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序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇城市智慧交通范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
一、在城市靜態管理中出現的各類問題
靜態交通管理十分復雜,但又很重要,主要包括行車政策、停車形式、停車場的設置、日常出行方式、換乘途徑、占地范圍、靜動交通結合等多個方面的內容,因此,需要有完備的交通政策和合理規劃指導。當下,受國家道路布局規劃、政策明文規定等問題的多元影響,各類問題凸顯,致使國家對城市靜態交通管理的重視度逐步上升,下面談一談出現的問題。
(一)人口密集區停車位不足
隨著私家車的增多,汽車的私有量逐步上升,但城市面積有限,停車位數量需求增多。尤其在城市中心區域和旅游景區等人口聚居處,停車點不能滿足車輛需要。
(二)對停車資源的利用不合理
在企業及商場集中地,白天,大量汽車長時間停留,且不斷有新來往的車輛想要停留,造成車位嚴重不足現象;晚上,幾乎沒有車輛停留,造成車位空缺。停車場的不合理使用,致使停車資源不能及時被共享和利用,導致停車矛盾加劇,甚至引起矛盾激化。
(三)司機停車過于盲目
對于駕駛員而言,并不是所有地方都去過,有很多地方是第一次去,因而需要借助汽車導航。但導航不能提供非常準確的停車信息,使司機常常盲目找尋空余停車位而影響了后面的車輛行駛,加劇了交通壓力,甚至會造成亂停現象。
(四)停車收費標準單一
就當前情況來說,許多停車場地沒有制定合理、嚴謹的收費標準,會形成鉆漏洞現象,致使停車時間過長并陷入惡性循環,既給車主增加了出行壓力,又不利于交通體系的健全、完善。
(五)靜態交通管理體系不健全
當前,大多數城市的各個停車場車位信息仍然相互獨立,信息孤島效應明顯。城市靜態交通還存在著管理不嚴謹、標準不細致、規劃不健全等各類問題。城市管理人員、警察要充分發揮監管作用,還要進一步加強靜態交通體系標準的完善,系統、綜合考慮不同地點停車場資源配置情況。
(一)優化資源配置,完善資源管理
在交通管理中,對交通體系的掌握和交通需求量的關注十分重要。諸如上海、北京、廣州等大型一線城市出現了嚴重交通擁堵情況,給城市居民生活及當地交通體系帶來了巨大影響。伴隨著大數據時代的蓬勃興盛,司機可通過大數據合理分析城市交通網的信息,逐步提高資源利用率。簡單來說,大數據既能適時分析整合大量數據信息,又有助于對我國交通管理體系的發展情況做出探討。而且,城市管理人員可以在極短時間內深入挖掘研討各類數據。大數據在靜態交通管理中的利用,能夠幫助城市交通管理人員優化資源配置,完善資源管理。
(二)及時停車信息,引導司機快捷停車
大數據的使用可以向司機提供停車位容量、停車地點及行車路徑等信息,既方便了駕駛員的出行,又優化了行車路徑,能有效緩解道路擁堵、汽車尾氣排放量過多、交通環境噪音污染等問題,對交通供給和交通需求方面具有重要意義。
(三)減少交通違章,提高路面處理能力
大數據對預防交通違章影響巨大。它能夠針對以往交通事故的經常發生路段、災禍產生頻率找出原因,提出預防措施,并實時檢測交通事故,督促提醒相關交通部門做好處理工作。此外,在大數據背景下,城市交通管理系統還將逐漸智能化和集成化,如可以自動檢測道路狀況,并進行相應預警,制定有效解決措施,使城市居民的出行更加便捷。
(四)實現信息資源共享,優化雜亂環節
大數據的使用能幫助建立信息資源共享、各類資料整合完善的智慧城市靜態交通系統,有利于及時實現信息處理和資源控制。同時,通過科技替代人工,既緩解了專業人才不足的問題,又減緩了從業人員的壓力。大數據對駕駛員信息進行分析、整合,從而提出更適合出行者的、更豐富多樣的交通出行方式,有效提高了城市交通運行效率。現如今的智能引導、系統識別、數據驗證、自動收費大大節省了人們的時間,促進了智慧城市交通管理系統與其他子系統無縫銜接,進一步提升了城市交通管理效率。
參考文獻:
[中圖分類號] F720 [文獻標識碼] B
在城市化發展高速的時代,由于人類改造自然的能力還不高,跟不上城市發展的腳步,導致城市發展帶來了嚴重的資源和環境問題。面對這些問題,人們開始轉換思維方式,提出運用“智慧”理念來尋求解決方案。隨著人們生活水平的提高,人們對購車的剛性需求越來越旺盛,大慶平均每天上路137臺私家車,車輛不斷增加的同時造成了交通擁堵、環境污染等問題,影響了大慶人的幸福指數,建設智慧交通提升大慶人幸福指數已是當務之急。
一、智慧交通的建設對城市發展的意義
截止到2015年,我國汽車保有量已超過1.72億量。城市擁堵已成為我們日常生活中最頭疼的問題之一。2016年政府工作報告提出的互聯網+、智慧城市,為我們解決交通問題提供了思維和創新的方向。
(一)智慧交通提升公眾對環境滿意度
智慧交通的根本是讓交通具有人一樣的、甚至超人的思考問題和解決問題的能力。[1]用“智慧”理念打造的交通體系,不僅通過交通信息平臺可以將收集的信息資料情況,及時進行信息,讓出行的人們及時掌握道路情況,還可以運用大數據對信息資源的分析整合,對道路、公交車、私家車進行合理的調配,緩解道路交通擁堵問題。智慧交通的建設可以提高市民對交通環境的滿意度,通過合理配置資源,及時道路情況,市民可以根據道路情況選擇出行線路,避免造成交通擁堵,浪費出行時間。緩解交通擁堵的同時要以減少汽車二氧化碳的排放,降低空氣中的污染指數,提高市民的居住質量,營造健康、便捷、舒適的城市環境。
(二)智慧交通促進管理部門流程再造
傳統管理模式各部門僅負責本部門流程的信息,其他部門的信息流程不清楚,形成一個個孤立的流程。這種流程影響對公眾的服務質量,導致公眾對交通部門的期望逐年下降。用智慧+大數據+交通的創新模式,可以使交通工作流程做到多渠道、跨部門、無縫隙、全方位的整合,實現業務流程不重復,交通管理一體化的全新工作流程。全新的交通管理體系,不僅解決管理脫節的問題,同時通過資源整合與各部門信息資源對接后,加以分析還可以推算出交通擁堵時段,比如,南方交通部門可以根據供水公司提供的早晨用水量加一個數值,就可以推算出交通早高峰時間,交通部門可以依據數據及時疏導交通,避免道路擁堵。
(三)智慧交通驅動綠色智慧城市的發展
經濟是一個城市發展的重要環節,交通的薄弱直接導致城市的經濟發展。交通擁堵、交通事故增多、空氣環境污染,單純的擴大路網的模式已經不能滿足人們日常的需求,政府開始尋求解決方案。智慧交通的提出有效緩解供需矛盾,推動城市更加綠色更加智慧的發展。在新常態下建立交通信息平臺可以及時公布擁堵路段的信息,微信城市服務一欄北京等大城市已經建立信息平臺,市民可以根據平臺選擇路段,最大限度提高出行率;交通信息平臺還可以對公交及運營車輛進行合理調配,提高經濟效益。
二、大慶交通發展存在的問題
隨著生活水平的提高,大慶人對生活質量的需求越來越高端化,私家車增長速度逐年增加,需求增長的同時也激發了交通發展、市民、城市建設之間的矛盾。
(一)交通發展跟不上機動車增長速度
大慶交通建設有著獨特的優勢,交通規劃相對比較合理。但是,近年來交通發展明顯跟不上私家車增長的速度。截至到2015年私家車已超過40萬臺,私家車的增加造成道路的壓力,多處路面出現不同程度的損壞,不能及時修補道路,影響城市的美觀,造成市民出行困擾;同時,私家車的增加引發交通的擁堵,尤其早晚高峰時段,汽車造成了中三路、世紀大道等多條主干線的擁堵。日前私家車的保有量還在持續的增長。
(二)交通硬件設施和管理手段相對滯后
大慶交通相對其他城市硬件設施水平要高,主干道路寬、路面平整,后建的商業區如萬達、大潤發等都規劃建設有自己的停車場,后建的居民區也都建有停車場。但是,老區的交通硬件設施相對滯后,像薩爾圖區百貨大樓周圍的設施就比較落后,節假日交通擁堵現象嚴重,由于地下排水管道的老化,大雨、急雨淹車的現象時有發生,造成商業區經濟下滑。車輛的增加對交通管理部門也造成了較大的壓力,由于交通管理部門的信息化管理沒能及時跟上信息時代步伐,管理部門不能及時掌握相關的交通數據,給管理帶來了一定的困難。
(三)市民交通安全意識淡薄
現代城市節奏快,工作壓力大,在駕車行駛中“路怒癥”的現象越來越嚴重,這也說明了市民對行車安全意識淡薄。市民交通安全意識淡薄主要體現在三個方面。第一,行人不遵守交通規則。過路不走斑馬線,不看紅綠燈、橫跨隔離欄發生的交通意外時有發生。第二,非機動車駕駛員不遵守交通規則。像車行車、摩托車等非機動車管理不到位,存在嚴重的安全隱患,經常出現,隨意行駛,任意穿插,闖紅燈,甚至有時會出現在行車道上逆向行駛的現象。第三,機動車駕駛員不遵守交通規則。少數營運出租車素質不高,隨意停車載客、壓線超車搶道;少數私家車同樣存在壓線超車搶道、不遵守交通規則的問題,這也是造成交通事故的重要原因。
三、以智慧理念推進大慶交通建設
(一)創新思維方式突破交通的發展路徑
交通建設的思維方式不可固步自封、因循守舊,要不斷的創新、不斷的突破。首先,要用哲學的思維方式來思考,為創新提供思考方向。哲學是各領域發展的思維基石,用哲學智慧對當前大慶交通存在的問題進行理性分析,是尋找解決方案的途徑之一。其次,要用大數據的思維方式,掌握交通發展趨勢。互聯網和大數據技術為緩解交通擁堵問題打開了新思路。[2]傳統的數據僅是從樣本推算全部數據,精準度不高,大數據是以采集全部數據模式來進行推算,精準度高,為時時掌握交通信息,改善交通環境,提供了解決需求的思路。
(二)善用信息手段提高大慶交通管理水平
發達國家已經逐步完善了交通發展的信息系統平臺,國內像北京、上海等大城市的交通信息平臺也都已成熟。大慶的交通系統平臺雖然已經建立,但應用上還有所欠缺,優化和整合各信息平臺是完善交通監管的重要途徑。通過對交通信號系統、電子監控系統等平臺的整合,實時采集的交通信息同歷史交通數據進行的分析,就可以對交通流量數值進行預測,準確率可達90%以上。信息平臺的優化可以使交通監管部門準確掌握實時路面情況,對擁堵道路可以及時進行疏導,對肇事車輛可以提供證據進行責任劃分。信息平臺的整合可以有效的治理二手車輛交易市場混亂現象,打擊不法車輛中介,改善車輛交易環境,保護市民財產安全,提升交通部門的工作效率。
(三)完善路網建設與交通設施建設
路網建設和基礎設施的完善,是緩解交通壓力、合理安排道路布局的重要途徑。交通部門是城市規劃建設的重要參與者,并要提前介入到新建道路或改造路段規劃中去。交通部門可以提前對交叉路口、停車場、道路寬度等方案進行評估,對不合理的方案提出修改意見,使大慶城市道路交通的規劃更加科學、更加合理。政府要加大資金投入度。交通是關乎一座城市經濟發展的命脈,交通的發達代表著城市經濟的水平,所以重視交通建設是推動大慶經濟發展和城市轉型的重要手段。加強非機動車道建設。大慶交通道路缺少非機動車道,是導致非機動車與機動車事故的重要原因。非機動車道的建設,可以實現車流各行其道,減少交通事故的發生,提高市民的通行能力。
(四)加強宣傳提升市民交通安全意識
首先,制定相關的法律法規。當前交通的法律法規還不健全,像對行人的法規沒有完善,行人不走斑馬線、闖紅燈等現象沒有硬性規定其事故責任的劃分。行人不遵守交通規則是導致事故率上升的原因之一。法律法規的實施需要積極營造執法環境。執法必須要嚴,堅決取締影響交通安全與暢通的違法行為。早晚上峰時段必須保證主干路、易擁堵路段警力充足,避免交通大擁堵。其次,加強心理咨詢力度。“路怒癥”、開快車等是駕駛員心理問題導致的。要加強心理咨詢力度主要包括兩方面,第一方面考取駕駛執照要增加心理測試科目,對有燥狂癥、抑郁癥等心理病人員不予考取駕照。第二方面定期對駕駛員進行心理疏導,緩解工作、生活中的心理壓力,讓駕駛員保持愉快的心情開車。最后,普及安全和文明意識。開展形式多樣新穎的交通文明活動,強化市民文明、安全意識。同時信息平臺要發揮輿論監督作用,逐漸形成相互禮讓、文明出行的良好交通氛圍。
目前,新型的現代化技術在城市建造以及其他領域中都得到了普遍性的應用,并且這些應用也取得了較為明顯的收獲及成果。而要實現全局性、智慧性、經濟性、可持續性的城市交通建設,筆者對于智慧城市背景下利用互聯網完成交通平臺的建設所作出的分析,便具有了十分深刻的現實意義。
一、關于“智慧城市”背景下“互聯網+交通平臺”的內涵解讀
(一)智慧城市中“互聯網+交通平臺”的相關內容
“智慧城市”指的是利用現代通信與信息等技術手段進行感測、分析與綜合整個城市核心運行系統的關鍵信息,進而對包含民生、環保、城市服務、公共安全、工商業活動等在內的多種需求所作出的智能響應。簡單來說就是利用具有先進性特征的技術,實現整個城市的智慧型的運行與管理工作。隨著人類社會的逐步演進,目前已從農耕集群、工業城市發展到信息化時代,而關于城市的建設也獲得了翻天覆地的變化。不僅作為人類居住場所的功能得到了新的開發,而且關于文明“磁體”的作用也得到了延伸,城市的構建也越發具有“智慧性”,并為人類更多文明成果的產生與傳播貢獻出巨大的能量。所以,“智慧”既是人類的精神能力在城市構建中運用的聰明才智,同時城市的“容器”性作用本身也延展了發展決策的科學化、運行質量合理化等特征。在智慧城市背景下利用互聯網來完成交通平臺建設,這些也都更加符合了當今社會所要求的多元、平等、可持續的復合需求。關于在智慧城市背景下的“互聯網+交通平臺”的建設內容,主要指的是以聯程聯運方式為主體的交通戰略。這就要求當下關于城市交通平臺的建設必須要以互聯網技術作為應用手段與科技基礎,并將智慧物流與智慧交通等內容共同納入建設過程中去,從而促使建成的交通平臺既能夠滿通服務的基本要求。同時,其具備的多樣化、多元化的模式內容也能夠成為平臺應用的特點,并發揮創新引領的作用,為人們的生產生活提供力所能及的便利性作用。當然,這種新型的在智慧城市背景下利用互聯網技術實現交通平臺建立的艱巨任務,在其建設過程中也會面臨一系列方法、技術應用等難題,該項任務也必將成為對于傳統型交通服務平臺的徹底性顛覆。
(二)智慧城市背景下聯動互聯網科技完成城市交通建設的必要性意義
在智慧城市的背景下借助互聯網技術建設城市交通平臺具有眾多優勢及意義,簡要概括起來主要有以下方面內容:第一,“互聯網+交通平臺”的新模式屬于新興的業態內容,努力加強平臺建設,對于改造傳統交通服務行業有著巨大意義。新模式相較于傳統服務體系也具有著無法企及的優點,新模式所蘊含的管理體系內容與服務組織體系也更加容易達到高效化、優質化、秩序化的工作效果。此外,在互聯網技術上發展而來的交通產業體系也能夠實現生態圈的再造與產業鏈條的重組,這也必將給交通產業的良性成長注入嶄新活力。第二,這種將互聯網技術同交通平臺建設緊密結合的成功建設實踐也具有周期的無限性、市場定位精確性、成本節約性、訊息便捷性、信息透明性、服務互動性等特點,而這些特征也更加體現了互聯網技術的重要性地位。有所區分的是,交通平臺的建立更加側重于物流、客運等內容體系的構建,但是二者在完善智慧城市的框架內也都能夠實現完美的協同發展。概括來說,智慧城市的建設目標即為立足于科學的發展計劃之上,對先進的技術進行集成,從而實現網絡的寬帶化、綜合化、物聯化。所以,這種關于利用互聯網建成現代化交通平臺也是同智慧城市發展的總目標相互適應的。第三,在智慧城市的背景下完成互聯網同交通平臺建設的共同聯合,也直接為人們的生活和企業的發展提供更為廣闊的空間。其通過科學、智慧的城市規劃與管理,不僅能夠保障居民享有更高的生活品質,讓人們的生活環境狀況得到顯著提升,同時也使得城市資源得到更加合理地分配,從方方面面促進城市面貌的煥然一新。尤其是在經濟高速發展的今天,各級政府也加大了對互聯網化、智能化的交通化的建設投入,其具體發展情況如下表1所示。截止到2020年,關于交通市場的規模預計也將達到2000億元,迎來了更大的機遇與挑戰。
二、在智慧城市背景利用互聯網完成交通平臺建設的方法
在智慧城市背景下,要利用互聯網完成交通平臺的建設,主要有以下事項值得注意:第一,建設發展的過程中,要參考與吸收國外優秀發展實例,并從中提煉出關于我國互聯網城市交通平臺建設的最優方法。運用新型的技術手段對城市的本質內涵與需求方向進行重新的審視,不是某一個國家所獨有的發展觀念,而是未來世界共同的發展潮流。因而加強對于國外先進技術、先進想法的借鑒,對于國內城市建設“博采眾長”“兼收并蓄”的學習、運用同樣有著重大意義。要達成平臺建設的目標,重新的審視城市的內在也顯得特別重要。這其中主要包括了城市的目標定位、城市結構調整、城市功能的培育、城市特色與形象的體現等內容。只有對上述內容進行深入的把握,才能夠促使我國在相關政策與計劃的制定過程中更加具有長遠的眼光,從而在國際市場上也保持絕對的競爭實力。第二,在具體的建設過程中,也需要結合我國國情與社會發展程度,完成政策、計劃的確定。關于“互聯網+交通平臺”的建設目標最終是要落實到具體的建設活動中去的,因而這一系列的舉措也需要符合國內實際。我國的城市建設背景同其他國家還有著巨大不同,其中,我國所面臨的人口增長速度與環境承載能力不相協調的問題仍舊較為突出,這迫使著生態環境的壓力與自然資源的需求壓力也日益增大,進而城市交通的管理協同性、辦事效率也都受到了不良的影響,并且經濟產業的格局也同管理辦法、技術生產不相匹配。所以,只有立足現實的建設,切合實際發展,才是我國建設的必由之路。第三,要實現由供給型的發展轉型為需求型的模式升級,關鍵要從“內在”進行“翻新”。利用互聯網技術實現對于交通要素之間的識別、定位、與管控工作也成為連接人、路、車三者之間相互協調聯合的技術要求。由此可見,正確處理好互聯網交通特性與城市交通平臺建設特性之間的聯系,也成為十分重要的技術內容需求。從如下圖1所示的關于智能交通的市場發展規模圖示中可以看出,智能化的交通市場也被人們普遍看好。但信息技術本身具有不對稱的特點,要做到交易成本的有效降低與資源配置效率的明顯提高,那么同互聯網相銜接的頂層設計模式,也需要得到交通行業市場化的力量的大力推進。第四,要切實實現互聯網在交通技術領域的建設工作,還需要對關鍵性的技術進行詳細體現。我國關于城市交通系統的管理現狀,就目前來說還是相對封閉的,不同種類的信息也僅僅屬于分屬部門的內部擁有,而造成這種信息之間的不能更好地完成分享任務的原因,主要還是關于互聯網的綜合性技術沒有落實到位。這種綜合性平臺技術的匱乏,一方面是沒能對交通信息的數據內容進行深層的挖掘與融合,另一方面,在面對真實的交通現狀時,這種交通現狀也使得政府部門無法對城市形成科學有效的管理,從而不能達到減少交通出行成本的結果。而要對綜合性的交通平臺技術進行掌握,從整體上來說主要是對技術的系統性、集成性、先進性與綜合性提出的要求。系統性指的是所使用的技術手段能夠符合特定的要求;集成性特指對于整個交通互聯網系統內部技術的集成要求;技術的先進性主要是能夠對現實中的問題實施可靠、可行的解決;綜合性的要求則是對系統中所有技術的綜合性運用,而不是簡單的技術疊加。
三、“互聯網+交通平臺”建設過程中關鍵技術的運用辦法
要實現關鍵技術在“互聯網+交通平臺”建設中的良好運用,簡單來說需要從以下方面進行把握:第一,利用互聯網做好交通平臺的檢測工作,檢測技術便是其中一項的內容。尤其是在智慧城市的背景下,關于項目的檢測及技術與手段都是十分常見的,其豐富性內容包括了對線圈、雷達、視頻采集、雷達、衛星定位、微波、手機終端等方面。尤其是最近幾年發展起來的視頻采集、GPS、RFID技術也成為采集數據類型最為快速的方法,其在生活中的應用范圍也包含了公路車輛闖紅燈的自動記錄系統、車輛違法自動記錄系統、交通事件的檢測系統、車輛智能監測系統、交通信息的采集系統、機動車輛的查緝布控系統、車輛定位系統、電子車牌、ETC停車收費系統以及其他違法行為的信息采集系統等。第二,互聯網網絡技術作為建設“互聯網+交通平臺”的基礎性技術,在系統平臺的具體建立過程中發揮著不可替代的作用。互聯網的相關技術手段能夠實現不同信息之間的基本交換與通信功能,因而對于交通平臺所需要的程序、數據、文件之間的傳遞也需要依靠計算機網絡予以滿足,而要實現計算機互聯網可靠性能的提升,那么技術人員可以在聯通網絡之后將網絡之間互為后備,以此滿足當某一網絡或機器出現故障時,這種互為連接的備用設備變能夠為故障網絡提供備用的系統網絡,從而實現安全、穩定的互聯網運行的要求。第三,人工智能的相關技術。關于該項技術在互聯網交通平臺建設中的使用,也有著十分必要的研究意義。其研究的方法與路線因為不同學派之間觀點存在差異性,所以在研究方法與內容上也有所區分。綜合來說,關于人工智能的應用主要還是體現在專家空盒子、神經控制、知識控制、模式控制等智能控制模式與智能通信以及智能管理方面的內容。第四,關于交通數據庫的技術內容。該項技術通常是指在外部級、概念級與內部級結構內容中建立起完善的交通系統,而各項組成部分又共同形成一個完成的交通平臺數據庫整體。其中概念級是指數據庫的邏輯結構內容,這種結構的內容也被稱作是概念視圖,不僅所有的數據能夠被相互描述,同時這種聯系關系也能夠從數據結構上得到展示。由此,概念視圖也可以說是對于所以外部視圖內容的并集。外部級又被稱作用戶級,能夠定義同用戶產生緊密聯系的數據信息的局部性的邏輯結構,這又被稱為是數據庫外部視圖內容,而與一個數據庫相對應的能是多個外部視圖,所以不同的外部視圖之間其內容既可以相互不同也能夠互相交叉與重疊,從而實現數據信息的最終共享。而內部級則是當概念級已不涉及到任何存儲的特征時,同樣實現儲存結構的意義,從而在內部對其展開視圖描述。這種內部視圖的方式可以對存儲的字段予以說明,并且也包含了對順序、散列編址、索引、指針以及其他細節的記錄。
四、結束語
由于近幾年來交通行業的大規模發展,在很大的程度上使得我國的道路擁擠的問題變得嚴重。這種情況的出現使得我國的經濟發展受到相應的阻礙,因此這就需要采取一定的方法對這種問題進行合理的解決,從根本的角度上實現在交通行業的高速發展的過程中,相應的道路擁擠的問題也得到解決。進一步實現交通行業更加智能的發展。
1 智能交通集成現狀特點
1.1 智能的信息感知
1.1.1 卡口智能抓拍:卡口攝像機前端高清抓拍機集視頻采集、視頻處理、車輛信息識別等核心功能于一體。
1.1.2 違章自動檢測:電警攝像機內置具有車輛違法檢測、識別可對多種違法行為進行檢測和記錄,同時具備通行車輛抓拍和記錄、全天視頻監控錄像、交通參數采集等多種復合功能。
1.1.3 人臉抓拍比對:高清人臉抓拍服務器內嵌人臉抓拍算法,可對圖像中的人臉進行自動抓拍和上傳,建立人臉信息數據庫,提供黑名單預警、人員布控、人臉檢索、大庫比對等智能化應用。
1.1.4 智能分析處理:智能運動跟蹤、高清視頻拼接、視頻智能分析等多項智能應用技術,變被動式監控為主動型防范,大幅提高視頻使用效率。
1.2 強大的實戰應用
1.2.1 可視化圖上作戰:依托公安PGIS系統,實現人、車、物的軌跡刻畫和案件線索分析,提高案件偵破的效率,同時實現可視化指揮調度功能。
1.2.2 實戰化視頻應用:融合視頻標注、視頻摘要、智能排查、濃縮播放、圖像增強、圖像編輯、萬能播放器等多樣化的智能工具.提高視頻偵查的工作效率,縮短反應時間、減少人力耗費。
1.3 指揮調度
1.3.1 線上線下“雙巡防”模式:建設空中有監控、地面有巡邏、出城有卡口、城中有崗亭的指揮巡防模式,線上線下有機融合,大幅提升社會治安防控能力。
1.3.2 “可視化”貫穿指揮全過程:以PGIS地圖為載體,將時間、空間有機結合,實現報警定位為可視化、街面警力分布可視化、警力現場處置可視化、處警過程可視化。
1.3.3 “一鍵三能”縮短響應時間:支持快捷操作工具,一鍵快速布控警力,一鍵圖上點擊通話、一鍵警情同步,實現了指揮的扁平化,大大縮短了指揮調度響應時間。
2 智能交通集成在智慧城市的創新應用
在現在社會上出現的只會城市中就需要相應的智能交通的參與,這種智能交通的參與會使得城市的發展得到有力的保障。而且在現在智慧城市的擴大過程中,相應的監控系統和高科技技術的增長僅僅只依靠人力管理是根本不行的,因此這就需要進行相應的智能交通。通過高科技的手法對交通進行合理的監督和管理,使得智慧城市能夠得到更好的發展。
而且智慧城市的建設還在很大的程度上實現了技術向實用性的跨越,實現監控與相應卡口達到統一管理模式。對汽車的搜尋只需要進行簡單的號牌輸入就可以找出該輛車的行駛記錄,這種做法對公安機關追查相應的車輛起到及時有效的作用。這種技術手段除了這一項作用之外還存在相應的特點,在這里筆者對這項技術手段的特點進行詳細的論述。
2.1 具有廣泛的兼容性
總的來說使用相應的智能交通的最大受益人就是進行偵查的公安機關,而且這項技術手段在進行相應的公關機關的偵查中除了有效的監督之外還可以對設備的異構、軟件和數據進行相應的兼容,從根本的角度上實現小投入大收獲的作用。而且還能夠進行相應的多樣化接口的輸入會讓輸出,使得這項技術手段能夠發揮自身最大的功效。另外對兼容性的體現也并不是單一的體現,在很大的程度上來說相關的兼容性主要體現在三個方面,這三個方面主要包括對相應數據庫的對接、異構平臺的對接和不同廠家的硬件進行對接。在三個方面最根本的功能和目的在于通過合理的監控手段對相應的信息、第三方平臺的數據進行對接,另外對不同廠家生產出來的設備還需要適當的方法建立一套統一、可擴展的體系,從而實現最大的兼容性。
2.2 具有開放的擴展性
前文中所說的與相應的異構平臺進行相應的對接,除此之外還需要對內部進行相應的集成處理。這種做法的根本目的在于進行相應的偵查工作時能夠從根本的角度上實現特殊的要求特殊定制,從而進一步為公安交警部門實現優秀的實戰平臺。
2.3 數據深層信息研判
由于把我國擁有汽車的數量比較多,這就在很大的程度上導致了系統需要進行研究的數據非常多,不僅如此還需要從眾多的數據中找出相應的風險,在進行數據分析的同時還需要為相應的偵查工作提供研判分析數據而且系統通常使用卡口和監督的方式對數據進行收集,使得為各個部門的偵查工作提供有力的線索。
2.4 GIS系統的應用
通過電子地圖可實現對布控報警的迅速定位以及對特定車輛的軌跡分析。還可以對設備進行管理,操作界面直觀方便,能從廣泛意義上來實現對前端設備的信息譽里、了解設備實時運行狀態、又游旨定設備進行參數配置等一系列的功能,可操作性強,便于靈活地調度和跟蹤,處理報警言息等。
2.5 貼近實戰的管控業務
通過與三臺合一系統集成對接,實現了接處警業務,并通過GIS地理信息系統,實時查詢定位警力,實現快速高效派警,實現第一時間趕赴現場。同時可以控制事發地點的信號、誘導系統,已實現交通疏導。針對重大事件,平臺提供特勤預案業務。制定特勤路線(區域),執行時會自動聯動路線(區域)的視頻監控系統,有效的監控周邊情況,并實現交通的暢通。
2.6 交通誘導系統
誘導主要為交通指揮人員實時提供各路口和路段的交通狀況,例如:路段的擁堵狀況、信號燈狀態等。這些信息能幫助交通管理部門及時采取合適的處理方式和處理預案,并通過由廣播電視媒體和前方交通誘導顯示屏及時信息,告知路面駕駛員和行人,進行有效的交通疏導。
結束語
在現在的社會發展過程中對相應的智能交通的應用也越來越廣泛,這在很大一方面是由于現在交通設備的不斷增多和相應的道路容易發生堵塞而設立的。而且在很大程度來說進行相應的只能交通能夠使得現在社會上存在的交通問題得到更好的解決,而且還能在一定的角度上為現在社會上通過道路犯罪的案件進行破除,從而更好的促進相應的智慧城市更好的發展。
參考文獻
中圖分類號:U491文獻標識碼: A
Application of Intelligent Bus System based on GIS and Beidou Positioning in City Traffic Planning
DING Si-lei, CHEN Yun
(Heilongjiang Institute of Geomatics Engineering, Harbin 150086, China)
Abstract: The bus system is the lifeline of city traffic, its development level directly indicates a city's comprehensive strength. This paper introduces an application of intelligent bus system based on GIS and Beidou positioning in city traffic planning, using it can effectively improve the city traffic transport efficiency, and guarantee the traffic safety, in order to serve the public better.
Key words: GIS; BDS; intelligent bus system; traffic planning; mobile internet
0引言
交通是城市發展的永恒主題。安全便捷的交通,是城市競爭力的重要體現,也是生態宜居城市的必要條件。公交系統作為城市地面交通的命脈,仍然在很大的程度上作為人們上班和出行的首要選擇,公交體系的發展水平代表著一個城市的綜合實力,一個良好、有序、方便、智能的公交體系,會給市民及游客的出行帶來極大方便,也會給游客對這個城市帶來良好的印象。
1城市公交車體系現狀
在很多的一、二線城市中,公交車體系從管理到運營都存在很多問題,主要集中在以下幾個方面:
1)不準時,且沒有提示,除了始發站,其他站點公交車什么時候到達基本沒有定點,且晚點了也沒有提示,很不人性化。
2)錯報、漏報現象嚴重,報站、路段信息及轉彎提示等都由人工控制,容易錯漏。
3)部分線路上下班擁擠嚴重 ,經常出現過去幾輛車都坐不上的現象。
4)相關部門管理比較弱 ,目前公交車管理部門基本只是對始發站及終點站有所管理,途中站基本沒有管理,途中基本沒有監督管理制度。
5)公共交通網絡規劃不合理,不少的公交線路很大一部分的路段重復,一些路段由于公交車的重復停靠造成擁堵,二有些路段公交線路稀少造成長時間等候。
2智慧公交系統總體目標
借助于地理信息強大功能,在數字地圖及三維可視化支持下,基于開放的、并且適用于密集建筑城區的北斗衛星導航系統(BDS),實現城市公交車輛運營調度的智能化、公交車輛運行的信息化和可視化、實現面向公眾乘客的完善信息服務,加強對運營車輛的指揮調度,提高城市交通運輸效率,保障交通安全,更好的服務大眾。
3系統功能設計
智慧公交系統是一個基于B/S架構的系統,使用JAVA語言開發,數據管理基于SQL Server數據庫,另外,實景照片、視頻、站牌、廣播信息等,通過專用的FTP服務器管理和調用,GIS通過Geodatabase來管理和調用,系統功能架構如圖1所示。
圖1功能設計
Fig.1 The function design
3.1基礎GIS數據庫建設
收集、整理所在城市的基礎地理信息資料(大比例尺DLG、DOM等)、交通專題資料、三維建模數據等,通過航測內外業一體化的方式進行修測和檢核,最后入庫,同時錄入相關聯的屬性信息(包括道路及附屬、站牌、站點,臨街建筑等)。
3.2公交企業綜合管理系統
該子系統使用于公交管理部門和企業,涉及人力資源管理、車輛管理、設備管理、維修管理、查詢統計、票務管理等,登記所有司乘人員、后勤人員、維修人員、管理人員等信息,并進行角色和授權管理,實時更新公交車輛狀態信息,隨車設備情況、維修信息、線路運行等,基于豐富的查詢統計功能,全方位掌握公交系統各部件的真實情況,為公交的安全高效出行提供第一道保障。
3.3公交運營管理系統
基于GIS的強大功能,輔助實現公交運營全面管理,涉及行業信息管理、線網規劃調整、場站規劃調整、公共安全管理、政府決策支持等,以運營服務為中心,組織和經營城市交通,為城市經濟活動,為社會發展,為城市人民勞動和生產服務,為城市提供迅速、方便、安全、準點、舒適的服務方式,最大限度地節省乘客出行時間。
通過公交運行管理,達到以下目的:
1)大眾出行乘車的全程時間要短,行車間隔要短;候車時間要少;
2)線網布設合理、線網密度高、轉換車次少、設站合理、轉便;
3)從多個方面保證安全行車;
3.4公交智能化監控調度系統
包括公交車輛以及司乘、服務人員的計劃排班管理、公交線路實時調度管理、BDS/GIS實時監控管理、運營統計分析、實時定位、電子地圖、行車軌跡跟蹤及回放、視頻監控、速度監控、智能報警等功能。
通過北斗定位、導航和精準授時功能,結合基礎地理信息數據,系統能夠查詢各種道路交通信息,如道路對應的路況、站牌站點信息、路線臨街主要建筑物、所有途經公交線路信息、 預計到站信息、 首末班車信息、 公交實時位置信息、前后車輛運行間隔信息、 實時運行狀態、 當前運行速度、 運行線路上的交通路況、乘客流量信息等,降低公交運營成本,提高調度應變能力和服務水平。
3.5公眾出行信息服務系統
該子系統是一項便民服務,同時具備信息多樣化和信息收集分析功能,涉及電子站牌、移動終端互動、門戶網站互動、公交查詢系統、人工熱線電話等功能,能夠向公眾傳遞經過某一條線路上的所有的公交車輛及位置信息,顯示下一班車輛到站距離、站隔并預估大致時間,使換乘銜接更為高效,換乘方案可預見性強,此外還可以實時公眾信息、便民信息、政府政令、推送廣告視頻等。另外,通過移動終端、門戶網站和市民熱線等還可以與公眾互動,收集公眾訴求,提高公交服務質量。
4應用前景
借助物聯網、大數據、云計算及移動互聯技術,結合地理信息及北斗定位導航服務,根據城市交通道路實際情況及公眾出行習慣、偏好等開發的智慧公交系統,除了能夠方便公眾出行,達到節能減排、低碳環保及綠色出行的目的,還可以將城區的物理基礎設施、信息基礎設施、社會基礎設施乃至線路臨街商業基礎設施緊密地連接起來,并且能夠實時與大眾互動,推送信息同時收集訴求,不光保障城市地面公交的合理、暢通、方便快捷,更能合理的利用資源,施惠于大眾,服務城市規劃建設。
該系統的建設與推廣,具有廣泛的應用前景,能夠為相關行業如城市出租車管理、城軌交通管理、私家車出行規劃管理等相關的綜合管理解決方案提供參考。
參考文獻:
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歷史上的城市分割布局導致的交通擁堵及早期修筑道路遺留的問題,是北京交通擁堵無法逃避的根源。在當時國內經濟相對不發達、人口和車輛都相對較少的情況下,問題并不突出。可是由于城市不同功能區的疊加,近些年擁堵已經成為了一種常態。北京早期交通線路的設計很大程度上并沒有考慮到日后北京的高速發展,同時也因為多種原因存在許多不合理的路線。如:西客站周邊的道路,公共交通工具很多,擁堵是家常便飯。北京不少立交橋同樣存在諸多問題:建國后北京的立交橋在短時間內建成很多,在當時條件下被認為是一種技術進步。但是倉促的時間導致設計上的諸多紕漏,最后造成不少立交橋上不去、下不來、司機見了暈頭轉向等情況,使得擁堵更為頻繁易發。
而當政府對城市交通缺乏有效管理的情況下,新建的道路設施會引發新的道路需求,而交通需求總是超過道路供給。也就是說,不管政府投入多大的人力財力,結果必然導致交通擁堵,“當斯定律”描述的情形對于分析今天北京的交通擁堵問題仍然有效[1]。城市建設應該規避交通設施可能發生的風險問題,同時重新規劃不合理線路設計。隨著宏觀經濟的發展和城鄉差距的逐步減小,北京市中心的常住人口在一定時期之后會有所下降。在這種情況下,根據交通承載力,可逐步對不合理的路線等進行重新改建。
二、北京交通基礎設施建設現狀與問題
(一)從人口規模看北京交通現狀
隨著人口和社會經濟的發展,北京市的交通出行量逐年增加。2011年北京市常住人口由2005年的1538萬人增加到2018.6萬人。人口的絕對數量從兩個點導致了或者加重了城市交通擁堵問題:一是公共交通工具和線路相對有限,很大程度上無法滿足不斷增長的人口的出行需求。二是私家車保有量極高。2011年,北京全市機動車擁有量為498.3萬輛,其中私人擁有量為389.7萬輛,分別為2005年的1.9倍和2.5倍。人多車多,加之交通線路在一定程度上的不合理,堵車幾乎成為北京的“風景線”。
(二)從公共交通發展看北京交通現狀
隨著北京社會經濟不斷發展,交通壓力日趨緊張。北京于2006年、2009年先后出臺了《關于優先發展公共交通的意見》和《綠色交通行動計劃(2009-2015)》,通過加大軌道交通建設力度、全面更新公交車輛、優化公交線網、實施低票價、設立專用道等一系列措施,大力推進“公交城市”建設[2]。2011年北京市居民出行中公共交通的承擔率突破40%,但與其他國際化大都市60%-80%的公交承擔率相比仍顯較低。2011年末,全市軌道交通運營線路為15條,運營線路長372公里,比2005年增加258公里;全市公路里程達到21319公里,比2005年增加6623公里,以年均6.4%的速度增長;全市城市快速路達到263公里,干線公路里程達3462公里,分別比2005年末增長14.3%和15.6%,二級及以上公路里程占干線公路總里程的比例從63.5%提高到88.6%;全市公共電汽車運營線路為740條,比2005年增加118條,運營線路長19338公里,運營車輛達2.2萬輛,比2005年增加0.3萬輛。整體來看,北京公共交通在一定程度上緩解了交通壓力,但并不能完全解決交通擁堵問題。以北京地鐵為例,存在有的站點之間間距過大而又缺少其他公共交通補給等問題。
(三)從道路面積看北京交通現狀
2011年底,北京市公路道路總里程達到了28446公里,城市道路總面積達9164萬平方米,城市交通基礎設施承載能力得到提升。道路供給總量逐年增加,供給結構也有小幅度調整。但從實際運行結果看,道路交通擁堵現象仍客觀存在,城市道路設施仍顯脆弱。除道路、車輛及行人之外,北京交通還應考慮行政管理和優化配套公共設施。建議設置更多的公共自行車租賃點,鼓勵市民綠色出行。可遺憾的是,機動車經常占據自行車道,有的路段甚至沒有自行車道,或者自行車道和機動車道之間沒有任何隔離等,這都增加了綠色交通的危險系數。因此,與城市道路交通相配套的諸多公共設施和服務都需進一步完善。
(四)從機動車擁有量看北京交通狀況
據《北京市統計年鑒2012》統計結果顯示,北京市的機動車擁有量增長明顯,各類汽車的年增長率都很高。如2011年,北京市的機動車擁有量高達498.3萬輛,為2010年的103.6%。
三、北京建設智慧交通的理論與實踐
(一)智慧交通的形成機理
建立智能交通系統是智慧城市的主要應用功能之一。智能交通系統是指通過道路收費系統、多功能智能交通卡系統、數字化交通智能信息管理系統等多種模式的數據整合,提供基于交通預測的智能交通燈控制、交通疏導、出行提示、應急事件處理管理平臺,幫助進行城市路網優化分析,為城市規劃決策提供支持[3]。智能交通管理系統的建立實施在一定程度上緩解交通壓力的同時,也存在一系列亟待解決的技術難題,例如海量數據存儲與處理問題,多信號非接觸傳輸問題、通訊規約問題等。
北京智能交通的發展主要體現在:高速公路電子收費系統、信息系統、一卡通系統、危險品運輸監控系統、奧運交通指揮中心、出租汽車調度及浮動車信息采集系統等。以“一個中心、三個平臺、應用系統”為框架,涵蓋171個子系統的智能交通管理體系,包括指揮調度、交通控制、交通監測、交通信息服務等[4]。近年來建成的北京市交通運行協調指揮中心(TOCC)是全市交通綜合運輸協調、交通安全應急指揮、數據共享和信息中樞。建成了軌道交通指揮中心一期工程,實現了全部既有軌道交通線路智能化運營調度。拓展道路交通違法監測系統應用范圍,首次在公交車輛安裝110套移動監測設備,實時監控占用公交車道的違法行為[5]。
隨著新技術的出現,在TOCC、智能交通系統的基礎上提出了“智慧交通”的理念。充分發揮物聯網技術,通過移動計算、智能識別、數據融合、云計算等技術,形成智慧交通系統。智慧交通系統,是指將電子、信息、通訊、控制、車輛以及機械等技術應用于交通領域并能迅速、靈活、正確地理解和提出解決方案,以改善交通狀況,使交通發揮最大效能的系統。從智能交通系統到構建智慧交通體系,需要加快推進綜合交通服務和管理系統、交通誘導系統、智能出行服務系統、交通應急指揮系統、數字公路綜合信息服務系統、出租車與公交車智能服務管理系統、電子收費系統、港口信息管理系統等智慧交通應用系統建設,從而進一步提高城市交通的科學管理和組織水平[6](圖1)。智慧軌道交通行業的發展建立在數字化和控制管理的智能化基礎上,“更透徹的感知、更廣泛的互聯互通和更深入的智能化處理能力”是智慧軌道交通的基本特征,它以智能信息處理技術、全聯網技術和傳感技術為支撐,構建和展示“高效、便捷、安全、可視、可預測、環保和智慧”的、高科技和現代化的綜合性軌道交通系統[7]。同時發展智慧型的快速公交系統和軌道交通,可以降低碳排放強度[8],符合綠色經濟、生態經濟、低碳經濟的發展趨勢。
(二)北京智慧交通的實踐狀況
智慧交通在世界上已經有了一些成功實踐例子。如,新加坡采用的“智能交通預測系統”,由計算機化交通信號系統、電子掃描系統、城市快速路監控系統、接合式電子眼以及道路計價系統組成,在預先設定的時間段內預測交通流量,幫助交通控制人員預判、管理交通流,防止交通堵塞。瑞典斯德哥爾摩啟用新智能收費系統,使交通量減少22%,排放物減少12%-40%。
北京智慧交通管理系統由交通流自動采集、分析、處理及信息系統、交通信號控制系統、交通指揮調度綜合集成系統、交通管理數字化執法信息管理系統、交通事故分析處理與交通安全控制系統、對外交通信息服務系統、交通管理綜合業務信息管理及輔助決策系統、交通管理寬帶網絡及通信系統八個子系統組成[9]。北京市已經開始試點“智能停車位引導”建設,在道路兩側建設引導停車的路牌。另外,為實現“公交優先”原則,北京出臺了增加公交車輛和線路、設立公交專用線、完善公交基礎設施等一系列專門政策措施。其中公交智能化調度系統的基本目標是解決公交車輛運行中無序、失控與低效的狀態,解決與首都公交可擔負城市旅客出行的主導地位不相適應的矛盾。把通信控制、衛星定位、計算機網絡與運營組織科學地結合,運用系統工程的理論方法進行綜合集成,實現集運營指揮調度、綜合業務通信、乘客信息服務等為一體的智能化公交管理系統[10]。據調查,北京市順義區的公交智能指揮調度中心項目總投資386萬元,由指揮平臺、車載定位系統、車輛和場站監控系統、通信系統組成,目前已在順義區內的48條線路469輛公交車、4處公交樞紐、16個公交車站安裝了指揮監控終端。調度中心通過公交車上安裝衛星定位系統(GPS)、在重點站臺安裝監控系統等措施,實現對運營車輛的實時監控以及車內圖像采集。公交智能指揮調度中心能夠根據監控各種數據采集結果,判斷車輛運行情況,及時發出指令,調度全區公交運行。通過衛星定位和視頻監控,指揮中心隨時掌握車輛的運行速度、所在位置、是否晚點等信息。此外,系統設置了報警功能,對車輛甩站、超速、嚴重堵車、首末班車不準時等進行提示。指揮中心人員根據各種情況,通過系統向安裝在公交車上的GPS顯示器發送短信進行提示,也可通過指揮中心的話筒向司機發出語音提示。每輛車的司機座位旁都安裝有一個緊急按鈕,一旦出現緊急情況,司機可通過按鈕向指揮中心報警。智能指揮調度中心運行以來,順義區境內公交正點率提高近10個百分點,公交服務投訴類糾紛顯著減少,市民乘公交出行的意愿明顯增強,境內公交刷卡率由86.36%提升到89.47%。
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中圖分類號: U231+.2 文獻標識碼: A
一般情況下,鐵調度指揮中心負責整個線路的統一指揮工作和集中領導工作。當調度中心出現問題時,車站調度機構應該通過信號指揮地鐵正常運行,隨著經濟的發展和社會的進步,目前,我國地鐵線網調度指揮系統已經取得了令人矚目的成就,但是,地鐵線網調度指揮系統建設依然是新時代的課題,筆者將在本文中介紹地鐵線網調度指揮系統的現狀,提出了一些建設地鐵線網調度指揮系統的方法,希望能幫助相關部門更好地進行地鐵調度工作。
1 我國地鐵線網調度指揮系統建設的現狀
隨著經濟的發展,網絡信息技術、數據傳輸技術和計算機技術在全世界范圍內得到了廣泛的應用,我國的地鐵線網調度指揮系統也在應用這些技術。目前,已經有很多地區進行了TCC建設工作,具體來說,我國已經建設了自動售檢票系統、閉路電視監控系統、消防報警系統、乘客信息顯示系統、電力監控系統、綜合監控系統等,雖然我國的地鐵線網調度指揮系統建設已經取得了一定的成就,但是它還存在很多不足之處。雖然已經有很多城市建設了地鐵線路,但是,很多線路的調度控制只局限于一兩條鐵路線,這樣,地鐵就不能朝著大規模的方向發展。隨著社會的進步,為了滿足人們出行的需要,我國的地鐵路線會越來越多,這樣,就會在地下形成一個巨大的網狀系統,那么,現行的地鐵線網調度指揮系統就面臨著被淘汰的危險。
2 地鐵線網調度指揮系統的建設
一般情況下,地鐵調度指揮中心主要包括運營信息報送系統和監控系統,下面筆者具體介紹一下這兩種系統的建設情況。
2.1 地鐵運營報送系統的建設
地鐵運營中心是由運營信息報送、綜合業務操作站和地鐵調度指揮中心的運營信息報送服務器構成的,綜合業務操作站與其它業務系統及揮中心的運營信息報送系統共同享用TCC設備。在地鐵運營信息報送系統中,工作人員應該做好地鐵運營信息工作,首先,工作人員應該將相關的信息發給乘客,這些信息包括突發事件信息和線路日常運營信息。報送系統還應該將相關的運營信息及時發送到線路控制中心的乘客信息系統,接到鐵路日常運營信息時,乘客信息系統的工作人員應該及時的將它們發送到車站和列車的顯示屏上,與此同時,乘客信息系統還應將信息情況發送到各信息報送系統的客戶端,這樣,相關工作人員就能及時地掌握信息情況。其次,地鐵信息運營報告系統應該將信息給各地鐵線路控制中心。也就是說,TOC應該將指令、預案內容的處置以及突發事件報告發送給OCC。系統客戶端的工作人員看到信息之后會根據信息內容進行下一項活動。再次,乘客信息系統應該通過電子政務專網將線路運營情況和突發事件情況發送給其他相關部門。地鐵運營信息報送系統具有三方面的功能,這三方面內容包括地鐵運營情況、上傳地鐵運營數據、系統所有信息共享。
2.2 地鐵運營監控系統的構建
綜合監控骨干網、車站綜合監控系統、中央綜合監控系統組成了現有的綜合監控系統。具體來說,公安監控和專用設備監控組成了車站綜合監控系統,工作人員可以通過專用監控設備觀察列車進出車站、乘客流動狀況和其他鐵路設施的運行情況,這樣,各線路車站調度室人員就能隨時觀察列車乘疏散情況、列車環境情況和列車運營情況。我們都知道,各國地鐵中都出現過不同程度的恐怖事件,針對這種情況,安全部門應該在地鐵列車內增加閉路圖像監控系統。為了避免出現監控設備重復建設的問題,應該將兩個部分集成到一個綜合監控系統上。在新的經濟背景下,地鐵監控系統起著越來越重要的作用。新型的地鐵監控系統應該包括網絡監控、線路監控、車站監控等市級監控網絡。監控軟件、終端設備、信號切換設備和數字監控設備組成了車站監控系統,線路控制中心可以通過光纖傳輸設計接收各個地鐵站的工作信號,這樣,相關工作人員才能及時的進行各項監控工作。線網監控系統具有遠程信號的控制能力,這樣,地鐵中的指揮控制人員就能及時接收到各線路的信號,但是,從目前的情況來看,各大城市都是通過分散的形式設置地鐵線路控制中心的,所以,要想建立網絡化運行的監控中心,我們還應繼續努力建立出能夠相互連接的網絡平臺。
地鐵運營監控系統能夠涵蓋控制區域的所有鐵路線,能在停車場、列車、車站等場所發揮自己的監控作用,這樣,相關工作人員就能很快的了解列車的客流情況和火警情況。線路信號系統監測圖包括很多方面的信息,這些信息包括火警信息、接觸軌帶電信息、信號系統和線路情況,線路信號系統監測圖能夠清晰的顯示真實拍攝的視頻和信號,工作人員可以通過線路信號系統監測圖了解列車的運營情況和位置。當發生緊急事件時,工作人員可以通過電力監控系統圖對緊急狀況進行分析。工作人員通過突發事件處置系統可以了解突發事件概況和突發事件列表,還可以根據已有的全線圖紙資料、圖形圖像資料及時制定應急預案。工作人員可以通過線路設備考核系統收集并分析線路設備的服務狀態,并將得到的線路信息及時反饋給各運營主體。
一般情況下,地鐵交通網處于不開放、地下相對狹窄的環境之中,在地鐵中會有大量的乘客,如果出現了緊急情況,救緩工作不容易開展,除此之外,軌道交通的硬軟件系統的科技含量非常高,具有較高的集成化程度,屬于自動運行或半自動運行系統。構建地鐵運營監測系統,需要工作人員安裝具有監控人流量功能的監控設備,這樣,監控設備就能發出緊急情況報告。與地鐵運營相關的監控設備應該對監控系統的運行情況進行監督,隨時為監控系統發送各種設施的運轉情況。
言而總之,綜合地鐵監控系統的構建需要智能技術、綜合技術和集成技術,地鐵綜合監控系統正朝著傳輸網絡平臺的方向發展,我們應該努力將監控功能型系統的形式轉換成任務結合型和監控功能型的形式。
3 地鐵線網調度指揮系統的發展方向
地鐵線網調度指揮系統正朝著集成化、智能化、網絡化的方向發展,地鐵線網調度指揮系統具有可拓展性、開放性和可靠性的特征,日后的地鐵線網調度指揮系統將具有三級實時控制和三層指揮管理的運營體制,地鐵車站級控制、指揮調度控制中心級控制就是三級實時控制;地鐵點—地鐵車站層、地鐵線路—線路控制中心層和地鐵網絡—調度指揮中心層是地鐵線網調度指揮系統的三個指揮管理層。
4 結語
地鐵線網調度指揮系統是以地鐵調度指揮為核心、以現代信息技術和通信技術為基礎的一種系統,保證鐵路運輸安全、可靠、高效是地鐵線網調度指揮系統建設的首要目標。對于地鐵運輸來說,地鐵線網交通調度指揮系統是自己的“大腦”,地鐵線網調度指揮系統負責監控并控制鐵路運輸的全過程。
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一、安徽城市交通管理體制的現狀及存在的問題
1.城市交通管理機構構成。可以從省政府管理層面和市政府管理層面上分析安徽城市交通管理機構構成,見表1所示。
表1 安徽城市交通管理機構構成及其相應職責
層面 隸屬部門 職責
省
政
府
管
理
層
面 省交通廳 負責綜合運輸體系的規劃協調工作,編制綜合運輸體系規劃;負責交通運輸樞紐規劃和管理;負責擬訂公路、水路行業戰略、方針和投資規劃;承擔道路、水路運輸市場和安全的監管和出租汽車行業管理工作,引導交通運輸行業優化結構、協調發展。
省發展和改革委員會 屬于決策部門,負責重點工程的決策和管理,負責社會發展綜合平衡。
省公安廳 負責省城鄉道路交通安全管理
省環境保護廳 對全省機動車排放污染監督管理
省住房和城鄉建設廳 擬訂城市建設規劃,指導城市市政公用設施建設
市
政
府
管
理
層
面 市發展和改革委員會 研究提出投資和建設領域重大政策和投資計劃,負責重點項目的計劃和管理。
市公安局 管理城鄉道路安全,維護交通秩序。
市交通局 負責市公路、水路交通運輸的行業管理。管理交通運輸市場,引導交通運輸行業優化結構、協調發展。負責市交通基礎設施的建設、維護、管理和規費的稽征及通行費的收支管理。組織重點交通工程建設的實施,對市交通基礎設施的建設市場實行行業管理。負責市出租汽車行業和城市公交的管理,負責城鄉客運的管理。
市規劃局 組織市域城鎮體系規劃、城市總體規劃
市城鄉建設委員會 負責城市公共客運交通等公用事業市場的培育和監督,負責城市市政設施的規劃、建設、維護和管理。
市經濟和信息化委員會 負責鐵路、公路、水路、集裝箱、管道運輸的銜接和協調工作
市城市管理局 負責容環衛公用設施的規劃、建設與管理
市環保局 機動車污染防治和實施統一監督管理
備注 從市政府管理層面看,安徽17個市所有市政府交通管理機構設置都是大致相同的,但是職能的劃分卻有較大的差別。機構職能劃歸主要的差別在于:合肥、銅陵、馬鞍山、蚌埠、淮南已經將城市公共交通劃歸城市交通局管理,宿州市將城市公共交通管理劃歸城市管理局,其他的十一個市都將公共交通納入城鄉建設委員會管理。
2.現行管理體制存在的主要問題。目前,安徽各市的城市交通管理體制是多部門交叉模式到城鄉一體化管理交通模式的過渡階段:首先,從傳統的多部門交叉模式方面看,交通部門負責公路運輸、水路運輸、交通基礎設施的建設、維護、管理和規費稽征及通行費的收支管理等,大部分城市的公共交通管理由城鄉建設委員會負責,市經委負責鐵路、公路、水路、集裝箱、管道運輸的銜接和協調工作,公安局負責市城鄉道路安全;其次,從城鄉一體化管理模式方面看,所有城市的出租汽車行業管理職能都歸屬于交通局,有一部分城市已經將原理由城建部門負責的城市交通管理職能整合到交通部門,這更加有利于交通部門對交通的綜合管理,是向“大交通”管理模式邁出了一步。
二、安徽城市交通管理體制與交通政策決策建議
(1)改革的基本思路
1)政企分開,政事分開。實行政企分開,加強運輸市場的宏觀調控,建立公開、公平、競爭和有序的運輸市場秩序。政事分開從事交通行政執法、監督檢查等行政職能的事業單位,應逐步轉為行政機構,由財政保障其行政經費。政府與社會中介組織分開,充分發揮交通相關行業協會和中介組織在行業服務、行業自律、維護市場秩序等方面的作用。
2)精簡機構,責權一致。交通管理管理體制改革中,機構設置應該盡量精簡,堅持一件事情原則上由一個部門負責,減少管理層次和管理寬度,實現交通管理從分散走向集中,提高管理效率。確保有權必有責、依法監督、違法必究,做到責權一致。
3)強化綜合協調的職能。強化交通部門對鐵路、公路、郵政、通信航空等綜合運輸協調的職能。實現城市交通發展戰略、規劃和決策的統一,消除條塊分割、部門分割的不利影響,整合交通資源。
(2)改革的建議
1)實現城鄉道路交通運輸管理一體化。現在安徽大多數城市仍然沿用城鄉“二元”管理體制,即城市市區和郊區的公共客運由城建部門管理,城市市區和郊區以外的道路客運由交通部門管理,城市出租汽車由交通部門管理。這種城鄉“二元”管理體制,阻礙了城鄉交通的有效銜接和城鄉交通一體化。因此安徽省城市交通管理體制改革的方向,應該是各市逐步實現城鄉道路交通運輸管理一體化,將城市公共交通、城市客運和出租汽車統一劃歸交通局管理,這也是當前國內較普遍的城市交通管理體制改革模式。目前安徽省已經有合肥、銅陵、馬鞍山、蚌埠、淮南5個市實現了城鄉一體化交通管理職能的調整。
實行城鄉交通運輸管理一體化,不僅要改革管理機構,明確管理職責。另外還需要完善城鄉交通一體化的法律、法規,規范城鄉交通管理。在城鄉交通基礎設施的規劃和建設中也要充分考慮到,城鄉交通的有機銜接,實現城鄉交通基礎設施一體化。在城市交通綜合規劃中要將城鎮交通規劃納為整體統一規劃。
2)實行“大交通”的管理模式。“大交通”管理模式,是較先進的政府管理模式,這種管理模式可以提高管理效率,降低行政管理成本,并且大大提高了各部門之間的協調能力,有利于不同運輸方式的相互銜接,提高整體交通運行效率。“大交通”管理體制,是未來交通管理體制改革的大方向,也是安徽城市交通管理體制改革的總方向和目標,由于現在安徽城市交通改革主要是向實現城市交通一體化的方向推進,所以要實現“大交通”這一目標是需要在現有的基礎上逐步推進的。
[參考文獻]
城市交通擁堵的出現由來已久,單純依靠增加設施供給并不能從根本上解決交通問題,而需要在更廣泛的領域尋求答案,包括交通擁堵形成的背景、與交通相關的制度理念、政策設計、交通工具的消費、居民的出行習慣以及整個城市交通環境的營造,都是我們應當深入思考的現實問題。
一、城市交通擁堵形成的特殊背景
中國城市交通擁堵問題是在城市化、機動化以及國際化這些特殊社會背景下產生的。
(一)城市化
改革開放以來,我國城市得到了前所未有的發展,截止2008年末,我國擁有6億多城鎮人口,形成建制城市655座,其中百萬人口以上特大城市118座,超大城市39座。 由于城市規模的急劇膨脹,城市社會系統內各部分之間的平衡不斷被打破,人口增長超過了其他各項事業的發展速度,這就不可避免地誘發了交通需求的急劇增長。人口與社會活動的大規模集聚使得日常交通量大幅度上升,致使交通擁堵的矛盾變得日益突出。
首先,城市化進程速度超快。按照國際城市化的發展規律,城市化率從30%到70%是加速發展期,這個過程西歐用了近180年,美國用了近100年,日本用了50年。而中國城鎮化率1996年達到30%,目前已接近47%,每年增長超過1個百分點,按照目前的城鎮化速度,城市化率達到70%所需時間不超過40年,這將對中國城市的各項基礎設施建設提出極高要求。
其次,城市化模式不同。中國的城市化實際上是一種跳躍式不均衡發展模式,位于東部沿海地區的特大城市是農村人口的主要吸納地,大量農民工跳過原籍周邊的中小城市(鎮),跨省域長途跋涉向沿海大城市和特大城市聚集。不僅如此,中小城市的人口也在向大城市和特大城市聚集。“十一五”期間,大城市人口年遞增率達到3.5%,而中小城市人口則為負增長,中等城市年遞增率竟達-9.0%。
第三,城市化的基礎條件不同。在快速城鎮化進程中,許多大城市在戶籍制度、教育體制和資源、住房與交通等公共服務設施方面尚未為接納“農民工大潮”做好準備,由此造成的“城市病”與西方國家相比更是有過之而無不及。在交通問題上表現為基礎設施供給嚴重不足、現代交通文明意識淡薄、交通運行管理與服務手段落后等。
在此城市化模式發展進程中,交通需求構成與時空分布特征更加畸形,供求關系更為復雜。首先是交通需求的空間聚集效應進一步強化。以近5年的交通發展數據為例,北京市中心城區就業崗位密度大幅攀升,高出中心城邊緣地區1~2倍,“十一五”期間中心城區出行量占出行總量的比例上升了10%;上海市中心城核心區職住比例(居住人口:就業崗位)由1:0.8上升至1:1~1:2以上,進出中心城出行量增加了21%;廣州市內環以內40km2的核心區聚集了主城區40%以上的出行量。
(二)機動化
近年來我國城市機動車輛的增速驚人。以北京為例,2009年機動車數量已經超過400萬輛,未來一兩年內有望超過500萬輛。與同樣的超大城市東京相比,北京機動車數量從200萬輛增長到300萬輛用了4年,東京用了10年;從300萬輛增長到400萬輛,東京用了12年時間,而北京僅用了2年時間;400萬輛以后北京發展速度不減,而東京則進入了緩慢發展階段。據中國汽車工業協會統計,繼2009年中國汽車產銷量突破1300萬輛,2010年中國汽車產、銷量增長驚人,再次創出新高。全年汽車產銷量分別增長32.44%和32.37%,達到1826.47萬輛和1806.19萬輛,汽車產銷量雙雙超過1800萬輛,穩居全球產銷第一。
在以汽車工業推動經濟增長的發展模式下,我們不得不把機動化看做是造成城市交通擁堵的又一現實背景。汽車工業在我國各大城市蓬勃發展,雖然有市場經濟的根本因素,但是政府的政策支持卻是強有力的劑、催化劑。
從工業化和現代化的角度,我國選擇小汽車作為新的主導產業有其合理性,但從另一方面看,小汽車如果作為大城市的主要交通工具,產生的最直接的影響就是交通擁堵。國外的交通實踐證明,大量發展私人小汽車并不是萬全之策。私人交通與公共交通相比,除了帶來交通擁堵的后果之外,還會帶來死亡率高、能源消耗大、生態環境破壞嚴重、社會效益與經濟效益低等不良后果。況且,中國與歐美發達國家不同,多數城市在機動化和汽車社會到來之前,就已形成了人口和建筑高度密集的城市結構。在現有城市格局下,無論是拓寬道路、提高路網密度,還是建設地面、地下軌道交通,我國城市都面臨著比歐美城市高得多的建設成本,中心城區交通狀況的每一次改善都會誘發新一輪的開發。如此下去,不可避免地陷入“水多了加面,面多了加水”的惡性循環。
(三)國際化
世界汽車工業在經過了100年的發展歷程,完成了從歐洲到美洲再到亞洲的遷徙,時至今日,中國成為了世界最關注的熱點。國家出臺汽車產業振興規劃,小排量購置稅強烈地刺激了汽車消費并拉動了國民經濟增長,汽車產業重組規劃思路的全新推出、國家汽車新能源戰略的風起云涌等等,都給這塊已經成為全球最大汽車市場的土地帶來了天翻地覆的變化。據統計,2009年1月份中國汽車月度銷量首度超過美國。如果這一跡象能夠持續的話,2015年中國取代美國成為世界最大汽車消費國的預測將提前6年達到。
中國人財富的增加、對汽車的消費理念的變化以及國際汽車工業的重心轉移造就了我國汽車市場的春天,但是在我們歡呼雀躍的同時,我們還需捫心自問:我們城市的道路容量準備好了嗎?我們將如何面對更為嚴重的交通擁堵困境?
二、解決城市交通擁堵的社會性路徑
發達國家的治理經驗表明,單純地將解決思路集中在技術領域并不能從根本上解決城市交通擁堵,我們應著眼于更高層次,具體來說,應從制度、政策設計與觀念這三個層面來把握治理城市交通擁堵的關鍵。
(一)制度層面
1998年至2001年,哥倫比亞首都波哥大市在短短三年中,由市長恩里克・佩那羅舍將他的城市從幾乎是無望的交通擁堵中解救出來。在他的領導下,波哥大建設了一個具有世界水平的快速公交系統(BRT):拉丁美洲規模最大的自行車道路網絡(全長二百五十公里)、世界上最長的步行街(全長十七公里)、通往城市最貧窮地區的數百公里長的人行道。此外,該市新建或改建一千多個公園,每年有兩個工作日禁止私家車進入全市三點五萬公頃的范圍。
這些治理交通擁堵的具體措施值得我國借鑒,但是更值得借鑒的是這些措施背后所反映出來的制度理念。2006年10月,恩里克在美國曼哈頓交通政策會議上的一席話值得我們深思,他說:“今天,我們不是在談論交通問題,我們真正在談論的是:我們需要什么樣的城市?我們必須做一個集體的決定來回答我們要怎樣組織我們的生活。交通不是一個技術問題,它是一個政治問題。”從這意義上講,治堵實質上是一個空間資源有效分配的政治話題。搞清楚這一關系,我們才能明白城市交通建設不能一味以經濟利益為驅動,不能以偏袒少數富裕階層為導向,確保城市交通公平才是我們出發點。
城市交通公平必須堅持三項原則:一是出行人面臨平等的社會外部條件和平等的法律地位,這是公平原則的前提條件,即全體市民面臨著同樣的城市交通境況、機會平等地享受城市交通設施提供的服務、法律上平等地使用交通權利。二是出行人要求社會平等地分配其基本的權利和義務,對所有社會成員都一視同仁。三是出行人在行為過程中的權利和義務應基本對等與合理,這意味著義務分擔的多寡應根據在同樣的交通設施使用中獲益的多寡來決定,而不是簡單的平均分配,應避免得多出少或得少出多的情況出現。
根據這三項原則,可以看到以下做法的不妥:城市交通基礎設施的規劃與建設過多地偏重于以小汽車為主的城市快速路和主干道的建設,而對于方便大眾步行、自行車出行的次干道、支路和巷前街的關注明顯不足;城市交通政策忽略了城市交通目的和服務對象這一根本問題,為小汽車運行的考慮較為周全,而為大眾步行、自行車出行和公交出行的政策制定明顯滯后;城市交通管理明顯傾向于少數人的交通出行,而對于大多數的出行群體則有違公平。
在老百姓眼中,交通擁堵一大原因就是有權或有本事的人太多,因此,交通里面有權力和政治問題,管交通也是管政治。如此說來,城市交通能否最大限度的體現社會公平,既是全體市民的共同要求,同時也在一定程度上決定了一個城市交通狀況的優劣及交通管理政策實施的成敗。只有堅持并保證絕大多數人平等地享有出行權利,才能為我們最終解決城市交通擁堵問題找到正確答案。
(二)政策設計層面
城市交通公平是我們解決交通擁堵的制度理念,而政策制定是理念得以表達的集中體現。目前限制小汽車發展、倡導“自行車+公共交通”的出行模式、增強公共交通的吸引力等政策措施已形成廣泛共識,但是在實踐過程中仍有待進一步深化。
1.采用家用小汽車“供應短缺”的政策
小汽車擁有是個人行為,但是小汽車使用卻是社會行為。小汽車的使用需要公共的道路空間,所造成的交通擁擠會使社會成本上升。因此政府有充分理由和必要,引導對小汽車的擁有行為,同時限制和管理小汽車的使用行為,讓消費者支付真實的成本。因此,在目前的中國,應該由一個超越于市場主體的“裁決者”來識別和確定“控制私車”的國策。
我國城市交通政策應該鼓勵和推動城市公共交通的發展,而對于家用小汽車應采用“供應短缺”政策,即在城市的特別地段劃定步行區或單行線,限定停車車位,實行限速行駛等措施,使城市居民減少對家用小汽車的依賴。此外,進一步改革和完善財政稅收政策,根據家用小汽車的使用狀況征收稅費,建立“購買小汽車不只是購買了車輛這一物品,而是同時租用了城市道路系統”的概念,以燃油稅、輪胎稅等方式增收小汽車使用道路成本費或使用稅,通過經濟杠桿來調節家用小汽車的需求,使城市交通方式符合城市交通設施供應水平。
2.倡導“自行車+公共交通”的出行模式
理應肯定的是,自行車由于其經濟實用、方便省時、沒有污染、節約能源又可運動健身等優勢,確是適合我國國情的一種理想的個體交通工具,它應當在我國的城市客運交通中占有一席之地。城市不應把公共交通和自行車作為互相對立的交通方式來對待,而應從交通運輸管理的角度,研究如何將兩種交通方式加以組合,以獲得最高效率。
首先是加強自行車族和步行者的交通法規觀念教育,提倡自行車,宣揚健康、環保的交通出行選擇,在全社會形成一種歡迎自行車、尊重自行車的自行車文化;其次,像汽車有專行路一樣,自行車也理當有屬于自己的專行路,加強自行車公共租賃店以及配套服務設施的建設,把自行車交通看作是為廣大居民特別是工薪階層提供的一種受惠于大眾的公共產品;最后,鼓勵并提倡自行車與公共交通換乘的出行模式,如將折疊自行車與公共交通或地鐵結合起來,從而成為大中心城市中最迅捷和廉價的交通方式,并解決市內遠距離的交通。
盡管目前我國城市利用自行車作為慢速交通工具是一種極普遍的現象,但是自行車交通的優勢和潛力仍未充分體現出來,由自行車交通所帶來的交通擁擠問題,從某種程度上講,是缺少引導自行車交通合理發展的相關政策。從我國的現實情況出發,進一步挖掘自行車交通潛力并建立合理的管理體制,既能緩解城市交通擁擠的壓力,帶動整個城市交通的良性發展,而且能為我國當前構建低碳交通、打造節約型社會做出貢獻。因此,自行車作為一種傳統的綠色出行方式必將回潮,而作為適應今后綜合交通系統的重要組成部分,不能被列入消滅的名單之中。
3.切實增強公共交通的吸引力
在對私人交通工具特別是家用小汽車進行管制和限制的同時,我們必須大力發展城市公共交通,使之以最佳的服務質量形成較大的優勢與吸引力,通過競爭,使私人小汽車交通逐步向公交轉化。私人小汽車交通固然能給個人出行帶來很大的方便。尤其是對居住在郊區、享受低密度空間舒適環境里的私車主更是能帶來許多便捷,然而,這畢竟是個人利益。為了換得這點個人利益,它所犧牲的卻是整個社會的利益,如交通擁堵加劇、城市環境惡化加速、能源消耗增加、大量城市道路資源被吞噬、交通安全事故頻發等,每年由此所造成的經濟損失不可估量。據統計,因為交通擁堵和管理問題,中國15座城市每天損失近10億元財富。一年365天就是3650億元了,買車所帶來的收益都被堵車所抵消了。當然,我們不能限制擁有私車,但要通過競爭努力使私車車主在工作出行中自覺選擇使用公共交通而放棄使用私車。而促使私車車主放棄的動力,就是增強城市公共交通的吸引力。
首先,實施城市公交優先發展戰略。政府要加大對城市公共交通事業的資金投入力度,要對道路等級、路網布局、綜合換乘樞紐、場站建設,以及車輛和設施裝備的配置、更新,給予必要的資金和政策扶持;建立健全城市公共交通投入、補貼和補償機制,統籌安排,重點扶持,不斷提高公共交通的運營質量和效率。其次,提高公共交通服務水平,滿足個性化的交通需求。通過改善公共交通運營線路與換乘樞紐,提高公共交通的正點率及運行效率,合理分配公共交通運力,減少和方便換乘,提高公交利用率和滿意度,為乘客提供出行信息,滿足不同人群的出行需求,改善乘車環境等措施,為群眾提供安全可靠、方便周到、經濟舒適的公交服務。
(三)觀念層面
社會有自己的人群識別系統,這種識別系統體現在衣食住行等各個方面。在中國走向汽車社會的過程中,擁有一輛小汽車就成了表明一個人身份的重要特征。法國社會學家布希亞認為,當代社會正處在一個符號世界之中。在這個社會中,所有的消費與交換都將為符號所主宰。所有的一切都變成了符號,并被當成一種“風格、地位、奢華以及權力等的表現或標志”來購買。但當人們在消費某種物品或符號時,似乎也在向他人傳遞著各種信息。人們在消費物品或符號過程中界定自身,消費物品的種類成了社會分層的標志。人們在消費某類物品時,無形中就把消費同類物品的人歸類在一起,而把消費不同類物品的人區分開來。
中國在改革開放的30年中,社會財富不斷增加,同時在改革進程中首先富裕起來的中產及以上階層的人數也在不斷擴大。在擁有了生活基本消費能力之后,額外的消費能力逐步轉向追求更高生活品質、體現身份特征的方向上來,而汽車作為較好的選擇之一,被這類群體廣泛接受。同時,社會中廣泛存在著羊群效應,“有房有車”已經成為絕大多數中青年人的理想,社會環境容易導致人們的想法和思維方式逐步趨同,某種程度上購車、用車已經不是理性消費行為,而是迫于周邊環境的壓力。因此,我們不可否認汽車產銷量的快速增長與人們的消費心理有直接聯系。然而,汽車消費與其他消費行為不同,它的社會成本遠遠大于私人成本。表面看來,小汽車出行的成本只是汽車折舊、汽油成本、稅收、執照、養路等費用的總和,但實際上汽車的運行會帶來道路擁擠、干擾其他出行方式以及污染的行為等。從空間和資源角度來看,汽車交通對于社會、自然、乃至人本身造成了巨大的負擔或代價。可以說,汽車就是交通擁擠、環境破壞等各種問題的元兇,但遺憾的是,只要汽車繼續帶來方便和移動的自由,無論如何它都會受到人類的寵愛,無論如何采取怎樣的措施能帶來的也不過是多少緩和一下汽車化的發展,根本無法指望徹底的變化。因此,為了使汽車化減速,進一步本質性的對應是必要的,那就是對于汽車的態度的轉變,即價值觀的轉變是必要的。
如果汽車化的發展會帶來一系列的大問題,我們每一個人都真的期望脫離一個沒有擁堵的世界,我們必須面對這個問題,對我們自身依賴于汽車的生活習慣、生活態度進行真摯的反省。我們必須理解,這一責任的最本質的所在并不僅僅是政府、法律、社會系統等外在的存在,更是在我們每一個人的內心深處。我們每一個人都有必要冷靜地認清自己的責任,以真摯的態度面對責任。只有這樣,我們才可能緩解伴隨著經濟發展的汽車化,才能使其減速。
生態學家和生態哲學家一直在呼吁人類的生態理性。生態理性是根據生態系統的整體要求去作出選擇的理性,“當一件事物趨向于保護生物共同體的和諧性、穩定性與美感的時候,就是正確的。相反就是錯誤的。”
經濟理性則指個人追求自我利益最大化的計算能力,即在面臨多種選擇時,人們總是會選擇給自己帶來最大滿足的選項。
現代汽車文明是迎合經濟理性的文明,它把經濟理性抬升到高于生態理性的地位,并體現著國家政治特征的過程。一個特殊的理性概念之所以超越其他可能,而取得支配地位與合法性,首先是因為它是社會權力的一種功能,這種功能服務于能夠從相應結果中獲益的強權社會集團的利益并不是認識論具有內在優越性的結果。而根據生態理性,鼓勵汽車消費就是錯誤的,因為汽車越多,擁堵越甚,綠色越少。根據生態環境的承受限度確定允許使用的機動車車輛總數,并進而規定每個居民的尾氣排放權,這是生態理性的體現。要汽車抑或要擁堵,還是要綠色和暢通?經濟理性人會毫不猶豫地要汽車,生態理性人會毫不猶豫地要綠色。
三、結束語
早在世紀初,一位美國學者就明確告誡國人:當我們向前看時,需要記住,隨著城市化的不斷改變,中國的城市不斷地擴大。現在雖然已為時稍晚,但還不算太遲!我們可以重新考慮城市中的汽車分布;建設一個與私人交通密切配合的高效公共交通系統;并在公共交通和私人交通的結合點上建設許多新的中心以減緩交通阻塞并容納未來的發展 。
當前中國處于社會轉型的加速時期,日益惡化的城市交通環境已演變成社會性問題,若仍不下氣力解決,那就真的太遲了。但要解決,更需要全社會的共同努力。我們認為,成功的關鍵是一個正確價值觀的普及和廣為接受,絕不僅是拓寬道路、革新技術那么簡單。我們需要讓越來越多的人感受到交通擁堵以及相伴而生的環境污染、生態破壞對人們不斷警示和懲罰的后果。要讓人們明白,必須改變“大量生產-大量消費-大量廢棄”的生產生活方式,必須摒棄不合理的汽車消費觀念。應當說,前進的第一步并不復雜,只是讓城市出行者認識到我們正在造成的損害以及怎樣避免它。新價值觀從不抽象地到來,它們往往與具體的情況、嶄新的現實以及新的世界理解一起到來。實際上,道德只存在于實踐中,正如亞里士多德所說:“在道德方面,決策依賴觀念。”當大多數人看到一輛大汽車并且首先想到它所導致的空氣污染而不是它所象征的社會地位的時候,環境道德就到來了 。
在當前中國城市交通擁堵問題已經成為一個難解之痛時, 樹立一種健康的、人本化的綠色交通理念應是當務之急。這一理念強調的是城市交通的“綠色性”,即減輕交通擁擠,減少環境污染,促進社會公平,合理利用資源。其本質是建立維持城市可持續發展的交通體系,以滿足人們的交通需求,以最少的社會成本實現最大的交通效率。綠色交通的理念,有待我們從“心”開始,并從我們的“腳下”實踐,它不僅應該表現在交通政策的制定中,更要融入到人們生活方式的選擇中去。
說明:本文為江蘇省2009年度高校哲學社會科學基金項目[項目批準號:09SJB840006] 研究成果;江蘇省高校“青藍工程”資助成果。
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中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2017.03.037
Abstract Smarter energy is a new reform and opportunity to the energy industry. Automation discipline must adapt itself to the change of energy pattern, and carries out curriculum educational reform and practice based on ability cultivation. Reform of control system simulation course for Automation discipline has been implemented in Changsha University of Science and Technology based on national-level experimental teaching demonstration center. A course syllabus with CDIO model is designed and teaching contents are optimized according to the talent requirement of smart energy. The practice of course reform has achieved good results by developing teaching methods and course assessment.
Keywords smarter energy; control system simulation; CDIO; teaching reform
0 前言
我國經濟發展進入新常態,經濟增長驅動力和能源生產利用模式都在發生深刻的變革。能源領域的“互聯網+”智慧能源是能源行業的一次新機遇。[1, 2]以新能源為基礎的智慧能源將突破傳統能源生產、消費和控制形式,成為推動人類社會生活方式的一次根本性革命。我國“十三五”規劃綱要中指出:積極構建智慧能源系統,加快推進能源全領域、全環節智慧化發展,提高可持續自適應能力。新興的智慧能源產業將是以能源、信息、自動化為核心,融合多領域技術和人才的集成創新發展。因此,自動化專業必須自主適應智慧能源對人才的核心需求,積極開展以能力培養為導向的課程建設和教學實踐。
長沙理工大學的自動化專業是湖南省特色專業,主要面向能源、電力等行業,培養德、智、體、美全面發展,具有扎實的自動控制系統基礎理論和能源電力專業知識,具備從事系統分析、設計、運行和科技開發等工作的寬口徑應用型高級工程計劃人才。其中,控制系統仿真是課程體系中的專業基礎課。通過運用MATLAB等平臺,進行現電過程的系統建模和控制仿真,培養學生運用所學知識分析和解決問題的能力。在瞄準時代能源格局變化主流前提下,如何全面提升學生的實踐、創新和創業能力,一直是本專業人才培養和課程教學中長期思考和探索和課題。
本專業在人才培養過程中引入CDIO模式,積極開展體系課程的教改和實踐。[3]CDIO是國際工程教育改革的成果,CDIO即構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)。[4, 5]基于CDIO模式的工程教育理念,以能力培養為目標,強調知識的綜合運用和思維能力的創新。智慧能源豐富和拓展了“控制系統仿真”課程的內容,而如何培養符合智慧能源人才能力需求的學生,是課程教學改革的重點。
1 控制系統仿真課程的CDIO改革要點
1.1 結合CDIO模式的必要性
智慧能源理念的實現和新興行業的發展,需要高素質自動化創新人才作支撐。智慧能源自動化的本質是通過對能源生產、轉換過程的全息信息綜合集成,實現以能源高效清潔利用為核心的智慧能源優化、管理和服務。智慧能源新型自動化專業人才必須具備:全新的能源理念,綜合全面的智慧能源自動化體系專業知識,很強的能源智慧利用實踐動手能力,良好的智慧能源自動化技術應用創新能力。
CDIO工程教育模式是培養工程人才的有效途徑。面向智慧能源人才需求,開展控制系統仿真課程CDIO教學實踐非常必要。首先,這是能源變革和社會發展的時代需求。新常態經濟下,社會發展對專業人才的能力,尤其是創新能力,提出了更高的要求。其次,這是高等教育自身發展的內在需求。黨的十八提出“全面實施素質教育,深化教育領域綜合改革,著力提高教育質量,培B學生創新精神”。再次,這是能源行業和產業發展對人才知識技能和結構的基本要求。國家經濟進入轉型發展的高階段,社會用人單位更加關注學生的實踐能力和創新能力。自動化專業需要進行“產、學、研、訓”多維度一體式人才培養的新實踐。
1.2 課程改革的要點
控制系統仿真課程的改革主要內容包括:教學大綱制定、教學內容準備、教學方法實施、課程考核評價。根據本專業工程教育要達到的預期效果,設計CDIO教學大綱,即明確要培養什么樣的學生,學生應掌握怎樣的知識、能力和態度,及其水平應達到的程度。[6]本課程舊大綱不足在于過多強調學生對MATLAB工具的學習,缺乏對系統的綜合分析和運行能力的培養。CDIO模式將工程人才能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面。因此,必須結合智慧能源在能源生產、優化利用和綜合管理的實際需求,強化學生的基礎知識、個人能力、團隊能力和工程系統能力的培養。圍繞教學大綱要實現的主要目標,調整教學內容并積極開展教學方法的實踐,努力探索課程考核方式,科學評價課程教學效果。
2 控制系統仿真課程CDIO教學實踐
2.1 教學內容的設計
原教學內容如下:(1)控制系統仿真概論;(2)連續系統仿真方法;(3)采樣控制系統采樣仿真方法;(4)數字仿真程序的設計;(5)MATLAB概述及MATLAB程序設計基礎;(6)MATLAB仿真程序設計;(7)Simulink軟件包使用及其在控制系統仿真中的應用。這種配置突出了學生MATLAB軟件基本功的訓練,強化了MATLAB程序設計、分析、調試程序的能力。不足之處在于:學生綜合運用自動控制專業知識,對復雜能源和電力系統進行分析、仿真與綜合的能力得不到系統性的訓練。例如,教學效果評價環節中,通過對畢業班學生的專業座談信息的收集整理發現,學生都認為該課程非常重要,但對課程學習的體會卻僅停留在“MATLAB的學習”的層面。
實際上,我校自動化專業具有非常明確的人才培養目標,即面向能源和電力行業培養特色的自動化專業人才。學生在控制系統的學習過程中有明確的工程背景和研究對象,如水力發電、火力發電、核能發電、新能源發電。本課程教學的預期目標之一是讓學生結合能源和電力實際工程控制對象,實現復雜過程系統的“MATLAB的學習、系統建模、過程控制、系統綜合分析”四個層次知識和能力的培養。可見,必須對教學內容進行調整,以強化能力培養。
智慧能源要求自動化專業學生,繞能源的生產、優化利用和綜合管理,全面提升系統建模、優化控制和協調管理的等重要技能。因此,要求學生將MATLAB作為一種系統分析和優化的實用工具,把控制理論與工程實踐結合起來,實現對復雜系統的分析綜合。教學內容的設計必須讓學生在學習進階過程,深刻體會到“MATLAB的學習,基于模型的系統仿真,基于模型的系統控制,復雜系統的分析和綜合管理”四個層次的不同,透徹理解四個層次“由易到難,由知識點的分散到運行的綜合”的遞進。結合CDIO模式的教學內容設計如下:(1)控制系統仿真概論;(2)MATLAB程序設計基礎;(3)自動控制原理與MATLAB實現;(4)數學建模與數值求解;(5)控制系統SimScape建模;(6)控制系統參數整定;(7)模型系統參數智能優化;(8)模型系統的協調與優化。調整后的教學內容,突出了學生在基礎知識、個人能力、團隊能力和工程系統等方面能力培養的新需求。
2.2 教學方法的探索
以老師講授為主的課堂教學缺乏學生參與度和體驗度,教學效果評價中學生反饋信息滯后性大。而“以生為本、自主學習”的教學重點突出了學生知識綜合應用和動手實踐能力培養,保證知識、能力、素質相互協調發展。常用方法如:案例教學法、情景教學法、討論法等。教學有法,教無定法。任何課程的實踐教學,必須結合學生主體的知識能力水平、培養方案知識結構構建時序和學校教育平臺資源,開展有效的教學探索。[7]
我校擁有國家級實驗教學示范中心――“能源系統與動力工程實驗教學中心”,這為面向智慧能源的自動化專業人才培養提供了平臺優勢:(1)強化專業特色,推進面向科技前沿和工程實際的能力教學。增強“課堂教學、實驗教學和網絡教學”三位一體協同建設,注重學生專業知識框架的建立以及創新意識的培養。(2)以生為本,注重因材施教,促進學生“厚基礎、寬口徑”的知識綜合應用能力和團隊能力的協調發展。強化學生動手實踐能力的訓練,培養和提高學生工程實踐能力。
開展本課程的CDIO教學,可充分激活“課堂講授+實驗教學+網絡教學”,本課程的教學并非單一模式,而是以學生能力培養為導向的綜合模式。根據不同階段要到達的目標,具體到要求學生“如何建模、如何利用模型進行系統分析、如何利用模型進行系統控制、如何基于模型提出自己的新觀點和新思想”。例如:對第一層次“MATLAB的學習”,可采用“教師講授+實例分析+個人練習”;第二層次“基于模型的系統仿真”,可采用“教師講授+建模實驗+專題研討”;第三層次“基于模型的系統控制”,可采用“教師講授+建模實驗+分小組討論”;第四層次“復雜系統的分析和綜合管理”,采用“情景分析+建模實驗+網絡教學+分小組研討”。通過組合教學方法等手段,逐級提升學生的基礎知識、個人能力、團隊能力和工程系統分析綜合能力。
2.3 教學考核的實踐
科學的教學評價對課程的建設和完善非常重要,運用不同考核和評價方式獲得反饋信息側重點是不同的。[8]常用的“平時成績+閉卷或開卷考試”課程考核方式,比較適合對基礎知識和結構體系掌握的考核評價。學生通過對知識點以及重難點內容的理解和強化記憶,就能較好地達到教學目標要求。但是對于以能力培養為主的課程考核,這種考評方式有很多不足之處。為了實現對學生多維度的考察,有必要調整課程考核方式。本課程對學生的考核,采用豐富平時考核的內容,加大平時成績的權重的方式進行。主要措施是:細化平時考核形式和考核主體,結合教學內容和四個層次的進階學習,分階段實施對學生基礎知識、個人能力、團隊能力和工程系統分析綜合能力進行考核評價。例如:將考核形式以題型的模式具體化,可分4類型:給定目標和要求進行程序設計、給定特定系統進行過程建模、給定系統模型進行參數整定、給定子系統模型進行分析和綜合。考核主體分為:個人和研究小組。通過組合考核形式和考核主體,開展學生學習進階各段的考核。
控制系統仿真課程是自動化專業集知識掌握和能力運行的重要課程。從人才培養課程體系的全局來看,它是上承自動控制理論基礎,中輔各類課程設計,下啟畢業設計的重要位置。實施對本課程教學效果的考核評價,不能遺漏兩方面非常重要的信息反饋:一方面是學生在大四畢業設計(論文)和答辯環節的反饋信息,另一方面是畢業參加工作后校友的反饋信息。我校自動化主要是面向能源、電力行業,在智慧能源背景下,業內用人單位對本校畢業生在業務能力上的綜合評價即是學生能力培養效果的重要體現。
3 結語
長沙理工大學能源與動力工程學院的自動化專業,面向能源、電力行業培養特色鮮明的工程技術人才。在智慧能源背景下,本專業依托“能源系統與動力工程實驗教學中心”這個國家級實驗教學示范中心,積極開展控制系統仿真課程的CDIO教學改革。根據能源新時代對人才的需求,調整教學大綱、優化教學內容,在學生實踐創新能力培養上取得階段性成果,強化了專業特色和人才培養的行業優勢。
參考文獻
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