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時(shí)間：2022-09-13 14:03:02
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殘疾人的就業(yè)與生存問題，越來越引起黨和政府以及社會(huì)各界的高度關(guān)注，出臺(tái)了一系列幫扶殘疾人的政策與措施，殘疾人就業(yè)比例逐年增加，但智力殘疾兒童的就業(yè)卻是不容樂觀。我認(rèn)為造成這一現(xiàn)象的原因有：
一、傳統(tǒng)觀念
在人們的意識(shí)里智殘兒童就是什么都不會(huì)做的廢人。孩子除了上學(xué)一回家就被關(guān)在家里，弄給他吃，侍候他穿。智殘孩子走向社會(huì)成為另類，人們用鄙夷的目光看，父母不愿隨他外出，怕人瞧不起，丟人現(xiàn)眼。絕大部分家長都抱無希望放棄的思想態(tài)度，即使有精力也只會(huì)放在醫(yī)療上，而不會(huì)花精力去教育和培養(yǎng)。學(xué)校大部分無智殘職業(yè)教育課程，根本談不上技能培訓(xùn)。老師缺乏職業(yè)意識(shí)，職業(yè)能力的培養(yǎng)。老師們認(rèn)為，保證智殘兒童的安全，讓他們學(xué)會(huì)生活自理就已經(jīng)不錯(cuò)了。大家都認(rèn)為對(duì)智障兒童進(jìn)行職業(yè)教育是浪費(fèi)時(shí)間和精力的，以致學(xué)生畢業(yè)后無崗位可適合，無法融入正常社會(huì)，常常由家里養(yǎng)著。
二、學(xué)校方面
目前是每個(gè)縣區(qū)辦一所特教學(xué)校，招收聾啞與智障兒童，規(guī)模不算大，各?？空畵芸罹S持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，沒有余力增添職業(yè)技術(shù)教育必需的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，職教資源匱乏。按照師生比例，每所學(xué)校僅只能配備語文、數(shù)學(xué)、廚師、值班人員等教育教學(xué)專任教師，對(duì)于外聘技術(shù)人員進(jìn)行多個(gè)職業(yè)培訓(xùn)卻無能為力。每個(gè)學(xué)校，每個(gè)班級(jí)學(xué)生的年齡跨度大，更為嚴(yán)重的是，因?yàn)樯磫栴}各校管理各自為政，缺乏一個(gè)協(xié)調(diào)的機(jī)構(gòu)，使得各校之間專業(yè)設(shè)置不合理甚至交叉重復(fù)，流于形勢(shì)，惡性競爭。
三、社會(huì)因素
智殘兒童對(duì)外就業(yè)最大困難就是對(duì)外聯(lián)絡(luò)環(huán)節(jié)。我國為提供扶持殘疾人就業(yè)的單位企業(yè)實(shí)行了許多優(yōu)惠政策，并在稅收等方面有明確的優(yōu)惠措施，但大部分企業(yè)和單位寧愿捐款捐物獻(xiàn)愛心做慈善事業(yè)，卻不愿接納落實(shí)殘疾人，特別是智障兒童。政府對(duì)扶弱助殘出臺(tái)了優(yōu)惠政策，但在具體操作方面并沒有提及。智障兒童在工作中發(fā)生了不愉快的事情，在關(guān)愛殘疾人的社會(huì)中，企業(yè)和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)會(huì)被推到風(fēng)口浪尖之上。企業(yè)及企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)怕?lián)矒?dān)不起這樣的輿論及經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)中國有1300多萬殘障人士，其中有600多萬是正在接受教育的，有70%以上屬中、輕度智障。揚(yáng)州、上海、杭州等幾座大城市均對(duì)智殘兒童中的中、輕度智障兒童進(jìn)行過職業(yè)培訓(xùn)，并且就業(yè)率達(dá)70%以上。實(shí)踐證明，智障兒童是可塑造的。經(jīng)過培訓(xùn)和學(xué)習(xí)同樣可以自食其力。成為現(xiàn)實(shí)社會(huì)中正常的勞動(dòng)者。
(一)家庭重視
家庭是孩子的第一課堂，作為殘疾孩子的親人應(yīng)不離不棄，應(yīng)充滿信心地接納殘疾孩子。家長不能鄙視、冷漠，對(duì)孩子的小小的進(jìn)步應(yīng)放大它，鼓勵(lì)他。作為家長應(yīng)多帶孩子走出家門，走向社會(huì)，讓他們多與人接觸，多聽人交談，多觀察事物，使他們的耳、口、眼、鼻、手、腦都活躍起來，這樣可以使他們的大腦更興奮，四肢更協(xié)調(diào)。例如經(jīng)常帶孩子逛超市，上游樂園玩耍等等，開闊視野，放松心情，開發(fā)智力。在家里抓好每一次可訓(xùn)練的機(jī)會(huì)，指導(dǎo)孩子的行為、習(xí)慣。例如：怎樣擺放碗筷，怎樣上廁所，認(rèn)識(shí)家用電器，會(huì)稱呼親人。家長還應(yīng)放下自卑的包袱，主動(dòng)多與學(xué)校聯(lián)系，向老師說說孩子的特點(diǎn)與進(jìn)步，了解在校的情況，學(xué)習(xí)康復(fù)訓(xùn)練知識(shí)，對(duì)學(xué)校的教育教學(xué)提出意見和建議。家長自己也應(yīng)擺好心態(tài)，不能急于求成，不能有攀比心理，記錄下每一個(gè)活動(dòng)，每一點(diǎn)進(jìn)步，給孩子多鼓勵(lì)，多表揚(yáng)，多支持，多幫助。
（二）學(xué)校培訓(xùn)
《培智學(xué)校義務(wù)教育課程設(shè)置實(shí)驗(yàn)方案》的頒布，在課程開發(fā)上明確了國家課程校本使用的校本的課程開發(fā)的原則，在課程導(dǎo)向方面強(qiáng)調(diào)了功能性和社會(huì)參與性。以人為本，尊重生命是當(dāng)代社會(huì)的突出特征。關(guān)注智殘學(xué)生就業(yè)能力的培養(yǎng)，讓殘疾學(xué)生盡快融入社會(huì)，既是新課程改革的主旨和素質(zhì)教能的要義，更是社會(huì)發(fā)展的應(yīng)有品格。學(xué)校應(yīng)改革語文、數(shù)學(xué)、體美單一的課堂教學(xué)模式，結(jié)合學(xué)校的實(shí)際，地區(qū)的特色和學(xué)生的狀況構(gòu)建具有地方特色的課程設(shè)置體系和課程內(nèi)容。課程的設(shè)置應(yīng)以生活化、有意義為教學(xué)原則，從學(xué)生本體生活逐步延伸至家庭、學(xué)校、社區(qū)生活。課程設(shè)置時(shí)應(yīng)根據(jù)智殘疾兒童的生理與心理特點(diǎn)，多層次，小步子的循序漸進(jìn)地進(jìn)行，低年級(jí)階段應(yīng)注重文化教育和生活自理課為主，強(qiáng)化康復(fù)訓(xùn)練；中年級(jí)以文化教育為主，康復(fù)訓(xùn)練課，勞動(dòng)訓(xùn)練課，基本的生活勞動(dòng)技能；高年級(jí)以文化教育，增加勞動(dòng)技術(shù)教育，掌握技能，為了使學(xué)生能穩(wěn)定的工作，一定的技能是必要的，良好的行為養(yǎng)成，職業(yè)素養(yǎng)應(yīng)具備，所以學(xué)生進(jìn)校門就要長期地對(duì)他們進(jìn)行行為養(yǎng)成，勞動(dòng)觀念，職業(yè)素養(yǎng)方面的強(qiáng)化訓(xùn)練。
上海、揚(yáng)州等城市成功的職業(yè)教育給了我們啟示，但我們不能一擁而止，鸚鵡學(xué)舌地照搬，而應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況設(shè)置課程。其實(shí)有相當(dāng)一部分特教學(xué)校設(shè)置在縣城，隨著建立生態(tài)城市，綠色城市等一系列口號(hào)的提出，城市綠化，苗圃等不斷走進(jìn)人們的生活，園藝可成為智殘學(xué)生就業(yè)的一個(gè)渠道，掌握澆灌、修剪、清掃等簡單的工序?？h級(jí)特教學(xué)校還有大部分學(xué)生來自廣闊的農(nóng)村，智障學(xué)生也有一定的模仿能力。來自農(nóng)村對(duì)農(nóng)作物從播種到收獲的過程，以及牲畜家禽的喂養(yǎng)方法有直觀印象。我們何不利用農(nóng)村的豐富資源培養(yǎng)學(xué)生的治蟲、種菜、施肥、除草、喂食等簡單的種植技能，使他們成為新時(shí)期的合格農(nóng)民。
智能交通系統(tǒng)（intelligent transport systems，ITS）是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸
技術(shù)、電子控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及智能車輛技術(shù)等綜合運(yùn)用于交通運(yùn)輸管理體系，通過對(duì)交通信息的實(shí)時(shí)采集、傳輸和處理，借助各種科技手段和設(shè)備，對(duì)各種交通情況進(jìn)行協(xié)調(diào)和處理，建立起一種實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸管理體系，從而使交通設(shè)施得以充分利用，提高交通效率和安全，最終使交通運(yùn)輸服務(wù)和管理智能化，實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸?shù)募s式發(fā)展［1］。
ITS通過提升傳統(tǒng)交通系統(tǒng)的信息化、智能
化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化程度，保障人、車、路與環(huán)境之間的相互交流，進(jìn)而提高交通系統(tǒng)的效率、機(jī)動(dòng)性、安全性、可達(dá)性、經(jīng)濟(jì)性，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境，降低能耗的作用。經(jīng)過10多年的應(yīng)用和實(shí)踐，智能交通系統(tǒng)已經(jīng)成為國際公認(rèn)解決現(xiàn)有交通問題的重要途徑，越來越受到國內(nèi)外政府、專家、學(xué)者等的重視和廣泛應(yīng)用。
1 中國智能交通協(xié)會(huì)的成立
智能交通系統(tǒng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要各有關(guān)
政府部門、產(chǎn)業(yè)界以及科研機(jī)構(gòu)的推動(dòng)和協(xié)調(diào)配合。按照美洲地區(qū)、歐洲和非洲地區(qū)、亞太地區(qū)劃分，分別由美國智能交通協(xié)會(huì)（ITS America）、歐洲智能交通協(xié)會(huì)（ERTICO－ITS Europe）和日本智能交通協(xié)會(huì)（ITS Japan）負(fù)責(zé)世界智能交通大會(huì)的協(xié)調(diào)組織工作［2］，同時(shí)引領(lǐng)著智能交通行業(yè)的發(fā)展，這也是國際上最早成立智能交通協(xié)會(huì)的三大國際組織。為促進(jìn)智能交通技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，世界發(fā)達(dá)國家相繼成立了智能交通協(xié)會(huì)，各國智能交通協(xié)會(huì)也是智能交通世界大會(huì)理事會(huì)的成員，代表本國出席各種國際技術(shù)交流活動(dòng)。我國的臺(tái)灣省和香港特別行政區(qū)也分別成立了各自的地區(qū)智能交通協(xié)會(huì)，并積極參加各種國際活動(dòng)［2］。
我國智能交通的發(fā)展主要由多個(gè)政府部門聯(lián)
合推動(dòng)，為更好地協(xié)調(diào)全國智能交通工作，根據(jù)各部門的意見和建議，2000年由科技部牽頭，會(huì)同原國家計(jì)委、原經(jīng)貿(mào)委、公安部、原交通部、鐵道部等10多個(gè)部委，聯(lián)合成立了全國智能交通系統(tǒng)協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組，2005年隨著政府機(jī)構(gòu)的改革，協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組進(jìn)行了調(diào)整，增加了財(cái)政部、原建設(shè)部、原民航總局和總后勤部4個(gè)新成員單位。“十五”
期間，協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組成員單位在推動(dòng)我國智能交通系統(tǒng)規(guī)劃和建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。
鑒于協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組是由政府部門組成的臨時(shí)
機(jī)構(gòu)，開展工作缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性，特別是在國際會(huì)議和交流合作方面有諸多不便，為更好地協(xié)調(diào)全國智能交通工作，我國交通主管部門多次建議希望由科技部牽頭，在“全國智能交通系統(tǒng)協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組”的基礎(chǔ)上，成立中國智能交通協(xié)會(huì)，適應(yīng)智能交通發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定，加強(qiáng)國際交流與合作。為此，成立了由科技部、公安部、原建設(shè)部、原交通部、鐵道部、原民航總局等交通行業(yè)主管部門有關(guān)負(fù)責(zé)人組成的中國智能交通學(xué)會(huì)籌備工作組。
2007年3月，科技部向民政部正式提出申請(qǐng)成立“中國智能交通協(xié)會(huì)”。2007年11月，民政部批復(fù)同意科技部正式開展協(xié)會(huì)籌備工作。2008年5月14日，由科技部、公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部等共同發(fā)起，經(jīng)民政部批準(zhǔn)，中國智能交通協(xié)會(huì)在北京正式成立。
中國智能交通協(xié)會(huì)的成立不僅是中國智能交
通發(fā)展的里程碑，更是中國智能交通事業(yè)在依靠創(chuàng)新機(jī)制更好更快發(fā)展的新起點(diǎn)。近年來，中國智能交通協(xié)會(huì)組織了多次國內(nèi)外重要交流活動(dòng)，不斷擴(kuò)大影響，得到國內(nèi)外同行的認(rèn)可。
2 歷屆會(huì)議議題
中國智能交通年會(huì)自2005年舉辦以來，已經(jīng)在北京、上海、南京等地成功舉辦了7屆，議題始終聚焦ITS的主要領(lǐng)域，緊密跟隨國家政策引導(dǎo)方向，圍繞當(dāng)前智能交通所面臨的問題和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)開展研討，為國內(nèi)外專家學(xué)者提供了良好的交流平臺(tái)。
（1）2005年12月9日，第一屆中國智能交通年會(huì)在上海召開，會(huì)議由高層論壇和學(xué)術(shù)研討2部分組成，第一屆會(huì)議共錄用國內(nèi)外論文165篇，參會(huì)人員300多人。會(huì)議議題涉及ITS現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃、ITS解決方案設(shè)計(jì)、交通信息采集、交通信息服務(wù)、交通行為誘導(dǎo)、交通智能控制、電子不停車收費(fèi)、公交一卡通等內(nèi)容。
（2）2006年12月20日，第二屆年會(huì)在北京召開，主題為：“ITS的現(xiàn)狀與未來”。重點(diǎn)圍繞ITS戰(zhàn)略與政策、智能交通技術(shù)、ITS建設(shè)成果與產(chǎn)業(yè)發(fā)展、ITS新理論與新技術(shù)等進(jìn)行了交流和研討。此屆會(huì)議規(guī)模空前，共有500余專家、學(xué)者及各界人士共聚一堂，并首次邀請(qǐng)了來自日本、韓國和歐洲交通協(xié)會(huì)的代表參加并做大會(huì)報(bào)告，加深了同國際智能交通協(xié)會(huì)組織的溝通和交流，擴(kuò)大了年會(huì)的影響力［3－4］。
（3）2007年12月14日，第三屆年會(huì)在南京召開，主題為：“智能交通讓城市更暢通”。重點(diǎn)探討了我國在城市智能交通領(lǐng)域的成果和經(jīng)驗(yàn)，以及國外先進(jìn)理念對(duì)我國智能交通發(fā)展的啟示。重點(diǎn)圍繞ITS戰(zhàn)略與政策、城市公交智能化技術(shù)，基于ITS的道路交通管理、控制與安全技術(shù)，智能交通技術(shù)、ITS成果與產(chǎn)業(yè)等專題開展研討和交流。
（4）2008年9月26日，第四屆年會(huì)在青島召開，主題為“交通安全”。主要針對(duì)智能交通發(fā)展、交通安全、交通控制、交通節(jié)能減排、智能車輛、交通出行服務(wù)等進(jìn)行了廣泛而深入的研討。會(huì)議
共舉辦學(xué)術(shù)交流會(huì)6場，征集論文245篇，錄用140篇。
（5）2009年12月11日，第五屆年會(huì)在深圳召開，主題為“智能交通、新能源汽車———創(chuàng)造出行新方式”。代表們就智能交通、新能源汽車國家政策及發(fā)展規(guī)劃、技術(shù)發(fā)展方向及趨勢(shì)等進(jìn)行了廣泛研討。同時(shí)，本次年會(huì)以促進(jìn)智能交通、新能源汽車領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步和協(xié)同發(fā)展為目標(biāo)，并首次與第六屆國際節(jié)能與新能源汽車創(chuàng)新發(fā)展論壇一并舉辦，為全面展示我國智能交通與新能源汽車的最新技術(shù)成果，積極推動(dòng)我國智能交通和汽車先進(jìn)技術(shù)的融合和協(xié)同發(fā)展提供了新的平臺(tái)［5］。
（6）2011年9月6日，第六屆年會(huì)在北京舉辦，年會(huì)首次引入了新能源的主題：“智能交通、新能源汽車———低碳綠色出行”［6］。與第五屆年會(huì)一樣，也同期舉辦了中國國際智能交通展覽會(huì)和第七屆國際節(jié)能與新能源汽車創(chuàng)新發(fā)展論壇。此屆會(huì)議還表彰了對(duì)智能交通事業(yè)做出突出貢獻(xiàn)的會(huì)員單位，旨在呼吁更多人為年會(huì)的發(fā)展獻(xiàn)言獻(xiàn)策，為我國智能交通事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量。同時(shí)還舉行了《中國智能交通發(fā)展年鑒》（2010）儀式，這是我國正式出版的第一部智能交通年鑒。
（7）2012年9月26日，在北京舉辦的第七屆年會(huì)，以“智能交通———感知新生活”為主題，并同期舉辦了中國國際智能交通展覽會(huì)。大會(huì)上同時(shí)還舉行了中國智能交通協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)基金捐贈(zèng)儀式暨首屆智能交通科技獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)儀式，該獎(jiǎng)項(xiàng)旨在推動(dòng)我國智能交通行業(yè)的科技進(jìn)步和創(chuàng)新工作，促進(jìn)科技人才成長，激勵(lì)利用科技力量促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。
3 中國智能交通年會(huì)的意義
智能交通年會(huì)的如期舉辦，為國內(nèi)外專家、學(xué)
者提供了一個(gè)良好的交流平臺(tái)，為政府、企業(yè)提供了一個(gè)需求和展示的平臺(tái)，為解決我國城市交通面臨的各種問題，推廣我國智能交通的成果和應(yīng)用起到了積極的促進(jìn)作用，見證了中國智能交通十幾年來所取得的成就，同時(shí)也開啟了一扇讓世界進(jìn)一步了解中國的智能交通，使中國智能交通走向世界的大門。
定期舉辦年會(huì)是行業(yè)內(nèi)政府、企業(yè)、科研院校
的共同心聲，也是我國智能交通發(fā)展進(jìn)程中的大勢(shì)所趨，對(duì)于推動(dòng)我國智能交通建設(shè)、理論知識(shí)研究以及產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展有著重要的意義。同時(shí)也為我國在智能交通關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得具有應(yīng)用價(jià)值的重大成果，為智能交通系統(tǒng)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供技術(shù)支持，以及為促進(jìn)低碳高效交通裝備的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，提升綜合交通安全和運(yùn)輸效率做出了積極貢獻(xiàn)［7］。
4 結(jié)語
我國自20世紀(jì)末開始推進(jìn)和發(fā)展智能交通
系統(tǒng)技術(shù)以來，國家一直重視和支持智能交通的發(fā)展。從“十五”期間科技部智能交通科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目的實(shí)施，到“十一五”期間科技部863計(jì)劃、科技支撐計(jì)劃等一系列項(xiàng)目的部署，我國智能交通領(lǐng)域科技水平取得了長足的進(jìn)步，科技為智能交通發(fā)展起到了良好的引領(lǐng)和支撐作用，奠定了我國智能交通領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)，培育形成了智能交通產(chǎn)業(yè)。
未來5年，將是我國智能交通系統(tǒng)發(fā)展的重
1 引言
隨著道路擁擠的劇增，日益膨脹的道路交通越來越需要一種智能化的控制。智能交通技術(shù)是一項(xiàng)綜合運(yùn)用檢測、通信、計(jì)算機(jī)、控制等現(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、減少交通公害的新興技術(shù)。為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通運(yùn)輸方面的壓力，各國都加大了對(duì)智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。
智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation System）的概念是從70年代開始發(fā)展起來的，它是指將RFID技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)應(yīng)用于交通運(yùn)輸系統(tǒng)，對(duì)交通信息進(jìn)行加工處理，運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)、人工智能和自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)交通運(yùn)輸進(jìn)行控制和信息服務(wù)，促進(jìn)車、路、人之間的互動(dòng)和協(xié)同運(yùn)作，最終使交通運(yùn)輸服務(wù)和管理智能化、安全化和高效化。
智能交通系統(tǒng)的主要功能體現(xiàn)在以下：順暢功能：提高交通網(wǎng)絡(luò)的通行能力，增加交通的機(jī)動(dòng)性，提高運(yùn)營效率；調(diào)控交通需求；安全功能：提高交通的安全水平，降低事故的可能性，防止災(zāi)后危險(xiǎn)擴(kuò)大化；環(huán)境功能：減輕堵塞，降低汽車運(yùn)輸對(duì)環(huán)境的影響。
2 智能交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
目前，交通擁擠造成了巨大的時(shí)間浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失，為了緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通運(yùn)輸壓力，世界各國都加大了對(duì)智能交通系統(tǒng)的研究和建設(shè)的力度。
2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
美國、日本等發(fā)達(dá)國家競相投入大量資金和人力，進(jìn)行道路交通運(yùn)輸智能化的研究試驗(yàn)。目前，美、日等發(fā)達(dá)國家在推動(dòng)智能交通系統(tǒng)研發(fā)和試點(diǎn)應(yīng)用的同時(shí)，從拓展產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)視角，不斷促進(jìn)智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)形成，注重國際層面競爭，大規(guī)模應(yīng)用研發(fā)成果。如美國，參與智能交通系統(tǒng)研發(fā)公司達(dá)600多家，其中半數(shù)以上為美國大型公司，包括航空和國防工業(yè)公司。日本在四省一廳聯(lián)合推動(dòng)智能交通系統(tǒng)研發(fā)活動(dòng)后，一直在加速智能交通系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)程，積極推動(dòng)如車輛信息通信系統(tǒng) （VICS）、電子收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）等應(yīng)用。
2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
我國交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施短缺，各級(jí)交通部門充分發(fā)揮“后起國”優(yōu)勢(shì)，通過技術(shù)引進(jìn)和自主創(chuàng)新，一些先進(jìn)技術(shù)逐漸在中國部分大城市交通部門得到應(yīng)用。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《國家智能交通系統(tǒng)體系框架》規(guī)定我國智能交通系統(tǒng)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。此外，國家“十五”科技攻關(guān)重大專項(xiàng)“智能交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)和示范工程”確定了包括杭州、深圳、上海、北京、廣州等在內(nèi)的國內(nèi)10個(gè)示范城市。
3 城市市智能交通建設(shè)的方案設(shè)計(jì)
3.1 智能交通系統(tǒng)方案需求分析
根據(jù)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)、交通運(yùn)輸領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，其智能交通系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)，與環(huán)境發(fā)展相協(xié)調(diào)，以提高人流與物流的移動(dòng)效率。從基礎(chǔ)信息采集、信息融合以及信息三個(gè)方面來說，具體包括：
⑴建成覆蓋全市的多方式交通信息采集系統(tǒng)。在全城范圍覆蓋內(nèi)，采用地埋式線圈、紅外線探測、雷達(dá)探測等定點(diǎn)，微波、視頻檢測，浮動(dòng)車采集技術(shù)以及今后基于移動(dòng)終端的動(dòng)態(tài)采集技術(shù)進(jìn)行信息采集。只有強(qiáng)大的信息采集系統(tǒng)，才能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)公用信息平臺(tái)的建立和完善，實(shí)現(xiàn)信息處理的功能，將大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提煉成有用的信息，并最終提升到知識(shí)層面和應(yīng)用層面，滿足智能交通系統(tǒng)各個(gè)層面的需求。
⑵完善城市交通信息共享平臺(tái)，準(zhǔn)確的融合所有信息。利用多媒體電子的空間基礎(chǔ)信息，逐步完善城市智能交通公用信息平臺(tái)，它是與外部環(huán)境之間進(jìn)行信息交換的重要通道；是信息匯集的中心和信息交換的樞紐，對(duì)各子系統(tǒng)起到支撐作用。各個(gè)信息系統(tǒng)的完整性確保了信息傳播交換的順暢，對(duì)提升城市交通運(yùn)行效率和服務(wù)水平具有舉足輕重的作用。
⑶建成多層次、多手段的交通信息體系，實(shí)現(xiàn)全市范圍內(nèi)交通信息誘導(dǎo)服務(wù)，提高出行效率。
3.2 智能交通系統(tǒng)體系構(gòu)架
智能交通系統(tǒng)體系框架吸收了國外發(fā)達(dá)國家和地區(qū)智能交通系統(tǒng)體系框架的經(jīng)驗(yàn)和成果，并結(jié)合中國交通特點(diǎn)，道路交通實(shí)際狀況，確定了適合中國發(fā)展的智能交通系統(tǒng)體系框架，如圖4.1所示，該框架中將整個(gè)智能交通系統(tǒng)按照信息的流動(dòng)和存在形式分為三層：信息基礎(chǔ)設(shè)施、公用信息平臺(tái)和應(yīng)用服務(wù)。體系框架中的主體是信息基礎(chǔ)設(shè)施、公用信息平臺(tái)、交通仿真和應(yīng)用服務(wù)。其資金、體制、人力和技術(shù)等保障措施也是框架不可缺少的部分。
3.3 智能交通系統(tǒng)功能分解
智能交通系統(tǒng)所包含的的功能很多，主要的功能發(fā)揮先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)作用、自動(dòng)收費(fèi)、協(xié)助安全駕駛、交通管理優(yōu)化、道路管理效率化、協(xié)助公交車輛運(yùn)營、商用車效率化、協(xié)助行人、協(xié)助緊急運(yùn)營等，如圖4.2所示。
不同國家和地區(qū)道路交通現(xiàn)狀不同，對(duì)于智能交通系統(tǒng) 功能的具體選擇和運(yùn)用上也有所不同，2004年1月，我國智能交通系統(tǒng)體系框架的修訂工作在國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心的組織下開始進(jìn)行，主要涉及到用戶服務(wù)、邏輯框架、物理框架及應(yīng)用系統(tǒng)。
3.4 智能交通系統(tǒng)實(shí)施設(shè)計(jì)
智能交通系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，內(nèi)容龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)含量高，需要多個(gè)領(lǐng)域、多個(gè)部門的長期合作，其研發(fā)、建設(shè)、管理均需充足的資金支持。因此，在實(shí)施過程中，必須制定一個(gè)總體策略，分階段實(shí)施。具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：
⑴根據(jù)交通發(fā)展現(xiàn)狀，確定智能交通系統(tǒng) 的技術(shù)研究重點(diǎn)、應(yīng)用建設(shè)重點(diǎn)、產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化以及標(biāo)準(zhǔn)化方面。
⑵綜合運(yùn)用現(xiàn)有數(shù)字化公用平臺(tái)，建立起能夠支持智能交通發(fā)展的技術(shù)支撐體系；確定各相關(guān)部門工作內(nèi)容，并進(jìn)行全市范圍內(nèi)的普及應(yīng)用；在已有的交通設(shè)施產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，開發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的各類交通信息采集、檢測設(shè)備，車載裝置、手持移動(dòng)終端等，并實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，逐步形成交通信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)。
⑶繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)智能交通系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展，使鄭州市智能交通進(jìn)入大規(guī)模服務(wù)應(yīng)用期，不斷擴(kuò)展新的系統(tǒng)和功能來滿足公眾對(duì)智能交通系統(tǒng)的需求。
4 結(jié)束語
由于智能交通系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，作用領(lǐng)域的范疇需要不斷的更新。對(duì)于針對(duì)推動(dòng)城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)的發(fā)展所提出的一系列的設(shè)計(jì)方案應(yīng)進(jìn)行長期堅(jiān)持不懈的探索。隨著整個(gè)城市的建設(shè)，國家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建設(shè)重點(diǎn)都會(huì)發(fā)生變化。因此，要想一次規(guī)劃，終身受用是不現(xiàn)實(shí)的，也是不可能實(shí)現(xiàn)的，要全面考慮各種影響因素的綜合模式還需進(jìn)一步研究
另外，智能交通系統(tǒng)建設(shè)方案的規(guī)劃相對(duì)來說還比較片面，在具體實(shí)施的過程中有一定的難度，雖然已有相應(yīng)的很多城市建設(shè)可以借鑒，具體應(yīng)用時(shí)難以確定。因此，還需進(jìn)一步展開理論和實(shí)驗(yàn)研究。
[參考文獻(xiàn)]
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他是交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院總工程師，也是我國智能交通的領(lǐng)路人。20世紀(jì)90年代，當(dāng)馬車還在與拖拉機(jī)搶路時(shí)，他便開始介入當(dāng)時(shí)世界上最前沿的智能交通研發(fā)和應(yīng)用。談起智能交通未來的發(fā)展，王笑京總是充滿期待，“在‘互聯(lián)網(wǎng)+’的條件下，車車的互聯(lián)，車和路的互聯(lián)，車和人的互聯(lián)，會(huì)給我們創(chuàng)造出更美好的生活和更美好的產(chǎn)業(yè)”。
前沿觀點(diǎn)：“互聯(lián)網(wǎng)+”是一個(gè)平臺(tái)
今年兩會(huì)上，國務(wù)院總理在政府工作報(bào)告中提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃，迅速掀起一波熱潮。實(shí)際上，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的這20多年來，很多行業(yè)和領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)生了深刻的變革。對(duì)于交通運(yùn)輸業(yè)來說，車載導(dǎo)航、高速公路不停車收費(fèi)、智能手機(jī)上的交通出行服務(wù)和交通信息服務(wù)等，都是信息技術(shù)與交通技術(shù)融合的結(jié)晶。
在當(dāng)天的圓桌論壇上，作為智能交通的領(lǐng)軍人物，王笑京暢談了自己所經(jīng)歷的交通與互聯(lián)網(wǎng)融合的20多年。
通俗來說，“互聯(lián)網(wǎng)+”就是“互聯(lián)網(wǎng)+各個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)”，利用信息通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，讓互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行深度融合，創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài)。王笑京告訴記者，“自動(dòng)駕駛也好，車路協(xié)同也好，初始的設(shè)定都是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的。作為智能交通來說，‘互聯(lián)網(wǎng)+’這個(gè)詞是新鮮的，但是基于無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的智能交通技術(shù)開發(fā)卻一直在做”。
王笑京提到，2014年，我們看到了各種車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的層出不窮，像阿里巴巴和上汽集團(tuán)聯(lián)合打造的YunOS以及近期百度推出的Carlife系統(tǒng)。這些系統(tǒng)其功能的核心大多以地圖為依托，為用戶提供路線規(guī)劃、地點(diǎn)查詢、路程估算，幫助用戶避開擁堵，并且更新地圖數(shù)據(jù)。除此之外，還可以實(shí)現(xiàn)停車位查詢、停車定位記錄、超速預(yù)警、實(shí)時(shí)路況、人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)等功能。車聯(lián)網(wǎng)不僅僅對(duì)交通科技產(chǎn)生巨大影響，更是影響到了社會(huì)、市場、民生等方方面面。
“從歷史上看，原來的互聯(lián)網(wǎng)解決的是信息交換問題?！ヂ?lián)網(wǎng)+’是把互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更多地與實(shí)體經(jīng)濟(jì)和制造領(lǐng)域結(jié)合?！蓖跣┙忉尩?，自媒體發(fā)展以后，社會(huì)層級(jí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重大變化，對(duì)社會(huì)管理影響較大?！暗钱?dāng)互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)和運(yùn)輸業(yè)緊密結(jié)合時(shí)，人們的安全問題就與互聯(lián)網(wǎng)有著密不可分的關(guān)系。例如，現(xiàn)在民航和高鐵運(yùn)行也是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了什么問題或遭到黑客攻擊，其風(fēng)險(xiǎn)和安全問題就極其嚴(yán)峻。在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下行駛的智能汽車和自動(dòng)駕駛汽車也會(huì)遇到同樣的風(fēng)險(xiǎn)，如果黑客控制了汽車或者網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題，這些汽車會(huì)怎樣？”
在他看來，“互聯(lián)網(wǎng)+”是互聯(lián)網(wǎng)思維的進(jìn)一步實(shí)踐成果，它代表一種先進(jìn)的生產(chǎn)力，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)形態(tài)不斷地發(fā)生演變，從而帶動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)體的生命力，為改革、發(fā)展、創(chuàng)新提供廣闊的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。互聯(lián)網(wǎng)與生產(chǎn)制造結(jié)合后，美國提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，德國提出了“工業(yè)4.0”，而我國則提出了“中國制造2025”，這些均描繪了制造業(yè)的未來愿景?！氨M管這些提法不同，但有一點(diǎn)相同之處，即互聯(lián)網(wǎng)將人的需求端和制造端連接起來?；ヂ?lián)網(wǎng)這個(gè)技術(shù)加入到工業(yè)制造里面，是想把互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)工具運(yùn)用到所有的生產(chǎn)和與生產(chǎn)相關(guān)的環(huán)節(jié)中，而且要進(jìn)入到具有使能功能的器具里頭。”
“互聯(lián)網(wǎng)+”不僅僅是互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)了、泛在了、應(yīng)用于某個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)了，更加入了無所不在的計(jì)算、數(shù)據(jù)、知識(shí)，造就了無所不在的創(chuàng)新，推動(dòng)了以用戶創(chuàng)新、開放創(chuàng)新、大眾創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新為特點(diǎn)的知識(shí)社會(huì)的形成，改變了我們的生產(chǎn)、工作、生活方式，也引領(lǐng)了創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的“新常態(tài)”。
2014年11月，國務(wù)院總理出席首屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)時(shí)指出，互聯(lián)網(wǎng)是大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的新工具。王笑京對(duì)此有著自己的看法，“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新，是把‘互聯(lián)網(wǎng)+’當(dāng)做一個(gè)端口或一個(gè)平臺(tái)，并不是讓大家都去做網(wǎng)絡(luò)上的事，而是要用好互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)工具和環(huán)境，如在中關(guān)村創(chuàng)業(yè)的人們，很多都是與新興領(lǐng)域和先進(jìn)生產(chǎn)制造有關(guān)系的。無論是‘互聯(lián)網(wǎng)+’，還是‘中國制造2025’，實(shí)際上是希望我們?cè)趯?shí)體經(jīng)濟(jì)當(dāng)中創(chuàng)造一片新的天地。當(dāng)然這里缺少不了互聯(lián)網(wǎng)，更缺少不了其他工業(yè)技術(shù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)和交通技術(shù)”。他繼續(xù)說道，“‘互聯(lián)網(wǎng)+’不能替代這些基礎(chǔ)性的東西，這是一個(gè)結(jié)合的問題，它要用這個(gè)新技術(shù)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高安全性以及提高產(chǎn)品的品質(zhì)。它是一個(gè)工具，絕不是這個(gè)有了，就什么都有了”。
從頭說起：“不能走傳統(tǒng)發(fā)展的老路”
1995年秋，當(dāng)王笑京著手建立一個(gè)智能交通研究中心時(shí)，產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界多數(shù)持觀望態(tài)度，工程界更是懷疑，他們認(rèn)為，中國的基礎(chǔ)設(shè)施剛剛進(jìn)入發(fā)展期，當(dāng)務(wù)之急是建設(shè)交通基礎(chǔ)設(shè)施，按照中國的發(fā)展速度，發(fā)展智能交通至少是30年后的事情。20年后，人們正享受著智能交通帶來的福利，這一切有力地證明了王笑京當(dāng)初的決定是正確的?！霸诩扔械幕A(chǔ)設(shè)施上再建智能交通設(shè)施是發(fā)達(dá)國家頭痛的事，我們可以利用后發(fā)優(yōu)勢(shì)，在建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的同時(shí)就安排必要的智能交通設(shè)施建設(shè)，況且我們不可能等一切都發(fā)展好了再來解決交通服務(wù)問題”，王笑京對(duì)記者說。
20世紀(jì)90年代中期，發(fā)達(dá)國家興起應(yīng)用通信和信息技術(shù)改進(jìn)交通管理與服務(wù)，1994年，國際交通和信息界專家將這一新的交通發(fā)展形式正式命名為智能交通系統(tǒng)（ITS）。同年10月，第一屆智能交通世界大會(huì)在法國巴黎召開。當(dāng)時(shí)王笑京敏銳地意識(shí)到，伴隨大規(guī)模集成電路、計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信和衛(wèi)星定位的飛速發(fā)展，信息技術(shù)必將在交通運(yùn)輸領(lǐng)域扮演越來越重要的角色，甚至改變整個(gè)行業(yè)。因此1995年開始，有著通信和信息技術(shù)專業(yè)背景、又在交通科技領(lǐng)域工作的王笑京在國家和單位的支持下開始組織中國的智能交通研究，他準(zhǔn)確把握國際技術(shù)前沿，提出了我國未來道路交通智能化發(fā)展的方向，率先領(lǐng)銜研究確定了中國ITS體系框架和發(fā)展戰(zhàn)略，形成了我國ITS理論技術(shù)體系。王笑京坦言，“發(fā)展智能交通不是我一個(gè)人的決定，它凝聚著交通行業(yè)專家的集體智慧，尤其是老一輩科學(xué)家敏銳的戰(zhàn)略眼光”。
如今，回顧過去20年來走過的道路，王笑京感概萬分，“當(dāng)時(shí)，我們面臨的不僅僅是條件簡陋，還有很多人的不理解與質(zhì)疑。但我們團(tuán)隊(duì)對(duì)國內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了深入分析，得出結(jié)論：我們已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代，我們管理和服務(wù)一定要考慮信息化帶來的變化，因此中國智能交通一定不會(huì)與發(fā)達(dá)國家走一樣的路徑，即基礎(chǔ)設(shè)施完善以后再配建智能交通系統(tǒng)，這樣的發(fā)展道路不適合中國國情，也不利于實(shí)現(xiàn)中國科學(xué)技術(shù)水平與世界齊頭并進(jìn)，后來的發(fā)展證實(shí)了我們的判斷”。
正視現(xiàn)實(shí)：我國ITS與世界的距離
近年來，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及和跨界交叉融合，智能交通服務(wù)已經(jīng)融入社會(huì)生產(chǎn)和人民生活的方方面面，有力支撐了中國規(guī)模龐大的交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、大規(guī)模人口出行和節(jié)日遷徙，以及大規(guī)模的貿(mào)易運(yùn)輸和貨物流轉(zhuǎn)，并已成為推動(dòng)交通運(yùn)輸行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要推動(dòng)力。
盡管我國智能交通已經(jīng)取得較大的發(fā)展，在王笑京看來，其與國際水平還存在一些差距，“總體來說，我國的智能交通與國外至少相差10多年。即使到了2020年，還會(huì)有5年的差距，只能說某些項(xiàng)比較接近。對(duì)于科學(xué)技術(shù)，還是要實(shí)事求是地來看，要正視我們的現(xiàn)實(shí)，我們不能盲目樂觀，也不能盲目悲觀”。
智能交通的發(fā)展離不開人才的儲(chǔ)備，王笑京告訴記者，現(xiàn)在面臨的最大問題是能夠跨學(xué)科的人才十分稀缺?！暗谝?，你要懂交通；第二，你要對(duì)汽車有所了解；第三，通信和信息技術(shù)是必須精通的?！?/p>
針對(duì)人才的困境，有人主張建立智能交通專業(yè)。但王笑京認(rèn)為，智能交通本身不是一個(gè)學(xué)科，“按照現(xiàn)在的教育體系，智能交通目前還處于多個(gè)學(xué)科的交叉領(lǐng)域，還不具備成為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科的條件，如果硬要建立學(xué)科和專業(yè)，就必須建立這個(gè)專業(yè)的理論體系和主干課程體系，而不是簡單的把兩個(gè)不同學(xué)科和課程放在一個(gè)框里面”。相較而言，國外的方法更值得我們借鑒，王笑京向記者介紹，“國外學(xué)科之間的交流比我們做得好一些，他們的合作與考核機(jī)制、思維習(xí)慣與我們都不一樣，這對(duì)于我們來說，需要一個(gè)過程”。
近年來，我們?cè)诳萍汲晒u(píng)價(jià)上經(jīng)常見到達(dá)到國際先進(jìn)水平、達(dá)到國際領(lǐng)先水平的字樣，但現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)卻不是這樣，這與我國科研業(yè)績考核多年來存在的系統(tǒng)性和深層次問題有關(guān)，成為困擾科研院所老生常談的難題。
前不久，國務(wù)院總理在中科院物理研究所考察時(shí)強(qiáng)調(diào)，一個(gè)國家需要一批甘于寂寞、枯坐冷板凳、投身高精尖的大科學(xué)家。王笑京認(rèn)為，“這里所說的‘坐冷板凳’，絕不是說幾年下來什么成果也沒有，總會(huì)有所進(jìn)展。一個(gè)大的研究團(tuán)隊(duì)，如何選對(duì)方向？10年沒進(jìn)展是不可能的，如果是在應(yīng)用科學(xué)領(lǐng)域，那就更不可能沒成果了”。在王笑京看來，“坐冷板凳”只是一個(gè)形容，“如果你在課題的支撐下，不斷地進(jìn)步，不斷有新成果和應(yīng)用，這就很好，不能總想讓領(lǐng)導(dǎo)和社會(huì)關(guān)注。當(dāng)然，沒有人關(guān)注，不代表你沒做工作，不要想一夜之間突然成名，總之就是不要急功近利”。
專家簡介
王笑京，現(xiàn)任交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院總工程師、交通運(yùn)輸部專家委員會(huì)委員、國家智能交通系統(tǒng)（ITS）工程技術(shù)研究中心主任。兼任全國智能交通系統(tǒng)專家咨詢委員會(huì)主任委員、中國智能交通協(xié)會(huì)副理事長、中國智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長、中國電動(dòng)汽車百人會(huì)理事會(huì)成員。
同時(shí)，他還是博士生導(dǎo)師，國家有突出貢獻(xiàn)的中青年專家，享受政府特殊津貼，國家“百千萬人才工程”第一層次人選。有《智能交通系統(tǒng)體系框架原理與應(yīng)用》等6部專著、譯著，發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇?？蒲谐晒謩e獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，交通部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，中國公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)4項(xiàng)。
王笑京是中國智能交通領(lǐng)域的著名學(xué)者，長期在科技一線工作，為智能交通系統(tǒng)的理論和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。領(lǐng)導(dǎo)建設(shè)了中國第一個(gè)國家智能運(yùn)輸系統(tǒng)中心實(shí)驗(yàn)室，主持完成“中國智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架”“中國智能交通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系”“中國智能交通系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略”等，推動(dòng)了中國交通控制與管理、電子不停車收費(fèi)、交通信息服務(wù)等方面的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
除了專注于智能交通科技事業(yè)，王笑京對(duì)智能交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展也極為關(guān)注，2013年9月他推動(dòng)政府、學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界成立中國智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，至今已擁有140余家涉及汽車、通信、信息服務(wù)、安全、系統(tǒng)集成及硬件開發(fā)等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的國內(nèi)外會(huì)員單位。在王笑京的帶領(lǐng)下，聯(lián)盟目前開展了聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)制定工作，組建聯(lián)盟測試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)群，組織成員單位申報(bào)國家各類重點(diǎn)項(xiàng)目，組織各類中外技術(shù)培訓(xùn)及交流活動(dòng)，聯(lián)盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)規(guī)劃等相關(guān)工作。
中圖分類號(hào)：E91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2012） 14-0026-01
一、前言
隨著社會(huì)的進(jìn)步，汽車成為人們出行必不可少的交通工具，車輛堵塞、交通事故等問題也日益顯現(xiàn)。汽車數(shù)量的快速增長造成了公共交通效率低下、交通事故頻發(fā)。建立起現(xiàn)代化的智能交通系統(tǒng)便被提到日程上來。智能車輛（Intelligent Vehicles， IV）作為智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation Systems，ITS）的重要組成部分，也是系統(tǒng)的運(yùn)行主體，能夠提高駕駛安全性，大幅改善公路交通效率，降低能源消耗量，由于眾多優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)的研究日益受到國內(nèi)外相關(guān)機(jī)構(gòu)的關(guān)注。
智能交通系統(tǒng)能夠有效緩解交通壓力，合理調(diào)配公共交通資源和道路資源?；跈C(jī)器傳感技術(shù)和控制技術(shù)，駕駛系統(tǒng)采用信息傳輸技術(shù)和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)監(jiān)測道路路面、交通標(biāo)志、其他車輛、行人以及交通事故等道路環(huán)境狀況，有效保證智能車輛在各種路況下的安全行駛，并能對(duì)一些異常狀況進(jìn)行及時(shí)處理。在過去的10多年里，相關(guān)技術(shù)取得了很大的進(jìn)步，有些國家已經(jīng)成功開發(fā)了一些基于視覺的道路識(shí)別和跟蹤系統(tǒng)。其中，具有代表性的系統(tǒng)有：LOIS系統(tǒng)、GOLD系統(tǒng)、RALPH系統(tǒng)、SCARF 系統(tǒng)和ALVINN系統(tǒng)等。從這些先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用便可看出，感知外部環(huán)境模塊是智能車輛的核心技術(shù)。
二、環(huán)境感知傳感器在智能車輛上的應(yīng)用現(xiàn)狀
智能車輛在道路上暢行離不開相應(yīng)的傳感技術(shù)，其中最重要的是道路環(huán)境感知模塊，該模塊將先進(jìn)的通訊技術(shù)、信息傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)結(jié)合起來系統(tǒng)利用。智能車輛系統(tǒng)主要有環(huán)境感知模塊、分析模塊、控制模塊等部分組成。環(huán)境感知傳感系統(tǒng)主要由機(jī)器視覺識(shí)別系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、超聲波傳感器和紅外線傳感器組成。
（一）機(jī)器視覺識(shí)別系統(tǒng)
機(jī)器視覺識(shí)別系統(tǒng)是指智能車輛利用CCD等成像元件從不同角度全方位拍攝車外環(huán)境，根據(jù)搜集到的視覺信息，識(shí)別近距離內(nèi)的車輛、行人、交通標(biāo)志等。機(jī)器視覺也有其弱點(diǎn)，容易受到環(huán)境的影響，在能見度較低時(shí)效果不理想，因此，在傳感器類別中屬于被動(dòng)型。與雷達(dá)系統(tǒng)相比較，視覺識(shí)別系統(tǒng)價(jià)格低廉，一輛車上可以安裝多處，監(jiān)測范圍更大，搜集道路信息更為全面，通過對(duì)其所得的圖像進(jìn)行處理可以識(shí)別、檢測周圍路況，這些也是主動(dòng)型傳感器無法替代的。所以越來越多的人對(duì)利用機(jī)器視覺感知車輛行駛環(huán)境產(chǎn)生很大的興趣，該系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活中隨處可見，普及率最高，機(jī)器視覺在智能車輛研究領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用， 成為最受歡迎的傳感器之一。
（二）雷達(dá)系統(tǒng)
雷達(dá)系統(tǒng)是一種主動(dòng)型傳感器，利用微電磁波探測目標(biāo)距離、速度、方位等。雷達(dá)不需要復(fù)雜的設(shè)計(jì)與繁復(fù)的計(jì)算。雷達(dá)系統(tǒng)的使用不受光線、天氣等因素干擾，無論是白天還是黑夜，晴天或者下雨，雷達(dá)系統(tǒng)都能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于雷達(dá)是靠電磁波反射原理來工作的，這會(huì)導(dǎo)致相近的不同雷達(dá)間電磁波相互干擾而影響工作效能。但是，瑕不掩瑜，由于雷達(dá)在準(zhǔn)確提供遠(yuǎn)距離的車輛和障礙物信息方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，因此在車輛的防碰撞系統(tǒng)中有著廣闊的應(yīng)用前景。
（三）超聲波傳感器
顧名思義，超聲波傳感器是指利用超聲波為檢測方法的傳感器。使用超聲波探測得來的的數(shù)據(jù)處理簡單、快速，超聲波傳感器可以發(fā)射定向長生波，能夠在較小范圍內(nèi)檢測到物置。這種技術(shù)在醫(yī)學(xué)應(yīng)用上比較廣泛和成熟。汽車工業(yè)上的利用首見于在歐洲銷售的的BMW 車上的超聲波停車裝置。這種系統(tǒng)利用一片單片機(jī)進(jìn)行控制，超聲波遇到障礙反射回傳后，根據(jù)傳感器探測距離發(fā)出不同的提示音。
（四）紅外線傳感器
紅外線傳感器是利用紅外線來進(jìn)行測量工作的傳感器，技術(shù)更加先進(jìn)。紅外線傳感器不受黑暗、風(fēng)、沙、雨、雪、霧的阻擋，環(huán)境適應(yīng)性好，且功耗低。這些特點(diǎn)使它遠(yuǎn)超其他傳感器。與超聲波傳感器相比，反應(yīng)速度更快，探測范圍更廣，由于其探測視角小，方向性和測量精度有所提高。與機(jī)器視覺結(jié)合使用，紅外線傳感器可以增強(qiáng)機(jī)器視覺識(shí)別的可靠性，使黑夜如同白晝，因此常被用于智能汽車中的夜視系統(tǒng)中。
三、多傳感器的綜合利用
在復(fù)雜的路況環(huán)境下，單一傳感器都有其局限性，僅僅安裝單一傳感器難以提供路況環(huán)境的全面描述，因此設(shè)計(jì)智能車輛必須配置多種傳感器。例如夜間行駛時(shí)紅外線傳感器是必不可少的；而停車、倒車時(shí)主要使用超聲波、雷達(dá)探測周邊障礙物的遠(yuǎn)近；機(jī)器視覺除日常應(yīng)用外與其他傳感器結(jié)合起來可以使得智能車輛駕駛安全性更加可靠。
隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和電子技術(shù)的進(jìn)步，智能車輛技術(shù)研究中多傳感器信息融合技術(shù)的應(yīng)用取得了許多令人振奮的成果。如車載系統(tǒng)互聯(lián)技術(shù)、歐洲的Peugeo系統(tǒng)、美國的IVHS系統(tǒng)等。Tsai-Hong Hong等利用激光傳感器采集圖像獲得車輛前方的距離信息，在正常的路況環(huán)境下，采用彩色攝像機(jī)與激光傳感器聯(lián)合感知道路表面和定位道路邊界。這些技術(shù)經(jīng)過不斷改進(jìn)，相信在不久的將來引起汽車工業(yè)的革命。
四、結(jié)語
在智能車輛的環(huán)境感知模塊技術(shù)研究中，傳感器是智能車輛控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。如何使傳感器技術(shù)更好的應(yīng)用到汽車行業(yè)上來，未來將成為傳感器技術(shù)研究領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展方向。
整合各種類型的傳感器技術(shù)，使其為智能車輛提供更加真實(shí)可靠的路況環(huán)境信息，對(duì)智能汽車技術(shù)的發(fā)展來說是至關(guān)重要的。由于實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境所得到信息大多數(shù)都是不確定信息，傳感器回饋信息融合還原真實(shí)路況還有很大的困難。
縱觀全球，我國的智能車輛研究工作還處于起步階段，同歐美日等相比還很落后。但隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車保有量不斷膨脹，嚴(yán)峻的交通現(xiàn)狀迫使我們把發(fā)展智能交通盡早提到日程上來，只要我們勇于創(chuàng)新，結(jié)合我國具體國情，不斷進(jìn)行深入、細(xì)致的研究，我國智能化交通必能早日實(shí)現(xiàn)。
中圖分類號(hào)：G642.0;U491 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）41-0087-03
引言
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)得到了很好的發(fā)展，無論是從人們的日常生活還是整個(gè)國家發(fā)展的角度上來看，交通運(yùn)輸這個(gè)行業(yè)都扮演著日益重要的角色?？梢哉f，構(gòu)建一個(gè)安全、便捷、高效、經(jīng)濟(jì)的交通運(yùn)輸體系，已經(jīng)成為一個(gè)國家能否實(shí)現(xiàn)又好又快發(fā)展的先決條件。
與大多數(shù)其他的行業(yè)發(fā)展軌跡類似，交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展也是緊跟著時(shí)展的步伐，融入了各個(gè)時(shí)期最頂尖的科學(xué)技術(shù)。從最初的狹義的僅僅針對(duì)于人的交通，到人、車、路的結(jié)合，再到海陸空三位一體的全方位立體式的交通運(yùn)輸布局，交通運(yùn)輸不斷的向前發(fā)展。當(dāng)下的交通行業(yè)正在進(jìn)行一場新的科技變革--智能化，這個(gè)全新的概念，正在逐步滲透進(jìn)交通運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)方面。毫無疑問，智能化將是21世紀(jì)交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展方向，全面實(shí)現(xiàn)智能化將是所有交通人都為之努力奮斗的目標(biāo)。正是在這樣的背景之下，《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》這個(gè)學(xué)科應(yīng)運(yùn)而生，并且很快就成為了各大高校以及研究所的研究熱點(diǎn)。
北京航空航天大學(xué)作為國家重點(diǎn)的985、211高等院校，自然就該時(shí)刻把握住前沿的科學(xué)技術(shù)發(fā)展方向，而交通科學(xué)與工程學(xué)院作為北航專業(yè)于交通運(yùn)輸行業(yè)的院系，對(duì)于交通運(yùn)輸智能化的研究也自然也就責(zé)無旁貸了?！吨悄芙煌ㄟ\(yùn)輸系統(tǒng)》這門課的開設(shè)也正是學(xué)院推崇智能交通的一個(gè)舉措，是學(xué)院緊跟科學(xué)前沿，大力發(fā)展智能交通研究的一個(gè)縮影。
只是隨著教學(xué)的深入，《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》這門課的一些問題也逐漸暴露了出來，作為一門涉及了車輛、交通、運(yùn)輸、道路、通信、控制等多學(xué)科交叉的課程，它的特點(diǎn)可概括為“概念多、理論多、內(nèi)容多、無法理論聯(lián)系實(shí)際”，而由于國內(nèi)的對(duì)于智能交通的研究起步相對(duì)較晚，各方面的技術(shù)與理論研究都不是很成熟，國內(nèi)已有教材往往無法反映該領(lǐng)域國外發(fā)展的最新進(jìn)展，且宏觀研究介紹偏多，實(shí)用案例偏少，使學(xué)生無法直觀的對(duì)課本內(nèi)容進(jìn)行理解。而在考核方式上，很多時(shí)候都過于單一，很多學(xué)生沒有真正理解智能交通系統(tǒng)的核心。因此，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段以及考核方式已無法滿足《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》的教學(xué)要求，有必要對(duì)《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》課程進(jìn)行一次全方面的梳理。
“物競天擇，適者生存”，如果人總以固定不變的思維去思考不斷變化的事物，是不適合生存在這個(gè)瞬息萬變的社會(huì)的。高等教育的國際化是世界高等教育發(fā)展的三大趨勢(shì)之一，其中最典型的例子就是美國，作為一個(gè)移民國家，國際化是美國研究生教育的一個(gè)顯著特點(diǎn)，也是其研究生教育成功的關(guān)鍵因素。作為本方案的兩大亮點(diǎn)，案例式教學(xué)以及學(xué)科國際化，具有很強(qiáng)的時(shí)代特征，有針對(duì)性地解決了如今的教學(xué)中脫離實(shí)際、無法與國際接軌的問題，符合智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)的課程特點(diǎn)。
為此，本文從教材課件、教學(xué)方式、考核模式3方面入手，提出綜合案例式教學(xué)以及國際化教學(xué)的課程改革方案。
一、智能交通教材及課件改革
前文提到，由于我國對(duì)于智能交通的研究起步要比國外晚，所以如果繼續(xù)采用原有的國內(nèi)的教材會(huì)導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與國際研究成果脫軌，這對(duì)于一門新興的學(xué)科來說，影響是巨大的。所以，在原有的教材之外，應(yīng)該不定期的給學(xué)生印發(fā)最新的關(guān)于智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)的研究成果，與課本相互配合，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基本知識(shí)的同時(shí)也能時(shí)刻把握住該行業(yè)最新的前進(jìn)方向，激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的熱情。
同時(shí)，由于智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)是一個(gè)綜合的平臺(tái)，融合了很多當(dāng)下最前沿的科學(xué)技術(shù)以及新的概念，這些是這門課的重點(diǎn)與難點(diǎn)所在。因此，在教學(xué)中，需要強(qiáng)調(diào)交通大數(shù)據(jù)、車聯(lián)網(wǎng)及人工智能等先進(jìn)技術(shù)及概念在智能交通系統(tǒng)中的地位以及作用，同時(shí)在日常的教學(xué)中可以常穿插這些新技術(shù)實(shí)際運(yùn)用的視頻資料，讓學(xué)生能夠?qū)@些新技術(shù)新概念有一個(gè)更加直觀的認(rèn)識(shí)，有利于教學(xué)的開展。
除此之外，為了使學(xué)生能更加準(zhǔn)確的對(duì)國外的研究成果進(jìn)行學(xué)習(xí)，課程中應(yīng)該加大英語教學(xué)的比重，采用全英文的PPT對(duì)課程進(jìn)行講授，同時(shí)在講課中穿插口語，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)各個(gè)專業(yè)術(shù)語的熟悉程度，實(shí)現(xiàn)雙語教學(xué)，這無論是對(duì)于學(xué)生英語水平的提高還是課程的深入開展都有很大的好處。
二、教學(xué)方式的改革
完整的智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)，由很多不同的模塊組成，涵蓋了大量的軟硬件設(shè)施，而實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵就在于對(duì)產(chǎn)生的海量的數(shù)據(jù)的收集、處理以及分析。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，僅僅從宏觀的角度對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)處理過程進(jìn)行概括性的介紹，學(xué)生很難真正理解智能化的含義，教學(xué)顯得過于機(jī)械化，降低了學(xué)生的求知欲望，教學(xué)效果大打折扣。因此，對(duì)于教學(xué)方式的改革就變得很有必要。
首先，教學(xué)內(nèi)容不要僅僅拘泥于課本，可以采用已經(jīng)結(jié)題或者正在進(jìn)行的一些項(xiàng)目為例，結(jié)合課本的知識(shí)進(jìn)行案例式教學(xué)，這是整個(gè)課程改革最為核心的部分。每堂課上，根據(jù)顯示案例，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，討論問題，直到最終解決問題，充分發(fā)揮學(xué)生的自主能動(dòng)性。這樣就彌補(bǔ)了課本上教學(xué)事例不足的缺陷，通過實(shí)例加深了學(xué)生對(duì)于很多基本概念以及技術(shù)應(yīng)用的理解，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)際的結(jié)合。案例式教學(xué)的整個(gè)教學(xué)流程如圖1所示。
其次，作為一門工程性質(zhì)的學(xué)科，《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》更加強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的動(dòng)手能力，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是提高學(xué)生動(dòng)手能力最好的方式。在平時(shí)的教學(xué)中插入實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生對(duì)一些軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)，例如R語言、Java、TransCAD等，可以讓他們親身體會(huì)到很多數(shù)據(jù)的具體處理流程，有利于他們更容易的理解智能交通的內(nèi)涵。
最后，在教學(xué)中可以充分利用學(xué)校的地緣優(yōu)勢(shì)，定期組織學(xué)生到各個(gè)與智能交通相關(guān)的單位以及企業(yè)進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，對(duì)比課堂知識(shí)與實(shí)踐運(yùn)用的共同點(diǎn)與差異，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)以及研究熱情。
三、優(yōu)化課程考核模式
考核模式是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)于課程掌握程度的重要手段，能否因地制宜地選擇考核模式是課程能否成功開展的重要環(huán)節(jié)。
《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》是一門新興的大融合的學(xué)科，無論是教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)方式都和以往的傳統(tǒng)學(xué)科存在著很大的區(qū)別。而在考核模式上，傳統(tǒng)的僅僅依托最終考試的考核模式對(duì)于這門學(xué)科是不適用的。首先是因?yàn)椤吨悄芙煌ㄟ\(yùn)輸系統(tǒng)》所涉及的知識(shí)面太廣，它本身就是一門涉及多門學(xué)科的課程，如果僅僅依靠考試對(duì)最終的成績進(jìn)行評(píng)定，這會(huì)造成題目的跨度過大，題目的深度也不好把握，而若是主要針對(duì)于基本概念的考核的話，又不利于學(xué)生對(duì)智能交通的深層次的理解。其次，傳統(tǒng)的考試方式很容易使學(xué)生死記硬背知識(shí)，帶來的結(jié)果往往是“分?jǐn)?shù)高，理解少”，不利于學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握。而對(duì)于另外一種依托論文的考核模式，由于目前的網(wǎng)絡(luò)檢索很發(fā)達(dá)，容易造成抄襲的現(xiàn)象，使課程考核往往流于形式。因此，針對(duì)《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》這門課的特點(diǎn)，尤其是增加了案例式教學(xué)內(nèi)容后，對(duì)考核模式進(jìn)行優(yōu)化變得非常有必要。
在充分考慮了該門課程的特點(diǎn)之后，我們決定采取開放式課程設(shè)計(jì)形式，在傳統(tǒng)考試的基礎(chǔ)上，加上課堂展示以及課堂互動(dòng)評(píng)分兩部分，這樣在考察了學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)的掌握的情況下還能考察他們對(duì)于所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用水平，最大程度地提高了學(xué)生的自主能動(dòng)性。具體的方案為：首先，在平時(shí)的案例教學(xué)中，老師根據(jù)同學(xué)對(duì)于所提問題給出的答案的正確與否以及討論問題時(shí)的課堂參與程度給出相應(yīng)的課堂分?jǐn)?shù);其次，最終的課堂展示，其實(shí)這也算是案例式教學(xué)的一種特殊的體現(xiàn)形式，教師把通用數(shù)據(jù)（如交通事故數(shù)據(jù)，交通流量數(shù)據(jù)）發(fā)放給學(xué)生，不對(duì)題目作過多的要求，學(xué)生可以自由發(fā)揮，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去完成一個(gè)小型的項(xiàng)目，例如利用統(tǒng)計(jì)方法找出事故成因，或預(yù)測交通擁堵，在項(xiàng)目完成時(shí)，每名學(xué)生都要通過做英文匯報(bào)的形式在課堂上展示其研究成果，并由老師及其他學(xué)生針對(duì)所作項(xiàng)目進(jìn)行提問，指出其優(yōu)缺點(diǎn)，并共同進(jìn)行打分;最后，在課堂展示完成之后，再針對(duì)智能交通的一些重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)以及概念進(jìn)行考試，題目形式可以相對(duì)開放自由，學(xué)生可以結(jié)合自己對(duì)于智能交通的理解以及所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行作答。最終的考核分?jǐn)?shù)由以上幾項(xiàng)綜合評(píng)定，而其中的課堂展示的部分將是所有考核的重中之重。這樣的開放式的課程設(shè)計(jì)模式不僅可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生能將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，同時(shí)還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，提高學(xué)生專業(yè)英語能力。
四、結(jié)語
《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》是一門綜合性的工程性質(zhì)的學(xué)科，傳統(tǒng)的教學(xué)模式并不完全適用，結(jié)合課程的自身特點(diǎn)以及交通運(yùn)輸專業(yè)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革是非常有必要的。基于此，本文提出了從智能交通教材及課件的改革、教學(xué)方式改革、優(yōu)化課程考核模式3個(gè)方面著手的改革思路，其中的重點(diǎn)就在于提升課程的國際化水平以及大力實(shí)施案例式教學(xué)，在把握住整體知識(shí)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，緊跟國際智能交通的發(fā)展潮流，充分將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，最大程度發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習(xí)和思考問題的自主性與積極性，取得的教學(xué)效果符合預(yù)期。
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Making a Case-based and International-oriented Reform in an Lntelligent Transport Systems Course
MA Xiao-lei
中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）09（a）-0012-02
隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)通信的界限也在不斷擴(kuò)張，1999年提出了物聯(lián)網(wǎng)概念，其主要核心是每一個(gè)物件都可以尋址，每個(gè)物件都可以控制，每一個(gè)物件都可以通信。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能交通領(lǐng)域的一種具體體現(xiàn)，同時(shí)也是一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)大有可為的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。它的技術(shù)組成一般包括車輛之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路、車輛與路邊通信結(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路、路邊結(jié)點(diǎn)之間的相互網(wǎng)絡(luò)鏈路、以及上述通信節(jié)點(diǎn)的集合等等網(wǎng)絡(luò)要素。
1 車聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)和研究內(nèi)容
1.1 車聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)
隨著國內(nèi)車輛和各地公路的智能化的發(fā)展，更多的車輛和公路邊的基礎(chǔ)設(shè)施都開始安裝各種數(shù)據(jù)通信設(shè)備。車聯(lián)網(wǎng)是自組織網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)新的研究和應(yīng)用領(lǐng)域，已逐漸成為無線網(wǎng)絡(luò)以及智能交通領(lǐng)域熱門的研究課題。車聯(lián)網(wǎng)是一種特殊的自組織移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，除了具備普通物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)與問題，也有著自己的特點(diǎn)和問題：
（1）高動(dòng)態(tài)特性：車聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)以車輛為主，車輛位置變化較快，導(dǎo)致拓?fù)渥兓l繁、鏈路存活的周期更短。
（2）網(wǎng)絡(luò)管理：由于網(wǎng)絡(luò)管理面較廣，需要適當(dāng)?shù)穆酚伤惴▉斫鉀Q節(jié)點(diǎn)定位和地址自動(dòng)分配等問題。
（3）噪聲：車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的車輛之間的通信受到的干擾因素很多，其中包括天氣狀況、馬路邊各種構(gòu)造的建筑物、道路情況、車輛移動(dòng)速度等。
（4）不可靠的網(wǎng)絡(luò)鏈路和間歇的網(wǎng)絡(luò)連接： 由于車輛高速運(yùn)動(dòng)原因，AdHoc網(wǎng)絡(luò)中的鏈路連接也是動(dòng)態(tài)多變的。
1.2 研究內(nèi)容
該論文研究主要內(nèi)容分以下三部分：
（1）介紹車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本架構(gòu)原理，對(duì)其基于移動(dòng)互聯(lián)的工作流程、動(dòng)態(tài)車輛尋址定位等技術(shù)進(jìn)行了分析，分析討論該論文的關(guān)健技術(shù)。
（2）探討車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的結(jié)點(diǎn)問題，提出了基于車載終端識(shí)別和地圖匹配的簡單交通狀態(tài)判別算法。
（3）討論車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，車聯(lián)網(wǎng)是一種全新的概念，目前還在繼續(xù)研究還探討 ，其具有廣闊的應(yīng)用前景和商業(yè)價(jià)值，會(huì)為社會(huì)的進(jìn)步做出很大貢獻(xiàn)。
2 車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)健技術(shù)
2.1 車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的尋址
IP協(xié)議是當(dāng)今因特網(wǎng)的核心協(xié)議，隨著Internet技術(shù)的飛速發(fā)展，IPv4技術(shù)已日漸成熟，然而IPv4協(xié)議技術(shù)也在隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的多樣化而面臨著許多難以解決的問題：IPv4地址空間即將耗盡、移動(dòng)性差和配置復(fù)雜等特性。IPv6技術(shù)的提出能很好的解決上述問題。移動(dòng)IPv6技術(shù)隨著IPv6技術(shù)的不斷研究而得到快速發(fā)展，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)已成為未來互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向之一。
由于車聯(lián)網(wǎng)是高速動(dòng)態(tài)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，在研究的過程中必然要用到移動(dòng)IP協(xié)議技術(shù)。移動(dòng)IP是一種網(wǎng)絡(luò)層的移動(dòng)解決方案，具有可擴(kuò)展性、可靠性和安全性并能使節(jié)點(diǎn)在切換鏈路時(shí)仍能保持正在進(jìn)行中的通信。移動(dòng)IP提供了一種路由機(jī)制，使移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以一個(gè)永久的IP地址連接到任何變化的鏈路上。
2.2 車聯(lián)網(wǎng)中存在的結(jié)點(diǎn)
首先給大家介紹一種系統(tǒng)―網(wǎng)絡(luò)化物理系統(tǒng)（CPS），其在國際上是一種利用計(jì)算技術(shù)監(jiān)測和控制物理設(shè)備行為的深入嵌入式系統(tǒng)。CPS目前是當(dāng)今國內(nèi)外研究的一種熱點(diǎn)技術(shù)，涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、和單片機(jī)等等各種學(xué)科，CPS結(jié)點(diǎn)就是物聯(lián)網(wǎng)中必要的一部分 。根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體使用環(huán)境和服務(wù)的需求，需要在車聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中主要通信設(shè)備主要選取有源CPS結(jié)點(diǎn)， 固定通信設(shè)施當(dāng)中的主要設(shè)備采用互聯(lián)網(wǎng)CPS結(jié)點(diǎn)。其中由于有源CPS結(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力和聯(lián)網(wǎng)能力等方面均優(yōu)于無源CPS結(jié)點(diǎn)。另外，有源CPS結(jié)點(diǎn)能夠更好的支持快速移動(dòng)性，具備主動(dòng)感知等各種性能?；ヂ?lián)網(wǎng)CPS結(jié)點(diǎn)除了具備有源CPS結(jié)點(diǎn)的基本性能外，還有網(wǎng)絡(luò)控制和網(wǎng)絡(luò)管理接入等功能，安全性比較高，穩(wěn)定性強(qiáng)于有源CPS結(jié)點(diǎn)，所以在車聯(lián)網(wǎng)中一般作為固定基礎(chǔ)設(shè)施，例如電子警察、路燈等。
2.3 車聯(lián)網(wǎng)下的交通判別算法
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所采集到的大量網(wǎng)絡(luò)中的車輛定位數(shù)據(jù)，通過車輛終端識(shí)別技術(shù)可以對(duì)采集到的車輛各種信息進(jìn)行數(shù)據(jù)的分類統(tǒng)計(jì)，并記錄大量車輛的平均速度和速度峰值。通過地圖匹配算法，對(duì)道路路網(wǎng)下的各個(gè)路段的交通情況分別進(jìn)行判斷和監(jiān)控。其中地圖匹配技術(shù)與車載終端識(shí)別分別保證了數(shù)據(jù)來源的針對(duì)性和正確性，是大規(guī)模路網(wǎng)交通狀態(tài)判別實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。路網(wǎng)中不同區(qū)域所在路段存在的差異決定要使用不同的判別方法對(duì)整個(gè)路網(wǎng)的交通狀態(tài)進(jìn)行判別。因此為了得出路網(wǎng)中的車輛速度峰值、車輛平均速度以及路口排隊(duì)數(shù)量與當(dāng)前交通狀態(tài)中存在的離散型關(guān)系，利用應(yīng)用最廣泛的解決離散型性問題的分類預(yù)測方法――決策樹學(xué)習(xí)ID3算法，對(duì)整個(gè)路網(wǎng)的交通狀態(tài)進(jìn)行判別。
ID3算法是一種貪心算法，用來構(gòu)造決策樹。主要解決的問題是為樹的每個(gè)結(jié)點(diǎn)選取要測試的實(shí)例屬性，D3算法起源于概念學(xué)習(xí)系統(tǒng)（CLS），以信息熵的下降速度為選取測試屬性的標(biāo)準(zhǔn)，即在每個(gè)節(jié)點(diǎn)選取還尚未被用來劃分的具有最高信息增益的屬性作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，然后繼續(xù)這個(gè)過程，直到生成的決策樹能完美分類訓(xùn)練樣例。
3 車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
在國際上，日本的VICS和美國的IVHS等系統(tǒng)通過道路和車輛之間建立有效的網(wǎng)絡(luò)通信，基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了車聯(lián)網(wǎng)。而RFID和Wi-Fi等無線技術(shù)近年來也在交通運(yùn)輸領(lǐng)域智能化管理中越來越得到了廣泛應(yīng)用。在未來的車聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，無線通信技術(shù)和傳感技術(shù)是是實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵，并且之間會(huì)是一種互補(bǔ)的關(guān)系，比如當(dāng)車輛處在轉(zhuǎn)角等傳感器不能識(shí)別的盲區(qū)時(shí)，無線通信技術(shù)就會(huì)發(fā)揮作用；而當(dāng)無線通信的信號(hào)丟失時(shí)，傳感器又派上了用場。作為眾多無線應(yīng)用的典型代表，車聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來必將推動(dòng)更多無線技術(shù)的應(yīng)用和普及，也會(huì)再一次看到了移動(dòng)寬帶需求的迅猛增長。
4 結(jié)語
該文淺要探討了車聯(lián)網(wǎng)的概念、車聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的關(guān)鍵技術(shù)以及車聯(lián)網(wǎng)能夠提供的各項(xiàng)服務(wù)等內(nèi)容，以期能夠?yàn)閷碥嚶?lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步深入研究提供一些思路。與此同時(shí)也應(yīng)該意識(shí)到，車聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)學(xué)科眾多，車聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用還任重道遠(yuǎn)，需要相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者們開展更深的研究工作，為車聯(lián)網(wǎng)的美好將來付出更多的努力。
參考文獻(xiàn)
前言
現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向是以智能交通(rrs)作為其首要的發(fā)展方向，世界發(fā)達(dá)國家紛紛制訂相應(yīng)的研究計(jì)劃。歐洲在1986年就開始實(shí)施了“歐洲高效安全交通計(jì)劃(PROMETHUS)，其中包括政府、汽車廠商、科研機(jī)構(gòu)都紛紛參與。1991年成立了歐洲道路交通通信技術(shù)實(shí)用化促進(jìn)協(xié)會(huì)，推廣ITS技術(shù)以及1’1’S技術(shù)在國際間的合作。日本、美國也都相繼成立了與ITS技術(shù)相關(guān)的協(xié)會(huì)，以期推動(dòng)ITS技術(shù)的發(fā)展。18年間，ITS技術(shù)發(fā)展飛速。這種對(duì)于智能交通(ITS })技術(shù)的研究均是將先進(jìn)的車輛控制技術(shù)、先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、電子控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等綜合運(yùn)用于道路交通運(yùn)輸管理體系，使人、車、路更加協(xié)調(diào)地結(jié)合在一起，建立一種實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的管理體系，從而提高道路交通運(yùn)艷效率。其目標(biāo)是“安全高速”。智能交通(ITS)是由軟件和硬件兩部分組成。軟件是以“先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)”結(jié)合“先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)”。而硬件是以車輛自身的外茍憾知智能系統(tǒng)，利用各種傳感器技術(shù)作為其基礎(chǔ)平臺(tái)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)化。各種先進(jìn)的自動(dòng)化安全防護(hù)系統(tǒng)以及其他車輛技術(shù)為主的一些綜合技術(shù)。就各種車輛智能技術(shù)及其智能交通(ITS)現(xiàn)今發(fā)展的軟硬件技術(shù)來看，無論從其理論深度和其實(shí)際應(yīng)用，都可以說達(dá)到了相當(dāng)高的程度。但在“人一一車—路”這三者中對(duì)于“道路智能”的研究還停留在一個(gè)較低的水平上。所謂“道路智能”是指道路本身和附加在道路上的機(jī)電設(shè)備和其他設(shè)施，利用自動(dòng)化技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)行駛在其路面上的車輛進(jìn)行自動(dòng)控制和千涉。這種控制和干涉不依賴于車輛自身的控制能力，而是道路對(duì)車輛施加的一種外控制力。
1完善載體基礎(chǔ)
高速公路是實(shí)現(xiàn)“道路智能”的最佳載體。對(duì)現(xiàn)有的高速公路在以下幾個(gè)方面進(jìn)行完善，從而實(shí)現(xiàn)“道路智能。”
1.1“半封閉”與“大半封閉”的完善。目的是加強(qiáng)行車安全，減少交通事故，保護(hù)道路延長使用壽命，降低養(yǎng)護(hù)成本，提高高速公路的戰(zhàn)備功能。
目前高速公路直接受到自然界的影響主要是雨雪的侵蝕和山體滑坡及大霧等，在北方僅就初冬新雪使路面結(jié)冰，而由此引發(fā)的交通事故造成的經(jīng)濟(jì)損失是十分巨大的。路面產(chǎn)生病害，自然環(huán)境的影響是一個(gè)重要的因素。雨雪侵蝕及因陽光直射高溫使道側(cè)到吏用壽命降低，提高了養(yǎng)護(hù)成本，使養(yǎng)護(hù)間隔周期變短，同時(shí)也影響道路暢通。降低減少雨、雪、陽}R寸高速公路不良影響的研究別良重要的。除了加強(qiáng)高速公路路面、路周排水的研究外，如何在現(xiàn)有的高速公路上方，使用科學(xué)的建筑技術(shù)，在合適的高度加設(shè)合適材質(zhì)的棚蓋進(jìn)行“半封閉”的研究和實(shí)踐。對(duì)高速公路施以相當(dāng)程度的保護(hù)措施。可大幅度減少交通事故，延長道路使用壽命。在有山體滑坡危險(xiǎn)的路段，使用擋土墻技術(shù)進(jìn)行“大半封閉”，使自然災(zāi)害對(duì)高速公路的影響降到最低。另外一旦發(fā)生戰(zhàn)爭，“半封閉的”高速公路的戰(zhàn)備功能會(huì)極大凸現(xiàn)，它對(duì)車輛運(yùn)輸?shù)碾[蔽及對(duì)高速公路自身的隱蔽作用，無疑都要優(yōu)于無封閉的高速公路。
1.2加建高軸載高速公路。按不同的軸載對(duì)車輛進(jìn)行分道，降低非標(biāo)高軸載車輛對(duì)普通標(biāo)準(zhǔn)雙輪組單軸100KN的高速公路的破壞。提高高速公路對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的服務(wù)功能。
在“車一路”的協(xié)調(diào)發(fā)展過程中，對(duì)于高速公路的改良來適應(yīng)車輛及運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的必要過程。加建高軸載高速公路細(xì)分車道，按不同的車輛的實(shí)際載荷進(jìn)行分道行駛。防止高軸載車輛對(duì)標(biāo)準(zhǔn)軸載高速公路的破壞。另一方面使行駛在同一車道上的車速上也達(dá)到了相對(duì)的統(tǒng)一，能大大降低因超車、超載引發(fā)的交通事故。在高速公路的路面病害中，由于特大超重車輛增多而造成比例是相當(dāng)大的。其對(duì)路面的破壞也是災(zāi)害性的。高軸載的大量出現(xiàn)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展一個(gè)必然現(xiàn)象，加強(qiáng)道路對(duì)車輛的發(fā)展、交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展進(jìn)行適應(yīng)的研究，來提高高速公路對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的服務(wù)功能是唯一的、正確的選擇。單純的處罰是下策，是違背交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展客觀規(guī)律的。在收費(fèi)上調(diào)整“標(biāo)準(zhǔn)軸載”與“高軸載”車道的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，以期達(dá)到“誰消費(fèi)，誰付費(fèi)”的公平原則適應(yīng)交通運(yùn)輸業(yè)規(guī)律，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。
2道路智能
2.1路面智能化。研制新型智能材料達(dá)到分散承載保護(hù)路基，對(duì)車輛進(jìn)行保速、限速，保證車輛的安全和高速公路自身的安全。
在復(fù)合材料和智能材料不斷發(fā)展及應(yīng)用的今天，如何研制出路面智能材料是交通領(lǐng)域的新課題，也是最具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ恼n題。新型的智能材料應(yīng)具備以下特性和功能:a耐磨耐壓耐腐蝕抗老化;b.對(duì)載荷有分散功能;。.當(dāng)載荷超出某一預(yù)設(shè)值時(shí)材料將發(fā)生變化，變化后的特性將限制車輛的速度。卸載后恢復(fù)原特性;d.在某一承載面上移動(dòng)載荷相繼施壓，發(fā)生頻數(shù)和時(shí)間大于或，小于預(yù)制值時(shí)，材料特性將發(fā)生變化來限制車速;e.當(dāng)材料上有移動(dòng)載荷和固定載荷時(shí)能提供不同的可檢出信號(hào);f可接受外干預(yù)產(chǎn)生特性變化，吸載性、方向性承載等;g.具有獨(dú)立和集合的功能。
利用具有上述特性和功能的材料，結(jié)合自動(dòng)化松娜(技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和高速公路其他安全輔助設(shè)施，形成一個(gè)高速公路自動(dòng)控制系統(tǒng)(以下簡稱“高控系統(tǒng))。就可以實(shí)現(xiàn)車輛智能系統(tǒng)及“智能交通”中復(fù)雜的“車輛跟弛”技術(shù)。對(duì)行駛在此高速公路的車輛提供一般豪華轎車才具有“碰撞避免系統(tǒng)”，例如:在同一車道的兩輛一前一后行駛的車輛，當(dāng)后車車速大于前車車速時(shí)，在安全的距離內(nèi)無超車軌跡信號(hào)時(shí)，“智能路面，將自動(dòng)吸載對(duì)后車限速。迫使后車被動(dòng)減速使其難以追撞前車。另外“高控系統(tǒng)”也可以進(jìn)行對(duì)“智能路面”干預(yù)使“智能路面”吸載對(duì)車輛減速，保障車輛安全。此處“吸載”是指“智能路面”利用其材料特性使路面與車輛的摩擦力在方向性上發(fā)生變化或產(chǎn)生增量性變化，以及其他形式的外在結(jié)構(gòu)變化，對(duì)車輛進(jìn)行安全阻礙。當(dāng)路面有特點(diǎn)。后(當(dāng)載荷超出某一預(yù)設(shè)值時(shí)材料將發(fā)生變化，變化后的特性將限制車輛的速度)，就會(huì)對(duì)車輛進(jìn)行外力限速保證車輛及高速公路安全。對(duì)超車的車輛進(jìn)行方向性承載及限速避免因超車發(fā)生的碰撞事故。所謂“方向性承載”是通過利用材料外部結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行變化的特性，引導(dǎo)限制車輛行駛方向。避免因車輛操縱系統(tǒng)失靈和誤操縱而引發(fā)的交通事故。
2.2環(huán)保節(jié)能性的研究
1 ITS信息及特征分析
1.1 智能交通信息（ITS）
交通系統(tǒng)由包括4個(gè)基本要素：人（交通出行者、駕駛員和管理者）、物（貨物）、各類交通工具和相應(yīng)的交通設(shè)施構(gòu)成。交通信息是指所有與交通系統(tǒng)的四大要素相關(guān)聯(lián)的信息，是ATMS的關(guān)鍵基礎(chǔ)。面向ATMS的基礎(chǔ)交通信息主要是指與交通運(yùn)行狀態(tài)和交通管理有關(guān)的交通信息，是交通信息中最直接、最基礎(chǔ)的信息?；A(chǔ)交通信息包括基礎(chǔ)交通地理信息、交通實(shí)時(shí)狀態(tài)信息、交通控制和管理信息、交通政策法規(guī)信息、公共交通信息。
1.2 基礎(chǔ)交通信息的屬性特征
基礎(chǔ)交通信息是一種在大范圍內(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)，其應(yīng)具有以下一些基本屬性特征：1）準(zhǔn)確性；2）及時(shí)性；3）共享性；4）信息的采集具有實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)性；5）具有海量信息特征；6）增值性。
2 數(shù)據(jù)壓縮處理技術(shù)
交通信息一方面時(shí)采集到的信息煩雜多樣，要想利用這些不同類別的信息，需采用不同的處理方法；另一方面，交通信息的一個(gè)顯著特征是它的空間性和隨機(jī)性，因此對(duì)它的研究分析需要建立在廣泛統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用各類信息處理技術(shù)和統(tǒng)計(jì)分析方法來探索它的規(guī)律性。
所謂多媒體技術(shù)就是能對(duì)多種載體（媒體）上的信息和多種存儲(chǔ)（媒質(zhì)）上的信息進(jìn)行處理的技術(shù)，特點(diǎn)主要表現(xiàn)在它的綜合性和交互性。交通信息是屬于多媒體信息范疇。若要實(shí)時(shí)的綜合處理聲音、圖像、視頻、文字等多媒體信息，其數(shù)據(jù)量是非常大的。要傳輸或存儲(chǔ)這樣大的數(shù)據(jù)量是非常困難的，必須對(duì)其進(jìn)行壓縮編碼，在滿足實(shí)際需要的前提下，盡量減少要傳輸或存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量。
數(shù)據(jù)壓縮主要依靠信源編碼技術(shù)。一般的，圖像壓縮技術(shù)可分為兩大類：無損壓縮和有損壓縮技術(shù)。在多媒體應(yīng)用中常用的壓縮方法有PCM（脈沖編碼調(diào)制）、預(yù)測編碼、變換編碼、插值和外推法、統(tǒng)計(jì)編碼、矢量量化和子帶編碼等；混合編碼是近年來廣泛采用的方法。新一代的數(shù)據(jù)壓縮方法，如基于模型的壓縮方法、分形壓縮和小波變換方法等也已經(jīng)接近實(shí)用化水平。
3 信息融合技術(shù)
信息融合技術(shù)在單純數(shù)據(jù)采集融合（即一次融合）階段稱為數(shù)據(jù)融合，是研究多種信息的獲取、傳輸與處理的基本方法、技術(shù)、手段以及信息的表示、內(nèi)在聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一門技術(shù)。融合是指采集并集成各種信息源、多媒體和多格式信息，從而生成完整、準(zhǔn)確、及時(shí)和有效的綜合信息，它比直接從各信息源得到的信息更簡潔、更少冗余、更有用途。
先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)（ATMS）是一個(gè)典型的多傳感器系統(tǒng)，信息融合技術(shù)給交通信息加工和處理提供了一種很好的方法，信息融合技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于它能合理協(xié)調(diào)多源數(shù)據(jù)，充分綜合有用信息，提高在多變環(huán)境中正確決策的能力。
在信息融合領(lǐng)域使用的主要數(shù)學(xué)工具或方法有概率論、推理網(wǎng)絡(luò)、模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，其中使用較多的是概率論、模糊理論、推理網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，除了這幾種常用的方法之外，還有其他很多解決途徑。
3.1 概率論
在融合技術(shù)中最早應(yīng)用的就是概率論。在一個(gè)公共空間根據(jù)概率或似然函數(shù)對(duì)輸入數(shù)據(jù)建模，在一定的先驗(yàn)概率情況下，根據(jù)貝葉斯規(guī)則合并這些概率以獲得每個(gè)輸出假設(shè)的概率，這樣可以處理不確定性問題。貝葉斯方法的主要難點(diǎn)在于對(duì)概率分布的描述，特別是當(dāng)數(shù)據(jù)是由低檔傳感器給出時(shí)，就顯得更為困難。另外，在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，常常簡單地假定信息源是獨(dú)立的，這個(gè)假設(shè)在大多數(shù)情況下非常受限制?？柭鼮V波方法則根據(jù)早先估計(jì)和最新觀測，遞推地提供對(duì)觀測特性的估計(jì)。另外，概率論和模糊集理論的綜合應(yīng)用給解決多源數(shù)據(jù)的融合問題提供了工具。
3.2 模糊理論
模糊集理論是基于分類的局部理論，因此，從產(chǎn)生起就有許多模糊分類技術(shù)得以發(fā)展。隸屬函數(shù)可以表達(dá)詞語的意思，這在數(shù)字表達(dá)和符號(hào)表達(dá)之間建立了一個(gè)便利的交互接口。在信息融合的應(yīng)用中主要是通過與特征相連的規(guī)則對(duì)專家知識(shí)進(jìn)行建模。另外，可以采用模糊理論來對(duì)數(shù)字化信息進(jìn)行嚴(yán)格地、折衷或是寬松地建模。模糊理論的另一個(gè)方面是可以處理非精確描述問題，還能夠自適應(yīng)地歸并信息。對(duì)估計(jì)過程的模糊拓展可以解決信息或決策沖突問題，應(yīng)用于傳感器融合、專家意見綜合以及數(shù)據(jù)庫融合，特別是在信息很少，又只是定性信息的情況下效果較好。
3.3 推理網(wǎng)絡(luò)
推理網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和應(yīng)用有著很長的歷史，可以追溯到1913年由一位名叫John H W ig-more的美國學(xué)者所做的研究工作。近來，許多對(duì)于分析復(fù)雜推理網(wǎng)絡(luò)的理論往往基于貝葉斯規(guī)則的推論，并且都被歸類于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。目前，大多數(shù)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的研究都包括了對(duì)于概率有效傳播的算法拓展，同時(shí)它在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中也充當(dāng)了新證據(jù)的角色。同時(shí)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在許多A1任務(wù)里都己作為對(duì)于不確定推理的標(biāo)準(zhǔn)化有效方法。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是簡潔、易于處理相關(guān)事件。缺點(diǎn)是不能區(qū)分不知道和不確定事件，并且要求處理的對(duì)象具有相關(guān)性。在實(shí)際運(yùn)用中一般不知道先驗(yàn)概率，當(dāng)假定的先驗(yàn)概率與實(shí)際相矛盾時(shí)，推理結(jié)果很差，特別是在處理多假設(shè)和多條件問題時(shí)顯得相當(dāng)復(fù)雜。
參考文獻(xiàn)
[1]楊兆升.基礎(chǔ)交通信息融合技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：中國鐵道出版社，2005．
中國分類號(hào)：TP391.41
1 駕駛輔助與立體視覺識(shí)別的背景與意義
交通部針對(duì)未來交通運(yùn)輸發(fā)展提出明確的政策目標(biāo)，包含“提供公眾優(yōu)質(zhì)的出行環(huán)境、提業(yè)健全的物流環(huán)境、提供社會(huì)良好的運(yùn)輸環(huán)境”三大目標(biāo)，再擬定后續(xù)的運(yùn)輸政策發(fā)展主軸。為提升整體運(yùn)輸系統(tǒng)效率與服務(wù)質(zhì)量，以解決日益嚴(yán)重的交通運(yùn)輸問題，期望減少交通事故并改善運(yùn)輸環(huán)境，世界各大先進(jìn)國家在近年來，也紛紛投入更多資源促使運(yùn)輸系統(tǒng)的改善，積極研究將通訊、信息、電子、控制、感測、機(jī)械等相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品，整合并應(yīng)用于現(xiàn)有或規(guī)劃中的運(yùn)輸系統(tǒng)。并從中創(chuàng)造新的營運(yùn)、管理模式，開創(chuàng)新的運(yùn)輸系統(tǒng)概念，此類結(jié)合新的科技或現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用于交通運(yùn)輸，即稱為智能交通系統(tǒng)。目標(biāo)明確提出引進(jìn)運(yùn)輸科技的重要性，顯示公路運(yùn)輸系統(tǒng)智能化的課題日趨重要，未來要能改善國內(nèi)交通系統(tǒng)的運(yùn)輸環(huán)境與效率，智能交通系統(tǒng)正好扮演了重要角色。
隨著公路智慧化運(yùn)輸?shù)臅r(shí)代來臨，智能車輛的概念日益普及，駕駛?cè)酸槍?duì)車輛主動(dòng)安全的功能訴求日益重要。然而目前行駛于公路的車輛，仍須仰賴駕駛?cè)巳滩僮餍羞M(jìn)。盡管交通部不斷倡導(dǎo)公路交通安全的觀念，道路交通事故的肇事率仍然居高不下，顯示道路交通安全的改善成效已達(dá)到瓶頸。
根據(jù)交通部的統(tǒng)計(jì)信息指出，道路交通事故的肇事主因，以疲勞駕駛、酒醉駕駛、駕駛?cè)朔中?、未注意四周路況等案例為大宗。此外，發(fā)現(xiàn)駕駛?cè)穗S時(shí)受內(nèi)在情緒與外在環(huán)境影響路況識(shí)別能力，難以每一分一秒都專注于留意四周路況，致使每一位駕駛?cè)怂粢獾南群箜樞虿灰?，容易遺漏關(guān)鍵路況信息，充分顯示道路交通安全仍有顯著的改善空間。
智能交通系統(tǒng)，簡稱ITS（Intelligent Transportation System）是目前世界交通領(lǐng)域研究之前沿課題。它是在當(dāng)代科學(xué)技術(shù)充分發(fā)展和進(jìn)步的背景下產(chǎn)生的，旨在將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、電子控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等綜合運(yùn)用于地面交通管理體系，建立起一種大范圍、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的交通管理系統(tǒng)。
將計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用于智能交通系統(tǒng)是近幾年來的熱點(diǎn)之一。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在ITS中的應(yīng)用大致可分為兩類，即車載自動(dòng)駕駛系統(tǒng)和路邊視頻監(jiān)視系統(tǒng)。在車載處理系統(tǒng)中，攝像機(jī)跟隨自主車輛運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)追蹤的目標(biāo)為車道、前方車輛及障礙物、道路旁設(shè)立的各種交通標(biāo)志或交通信號(hào)、司機(jī)的疲勞狀態(tài)等；在視頻監(jiān)視系統(tǒng)中，攝像機(jī)被安放在道邊或道路上方，為智能交通系統(tǒng)提供車輛位置、速度、類型等數(shù)據(jù)信息。
2 駕駛輔助與立體視覺識(shí)別的國內(nèi)外研究趨勢(shì)
視覺服務(wù)控制應(yīng)用于輔助車輛駕駛的概念，近年首先起于美國，美國國防部（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）先后在2004年、2005年與2007年舉辦無人駕駛競賽，報(bào)名參賽的團(tuán)隊(duì)，分別由各大院校的碩博士研究生與指導(dǎo)教授所共同組成。參賽團(tuán)隊(duì)接受的挑戰(zhàn)，必須建立一套能在真實(shí)環(huán)境中，自動(dòng)駕駛車輛的系統(tǒng)。且依照主辦者提供的路線行駛，使車輛能自主性地抵達(dá)指定目的地。美國DARPA國防部以尋求各大院校師生共同參與挑戰(zhàn)的方式，促使國防部在研發(fā)與科技領(lǐng)域能快速進(jìn)展，可謂國防部尋求千里馬而展開的計(jì)劃。
根據(jù)完成全程行駛的各參賽車隊(duì)，所提供的系統(tǒng)研發(fā)報(bào)告中指出，車輛除了能自主性地朝向規(guī)劃路徑行駛，也能識(shí)別障礙、標(biāo)線，在直線路段變換車道，并能在路口選定軌跡轉(zhuǎn)彎，以及后退停車等行為。歷經(jīng)三屆的無人駕駛競賽，由第三屆競賽中，前三名參賽車隊(duì)所顯示的研發(fā)成果可以發(fā)現(xiàn)，除了對(duì)于美國DARPA國防部有卓越的貢獻(xiàn)，更成為未來實(shí)現(xiàn)無人化自動(dòng)駕駛技術(shù)的標(biāo)竿，亦促使車輛產(chǎn)業(yè)更進(jìn)一步將旗艦車款的研發(fā)邁向視覺輔助車輛駕駛領(lǐng)域。
解析全球汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)況，發(fā)現(xiàn)國際各大主流汽車制造商，紛紛將研發(fā)焦點(diǎn)著眼于安全駕駛輔助系統(tǒng)的領(lǐng)域。顯示行車智能化控制系統(tǒng)與安全駕駛輔助系統(tǒng)，已逐步成為汽車制造商開發(fā)未來車款并開創(chuàng)企業(yè)藍(lán)海市場而鎖定的目標(biāo)。智能化車輛的安全駕駛輔助系統(tǒng)，欲根據(jù)感測信號(hào)自行識(shí)別四周路況，根據(jù)目前發(fā)展現(xiàn)況，需要將聲納、雷達(dá)、雷射、衛(wèi)星定位與地圖、圖像處理等系統(tǒng)相互組合，以利于輔助識(shí)別路況。而本論文根據(jù)鎖定圖像處理，利用行車前方采集的圖像識(shí)別路面與車道標(biāo)線，重現(xiàn)駕駛?cè)俗R(shí)別行車前方路況的過程與視覺信息讀取行為，期望能節(jié)省其它類型系統(tǒng)采集路況信息的需求。
Gold System（Generic Obstacleand Lane Detection System）所采用的視覺識(shí)別方法，首先將行車前方路面視為完全平坦，并直接利用矩陣算法將圖像轉(zhuǎn)為上視圖。再憑借上視圖識(shí)別車道標(biāo)線的幾何分布。此算法的基礎(chǔ)需建構(gòu)在路面完全平坦的道路場景，一旦路面有垂直分量的微幅起伏變化，或動(dòng)靜態(tài)障礙出現(xiàn)于道路場景中，將導(dǎo)致路面區(qū)域與車道標(biāo)線的識(shí)別成效失真，并不適用于輔助立體視覺識(shí)別。
針對(duì)立體視覺識(shí)別的問題與研究現(xiàn)況深入探討，如何通過雙鏡頭圖像識(shí)別共同像素特征并獲得特征景深信息，將是立體視覺識(shí)別算法過程的主要瓶頸。探索當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)況，立體視覺可應(yīng)用的范圍已廣泛延伸至生活周遭各領(lǐng)域，但若要將圖像內(nèi)所有的特征進(jìn)行立體視覺識(shí)別，一來將帶來繁雜卻不必要的額外算法數(shù)據(jù)，二來過長的算法時(shí)間將難以達(dá)到實(shí)時(shí)化視覺識(shí)別與服務(wù)控制的系統(tǒng)要求。
清華大學(xué)顧瑜研究團(tuán)隊(duì)已成功研究前方車道線與前車信息等偵測，并進(jìn)一步將側(cè)邊盲點(diǎn)視野納入偵測范圍。此文獻(xiàn)針對(duì)行車前方的道路識(shí)別，鎖定車道標(biāo)線的邊緣檢測，并以線性化的向量歸類其標(biāo)線特征；本研究則在白天道路場景采用HSV色系識(shí)別車道標(biāo)線的色澤，亦或在夜間道路場景以Sobel Filter的矩陣Sx識(shí)別車道標(biāo)線邊緣特征。另外，此文獻(xiàn)所介紹的道路場景模式，將列為道路識(shí)別圖像處理應(yīng)考慮的重要變因。
本論文識(shí)別路面與車道標(biāo)線所選定的道路場景分配，根據(jù)交通部出版的《公路景觀設(shè)計(jì)規(guī)范》中，以常態(tài)的道路場景作為主要的圖像取景目標(biāo)，并盡可能避免圖像取景范圍內(nèi)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)行人或車輛，以防止干擾圖像處理的成效。
3 就駕駛輔助與立體視覺識(shí)別的研究內(nèi)容
如果重現(xiàn)駕駛?cè)俗R(shí)別行車前方路況的過程與視覺信息讀取行為，采取立體視覺圖像應(yīng)用于識(shí)別行車前方道路場景的算法處理方法，模擬并重現(xiàn)駕駛?cè)说囊曈X識(shí)別處理模式。因此，可以利用平行雙鏡頭采集行車前方的路況場景圖像，兩側(cè)圖像同步采集路面與車道標(biāo)線等有效特征信息。并將采集后的有效特征進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為空間坐標(biāo)信息，并分別在不同的氣候環(huán)境下，識(shí)別路面上的標(biāo)記標(biāo)線和前方的各類指示牌，輔助駕駛?cè)藦?qiáng)化前方路況的視覺識(shí)別。
所以從三個(gè)方面入手，首先介紹了系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，主要是特征識(shí)別和成像理論；其次通過對(duì)不同氣候場景模式的識(shí)別處理，分析和設(shè)計(jì)了行車途中對(duì)車輛前面的平行雙鏡頭對(duì)路面標(biāo)線和指示牌的圖像識(shí)別；最后在實(shí)地行車途中采集圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行測試比較，并得出結(jié)果。通過本論文所提供的立體視覺圖像處理技術(shù)和算法推導(dǎo)流程，除了將提供輔助識(shí)別行車前方路況信息外，也將融入無人化自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的視覺服務(wù)控制中，不可或缺的探討領(lǐng)域，期望未來能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)無人化自動(dòng)駕駛的愿景。
參考文獻(xiàn)：
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中圖分類號(hào)：TN925 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2014）08-0073-03
0 引 言
隨著城市的高速發(fā)展，城市交通擁擠問題日益嚴(yán)重。為交通管理人員和駕駛?cè)藛T提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的交通擁擠狀況，以便及時(shí)采取有效措施，改善交通流，提高道路的通行能力，成為智能交通的一個(gè)重要研究方向[1]。
目前，廣泛采用的交通擁擠檢測方法包括地埋式感應(yīng)線圈、微波檢測器、GPS浮動(dòng)車檢測技術(shù)、視頻檢測技術(shù)等[2-4]。其中，地埋式感應(yīng)線圈存在易損壞、難修復(fù)、施工復(fù)雜的缺點(diǎn)；微波檢測器存在技術(shù)復(fù)雜，價(jià)格較高的缺點(diǎn)；GPS浮動(dòng)車檢測技術(shù)缺點(diǎn)是存在檢測盲區(qū)；視頻檢測技術(shù)需要獲取大量交通狀態(tài)參數(shù)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，易受雨雪霧霾等惡劣天氣的影響。
近年來，隨著射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）的發(fā)展，利用RFID作為實(shí)時(shí)交通流的采集手段逐漸成為智能交通的主流[5，6]。RFID是一種利用射頻信號(hào)進(jìn)行非接觸式雙向通信，自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)信息數(shù)據(jù)的無線通信技術(shù)。RFID技術(shù)具有遠(yuǎn)距離識(shí)別、移動(dòng)目標(biāo)識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、列車交通監(jiān)控系統(tǒng)、車輛監(jiān)控管理等智能交通領(lǐng)域。因此，利用RFID技術(shù)檢測交通擁擠狀況具有著重要的意義。
當(dāng)前，利用RFID技術(shù)來計(jì)算交通擁擠程度研究較少。文獻(xiàn)[8]提出采用基于RFID的路段平均速度里計(jì)算交通擁擠程度，需要利用多個(gè)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)，對(duì)后臺(tái)系統(tǒng)的處理能力要求較高；由于需要考慮采集點(diǎn)之間紅綠燈對(duì)車速的影響，計(jì)算也比較復(fù)雜。
本文將在介紹RFID數(shù)據(jù)采集的冗余性特點(diǎn)基礎(chǔ)上，提出利用RFID數(shù)據(jù)冗余率來計(jì)算交通擁擠狀況，并結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證方法的有效性，最后是結(jié)論。
1 交通擁擠程度的計(jì)算
最簡單的RFID系統(tǒng)包括電子標(biāo)簽、讀寫器天線、讀寫器和后臺(tái)系統(tǒng)等。在RFID的交通應(yīng)用中，電子標(biāo)簽通常安裝在車輛的前擋風(fēng)玻璃上，電子標(biāo)簽包含車輛的號(hào)牌等信息；讀寫器及天線安裝在道路上方；當(dāng)車輛經(jīng)過讀寫器的天線作用區(qū)域時(shí)，車輛上的電子標(biāo)簽被讀寫器識(shí)別，電子標(biāo)簽包含的信息被讀寫器讀取，這些信息可以被讀寫器傳送到后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。圖1給出了RFID智能交通的應(yīng)用能夠場景。
RFID讀寫器識(shí)別電子標(biāo)簽的速度很快，800/900 MHz頻段的超高頻RFID，讀寫器在1 s內(nèi)可以識(shí)別數(shù)百個(gè)電子標(biāo)簽[9]。在RFID智能交通應(yīng)用中，由于讀寫器天線作用范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽數(shù)目很少，讀寫器會(huì)進(jìn)行多次重復(fù)識(shí)別，從而產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)冗余。處理冗余的通常方法是消除相隔時(shí)間太短的相同數(shù)據(jù)[10]。但是這同時(shí)也丟失了冗余數(shù)據(jù)中包含的信息。在RFID交通應(yīng)用中，我們可以采用這個(gè)數(shù)據(jù)冗余性來在計(jì)算交通擁擠程度，并采用模糊數(shù)學(xué)隸屬度來表示交通擁擠程度。
如果在最近一段時(shí)間內(nèi)，讀寫器在其天線作用區(qū)域內(nèi)的讀取計(jì)數(shù)（識(shí)別的車輛次數(shù)）為N、車輛計(jì)數(shù)（消除讀取計(jì)數(shù)中重復(fù)的車輛號(hào)牌后得到車輛數(shù)目）為M，就可以采用公式（1）來計(jì)算交通擁擠程度。擁擠程度為0時(shí)，表示交通通暢；擁擠程度為1時(shí)，表示交通嚴(yán)重?fù)頂D。
其中，C是平均數(shù)據(jù)冗余率，即車輛平均重復(fù)識(shí)別次數(shù)。C與讀寫器天線在垂直于地面方向上的作用范圍、RFID數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的正常車速、安全車距等有關(guān)。下面給出數(shù)據(jù)冗余率C的估算過程。
RFID讀寫器天線在垂直于地面方向上的作用范圍如圖2所示。其中，讀寫器天線安裝在距離地面上方H m的A點(diǎn)，其最大作用距離為R m，天線在垂直方向的作用角度為θ。由此，可以采用公式（2）來計(jì)算讀寫器天線在車輛行駛方向上的工作范圍W。
通常，一臺(tái)讀寫器可以有多個(gè)天線，在每個(gè)車道上方安裝一個(gè)天線，各個(gè)天線采用輪換方式進(jìn)行工作，這樣一臺(tái)讀寫器就可以監(jiān)視識(shí)別多個(gè)車道上的車輛。如果一臺(tái)讀寫器監(jiān)視的車道數(shù)目為L個(gè)，讀寫器在每個(gè)車道上的識(shí)別時(shí)間T s，則讀寫器識(shí)別一個(gè)車道的間隔時(shí)間為（L×T） s。這樣，在最近 t s內(nèi)，讀寫器對(duì)車輛的理論讀取計(jì)數(shù)為t/（L×T）次。
如果在數(shù)據(jù)采集點(diǎn)處，車輛的正常行駛速度V m/s，車輛平均長度為B m，車輛間安全間距為G m。車輛在最近t s內(nèi)行駛了（V×t） m，其中W m在讀寫器天線作用范圍內(nèi)，這樣，在最近t s內(nèi)，讀寫器對(duì)車輛的實(shí)際讀取計(jì)數(shù)為（t/（L×T）） ×（W/（V×t））= W/（V×/（L×T））次。再考慮到車輛之間的安全間距，讀寫器識(shí)別一個(gè)車道上的車輛的平均次數(shù)C（數(shù)據(jù)冗余率）可以用公式（3）計(jì)算。
在以上C值的計(jì)算推導(dǎo)中，假設(shè)車輛上的電子標(biāo)簽只要在讀寫器天線作用范圍內(nèi)，都能被識(shí)別到。在實(shí)際應(yīng)用中，讀寫器天線實(shí)際作用范圍W要比理論值小。因此，應(yīng)根據(jù)各個(gè)采集點(diǎn)處的具體情況調(diào)整C的取值。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
為了驗(yàn)證所提出的基于RFID的交通擁擠程度計(jì)算方法的有效性，可采用2011年深圳大學(xué)生運(yùn)動(dòng)會(huì)賽事電子車證系統(tǒng)的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。
在電子車證系統(tǒng)中，對(duì)全市200萬輛機(jī)動(dòng)車中涉及賽事的2萬輛車的前擋風(fēng)玻璃上安裝了超高頻電子標(biāo)簽，并在賽事車輛經(jīng)常經(jīng)過的道路上方安裝了50臺(tái)超高頻讀寫器，分布在32個(gè)斷面（采集點(diǎn)）上。數(shù)據(jù)采集的斷面選擇在一段道路的中點(diǎn)，這樣，采集到的車輛交通流數(shù)據(jù)基本不受紅綠燈的影響，能很好地用于計(jì)算交通擁擠程度的目的。圖3給出了一個(gè)RFID數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的場景，可以看到安裝在每個(gè)車道上方的讀寫器天線。
在這個(gè)電子車證系統(tǒng)部分采集點(diǎn)，讀寫器天線距離地面高度約5 m，讀寫器最大作用距離約12 m，讀寫器天線在垂直方向的工作范圍約50°。這樣，在車輛行駛方向上，讀寫器天線的有效工作范圍W約為9.5 m。一個(gè)讀寫器通常有4根天線。輪流識(shí)別4個(gè)相鄰車道上的車輛，每個(gè)車道上的識(shí)別時(shí)間為40 ms，識(shí)別4個(gè)車道需要160 ms。在采集點(diǎn)，車輛的正常行駛速度為10 m/s，通過天線作用區(qū)域的時(shí)間為9.5 m/（10 m/s） = 950 ms。在950 ms內(nèi)，車輛被識(shí)別的平均次數(shù)（車輛計(jì)數(shù)）為950/160≈次，即C取值為6?？紤]到車輛長度和安全間距，以及讀寫器天線的有效工作范圍，應(yīng)取C=3～4。
筆者利用一個(gè)采集點(diǎn)處讀寫器在2011年8月2日18時(shí)15分18秒開始采集的原始數(shù)據(jù)，計(jì)算了最近5 s內(nèi)基于數(shù)據(jù)冗余率的交通擁擠程度，其中，C值取為3和4。表1給出了這個(gè)采集點(diǎn)的交通流數(shù)據(jù)和相應(yīng)的交通擁擠程度計(jì)算結(jié)果。
表1所對(duì)應(yīng)的時(shí)間正是晚高峰期間。從表1可以看出，有2輛賽事車輛經(jīng)過了這個(gè)采集點(diǎn)，其中一輛用了8 s才行駛了不到9.5 m，這個(gè)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于10 m/s的正常速度，可以認(rèn)為這時(shí)發(fā)生了交通擁堵。采用本文的計(jì)算方法，交通擁擠程度達(dá)到或超過了0.9，這與實(shí)際情況符合較好。
由于只有不到1%的車輛安裝了電子標(biāo)簽，在表1對(duì)應(yīng)的時(shí)間前后，由于沒有賽事車輛經(jīng)過該采集點(diǎn)，因此，無法計(jì)算交通擁擠程度。如果有足夠數(shù)量的車輛安裝了電子標(biāo)簽，完全可以用這個(gè)方法來計(jì)算其它時(shí)間交通擁擠程度。
圖4給出了另一個(gè)采集點(diǎn)從2011年8月13日13時(shí)18分38秒開始的120 s內(nèi)的交通擁擠程度情況。當(dāng)時(shí)，賽事車輛集中通過這個(gè)采集點(diǎn)，道路上發(fā)生了交通擁擠，在2 min內(nèi)，有9輛賽事車輛通過了該采集點(diǎn)。
3 結(jié) 語
根據(jù)RFID交通數(shù)據(jù)采集的特點(diǎn)，建立了交通擁擠程度的計(jì)算模型，并利用實(shí)際的RFID交通流數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)表明，本文提出的基于RFID的交通擁擠程度模型有效可行。本文的方法只需要利用最近幾秒內(nèi)的RFID系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)交通擁擠的檢測具有較高的實(shí)時(shí)性。本文提出的交通擁擠程度計(jì)算方法非常簡單，在一臺(tái)讀寫器上就能完成，避免了在后臺(tái)集中計(jì)算時(shí)對(duì)后臺(tái)系統(tǒng)的壓力，完全能夠應(yīng)用于大規(guī)模的智能交通系統(tǒng)。
參 考 文 獻(xiàn)
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