智能交通系统的特点篇1
关键词：物联网；智能交通系统；数据通信；数据处理
中图分类号：tp391文献标识码：a文章编号：2095-2163（2013）05-0043-04
0引言
智能交通系统（intelligenttransportationSystems，简称itS）是指通过对交通基础设施和交通出行工具的全面的信息化、网络化和智能化来实现交通系统的性能提升，如增加交通安全性，减少交通时间和降低燃油耗费等等[1]。据统计，世界上每年都会有五千万人由于交通事故而受伤[2]，而由于交通事故造成的经济损失则超过五亿美元[3]。为此，智能交通系统将具有异常重要的实用价值，以及异常巨大的市场容量。有信息显示，其相关产业已然成为全球最大产业之一，已经而且也必将会对未来世界将产生深刻影响。另一方面，智能交通系统也是一个融汇计算机、通信、信息处理、人工智能、自动控制等多个学科进行交叉的复杂系统，系统中存在大量具有相当难度的研究课题，所以对于学术界而言，智能交通系统的研究多年以来一直非常活跃，且颇受重视，成为热点研究领域。
智能交通系统的最终价值就体现在构建于其上的各类应用上，因此可以认为智能交通应用是智能交通系统的动力与源泉。现在的智能交通应用大都集中在交通导航上，但是除了交通导航以外，还有很多与交通有关的应用可以用于提高道路安全，如道路预定，事故避免，未来交通流量的预测，道路拥塞的模式搜寻，控制交通废气排放，交通安全风险评估与避免等等。本文即针对物联网智能交通系统的研究现状进行了全面总结和深入剖析。
1智能交通系统中的环境感知
物理环境感知无疑是智能交通系统的基础，实际上对环境的感知与认知也是任何智能系统的基础。可分为以下几个专题进行系统阐述和分析。
1.1移动感知已经逐渐成为城市感知的基本手段
智能交通系统的监控传感器通常可分为两种基本类型：静态传感器和移动传感器（mobilesensors）。由于移动传感器具有更大的灵活性，目前使用移动传感器进行交通环境感知的实例已有很多。例如，在上海和广州就分别使用带有GpS设备的出租车来收集交通环境信息（上海使用了4000辆出租车，而广州使用了100辆出租车）[4，5]。另外，使用带有GpS的公交车也可用来进行数据收集[6]，文献[7]即使用安装在出租车上的探测器来监测核危险。除上述手段外，通过智能手机来完成智能交通系统中的感知也是一种新出现的手段，文献[8]就利用了对移动cellular网络的匿名监控对城市的实时移动性来实现监控。再如，文献[9]给出的就是一种以车与车之间的通信协作为基础的路口安全实用方法，文献[10]给出的方法就是通过交通工具携带传感器完成环境感知以及通过车与车的直接通信作为网络基础的智能交通应用。
1.2降低感知的能耗，提高感知的精度
由于智能交通系统是一个关乎交通效率和人身安全的实践应用系统，所以感知精度的保障一直是一个重要的研究内容，同时由于智能交通系统的规模又非常庞大，节能也就成为其中的一个关键问题，因此在降低感知能耗的同时、又要保证感知精度就成为智能交通系统环境感知的一个难点挑战问题。基于簇的结构是一种广泛应用于无线传感器网络中降低感知能耗的方法，但交通系统属于一个典型的动态系统，[Jp2]节点不停地移动导致网络拓扑的动态变化，由此使得簇结构也需要跟着变化，所以在文献[11]中分析并给出了一个考虑节点移动的组簇算法进行数据收集，降低了感知能耗。
1.3智能交通系统环境感知研究现状的分析与总结
由上面的分析可以看出，移动感知已经逐渐成为智能交通系统环境感知的主体，而且这些感知节点往往是自身主动移动（即其移动是不可控制的）的节点，在增加了环境感知灵活程度，降低感知代价的同时，也使感知问题变得更复杂，因为选择哪些节点部署感知动作所导致的感知效果可能会截然不同。[Jp2]一个显然的结论是在选择感知设备时，需充分考虑节点移动特征，尤其是一些重要社会特征，如那些移动活跃的用户和群体，或者移动性具有一定关联的用户和群体等等。
2智能交通系统中的数据通信网络
只有将采集获得的感知数据依托通信网络发送到需要的位置上，才能使智能交通系统真正得以运转，所以通信网络成为智能交通系统的另一个重要基础。总的来说感知和通信构成了智能交通系统的两大基础。
2.1智能交通系统中数据通信的基本结构
近年来，国外很多著名大学和企业都相继开展了城市感知项目的研究，当然其中的感知信息需要通过网络实现通信与共享。如麻省理工大学开展的Cartel项目就是一个旨在基于机会通信建立延迟容忍的移动感知系统，建基于系统上的应用可以收集、处理、发送、分析、以及可视化由底层移动用户（如智能手机和车辆）采集感知的数据，并给用户推荐感兴趣的服务。Cartel系统建基的网络可称为Cabernet[12-14]，Cabernet采用的通信结构是建立ieee802.11协议基础之上，并主要集中在移动设备和wiFiap之间的无线通信上，显然该结构是一种基本的集中物联的通信结构。
而metroSense[15]是由Dartmouth大学开展的、由移动手机组成的、一个全局移动传感器网络，由此可实现整个社会范围内的超大规模感知，其感知网络可分成三层结构完成感知数据的收集。在有线internet中的servers用于负责存储、处理感知数据；通过internet连接的固定Sensoraccesspoints（Sap）可用来作为服务器和移动传感器（mobilesensors，简称mS）之间的gateways；而mS能在现场移动，用来收集数据，将数据“mule”到Sap处。另外，静态传感器也完成类似于mS的功能，只是SS不能移动。由于感知数据的收集主体是随人移动的mS，mS位置的随机性，网络连通的间歇性都是经常发生的现象，这就决定了metroSense只能提供机会性的感知。不难发现，目前针对城市感知的通信网络都是以internet为核心的一种集中物联结构。
2.2智能交通系统中常见的数据通信方式
移动无线通信环境采用的通信方式目前可见的已有许多种，基本方式可以分为如下四种：
（1）DSRC（DedicatedShort-RangeCommunication）[16]是一个工作在5.9GHz波段的短到中距离的无线通信方式，对于车载网络，DSRC可支持的车速最高可达120mph，通信范围是300m，[Jp2]缺省数据速率是6mbps，目前已有大量研究采用DSRC来建立车-车之间，车体-路边设施之间的实时信息通信。应用这些通信可以减少拥堵，提高人身安全等等[17]。
（2）Cellularnetworks，包括2G和3G，2G系统可以支持9.6kbps的通信速率，GpRS和eDGe用来提高通信速率。相比而言3G提供的数据传输速率要大得多，其中的地理位置是引入带宽变化的重要因素[18]。
（3）wimaX/802.16e的目的是提供最后一里（lastmile）的无线宽带数据传输，常可用于取代cable和xDSL。wimaX用来填补3G和wLan之间的通讯鸿沟，可以提供数十mbps的带宽，
（4）wiFi或wLan也能支持宽带无线服务，802.11a/g提供54mbps的传输带宽，支持的通信范围是38m（室内）、140m（室外）。由于wiFi的普适部署，使得wLan成为一种极具吸引力的无线宽带传输手段。同时，开放的wiFimesh网络也引发了广泛的兴趣与关注[19]。
3智能交通系统中的数据处理技术
智能交通系统的智能化就集中体现在对系统内各种数据的处理上，所以对数据的处理可以认为是智能交通系统的核心所在。数据处理的详情如下所示。
3.1时空数据的处理
智能交通系统处理的数据是一种伴有时空特征的典型数据，由于现今的GpS装置已经非常成熟且实现了平民价格，所以大量配备有定位装置的设备广泛应用至各行各业，如带有GpS设备的为数众多的出租车、公共汽车以及一般的民用车辆，加上无线通信的日益成熟更使得现在的智能交通系统中产生了海量可以使用的、带有时空位置的序列化数据，如何应用和处理这些数据就成为智能交通系统时下研究中的一项基本内容。如文献[20]使用的就是人工智能中的无导师学习方法来处理车辆产生的位置数据，用以推导得出车辆的状态和动作，从而实现对交通事故的避免。除了对时空序列数据进行处理以外，发现和利用数据的空间特征也是智能交通系统时空数据处理的一项新兴研究内容，文献[21]给出的正是这样一项分析道路网络交通流量状态宏观角度空间特征的方法，而文献[22-24]中的研究也是针对交通流量的时间和空间依赖性完成的，智能交通系统可以应用这些空间特征进行各个方面，诸如Vanets通信等方面的性能优化。
3.2数据的在线分析
智能交通系统的高度动态性使得系统会产生大量数据，并且许多数据会因为环境的动态变化而随时失效，这就使得对于数据的在线分析变为一个复杂的问题[25]，而文献[25]就使用一个简单的折价因子来为那些不断陈旧的历史信息建立数据模型。
3.3人工智能的数据处理
显而易知，智能交通系统中的数据处理必然要使用各类人工智能的最新技术。近年来，人工智能中的一些新技术已经受到越来越多的智能交通研究者的推崇和青睐[26，27]。例如，针对交通流量的预测和建模可以借助于人工神经网络、模糊推理系统以及一些聚类技术。文献[25]中的风险评估就使用了一个经过修改的在线最近邻聚类算法，用以提取最有价值位置。而使用模糊推理的原因则是由于交通系统的动态性和复杂性，并由此导致感知数据带有明显不确定性，因此就需要在推理时连带这些不确定性一同进行模糊推理。
4总结与展望
由上面的分析可以看出，移动感知已经逐渐成为智能交通系统环境感知的主体，而且这些感知节点往往是自身主动移动（即其移动是不可控制的）的节点，在增加了环境感知灵活程度，降低感知代价的同时，也使感知问题变得更加复杂。
智能交通系统的特点篇2
前言：现阶段的中国，经济发展迅速，人们生活水平提高，出行工具不断更新，所以交通运输业也呈现出翻天覆地的变化来。交通运输是直接关系到千家万户利益和生活质量的热门产业。但是随之而来的是越来越严重的交通拥堵情况和管理问题，智能交通系统顺势而生。智能交通系统是一种实时、准确、高效的综合运输系统，也正是解决现在交通问题的关键所在，主要是解决交通拥堵的问题，其次是维护交通安全，紧急有效处理交通事故等。
1、智能交通系统的概念
智能交通运输系统(itS)是充分利用现代高新技术，综合利用信息技术、卫星导航系统、道路监控系统等方式，建立起来的智能、便捷的交通系统，具有实时、准确、高效的特点，能够把人、车、道路有机的结合起来，实现控制车流量、提高交通系统的安全性和流畅性等目标[1]。智能交通系统利用地球卫星定位系统，接收卫星电波，确定每个时间点上的汽车位置、交通路况、畅通程度等，将汇集到的交通信息传到交通管理中心进行处理，然后传到信息平台上，出行者可根据提供的信息选择交通方式和交通路线，因而可以有效保持道路畅通;再与电子地图、无线电通讯网络、计算机车辆信息管理系统以及交通地理信息系统结合起来，可实现实时跟踪车辆，方便进行交通管理。地球卫星定位系统具有全球性、全天候、实时性等特点，可以实时记录报道车辆的具体位置和交通状况;交通地理信系统作为一种空间性数据管理系统，具有数据收集、数据分析、空间定向的功能，可以据此建立数据模型，分析动态交通系统情况，为交通管理提供方便服务;无线电通讯网络技术可以实现智能交通系统的信息大量传输，方便用户之间的信息传递，也便于交通管理部门进行高效的管理，这三者之间的有机结合，构成了智能交通系统的基本框架，达到交通系统的交通智能化和管理智能化[2]。
2、智能交通系统的内容
智能交通系统主要包括交通信息服务系统、交通管理系统、公共交通系统、车辆控制和安全系统、营运车辆运行管理系统、电子收费系统、紧急救援管理系统等。随着网络技术的不断发展，信息的迅速传递，信息网络系统逐渐建立并完善起来。用户可在交通工具上安装接收交通信息的接收器，得到由交通信息中心提供的道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息以及其他与出行相关的信息。人们可根据这些信息确定自己的最佳出行方案，选择合适的出行路线。管理部门可以利用交通信息服务系统，提高道路的畅通程度，方便人们的出行，同时也提高交通运输的安全系数，均衡分配交通资源。用户若是在交通工具上安装了自动定位和导航系统，交通信息服务系统还会为用户自动选择最佳出行路线，使其出行极为方便。交通管理系统与交通信息服务系统之间存在密切联系，它们之间有一环节共用信息采集、信息处理以及信息传输系统[3]。交通管理部门实时监控道路交通状况，并进行及时有效的疏导和控制，有效处理交通事故，确保道路交通的安全和畅通。公共交通系统主要包括公共汽车、轨道交通、城郊铁路、长途客车等，致力于提高公共交通的效率，增强公共交通的安全性，为群众提供方便、快捷、安全、实用的公交系统。车辆控制和安全系统包括车辆辅助安全驾驶系统和自动驾驶系统，极大的保障了驾驶员的安全。车载传感器可测定出所运行的车辆与周围车辆的距离和其它情况，给驾驶员提供各种路况信息和安全警报，提高驾驶员对行车环境的感知能力和预先防范能力。自动驾驶系统可以自动导向，自动回避障碍物，智能的在高速度情况下保持与前后车的安全距离，但是这些智能功能大部分局限在智能公路上使用，在普通的公路上只能发挥其辅助安全功能。营运车辆运行管理系统是一个智能化的物流管理系统，综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术来有效地管理车辆运输，提高交通运输的安全性和高效[4]。电子收费系统是指使用者预交通行费领到通行卡，安装在交通工具上，该卡与车道上的读取设备自动通信，在卡上扣除本次通行费，这样就极大的提高了车辆收费的效率，提高交通畅通度。紧急救援管理系统通过交通信息服务系统和交通管理系统把交通监控与救援机构结合起来，为突发交通事故提供现场紧急处置、拖车、救护、排除故障车辆等服务。
3、我国智能交通运输系统发展存在的问题
我国电子信息技术和网络技术薄弱，智能运输系统的发展水平较低，产品的精确度和先进性都与国外发达国家存在较大差距，应用的市场范围较窄。我国缺少智能交通运输系统中产品的核心技术，缺乏有中国自主研发创造的适应我国国情的有特色的产品。智能交通运输系统所需的设备、产品、系统大多是由国外引进，具有盲目性，且引进成本比较大，系统设备的日常维护和产品更新较为困难。在已经建立的智能交通系统中，各个系统之间的联系不紧密，没有充分的实现信息资源的交换和共享，使得智能交通系统的发展和推广遇到瓶颈。智能交通运输系统中的子系统：信息系统、管理系统、控制系统之间相互孤立，没有实现系统之间的信息协调。在研究领域中，有些领域重复研究，有些领域好处于研究的空白领域，研究的领域和资源的分配也不均衡[5]。
4、针对我国智能交通系统发展问题的建议
首先要重视设备、产品的自主研发，发展智能交通系统技术，这需要政府加大对科研项目的投资力度，并与企业、科研机构共同协商努力，建立适应我国国情的智能交通系统。第二，在交通部门和运输安全专家、信息技术专家、网络技术专家的共同指导下，联合社会各界的力量，借鉴国外先进经验，引进先进技术设备，增加研发的资金投资和技术投资。第三，对交通管理人员和信息技术人员进行专门的培训，在社会上积极地宣传智能交通系统知识，推进智能交通系统的推广，增加人们对于智能交通系统的认识。
结束语
通过介绍了智能交通系统的概念、内容，以及我国智能交通系统发展中遇到的问题，使读者对于智能交通系统的涵义和发展有了进一步的了解。智能交通运输系统的推广应用，可以有效保障道路交通畅通，提高交通安全性和交通运输的效率，改善交通部门的管理，方便人们的出行和生活，有效解决现在日益严重的交通问题。另外，交通运输的越来越智能化、系统化、人性化，也大大促进我国交通运输领域的健康发展。
智能交通系统的特点篇3
关键词：智能CaD技术特点应用
一、引言
交通信息化是国民经济和社会信息化的行业信息化，它主要包括下边五个领域：一是交通政务信息化；二是交通运输生产管理信息化；三是交通基础设施建设与管理信息化；四是交通科学tRanBBS技术信息化；五是交通产品营销信息化。
从总体成果来看，当前交通部的信息化建设已取得了阶段性的成果。其中以itS、eDi、GiS-t、CaD、GpS为代表的交通信息化高新技术的应用、研究和推广，充分体现了交通信息化的特色，展现了交通信息化的水平和能力，在社会上有良好的反应。
其中以智能CaD（iCaD）为代表的现代设计技术，它是由设计专家系统完成的。这种智能系统能够模拟某一领域内专家设计的过程，采用单一知识领域的符号推理技术，来解决单一领域内的特定新问题。该系统把人工智能技术与有限元、优化、计算机绘图等技术紧密的结合起来，尽可能多地使计算机参和方案决策、性能分析等常规设计过程，借助计算机的支持，大大地提高了设计效率。
二、CaD技术的发展以及特点
计算机辅助设计英文缩写就是CaD，它是利用计算机强大的图形处理能力以及数值计算的能力，辅助工程技术人员进行工程或者产品的设计和分析，从而达到理想的目的，并且取得创新成果的一种技术。自从计算机辅助设计（CaD）技术诞生以来，已被广泛地应用于电子、建筑、机械、航空航天、化工以及能源交通等各个领域，使产品的设计效率飞速地提高。CaD技术发展的三个阶段以及各个阶段的特点如下：第一阶段是以人工设计和传统CaD为代表的传统设计技术阶段，以计算机辅助绘图和产品结构性能分析为主要特征，在图形绘制算和数值计上能完成计算型工作，但是在基于符号的知识模型和符号处理等推理型工作上却难以完成。
第二阶段是以智能CaD为代表的现代设计技术阶段，智能活动是由设计型专家系统完成。但由于采用单一领域符号的推理技术的专家系统解决问题的能力有限，导致设计产品的规模和复杂性都受到限制。总之，该系统把人工智能技术和计算机绘图、有限元、优化等技术结合起来，借助了计算机的支持，大大地提高了设计效率。第三阶段是以集成化智能CaD为代表的先进设计技术阶段，即i2CaD。它是以智能CaD系统为基础，以各种智能设计方法为理论依据，并对产品设计的各个阶段工作提供系统的集成，有惟一的，并且共同的数据描述，具有发现错误、提出创造性方案等智能的特性，具有良好的人机智能交互界面，同时能够自动获取数据并生成方案，而且能对设计过程和设计结果进行智能显示，最后，系统内部不仅能够实现网络化，并且行业间的CaD系统也能够组成CaD信息互联网。三、CaD在交通行业中的应用
交通业作为社会的主要行业，随着科技的高速发展，它的信息化建设也逐步完善。交通信息化的高新技术有自身明显的特点。它的特点主要是：GiS、GpS、RS在交通领域综合应用全面展开；以不停车收费、联网收费为代表的itS应用逐步深化；物流及其信息技术引起广泛重视；eDi、CaD等技术应用逐渐成熟和普及。
20世纪80年代，CaD技术在公路勘察的设计中开始应用。经过多年的发展，CaD软件功能更加强大，首先：由先前的二维平面设计发展成为三维德立体设计，实现了可视化设计，提高了工程设计和项目比选的智能化程度；其次，它采用开放统一的标准，保证了应用软件之间的高度集成。交通行业中的主要CaD系统如下，进一步说明CaD的应用。1．公路工程CaD系统
目前，CaD技术在公路工程设计工作中应用的单位越来越多，大型公路建设项目的CaD技术的应用日益增多，比如：工程设计招投标、项目可行性研究、具有真实背景的三维工程实体造型以及计算机动画，同时随着设计图库、文档的计算机管理正在兴起，对公路测设质量和水平的大幅提高有促进作用。
在高速公路上的交通中，由高速公路安全、通信、计费、监控等子系统组成的交通工程CaD系统，利用CaD技术，实现高速公路路网和路段的交通流量的宏观仿真、效益评估模型、交通事故预测等技术。还有在公路动态仿真和路基路面综合设计专家系统、公路选线和线路评价专家系统、立交三维透视技术等方面进行研究，使公路路线CaD系统上一个新的台阶。
2．公路桥梁CaD系统
随着我国公路建设的迅速发展，路线上桥梁的比例也随之增加，特别是大桥、弯坡斜桥的数量增加给工程设计工作带来新的困难。但利用CaD技术，可以拟制草图、进行强度检验、拼装三维模型及常用的中小桥自动设计等，使难度大幅下降，并且通过提高软件的友善性，实现智能化的桥梁CaD系统。3．水运工程CaD系统
国家十分的重视沿海、沿江港口码头的建设，随着国内进一步对外开放以及国际市场的开拓，港口工程持续得到新的发展，如果不能及时的开发港口工程CaD系统，我们就难以在国际市场上立足，也难以应付国内港口建设的需要。由于港口工程涉及专业广、投资密度高、设计周期短，所以就需要很高要求的CaD系统。这其中CaD技术涉及的内容多、范围广，发挥着重大的作用。4．在其他交通方面方面，CaD技术也发挥着重要的作用，比如：港口装卸机械CaD系统、内河船舶CaD系统等等。
智能交通系统的特点篇4
(大连海事大学信息科学技术学院，辽宁大连116026)
摘要：针对智能科学与技术专业智能交通仿真技术课程的教学实际，根据该课程教学存在的问题，提出教学改革方案，主要探讨教学内容选择、实验内容设计、教学方法改进以及考核方式与评价标准改革，以期帮助学生理解和掌握智能交通系统仿真方法，培养学生的实践和组织能力。
关键词：智能交通仿真技术；智能科学与技术；教学方法
基金项目：国家自然科学基金项目(61272171)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3132015044，3132014094)。
第一作者简介：邹婷婷，女，讲师，研究方向为人工智能、知识表示与自动推理，zoutt@dlmu．edu．cn。
o引言
智能交通仿真技术(intelligenttransportationsimulationtechnology)是智能运输系统(itS)和交通运输仿真研究交叉的前沿领域。智能交通仿真技术研究十分重视跨学科之间的横向联系与交叉综合，涉及知识面广泛，包括交通工程学、计算机科学、人工智能、系统仿真、系统科学等众多学科领域，已成为分布式智能控制、智能交通、交通系统调度和优化、复杂问题求解、人机交互系统、决策支持系统等方面的基本方法和技能。大连海事大学是交通部直属的海事院校，教学和科研都具有浓厚的交通航运特色，智能交通仿真技术是智能科学与技术专业的一门专业特色课。理论上，智能交通仿真技术课程的主要内容应该包括几个重要的方面：智能交通系统的体系结构、计算机仿真技术、宏观交通仿真技术、中观交通仿真技术、微观交通仿真技术、交通评价模型等。由于智能交通仿真技术是一门多领域交叉学科的课程，学生在学习该课程之前必须具有一定的理论基础，如离散数学、电路基础、人工智能基础和智能信息处理；同时，该课程也为智能交通方面的其他专业课程提供重要的理论和方法基础，例如物联网原理及应用和交通地理信息系统。因此，智能交通仿真技术课程的教学目的在于帮助学生增强感性认识，更好地理解和掌握交通系统仿真的基本原理、内容和方法，培养学生的实践和组织能力，提高其专业技术和技能水平，为适应社会需求打下牢固的理论和实践基础。
1教学内容
智能交通仿真技术是一门交叉学科，涉及交通工程学、计算机科学、人工智能、系统仿真、系统科学等众多学科领域，该课程包含很多复杂的理论知识。教师在教授这门课程时候，既要让学生理解和掌握理论性较强的基础知识，增强其学习信心，又要让学生了解该课程的发展趋势，提高其学习兴趣。由于该门课程学时有限，教师不能讲授课程相关的所有内容，也不能详细讲解每个具体内容，因此须选择难度适中且适合学生的教学内容，在讲授过程加入相关实例，帮助学生更好地理解智能交通仿真的基本原理、内容和方法，提高其学习兴趣。
智能交通仿真技术是一门大三年级的专业选修课，总学时为36。由于课时有限，可设置24学时为理论教学，让学生掌握和理解智能交通仿真相关的原理和方法；12学时为实验教学，培养学生的动手能力。结合教学经验，可对智能交通仿真技术课程教学内容进行以下修改：
(1)保留交通仿真技术和方法部分，简单介绍宏观、中观交通仿真技术，详细介绍微观交通仿真技术和方法[3-4]，如机动车仿真、非机动车仿真和行人仿真方法。
(2)引入智能领域中的前沿知识，如增加介绍智能领域新成果的内容（智慧城市、智能家居等）；简单介绍智能领域的相关知识，让学生了解一些研究热点，进一步理解智能的涵义；同时，结合智能设计竞赛或一些交通仿真的竞赛讲解相关题目，培养学生解决问题的能力。
(3)注重体现学校教学和科研优势，关注课程之间的联系，提高学生的学习兴趣。本门课程属于专业特色课，能让学生深入了解学校的海运交通特色，进一步学习和理解其他专业课程。例如，讲解交通仿真方法时，可提示学生该方法和交通运输、交通规划、航海技术等专业关系密切，根据学校交通特色举例说明交通仿真方法的优劣性；讲解数据采集时，可以先简单介绍数据采集的分类和方法，为后续交通地理信息系统等专业课程作铺垫。
结合智能科学与技术专业的培养目标，根据智能交通仿真技术的课程体系，智能交通仿真技术的新教学大纲详见表1。
2实验内容
实验内容设计是智能交通仿真技术课程教学的一个重要方面，可以提高教学质量，增强学生的动手能力和创新能力。所选实验不仅要能验证理论知识内容，还能发散学生思维，具有综合性的特点，以增加学生学习的积极性，培养和提高其设计分析能力及创造能力。
根据本课程教学内容的重点，实验内容选择微观交通仿真技术和方法。微观交通仿真软件有多种，如Vissim、paramics、aimsun、transmodeller、Corsim、SynchroStudio等，可选用Vissim仿真软件来构建虚拟实验环境。Vissim是世界范围内应用最广泛的微观仿真系统，具有较好的人机交互界面，方便学生学习和使用。
智能交通仿真技术的实验教学有12学时，而实验教学涉及的内容非常多，因此设计合适的实验内容是提高教学质量的一个重要手段。对智能交通仿真技术课程实验内容进行修改，以交叉口仿真的实验教学要求为例，其实验教学内容及要求见表2。
实验成绩由实验报告、仿真系统、实验表现等构成，要求学生完成以下几个实验环节：
(1)预习理论知识。实验内容涉及的模型非常多，学生须了解各种模型的基本原理，掌握不同模型的优缺点。
(2)设计仿真系统。利用Vissim仿真软件进行设计，掌握仿真方法的基本原理，分析不同条件下各种交通评价参数的变化，设计符合现实交通要求的仿真系统。
(3)撰写实验报告。分析仿真系统的各种交通参数，评价仿真系统的性能。报告须结构合理完整，实验结果准确可靠。
3教学方法
3.1注重培养学生的学习兴趣
智能交通仿真技术课程的教学目的是培养学生的实践和组织能力，提高其专业技术和技能水平。兴趣是最好的老师，因此当前教学改革的重点是激发和培养学生的学习兴趣，调动学习积极性。
在实际教学中，学生刚开始学习本门课程时的兴趣性很高，但由于大多数学生只是听教师讲而自己不思考、不提问、不发表意见，一段时间后就会逐渐失去兴趣。教师授课的时候应注重提高学生的学习兴趣和积极性，不仅要将知识点讲授给学生，还应帮助学生理解各种模型、方法的基本思路，培养其独立思考和解决问题的能力。例如，讲机动车跟车模型时，每讲一类模型，教师都应先给学生演示实际运行效果，展示参数变化对仿真效果的影响，同时与学生进行互动，让学生直观了解该类跟车模型的优缺点；然后详细讲解模型的公式和具体推导过程以及各个参数的作用。通过这种教学方式，让学生对模型有直观的了解，深刻理解各个参数的取值，无须死记硬背模型公式和参数，从而激发其学习兴趣。
3.2利用多媒体教学手段
智能交通仿真技术包含很多模型和数学公式，内容比较抽象，较难讲授和理解。随着科技的发展，现在大多数学校都已经安装多媒体设备，该课程应该尽量采用多媒体进行教学。教师在教学过程中，利用计算机、投影仪等多媒体设备讲授教学内容，将多种教学方法相结合，扩宽学生的知识面，激发其学习兴趣，培养其实践和组织能力，提高其专业技术和技能水平。
例如，在讲授行人交通模型时，可利用仿真软件演示各种行人交通模型，分析每种模型的优势；在讲交叉口仿真相关理论知识时，播放网络上的一些视频资源，让学生详细了解交叉口交通情况，同时结合学校特点，选用航运交通相关的视频，让学生进一步理解和掌握理论知识；在讲智能交通仿真系统时，演示一些发达国家的智能交通仿真系统，利用这些真实、客观的模拟现实交通的仿真系统讲授理论知识，播放视频资源，扩展学生的知识面，让学生了解当前的智能交通仿真系统发展的趋势，激发学习积极性。在实践教学中，学生都喜欢这种多媒体教学手段，课堂气氛比较活跃，教学效果良好。
4考核方式与评价标准
目前，智能交通仿真课程的考核成绩由考试成绩和实验成绩两部分组成，其中考试成绩占总成绩的70%，实验成绩占30%。大部分学生只重视考试部分，不重视实验环节。而这门课程是一门实践性质很强的课程，教学的目的是帮助学生理解和掌握交通系统仿真的基本原理、内容和方法，培养学生的实践和组织能力。因此，须对该门课程的考试方式和评价标准进行改革，以提高学生的创新和实践能力。
课程考核采用大作业考核方式，成绩由大作业成绩、实验成绩和平时作业组成。
(1)大作业成绩，占总成绩的60%。主要考查学生对智能交通仿真方法的理解和实现能力，包括论文报告(30%)、实验操作(20%)和课堂报告(10%)。论文报告包括问题描述、建立仿真系统的步骤、仿真模拟结果、交通规则模型、仿真系统分析、结论等，要求论文结构合理完整，基本理论、概念叙述无误，实验数据真实、完整，实验过程科学，实验结果准确可靠，报告书面语言流利。实验操作要求学生能熟练应用仿真软件建立平面交叉口及信号配时系统。课堂报告是学生演示自己的仿真系统并分析其性能，成绩由教师和学生一起给出，学生之间互相评分。
(2)实验成绩，占总成绩的30%。主要考查学生对Vissim软件的使用情况以及对课程讲授的道路、车辆、交通运行规则和交通评价等内容的掌握程度，要求撰写实验报告。
(3)平时作业成绩，占总成绩的10%。主要考查学生出勤率、课堂表现、平时小作业等。
大作业考核方式可以锻炼学生动手能力，增强学生的创新能力和写作能力，锻炼其自我展示能力，培养实践和组织能力。
运用该方案对学生进行授课时，能激发学生的学习兴趣和积极性，培养学生分析问题和解决实际问题的能力。
参考文献：
[1]任其亮，刘博航，交通仿真[m]．北京：人民交通出版社，2013:1-200.
[2]吴娇蓉．交通系统仿真及应用[m]．2版，上海：同济大学出版社，2004:1-210.
[3]邹智军，新一代交通仿真技术综述[J]．系统仿真学报，2010，22(9):2037-2042.
智能交通系统的特点篇5
关键词：智能交通运输系统发展状况对策
智能运输系统(intelligenttransportsystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体，运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面，使人在驾驶过程中可以随时通过gps/gis、广播、信息板等手段了解目前的交通状况，而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况，并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息，使整个交通系统的通行能力达到最大。
一、智能交通发展的现状
对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力，并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。
在美国，对its的研究虽然起步最晚，但由于投入较多，目前已处于该领域的领先水平。1991年，美国开始对its研究进行投资，仅1994~1995年就确定了104项研究项目，并成立了专门组织，着手制定its的研究开发计划，到1997年投资近7亿美元；1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(transportationequityactofthe21thcentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003)，拨款总金额为2178.9亿美元，其中有相当一部分用于支持its的进一步研究与开发。欧洲在its的研究方面采取整个欧洲一体化的方针，由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究，著名的项目有prometheus和drive等，其中drive工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划，共有12个国家的700多个单位参加，经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究，并成立了全国性的its推进组织，是对its进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系，并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作，有400万台汽车导航仪在使用，其中120万台可接收信息。
我国在its领域的研究起步较晚，但随着全球范围智能交通技术研究的兴起，进入20世纪80年代，我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面，北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统；另一方面，国家加大了自主开发的步伐，如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统ht-utcs，上海交通大学与上海市交警总队合作开发的suats系统等；1998年交通部正式批准成立了iso/tc204中国委员会，秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心，代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动，现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外，我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”，并逐步推广到全国100多个城市。
二、智能交通系统建设的意义
交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费，加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下，有些路段甚至只有7～8km/h；由于车辆速度过慢，尾气排放增加，使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力，尽量的利用现有的资源，使其发挥最大的作用，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。
交通运输是国民经济的基础产业，对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点，成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设，综合运用检测、通信、计算机、控制、gps和gis等现代高新技术，提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。
三、中国发展its的主导思想
中国是一个发展中国家，与发达国家相比，我国在发展its的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点，以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善，因此要结合中国的国情来研究制定我国发展its的战略及发展框架。
中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力，因此也不能重复发达国家走过的老路，一定要立足本国实际，走中国its发展之路，以推动我国信息化进程及培育自己的its产业。
21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化；管理设施现代化；管理手段网络化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社会化。因此，中国its的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革，而这种变革将直接影响着its的发展。
四、发展中国智能运输系统的对策
1、打好its发展基础，特别是应加强its基础理论的研究工作
目前，国际上its理论仍不完善，还处于发展时期，我们应积极加强与its开展较先进国家的交流，在国际its现有发展水平上结合中国特点，深入细致地进行理论研究，尽快接近或达到世界水平，以迎接21世纪its发展的挑战。否则将成为别国的追随者，成为他们不成熟技术的推广试验场。
2、建立its协调组织机构
中国交通运输体制目前仍是条块分割状况，铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理，现已出现了各自发展自身its的势头，这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的，有关部门、学者、企业和研究部门参与的“its中国”组织，类似于美国的itsamerica，日本的vertis及欧州的ertico组织，来统一制订中国its发展战略、目标、原则和标准，特别是制定有关its的技术规范和整体发展规划，实现its技术和产品的通用性、兼容性和互换性，加强政府的宏观调控，以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。
3、注重人才的培养
随着its的进一步发展，21世纪交通运输将会发生重大变化，而与之相应的是对不同层
次的专业人才需求情况与以往大不相同，为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外its的交流合作，派出人员学习培训，走出去、请进来，将最新的its技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中，以高素质的its人才去迎接新世纪的挑战。
4、当前迫切需要解决的问题
智能交通系统的特点篇6
关键词：智能交通安防集成；智慧城市；创新应用
由于近几年来交通行业的大规模发展，在很大的程度上使得我国的道路拥挤的问题变得严重。这种情况的出现使得我国的经济发展受到相应的阻碍，因此这就需要采取一定的方法对这种问题进行合理的解决，从根本的角度上实现在交通行业的高速发展的过程中，相应的道路拥挤的问题也得到解决。进一步实现交通行业更加智能的发展。
1智能交通集成现状特点
1.1智能的信息感知
1.1.1卡口智能抓拍：卡口摄像机前端高清抓拍机集视频采集、视频处理、车辆信息识别等核心功能于一体。
1.1.2违章自动检测：电警摄像机内置具有车辆违法检测、识别可对多种违法行为进行检测和记录，同时具备通行车辆抓拍和记录、全天视频监控录像、交通参数采集等多种复合功能。
1.1.3人脸抓拍比对：高清人脸抓拍服务器内嵌人脸抓拍算法，可对图像中的人脸进行自动抓拍和上传，建立人脸信息数据库，提供黑名单预警、人员布控、人脸检索、大库比对等智能化应用。
1.1.4智能分析处理：智能运动跟踪、高清视频拼接、视频智能分析等多项智能应用技术，变被动式监控为主动型防范，大幅提高视频使用效率。
1.2强大的实战应用
1.2.1可视化图上作战：依托公安pGiS系统，实现人、车、物的轨迹刻画和案件线索分析，提高案件侦破的效率，同时实现可视化指挥调度功能。
1.2.2实战化视频应用：融合视频标注、视频摘要、智能排查、浓缩播放、图像增强、图像编辑、万能播放器等多样化的智能工具.提高视频侦查的工作效率，缩短反应时间、减少人力耗费。
1.3指挥调度
1.3.1线上线下“双巡防”模式：建设空中有监控、地面有巡逻、出城有卡口、城中有岗亭的指挥巡防模式，线上线下有机融合，大幅提升社会治安防控能力。
1.3.2“可视化”贯穿指挥全过程：以pGiS地图为载体，将时间、空间有机结合，实现报警定位为可视化、街面警力分布可视化、警力现场处置可视化、处警过程可视化。
1.3.3“一键三能”缩短响应时间：支持快捷操作工具，一键快速布控警力，一键图上点击通话、一键警情同步，实现了指挥的扁平化，大大缩短了指挥调度响应时间。
2智能交通集成在智慧城市的创新应用
在现在社会上出现的只会城市中就需要相应的智能交通的参与，这种智能交通的参与会使得城市的发展得到有力的保障。而且在现在智慧城市的扩大过程中，相应的监控系统和高科技技术的增长仅仅只依靠人力管理是根本不行的，因此这就需要进行相应的智能交通。通过高科技的手法对交通进行合理的监督和管理，使得智慧城市能够得到更好的发展。
而且智慧城市的建设还在很大的程度上实现了技术向实用性的跨越，实现监控与相应卡口达到统一管理模式。对汽车的搜寻只需要进行简单的号牌输入就可以找出该辆车的行驶记录，这种做法对公安机关追查相应的车辆起到及时有效的作用。这种技术手段除了这一项作用之外还存在相应的特点，在这里笔者对这项技术手段的特点进行详细的论述。
2.1具有广泛的兼容性
总的来说使用相应的智能交通的最大受益人就是进行侦查的公安机关，而且这项技术手段在进行相应的公关机关的侦查中除了有效的监督之外还可以对设备的异构、软件和数据进行相应的兼容，从根本的角度上实现小投入大收获的作用。而且还能够进行相应的多样化接口的输入会让输出，使得这项技术手段能够发挥自身最大的功效。另外对兼容性的体现也并不是单一的体现，在很大的程度上来说相关的兼容性主要体现在三个方面，这三个方面主要包括对相应数据库的对接、异构平台的对接和不同厂家的硬件进行对接。在三个方面最根本的功能和目的在于通过合理的监控手段对相应的信息、第三方平台的数据进行对接，另外对不同厂家生产出来的设备还需要适当的方法建立一套统一、可扩展的体系，从而实现最大的兼容性。
2.2具有开放的扩展性
前文中所说的与相应的异构平台进行相应的对接，除此之外还需要对内部进行相应的集成处理。这种做法的根本目的在于进行相应的侦查工作时能够从根本的角度上实现特殊的要求特殊定制，从而进一步为公安交警部门实现优秀的实战平台。
2.3数据深层信息研判
由于把我国拥有汽车的数量比较多，这就在很大的程度上导致了系统需要进行研究的数据非常多，不仅如此还需要从众多的数据中找出相应的风险，在进行数据分析的同时还需要为相应的侦查工作提供研判分析数据而且系统通常使用卡口和监督的方式对数据进行收集，使得为各个部门的侦查工作提供有力的线索。
2.4GiS系统的应用
通过电子地图可实现对布控报警的迅速定位以及对特定车辆的轨迹分析。还可以对设备进行管理，操作界面直观方便，能从广泛意义上来实现对前端设备的信息誉里、了解设备实时运行状态、又游旨定设备进行参数配置等一系列的功能，可操作性强，便于灵活地调度和跟踪，处理报警言息等。
2.5贴近实战的管控业务
通过与三台合一系统集成对接，实现了接处警业务，并通过GiS地理信息系统，实时查询定位警力，实现快速高效派警，实现第一时间赶赴现场。同时可以控制事发地点的信号、诱导系统，已实现交通疏导。针对重大事件，平台提供特勤预案业务。制定特勤路线（区域），执行时会自动联动路线（区域）的视频监控系统，有效的监控周边情况，并实现交通的畅通。
2.6交通诱导系统
诱导主要为交通指挥人员实时提供各路口和路段的交通状况，例如：路段的拥堵状况、信号灯状态等。这些信息能帮助交通管理部门及时采取合适的处理方式和处理预案，并通过由广播电视媒体和前方交通诱导显示屏及时信息，告知路面驾驶员和行人，进行有效的交通疏导。
结束语
在现在的社会发展过程中对相应的智能交通的应用也越来越广泛，这在很大一方面是由于现在交通设备的不断增多和相应的道路容易发生堵塞而设立的。而且在很大程度来说进行相应的只能交通能够使得现在社会上存在的交通问题得到更好的解决，而且还能在一定的角度上为现在社会上通过道路犯罪的案件进行破除，从而更好的促进相应的智慧城市更好的发展。
参考文献
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智能交通系统的特点篇7
［关键词］电子政务；演化模式；智慧政务；驱动因素
［中图分类号］D035［文献标识码］a［文章编号］1006－0863（2016）02－0022－05
自2009年iBm提出智慧地球以来，全球刮起了一股“智慧风”，“智慧国家”、“智慧城市”相继出现，“智慧政务”（SmarterGovernment）也应运而生。从20世纪末的“政务电子化”作为政府辅助优化决策的管理手段，到后来“政府再造”政府机构使用相互独立的信息系统，再到如今建立起来的G2G、G2B以及G2C网上通信渠道，便捷、智能、高效的电子政务迅速发展起来。［1］为此，一些学者开始研究电子政务发展的模式，Gartner（2000）［2］从电子政务使用界面形式变化的角度，提出“网页阶段－交互阶段－交易事务处理阶段－政务改革阶段”的电子政务四阶段理论。Layne＆Lee（2001）［3］则从电子政务内容变革的层面，提出“文献编目阶段－交易事务处理阶段－政务垂直整合阶段－政务水平整合阶段”电子政务四阶段理论。在此基础上，联合国和美国公共行政学会（2002）［4］结合内容和形式的变化，提出“新兴阶段－发展提升阶段－交互阶段－交易事务处理阶段－无缝全面整合阶段”的电子政务发展五阶段理论；moon（2002）［5］修改了Hiller＆Belanger（2001）［6］的电子政务五阶段模型，提出“简单信息阶段－问答双向交流阶段－服务及交易阶段－纵横向整合阶段－政治参与阶段”。这些研究大多是从电子政务发展形式上进行划分，尚未结合技术架构层面的特征。我们知道，电子政务的每一个阶段都显示出不同程度信息技术复杂度、公民意愿采纳度以及管理改革的深度。随着iCt（informationandCommunicationstechnology，信息与通讯技术）产业的发展，尤其是物联网和云计算的发展，目前国内外电子政务正如火如荼地向“智能模块集成化、需求响应人性化”的智慧政务阶段过渡。针对目前对智慧政务认识不足、缺少针对性的综合分析的现状。本文在回顾世界电子政务研究文献的基础上，通过分析电子政务技术和功能上的变化特征，探究其演化模式背后的因果机制，总结提出“数字政务”到“智能政务”，再到“智慧政务”的演化模式，并针对“智慧政务”的概念、功能、架构及分类的具体体现，就如何推动智慧政务的发展提出对策，以期在中国更好地发展智慧政务。
一、电子政务的发展阶段
（一）电子政务发展概述
Layne和Lee认为电子政务的发展演变会随着其技术复杂性、集成难度的增加而经历四个阶段：一是文献编目阶段，通过构建政府机构网站提供政府信息；二是交易阶段，政府机构之间可以进行网上交易；三是在政府职能领域的垂直整合阶段；四是横向集成阶段。前两个阶段主要重视开发政府信息服务的电子接口，属于数字政务阶段；后两个阶段专注于在现有政府结构下的电子整合。结合技术架构特征和应用形式，我们将电子政务发展路径归纳为“数字政务－智能政务－智慧政务”的演化路径模式。“数字政务”是以政务信息数字化为特征。
（二）数字政务、智能政务、智慧政务的比较
20世纪80年代以来，中国的电子政务从技术视角来看经历了从最初的数字化时代点线思维到现在智能化时代的模块化集成，再到即将步入的智慧时代系统集成的发展变化。电子政务各阶段的发展模式———数字政务、智能政务以及智慧政务的特点比较见表1．由表1可知，数字政务、智能政务以及智慧政务三者在出现时间、运作方式、技术特征以及代表性应用上均存在差别，且三者是电子政务由低级到高级的发展形式。政务运作方式由办公自动化及政府网站，发展到在线事务处理（如电子采购及招标等）及在线双向交流，再到系统集成性的市级监测反馈服务系统（政府门户网站服务），运作趋向客制化服务。政务技术特征由平台界面的单向点对点服务，发展到系统应用模块化、实现目标工具方法均明确的程序化事件的双向交流服务，再到决策协同化、敏捷化以及业务自适应的集成化系统服务，政府电子职能系统开始进行同功能机构纵向整合、不同功能机构横向整合。1．数字政务（DigitalGovernment）：点对点的电子政务数字政务（DigitalGovernment）是最早出现的电子政务形式。它是指政府通过互联网、多台计算机相连通的局域网等系统，行使人工传递文件、信息以及下达命令等政府职能，主要表现形式是办公自动化oa系统、政府网站建设，信息采集采用GiS、遥感等技术。数字政务运作特点是政府和信息技术的点对点通信，即政府仅根据需求调用单项相应技术进行单向交流，这是一种仅在平台界面上的运作方式。数字政务的代表性系统架构图（以红星电子政务综合处理平台架构为例）见图1。该电子政务系统架构遵循标准化的分布式体系结构，以电子政务的安全体系贯穿始终，以电子政务应用领域框架、电子政务平台、通用中间件DBmS以及基础体系———操作系统为主要架构实现点对点通信。红星电子政务综合处理平台特点是具有B／S三层结构设计，支持CoRBa／eJB等组合软件体系结构；独立于数据库平台以及应用服务器平台；应用基于rsXmL的电子政务标准，即使用统一的数据接口、具备良好的可扩展性、有统一的业务工作流引擎；是可定制的办公自动化系统和政务业务管理系统；具备动态配置与管理工具。2．智能政务（intelligentGovernment）：模块化的电子政务智能政务（intelligentGovernment）是指政府依托网络系统，通过信息技术为人们提供协调、有效、科学、延续的在线事务处理与交流。［8］具体来说，智能政务是政府依托信息化的决策支持系统、传输反馈系统、量化考核和数字分析模型等，将所服务对象的数据转变为不同类别的信息或知识，并提供分类别、个性化的服务，实现科学化决策和智能化执行，向人们提供诸如在线事务处理、24／7服务、智能决策、网上交易等服务。智能政务的主要表现形式包括政务在线交流、电子司法档案、电子培训、电子身份证、电子税务、电子采购及招标、电子工商行政管理系统等。智能政务的发展逐步建立起政府与政府、政府与公众以及政府与企业的网上交流通道。智能政务的运营特征是政府以业务整合、政务信息资源开发和利用为突破口向纵深方向发展；政府部门之间的协同业务与协同决策需求更加迫切；政府与民众进行双向（如“24／7”的全天在线服务）、模块化交流；通过预先设定系统目标，并从一系列备选方案中寻找目标最优解来处理现实问题，在诸如电子税务等结构清晰的工程项目研究上有广泛发展。智能政务运作的系统架构图见图2。由图2可见，在智能政务系统架构中，规范标准与安全管理贯穿架构始终，智能处理主要包括三层，即政务智能层、软件工具层及基础技术层。政务职能层注重多部门的协同业务和协同决策来解决用户问题；软件工具层通过在线分析形成问题、数据仓库获取相关数据、数据挖掘形成相关知识；基础技术层可通过数据存储、分析算法、数据可视化及知识管理等工具制定决策或选择不同决策路径的方法和过程。用户进入政府门户网站可选择服务，提交信息并等待政务系统的决策分析答复，智能政务系统会根据用户数据及政府原有存储的相关数据进行分析、挖掘形成相应的信息或知识反馈给用户。3．智慧政务（SmarterGovernment）：系统集成化的电子政务到目前为止，“智慧政务”尚未有确切的内涵阐释，借鉴iBm智慧城市的电子政务定义，智慧政务的内涵在于为了实现政府内部业务系统之间以及与外部（横向／纵向）业务系统各职能部门之间的资源整合与系统集成，实现政府各部门流程、资源的重置与集成以提供给市民及公司便捷、优质、低成本的一站式服务，实现跨职能部门的业务联动与系统集成以完成并联审批，实现网上行政监察和法制监督系统的透明、廉洁、高效运行，而建设含流程引擎管理的贯穿的服务总线、内网门户和外网业务、专题数据库及衍生的中心数据库。［10］通过更透彻的感应和度量层面上的传感器系统获取大量实时数据，通过更全面的互联互通层面上事件处理软件提取传感器原始数据流中的业务相关事件，并运用集成中间件配置事件的业务背景，实现对现实世界运行系统实际行为的全新洞察，通过更深入的智能洞察层面上的可视化配合业务规则及分析的运用，来优化各项运作系统，最终使政府服务与管理达到和谐可持续发展、系统高度集成、无缝化连接的高阶段电子政务系统。智慧政务是政府依托网络系统（如物联网、互联网），通过先进的信息技术（如云计算等）使政府服务与管理达到和谐可持续发展，通过系统集成，有机地组合成一个一体化的、功能更加强大的由诸如政府信息资源系统、城市运行监测系统、社会保障系统、公共安全监管系统等组成的应用性系统，实现管理、服务的无缝化连接，为人们提供更客制化的服务选择、更透彻的需求分析以及更便捷的智慧响应。具体来说，智慧政务以完善法律基础、强化公共服务、高投入换高质量、更加公平的政治参与以及改革政府管理机构为前提，通过物联网、云计算实现跨部门、跨地区信息互联互通，借助这种更透彻的感应和度量获取大量数据，整合现有城市管理系统资源，展开政府、企业、公众及自然等多元主体互动的公共事务创新，增强城市、自然、人类和产业系统之间的透明度，发展、描绘、执行、监督和完善政府政策，向全社会提供高效、优质、透明和全方位的政府管理和服务。智慧政务的主要操作特点是移动性、普及性（通过移动设备、通信设备进行服务，如手机、电话、智能电视、计算机等）、全时性、即时性、客制性（针对被服务者个人的服务）、易用性以及知识交互性（民众之间、民众与政府之间、民众与企业之间以及政府与企业之间）；主要技术特点是系统集成化、业务全面化、服务衔接无缝化、应用整合化、信息安全化、个人资料私密化、政务架构重新设计化、决策协同性与敏捷性以及业务自适应等。其中，决策的协同化与敏捷化以及业务自适应是智慧政务技术的关键需求点。首先，多人或实体的协同决策（CollaborativeDecision－making，CDm）会得到更好的决策结果。来自商业智能（Businessintelli－gence，Bi）系统的信息和来自社交软件（SocialSoft－ware）所收集的协作输入信息，通过一定的准则（如决策时间限制、决策价值、需求符合度、实施承诺以及对利益方关系的影响等）进行协同度权衡，可支持用户获得高质量的决策结果。其次，敏捷化是现今决策的另一突出需求点。随着蝴蝶效应在全球范围内的加剧，混沌理论要求智慧政务能够具备在混乱环境下规则且迅速地处理业务的功能。这就要求建设智慧的敏捷机构（Requisiteagility），在混乱环境中以最快的执行速度遏止事态的恶化。［11］第三，业务自适应需求点，具体来说是指在业务处理分析过程中，根据处理数据的数据特征自动调整处理方法、顺序、参数等，使其与所处理数据的统计分布特征、结构特征相适应，最终得到最佳结果。自适应使得智慧政务在时刻进行自身调整以保证网络运作环境的前提下，通过大量的智慧终端随时判别用户需求，支持不同业务之间的合作、综合和分布式创建，实现系统运行的便捷、流畅、高效。
二、电子政务演化的驱动因素
（一）信息技术进步
信息技术发展到了支持高效能系统集成的阶段，新兴技术的出现加快了演化的发生。智慧政务的产生正是电子政务发展到一定程度以后的高级阶段的必然产物，是大数据时代电子政务发展的新方向，并非是一种全新的政务形式。随着全球物联网、云计算、新一代移动宽带网络、系统集成技术等新一轮信息技术迅速发展和深入应用，信息化发展正酝酿着重大变革和新的突破，向更高阶段的智慧化发展已成为必然趋势。通过射频识别（RFiD）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把物体与物体（或互联网），进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的物联网解决了信息自动采集、获取和传输的障碍；云计算通过网络向用户按需提供信息基础设施、平台、软件等it服务，解决了信息高效处理的问题；以第四代移动通信相关无线技术和信号处理技术为代表的移动通信技术的突破进展，为移动宽带的应用提供了技术支撑，4G服务拓展了智慧城市建设的地理空间，解决了信息高速传输的问题；系统集成技术有效地集成计算机软件、硬件、操作系统、数据库、网络通讯及业务应用系统，为智慧城市建设的大综合大集成提供了可能。
（二）经济高速发展
经济的高速发展，雄厚的财政支持能力使得智慧政务发展无后顾之忧。目前，国内众多城市已启动智慧体系建设，对建设智慧城市的财政投入也在不断提升。2010年，宁波地区生产总值达到5125．8亿元，财政收入突破1000亿元，宁波市县两级财政2011年以来每年计划投入10亿元建设智慧城市，积极引导金融资本参与，改造提升传统产业，加快提升中小企业信息化水平，培育新兴产业。大数据时代庞大的数据信息使传统数据中心和设备面临着运行成本高、系统稳定性差、管理难度大等问题，这会催生电子政务发展模式的改变，进一步驱动其演化为智慧政务。主要表现在服务方式是随着社会经济的高速发展而不断变化，是动态的，这也极大地提高了对个体服务的便利性和智能性，提供个性化定制服务。
（三）政府管理需求
随着城市发展的新模式———智慧城市的出现，以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民的理念对政府的建设和服务提出了更高的要求。城市内部及城市之间联系不断增强，民众对政府服务及社会服务的需求趋向个性化、便捷化、效能化，城市运行模式的智慧与否成为承载繁盛的政治、经济、文化的关键，更成为提供令民众满意服务的根本。建立一个科学、智慧化的服务型城市整体运作模式成为当务之急，而保证这种城市模式安全、全方位、系统性、合法性运作的前提就是以政府机构为依托，“智慧政务”应运而生。智慧政务通过应用大数据信息、云综合计算等新技术，使政府管理流程更优化，机构设置更合理，同时解决各部门职能交叉、审批过多的问题；政府信息资源得到更充分、合理的利用，亦使得部门运作更公开、透明，跨部门之间更好的协同，政府监管能力得到有效提升，政府办事效率随之提高，管理成本降低，推动政府由管理型向服务型转变。为城市公民和企业提供无缝衔接的政府公共服务，进一步加快了电子政务向智慧政务演化的发展方向。
三、中国发展“智慧政务”面临的挑战
（一）信息采集与管理面临的挑战
电子政务、智能政务及智慧政务，是基于信息采集与管理的电子化政务，故信息的采集和管理问题备受重视。在智慧政务的信息采集与管理方面主要存在三个方面的问题：一是采集前的设备问题，即基础数据采集设备没有普及，数字化时代尚未完成，直接进入智慧化时代进行数据采集会有一定的困难。这就需要国家加强基础信息设施建设。二是采集中的信息问题，即（1）采集何种个人信息？由于个人与组织的利益出发点不同，故何种个人信息（如工作种类）可以被正确采集成为关键；（2）不同种信息记录的详略度及侧重点的记录标准应如何制定？（3）如何保证个人信息采集的精确性？信息采集的精确性能够保证政府通过分析信息做出正确的有利于人民和国家发展的决策。三是采集后信息的管理运用问题，即如何保证个人信息使用中的整合性和妥善性？信息使用的整合性可以为政府决策提供支持系统；信息使用的妥善性可以使得每一条信息的收集都有其用途，保证其使用的合法性。
（二）政务流程整合及信息整合面临的挑战
在经历了电子政务的建设政府信息门户、建设政府在线事务处理之后，智慧政务的建设重点应放在政府业务垂直整合以及政府业务水平整合上。Layne认为在此阶段会形成一些部级的物理性或逻辑性集中的数据库。如何进行系统整合是智慧政务建设的重点。同时，在建立智慧政务整体运作平台之后，应当建立市级数据仓库，同各机构数据库保持实时连接，进行信息整合。数据仓库将各部门数据统一到同一个数据平台上，对数据进行清洗和提炼，按照使用目的或主题进行分类，以便于查找和调用；通过统计分析和数据挖掘的基础引擎，建立分析模型，形成定制的分析流程，从而形成有价值的分析结果。
（三）参与公共政策的公平性
当前政务参与系统中，虽然政府可以通过建立和完善相关制度规定，推选一定数量、比例、结构的公众代表，采取适当的途径和渠道，做到让公众全过程参与，但仍旧存在一些困难。首先，由于公民自身素质参差不齐，主人翁意识薄弱致使其参与意识较弱，而且，政府部门不愿让低层次公众参与。其次，参与渠道不足。目前，公众主要以制度性的参与途径（如参加各级人民代表大会和政协代表大会）为主要渠道，另外，民众还可以通过参与社团或者官方、半官方政策咨询机构，通过听证制度、政务信息网、政策公示以及党和政府开设的来信来访、领导接待日、各种不定期的座谈会等参与政策过程。但对于个体公民来说，能够直接参与制度性途径的机会太少，多数是借助于社会舆论、民间咨询机构、特殊的社会关系网等非制度性的途径参与。第三，参与制度尚未健全。当前各地政府虽制定了一些相关参与制度办法，但缺少保证其实施的相关法规，使公众参与政策制定成为了形式主义。总之，公民参与公共政策的决策过程受阻，公民参与公共决策的参与权、委托权以及监督权的公平性受到挑战。
（四）信息安全面临的挑战
正如thompson，J．D．［12］提出的技术和环境是导致组织决策合理与否不确定性的两种基本来源，技术风险和信息安全成为智慧政务发展的两大障碍。it技术的迅速敏捷发展，使利用信息网络的安全漏洞或后门窃取、倒卖信息获取利益，或在互联网上恶意公开个人信息的泄密窃密事件频繁发生。病毒感染防不胜防，网络攻击从技术炫耀转向利益驱动的现象愈演愈烈。it技术在不断提升信息价值的同时，也给信息安全带来了极大地威胁。智慧政务依托于物联网与云计算，物联网使人们的生活越来越智慧化，但对信息的安全性和可信度要求也越来越高，云计算使企业以即付即得的方式获取it资源，大大降低了使用成本，但云计算涉及网络、存储、终端各个层面的安全问题，其中大量的数据聚集涵盖非常广阔的范围，包括大量的企业运营数据、客户信息、个人的隐私和各种行为的细节记录。这些数据的集中存储增加了数据泄露的风险，也使智慧政务时代的信息安全面临严峻的挑战。
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智能交通系统的特点篇8
关键词：智能交通系统发展状况对策
智能运输系统(intelligenttransportSystem)是运用先进的计算机、通信、人工智能和传感器方向的成果，结合车辆、行人和道路，进行控制交通局面的系统。它可以通过GpS/GiS、广播、信息等主动手段掌握当前的交通状况，对道路交口进行管理，根据车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解情况，通过交通信号和信息，及时进行调整，使整个交通系统的运行畅通，能力达到最大。
一、智能交通发展的现状
智能运输系统itS是各个国家集中人力、物力、财力进行的高新技术应用研究。日本、美国、欧洲是世界上三大研究中心。
在20世纪70年代，日本首先对汽车交通综合控制系统的研究，是智能运输系统进行最早研究的国家，并且itS实用程度覆盖全国，投入四百万台汽车导航仪，其中120万台可接收信息，建立了对于交通控制、信息服务完备的综合体系，成为实用化程度最高的国家。
美国对于智能交通系统开展比较晚，1991年，美国对于itS进行投资，由于投入研究资金多，在4年后就确立了100多项研究项目，并成立了专门的itS研发组织；1997年美国对itS投资7亿美元，1年后，当时的总统签署了“面向21世纪运输权益法案(transportationequityactofthe21thCentury)”的法案，为美国公路交通系统的研究发展带来了更多的投资。政府在6个财政年度共计拨款2000多亿美元，相当一部分都用itS的进一步研发中。
欧洲针对智能交通系统的研究采取一体化措施，即由政府、企业和个人共同出资进行itS研究，其中著名的itS项目包括DRiVe工程，它是世界上目前规模最大的研究合作计划，包括十二个国家，七百多个企业参与，总投资金额达到五亿欧元。
发达国家对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大资源，继航空航天、军事领域之后，itS成为高新技术应用最多的领域。
我国在智能交通系统研究领域发展比较晚，在20世纪80年代才开始对研究计划重点开展。各个发达大城市从国外引进先进的交通控制和监控系统，同时国家也加大力度对智能交通系统进行自主研发。比如上海交大与当地交警队合作开发的SUatS系统，国家科委、计委开发的Ht-UtCS实时自适应城市交通控制系统。1998年交通部成立了iSo/tC204中国委员会，正在进行智能运输系统标准体系框架的研究，为实现畅通的城市交通智能控制，目前已经推广到全国上百个城市。
二、智能交通系统建设的意义
交通运输对于经济发展有着重要的作用，是国民经济的支柱产业。但是交通拥挤造成了巨大的浪费和环境的污染，是大家共同面临的问题。由于公路行车限速和交通拥堵，汽车速度过慢会增加尾气排放，污染环境使得空气质量下降，同时也会造成经济损失。为了利用现有资源，使得交通运输发挥最大的效用，需要加大对智能交通系统研发的力度。
公路交通系统相对其他具有直达、机动性好、速度快的优点，成为各城市之间短途运输的主要方式。公路智能交通运输工程需要解决运输装备的利用率并且减少交通故障。综合运用计算机、通信、智能控制、GpS和GiS技术，应用于我国公路交通运输事业发展，加快基础建设，达到提高交通系统的能力。
三、中国发展itS的主导思想
与发达国家相比，中国发展智能交通运输系统在条件上比较欠缺。面对经济发展和资源限制的压力下，我国应该借鉴国外发展itS的经验，根据我国现有的城市结构、交通布局和路网结构，立足我国这种混合交通的实际特点，结合中国国情制定itS发展战略，并研究发展itS框架流程，推动我国itS产业。中国itS的发展需要管理体制和模式的变革，交通管理的发展趋势是管理设施现代化的，需要利用一切网路化、智能化的管理手段，进行高效化和社会化的集约管理，这种方式将影响中国itS的发展道路。
四、发展中国智能运输系统的对策
虽然和发达国家存在着一定的距离，中国交通运输的发展还是稳步进行。对于城市客运和货运及其周转量都有了大幅度的改善，各种交通方式应运而生，交通运输技术装备提高，使得在完成运输量的同时，提供了质量，公路交通运输是交通运输中最主要的部分，而且市场从卖方向买方过渡。对于中国发展智能运输系统，需要做一些工作：
加强itS基础理论的研究工作，打好itS发展基础
虽然各个国家都在开发实施itS，但对itS的理论还不够完善。我国还在发展的初级阶段，在细致研究各国经验的同时，深入加强国际间对于itS的交流，并且结合中国自身的特点，进行理论研究，为中国的itS发展打好基础，不会成为别国的试验场。
2、建立itS协调组织机构
目前中国交通运输系统条块分割严重，没有良好的组织，民航、铁路、公路公安、建设等部门管理分散，只顾各自itS发展，没有科学有效的结合，这势必会造成研究上的重复、资金上的浪费等严重问题。为此，我国需要制定一个统一的发展目标和战略，类似日本、美国和欧洲的一些组织，特别制定关于itS发展的整体规划和相应的技术规范，由国家统一领导，有关部门参与的组织。使得itS项目技术和产品具有一定的标准，可以兼容、并且通用、互换，这样对于各地政府的管理，可以有利地进行统一调控分配，以减少局部利益的冲突和有限资源的浪费。
3、当前迫切需要解决的问题
由于资源紧张、资金不足，我国的itS项目未能达到标准化，研究部门没有找到合适的切入点。对于公路交通系统的运营管理、车辆安全控制系统及物流系统和城市交通管理有很多不均衡的地方。由于全国各城市发展的不平衡性，交通运输系统的需要也不同，应该根据资源分布、生产力布局及经济发展水平等因素综合考虑，对于itS市场进行有的放矢的投资。
4、注重人才的培养
智能交通系统的特点篇9
【关键词】数字通信技术交通运输监控系统应用
就当前的社会发展来看，传统的交通基础设施已经无法满足当前复杂的交通现状，交通堵塞、交通事故频发都对人们的生活和社会发展产生了极大的影响。智能运输的出现不仅促进了交通运输合理有效的发展，而且还有效的缓解了因为交通引发的环境问题。智能运输在未来特别是在交通监控系统中将发挥着不可替代的作用。
一、智能运输的概述
交通运输系统结合了电子信息技术，逐渐为智能运输所取代。因为它的重要性，当前各个国家都对它进行了相应的研究和探讨。虽然在理解上各有差异，说法不一，但是从整体上来说，智能运输离不开计算机技术。计算机技术和信息技术是构成智能运输系统的两个核心技术。此外，智能运输还具有管理和监控一体化的特点。在这个基础上，交通运输建立起了一种高效，精确，实时监控的综合运输体系。在交通运输过程中，交通指挥管理人员不仅可以对路面状况进行随时的监控，还可以实施有效的管理，缓解交通路面的压力。其实智能运输在实施的过程中，主要作用还包括：提高交通运输的效率，减少交通拥挤现象；缓解因为交通引发的环境污染；减少交通事故，提高交通安全性；提高网络运行能力；增加运输产生的经济效率。
与传统的交通运输系统相比，智能运输不仅是对传统的交通运输系统的一种完善，更是对交通运输网络的一种变革。智能运输不仅需要投入更多的设备，还需要大量的资源和能源来实现对交通运输的监控管理。它综合了先进的通信技术和信息技术，在交通运输的各个环节上，发挥了不可忽视的作用。智能交通运输的不断发展，为国家城市化的发展奠定了良好的基础。就我国而言，智能交通系统的运用有了很好的发展，特别是智能交通监控系统的运用，为我国交通运输效率的提高打下了良好的基础。智能交通运输系统是通过对信息的综合处理，来实现交通的信息化。
二、数字通信技术在交通监控系统中的应用
道路监控系统是指公安指挥系统的重要组成部分，提供对现场情况最直观的反映，是实施准确调度的基本保障。交通指挥中心对一些重要道路运输情况数据的获取，主要是通过光纤通信技术。通信技术可以对视频图像进行信息的分析和整合。在这种严格的控制下，交通指挥管理人员就可以清楚的把握道路的运输状况，及时监控记录道路运输中出现的交通事故、违章违规等现象，并可以根据运输状况及时改善交通管理策略，为我国的交通运输行业的发展做出贡献。
（一）数字光纤通信技术的优势
光纤通信技术占据了现代通信技术的主要市场，这不仅是对其它通信技术的一种挑战，更证明了光纤通信技术在发展中的优势。智能运输系统的建设要想得到长久的发展，就更加离不开光纤通信技术的大力支持。智能运输与传统的交通运输相比，有着无可比拟的优越性。它一般设置了信号灯的控制、视频监管、视频检测，电子警察等系统，解决了传统模拟视频光端机在传输过程中传输信号低，难控制的特性。传统模拟视频光端机在接收信号的时候，还需要借助其他计算机网络进行连接。在这一过程中监控系统与数据网是分离的，这不仅对通信技术有一定的要求，还增加了操作的难度。数字光纤通信技术不仅信号强易于控制，而且操作简便。因此，在道路监控系统中，数字光纤技术也得到了广泛的运用。
（二）光纤通信在高速公路上的运用
在高速公路工程中，通信技术占了很重要的地位。它可以代替人工，来运营管理高速公路并进行收费，还可以定期的监控高速公路路面通行状况，来获取日常需要的语音、视频、图片等信息，为高速公路的运营提供准确、高效的数据。通信技术是根据行业特点的不同来进行设置的，高速公路通信网是符合高速公路特点的专用通信网。第一，每种数据可以单独组网，分别形成数据网、电话网和视频网；第二，各个系统相互独立，各自进行管理；第三，是宽带传输平台，给信息分配的固定宽带，通过外接大量的接口辅助设备来完成多媒体传输。
（三）交通信号控制系统
要想对道路交通进行全方位的控制，就必须采用全感式的交通信号控制机。由于地理位置的差异性，不同路口的通信状况也会有所不同，这就需要采取不同的感应控制。在系统的网络环境下，可以实现交通信号和网络的协调控制。在交通过程中，交叉路口的信息量是最聚集的。在这个聚集区，我们可以观察每天车辆的流量，车辆的种类，交通事故，违章状况等，通过采用先进的视屏收集技术来获取交通信息，实现全方位的交通监控。摄像机主要采集监控图像，是视屏信息的输入源，nC主要是对视屏数据进行一定的处理和整合，把模拟的数字图像处理成数字信息。
（四）中央监控系统及功用
交通运输特别是高速公路的运输，越来越成为的焦点。为了解决道路交通堵塞问题和降低交通事故的发生率，建立一个智能交通指挥控制系统是非常迫切的。中央监控系统，就可以对运输的各个环节进行协调和控制。中央监控系统是整个交通监控系统的核心，它可以对各个交叉路口接收到的信息进行保存，然后进行数据处理，并将处理过的信息自动进行转存。中央控制系统还可以将处理后的信息反馈给现场的运输系统，对道路运输进行动态的监控，对用户系统进行特别设置，分组管理，可以为用户提供全方位的综合查询服务。
三、应用前景分析
（一）数字信息化的普及
随着数字化信息技术的普及，各种信息化产品的诞生，信息产品成了很多人追求的重点。数字信息化，这不仅是当代人们生活水平提高的一种标志，也象征着一种高效率的生活方式。快节奏的生活方式，必定是以高效为基础。交通运输要想适应当下高效的生活方式，就必须不断接受新的技术，采用智能运输，来对交通运输进行管理和控制。交通运输的关键是对道路进行全方位的监控，在这一过程中，智能监控将会发挥不可替代的作用。
（二）智能交通运输的迫切需求
交通问题逐渐成为人民关注的焦点，交通堵塞，交通事故频发，还有由于交通引发的环境污染问题，都开始让人民意识到交通需要一种高效的管理方式。另外，科学技术的发展必然会用到生活中，造福人民，这也就产生了目前比较重要的智能运输。它不仅科学的减少了交通堵塞问题，还可以随时监控交通事故发生的现场，追责交通违纪现象。
（三）产品多样化
由于社会民众的不断参与和对市场的需求，智能运输会结合时代的需要，对产品进行改进和创新，使产品不断满足社会生活的需要，不断改善交通运输的效率。比如在道路监控系统中高速球摄像机和夜视摄像机的应用，此外实时交通系统、实时交通信息系统，智能汽车等都是对交通运输的一种优化。
（四）健全的组织机构
智能运输技术，是多种行业结合的产物。这就要求必须有一个总的领导机构来协调处理各种相关事务。研究人员可以在技术方面进行相互的交流借鉴，全方位的考虑问题，充分利用社会上的有效资源。交通监控行业看似简单，在管理上要比想象中复杂的多，这就要求我们要结合现有的先进的科技资源，来进行高效的运营。
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智能交通系统的特点篇10
关键词：agent；虚拟现实；道路交通管理；仿真
中图分类号：tp391.9文献标识码：a文章编号：1009-3044（2016）03-0253-04
《道路交通管理》是公安学一级学科下属治安学专业的一门重要的专业必修课程，道路交通管理本身也是交通工程学的主要研究对象之一，是指依据道路交通法规，采用交通信号，对道路上的行车、停车、行人和道路使用进行控制，使之畅通有序地运行。[1]由于道路交通系统所特有的复杂性、随机性等特点，使得虚拟仿真技术成为开展研究的重要手段。《国家教育事业发展“十二五”规划纲要》，指出“要落实教学改革重大举措，推动建设虚拟仿真实训系统”。agent技术与虚拟现实技术的出现为《道路交通管理》提供了理想的虚拟仿真教学方法。本文主要探讨如何设计基于agent的城市道路智能交通虚拟仿真系统，并应用于《道路交通管理》教学。
1系统的设计
1.1系统的设计目标
对计算机仿真而言，系统的仿真模型是其最核心的问题。[2]该项目以虚拟现实造型语言VRmL为编写工具，以agent（智能体）思想为核心，围绕交通管理工程专业课程《道路交通管理》为蓝本，开发一个具有高智能的三维虚拟现实仿真系统，能够让学生身临其境地，获取视象、声音、数据等多种要素，并与系统进行互动，完成一系列实验实训项目。
1.2城市道路智能交通虚拟现实仿真系统agent的设计
基于agent的城市智能交通虚拟现实仿真系统的目的是对城市复杂的交通主体、交通工具、交通方式等基本要素进行仿真，构造出无限逼近于现实的虚拟仿真环境。交通场景中各类基本要素的运动状态复杂、速度各异，在现实世界中是一个连续的过程，在虚拟现实世界里则是按照时序发展的离散过程。因此机动车、非机动车、行人、交叉口、交通信号灯等要素均可看作是具有高度智能性的agent，在交互仿真环境中持续自主发挥作用，以探讨如何实现交通控制的目标。
1.2.1车辆agent的设计
车辆agent实为驾驶人与机动车共同组成的复合性智能体，一方面具有驾驶人的交通心理、交通法规认识等智能，另一方面具有机动车的制动智能，车辆agent可以模拟驾驶人获取城市交通环境的各种信号，并自主或根据外部信号而实时反馈，调整行为模式。因此车辆agent应分为驾驶人agent与机动车agent两大模块。
（1）驾驶人agent的仿真设计
驾驶人agent包括行车计划智能、交通心理智能、交通法规认知智能三大模块，行车计划智能类函数Driver_Schedule（）仿真驾驶人agent原有的行车目的、路线与方式，可以通过随机函数随意组成其行车计划；交通心理智能类函数Driver_psy（）仿真驾驶人agent的交通心理特点，根据驾驶人的交通心理状态的特点，可分为疲劳驾驶模式、正常驾驶模式、冲动驾驶模式；交通法规认知智能Driver_Law（）仿真驾驶人agent的交通规则认知能力，能够识别交通环境中的道路、交叉路口、交通控制信号灯等设施，并根据《道路交通安全法》的要求发出指定的机动车驾驶指令；
（2）机动车agent的设计
机动车agent包括速度控制、转弯控制、交叉口控制四大模块，速度控制类函数Car_Speed（）仿真机动车行驶过程中的加减速动作的控制；转弯控制类函数Car_Rot（）仿真机动车的转弯运动模式；交叉口控制类函数Car_Cross（）则仿真了机动车在交叉路口的路径选择运动模式。
1.2.2交通信号灯agent的仿真设计
交通信号灯是控制城市道路交通系统中行人与机动车行为的重要交通控制设施，主要负责路通流的控制，在虚拟现实场景中以信号灯的颜色变化的方式工作。交通信号灯agent由信号灯系统与信号机系统两大模块组成，信号灯系统类函数Signal_Light（）仿真交通信号灯的非闪灯即红、绿、黄灯的转换控制，并与驾驶人agent的交通法规认知智能Driver_Law（）建立通讯，使驾驶人agent能够识别交通信号灯，并反馈相应的驾驶动作；信号机系统类函数Signal_Control（）仿真交通信号灯的控制方式，包括多时段定时控制法、自适应控制法，并可根据需要在自适应控制法添加神经网络控制、模糊控制等智能算法；
1.2.3道路agent的仿真设计
道路agent是整个系统中最基础的交通环境智能体，类函数Road_Queuing（）实现对车辆agent的感知、排队、统计的功能，当车辆agent进入某条道路时，类函数Road_Queuing（）将该车赋予队列编号，加入该路的队列中，离开时，该车队列编号即被注销。
1.2.4交叉路口agent的仿真设计
交叉路口agent是整个系统中最核心的交通环境智能体，类函数Cross（）与车辆agent与交通信号灯agent各类函数发生实时通信，完成在交通信号灯agent控制下的车辆agent的动作，并实现车辆agent完成道路间的位置转换；
1.2.5城市交通控制评价agent的仿真设计
城市交通控制最重要的目标就是缓和交通拥挤、提高交通效益，也就是减少交通拥挤和堵塞现象，因此好的城市交通控制评价agent就是衡量智能城市交通控制系统是否达到目标的关键。本系统的交通控制评价agent包括各路段车流量评价与平均每车等待时评价。在现实世界里，长时间堵车与红绿灯等待所造成的每辆汽车的等待实际上是不可忍耐的，因此城市交通的控制者希望通过根据路段的车流量状况，调节各路段的红绿灯信号以达到平均每车等待时间最优的效果。[4]
1.3系统虚拟现实场景的设计
本系统的虚拟现实模型主要是仿真现实城市交通的各种实体，使其形象地表现出城市交通的状况，使观察者有身临其境的感觉。按照系统的仿真需求，可分为静态场景设计和动态场景构建、视点控制设计。
1.3.1静态场景构建
为表现城市交通的实景情况，同时也作为动态类虚拟现实模型的运动参照物，系统需要一些模仿现实物体的虚拟现实模型来进行表现，例如天空、大地、公路、建筑物、树木等物体。这类物体在系统中并不需要产生坐标、颜色、角度的变化，只需要通过VRmL语言构建其外形，因此被称为静态类虚拟现实模型。以下阐述几个主要静态模型的构建
（1）天空与大地模型的构建
作为虚拟现实的主要参照物，天空与大地模型的构建相当重要，在VRmL语言中，Background{}语句用于构建天空与大地模型，skyColor[]用于定义天空不同层次的颜色，skyangle[]用于定义天空弯曲的弧度、groundColor[]用于定义大地不同层次的颜色，groundangle[]用于定义大地弯曲的弧度。
（2）道路与建筑物模型的构建
道路是系统动态类模型运动时的主要参照物，为了表现车辆agent在道路上行进的动态情况，需要构建城市道路的虚拟模型，同时虚拟道路的长度与宽度数据也是车辆agent的java控制模型的主要参量。
1.3.2动态场景构建
动态场景是虚拟现实仿真系统的灵魂，其包括静态表现与运动表现两部分。动态场景的静态表现与静态场景一样，其参数在整体仿真系统中并不发生变化，可通过VRmL语言构建其形状，例如机动车的颜色、大小、形状等等；动态场景的运动表现的参数随着时序发生一定规律的变化，在虚拟现实系统里，通过VRmL与JaVa的接口，利用JaVa控制程序来控制其参数变化，例如机动车的位移、方向、速度；交通信号灯的颜色；交通流量评价器的数字变化等。
1.3.3视点控制设计
基于VRmL的虚拟现实系统在展示空间信息时，通过在虚拟世界中的替身来模拟观察者，便于其以第一人身的视角观察与浏览虚拟场景。替身的眼部相当于一个取景器，取景地点与方向、取景范围以及景深都是可以设置的。因此设计者可以在虚拟世界里根据需要设置多个视点，以便系统每次载入文件时，浏览器自动地将观察者置于预定的视点上，观察者可以从该地点的方位观察场景。本系统将利用VRmL的视点节点：Viewpoint，节点代码如下：
DeFView1Viewpoint{
position0201000
jumpFaLSe
orientation0101.7
description"View1"
}
该视点名称为View1，在系统中点击View1便可使替身自动切换至该视点所处的位置（0，40，140），在java类控制函数里可以用到该项节点描述，jump域的值表明在视点位置变化时，浏览器是否将观察者视点跳转到新位置，该域值为False表示视点跳到新位置时需要经过时空转换，给观察者一个连续跳跃的过程。
2仿真系统在《道路交通管理》实训教学中的应用
agent技术与虚拟现实技术并不是为教育量身定做的，在复杂的学习过程中，应以教育的视角去审视新技术的应用[5]，因此要充分利用agent技术的智能性与虚拟现实技术的沉浸性、交互性、构想性等特点从学习的本质出发，用学习理论指导基于agent的虚拟现实系统在《道路交通管理》教学中的应用，开发了以下实践教学项目。
2.1技能强化型仿真实训项目
2.1.1静态控制设施识别仿真实训
学生通过仿真系统可直观地观察并识别城市道路交通系统中的静态控制设施，包括道路交通标志的颜色、形状、字符图案及设置方式；各类道路交通标线的特征；道路交通安全设施的种类与形状。
2.1.2动态控制设施识别仿真实训
学生通过仿真系统可以观察到交通信号灯的外观，以及识别各种信号灯的动态特征，以及机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯的特征。
学生在仿真系统中，通过肉眼反复识别与训练，真实环境的模拟中不断接受环境的刺激，不断地尝试与错误，最终达到由感性知识上升到理性认识的目的，而且比起真实环境，教学组织者并不需要付出过多的教学成本既可达到目的。[6]
2.2验证性仿真实验项目
2.2.1驾驶员交通心理与机动车跟驰仿真实验
现实生活中对驾驶员的交通心理与机动车跟驰现象的实验难以开展，而仿真系统则提供了验证实验的可能。学生可以通过调整仿真系统的特定驾驶人agent的交通心理智能类函数Driver_psy（）以观察到驾驶人agent在疲劳驾驶模式、正常驾驶模式、冲动驾驶模式的行驶状态，并实时观察到各种交通心理模式下的特定车辆agent与其他车辆agent在各类交通环境中的机动车跟驰现象。
2.2.2交叉口单点交通信号控制实验
针对单个有控制信号的交叉路口的控制实验，由于不同方向交通流之间相互冲突的风险，这在真实的城市交通系统中难以开展。在仿真系统中，学生可以通过修改调整信号机系统类函数Signal_Control（）的信号周期、绿信比等参数，观察验证交叉口单点交通信号控制规律以及对交通流控制的效果。
2.3综合设计性仿真实验项目――城市区域交通信号控制仿真实验
学生对驾驶人agent、机动车agent、交通信号灯agent进行综合设计，自行设计仿真系统中驾驶人agent的行车计划、交通心理类型、机动车agent制动性能以及交通信号灯agent的控制方案，在如此复杂的仿真实验环境下验证结果，实验步骤如下：
2.3.1仿真环境概述
仿真系统以重庆市高新区科园一路至四路交通路网为仿真对象，该路网有12个入口路段，实验设置为每个入口路段随机进入虚拟汽车，车流量设定为5辆――20辆/分钟，车速设定为低于40公里/小时；
2.3.2虚拟现实世界的时间设置
本系统采用VRmL97的虚拟世界时，在VRmL97的虚拟时间设置中，可以根据实验者的需要任意调整虚拟时间与现实时间比，本次实验将虚拟世界的时间与现实世界的时间调整为10：1，也就是虚拟现实世界的10秒相当于现实世界的1秒，如此能够在短时间内观察到更多实验结果。
2.3.3实验方法
学生根据教材要求设定驾驶人agent、机动车agent、交通信号灯agent的各类参数，通过设定不同的仿真时间，经过反复实验，获取输入车流量（辆）与平均每车等待时（虚拟现实秒）的数据。仿真时间分别设置为1500秒、3000秒、5000秒、10000秒。由于在系统初始运行状态，车流量有一个调整的峰值，因此仿真时间较短的1500秒、3000秒需要反复实验多次，以稳定数据。
2.3.4实验的限定条件
本次实验共有12个路口，6个路段，180辆虚拟汽车模型、相邻路口间距为100米、36个车流量传感器。红绿灯信号设置方式见下表：
根据上述条件进行实验得到以下数据：
为确保系统的精确性，系统内植入了验证程序，该验证程序能够进行机动车agent碰撞检测，一旦发现仿真性错误将立即报警并输出erro结果，也可以通过肉眼监视虚拟汽车队列紊乱、碰撞等非法情况，根据实验结果输出来看，虚拟汽车碰撞度低于0.1%，系统比较精确地反映现实交通。
3结论
agent技术与虚拟现实技术在教育中的运用效果是十分明显的，以《道路交通管理》为例，传统的教育模式中，学生只能通过教科书、图片、视频单向的、抽象的去理解各类道路交通管理设施与交通信号控制体系，即使走上街头的实际环境，也因为交通流冲突的风险无法完成验证性实验，而agent技术与虚拟现实技术则提供了一种全新的具有沉浸性、交互性、想象性的仿真环境，以满足《道路交通管理》从初级到高级、从静态到动态、从专科到研究生的一系列实验实训需求，提供了一种全新的双向交互的教育学习形式，极大提高学生的学习积极性与效率。
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