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美國哈佛大學教授霍華德?加德納在1983年出版的《智力的結構:多元智能理論》一書中提出了“多元智能理論”。此理論的提出給教育界注入了新鮮的活力,人們在稱贊多元智能理論的同時,還積極地探索多元智能理論在教育實踐領域中的具體應用。不同學科的教師在教學中嘗試和運用多元智能理論,通過改進教學方法等開發或促進學生多項智能的發展,取得了一定成就。通用技術是一門新興的課程,教師在教學過程中運用多元智能理論,可以開發和提升學生的多元智能。
一、多元智能理論概述
傳統的智力觀只是憑借邏輯―數學智能和語言智能兩種智能來判定一個人的智商,因而忽略了學生其他方面的發展潛能。而加德納的多元智能理論突破了傳統智力理論的假設,他將人類的智能類型分為8類:語言智能、邏輯―數學智能、空間智能、身體―運動智能、音樂智能、人際關系智能、自我認識智能和自然觀察智能。加德納提出的這8種相對獨立的智能只是對人類所有智能的一種歸類,他指出,人類智能不應局限于他所確認的這八種智能,相對于先前的一元智力理論,這八種智能只是能夠更為準確地描繪人類的面貌而已。
多元智能理論是一個多維的、開放性的系統,它最大范圍地強調了現實中人類存在的每個領域的智能。加德納認為:(1)智能是普遍存在的,每個人都擁有多種智能,只是某些智能的發達程度和智能組合的情況不同而已;(2)智能是不斷發展的,人的智能可以通過后天的學習得到開發和逐步加強;(3)智能是有差異的,在每個個體身上具備的智能中,每一種智能在個體身上的表現形式和發展程度都是有差異的,這種差異既包括不同個體間的差異,又包括同一個體內部的差異,這是由于個體天賦、成長的經歷和文化背景等不同緣故所造成的;(4)智能的運用是組合的,智能是以組合的形式發揮作用的,智能之間并非彼此絕對孤立、毫不相干,而是相互作用、相輔相成的。
多元智能理論豐富了人類對智力的理解,對于教師傳統的教學也提出了一定的挑戰。教師必須拓展他們的教學方法、教學工具與教學策略才能開發學生的多種智能。
二、多元智能理論指導下的高中通用技術課堂教學呈現的新特點
技術學習是一個融觀察、試驗、設計、制作、交流、評價等于一體的過程。技術學習的多面性為課堂教學的多樣性指引了方向,從而有利于培養學生的多種智能,進而全面提高學生的技術素養。不同的課堂組織形式可以培養學生不同的智能,但是同一種教學方式也是對學生不同智能相互組合運用的一種訓練。因此,為了發展學生的各項智能,鍛煉學生組合運用各種智能,在通用技術課堂中教師應采取不同的組織形式。
(一)小組合作學習,增進學生之間的交流,加強自我認知。
在通用技術課堂中,小組學習是一種主要的課堂組織形式。在通用技術實踐室中,每5至6人圍坐在一個方桌的周圍組成一個小組,這為學生之間的思想交流與合作提供了便利的條件。在學習過程中,針對教師提出的問題,小組成員之間進行討論,發表自己的看法,然后通過整合與優化匯總成富有新意的小組意見。多元智能理論指出,智能是有差異的,所以在制作過程中,小組成員之間根據不同的能力傾向進行分工,使每個人各展風采,各盡其能。
小組合作學習首先能加強學生的人際關系智能。在這一過程中,學生能更好地表達自己的觀點與感受,同時也能理解他人的意見與感受,做到與他人分享,與他人合作,從而加強自己的人際關系智能。其次鍛煉學生的言語表達與思維能力。小組合作學習為學生提供了充足的時間去表達自己的觀點,為了使自己的觀點得到大家的認同,學生必須思路清晰、思維敏捷、言語表達流暢才能吸引別人,從而讓別人接受自己的意見。再次能加強學生的自我認知。自我認知智能是指個人對自己的了解和認識、對自己的情緒和感受的認識與調節,以及自我評價、自我規劃的能力,等等。學生在小組學習過程中,通過成員之間的互相反饋,從而能加深對自我的了解,并對自己以后的學習有方向性的認識。最后,分工協作,不僅能發展和提升學生自己的某項能力,而且能加強學生的責任感,增加學生的情感體驗。
(二)觀察實物及圖片,拓寬想象空間。
實物、圖片或圖表對于文字或口頭語言的支持作用能有效地幫助并強化多數學生的學習。通用技術課程的理論講授更多地應用于多媒體進行教學,通過多媒體把一些難以用語言描述的結構用圖片的形式呈現在學生的面前,讓學生更直觀地從視覺上去了解和把握。視覺信息為學生提供的形象意義,有助于學生對所學知識的理解和溝通,強化教學效果。
教師通過多媒體給學生呈現更多的、與創作關聯性較強的圖片,可激發學生的想象力,讓他們在視覺上對于創作產生某種認識。實物與圖片的展示,一方面可以喚醒學生潛意識中已存在的某種形象,另一方面也可以為他們提供模仿的素材。學生在這個階段的創造更多地屬于“類創造”,所謂的創新也就是在“類創造”的過程中不斷地修改,不斷地突破,最終取得富有創意的成果。
(三)草圖繪制與測量,強化學生的邏輯―數學能力。
在經過一系列的觀察與想象之后,學生開始進入創作階段。他們首先要做的就是將腦海中的物體形象用筆描繪出來,而這一轉變能力對學生來講是一種挑戰。第一,學生必須把頭腦中充滿幻想的物體實際化,使其變得易于操作;第二,雖然草圖并不需要十分精確,但是要求各數值比例之間的協調。這種轉換對于學生是一種很好的鍛煉。
在實踐制作過程中,學生不僅要對模型進行幾何描述,而且要測量、計算。幾何描述、測量、計算并不是在數學課堂中那種簡單的思維鍛煉,在技術課程中,這些都是在真實的情景中,在可觸摸到的材料、工具中進行的。例如制作一個六邊形的筆筒,學生首先要選擇六邊形底座的邊長,然后進行計算,選取材料,裁剪出六邊形底座。這種形式能訓練學生的綜合數學智能。
(四)實物制作,提高學生的身體協調能力。
在通用技術課程中,身體―運動智能的培養更多地表現在實踐制作課堂中。通用技術課程是一門讓學生“動”起來的課程,在制作過程中,學生不僅要學會操作各種工具,而且要動手去創制作品。例如在制作小板凳的過程中,學生要用到鋸,怎樣握鋸,手腳怎么協作才能固定木板,肢體如何操作才能垂直鋸斷木頭,這些都需要大腦與肢體的合作,需要身體各部位的通力合作。在制作過程中,學生通過對于工具的操作,以及對物體的加工,不僅能提高自身的協調能力,而且是對自己設計的再認識與修改。
三、結語
通用技術課程是集實踐性、綜合性、創造性于一體的一門新課程,它要求發揮學生的多方面智能,綜合進行實踐創作。而多元智能理論對人類智能的闡釋為課程的實施提供了理論指導。學生在通用技術課堂中真正做到了手腦并用,多種能力綜合運用與發展,從高角度、多層面提高自己的技術素養。
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中圖分類號:G804 文獻標識碼:A
0前言
自我效能是個體對自己應對不同環境的需求或面臨新環境時的一種總體性的自信心。它是一種概括化的自我效能信念,能在較為廣泛的情境中對個體的行為進行預測,會影響個體的心理健康。目前對自我效能的研究甚少,大部分研究都集中在特殊領域。鑒于此,本研究立足于普通女大學生的一般自我效能,考察它在體操領域的提高方法、與肢體表現力間的相互聯系,不僅有助于豐富一般自我效能的理論研究,同時對增進大學生的心理健康具有重要的實踐意義。
自我效能成功的基礎是幫助我們發現自己的長處,從而產生一種積極進取的成就動機,激勵自己去發揮特長以達到自我實現的目標。自我效能能夠激發個體的潛能有自信的人,既不自卑,也不自負,能正確認識自己。目前我國大學生正處于世界觀和人生觀形成的關鍵時期,自我效能不足或自卑心理正日益困擾著相當部分大學生,培養和維護大學生的自我效能對于大學生的健康成長尤為重要。根據調查文獻的數據顯示:男生中有48.6%,女生中有54.6%缺乏自信心,比例顯然女生比男生高,表現出了性別差異。因此訓練并研究普通女大學生自我效能至關重要。
自我表現力是人類特有的一種追求,對于普通女大學生來說,追求美、愛美是一種天性,但隨著年齡的增長,她們害羞的心理,也會不斷地增強,使她們的表現欲望受到抑制和限制,缺少了表現力,讓整個人變得呆板變得不豐富。
自我表現力分為肢體表現力、語言表現力、面目表現力等。
肢體表現力和面目表現力都表達內在的情感,她對揭示人內在的心理活動表現多種情緒的變化。語言表現力負載著人們的思想情感,不但反映人們的客觀世界的認識,也反映著人們對主觀世界的認識。由此可見,自我表現力的發展可培養良好的心理品質,促進普通女大學生文化素質和身心健康素質協調發展。
一名大學生極有可能在某種特定情形下表現的不如他本應該的那樣自信,缺乏自信心會對大學生的表現造成消極影響,班都拉式的自我效能在體育活動中得到過很好的驗證,能夠感覺到的自我效能是一種強大的,連續一致地對個體表現的一種反映。通常情況下和對自己能力沒有自信心的人比起來,那些自我效能很高的人更為努力,堅持的時間更長,取得的成績更好。自我效能或者叫情境自信是個體關于自己的能力,自己成功的經歷的一種感覺。而個體的思想在這里可以簡單的理解為從事這項活動的動機。如果一個人對自己有信心,相信自己有能力去獲得特定的成績,那么就會受到激勵從而奮發努力爭取預期的成績。另外有證據表明,情境自信可以應用到其它的情況發展為整體自信。 Zinsser Bunker&Williams,1998 表明,對于體育舞蹈課堂上的普通大學生所學習的動作體現出的表現力又包括自信心的表現,因此自信心又會影響人們的表現力。
在本課題中,科研小組主要運用了與普通教學方法不同的教學方法來進行教學實驗干預。普通教學方法中有講解法,示范法,分解練習法,討論法等教學方法,而本課題小組在教學實驗干預中主要運用了“啟發式”“發現法”的教學方法來對本課題中實驗班學生進行實驗干預。“啟發式”教學,就是根據教學目的、內容、學生的知識水平和知識規律,運用各種教學手段,采用啟發誘導辦法傳授知識、培養能力,使學生積極主動地學習,以促進身心發展。例如:在教學中教學生手臂小波浪的動作,并且讓學生通過學習,練習手臂小波浪的動作來引導學生自己練習手臂中波浪、大波浪、不同方向位置以及對稱或不對稱的波浪動作。而“發現法”教學法亦稱假設法和探究法,是指教師在學生學習概念和原理時,不是將學習的內容直接提供給學生,而是向學生提供一種問題情境,只是給學生一些實例和問題,讓學生積極思考,獨立探究,自行發現并掌握相應的原理和結論的一種方法。例如:在教學生轉體動作時,先不告訴學生轉體動作的技術要領而是讓學生自己練習并發現問題并嘗試解決,然后再進行教學講解。
1教學實驗方案的設計和實施
1.1研究對象
選取北京師范大學本科普通女大學生70人。
1.2研究方法
1.2.1文獻資料法
查閱表現力、自我效能,體育教學方法等相關文獻資料,了解如何培養表現力和自我效能的練習方法以及對其測定的方法。查閱國內外藝術體操,健美操的教學方法的相關文獻資料及其應用現狀,并借鑒前人研究方案和研究成果,為普通女大學生的藝術體操,健美操課堂訓練提供參考。
1.2.2問卷調查法
實驗前后對對照班及實驗班進行自我效能的心理問卷測試,了解對照班及實驗班在實驗干預前后的自我效能的變化情況。測試指標包括對照班及實驗班同學的自我滿意程度,自我調節程度,自我了解等。測試嚴格按照測試的規范和要求完成。請教心理學院學生進行相關數據的統計與分析。得出所需數據后,對比實驗前后的差異,得出結論。
1.2.3實驗法
在北京師范大學女生形體操普修課中進行對比教學實驗,實驗時間為2014年9月~2015年4月。
3實驗的具體方案
3.1實驗內容
根據動作技能的遷移性原理,在北京師范大學女生形體操普修課教學大綱規定的教學動作中設計了有關提高表現力的教學方法進行教學,如分組教學法,啟發式教學法,發現法等,并隨機抽取了70名女同學,平均分為兩個班分別為實驗班與對照班,并將兩班進行對比研究,兩班教學內容相同,其中實驗班采用能夠提高表現力的教學方法進行授課,而對照班采用普通教學方法授課,在實驗干預前后分別對兩組學生進行問卷調查,最后分析數據。
3.2實驗條件
首先指導老師為體操授課老師,同時帶有授課班,可提供教學實驗與教室;其次項目研究者為健美操、藝術體操運動員,曾有授課及比賽經驗,具有較高的運動水平;而且有心理系的同學輔助完成問卷的設計與數據分析。同時被試人員均為北京師范大學參加形體操普修課的女大學生,符合被試條件可以開展測試。
3.3實驗設計與實施
由同一位教師在同一個教學場地使用兩種不同教學方法進行教學,各班的總教學時數、教學內容和每一個單一教材的學習時間完全相同。對照組嚴格按照教學大綱規定的教學內容、進度和常規教學方法組織教學,形體操、徒手體操,韻律體操的教學順序依據成套動作組合的順序依次進行;實驗組則打破各成套組合的界限,根據構建的技能根本體系順序組織教學,并對每一組根本體系中的單一動作技能進行表象啟發方法的設計,對單一性動作技能基礎上發展的類根體系性動作技能進行以想象啟發方法為主的設計。具體操作步驟如下圖:
圖1:實驗設計的操作步驟
第一步,確定教學內容的教學順序。根據技術動作相互包含與遞增發展的關系,將實驗組學生分組,并將教學內容按類型分組,并進行教學順序排序。
第二步,對教學內容進行啟發法及發現法的設計。實驗組教學內容中有徒手體操的基本動作如前波浪、后波浪,可看作兩個單一動作技能,選用表象啟發法及聯想法,讓學生學習前后撥浪動作,建立身體波浪的概念,并自己發展設計新動作。
第三步,組織教學。要求教師事先制定學生動作完成時效記載表,準確記載實驗組和參照組課堂學習內容。
第四步,成績評定。兩組做比較,對比兩組學生動作表現力差異,得出結論。
4教學實驗的結果與分析
4.1問卷結果與分析
通過一個學期的實驗干預,實驗小組對實驗組及對照組分別作了關于自我效能的調查問卷《身體自我描述PSDQ》(量表來源 楊劍(2002). 身體自我描述問卷(PSDQ)的介紹與修訂. 山東體育科技,24(1),83- 86.),經過本課題組同學的數據分析,我們得出以下結論:在實驗開始前對被試學生進行了問卷調查,在問卷回收整理之后得出了以下數據:
表1:對照組描述統計量
表2:實驗組描述統計量
從表1與表2 兩表的總分中我們可以看出兩組的健康總分的均值以及自尊總分的均值都比較高(健康總分:對照組 34.9524/實驗組34.9091;自尊總分:對照組39.4762/實驗組39.2727),而兩組的體育活動總分的標準差的差異也并不明顯(對照組:4.72496/實驗組:4.08323),但是我們也能明顯看出實驗組的總分沒有對照組的總分高(對照組:246.3333、45.26274;實驗組:231.8182、42.61647)。
在經過一個學期的實驗干預后,我們對實驗組與對照組的自我效能再次進行問卷調查。
表3:實驗班與對照班試驗訓練前自我效能的描述統計
表4:實驗班與對照班試驗訓練后自我效能的描述統計
從表3表4中我們得出結論:
實驗組和對照組:
實驗組上課前和對照組對比:兩者在體育活動總分、身體肥胖總分以及整體身體總分上有顯著差異(p值分別為0.041、0.000和0.02.),其中實驗組在上課前在該三個子維度上自我效能更高。
實驗組上課后和對照組對比:兩者在身體肥胖總分和整體身體總分上有顯著差異(p值分別為0.030和0.010),其中實驗組在這兩個子維度上自我效能更高。
對比這兩個結果可以看出,上課后,實驗組的體育活動總分有所增加,說明該訓練對于體育活動自我效能有積極作用。
4.2結論
從問卷的調查分析以及教學實驗過程中我們可以看出:兩個參加測試的班級在相同的教學內容手段下運用了不同的教學方法,得出的結果也是不同的,實驗結果顯示:用普通教學方法教學的對照班的肢體表現力以及自我效能的提高沒有運用特別教學方法的實驗班的肢體表現力及自我效能提高的多且明顯。
在對實驗班進行肢體表現力訓練干預的過程中我們運用了不同的教學方法,而得到的效果較為明顯,使實驗班的學生自身在肢體表現力以及自我效能方面都得到了提高。在教學過程中我們運用了“啟發式”教學訓練法以及“發現法”等教學訓練方法;發現法的意義是給學生一個實例讓他們自己發現其中不同有利于學生自己對動作的理解還可以加深意義。如:做幾個八拍動作第一遍做的比較放松,不加任何表現力;做第二遍時加上表現力。讓學生自己觀察并發現動作中的區別,使學生更好掌握動作中表現力的要領,同時還可以提高學生的上課興趣,活躍課堂氛圍。而“啟發法”的意義是重視學生在教學過程中的主體地位,充分發揮學生的主觀能動性,從學生的實際出發,采用各種方式方法,促進學生積極主動地通過獨立思考,去獲取知識、發展智力和能力,在一定的教學內容上盡量激發學生的學習動機和興趣,讓學生主動學習,創造性學習;啟發實質上可分解為表象啟發和想象啟發,感知覺是事物直接影響下腦對事物的反映,以表象形式進行儲存;想象則是個體對事物表象進行再造、創造與幻想的過程,其結果形成思維,即讓學生建立良好的感知覺以此形成直觀的動作表象,教學中可優先選擇表象啟發方法;而如果學生已有動作中某一單一動作技能的基礎,具有較強的動作技能內部規律的轉化能力,具備“舉一反三”的可能性與現實性,可優先選擇想象 啟發的方法。
我們主要通過運用這兩種教學方法來訓練學生如何提高肢體表現力,學生在剛開始接觸這兩種教學方法時,很不適應,而且對學生在學習操化動作的時候沒有很明顯的幫助,在后來的訓練課程中我們實驗小組從新設計了教學方法,經過我們不斷對計劃的改進,最終使“啟發法”以及“發現法”的教學方法運用的更加合理,使教學訓練的逐步按照預定計劃進行。
最終教學訓練按照計劃完成,達到了對學生肢體表現力的提高的預期效果,并且在對實驗班學生進行肢體表現力的訓練過程中得出對自我效能的影響。使學生在通過肢體表現力的訓練中提高了自我效能,也從而得出結論。通過訓練,表現力的提高可以使自我效能也得到提高。
5結論與建議
5.1結論
(1)肢體表現力與自我效能是相互影響的。在肢體表現力訓練的過程中我們可以看出肢體表現力訓練可以培養正確的審美觀念,增進身體的健康,塑造良好的個人形象;同時我們也可知肢體表現力與自我效能是相互促進,相互影響的。
(2)肢體表現力的提高有助于自我效能的提高。北京師范大學參加提高表現力的實驗課的女大學生在通過實驗干預后,自我效能均有不同程度的提高;從而得出:表現力有助于提高女大學生自我效能;提高自我效能可以使人性格變得開朗,糾正不利自身的心理反應,促進學業的良好發展
(3)“啟發式”教學方法與“發現法”可以有效提高學生的學習興趣與學習效率。在未來形體操、韻律體操課堂中教師可以通過運用“啟發式”,“發現法”等教學手段來提高學生表現力,并且有針對性的練習學生的肢體表現力、語言表現力、面目表現力等,肢體表現力是體操課堂中很重要的一部分,而本研究中提高表現力的方法是運用“啟發式”“發現法”等教學方法,所以學生在學習成套動作時,運用這些教學方法可以有效提高學習效率,并且對表現力也是起著很大作用的,從而提高自我效能。
5.2建議
(1)在體操普修課中應推進學生自我效能的培養。體操技術技能中普遍存在技術技能的正遷移現象,為實施“啟發式”與“發現法”教學提供了有力的條件與廣闊的空間。教學實驗證明“啟發式”與“發現法”教學對提高學生的學習興趣、學習方法、 學習追求、單個動作的學習時效、最終成績的有效產出率等方面均有積極作用。建議在體操課堂上可以運用這些教學方法提高表現力,從而使學生的自我效能得到提高,現實操作中從兩方面進行推進:其一,通過提高學生學習興趣,喜歡上形體操課來完成;其二,課任教師要進一步分析每一項動作技能的教學要點與重難點,研究每一組類根體系中單一動作技能和在其基礎上發展的類形體系性動作技能的相異與相似之處,進行多學科知識的整合,在能較好地借助與利用影相資料、輔助器械等的前提下分別設計合理的培養學生的表現力從而提高自我效能。
(2)體操課教師應多拓展新型教學方法。當前,科技進步帶來了各領域知識的飛速發展與更新,推陳出新的知識革命必然導致教師原有知識結構、學識水平的相對滯后。馬飛等在《普通高校體操教學的改革》中也提出了相應的觀點:現在是“知識爆炸”時代,每位體育教師必須不斷更新自己的知識, 要自覺、積極、努力地學習,刻苦鉆研,在實踐中不斷磨練自己、充實自己、完善自己,提高業務水平,加強自身修養,這樣才能更好地開展學校的體育教育活動。高校體操類的課程中教師除了應拓展知識結構、積極研究學生、教材的特點以外,更應該應用新的教學方法、手段與評價模式等,而本課題中所應用到的啟發式教學法以及發現法的教學方法運用在體操類課程中會對教學效率,教學質量有不同程度的提高,對教師能促進教學工作更好地開展會有不同程度上的幫助。
(3)加強學生學習興趣的教育。當前,我國高校教育模式屬于學分制主導下的相對開放式教育,重在發展學生的素質與能力,為學生提供了更多自主學習發展的空間與機會。因此,學生的學習理念、方式、追求等融入了更多個體主觀的因素,也帶來了更多發展的不穩定性。本研究的對照組學生就主體呈現出學習追求不高,以通過考核為目的,學習方式盲目,平時閑考前著急的狀況。這要求高校教育者進一步加強學生學習觀的教育,引導學生建立科學、合理、有效的學習方法,樹立突破課程范疇的學習追求,實現高校教育的目的。
(指導教師:查萍副教授)
參考文獻
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隨著城市化建設的進一步加快,汽車逐漸的走入人們的生活中,但隨著而來的還有交通事故頻發、交通擁堵,因此在快節奏生活的城市中,交通信號指揮燈對改善交通狀況起到了關鍵性的作用,相關部門要積極研究車輛通行規律,根據實際情況調整智能交通信號燈的間隔時間,緩解交通堵塞,而電子信息技術的應用可以大大的減少了硬件成本,而且提升了靈活性,有效的改善了交通秩序。
1 智能交通信號燈的概念
交通信號系統、發射裝置和車在接受裝置是智能交通信號燈的主要組成。在著三種結構中,交通信號燈是最為基礎的,它是交通指揮的核心,能夠有效的指揮車輛和行人的通信。而智能交通信號燈系統又有三種顏色,分別為紅色、黃色、綠色,紅燈代表禁止通過,綠燈代表可以通行,而黃燈起到警示作用。
智能交通信號燈系統可以有效的提升道路交通的安全性,使交通有序進行,同時智能交通信號燈系統可以提升道路的使用率,降低安全事故發生的概率,緩解交通狀況。交通信號燈的設置是有一定的科學性的,并非所有路口都會設置信號燈,而是選擇在人流集中、車流量較大的十字路口設置,能夠有效的提升道路利用率,降低安全事故的發生概率。車載接受系統是安裝在汽車內部的,通過車內系統緊密的聯系而完成交通指揮。
2 電子信息技術應用于智能交通信號燈的重要意義
隨著我國綜合國力的提升,電子信息技術行業也有了較快的發展,而且技術也日趨成熟。為了能夠更好的發揮智能交通信號燈的作用,相關部門充分的利用了電子信息技術,在具體的應用中,電子信息技術能夠發揮自身獨特的優勢,尤其在儀器系統中,用戶可以通過電子進行自定義,更好的提升了交通信號燈系統的智能性。隨著交通行業的發展,硬件逐漸趨于軟件化發展,此時電子信息技術能夠良好的把握這一特點,可以有效的改善普通儀器的濾波、邏輯分析、信號發生等功能,同時電子信息技術的加入可以實現特定系統參數的檢測。電子信息技術虛擬儀器在操作簡單,既可以和高速數據采集設備構成自動測量系統,還能夠與控制設備儀器,集成自動控制系統。
3 基于電子信息技術的智能交通信號燈控制系統設計
電子信息技術的快速發展使其在智能交通燈控制應用方面越來越廣泛,這主要是由于其技術的優勢所決定,即用戶可以通過電子定義自己的專用儀器系統,且功能靈活,很容易構建,所以應用
極為廣泛,尤其在科研、開發、測量、檢測、計量、測控等領域更是不可多得的好工具,因此我們要將電子信息技術充分的應用在智能交通信號系統的每個環節,發揮其最大的作用。
3.1 電子信息技術應用于智能交通信號燈控制系統的設計思路
智能交通信號燈是為了保證人車出行的安全,因此在十字路口要設置四個交通指揮信號燈,分別設置在不同的方面,保證交通安全運行,當東西方向綠燈亮起時,南北方向紅燈亮起,黃燈是過度階段,反之,東西方向紅燈亮起時,南北方向綠燈亮起。在進行智能交通信號燈的設計時,要充分考慮實際的情況,如白天車流量較大,交通擁堵,應適當的減少紅綠燈的間隔時間,防止交通堵塞,而在夜間車輛和行人較少,要適當的延長紅綠燈間隔時間。同時交通信號燈的在工作時,要將工作狀態及時的反饋給程序控制終端,便于對其進行實時監測,因此在設計時要充分的考慮上述因素,將交通控制終端、交通電源管理、數據采集、交通控制中心四者有機的連接起來,確保智能交通信號系統能夠正常工作。
3.2 電子信息技術在智能交通控制終端模塊的應用
智能交通控制終端模塊是電子信息技術在智能交通信號燈中應用的集中體現,在交通控制終端模塊中,要注重改變層疊式順序結構,在設計交通控制終端模塊時要從多方面進行考慮,能夠通過合理的順序結構讓信號燈交替亮起,其次設計人員要考慮,信號燈亮起后需要持續一定時間,因此要利用電子信息技術,通過預設的定時數據作為參照,并通過相應的設置,將黃燈加入中間,警示通過的人們和車輛。智能交通控制K端模塊是電子信息技術在智能交通信號燈系統中應用的集中體現。
3.3 電子信息技術在智能交通控制中心模塊的應用
電子信息技術滲透了智能交通信號燈系統的每個環節,其中最為明顯的就是智能交通控制中心模塊,智能交通控制中心模塊主要是在接受到信息后對其進行判斷,從而實現交通信號燈的故障工作。交通控制中心模塊中含有邏輯電路,它能夠準確的判斷數據采集模塊傳遞來的信息,實時的監控交通信號燈的工作狀態,保證交通正常運行。智能交通信號燈系統處于正常工作狀態時會亮起紅、黃、綠中的一種指示燈,如果信號燈系統不處于這種狀態時,則說明其出現了故障,這時智能交通控制中心模塊就會及時的發出警報,工作人員能夠及時的發展故障位置和原因,并做出最快的反應。
4 結論
總而言之,隨著科學技術的進步,電子信息技術逐步的應用到了智能交通信號燈控制中,其能夠有效的提升信號燈系統的智能性,同時在運行方面,能夠實現實時監控,發現問題可以及時的處理,有效的避免安全事故的發生,其次在智能交通信號燈系統設計時,要優化設計環節,降低成本,保證過往車輛的安全。因此電子信息技術的應用不但提升了交通系統的安全性,還具備良好的經濟效益。
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關鍵詞:智能交通管理系統;城市交通;ITMS
一、城市智能交通管理系統概念及組成系統
城市智能交通管理系統概念。當前社會,城市智能交通管理系統是國際上管理城市交通必不可少的技術手段,它充分利用當今先進技術即電子傳感、計算機應用技術與控制技術,將三者結合起來構建的城市管理交通的現代模式。
1.智能交通監控系統
從各項報道中,我們得知,智能交通監控系統普遍應用于管理城市交通中,它的主要目的是保證交通順暢,具體過程是通過查看指揮中心從監視區域傳回的圖像,根據實際情況派專人去實地進行實時疏導,調整信號來疏散交通擁堵,引導人們改變行駛路線。
2.城市交通流誘導系統
在城市智能公交的調動方面,城市交通誘導系統是重中之重,它先對車輛進行定位,采集交通信息,然后對行駛車輛路線進行引導和為其規劃路線,來適時的解決重要路段及交叉通擁擠,讓各類行車人可以獲得一種既方便又快捷的交通路線,提高交通效率。
3.電子警察系統
電子警察系統不是一項簡單的監管系統,它利用多種技術手段對監控區域內的全部行駛車輛實行每時每刻的記錄。這些技術包括為,信息網絡通信、遠程數據監控、檢測視頻等,人們也稱這種系統為“闖紅燈記錄系統”。
4.智能公交管理系統
智能交通系統為了可以智能調動公交,高效準確進行排班,從而使公交車的利用率提高,提高車輛運行速度,減輕道路擁堵現狀,主要是使用3G通信技術進行通信指揮、GIS技術以及GPS進行實時實地定位以更好保證交通正常秩序。
5.突發事件響應系統
除上面幾項先進技術之外,還有針對于交通意外突發狀況使用的突發事件響應系統,主要是為了防止交通事故、道路擁堵和混通治安等事件發生,從而使相關部門可以迅速解決緊急事件,以減輕道路擁堵,保證社會秩序穩定。
二、我國城市智能交通管理系統發展現狀及存在的問題
(一)我國城市智能交通管理系統發展現狀
伴隨著各項科學技術水平的提高,信息系統越來越來越健全,我國各級政府會越來越重視現階段還年輕且不成熟的智能交通系統,同時現在我國許多城市已經在交通與道路的控制和規劃上有了很大的進步。與此同時,國家政府的相關部門,例如科技委等組織為了進一步完善我國的交通管理系統也付出了大量的人力物力專門開發研究,此現象也表明了我國政府對于此項管理系統技術的重視程度。對于交通智能化的研究步伐自1998年ISO/TC204設立以來就從未停過,同時多次參加此類技術系統方面的國際交流活動。
(二)我國城市智能交通管理系統發展存在的問題
現如今,我們可以明顯感受到,經濟發展,人民生活水平提高,越來越多私家車的出現,交通問題也漸漸提上議程。由于交通系統設計的不合理導致道路使用效率低,眾多資源配置浪費,無法滿足當今需要。我們在對我國眾多城市進行調查后發現,交通壓力隨著城市規模的擴大越來越嚴重,且道路規劃不合理的現象也逐漸顯現,管理秩序混亂,使得出行困難,公交效率低等問題。
三、城市智能交通管理系統方案設計
(一)建立ITMS框架體系
設計ITMS框架的原則。智能交通管理框架的有效設計還要遵循以下原則:
1.精簡性
設計框架的首要任務是保證其功能的有效性,在這個前提下就要考慮用戶的感受,方便使用和操作,盡量使設計不繁瑣冗長,保證其精簡性。
2.完整性
ITMS的設計是一個完整的過程,在這個過程中,設計子系統是一個任務,同時為子系統設置出顯示其未來變化的系統也是一個任務。
3.實用性和延展性:
ITMS這樣一個為了管理交通而設置出的體系,首先要具備可用性,能在現實生活發揮其有效性,同時還要能預測到未來的變化,始終保持與時俱進。
4.靈活性和可發展性
靈活性體現在兩個方面,一方面,設計出的系統能適應外在情況變化,使用上具備靈活性,另一方面設計方案也要能適應環境變化,可供調整。延伸性更具前瞻性,可以在有效利用現時系統的同時,探索出新系統,完善ITMS。
(二)合理設計ITMS的方式
智能交通管理框架是一個較為復雜的框架體系,因為要應用到公眾的日常生活中,還要利用信息化提高其應用效率,顯現其先進性和科學性,所以設計的過程中不可避免要進行大量的理論和實踐研究,運用各種學科知識,尤其是要在系統工程的指導下,將信息學、運籌學、管理學等融入實踐中。系統工程設計在科學理論和有效實踐的基礎上,可以通過系統分析和設計方法實現。這兩個方法是相輔相成的,同時又各具特點,首先系統分析是在把握全局的眼光下對問題進行解決,在整個設計環節中避免不了各種的問題,所以工作人員就要采用系統分析的方法化整體為若干個子目標,有效實現子目標的任務,進而實現系統任務,在分析的基礎上建立框架。框架建立后,工作人員還要對其進行完善,這就涉及到了系統設計環節,通過設計可以對框架進行整體規劃和具體細節完善,最終形成實體框架。隨著越來越多的人涌入城市、交通工具的多樣性以及汽車購買力的增強,城市交通壓力越來越大,促使有關人士不斷探索有效管理城市交通的方法。影響交通最大的問題就是擁堵性,要解決這一問題,就要加快信息的傳播,把握交通的控制力,不能使其出現失控的局面。可見信息在交通管理中的作用非常明顯,按照信息的特點,可以將ITMS系統分成以下四個層次:
1.基礎層
對于發揮信息的影響力方面,基礎層主要負責獲取有效信息進而形成通信網絡的搭建。一方面,信息的有效性和準確性可以方便通信網絡的搭建;另一方面,通信網絡的有效運用可以提高信息的傳播速度。為了便利交通管理而設置的基礎設施屬于信息中的靜態方面,比如說道路、路牌等,由于道路周圍的標志性建筑也能影響交通管理的有效性,所以也屬于靜態信息。動態信息的獲取有兩種途徑,第一種是人工采集獲取的,工作人員利用相關通信設備進行動態信息采集;第二種是機器采集,利用交通檢測設備如電子眼等,主要用檢測的方法獲取信息。信息獲取后要建立通信網絡,目前通信網絡主要包括以下內容:
(1)公眾信息服務平臺,信息分析總平臺和子平臺間,整體路面狀況與單元狀況間,局域網、廣域網等。
(2)主要用于傳播公布消息的平臺上,如調頻播音機、移動通訊設備、廣播等。
(3)主要為了方便更好更快的查到信息,利用有線設備如電話、電視等。
(4)完善數字通信平臺建立,如光纖、衛星等。
2.功能層
功能層的作用主要體現在實際應用領域,在大量有效的交通信息獲取后,為智能交通管理提供大量的功能型設備,簡化人工管理的繁瑣性。功能層的作用主要是利用智能設備進行交通管理,為公眾設計出合理有效的出行路線等,其中包括電子監控、自適應信號控制系統、交通信息管理與系統等內容。自適應信號控制系統最能適應智能化的管理,主要優勢體現在其自我適應力上,比如在交叉路口處,可以自行調控,適應周圍實際環境,能有效管理動態的情況。交通信息管理與系統的有效性主要體現在其對信息的利用能力上,首先通過高效的途徑獲取具有有效性、實時性的交通信息,然后通過傳送到分析機構,通過專業人士的分析獲得最佳路線圖或者出行方案,為需要出行的各行各業提供專業化建議。因為無線通信的廣泛利用,人們可以隨時隨地進行路線轉變,在遇到突況下,可以更有效的選擇最快的路線。
3.共享信息層
共享信息層主要體現在其信息的共享力上,同樣建立在上一層——功能層的基礎上的,這一層次主要通過獲取功能層傳輸過來的信息,進行更為專業化的利用,設計出最佳交通方案,這個層次需要更多的利用各類信息處理平臺,將信息轉化成資源,對規劃出行路線、有效管理交通運輸意義重大。
4.服務層
服務層是智能交通管理設計的最終目標,與使用者聯系最為緊密。首先對出行者來說,出行者可以通過服務層收到最及時有效的信息,方便出行者自己制定出行方案,也可以給出行者具體的方案建議;其次對于交通管理者來說,管理者可以通過信息了解到自己的首要任務是什么,能夠提高對管理重點的把握,使管理更加有效。當然服務層與出行者和管理者的關系都是相互的,服務層不僅要為他們提供信息指導,還要從他們處獲取信息,了解出行者和管理者最想要的服務,盡量為他們提供可行的并且符合他們要求的方案,提高智能交通管理系統的效率。
四、智能交通管理在城市交通中的應用方案
RFID技術因為其獨特的優勢,在現實生活中得到了廣泛應用,對于智能交通管理系統來說,此技術的應用也能為其帶來更為明顯的優勢,主要體現在以下方面:首先是它的物理性能高,作為信息技術的應用不僅存儲空間大、可對其進行加密處理,而且具有防水性,能有效保證信息的完整性;其次是該技術的識別能力強,對于一切動態信息它都可以進行精確的處理和消化,不管是從個體方面還是整體方面都能給出參考。由此可見,按照目前情況來看,該項技術的應用有著其他技術的不可替代性,并且和智能交通管理的流程最為匹配,優勢最為明顯。
1.電子不停車收費系統(ETC)
RFID技術的廣泛應用和不斷改進,使得電子不停車收費系統得以建立并廣泛使用,從我們的日常生活中,我們很容易就能發現ETC的使用,不管是在高速公路收費站,還是在過江隧道等收費站,我們都能很容易的發現“ETC”的標志,主要原因在于其明顯的優勢上。首先,運用這項系統有效解決道路擁堵問題,司機不需要停車繳費,收費人員也不需要進行人工的收費流程,大大縮短了司機過收費站的時間,尤其是在車流量大的時候,該項技術的運用作用非常明顯;其次,使用該項技術可以大大降低交通管理成本,傳統的人工收費被電子收費系統代替,不再需要花錢購買用于人工收費的相關設施,同時不需要像工作人員支付更多的工資,交通管理成本得到有效降低;最后一大優勢體現在其公平公正性上,人工收費難以避免工作人員公平公正對待所有的過路車輛,有時候遇到熟人或者親戚,難以避免會免收相關費用,但是電子設備是沒有感情的,只要有車經過,它就會在程序的驅使下直接對過路車輛進行自動扣費。所以,ETC這項技術在國內外運用都比價廣泛,我國也在加大此項技術的投入使用,在智能交通管理方面又進了一步。
2.城市交通調度管理系統(TMS)
RFID技術的另一大應用體現在TMS上,為了加強對車輛的管理,進而提高智能交通管理效率。交通主要就是由道路和車輛等組成,所以要想管理好交通問題,首要任務就是管理好車輛問題。TMS同樣運用了先進的技術對信息進行搜集和處理,實現獲取信息與分析信息集于一體的作用,可以更加直觀有效得對車輛進行管理,充分考量路線的可實用性以及車輛出行的最優路徑,緩解了交通壓力的同時也節約了資源。
3.電子注冊管理(EVR)
EVR技術可以有效解決交通部門的管理難題,主要原因是它能有效對車輛進行追蹤和智能化管理。由于越來越多的人開始有能力購買汽車,所以注冊登記和再檢查的工作強度不斷在加大,為了有效解決這一問題,可以通過利用EVR技術來實現。首先,由于智能技術的運用,車輛在登記的時候可以縮短時間,并且每輛車都可以有一個“身份證”,只要是對車輛植入一個ID碼,這個號碼可以在全球范圍內被追蹤,并且每一個號碼都是不同的,甚至不能被修改,這樣就可以實現兩個好處,一是偷車的人很容易被追蹤,假的車牌照因為不含此技術也很容易被查出,由此方便了公安機關打擊罪犯,并且在一定程度上可以降低犯罪率;二是交通管理部門不需要開展流動檢查就可以進行對車輛的管理,有效提高了管理部門的效率。當然這項技術目前還未被廣泛應用,只利用到軍用設備上,但是其應用效果顯著,帶來的的利益非常明顯。
參考文獻:
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中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1671-489X(2012)03-0026-03
Practice of Adding Innovation Education Reformation on Intelligent Transportation Systems Course//Wang Yunling1, Xi Jianguo1, Zhang Xiangmin2
Abstract The intelligent transportation systems course is one of the most important special courses. This paper analyzes the problems in teaching process, suggests that adding the innovation education reformation on the intelligent transportation systems course from teaching outline, teaching materials, classroom instruction, practice, course examination.
Key words intelligent transportation systems; innovation; action orientation teaching model
Author’s address
1 Vehicle and Motive Power Engineering College, Henan University of Science and Technology,
Luoyang, Henan, China 471003
2 Law School, Henan University of Science and Technology, Luoyang, Henan, China 471003
近年來,隨著我國高等教育教學改革的深入發展,更多的院校更加注重大學生創新創業教育的培養。依托高校專業教學優勢,將創業教育的基本內容融入專業教學的各個環節,不失為提高高校教育質量的一個發展方向[1]。本文以交通運輸專業智能交通系統課程為例,談談如何在專業課程教學中引入高校創業教育。
1 智能交通系統課程的主要內容[2-3]
智能交通系統課程是交通運輸專業一門重要的專業課程。智能交通系統(Intelligent Transportation Systems,簡稱ITS)將先進的信息技術、數據通訊傳輸技術、電子傳感技術、電子控制技術以及計算機處理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、高效的綜合運輸和管理系統。該課程的主要內容有三大部分。
1)ITS框架體系。確定適合交通體系的智能交通系統體系框架,為國家進行智能交通系統規劃、實施、管理、設計提供依據。智能交通系統體系框架的組成部分主要有用戶服務、邏輯體系結構、物理體系結構、通信體系結構、標準化工作、費用效益分析及評價、實施措施及策略等七點。
2)ITS關鍵技術。該課程主要介紹網絡技術、通信技術、檢測技術、人工智能技術、數據庫技術、車輛定位技術、地理信息系統、IC卡技術等高新技術。這些技術都屬于世界高端技術,研究深入,并且創造的社會價值很大。
3)ITS的應用。該課程主要介紹交通信號控制系統、交通信息服務系統、智能交通管理系統、智能公共交通服務系統、電子收費系統、多式聯運系統、都市集成樞紐智能交通管理系統、智能車輛系統、自動公路系統、緊急事故處理等應用,這些應用與國民息息相關,創造了高額的社會經濟價值。各個國家都在大力發展智能交通產品,占領市場份額。
2 智能交通系統的學科特點及存在的問題
智能交通系統課程是一門交叉學科課程,涉及車輛、交通、運輸、道路、通信、控制等多學科。其基本理論框架從實踐出發,經過抽象、概括、歸類得出的科學實踐的模型,反過來又結合各種技術措施用于指導交通運輸實際問題。課程特點可概括為“概念多、理論多、內容多、理解不易深入”,而這也是學生在學這門課程中反映最多的問題。
智能交通系統又是一門實踐性較強的課程,其理論框架來源于實踐,但不是推理得出,而是通過歸納總結、反復實踐驗證得出合理結果,有了框架理論才可介紹主要技術以及實際應用。因此在講述時,雖然強調理論框架體系的基礎地位,并要求詳細講解,但是學生仍顯得似懂非懂。由此容易導致學生的學習興趣下降,認為該部分內容意義不大,也就是“學了沒用”,從而嚴重影響后面內容的學習和理解。
從學生的考試中也可看出一些問題,在回答主觀性題目時,存在的問題較多。對于簡答題和名詞解釋題的解答主要靠死記硬背,考試過后很快就忘了,無助于這門課的學習;反映學生理解水平的論述題,學生的回答要么空洞無物,要么就是死記硬背教材上的內容,靈活理解掌握和運用能力較差。比如,論述題“談談你對智能交通系統(ITS)應用的理解”,學生一般將課本上智能交通系統概念、框架體系、車輛導航系統、交通信號控制系統等內容死記硬背下來答上,并無自己的理解看法,對智能交通系統真正的應用并無太多了解。
筆者認為,造成這種情況的一個重要原因是沒有抓住學生的學習興趣。那么如何抓住學生的學習興趣呢?就要想學生所想。如今的大學生與社會接觸較多,心中所想主要是能夠學一些有用的知識,有助于以后的就業。智能交通系統課程與實踐聯系較緊密,可以將創新創業的理念融入課程中去,從而吸引學生的注意力,讓學生能夠主動學習這門課程。這樣,不僅該課程的教學效果得到增強,還訓練了學生的創造創新能力,有利于創造互惠雙贏的局面。
3 如何在ITS課程中融入創新教育
在大學本科的教學過程中,如何將創新創業教育融入智能交通系統課程中呢?筆者在自己的教學實踐中,通過不斷調整教學思路和授課方式,總結出以下幾方面經驗。
3.1 教學大綱
目前中國的本科教育基本是按照教學大綱進行教學,教學大綱一般2~3年修訂一次,以適應社會經濟的發展變化。在修訂過程中,可在教學大綱中有意識地逐步添加創新創業內容。
1)在“課程基本要求”中,增加“了解當前智能交通系統相關經濟技術產業”等內容。
2)在“課程內容”方面,在智能交通系統關鍵技術和智能交通系統應用兩大部分內容中,增加先進技術的案例。最好能以某一個項目為例,介紹研究目的、研究內容及研究工具等內容。
3)“習題”部分,可以形式多樣化,增加論文、調查報告等形式。
4)“成績考核評定辦法”可以適當靈活,應當增加創新創業的思想,引導學生發散式思維。單純的普通試卷考核方式很難體現學生的全面學習成果,而教師對學生學習過程中的個人看法在一定程度上可以反映學生的實際學習情況,因此有必要加大平時成績的比例。
3.2 教材
智能交通系統課程教材比較多,大多是系統性、綜合性的普通教材,如《智能交通系統概論》《智能交通系統體系框架原理與應用》等。筆者建議可以選取這類教材作為主教材,系統介紹智能交通系統的理論知識,同時增加智能交通系統有關創業實例作為補充。教師在授課時將輔助教材融入主教材中。當然,也可以自編教材,側重開發學生的創新創業思想,以教材結合創新創業思想,將案例編入智能交通系統的理論知識中去。當然,因這類教材專業目的性強,可作為教師、學生的重要參考教材。
3.3 課堂授課
課堂授課是在智能交通系統課程中融入創新創業教育至關重要的一環,授課的好壞直接決定了學生的創新創業思想的接受程度。在課堂教學中,按照教學大綱和適當教材,選取有相關經驗的教師進行授課。
筆者從事該課程的教學已有4年的時間,授課對象為交通運輸專業的學生。經過幾年的嘗試研究,筆者認為可從以下幾個方面來進行改進。
1)教學方法改革。課堂授課時,采用行動導向教學模式。授課過程中采用案例分析法、模擬情景法、項目教學法、仿真教學法等一系列不同于傳統理論講授的教學方法。“行動導向”教學模式下的學生不再處于被動接受地位,而是處在積極的、主動的地位,教師不是單純地給學生灌輸知識,而是讓學生參與到創造性實踐活動中來。學生需要動腦動手,親手操作,進行觀察、收集、分析資料等活動,在實踐中培養學生與他人合作、交流的能力,培養分析問題、解決問題的能力,形成綜合性的知識結構,培養綜合性的能力和創業意識,使大學教育適應經濟社會的發展要求。
講課過程中,教師應注意在智能交通系統關鍵技術和智能交通系統應用兩大部分內容中,引入創新創業意識,引導學生積極主動思維,提高學生學習的積極性。教師應當有意識地講述一些世界前沿技術,開闊學生的視野,增強學生的學習興趣。在介紹智能交通系統相關技術及其應用時,教師可以引入當前國際或國內先進的智能交通系統產品,如智能車輛技術、車輛模擬駕駛技術、停車場智能管理系統、智能交通控制、交通監控圖像識別技術、地理信息系統、不停車收費等技術產品。
2)授課順序適當調整。通常的授課程序是先講智能交通系統框架體系,再講智能交通系統關鍵技術,最后一部分是智能交通系統的應用。學生普遍反映前面聽著沒意思,進而失去學習的興趣。進行順序調整后,先講智能交通系統的應用,聯系國內及國際上實際的應用成果,接下來介紹要實現這些應用需要哪些主要的技術,最后介紹實現實際的應用效果不僅要有技術支持,還要有框架體系支撐。這樣一來,有利于調動學生的學習積極性。
3)學生角色的適當調整。對于授課內容中比較偏重于理論、學生難以理解的部分,可以讓學生說出自己的理解,甚至讓學生當老師,上講臺對這一部分內容進行講述,而后讓其他學生提出意見,再進行重復講述,直到學生都理解了為止。另外,對于智能交通系統的應用部分,可針對某一方面的內容讓學生自行查詢資料,選擇有代表性的案例在課堂上進行講述,并適當發表自己的看法。實踐表明,這樣做可大大調動學生學習的積極性。
3.4 實踐環節
實踐環節是學生驗證學習內容、增加直觀認識并進一步吸引學生興趣的重要教學環節。可通過現有的教學設備開展課程實驗,切實接觸其核心技術。做實驗時,不拘泥于參觀、演示等被動的方式,可進行拆解觀察、編程修改等模式。也可通過布置實踐類作業,完成學生自主的實踐環節。
智能交通系統這門課共開設了車型自動分類系統和智能停車場管理系統兩個實驗,可將這兩個實驗設計成綜合性、設計性實驗,在實驗前只告訴學生實驗目的和必備的實驗設備,由學生自行設計實驗步驟。通過實驗,學生不但掌握了所學的理論知識,而且培養了實驗技能、方法,鍛煉了動手操作能力,提高了分析問題和解決問題的能力。
同時,還可以布置實踐類作業,如布置調查社會性停車場的智能控制模式、調查車輛智能控制設施等實際調查類環節,并衡量其社會經濟價值,進而刺激學生學習積極性,激發其創新創業的理想。
3.5 考核方式
課程結束的考核可以總結學生學習的效果,學生也可以通過考核結果看到自己的學習程度,一個合理的考核方式更能激發學生的學習興趣。目前,我國高校的課程考核方式較為死板,尤其是理工科課程,多以試卷考試為主,學生需要死記硬背,不能體現學生的實際應用水平。
對于智能交通系統課程,在適當引入創新創業的內容后偏重于實際應用,概念等識記部分的比重相應降低,可采取布置論文、大作業、項目報告或者辯論口試等形式。考核形式亦可不局限于一人一題或一人一卷,可以分組協同,共同完成,這樣有利于學生更好地體現自己的創業理想。具體選擇何種考核方式可由教師根據實際情況而定。
當然采用非試卷的考核形式,應做好考核計劃并制定合理的評分標準,以更好地考核每個學生的學習實踐水平。
4 預想
通過融入創業教育,有利于提高學生的學習積極性,擴展學生的思維,為創業積累一些理論基礎。但考慮到實際情況,有創業理想的學生可能終究只是一部分,為了更好地開展這門課并訓練部分學生的創業能力,可在課程考核中采取區別對待的方法。對于有創業理想的學生,可組建創業興趣小組,學生之間進行分工合作,進行一定范圍內的模擬創業。考核時,可要求學生交付企業計劃書、可行性報告、企業年終總結等資料,分別予以考核。對于創業興趣不大的學生,可按常規進行考核。
通過以上課程改革,可望實現智能交通系統課程與社會實際的緊密結合,增強學生的實際能力,并培養學生的創新創業精神。
參考文獻
智能交通處于快速發展期
目前,政府層面的監管要求是推動我國智能交通發展的主要力量,比如,隨處可見的電子眼、集成交通指揮平臺系統等。最近幾年來,政府投資于智能交通的步伐開始加快,年均增速超過了20%,主要原因有以下三個方面:一是政府對智能交通的重視;二是城市道路和交通擁堵所帶來的問題日益嚴重,比如,北京因擁堵十分嚴重被戲稱為“首堵”;第三,西方發達國家的實踐證明了智能交通能夠在一定程度上有效緩解城市擁堵問題。
從行業規模來看,我國智能交通行業尚不足400億,而美國智能交通行業的收入已達到1118億美元,即便是面積與人口遠少于我國的日本,智能交通行業的市場份額也達到了377億美元,是我國的6倍。而從智能交通的發展特征來看,我國以硬件投入為主,占投入總金額的80%以上,而歐美發達國家的智能交通投入主要集中于軟件與服務方面,兩者發展水平的高低顯現無疑。未來,我國智能交通行業也必然會向縱深階段發展,北京、上海等經濟實力雄厚的大城市已經開始布局車路協作系統和出行服務。中金公司認為,2015年,智能交通行業是量變向質變轉換的關鍵時間點,“十二五”末期,市場規模有望達到1000億。
行業成長性優良
據了解,我國從事智能交通行業的企業約有2000多家,主要集中于道路監控、收費站、GPS,以及系統集成等環節。統計數據顯示,2011年千萬級智能交通項目數量為195項,同比增長了129%,項目金額合計57.9億元,同比增長了180%,目前行業規模約在120億左右。湘財證券該行業研究員朱程輝認為,未來3-5年,智能交通行業有望保持年均20-30%的增長,5年后有望形成千億級別的市場規模。
由于需求旺盛,在過去幾年內,智能交通行業的相關上市公司的營業收入和利潤均實現了高增長,龍頭公司甚至達到了30%的復合增長。與此同時,行業整體毛利率普遍高達25%-50%,整體凈利率也有20%左右(參見圖1),體現了良好的競爭格局和較強的議價能力。
細分龍頭顯著受益
智能交通行業產業鏈不長,主要涉及硬件、軟件、系統集成和服務擴展幾個方面。其中,硬件方面涉及采集、傳輸和自動化等;軟件應用到控制、管理、導航等;系統集成由于硬件再與軟件組成,涉及城市ITS和城際ITS;系統集成為服務擴展提供支持。在這條產業鏈上,各個環節的參與者數量眾多,相關細分行業龍頭(參見表1)。
從海外發達國家智能交通行業的發展歷程及我國的實際情況來看,硬件及系統集成有望受益最大。
大華股份(002236):公司是智能交通行業的硬件采集商,近幾年來來受益于政府支持,獲得了高速發展。財務數據顯示,公司2010年、2011年的凈利潤增幅分別為122.11%與45.21%,2012年的凈利潤增幅在60%-100%之間。同時,公司近三年來的銷售毛利率均穩定在42%以上,凈資產收益率也在20%以上。成長性與盈利能力均居高該板塊前列。
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
引言
經濟飛速發展,汽車保的數量越來越多,然而城市交通樞紐受建設周期長等因素,造成的交通壓力逐漸增加,交通擁堵及事故頻頻發生,許多城市平均行車速度已經下降到20km/h以下,甚至更低。與此同時,由于車輛行駛緩慢,汽車尾氣排放量大大增加,使得空氣質量大大下降,同時也使氣溫增加。為了緩解經濟發展給交通運輸帶來的巨大壓力,使有限的交通資源發揮最大的作用,我國加大了對城市智能交通的研究建設,智能交通系統建設取得了顯著成就。
1 城市智能交通體系發展現狀的介紹
目前,我國在智能交通的研究當中ITS領域的起步相對很晚,但隨著經濟全球化,全球范圍之內的智能交通體系的研究也逐漸受到學者專家的重視,加強了對其的研究力度,我國在20世紀90年代也開始加快了對智能交通的研發力度。1999年11月國家科技部批準成立了國家智能交通系統工程研究中心。同時交通部也在“九五”期間提出了“結合我國實際情況,分段地開展交通控制系統、駕駛員細心系統等5個領域的研發,和工程化與系統集成的研究。在研究的基礎上將已經成熟的科技成果應用于實際的交通發展當中,工程研究中心也在逐漸成為我國智能交通系統產業化的基地。
同時我國也加大了國際合作,國家科技委員會于1998年11月在北京舉辦了我國首屆ITS應用研討會,國家計委也將ITS列為100個重點科研的的領域。2000年3月國家科技部組織成立了全國交通領域和專家組成的專家組,起草了構建我國智能交通體系的基本框架,現今,我國在智能交通領域也取得了包括導航技術和先進的交通管理系統等成果,并擁有自主的知識產權。
2 我國智能交通發展面臨的問題
經過了多年的研究發展,目前我國交通建設在智能化領域已經取得了重大的進步,然而由于受到時間短、技術基礎力量薄弱等條件的影響,我國智能交通建設仍然處于起步的階段,我國智能交通的發展面臨著諸多問題。
2.1 我國智能交通的建立缺乏統一性,各個省、市和地區都各自為戰,缺少相互之間的協調與配合。
2.2 是固有的發展模式,科研與生產脫離。使得一些先進的技術不能第一時間推廣應用,在一定程度上導致了資源的浪費重疊。
2.3 是我國智能交通的建設仍處于不被廣泛重視的境地,不被傳統的交通業所接納,許多的城市沒有將智能交通體系的建立作為城市交通發展的目錄之中,而且各省市之間的發展內容不一致,這些都導致了智能交通技術不能夠及時推廣應用,制約了發展速度。
2.4 是我國目前智能交通領域的人才資源短缺,智能交通體系的構建需要技術為支撐,智能交通將傳統的交通與現代的信息技術相結合,對于交通行業的人才要求增加,而我國目前對于這種人才的短缺,嚴重的制約了智能交通體系的發展。
3 對我國城市智能交通建設的構建規劃與設計
現階段,我國城市智能交通體系的建設仍處于探索階段,建議政府更應加強對城市智能交通系統的技術研發與建設,與國際社會同步,建立和諧的,以人為本的交通體系,應對目前經濟發展給交通帶來的壓力,積極推動智能交通體系的研發和建設的進程,建立全國統一的發展規劃,加強區域合作。有效的整合利用現有的資源,使其發揮最大的功效。
3.1 打好ITS發展基礎,特別是應加強ITS基礎理論的研究工作。目前,國際上ITS理論仍不完善,還處于發展時期,我們應積極加強與ITS開展較先進國家的交流,在國際ITS現有發展水平上結合中國特點,深入細致地進行理論研究,盡快接近或達到世界水平,以迎接21世紀ITS發展的挑戰。否則將成為別國的追隨者,成為他們不成熟技術的推廣試驗場。
3.2 頂層制定智能交通行業標準戰略規劃,為行業發展提供導向。建議結合我國交通、城市規劃等部門的相關發展規劃,并整合現有標準體系,制訂《智能交通標準化發展戰略》,系統規劃,出臺短期、中期和長期相結合的標準戰略。同時,建議將智能交通行業標準戰略作為省級地區技術標準戰略的重要組成部分。
3.3 發揮各級標準化技術組織職能,爭取標準話語權。一方面,要繼續利用好ITS標委會等現有標準化技術組織,充分發揮標準化技術組織在智能交通標準的組織制定、推動實施、效益評估、信息溝通等標準化公共服務工作方面的積極作用;另一方面,國家相關部門應在充分調研的基礎上,協調統籌、引導扶持有條件的省份積極成立或承擔相應的標準化技術組織,更大范圍地爭取標準話語權。
3.4 注重人才的培養。隨著ITS的進一步發展,21世紀交通運輸將會發生重大變化,而與之相應的是對不同層次的專業人才需求情況與以往大不相同,為此應加強國內高校及科研單位交通運輸領域與國外ITS的交流合作,派出人員學習培訓,走出去、請進來,將最新的ITS技術溶入交通運輸專業的教學內容和科研之中,以高素質的ITS人才去迎接新世紀的挑戰。
3.5 突出企業的創新主體地位,發揮企業在標準化工作中的重要作用。鼓勵以企業為主體實現標準研發創新,研究制定推動企業研究智能交通技術標準的配套政策,在科研經費安排、工程項目招標活動、行業規劃等方面對重視標準化工作的企業給予政策扶持,鼓勵企業加大標準化工作的自我投入,建立以企業為主體,協會為紐帶,科研機構、大專院校為支撐,政府組織為支持,全方位系統化的標準化推進體系與工作機制。
3.6 國內科研機構企業高校加強合作。我們國家有許多世界著名的交通大學,專業人才資源非常豐富。中國政府應該提供的學習環境,協調他們的工作以及他們,為他們創造一個良好的科研環境,提供技術改造所必要的孵化器,就能在將來推動中國智能交通的發展。
3.7 凸顯交通科技的先導地位。我們需要不斷改進交通通信設備,依托數字化管理、信息網絡化、辦公自動化、等科學技術手段,實現用科技解放警力的目的,提高交警部門的快速反應能力。具體做法:一方面可以在主要交通路口設置交通控制電子設備,并逐步整合交通信息資源,建立綜合交通信息平臺,以實現信息共享。另一方面,可以建立出租車呼叫調度系統,車輛導航系統,物流智能交通系統,停車誘導系統來提高智能交通管理與控制系統以及智能公交調度系統。當前中國高新技術企業從事智能交通技術研究,全國已經有2000多個,應用發展非常迅速的發展。
4 結語
總之,我國城市智能交通體系的規劃設計,既要借鑒各國先進的發展經驗,又需要從我國交通發展的實際情況出發,選擇最能體現中國優勢的項目,科學地利用信息技術、物聯網技術等新興技術來發展中國自己的智能交通事業。這需要社會各部門的思想統一,積極配合,并制定分步實施的步驟,讓我國智慧型城市建設插上智慧的翅膀,快速發展。
參考文獻:
智能交通駛入快車道
智能交通作為當今世界交通運輸發展的熱點和前沿,它依托既有交通基礎設施和運載工具,通過對現代信息、通信、控制等技術的集成應用,以構建安全、便捷、高效、綠色的交通運輸體系為目標,充分滿足公眾出行和貨物運輸多樣化需求,是現代交通運輸業的重要標志。交通運輸部、工業和信息化部、北京市交通委員會、安徽省交通運輸廳、日本ITS協會等的相關負責人都在大會上一起探討了中國ITS發展的經驗、問題和最新發展方向以及面向未來的綜合交通系統的交通管理趨勢。
本次大會共舉行了6場針對智能運輸領域不同熱點的高端論壇,內容涉及中日ITS合作紀念與研討、路網管理與服務、交通運輸物聯網、城市智能公交、城市一卡通支付產品發展與展望、高速公路電子不通車收費(ETC),各個論壇既有精彩紛呈的新視角,也有新穎犀利的新觀點和成功的經驗介紹,充分展示了當今智能交通發展的業界生態,對今后智能交通行業的發展將起到積極的推動作用。
會上的重頭戲之一是交通運輸部科技司相關負責人第一次向行業、向社會解析了《2012-2020年中國智能交通發展戰略》,此《戰略》由交通運輸行業經過近兩年的研究,近期剛剛完成。《戰略》提出“以人為本、服務民生,統籌規劃、協調發展,需求引導、自主創新,市場驅動、開放合作”的基本原則和方針,主動適應形勢、需求和環境的變化,推進智能交通發展的戰略調整。
即智能交通發展要在支撐交通運輸管理的同時,更加注重為公眾出行和現代物流服務;在為小汽車出行服務的同時,更加注重為公共交通和慢行交通出行服務;在關注提高效率的同時,更加注重安全發展和綠色發展;要在借鑒國外、技術跟蹤的基礎上,更多面向國內需求,立足我國國情,充分利用新一代信息技術,推進具有自主知識產權的智能交通技術和產品的研發和集成應用;要由過去以技術引領發展的階段,轉變為充分發揮市場配置資源的基礎性作用,調動社會優質資源,加快建立技術、應用和資本共同引領的智能交通發展模式,鼓勵和引導民間資本投資,促進跨部門、跨行業的互利合作,推動信息開放、共享的市場化服務。
隨著宏觀經濟發展形勢對行業發展的影響,智能交通技術的發展與演進,產業鏈外延的不斷擴大以及具體的市場需求方向轉變,ITS CC已經得到了眾多廠商、運營商、用戶及各大媒體的廣泛關注。
三大問題不容忽視
根據我國國民經濟和社會發展“十二五”規劃的總體部署,交通運輸業將按照“適度超前”的原則,構建便捷、安全、經濟、高效的綜合運輸體系,為國民經濟和社會發展提供強有力的支撐和保障。
作為智能交通構建和發展的基礎,信息化對于促進交通運輸發展方式轉變、破解發展難題、全面提升行業管理能力和服務水平具有重要作用。去年,交通運輸部頒布了《公路水路交通運輸信息化“十二五”發展規劃》,“十二五”期間,交通運輸行業將建立更加全面、縱深的交通運輸運行監測網絡,進一步提升交通運輸信息資源的深度開發與綜合利用水平,提高交通運輸系統全網聯動、協同應用程度,在保障暢通運行方面取得顯著實效,在提升運行效率、服務公眾出行方面取得明顯突破,在規范市場秩序、強化安全應急、服務決策支持方面全面提升,在推進綜合運輸體系建設、發展現代物流、實現低碳綠色交通方面取得重大進展,為現代交通運輸業發展提供堅強支撐與保障。
與此同時,就智能交通發展趨勢而言,有三個問題值得關注。一是新一代信息技術的創新推動。當今世界,信息技術發展突飛猛進,雖然對這一領域技術的理解不一、稱謂不同,但在交通運輸領域,通過更透徹的感知、更廣泛的互聯、更智能的分析處理的手段,實現交通基礎設施、交通運輸工具、交通環境、交通參與人之間的廣泛連接、交互,通過大規模交通狀態信息傳感,對海量數據的采集、管理、分析,進而為出行服務、決策監管提供支撐的理念已經深入人心,從社會上對“車聯網”、“船聯網”的廣泛而熱切的關注就可以看出這種趨勢。
二是環境保護的更高要求。綠色的智能運輸反映了當前能源環境、氣候變化的新形勢,體現了社會、經濟發展對交通運輸的要求。當前,世界上很多國家都注重通過智能交通系統的建設促進交通與環境的和諧發展。比如歐洲就提出了發展“生態智能交通”理念。我國交通運輸業仍是全國能耗和碳排放的“大戶”,建設資源節約型、環境友好型交通運輸行業,是落實國家發展戰略和保障交通運輸可持續發展的重要任務,也是為應對全球氣候變化做貢獻。
三是產業化突破成為智能交通發展的重要任務。世界智能交通發展的歷史經驗表明,推進智能交通發展不僅僅是政府部門的工作,更需要充分利用市場規律,積極引導企業和社會力量的參與。
因此,“十二五”期間,交通運輸行業推進智能交通發展的一個重要任務,就是大力推進成熟適用的智能交通技術的規模化應用,力爭在有條件的領域實現產業化突破,形成應用、資本和技術共同拉動智能交通發展的新模式,為我國智能交通的快速、可持續發展開辟可行的道路。
智能交通“新”在四方面
新一代智能交通系統的“新”大致包括以下4個方面:一是更新的理念。新一代智能交通將以“服務更符合人的應用需求”、“管理也是為了服務”為導向,“讓公眾享受到智能運輸帶來的便利服務”為目標,面向人認知、可信任的和無處不在的應用服務重造為發展的重點。
二是更新的技術。以下一代移動通信、寬帶網、傳感器網絡、RFID、云計算等為代表的新一代信息技術為支撐,與服務于公眾的需求深度融合,由此帶來應用功能重構。
三是更新的機制。新一代智能交通的發展,將圍繞技術、應用和資本共同拉動,以產業化突破為重要標志,構建和完善標準化引領機制、市場化促進和推廣機制,初步解決我國智能交通發展的機制問題,為我國智能交通的可持續發展提供必要的保障環境。
四是更新的應用。與過去獨立的信息采集和應用不同,信息采集和應用進入更高階段。我們將以交通要素身份識別和認證為突破點,通過更為全面透徹的狀態信息采集系統,更為智能和透徹的信息處理系統,更為人性化的信息分發和服務系統建設,加快跨區域、跨部門的綜合應用系統建設步伐,積極推動國家新一代交通信息基礎設施、綜合運輸網絡狀態感知和數據服務體系的建立健全。
重點關注六大領域
綜合考慮“十二五”期間構建“便捷、安全、經濟、高效”的綜合運輸體系的需求,針對智能交通下一步發展,社會各界將重點關注以下6個方面。
第一是構建交通基礎設施網絡(公路、航道、城市道路、樞紐、港口)的狀態感知、數據應用和監管服務體系,實現交通基礎設施的可視、可測、可控。在這一方面,“十二五”期間的一個目標是,國省道重要路段和內河干線航道重要航段監測覆蓋率要達到70%以上。
第二是構建綜合運輸(公路運輸、水路運輸、城市客運、綜合樞紐等)的狀態感知、數據服務和監管服務體系,實現多種運輸方式運行協同和效能提升。“十二五”期間的一個重要目標,是對重點營業性運輸裝備監測覆蓋率達到100%,其中對于重點營運車輛要實現衛星定位監控系統的全覆蓋,對于中國籍運輸船舶要實現船舶電子標簽的全安裝。
第三是通過新一代信息技術與交通應用及公眾需求的深入結合,重點在城市公交、出行信息服務等方面實現功能重造,使公眾享受到智能交通帶來的便利服務。我們將在城市綜合客運樞紐、基于物聯網的城市智能交通等領域開展一系列示范試點工作。
第四是努力減小和消除不同運輸和出行方 式、不同交通網絡、不同地區以及城鄉間交通運輸服務水平的差異,使得各類交通運輸參與者公平和可靠地享受到同質化、一體化的基本交通運輸服務。我們將加快智能交通技術從特大城市向二、三線城市的普及和推廣,積極探索在農村路網地區開展低成本的智能交通信息服務。
DOIDOI:10.11907/rjdk.162356
中圖分類號:TP301文獻標識碼:A文章編號文章編號:16727800(2017)001018203
大數據(Big Data)指“無法在一定時間范圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合,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來適應海量、高增長率和多樣化的信息資產”。大數據具有5V特點(IBM提出):Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多樣)、Value(價值)、Veracity(真實性)。
1.2大數據應用現狀
物聯網、移動互聯網等相關產業的迅速發展,數據成倍增長,現有的數據處理模式已不能適應現實需求。據統計, 2014年,中國大數據應用市場規模為80.54億元,同比增長3.2%,2015年市場規模約增長37.3%,至110.56億元,預計到2020年,中國大數據應用市場規模將增長至5 019.58億元[1]。
大數據時代最大意義在于利用大數據及大數據技術創造價值。大數據應用可分為企業應用和政府應用,其關注點有所不同。企業主要應用在醫療、生物技術、金融、零售、電商、農牧業等領域;政府主要應用在交通、天氣預報、農牧業、醫藥衛生、宏觀調控和財政支出、社會群體自助及犯罪管理等領域,利用大數據技術提供的全局、準確、高效的數據,政府可以實現精細化管理。以前政府都是使用數據作為管理依據,但由于缺乏高效的數據處理技術和平臺,只是完成了數據的堆積,并沒有從數據中找出有價值的信息。由于完整性、規范性不足,這些數據沒有體現出應有的價值。隨著大數據的發展,相關技術已逐漸成熟,政府可通過應用這些技術和平臺對數據進行加工,從中找到更有價值的信息。政府對這些信息加以利用,則可以進行更加高效的管理,實現各種資源的精細化配置和宏觀調控[2]。
能技術、人機交互技術以及信息網絡技術的發展,都為智能家居帶來了春天[9]。
隨著智能家居技術的不斷成熟,人們可通過手機或移動終端經互聯網在任何地方對家中電器進行遠程控制[10]。智能家居系統還具備安防報警、遠程監聽等多種功能,智能家居前景不可限量
高新科學技術手段組成的、旨在改善交通狀況、緩解交通問題的各種高科技系統統稱,相關的高新技術包括信息技術、計算機技術、自動控制技術、通訊技術等。智能交通改善交通狀況主要指提高交通運輸效率和提高汽車行駛性能,緩解交通問題主要指減少交通事故和降低交通對環境的污染[3]。
2.2智能交通系統發展
智能交通系統(ITS)1994年正式認定為國際術語。在此之前,美國稱這類技術或相關研究項目為智能車輛道路系統(IVHS,Intelligent Vehicle Highway System),日本稱之為UTMS、VICS ,歐盟則稱之為道路交通信息技術(RTI)。國際標準化組織(ISO)為ITS設立的專項稱為ISO/TC-204,使用的術語是“TICS(交通運輸信息與控制系統)”[3]。
2.2.1美國ITS發展歷程
美國在60年代末就已研究開發電子導行系統ERGS(Electronic Route Guidance System)。1989年提出制定IVHS戰略計劃;1991年和1992年分別提出新一輪的道路交通建設法案(即簡稱ISTEA的《陸上綜合交通運輸效率化法案》)和IVHS戰略計劃;1994,美國把IVHS改名為ITS,形成現在的ITS 研究構架。“ITS 2015-2019 Strategic Plan”是美國在2014年提出的,該計劃對美國2015-2019年這5年的智能交通發展指明了方向,汽車的智能化、網聯化成為該戰略計劃的核心,成為美解決當前一系列交通問題的關鍵技術手段[4]。
2.2.2日本ITS發展歷程
1991年,日本警察廳、建設省、郵電省開始聯合開發VICS系統(Vehicle Information and Communication System),1993年完成,1994年在東京試運行獲得成功。UTMS’21系統是以ITS為基礎的綜合系統概念,由NPA(National Police Agency)等5個相關部門和機構共同開發。日本在1992至1997年間在全國設置14000臺左右,2000年時已擴展到30000臺規模[5-6]。UTMS’21系統如圖1所示。
2.2.3歐洲ITS發展歷程
德國、英國、瑞典、法國等國家在80年代初期先后開發相關系統,歐共體經濟合作與發展組織(OECD)對這些國家研究的系統進行了調查,認為應用現代信息技術將顯著改善道路交通。早期主要有DRIVE計劃和PROMETHEUS計劃,其中DRIVE計劃旨在實現移動無線通信的動態路線導行系統、交通事故自動檢測系統等綜合性研究。PROMETHEUS計劃則在1986年提出,是歐洲EUREKA聯合開發項目的一部分[6]。進入21世紀,歐洲在智能交通領域有了新的發展,如CVIS(Cooperative Vehicle Infrastructure Systems)項目,它的目標是開發出集硬件和軟件于一體的綜合交流平臺,該平臺可提高交通管理效率,涉及諸多應用層面。Navteq與德國航空航天中心共同開發定位平臺,解決交通通信問題。歐洲還有另一PREVENT綜合項目,它是歐洲第六屆系統項目(the 6th Framework Programmer of the European Commission)的一部分[7]。
2.2.4中國ITS發展歷程
1999年,我國成立了全國智能交通系統(ITS)協調指導小組及辦公室,同年,全國智能交通運輸系統(ITS)專家咨詢委員會成立,啟動 “九五”科技攻關課題和國家“十五”科技攻關課題。目前我國在智能交通領域已擁有智能公路磁誘導、車輛自動保持車道控制、安全輔助駕駛等自主知識產權成套技術成果。國家ITS中心還承擔了一系列相關科研項目及行業標準制定,涉及智能道路、環境感知、智能標識、道路災害信息等[7]多領域技術研發。
3基于大數據的智能交通系統
3.1智能交通需求與大數據契合
隨著城市的迅速發展,交通工具不斷增多,交通堵塞、大氣污染日益嚴重,交通事故時有發生,這些都是各大城市亟待解決的問題,建設智能交通系統是改善交通必要的技術手段。智能交通系統面臨的主要難題是及時、準確獲取交通數據,據此構建出交通數據處理模型,大數據技術能很好地解決這一難題。
智能交通整體框架包括物理感知層、軟件應用平臺及分析預測及優化管理的應用[8],如圖2所示。
3.2智能交通系統建設面臨的問題
(1)交通數據的完善。目前我國交通數據存在幾個問題:①數據收集量存在較大差距,較多智能交通設施未部署交通數據感知設備;②收集的數據格式存在差異或不完整,缺乏統一標準;③數據存在孤島現象,數據來源復雜。
(2)交通數據的整合。目前缺乏完備的網絡化交通信息環境,跨區域、大范圍的交通數據處理存在困難,這些困難有技術上的,也有與政府部門職能相關的;對文本、圖像的檢索及分析的關聯性、實時性處理還需不斷加強;需建立完善的交通數據信息安全體系。
(3)建設高度集中的智能交通控制系統。從日本的UTMS’21可以看出,必須建立高度集中的智能交通控制系統,將各交通管理子系統有效銜接,形成一個完善的智能交通系統。
(4)需進一步推進智能交通產業化、市場化發展。目前智能交通領域缺乏有效的市場推進機制,也缺乏相關領域的創新技術,基于大數據的交通信息服務產業鏈、價值鏈尚未真正形成。
3.3建設基于大數據的智能交通系統措施
(1)提升城市交通智能化水平,建設完善感知體系[9]。目前我國大多數城市的交通智能化建設處在不斷改進完善過程中,車輛動態組網、狀態實時獲取、環境智能感知、車路信息交互等技術需要進一步突破。要加大交通路網智能化建設投入,形成全路網智能監控體系,實現各類交通、交管、氣象、治安反恐、消防部門的信息共享,為大數據分析提供數據基礎。
(2)制定交通數據描述規范,整合現有數據資源。數據類型在不斷變化、數據內容不斷增多,急需制定一套可擴展的數據描述規范。交通數據描述規范建設主要內容是數據交互接口規范的制定,要設計面向多維數據的本體描述框架,全面描述多維語義內容,為跨區域、跨部門的信息交互奠定基礎。制定相應的安全制度和規范,加強數據安全保障,尊重和保護部門、組織及個人的機密和隱私不受侵犯。對現有的交通數據進行整合,建立綜合性立體交通信息體系,形成智能交通數據資源共享平臺,提升交通數據資源的整體服務能力,為后續智能交通系統建設提供數據支撐。
(3)新交通大數據分析應用,建立新一代智能交通信息服務系統,實現高效集中控制管理。通過應用分布式智能全文檢索技術、基于圖像識別的檢索技術、關聯網絡可視化分析等技術,有效縮短系統響應時間、提高系統性能、滿足用戶業務需求;找出隱藏在大數據中的關聯性信息,在不同信息之間建立公共元素和聯系。建立高度集中的交通控制系統,將大數據、云計算、智能終端等新技術應用于交通管理子系統,統一協調與管理,實現高效聯動的交通管理機制。
(4)加快交通信息服務產業化進程。進一步完善智能交通技術創新體系,聯合智能交通科技產業創新聯盟平臺、企業、高等院校,進行技術攻關創新,并將科研成果及時轉化;利用國際先進的科學技術,積極開展相關領域的國際合作。
參考文獻:
[1]2016年中國大數據行業發展趨勢及市場規模預測[EB/OL].http://.
在“互聯網+”的國家戰略之下,我國互聯網領域呈現出良好的發展態勢。而基于互聯網視域下的物聯網,也在新的歷史時期,展現出巨大的應用及發展前景。從數字醫療的構建,到智能交通的實現,都是物聯網在現代社會發展中的應用,體現出物聯網的應用價值。為此,在新的歷史時期,深化物聯網發展,是物聯網應用及發展的內在要求,需要從國家、社會等層面,搭建良好的發展環境。
1互聯網視域下物聯網的應用
1.1物聯網在數字醫療領域的應用
在醫療事業現代化發展的當前,構建信息一體化“數字醫療”體系,已成為醫療領域發展的重要方向。依托物聯網技術,構建一體化手術室、智能就診服務,進而提供更加優質的醫療服務,并切實提高醫護工作的效率。因此,物聯網在數字醫療領域的應用,是新時期智能醫療發展的有力支撐。如圖1所示,基于物聯網下數字智能醫療體系圖。從中可以知道,在物聯網的應用之下,構建更加完善的智能醫療模式,“醫療信息化”、“遠程醫療”,提高了醫院的醫療效率,也為患者提供了更加優質的智能化醫療服務。
1.2物聯網在數字物流領域的應用
在電子商務時代,構建更加現代化的物流體系,是物流領域發展的重點。當前,物聯網已應用于物流領域,并未數字物流的構建,提供了更加完備的技術支撐。如圖2所示,是物聯網在數字物流領域應用的拓撲圖。從中可以知道,互聯網視域之下,物聯網在數字物流領域的應用,主要體現在“數字物流與車隊管理”方面,進而為新一代物流信息細化建設,提供技術保障,實現物流信息全程可跟蹤。企業企業不再需要為找物流、找貨源、找車輛等瑣事煩惱,數字物流系統可提供“Stop-here”的一站式服務。
1.3物聯網在智能交通領域的應用
快速發展的區域經濟,需要交通業的快速發展。為此,構建智能交通,成為現代交通事業發展的重要方向。從實際來看,物聯網在智能交通領域的應用,主要在于三個方面:一是交通誘導系統平臺,強化交通運行的疏導及管理;二是視頻監控系統平臺,構建一體化交通視頻監控,提高監控效率;三是智能終端設備,構建更加便捷的交通設備工具,這是新時期智能交通現代化發展的重要趨勢。
2互聯網視域下物聯網的發展
2.1互聯網為物聯網行業提供了載體保障
當前,物聯網已應用于醫療、物流及交通建筑等應用,充分體現出物聯網的應用價值。在筆者看來,物聯網的發展需要互聯網提供載體保障,進而推動物聯網的層次化發展。首先,互聯網的快速發展,涉及制造業、物流、交通及醫療等領域,而這些領域的互聯網發展,為物聯網的應用提供了良好的發展環境;其次,“互聯網+”的戰略推進,為物聯網的應用及發展創設了條件,也實現了物聯網發展的戰略化規劃,是物聯網邁向發展新階段的重要保障;再次,工業物聯網、車聯網、智能能源等領域的發展,是基于互聯網視域下物聯網發展的重要方向,是基于載體發展下物聯網創新發展的集中體現。
2.2新時期物聯網行業標準發展
物聯網的發展困境,在于行業標準不統一,進而導致網絡與終端配置存在問題。一方面,行業標準尚未統一,重復開發等問題比較突出;另一方面,維護開發成本高,服務質量難以保障,進而制約了物聯網的應用發展。為此,推進物聯網行業標準發展,是新時期物聯網發展的內在要求。首先,應推進物聯網行業標準建設,消除行業標準不統一所造成的發展壁壘;其次,物聯網技術標準的建設,是物聯網行業發展的重要基礎,更是構建良好物聯網生態系統的有力支撐。
參考文獻