，課堂講解可以說是教學(xué)過程中最為重要的一環(huán)，為了加強(qiáng)課堂氣氛，提高學(xué)生上課積極性，可以在課堂教學(xué)過程中針對不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)手段。例如：針對智能交通系統(tǒng)的基本概念、發(fā)展歷程、體系框架等內(nèi)容的講解可以采用系統(tǒng)講授法，傳授的知識量大、內(nèi)容豐富，可以讓學(xué)生短時(shí)間內(nèi)快速了解智能交通系統(tǒng)；對于智能交通系統(tǒng)中的基礎(chǔ)理論，包括動(dòng)態(tài)交通分配理論、智能協(xié)同學(xué)理論、動(dòng)態(tài)交通信息預(yù)測理論等，可以采用啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)方法，由現(xiàn)實(shí)生活中的交通擁堵問題引出動(dòng)態(tài)交通分配理論、智能協(xié)同學(xué)理論等在ITS中的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生融入課堂教學(xué)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)樂趣；針對出行者信息系統(tǒng)、交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)、先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)、先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)等ITS子系統(tǒng)的講解可以采用案例教學(xué)法，能幫助學(xué)生更好的認(rèn)識這些ITS子系統(tǒng)的功能、工作原理和基本結(jié)構(gòu)等；對于ITS中的基礎(chǔ)技術(shù)，如定位技術(shù)、通信技術(shù)、信息采集和融合技術(shù)等可采用研討式實(shí)踐教學(xué)法，通過GPS、手機(jī)導(dǎo)航地圖等產(chǎn)品的講解，啟發(fā)學(xué)生針對知識點(diǎn)提出相關(guān)問題，進(jìn)行討論，發(fā)表見解。
3.2 教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)
科學(xué)、前沿的教學(xué)內(nèi)容是良好教學(xué)的基礎(chǔ)，教學(xué)內(nèi)容要與教學(xué)大綱相結(jié)合，與教學(xué)方法相適應(yīng)，并能融入新的思想理論與知識。[2]智能交通系統(tǒng)發(fā)展迅速，單獨(dú)依靠教材挖掘該課程的教學(xué)內(nèi)容，勢必會影響教師的教學(xué)質(zhì)量，長此以往教學(xué)質(zhì)量每況愈下，因此，為了彌補(bǔ)教材內(nèi)容滯后性，必須廣泛搜集最前沿的智能交通類資料才能保證教學(xué)內(nèi)容的前沿性，讓學(xué)生及時(shí)了解最先進(jìn)的智能交通理念和發(fā)展趨勢，緊跟時(shí)代步伐，開闊視野，提升興趣。例如可以通過網(wǎng)站等途徑給學(xué)生介紹最新的智能交通系統(tǒng)研究成果及應(yīng)用，如特斯拉開發(fā)的智能車輛、ETC系統(tǒng)、智能停車系統(tǒng)、交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)等。
除了做好課堂教學(xué)之外，更加注重教學(xué)過程中理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，在增強(qiáng)學(xué)生理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，在該課程中增加三個(gè)方面的實(shí)踐教學(xué)：（1）將課程實(shí)驗(yàn)有機(jī)融入教學(xué)過程中，學(xué)生到我院交通工程系系交通工程實(shí)驗(yàn)室參觀，并在老師的指導(dǎo)下試用相關(guān)的智能交通綜合控制設(shè)備，并學(xué)習(xí)相關(guān)的交通仿真軟件，通過實(shí)際交通問題的仿真再現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和解決交通問題的能力；（2）引導(dǎo)學(xué)生時(shí)常去關(guān)注智能交通系統(tǒng)及設(shè)備的企業(yè)，如安徽科力信息產(chǎn)業(yè)有限責(zé)任公司、北京四維圖新科技股份有限公司、北航車路協(xié)同與安全控制北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等。另外，引導(dǎo)學(xué)生時(shí)刻關(guān)注智能交通系統(tǒng)的發(fā)展熱點(diǎn)，多去瀏覽相關(guān)的智能交通網(wǎng)站，如中國智能交通協(xié)會官網(wǎng)等，及時(shí)獲取最新的智能交通信息與新聞；（3）組織學(xué)生多參加我國智能車大賽、交通科技大賽、世界智能交通科技大賽等，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
3.3 考核方式注重過程
單純依靠期末考試試卷或提交學(xué)術(shù)論文的形式考查學(xué)生對智能交通系統(tǒng)知識的掌握情況顯然存在很大的不合理性，針對該課程教學(xué)內(nèi)容豐富、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)該課程考核的過程化可能會收到事半功倍的教學(xué)效果，而且更大程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。該課程取消期末試卷考試，將考試環(huán)節(jié)改為課程實(shí)驗(yàn)和專業(yè)課實(shí)踐大作業(yè)。課程實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，而專業(yè)大作業(yè)由老師擬定智能交通系統(tǒng)相關(guān)的主題，如ETC系統(tǒng)、交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，學(xué)生根據(jù)各自的興趣愛好自由分組，組內(nèi)人數(shù)不限，選舉組長一名，進(jìn)行不同的工作分工，大作業(yè)設(shè)計(jì)完成之后，在課堂上以系統(tǒng)展示或者PPT課件形式進(jìn)行匯報(bào)和討論，老師和其他小組學(xué)生對其設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行提問，每組隊(duì)伍之間進(jìn)行相互點(diǎn)評和打分，以此作為該課程大作業(yè)的成績。實(shí)現(xiàn)該課程考核過程化，還要做到考核的科學(xué)合理，在成績分配時(shí)也要做到公平公正，于是，成績設(shè)置如下：平時(shí)成績占20%（考查學(xué)生的出勤情況）、課程實(shí)驗(yàn)占30%，大作業(yè)成績占50%。
4 結(jié)論
“智能交通系統(tǒng)”課程涉及多門學(xué)科，而且教學(xué)內(nèi)容多、實(shí)踐性強(qiáng)，通過分析課程性質(zhì)、特點(diǎn)和教學(xué)過程中存在的問題，從教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容和考核方式三方面進(jìn)行了教學(xué)改革的探討。提出在教學(xué)過程中，教師不僅要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)不同展示形式的教學(xué)課件，不同的教學(xué)知識點(diǎn)采用不同的施教方法，而且要特別強(qiáng)調(diào)與學(xué)生的互動(dòng)，注重理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生捕捉智能交通系統(tǒng)發(fā)展動(dòng)態(tài)，讓學(xué)生積極參與該課程，培養(yǎng)學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣，做到課程考核過程化，培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)術(shù)研究中的自主分析問題并解決問題的能力，學(xué)生才能真正理解智能交通，才能取得預(yù)期的教學(xué)效果。
