智能交通技術論文范文

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第1篇

1．智能交通系統社會屬性

交通安全、交通堵塞及環境污染是困擾當今國際交通領域的三大難題，尤其以交通安全問題最為嚴重。 1995年，美國總共發生交通事故 6613000起，造成 41798人死亡，3386000人受傷，經濟損失達 1500億美元 ;日本在交通事故中造成 11000人死亡，經濟損失達 1億美元 ;而中國則總共發生交通事故 271843起，致使 71494人在交通事故中死亡，159308人在交通事故中受傷，造成直接經濟損失達 152267萬元人民幣[1]。據專家研究，采用智能交通技術提高道路管理水平后，每年僅交通事故死亡人數就可減少30%以上并能提高交通工具的使用效率50%以上。為此，世界各發達國家競相投入大量資金和人力，開始進行大規模的智能交通技術研究試驗。

2．智能交通技術國外發展現狀

智能交通技術是將先進的信息技術、數據通訊傳輸技術、電子控制技術、計算機處理技術等應用于交通運輸行業從而形成的一種信息化、智能化、社會化的新型運輸系統，它使交通基礎設施能發揮最大效能，從而獲得巨大的社會經濟效益。它的功能主要表現在：提高交通的安全水平、提高道路網的通行能力和提高汽車運輸生產率和經濟效益。

在美國，1991年國會通過了“綜合地面運輸效率方案”(ISTEA)，旨在利用高新技術和合理的交通分配提高整個路網的效率，由美國運輸部負責全國的ITS發展工作，并在以后的6年中由政府撥款6.6億美元，用來進行ITS的研究工作。

在日本，建設省作為政府最大投資者，1999年至2000年投入1453億日元用于ITS的開發。日本對其開展的自動化公路系統開發計劃制定了具體目標，2001年后開始在全國進行實證試驗，2015年左右在全國主要干線道路實現智能化。日本目前在ITS項目已經形成了官方、民間、學術機構的協調體制，這對日本ITS的發展起到了很大的推動作用。

歐洲十多個國家在80年代中期開始投資50多億美元，聯合執行一項旨在完善道路設施提高服務水平的DRIVE計劃，其含義是歐洲用于車輛安全的專用道路基礎設施。除了歐、美、日以外，新興的工業國家和發展中國家也開始ITS的全面開發和研究。

3．智能交通技術在日本的本土化

智能交通技術20世紀80年代起源于美國，接著在日本得到發展。智能交通技術正象其他被引進技術一樣，引進國在引進時，一定要考慮被引進國的實際情況，使之成為本國社會相融技術。美國在ITS體系框架結構中，規定其研究內容為出行者信息服務、過境車輛管理、商用車隊管理等6個系統，日本在美國ITS 體系框架基礎上，結合本國國情制定出包含先進的導航系統、輔助安全駕駛、不停車收費、交通管理最優法等9個研究內容的日本ITS研究體系框架結構 [ 2]，并在此框架基礎上開發了一系列ITS產品，實現了ITS的產業化。

在日本，汽車導航系統于1989年進入市場， 到目前為止大約40種不同形式的產品服務于用戶。這些系統通過將經由路線的堵塞信息、所需時間、交通管制信息、停車場的滿空信息等提供給駕駛員的方式幫助駕駛員在駕駛中可以采用最佳行動，從而實現分散交通流等導航功能。導航系統同時還可以服務于汽車安全，比如1997年9月推向市場的本田雅閣98款，安裝了帶有彎道偵測傳感器的導航系統，該系統可以在交通路徑誘導的同時，當前方路段出現彎道時讓司機提前作好準備，從而避免由于彎道出現得太突然而引發的交通事故。在收費公路方面，日本公共部門和私人公司正加緊合作，爭取早日開發出一種適合日本所有收費公路的自動收費系統。為將事故防患于未然，日本開始研究智能公路系統，即通過車輛及道路的各種傳感器實時監測車輛行駛道路周圍環境及車輛狀況的狀態信息，并將這些信息實時提供給駕駛員，在必要的情況下還可對車輛實施強制控制。這些項目涉及運輸省的“先進的安全汽車 (ASV)”、通商產業省的“超級智能汽車系統 (SSVS)”、建設省的“自動化公路系統(AHS)”。1996年 9月，AHS在 11km長的環行道路上進行了一次自動駕駛的試驗運行。 1998年 6月，出版了AHS-I、AHS-c、AHS-a研究所需的基本技術，包括與安全有關的 10個用戶服務 (車道保持、避讓障礙物、避免左轉碰撞等 )以及9個提高效率和改善環境的用戶服務 (保持適當車距、最佳道路使用率、最佳速度等 )。為了處理與大流量交通有關的問題，日本已經使用了交通控制系統。包括信號控制、車載設備獲取的交通信息、公交優先、動態路線引導系統、商用車輛監控、繞行信息、減少交通污染的控制信號等。現在日本仍在不斷尋找加強安全性、舒適性和環境保護的措施[3]。

目前，日本打算通過技術開發、制定國際標準、對發展中國家進行技術援助等途徑來開發和輸出其ITS技術。

4．智能交通技術在中國的本土化

中國是一個發展中國家，交通運輸基礎設施短缺，需要加快建設，另一方面也存在交通設施利用率低、管理技術落后、交通安全形式嚴峻等問題。鑒于我國道路在未來20年內仍然處于建設期（根據“五縱七橫”公路主骨架的布局框架，建設12條約35 000公里以高等級公路組成的國道主干線），而這一期間正是智能交通技術在全世界進入全面實施階段，中國也需要根據中國公路運輸的實際需求探討在中國公路運輸網中應用智能交通技術來提高運輸效率、保障安全和保護環境的可能性。2000年，國家交通部、建設部、公安部聯合全國各大科研院所和多家高校制定了符合我國國情的《國家ITS體系框架》規定我國ITS發展主要集中在不停車收費、出行者信息服務、城市交通管理、公共交通系統、智能公路系統等9個方面[ 2]。

我國ITS研究可以追朔于80年代的公路收費系統研制，那時國家科技攻關項目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等級公路上把計算機技術、通信技術和電子技術用于監控和管理系統；進入90年代，我國開始關注國際上ITS的發展。1995年，交通部ITS工程研究中心進行了GPS（衛星定位系統）與導駕系統研究、基于GPS的路政車輛管理系統等一系列項目研究，交通部還與各省廳開展了“網絡環境下不停車收費系統”的聯合攻關。1999年，由交通部、科技部、建設部等十多個相關部門組成了國家智能交通系統工程技術研究中心，將ITS。未來交通建設和發展的優先領域予以重點支持。 由于世界各國把不停車收費系統作為ITS領域最先投入應用的系統開發，以此來擴大道路建設資金來源，緩解收費站交通堵塞，減少環境污染，所以我國也把聯網收費、不停車收費系統的開發和應用列為國家ITS領域首先啟動的項目。

從1998年初開始，交通部就組織開展了“網絡環境下的不停車收費系統研究”，并在4個省市進行了示范工程。1999年1月1日，廣州市“一卡通”不停車收費系統投入運行，到目前已開通不停車收費車道40余條。同時，圍繞交通監控、汽車智能導航等系統，以及一大批科研成果及技術產品得到實際應用，對提高社會和公交出租車輛通行效率，改善城市整體交通狀況都起到了極大的推動作用。

ITS建設投入已經達到40億-50億元，據了解，預計到2010年，“五縱七橫”國道主干網將基本建成，網絡將貫穿全國主要大中城市，到2015年國道主干線和公路主樞紐系統將全面建成，構筑起以高速公路為主體的公路運輸主骨架。 在這個完善的道路網絡里，絕大部分已建和所有新建的高速公路都預埋了比較充裕的管道，部分管孔已鋪設了光纖，它將是承載智能交通業務的良好基礎設施。僅以基礎設施建設為例，我國將建設3.5萬公里的高等級公路，在高等級公路的建設中，有相當一部分需要建設通信、監控和收費系統，目前這一部分投資一般占總投資的4%-5%。 1999年，我國公路建設投資達2000億元以上，如果其中的1000億元用于高等級公路建設，那么通信、監控和收費系統方面的投資將達到40億-50億元，這僅僅是當前通信、監控和收費系統ITS應用的初級水平。如果考慮到城市基礎設施的建設以及今后ITS應用水平的提高等諸多因素，我國的ITS市場規模將以百億元、甚至千億元計算。 隨著經濟的快速發展，ITS的研發和應用將會越來越新、越來越快，為我國的高新技術產業、眾多商家提供了一個巨大的商機和市場，我國即將掀起ITS產業建設的熱潮，智能交通將給我們的生活帶來極大的變化。

5．結論

第2篇

在傳統的交通管理工作中，往往都是在數學模型的基礎上，利用最優算法產生的一套管理體系。這種管理工作中通常都為了更好的簡化和解決某些問題受到技術限制。究其原因，這種簡化管理策略與城市尤其是大型城市的交通非線性、瞬變性和動態特征相悖，在很大程度上這些傳統交通管理控制策略無法應對瞬時多變的交通實際狀況。傳統交通管理策略的應用缺陷:首先，傳統的交通管理策略通常看似采用了最優方法，實際上這些管理策略往往都并非最優策略，反而存在著很多意料之外的問題，進而造成了交通管理混亂，引發各種交通問題。其次，在大規模城市交通管理中，由于城市交通流量的變化及突發狀況的增加，使得這些交通數據經常產生無法及時有效的傳輸實時數據的現象。再次，面對日益變化的城市交通路線以及迅速擴大的城市規模，傳統的交通管理系統經常出現無法及時根據道路實際狀況進行調整的問題，導致管理策略與現實不符。最后，對于各種突發性問題，傳統的交通管理系統并沒有相關的突發事故應急能力，這個時候往往都需要大量的人工干預來進行管理。

鑒于上述交通管理工作中存在的種種不足和缺陷，為了更好的簡化交通管理系統流程，完善交通管理工作流程，在傳統管理模型的基礎上進行優化計算來實現適時、有效的交通管理控制體系顯然是不現實的。此時，我們需要將目光脫離傳統的交通管理流程，從新的技術角度入手去研究交通管理新流程，從而實現交通管理工作的有序、科學。面對這種情況，以智能交通系統為核心的交通控制系統應運而生，然而時至今日仍然有不少單位雖然看似引入了人工智能技術，但是面對復雜的技術標準和設備操作要求，不少工作人員就顯得有點無力了。但是事實證明，這種做法是成功的，它雖然在交通管理領域工作人員操作上存在問題，但是在系統應用效果中有著巨大優勢。基于此，我們可以從下面兩個角度去分析智能協作技術在交通管理中的應用。首先，由于城市交通狀況本身有著復雜、非線性且瞬時多變的特征，同時交通管理人員又高度要求信息傳輸的實時性、瞬時性，這個時候對整個城市交通管理系統實現最佳控制顯然是不可能的，只能要求整個城市交通保持在最合理、最有序的狀態。其次，在智能協作技術在交通管理中的應用上，局部合理與整體合力并不存在相悖的問題，但是當產生這種問題的時候我們可以從局部入手進行協商，通過協作的方式來解決各種相悖問題，從而確保交通管理工作的有序開展。

2智能協作技術在交通管理中的具體應用研究

通過對我國傳統交通管理工作存在的問題和特征研究，采用多個不同功能的智能技術來協作控制交通工作可謂是一種合理、有效的管理方法，這一技術是基于智能協作為核心的新型交通管理系統，具體應用策略如下。

2.1系統建設

交通信號燈作為當今交通管理控制的主要手段，也是城市交通的基礎管理措施，在整個城市交通控制系統中一直發揮著不可替代的重要作用。因此在這里研究中，我們主要以路通燈的控制為基礎來闡述智能協作技術的應用情況。為了更好、更方便的敘述這一系統優勢，我們這里不妨將信號燈的應用設為如下情況。(1)路口是交通系統的基本控制單位。一個城市的交通系統主要由路口1,路口2,…,路口n共n個路口及連接這些路口的所有道路組成。(2)各方向紅綠燈基本周期相同,記周期開始時刻為t=0,1,2,…；(3)Li(t)為描述t時刻等候在i路口的車輛數量的向量。Li(t)=(Xi(t),Yi(t),…),其中Xi(t),Yi(t),…分別表示t時刻等候在i路口的不同方向的等候車隊長度。Li(t)為狀態變量。(4)X′,Y′,…分別表示系統設定的不同方向等候車隊長度的閾值。一旦某方向的等候車隊長度超過閾值,則agent開始協商、協作以使等候車隊長度低于或盡量接近于此閾值。此閾值可根據具體情況動態修改。(5)g(t)為在t時刻開始的周期中綠燈亮所占的比例,此為控制變量。值得指出的是,基于多agent的智能交通管理系統并非用于處理這種簡化假設—它恰恰是為了解決傳統交通控制過于簡化交通模型的問題而設計的;本文也不擬對此假設所涉及的變量進行精確建模和計算。對于復雜的實際情況和更多的功能需求,可以相應增加agent的知識庫內容及感知器的復雜度。這些都不影響對系統基本結構和工作原理的闡述。

2.2系統設計

目前，雖然智能協作技術已經在交通管理領域得到廣泛的應用，但是仍然有不少地方需要我們深入研究和探討。尤其是在交通流量日益增多、交通事故不斷發生、交通問題越來越復雜的今天，建立健全交通管理機制勢在必行。在這里的智能協作技術應用中，具體的設計策略如下。

2.2.1系統結構

系統的整體結構如圖1所示。系統中包括兩類agent:一個區域控制主題(AreaControlAgent,簡記為ACA)和多個路口控制agent(CrossContro-lAgent,簡記為CCA)。其中,每個路口控制agent可與鄰近的agent通信,并與唯一的區域控制agent相連。下面分別對這兩類agent加以介紹。

2.2.2路口控制agent(CCA)

路口控制agent是典型的協同型agent,即所有的CCA有著共同的全局目標—使得區域交通暢通,同時每個CCA也有與全局目標一致的局部目標—盡量使本路通暢通。城市中的每個路口有且僅有一個CCA。CCA的基本功能是:根據路通狀況動態調整g(t),即一個周期內的紅綠燈配時方案,使得本路口的等候車隊長度Li(t+1)盡量取最小值,同時使Li每個分量(Xi(t),Yi(t),…)均小于系統設定的閾值。并每個周期向相鄰CCA及所從屬的ACA發送當前路口狀態信息。當Li的某個分量(如Xi)高于所預定的值閾X′時,該CCA根據其鄰近4個CCA及路口的狀態,發出協作請求。例如:請求其上游路口i的CCA在t1時刻減少gi(t2),或請求其下游路口j的CCA在t2時刻增加gj(t2)等,以確保路口的暢通。當CCA收到鄰近CCA的協作請求時,也可以根據自身狀況及當前路口狀況,接受、協商或拒絕。此外,CCA還接受ACA所發出的控制指令和策略調整指令。路口控制agent的結構如圖2所示:所有路口控制agent有著相同的結構。包括控制模塊、推理機、感知器、執行模塊、狀態欄、知識庫、路口模型等部分。

2.2.3區域控制

區域控制agent負責協調、指揮所管轄的CCA,并收集、分析、整理所轄CCA定期發送的路口狀態報告。在通常情況下,CCA享有很高的自治性,ACA不干涉CCA對本路口的交通控制,以及CCA之間的協商協作行為。在具體的管理工作中，一旦發生如下情況，我們可以迅速的通過智能協作技術命令來實現交通管理工作。首先，突發事件的發生，比如有消防車、救護車等特殊車輛要通過某種特定的車道的時候，交通管理部門可以利用CAC強制命令該路段所有路口的交通燈全部亮綠燈，從而確保這類車輛的迅速通過。其次，發現區域路段出現嚴重負載不平衡現象的時候，可以在全局工作角度上去控制和分析，并合理的進行修正與處理。

3結束語

第3篇

關鍵詞：智殘兒童；培養；生存技能。

殘疾人的就業與生存問題，越來越引起黨和政府以及社會各界的高度關注，出臺了一系列幫扶殘疾人的政策與措施，殘疾人就業比例逐年增加，但智力殘疾兒童的就業卻是不容樂觀。我認為造成這一現象的原因有：

一、傳統觀念

在人們的意識里智殘兒童就是什么都不會做的廢人。孩子除了上學一回家就被關在家里，弄給他吃，侍候他穿。智殘孩子走向社會成為另類，人們用鄙夷的目光看，父母不愿隨他外出，怕人瞧不起，丟人現眼。絕大部分家長都抱無希望放棄的思想態度，即使有精力也只會放在醫療上，而不會花精力去教育和培養。學校大部分無智殘職業教育課程，根本談不上技能培訓。老師缺乏職業意識，職業能力的培養。老師們認為，保證智殘兒童的安全，讓他們學會生活自理就已經不錯了。大家都認為對智障兒童進行職業教育是浪費時間和精力的，以致學生畢業后無崗位可適合，無法融入正常社會，常常由家里養著。

二、學校方面

目前是每個縣區辦一所特教學校，招收聾啞與智障兒童，規模不算大，各校靠政府撥款維持正常運轉，沒有余力增添職業技術教育必需的實驗實訓設備，職教資源匱乏。按照師生比例，每所學校僅只能配備語文、數學、廚師、值班人員等教育教學專任教師，對于外聘技術人員進行多個職業培訓卻無能為力。每個學校，每個班級學生的年齡跨度大，更為嚴重的是，因為生源問題各校管理各自為政，缺乏一個協調的機構，使得各校之間專業設置不合理甚至交叉重復，流于形勢，惡性競爭。

三、社會因素

智殘兒童對外就業最大困難就是對外聯絡環節。我國為提供扶持殘疾人就業的單位企業實行了許多優惠政策，并在稅收等方面有明確的優惠措施，但大部分企業和單位寧愿捐款捐物獻愛心做慈善事業，卻不愿接納落實殘疾人，特別是智障兒童。政府對扶弱助殘出臺了優惠政策，但在具體操作方面并沒有提及。智障兒童在工作中發生了不愉快的事情，在關愛殘疾人的社會中，企業和企業領導會被推到風口浪尖之上。企業及企業領導怕擔也擔不起這樣的輿論及經濟風險。

據統計中國有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。揚州、上海、杭州等幾座大城市均對智殘兒童中的中、輕度智障兒童進行過職業培訓，并且就業率達70%以上。實踐證明，智障兒童是可塑造的。經過培訓和學習同樣可以自食其力。成為現實社會中正常的勞動者。

(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不離不棄，應充滿信心地接納殘疾孩子。家長不能鄙視、冷漠，對孩子的小小的進步應放大它，鼓勵他。作為家長應多帶孩子走出家門，走向社會，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，四肢更協調。例如經常帶孩子逛超市，上游樂園玩耍等等，開闊視野，放松心情，開發智力。在家里抓好每一次可訓練的機會，指導孩子的行為、習慣。例如：怎樣擺放碗筷，怎樣上廁所，認識家用電器，會稱呼親人。家長還應放下自卑的包袱，主動多與學校聯系，向老師說說孩子的特點與進步，了解在校的情況，學習康復訓練知識，對學校的教育教學提出意見和建議。家長自己也應擺好心態，不能急于求成，不能有攀比心理，記錄下每一個活動，每一點進步，給孩子多鼓勵，多表揚，多支持，多幫助。

（二）學校培訓

《培智學校義務教育課程設置實驗方案》的頒布，在課程開發上明確了國家課程校本使用的校本的課程開發的原則，在課程導向方面強調了功能性和社會參與性。以人為本，尊重生命是當代社會的突出特征。關注智殘學生就業能力的培養，讓殘疾學生盡快融入社會，既是新課程改革的主旨和素質教能的要義，更是社會發展的應有品格。學校應改革語文、數學、體美單一的課堂教學模式，結合學校的實際，地區的特色和學生的狀況構建具有地方特色的課程設置體系和課程內容。課程的設置應以生活化、有意義為教學原則，從學生本體生活逐步延伸至家庭、學校、社區生活。課程設置時應根據智殘疾兒童的生理與心理特點，多層次，小步子的循序漸進地進行，低年級階段應注重文化教育和生活自理課為主，強化康復訓練；中年級以文化教育為主，康復訓練課，勞動訓練課，基本的生活勞動技能；高年級以文化教育，增加勞動技術教育，掌握技能，為了使學生能穩定的工作，一定的技能是必要的，良好的行為養成，職業素養應具備，所以學生進校門就要長期地對他們進行行為養成，勞動觀念，職業素養方面的強化訓練。

上海、揚州等城市成功的職業教育給了我們啟示，但我們不能一擁而止，鸚鵡學舌地照搬，而應根據當地的實際情況設置課程。其實有相當一部分特教學校設置在縣城，隨著建立生態城市，綠色城市等一系列口號的提出，城市綠化，苗圃等不斷走進人們的生活，園藝可成為智殘學生就業的一個渠道，掌握澆灌、修剪、清掃等簡單的工序。縣級特教學校還有大部分學生來自廣闊的農村，智障學生也有一定的模仿能力。來自農村對農作物從播種到收獲的過程，以及牲畜家禽的喂養方法有直觀印象。我們何不利用農村的豐富資源培養學生的治蟲、種菜、施肥、除草、喂食等簡單的種植技能，使他們成為新時期的合格農民。

學校應與行業、企業、事業單位辦學和社會各方面聯合辦學；學校還應對家長進行教育孩子方面的培訓，職業訓練時與家長分工合作；學校還應利用教育部門、殘疾人聯合會，民政部門的合作，得到他們的扶持，并能利用社區自然支持，充分調動各種可能的人力資源。積極將學生引向校外，讓他們充分地接觸社會，與企業建立長期實習，見習制度，與有關學校開展互學交流，聯誼活動。將自強建業的殘疾模范請到學校，用典型事跡感染學生，激勵學生。學校應大力宣傳智殘學生。開展殘疾學生志愿者活動，開展義工活動，為社區、街道義務清潔衛生，為敬老院的老人打掃衛生，理發，整理衣物，使智殘學生學會溝通，學會自理。