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智能交通系统论文最新发布

1、城市智能交通系统市场概况 智能交通系统ITS(Intelligent Transportation System)是将先进的信息技术、数据通讯技术、自动控制技术以及信息处理技术等有效的融合起来，并运用于整个交通管理系统而建立起来的，具有信息化集成化智能化特征的，一种在大范围内全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合智能控制和管理系统。 城市智能交通是将信息技术、通信技术、电子控制技术和系统集成技术等有效地应用于城市交通运输系统，以建立起大范围内发挥作用的实时、准确、高效的交通运输管理系统。使道路、车辆和驾驶员之间建立起智能联系，借助系统的智能，车辆可以在道路上安全、自由地行驶，靠智能化手段将车辆运行状态调整到最佳，实现人、车、路的和谐统一。研究表明，采用智能交通系统（ITS）可使城市道路的通行能力提高二至三倍，可使交通拥挤降低20%-80%，停车次数可以减少30%，行车时间减少13%-45%，油料消耗减少30%，废气排放减少26%，交通事故可以成倍地减少，有效提高交通运输效率，从而产生巨大的经济效益和社会效益。 智能交通形成一个系统概念，起始于20 世纪80 年代，其中最具代表性的是美国智能车辆道路系统（IVHS，1992 年）、欧洲高效安全欧洲交通计划（PROMETHEUS，1986 年）、欧洲车辆安全道路结构计划（DRIVE，1989 年）日本的道路交通信息通信系统（VICS，1995 年）。它们共同的特点是：将先进的信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等有效地综合运用于整个交通服务、管理与控制，从而建立起来的一种大范围、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统，以解决日趋恶化的道路交通拥挤、交通事故和环境污染。 美、欧、日是世界上经济发展水平最高的国家和地区，也是世界上ITS 开发应用的最好国家。从它们发展情况看，ITS 的发展，已不限于解决交通拥堵、交通事故、交通污染等问题，也成为缓解能源短缺、培育新兴产业、增强国际竞争力、提升国家安全的战略措施。 中国ITS 起步较晚，与发达国家相比还存在较大差距。1988年北京市从意大利引进了两套电子监控设备，开创了我国城市交通领域使用电子监控设备的先河，随后上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统。二十世纪九十年代中期以来，在科技部、交通部的组织下，我国交通运输界的科学家和工程技术人员开始跟踪ITS技术，并取得了长足进步。1999年11月国家科学技术部批准成立了国家智能交通系统工程技术研究中心，在交通部、科技部的组织下，该中心完成了“九五”国家重点科技攻关项目“中国智能交通系统体系框架”、国家基础性科研项目“中国ITS标准体系框架研究”、交通部重点科研项目“智能运输发展战略研究”等一批关系中国ITS发展的重点项目，为我国顺利实施ITS 打下了良好基础。 2、中国城市智能交通业的不同应用领域分析 目前，智能交通在我国主要应用于三大领域： （1）、公路交通信息化，包括高速公路建设、省级国道公路建设公路交通领域 目前热点的项目主要集中在公路收费，其中又以软件为主。公路收费项目分为两部分，联网收费软件和计重收费系统。此外，联网不停车收费（IETC）是未来高速公路收费的主要方式。 （2）、城市道路交通管理服务信息化 兼容和整合是城市道路交通管理服务信息化的主要问题，因此，综合性的信息平台成为这一领域的应用热点。除了城市交通综合信息平台，一些纵向的比较有前景的应用有智能信号控制系统、电子警察、车载导航系统等。 （3）、城市公交信息化 目前国内的公交系统信息化应用还比较落后，智能公交调度系统在国内基本处于空白阶段，也是方案商可以重点发展的领域。在地域分布上，国内的各大城市特别是南方沿海地区对于智能交通的发展都非常重视。 3、中国城市（道路）智能交通业的竞争分析 目前，中国智能交通业的各环节均处于起步阶段，行业集中度不高，且区域性较明显，整体上呈现规模较小的竞争格局。城市智能交通行业各个环节涉及企业众多，截止2010年底，国内智能交通行业领域约有2000多家企业。 由于我国各地经济发展水平及城市交通状况的差异，对城市智能交通产品及服务需求的具体要求也不尽相同，加之全国统一的标准体系目前尚未建立，导致城市智能交通业在发展初期形成各地区市场相对独立的局面，造成行业内企业数量较多、规模普遍偏小的现状，多数集中于模块产品生产及工程建设阶段，使得细分市场众多，市场的集中度较低，整个行业中没有处于绝对市场领先的企业。 从行业的发展趋势来看，拥有核心技术优势的综合型业务、整体解决方案提供商能够面向各类厂商和业主，提供相应智能交通产品、解决方案及工程建设及后期运营维护服务的智能交通解决方案，具有较为广泛的客户基础和市场范围将在整个市场中占有主导地位，随着市场进一步规范以及业务的整合，市场资源也将逐步向该类企业集中。 4、中国城市（道路）智能交通业的市场规模及市场前景分析 中国城市（道路）智能交通业自上世纪90年代开始，经过进二十年的快速发展，行业复合增长率一直保持在在20%左右。2010年交通运输部原则通过“十二五”四个专项规划，明确提出要加快高速公路联网建设，将智能交通列为交通规划的重要组成部分，李盛霖指出“在智能交通、基础设施状态感知和安全运营、集装箱多式联运、甩挂运输等领域开展物联网应用示范工程，提高公路水路出行的公众信息服务水平“。目前交通运输部已经启动新一代智能交通系统发展战略研究以及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，为未来5-10年发展思路进行谋划。 预计未来三年间，城市智能交通业将面临着巨大的市场发展空间。伴随城市智能交通业对提高城市道路交通效率、解决交通拥挤、确保运输安全、减少环境污染等方面产生的积极影响，各级政府部门对其越来越重视，同时不断出台一系列政策加以扶持。随着国家“十二五“交通规划的出台，预计2011—2013 年，中国城市（道路）智能交通行业投资额预计将继续快速增长， 2013 年总体市场规模将达到5 亿元。

智能公共交通系统在中国城市的应用及发展趋势摘要:　智能交通系统是目前国内外公认的解决城市交通拥堵问题的重要途径之一，也是费效比最显著的途径作为国内城市交通系统最重要组成部分之一的公共交通系统，近年来开始出现了大量智能公共交通系统方面的应用尝试对我国目前城市投入应用的智能公共交通系统(APTS)的应用状况进行了分析，并根据我国当前国情，分析了我国智能公交系统未来可能的应用方向，提出了对智能公共交通系统改进的技术趋势分析关键词:　智能公共交通系统;GPS;IC卡;应用0　引　　言我国是发展中国家，虽然近20年来始终保持了经济的高速增长，但是与西方发达国家相比，在城市基础设施尤其是公共交通基础设施方面，依然存在着很大的差距同时近年来随着我国城镇化水平的快速提高，城镇人口数量在急剧增加此外，我国的城镇化时期恰好又伴随着机动化，这必然造成有限的城市道路空间与巨大的机动车增长之间的冲突，给本来就非常拥堵的城市交通增加了更大的压力从世界范围来看城市交通的发展，几十年来世界各工业化国家城市机动交通的发展历程，大都走过了先发展小汽车，后控制小汽车，最终选择发展大公交的曲折道路我国土地资源稀缺，城市人口密集，群众收入水平总体不高，优先发展城市公共交通更是我们的现实选择近年来，我国各个主要城市在常规公交设施方面投资较大，城市公交运力得以快速增加，万人公交车辆拥有量由2001年的1辆增长到2004年的4辆但是城市公共交通客运量并没有相应大幅度提高，部分城市呈现下降趋势在出行方式结构方面，我国主要大城市公共交通基本呈现下降趋势，公交客运量和运力的比值均在下降，运力的增加不一定带来运量的增加如图1所示，我国主要大城市历年公交运量Π公交运力比值都出现了大幅度下降[1]当前，城市居民对公共交通系统最大的不满主要就是公交服务水平低，例如公交出行速度慢、舒适性差、换乘困难等方面在传统公交系统建设模式下，改善上述问题需要巨额建设经费的支持，其建设成效还要受到城市交通整体环境的影响与之相对应，智能公共交通系统则是实现“公交优先”的最有效的途径之一所谓智能公共交通系统，就是在公交网络分配、公交调度等关键理论研究的前提下，利用系统工程的理论和方法，将现代通信、信息、电子、控制、计算机、网络、GPS、GIS等新技术集成应用于公共交通系统，通过构建现代化的信息管理系统和控制调度模式，实现公共交通调度、运营、管理的信息化、现代化和智能化，为出行者提供更加安全、舒适、便捷的公共交通服务，从而吸引公交出行，缓解城市交通拥挤，有效解决城市交通问题，创造更大的社会和经济效益[2]1　国内智能公共交通管理系统的应用现状智能公共交通系统作为智能交通系统重要的子系统之一，在我国“十五”科技攻关的智能交通系图1　我国主要城市历年常规公交运量Π公交运力比值变化图F1　The ratio of Urban passenger carrying amount andtransit capacity in cites of China　统(ITS)城市示范中，北京市、上海市、青岛市、杭州市、重庆市等多个城市的ITS建设示范中都包括了智能公共交通系统的内容将其作为缓解城市交通拥堵、提高城市公共交通服务水平的重要途径当前我国城市智能公共交通系统方面的应用，主要集中在如下几个领域中[3]1　公交车辆智能调度系统国内城市对智能公共交通系统的探索实践是从公交车辆的定位监控开始的到目前，多数进行ITS建设的城市其公交监控系统都已经从早期纯粹的公交车辆定位调度系统扩展升级为以公交车辆定位为基础，结合公交地理信息平台(GIS-T)、通信系统实施监控调度的智能调度系统在公交车辆定位及监控调度系统的建设中，北京市作为我国的首都走在了建设实践的前面北京公交ITS示范工程于1999年投入运行，首次投入运行的装有先进的车载卫星定位系统和无线通讯装置的车辆约为300多辆除北京以外，国内上海、杭州、南京、深圳、成都、中山、包头等众多城市也都先后建成了公交车辆定位及监控调度系统基本都实现了利用GPS系统定位功能，与电子地图相结合，实现了公交车辆的实时跟踪，并进一步确保了信息发布、车辆调度、车辆紧急救援报警等功能的实现2　公交IC卡系统公交IC卡系统，是近年来中国智能公共交通系统方面一个成效显著、应用范围迅速扩展的系统目前，公交IC卡售票系统已经在国内大量城市得到了应用，北京、上海、南京、杭州、重庆、青岛、广州、宁波、常州等城市的公交企业都结合本城市的公共交通特性，有针对性的建设了公交IC卡售票系统近年来，中国城市公交IC卡系统的应用趋势是走向通用化，实现公交、地铁、轨道、轮渡、出租车都能够通用的公交IC“一卡通”在利用公交IC卡系统促进居民采用公交出行，实现“公交优先”方面，北京市近期在城市公交IC卡应用方面取得了较为理想的成绩在北京市公交系统实行公交IC卡4折优惠后，北京市公交IC卡用户实现了飞速增长自2007年年初，北京市的公交运送量比以前增加10%，目前每天公交客流增加量约达112万人次3　公共交通信息服务系统近几年，随着智能公共交通系统和互联网的建设，我国城市的公交信息服务已经得到了快速发展目前公交信息服务系统应用状况，基本呈现如下特点:(1)公交服务网站成为城市最重要的公交信息服务模式在国内的大型城市及经济发达区域的中型城市中，城市公交企业基本都建立了自己的公交服务网站其中，以北京市、杭州市、南京市等为代表的城市公交服务网站采用了以GIS平台为基础的WEB服务模式，能够进行换乘查询等服务(2)电子站牌应用规模开始扩大国内一批积极进行智能公交系统建设的城市，在实现了公交车辆的实时监控后，开始将公交车辆信息通过电子站牌提供给公交乘客电子站牌除了常规站牌的内容外，还可以显示下一班公交车辆的预计到站时间、以及线路上公交车辆当前所在位置等动态公交信息(3)公交车载信息服务系统投入实用化应用国内包括北京市、上海市、深圳市、青岛市等多个城市的公交企业在车辆上安装了车载信息系统，通过液晶显示器和音响系统可以进行播放多种信息，播放的信息内容通常包括新闻、广告、娱乐节目等由于可以通过广告资源的置换获得系统设备的建设投资，目前各城市车载信息服务系统已经走上良性循环，进入实用化应用阶段4　城市交通综合信息平台对于城市的ITS而言，涉及到公安交通管理、交通、规划、公交、货运、市政管理等多个部门的职能范围，每一个部门既是ITS的数据源，又是其它部门数据以及在多部门数据之上进行综合性加工处理所得到信息的需求者只有各相关部门协调配合、协同行动起来，在一定的机制和技术手段下充分实现部门间的信息共享，城市ITS才可能顺利建设和发展，ITS才能真正在提高城市交通管理与服务水平，提高城市交通系统运行效率，缓解交通拥堵，站在城市大交通的高度提供科学的决策支持等方面发挥应有的作用基于上述考虑，提出了建设城市智能交通共用信息平台的思想，并且随着我国ITS建设的深入进行，这种思想已经逐步获得了我国ITS业界的广泛认同国家“十五”科技攻关期间，十个ITS示范城市已经不约而同地明确提出要建设城市交通共用信息平台其中广州市、天津市、北京市、济南市等城市的共用信息平台建设列为“十五”智能交通系统应用试点示范工程2　中国城市智能公共交通系统发展的趋势展望随着城市交通管理、公共交通信息水平的快速提高，我国的城市智能交通系统获得了难得的飞跃发展良机未来我国城市智能公交系统发展趋势，将以信息化、实时化为核心，以“人性化”为宗旨，智能公交系统的完善将从如下几个方面展开1　建设完善的智能公交调度系统(1)建立基于城市公交系统通行能力约束的智能公交调度模型城市公共交通通行能力是指在城市规定的交通条件、道路条件及人为度量标准时间内能通过的最大公交车辆数量或者乘客人数公交通行能力是在一定条件下，公交设施所能够通过公交车辆和乘客的极限数值，它是动态的服务能力而不是静态的数量[4，7，8]当城市路网中运营的公交车辆超过公交设施的通行能力时，由于公交车辆彼此的互相干扰、以及公交车辆与社会车辆的行驶冲突，公交车辆行驶的速度反而会降低这样即使公交企业增加了公交车辆的营运班次，但是公交服务水平反而将下降，同时公交企业的经济效益也受到影响因此，必须建立基于城市公交系统通行能力约束的智能公交调度模型公交通行能力各相关要素的关系如图2所示(2)结合道路交通状况，建立公交服务水平的动态评价模型城市公共交通系统是在城市整体道路网络中运营的系统，因此其运营必然受到城市路网状况的影响我国城市智能公交调度系统在进一步的建设完善中，必须充分考虑城市交通系统对公交系统的影响利用智能公交调度系统的公交车辆定位、行程时间预测、道路公交饱和度等数据，结合道路交通状况，将可以建立针对公交服务水平的动态评价模型使得公交企业可以实时评估公交系统的运营状态，根据企业的运营服务目标调整公交车辆调度计划此外，还能够通过对公交运营数据统计和分析，实现城市规划层面、设计层面对公交系统的调整和优化[10，11](3)根据公交客流量的需求状况，建立自动化的公交调度模式车载客流量检测器技术的完善和公交IC卡数据实时采集技术的实现，使得未来的城市智能公交调度系统可以利用客流量检测器及数据融合技术，实时监控城市居民公交的出行状况，并对城市居民未来的公交出行需求进行动态预测以此为基础，建立自动化的公交调度机制，将实现智能公交调度系统对公交车辆调度计划的自主调整和优化(4)将智能公交系统的建设、运营与城市规划紧密结合起来实施目前国内城市投入使用的智能公交调度系统往往都是在现有传统公交设施基础上改建实施的系统，系统的使用、维护都存在着不尽如人意的不足只有从城市规划的环节就开始考虑智能公交系统的建设，以及智能公交系统未来的运营，才能为智能公交系统的建设奠定良好的基础，才能真正把智能公交系统的建设放于优先的位置，才能避免智能公交各分系统之间重复建设或者相互干扰的问题，才能使得智能公交系统能够真正有效的发挥作用(5)将MIS系统与智能公交调度系统进行整合目前，国内公交企业由于其历史原因，开发的公交信息系统分步建设、独立运行的现象尤为突出为了有效的整合公交企业的信息资源，使得其充分发挥作用，迫切需要建立一个综合性管理信息系统(MIS)并且将MIS系统与公交企业的智能公交调度系统整合起来管理信息系统MIS(management information sys2tem)是企业的信息系统，它具备数据处理、计划、控制、预测和辅助决策功能，是一个覆盖了整个公交企业各相关部门的信息智能化管理系统通过建设公交企业MIS系统，建立高质量、高效率的企业信息管理网络，为领导决策和内部管理、办公提供服务，实现企业办公自动化、管理现代化、信息资源化、传输网络化和决策科学化MIS系统将使得公交企业能够充分发掘、利用自身的信息资源，同时可以将通过城市交通共用信息平台获得的其他部门的信息，经过处理、分析后获得更有价值的辅助决策信息2　公交IC卡系统的拓展公交IC卡系统在公交票务服务方面目前已经相对较为完善，未来其应用趋势将集中到如下的两个方面:(1)实现公交IC卡在经济带、都市圈的一体化运营目前，我国经济建设的一个重要趋势就是经济的区域化发展，各城市都高度重视与周边城市的区域经济、交通联系，形成了长三角、珠三角、京津冀经济圈、长江中游经济圈、环渤海湾经济圈等都市经济圈在经济圈、都市圈范围内实现公交IC卡的通用，已经成为各地公共交通系统未来建设的目标(2)实现公交IC卡数据的有效应用公交IC卡的应用，将能够为公交客流调查提供了一种新的手段公交IC卡在方便地完成乘车收费的同时，还可记录下乘客使用IC卡的时间、车次、站点等信息这些信息真实、准确地反映城市居民的公交出行状况，是公交最重要的原始资料通过对IC卡数据的统计分析，能够得到公交出行的统计和预测数据3　建设人性化、智能化的公共交通信息服务系统未来的城市公共交通信息服务系统将向着“人性化、智能化”的方向进行建设新时代的公交信息服务系统其核心将围绕着公交实时数据的处理及多源数据的数据融合展开，主要将呈现如下的发展趋势:(1)将公交信息服务模式从以静态信息为主的状态，转变为以实时信息为数据基础的动态信息服务利用城市智能交通系统的多源动态信息，未来的公交信息服务将实现以实时信息为数据基础的动态信息服务动态公交信息服务其本质是将实时的公交信息经过处理，预测出公交系统未来的运营趋势，将动态的公交运营信息提供给乘客(2)实现多种公交运输方式信息资源的融合，使得城市居民可以通过公交信息服务制订有效的出行计划目前城市的公交、地铁、机场、轮渡、铁路等相关部门的信息服务处于各自独立运行的状态通过建设城市交通共用信息平台，将有望实现多种公交运输方式信息资源的融合以此为契机，智能公交信息服务将能够为出行者制订完整的出行计划，实现市域范围、甚至区域范围内乘客的高效、有计划地出行(3)从被动式公交信息服务为主，转变为以主动式公交信息服务为主除了传统的公交信息服务模式，例如公交信息网站、公交电子站牌、公交热线服务电话、电台广播等以外，未来智能公交信息服务系统将向乘客自主式信息服务模式发展通过乘客与公交信息服务系统的人机对话，乘客能够及时、准确地获取个人最需要获取的信息服务模式将包括手机WAPΠGPRSΠCDMA网络公交信息服务、手机公交短信信息服务、PDA信息终端公交信息服务等模式4　实现大范围、大规模运营的公交车辆区域调度公交区域调度，国外又称网络调度或线间调度，是指在一定地域的范围内、原来各自独立运营线路上的车辆、人员，通过一定的技术手段和管理组织协调起来共同运营，以达到资源的最有效配置和充分利用的一种组织模式区域调度模式是基于运量平衡思想提出的，由于公交客流存在着方向、时间上的不均衡性，因此，可通过不同线路间运力的动态组合，实现车辆运量的均衡，从而最大限度地节省运营车辆总数和司乘人员总数，提高公交车辆的利用率和司乘人员的劳动效率[6]区域调度是面向任务，而非面向线路的调度模式[9]公交区域调度是国外大城市普遍采用的、高效率的调度模式随着我国智能公共交通管理系统的建设和城市道路交通条件的进一步改善，国内城市公交企业传统的线路调度模式必将为区域调度模式所取代图3即是多车场公交区域调度的模式图通常情况下，多车场调度优化模型采用系统总“空驶”距离最短，即“空跑”成本最小的模型在智能公交调度系统中，还将增加可区域调度的公交车辆行驶状况及车辆空驶时间等约束条件　　区域调度优化模型为3　结束语本文以我国当前城市交通“公交优先”的建设目标为契机，首先对我国当前城市智能公交系统———包括智能公交车辆调度系统、IC卡售票系统、公共交通信息服务系统和城市共用信息平台系统的技术发展状况及应用规模情况进行了简要的分析并针对当前国内智能公交系统存在的不足，提出了未来在城市智能公交系统(APTS)快速建设的发展环境下，智能公交系统发展的趋势根据城市公共交通系统信息化、自动化、智能化的发展方向，提出了未来城市智能公共交通系统(APTS)的发展趋势及各自的建设目标参考文献:[1]　城市智能公共交通管理系统研究[R]北京:中国城市规划设计研究院，[The Research of Urban In2telligent Public Transport Management System[R]Bei2jing:China Academy of Urban Planning and Design，][2]　杨兆升城市智能公共交通系统理论与方法[M]北京:中国铁道出版社，[YANG ZTheTheoretics and Method of Urban Intelligent Tansit Manage2ment System[M]Beijing:China Railway PublishingHouse，]

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:前 言智能交通系统，英文是Intelligent Transportation Systems，简称ITS。ITS现在还没有权威性的定义，经过我们近十年的研究和实践，认为它有广义和狭义之分。广义的智能交通系统是指交通运输系统的规划、设计、实施与运行、组织、管理过程都实现智能化；而狭义的智能交通系统则主要指交通运输系统的运营管理与生产组织的智能化，其实质就是利用高新技术，特别是信息技术对传统的交通运输系统进行改造，从而形成一种“以信息化为基础，以现代通信和计算机为手段，以安全、高效、服务为目标的新型现代交通运输系统”。 智能交通系统的生产组织、经营管理（包括运输服务）的具体内容是：通过对交通运输设施包括移动设备（如车、船、飞机）和固定设备（如线路、码头、车站枢纽）以及运输管理部门等（即人、货、车、路、管）利用计算机和通信以及传感技术实现信息化，并与系统工程理论相融合，建立起一种新的智能交通系统，从而提高交通安全和运输服务水平，实现运输与经营全过程监控，使交通运输系统达到现代化的新阶段。智能交通系统工程，顾名思义，首先是交通运输的“智能化”。实现“智能化”是脑科学、哲学、人工智能等学科所面临的共同问题，现在对关于它们的研究理论、方法和策略等问题还没有完全解决。什么是智能？智能的本质是什么？这是古今中外许多哲学家、脑科学家一直在努力探索和研究的问题，但至今没有最终答案，以至被列为自然界四大奥秘（物质的本质、宇宙的起源、生命的本质、智能的发生）之一。近些年来，随着脑科学、神经心理学等学科研究的进展，对人脑的结构和功能积累了一些初步认识，但对整个神经系统的内部结构和作用机制，特别是脑功能的原理还没有完全搞清楚，有待进一步探索。在此情况下，要从本质上对智能给出一个精确的、可被公认的定义显然是不现实的。目前人们大多是把对人脑的已有认识与智能的外在表现结合起来，从不同的侧面、用不同的方法来对智能进行研究，提出的观点亦不相同。其中影响较大的主要有思维理论、知识阀值理论及进化理论等。思维理论来自认知科学，认知科学又被称为思维科学，它是研究人们认识客观世界的规律和方法的一门科学，其目的在于揭开大脑思维功能的奥秘。该理论认为智能的核心是思维，人的一切智慧或智能都来自于大脑的思维活动，人类的一切知识都是人们思维的产物，因而通过对思维规律与方法的研究可望揭示智能的本质。知识阀值理论着重强调知识对于智能的重要意义和作用。该理论认为智能行为取决于知识的数量及其一般化的程度，一个系统之所以有智能是因为它具有可运用的知识。在此认识的基础上，它把智能定义为：智能就是在巨大的搜索空间中迅速找到一个满意解的能力。这一理论在人工智能的发展史中有着重要的影响，知识工程、专家系统等都是在这一理论的影响下发展起来的。进化理论是由美国麻省理工学院（MIT）的布鲁克（RABrook）教授提出来的。1991年他提出了“没有表达的智能”，1992年又提出了“没有推理的智能”，这是他根据自己对人造机器动物的研究与实践提出的与众不同的观点。该理论认为人的能力的本质是在动态环境中的行走能力、对外界事物的感知能力、维持生命和繁衍生息的能力，正是这些能力对智能的发展提供了基础，因此智能是某种复杂系统所表现出的性质。它是由许多部件交互作用而产生的，智能仅仅由系统总的行为以及行为与环境的联系所决定，它可以在没有明显的可操作的内部表达的情况下产生，也可以在没有明显的推理系统出现的情况下产生。该理论的核心是用控制取代表示，从而取消概念、模型及显示的知识，否定抽象对于智能及智能模拟的必要性，强调分层结构对于智能进化的可能性与必要性。目前这一观点尚未形成完整的理论体系，有待进一步的研究，但由于它与人们的传统看法完全不同，因而引起了人工智能界的注意。在此情况下，要从本质上对智能化给出一个精确的、可被公认的定义显然是不现实的，目前学术界多是把对人脑的已有认识与智能的外在表现结合起来，从不同的角度，不同的侧面，用不同的方法来对“智能”进行研究。综合关于“智能”的各种观点，可以认为“智能”是“知识”与“智力”的总和。其中“知识”是一切智能行为的基础，而“智力”是获取知识并运用知识求解问题的能力，它是来自人脑的思维活动。为此，“智能化”一般应具有以下特征。1．具有感知能力感知能力是指人们通过视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等感觉器官感知外部世界的能力。感知是人类最基本的生理、心理现象，是获取外部信息的基本途径，人类的大部分知识都是通过感知获取有关信息，然后经过大脑加工获得的。可以说如果没有感知能力，人们就不可能获得知识，也不可能引发各种各样的智能活动。因此，具有感知能力是产生智能活动的前提与必要条件。在人类的各种感知方式中，它们所起的作用是不完全一样。有关研究表明，80%以上的外界信息是通过视觉得到的，10%是通过听觉得到的，这表明视觉与听觉在人类感知中占有主导地位。这就提示我们，在人工智能的机器感知方面，主要应加强机器视觉及机器听觉的研究。 具有记忆与思维能力记忆与思维是人脑最重要的功能，亦是人们所以有智能的根本原因所在。记忆用于存储由感觉器官感知到的外部信息以及由思维所产生的知识；思维用于对记忆的信息进行处理，即利用已有的知识对信息进行分析、计算、比较、判断、推理、联想、决策等。思维是一个动态过程，是获取知识以及运用知识求解问题的根本途径。思维可分为逻辑思维、形象思维以及在潜意识激发下获得灵感而“忽然开窍”的顿悟思维等。其中，逻辑思维与形象思维是两种基本的思维方式。逻辑思维又称为抽象思维，它是一种根据逻辑规则对信息进行处理的理性思维方式，反映了人们以抽象的、间接的、概括的方式认识客观世界的过程。在此过程中，人们首先通过感觉器官获得对外部事物的感性认识，经过初步概括、知觉定势等形成关于相应事物的信息，存储于大脑中，供逻辑思维进行处理。然后，通过匹配选出相应的逻辑规则，并且作用于已经表示成一定形式的已知信息，进行相应的逻辑推理（演绎）。通常情况下，这种推理都比较复杂，不可能只用一条规则做一次推理就解决问题，往往要对第一次推出的结果再运用新的规则进行新一轮的推理，等等。至于推理是否获得成功，这取决于两个因素。一个是用于推理的规则是否完备，另一个是已知的信息是否完善、可靠。如果推理规则是完备的，由感性认识获得的初始信息是完善、可靠的，则由逻辑思维可以得到合理、可靠的结论。逻辑思维具有如下特点：l 依靠逻辑进行思维。l 思维过程是串行的，表现为一个线性过程。l 容易形式化，其思维过程可以用符号串表达出来。l 思维过程具有严密性、可靠性，能对事物未来的发展给出逻辑上合理的预测，可使人们对事物的认识不断深化。形象思维又称为直感思维，它是一种以客观现象为思维对象、以感性形象认识为思维材料、以意象为主要思维工具、以指导创造物化形象的实践为主要目的的思维活动。在思维过程中，它有两次飞跃。首先是从感性认识到理性认识的飞跃，即把对事物的感觉组合起来，形成反映形式（即表象），然后经形象分析、形象比较、形象概括及组合形成对事物的理性形象认识。思维过程的第二次飞跃是从理性认识到实践的飞跃，即对理性形象认识进行联想、想像等加工，在大脑形成新意象，然后回到实践中，接受实践的检验。这个过程不断循环，就构成了形象思维从低级到高级的运动发展。形象思维具有如下特点：l 主要是依据知觉，即感觉形象进行思维。l 思维过程是并行协同式的，表现为一个非线性过程。l 形式化困难，没有统一的形象联系规则，对象不同，场合不同，形象的联系规则亦不相同，不能直接套用。l 在信息变形或缺少的情况下仍有可能得到比较满意的结果。由于逻辑思维与形象思维分别具有不同的特点，因而可分别用于不同的场合。当要求迅速做出决策而不要求十分精确时，可用形象思维，但当要求进行严格的论证时，就必须用逻辑思维；当要对一个问题进行假设、猜想时，需用形象思维，而当要对这些假设或猜想进行论证时，则要用逻辑思维。人们在求解问题时，通常把这两种思维方式结合起来使用。首先用形象思维给出假设，然后再用逻辑思维进行论证。顿悟思维又称为灵感思维，它是一种显意识与潜意识相互作用的思维方式。在工作及日常生活中，我们都有过这样的体验：当遇到一个问题无法解决时，大脑就会处于一种极为活跃的思维状态，从不同角度用不同方法去寻求问题的解决方法，即所谓的“冥思苦想”。突然间，有一个“想法”从脑中涌现出来，它沟通了解决问题的有关知识，使人“顿开茅塞”，问题迎刃而解。像这样用于沟通有关知识或信息的“想法”通常被称为灵感。灵感也是一种信息，它可能是与问题直接有关的一个重要信息，也可能是一个与问题并不直接相关、且不起眼的信息，只是由于它的到来“捅破了一层薄薄的窗户纸”，使解决问题的智慧被启动起来。顿悟思维具有如下特点：l 具有不定期的突发性。l 具有非线性的独创性及模糊性。l 它穿插于形象思维与逻辑思维之中，起着突破、创新、升华的作用。它比形象思维更复杂，至今人们还不能确切地描述灵感的具体实现以及它产生的机理。最后还应该指出的是，人的记忆与思维是密不可分的，它们总是相伴相随的，其物质基础都是由神经元组成的大脑皮质，通过相关神经元此起彼伏的兴奋与抑制实现记忆与思维活动。3．具有学习能力及自适应能力学习是人的本能，每个人都在随时随地地进行着学习，既可能是自觉的、有意识的，也可能是不自觉、无意识的；既可以是有教师指导的，也可以是自我探索。总之，人人都在通过与环境的相互作用，不断地进行着学习，并通过学习积累知识，增长才干，适应环境的变化，充实、完善自己，只是由于个人所处的环境不同，条件不同，学习的效果亦不相同，体现出不同的智能差异。4．具有行为能力人们通常用语言或者某个表情、眼神及形体动作来对外界的刺激做出反应或传达某个信息，这称为行为能力或表达能力。如果把人们的感知能力看成是信息的输入，则行为能力就是信息的输出，它们都受到神经系统的控制。5．具有表达和决策能力人们通过谈话或手势、面部表情、眼神等来传达某个意思，这就是人的表达能力，同时还能通过感知能力和记忆、判断能力做出各种决策，如果把人的感知能力看成是信息输入，表达能力和决策能力是信息的输出，它们都受到人的神经系统的控制。综上所述，智能交通系统就是把信息科学、通信科学、计算机科学控制科学以及人工智能科学等高新技术运用到交通运输系统的生产、经营管理中来，实现交通运输系统管理的“智能化”。同时由于智能交通系统是模拟人的智能活动，所以，智能交通系统亦可通俗地定义为模拟智能交通系统。智能交通本身构成一个系统，同时是一个复杂的大系统。为此要明确什么是“系统”。“系统”这个词来自拉丁语的SYSTEM，一般认为是“群”与“集合”的意思。在韦氏大辞典中“系统”一词定义为“有组织的或被组织的整体，是形成集合整体的概念、原理的综合。它是以有规律的相互作用或相互依存形式结合起来的对象的集合”。因此，“系统”就是“具有一定功能的、相互间具有有机联系的、由许多要素或构成部分组成的整体”。系统论的创始人贝塔朗菲教授( LVBentalongfy）把系统定义为“相互作用诸要素的综合体”。美国著名学者阿柯夫（RLAckoff）认为：“系统是由两个或两个以上相互联系的任何种类的要素所构成的集合”。综上所述，一个“系统”本身可以是一个更大系统的组成部分，同时较大的系统本身又可分解为若干个子系统。因此，系统是有层次的，任何一个系统都有它的层次结构、规模、环境与功能。在系统科学结构体系中，属于工程技术类的为系统工程。1978年我国著名学者钱学森教授指出：“系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、实验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的方法”。1975年美国技术辞典的定义为：“系统工程是研究负责系统设计的科学，该系统由许多密切联系的元素组成。设计一个复杂系统时，应有明确的预定功能及目标，并要协调各元素之间以及元素和整体之间的有机联系，使总体达到系统的最优目标。在设计系统时，要同时考虑到参与系统活动的不同因素及其作用”。可以看出，系统工程是以大型复杂系统为研究对象，按一定目的进行设计、开发、管理与控制，以期达到总体效果最优的理论与方法。本书书名定为《智能交通系统工程导论》，是把智能交通系统与系统工程的方法论结合起来，使读者能正确地应用系统工程的理论、方法去分析、处理问题并进行工程实践。系统工程是包括多门工程技术的一大门类，也是高度综合的实用性很强的工程技术。在大型系统工程项目的开发中，逐渐形成以系统工程的方式处理问题的基本框架结构，即时间维、逻辑维和知识维的三维结构。其中，“时间维”反映了系统实施的过程。它包括规划阶段、方案阶段、设计阶段、工程实施阶段、投入生产阶段、运行阶段与交付验收阶段。“逻辑维”表示了系统工程的方法和解决问题的步骤。基本上分为七个阶段，即明确问题、进行系统设计、进行系统综合集成、选定技术路线、进行工程的系统分析、实施方案的优选与最后进行方案的决策与实施等。其中决策与实施还包含了人的参与。“知识维”包括智能交通的各种知识，其中包括社会科学、智能交通运输科学、工程技术科学、系统工程科学和艺术科学等。“三维结构”体系形象地描述了系统工程研究的特点。随着社会经济系统的不断发展和科技的进步，一些规模庞大、结构复杂的各种系统工程不断出现，形成了所谓“复杂大系统”，如三峡工程系统、钢铁联合企业系统、全国铁路列车调度系统、城市交通管理系统、区域电网的调度和自动调节系统，军事系统等。这些“复杂大系统”的特征不仅是物理系统庞大，而且是相互影响和相互制约。根据系统的规模和性质，系统可分成简单大系统和复杂大系统。简单大系统是指：组成系统的子系统数目相对比较少，各子系统间的关系也比较简单，研究这类系统可以从系统间的相互作用出发，直接进行综合集成，实现系统的整体运行，满足系统的目标要求。当子系统数量有成千上万时称为大系统（也称为巨系统），如果子系统种类多，又有多层次结构，关联关系也复杂，特别是又有人的参与，就形成了复杂大系统。由钱学森教授领导的系统科学研究组，对复杂大系统的理论方法进行了深入研究，提出了开放的复杂巨系统的概念。与此相应，还提出了处理复杂巨（大）系统的方法论，即 “从定性到定量综合集成法”，以及它的实现形式——“从定性到定量的综合集成研讨厅”，这是从整体上研究和解决问题的方法。按照传统说法，把一个复杂事物的各个方面综合起来，达到对整体的认识，称之为集大成。传统的集大成完全靠人脑实现，其作用是有限的，而在当今信息时代，有计算机和信息网络作为工具，通过人-机结合和人-网结合完全可以做到集大成。所以钱老提出集大成的理论。并把这套方法称之为“大智慧工程”。这是系统科学的一种新的方法论。其理论基础是思维科学；方法基础是系统科学与数学；技术基础是以计算机为主的现代信息技术；哲学基础是马克思主义实践论和方法论；实践基础是系统工程的实际应用。综上所述，“智能交通系统”是一个有人参与的复杂大系统，对它的研究具体有以下几点：l 该系统具有多层次、多功能的结构，每一层次均成为构筑其上一层次的单元，同时其本身又有具体实现的独立功能。l 该系统各单元部件之间的关系紧密，它们构成一个平面和立体的网络。因此，每一单元的变化都对其他单元和层次的变化都有影响，并会引起实体的连锁反应。l 该系统是一个开放的动态运行系统。系统在发展和运行中，外部与内部因素的变动会引起相关因素的变化和调整，并对其未来的运行和发展有一定的预测和判断。l 一个智能交通系统工程目标的实现，要求其内部各子系统功能必须进行协调与整合，要把与各子系统相关的人、设备与技术进行整合。换言之，亦是人、货、车、路、管各种技术的整合。l 人的参与是智能交通系统实现其功能的必要条件。人的素质与技术水平直接影响智能交通系统运行的质量和水平。为此，它是一个复杂的大系统。基于以上分析，研究和开发“智能交通系统”必须要运用“系统工程的理论与方法”。在目前已出版和发表的有关智能交通系统方面的论文和著作中，这方面的论述很少，在智能交通项目的建设中“系统工程的理论与方法”还运用不足，致使一些智能交通项目完成后不能发挥其整体作用，甚至造成一些浪费，这也是编写本书的出发点。从1995年起，我直接参加了交通运输系统工程的新学科的建设和“中欧智能交通运输专家组”，并领导了智能交通系统博士生和硕士生的培养工作。特别是本人于1997年直接主持和操作“北京公共交通智能调度系统示范工程”的实践中开始运用“系统工程的理论与方法”，在这个思想理论和方法的指导下完成了这一重大项目。在对这项工程进行的总结中，我深深认识到，要把智能交通与系统工程结合起来，要创建“智能交通系统工程学”，其中要特别注意到它们的结合，要运用系统工程的理论与方法开发建设智能交通系统工程。一般智能交通系统工程的方法论应包括以下内容：l 任何一个智能交通项目建设，首先要明确它是一个复杂大系统工程，应该运用系统工程的理论与方法对其进行研究和实施。l 在进行智能交通项目的系统设计时，特别要注重系统的整体目标和在总目标下的系统结构的优化。l 在建设开发时，必须做好工程项目各子系统的综合协调和控制，这也是最重要和最困难的。l 在系统投入运行与进行工程可靠性验收时，必须要实现其功能，要达到项目的设计指标。l 系统完成后要进行系统整体实践的验证，必须进行系统建成后的评估与综合效益分析。我在承担“北京公交智能调度系统工程”项目的实践全过程中，深深体会到研究和实施“智能交通系统工程”的难点在于进行系统的综合、集成、协调与创新四个方面。并把系统工程的理论与方法同智能交通运输建设结合起来，我们是在这个项目的实践的基础上编写了这本《智能交通系统工程导论》，希望它在推动当前全国各地正在进行的“智能交通系统”发展建设中起到积极作用，这就是我们编写这本专著的意义。本书共有15章（包括案例）。具体内容包括：智能交通系统的发展、智能交通系统的概念和特征；智能交通系统发展的理论基础；智能交通系统的研究与开发现状；交通流的动态优化与诱导系统；智能交通系统的体系结构；智能交通的相关技术；智能交通系统调度平台；智能交通系统的通信子系统、计算机网络子系统；车载与导航系统、安全系统；智能化运输枢纽系统；智能交通系统的技术经济评价；智能交通系统的标准化；大型智能交通系统工程的开发方法；智能交通系统共用信息平台；最后把北京公交智能化调度系统工程作为案例分析来结束全书。智能交通系统是一项新的建设工程，同时它的工程技术又非常复杂，为适应科研、教学与工程建设的需要，在电子工业出版社宋漪同志的帮助下，我们编写了这本《智能交通系统工程导论》。同时本书是在“北京公交智能交通调度指挥示范工程项目”的实践中完成的，北方交通大学、北京航空航天大学近二十位教授和硕、博研究生以及北京公交总公司的领导和技术人员共同参与了该项工程的实践，在此对他们表示衷心感谢。同时，对中国科学院、中国工程院院士周干峙教授，中国工程院院士梁应辰教授、刘源张教授，中国科学院院士简水声教授、国家科技部秘书长石定寰教授，国家发展与改革委员会交通运输司司长王庆云教授以及电子工业出版社王志刚社长等对本书的编辑出版给予的鼓励和支持表示衷心感谢。由于我们对这门学科的学习研究与实践尚浅，不足之处难免，敬请广大读者提出宝贵意见。张国伍2003年4月于北方交通大学思源楼

魏武博士已在中国科学等国内外重要学术期刊和国际会议上发表论文50余篇，被世界三大检索收入的论文为33篇，其中被SCI收录3篇，EI收录19篇，ISTP收录11篇。博士论文标题为《智能交通系统关键技术研究----图像处理、模式识别和智能控制技术》。博士后出站报告标题为《城市交通信号智能控制方法研究》。2002年在电子工业出版社出版其译作《Network+网络管理员全息教程》。提出了多项理论和技术创新，在国内外产生了重大影响。主要论文包括：[1] WeiWu， Jean Bosco Mbede， Huang Xinhan and Zhang Y Neuro-fuzzy and Model-basedMotion Control among Dynamic Obstacles for Mobile R 中国科学 F辑， pp14 -30， V46(1)， 2003（SCI 和EI检索）[2] WuWEI， Jean Bosco MBEDE， and Qisen ZHANG Fuzzy Sensor-Based Motion Control amongDynamic Obstacles for Intelligent Rigid-Link Electrically Driven ArmM Journal of Intelligent and Robotics Systems (Kluwer)， V 30(1)， pp 49-（SCI 和EI检索）[3] JeanBosco Mbede， Wu Wei， Qisen Z Fuzzy and Recurrent Neural Network MotionControl among Dynamic Obstracles for Robot M Journal of Intelligentand Robotics Systems (Kluwer)， V 30(2)， 2001， pp 155- （SCI 和EI检索）[4] WeiWu， Jean Bosco Mbede， and Huang X Fuzzy and Robust Control System ofIntelligent RLED Arm Manipulators for Dynamic Obstacles， Control Theory 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MACHINELEARNING，October12-15， 2003（已录用）[43] 魏武、黄心汉、张起森、胡列格高速公路“一卡通”收费系统研究，系统工程， V 18 (1)2000，P55～P[44] 魏武、黄心汉、张亚平我国未来交通量观测站的系统设计，中南公路工程，V 25 (1)，2000，P57～P[45] 魏武、黄心汉、张起森高速公路电子收费系统（ETC）及其应用前景，中南公路工程，V 24 (4)， 1999，P48～P[46] 魏武、王明俊GPS 及其在智能交通系统中的应用前景，国外公路， V 18 (6)，1998，P28～P[47] 魏武等Network+网络管理员全息教程电子工业出版社2002年(译著，已出版)[48] 魏武等 机器人智能控制理论与方法电子工业出版社 (著，待出版)

智能交通系统论文3000

我国智能交通系统发展现状与对策分析【内容摘要】本文针对我国智能交通系统的发展现状及存在的不足，提出了解决措施。【关键词】智能交通发展现状对策近年来，随着经济的高速增长和汽车保有量的激增，交通拥挤、交通事故频发等造成了越来越巨大的时间浪费、财产损失和环境污染，交通问题已成为包括我国在内的世界各国政府共同面临的重要难题之一。资料显示，我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下，有些路段甚至只有7～8km/h；同时，由于车辆速度过慢、尾气排放增加，使得城市的空气质量进一步恶化。为了缓解经济发展给交通运输带来的压力，使现有资源发挥出最大的作用，我国政府加大了对智能交通系统的研究和建设力度。智能交通是将信息、通信、控制、计算机网络等高新技术有效地综合运用于地面交通管理体系，从而建立起一种大范围、全方位发挥作用、实时、准确、高效的交通运输管理系统。它是目前世界交通运输领域研究的前沿课题，也是目前国际公认的解决城市交通拥挤、改善行车安全、提高运行效率、减少空气污染等的最佳途径。可以预见，智能交通系统将成为21世纪现代化地面交通运输体系的模式和发展方向，是交通运输进入信息时代的重要标志。1我国智能交通系统建设情况1城市智能交通系统建设情况为了推动智能交通技术的推广应用，国家“十五”科技攻关重大专项“智能交通系统关键技术开发和示范工程”确定了包括杭州、深圳、上海、北京、广州等在内的国内10个示范城市，而在这些城市中北京和广州走在我国前列。（1）北京目前北京市已初步建成4大类ITS系统：道路交通控制、公共交通指挥与调度、高速公路管理、紧急事件管理，约30个子系统分散在各交通管理和运营部门。在北京市已颁布的《北京交通发展纲要》明确提出到2010年初步实现智能化交通管理的近期目标，并将建立以智能交通系统为技术支持的“新北京交通体系”作为北京城市交通发展的长远目标。“十一五”期间，北京市将投资2000亿元用于交通基础设施建设，其中智能交通在交通总投资中占有5%的比例。（2）广州作为全国首批智能交通示范城市之一的广州，智能交通系统构建包括广州市交通信息共用主平台、物流信息平台、静态交通管理系统等智能交通系统的主框架。其中共用信息平台已初具规模。十五期间，广州市的交通基础设施建设取得了很大的成绩，但是由于受到经济条件、地理位置和环境的约束，在相当长的一段时间内道路交通网络建设将很难满足交通运输增长的需求。目前，广州市对智能交通系统的需求一方面是满足广州市城市发展和交通发展的要求，另一方面是满足2010年亚运交通的要求。2公路智能交通系统建设情况目前，公路智能交通技术主要应用在高速公路监控系统、收费系统、安全保障系统等，已经开发生产了车辆检测器、可变情报板、可变限速标志、紧急电话、分车型检测仪、监控地图板等多种专用设备，并制定了一系列标准和规范。另外，各省的交通主管部门和测绘部门也在陆续完善公路管理电子地图。安徽省建立了公路地理信息系统，主要侧重于沿线设施的管理养护机构等相关数据；甘肃省依靠地理信息系统、遥感和GPS为主的空间信息技术，建立甘肃省交通地理信息系统，分别建立了甘肃省1：100000和兰州市1：5000的交通电子地图。高速公路电子不停车收费（ETC）系统是在我国公路系统中得到广泛应用的又一项智能交通新技术。2001年，广东省采用组合式ETC技术在广韶公路、虎门大桥完成ETC示范工程并使组合式ETC技术进入了真正的可操作阶段；2003年，长沙机场高速路开通了当时最先进的路桥不停车收费系统；2005年，北京机场高速公路收费站“升级版”的不停车收费系统投入运行，新系统增加了抓拍取证、违章稽查等功能。2007年底，北京市11条高速公路的56条车道实现了不停车收费，其余223个收费站的1006条车道安装了一卡通读卡机，实现刷卡电子付费。上海市虹桥国际机场组合式电子不停车收费系统（ETC）于2007年7月10日在上海试验开通。2智能交通系统的研究情况我国在ITS领域的研究起步较晚，但随着全球范围智能交通系统研究的兴起，进入20世纪90年代，我国明显加快了对智能交通技术研究的步伐。国家科技部于1999年11月批准成立了国家智能交通系统工程技术研究中心。交通部在“九五”期间指出“：结合我国实际情况，分阶段地开展交通控制系统、驾驶员信息系统等5个领域的研究开发、工程化和系统集成。在此基础上，使成熟的科技成果转化为可供实用的技术和产品，该工程研究中心也将逐步发展成为我国智能公路运输系统产业化基地。”国家建设部与欧洲的ITS组织ERTICO联合建立了EU-China计划；国家科委于1998年11月在北京举办了我国首届ITS应用研讨会；国家计委在1999年4月的科技立项会议中将ITS列为100个重点科研领域之一。国家科技部于2000年3月组织全国交通运输领域专家组成专家组，起草了中国智能交通系统体系框架。目前，我国已取得了包括智能导航技术、先进的交通管理系统(ATMS)等成果在内的一系列拥有自主知识产权的智能交通技术新成果。3我国智能交通系统发展存在不足与对策经过10余年发展，我国交通科研和建设部门已经在智能交通领域取得了重大进展，但由于时间短，技术基础薄弱以及受到发展阶段的局限等原因，我国的智能交通发展仍处于起步阶段，经对我国智能交通系统建设和研究情况分析并结合我省开展相关工作的实际情况，笔者认为主要存在以下不足。1我国智能交通发展存在的不足（1）缺乏统一部署，各省和地区内单兵作战，自成体系，缺乏应有的衔接和配合。例如，各省或地区内建设的网络一卡通或不停车收费系统，没有统一指导和标准，这种情况下一旦全国联网，必将导致重大损失和浪费。（2）受制于固有的科研和生产模式，一些先进的智能交通新技术得不到及时的推广应用，在一定程度上存在着人力和物质资源的浪费现象。（3）智能交通系统是近几年发展起来的，还没有被传统的交通行业广泛接受，目前主要行业和城市在进行规划时还没有将智能交通系统作为规划的一部分，相当多的城市和行业只是将其列入科技发展的内容之一。这对促进智能交通技术的推广应用是相当不利的。（4）严重缺乏智能交通人才。智能交通技术本质上来说，是传统的交通技术和信息技术相结合的产物，因此智能交通人才应该是即懂交通又懂信息技术的复合型人才。目前我国十分缺乏这种人才，这对继续深入开展智能交通研究是不利的。2智能交通技术发展对策目前，我国智能交通技术仍处于探索发展阶段，但可以肯定的是，建立智能交通系统可以极大地提高交通运输效率，有效保障畅通和安全，增强行车的舒适性，改善环境质量，提高能源的利用率。因此，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。但我国目前尚处于智能交通发展的起步阶段，应对智能交通发展的各种制约因素采取有针对性的措施，积极推动智能交通技术的研究与建设进程，为这一新技术的发展创造有利环境。（1）建立全国统一的智能交通建设领导机构，建立健全相关标准规范，有效整合行业资源。目前世界范围内智能交通技术发展较好的国家都设有国家级的智能交通领导组织，例如美国的ITS America，日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织等，这些组织担任统一制定国家ITS发展战略、目标、原则和标准等，并实现ITS技术和保障产品的通用性、兼容性和互换性，加强政府的宏观调控，减少局部利益冲突和有限资金的浪费。我国目前尚无这样的组织，而且由于我国交通运输体制仍属条块分割状况，铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理，这也人为的造成了技术标准不统一、各自为战的状况，十分不利于智能交通技术的发展。因此，应建立国家级的智能交通技术领导机构，整合行业资源，促进全国智能交通技术的协调发展。（2）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。（3）积极推动智能交通新技术产业化应大力加强智能交通新技术的产业化，将一些已经成熟的、具有良好市场需求的新技术加快推广应用，尽快转变成经济和社会效益；逐步健全针对智能交通新技术的成果推广转化机制，为科研成果转化提供平台。4结论经过10余年的发展，我国智能交通系统从无到有、从小到大，逐步建立起自己的标准体系，研究开发出具有自主知识产权的科研成果，并通过示范城市开展试验示范。但由于受传统的管理体制和观念束缚，智能交通的进一步发展还存在缺乏统一部署和应有衔接、成果转化效率低、人才匮乏等制约因素，应通过建立统一的管理机构、大力整合行业资源、加强人才培养和提供成果转化平台等对现行机制加以完善。目前，我国智能交通发展仍处于起步阶段，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。

用PLC实现智能交通控制 1 引言 据不完全统计，目前我国城市里的十字路口交通系统大都采用定时来控制(不排除繁忙路段或高峰时段用交警来取代交通灯的情况)，这样必然产生如下弊端:当某条路段的车流量很大时却要等待红灯，而此时另一条是空道或车流量相对少得多的道却长时间亮的是绿灯，这种多等少的尴尬现象是未对实际情况进行实时监控所造成的，不仅让司机乘客怨声载道，而且对人力和物力资源也是一种浪费。 智能控制交通系统是目前研究的方向，也已经取得不少成果，在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号，其中主要运用GPS全球定位系统等。出于便捷和效果的综合考虑，我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈，当汽车经过时就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少，即可检测出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入，并用PLC计数，按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。 比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制，可知后者的最大优点在于减缓滞流现象，也不会出现空道占时的情形，提高了公路交通通行率，较全球定位系统而言成本更低。 2 车辆的存在与通过的检测 (1) 感应线圈(电感式传感器) 电感式传感器其主要部件是埋设在公路下十几厘米深处的环状绝缘电线(特别适合新铺道路，可用混凝土直接预埋，老路则需开挖再埋)。当有高频电流通过电感时，公路面上就会形成如图1(a)中虚线所形成的高频磁场。当汽车进入这一高频磁场区时，汽车就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少。当汽车正好在该感应线圈的正上方时，该感应线圈的电感减到最小值。当汽车离开这高频磁场区时，该感应线圈电感逐渐复原到初始状态。由于电感变化该感应线圈中流动的高频电流的振幅(本论文所涉及的检测工作方式)和相位发生变化，因此，在环的始端连接上检测相位或振幅变化的检测器，就可得到汽车通过的电信号。若将环状绝缘电线作为振荡电路的一部分，则只要检测振荡频率的变化即可知道汽车的存在和通过。 电感式传感器的高频电流频率为60kHz，尺寸为 2×3m，电感约为100μH这种传感器可检测的电感变化率在3％以上[1，2]。 电感式传感器安装在公路下面，从交通安全和美观考虑， 它是理想的传感器。传感器最好选用防潮性能好的原材料。 (2) 电路 检测汽车存在的具体实现是在感应线圈的始端连接上检测电感电流变化的检测器， 并将之转化为标准脉冲电压输出。其具体电路图由三部分组成:信号源部分、检测部分、比较鉴别部分。原理框图如图2所示， 输出脉冲波形见图1(b)。 (3) 传感器的铺设 车辆计数是智能控制的关键，为防止车辆出现漏检的现象，环状绝缘电线在地下的铺设我们设采取在每个车行道上中的出口地(停车线处)以及在离出口地一定远的进口的地方各铺设一个相同的传感器，方案如图3(以典型的十子路口为例)，同一股道上的两传感器相距的距离为该股道正常运行时所允许的最长停车车龙为好。 3用PLC实现智能交通灯控制 1 控制系统的组成 车辆的流量记数、交通灯的时长控制可由可编程控制器(PLC)来实现。当然，也可选用其他种类的计算机作为控制器。本例选用PLC作为控制器件是因为可编程控制器核心是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有高可靠性丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力;它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程;它采用模块化结构，编程简单，安装简单，维修方便[3]。 利用PLC，可使上述描叙的各传感器以及各道口的信号灯与之直接相连，非常方便可靠。 本设计例中，PLC选用FX2N-64，其输入端接收来自各个路口的车辆探测器测得的输出标准电脉冲，输出接十字路口的红绿信号交通灯。信号灯的选择:在本例中选用红、黄、绿发光二极管作为信号灯(箭头方向型)。 2 车流量的计量 车流量的计量有多种方式: (1) 每股行车道的车流量通过PLC分别统计。当车辆进入路口经过第一个传感器1(见图3)时，使统计数加1，经过第二个传感器2出路口时，使统计数减1，其差值为该股车道上车辆的滞留量(动态值)，可以与其他道的值进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据。 (2) 先统计每股车道上车辆的滞留量，然后按大方向原则累加统计。如，将东西向的(见图3)左行、直行、右行道上的车辆的滞留量相加，再与其它的3个方向的车流量进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据。 (3) 统计每股车道上车辆的滞留量后按通行最大化原则(不影响行车安全的多道相向行驶)累加统计。如，东、西相向的2个左行、直行、右行道上的车辆的滞留量全部相加，再与南北向的总车流量进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据(下面的例子就是按此种方式)。 以上计算判别全部由PLC完成。可以把以上不同计量判别方式编成不同的子程序，方便调用。 3 程序流程图 本例就上述所描述的车流量统计方式，就图3中的十字路口给出一例PLC自动调整红绿灯时长的程序流程图如图5所示，其行车顺序与现实生活中执行的一样[4]，只是时间长短不一样。 (1) 当各路口的车辆滞留量达一定值溢满时(相当于比较严重的堵车)，红绿灯切换采用现有的常规定时控制方式; (2) 当东、西向路口的车辆滞留量比南、北向路口的大时(反之亦然)，该方向的通行时间=最小通行定时时间＋自适应滞环比较增加的延时时间(是变化的)，但不大于允许的最大通行时间。其中最小定时时间是为了避免红绿灯切换过快之弊;最大通行时间是为了保障公平性，不能让其它的车或行人过分久等。进一步的说明在后面的注释中。 (3) 自适应滞环比较(本例的核心控制规律)增加的时间的确定若东、西向车辆滞留量≥南、北向一个偏差量σ(如30辆车或其它值)时，先让东、西向的左转弯车左行15s(定时控制，值可改)，再让直行车直行30s(直行时间的最小值，值可改)后再加一段延时保持，直至东、西向的车辆滞留量比南、北向的车辆滞留量还要少一个偏差量σ，才结束该方向的通行，切换到其它路上，否则一直延时继续通行下去，直至到达最大通行时间而强制切换。滞环特性如图6所示。实际应用时σ的值需整定，过小则导致红绿灯切换过频，过大又不能实现适时控制。 4 流程图注释 (1) 流程图中的15s、30s、75s等时间分别为交管部门定的车辆左转弯时间、直行最小时间、允许的最大通行时间;σ为车流量的偏差量。以上值及其4个路口车流量的满溢值均可在程序初始化中任意更改。 (2) 车辆左转弯是造成交通堵塞很重要的一个方面，应加以适当限制，故车辆左转弯始终采用最小定时控制，以减小系统的复杂程度，提高可靠性。 (3) 车辆通行的时间中包含绿、黄灯闪烁的时间，红、黄、绿各灯的切换与现用的方式相同，不再赘述。 (4) 人行道的红绿灯接线与现用的方式相同，其绿灯点亮的时刻与该方向车辆直行绿灯点亮的时刻同步一致，但要较车辆直行绿灯提前熄灭，采用定时控制，如绿灯定时亮18s。其目的是不让右转弯车辆过分受人行道灯的限制。若人车分流，右转弯车辆不受限制。较简单，流程图中略。 (5) 车流量的计量是不间断的，与控制呈并行关系，该系统属多任务处理，编程尤其应注意。 4 结束语 比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制，可知后者的最大优点在于减缓滞流现象，也不会出现空道占时的情形，提高了公路交通通行率，较全球定位系统而言成本更低，特别适合繁忙的、未立交的交通路口，更适合于四个以上的路口，也可方便连网。 参考文献 [1] 黄继昌等 传感器工作原理及应用实例[M] 北京:人民邮电出版社， [2 ]张万忠 可编程控制器应用技术[M] 北京:化学工业出版社， [3] 英RJ索尔特 道路交通分析与设计[M] 张佐周等译 北京:中国建筑工业出版社， 不是很完整，您可以拿去做借鉴， 希望对您有帮助。

很理想的的设计思路，现实中很浪费。不过这样你认真写好了，你做一般的项目就没问题了！用到的东西挺多的。

智能公共交通系统论文

用PLC实现智能交通控制 1 引言 据不完全统计，目前我国城市里的十字路口交通系统大都采用定时来控制(不排除繁忙路段或高峰时段用交警来取代交通灯的情况)，这样必然产生如下弊端:当某条路段的车流量很大时却要等待红灯，而此时另一条是空道或车流量相对少得多的道却长时间亮的是绿灯，这种多等少的尴尬现象是未对实际情况进行实时监控所造成的，不仅让司机乘客怨声载道，而且对人力和物力资源也是一种浪费。 智能控制交通系统是目前研究的方向，也已经取得不少成果，在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号，其中主要运用GPS全球定位系统等。出于便捷和效果的综合考虑，我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈，当汽车经过时就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少，即可检测出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入，并用PLC计数，按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。 比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制，可知后者的最大优点在于减缓滞流现象，也不会出现空道占时的情形，提高了公路交通通行率，较全球定位系统而言成本更低。 2 车辆的存在与通过的检测 (1) 感应线圈(电感式传感器) 电感式传感器其主要部件是埋设在公路下十几厘米深处的环状绝缘电线(特别适合新铺道路，可用混凝土直接预埋，老路则需开挖再埋)。当有高频电流通过电感时，公路面上就会形成如图1(a)中虚线所形成的高频磁场。当汽车进入这一高频磁场区时，汽车就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少。当汽车正好在该感应线圈的正上方时，该感应线圈的电感减到最小值。当汽车离开这高频磁场区时，该感应线圈电感逐渐复原到初始状态。由于电感变化该感应线圈中流动的高频电流的振幅(本论文所涉及的检测工作方式)和相位发生变化，因此，在环的始端连接上检测相位或振幅变化的检测器，就可得到汽车通过的电信号。若将环状绝缘电线作为振荡电路的一部分，则只要检测振荡频率的变化即可知道汽车的存在和通过。 电感式传感器的高频电流频率为60kHz，尺寸为 2×3m，电感约为100μH这种传感器可检测的电感变化率在3％以上[1，2]。 电感式传感器安装在公路下面，从交通安全和美观考虑， 它是理想的传感器。传感器最好选用防潮性能好的原材料。 (2) 电路 检测汽车存在的具体实现是在感应线圈的始端连接上检测电感电流变化的检测器， 并将之转化为标准脉冲电压输出。其具体电路图由三部分组成:信号源部分、检测部分、比较鉴别部分。原理框图如图2所示， 输出脉冲波形见图1(b)。 (3) 传感器的铺设 车辆计数是智能控制的关键，为防止车辆出现漏检的现象，环状绝缘电线在地下的铺设我们设采取在每个车行道上中的出口地(停车线处)以及在离出口地一定远的进口的地方各铺设一个相同的传感器，方案如图3(以典型的十子路口为例)，同一股道上的两传感器相距的距离为该股道正常运行时所允许的最长停车车龙为好。 3用PLC实现智能交通灯控制 1 控制系统的组成 车辆的流量记数、交通灯的时长控制可由可编程控制器(PLC)来实现。当然，也可选用其他种类的计算机作为控制器。本例选用PLC作为控制器件是因为可编程控制器核心是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有高可靠性丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力;它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程;它采用模块化结构，编程简单，安装简单，维修方便[3]。 利用PLC，可使上述描叙的各传感器以及各道口的信号灯与之直接相连，非常方便可靠。 本设计例中，PLC选用FX2N-64，其输入端接收来自各个路口的车辆探测器测得的输出标准电脉冲，输出接十字路口的红绿信号交通灯。信号灯的选择:在本例中选用红、黄、绿发光二极管作为信号灯(箭头方向型)。 2 车流量的计量 车流量的计量有多种方式: (1) 每股行车道的车流量通过PLC分别统计。当车辆进入路口经过第一个传感器1(见图3)时，使统计数加1，经过第二个传感器2出路口时，使统计数减1，其差值为该股车道上车辆的滞留量(动态值)，可以与其他道的值进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据。 (2) 先统计每股车道上车辆的滞留量，然后按大方向原则累加统计。如，将东西向的(见图3)左行、直行、右行道上的车辆的滞留量相加，再与其它的3个方向的车流量进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据。 (3) 统计每股车道上车辆的滞留量后按通行最大化原则(不影响行车安全的多道相向行驶)累加统计。如，东、西相向的2个左行、直行、右行道上的车辆的滞留量全部相加，再与南北向的总车流量进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据(下面的例子就是按此种方式)。 以上计算判别全部由PLC完成。可以把以上不同计量判别方式编成不同的子程序，方便调用。 3 程序流程图 本例就上述所描述的车流量统计方式，就图3中的十字路口给出一例PLC自动调整红绿灯时长的程序流程图如图5所示，其行车顺序与现实生活中执行的一样[4]，只是时间长短不一样。 (1) 当各路口的车辆滞留量达一定值溢满时(相当于比较严重的堵车)，红绿灯切换采用现有的常规定时控制方式; (2) 当东、西向路口的车辆滞留量比南、北向路口的大时(反之亦然)，该方向的通行时间=最小通行定时时间＋自适应滞环比较增加的延时时间(是变化的)，但不大于允许的最大通行时间。其中最小定时时间是为了避免红绿灯切换过快之弊;最大通行时间是为了保障公平性，不能让其它的车或行人过分久等。进一步的说明在后面的注释中。 (3) 自适应滞环比较(本例的核心控制规律)增加的时间的确定若东、西向车辆滞留量≥南、北向一个偏差量σ(如30辆车或其它值)时，先让东、西向的左转弯车左行15s(定时控制，值可改)，再让直行车直行30s(直行时间的最小值，值可改)后再加一段延时保持，直至东、西向的车辆滞留量比南、北向的车辆滞留量还要少一个偏差量σ，才结束该方向的通行，切换到其它路上，否则一直延时继续通行下去，直至到达最大通行时间而强制切换。滞环特性如图6所示。实际应用时σ的值需整定，过小则导致红绿灯切换过频，过大又不能实现适时控制。 4 流程图注释 (1) 流程图中的15s、30s、75s等时间分别为交管部门定的车辆左转弯时间、直行最小时间、允许的最大通行时间;σ为车流量的偏差量。以上值及其4个路口车流量的满溢值均可在程序初始化中任意更改。 (2) 车辆左转弯是造成交通堵塞很重要的一个方面，应加以适当限制，故车辆左转弯始终采用最小定时控制，以减小系统的复杂程度，提高可靠性。 (3) 车辆通行的时间中包含绿、黄灯闪烁的时间，红、黄、绿各灯的切换与现用的方式相同，不再赘述。 (4) 人行道的红绿灯接线与现用的方式相同，其绿灯点亮的时刻与该方向车辆直行绿灯点亮的时刻同步一致，但要较车辆直行绿灯提前熄灭，采用定时控制，如绿灯定时亮18s。其目的是不让右转弯车辆过分受人行道灯的限制。若人车分流，右转弯车辆不受限制。较简单，流程图中略。 (5) 车流量的计量是不间断的，与控制呈并行关系，该系统属多任务处理，编程尤其应注意。 4 结束语 比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制，可知后者的最大优点在于减缓滞流现象，也不会出现空道占时的情形，提高了公路交通通行率，较全球定位系统而言成本更低，特别适合繁忙的、未立交的交通路口，更适合于四个以上的路口，也可方便连网。 参考文献 [1] 黄继昌等 传感器工作原理及应用实例[M] 北京:人民邮电出版社， [2 ]张万忠 可编程控制器应用技术[M] 北京:化学工业出版社， [3] 英RJ索尔特 道路交通分析与设计[M] 张佐周等译 北京:中国建筑工业出版社， 不是很完整，您可以拿去做借鉴， 希望对您有帮助。

智能公共交通系统在中国城市的应用及发展趋势摘要:　智能交通系统是目前国内外公认的解决城市交通拥堵问题的重要途径之一，也是费效比最显著的途径作为国内城市交通系统最重要组成部分之一的公共交通系统，近年来开始出现了大量智能公共交通系统方面的应用尝试对我国目前城市投入应用的智能公共交通系统(APTS)的应用状况进行了分析，并根据我国当前国情，分析了我国智能公交系统未来可能的应用方向，提出了对智能公共交通系统改进的技术趋势分析关键词:　智能公共交通系统;GPS;IC卡;应用0　引　　言我国是发展中国家，虽然近20年来始终保持了经济的高速增长，但是与西方发达国家相比，在城市基础设施尤其是公共交通基础设施方面，依然存在着很大的差距同时近年来随着我国城镇化水平的快速提高，城镇人口数量在急剧增加此外，我国的城镇化时期恰好又伴随着机动化，这必然造成有限的城市道路空间与巨大的机动车增长之间的冲突，给本来就非常拥堵的城市交通增加了更大的压力从世界范围来看城市交通的发展，几十年来世界各工业化国家城市机动交通的发展历程，大都走过了先发展小汽车，后控制小汽车，最终选择发展大公交的曲折道路我国土地资源稀缺，城市人口密集，群众收入水平总体不高，优先发展城市公共交通更是我们的现实选择近年来，我国各个主要城市在常规公交设施方面投资较大，城市公交运力得以快速增加，万人公交车辆拥有量由2001年的1辆增长到2004年的4辆但是城市公共交通客运量并没有相应大幅度提高，部分城市呈现下降趋势在出行方式结构方面，我国主要大城市公共交通基本呈现下降趋势，公交客运量和运力的比值均在下降，运力的增加不一定带来运量的增加如图1所示，我国主要大城市历年公交运量Π公交运力比值都出现了大幅度下降[1]当前，城市居民对公共交通系统最大的不满主要就是公交服务水平低，例如公交出行速度慢、舒适性差、换乘困难等方面在传统公交系统建设模式下，改善上述问题需要巨额建设经费的支持，其建设成效还要受到城市交通整体环境的影响与之相对应，智能公共交通系统则是实现“公交优先”的最有效的途径之一所谓智能公共交通系统，就是在公交网络分配、公交调度等关键理论研究的前提下，利用系统工程的理论和方法，将现代通信、信息、电子、控制、计算机、网络、GPS、GIS等新技术集成应用于公共交通系统，通过构建现代化的信息管理系统和控制调度模式，实现公共交通调度、运营、管理的信息化、现代化和智能化，为出行者提供更加安全、舒适、便捷的公共交通服务，从而吸引公交出行，缓解城市交通拥挤，有效解决城市交通问题，创造更大的社会和经济效益[2]1　国内智能公共交通管理系统的应用现状智能公共交通系统作为智能交通系统重要的子系统之一，在我国“十五”科技攻关的智能交通系图1　我国主要城市历年常规公交运量Π公交运力比值变化图F1　The ratio of Urban passenger carrying amount andtransit capacity in cites of China　统(ITS)城市示范中，北京市、上海市、青岛市、杭州市、重庆市等多个城市的ITS建设示范中都包括了智能公共交通系统的内容将其作为缓解城市交通拥堵、提高城市公共交通服务水平的重要途径当前我国城市智能公共交通系统方面的应用，主要集中在如下几个领域中[3]1　公交车辆智能调度系统国内城市对智能公共交通系统的探索实践是从公交车辆的定位监控开始的到目前，多数进行ITS建设的城市其公交监控系统都已经从早期纯粹的公交车辆定位调度系统扩展升级为以公交车辆定位为基础，结合公交地理信息平台(GIS-T)、通信系统实施监控调度的智能调度系统在公交车辆定位及监控调度系统的建设中，北京市作为我国的首都走在了建设实践的前面北京公交ITS示范工程于1999年投入运行，首次投入运行的装有先进的车载卫星定位系统和无线通讯装置的车辆约为300多辆除北京以外，国内上海、杭州、南京、深圳、成都、中山、包头等众多城市也都先后建成了公交车辆定位及监控调度系统基本都实现了利用GPS系统定位功能，与电子地图相结合，实现了公交车辆的实时跟踪，并进一步确保了信息发布、车辆调度、车辆紧急救援报警等功能的实现2　公交IC卡系统公交IC卡系统，是近年来中国智能公共交通系统方面一个成效显著、应用范围迅速扩展的系统目前，公交IC卡售票系统已经在国内大量城市得到了应用，北京、上海、南京、杭州、重庆、青岛、广州、宁波、常州等城市的公交企业都结合本城市的公共交通特性，有针对性的建设了公交IC卡售票系统近年来，中国城市公交IC卡系统的应用趋势是走向通用化，实现公交、地铁、轨道、轮渡、出租车都能够通用的公交IC“一卡通”在利用公交IC卡系统促进居民采用公交出行，实现“公交优先”方面，北京市近期在城市公交IC卡应用方面取得了较为理想的成绩在北京市公交系统实行公交IC卡4折优惠后，北京市公交IC卡用户实现了飞速增长自2007年年初，北京市的公交运送量比以前增加10%，目前每天公交客流增加量约达112万人次3　公共交通信息服务系统近几年，随着智能公共交通系统和互联网的建设，我国城市的公交信息服务已经得到了快速发展目前公交信息服务系统应用状况，基本呈现如下特点:(1)公交服务网站成为城市最重要的公交信息服务模式在国内的大型城市及经济发达区域的中型城市中，城市公交企业基本都建立了自己的公交服务网站其中，以北京市、杭州市、南京市等为代表的城市公交服务网站采用了以GIS平台为基础的WEB服务模式，能够进行换乘查询等服务(2)电子站牌应用规模开始扩大国内一批积极进行智能公交系统建设的城市，在实现了公交车辆的实时监控后，开始将公交车辆信息通过电子站牌提供给公交乘客电子站牌除了常规站牌的内容外，还可以显示下一班公交车辆的预计到站时间、以及线路上公交车辆当前所在位置等动态公交信息(3)公交车载信息服务系统投入实用化应用国内包括北京市、上海市、深圳市、青岛市等多个城市的公交企业在车辆上安装了车载信息系统，通过液晶显示器和音响系统可以进行播放多种信息，播放的信息内容通常包括新闻、广告、娱乐节目等由于可以通过广告资源的置换获得系统设备的建设投资，目前各城市车载信息服务系统已经走上良性循环，进入实用化应用阶段4　城市交通综合信息平台对于城市的ITS而言，涉及到公安交通管理、交通、规划、公交、货运、市政管理等多个部门的职能范围，每一个部门既是ITS的数据源，又是其它部门数据以及在多部门数据之上进行综合性加工处理所得到信息的需求者只有各相关部门协调配合、协同行动起来，在一定的机制和技术手段下充分实现部门间的信息共享，城市ITS才可能顺利建设和发展，ITS才能真正在提高城市交通管理与服务水平，提高城市交通系统运行效率，缓解交通拥堵，站在城市大交通的高度提供科学的决策支持等方面发挥应有的作用基于上述考虑，提出了建设城市智能交通共用信息平台的思想，并且随着我国ITS建设的深入进行，这种思想已经逐步获得了我国ITS业界的广泛认同国家“十五”科技攻关期间，十个ITS示范城市已经不约而同地明确提出要建设城市交通共用信息平台其中广州市、天津市、北京市、济南市等城市的共用信息平台建设列为“十五”智能交通系统应用试点示范工程2　中国城市智能公共交通系统发展的趋势展望随着城市交通管理、公共交通信息水平的快速提高，我国的城市智能交通系统获得了难得的飞跃发展良机未来我国城市智能公交系统发展趋势，将以信息化、实时化为核心，以“人性化”为宗旨，智能公交系统的完善将从如下几个方面展开1　建设完善的智能公交调度系统(1)建立基于城市公交系统通行能力约束的智能公交调度模型城市公共交通通行能力是指在城市规定的交通条件、道路条件及人为度量标准时间内能通过的最大公交车辆数量或者乘客人数公交通行能力是在一定条件下，公交设施所能够通过公交车辆和乘客的极限数值，它是动态的服务能力而不是静态的数量[4，7，8]当城市路网中运营的公交车辆超过公交设施的通行能力时，由于公交车辆彼此的互相干扰、以及公交车辆与社会车辆的行驶冲突，公交车辆行驶的速度反而会降低这样即使公交企业增加了公交车辆的营运班次，但是公交服务水平反而将下降，同时公交企业的经济效益也受到影响因此，必须建立基于城市公交系统通行能力约束的智能公交调度模型公交通行能力各相关要素的关系如图2所示(2)结合道路交通状况，建立公交服务水平的动态评价模型城市公共交通系统是在城市整体道路网络中运营的系统，因此其运营必然受到城市路网状况的影响我国城市智能公交调度系统在进一步的建设完善中，必须充分考虑城市交通系统对公交系统的影响利用智能公交调度系统的公交车辆定位、行程时间预测、道路公交饱和度等数据，结合道路交通状况，将可以建立针对公交服务水平的动态评价模型使得公交企业可以实时评估公交系统的运营状态，根据企业的运营服务目标调整公交车辆调度计划此外，还能够通过对公交运营数据统计和分析，实现城市规划层面、设计层面对公交系统的调整和优化[10，11](3)根据公交客流量的需求状况，建立自动化的公交调度模式车载客流量检测器技术的完善和公交IC卡数据实时采集技术的实现，使得未来的城市智能公交调度系统可以利用客流量检测器及数据融合技术，实时监控城市居民公交的出行状况，并对城市居民未来的公交出行需求进行动态预测以此为基础，建立自动化的公交调度机制，将实现智能公交调度系统对公交车辆调度计划的自主调整和优化(4)将智能公交系统的建设、运营与城市规划紧密结合起来实施目前国内城市投入使用的智能公交调度系统往往都是在现有传统公交设施基础上改建实施的系统，系统的使用、维护都存在着不尽如人意的不足只有从城市规划的环节就开始考虑智能公交系统的建设，以及智能公交系统未来的运营，才能为智能公交系统的建设奠定良好的基础，才能真正把智能公交系统的建设放于优先的位置，才能避免智能公交各分系统之间重复建设或者相互干扰的问题，才能使得智能公交系统能够真正有效的发挥作用(5)将MIS系统与智能公交调度系统进行整合目前，国内公交企业由于其历史原因，开发的公交信息系统分步建设、独立运行的现象尤为突出为了有效的整合公交企业的信息资源，使得其充分发挥作用，迫切需要建立一个综合性管理信息系统(MIS)并且将MIS系统与公交企业的智能公交调度系统整合起来管理信息系统MIS(management information sys2tem)是企业的信息系统，它具备数据处理、计划、控制、预测和辅助决策功能，是一个覆盖了整个公交企业各相关部门的信息智能化管理系统通过建设公交企业MIS系统，建立高质量、高效率的企业信息管理网络，为领导决策和内部管理、办公提供服务，实现企业办公自动化、管理现代化、信息资源化、传输网络化和决策科学化MIS系统将使得公交企业能够充分发掘、利用自身的信息资源，同时可以将通过城市交通共用信息平台获得的其他部门的信息，经过处理、分析后获得更有价值的辅助决策信息2　公交IC卡系统的拓展公交IC卡系统在公交票务服务方面目前已经相对较为完善，未来其应用趋势将集中到如下的两个方面:(1)实现公交IC卡在经济带、都市圈的一体化运营目前，我国经济建设的一个重要趋势就是经济的区域化发展，各城市都高度重视与周边城市的区域经济、交通联系，形成了长三角、珠三角、京津冀经济圈、长江中游经济圈、环渤海湾经济圈等都市经济圈在经济圈、都市圈范围内实现公交IC卡的通用，已经成为各地公共交通系统未来建设的目标(2)实现公交IC卡数据的有效应用公交IC卡的应用，将能够为公交客流调查提供了一种新的手段公交IC卡在方便地完成乘车收费的同时，还可记录下乘客使用IC卡的时间、车次、站点等信息这些信息真实、准确地反映城市居民的公交出行状况，是公交最重要的原始资料通过对IC卡数据的统计分析，能够得到公交出行的统计和预测数据3　建设人性化、智能化的公共交通信息服务系统未来的城市公共交通信息服务系统将向着“人性化、智能化”的方向进行建设新时代的公交信息服务系统其核心将围绕着公交实时数据的处理及多源数据的数据融合展开，主要将呈现如下的发展趋势:(1)将公交信息服务模式从以静态信息为主的状态，转变为以实时信息为数据基础的动态信息服务利用城市智能交通系统的多源动态信息，未来的公交信息服务将实现以实时信息为数据基础的动态信息服务动态公交信息服务其本质是将实时的公交信息经过处理，预测出公交系统未来的运营趋势，将动态的公交运营信息提供给乘客(2)实现多种公交运输方式信息资源的融合，使得城市居民可以通过公交信息服务制订有效的出行计划目前城市的公交、地铁、机场、轮渡、铁路等相关部门的信息服务处于各自独立运行的状态通过建设城市交通共用信息平台，将有望实现多种公交运输方式信息资源的融合以此为契机，智能公交信息服务将能够为出行者制订完整的出行计划，实现市域范围、甚至区域范围内乘客的高效、有计划地出行(3)从被动式公交信息服务为主，转变为以主动式公交信息服务为主除了传统的公交信息服务模式，例如公交信息网站、公交电子站牌、公交热线服务电话、电台广播等以外，未来智能公交信息服务系统将向乘客自主式信息服务模式发展通过乘客与公交信息服务系统的人机对话，乘客能够及时、准确地获取个人最需要获取的信息服务模式将包括手机WAPΠGPRSΠCDMA网络公交信息服务、手机公交短信信息服务、PDA信息终端公交信息服务等模式4　实现大范围、大规模运营的公交车辆区域调度公交区域调度，国外又称网络调度或线间调度，是指在一定地域的范围内、原来各自独立运营线路上的车辆、人员，通过一定的技术手段和管理组织协调起来共同运营，以达到资源的最有效配置和充分利用的一种组织模式区域调度模式是基于运量平衡思想提出的，由于公交客流存在着方向、时间上的不均衡性，因此，可通过不同线路间运力的动态组合，实现车辆运量的均衡，从而最大限度地节省运营车辆总数和司乘人员总数，提高公交车辆的利用率和司乘人员的劳动效率[6]区域调度是面向任务，而非面向线路的调度模式[9]公交区域调度是国外大城市普遍采用的、高效率的调度模式随着我国智能公共交通管理系统的建设和城市道路交通条件的进一步改善，国内城市公交企业传统的线路调度模式必将为区域调度模式所取代图3即是多车场公交区域调度的模式图通常情况下，多车场调度优化模型采用系统总“空驶”距离最短，即“空跑”成本最小的模型在智能公交调度系统中，还将增加可区域调度的公交车辆行驶状况及车辆空驶时间等约束条件　　区域调度优化模型为3　结束语本文以我国当前城市交通“公交优先”的建设目标为契机，首先对我国当前城市智能公交系统———包括智能公交车辆调度系统、IC卡售票系统、公共交通信息服务系统和城市共用信息平台系统的技术发展状况及应用规模情况进行了简要的分析并针对当前国内智能公交系统存在的不足，提出了未来在城市智能公交系统(APTS)快速建设的发展环境下，智能公交系统发展的趋势根据城市公共交通系统信息化、自动化、智能化的发展方向，提出了未来城市智能公共交通系统(APTS)的发展趋势及各自的建设目标参考文献:[1]　城市智能公共交通管理系统研究[R]北京:中国城市规划设计研究院，[The Research of Urban In2telligent Public Transport Management System[R]Bei2jing:China Academy of Urban Planning and Design，][2]　杨兆升城市智能公共交通系统理论与方法[M]北京:中国铁道出版社，[YANG ZTheTheoretics and Method of Urban Intelligent Tansit Manage2ment System[M]Beijing:China Railway PublishingHouse，]

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