智能交通技术论文范文

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第1篇

1．智能交通系统社会属性

交通安全、交通堵塞及环境污染是困扰当今国际交通领域的三大难题，尤其以交通安全问题最为严重。 1995年，美国总共发生交通事故 6613000起，造成 41798人死亡，3386000人受伤，经济损失达 1500亿美元 ;日本在交通事故中造成 11000人死亡，经济损失达 1亿美元 ;而中国则总共发生交通事故 271843起，致使 71494人在交通事故中死亡，159308人在交通事故中受伤，造成直接经济损失达 152267万元人民币[1]。据专家研究，采用智能交通技术提高道路管理水平后，每年仅交通事故死亡人数就可减少30%以上并能提高交通工具的使用效率50%以上。为此，世界各发达国家竞相投入大量资金和人力，开始进行大规模的智能交通技术研究试验。

2．智能交通技术国外发展现状

智能交通技术是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、计算机处理技术等应用于交通运输行业从而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型运输系统，它使交通基础设施能发挥最大效能，从而获得巨大的社会经济效益。它的功能主要表现在：提高交通的安全水平、提高道路网的通行能力和提高汽车运输生产率和经济效益。

在美国，1991年国会通过了“综合地面运输效率方案”(ISTEA)，旨在利用高新技术和合理的交通分配提高整个路网的效率，由美国运输部负责全国的ITS发展工作，并在以后的6年中由政府拨款6.6亿美元，用来进行ITS的研究工作。

在日本，建设省作为政府最大投资者，1999年至2000年投入1453亿日元用于ITS的开发。日本对其开展的自动化公路系统开发计划制定了具体目标，2001年后开始在全国进行实证试验，2015年左右在全国主要干线道路实现智能化。日本目前在ITS项目已经形成了官方、民间、学术机构的协调体制，这对日本ITS的发展起到了很大的推动作用。

欧洲十多个国家在80年代中期开始投资50多亿美元，联合执行一项旨在完善道路设施提高服务水平的DRIVE计划，其含义是欧洲用于车辆安全的专用道路基础设施。除了欧、美、日以外，新兴的工业国家和发展中国家也开始ITS的全面开发和研究。

3．智能交通技术在日本的本土化

智能交通技术20世纪80年代起源于美国，接着在日本得到发展。智能交通技术正象其他被引进技术一样，引进国在引进时，一定要考虑被引进国的实际情况，使之成为本国社会相融技术。美国在ITS体系框架结构中，规定其研究内容为出行者信息服务、过境车辆管理、商用车队管理等6个系统，日本在美国ITS 体系框架基础上，结合本国国情制定出包含先进的导航系统、辅助安全驾驶、不停车收费、交通管理最优法等9个研究内容的日本ITS研究体系框架结构 [ 2]，并在此框架基础上开发了一系列ITS产品，实现了ITS的产业化。

在日本，汽车导航系统于1989年进入市场， 到目前为止大约40种不同形式的产品服务于用户。这些系统通过将经由路线的堵塞信息、所需时间、交通管制信息、停车场的满空信息等提供给驾驶员的方式帮助驾驶员在驾驶中可以采用最佳行动，从而实现分散交通流等导航功能。导航系统同时还可以服务于汽车安全，比如1997年9月推向市场的本田雅阁98款，安装了带有弯道侦测传感器的导航系统，该系统可以在交通路径诱导的同时，当前方路段出现弯道时让司机提前作好准备，从而避免由于弯道出现得太突然而引发的交通事故。在收费公路方面，日本公共部门和私人公司正加紧合作，争取早日开发出一种适合日本所有收费公路的自动收费系统。为将事故防患于未然，日本开始研究智能公路系统，即通过车辆及道路的各种传感器实时监测车辆行驶道路周围环境及车辆状况的状态信息，并将这些信息实时提供给驾驶员，在必要的情况下还可对车辆实施强制控制。这些项目涉及运输省的“先进的安全汽车 (ASV)”、通商产业省的“超级智能汽车系统 (SSVS)”、建设省的“自动化公路系统(AHS)”。1996年 9月，AHS在 11km长的环行道路上进行了一次自动驾驶的试验运行。 1998年 6月，出版了AHS-I、AHS-c、AHS-a研究所需的基本技术，包括与安全有关的 10个用户服务 (车道保持、避让障碍物、避免左转碰撞等 )以及9个提高效率和改善环境的用户服务 (保持适当车距、最佳道路使用率、最佳速度等 )。为了处理与大流量交通有关的问题，日本已经使用了交通控制系统。包括信号控制、车载设备获取的交通信息、公交优先、动态路线引导系统、商用车辆监控、绕行信息、减少交通污染的控制信号等。现在日本仍在不断寻找加强安全性、舒适性和环境保护的措施[3]。

目前，日本打算通过技术开发、制定国际标准、对发展中国家进行技术援助等途径来开发和输出其ITS技术。

4．智能交通技术在中国的本土化

中国是一个发展中国家，交通运输基础设施短缺，需要加快建设，另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期（根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架，建设12条约35 000公里以高等级公路组成的国道主干线），而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段，中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年，国家交通部、建设部、公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面[ 2]。

我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制，那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统；进入90年代，我国开始关注国际上ITS的发展。1995年，交通部ITS工程研究中心进行了GPS（卫星定位系统）与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究，交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年，由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心，将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。 由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发，以此来扩大道路建设资金来源，缓解收费站交通堵塞，减少环境污染，所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。

从1998年初开始，交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”，并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日，广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行，到目前已开通不停车收费车道40余条。同时，围绕交通监控、汽车智能导航等系统，以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用，对提高社会和公交出租车辆通行效率，改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。

ITS建设投入已经达到40亿-50亿元，据了解，预计到2010年，“五纵七横”国道主干网将基本建成，网络将贯穿全国主要大中城市，到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成，构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。 在这个完善的道路网络里，绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道，部分管孔已铺设了光纤，它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例，我国将建设3.5万公里的高等级公路，在高等级公路的建设中，有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统，目前这一部分投资一般占总投资的4%-5%。 1999年，我国公路建设投资达2000亿元以上，如果其中的1000亿元用于高等级公路建设，那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿-50亿元，这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素，我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。 随着经济的快速发展，ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快，为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场，我国即将掀起ITS产业建设的热潮，智能交通将给我们的生活带来极大的变化。

5．结论

第2篇

在传统的交通管理工作中，往往都是在数学模型的基础上，利用最优算法产生的一套管理体系。这种管理工作中通常都为了更好的简化和解决某些问题受到技术限制。究其原因，这种简化管理策略与城市尤其是大型城市的交通非线性、瞬变性和动态特征相悖，在很大程度上这些传统交通管理控制策略无法应对瞬时多变的交通实际状况。传统交通管理策略的应用缺陷:首先，传统的交通管理策略通常看似采用了最优方法，实际上这些管理策略往往都并非最优策略，反而存在着很多意料之外的问题，进而造成了交通管理混乱，引发各种交通问题。其次，在大规模城市交通管理中，由于城市交通流量的变化及突发状况的增加，使得这些交通数据经常产生无法及时有效的传输实时数据的现象。再次，面对日益变化的城市交通路线以及迅速扩大的城市规模，传统的交通管理系统经常出现无法及时根据道路实际状况进行调整的问题，导致管理策略与现实不符。最后，对于各种突发性问题，传统的交通管理系统并没有相关的突发事故应急能力，这个时候往往都需要大量的人工干预来进行管理。

鉴于上述交通管理工作中存在的种种不足和缺陷，为了更好的简化交通管理系统流程，完善交通管理工作流程，在传统管理模型的基础上进行优化计算来实现适时、有效的交通管理控制体系显然是不现实的。此时，我们需要将目光脱离传统的交通管理流程，从新的技术角度入手去研究交通管理新流程，从而实现交通管理工作的有序、科学。面对这种情况，以智能交通系统为核心的交通控制系统应运而生，然而时至今日仍然有不少单位虽然看似引入了人工智能技术，但是面对复杂的技术标准和设备操作要求，不少工作人员就显得有点无力了。但是事实证明，这种做法是成功的，它虽然在交通管理领域工作人员操作上存在问题，但是在系统应用效果中有着巨大优势。基于此，我们可以从下面两个角度去分析智能协作技术在交通管理中的应用。首先，由于城市交通状况本身有着复杂、非线性且瞬时多变的特征，同时交通管理人员又高度要求信息传输的实时性、瞬时性，这个时候对整个城市交通管理系统实现最佳控制显然是不可能的，只能要求整个城市交通保持在最合理、最有序的状态。其次，在智能协作技术在交通管理中的应用上，局部合理与整体合力并不存在相悖的问题，但是当产生这种问题的时候我们可以从局部入手进行协商，通过协作的方式来解决各种相悖问题，从而确保交通管理工作的有序开展。

2智能协作技术在交通管理中的具体应用研究

通过对我国传统交通管理工作存在的问题和特征研究，采用多个不同功能的智能技术来协作控制交通工作可谓是一种合理、有效的管理方法，这一技术是基于智能协作为核心的新型交通管理系统，具体应用策略如下。

2.1系统建设

交通信号灯作为当今交通管理控制的主要手段，也是城市交通的基础管理措施，在整个城市交通控制系统中一直发挥着不可替代的重要作用。因此在这里研究中，我们主要以路通灯的控制为基础来阐述智能协作技术的应用情况。为了更好、更方便的叙述这一系统优势，我们这里不妨将信号灯的应用设为如下情况。(1)路口是交通系统的基本控制单位。一个城市的交通系统主要由路口1,路口2,…,路口n共n个路口及连接这些路口的所有道路组成。(2)各方向红绿灯基本周期相同,记周期开始时刻为t=0,1,2,…；(3)Li(t)为描述t时刻等候在i路口的车辆数量的向量。Li(t)=(Xi(t),Yi(t),…),其中Xi(t),Yi(t),…分别表示t时刻等候在i路口的不同方向的等候车队长度。Li(t)为状态变量。(4)X′,Y′,…分别表示系统设定的不同方向等候车队长度的阈值。一旦某方向的等候车队长度超过阈值,则agent开始协商、协作以使等候车队长度低于或尽量接近于此阈值。此阈值可根据具体情况动态修改。(5)g(t)为在t时刻开始的周期中绿灯亮所占的比例,此为控制变量。值得指出的是,基于多agent的智能交通管理系统并非用于处理这种简化假设—它恰恰是为了解决传统交通控制过于简化交通模型的问题而设计的;本文也不拟对此假设所涉及的变量进行精确建模和计算。对于复杂的实际情况和更多的功能需求,可以相应增加agent的知识库内容及感知器的复杂度。这些都不影响对系统基本结构和工作原理的阐述。

2.2系统设计

目前，虽然智能协作技术已经在交通管理领域得到广泛的应用，但是仍然有不少地方需要我们深入研究和探讨。尤其是在交通流量日益增多、交通事故不断发生、交通问题越来越复杂的今天，建立健全交通管理机制势在必行。在这里的智能协作技术应用中，具体的设计策略如下。

2.2.1系统结构

系统的整体结构如图1所示。系统中包括两类agent:一个区域控制主题(AreaControlAgent,简记为ACA)和多个路口控制agent(CrossContro-lAgent,简记为CCA)。其中,每个路口控制agent可与邻近的agent通信,并与唯一的区域控制agent相连。下面分别对这两类agent加以介绍。

2.2.2路口控制agent(CCA)

路口控制agent是典型的协同型agent,即所有的CCA有着共同的全局目标—使得区域交通畅通,同时每个CCA也有与全局目标一致的局部目标—尽量使本路通畅通。城市中的每个路口有且仅有一个CCA。CCA的基本功能是:根据路通状况动态调整g(t),即一个周期内的红绿灯配时方案,使得本路口的等候车队长度Li(t+1)尽量取最小值,同时使Li每个分量(Xi(t),Yi(t),…)均小于系统设定的阈值。并每个周期向相邻CCA及所从属的ACA发送当前路口状态信息。当Li的某个分量(如Xi)高于所预定的值阈X′时,该CCA根据其邻近4个CCA及路口的状态,发出协作请求。例如:请求其上游路口i的CCA在t1时刻减少gi(t2),或请求其下游路口j的CCA在t2时刻增加gj(t2)等,以确保路口的畅通。当CCA收到邻近CCA的协作请求时,也可以根据自身状况及当前路口状况,接受、协商或拒绝。此外,CCA还接受ACA所发出的控制指令和策略调整指令。路口控制agent的结构如图2所示:所有路口控制agent有着相同的结构。包括控制模块、推理机、感知器、执行模块、状态栏、知识库、路口模型等部分。

2.2.3区域控制

区域控制agent负责协调、指挥所管辖的CCA,并收集、分析、整理所辖CCA定期发送的路口状态报告。在通常情况下,CCA享有很高的自治性,ACA不干涉CCA对本路口的交通控制,以及CCA之间的协商协作行为。在具体的管理工作中，一旦发生如下情况，我们可以迅速的通过智能协作技术命令来实现交通管理工作。首先，突发事件的发生，比如有消防车、救护车等特殊车辆要通过某种特定的车道的时候，交通管理部门可以利用CAC强制命令该路段所有路口的交通灯全部亮绿灯，从而确保这类车辆的迅速通过。其次，发现区域路段出现严重负载不平衡现象的时候，可以在全局工作角度上去控制和分析，并合理的进行修正与处理。

3结束语

第3篇

关键词：智残儿童；培养；生存技能。

残疾人的就业与生存问题，越来越引起党和政府以及社会各界的高度关注，出台了一系列帮扶残疾人的政策与措施，残疾人就业比例逐年增加，但智力残疾儿童的就业却是不容乐观。我认为造成这一现象的原因有：

一、传统观念

在人们的意识里智残儿童就是什么都不会做的废人。孩子除了上学一回家就被关在家里，弄给他吃，侍候他穿。智残孩子走向社会成为另类，人们用鄙夷的目光看，父母不愿随他外出，怕人瞧不起，丢人现眼。绝大部分家长都抱无希望放弃的思想态度，即使有精力也只会放在医疗上，而不会花精力去教育和培养。学校大部分无智残职业教育课程，根本谈不上技能培训。老师缺乏职业意识，职业能力的培养。老师们认为，保证智残儿童的安全，让他们学会生活自理就已经不错了。大家都认为对智障儿童进行职业教育是浪费时间和精力的，以致学生毕业后无岗位可适合，无法融入正常社会，常常由家里养着。

二、学校方面

目前是每个县区办一所特教学校，招收聋哑与智障儿童，规模不算大，各校靠政府拨款维持正常运转，没有余力增添职业技术教育必需的实验实训设备，职教资源匮乏。按照师生比例，每所学校仅只能配备语文、数学、厨师、值班人员等教育教学专任教师，对于外聘技术人员进行多个职业培训却无能为力。每个学校，每个班级学生的年龄跨度大，更为严重的是，因为生源问题各校管理各自为政，缺乏一个协调的机构，使得各校之间专业设置不合理甚至交叉重复，流于形势，恶性竞争。

三、社会因素

智残儿童对外就业最大困难就是对外联络环节。我国为提供扶持残疾人就业的单位企业实行了许多优惠政策，并在税收等方面有明确的优惠措施，但大部分企业和单位宁愿捐款捐物献爱心做慈善事业，却不愿接纳落实残疾人，特别是智障儿童。政府对扶弱助残出台了优惠政策，但在具体操作方面并没有提及。智障儿童在工作中发生了不愉快的事情，在关爱残疾人的社会中，企业和企业领导会被推到风口浪尖之上。企业及企业领导怕担也担不起这样的舆论及经济风险。

据统计中国有1300多万残障人士，其中有600多万是正在接受教育的，有70%以上属中、轻度智障。扬州、上海、杭州等几座大城市均对智残儿童中的中、轻度智障儿童进行过职业培训，并且就业率达70%以上。实践证明，智障儿童是可塑造的。经过培训和学习同样可以自食其力。成为现实社会中正常的劳动者。

(一)家庭重视

家庭是孩子的第一课堂，作为残疾孩子的亲人应不离不弃，应充满信心地接纳残疾孩子。家长不能鄙视、冷漠，对孩子的小小的进步应放大它，鼓励他。作为家长应多带孩子走出家门，走向社会，让他们多与人接触，多听人交谈，多观察事物，使他们的耳、口、眼、鼻、手、脑都活跃起来，这样可以使他们的大脑更兴奋，四肢更协调。例如经常带孩子逛超市，上游乐园玩耍等等，开阔视野，放松心情，开发智力。在家里抓好每一次可训练的机会，指导孩子的行为、习惯。例如：怎样摆放碗筷，怎样上厕所，认识家用电器，会称呼亲人。家长还应放下自卑的包袱，主动多与学校联系，向老师说说孩子的特点与进步，了解在校的情况，学习康复训练知识，对学校的教育教学提出意见和建议。家长自己也应摆好心态，不能急于求成，不能有攀比心理，记录下每一个活动，每一点进步，给孩子多鼓励，多表扬，多支持，多帮助。

（二）学校培训

《培智学校义务教育课程设置实验方案》的颁布，在课程开发上明确了国家课程校本使用的校本的课程开发的原则，在课程导向方面强调了功能性和社会参与性。以人为本，尊重生命是当代社会的突出特征。关注智残学生就业能力的培养，让残疾学生尽快融入社会，既是新课程改革的主旨和素质教能的要义，更是社会发展的应有品格。学校应改革语文、数学、体美单一的课堂教学模式，结合学校的实际，地区的特色和学生的状况构建具有地方特色的课程设置体系和课程内容。课程的设置应以生活化、有意义为教学原则，从学生本体生活逐步延伸至家庭、学校、社区生活。课程设置时应根据智残疾儿童的生理与心理特点，多层次，小步子的循序渐进地进行，低年级阶段应注重文化教育和生活自理课为主，强化康复训练；中年级以文化教育为主，康复训练课，劳动训练课，基本的生活劳动技能；高年级以文化教育，增加劳动技术教育，掌握技能，为了使学生能稳定的工作，一定的技能是必要的，良好的行为养成，职业素养应具备，所以学生进校门就要长期地对他们进行行为养成，劳动观念，职业素养方面的强化训练。

上海、扬州等城市成功的职业教育给了我们启示，但我们不能一拥而止，鹦鹉学舌地照搬，而应根据当地的实际情况设置课程。其实有相当一部分特教学校设置在县城，随着建立生态城市，绿色城市等一系列口号的提出，城市绿化，苗圃等不断走进人们的生活，园艺可成为智残学生就业的一个渠道，掌握浇灌、修剪、清扫等简单的工序。县级特教学校还有大部分学生来自广阔的农村，智障学生也有一定的模仿能力。来自农村对农作物从播种到收获的过程，以及牲畜家禽的喂养方法有直观印象。我们何不利用农村的丰富资源培养学生的治虫、种菜、施肥、除草、喂食等简单的种植技能，使他们成为新时期的合格农民。

学校应与行业、企业、事业单位办学和社会各方面联合办学；学校还应对家长进行教育孩子方面的培训，职业训练时与家长分工合作；学校还应利用教育部门、残疾人联合会，民政部门的合作，得到他们的扶持，并能利用社区自然支持，充分调动各种可能的人力资源。积极将学生引向校外，让他们充分地接触社会，与企业建立长期实习，见习制度，与有关学校开展互学交流，联谊活动。将自强建业的残疾模范请到学校，用典型事迹感染学生，激励学生。学校应大力宣传智残学生。开展残疾学生志愿者活动，开展义工活动，为社区、街道义务清洁卫生，为敬老院的老人打扫卫生，理发，整理衣物，使智残学生学会沟通，学会自理。