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【關鍵詞】交通工程;管理;安全控制 ;問題;策略
引言:隨著我國公路網建設的規模越來越龐大,公路作為一種基礎設施是各城市經濟建設的重要內容公路的質量問題受到了廣大群眾的關注這不僅關系到人們在使用公路過程中的安全也關系到一個
城市的可持續發展。公路是由路面、路基和橋梁和隧道等部分構成的,
其每一個部分的建設都關系到公路的質量問題,在建設的過程中要加強對這些部分和施工過程的工程管理。
一、交通施工安全管理的重要性
人民群眾的切身利益與公路交通安全管理是分不開的,其直接影響到人民群眾的生命財產安全問題。在公路交通安全管理中,每個管理人員都以保護人民生命和健康為前提,進行安全有效的管理是各項
工作根本保障,為了保障后續各項工作的有序進行,我們必須要明確安全是一切交通施工工作進行的前提和基礎,沒有了安全的保障,其他 任何工作都難以開展。因此,我們要充分的意識到交通工程施工中
安全管理對自身和他人的重要意義,只有真正的意識到安全管理的重要性,才會對管理不到位而產生的安全事故有更好的預見性。作為交通施工建設的安全監督人員,我們應站在時展的新高度,對施工工
程安全管理中的問題進行深入的分析和探討,才能更好的在未來的建設中作出有價值的貢獻。
二、交通工程施工管理與安全控制中存在的問題分析
雖然幾年來,隨著交通工程施工的規模增大,人們也越來越重視施工的管理和安全控制,并且也采取了一定的措施,來提高管理水平,并加強了相應的安全控制,在一定程度上滿足了交通工程的發展。
但是在實踐中還存在諸多的問題,不但阻滯了其發展,還帶來安全隱患。其問題主要表現在以下幾個方面:
2.1缺乏有效的監督控制機制
通常交通工程施工現場所需的勞動人員很多,規模也相對龐大,這樣就很難做到對每個工作人員都進行有效的監督和控制,加之施工的單位往往缺乏完善的監督機制,權責不分明,對工程的施工無法進行有效的監督,或者即使設有監督機制,大多數也不夠規范,缺乏制度的執行力,最終淪為形式。此外,由于缺乏有效的監督機制,無法對施工人員紀律散漫的特點進行統一的管理和監督,甚至出現擅離崗位現象,進而可能造成嚴重的后果。因此,現階段,如何建立全面的有效的監督控制管理機制,成為施工單位與監理單位面臨的一個重要問題。
2.2工作人員專業素養不全面
交通工程施工雖然看起來簡單, 但是它又與其他的建筑施工不同,通常表現為施工點多而復雜造成人員散步不均的現象,在施工安全管理中相關單位委派的管理人員較少,他們在施工的過程中往往身兼多職,導致其在施工現場的安全管理能力十分欠缺,從而無法保證各種工作有序、有效的進行。施工現場常處于一種半通行的狀態,因此很大程度上削弱了管理人員在現場的作用。很多施工人員的素質都不
高,對自身的業務運用不夠熟練,缺少專業系統的培訓,同時由于施工人員的流動性強, 文化程度低,安全意識淡薄等客觀問題,易因為不規范的操作和行為導致施工現場的安全事故頻頻發生。
2.3安全資金投入過少
現階段,我國大多數公路施工單位在安全性上的投入資金太少,甚至出現嚴重不足的狀況公路施工工程屬于高危行業,如果安全措施得不到保證,以后的施工工作將很難開展起來目前,很多施工單位片面追求經濟利益他們認為安全投入是浪費資金的表現,沒有必要對其投入資金,導致施工安全措施無法得到落實有的施工單位由于施工設備過于陳舊,一直沒有及時對其進行更新,以至于發生安全事故的概率變大而施工單位在施工保護措施上的投資力度太小,根本無法滿足工作實施的需求。
三、提高交通工程施工管理和安全控制水平的有效措施
3.1增強施工人員的安全防范意識
施工單位要對施工新手進行安全知識的培訓,讓施工者熟悉施工流程并且能夠熟練的做好安全保護措施,確保施工任務的順利進行同時,施工單位要準備齊全的施工安全防護品,例如施工安全帽、安全帶、絕緣鞋、安全網等在公路施工過程中,工作人員要避免觸電和機械傷害依照相關規定,在外出作業時佩戴防護用品施工現場要設置多個安全標志,提醒工作人員哪些些屬于危險區域.
3.2建立健全相關的監督管理制度
針對現階段我國交通工程施
工中缺乏監督管理的現狀,為了保證整個交通工程的質量安全,就需要我們不斷的完善相關的監督管理制度。因此,一是,增強領導意識,明確權責關系,能夠有效的對相關責任人進行監督管理,并且建立崗位責任制,以落實監督管理制度的有效貫徹。二是,建立獎懲制度。
獎懲制度是加強監督管理制度執行力的配套“設施”,對于優秀的突出的工作人員進行表揚、獎勵,樹立榜樣,進行正強化,對于違反規章制度、不按施工要求操作的人員進行懲罰,進行負強化。此外,為了進一步保證制度的執行力,好應當將監督管理的效果進行評價,納入到考核體系,從而從各個方面來建立健全相關的監督管理制度。
3.3加強質量控制管理
在交通工程施工的質量控制管理通常分為三個階段,即施工前、
施工中、竣工后。首先,施工前的安全管理控制,該階段主要是對原材料、機械設備、設計等方面的控制。一方面,對采購的原材料要加強監測,選擇具有資質的廠家來提供原材料,并且對采購原材入場時需要再一次進行質量檢測,以保證材料的合格,可采用招標制度,保證招標過程的公平、公開、公正以及競爭性。此外,對采購的原材料要進行分類管理,以防材料混亂或腐蝕影響使用。另一方面,在設計時需要對施工場地進行考察,注意施工路段下的管道線,進而設計出合理施工方案。并且還要對機械設備進行檢查,防止機械故障帶來的安全隱患。其次,施工中的安全控制管理,該階段也稱為現場控制,通過對關鍵點的控制,來實現安全管理,對關鍵點的設置要合理,并
且檢測的周期也要科學,周期過長不能及時發現問題,過短不但增加成本,還影響施工人員的情緒。此外,還要根據總的計劃目標及時跟蹤工程進程,保證施工的安全和工程的質量。最后,竣工后的安全控制,該階段主要驗收的管理,對于不合格的工程,不予投入使用,而避免安全事故的發生。
3.4培養施工人員的專業素養
工程質量也要依靠相關工作人員的專業知識和豐富的實踐經驗,來提高其工作效率和工作質量,在工程中要對相關人員的資質和能力進行考核,加大對其培訓力度,強化他們的的責任感,要對項目現場的相關數據有詳細深入的了解,各級管理人員要時刻保持警惕,在安全管理做到言行一致,只有這樣才能保證管理安全,相關事業單位可以進行
不定期的培訓。
結束語:
國家對很多基礎項目都加大了投資力度,公路工程施工也是其中一個受益項目。我們必須要加強公路施工工程的安全控制,提高施工管理的水平,從而保證交通施工工程的質量。
參考文獻:
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一、預算管理功效分析
預算管理的理論可以上溯到目標管理、控制論、激勵機制等內容,其作為企業管理控制的一種手段,能夠有機地將計劃與控制兩大管理職能結合起來,對改善經營管理和提高生產效率起著很大的作用,是較為實用的管理手段之一。企業管理控制系統(MCS)是協調各利益相關者的權責利關系的一種制度配置,主要包括責任中心、內部轉移價格、預算、業績評價和激勵機制等內容(Anthony,1998)。在企業管理控制系統中,作為管理控制系統內部的整合,主要是做到將責任中心、內部轉移價格、預算、業績評價和激勵機制等各要素整合起來,使各要素之間做好協調與配合。預算管理作為管理控制中的有效工具,對增強企業軟實力、落實經濟責任、分解戰略思想、優化整合企業資源配置有著積極地促進作用。
企業管理控制系統要真正發揮作用,最根本的是其整合狀態,而預算管理則通過責任控制使企業的決策、行為和結果得到高度的協調與統一,能夠達到幫助管理層協調計劃、貫徹計劃和完成計劃。通過預算實施可以引導企業進行事前、事中及事后的控制,長期的企業實踐證明,科學有效的預算管理蘊含著豐富的企業管理控制思想和經營理念,預算管理通過系統的設計發揮著管理控制的重要作用,在企業的管理控制系統中占據著核心地位,帶動了企業整體的制度創新及管理變革。
預算管理功效的有效發揮還體現在企業管理層運用預算實現規劃和控制目標上。預算管理的戰略性體現在它溝通了企業戰略與全部經營活動的關系,促使企業的戰略愿景得以具體貫徹,保證了企業長短期預算計劃得以銜接。企業管理層通過制定戰略并充分利用預算管理實現戰略目標的各種行為, 明確企業經營目標,進行企業內部綜合成本治理和控制。企業的長短期預算作為一種經營行動的安排,能夠促使企業戰略部署與經營理財活動得以溝通和貫徹的目標, 形成一種“全員管理、 全過程管理、全方位管理”的綜合循環的控制系統, 構建“人人肩上擔責任,人人責任連收入”的預算責任控制網絡, 架起戰略、管理控制及業績評價的溝通橋梁。
二、企業預算實施中存在的主要問題
第一,缺失對內外部環境因素的充分分析。預算管理是面向企業未來的控制,它要求企業利用所能得到的內外部環境變化的最新信息,對預算年度的經營目標進行認真、科學的預測分析,把經營計劃所要達到的目標同預測值相比較,找到差距,事先在可能出現問題的臨界點之前就發現問題,制定可行的糾偏措施,防止問題出現的一種管理控制手段。預算控制機制利用責任分解、績效考評等手段能有效地避免企業風險,保障企業管理控制的有效實施,維護管理控制體系有效運轉與協調發展。但是這樣的一種控制機制在預算的編制和執行中卻從未體現,大多數企業預算的精準度較差,由于財務核算處于事后記賬,財務人員對企業的生產特點、工藝流程、成本指標等缺乏足夠的掌控,往往在編制預算時采用上年成本數據來制定下年度預算控制指標,很大程度上造成了預算編制的盲目性,導致預算喪失了基本的控制能力。
第二,缺乏覆蓋全面的預算編制內容及執行。許多企業預算的編制控制都是圍繞成本費用預算、利潤預算以及現金預算等經營預算來進行的,絕大多數的企業領導都會強調對企業經常發生的業務做好預算編制及責任分解,會高度重視成本預算的執行與監管。但對于企業相對于受環境影響較大的,不經常發生的邊緣性的業務如銷售預算、投資預算、稅費預算以及其他業務收支預算的編制與執行,基本上屬于只有預算編制但無預算控制及責任分解的狀況,導致企業資源無法做到優化配置,預算管理無法真正實現“全員管理、全過程管理和全方位管理”全面預算觀。
第三,缺乏科學的預算編制起點的選擇。無論企業選擇靜態預算、彈性預算、零基預算及滾動預算等作為預算編制的主要方法,但都要在預算編制前確定預算編制的起點,預算編制的起點分別有以銷售預算為起點的模式、以目標利潤為起點的模式、以成本為起點的模式、以現金流量為起點的模式以及以EVA為起點的模式等等,各種不同的預算編制模式分別有其使用的目的和優缺點。在企業預算實踐中,許多企業不考慮企業的生命周期處在哪一個階段,不考慮企業所處環境的特殊管理需求,簡單的采用銷售預算為起點的預算編制模式,即使企業在受環境因素影響較大時,編制出的預算可操作性和實用性降低,造成預算的無法實施。
第四,缺失分解落實戰略的溝通與協調。戰略方向是計劃制定的基礎,而預算編制是促使各項行動與戰略目標保持一致的有效工具。編制與執行預算的意義是在于對戰略的落實與分解,但現實中企業預算編制中與戰略相聯系的很少甚至是沒有,預算執行存在大量的討價還價現象,企業基層部門不理解為何要做預算,對預算指標的規范性和嚴肅性以及環境競爭性預測不足,缺乏事先的預警防控措施,造成預算對管理控制整合的功效下降。
第五,缺乏完善的預算管理績效評價體系。絕大多數企業的績效評價圍繞著利潤完成情況來考評,預算目標責任分解到各個業務單元的責任績效獎罰措施制定的還不完善,部門職責、崗位職責不明晰,責、權、利分配不明確,導致了預算責任考評難以嚴格實施,使預算管理的控制效用不能有效發揮。
三、構建以預算管理為導向的企業管理控制系統的具體措施
良好的預算管理體系應根據公司戰略提出本年度戰略目標和公司運作計劃,并在預算啟動會議時下達至基層單位,促使預算管理圍繞戰略定位來執行,搭建以預算管理為龍骨的企業管理控制系統,以此帶動企業綜合競爭力的提升。
第一,重視企業組織架構、部門崗位職責的梳理整合。預算編制前,企業應認真梳理修改部門崗位職責,明確各預算單位和部門的崗位職責及其授權管理的范圍,從組織管理角度合理設置部門機構,為預算的責任分解和考核打下良好的基礎,達到降低管理成本,實現管理控制的目的。同時各責任單位應做好市場環境變化的預測分析,根據公司下達的年度運作計劃編寫本部門的部門運作計劃,并以此作為預算編制的依據。
第二,建立企業預算文化,形成管理控制合力。預算要發揮管理控制的作用,需要企業的各相關部門的支持和大力配合。因此必須將預算納入企業文化建設中,通過企業文化的灌輸,使全體員工及各層領導者認識預算,從思想上改變對預算的抵觸情緒,變被動執行預算為主動執行,從而形成企業管理控制的合力。比如財務部門、技術管理部門及生產部門應深入到一線生產經營單位會同技術工人認真核定產品工藝流程,制定合理的產品成本定額標準。職能管理部門應做好成本費用節約的宣傳工作,制定企業費用管理制度,將辦公費、電話費、業務招待費等容易突破預算的費用,在職能管理部門中實施定額或目標成本管理,為預算實施差異分析及責任考評奠定基礎。
第三,落實預算的責任分工,確保預算責任分解不留死角。預算管理的優勢還在于通過預算使各個層級的管理者和普通員工都有了參與管理的責任感,每個人肩上都擔負著企業的使命,每個人都是企業管理控制的主體,真正實現預算的“全員控制觀”。預算責任分工如表1所示。
第四,順應企業管理控制需求,細化會計核算。企業精細化的管理控制實施,要求預算管理必須做到橫到邊,縱到底,按部門分解預算責任,按責任中心分解產品責任成本。采用這種管理體系需要建立一套與企業管理特點相適宜的內部核算體系,從而可以全方位、全過程的對企業經營活動進行監控及實施績效考核。改變以往財務會計核算的粗糙之處。即為發揮預算管理的功能,企業應按各個業務單元(SBU)劃分會計核算單位,把公司內部的車間和班組、銷售公司的各辦事處或車間的各班組等基層組織都作為基本核算單位,在各收入、成本費用的明細科目下,按經濟事項發生部門分別設置相關明細賬歸集,做到任何經濟業務的發生都能找到對應的責任部門或產品,達到會計處理既滿足核算要求又能滿足管理需求的目的,從而避免月末預算與實際對比無據可查的現象。
第五,實行多種方式結合,提高預算編制質量。為提高預算的可控性和準確性,避免單一預算編制方法的缺點,企業可將零基預算、滾動預算、彈性預算、作業預算、固定預算以及概率預算等方法混合使用。如采用零基預算編制企業研發部門的預算,采用作業預算和滾動預算相結合的預算編制方法使之適用市場變化快、前景不明朗的各經營單位預算編制,采用固定預算與彈性預算相結合的方法編制企業職能部門的預算,而在采購預算中采用滾動預算方法等等,但必須注意的是企業應每隔幾年實施一次全面的零基預算,避免預算的滾雪球現象,達到提高預算編制質量的目的。此外由于企業各層級的管理目標是一致的,預算制定程序應采取“上下信任、上下結合”的程序來編制,使預算更加貼近實際,符合經濟運行的規律。
第六,完善責任中心管理報告及審計體系,提升管控能力。企業應以責任中心為責任報告主體,按月編制預算執行及差異分析報告。各責任單位預算報告要求從管理控制需求出發,重點分析責任中心的預算完成情況,分析預算執行偏差的原因、監控業務戰略的執行以及對產生的偏差有無改進措施等。同時為強化監督機制,企業應建立配套的責任中心審計制度,要求審計部門對各責任中心的預算執行以多維度的戰略綜合審計、監督規劃與預算的完成度、監控業務戰略的執行力、確保信息系統的質量為核心開展審計。
最后,建立預算的激勵約束機制,激發員工的積極性。企業應實施預算責任考評與部門績效評價相結合的考評制度,將預算執行作為部門績效考評的一個重要組成部分,納入企業整體績效考評體系中,從而發揮以預算為導向的管理控制作用。對預算的執行情況,在考核的基礎上企業應更注重制定激勵政策,以制度激發員工的自覺行動,提高預算整體執行力,實現企業發展、創效與員工個人收入的雙贏。在評價指標的選擇上,應注重體現企業戰略導向,評價結果應體現出各個戰略業務單元(SBU)對企業戰略的執行情況,反映各部門關鍵業績指標及獎懲制度的合理性和有效性。通過有效的獎罰制度推動戰略執行力,從而使預算管理成為一個戰略管理控制系統。
四、結語
企業核心競爭力的差異更多地表現在戰略執行能力上,在以預算管理為導向的企業管理控制體系中,通過預算管理對企業管理控制系統整合,可以使得企業管理控制系統更加完善,更有利于管理者從企業價值最大化角度出發來進行控制決策。
參考文獻:
[1]湯谷良、王斌、杜菲、付陽:《多元化企業集團管理控制體系的整合觀》,《會計研究》2009年第2期。
【關鍵詞】 縣域城鎮 交通特征 信號控制方法 控制策略
隨著我國城鎮化進程加快,縣域城鎮基礎設施建設初具規模,機動車保有量迅速增長,道路供給和交通需求的矛盾日益突出。在居民生活水平提高的同時居民出行需求越來越高,而我國縣域城鎮現有交通管理模式滯后,政府重視程度和日益增長的交通需求與安全形勢不相適應,這也使我國縣域城鎮面臨著大城市所出現的交通擁堵、出行不便以及道路交通安全等問題。
1 縣域城鎮交通管理現狀
1.1 交通管理部門之間缺乏有效協調
隨著我國城鎮化進程加快,縣域城鎮交通出行需求要來越高,交通出行需求與道路供給的矛盾在短時間內尚不能完成解決,這就需要交通管理部門充分利用現有資源,最大化的滿足居民交通出行需求。但是我國縣域城鎮政府部門普遍存在解決交通問題方式方法與交通發展不相適應,部門之間缺乏有效的工作協調機制,造成管理工作交叉,執法力度不夠,使得各種交通違章、違法行為屢禁不止。
1.2 交通管理和執法科技裝備建設和維護資金得不到保障
目前,縣公安交警部門經費來源主要有財政撥款、規費收入、燃油稅提取和其他收入四個渠道,其中規費收入成為維持交通管理工作正常運轉的主要經費來源。在交通管理和科技執法裝備建設的經費投入方面只有申請財政支持,但由于交通管理部門之間缺乏有效的工作協調機制,申請財政資金渠道困難,后期設備維護資金無法保障。
1.3 農村交通管理水平有待進一步提高
近幾年,縣域城鎮交通管理部門逐步重視了農村公路的交通管理,但是還存在一些亟待解決的問題,如農機車輛管理,農機部門無權上路查車,交警部門往往對鄉村道路、偏遠農村地區道路的交通管理鞭長莫及,形成了管理上的“真空”狀態;農村道路上無證駕駛、無號牌車上路行駛等問題較為突出,近幾年農村交通事故數量呈上升態勢,給縣域道路交通安全帶來新的挑戰。
1.4 客貨運車輛、重點車輛等監管不嚴
公安交警部門對客貨運車輛、重點車輛的檢驗和駕駛員的培訓、考核、審驗及資質審查存在把關不嚴、執法不嚴的現象。隨著客貨運市場經營主體的多元化,同時由于公交、出租車、客貨運車輛、危化品車輛、校車和農機車輛等缺乏科技執法裝備,使得管理部門對客貨運車輛、重點車輛等無法形成有效監管,導致客貨運交通事故率居高不下。
1.5 交通管理部門人力不足
基層管理部門科技保障機制不健全,科技人才和警力嚴重不足,外場設備損壞無人維護,基層技術民警也因工作強度大、工作環境差、生活待遇低,工作積極性嚴重受挫,面臨日益繁重的交通管理工作和嚴峻的交通安全問題的雙重考驗。使得縣域城鎮整體交通管理水平不高。縣域城鎮交警人均管轄面積和人均管轄道路長度調查分析結果如圖1、圖2所示。
1.6 公安智能交通設施管理現狀
近幾年,隨著我國縣域城鎮經濟的快速發展,道路基礎設施日趨完善,但是交通管理設施投入相對不足,與日益增長的交通需求不相適應。道路交通管控能力不高,現有公安交通管理部門交通指揮中心的交通綜合信息處理和研判水平較低,缺乏協調應急指揮調度、交通控制和信息服務等功能。交通信息采集手段較少、交通違法行為查處力度不夠,缺少必要的車輛檢測器、信號控制、電子警察、交通視頻監控、卡口、測速等智能交通管理和執法科技裝備。縣域城鎮信號機聯網率如圖3所示。
2 縣域城鎮交通出行規律
我國縣域城鎮交通出行吸引變化會呈現比較集中的趨勢,高峰期出現在上下班以及上學放學時期,平峰時段車流量會比較均勻,夜間路上車流量稀少。因此,相比城市而言,縣域城鎮的主要交通出行規律有以下幾個方面:(1)高峰時段交通出行吸引較為集中,主要集中在市政府、鄉鎮企業、學校附近的道路上,交通通行效率受路段通行能力、路邊停車及交通渠化的影響較為嚴重,路段基本呈現飽和的態勢,部分路口甚至出現溢出的現象;(2)平峰時段交通出行吸引較為均勻,交通出行組成種類較多,有非機動車、長途客車、大小型貨車、小客車、拖拉機等等,但因出行量不大,因此不會對城鎮交通產生明顯影響;(3)夜間時段交通出行吸引較低,大部分縣域城鎮采用“一刀切”的控制方式,全天一種至兩種控制方式,適應性不足,導致夜晚車輛延誤較大;(4)大部分道路無非機動車道,非機動車對機動車通行干擾比較明顯,特別是上下班高峰期,嚴重影響路段的整體通行效率;(5)因信號機功能受限,無法實現聯網控制,后臺無法進行協調控制,導致整體控制效果不佳。
綜上所述,我國縣域城鎮交通量變化較為規律,研究有效的交通信號控制方法,改變現有“一刀切”的局面,具有強烈的現實意義。
3 縣域城鎮交通信號控制方法
根據上述總結的規律,我國縣域城鎮交通信號控制可根據具體條件,分類進行調節,主要包含以下幾種類型:
(1)定時控制。定時控制也叫定周期控制,是最原始的也是所有信號機所具備的控制方式。交通管理者根據交叉路口歷史交通量數據,憑借經驗配置或采用固定的信號配時方案計算公式,預先確定交叉口的信號控制方案,是最常用的一種信號控制方式。
(2)感應控制。感應控制是車輛檢測器檢測當前放行相位車輛車頭時距,確定相位飽和度,并以此為判斷依據延長當前相位綠燈時間或跳至下一相位的實時自適應控制,沒有固定的周期和綠信比。由于感應控制是實時控制,相位綠燈時間實時變化,容易造成倒計時混亂,影響機動車駕駛人的判斷,造成安全隱患。為了避免該類安全隱患,應去除運行感應控制的路口倒計時燈。感應控制適用于有車輛檢測器的路口,主要根據路口類型、車道數量以及歷史流量統計調節最大綠與最小綠。
(3)干線協調控制。通過調查計算主干道路口之間時距,設置相位差,協調相鄰路口綠燈時間延時變化,使主干道車輛通過這些交叉口時盡可能的遇到綠燈, 為主干道直行方向的車隊提供最大綠波帶, 減少干道上的延誤和停車率, 以保證干道上的車輛能夠暢通行駛,這種控制方式稱為干線協調控制。干線協調控制一般用于路況良好,車流量較大,環境干擾較小,車速相對穩定的主干道上。要實現協調聯動控制,協調干線所有路口需要使用相同的集中協調式信號機,并且實現聯網控制。這對信號機的統一控制,統一校時,維持協調控制的穩定性是非常重要的。該方法適用于潮汐變化較為明顯的路段,如貫穿城鎮的或連接與其他城鎮的主干道, 出行吸引較大的路段,平峰采用協調控制,可有效提高主干道的通行效率。
(4)區域聯網協調控制。在縣域城鎮信號機聯網的基礎上,通過后臺對關聯路口執行區域聯網協調控制,可有效提高城鎮范圍的整體通行效率。主要通過在路段的關鍵節點布置車檢器,根據關鍵節點的車輛排隊情況,合理調節路口的信號配時,進而達到關聯交叉口構成的區域達到協調控制的目的。這種控制方式主要依賴區域內信號機聯網與關鍵節點檢測器,根據排隊情況實時調節,對疏導區域內外交通有明顯的應用效果。
一般縣域城鎮在聯網但無車檢器的條件下,一般采用定時控制與干線協調控制相結合的方式,并參照歷史流量曲線,將全天劃分為不同的時段,在流量比較均勻的區間采用干線協調控制的方式,其余則根據劃分時段采用定時控制的方式。對于已聯網且擁有車檢器的路口或區域,主要采用感應控制、定時控制與協調控制相結合的方式,不同控制方式的判定依據主要為交通流量和交通出行比例。
4 案例分析
以寧波市鎮海區為例,介紹縣域城鎮交通信號控制策略應用。中官路是寧波市鎮海區主要干道之一,在城市交通中起“通”的作用以交通功能為主、服務功能為輔,滿通流大量聚集快速流動的要求。
根據調研所得中官路各交叉口的實際交通量,平均路口標準交通量如下圖4所示。
由上圖分析可得知,在高峰時期,該路段實際交通量已達到該路段各路口飽和流量,如果不合理疏導,勢必會造成交通擁堵的現象。
結合上節控制策略的介紹,該段在平峰時期主要采用綠波控制的方式,高峰采用關聯交叉口協調控制,夜間采用感應控制,分為6個時間段控制,分別為0:00-7:00,7:00-8:00,8:00-17:30,17:30-18:30,18:30-22:30,22:30-23:59,采用的控制方式為感應控制,協調控制,綠波控制,協調控制,綠波控制以及感應控制。對各類型分別進行整理,感應控制,交叉口區域協調控制以及綠波協調控制的效果分別如下圖5所示。
對平均通行能力、平均延誤時間兩個指標在優化控制前后對比可發現,在原有固定周期模式下平均通行能力偏小,平均延誤偏大,優化之后通行能力明顯提高,平均延誤降低,特別是夜間才有感應控制,有效減少了車輛的等待時間,提高了路口的整體通行效率,起到合理分配交叉口空間資源、減少污染的作用。夜間車輛稀少,在無檢測器的條件下,夜間可采用相位最小綠設置的方式。
5 結語
縣域城鎮比較明顯的特征是交通出行吸引規律化,交通管理手段不足,不能有效地配置路口信號配時,從而導致路口通行效率偏低。本文主要結合歷史流量調研及車檢器的應用,劃分盡可能多的時段,避免“一刀切”配時方式的通病,有效提高了縣域城鎮路口及主要干線的通行效率,優化了道路利用率,同時也在一定程度上控制了環境污染。
參考文獻:
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關鍵詞:公路交通;智能管理;構建和發展
隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高,整個社會對公路交通運輸的需求不斷增加。為了有效解決日益增長的公路運輸需求與交通管理效率之間的矛盾,我們應該積極構建公路智能交通管理系統,以現代信息技術提高公路的安全程度、利用率和舒適性,降低管理成本和失誤,從而獲得更大的社會和經濟效益。本文僅就公路智能交通管理系統的構建內涵和發展趨勢進行論述。
一、公路智能交通管理系統的構建內涵
公路智能交通管理系統是以現代信息技術為支撐的交通控制、車輛監管、運輸指揮、客戶服務系統。其框架內涵主要包括:
1、智能卡口系統。運用計算機掃描自動捕獲經過卡口的所有車輛,獲得交通流量和道路運行狀態,實時記錄每輛機動車的圖像、牌照號碼等車輛行駛數據,并經過計算機網絡將車輛、路況的圖像與數據信息實時傳送至交通指揮中心,建立道路交通與車輛數據庫,為交通管理部門和其他業務相關部門實施交通監管、事故處理、車輛布控及車輛違章處理等建立詳實、具體的第一手資料。智能卡口系統還具有快速查詢、識別、語音報警等功能,交通管理者只要事先將備查車輛名單輸入智能卡,當車輛經過卡口時,系統將在10秒內完成查詢套牌、未年檢、交通違法行為未處理、被盜、等所需資料的甄別工作,對可疑車輛和超速、違章行駛車輛快速發出語音報警。
2、交通誘導系統。交通誘導是實現公路交通智能調配的重要環節。該系統由誘導控制計算機、通訊系統(包括交通廣播電臺、互聯網、短消息等公眾平臺及智能用戶通信卡)、音頻信號矩陣裝置、數據光端機收發裝置、視頻與LED顯示屏等組成。通過對系統獲得的道路車流量、道路堵塞程度、事故發生地點、限速警示等信息進行計算機程序篩選處理和智能分析,得出整個交通的動態交通流分布狀況和交通管理的預警信息,最后形成一目了然的誘導信息。由通訊系統,引導司機能夠提前選擇比較合理的行車路線,實施有效交通疏導,減少盲目交通對路網造成的壓力,促使交通量在整個路網中的負載平衡,提高道路通行能力。
3、地理信息系統。智能交通地理信息系統主要由計算機硬件系統、GIS軟件平臺、地理空間數據和系統管理操作人員四個部分組成,具有包括地圖的查詢、地圖的基礎數據庫和公安交通數據庫的調用查詢等功能。能夠顯示靜態的道路網、等級、路名、地形地貌等信息及動態的交通組織方案、交通擁堵、交通事故多時段、路段、警力配置等信息。借助該系統,交通管理者可以對道路車輛進行有效的指揮,對某些特種車輛如運鈔車、急救車、警車、出租車等進行實時監控和調度,緩解交通緊張狀況、預防事故、合理地分配和調度資源、威懾針對車輛的犯罪等。交通參與者則可以實現車輛的GPS定位,以電子導航地圖具有的無級放大、縮小、可分塊管理和自由移動等特點,明確車輛在交通道路中的具置,確定行駛路線。
4、無線射頻識別系統。無線射頻識別是一種非接觸式自動識別,系統基于對每輛合法注冊的機動車輛加裝RFID電子標簽,為這些車輛配發一張固定且唯一的關于車輛車號、車主、車型等資料的“電子身份證”,通過特定的射頻信號自動識別道路上行駛的各種車輛并獲取數據信息,檢驗“電子身份證”,實現對機動車輛、交通流量和可疑車輛等方面實時監控管理,確認“黑車”“克隆車”,并可同時識別多個目標對象,操作快捷方便。同時該系統與銀行結算、路費征稽、高速公路或各種停車場收費系統實施網絡連接,可完成電子錢包結算、道路不停車收費,從而提高道路通行能力,保證交通安全。
5、數據處理中心。公路智能交通管理系統各部分的信息通過網絡傳送至中心控制機房的矩陣切換器,經過數據處理軟件實現圖像、視頻和音頻信號的數據共享,滿足違章異地處理要求,并具有數據搜索、瀏覽和統計功能。處理后的數據自動上傳到中心服務器數據庫,自動根據牌號和車型從數據庫中讀取相關信息,打印違章通知單。用戶在瀏覽和查詢信息時,可以用車牌、時間等為關鍵詞進行精確檢索。
二、公路智能交通管理系統的發展趨勢
要更好地發揮公路智能交通管理系統的作用,提高視頻流的編碼效率和容錯性能是關鍵。目前基于像素編碼的視頻編碼技術與面向交通對象的視頻分析技術存在諸多矛盾,必須重點突破視頻像素編碼技術的瓶頸。現有公路智能交通管理系統大多是交通監管的單一功能,信息資源的利用受到限制。從發展的角度看,公路智能交通管理系統應該實現與公安綜合指揮系統、氣象監控系統、環境監控系統和生態監控系統的接口連接,將諸多業務子系統置于同一的平臺系統下,既能避免政府在建設數字化社會中的充分投資,又確保了各子系統信息的共享,為社會各界各行業的應用決策服務。
構建和發展公路智能交通管理系統,是現代化公路交通管理的的必然要求。我們應該站在社會發展的前沿,確立準確、快捷、方便的服務意識,加大對現代化公路管理手段的研究和運用,探索和實現更高層次的交通信息化模式。
參考文獻:
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關鍵詞:分布式;智能交通;數據管理;設計
中圖分類號:TP399 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 20-0000-02
Distributed Intelligent Transportation System Data Management and Processing Platform
Li Jian
(School of Communication and Information Engineering,Yunnan Jiaotong College,Kunming650505,China)
Abstract:With the continuous development of social economy,the growing demand for transportation systems,traffic congestion and frequent accidents,has become one of the important issues troubled people.Data management as part of intelligent transportation systems,to a certain extent,alleviate these problems,but how to improve traffic management is the main problem solved.Therefore,a distributed intelligent transportation systems data management and processing platform in the transport system was particularly important.
Keywords:Distributed;Intelligent traffic;Data management;Design
一、智能交通系統數據管理與處理現狀分析
目前隨著智能交通系統的不斷發展和增長,在建設的智能交通系統的過程中,主要采用一些現有技術包括來進行實時的監控手段,比如電子檢測器、電子視頻和電子緊急通話等設施在不同程度上提高了高速公路的安全性,保證了交通監控管理的需要。智能交通系統主要是采用計算機技術和信息處理技術對交通系統進行控制和約束,從而提高交通系統的安全性和可靠性,如果使用智能交通系統就會產生大量的數據和信息,這些數據和信息都必須經過科學有效的處理。如何更加高效的處理這些數據和信息是智能交通系統要解決的重要問題。根據目前的實際情況,目前的智能交通系統并沒有完善和良好的數據管理機制,數據還沒有得到有效的利用,想要更好的處理原始數據就必須有完善的數據管理與處理平臺。主要作用在于收集和提供交通情報信息,針對交通中存在的異常信息和汽車行車情況進行專項的控制,對違反交通規則的情況及時聯絡相關部門進行處理。同時還對還道路和道路設施及監控系統進行統一的維護和管理。因此,智能交通系統具有較為顯著的經濟效益和社會效益。高速公路的電子監控系統要嚴格監控各個路段的路況信息和天氣變化信息,并且把這些信息和數據綜合整理及時上報給各個路段的監控中心,及時采取防范措施。可以通過電子視頻和電話向每個車輛告知緊急情況和提出建議性的方案,保證車輛的安全。如果監控到車輛違規或超速要及時通過合理的方式告知司機,最終做到抑制交通事故的發生。
二、智能交通系統數據管理的作用
智能交通系統數據管理的主要作用就是通過對車輛的數據和信息進行合理的管理同時讓車輛在安全快捷和舒適的公司道路是行駛。而給車輛提高安全良好的交通環境也是公路交通部門義不容辭的責任和義務。即使如此,也依然無法避免行車過程中發生的意外事件,而這些交通事故的發生不僅僅是因為車輛自身存在的問題和司機的疏忽大意,更是交通系統對車輛監管不利的結果,還有可能是天氣狀況和環境情況引起的。而這些因素的不斷發生就會導致嚴重的交通安全隱患,而作為智能交通數據管理系統在這個時候就必須發揮其優勢,實時實地的監控那些異常信息和數據并且努力排除這些不安全因素帶來的事故隱患。主要可以概括為以下幾方面:
(一)首先,能夠對收集到的信息和數據做出快速準確的判斷。
(二)其次,使用電子視頻系統監視可以獲得車輛的通行狀況和車速,檢測車輛是否超速,同時保證道路的安全性和可靠性。
(三)再次,可以對突發的交通事故做出快速及時的應急預案,提供救援行動。
(四)最后,通過在數據管理系統中建立交通數據庫,為改善道路管理和經營決策提高準確的數據信息。
三、智能交通系統數據管理與處理的設計
分布式智能交通系統數據管理與處理平臺主要分為由交通管理中心控制的中心數據管理系統和由區域交通系統控制的區域數據管理系統。中心數據管理系統主要是收集和管理交通控制中的數據和信息,為各個區域交通控制中心提供數據和信息,同時還可以個各個區域交通控制中心進行數據和信息的共享,動態的處理中心的數據和信息。主要是指各地區的高速公路管理局需要對所管轄區域內的高速公路進行統一監控管理。各片區監控中心將各站點的視頻信號和相關資料信息有選擇性的上傳到市級交通管理中心,由市級以上的交通管理中心統一監控和管理。區域數據管理系統主要是收集和管理本地區的數據和信息,同時做好與中心數據管理系統的上報工作,及時的把區域內的數據信息情況上報到中心數據管理系統,進行統一的安排和管理。不管是中心數據管理系統還是區域數據管理系統,一般都包括以下幾個方面:
(一)數據采集系統。該系統最大的功能就是獲取最主要最可靠的交通公路信息的原始數據,這些原始數據主要是指檢測設備檢測到的每天過往車車輛車速和各種信息數據,同時電子視頻系統還可以對違規的車輛進行抓拍和記錄。而這些數據資料最終可以上傳到交通部門的監控總中心,進行進一步的核準和分析。還有一些天氣和氣候狀況比如,大霧天氣和能見度范圍都可以及時的通過監控系統監控到,這些信息需要及時并且監控車輛的緊急救援信號。同時還要對本地的視頻信號進行監控并且把所管轄區域內的攝像機信號全部引入本地視頻監控系統,進行備份數據,再根據具體情況上傳中心數據庫。
(二)數據控制系統。該系統主要是根據外界檢測到的交通狀態和天氣情況,自動配置出交通指導方案。但是關于具體的控制算法在設計改系統程序的時候由專門的技術人員編寫。這些算法常用的有基于穩態交通控制算法和動態的模型推導算法以及模糊的理論算法,這些算法是在平時的實踐和應用中不斷完善和發展的。一般在高速公路上設置的數據控制系統是針對某一路段的情況進行數據監控和管理,在上傳圖像和數據以后,中心數據管理了系統分別對圖像和相關數據進行識別和分析,對違反交通規則的現象進行統一記錄和監控。
(三)外場數據管理系統。為了更好的完成數據的管理和控制功能,我們還需要配置一定較好的外場設備。外場數據管理系統除了管理中心數據庫的數據,還包括若干外場數據的管理,主要包括車輛檢測裝置和可見度檢測裝置。還有閉路電視監控和緊急電話監聽。還有在高速公路上設置指揮車輛安全通行得控制指令和及時向交通部門發出救助的求助指令系統設施等。
(四)計算機網絡數據管理系統。該系統主要是通過聯網監控,為交通部門及時提供給路段信息和監控數據。各省和各區可以形成網絡。在一個站點可以看到所有相關站點的道路信息,由于每個路段都要有專門的負責人來進行本道路情況資料和圖片的上傳,所以形成了一個大型的網絡結構。把每個站點的道路信息及時在網絡上,包括每個區域的天氣狀況和氣象信息,以及本路段交通堵塞的信息,在其他站點的工作人員可以及時查詢相關信息進行相應的預防措施,還可以及時通告各個部門關于天氣和交通的情況,各個部門根據這些數據和信息及時通知車輛是否前行。這樣可以有效避免無故造成的交通擁堵,同時也可以保證車輛的行車安全。比如在大霧天氣可見度低得情況下,通知車輛緩慢前行,避免不必要的損害。
四、結束語
從以上的分析可知分布式智能交通系統數據管理和處理系統在日常的交通管理中有這重要的意義,使用智能交通系統數據管理和處理系統也以成為交通管理最廣泛的應用,由于交通管理的復雜性和多樣性,要想實現整個沿線的聯網管理和控制是必不可少的。所以在今后的發展中,我們要不斷交通系統數據管理的質量和技術,為車輛安全出行提供良好的交通環境。
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關鍵詞:智能交通系統城市交通信息系統結構方案
中文分類號:U491文獻標識碼:A
1.引言
隨著汽車交通運輸的發展,交通擁擠、道路阻塞和交通事故頻繁發生正越來越嚴重地困擾著世界上的各大城市。汽車工業發展引發的道路交通不能滿足需求的種種交通問題越來越突出。與此同時,除了修建必要的道路網以外,針對交通事故多發道路,需要緊急確保交通安全的道路,還建設了一系列的交通安全設施,如建設信號機、道路標識、交通指揮中心等有助于交通安全的設施,以期改善道路的交通環境,提高交通的順暢性,這在一定程度上緩解了交通擁擠狀況。但是,交通需求不斷增長、交通系統日益復雜,單獨從車輛方面或道路方面考慮,均很難有效地解決交通問題。于是,近年來把道路、車輛等,凡與交通有關的所有一切都歸為一體,通過采用信息通信技術、電子技術以及其他的科學技術把它們聯系起來,致力于使之智能化的智能交通系統(ITS)的研究開發應運而生。
先進的交通信息系統(ATIS)是ITS的重要組成部分,也是發展ITS的基礎和關鍵技術,ATIS是建立在完善的信息網絡基礎上的,交通參與者通過裝備在道路上、車上、換乘站上、停車場上以及氣象中心的傳感器和傳輸設備,可以向交通信息中心提供各處的交通信息;中心得到這些信息并通過處理后,實時向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車場信息以及與出行相關的其他信息;出行者根據這些信息確定自己的出行方式、選擇路線。概括地說,交通信息系統就是要收集相關交通信息,分析、傳遞、提供信息,為出行者在從起點到終點的出行過程中提供實時幫助,使整個出行過程舒適、方便、高效。
近年來,信息技術得到了較快發展,在中國的個別城市,實現了部分開發的城市地圖網上地理信息系統,如成都市,但是,目前在國內的各大中城市,綜合運用信息網絡技術建設相對完善的城市交通信息系統還沒有一例。近來,在部分城市的交通管理規劃中對交通信息系統有所涉及。如果把城市比作人體,那么,交通信息系統就象一雙明亮的眼睛。在高度發達的信息社會,人類雖然有很多獲取信息的途徑,但是,若有一個完善的系統,能夠讓人們輕松地獲取更多、更方便、更有價值的信息將是非常重要的。作為居民,不管在哪里,他都知道用最短的時間,走最近的路,辦最快捷的事;作為一個交通管理者或物流業者,不管在何時,他都能耳聰目明,有的放矢,這一切都勢必會對交通產生積極的影響,如緩解城市交通壓力、減少環境污染、降低交通事故發生率、節約能源等。因此,研究與實施城市交通信息系統具有重要的理論價值和現實意義。
2.國外交通信息系統研究現狀
許多發達國家近年來投入了大量的人力、物力和財力對先進的交通信息系統進行研究、試驗和開發。下面就歐洲、美國及日本等一些國家有代表性的ATIS作一簡要介紹。
2.1歐洲的代表性系統
歐洲的代表性系統有:SOCRATES、EUROSCOUT、Trafficmaster。
SOCRATES是一種有效發揮傳統的蜂窩無線電話的基礎設施(地面站)的作用,使交通指揮中心與行駛中車輛進行雙向通信的系統,它的下行線路可通過“廣播方式”向行駛在各種地面站的網絡內的裝有SOCRATES車載裝置的車輛提供道路交通狀況的詳細數字信息。上行線路利用多頻存取協議經過基地臺向交通指揮中心發送信息。
EUROSCOUT是以紅外線信標為媒體的動態路線引導系統。車輛和信標間的紅外線通信是雙向進行的,汽車就變為一個探頭,將旅行時間、排隊等候時間及OD信息等交通信息數據傳輸給中央引導計算機。
Trafficmaster是以倫敦為中心的廣范圍高速公路使用的系統,采用傳呼機網絡提供交通信息。收集高速公路交通狀況數據的傳感器向前后方向發出2條紅外線光束,并根據各光速在車上的反射波時間差檢測車輛的速度。
2.2美國的代表性系統
美國的代表性系統有:TRAVTEK、ADVANCE、FASTTRAC。
TRAVTEK以實時路線引導和服務信息系統實用化為目的,由交通管理中心、信息與服務中心、裝有導航裝置的車輛組成。交通管理中心進行道路交通信息的收集、管理及提供,同時還進行系統運行所必需的信息管理和提供;信息服務中心收集觀光設施、旅館、飯店等為對象的各種服務信息;車載導航裝置由車輛位置測定、路線選擇及接口3種功能構成,可顯示交通堵塞地段、事故及施工等信息的奧蘭多地區的地圖、按駕駛員需要進行的路線引導及提供服務的文字信息等。
ADVANCE通過電波的雙向通信直接將車載導航裝置和交通管制中心連通,導航裝置由接觸式屏幕、顯示器及導航計算機構成。一輸入最終目的地便可利用最新交通信息計算最佳路線。路線引導是采用聲音合成及用顯示器上的符號指示的形式。
FASTTRAC是把先進交通管理系統(ATMS)和先進交通信息系統(ATIS)技術組合在一起的ITS項目,它計劃進行使實驗車輛與信息控制方式統一的試驗,亦即根據車輛測量的等候時間等使信號控制和綠色信號實現最佳化。
2.3日本的代表性系統
日本的代表性系統有VICS和ATIS。
VICS中心通過日本道路交通通信中心匯總交通管理者和道路管理者雙方的交通信息。由VICS提供的信息有:交通堵塞信息、所需時間信息、交通障礙信息、交通管制信息和停車場信息5種。
ATIS是先進的交通信息服務系統,它的通信媒體是電話線路(無線、有線)。交通信息利用者通過車上裝載的導航裝置或自己家及辦公室的微機,可按需要接收多媒體的地圖信息和文字信息。
3.交通信息系統結構方案
信息系統的本質是通過高新技術的有效應用,使得對各種決策(包括交通戰略決策、交通管理決策、交通方式及交通路線選擇決策等)起到支持作用的信息和知識在系統中有效流通,提高決策的科學性,引導合理的交通行為,達到最大限度地發揮已有交通設施潛力的目的。
為了實現智能化控制交通的要求,收集相關的實時可靠的交通信息是交通信息系統的前提和基礎,然后根據不同交通管理與控制的目的和要求,進一步分析、傳遞、提供信息。信息流程見圖1。
圖1信息流程圖
出行者所關注的信息大致包括3個方面:對“出發前”移動計劃有效的信息、對“駕駛中”在道路上移動過程中有益的信息以及對“換乘”火車、客車、民航或輪船等提供乘車方便的信息。
依據出行者的信息需求以及交通管理者和物流業者在經營管理方面的需求,結合中國在行政管理方面的實際情況,確定了交通信息系統結構見圖2。
城市交通信息系統包括一個中心即交通信息中心,交通管理、電子收費、交通誘導、交通信息服務、地理信息、緊急救援、營運車輛管理、車輛安全輔助駕駛八個子系統以及道路交通管理和車輛管理兩個數據庫。交通信息系統各子系統功能結構見圖3。
圖2交通信息系統結構
圖3交通信息系統各子系統功能結構
交通管理子系統主要由交通指揮中心提供通過采集的路段、交叉口、高架交通以及城市出入口的基礎數據組織而成的信息。營運車輛管理子系統包括公交和物流管理,公交管理涵蓋出租車和公交車輛的管理,物流管理包含貨運和租賃車管理。緊急救援子系統包括一般性的事故報警以及特殊情況的災害救助。誘導系統含有路徑誘導和停車誘導。部分子系統采集的信息將提供給整個系統共享,通過提供歷史數據和實時可供預測的信息,用以支持出行決策的制定,系統實時地通過網絡查詢對公眾交通信息,向各種媒體誘導信息。
系統的結構為分布與集中相結合,各子系統分布相對平等,交通信息中心擁有信息整合的共用信息平臺。各子系統完成數據采集、局部運行管理、共享信息整合等項任務。
城市交通信息系統的建設可分階段進行,條件相對成熟的部門可優先發展,建成示范工程,推動其它部門發展。同時,交通信息系統的實用化進程需要各子系統所涉及的各個部門之間通力合作,實現系統的優化建設與運行。系統設計不但要重視系統核心的研究開發,而且要重視與各子系統之間的相互銜接關系,資源共享是交通信息系統的命脈。人類的生活離不開交通,在以人為本的交通規劃、管理與設計中,綜合運用現代信息與通訊技術等手段提高交通運輸的效率是必由之路。交通信息系統在確定了基本結構之后,需要通過進一步的系統設計后,加以實施。
4.交通信息系統的主要媒體和特點
城市交通信息系統中可傳遞信息的媒體主要特點見表1。
表1交通信息系統利用的主要媒體和特點
5.結論
城市交通信息系統必將在今后真正的高度信息通信社會中占有一席之地,交通信息系統也必將在實現高效舒適的交通社會中發揮重要作用。城市交通信息系統未來的實施,必將在居民出行、事故和災害救援以及貨物流通等方面帶來更大的便利,同時,在交通管理方面更加有的放矢、標本兼治,在減少交通出行、降低交通量、減少阻塞、減輕污染、提高服務水平等增加社會和經濟效益方面也將起到巨大的作用。
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UrbanTrafficInformationSystemArchitectureProjectResearch
YulongPEIYuZHANG
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1.加強交通管理信息化建設的意義
近年來,隨著人口的持續增長、國民經濟的高速發展以及不斷推進的城市化進程,道路交通量急劇增長,全國范圍內的大中城市及沿海地區公路網基本都出現了嚴重的交通阻塞現象。充分利用先進的計算機技術、網絡技術、互聯網技術,建設公路主樞紐信息系統,不僅為交通主管部門的交通運輸規劃建設與管理決策提供可靠依據,還可以促使交通企、事業單位的經營管理科學化、現代化。面向社會提供及時、準確、動態的交通信息服務,更好地滿足人們對交通的需求,為今后實現智能化交通管理創造條件。
隨著交通事業的迅猛發展,建設功能完善的公路交通樞紐信息系統,對于促進交通的發展,進一步加強交通管理有著重要的意義。
2.交通管理信息化工作存在的主要問題
2.1缺乏對信息化建設的系統認識誤以為信息化就是一人一臺電腦,把“上網”等同于信息化;將信息化當作是信息部門或技術部門的事情,與己關系不大。這些錯誤認識一方面直接導致了信息系統建設水平處于一般事務處理和簡單信息管理的階段,呈現出“信息孤島”嚴重、資源不能共享、信息化建設綜合優勢發揮不出來的局面。不注重轉變管理思想與理念,對信息技術存在過分的依賴性,認為高科技無所不能,花巨資購建的計算機系統,能夠輕而易舉地解決各種業務問題,因而在信息化建設過程中,忽視業務基礎和規范化管理工作,缺乏按信息技術要求重新優化組合運管業務流程的現代化管理意識,把傳統手工作業搬上計算機平臺后,不愿在業務基礎建設方面多下功夫,仍存在著征管工作不規范、征管資料不全、資料傳遞不到位、配套基礎措施不完善等現象,這些問題都影響了技術手段的有效應用。
2.2交通統計數據受人為因素影響嚴重交通統計數據受人為因素的影響,統計指標和統計數據不能滿足多主體、多樣性的需要。各級網站建站前缺乏統一的組織和規劃。在網絡開發和使用上,缺乏整體規劃和設計,各自為政,低水平重復開發或互不銜接,不能實現信息共享,信息資源的綜合利用程度不高,各網站的主題不明確,沒有形成自己的特色。
2.3交通管理信息化建設沒有足夠的、穩定的經費保障足夠、穩定的建設資金是交通管理信息技術研究與建設的根本保障。雖然在交通管理信息化建設與研究方面作了較大的投入,但與交通管理信息化的要求還有較大差距,主要表現在以下兩個方面:一是對道路交通管理信息技術研究投入的資金不足,這是我國交通管理信息技術自主開發能力處于較低水平的一個重要原因,一些研發的交通管理信息化科技項目、規劃的信息化建設項目也因沒有穩定的經費來源而被迫終止。二是沒有專門的穩定的道路交通管理信息化建設資金,許多城市沒有進行道路交通管理規劃,有些城市即使制作了道路交通管理規劃,包含的交通管理信息化建設的內容較少,當然也就沒有交通管理信息化建設資金規劃,無法形成穩定的建設資金,一些貧困地區、邊遠山區交通管理信息化發展還是空白,大量中等城市的交通管理信息化建設處于相當低的水平,因此交通管理信息化技術的研究與信息化建設都應當進行專項資金規劃,以保證有足夠的穩定的經費來源。
2.4道路交通管理信息化水平低,信息技術設備落后,設施陳舊交通管理信息化水平較低主要表現為:一是道路交通管理信息化的內容較少,存在較多的應當信息化而沒有信息化的信息資源;二是沒有對網絡信息進行維護,內容沒有及時更新;三是信息化管理的設施設備陳舊、落后,中小城市使用的交通控制系統中交通流檢測設備、信息傳輸設備等硬件設施處于較低水平,導致獲取的交通流參數不準確,信號控制機故障頻率過高等現象。
3.加強交通信息化管理的途徑
3.1建設一支高素質的隊伍信息化建設人才是關鍵。在推動交通信息化建設的同時,要更加重視行業信息化人員隊伍的素質建設,要廣納賢才,加強信息化人才的引進和培養。研究制定信息化人才培養的政策和措施,努力在信息化建設中培養和鍛煉人才,逐步建立一支既熟悉交通業務、又掌握信息技術的,適應交通信息化發展的復合型人才隊伍。完善人才培養、引進、使用、交流、獎勵等機制,落實各項人才政策,創建良好的人才環境。在培養方式上,針對不同層次需求對交通行業工作人員進行信息化知識的培訓,提高其使用和運用信息化技術的能力。
3.2總體規劃、分步實施、量力而行、務求實效管理信息化建設要充分考慮公路發展戰略的要求,在硬件和軟件選用、網絡建設等信息化基礎設施上既要滿足公路行業現實需要,又要有較好的擴展性和兼容性,避免今后升級發展時增加投資負擔,在管理信息化建設上要從公路實際需求和能力出發,在軟、硬件選用上堅持“先進、適用”的原則,避免盲目攀比落入“IT陷阱”,要始終明確管理信息化建設的目的不是追時尚、趕潮流,而是為了降低成本、提高效率、改善管理、提升核心競爭力。
3.3更新設施和設備,提高信息資源的開發利用率與共享率基層交通管理機關應當加強交通管理信息資源的錄入與建立,完善交通管理信息資源。應當按地市、省、全國的順序整合現有在建交通管理信息系統,構建交通管理信息平臺,逐步擴大信息資源的利用與共享范圍,加強對信息系統硬件設施的建設,置換現有低水平,陳舊的設施,保證信息系統的有效性與準確性.同時還應加強交通管理信息與其他道路交通信息系統之間的橫向聯系,盡可能擴大信息共享的范圍。
關鍵詞:空中交通管理;人工智能技術;航班流量;飛行沖突;系統構成
一、研究背景及意義
現階段,計算機在我國各行各業中都扮演著重要角色,計算機技術的發展為各行業的生產運行提供了堅實有效的保障。與此同時,人工智能技術也取得了驚人的進步,為我國航空航天行業發展做出了巨大貢獻。改革開放以來,在我國市場經濟不斷發展,綜合國力不斷提升的背景下,民航業發展迅猛,乘坐飛機出行從以前的高不可攀變成如今的大眾化出行方式,只用了40年的時間。在這40年里,我國航班架次大幅增漲,現有的空域資源也日趨緊張,在這關鍵時刻,人工智能技術的出現,為航空事業快速高效的發展帶來了新的曙光。空中交通管理的主要目的是防止航空器與航空器相撞以及航空器與障礙物相撞,維護和加快空中交通的有序流動[1],因此,飛行流量管理和飛行沖突探測、解脫便成了空中交通管理中至關重要的任務。一方面,在空中交通流量接近或達到空中交通管制能力上限時,適時地進行調整,保證空中交通量最佳地流入或通過相應區域,盡可能提高機場、空域可用容量的利用率[1]。另一方面,飛行沖突的探測,能夠幫助管制員及早發出指令,使用許可和信息防止航空器相撞,保障空中交通順暢或控制空域內各航班的間隔,從而保證飛行安全[1]。空中交通管理人工智能輔助系統的運用,不僅能夠加速空中交通流量,提高空域利用率,而且能夠進行飛行沖突的判斷、解除,最大程度的提高航班運行的安全性,為管制員節省大量的時間和精力監控運行,降低工作負荷,提高綜合管制服務水平。
二、人工智能與空中交通管理人工智能輔助系統概述
(一)人工智能概述
人工智能(ArtificialIntelligence),英文縮寫為AI,它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學[2]。人工智能技術通俗的講,就是使機器模擬人的智能行為,代替人從事那些人為操作容易出錯、速度慢、效率低或者超出能力范圍的復雜工作的新技術。它通過研究人類智能活動的規律,構造具有一定智能的人工系統,指導計算機去完成以往需要、甚至超越人的智能才能勝任的工作[2]。當前,全球科技革命和產業革命方興未艾,新技術行業融合創新不斷,在移動互聯網、大數據、云計算、物聯網等新理論新技術以及社會發展相關的強烈需求的共同驅動下,人工智能加速發展,逐漸成為了產業革命和行業融合的關鍵技術。人工智能可以通過對數據的采集、分析和挖掘,形成有價值的信息和知識模型,實現對人類智力智能行為的模擬,具備一定環境下的自適應特性和學習能力[3]。現階段,人工智能經成為與計算機科學,控制論,信息論,心理學,語言學等多種學科相互滲透的一門新興學科,在許多領域有著廣泛的運用,變得和我們的生活息息相關[4]。
(二)空中交通管理人工智能輔助系統概述
人工智能技術在空中交通管理中的應用主要依靠人工智能輔數據分析和決策系統實現。利用人工智能技術,可以建立智能化流量管理模塊系統,科學判斷空中交通存在的問題,全面監控空中交通流量并對其進行智能化管理,提高空域的利用率,以及建立智能沖突探測和解脫模塊系統,進行飛行沖突的探測,通過引導飛行員采取速度控制、高度調整、航向改變等措施實現避讓,解除可能的飛行沖突,實現安全飛行的目標。借助空中交通管理人工智能輔助系統,全面提升空中交通管理水平[5]。
三、人工智能技術在空中交通管理中的具體應用及建議
(一)人工智能技術在飛行流量管理中的應用及建議
空中交通流量管理的目標是根據氣象條件、航路結構、扇區容量等限制條件和資源的統籌規劃,使航班流量盡可能達到最優狀態,從而在保障安全的前提下,提高運行效率。在引入人工智能輔助系統后,可以形成天氣預測,流量預測,限制建議和超容告警等模塊,通過氣象條件探測,各航路各時段航班量預測和生成航班間隔調整預案等方法,為流量管理者在短時間內提供有效的決策參考,從而大大降低流量管理者的工作負荷。其中,氣象條件的探測需要民航氣象部門提供氣象數據源接口,利用計算機模擬技術預測未來各時段的氣象變化情況及其對各航線的影響程度。各航路的航班量預測需要接入綜合電報處理系統,利用飛行動態電報來判斷在未來各時段各航路的航班架次以及航路交匯點可能存在的飛行沖突。得到這些數據信息之后,需要對航班進行排序,合理安排并確定尚未起飛航班的離港時間,從而達到各管制扇區容流匹配,空域資源最優化利用。除此之外,航班排序還要依據接收到的外區限制,并結合專機、要客等優先級信息做出合理安排,對外區限制較大的航路可給出改航建議,并模擬、計算改航后各條航路的流量和交匯點沖突情況,進行進一步優化。對優先級高的航班可自動豁免并給出直飛建議,對確實需要延誤的航班,同時模擬航班取消后的損失情況給出合理化延誤建議,通過人工智能技術做出合理化安排。完善、及時的數據庫信息維護可以保證飛行數據和氣象數據的及時、準確,保證流量信息等數據的完整性和可靠性,對于人工智能輔助系統做出正確、有效的建議有著重要而直接的影響,進而對各航路、各扇區的流量管理方案的有效性產生關鍵影響。因此,人工智能輔助系統的管理人員應及時維護數據庫,盡量避免由于數據不完整、不及時而導致的決策錯誤,減少因航班延誤對社會生產生活帶來的負面影響。
(二)人工智能技術在飛行沖突探測及解決上的應用及建議
在解決航班飛行沖突上,人工智能技術主要是通過分析航班存在沖突的概率及可能的狀況,根據飛行動態信息做出合理化沖突解脫建議,并且在這一過程中找到最有效,最經濟和最安全的確定方案。另外,在最終方案選擇中,通過對管制員選擇結果的智能學習,建立系統自己的飛行沖突處置預案庫,利用最短路徑算法和偏好路由算法,在數據庫系統中精確查找解決方案,并根據最終實施情況進行反饋,實現閉環處理。為了在工作中放心的依照人工智能系統提供的方案,及時發現潛在沖突,解決安全隱患,人工智能輔助系統管制員需要做好數據庫維護工作。對于典型的飛行沖突處置案例,如果系統學習有偏差,可人工校正,并及時更新,最大限度的幫助系統提高推理的效率和能力。此外,管制員在實踐中可以及時發現人工智能決策系統提供決策能力的不足和尚需改進之處,針對這個問題,他們可以從以下兩個方面入手,一是思考什么樣的沖突解決方案是最優化的,并提煉出所需遵循的原則,并將這些原則告知人工智能輔助系統的管理人員并協助他們進行完善系統。二是在實踐中發現系統的問題和不足并及時反饋給系統管理人員,協助管理人員查找問題根源,更進一步提升系統可靠性。
四、結語
如今,人工智能輔助下的流量管理、飛行沖突調配和系統智能學習技術已經進入三期實驗階段。因此通過建立空中交通管理輔助系統,不斷完善人工智能技術,解決系統自動學習的偏差和失誤,達成系統學習能力多維度、多層次,才能推動我國航空業得到繁榮發展。綜上所述,本文主要圍繞著人工智能技術概念、空中交通管理人工智能輔助系統構成、人工智能技術在空氣交通管理中的具體應用及建議三個方面展開了論述與探討。目的是希望通過人工智能技術的加入,提高空管自動化系統的智能化水平和安全性,進一步增強系統的可靠性和建議合理性,切實減輕管制員的工作負荷,為我國民航事業的發展提供技術支持,推動空中交通管理工作不斷向安全、高效的方向邁進,推動我國由民航大國向民航強國轉變。
【參考文獻】
[1]潘衛軍.空中交通管理系列教材:空中交通管理基礎[M].西安:西南交通大學出版社,2013:367.
[2]百度百科.[DB/OL]網上數據百度百科
[3]張濱.人工智能在安全領域的應用[J].電信工程技術與標準化.2018,31(255).
智能交通運輸系統(ITS)是將先進的信息技術、通訊技術、傳感技術、控制技術以及計算機技術等有效地集成運用于整個交通運輸管理體系,而建立起的一種在大范圍內、全方位發揮作用的,實時、準確、高效的綜合的運輸和管理系統。該系統將采集到的各種道路交通及服務信息經交通管理中心集中處理后,傳輸到公路運輸系統的各個用戶(駕駛員、居民、警察局、停車場、運輸公司、醫院、救護排障等部門),出行者可時時選擇交通方式和交通路線;交通管理部門可自動進行合理的交通疏導、控制和事故處理;運輸部門可隨時掌握車輛的運行情況,進行合理調度。從而,使路網上的交通流運行處于最佳狀態,改善交通擁擠和阻塞,最大限度地提高路網的通行能力,提高整個公路運輸系統的機動性、安全性和生產效率。
二、智能交通系統的發展及內涵
20世紀80年代,各發達國家雖然已經基本建成了四通八達的現代化國家道路網,但是隨著經濟的發展,各國路網通行能力日益滿足不了快速增長的交通需求,交通擁擠、交通事故、環境污染以及能源短缺等交通問題是世界各國面臨的共性問題,無論是發達國家還是發展中國家,都遭遇不同程度交通問題的困擾。在發達國家工業化進程中,最初解決交通問題的傳統辦法是修建道路,擴大路網規模來滿足人民日益增長的交通需求。但無論是發達國家還是發展中國家,由于土地資源日益緊張,用來修建道路的空間越來越小。與此同時交通在快速發展過程中帶來的負效應日益顯現,面對這些交通問題,能否找到一種有效途徑解決以上交通問題,降低經濟損失,提高交通運營的效率和安全是發達國家最先研究智能交通系統的主要動機。通訊、控制、信息技術等先進技術的產生為智能交通系統的產生提供了有力的技術支撐。用高新技術改造傳統產業,提高交通運輸整體效率和水平,已經成為各國共識。
1.美國。
注重ITS安全設施建設,根據本國交通基礎設施特點和實際需要,已建立起相對完善的車隊管理、公交出行信息、電子收費和交通需求管理四大系統及多個子系統及技術規范標準。“9.11”恐怖事件引發了美國政府和交通界人士反思,認為ITS應該而且能夠有效預防恐怖襲擊,加強基礎設施和出行者安全并可用于評價災難程度與加快交通恢復,實現快速疏散和隔離。因此,美國ITS今后建設趨勢之一就是研究ITS在美國安全體系中維護地面交通安全作用,重點集中在安全防御、用戶服務、系統性能和交通安全管理方面。
2.日本。
注重ITS誘導設施建設,建設組織以豐田公司為首的25家公司聯合研發自動公路系統(AHS)。近幾年,日本還投入15億日元開發全國公路電子地圖系統,打開了車輛電子導航市場,已有近400萬套車內導航系統在市場上應用。日本的ITS建設主要集中在交通信息提供、電子收費、公共交通、商業車輛管理及緊急車輛優先等方面。
3.歐洲。
注重構建ITS基礎平臺,ITS建設進展介于日本和美國之間。目前正在全面應用開發遠程信息處理技術,計劃在全歐洲建立專門交通(以道路交通為主)無線數據通信網,ITS的主要功能和交通管理、導航和電子收費等都圍繞遠程信息處理技術及全歐洲無線數據通信網來實現。目前,開發先進的旅行信息系統(ATIS)、車輛控制系統(AVCS)、商業車輛運行系統(ACVO)、電子收費系統等方面。
從以上發達國家智能交通產生的過程,我們可以看出:智能交通系統的產生是歷史發展的產物,它是經濟與技術發展在交通運輸領域的融合體現。它的發展離不開經濟促進,離不開技術支撐體系,智能交通的最終目標是促進交通運輸的高效、安全、舒適、可持續發展。
三、智能交通運輸系統的應用
目前世界上應用智能交通系統最為廣泛的是日本,日本的VICS系統已經達到了相當完善和成熟的階段。美國、歐洲等地區的智能交通系統也已經廣泛普及應用。
1.省際公路(高速公路)交通管理。
省際公路交通管理主要包括國道、省道等城市之間的普通公路及高速公路管理系統。目前省際公路交通管理主要應用的系統為“國家高速公路聯網不停車收費和服務系統(ETC)”,簡稱不停車收費系統。將來,ETC系統將在區域甚至全國進行聯網。
2.城市道路交通管理。
城市道路管理系統中還包括信號燈控制系統、路況指示系統、車牌識別系統、道路視頻監控系統等。
信號燈控制系統和路況指示牌主要幫助管理部門和車輛更了解所處的路況條件,以便進行最合理的道路管理和道路選擇,提高道路運輸的效率;車牌識別系統和道路視頻監控系統除提高道路運輸效率外,還對城市治安監控起到一定的作用;道路視頻監控系統是以上系統中只用最為廣泛的系統,在眾多城市的“平安城市”建設中,道路視頻監控已經被納入建設范圍。
3.城市公共交通管理。
城市智能公交系統是主要針對城市內部公共交通的指揮、管理、調度、應急等方面智能系統。城市智能公交系統主要實現對城市公共交通線路、車站、車輛的全面監控。通過各種輔助設備預知并合理調度公交資源,優化公交系統,并與道路交通管理系統進行協作,實現既定的城市交通策略。如,北京奧運期間通過GPS對公交車定位和信號燈遙控系統協作,實施“公交優先”的交通策略。
4.高速鐵路交通系統管理。
高速鐵路信息化數字化系統,也稱高速鐵路智能化系統,主要包括五個系統:通信系統、信號系統、電力系統、電氣化系統和信息系統。
四、小結
智能交通系統是全面應用信息技術的一個交通運輸發展領域。智能交通系統的建設絕不僅僅是各種先進的電子系統的堆積,而應該大力強調信息在智能交通建設中的核心作用,緊緊圍繞信息這個核心,強化對公路、城市道路、公共交通和軌道交通設施的管理,實現更安全、更便捷、更有效、與環境更協調的客貨運輸。
參考文獻: