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关键词:大数据;智能交通系统应用;ITS;平台
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.104
1 理论基础
十八届五中全会以来,经济社会改革不断深入,国家在大数据领域不断加大投入,为我国经济社会在新常态下的健康发展创造良好条件,当前我国经济已经发展到了一定的程度,社会很多领域面临持续和深入的变革,但是传统的交通运输管理模式和应用系统已经越来越不适应物流行业的发展以及人们的正常交通运输需求,特别是交通的拥堵问题已经成为大中城市的通病。大数据时代已经悄然到来,这是社会发展的必然结果,智能交通的发展使得各个地区的数据的采集量巨大,这些巨大的数据包含了不可估量的价值,需要我们不断地进行挖掘和处理分析,这些都会给智能交通的发展产生重大的影响,将会为智能交通的发展提供新的发展机遇。
大数据可以这样来给它下定义,采用先进的现代化的高速计算机的信息处理手段,对搜集的大量的信息进行有效的分析和处理,在短时间内找到有效的信息。大数据是在传感器以及微处理器这两件物品的广泛应用下而产生的,再加上互联网在中间起到了互联互通的作用,因而构成了数量巨大的信息源。大数据的运用相比于传统数据处理手段,数据量明显增大,查询分析方式明显复杂化,一般来说,大数据有四个明显的特点:“首先就是数据的数目是巨大的,其次是数据的类型十分多样繁杂,第三就是对于数据的处理十分迅速,最后一个就是大数据它的时效性很强,专业的术语可以终结为四个V,――Volume(数据体量大)、Variety(数据类型繁多)、Velocity (处理速度快)、Value(实时性高)[1]。”
智能交通系统(Intelligent Traffic System,简称ITS)又称智能运输系统 (Intelligent Transportation System),是用先进的科学技术(电子控制技术、计算机信息技术、数据通信技术、自动控制理论、传感器技术、运筹学、人工智能等)有效地运用于交通运输控制和管理,加强人、车、路三者之间的协调,形成一种提高效率、改善环境、节约能源、保障安全的综合运输系统。“智能交通系统是一个复杂的综合性系统,主要由公共交通系统(APTS)、车辆控制系统(AVCS)、交通信息服务系统(ATIS)、交通管理系统(ATMS)、电子收费系统(ETC)、货运管理系统以及紧急救援系统(EMS)等构成[2]。”
2 大数据在智能交通系统中的应用
智能交通系统应用一些先进的手段,比如说通信与检测,计算机等方式对传统的交通运输系统进行改造升级,使得系统的运行的效率得以增强,也能够提升地面交通网络的安全性,在环境保护上以及能源的节约上等综合性的运输以及管理的系统。在智能交通系统里面采用了集成的技术,这使得用户以及系统的运营商和维护人员具备了更高的操作和管理运输系统的能力,智能交通运输系统允许利用技术手段获取交通运输方式以及交通基础设施的状态与数据,通过整合这些数据来提升智能交通系统的操作性。
2.1 智能交通子系统间的数据相互融合
“ 智能交通系统各项功能的实现离不开各个子系统相互之间的信息的共享和整合,因而实现各个子系统之间信息的融合的主要方法就是建立信息共享平台。”这个平台能够为相关的子系统提供所需要数据资源以及信息上的共享服务,一个完整的智能交通运输系统还应该有智能的交通信息中心和管理控制中心以及车上的一些智能设施和道路上的检测设备等等一些交通基础设施。它可以实现城市里面交通信息的规范化,包括各信息的性质、功能以及传送的方式上,形成有效的信息流通机制,形成有效的数据库系统,对共享的数据可实现存储整合以及管理的功能。
通过利用大数据的相关功能,这些共享的数据能够从不断变化的智能交通的各个子系统里面的数据信息提取出来,实现不同地区、不同领域的数据库进行综合,把历史数据迁移到大数据的平台上,还应该保持数据的完整性以及数据之间相互关系的可理解性,同样的,可以根据各个子系统的不同需求以及相互之间的相互关系为客户提供相应的数据信息方面的服务,组织内部的存储的相关数据实现直接输出,其他的子系统的存储的相关的数据要由信息的共享平台来提供相关的查询功能。
2.2 信息采集技术下的大数据的运用
智能交通的根本还是对于数据的处理和运用,智能交通系统里面的各个系统的功能都离不开对大量的数据的获取,整理分析以及预测,离不开科学管理的手段来实现,在交通参数里面,平均的汽车速度,平均的车道的占有率以及道路上的车流量和车速等等都是很重要的参数。当前正处于大数据快速发展的时代,智慧交通实现不同实时数据系统的集成,常见的汽车车载导航系统的大量使用,路上的交通信号设施以及全球定位,通过实现停车引导以及信息系统和天气信息系统的结合,实现了人车在任何时间和时间点上的连接,然后通过如基于 IPv6 的交通信息采集系统等系统来采集数据信息,可以实现有效的分析交通的状态和交通行为,实现多个系统数据的融合,提升决策的水平和效率,对于突发事件的处理提供了良好的条件,交通管理和服务在运行的时候,就有了大量可靠的事实数据作为参考,对于交通行为预测的精度实现大幅度的提升,如利用信息采集系统采集路网交通状态信息、车辆位置信息、突发事故信息等信息,为交通指挥中心和司机提供信息交流及数据分析,保证行车路线的合理分配和控制交通流。
3 大数据分析的智能交通系统平台架构及存在的问题
大数据背景下的智能交通系统平台有三个部分构成,分别是交通数据的信息采集与接入模块、交通数据分析与处理模块,交通数据的决策与应用模块。
3.1 当前智能交通系统普遍存在的问题
智能交通系统的应用对于传统交通系统的改善确实有了很大的提升,但是智能交通系统在运用的时候还普遍存在一些问题。
3.1.1 我国在推动产学研相关领域有所欠缺
欧美发达国家的智能交通系统的相关的项目已经实现高度的产业化了,而我们国家在大数据智能交通相关领域还远远没有形成产业式的运作,那些在国家的扶持下的智能交通领域项目产业化后投入应用的很少,虽然我国当前涉及到智能交通系统领域的企业数目已经十分庞大了,也已经有几千家的规模了,但是这些企业从事的都是系统的集成工作,没有太高的技术水平,企业缺乏技术创新的能力,没有形成有规模和品牌影响力的能主导未来方向的实力企业,这是当前我们急需解决的问题。
3.1.2 智能车载信息服务的欠缺
精度比较高的交通数据的获取技术在国际上也是刚刚发展起来,同样的城市道路行驶感知技术也才起步时间不是很长,我们国家和欧美发达国家在此领域的差距也是十分明显的,我们的智能车载信息服务综合水平更是处于起步阶段,在应用技术上一般是依靠外国进口的技术,我国智能交通领域的基于多传感器的复杂驾驶环境的感知技术;辅助安全技术(主要是给用户提升安全和舒适度的,能增强感官的性能);“基于网络的三维式的全景导航技术;以及具体的基于网络大数据平台的综合性的车载信息服务等技术和国外有着明显的差距”[4]。
3.1.3 智能车路协同技术上的不足
当前在国内,人车以及路的协同控制的机理,车载和路侧信息资源的优化配置等基础理论的研究尚未开展,在环境的有效的感知方面,特别是在车辆在高速的运行的时候,对那些距离比较远的环境的感知,以及在传感器网络化的情况下的相关环境的感知还没有很有效的手段,当前的车载信息还不能够实现有效的交互管理以及优化,车与车之间以及车与路之间的协同交互通信的基础技术十分的缺乏,当前我国的车路协同的标准规范体系还没有能够建立。
3.1.4 智能化交通控制技术主要是靠进口
我们在智能交通系统领域所使用的交通控制系统产品几乎都是靠外国进口的典型产品包括SCOOT,SCATS以及RHODES系统。这些关键技术都是在遵照外国的交通模式下和外国的交通的特点来进行设计开发的,具备点控以及线控的功能,和中国的混合型的交通模式是不能实现良好的兼容的,特别是当前我国很多的大城市交通网络异常的复杂,车流的密度很大,急需建立起来本地以及更大范围的分级管理的控制体系,实现区域的交通智能化控制是我国在智能交通领域发展的新的方向,因此,面对此情况,我们要早日摆托对外国智能交通控制系统的依赖性,支持我们国家本土相关企业的成长和发展。
3.2 大数据背景下的智能交通系统应对之策
3.2.1 加强交通信息化水平与推进产学研的发展
积极推进交通信息化水平建设,打造车联网和路联网下的多维式的智能交通系统信息网络技术,着重提升车辆电子标签,高可信交通信息获取设备以及基于新一代传感器网络的车联网和路联网技术等,同时政府加大推进产学研的发展,积极发展在国家智能交通产业技术创新战略联盟框架下的企业间的合作力度,提升我国智能交通系统的整体实力。
3.2.2 提升交通运输系统的效能和交通服务的水平
通过网络的资源配置以及结构的优化技术和一体化的无缝衔接运输组织技术来协同提高交通运输系统的综合效能,实现构建布局合理化分工明确的交通运行以及服务系统,真正实现优势互补和各系统的顺畅衔接,进一步提升和开发高效便捷的公众出行所需的智能化服务技术,比如多方式实时交通信息服务技术和公交运营智能化技术等[5]。
3.2.3 大力发展智能交通控制技术
智能车路协同技术在一段时间内会引领智能交通的发展方向,在此领域的发展程度将决定我国智能交通系统整体的实力,是我们应大力加强的技术高地。汽车安全多系统协同控制技术是能够提升汽车的综合安全性能的新技术,在汽车安全领域的差距也是我国目前和世界上领先的智能交通系统国家的主要差距所在,我国还没能真正掌握有效支撑汽车安全多系统协调控制的先进安全汽车技术体系,对于这一前沿技术还需要进一步消化吸收和创新。
3.2.4 提升大城市区域交通控制水平
智能交通系统产业重要的技术支撑是大城市下的区域交通控制技术,外国在大范围下的交通信号控制系统已经发展的比较成熟,形成了完整的测试标准和体系,相关的交通仿真软件也已经实现商品化的阶段,我们在此仍需不断加强,在关键技术上仍需加大科研力度,逐渐摆脱依靠进口的局面,我们国家动态信息采集系统缺乏,大部分交通信号属于单点控制,水平落后,交通运行不够通畅区域交通效率优化,因此我们要提升区域交通效能评估和仿真等关键技术,这是我们提升大城市区域交通控制水平有待突破的重点。
4 结语
智能交通系统规模十分庞大,集合了多元化的技术手段,涵盖的领域广泛,涉及到了众多的子系统,本文构建的智能交通系统能够对城市的交通状况进行有效的管理和控制,有利于城市基础设施的完善,大数据技术实现在智能交通领域的运用,已经能够充分表明数据挖掘以及大数据处理技术的优越性,利用这些先进的技术收单实现交通信息的数据融合和数据平台的搭建,能够有效应对当前交通信息膨胀繁冗的问题,也有助于解决信息使用者的信息的孤岛问题,对于基础设施的灵活建设以及交通资源的合理分配等问题都提供了很好的解决手段,可以有效提升智能交通的运作效率。
参考文献:
[1]刘小明,何忠贺.城市智能交通系统技术发展现状及趋势[J].自动化博览,2015:57-60.
[2]王静远,李超,熊璋等.以数据为中心的智慧城市研究综述[J].计算机研究与发展,2014:28-31.
[3]于艳华.宋美娜.大数据[J].中兴通讯技术,2013,19(01):96-97.
【关键词】智能交通 图像处理技术 概述 应用
我国经济目前处于快速的发展过程中,交通事业及其机动化水平也得到了迅速的发展,但在此背景下我国的交通发展存在很多问题,很多城市的交通流量都在与日俱增,交通堵塞、事故等经常发生。为了解决当下交通事业发展的困难局面,我国有些城市已经开始建立和应用智能化交通系统,以此实现城市交通的顺畅运行。在智能交通系统的应用中,图像处理技术应用比较广泛,具有重要的现实意义及广阔的发展前景。
1 智能交通的概述
智能交通系统,目前在全球很多国家得到了广泛的应用,是很多国家发展交通事业及运输事业过程中的重点关注对象。我国目前经济发展速度较快,相关的科学技术也在不断深化发展的过程中,在此背景之下,智能交通系统在我国也处于快速发展的趋势下,在很多城市得到了较好的应用,具有极强的应用前景。智能交通系统,是基于完善道路设计建设的基础上发展而来的,该系统主要应用了信息技术、智能技术、电子技术、地理技术、图像处理技术、传感器技术等多种不同的先进技术。其中,图像处理技术在智能交通系统中的应用最为广泛,也最具重要价值。这些先进技术的应用,使得智能交通系统成为了一种先进、准确、实时的交通系统,可以带动交通事业与运输事业向智能化方向发展。
智能交通系统的发展与应用,不仅可以提高地面交通的效率,还可以使现有的交通基础设施得到最为广泛和高效地应用,也能保证交通安全。应用智能交通系统之后,人力、物力、财力投入都会出现明显的下降,与传统模式的交通系统相比,具有较好的社会价值与经济意义。此外,应用智能交通系统,还可以实现对车辆运动状态下的行为分析,保证分析工作的准确性,对于交通部门的工作也有积极的促进作用。
2 图像处理技术在智能交通中的应用
笔者在上文已经提到,智能交通系统在具体的应用过程中,需要很多先进技术给予支撑,其中,图像处理技术的应用最为广泛,是智能交通系统应用的所有技术中最为关键的技术之一。下面将对图像处理技术在智能交通中的应用作简要分析:
2.1 车牌识别
在智能交通系统中,图像处理技术的应用首先就体现在车牌识别中。车牌识别是智能交通系统的主要构成,可以帮助车辆管理部门对车辆进行合理、高效的管理,提高工作人员的具体效率。目前,车牌识别主要应用于停车场管理、小区管理、高速公路系统等主要方面。
车牌识别,主要是对路面运行的车辆进行监控拍摄,提取其车牌的主要信息,如汉字字符、英文字符、颜色、数字等。在对这些信息进行处理的过程中,需要对图像进行采集、预处理、最终识别。车牌识别的应用,需要相关的部门安装数字设备、摄像系统、计算机系统等,在此基础之上对车辆进行图像信息采集,之后对采集到的信息进行预处理,找出车牌在图像中存在的具置,将所有信息进行提取,并分析信息中的所有要素,最终识别出车牌的真实信息及真实号码。
车牌识别在具体的应用过程中,图像、照片的质量会受到很多外界因素的影响,如日照因素、降雨、车辆运行速度等。在这些不同的外界因素影响下,车牌识别系统所采集到的车牌信息经常会出现模糊、看不清、重叠等问题,对于后续的识别工作有严重的负面影响。因此,在进行正式的车牌识别工作之前,工作人员应当着重对车牌图像进行预处理,如对图像进行灰化、二值化、校正等,保证车牌识别的准确程度。我国目前虽然也应用图像处理技术进行车牌识别工作,但是我国车牌的格式相对繁多,背景也比较复杂,缺少较好的统一性,因此存在识别不清等问题,需要有关部门对此进行进一步合理改善。
2.2 信息采集
在智能交通的发展与应用过程中,工作人员还可以利用图像处理技术进行信息采集,以保证智能交通系统得到高效、稳定的运行。
某市交通部门在开发智能交通系统之后,利用图像处理技术对交通信息进行合理的采集。工作人员通过对该技术的具体操作,获取道路交通运行过程中方方面面的运行信息,如具体的车流量、车辆运行速度、车辆类型、道路交通密度等。图像处理技术在采集这些相关信息之后,就将图像立即传回到工作人员及分析人员的电脑上,分析人员就可以据此获取交通运行的确切信息与实际状况,从而保证交通管理部门对道理交通进行合理、高效的管理,并及时发出预警信息与诱导信息,对道路交通运行中的车流进行调节与疏导,避免交通出现严重拥堵,实现道理交通的顺畅运行。该市交通部门发现,在应用图像处理技术进行信息采集与分析之后,道路交通管理部门的工作效率得到了明显的提高,该市的交通拥堵问题也得到了合理解决。
2.3 车辆检测
图像处理技术在智能交通中的应用,除了车牌识别之外,还可用于车辆检测工作。目前,车辆检测的主要方法有背景差检测法、边缘检测法、帧差法、模型法等。这四种检测方法都可用于进行车辆检测,并具有较好的检测效果。目前,在智能交通的应用与发展过程中,图像处理技术的一个主要的应用方向便是被用于车辆检测。
智能交通应用图像处理技术进行车辆检测,在某种程度上是基于车牌识别工作才得以进行的。智能交通系统在采集到车辆信息之后,图像处理技术就可以通过对车牌等车辆的主要信息进行合理、高效的识别,以此实现对车辆的实时检测。
2.4 在电子警察中的应用
图像处理技术在智能交通中的应用,还可以体现在电子警察的应用方面。电子警察是智能交通系统的重要组成部分,可以在某种程度上代替警察进行工作,不仅可以保证工作的高效性,还可以提高工作的合理性。图像处理技术在电子警察中的应用,主要可以分为以下几个方面:图像滤波技术、图像编码、图像识别、图像加密等。
图像滤波技术主要指的就是图像处理技术可以将拍摄到的视频画面中的噪声等严重的干扰源进行合理清除,在此基础上将视频图像中的有效信息进行高校提取。视频编码,主要就是利用相应的编码技术对智能交通系统拍摄到的视频图像进行二次编码,以此保证图像可以满足具体的通信需求。图像加密,主要用于对视频图像进行密码,也可以添加其它的保密手段,保证视频图像的安全性。
某市交通部门在开发和利用了智能交通系统以后,将电子警察与智能交通系统相结合。该市的电子警察,由于应用了比较先进、关键的图像处理技术,因此不仅可以做到对车辆、行人进行视频拍摄,还可以对拍摄好的视频进行分析、加密、编码等。该市交通部门的管理者发现,电子警察在应用图像处理技术之后,工作效率得到了明显提高,对于该市的交通事业发展起到了积极的促进作用,也带动了该市智能交通系统在未来的深化发展。
2.5 障碍物检测
除了上述几种应用方向之外,图像处理技术在智能交通中的应用,还包括了障碍物检测这一主要内容。在交通系统中,障碍物主要包括了车辆行驶过程中前方道路的行人、自行车、电动车、其它机动车及交通标识等。图像处理技术在障碍物检测中的应用,主要是利用了立体视觉检测、背景运动检测分析、光流检测等主要方法。在进行检测的过程中,图像处理技术主要是基于对摄像头拍摄到的视频画面等进行细致分析,看道路前方何处存在障碍,并及时将障碍情况提示给司机等人。目前,这几种主要的障碍物检测方法在智能交通系统中都得到了相对较好的应用,效果也比较理想,对于图像处理技术的深化革新及智能交通系统的再发展可以起到强有力的推动作用。
3 结语
智能交通的发展与应用,不仅可以解决现存的交通问题,更可以带动我国交通事业在未来的发展。在智能交通的应用过程中,图像处理技术得到了比较广泛的应用,可以用于车牌识别、字符分割等。图像处理技术的应用,不仅给予智能交通发展应有的支持,也提高了智能交通的应用效率,保证智能交通的应用收到实际效果。相关部门及人员若想保证智能交通得到深化发展,就一定要重视图像处理技术的应用效果及其应用质量。
参考文献
[1]谢海斌.智能交通中图像处理技术应用的研究[J].电子技术与软件工程,2015(19).
[2]崔立岩.智能交通中图像处理技术应用的研究[J].通讯世界,2014(08).
[3]陈宁宁,尹乾,周媛,高丽娜.数字图像处理技术在智能交通中的应用[J].电子设计工程,2013(03).
[4]姜旭,朱灿焰.视频处理技术在智能交通系统的应用[J].通信技术,2010(01).
[5]张利峰.面向智能交通的图像处理技术与应用[J].金陵科技学院学报,2010(04).
作者简介
纪老平(1974-),女,山西省太原市人。大学本科学历。现为太原警官职业学院讲师。研究方向为图像处理、数字水印。
中国智能交通行业信息化
突出贡献企业奖
易华录公司以自有的软硬件技术创新、企业诚信推动城市智能交通应用技术发展,为公安与智能交通行业提供项目规划与咨询、核心技术与产品开发、工程实施与项目管理、人员培训等全方位的技术服务,与全国各地政府建立了密切的合作关系,在智能交通领域树立了良好的口碑,并通过不断增强企业的核心竞争力和创新能力,描绘“行业先锋、百年企业”的发展蓝图。
北京易华录信息技术股份有限公司(下文简称易华录)成立于2001年4月,是中国华录集团有限公司旗下的控股子公司,是一家面向智能交通应用,专业从事核心软件开发、数据挖掘与决策支持、智能交通及安防专业产品、系统集成与运营服务的国有控股高新技术企业。公司于2011年5月5日在深交所上市,现有员工近500人,己为全国140多个交通管理部门提供了智能交通技术服务。
央企优势
易华录拥有央企控股的企业背景,其控股方中国华录集团是国务院国资委管理的中央企业,享受国家对试点企业投资、项目审批、进出口贸易、融资、技术开发等方面的一系列特殊优惠政策。中国华录集团拥有强大的资金、技术、研发实力,始终名列国家电子百强企业前30名。
公司的主要核心领导均长期耕耘智能交通行业,具有丰富的专业知识和行业经验,对行业的整体背景和发展趋势有着深入的研究和独到的见解,结合时代走向,以“智能交通、人文交通、绿色交通”为企业使命,坚持“尊重人、培养人、依靠人、满足人”的企业理念,使易华录不断发展、壮大,向着“行业先锋,百年企业”的目标不断迈进。
技术优势
易华录在应用现代科技的基础上组建了易华录智能交通技术研究院。它是行业内最大规模的企业级智能交通技术研究院,依托200多人的研发团队,已取得129项软件著作权,涵盖交通信号控制、数字化视频监控、交通流数据采集、交通诱导等领域,率先在国内公安交通指挥中心集成系统中实现了指挥调度智能化、网络化、桌面化;它设计的指挥中心系统集成规范,将公安交通指挥中心集成联动体系应用推上了崭新的高度;它开发的城市智能交通系统管理平台,推动了中国智能交通产业标准化的发展进程。
品牌与服务优势
到目前为止,易华录已为全国100多个城市提供了技术服务,其核心产品“公安交通指挥中心集成平台”在全国的市场占有率高居行业第一,在城市智能交通领域树立了良好的企业信誉。
交通本是为人而生,为人而用,却成了困人之路,害人之途。
诚可见,交通拥堵、交通安全、能源短缺、环境污染已成制约经济社会可持续发展之顽疾。根据国民经济“十二五”发展预期,“十二五”末,中国城市化率将从47.5%提高到51.5%,如何破解因交通而带来的诸多难题显得尤为迫切。除了采取行政、法律、宣传教育等手段和措施外,有效运用科技创新,推进交通信息化建设,加快建设智能交通系统,也是非常必要的治理手段。
5月26日,交通运输部召开新闻会,介绍了《交通运输“十二五”发展规划》的主要内容。“十二五”期间,中国交通基本建设投资总规模约6.2万亿元,比“十一五”期间总投资4.7万亿元略有增长。“十二五”末,中国国家高速公路网将基本建成,高速公路总里程达到10.8万公里,覆盖90%以上的20万以上城镇人口城市。《规划》还提出要“大力发展智能交通,提升交通运输的现代化水平”,“重大关键技术研发取得突破性进展,科技成果推广应用水平进一步提高,科技进步贡献率达到55%”。
目前,新一代智能交通系统(ITS)呼声最高,被称为“治堵”和“安防”的利器。资本市场也是一片看好智能交通产业及其相关概念股,各大券商不遗余力地纷纷撰写研究报告,点评智能交通的巨大发展潜力。更有不少分析师预计,未来5年国内智能交通行业的投入将达数千亿元。
中国的智能交通处于什么现状?未来发展前景如何?对解决交通难题究竟起到多大作用?带着读者关心的这些问题,本刊专门求教于业内权威专家关积珍。
《新经济导刊》:随着中国工业化和城市化进程的加快,交通问题日益突出,近几年智能交通系统(ITS)备受关注,请您介绍一下中国智能交通的发展历程?
关积珍:从国外来讲,社会机动化发展到一定程度后,咱们现在面临的交通拥堵、污染、安全问题,以及交通对社会可持续发展产生的一些影响,它们在几十年前就遇到了。从20世纪60~70年代开始,它们陆续重视这些问题,那时没有明确提智能交通,主要从交通管理、交通控制、交通安全、交通可持续发展上做了很多工作。到了20世纪80年代左右,形成了智能化的交通系统,智能交通系统这个概念慢慢形成了。
20世纪90年代后期是中国智能交通系统的启蒙阶段。主要通过两次比较大的学术性会议,一次是科技部发起的中欧国际智能交通研讨会,另一次是亚太智能交通研讨会,这两次会议对国内业界认识智能交通起了非常大的促进作用。同时科技部与建设部、公安部、交通部组团参加了世界智能交通大会等国际性会议。
中国智能交通系统真正开始于“十五”期间,这五年是概念形成和理念导入阶段。主要做了一些科技性的引导工作,当时还确定了首批10个智能交通应用示范试点城市,包括北京、上海、广州等大型城市,还包括一些中小型城市,如中山,对智能交通在国内的普及和导入起了很大的推动作用。
“十一五”是智能交通系统发展的一个重要基础阶段。这期间有几个大的标志性事件:第一,科技部首次设立了现代交通基础领域的863,把智能交通和交通安全作为专题,同时也启动了一批863项目和几个比较大的支撑计划项目,这样科技对智能交通的推动和引导作用很明显。第二,原来做的一些基础性工作,结合一些重大的应用需求,显现了很好的效果,比较典型的有北京2008年奥运会,面向奥运的智能交通系统的保障和运用,还有上海2010世博会,广州亚运会,公路不停车收费(ETC)等。那一轮共启动了7个支撑计划,叫国家智能交通关键技术集成及应用示范,这种支撑计划对行业发展起了很大推动作用。第三,产业和企业的发展初步形成了比较好的格局。这期间基本上是有一定交通专业基础的、又掌握一定高新技术领域的、对这行业有一定感悟的企业,实现了稳定的发展。2000~2005年,大家对智能交通的理解和认识也有限,感觉市场很大,但是做什么不是很明确,所以许多企业都想挤进来,包括一些大IT公司,但是后来都退出去了,因为交通的专业性很强,没有这方面的积淀很难开展业务。当时我们开玩笑说,不要把智能交通系统ITS理解成IT+S,到现在业内认识到,traffic或transportation这个概念一定要强化。
到了“十二五”,我认为智能交通系统进入到了一个提升阶段,不管从技术水平还是产业格局,都会有一些大的调整和突破,智能交通将真正走上一个比较好的快速通道。
《新经济导刊》:从资本市场看,原来智能交通的概念成分偏多,是否可以说从“十二五”开始,智能交通更多转向应用了呢?
关积珍:“十五”、“十一五”期间,大家对ITS的内涵和本质认识不太清楚,“智能交通成了筐,什么都往里装”,实际上不是那么回事。当然,这也是中国的实际情况,中国的机动化进程是最近几年突然加速的,原来机动车保有量也有限,整个社会不是一个机动化的社会,对路和车的理解还有偏颇,道路交通基础设施也很不完善,这与有没有智能交通没关系。原来没有,现在有了,大家一看,智能交通原来就是干这个的?某种程度上造成了误解。
有人认为,交通到底有多少技术含量,因为每个人都是交通的参与者和感受者,都可以对交通发表意见。我们刚开始确实从理论体系上到技术支撑体系上,也没有拿出很先进的东西,这样让大家产生了误会,“智能交通继续搞下去,有什么好搞的。”有认识误区很正常,也是客观环境造成的。
“十二五”可能会有大的转变,原来大的城市应用效果已经很明显了,同时全国范围城市化、机动化进程很快,这两方面对交通带来的挑战是非常大的。原来北京、上海、广州这样的大城市拥堵,现在省会城市、二三线城市甚至许多小城市都拥堵了,恐怕仅靠修路已经来不及了,而且拆迁修路成本太高,占用太多耕地、绿地也不符合可持续发展。既有的道路资源怎么利用好,把管理水平提高上去,通过智能化的手段发挥更好的效益,已经到了刻不容缓的地步,所以大家觉得智能交通必须要搞。尽管有这个实际需求,但概念这东西是难免的,有时候概念是为了强化大家的理解和认识,比如车联网,虽然有所认识了,但其本质和内涵需要去进一步挖掘;还有物联网,自从IBM提出智慧地球,后来咱们提出物联网,一直在推进,但也面临同样的问题,物联网究竟是要干什么?交通物联网从本质上说还是交通信息的采集处理和,但这些大的背景大的趋势大的变化无疑将给智能交通注入新的内涵,促进一些新的领域技术方面的发展,有效结合好,发挥积极作用,就是有意义的。
智能交通里面有一个核心系统――采集处理,从道路交通信息的采集、传输、处理到,可以给管理者,包括交管局、交通指挥中心等,同时也面向社会。在北京路上开车可以看到路况显示,前方是否拥堵,这个过程就是“采处发”。从采集来讲就是感知,原来在路上设检测器感知,将来车上都有ID了,那就变成车辆感知了,再先进一点,车与车之间可以通信了,车联网就形成了。另外路旁边有信息采集装置,跟车辆实时交互,那就车路联网了。路再通过无线传感器或无线通信连接起来,那就构成一个大的物联网概念了。不管叫车联网、路联网还是物联网,只要大家接受就行。本质意义是广泛的获取信息比以前要多。如果说以前是路边设一个检测断面来获取信息,现在是广义的多维的网络化的全景式的交通信息环境的建立。这在物联网背景下,是一个重大变化。在技术不断变革的时代,概念是难免的,但不要单纯追求概念。
《新经济导刊》:智能交通系统在中国发展十几年了,有哪些自主创新成果?
关积珍:交通本身蕴含着一定的文化和社会背景因素,比如道路指示牌,国外的拿过来中国人看不懂,中国人在认知方面有自己独特的惯性思维和文化传统,把国外的高速公路编号G25、G18拿到中国,建立不起概念来,不适用。只有以地域概念命名,中国人才能记得住,比如京藏、京沪。
智能交通是与国情、地域相关的,除了共性技术和核心技术一样,在应用层面有很大区别,我们成功的地方恰恰是结合中国国情和发展需要的一些领域,比如联网不停车收费(ETC),日本早就有,而且做得还比较成功,欧洲也有相关标准,美国发展比较慢,因为美国高速公路不收费。中国因收费造成排队拥堵是一个很大的问题,针对中国的国情、车况和收费管理等要求,需要一套很复杂的体系。我们在ETC方面做了很多创造性工作,形成了自己的国标,建立了相应的示范项目,像京津冀、长三角、珠三角这些示范项目做得很好,现在向全国进行推广。基于此,下一步将延伸到城市交通拥堵收费。
另外,我们在面向重大应用需求上,做得还是很成功的。比如前面提到的北京奥运会,上海世博会。有人说这是国家项目,有政府力量,但政府推动只是一个重要的因素,最终变成现实需要技术去实现,我们实现了,这是很大的成功。有些典型的系统与国外相比一点都不差,像北京道路交通信息采集处理系统,二、三、四、五环以及进出京高速公路都设有专门的检测器,现正向主干路延伸。首先检测手段不是单一的,有微波、超声波、视频、旅行实验检测,把这些数据汇集上来以后,实时地进行自动化处理和对外,这需要的技术手段还是比较高的。而国外区域性的有,整个城市这么做并不多。在上海世博会期间,从周边省市进入上海的客流状况的获取,基于移动的手机定位进行客流预警、宏观状况信息的采集,做得也很好。北京还做了交通拥堵评价,对交通拥堵建立了一个评价指标体系,核心指标是拥堵指数,把拥堵从0~10分成五个区间,分别代表非常畅通、畅通、缓行、拥堵、严重拥堵。这套智能化交通运行分析系统很有价值,将来有机会可以适合公众接受的形式对外出去。
这些年,智能交通在基础技术方面取得了很好成果,重大应用上取得了标志性的成果,形成了初步的智能交通标准体系,在国际的智能交通发展格局里,中国也占有一席之地了。
《新经济导刊》:现在一个国家、一座城市都讲究顶层设计,您所领导的企业也是做解决方案的,你们如何实现智能交通系统解决方案的顶层设计?
关积珍:你问得很好。智能交通系统本质上是一个完整的体系,要有系统的思想和方法去做智能交通,首先要有整体的顶层设计,明确总体目标和任务,然后决定投入多少,如何分步落实。我们在做智能交通系统解决方案的时候,首先建议对方制定城市综合交通规划,然后再制定安全管理规划和道路交通智能化管理规划。智能交通管理规划,包括需求、路线、发展目标、系统建设的远景规划等,特别是面向中小城市,更需要去引导。这样做才有意义,不会造成重复建设和浪费。在上世纪90年代末2000年初的时候,我就对一些地方城市交通主管部门说,建设智能交通系统要做三件事情:一是建立健全道路交通基础设施环境;二是加强宣传教育,提高全民的交通意识和素质 ;三是做各种系统,用先进的技术来保障。这样的智能交通系统才能发挥作用,否则再先进的技术和设备也无法保障交通的畅通和安全,因为与人的交通素质和基础设施是否完善有很大关系。我认为,这种倡导到现在依然管用。所以我们公司一直设置一个部门―交通工程事业部,业务职能就是做交通标志、交通区划等,这是天大的小事。作为企业,我们不能只盯着市场和项目挣钱,要把智能交通当成民生工程来做。
《新经济导刊》:中国的智能交通产业链是否形成?现在有分析人士说,“十二五”智能交通产业规模有几千亿,你怎么看?哪些领域发展潜力大?
关积珍:坦率地说,现在智能交通产业链是初步形成,但还不成熟,分工也不合理。许多企业发展定位不清晰,产品、解决方案、系统集成等什么都想做,但又做不精。没有形成比较大的稳定的各环节的龙头企业。这是任何产业都要经历的阶段,需要一个逐步发展过程。
至于产业规模,智能交通的产业空间确实不小,到底有多大,不好预测。首先产业边际就不好界定;其次,交通管理、交通服务、投入主体都是多元的,政府投入只是一方面,还有企业投入、风险投资等。我认为每年几百亿的投入还是有的,现在没有一个全国的智能交通投入汇总数据,因为城市智能交通都是地方政府主导的。
中国的智能交通有个特点,是民航、铁路、公路、轨道、城市道路、水运等综合交通领域全面推进,而国外更多关注的是道路智能交通,中国把道路交通分为公路和城市道路两块。中国正在进行交通信息化建设,信息化和智能交通很难分清楚。民航的业务系统一直跟国际接轨,管理的现代化和信息化程度是比较高的,如客票订制。铁路业务运营管理的自动化和信息化程度是比较高的,面向公众服务这一块还比较欠缺,现在也意识到这一点了,正在改进。这两个都是行业纵向管理。公路比较分散,各管一段,全国公路资源统一协调难度比较大,交通部也是积极推进,并且计划对全国公路进行智能监管和紧急处置,从国家战略角度也是很有必要。真正热点和比较关注的是城市道路交通,主要是解决拥堵,但智能交通不可能完全解决拥堵,只能为缓解拥堵提供一个技术支撑手段。解决拥堵与城市规划、土地利用、公众出行方式、城市交通的结构构成等有很大关系。智能交通只是这一揽子交通解决方案中的一个,这一块,智能交通的发展空间比较大。在城市化进程中,交通问题是一个突出问题,不仅仅是硬件建设,人的观念也要转变,要尽快适应城市化的要求。
《新经济导刊》:据了解,交通运输部已经启动新一代智能交通系统发展战略研究,北京市也表示将建设新一代智能交通系统,请问什么是新一代智能交通系统?
关积珍:新是相对的,业内对此说法也有不同认识。我认为,新一代必须从本质上有突破。当然,这种提法也反映出一个趋势。智能交通发展到现在,对中国来讲,除了借鉴国外的经验,也要满足国内的应用需求,有很多不太成熟的技术不能完全照搬国外的,我们需要结合国内需求去创新发展,这是一个层面。第二个层面是,现在的技术环境与美日欧当时的环境完全不一样了,不在一个起跑线上,新技术日新月异,如何运用现有的高新技术来提升中国的交通管理水平和效率,这需要去重点探讨。还有随着经济社会的发展,人们对交通出行、享受新技术成果运用的需求也不一样了,智能交通技术、服务和运用的理念也需要调整,要实现安全、通畅、环保、智能化服务等多元目标而不是单一目标。原来的技术系统无法满足,需要集成创新,有新的技术手段来支撑,实现新的展示,这也可以说是新一代的内容。新的需求、新的技术环境、新的理念上的突破,这样才能对智能交通有一个新的发展。
《新经济导刊》:“十二五”期间中国智能交通的发展方向和重点是什么?
关积珍:第一,综合交通运输系统的性能提升是我们关注的一个重点方向。“十二五”是智能交通提升的阶段,包括关键技术要有新突破,比如车路协同技术,智能交通服务于交通管理和出行的需求要有一个提升。中国的特殊性是综合交通运输,公铁水民都要一体化去考虑,不能偏颇哪一个。在863支撑计划里有一些交通枢纽的布局,加强枢纽之间的能力协同。典型的讲,从天津坐高铁到北京南站,从北京南站换乘地铁到中关村,这样就比原来大大缩短了时空距离,提高了出行效率。
第二是智能化交通管理向智能化服务转变。原来的智能交通系统侧重于管理上的需求,服务的理念体现不充分。实际上交通是面向服务的,应该面向服务提供技术支撑,让服务的水平和效率更高。民航这方面走在了前面,网上可以订机票,走不了可以改签,登机牌通过手机和网络都可以换,这都是信息网络技术带来的方便。其他火车等出行方式都可以这么去做,最近火车实行网络售票,这就是一个进步。还有诱导,不能光告诉哪里堵哪里不堵,应该在出门之前告诉全市的交通状况,你所去的区域是否有重大活动,通往那个区域的道路,哪条交通流量大,以便提前绕行。
第三是交通安全要下功夫。机动车保有量、道路增加、人口流动快、交通安全意识淡漠等因素将对交通安全带来很大压力。科技部、公安部、交通部在“十一五”启动了一项《国家道路交通安全科技行动计划》,对有效防治、减少重特大道路交通事故进行系统的技术研究,这也要继续深入开展。另外还要加强安全保障措施和安全宣传教育,安全无小事。交通教育要从娃娃抓起,交通宣传要日常化,新闻媒体要加大舆论引导和监督力度,开辟专栏天天讲交通知识,日日讲交通法规,形成良好的交通文化氛围。
第四是提高交通信息的采集处理水平。现在信息化发展很快,交通信息的采集、处理、是智能交通的一个核心系统,这方面还有很多要做。因为不管是科学的管理还是高效率高水平的服务,都要依赖于对交通实际状况的充分了解,这就要靠信息的获取和采集,同时还要快速地处理和高效率地。
第五是建立公共的智能化交通服务平台。原来智能交通是做单项技术、重大集成应用,现在要转向构建面向公众的多媒介、多功能、方便快捷的交通信息服务大平台,切实发挥为民服务的智能交通作用,引导公众合理选择出行计划和方式,从源头化解交通拥堵,保障交通安全通畅。
第六是要大力发展智能交通产业。智能交通是典型的产学研用多技术领域集成的体系,发展到现在,要扩大和提升产业规模,否则技术不能发挥很好的作用;我国已经在特大型城市、大城市集中应用了许多很好的技术成果,要加快产业化推进,结合各地特点向全国进行商业推广。要加强对智能交通产业和企业的引导和支持,这方面已经有迹象了。最近资本层面的运作如并购、上市已经开始。未来五年,将形成有梯次的有一定规模的产业化格局。
《新经济导刊》:美日欧等西方发达国家的智能交通系统建设有哪些经验值得中国借鉴?
摘 要:智能交通系统(ITS)是一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系统。云计算将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度,构成一个计算资源池向用户按需服务。本文通过研究云计算技术在智能交通领域的应用,提出基于云计算的ITS平台,解决了共享处理海量交通信息的难题。
关键词:智能交通系统;云计算; 交通信息; 组网; 管理模式
1. 背景
电子信息技术与交通运输部门的融合,逐渐形成一个崭新的工程领域,即智能交通系统(Intelligent Transportation System),简称ITS。ITS就是通过采用先进的电子技术、信息技术、通信技术等高新技术,对传统的交通运输系统及管理体制进行改造,从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系统。ITS强调的是运输设备的系统性、信息交流的交互性、以及服务的广泛性 Peter Mell and Tim Grance, “The NIST definition of cloud computing,” Version 15,October 7, 2009.
关键词 高等职业院校;技能人才;智能交通;人才需求;调研;珠三角地区
中图分类号 G718.5(65) 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2013)23-0009-04
一、调研背景
广东的智能交通系统ITS(Intelligent Transportation System)建设相对全国其他省份起步较早,到2012年底,全省开通的电子不停车收费(ETC)车道超过450条,粤通卡全年用户保有总量突破170万,数量全国第一。目前,珠三角地区的机动车和驾驶人员管理基本实现了信息化,并在城市综合交通信息平台、智能公交调度、城市交通智能控制、高速公路管理等方面取得显著效果[1];电子警察、ETC技术、GPS技术、GIS平台等先进装备和技术在广东交通系统中被广泛使用。智能交通技术的广泛应用与快速发展,需要大量懂交通安全法规、掌握交通工程基础知识及行业标准、具有智能交通设备及系统使用与维护能力的复合型人才。然而,目前我国智能交通从业人员主要来自传统的交通行业和新兴的信息产业,人才结构不合理。
广东交通职业技术学院是国内较早开展智能交通专门人才培养的高职院校。学校的智能交通专业作为国家骨干院校重点建设专业,在人才培养模式和课程体系改革方面做了有益探索,培养的学生普遍得到企业认可。但与智能交通行业发展速度及其人才需求相比,学校专业建设仍存在许多不足。基于此,调研组对珠三角智能交通行业高技能人才现状及需求、岗位设置、岗位能力及技能要求等方面进行了深入调研,根据调研情况对专业改革的方向进行探索。
二、调研范围
根据制定的调研方案,调研小组通过Email、电话、问卷等形式对12家大型企业、18家中型企业、10家小型企业和3所职业院校及80多位相关专家进行了调研,具体数据见表1。
三、珠三角智能交通高技能人才现状和需求
(一)珠三角地区对智能交通人才需求较大的行业
调查显示,珠三角地区对智能交通人才需求较大的行业有高速公路(占24%)、城市道路(占20%)、智能站场(占17%)、电子地图(占14%)、卫星导航(占13%)、停车管理(占7%)、物流运输(占5%)等,其中高速公路、城市道路和智能站场三个领域智能交通高技能人才需求占需求总量的一半以上(达51%)。
1.高速公路
高速公路涉及的智能交通岗位有监控系统安装与维护、收费系统集成与施工、收费系统故障诊断与维护、高速公路机电系统施工等。到2012年12月,广东省高速公路总里程达5500公里,为了保证高速公路的正常运行,需要建设与之配套的高速公路收费设施[2]。高速公路快速发展趋势,势必需要大量的机电系统从业人员。
2.城市道路
城市道路涉及的智能交通岗位有交通控制系统安装与维护、电子警察系统安装与维护、城市道路监控系统安装与维护、交通信息系统安装与维护、城市道路控制系统技术管理等。在“十二五”交通规划中,智能交通将成为交通规划的重要组成部分,2013年总体市场规模将达到459.5亿元。交通部已经启动新一代智能交通系统发展战略和应用物联网技术推进现代交通运输策略研究两个重大研究项目,对未来5~10年发展进行谋划。如此巨大规模的投资建设,吸引了大批企业涉入,势必需要招收大量的智能交通技术人才。
3.智能站场
智能站场涉及的智能交通岗位有公交监控与调度、公交监控系统安装与维护、公交信息采集与、智能站场技术管理等[3]。对于大型的公交枢纽,大量的车流、人流在此汇集,在有限空间的站场内,如果不能很有效地调度公交车辆、疏理人流,很容易发生事故。广州众多的大型公交枢纽需要实施智能化管理,而智能化系统的实施需要智能交通技术人才的参与。
4.电子地图
电子地图涉及的智能交通岗位包括地理信息采集、电子地图制作、地理信息系统设计等。珠三角地区目前拥有GPS相关企业400多家,卫星导航定位企业数量约占到全国卫星导航定位企业总量的三分之一,广东省生产制造的卫星定位导航产品占全国的60%以上,需要大量交通监控电子地图制作人才。
5.卫星导航
卫星导航涉及的智能交通岗位包括GPS设备安装与维护、GPS数据采集、GPS监控安装与维护、GPS车载导航安装与维护等。随着北斗卫星导航产品民用及产业化,卫星导航产业将呈井喷式增长,预计到2015年,北斗卫星导航产业将达到500多亿元的规模;交通运输部规定,“长途运营车辆2013年6月1日后,凡未按规定安装北斗导航的车辆,不予核发或审验道路运输证”。因此,卫星导航设备的安装与维护方面的高技能人才有着巨大的缺口。
6.停车管理
据统计,广州目前登记的停车位仅有60余万个,与近240余万辆的汽车保有量相比,广州大量的停车位缺口已成为停车管理面临的重要难题。对停车实施智能化管理是解决停车难题的措施之一。智能停车管理系统包括车辆人员身份识别、车辆资料管理、车辆出入情况统计、位置跟踪和收费管理等内容。智能停车管理系统的建设实施有赖于技术型人才的参与。
(二)智能交通现有岗位人员分布情况
目前珠三角地区智能交通从业者一个显著特点是男性化、年轻化,智能交通行业目前还是一个男性化的职业,在被调查的企业智能交通工程师中,有95%是男性。调查显示,企业希望有更多的女性工程师加入到智能交通行业中。
调查显示,目前在智能交通岗位工作经验方面,具有6~10年工作经验的占10%,有46%的工程师拥有3~5年的系统集成经验,而有1~2年工作经验的从业者占23%。这表明有越来越多的新兴人才加入到智能交通行业中。
对智能交通从业人员学历要求的调查显示,本科占41%,硕士占11%,大专学历占6%,大专学历以下、博士及以上学历均占2%。智能交通行业属于高端研发领域,对从业者学历要求较高,要求至少应具备大专学历。
调查显示,公司提供的月薪在“2000~3000元”和“3000~5000元”的比例最大,分别是42%和32%,其他高薪以及低薪所占比例均较小。智能交通从业人员薪资待遇略高于其他行业,工作一年左右薪资可达到3000~5000元/月,而具备5年以上工作经验的智能交通系统工程师月薪可达到8000~15000元,从业人员薪资增长空间较大。
智能交通涉及到的岗位较多,主要有高速公路机电系统施工、监控系统安装与维护、收费系统安装与施工、收费系统故障诊断与维护、电子警察系统安装与调试、交通控制系统安装与维护等。其中,高速公路领域相关岗位占50%,城市道路领域相关岗位占30%,卫星导航岗位占13%,电子地图岗位占5%,具体如图1所示。
(三)智能交通人才需求现状
调研显示,智能交通人才仍然供不应求,75%参与调查的公司目前都急缺智能交通方面的人才,人才缺口巨大。
调研显示,95%的智能交通系统工程师及行业人士都认为智能交通非常有发展前途,有50%的工程师对此充满信心;有45%的工程师虽然对智能交通行业前景表示认可,但有时也会觉得迷茫。
四、智能交通专业岗位能力描述及技能要求
岗位能力及技能分析见表2。
五、结论及思考
(一)企业的建议
在走访调查中,企业认为智能交通行业的发展需要更高层次的技术技能型人才:一是智能交通行业的发展需要复合型技术技能人才。学校要改变传统的人才培养模式,拓宽专业口径,培养掌握交通运输工程基本原理和方法,业务上能够适应交通运输需要的复合型技术技能人才。二是加强前沿技术应用能力培养。加强无线通讯技术、微电子传感器、嵌入式系统的教学,特别要重视物联网技术对传统交通运输业改造、提升的重大作用,构建现代运输专业基础平台,以适应现代交通、智能交通的建设与发展。三是毕业生的素质需进一步提升。调查表明,大学生缺少吃苦耐劳的精神,缺乏社会责任感,企业建议在人才培养过程中加强应用技能训练,同时注重学生礼仪礼貌、吃苦耐劳、责任心、团队意识的训练。
(二)对智能交通专业人才培养的反思
首先,课程设置需进一步完善。由于智能交通专业设立时间比较短,在培养目标、课程设置上存在盲目性,对于要把学生培养成什么样的人才没有明确的目标,仅仅通过“重新组合”国内高等院校有关专业和课程来确立自己的专业和课程体系,套用本科的人才培养模式,自身的特色并没有形成,需进一步完善课程设置。
其次,学生社会适应能力需一步提升。智能交通类人才培养从某种程度上仍然沿袭着“以课堂为中心”的传统培养模式,忽视学生毕业后所从事的职业定位,教学内容与行业实际有脱节现象。校企联合培养缺乏长期的、系统的、实质性的合作。学生实习往往只能做一些简单而重复操作的事情,得不到很深的感性认识,社会适应性需进行一步提升[4]。
最后,要加强非智力因素的培养。目前本专业的培养目标是培养德、智、体全面发展,掌握必须的基本文化科学知识和智能交通专业必须的专业知识与技能,有良好的职业道德修养和敬业精神,具备较强创新能力和自学能力,能适应社会经济发展需要的高等应用型技术人才[5]。但在实际教学中,往往只重视知识与技能的传授,忽视思想道德、情商的训练,因此要加强非智力因素的培养。
参考文献:
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[4]麦强盛.广东省高技能人才需求调研分析[J].职业技术教育,2010(31):21-25.
[5]黄乐览,黄伟萍.适应珠三角经济发展的高职人才培养模式探讨[J].中国职业技术教育,2010(15):20-22.
Investigation and Analysis on Talent Demand of Intelligent Transportation Specialty in Higher Vocational Schools
in Pearl Delta Region
CAO Cheng-tao,LIN Xiao-hui
(Guangdong Communications Polytechnic,Guangzhou Guangdong 510650, China)
随着经济的飞速发展,迅猛增加的车辆与道路资源比例严重失衡,交通违章突出,交通堵塞严重,肇事逃逸案件增加,交通管理难度日益增大,智能交通管理系统应运而生。
智能交通系统智能交通(IntelligentTransportSystem简称ITS),是通过信息技术、将先进的信息、数据通讯传输、电子传感术及计算机处理等技术有效地集成运用于整个地面交通管理系统,而建立的一种在大范围内全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合交通管理系统。“先进国家的经验表明,利用信息化科学有效管理,可以提高车辆通行率30%。”总理在2009年11月3日《让科技引领中国可持续发展》讲话中指出:要把建设创新型国家作为战略目标,把可持续发展作为战略方向,要加快构建以低碳排放为特征的工业、建筑、交通体系,要着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。这一讲话为加快智能交通建设注入新的活力,将更有力地推动我国交通基础设施建设的可持续发展。
1.加快智能交通建设,构建可持续发展交通体系的对策
目前,我国智能交通技术仍处于探索发展阶段,但是,世界各国都必将更加重视智能交通技术的研究与推广,并把它作为未来交通建设与发展的优先领域予以重点支持,通过推动智能交通系统的全面迅速发展,最终建立起一个以信息技术为中心的现代交通管理的新体系。在这种大背景下,我国政府必将更加积极主动的推动智能交通技术的研究与建设,这是符合世界新技术发展方向的,也是建立以人为本、和谐交通的具体要求。
2.提高道路管理效率
道路交通流量是科学组织交通的依据。采用智能交通系统的基础部分检测系统的电磁感应装置或车流信息的超声波检测车流量,可全天候将交通流信息反馈到计算机进行科学交通组织,达到人工检测无法比拟的高效和准确,从而提高交通组织水平,进而提高管理效率。“上海市公安局一行赴法、德两国考察,认识到道路交通组织的问题:法国、德国城市市内道路普遍狭窄,但交通仍然保持畅通,反映出交通组织水平比较高。切实提高交通组织水平,发挥交通组织软管理的作用,是当务之急。”而深圳市就曾首次在2008年的政府工作报告中提出了“提高交通组织水平”的概念。
3.加大科技开发力度,增强自主创新能力
我国目前ITS基本上分散在有关部门的各自开发研究过程中,缺乏系统性、可操作性,这势必影响今后全国ITS的发展。基于此,一方面,应通过采用先进的现代信息和通讯技术,着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,加快ITS的系统开发和研究。另一方面,加强ITS技术与先进的交通管理技术、公交调度技术、现代物流管理技术之间的融合,提高效率、降低资源损耗。此外,还应着力解决制约和影响ITS发展的关键技术,研究推广新材料、新技术和新工艺,通过提高技术含量,实现最佳的经济效益和社会效益。
4.加快交通行业GPS建设
GPS在ITS中主要应用于车辆的定位和导航系统。GPS定位导航系统与电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合,可以实现车辆跟踪、提供出行路线规划和导航、信息查询、交通指挥和紧急援助等许多功能。目前GPS已在道路运输行业得到了广泛的应用。据不完全统计,全国已有北京、上海、重庆、广东、四川、福建、浙江等省市在高速直达客运、旅游客运、出租汽车、集装箱运输、危险货物运输等车辆上应用了GPS车辆监控调度系统。
5.整合信息资源,提高共享和开发利用能力
我国交通信息集成和应用程度还比较落后,现有的交通显示屏基本上是静态交通信息,社会交通参与者利用信息的程度比较低。首先,要加强系统开发,建立信息平台。通过行业联网、地域联网,加强数据采集、交换和更新,建设数据中心,建立交通基础信息库、运输业户、船舶库、车辆库、从业人员库等大型基础信息资源平台,形成信息集中再反馈的互联互通机制。其次,通过行业内部特别是交通运输系统,加强信息资源目录体系建设,建立和完善行业信息资源目录体系,共同促进行业信息共享交换体系的建立。最后,通过网络平台,加强交通信息查询、在线办事、目录体系检索等业务服务功能,积极引导和鼓励企业、个人从事交通行业信息资源的商业,发挥市场对信息资源配制的基础性作用,使交通信息资源更好地为行业管理和社会公众服务。
6.大力培养和吸纳优秀的智能交通技术人才,满足智能交通技术发展对人才的需求
随着智能交通的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外的交流合作,将最新的智能交通技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,积极培养和吸纳优秀的智能交通技术专业人才,满足智能交通技术对人才的需求。
7.结语
目前,我国智能交通发展虽然仍处于起步阶段,但可以肯定的是,未来若干年内,包括我国在内的世界各国必将更加重视智能交通技术的研究与推广,并把它作为未来交通建设与发展的优先领域予以重点支持。我国应发挥后发优势,积极探索发展模式,为交通运输业在智能交通这一新技术领域的健康发展提供有力保障。
参考文献
[1] 城市智能交通系统发展趋势及对策研究[EB/OL]. 城市交通网,2009,12(15).
[2] 张其善,吴今培,杨东凯. 智能车辆定位导航系统及应用[M]. 北京:科学出版社,2002.
关键词:单机片;智能交通红绿灯;控制系统设计
引言
进入新世纪以来,我国的城市化水平不断提升,城市交通规模不断扩大,在一定程度上加大了城市管理的难度。在城市交通管理中,交通红绿灯发挥着重要作用,只有发挥交通红绿灯的实用价值,对路面交通进行精准控制,才能实现交通系统的正常运转。随着网络信息技术的不断发展,其与社会各个行业的融合更加紧密,智能化成为城市交通的发展趋势。在此背景下,以单机片为基础,进行智能交通红绿灯控制系统设计势在必行。
1 单机片概述
1.1 含义
所谓的单机片,就是在计算机技术的支撑之下,把各种电路集中在一种芯片上,赋予单机片数据传输和电流输送的功能。在单机片上有大量的串行电路,这些电路可以把系统中的不同结构要素组成起来,形成动态操作系统,以此实现系统的高速运转[1]。
1.2 结构
一般来说,单机片是和其他电控设备联合使用的。在智能交通红绿灯设计中,需要构建智能交通系统,系统中的硬件组成要素包括单机片、芯片、数码管、二极管、电阻、电源等等。不同组成部分承担着不同的职能。以单机片为例,单机片可以储存不同的控制电路。以芯片为例,芯片可以记录智能交通系统的关键信息。以数码管为例,数码管可以储存大量系统数据,并实现信息数据的传输。以二极管为例,二极管可以赋予交通信号灯颜色,提高交通控制的效率。以电阻为例,电阻可以控制智能交通系统的过电流,保障系统的稳定性。
1.3 型号
在交通红绿灯控制系统中,经常选用AT89S51型号的单机片。该型号的单机片具有极强的实用功能,一方面,AT89S51单机片可以优化智能交通系统的编程,另一方面,AT89S51单机片可以实现IO接口的独立控制。在应用这一型号的单机片之后,程序储存器可以扩大和升级,为交通红绿灯控制系统提供更多的功能信息[2]。
2 基于单机片的智能交通红绿灯控制系统设计
2.1 设计要求
在以单机片为基础,对智能交通红绿灯控制系统进行设计的过程中,应该满足如下的几个功能要求:第一,应该保证东南西北四个方向交通信号灯的正常运行,当东南方向的道路开启时,西北方向交通流应该暂时停转。第二,应该把准行时间控制在一分钟或两分钟。如果道路的车流量过大,可以设置准行时间为两分钟,如果道路的车流量过小,可以设置准行时间为一分钟。第三,应该明确不同交通信号灯的功能。在准行车辆通过时,应该在绿灯亮起之前,让四个路口的黄灯同时闪烁,以此为驾驶员提供提示,说明行车方向即将发生改变。第四,应该在不同的路口安装交通提示牌,在网络信息技术的支撑下,交通提示牌可以实现全数码化和智能化,驾驶员和行人通过观看交通提示牌,可以知晓道路准行或禁止通行的时间。第五,应该以单机片的基本参数作为依据,实现单机片的电路集合功能,同时要把单机片和数码管结合起来,实现智能交通信号灯的快速转换。
在以单机片为基础,对智能交通红绿灯控制系统进行设计的过程中,应该遵循如下的设计思路:智能交通信号灯的最主要功能就是稳定城市交通运行,因此可以将智能交通信号灯分为三个不同的组成部分,第一个组成部分是剩余时间显示,驾驶员和行人需要知晓变道剩余时间。第二个组成部分是交通灯显示,当时间到达设定值后,交通信号灯要实现自动转换变色。第三个组成部分是按键停止运行,当道路交通出现重大事故,应该中断该段道路的车辆运行,对安全事故采取应急措施[3]。
2.2 设计实际
首先是智能交通红绿灯系统中的LED剩余时间显示设计。在进行LED显示设计时,应该做到如下几点:第一,应该依靠网路信息技术,实现互联网和LED显示屏的连接。第二,在选择交通红绿灯的过程中,应该让不同灯光的位选线先后处在选通的状态,同时让其他灯光的位选线处在关闭的状态,根据位选线的数码对应值,在显示屏上进行数据编码。第三,应该对LED显示屏的显示效果进行检验。如果字符段码与实际信号灯相符,可以将LED显示屏投入到城市交通之中。
其次是智能交通红绿灯系统中的红绿黄灯光转换设计。在城市交通中,不同颜色的信号灯代表了不同的交通指示,红灯代表停止同行,绿灯代表准许通行,而黄灯代表等待。在进行信号灯转换设计时,应该做到如下几点:第一,应该以东西方向为基准,进行初始状态的设置。东西方向的初始时间可以限制为五十五秒,黄灯的持续时间可以限制为五秒。第二,应该以南北方向为基准,进行初始状态的设置,南北方向的初试时间和黄灯持续时间与东西方向相同。第三,在时间设置完毕之后,要应用计算机进行初始循环。
再次是智能交通红绿灯系统中的紧急中断设计。在城市交通中,经常会出现重大紧急事故,阻碍交通的正常运转。在进行紧急中断设计中,应该做到以下几点:第一,建立一个仿真系统,模拟事故发生现场,并对模拟事故进行程序编制,把编制之后的程序记录在交通系统之中。第二,应该根据仿真事故制定相应的应急方案,测试系统运行结果,直至测试数据能满通正常运转的需求[4]。
3 结束语
综上所述,随着城市化水平的不断提升,交通行业迅速发展起来,为了保障交通的快速运转,以单机片为基础进行智能交通灯控制系统的设计势在必行。
参考文献
[1]刘德新,周志文,张卫丰.基于STC89S52单片机智能交通灯控制系统的设计与制作及应用[J].深圳信息职业技术学院学报,2012,03:38-41.
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关键词 GIS 共用信息平台 智能交通管理系统
1 背景
为了解决我国城市的交通问题,改善城市交通系统的性能,一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现,另一方面需要通过采用科学的管理手段,把现代高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能,从而改善整个道路交通的管理效率,提高道路设施的利用率,实现城市交通管理的科学性和有效性。
城市智能交通管理系统由多个子系统组成,各个子系统的信息需求复杂多样,但有一些信息是可以共享的,通过共用信息平台可以使这部分信息增值,而且整个智能交通管理系统的信息通过共用信息平台的统一存储、组织、处理,能够更有效地保证数据间关系的正确性、可理解性和避免数据冗余,提高系统中信息的利用率和传输速度。
2 以GIS作为共用信息平台
智能交通管理系统主要包括视频监控系统、电子警察系统、110/122接处警系统、车辆运营管理系统、路口控制系统、公共交通系统、GPS系统、交通诱导系统等。对整个系统而言,应充分发挥子系统的作用,并做到无缝集成。
地理信息系统(GIS:Geographic Information Sys-tem或Geo-Information System)作为一种综合处理和分析空间数据的技术系统,能够有效地对地球空间数据进行采集、存储、检索、建模、分析和输出。它的独特之处就在于能够把地理位置和相关属性信息有机地结合起来。众所周知,交通信息与地理位置密切相关,利用GIS技术构筑智能交通管理系统的共用信息平台,不但能够使交通信息在空间上直观明了地显示出来,并能为这些信息的深层次挖掘和后续信息服务及辅助决策提供空间属性上的支持。
信息是智能交通管理系统中重要的基本元素,也是联接各个子系统的纽带。通常把交通信息划分为两类:静态交通信息和动态交通信息。静态交通信息是指包括道路信息、交通附属设施信息、停车场信息、车辆管理信息等随时间变化较小的信息,它又可以分为基础数据(如道路路网数据等)和历史数据(如车辆违章历史数据等);动态信息主要指各类实时采集到的交通信息,如交通流量信息、视频监控信息、公交车位置信息等。利用GIS可对以上所有数据进行集成管理。针对智能交通管理系统对信息要求的特点,建立专属的地理信息数据库,通过网络互联与分布式数据库系统建立GIS平台。GIS作为整个系统的协调者,对数据和应用进行管理。图1所示为地理信息系统在智能交通管理系统环境下的集成。
3 系统的技术框架
3.1 系统的总体架构
根据信息平台的一般架构,结合考虑GIS作为智能交通管理系统共用平台的要求,系统可采用三层体系结构:
(1)客户端。指的是信息平台的用户主体,包括道路使用者、道路建设者、交通管理者、运营管理者、公共安全负责部门、相关团体等。具体的服务对象由系统的建设者决定。
(2)应用服务层。以GIS作为城市交通智能管理系统的信息平台,由各个交通管理子系统采集交通数据,将这些原始数据以规定的格式返回,再对数据进行分类、抽取、挖掘和融合等处理,在数据存储的同时,将不同的信息按照规范的协议给相应的应用子系统。同时提供多种静态和动态交通信息查询接口,满足这些外部系统的交通信息需求。
(3)数据管理层。存储系统所需的基础数据,提供平台与各子系统之间的信息接口。
基于GIS平台的城市智能交通管理系统的组成如图2所示:
3.2 GIS共用平台的基本功能
各个子系统由于功能的不同,获得的交通数据也不同,但大多具有信息量大、情况复杂等特点。将这些来源不同、类型不同的大量信息融合在一起,从中提取具有更多特征的更深层次的信息,并最终在系统的管理决策核心中得到应用,是维持整个系统正常运作的关键环节。信息在智能交通管理系统中的综合利用如图3所示。
GIS共用平台作为整个智能交通管理系统的枢纽,它担负着信息汇总、融合和中转的职责。其基本功能表现在:
(1)信息采集功能。从各子系统按规定的格式提取共享数据,完成对静态交通信息和动态交通信息的重组,并保证数据的正确性、可读性,避免大量数据的冗余。
(2)信息融合功能。根据各个子系统间的功能要求和内在联系,对采集来的信息在一定的准则下加以分类、统计、关联,挖掘出更深层次的信息,以用于交通管理决策。
(3)信息提供与功能。按各子系统的要求,以规定的格式向子系统传输所需信息;根据服务请求和查询权限提供给客户数据、图形或图像等信息。4 主要问题与解决对策
以GIS作为智能交通管理系统的共用信息平台也存在着一些问题,主要体现在实时性和数据量过大两个方面。
智能交通管理系统要求共用信息平台能够实时刷新数据用于交通管理(如决策、指挥和调度等)和信息,从而对GIS平台提出了实时性的要求。另一方面,由于我国不允许将高精度的GIS数据刻入光盘,相当一部分地理信息基础数据需要通过无线下载方式获得,导致各子系统与平台间的数据交换量庞大,影响GIS平台的有效工作。
针对上面的两大问题可将地理信息分为基础地理信息(道路位置信息、单行道信息等)和交通属性信息(停车场位置、建筑物位置等),将大量的基础地理信息通过GIS共用信息平台通过专用短程通信(DSRC)方式下载至车载装置的内置内存介质,少量的属性信息从智能交通系统实时,通过多种通信方式送至车载设备。
对于数据量大的问题,可考虑采用数据压缩技术减少数据量,采用分布式数据库来管理数据以分担数据存储的空间,降低网络堵塞的可能性。对实时性要求高的数据通过网络在GIS平台和各子系统中传送,对实时性要求不高对数据定时传送到平台的数据库中。
5 结束语
本文探讨了基于GIS平台的城市智能交通管理系统构架问题,主要讨论系统的技术框架与主要功能及可能存在的主要问题与解决方法,对系统中的细节问题还有待进一步深入研究。
参考文献
〔1〕陈俊,宫鹏.实用地理信息系统?郾科学出版社,1998.2
〔2〕陆化普.解析城市交通?郾中国水利水电出版社,2001.9
〔3〕中国智能运输系统体系框架研究总报告?郾交通部公路科学研究所,2001.7