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關鍵詞:大數據;人工智能;智慧交通
當前,大數據人工智能幾乎成了一個家喻戶曉的名詞,我們也每天都生活在其中。我們應該要利用好大數據人工智能時代給我們帶來的優惠空間,然后讓我們進一步地將其應用在各個范圍內。我們當前也正面臨著城市交通困境的現狀,我們非常有必要利用物聯網、互聯網、計算機等各種手段對其進行解決,保證我們的生活工作能夠暢通運行。大數據人工智能時代的智慧交通研究不僅可以方便我們現在的生活,還能夠進一步的促進我國科技與經濟的提升,進而提升我國的綜合國力提升,為推進現代化進程奠定堅實的基礎。
1研究意義
1.1為解決城市交通困境提供渠道
當前我們的城市人口密集度較高,而且交通工具的增長速度比城市交通改善的速度要快,因此我們面臨著日益艱難的城市交通困境,人和交通工具的矛盾進一步地加深,要積極地發展以大數據為基礎的智慧交通是大勢所趨,也是我們這個時代應該要亟待解決的一個重大問題。另外,由于當前我們的交通警力存在嚴重短缺的問題,隨著我國社會經濟和社會科技的不斷發展,我國的總公里里程數已經躍居世界第一,私家車的擁有數量也呈現井噴式的上升,在這種交通警力嚴重不足以及交通管理任務如此嚴峻的情況下,我們非常有必要利用好科技來協助交通警力,依托科技來解放警力。我們應該要利用互聯網、物聯網、計算機等一些便捷的數據傳輸功能,實現對路面交通的進一步管理和全面監控,只有認識到位才有可能真正地了解這些新的互聯網工具如何實現交通管理工作,進而才能夠利用互聯網、云計算、計算機等服務來實現交通管理工作。
1.2完善城市交通網絡的服務
當前政府部門也非常重視智能交通基礎設施的建設,并且增加了各方面的資金投入,為了緩解交通擁擠的現象,保證每條道路能夠暢通無阻運行,國內很多的城市在不同的程度上對智慧交通進行了嘗試,并且取得了不錯的效果。經過綜合的研究調查分析,我們發現,很多城市在進行智慧交通研究以及具體實踐的過程中,盡管各個方面的功能還不夠健全和完善,但是它們切實地實現了城市交通網絡服務功能的完善,實現對大數據處理技術、互聯網技術、物聯網技術等要素的整合利用,這對于更好地發展我們城市交通網絡的建設有非常重要的理論意義和實踐意義,從而能夠進一步的改善我們當前存在的城市交通擁擠問題,為城市交通建設事業的長遠發展奠定堅實的基礎。
2研究思路
目前我們存在著各種城市交通方面的問題,我們非常有必要利用好大數據智能時代,為更好地解決我們的城市擁堵問題提供方法和渠道。因此,我們有必要明確研究思路,為更好地實現智慧交通的建設奠定理論基礎。具體的研究思路包括以下幾個方面:
2.1提高數據庫的信息完整性、有效性
我們之所以會認為大數據人工智能時代下給我們帶來很多優惠空間,是因為我們可以通過大數據了解到各個方面的信息,然后經過綜合的統計分析可以發現城市交通或者是其他方面的一些現象或者的規律性,進而能夠更好地利用它為未來的建設目標提供一些有效的信息。從而在實踐中更好地實現預設目標。因此我們要研究大數據人工智能時代下的智慧交通,我們也必須首先要保證數據庫信息的完整性以及有效性,以便我們在利用這些數據分析問題的時候,不會因為信息問題出現差錯而導致結果錯誤或者是相對偏離問題方向。具體來說,需要我們相關技術人員要重視數據庫在智慧交通建設中的科學使用,提高它的利用效率以及它的實踐效果,必須在函數驅動疊加、數據統計分析、集中學習等方式的配合之下,提高智慧交通網絡運行的數據處理質量和效率,不斷地改善現代當前所存在的各方面的城市交通問題。
2.2提高交通檢測器效率
智慧交通網絡的服務水平的高低對于我們智慧交通建設中能不能實現對不同路段和不同路況的交通狀況進行實時有效分析有著至關重要的作用,所以為了進一步的防止各種降低因為交通道路問題引發的安全事故,切實的改善智慧交通網絡運行的水平,就需要我們進一步地提高交通檢測器的檢測效率。具體來講可以從兩方面入手,一方面,針對現有的交通檢測器,可以在傳感器、攝像頭、感應線圈等設備的支持下,對城市進出入車輛,城市內部行駛車輛、未行駛車輛進行實時有效的監控,做好信息方面的檢測工作,使得智慧交通網絡在大數據人工智能時代背景下可以處于穩定高效的運行狀態,減少城市交通方面的問題發生,另外一方面,我們也可以通過對交通檢測器的實時更換或者實時的設備檢測,又或者對交通檢測器的功能進行創新改造,通過多方面的手段實現對交通檢測器的功能完善,從而能夠進一步的改善交通檢測器的檢測效率,為更好地解決城市交通方面的問題提供技術支持??傊?,這兩個方面都是為了切實提高交通檢測器的檢測效率,為避免因為檢測器出現問題而導致城市交通事故發生率提高。為了保證我們不犯這種技術上的問題,應該非常重視這種檢測器的安全設置以及實時檢查。
2.3注重引入智能要素
在大數據人工智能時代背景之下,我們應該要既要重視大數據的有效信息,也應該要注重智能要素的引入,為更好實現智慧交通建設目標提供前提和基礎。具體來講主要包括兩個方面,首先要注重人工智能理論的引入,隨著我們社會科技的不斷進步和發展,人工智能理論也在我們的生活中頻頻出現。對于智慧交通的建設也應該要引入人工智能理論,通過人工智能能夠簡化各方面的工作以及能夠提高工作效率。比如我們在計算三維空間時可以對智慧交通方面的場景進行動態模擬分析,可以使得智慧交通網絡運行的外部數據和內部數據能夠得到整合利用,而且可以通過大數據公司的專業技術人員的支持,結合人工智能理論能夠實現智慧交通的科學建設,還能突出它的網絡運行的高效性以及智能化。另一方面,我們上面所提到的要更好地保證智慧交通系統的建設離不開大數據的完整性和有效性,但是這個基礎和前提是有大數據庫,并且能夠經過不斷檢驗和實踐能保證它的可靠性,因此我們要對智慧交通網絡運行中的數據進行有效的收集,整理,統計利用,才能保證網絡運行的性能更加可靠,并且為大數據系統的高效運行提供技術支撐,因此我們要注重人工智能方面算法要素在智慧交通中的引入和使用,并且相應加以探討分析,將其落實到位,以流程化管理精細化智能化的方式對智慧交通進行有效的建設,使得其交通運行網絡能夠與大數據人工智能時代的形式變化相適應。
論文關鍵詞:兒童美術教育思想,創造性,潛能
奧地利的美術教育家弗蘭茲·西澤克被譽為兒童繪畫之父,弗蘭茲·西澤克開拓了當代兒童美術教育的新領域,在美術教育史上成為第一個“發現了兒童繪畫”并給兒童繪畫以崇高地位的人。西澤克的兒童美術教育主張與實踐促進了當時歐美各國美術教育的根本變革與發展。
弗蘭茲·西澤克說得好:“我祈求學校成為如同百花怒放的神國花園。教師要用心做一個飛翔于學生身上看不見的精靈與之交往,致力于經常勉勵兒童,而絕不可以控制或強制他們。
涂涂抹抹是每個兒童都喜歡和經歷過的行為,生活中他們常常是不由自主地尋找一切可以涂畫的工具和材料,在墻上、地上進行涂鴉。
為什么兒童有如此強烈的內在表現需求呢?他們究竟是為了什么而畫?這個問題很長時間一直困擾著人們。許多美術教育研究理論認為,繪畫是兒童不教自為的一種自然行為,兒童繪畫的實質是其興趣的自然展示,興趣是兒童繪畫的內在動力。但是,許多年來人們對于兒童畫不屑一顧,認為那只不過是孩子們隨意而愉快的涂抹罷了,談不上什么“藝術”。在上世紀末以前人類發展的漫長歲月里,人們并沒有把兒童的繪畫作為一種藝術來看待,那時的人們還不曾以特殊的眼光關注過兒童,因此更談不上對兒童藝術的發展和關注。
隨著兒童繪畫藝術的被發現,兒童畫的藝術價值也被承認了,無論是兒童漫無目的的信手涂鴉,還是被之為極具'藝術性'的佳作。孩子們每天都在饒有趣味地進行創作,兒童藝術的教育也進入了一個嶄新的時代,那么,如何看待和處理當前兒童的美術教育呢?美術教育對于兒童發展的重要意義何在?
如何利用繪畫藝術這一手段來進行人生教育,發揮每個兒童的能力和創造熱情,認識自身價值,引導兒童去發現美,并形成對這個世界至情至理的美感,形成完善而健康的人格,使身心得到和諧全面的發展,正是我們當今兒童美術教育的主要課題。通過長期的觀察和研究,我認為兒童美術教育應著眼于以下幾方面的發展:
第一,讓學生走出被動,尊重學生個性。
中國美術教師如果上一節教畫蘋果的課會自己先在黑板上做示范讓他同學們照著畫,學生往往能一次畫出最像的蘋果。而美國老師會發給每個同學一個蘋果讓大家觀察,然后再畫,充分訓練同學們的觀察力。
這就表現了不同的中外教學理念,如果老師過于強大的灌輸教育思想,只會導致學生機械的重復,教師應該做的是尊重學生的獨創性,每個人的學習方式應該與每個人的指紋一樣獨特,教育的關鍵工作是發現每個孩子的學習模式并去適應它。
第二,要從研究兒童的心理入手,培養兒童的美感和審美情趣。
兒童對美的事物的感受帶有直覺性,雖然還很幼稚、膚淺,但已有了初步的審美意識。他們對外界事物尚處在簡單的辯別和認知階段,他們喜歡色彩鮮艷、形象夸張的事物。因此我們可利用周圍現實生活中一切美好的事物打動兒童的心靈。
第三,要循序漸進,提供充分表現的機會,挖掘兒童的創造潛能,培養藝術創造力。
每個兒童都具有創造的潛能和天賦。孩子們喜歡搓弄著泥巴,趴在地上涂畫。對各種各樣的形與色有著濃厚興趣。發展兒童在美術活動中的藝術表現力和創造力的主要方法,是為兒童提供足夠的時間和豐富多樣的材料,鼓勵他們把想到的和感受到的,自由、輕松、愉快地進行表現,在這一自然而然的過程中使兒童的創造性逐漸豐富。切忌用成人的模式去教導、要求兒童。
美術教育對兒童的成長具有重要意義,我們要正確把握和利用這一手段。美術教育面臨的任務是:教會兒童學會生活,熱愛生活,珍惜擁有一切美好的事物,認識自己的能力,愉快地進行創造、表現、體現自身價值,健康充實地成長,成為未來真正的主人。
1.1發展城市智能交通的必要性城市本身的擴張及快捷交通的實現都要求城市交通系統向智能化發展。首先,城市規模不斷擴大,交通工具的數量和種類越來越多;道路、停車場、紅綠燈、加油站等交通設施網絡密度越來越大;交通堵塞、污染及事故頻發迫切需要一個敏捷的智能系統進行監控和調度。其次,人們出行的頻率和對出行的品質要求日益提高,安全、快捷和環保成為每個城市居民的訴求,而現有的交通服務還遠遠達不到居民的訴求。此外,交通系統作為國家生產力的重要組成部分,其運行效率直接影響國家經濟社會的發展,影響居民的生活質量。在電子通信、機械制造及物聯網高速發展的時代潮流下,建設智能交通系統是塑造國家競爭力的重要手段,是生產力提升的必經之路。
1.2建設城市智能交通系統的可行性城市交通系統的智能化發展依賴的重要條件有科學技術的發展、經濟實力達到一定的水平及基礎交通設施的完善。而從我國主要城市的發展來看,上述幾點條件都已初步形成。智能交通應用的技術涉及各個領域,許多技術屬于前沿科技,如感應技術、自動化技術、智能軟件等。隨著多年的引進外來經驗再加自主探索,我國從事智能交通相關技術研發的企業和院所具有了一定規模,生產企業及配套輔助產業也已進入了快速發展階段。因此,我國發展城市智能交通已經具備了較堅實的技術基礎。近30年的經濟高速發展,國家財富大量積累,政府運營宏觀調控能夠對現有資源進行優化配置。我國的部分城市已具備足夠的財力和自來進行智能交通建設。同時,智能化交通的發展還能減少效率低下及環境破壞帶來的損失,從長遠利益看,建設智能交通也是明智的選擇。建設交通基礎設施一直是國家發展的重要動力來源,公路、鐵路和航空運輸的多年投入,滿足了經濟社會發展的需要,也為城市帶來了完善的交通設施。而隨著地鐵、高鐵、城際輕軌的建設,我國城市內及城市間的交通基礎已經十分牢固。如何提高交通的運行效率成為交通設施建設的新課題,智能交通也應運而生。
2加快城市交通智能化發展的建議
加快城市交通的智能化發展,應從宏觀統籌、關鍵技術應用及資金規劃3個方面實現突破。智能交通是一個統一的系統,實現互聯互通、既集中又分散的控制,需要各個交通模塊能夠遵循統一的技術標準和管理邏輯,因此,建設城市智能交通系統,不是每個城市各自為營,而需要在整個國家層面進行統籌規劃。首先,對于智能交通建設的范圍和進度,需根據不同區域差異化對待,并協調區域間的銜接。其次,應明確智能交通發展的目標及應用的技術標準,從而保證智能系統各模塊的互通性。最后,對于每一個城市而言,應進行智能交通發展的規劃,明確本區域的建設方案,經過國家層面的評估審核后才能考慮實施。智能交通建設需要實現物聯網、管理系統軟件通信網絡的建設,還需要機械制造的能力塑造。盡管我國智能交通領域已經有大量的科研單位,有較多的創新技術,但能夠進行大規模應用的成熟產品還不多,尤其是在標準方面更是五花八門。此外,智能交通中將大量使用的感應設備和自動化設施都對機械制造有極高要求,而我國的這個領域還未能進入廣泛應用階段,與美國、日本等國還存在較大差距。因此,在產業升級的浪潮下,應加快交通相關的機械制造產業的技術研發和工藝革新。智能化交通建設并不是新一輪的交通大發展,而是交通管理和服務系統以革新為主的技術應用,但同時不可否認,建設智能化交通也需要大量的資金投入,用以研發、制造或購買先進的技術和數量龐大的設備。因此如何主次分明、循序漸進地進行智能化改造,直接影響城市的財政負擔及城市經濟社會的正常運行。加快城市交通智能化的有效途徑是防止全面鋪開,或急于求成。交通壓力較大且具有良好的交通設施基礎的城市,可以優先發展公共交通的智能化,如地鐵、輕軌及交通控制系統等;交通壓力不大、交通網絡簡單的城市應做好超前規劃,對如監控、應急中心等重點領域進行智能化建設。
3結語
關鍵詞:智能交通車聯網智能科學
中圖分類號:U495 文獻標識碼:A文章編號:1007-9416(2012)03-0000-00
當前,我國城市化進程正面臨著巨大的機遇和挑戰,如何不斷提高城市發展水平和產業競爭力,全面提升城市生活品質,解決城市發展中的交通、安全、能耗等問題,已成為關鍵。“智慧城市”順應了當前全球先進城市發展演進和技術變革的時代潮流,是當今世界推進戰略性新興產業和城市信息化進程中的前沿理念,是我國新一輪城市發展與轉型的客觀要求,是提升城市品質和競爭力的必然途徑,也是更好地保障和改善民生的重大舉措[ ]。建設智能交通體系是智慧城市建設中不可或缺的重要內容之一。
智能交通系統是將先進的信息技術、數據通訊傳輸技術、電子控制技術、計算機技術及智能車輛技術等綜合運用于整個交通運輸管理體系,通過對交通信息的實時采集、傳輸和處理,借助各種科技手段和設備,對各種交通情況進行協調和處理,建立起一種實時、準確、高效的綜合運輸管理體系,從而使交通設施得以充分利用,提高交通效率和安全,最終使交通運輸服務和管理智能化,實現交通運輸的集約式發展[ ]。智能交通是集智能調度、視頻監控、定位管理、運營分析等應用服務為主要內容的交通發展新模式。
1、體系結構
從技術層面分析,實現智能交通的體系結構分為三個層次:感知層、傳輸層和應用層,如圖1所示。
通過感知,獲得車輛、道路和行人等全方位的信息,將采集到的信息通過傳輸層“運送”到服務端,根據不同的應用和業務需求,進行相應的服務端計算,對信息進行分析、處理、融合,實施重要信息的存儲管理及其相關信息(如公交指示信息、交通誘導信息等)的及時。
2、關鍵技術
智能交通建設過程中,從信息的收集,數據的分析處理,到信息的管理和信息的,涉及很多關鍵技術。
2.1車聯網技術
車聯網,是指利用裝載在車內和車外的感知設備,通過無線射頻等識別技術,獲取所有車輛及其環境的靜、動態屬性信息,再由網絡傳輸通信設備與技術進行信息交換和通信,最終經智能信息處理設備與技術對相關信息進行處理,根據不同的功能需求對所有車輛的運行狀態進行有效的監管和提供綜合服務的高效能、智能化網絡。
車聯網是物聯網技術在智能交通中的應用。車聯網系統發展主要通過傳感器技術、開放智能的車載終端系統平臺、無線傳輸技術、語音識別技術、海量數據處理技術以及數據整合等技術相輔相成配合實現。在國際上,歐洲的CVIS、美國的IVHS、日本的VICS等系統通過車輛和道路之間建立有效的信息通信,已經實現了智能交通的管理和信息服務。
2.2云計算技術
云計算是一種基于互聯網的新一代計算模式和理念。云計算通過互聯網提供、面向海量信息處理,把大量分散、異構的IT資源和應用統一管理起來,組成一個大的虛擬資源池(共享的軟硬件資源和信息),通過網絡,以服務形式、按需提供給用戶。
云計算的特點之一是分散資源集中使用。與傳統互聯網數據中心(IDC)相比,云計算比較容易平穩整體負載,因而大大提高資源利用率,同時,彈性伸縮的運行環境增強了業務的靈活度。云計算的另一個特點是集中資源分散服務,把IT資源、數據、應用作為服務通過網絡、按需提供給用戶。
云計算技術為智能交通中海量信息的存儲、智能計算提供重要的使能技術與服務。
2.3智能科學技術
智能科學,是研究智能的本質和實現技術, 是由腦科學、認知科學、人工智能等綜合形成的交叉學科。腦科學從分子水平、細胞水平、行為水平研究自然智能機理,建立腦模型,揭示人腦的本質;認知科學是研究人類感知、學習、記憶、思維、意識等人腦心智活動過程的科學;人工智能研究用人工的方法和技術,模仿、延伸和擴展人的智能,實現機器智能[ ]。通過多學科的交叉、融合,不僅從功能上進行仿真, 而且從機理上研究、探索智能的新概念、新理論、新方法,最終達到應用的目的。
目前,具有重要應用的智能科學關鍵技術包括:主體技術、機器學習與數據挖掘、語意網格和知識網格、自主計算、認知信息學和內容計算等[ ]。
智能科學為智能交通提供智慧的技術基礎,支持對智能交通中海量信息的智能識別、融合、運算、監控和處理等功能。
2.4建模仿真技術
仿真技術是一門多學科的綜合性技術,它以控制論、系統論、相似原理和信息技術為基礎,以計算機系統和物理效應設備及仿真器等專用設備為工具,根據研究目標,建立并運行模型,對研究對象(已有的或設想的)進行動態試驗、運行、分析、評估認識與改造的一門綜合性、交叉性技術。
仿真由三類基本活動組成:建立研究對象模型,建立并運行仿真系統,分析與評估仿真結果。汽車駕駛訓練模擬器,就是應用仿真技術的成果。
仿真技術對智能交通各功能領域和運營活動進行建模仿真研究、試驗、分析和論證,為智能交通體系的構建和各類業務項目實施運行提供決策依據和不可或缺的關鍵技術支撐。
智能交通是一個綜合性的系統工程。在智能交通建設過程中,還涉及統一的標準,需要系統工程技術、高性能計算技術、數據安全技術和各種應用技術等技術支撐。
3、結語
隨著基礎設施建設的不斷完善,各種相關理論和技術的不斷成熟,智能交通發展日趨完善,那時的交通將會是人、車、路、環境達到和諧統一的新景象。
參考文獻
[1]嘉興市人民政府.嘉興市“智慧城市”發展規劃(2011―2015年)[R].嘉興:嘉興市人民政府, 2011.
[2]中國智能交通協會.省略.
理想的智能交通系統,有遍布城市各個角落的信息采集設備收集實時路面場景,一旦有異常事件發生,系統會立即反饋,協助管理員排查問題,將異常事件的監測與發現由“事后”轉為“實時”。
數據采集是智能交通應用大數據的第一步。我國智能交通發展較稚嫩,面對炙手可熱的大數據,路走得并不順暢。
人大金倉首席運營官戴鉦在接受《中國計算機報》采訪時表示,大數據在行業領域與互聯網領域的應用有所不同,必須要邁過技術、定勢模式和組織三道門檻。
首先,90%以上的互聯網企業都采用廣告模式,即由第三方付費,免費為用戶服務。用戶行為則是大數據的主體,對用戶行為的分析結果能夠直接轉換為價值。而在其他領域,如銀行、政府等職能部門,服務是產品,而大數據技術的目的是完善服務,即大數據在該領域的應用需要一次轉化。而這次轉化,對行業領域來說是一次技術考驗。 “行業大數據的應用,應將NOSQL轉換成NewSQL(新型數據庫),技術變遷是企業應用領域的一道門檻。”
據了解,NOSQL和NewSQL在處理海量數據時都有較強的擴展能力。NOSQL的主要優勢在對非結構化數據的處理上,而NewSQL對于全數據格式的支持正日趨成熟。此外,NewSQL在實時性、復雜分析、即時查詢和可開發性等方面也比NOSQL更具優勢,對存儲結構、計算架構和內存使用等核心技術進行了創新。
智能交通領域內大數據的應用正是如此。應用大數據近十年的互聯網企業有經驗豐富的技術工程師來操控大數據,而專注大數據僅兩年多的智能交通行業,技術變遷上頗有難度。
其次,戴鉦認為,傳統的定勢模式要打破?!按髷祿夹g融入行業,實現全數據分析,用全貌數據分析的結果幫助高層決策。這改變了之前依靠假設模式、數據的抽樣調查的決策模式,同時挑戰了企業的定勢模式和管理理念”。
再次,“全貌數據需要開放性的組織,僅組織內部全貌還不夠,還要結合外部相關數據,由封閉式變身開放式?!贝縻`說。智能交通實現的是全市、甚至是全國范圍的交通監控。若各大交通系統彼此信息封閉,無法實現真正的“智”。
蒼白的數據采集
盡管我國不少城市的智能交通應用已經取得令人欣喜的成績,然而2013年新春伊始的那起令人揪心的案件,卻為智能交通對大數據的應用效果潑了一盆冷水。
某日,長春市一輛銀色RAV4私家車載著一個兩歲嬰兒被盜。值得關注的是,互聯網消息稱,26小時后,直到發現被遺棄的車輛的時候,警方也未能明確車輛行駛動向線索。據了解,全市有幾千個攝像頭,加之車輛信息非常翔實,從視頻中排查出車輛動向,甚至駕駛者人臉應該不難。
無論是何種原因,未能及時查到車輛軌跡,顯然說明了該市的智能交通發展程度較弱,對視頻監控系統采集來的原始視頻數據未能及時分析利用,挖掘其價值。
北方工業大學云計算研究中心副研究員、副主任趙卓峰在接受《中國計算機報》記者采訪時也表示,總體來說,我國智能交通對大數據的應用以數據采集分析為主。據了解,我國不少城市攝像頭等設備采集視頻的都是原始信息,只被傳輸和存儲,以備異地和后期察看。若想挖掘有用的信息,諸如人臉、車型、車牌、運行方向等,需要人工較長時間地回放和查詢。
武漢市計劃到2020年基本建成智慧城市,其智能交通系統建設的總投入約2億元。在武漢交通管理局大廳內,一塊巨大的LED屏被分割成了48塊,實時播放著路口攝像頭拍攝的畫面,但據工作人員介紹,雖然收集到了數據,整個系統還不能自動反饋路況。目前交管部門只能依靠經驗判斷交通異常情況。
趙卓峰介紹,數據采集也是目前國內城市發展智能交通研究的重點。隨著通信技術、GIS技術、3S技術(遙感技術、地理信息系統、全球定位系統三種技術)和計算機技術的不斷發展,交通信息的采集經歷了從人工采集到單一的磁性檢測器交通信息采集再到多源的多種采集方式組合的交通信息采集的歷史發展過程。
來自互聯網的消息顯示,北京目前交通采用多種交通信息采集方式,其中60%的監測點采用線圈,50%采用視頻檢測器,20%采用微波技術,30%采用地磁技術,10%采用紅外技術。
中國電子信息產業發展研究院城市信息化咨詢中心總經理郭慧鵬在接受《中國計算機報》記者采訪時表示,“每種采集技術各有優缺點,利用多種采集方式的組合采集交通信息是未來智能交通發展的趨勢”,相較國外,我國智能交通發展程度還處于初級的階段,但達到完善的智能交通體系只是時間問題。目前我國在信息的質量控制技術、多源交通信息融合技術、信息集成技術等方面有了很大進步。
數據分析波折重重
數據收集是數據價值挖掘的前提,大數據在智能交通系統的有效運作,顯然離不開數據存儲和分析技術。
智能視頻分析面臨挑戰
趙卓峰介紹,海量數據處理技術也是智能交通領域應用的瓶頸。就數據存儲來說,前端設備每一秒都會產生大量的數據,以北京為例,一天所收集的數據量能夠達到數百個TB。針對交通行業的海量數據處理需求,在海量數據、惡劣網絡環境和復雜業務處理情況下,要實現大量圖片、車輛數據、視頻數據的實時網絡傳輸和快速持久化存儲,對任意站點的圖像進行顯示,對任意站點的視頻進行流暢播放、實時進行比對報警等,還是很難的。
隨著采集設備的發展,以智能視頻分析技術為主的數據分析技術更是面臨種種挑戰。
智能視頻運算對穩定性要求越來越高。郭慧鵬稱,視頻分析技術的穩定性一直是發展的難題,交通行業本身對檢測精度要求很高,視頻應用并不完善,速度較快的車道更是如此。有消息稱,目前我國多數高速路段的車輛檢測采用線圈或雷達檢測為主、視頻為輔的方式,視頻測速不作為交通超速違章處罰依據。
而且,隨著技術的發展,前端采集設備所采集視頻像素不斷增加,視頻分析技術要與之適應。據了解,高像素的視頻流對視頻運算和前端設備的承載能力有很高的要求,現在智能交通各系統已基本都使用高清攝像機為基礎數據源。
另外,城市發展對交通提出了越來越智能的要求,視頻分析的數據維度會越來越寬,包括復雜的交通行為分析、車身顏色識別、車標車型識別、駕駛人員人臉識別等。這對智能視頻分析技術提出了更高的要求。
值得一提的是,目前車牌識別技術經過多年的發展與應用,已十分成熟。據了解,模糊車牌還原和識別技術的出現使得該項技術不再局限高清視頻、圖片,也開始向標清領域普及。車牌識別技術已大量用于車輛交通違章的抓拍,有效降低了車輛交通違章數量,大大減少了交通事故的發生。
鎮江:實時監控1000輛公交車
實際上,國外城市智能交通的發展不乏成熟案例。新加坡陸路交通管理局(LTA)工作人員能夠根據i-Transport系統的歷史交通數據及實時交通信息,在預先設定的時段內(10分鐘、15分鐘、30分鐘等)對交通流量進行了預測,總體預測結果遠遠高于85%的目標準確率。采用這些預測結果,陸路交通管理局的交通控制人員將能夠更好地通過預判管理交通流,有效防止交通堵塞。
就國內來說,江蘇鎮江市從2012年起開始打造創建智能的交通系統,包括全面升級該市各大交通中心、80多條公交路線、400多個公交站點以及1000多輛公交車等,交通人員可以使用公交車調度系統來提升公共交通的效率。在鎮江交通系統中央指揮中心,能夠實時看到城市交通網絡的全景視圖。交通管理人員可以在原有交通管理系統中按時間間隔搜索歷史交通數據,并進行交通模式的高級別分析。
據了解,鎮江市交通運輸局局長丁鋒表示,鎮江智能交通系統選用IBM智能運行中心解決方案。計劃將公交車和公交車站配備智能設備,前端智能設備將交通流量數據傳輸到智能運行中心,IBM的分析軟件利用這些收集得來的信息監控管理全市80多條公交線路,并進行車輛跟蹤,服務提示,出行者隨時可以獲得公交時刻信息和延誤預報?!霸撈脚_還可以幫助城市交通管理部門預先察覺交通運行中的異常現象和不足之處,并迅速應對各種變化。”丁鋒說。
瑞典斯德哥爾摩:道路堵塞稅讓交通流量降25%車多路少是不少城市的通病,瑞典首都斯德哥爾摩也不例外,每天超過50萬輛汽車在該市穿梭。瑞典國家公路管理局和斯德哥爾摩市政廳早在2006年初就宣布試征“道路堵塞稅”——每天的高峰時段當車輛經過在進出斯德哥爾摩市中心的道路上設置的控制站時,將對其進行收費。在這項工作中,分布于斯德哥爾摩城區出入口的 18 個路邊控制站將識別車輛,并根據一天不同時段對車輛收費。收費系統運用RFID、激光、攝像和先進的自由車流路邊系統,自動連貫地對車輛進行探測、識別、收費,稅費最高時段是上午 7:30 ~ 8:29 和 16:00 ~ 17:29 的高峰時段。整個系統是這樣運作的:車輛觸碰第一道激光束時,會觸動收發器天線,收發器向車輛的車載應答器發出信號,并記錄時間、日期和繳稅額。在收發器工作的同時,攝像機會拍攝車輛的車頭牌照。車輛通過第二道激光束時,啟動第二臺攝像機對車尾牌照,所有步驟均無需車輛減速。幾年下來,這套系統明顯緩解了斯德哥爾摩的交通堵塞情況,市中心的交通流量降低了大約 25%,市區空氣質量也得到很大改善。
動態化管理尚未到位
傳統的交通管理主要依靠政府規劃和管理,難以實現交通的動態化管理。往往就是政府拍板,然后去做。而大數據時代則要求由下而上影響交通決策,通過對大數據的分析處理,輔助交通管理制定出較好的統籌和解決方案。條塊分割的信息化系統難成智能交通數據分析、處理、應用能力不足,欠缺針對海量數據的快速準確的信息提取技術。除此之外,智能交通系統建設涉及多部門、多領域,協調困難,阻礙了基礎信息資源的互通和共享,“中國的車流量遠遠不如新加坡等交通治理好的國家大,表面上是交通問題,實際上管理才是核心問題。”戴鉦說。我國大多數城市的各類交通運輸管理主體分散在不同的主管部門,呈現條塊分割的現象,每個部門都有自己的信息化系統,使得這些數據信息只保存在垂直業務和單一應用中,與鄰近業務缺乏共同聯動。分散管理必然會造成交通碎片化,交通信息分散且信息內容單一等,而真正的大數據則要求建立立體交通信息體系,通過將不同范圍、不同區域、不同領域的數據加以整合,構建公共交通信息集成利用模式,發揮整體行交通性能,這樣才能挖掘數據價值。近日,中國移動研究院首席科學家楊景在微博上,針對分割構建車聯網應用系統的做法提出反對意見。“按照行業、按照領域、按照地區、按照投資主體構造應用系統是人們習以為常的做法。這種思路在物聯網和云計算時代,車聯網領域,面臨嚴峻的挑戰。在層層疊疊的子系統之間通過建立標準進行數據交換,實現互聯互通這種傳統的樹型信息結構只會導致復雜性指數增加,是不可能成功的?!敝貞c:從政府說了算到第三方“拍板”重慶在發展智能交通的過程中,完成了一次制度的變革。戴鉦告訴記者,重慶目前可能是國內唯一由第三方企業——重慶城投金卡交通信息產業有限公司(下稱“重慶金卡”)為交通、安全、市政、規劃、財務等八個部門支撐服務的城市,“原來由財政撥款給部門,現直接撥款給該企業,這樣企業就能夠基于全貌數據來支撐決策,不僅提高了資金的應用效率,而且增加了決策的科學性?!敝貞c路橋的修建是個很好的應用。重慶是被圍起來的山城,市內橋的修建原來由主要靠路橋部門單方面的規劃和管理。“十年內重慶修建了5座橋,但是最終結果都不太理想”,戴鉦說,“不同地點修建橋梁,改善交通疏緩情況也會不同。交通的全貌數據呈現后,目前已在深刻影響重慶交通橋梁的規劃?!蹦壳埃貞c市280萬輛車由電子車牌管理。實現全市機動車的全覆蓋,完成了數百個信息采集點以及基于RFID技術的車輛自動識別支撐平臺等建設。戴鉦介紹,人大金倉作為該項目數據平臺的提供者,其新一代數據中心平臺解決了三方面的要求。首先,通過RFID采集的數據比其他技術采集的數據約大100倍,同時交通業務的實效性要求,并將結果推送到對外的公共平臺上,這要求在數據中心要能夠處理和分析一體化。其次,平臺需求要支撐7個以上不同的政府主管部門,數據接口不同,技術實現的架構不同,需要符合SOA架構的快速交付數據開發平臺成為必要的支撐。再次,針對應急情況,對數據處理實時性以及對數據中心的架構提出挑戰。一旦啟動全網的實時監控,系統的正常功能必將受到影響,數據中心的設計必須考慮特殊情況下的無縫拓展能力。戴鉦告訴記者,人大金倉新一代數據中心平臺基于SOA的架構實現不同對象的需求,為道路運輸管理局、規劃局、交通局等提供根據需要篩選出的數據。在展現方式上,可定采用“一圖解千言”的直觀圖形展現,可定制化的BI展示視圖,協助各政府部門更快捷、準確地獲得所需信息避免產生信息孤島,促進資源共享。
每個人都是傳感器
關鍵詞:城市交通;智能化;對策探究
中圖分類號:K915 文獻標識碼: A
引言:隨著我國城市交通流量的不斷增大,怎樣才能夠更好的通過城市公共交通運行方式這種適合人民群眾的交通方式作為城市居民提供舒適邊界的服務,同時在一定程度上是目前我國城市交通發展過程中所面臨的問題。
1.簡述智能交通系統以及城市智能交通系統的概念
1.1城市化和城市交通智能化
隨著我國經濟的不斷發展,城市的規模也在不斷的擴大,在最近的幾年來,隨著科學技術的不斷進步,世界每個國家的城市化水平也得到了顯著的提升。目前我國已經出現了很多在世界上都享有盛譽的特大城市,我國城市化水平也得到了顯著的提升。城市作為一個國家的人口聚集中心部位,聚集了全國大部分的人口,這就給城市的交通出行帶來了很大的調整,所以,針對我國城市化的不斷發展,我國的城市智能交通系統也應該要根據時代的變化作出相應的改變,在一定程度上滿足城市交通的正常需要。
1.2智能交通系統以及城市智能的交通系統
目前應用相對來說比較廣泛的智能管理系統的基本概念主要是來自于上個世界八十年代的美國以及歐洲,智能交通系統的最著名的代表就是美國的智能車輛管理系統。所謂的智能交通系統,實際上就是指利用不斷發展的高新科學技術來促進城市交通系統的發展,從而使整個城市的交通系統能夠不斷的向著新型智能化的模式去靠近,最終實現整個城市交通系統的管理模式。
2.對我國城市智能化交通戰略規劃進行介紹分析
2.1根據城市智能交通系統定義為我國城市智能交通發展的目標
城市的智能交通系統主要是指交通運輸管理部門將現金的信息通信技術和有關的墊資信息管理技術融合到現有的城市交通管理系統當中,進而實現智能系統的管理,同時也能夠實現人和車輛以及道路之間的相互統一,最終也能夠實現城市的交通管理系統之中的智能管理系統,同時也能夠全方位的對城市的交通信息進行實時性的準確安全管理防護。目前必須要為我國城市智能交通發展的設置交通管理系統,其中主要包括有以下內容:城市管理系統當中的車輛控制以及安全系統。城市交通管理系統當中的對行人信息進行有效的控制。城市交通管理系統當中的自動生成的公路管理系統。
在具體的我國城市智能交通戰略發展設置發展目標的過程中,不僅僅要對城市交通技術的發展看做是一種工程技術上面的進步,同時也要將城市的智能交通發展戰略看作是對我國城市人民群眾的出行目標的滿足程度作為我國城市智能交通發展的一個重要的觀察指標。在對城市的交通管理系統進行城市智能交通戰略規劃就是在城市智能交通管理的模式之下,進而實現城市居民的交通環境能夠得到協調的發展,從而也能夠使城市交通的運行在社會的范圍之內和諧的運行,最終做到促進城市交通運輸能夠得到健康可持續發展,全面的提升我國城市居民的出行質量以及交通安全。
2.2能夠更好的為我國城市智能交通戰略發展尋找出正確的發展方式
在我國傳統的城市交通運輸的管理系統的管理之下,從而使得我國的城市交通運行是在一種粗放的管理模式之下運行的,這種城市交通運行的管理模式是依托于我國對于交通運輸行業所投入的巨額管理資金為依靠屏障的,這樣的城市交通管理模式做不到對城市人民群眾的切實需求的正確反映,也難以對城市交通運行之中行人和車輛的基本信息進行快速有效的統計處理,其主要的發展模式就是依靠政府機構的投資來完成依靠在城市交通的戰略規劃之中采用先進的UITS智能管理模式,通過這樣的智能管理模式,可以實現對城市交通各種交通信息的集約化智能管理,通過對城市交通運輸各種車輛和行人信息的登入實現有效的管理發展。
2.3能夠更好的為我國城市智能交通戰略發展尋找正確的時間范圍和空間范圍
在傳統的城市交通運輸的管理辦法里面,所有的城市交通管理方案都有一個最長的管理使用期限,這個期限到了之后就要求對城市交通的管理運行進行整改目前,根據智能化城市交通管理運行的需要,要求對城市交通運輸的各種信息進行持續化的智能管理,是一種連續的發展這就要求在進行我國城市智能交通戰略規劃的時候考慮到智能管理城市的交通運輸模式絕不僅僅是一代人的事情,更要根據智能管理系統信息的連續性來保證子孫后代的城市交通運輸安全。
對于城市的智能交通管理戰略的空間范圍層面,并且在我國城市交通智能管理的系統當中,在對其進行規劃的過程中,必須要考慮到我國城市的規模問題。當前,我國的每個城市的規模都在不斷的進行擴大,并且城市的人口也在不斷的上升,這也就導致了我國城市交通運輸在運行的過程中要面臨著空間的尺度發展的問題。對于這樣的情況,在對其進行城市交通智能管理的過程中,必須要充分的靠考到城市空間的局限性以及城市每個區域之間發展過程中的差異性,通過對有關的信息采集以及智能的分析,進而在一定程度上制定出最合理的智能化交通管理的模式,同時也能夠更好的促進城市每個區域當中的交通運輸的合理發展。
3我國城市交通管理的智能化之路
城市道路基礎設施建成后,尤其是形成網絡后,能夠安全通常,首先取決于交通工程基礎設施的設計是否科學以及合理,其建設在一定程度上是否完善,這項基礎包括:對城市交通管理發展規劃進行有效的建立,從而科學以及系統、全面地對城市交通各項基礎信息進行掌握,把影響城市交通的各項綜合因素進行找出,在一定程度上要全面認識城市交通問題演變過程中的內在規律,進一步預測以及把握未來可能出現的城市交通問題。還包括對整個城市的路網進行宏觀交通組織、交通流分配,只有這樣才能夠讓每條主干道、每條次干道的交通流量均衡以及合理,包括對城市每個交叉口、每條路段進行相應的規范,在一定程度上進行科學、合理的交通渠化、相位設計、標志標線的設計等等。
另外一項相對比較重要的基礎就是城市信息系統,任何一個系統能否得到高效的運行,在一定程度上取決于能否獲得準確以及科學有效、實時信息。在近些年來,信息技術得到了迅速的發展以及產生的社會變化與進步我們已有目共睹。信息業在一定程度上已經滲透到當今社會的方方面面,并且逐步成為各行各業的基礎。同樣,在交通運輸行業中,建立相對來說比較完善的交通信息系統,也是發展ITS的重要基礎,城市交通信息系統是否完備,能否能夠在一定程度上提供準確實時有效的交通信息,將進一步的影響到城市交通管理智能化的發展進程。
總結:目前隨著我國城市交通的日益擁堵,如何才能夠實現我國城市交通的智能化發展已經是成為了目前人們群眾所關注的問題之一。在本文當中通過對智能管理模式的解讀,在一定程度上簡單的說明了目前我國城市智能化交通戰略的規劃模式。
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關鍵詞:智能交通運輸系統;課程改革;案例式教學;國際化
中圖分類號:G642.0;U491 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)41-0087-03
引言
隨著社會的不斷進步與發展,交通運輸業得到了很好的發展,無論是從人們的日常生活還是整個國家發展的角度上來看,交通運輸這個行業都扮演著日益重要的角色??梢哉f,構建一個安全、便捷、高效、經濟的交通運輸體系,已經成為一個國家能否實現又好又快發展的先決條件。
與大多數其他的行業發展軌跡類似,交通運輸業的發展也是緊跟著時展的步伐,融入了各個時期最頂尖的科學技術。從最初的狹義的僅僅針對于人的交通,到人、車、路的結合,再到海陸空三位一體的全方位立體式的交通運輸布局,交通運輸不斷的向前發展。當下的交通行業正在進行一場新的科技變革--智能化,這個全新的概念,正在逐步滲透進交通運輸的各個方面。毫無疑問,智能化將是21世紀交通運輸行業的發展方向,全面實現智能化將是所有交通人都為之努力奮斗的目標。正是在這樣的背景之下,《智能交通運輸系統》這個學科應運而生,并且很快就成為了各大高校以及研究所的研究熱點。
北京航空航天大學作為國家重點的985、211高等院校,自然就該時刻把握住前沿的科學技術發展方向,而交通科學與工程學院作為北航專業于交通運輸行業的院系,對于交通運輸智能化的研究也自然也就責無旁貸了?!吨悄芙煌ㄟ\輸系統》這門課的開設也正是學院推崇智能交通的一個舉措,是學院緊跟科學前沿,大力發展智能交通研究的一個縮影。
只是隨著教學的深入,《智能交通運輸系統》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、運輸、道路、通信、控制等多學科交叉的課程,它的特點可概括為“概念多、理論多、內容多、無法理論聯系實際”,而由于國內的對于智能交通的研究起步相對較晚,各方面的技術與理論研究都不是很成熟,國內已有教材往往無法反映該領域國外發展的最新進展,且宏觀研究介紹偏多,實用案例偏少,使學生無法直觀的對課本內容進行理解。而在考核方式上,很多時候都過于單一,很多學生沒有真正理解智能交通系統的核心。因此,傳統的教學內容和教學手段以及考核方式已無法滿足《智能交通運輸系統》的教學要求,有必要對《智能交通運輸系統》課程進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瞬息萬變的社會的。高等教育的國際化是世界高等教育發展的三大趨勢之一,其中最典型的例子就是美國,作為一個移民國家,國際化是美國研究生教育的一個顯著特點,也是其研究生教育成功的關鍵因素。作為本方案的兩大亮點,案例式教學以及學科國際化,具有很強的時代特征,有針對性地解決了如今的教學中脫離實際、無法與國際接軌的問題,符合智能交通運輸系統的課程特點。
為此,本文從教材課件、教學方式、考核模式3方面入手,提出綜合案例式教學以及國際化教學的課程改革方案。
一、智能交通教材及課件改革
前文提到,由于我國對于智能交通的研究起步要比國外晚,所以如果繼續采用原有的國內的教材會導致教學內容與國際研究成果脫軌,這對于一門新興的學科來說,影響是巨大的。所以,在原有的教材之外,應該不定期的給學生印發最新的關于智能交通運輸系統的研究成果,與課本相互配合,讓學生在學習基本知識的同時也能時刻把握住該行業最新的前進方向,激發學生探索知識的熱情。
同時,由于智能交通運輸系統是一個綜合的平臺,融合了很多當下最前沿的科學技術以及新的概念,這些是這門課的重點與難點所在。因此,在教學中,需要強調交通大數據、車聯網及人工智能等先進技術及概念在智能交通系統中的地位以及作用,同時在日常的教學中可以常穿插這些新技術實際運用的視頻資料,讓學生能夠對這些新技術新概念有一個更加直觀的認識,有利于教學的開展。
除此之外,為了使學生能更加準確的對國外的研究成果進行學習,課程中應該加大英語教學的比重,采用全英文的PPT對課程進行講授,同時在講課中穿插口語,加強學生對各個專業術語的熟悉程度,實現雙語教學,這無論是對于學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、教學方式的改革
完整的智能交通運輸系統,由很多不同的模塊組成,涵蓋了大量的軟硬件設施,而實現智能化的關鍵就在于對產生的海量的數據的收集、處理以及分析。傳統的教學模式中,僅僅從宏觀的角度對整個數據處理過程進行概括性的介紹,學生很難真正理解智能化的含義,教學顯得過于機械化,降低了學生的求知欲望,教學效果大打折扣。因此,對于教學方式的改革就變得很有必要。
首先,教學內容不要僅僅拘泥于課本,可以采用已經結題或者正在進行的一些項目為例,結合課本的知識進行案例式教學,這是整個課程改革最為核心的部分。每堂課上,根據顯示案例,讓學生自己發現問題,討論問題,直到最終解決問題,充分發揮學生的自主能動性。這樣就彌補了課本上教學事例不足的缺陷,通過實例加深了學生對于很多基本概念以及技術應用的理解,實現了理論與實際的結合。案例式教學的整個教學流程如圖1所示。
其次,作為一門工程性質的學科,《智能交通運輸系統》更加強調的是學生的動手能力,而實驗教學就是提高學生動手能力最好的方式。在平時的教學中插入實驗課,讓學生對一些軟件進行學習,例如R語言、Java、TransCAD等,可以讓他們親身體會到很多數據的具體處理流程,有利于他們更容易的理解智能交通的內涵。
最后,在教學中可以充分利用學校的地緣優勢,定期組織學生到各個與智能交通相關的單位以及企業進行參觀學習,讓學生在實踐中學習,對比課堂知識與實踐運用的共同點與差異,激發學生的學習以及研究熱情。
三、優化課程考核模式
考核模式是檢驗學生對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節。
《智能交通運輸系統》是一門新興的大融合的學科,無論是教學內容還是教學方式都和以往的傳統學科存在著很大的區別。而在考核模式上,傳統的僅僅依托最終考試的考核模式對于這門學科是不適用的。首先是因為《智能交通運輸系統》所涉及的知識面太廣,它本身就是一門涉及多門學科的課程,如果僅僅依靠考試對最終的成績進行評定,這會造成題目的跨度過大,題目的深度也不好把握,而若是主要針對于基本概念的考核的話,又不利于學生對智能交通的深層次的理解。其次,傳統的考試方式很容易使學生死記硬背知識,帶來的結果往往是“分數高,理解少”,不利于學生對于知識的掌握。而對于另外一種依托論文的考核模式,由于目前的網絡檢索很發達,容易造成抄襲的現象,使課程考核往往流于形式。因此,針對《智能交通運輸系統》這門課的特點,尤其是增加了案例式教學內容后,對考核模式進行優化變得非常有必要。
在充分考慮了該門課程的特點之后,我們決定采取開放式課程設計形式,在傳統考試的基礎上,加上課堂展示以及課堂互動評分兩部分,這樣在考察了學生對于基礎知識的掌握的情況下還能考察他們對于所學知識的應用水平,最大程度地提高了學生的自主能動性。具體的方案為:首先,在平時的案例教學中,老師根據同學對于所提問題給出的答案的正確與否以及討論問題時的課堂參與程度給出相應的課堂分數;其次,最終的課堂展示,其實這也算是案例式教學的一種特殊的體現形式,教師把通用數據(如交通事故數據,交通流量數據)發放給學生,不對題目作過多的要求,學生可以自由發揮,運用所學的知識去完成一個小型的項目,例如利用統計方法找出事故成因,或預測交通擁堵,在項目完成時,每名學生都要通過做英文匯報的形式在課堂上展示其研究成果,并由老師及其他學生針對所作項目進行提問,指出其優缺點,并共同進行打分;最后,在課堂展示完成之后,再針對智能交通的一些重點知識點以及概念進行考試,題目形式可以相對開放自由,學生可以結合自己對于智能交通的理解以及所學的知識進行作答。最終的考核分數由以上幾項綜合評定,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計模式不僅可以增強學生的學習積極性,使學生能將理論知識應用于實踐,同時還可以培養學生的團隊合作精神,提高學生專業英語能力。
四、結語
《智能交通運輸系統》是一門綜合性的工程性質的學科,傳統的教學模式并不完全適用,結合課程的自身特點以及交通運輸專業學生的知識結構特點對課程的教學模式進行改革是非常有必要的?;诖?,本文提出了從智能交通教材及課件的改革、教學方式改革、優化課程考核模式3個方面著手的改革思路,其中的重點就在于提升課程的國際化水平以及大力實施案例式教學,在把握住整體知識架構的基礎上,緊跟國際智能交通的發展潮流,充分將理論知識與實踐相結合,最大程度發揮了學生的學習和思考問題的自主性與積極性,取得的教學效果符合預期。
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Making a Case-based and International-oriented Reform in an Lntelligent Transport Systems Course
MA Xiao-lei
(BeiHang University,Beijing 100191,China)
[關鍵詞]交通運輸管理;智能交通系統;運用
1智能交通系統
智能交通系統的發展建立在傳統交通系統的基礎之上,同時結合高新智能裝置,通過與傳感技術、計算機信息技術以及自動化控制技術等多種技術的有機結合,逐漸形成更加完善的智能化交通控制系統。該系統的出現,更好的消除了交通運輸管理系統中存在的技術局限。當前我國已進入信息科技時代,各行各業在發展過程中都逐漸完成了計算機智能控制系統的構建,智能交通系統正是當前交通運輸管理系統的智能變革產物。信息技術在多年的發展過程中,已經逐步滲透到交通運輸的各個管理控制環節當中,很多大中城市以及引入了交通聯網監控管理系統,在道路交通違章管控、交通事故處理以及駕駛人員的管理方面都有智能信息技術的應用體現,智能交通系統的開發和應用更好的優化了交通運輸管理工作的整體效率和水平。
2交通運輸管理中智能交通系統的應用分析
交通綜合監控系統的應用:交通綜合監控系統主要由三個分支組成,分別為交通流檢測控制系統、交通視頻監控系統以及交通運輸違法監控系統。此類系統覆蓋了整個城市的大部分主干道及交通快速路,其系統的應用目的是為了有效提升交通安全意識,其中集合了信息采集功能、數據處理功能、顯示功能、控制功能以及指揮功能,能夠為交通運輸管理人員提供更加直觀的圖像信息。交通綜合監控系統的合理應用能夠為公共交通的控制、指揮和引導提供有力信息支持,便于為公眾的出行提供管理服務,優化交通管理人員的決策選擇。交通信號控制系統的應用:交通信號智能控制系統,主要是用于對具有交通信號燈的路口進行協調自動化控制,以便實現對于交通車輛運輸秩序的管理。該系統能夠根據交通實際運輸流量進行協調。當交通流量達到峰值的時候,該控制系統可以采用最大通行控制模式,當交通流量處于普通值的時候,系統自動啟用性協調控制功能,如果交通流量較低,系統會啟用感應協調功能實施管控。系統主要由控制裝置、譯碼器裝置、定時裝置以及脈沖信號發射裝置組成,其中脈沖信號發射裝置主要用于提供標準的時鐘信號源,控制裝置主要負責系統中的調控譯碼器和定時裝置。不同信號燈的控制信號由譯碼器裝置進行調控,電路被驅動之后,信號燈會自動啟動。應急指揮調度系統的應用:該系統主要應用了GIS技術,系統中具備交通控制管理、交通勤務指揮、應急保護以及信息服務等功能。如果交通運輸過程中突發緊急事故,會觸發應急調度系統,系統將以事故地點作為控制中心,在控制中心的半徑范圍內,能夠顯示出相應的信號控制信息、圖像監控信息以及交通警力資源配置等,并輔助交通應急調度人員制定出應急控制決策,科學的進行警力配置和事故處理。
交通信息誘導系統的應用:當前在城市交通中,交通運輸的實際需求和供給失衡問題已經成為控制要點,也是當下交通管理工作中的主要難題,例如常見的交通故障、交通堵塞及尾氣污染等情況。為有效解決上述問題,交通信息誘導系統的應用是非常必要的。該系統能夠通過計算機信息系統,獲取最及時的交通實時信息,例如特殊車輛的行駛、各路段的實際車流量、噪聲指數和行駛天氣預報等等,并通過互聯網系統、交通廣播系統、智能手機以及車載導航系統等將信息及時傳達給交通駕駛人員。借助該系統,駕駛人員能夠根據實施路況和自身需求對出行計劃進行合理安排,盡量減少道路擁堵概率和事故發生率。數字化執法管理系統的應用:該系統主要由兩部分組成,分別為數字化非現場執法和數字化現場執法。無線網執法管理終端系統具備手寫功能、IC卡處罰功能、錄音功能、攝像功能以及打印功能等,交通路面執法管理人員通過該終端系統,能夠對各類存在違法行為的駕駛人員的車輛進行校驗并給予相應處罰,并將相關執法信息上傳到系統當中。非現場執法系統主要設置在城市中的主干道中,與道路交通違法檢測設備關聯在一起,能夠監控違規變道、闖紅燈或者超速等違法行為,通過應用該管理系統,交通執法站和檢測部門能夠實現交通運輸信息的共享,形成嚴密的閉環管理控制系統。綜合信息服務系統的應用:交通綜合信息服務系統主要由三個分支單元組合而成,分別有網絡通信設備單元、交通信息單元以及系統信息終端。該系統在交通管理中的應用優勢主要提現在以下幾個方面,首先,該系統能夠完成信息數據的采集。其能夠與多個交通智能控制系統實施關聯,獲取不同渠道的交通信息并實施綜合。其次,該系統具備數據分析和信息處理功能。通過對交通數據的融合處理和分析,能夠明確交通運輸實時狀態,并為駕駛人員提供交通路徑引導、捷徑搜索、停車引導以及事故提前預警等信息服務。第三,該系統具備信息功能。借助相應的交通無線通訊和廣播系統,其能夠將用戶所需交通信息及時發送到駕駛員信息接收終端上。
3結語
[關鍵詞]交通管理;智能交通;云計算;物聯網;大數據
中圖分類號:U12-39 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)08-0383-03
一、引言
隨著科學技術的飛速發展,傳統的交通管理模式和系統已無法滿足經濟社會的快速增長和物流需求,交通擁堵已經成為國內外所共同面臨的難題。解決城市交通問題的一個重要途徑――智能交通,也是未來城市交通的發展方向。當我們在逐步認識、運用云計算、物聯網等技術解決該問題時,“大數據”時代已悄然來臨,既宣告了一個新時代的來臨,又成為了一個時代的標志。不容置疑,隨著大數據時代的到來,城市智能交通也必然會產生重大變化,也將面臨重要的發展機遇,智能交通產業發展也將迎來新的機遇。
二、大數據簡介(圖1)
隨著世界各國對“大數據”關注度的提高,大數據的應用范圍已不斷擴大,其所蘊含的內容價值也得到進一步的開發和利用。隨著互聯網技術的普及和發展,信息時代的發展進步導致信息量的加速擴大,海量的、多樣的信息使我們逐漸地步入了“大數據”的時代。想要在大數據中快速獲得有價值的信息并對其進行有效的分析處理,就需要應用到大數據技術。
1.大數據定義(圖2)
大數據時代的來臨,是互聯網發展到一定階段的必然產物。隨著互聯網的高速發展,互聯網中的信息量急劇增加,這些信息有用的部分被稱為數據。當數據規模越來越大時,量變就會引起質變,大數據應運而生。如何定義大數據,可以說仁者見仁、智者見智。
IBMo出的定義:大數據,或稱巨量資料,指所涉及的資料規模巨大到無法透過目前主流軟件工具在合理時間內達到擷取、管理、處理、并整理成為幫助企業經營決策更積極目的的資訊。大數據的4V特點:Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多樣)、Value(價值)。
大數據概念給出的定義:大數據是一個體量特別大、類別特別大的數據集,并且無法用傳統數據庫工具對其內容進行抓取、管理和處理。首先,數據體量(Volumes)大,在實際應用中已形成了PB級的數據量;其次,數據類別(Variety)大,囊括了半結構化和非結構化數據。接著,數據處理速度(Velocity)快,在數據量非常龐大的情況下能夠做到數據的實時處理。最后,數據真實性(Veracity)高,企業愈發需要有效的信息以確保其真實性及安全性。
研究機構給出的定義:大數據是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。從數據的類別上看,大數據指的是無法使用傳統流程或工具處理或分析的信息。它定義了那些超出正常處理范圍和大小、迫使用戶采用非傳統處理方法的數據集。
2.大數據特點
從上述定義,我們可以將大數據特點歸納為4個V(量Volume,多樣Variety,價值Value,速Velocity):如圖3所示:
第一,Volume數據體量巨大,從TB級別躍升到PB級別。
第二,Variety數據類型繁多,包括視頻、圖片、地理位置信息、傳感器數據等等。
第三,Value價值密度低,應用價值高,以視頻為例,連續不間斷監控過程中可能有用的數據僅僅有一兩秒。
第四,Velocity處理速度快,1秒定律。最后這一點也是和傳統的數據挖掘技術有著本質的不同。在交通領域,海量的數據主要包括四個類型的數據:傳感器數據(位置、溫度、壓力、圖像、速度、RFID等信息);系統數據(日志、設備記錄、MIBs管理信息庫等);服務數據(收費信息、上網服務及其他信息);應用數據(生成廠家、能源、交通、性能、兼容性等信息)。交通數據的類型繁多,而且體積巨大。
在以上的四個特點中,量Volume和多樣Variety是因,數據類型的復雜和數據量的急劇增加決定了原有簡單因果關系的應用模式對數據使用率極低,完全無法發揮數據的作用;速Velocity是過程,巨大的運算量決定了速度必須快;價值Value是最終的果。
三、大數據在城市交通管理的價值(圖4)
近年來,包括互聯網、物聯網、云計算等信息技術在內的IT通信業迅速發展,現代信息社會已經進入了大數據時代。大數據改變的不只是人們的日常生活和工作模式、企業運作和經營模式,甚至還引起科學研究模式的根本性改變。
大數據中蘊含著大價值,大數據價值的合理共享和利用將創造巨大的財富。大數據智能分析能夠給智慧城市的管理和服務系統提供新的洞察力,是提升智慧城市“智商”的關鍵。以大數據技術為支撐的綜合智能化分析和決策系統,使智慧城市的管理系統和服務系統充分、有效、合理地發揮各自的作用,解決目前困擾各地的“信息孤島”現象,做到信息資源的共享、智能決策的集成,實現智慧城市讓城市生活更美好、更幸福的目標。
第一,大數據的虛擬性可以解決跨越行政區域的限制。
交通大數據的虛擬性,有利于其信息跨越區域管理,只要多方共同遵照相關的信息共享原則,就能在已有的行政區域下解決跨域管理問題。