智能交通系統論文

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智能交通系統論文:解析智能交通系統在我國的發展狀況與對策

論文摘要：智能交通技術是一項起源于美國的新興技術，各個國家在引進的時候都必須考慮本國的實際情況，充分考慮引進技術與本國文化的整合，考慮技術位差。任何新技術如果沒有現有技術對之消化吸收就是失敗的，所以各個國家在制定本國ITS發展內容時，必須對本國現有技術進行整合，然后再把與現有技術相近的內容作為自己的近期發展目標。本文就智能交通體系在國內外的發展狀況做了簡要的介紹，對中國如何發展智能交通系統提出了自己的看法和建議。

關鍵詞：智能交通運輸系統發展狀況對策

交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費，加大了環境污染。我國大多數城市的平均行車速度已降至20km／h以下，有些路段甚至只有7～8km／h；由于車輛速度過慢，尾氣排放增加，使得城市的空氣質量進一步惡化。交通問題也造成了巨大的經濟損失。為了緩解經濟發展帶來的交通運輸發面的壓力，盡量的利用現有的資源，使其發揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統的研究和建設的力度。

交通運輸是國民經濟的基礎產業，對于經濟發展和社會進步具有極其重要的作用。公路交通運輸以其機動性好、可以實現“門到門”直達運輸以及運送速度快的特點，成為我國城市和城間中短途客貨運輸的主要方式。加快交通基礎設施建設，綜合運用檢測、通信、計算機、控制、GPS和GIS等現代高新技術，提高交通基礎設施和運輸裝備的利用效率、減少交通公害對加速發展我國公路交通運輸事業具有十分重要的意義。這是公路智能交通運輸工程需要解決的關鍵問題。

一、智能交通技術在我國的發展現狀

中國是一個發展中國家，交通運輸基礎設施短缺，需要加快建設，另一方面也存在交通設施利用率低、管理技術落后、交通安全形式嚴峻等問題。鑒于我國道路在未來20年內仍然處于建設期(根據“五縱七橫”公路主骨架的布局框架，建設12條約35000公里以高等級公路組成的國道主干線)，而這一期間正是智能交通技術在全世界進入全面實施階段，中國也需要根據中國公路運輸的實際需求探討在中國公路運輸網中應用智能交通技術來提高運輸效率、保障安全和保護環境的可能性。2000年，國家交通部、建設部，公安部聯合全國各大科研院所和多家高校制定了符合我國國情的《國家ITS體系框架》規定我國ITS發展主要集中在不停車收費、出行者信息服務、城市交通管理、公共交通系統、智能公路系統等9個方面。

我國ITS研究可以追朔于80年代的公路收費系統研制，那時國家科技攻關項目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等級公路上把計算機技術、通信技術和電子技術用于監控和管理系統；進入90年代，我國開始關注國際上ITS的發展。1995年，交通部ITS工程研究中心進行了GPS(衛星定位系統)與導駕系統研究、基于GPS的路政車輛管理系統等一系列項目研究，交通部還與各省廳開展了“網絡環境下不停車收費系統”的聯合攻關。1999年。由交通部、科技部、建設部等十多個相關部門組成了國家智能交通系統工程技術研究中心，將ITS。未來交通建設和發展的優先領域予以重點支持。由于世界各國把不停車收費系統作為ITS領域最先投入應用的系統開發，以此來擴大道路建設資金來源，緩解收費站交通堵塞，減少環境污染，所以我國也把聯網收費、不停車收費系統的開發和應用列為國家ITS領域首先啟動的項目。

從1998年初開始，交通部就組織開展了“網絡環境下的不停車收費系統研究”，并在4個省市進行了示范工程。1999年1月1日，廣州市“一卡通”不停車收費系統投入運行，到目前已開通不停車收費車道40余條。同時，圍繞交通監控、汽車智能導航等系統，以及一大批科研成果及技術產品得到實際應用，對提高社會和公交出租車輛通行效率，改善城市整體交通狀況都起到了極大的推動作用。

ITS建設投入已經達到40億50億元，據了解，預計到2010年，“五縱七橫”國道主干網將基本建成，網絡將貫穿全國主要大中城市，到2015年國道主干線和公路主樞紐系統將全面建成，構筑起以高速公路為主體的公路運輸主骨架。在這個完善的道路網絡里，絕大部分已建和所有新建的高速公路都預埋了比較充裕的管道，部分管孔已鋪設了光纖，它將是承載智能交通業務的良好基礎設施。僅以基礎設施建設為例，我國將建設3.5萬公里的高等級公路，在高等級公路的建設中。有相當一部分需要建設通信、監控和收費系統，目前這一部分投資一般占總投資的4％～5％。1999年，我國公路建設投資達2000億元以上，如果其中的1000億元用于高等級公路建設，那么通信、監控和收費系統方面的投資將達到40億50億元，這僅僅是當前通信、監控和收費系統ITS應用的初級水平。如果考慮到城市基礎設施的建設以及今后ITS應用水平的提高等諸多因素，我國的ITS市場規模將以百億元、甚至千億元計算。隨著經濟的快速發展，ITS的研發和應用將會越來越新、越來越快，為我國的高新技術產業、眾多商家提供了一個巨大的商機和市場，我國即將掀起ITS產業建設的熱潮，智能交通將給我們的生活帶來極大的變化。

二、發展中國智能運輸系統的對策

中國經過改革開放20多年來的建設，交通運輸的發展取得了有目共睹的成就。全社會各種運輸方式完成的客運量和旅客周轉量、貨運量和貨物周轉量有了較大幅度的提高，交通運輸技術裝備得到明顯的改善，使得中國交通運輸已從“限制型”向“適應型”過渡，已從滿足“量”的需要向滿足“質”的需要過渡，已經從“賣方市場”向“買方市場”過渡，并且公路運輸發展成為交通運輸的主力軍。但與發達國家相比，仍存在著一些差距。和發達國家相比，雖然中國目前經濟發展水平尚有較大差距，但改革開放的政策使我們的發展速度較快，發達國家今天遇到的問題，我們已經或者今后必將會深刻地感受到，為使交通運輸業適應21世紀的要求，我們應采取積極的對策，根據國情發展中國的智能運輸系統。

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。

2、建立ITS協調組織機構。

中國交通運輸體制目前仍是條塊分割狀況，鐵路、公路、民航、公安，建設等部門分頭管理，現已出現了各自發展自身ITS的勢頭，這將造成中國資源上的巨大浪費。為此應盡快成立一個由國家統一領導的，有關部門、學者、企業和研究部門參與的“ITS中國”組織，類似于美國的ITSAmerica，日本的VERTIS及歐洲的ERTICO組織，來統一制訂中國ITS發展戰略、目標、原則和標準，特別是制定有關ITS的技術規范和整體發展規劃，實現ITS技術和產品的通用性，兼容性和互換性，加強政府的宏觀調控，以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費。

3、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。

4、當前迫切需要解決的問題。

作為資金不足的發展中國家，應根據中國現有條件，以ITS個別項目人手選擇恰當的切入點，諸如ITS技術及其產品的標準化-ITS中的城市交通管理系統，先進的公共交通營運系統；車輛控制和安全系統t先進的物流管理系統等。從全國范圍內看，由于中國生產力布局、資源分布、經濟發展水平等因素不同，交通運輸具有明顯的區域不平衡性，即某些地區的發展(如東部、東南部)，特別是大都市及其附近的交通運輸已存在發展智能運輸的潛在市場需要。

智能交通系統論文:我國智能交通系統發展

一、中國發展ITS的必要性與緊迫性

1．ITS的概念及其意義

ITS（IntelligentTransportationSystem）是以信息通信技術將人、車、路三者緊密協調、和諧統一，而建立起的大范圍內、全方位發揮作用的實時、準確、高效的運輸治理系統。

ITS將有效地利用現有交通設施、減少交通負荷和環境污染、保證交通安全、提高運輸效率、促進社會經濟發展、提高人民生活質量，并以推動社會信息化及形成新產業受到各國的重視。目前已形成世界二十一世紀的發展方向。

2．發展中國ITS的必要性1）中國是一個經濟持續發展的發展中國家，改革開放以來，城市化與汽車化發展十分迅猛。改革開放前，城市化水平不足19%，目前已經發展到超過30%，猜測2010年將接近50%；機動車擁有量目前已達6000萬輛，并以每年10%以上的速度增長，預計2010年達到1.3億多輛；

2）中國城市交通的特點是混合交通，目前自行車擁有量超過1.8億輛，假如公共交通服務水平不提高，城市交通結構不改善，自行車擁有量將會有增無減；

3）改革開放以來，中國道路交通設施及治理設施雖然有較大改觀，但跟不上機動車增長速度。總體水平與發達國家有較大差距，非凡是大多數城市路網結構不合理，道路功能不完善，道路系統不健全。

交通治理設施缺乏，治理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心，大多只是實現了監視功能，而遠沒有發揮控制功能的效應；

4）中國城市的大氣質量惡化，已逐步由無煙煤污染轉變為機動車尾氣污染。其主要原因是交通擁堵、車速下降以及車況差、車輛技術性能低等，致使在世界十大空氣污染最嚴重的城市中，我國就據之有七。同時，車輛狀況差也直接影響到城市交通，并已成為制約我國城市交通的重要因素。以車況較好的北京市為例，平均日故障次數達500次以上，給城市交通帶來巨大壓力。

二、中國發展ITS的主導思想

從上述必要性與緊迫性分析得到如下結論：

1．中國是一個發展中國家，與發達國家相比，我國在發展ITS的必要基礎條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點，以及城市結構、路網結構、交通結構的不完善，因此要結合中國的國情來研究制定我國發展ITS的戰略及發展框架；

2．中國交通運輸正面臨經濟發展與資源制約的雙重壓力，因此也不能重復發達國家走過的老路，一定要立足本國實際，走中國ITS發展之路，以推動我國信息化進程及培育自己的ITS產業；

3．二十一世紀交通治理的發展趨勢必將是治理體制的集約化；治理設施現代化；治理手段網絡化、信息化、智能化；治理效率高效化；治理方式社會化。因此中國ITS的發展將帶來一場交通治理體制與模式的變革，而這種變革將直接影響著ITS的發展。

三、中國發展ITS的目標及基本框架

綜上所述，中國ITS的發展框架應逐步實現以下三個階段目標：

（一）前期階段（5年）

1．目標

緩解交通需求矛盾，提高交通通行能力，減少中心區交通負荷。

2．措施

1）完善道路網系統功能，實施主干道（含快速路）的交通監控；

2）加強交通需求治理（TDM），實施中心主要道路的收費治理，緩解中心區交通壓力；

3）減少路口非機動車干擾，實施機動車—非機動車時空分離及對自行車實行IC卡治理；

4）路口渠化。實施信號燈優化配時及多相位信號控制；

5）提高公交服務水平。吸引一部分交通量，實施公交優先道路及優先信號；

6）公交線路網智能調度系統及信息服務系統。該系統運用GPS和計算機技術、信息網絡技術實施運行起訖點的調度，運行期間的控制、突發事件的處理，并向乘客提供實時的車輛運營情況，車輛間隔時間等服務信息；

7）建立城市機動車緊急救援系統。機動車突發故障是目前造成我國城市交通擁堵的重要原因，及時、有效地處理故障將大幅度減輕交通堵塞的發生。依靠成熟的GPS定位技術、通信技術、計算機網絡技術，并利用城市現有廠、站、救援車輛資源，再加以適當擴充，可以很快形成生產力；

8）嚴格執法，加強違章處理，實施電子抓拍和電視監視等科技手段；

9）開展動態交通分配理論方法研究，實施集中式交通控制系統軟件的開發。

3．目的

該階段的目的是充分利用現有條件，主要解決中心區交通擁堵，有目的地改進交通控制中心監控系統，改善交通結構，減少交通需求，為ITS創造必要的技術條件和交通環境。

4．階段任務

該階段同時要完成以下任務：

1）ITS標準化的制定；

2）ITS相關部門完成本行業ITS發展規劃及信息化建設目標；

3）加強宣傳、教育，發動有關企業開展ITS開發；

4）加強國際交流，了解國際ITS的動態，消化、吸收國際先進技術，研發我國ITS技術及產品；

5）進行ITS示范工程建設，推廣應用ITS技術；

（二）發展階段（10年）

1．目標

在綜合信息網絡平臺下，形成信息治理、信息通信、信息服務子系統，實現交通信息雙向交互；實施交通指揮、控制，達到減少堵塞時間、降低交通事故、出行便捷及保護環境的目的。

2．措施

初步建設以下各系統：

1）城市信息治理系統

該系統按城市GIS數據庫、信息網絡、車輛治理信息等分步建設，不僅為ITS系統提供直接相關的動、靜態信息，同時也為未來城市發展提供各項信息服務。

2）道路交通信息通信系統

該系統由信息采集、信息處理及信息三部分組成。

信息采集：實時采集交通擁擠、事故發生、道路施工、氣候變化及停車泊位等信息。

信息處理、分析：采集的各項信息經交通信息中心進行處理和分析。

信息：將經過整理的實時信息及分析后的猜測信息通過無線通信、有線廣播、電子顯示屏、net網，車載器向出行者及駕駛員。

3）微波接入網系統

該系統與交通治理監控系統及交通治理信息系統聯網，提供開放式聯網支持，通過車載單元（微波標識卡）和路邊單元（微波天線及其控制器）有效地采集交通數據，提供信息及交通控制。

4）網絡下的電子收費系統

該系統是車路間信息通信系統，通過微波通信技術實行不停車收費。該系統將在全區域內實現收費路網“一卡通”。

5）多式聯運治理服務系統

該系統采取計算機網絡技術將各交通方式的運費、治理、服務系統聯網，為客、貨運輸提供聯運服務，提高效率和治理水平。

3．目的

該階段的目的是信息通信網絡化，建立信息通信平臺，實行人、車、路之間相互傳遞實時、準確信息。

4．階段任務

該階段需要同時完成以下任務：

1）ITS相關部門在信息平臺建設中，要統一規劃，聯合攻關；

2）形成產、學、研一體化，推進信息產業的開發和產品研制；

3）加快智能車輛的研制生產，以適應ITS發展對汽車技術提出的要求；

4）有指導性地抓好示范工程；

5）國際間的交流與合作。

（三）成熟階段（10年）

1．目標

以ITS的發展推動信息化社會的進程，創立新產業，開拓新市場。

2．措施

1）完善交通基礎設施，并達到世界發達國家現有水平；

2）在城市綜合交通實現規劃、治理、運營智能化的基礎上，逐步實現全國各交通方式的綜合運輸規劃、治理運營智能化；

3）城市交通結構趨于合理，公交運量占較大比重；

4）完成車間通信系統；

5）成批生產電動汽車、環保車輛及智能車輛；

6）建立社會化信息服務系統；

7）形成ITS新產業。

3．目的

1）建立一種大范圍內、全方位發揮作用的實時、準確、高效的智能化運輸綜合治理系統；

2）實現科教興國和社會可持續發展的戰略目標；

3）推動人類邁進信息化社會。

四、結語

本文從我國的實際情況出發，提出了我國ITS發展的框架設想，計劃用5個5年計劃的時間實現ITS的發展目標。設想必定會存在主觀臆想或脫離實際，僅作為拋磚引玉，引起大家討論。設想雖然對其中的技術關鍵沒有過多涉及，但技術問題也非常重要，是一只到達設想彼岸的船。因此，也望相關專業的同行一起討論，共謀大計。

我們一直認為在技術上，我們國家絕不比其他國家落后，雖然在發展ITS的基礎條件上遠不如發達國家，但只要堅持“兩彈一星”的創業精神，一定會實現工業化的宏偉藍圖。

智能交通系統論文:城市智能交通系統研究論文

1.國外交通信息系統研究現狀

許多發達國家近年來投入了大量的人力、物力和財力對先進的交通信息系統進行研究、試驗和開發。下面就歐洲、美國及日本等一些國家有代表性的ATIS作一簡要介紹。

1.1歐洲的代表性系統

歐洲的代表性系統有：SOCRATES、EUROSCOUT、Trafficmaster。

SOCRATES是一種有效發揮傳統的蜂窩無線電話的基礎設施（地面站）的作用，使交通指揮中心與行駛中車輛進行雙向通信的系統，它的下行線路可通過“廣播方式”向行駛在各種地面站的網絡內的裝有SOCRATES車載裝置的車輛提供道路交通狀況的詳細數字信息。上行線路利用多頻存取協議經過基地臺向交通指揮中心發送信息。

EUROSCOUT是以紅外線信標為媒體的動態路線引導系統。車輛和信標間的紅外線通信是雙向進行的，汽車就變為一個探頭，將旅行時間、排隊等候時間及OD信息等交通信息數據傳輸給中央引導計算機。

Trafficmaster是以倫敦為中心的廣范圍高速公路使用的系統，采用傳呼機網絡提供交通信息。收集高速公路交通狀況數據的傳感器向前后方向發出2條紅外線光束，并根據各光速在車上的反射波時間差檢測車輛的速度。

1.2美國的代表性系統

美國的代表性系統有：TRAVTEK、ADVANCE、FASTTRAC。

TRAVTEK以實時路線引導和服務信息系統實用化為目的，由交通管理中心、信息與服務中心、裝有導航裝置的車輛組成。交通管理中心進行道路交通信息的收集、管理及提供，同時還進行系統運行所必需的信息管理和提供；信息服務中心收集觀光設施、旅館、飯店等為對象的各種服務信息；車載導航裝置由車輛位置測定、路線選擇及接口3種功能構成，可顯示交通堵塞地段、事故及施工等信息的奧蘭多地區的地圖、按駕駛員需要進行的路線引導及提供服務的文字信息等。

ADVANCE通過電波的雙向通信直接將車載導航裝置和交通管制中心連通，導航裝置由接觸式屏幕、顯示器及導航計算機構成。一輸入最終目的地便可利用最新交通信息計算最佳路線。路線引導是采用聲音合成及用顯示器上的符號指示的形式。

FASTTRAC是把先進交通管理系統（ATMS）和先進交通信息系統（ATIS）技術組合在一起的ITS項目，它計劃進行使實驗車輛與信息控制方式統一的試驗，亦即根據車輛測量的等候時間等使信號控制和綠色信號實現最佳化。

1.3日本的代表性系統

日本的代表性系統有VICS和ATIS。

VICS中心通過日本道路交通通信中心匯總交通管理者和道路管理者雙方的交通信息。由VICS提供的信息有：交通堵塞信息、所需時間信息、交通障礙信息、交通管制信息和停車場信息5種。

ATIS是先進的交通信息服務系統，它的通信媒體是電話線路（無線、有線）。交通信息利用者通過車上裝載的導航裝置或自己家及辦公室的微機，可按需要接收多媒體的地圖信息和文字信息。

2.交通信息系統結構方案

信息系統的本質是通過高新技術的有效應用，使得對各種決策（包括交通戰略決策、交通管理決策、交通方式及交通路線選擇決策等）起到支持作用的信息和知識在系統中有效流通，提高決策的科學性，引導合理的交通行為，達到最大限度地發揮已有交通設施潛力的目的。

為了實現智能化控制交通的要求，收集相關的實時可靠的交通信息是交通信息系統的前提和基礎，然后根據不同交通管理與控制的目的和要求，進一步分析、傳遞、提供信息。信息流程見圖1。

出行者所關注的信息大致包括3個方面：對“出發前”移動計劃有效的信息、對“駕駛中”在道路上移動過程中有益的信息以及對“換乘”火車、客車、民航或輪船等提供乘車方便的信息。

依據出行者的信息需求以及交通管理者和物流業者在經營管理方面的需求，結合中國在行政管理方面的實際情況，確定了交通信息系統結構見圖2。

城市交通信息系統包括一個中心即交通信息中心，交通管理、電子收費、交通誘導、交通信息服務、地理信息、緊急救援、營運車輛管理、車輛安全輔助駕駛八個子系統以及道路交通管理和車輛管理兩個數據庫。交通信息系統各子系統功能結構見圖3。

交通管理子系統主要由交通指揮中心提供通過采集的路段、交叉口、高架交通以及城市出入口的基礎數據組織而成的信息。營運車輛管理子系統包括公交和物流管理，公交管理涵蓋出租車和公交車輛的管理，物流管理包含貨運和租賃車管理。緊急救援子系統包括一般性的事故報警以及特殊情況的災害救助。誘導系統含有路徑誘導和停車誘導。部分子系統采集的信息將提供給整個系統共享，通過提供歷史數據和實時可供預測的信息，用以支持出行決策的制定，系統實時地通過網絡查詢對公眾交通信息，向各種媒體誘導信息。

系統的結構為分布與集中相結合，各子系統分布相對平等，交通信息中心擁有信息整合的共用信息平臺。各子系統完成數據采集、局部運行管理、共享信息整合等項任務。

城市交通信息系統的建設可分階段進行，條件相對成熟的部門可優先發展，建成示范工程，推動其它部門發展。同時，交通信息系統的實用化進程需要各子系統所涉及的各個部門之間通力合作，實現系統的優化建設與運行。系統設計不但要重視系統核心的研究開發，而且要重視與各子系統之間的相互銜接關系，資源共享是交通信息系統的命脈。人類的生活離不開交通，在以人為本的交通規劃、管理與設計中，綜合運用現代信息與通訊技術等手段提高交通運輸的效率是必由之路。交通信息系統在確定了基本結構之后，需要通過進一步的系統設計后，加以實施。

3.交通信息系統的主要媒體和特點

城市交通信息系統中可傳遞信息的媒體主要特點見表1。

表1交通信息系統利用的主要媒體和特點

4.結論

城市交通信息系統必將在今后真正的高度信息通信社會中占有一席之地，交通信息系統也必將在實現高效舒適的交通社會中發揮重要作用。城市交通信息系統未來的實施，必將在居民出行、事故和災害救援以及貨物流通等方面帶來更大的便利，同時，在交通管理方面更加有的放矢、標本兼治，在減少交通出行、降低交通量、減少阻塞、減輕污染、提高服務水平等增加社會和經濟效益方面也將起到巨大的作用。

智能交通系統論文:我國智能交通系統發展論文

摘要：智能交通系統是現在交通運輸發展的趨勢，本文就智能交通體系在國內外的發展狀況做了簡要的介紹，對中國如何發展智能交通系統提出了自己的看法和建議。

關鍵詞：智能交通運輸系統發展狀況對策

智能運輸系統(IntelligentTransportSystem)的主要思想是將傳統的交通系統看成是人、車、路的統一體，運用計算機、通信、人工智能、傳感器等領域的先進成果來徹底改變目前被動式的交通局面，使人在駕駛過程中可以隨時通過GPS/GIS、廣播、信息板等手段了解目前的交通狀況，而交通管理部門則可通過道路上的車輛傳感器、視頻攝像機等設備隨時了解各個路段的交通情況，并隨時對各個交通路口的交通信號進行調整以及對外界進行信息，使整個交通系統的通行能力達到最大。

一、智能交通發展的現狀

對智能運輸系統的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力，并成為繼航空航天、軍事領域之后高新技術應用最集中的領域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。

在美國，對ITS的研究雖然起步最晚，但由于投入較多，目前已處于該領域的領先水平。1991年，美國開始對ITS研究進行投資，僅1994~1995年就確定了104項研究項目，并成立了專門組織，著手制定ITS的研究開發計劃，到1997年投資近7億美元；1998年6月9日美國總統克林頓簽署了“面向21世紀運輸權益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。該法案的確定為美國公路系統的繼續發展和重建帶來了創紀錄的投資。法案跨度為6個財政年度(1998~2003)，撥款總金額為2178.9億美元，其中有相當一部分用于支持ITS的進一步研究與開發。歐洲在ITS的研究方面采取整個歐洲一體化的方針，由政府、企業和個人三方面共同出資進行智能運輸系統的研究，著名的項目有PROMETHEUS和DRIVE等，其中DRIVE工程是目前世界上交通運輸界規模最大的合作研究計劃，共有12個國家的700多個單位參加，經費達5億歐元。日本從20世紀70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統的研究，并成立了全國性的ITS推進組織，是對ITS進行研究最早、實用化程度最高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、信息服務等綜合體系，并基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪制工作，有400萬臺汽車導航儀在使用，其中120萬臺可接收信息。

我國在ITS領域的研究起步較晚，但隨著全球范圍智能交通技術研究的興起，進入20世紀80年代，我國也加快了對智能交通技術研究的步伐。一方面，北京、上海、沈陽等大城市陸續從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、道路監控系統；另一方面，國家加大了自主開發的步伐，如國家計委、科技委組織開發的實時自適應城市交通控制系統HT-UTCS，上海交通大學與上海市交警總隊合作開發的SUATS系統等；1998年交通部正式批準成立了ISO/TC204中國委員會，秘書處設在交通智能運輸系統工程研究中心，代表中國參加國際智能運輸系統的標準化活動，現在正進行中國智能運輸系統標準體系框架的研究。此外，我國將從今年起在全國36個城市實施以實現城市交通智能控制為主要內容的“暢通工程”，并逐步推廣到全國100多個城市。

二、智能交通系統建設的意義

交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費，加大了環境污染。我國大多數城市的平均行車速度已降至20km/h以下，有些路段甚至只有7～8km/h；由于車輛速度過慢，尾氣排放增加，使得城市的空氣質量進一步惡化。交通問題也造成了巨大的經濟損失。為了緩解經濟發展帶來的交通運輸發面的壓力，盡量的利用現有的資源，使其發揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統的研究和建設的力度。

交通運輸是國民經濟的基礎產業，對于經濟發展和社會進步具有極其重要的作用。公路交通運輸以其機動性好、可以實現“門到門”直達運輸以及運送速度快的特點，成為我國城市和城間中短途客貨運輸的主要方式。加快交通基礎設施建設，綜合運用檢測、通信、計算機、控制、GPS和GIS等現代高新技術，提高交通基礎設施和運輸裝備的利用效率、減少交通公害對加速發展我國公路交通運輸事業具有十分重要的意義。這是公路智能交通運輸工程需要解決的關鍵問題。

三、中國發展ITS的主導思想

中國是一個發展中國家，與發達國家相比，我國在發展ITS的必要基礎條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點，以及城市結構、路網結構、交通結構的不完善，因此要結合中國的國情來研究制定我國發展ITS的戰略及發展框架。

中國交通運輸正面臨經濟發展與資源制約的雙重壓力，因此也不能重復發達國家走過的老路，一定要立足本國實際，走中國ITS發展之路，以推動我國信息化進程及培育自己的ITS產業。

21世紀交通管理的發展趨勢必將是管理體制集約化；管理設施現代化；管理手段網絡化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社會化。因此，中國ITS的發展將帶來一場交通管理體制與模式的變革，而這種變革將直接影響著ITS的發展。

四、發展中國智能運輸系統的對策

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。

2、建立ITS協調組織機構

中國交通運輸體制目前仍是條塊分割狀況，鐵路、公路、民航、公安、建設等部門分頭管理，現已出現了各自發展自身ITS的勢頭，這將造成中國資源上的巨大浪費。為此應盡快成立一個由國家統一領導的，有關部門、學者、企業和研究部門參與的“ITS中國”組織，類似于美國的ITSAmerica，日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織，來統一制訂中國ITS發展戰略、目標、原則和標準，特別是制定有關ITS的技術規范和整體發展規劃，實現ITS技術和產品的通用性、兼容性和互換性，加強政府的宏觀調控，以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費。

3、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。

4、當前迫切需要解決的問題

作為資金不足的發展中國家，應根據中國現有條件，以ITS個別項目入手選擇恰當的切入點，諸如ITS技術及其產品的標準化；ITS中的城市交通管理系統；先進的公共交通營運系統；車輛控制和安全系統；先進的物流管理系統等。從全國范圍內看，由于中國生產力布局、資源分布、經濟發展水平等因素不同，交通運輸具有明顯的區域不平衡性，即某些地區的發展(如東部、東南部)，特別是大都市及其附近的交通運輸已存在發展智能運輸的潛在市場需要。

智能交通系統論文:我國智能交通系統研究論文

摘要智能交通系統是現在交通運輸發展的趨勢，就智能交通體系在國內外的發展狀況做了簡要的介紹，對中國如何發展智能交通系統提出了自己的看法和建議。

關鍵詞智能交通運輸系統

智能運輸系統(IntelligentTransportSystem)的主要思想是將傳統的交通系統看成是人、車、路的統一體,運用計算機、通信、人工智能、傳感器等領域的先進成果來徹底改變目前被動式的交通局面,使人在駕駛過程中可以隨時通過GPS/GIS、廣播、信息板等手段了解目前的交通狀況,而交通管理部門則可通過道路上的車輛傳感器、視頻攝像機等設備隨時了解各個路段的交通情況,并隨時對各個交通路口的交通信號進行調整以及對外界進行信息,使整個交通系統的通行能力達到最大。

交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費,加大了環境污染。我國大多數城市的平均行車速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7～8km/h;由于車輛速度過慢,尾氣排放增加,使得城市的空氣質量進一步惡化。交通問題也造成了巨大的經濟損失,據研究報道，美國每年因交通阻塞造成的經濟損失約410億美元,日本東京每年因交通擁擠造成的時間損失相當于

1000多億美元,歐洲每年因交通事故、交通擁擠和環境污染造成的經濟損失分別為500~5000和50～500億歐元。為了緩解經濟發展帶來的交通運輸發面的壓力，盡量的利用現有的資源，使其發揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統的研究和建設的力度。

1智能交通發展的現狀

對智能運輸系統的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力,并成為繼航空航天、軍事領域之后高新技術應用最集中的領域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。

在美國,對ITS的研究雖然起步最晚,但由于投入較多,目前已處于該領域的領先水平。1991年,美國開始對ITS研究進行投資,僅1994~1995年就確定了104項研究項目,并成立了專門組織,著手制定ITS的研究開發計劃,到1997年投資近7億美元;1998年6月9日美國總統克林頓簽署了“面向21世紀運輸權益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。該法案的確定為美國公路系統的繼續發展和重建帶來了創紀錄的投資。法案跨度為6個財政年度(1998~2003),撥款總金額為2178.9億美元,其中有相當一部分用于支持ITS的進一步研究與開發。歐洲在ITS的研究方面采取整個歐洲一體化的方針,由政府、企業和個人三方面共同出資進行智能運輸系統的研究,著名的項目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通運輸界規模最大的合作研究計劃,共有12個國家的700多個單位參加,經費達5億歐元。日本從20世紀70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統的研究,并成立了全國性的ITS推進組織,是對ITS進行研究最早、實用化程度最高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、信息服務等綜合體系,并基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪制工作,有400萬臺汽車導航儀在使用,其中120萬臺可接收信息。

我國在ITS領域的研究起步較晚,但隨著全球范圍智能交通技術研究的興起,進入20世紀80年代,我國也加快了對智能交通技術研究的步伐。一方面,北京、上海、沈陽等大城市陸續從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、道路監控系統;另一方面,國家加大了自主開發的步伐,如國家計委、科技委組織開發的實時自適應城市交通控制系統HT-UTCS,上海交通大學與上海市交警總隊合作開發的SUATS系統等;1998年交通部正式批準成立了ISO/TC204中國委員會,秘書處設在交通智能運輸系統工程研究中心,代表中國參加國際智能運輸系統的標準化活動,現在正進行中國智能運輸系統標準體系框架的研究。此外,我國將從今年起在全國36個城市實施以實現城市交通智能控制為主要內容的“暢通工程”,并逐步推廣到全國100多個城市。

2中國發展智能交通的必要性和緊迫性

中國是一個經濟持續發展的發展中國家,改革開放以來,城市化與汽車化發展十分迅猛。改革開放前,城市化水平不足19%,目前已經發展到超過30%,預測2010年將接近50%;機動車擁有量以每年10%以上的速度增長,預計2010年達到13億多輛。中國城市交通的特點是混合交通,目前自行車擁有量超過1.8億輛,如果公共交通服務水平不提高,城市交通結構不改善,自行車擁有量將會有增無減。

改革開放以來,中國道路交通設施及管理設施雖然有較大改觀,但跟不上機動車增長速度。總體水平與發達國家有較大差距,特別是大多數城市路網結構不合理,道路功能不完善,道路系統不健全。交通管理設施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是實現了監視功能,而遠沒有發揮控制功能的效應。

中國城市的大氣質量惡化,已逐步由煤煙型污染轉變為機動車尾氣污染。其主要原因是交通擁堵、車速下降以及車況差、車輛技術性能低等,致使中國處在世界十大空氣污染最嚴重的城市之中。同時,車輛狀況差也直接影響到城市交通,并已成為制約我國城市交通的重要因素。

3中國發展ITS的主導思想

中國是一個發展中國家,與發達國家相比,我國在發展ITS的必要基礎條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點,以及城市結構、路網結構、交通結構的不完善,因此要結合中國的國情來研究制定我國發展ITS的戰略及發展框架。

中國交通運輸正面臨經濟發展與資源制約的雙重壓力,因此也不能重復發達國家走過的老路,一定要立足本國實際,走中國ITS發展之路,以推動我國信息化進程及培育自己的ITS產業。

21世紀交通管理的發展趨勢必將是管理體制集約化;管理設施現代化;管理手段網絡化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社會化。因此，中國ITS的發展將帶來一場交通管理體制與模式的變革,而這種變革將直接影響著ITS的發展。

4發展中國智能運輸系統的對策

中國經過改革開放20多年來的建設,交通運輸的發展取得了有目共睹的成就。全社會各種運輸方式完成的客運量和旅客周轉量、貨運量和貨物周轉量有了較大幅度的提高,交通運輸技術裝備得到明顯的改善,使得中國交通運輸已從“限制型”向“適應型”過渡,已從滿足“量”的需要向滿足“質”的需要過渡,已經從“賣方市場”向“買方市場”過渡，并且公路運輸發展成為交通運輸的主力軍。但與發達國家相比,仍存在著一些差距，如交通運輸基礎設施總量不足的矛盾依然存在;交通運輸設施在技術裝備、服務質量等方面還很不適應國民經濟持續發展的需要,與國際水平相比差距較大;部分地區、部分運輸方式和一些運輸方向上存在著運力過剩、低水平惡性競爭的現象等。

縱觀美國、日本等發達國家的交通運輸發展經驗,不同經濟發展時期,其交通運輸發展具有不同的特征,盡管世界各國情況不同,條件也有相當的差異,但這種特征卻有著一定程度的共性。和發達國家相比,雖然中國目前經濟發展水平尚有較大差距,但改革開放的政策使我們的發展速度較快,發達國家今天遇到的問題,我們已經或者今后必將會深刻地感受到,為使交通運輸業適應21世紀的要求,我們應采取積極的對策,根據國情發展中國的智能運輸系統。

4.1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。

4.2建立ITS協調組織機構

中國交通運輸體制目前仍是條塊分割狀況,鐵路、公路、民航、公安、建設等部門分頭管理,現已出現了各自發展自身ITS的勢頭,這將造成中國資源上的巨大浪費。為此應盡快成立一個由國家統一領導的,有關部門、學者、企業和研究部門參與的“ITS中國”組織,類似于美國的ITSAmerica,日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織,來統一制訂中國ITS發展戰略、目標、原則和標準,特別是制定有關ITS的技術規范和整體發展規劃,實現ITS技術和產品的通用性、兼容性和互換性,加強政府的宏觀調控,以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費。

4.3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。

4.4當前迫切需要解決的問題

作為資金不足的發展中國家,應根據中國現有條件,以ITS個別項目入手選擇恰當的切入點,諸如ITS技術及其產品的標準化;ITS中的城市交通管理系統;先進的公共交通營運系統;車輛控制和安全系統;先進的物流管理系統等。從全國范圍內看,由于中國生產力布局、資源分布、經濟發展水平等因素不同,交通運輸具有明顯的區域不平衡性,即某些地區的發展(如東部、東南部),特別是大都市及其附近的交通運輸已存在發展智能運輸的潛在市場需要。

智能交通系統論文:南昌建智能交通系統讓道路引導車輛

摘要：智能交通系統是一種大范圍、全方位發揮作用的，實時、準確、高效的綜合運輸和管理系統。簡單來說，ITS最直接的作用就是讓道路自己“開口說話”，將各個路口的信息匯集到中心控制系統，并智能地提供信息反饋，自動引導車輛。南昌ITS系統將有望明顯緩解道路擁堵并改善高峰時期的交通狀況。

關鍵詞：智能交通；交通誘導；車輛控制：綠波交通

幾十年來，當人們習慣了藍色鐵皮路牌，再看到會變色的路牌時，也許心情會不一樣。本月中旬，南昌街頭首次出現了帶有電子顯示屏的交通誘導牌。正式使用后，將通過紅(擁堵)、黃(緩慢)、綠(暢通)三種色燈來顯示周邊道路的交通狀況。

對開車上路的市民來說，在廣播和交警手勢獲取交通信息的基礎上，通過智能交通將能真正實現路車互動。而除了電子路牌，一個應用更加廣泛的智能交通系統也已研制成功，不久就會在南昌出現。

背景

汽車化社會需要智能交通

工業化國家在市場經濟的指導下，大都經歷了經濟發展促進汽車發展，而汽車產業的發展又刺激經濟發展的過程，從而使這些國家盡早實現了汽車化的時代。然而，汽車化社會帶來的諸如交通阻塞、交通事故、能源消耗和環境污染等社會問題日趨惡化，造成的經濟損失巨大，道路設施十分發達的美國、日本都在嘗試ITS(智能交通系統)解決擁堵問題。

該技術在發達國家已經運用了二三十年，EI前世界上應用最為廣泛的地區是日本，該國的VICS(道路交通情報通信系統，ITS領域的一套應用產品)已相當完備和成熟，美國、歐洲等地區也普遍應用，征我國的北京、上海等地也已廣泛使用。

讓道路自己“指揮”交通

智能交通系統(Iritelligent Transport System，ITS)聽上去有點陌生，專業地說來，它是一種在大范圍內、全方位發揮作用的，實時、準確、高效的綜合運輸和管理系統。通俗而言，以往的交通指揮，交警管理一個路通只能依靠手臺呼應鄰近的一兩個路口，遠在兩三公里之外的交通信息則不可避免地會出現盲區。而正在南昌市研發ITs的江西凌佳科技有限公司常務副總柯志文說：“ITS最直接的作用就是讓道路會‘說話’，它會把各個路口的信息采集到系統，讓道路自己‘指揮’交通!”

關注

南昌版lTS引入日本技術

記者了解到，江西凌佳科技有限公司和日本日立公司是合作伙伴，凌佳公司正是依賴日立公司在日本幾十年的城市交通運用技術，并準備將該技術帶到南昌。該公司為南昌開發的ITS軟件成品已在今年2月出爐。不久前，該公司已向南昌的交警、發改委等多個部門提交了一份《關于南昌市智能交通的幾點建議》的資料，準備著手啟動南昌版ITS商用，并同時在武漢、長沙兩個城市一起推進智能化交通系統。

一期工程擬覆蓋南昌老城區

記者了解到，南昌版ITS并不依賴政府出資。北到陽明路、南到壇子口、東到彭家橋、西到贛江，這是江西凌佳科技有限公司準備啟動的一期工程，投資2億元人民幣，計劃5年內收回成本。二期則延伸到紅谷灘、瑤湖、八大山人等南昌主城區，兩期工程總投資為5億元人民幣。

凌佳公司透露，他們計劃在8000輛公有車輛(如公交車、出租車等)上安裝信息收集系統，也就是一個不到50厘米的環形天線，用來采集交通信號。同時，該工程還會在南昌大街小巷安裝信號接收裝置，采集的汽車信號會通過網絡送到交通管制中心，中央處理裝置會對數據進行實時處理，編制成“擁堵信息”、“所需時問信息”等，然后在公路上設置的電子信息顯示板上出現，把交通擁堵等情況及時向駕駛員傳遞。進城口率先使用交通誘導牌

目前，南昌交警部門正在加緊建設智能化指揮中心，并已完成1個平臺、11個子系統的建設，實現對道路交通的智能化監控、誘導和指揮。系統建成后，25塊大型交通誘導牌將率先在南昌市進城口啟用，城區道路通行情況將一目了然。

車主“一天一元錢”可享受智能交通

除了方便交通部門管理，ITS能給普通市民帶來什么?柯志文說，ITS正式開通后，公安車輛、急救車輛、消防車輛將優先試用，還有一些試用的私家車，將會安裝一個7寸大小的彩色導航儀。車主到時候可以通過彩色導航儀實時掌握整個南昌城的交通情況。“比如你從高新區開車去紅谷灘，如果陽明路發生擁堵，導航儀會自動提醒你從相鄰的微循環系統如青山路、三經路、二經路等道路去紅谷灘，通俗地說，這好比是一個南昌地方版的GPS衛星導航。車主一年只要掏300多元，平均一天一元錢就可以獲取南昌市的智能交通服務。”

聲音

ITS類似綠波，交通幫助不會很明顯

ITS在日本運營非常成功，日本模式能否成功復制到南昌?對此，江西師大城建學院副院長閔忠榮認為并不樂觀。日本很早就使用了智能交通系統，取到了很好的效果；國內一些大城市，如上海、北京等地也使用了智能交通系統，對緩解交通擁堵起到了一定作用。但是，智能交通系統和國外早在推廣的綠波交通類似，也就是在某條干道上，協調各個路口的信號燈設置，使一隊車在綠燈時間通過一個路口后，將一路通過接下來設置的路口綠燈，而不會遇到紅燈。綠波交通只在飽和度50％左右可以運用，而南昌路口飽和度已經達到80％～90％，再推廣智能交通系統，幫助可能不會很明顯。

智能交通系統論文:智能交通系統中基于TMS320DM642的電子穩像算法實現

摘要：在智能交通系統（ITS）中，攝像機抖動引起圖像序列的不穩定，直接影響監控效果。因此，電子穩像技術在智能交通系統中的重要性和必要性越來越顯著。在簡單分析了基于整像素級搜索的幾種電子穩像算法的準確性和實時性后，改進了基于半像素級搜索的電子穩像算法，并且在基于TMS320DM642的嵌入式系統中實現了該算法。

關鍵詞：智能交通系統；電子穩像；半像素級搜索；TMS320DM642

1 引言

隨著現代社會的不斷發展，人們對交通服務提出越來越高的需求，特別是針對國內交通擁擠混亂的現狀。因此在智能交通系統中，計算機視覺和數字圖像處理技術已經扮演著越來越重要的角色，可以節省大量的人力，節約大量的時間。

區別于人的視覺，計算機視覺對圖像是否穩定更敏感。微小的圖像抖動都會對計算機視覺的判斷造成影響。當攝像頭放置在車內做監控時，道路的不平整會造成嚴重的攝像頭抖動；當攝像頭固定在道路兩邊做道路監控時，惡劣的天氣也會造成嚴重的攝像頭抖動。因此，對輸入圖像先用電子穩像技術[1]進行處理，在智能交通系統中是十分重要和必要的。

準確性和實時性是衡量智能交通系統的兩個重要指標。因此，電子穩像算法作為智能交通系統的重要組成部分，必須滿足較高的準確性和實時性。基于此，本文首先分析了幾種經典的電子穩像算法的性能，然后提出了基于半像素級搜索的快速算法，并與其他算法進行了性能比較，最后在基于TMS320DM642的嵌入式系統上實現了該算法。

2 基于整像素級搜索的經典穩像算法

電子穩像算法主要分為三個步驟（如圖1）：特征塊和搜索范圍的確定、全局矢量搜索和圖像補償。其中，全局矢量搜索是整個電子穩像算法中最消耗時間的部分，也是最為關鍵的一步。目前研究的穩像算法，主要針對的就是全局矢量搜索算法。全局矢量搜索算法可以大致分為兩大類：整像素級搜索和半像素級搜索。首先介紹一下三種經典的基于整像素級搜索的穩像算法：全搜索法、三步搜索法、二維對數搜索法。

2.1 全搜索法

全搜索法是指在確定的搜索范圍內，對每個像素點都進行匹配準則函數評測，從中找出匹配效果最好的，因此能夠得到全局最優矢量。該方法的準確性很高，但是計算量太大。

圖1 算法框架

2.2 三步搜索法

三步搜索法是從全搜索法中衍生出來的一種快速的搜索方法。該算法的優點是簡單、適應性強且比較準確。三步搜索法的具體步驟如下：（1）指定一個初始長度作為步長，選定一個特征點作為中心點，找到以該點為中心彼此相距步長的八個點，對這九個點（包括中心點）進行匹配準則函數評測，找出其中匹配效果最好的；（2）把在上一步中找到的最佳匹配點作為中心點，且步長縮短一半；（3）重復以上兩步，直到步長縮短到小于一個像素為止。

2.3 二維對數搜索法

二維對數搜索法同樣是從全搜索法中衍生出來的一種快速搜索方法。與三步搜索法相比，它需要搜索的步數增多了，但是它的準確率更高，特別是當搜索范圍比較大的時候。二維對數搜索法的具體步驟如下：（1）指定一個初始步長，選定一個特征點作為初始中心點，找到與該點相距初始步長的四個點，對這五個點（包括中心點）進行匹配準則函數評測，找出其中匹配效果最好的；（2）如果上一步找到的最佳匹配點就是中心點，則步長縮短一半；如果上一步找到的最佳匹配點是其他四個點中的一個，那么把該最佳匹配點作為中心點，重復第1步的處理；（3）當步長變為一個像素時，找到以上一步中最佳匹配點為中心彼此相距一個像素的八個點，對這九個點（包括中心點）進行匹配準則函數評測，找出其中匹配效果最好的，那該點就是我們要找的最匹配點。

3 基于半像素級搜索的快速穩像算法

由于圖像像素點之間最好的匹配塊有可能不是整像素塊，而是存在于各個整像素之間的插值空間上。因此，為了提高搜索的準確性，有必要進行半像素搜索。所謂的半像素級搜索是指在整像素級搜索的基礎上，為了尋找更好的匹配而進一步在像素的插值空間上所進行的搜索。

3.1 半像素值的計算

如圖2，灰色點為整點像素位置，而深黑色點為半像素點位置。半像素值通過雙線性插值得到：

3.2 半像素級全搜索算法

如圖3，設D0為是待估計的特征塊在整像素級上的最佳匹配塊，假設此時的匹配函數計算值記為T0，然后沿D0周圍的8個像素點(D1-D8)依次作半像素搜索。這種搜索方法所使用的算法如下：

圖2 半像素值計算圖3 半像素級搜索模型

(1)新建一個數組data，用來存放插值形成的參考數據塊。當搜索到D2或D7時，即與D0在同一列上，則在列方向做均值插值形成參考數據塊data。當搜索到D4或D5時，即與D0在同一行上，則在行方向做均值插值形成參考數據塊data。當搜索到D1、D3、D6或D8時，即與D0既不在同在一列上又不在同一行，則在行方向和列方向同時做均值插值形成參考數據塊data。

(2)用匹配函數計算并記錄每次搜索的T值，設為T1-T8。比較T0-T8，其中的最小值者所對應的參考塊為最佳匹配塊。

3.3 快速的半像素級搜索算法

3.2節中所采用的半像素級搜索方法是一種完全搜索方法，因此相對而言計算量較大。假設在小范圍內搜索時，匹配函數計算值是單調的，這種單調性為減少搜索次數提供了可能。考慮到在搜索中對位于對角線“×”上的點(即D1、D3、D6和D8)的計算量要大于位于“＋”上的點(即D2、D4、D5和D7)的計算量。根據這一點和上述假設，本文提出了以下3種快速半像素級搜索方法（針對如圖3所示的模型）。

方法1：只搜索“＋”方向上的4個點(D2、D4、D5和D7)，比較相應的T2、T4、T5、T7和T0,并以其中最小值所對應的塊為最佳匹配塊。該方法節省了對4個對角線“×”方向上點的搜索。

方法2：首先，搜索“＋”方向上的4個點(D2、D4、D5和D7)，比較相應的T2、T4、T5、T7，得到最小值所對應的點，假設這里的最小值是T2。然后比較與T2所在點位置既不在同一行又不在同一列的2個點的大小：D4和D5。假設D4小于D5，搜索D1比較T2,T1和T0，以其中值最小者所對應的塊為最佳匹配塊。如果D5小于D4搜索D3，比較T2,T3和T0，以其中值最小者所對應的塊為最佳匹配塊。該方法節省了對3個對角線“×”方向上點的搜索。

方法3：首先，與方法2相似，搜索“＋”方向上的4個點(D2、D4、D5和D7)，比較相應的T2、T4、T5、T7，得到其最小值所對應的點，假設這里的最小值是T2。然后比較D2與D2相鄰的2個對角線“×”方向上的點(D1和D3)以及D0所對應的值，并以其中值最小者所對應的塊為最佳匹配塊。該方法節省了對2個對角線“×”方向上點的搜索。

4 仿真結果

首先在PC機上，對以上算法仿真。選用一個100幀,大小為320×240的圖像序列，在P4 2.80GHz，內存為512MB的機器上運行仿真，從準確度和實時性兩方面來分析算法性能。

4.1 算法準確性分析

算法準確度是評價補償了攝像機的抖動量后獲得圖像的穩定程度。如果穩定后的相鄰兩幀圖像間的全局矢量完全補償了，那么這兩幀圖像上搜索范圍內相對應的每一個像素之間的差值應為零。但是，噪聲、算法估計誤差等原因會導致偏差。為了更準確的穩定圖像，提出用算法的準確度來評價算法。PSNR（peak signal-to-noise ratio）是評價準確度的品質因子，定義為：

其中MSE是兩幀圖像間搜索范圍內每個像素的偏差值。它反映了圖像序列變化的快慢和變化量的大小。PSNR越高，圖像穩定效果越好，當兩幅圖像完全相同時PSNR最大。

4.2 算法實時性分析

算法實時性主要是指算法處理圖像的快慢，一般以每秒鐘處理的幀數來衡量（fps）。算法速度與硬件指標密切相關。仿真結果如表1。

表1 各種算法的準確度和實時性比較

5 基于TMS320DM642的嵌入式實現

5.1 硬件框圖

圖4 硬件框圖

5.2 TMS320DM642

TMS320DM642[4]是TI公司推出的一款針對多媒體處理領域應用的DSP，是目前應用于數字圖像處理的主流產品。其主頻為600MHz，內含8個處理單元，可并行處理8條指令，并通過軟件流水解決了取指令和取數據的瓶頸，其處理能力最高能到達4800MIPS。因此能達到系統要求的高實時性。TMS320DM642帶有3個可配置的視頻口，內含FIFO。當攝像頭采集的圖像通過解碼芯片后，存儲到DM642視頻口中的FIFO內，然后當FIFO中存儲的數據達到一定閾值時，由TMS320DM642的EDMA負責FIFO與SDRAM之間數據的搬運，而無需占用CPU的資源。

5.3 實驗結果

根據在PC機上的仿真結果，選取準確性和實時性相對都比較高的基于半像素級的快速搜索方法2，在嵌入式系統中實現。實驗效果圖如圖5所示。從圖（d）中可以看出，經穩像算法后，圖像中只剩下零散的白色小斑塊，這些斑塊可以利用面積條件輕松去除，從而達到最終的穩定。

6 結束語

本文分析了不同的穩像算法的準確性和實時性，并在基于TMS320DM642的嵌入式系統中實現了一種準確性和實時性都比較高的基于半像素級的快速搜索方法。實驗結果表明，基于半像素級的快速搜索方法的準確性提高了，但實時性卻降低了。因此穩像算法的選擇需要根據算法的準確性和實時性進行權衡。

智能交通系統論文:分布式智能交通系統數據管理與處理平臺設計

摘要：隨著社會經濟的不斷發展，對于交通系統的需求日益增長，交通擁擠和安全事故頻發，已經成為困擾人們的重要問題之一。數據管理作為智能交通系統的一部分，在一定程度上緩解了這些問題，但是如何提高交通管理水平是亟待解決的主要問題。所以分布式智能交通系統數據管理與處理平臺在交通系統中顯的尤為重要。

關鍵詞：分布式；智能交通；數據管理；設計

一、智能交通系統數據管理與處理現狀分析

目前隨著智能交通系統的不斷發展和增長，在建設的智能交通系統的過程中，主要采用一些現有技術包括來進行實時的監控手段，比如電子檢測器、電子視頻和電子緊急通話等設施在不同程度上提高了高速公路的安全性，保證了交通監控管理的需要。智能交通系統主要是采用計算機技術和信息處理技術對交通系統進行控制和約束，從而提高交通系統的安全性和可靠性，如果使用智能交通系統就會產生大量的數據和信息，這些數據和信息都必須經過科學有效的處理。如何更加高效的處理這些數據和信息是智能交通系統要解決的重要問題。根據目前的實際情況，目前的智能交通系統并沒有完善和良好的數據管理機制，數據還沒有得到有效的利用，想要更好的處理原始數據就必須有完善的數據管理與處理平臺。主要作用在于收集和提供交通情報信息，針對交通中存在的異常信息和汽車行車情況進行專項的控制，對違反交通規則的情況及時聯絡相關部門進行處理。同時還對還道路和道路設施及監控系統進行統一的維護和管理。因此，智能交通系統具有較為顯著的經濟效益和社會效益。高速公路的電子監控系統要嚴格監控各個路段的路況信息和天氣變化信息，并且把這些信息和數據綜合整理及時上報給各個路段的監控中心，及時采取防范措施。可以通過電子視頻和電話向每個車輛告知緊急情況和提出建議性的方案，保證車輛的安全。如果監控到車輛違規或超速要及時通過合理的方式告知司機，最終做到抑制交通事故的發生。

二、智能交通系統數據管理的作用

智能交通系統數據管理的主要作用就是通過對車輛的數據和信息進行合理的管理同時讓車輛在安全快捷和舒適的公司道路是行駛。而給車輛提高安全良好的交通環境也是公路交通部門義不容辭的責任和義務。即使如此，也依然無法避免行車過程中發生的意外事件，而這些交通事故的發生不僅僅是因為車輛自身存在的問題和司機的疏忽大意，更是交通系統對車輛監管不利的結果，還有可能是天氣狀況和環境情況引起的。而這些因素的不斷發生就會導致嚴重的交通安全隱患，而作為智能交通數據管理系統在這個時候就必須發揮其優勢，實時實地的監控那些異常信息和數據并且努力排除這些不安全因素帶來的事故隱患。主要可以概括為以下幾方面：

（一）首先，能夠對收集到的信息和數據做出快速準確的判斷。

（二）其次，使用電子視頻系統監視可以獲得車輛的通行狀況和車速，檢測車輛是否超速，同時保證道路的安全性和可靠性。

（三）再次，可以對突發的交通事故做出快速及時的應急預案，提供救援行動。

（四）最后，通過在數據管理系統中建立交通數據庫，為改善道路管理和經營決策提高準確的數據信息。

三、智能交通系統數據管理與處理的設計

分布式智能交通系統數據管理與處理平臺主要分為由交通管理中心控制的中心數據管理系統和由區域交通系統控制的區域數據管理系統。中心數據管理系統主要是收集和管理交通控制中的數據和信息，為各個區域交通控制中心提供數據和信息，同時還可以個各個區域交通控制中心進行數據和信息的共享，動態的處理中心的數據和信息。主要是指各地區的高速公路管理局需要對所管轄區域內的高速公路進行統一監控管理。各片區監控中心將各站點的視頻信號和相關資料信息有選擇性的上傳到市級交通管理中心，由市級以上的交通管理中心統一監控和管理。區域數據管理系統主要是收集和管理本地區的數據和信息，同時做好與中心數據管理系統的上報工作，及時的把區域內的數據信息情況上報到中心數據管理系統，進行統一的安排和管理。不管是中心數據管理系統還是區域數據管理系統，一般都包括以下幾個方面：

（一）數據采集系統。該系統最大的功能就是獲取最主要最可靠的交通公路信息的原始數據，這些原始數據主要是指檢測設備檢測到的每天過往車車輛車速和各種信息數據，同時電子視頻系統還可以對違規的車輛進行抓拍和記錄。而這些數據資料最終可以上傳到交通部門的監控總中心，進行進一步的核準和分析。還有一些天氣和氣候狀況比如，大霧天氣和能見度范圍都可以及時的通過監控系統監控到，這些信息需要及時并且監控車輛的緊急救援信號。同時還要對本地的視頻信號進行監控并且把所管轄區域內的攝像機信號全部引入本地視頻監控系統，進行備份數據，再根據具體情況上傳中心數據庫。

（二）數據控制系統。該系統主要是根據外界檢測到的交通狀態和天氣情況，自動配置出交通指導方案。但是關于具體的控制算法在設計改系統程序的時候由專門的技術人員編寫。這些算法常用的有基于穩態交通控制算法和動態的模型推導算法以及模糊的理論算法，這些算法是在平時的實踐和應用中不斷完善和發展的。一般在高速公路上設置的數據控制系統是針對某一路段的情況進行數據監控和管理，在上傳圖像和數據以后，中心數據管理了系統分別對圖像和相關數據進行識別和分析，對違反交通規則的現象進行統一記錄和監控。

（三）外場數據管理系統。為了更好的完成數據的管理和控制功能，我們還需要配置一定較好的外場設備。外場數據管理系統除了管理中心數據庫的數據，還包括若干外場數據的管理，主要包括車輛檢測裝置和可見度檢測裝置。還有閉路電視監控和緊急電話監聽。還有在高速公路上設置指揮車輛安全通行得控制指令和及時向交通部門發出救助的求助指令系統設施等。

（四）計算機網絡數據管理系統。該系統主要是通過聯網監控，為交通部門及時提供給路段信息和監控數據。各省和各區可以形成網絡。在一個站點可以看到所有相關站點的道路信息，由于每個路段都要有專門的負責人來進行本道路情況資料和圖片的上傳，所以形成了一個大型的網絡結構。把每個站點的道路信息及時在網絡上，包括每個區域的天氣狀況和氣象信息，以及本路段交通堵塞的信息，在其他站點的工作人員可以及時查詢相關信息進行相應的預防措施，還可以及時通告各個部門關于天氣和交通的情況，各個部門根據這些數據和信息及時通知車輛是否前行。這樣可以有效避免無故造成的交通擁堵，同時也可以保證車輛的行車安全。比如在大霧天氣可見度低得情況下，通知車輛緩慢前行，避免不必要的損害。

四、結束語

從以上的分析可知分布式智能交通系統數據管理和處理系統在日常的交通管理中有這重要的意義，使用智能交通系統數據管理和處理系統也以成為交通管理最廣泛的應用，由于交通管理的復雜性和多樣性，要想實現整個沿線的聯網管理和控制是必不可少的。所以在今后的發展中，我們要不斷交通系統數據管理的質量和技術，為車輛安全出行提供良好的交通環境。

智能交通系統論文:蟻群算法在智能交通系統中的應用研究

摘要：本文主要以我國的智能交通系統的組成為出發點，結合蟻群算法在我國智能交通系統中的應用現狀，分析了其作用意義，對于今后進一步的發展給出了初步的建議和看法。

關鍵詞：蟻群算法；智能交通系統；最佳路徑

一、我國智能交通系統的組成

近些年來，隨著經濟發展，我國的車業發展越來越快，車的數量和種類越來越多，盡管我國的公路和鐵路狀況得到了較大的改善，但是由于我國人口眾多，擁有自家車以及其他用途的車輛數目多，交通仍然很擁擠，智能交通系統的出現很大程度上緩解了交通壓力，對于我國交通事業的發展做出了巨大的貢獻。智能交通系統大致分為以下幾個部分：（一）先進的交通管理系統。該系統通過先進的子系統進行數據信息的監測，收集，處理。并且及時向交通管理部門以及駕駛員提高雙向的信息，這些信息主要包括對于交通道路流通量的疏散，突發事件的處理等，該系統向交通管理人員以及廣大乘客提供了及時準確的信息，實現了交通路線最優化選擇[1]，給穩定發展的交通流提供了重要的保障。（二）出行者信息系統。出行者信息系統是用來幫助出行者選擇適當的時間，交通方式的系統。主要是通過電子網絡指南來收集并向出行者提供各種交通工具設施的靜態和動態服務信息，并及時反映當時的交通情況以及道路通暢情況、以便他們根據自己的需要選擇合適的出行時間和交通工具。（三）車輛安全系統。安全是交通運輸里面一個重要的環節，安全系統主要包括安全預測以及監控調控系統兩個部分，主要關于車輛在障礙道路時可以自動識別，自動避開，緊急轉彎，繞道而行，車速，車間距的保持等在容易出現交通事故的地方以光或者聲音的形式給車輛提出警報，避免事故的發生。特別是在鄉村地勢崎嶇的地方，更加需要安全系統的保障和落實。（四）先進公共運輸系統。公共運輸系統是一個特殊的系統，該系統面向廣大公眾，主要包括公共車輛信息，行駛服務系統，電子車票系統等。以全方位的信息給乘客提供最為滿意的服務，推動公共交通事業的發展。

二、蟻群算法在智能交通系統中的應用現狀

蟻群算法是一種模擬進化法，通過模擬自然界中真實的螞蟻覓食行為，采用具有記憶的人工螞蟻，觀察個體之間的信息交流和以及相互幫助來找到食物源地最短的路徑。螞蟻在覓食時會釋放激素.。后來的螞蟻會沿著信息濃度高的方向前進。而后來螞蟻又會在經過的路徑上釋放信息素，使該路徑上的信息素得到加強。這個過程一直循環下去，則有越多螞蟻經過的路徑，它的信息素濃度就越高，在后來的螞蟻選路中就更容易被選。目前蟻群算法在智能交通系統中的應用現狀主要可以歸納為以下幾點。（一）交通網的深入研究。蟻群算法建立在遺傳算法的基礎上，構思了關于獎懲機制的遺傳蟻群算法，這種新型結合物在計算精度和計算速度上得到了大大的改善[2]。利用這些優點，蟻群算法已經深入的研究了我國交通網的現狀，經過工作人員的細心研究，數據整理，分析，現在已經提出了交通網的表示方法和權重的確定方法。對于交通管理有著重大的突破意義。（二）應用到了車輛路徑問題。隨著蟻群算法在智能交通系統里面的應用，它已經得到了廣泛的推廣以及創新改進，現在已經將蟻群算法應用到了車輛路徑問題，改進了關于求解車輛路徑的蟻群算法，并且通過仿真實驗實現了路徑的優化。（三）提出了混沌蟻群算法。通過聯系實際交通中的混沌現象，結合了混沌理論進一步運用蟻群算法，并且通過實驗驗證混沌蟻群算法的合理性，目前混沌蟻群算法已經被運用到了智能交通系統，并且取得了很好的效果。

三、未來展望

蟻群算法在我國智能交通系統中已經被廣泛的運用了，隨著科技的進步，網絡的普及，它在技術上還可以有新的突破和創新，來適應未來不斷變化的交通環境。（一）利用無線傳感器網絡優化路徑。利用蟻群算法，我國智能交通系統已經在最短路徑上實現了最優選擇，為了進一步縮減監測時間，可以利用無線傳感器網絡來優化路徑的選擇。大量微型傳感器部署在監測區域里面，采用節點通過無線通信方式收集信息，進一步處理網絡覆蓋區域路由相關協議，最終確定選擇[3]。（二）信息素區域和更新方式的改進。傳統蟻群算法由于正反饋的作用，在搜索過程中出現局部最優解時，接下來的螞蟻搜索時就會以較高的概率選擇局部最優解，隨著搜索循環次數的增加，就會使局部最優解路徑上的信息素含量遠遠高于其他路徑，進而造成大部分螞蟻都會選擇這一條路徑，限制了算法的全局能力，很容易陷入局部最優解。為了防止某一區域信息素累計太多，可以在此區域設定兩個臨界值，避免過快的形成局部最優解。（三）局部搜索方法的改進。現實交通中，人們的路徑具有一定的確定性和方向性，例如，我們不會選擇一個背離目的地的路徑出發。由于我們無法預料故障會在哪一個地點發生，所以在局部搜索時應該都設立幾個儲備點，改變原有的確定的儲蓄點的方法。

四、結束語

智能交通系統在我國應用較為廣泛，在一定程度上緩解了交通運輸壓力，推動了交通運輸業和經濟的發展。蟻群算法的融入進一步完善了智能交通系統自身的結構，對于最優路徑的選擇，信息的收集有了更便捷的方式。今后，智能交通系統在蟻群算法的推動下將會更加顯示其生命力，將波及到鄉村交通，以及我國經濟落后的西部地區，全面帶動我國交通運輸業的發展，為全面實現小康社會經濟發展做出貢獻。

[作者簡介]朱獻文，碩士研究生，研究方向：智能計算，人工生命。

智能交通系統論文:面向未來智能社會的智能交通系統發展策略研究

摘 要：當下，交通行業也需要引進先進的科技和技術，不斷地加強智能化交通系統的建設。交通行業為了能夠獲得全面發展，就必須要加強對車聯網、城市智能交通系統集成、交通大稻蕕鵲難芯浚然后將這些技術有效地應用到智能交通系統的建設過程當中。文章首先分析了面向未來智能社會的智能交通系統當中主要的交通技術，然后進一步分析了面向未來智能社會的智能交通系統的有效發展策略。

關鍵詞：面向未來；智能社會；智能交通系統

科技的快速發展衍生了一系列的高科技技術，各種人工智能、云計算、大數據、互聯網等在社會的各行各業當中發揮了重要的作用，這也就意味著，智能化將成為社會未來的發展趨勢。基于此，相關的部門就必須要對當下的交通行業發展情況進行深入的調查和研究，然后充分地利用各種先進的技術構建出更加環保、便捷、安全、高效、公平的智能化交通系統。全面地將智能化交通系統運用到實際的管理過程當中，并且要根據實際情況不斷地對智能交通系統進行更新。這不僅能夠最大限度地提升交通行業的整體管理水平而且能顯著地提升交通行業的整體服務質量。

1 面向未來智能社會的智能交通系統當中的重要智能交通技術

1.1 大數據挖掘

社會的快速發展最大限度地推動交通行業的發展進程，在這樣的情況之下，各種先進的多元化集成技術被廣泛地運用于交通行業的管理過程當中，從而有效地推動了交通行業的大數據發展。相關的工作人員通過利用計算機設備和大數據技術，能夠在海量的信息當中挖掘出所需的重要信息，并且通過科學的預算和分析，快速地掌握數據變化的規律。管理人員通過計算機設備了解到這些大數據分析的結果和規律，然后能快速地對交通進行全面而準確的評估，從而作出正確的決策。另外，相關工作人員通過大數據能夠快速地解決各種交通要道擁堵的問題，而用戶通過相關的儀器設備訪問這些數據，能夠根據實際的出行需求選擇最優的路線方案，最大限度地提升了出行的便捷性和高效性。相關的管理人員還可以利用大數據技術，全面地建立跨區域的具有較高的立體性和綜合性的智能交通系統，從而實現跨區域的交通管理。例如利用全新的先進科學技術檢測駕駛行為、完成交通信息誘導、實時地對事故進行處理和監測等。這樣不僅有效地提升了大數據技術在交通管理過程當中的實際應用，同時也提升了交通管理的智能化水平。

1.2 無人駕駛

無人駕駛技術是一項全新的車輛自動駕駛技術，通過車輛當中配置的機械電子、自動控制、信息融合、組合導航、計算機視覺、人工智能等技術的配合，從而完成車輛的無人駕駛。無人駕駛中的導航設備可以與全球的導航系統相連，同時能夠利用紅外線、視覺、激光等多種方法來感知周圍的環境和交通的情況。這樣不僅能夠快速地定位車輛的位置，同時還能夠有效地規避行駛過程當中的障礙物和其他車輛。另外，車輛上的高智能計算機能夠完成一系列的運算，用戶通過向計算機下達指令能夠完成轉向、速度、啟動等的操作。無人駕駛車輛不僅能夠最大限度地提升車輛行駛的整體安全性和可靠性，同時還能夠有效地緩解駕駛人員長期進行車輛駕駛產生的疲勞感，進而達到最大限度地預防各種交通事故的發生。無人駕駛車輛還能夠很好地在極限條件下和惡劣條件的環境當中行駛，車輛的各方面性能遠遠優于普通車輛。無人駕駛技術可以廣泛地使用于無人潛航器、無人艇、無人駕駛飛機、無人駕駛汽車等。無人駕駛設備通過詳細的定位，以及利用網絡云計算、自動控制、智能規劃、自動規避、自動導航、視覺環境感知等技術，能夠快速地將車輛信息和周圍環境信息形成一個較為完整的整體。智能設備能夠在這個整體當中快速地完成各項指令和操作。無人駕駛技術不僅僅是衡量一個國家工業水平和科技水平的重要因素，同時也是面向未來的智能社會發展過程當中智能交通系統構建的必然。

1.3 車聯網

在構建車聯網的過程當中，必須全面地遵循數據交互標準和通信協議原則，然后在車載移動互聯網、車際網、車內網的基礎上，構建汽車與互聯網、車與行人、車與路、車與車之間的信息交換和無線通信的大網絡。在構建車聯網時，相關的工作人員需要合理地利用大數據對各種信息進行有效的分析和計算，然后再根據實際的情況和客戶的需求，為客戶推出一系列定制服務。可以不斷地加強智能城市和助力智能交通的建設，也可以不斷地完善政府企業車隊、車行行業、4s行業、合力保險行業、云計算平臺。在構建的過程當中，充分地遵循以人為本的原則，然后有目的性地向用戶提供環保監測管理、車管業務、智能交通管理、資訊、增值服務、查詢理賠、ubi保費計算等服務。車聯網的建設包含了智能化汽車和物聯網兩個方面的內容，是交通系統當中全面應用物聯網技術的典型案例。相關的管理人員通過車聯網，能夠實時對車輛智能化控制、智能動態信息服務、智能化交通管理進行一體化的管理操作。另外，車聯網還會提供一系列的產品捆綁銷售，例如車聯網電商、車聯網保險、無人駕駛技術、聲控互聯等。這不僅僅是交通行業對于傳統的交通網絡系統的優化和創新，同時也是交通行業全面地構建智能交通系統，邁向未來智能社會的重要體現。

2 面向未來智能社會的智能交通系統的有效應用措施

2.1 全面地提升智能交通信息服務水平

現階段，智能交通發展前沿的技術是車路協同技術。因此，中國在進行智能交通系統的構建時，需要全面地加強對車路協同技術的研究，不斷地引進先進的車路協同技術來進行智能交通系統的建設。與此同時，為了能夠更好地在智能交通和智能交通科技的發展過程當中占據優勢，搶占發展的制高點，相關的工作人員還要根據我國的交通分布情況盡快地進行智能交通車路協同布局。相關人員需要加強交通仿真技術和交通信號控制技術的科研力度，不斷地對現有的技術進行優化創新，從而盡快地擺脫智能交通核心技術依靠進口的現狀。在未來智能社會的發展過程當中，車輛將作為重要的出行工具和移動終端，根據人們的需求汽車甚至還能衍生出比手機更加強大的功能性。因此，相關的部門必須要加強對車聯網產業鏈的研究，不斷地將大數據技術應用于車聯網當中，全面地提升車聯網的整體科技化水平和質量。

例如，智能公交就是通過GIS地理信息技術、通信技術、GPS定位技術，有效地對公交車輛進行全面的監控管理，然后按照實際的運行狀況智能化地對公交車進行調度。通過利用車聯網技術和大數據技術對出行人群的出行方式、出行路線、出行時間進行預測，然后制定最高效的優化路線，從而能夠有效地解決城市當中的車輛調度問題。通過將導航規劃技術和百度地圖實時路況監測技術融合之后，能夠對駕駛員的出行路線、出行習慣、出行方式等行為進行全面的監測，從而全面地完成駕駛人員的科學評估。

2.2 全面地加強對無人駕駛車輛的研發

在面向未來的智能社會發展過程當中，無人駕駛技術主要運用于特殊環境城市、環境高速、公路環境當中，因此，需要根據駕駛環境綜合地研究無人駕駛車輛。在高速公路環境當中駕駛，需要完善無人駕駛技術的車輛識別、路線跟蹤、道路標志識別功能的開發和研究。在城市環境當中進行駕駛，則需要不斷地加強對無人控制系統的控制算法和感知的科研，最大限度地提升無人駕駛的安全性和可靠性。在軍事環境和其他某些特定環境下進行駕駛時，需要根據不同的駕駛需求和側重點來進行無人駕駛車輛該方面性能的研發，全面提升無人駕駛車輛惡劣環境適應性和車輛可靠性等性能。

3 結語

交通行業的發展是社會和經濟發展過程當中不可或缺的重要環節，不僅會對人們的出行產生影響，同時也會影響各種物資運輸和貿易交流。因此，相關的部門必須對交通行業進行全面的管理和研究，根據實際的交通管理需求引進一系列先進的交通管理技術，加強智能交通系統的有效建設。智能化交通系統不僅僅是交通行業的管理技術的改革和創新，同時也是智能社會發展過程當中交通行業的必然。通過全面的智能化技術運用到電動汽車、無人駕駛、車聯網、物聯網、出行便捷服務、車路協同系統當中，進而為面向未來智能社會的智能交通系統的全面發展奠定良好的基礎。

智能交通系統論文:大數據在智能交通系統中的應用分析

摘 要：隨著時代的發展進步以及城市化進程的加快，社會交通在日趨便捷的同時，也產生了許多問題：交通狀況更為復雜，交通堵塞更為常見，交通污染更為嚴重。緩解社會交通問題，改善交通效率，離不開智能交通系統的高效管理，特別是在信息技術與互聯網技術日趨成熟的今天。而智能交通系統要實現海量交通數據的快速、準確獲取與處理，就離不開大數據的應用和支持。因此，本文將結合兩者的現狀與特點，分析大數據在智能交通系統中的應用，并探討相應的技術實現方式。

關鍵詞：大數據 智能交通 交通系統 應用

引言

近年來，城市建設的推進以及生活節奏的加快，極大的加重了人們對交通出行的依賴和高要求。而人口密度的急劇增長，機動化出行的日趨普遍，令交通擁堵以及各類安全事故頻繁發生。顯然，傳統的交通管理方式已經難以適應交通發展的需求，智能交通系統的運用勢在必行。與此同時，作為數據挖掘、加工處理、傳輸預測的重要手段，大數據技術為智能交通系統帶來了新的發展空間，無疑會在交通資源配置、交通規劃管理、交通安全以及運營服務等方面發揮重要作用。

一、大數據與智能交通系統概述

（1）大數據技術以及智能交通下的大數據特征

大數據技術，是指針對海量且種類繁多的數據信息，利用領先的數據處理技術，進行數據信息的大容量儲存和快速處理。相較于傳統的交通數據，智能交通下的大數據具有顯著的特征：第一，數據信息海量，數據類型多種多樣，有多種呈現模態，第二，數據來源非常廣泛，數據存儲的時間更長，效率更高，第三，由于交通數據自身對實效性的要求，需要借助高精尖的處理技術，實現數據的快速處理，第四，數據有較強的時間性和空間性，為交通管理提供有效的參考依據，第四，憑借計算機技術和傳感技術，智能交通大數據的可視化并不困難。

（2）智能交通系統的定義

而智能交通系統，是綜合利用先進的計算機技術、通信技術、人工智能技術、電子傳感技術等領先科技，建立的基于整個地面交通管理的大規模、全方位、實時高效的綜合交通管理系統。

（3）基于大數據的智能交通系統的優勢

與傳統的智能交通技術不同，基于大數據的智能交通系統首先在硬件設施上更為完善，其次，在大數據處理技術以及其他多種領先技術的支持下，能夠對整個交通運輸系統進行全方位的數據采集、分析和處理，此外，在各類智能交通技術和設備的綜合利用下，不僅能夠快速傳遞和處理海量信息，還能對整個交通運輸系統的運作進行綜合管理和安全分析，在管理水平和安全把控上有明顯的提升。

二、大數據在智能交通系統中的應用

1、大數據在交通信息服務中的應用

智能交通系統的交通信息服務是在信息傳感網的基礎上，采集車輛、道路、停車場等多種交通信息，而如此海量的數據信息，則需要借助大數據技術中的數據挖掘和云計算來進行采集、傳遞，才能及時地向各個交通部門提供有效信息和指導，同時也能讓車主依據實時交通狀況，調整出行實踐和路線，避免交通擁堵。此外，大數據技術還能利用海量的信息數據積累，為后期的道路建設和交通規劃提供參考。

2、大數據在交通管理方面的應用

在交通信息系統的基礎上，智能交通能夠憑借大數據技術，第一時間處理不同路段的實時信息，掌握道路交通的現狀以及環境情況，及時做出合理的部署與安排。比如，通過對比分析某一交通路段在不同路況下的手機信號密集度，就能了解該路段是否有擁堵或者事故發生，從而及時做出疏導。

3、大數據在車輛控制與安全管理中的應用

通過大數據技術對各類信息進行采集與分析，智能交通系統能夠客觀總結、反映許多有價值的車輛控制與安全管理規律，比如每年的車禍情況分析，車禍中駕駛員的不同操作習慣總結，各種不良習慣造成的嚴重后果等等。通過對這些數據信息的分析，能夠對安全出行做出警示，對駕駛員的操作習慣做出正確提醒，還能為車輛的安全駕駛系統設計提供重要的參考依據。

三、智能交通系統中的大數據處理技術實現方式

智能交通系統中的大數據處理其實是一個信息采集―多維度數據分析―信息傳遞與反饋的過程，通過這個過程為交通管理提供信息支持，最終實現智能交通管理。智能交通系統中的大數據處理，包括以下幾方面的技術實現方式。

1、信息采集模塊的技術實現

在交通信息采集模塊，主要有靜態、動態兩種信息采集方式。靜態交通信息采集方式是在固定的位置設置視頻監控裝置或者感應線圈，然后通過道路路面下的感應線圈來產生相應的電磁感應，實現車輛的相關信息的采集。而動態交通信息采集方式，則是運用磁頻、光電、測重傳感器等自動收集實時的交通流量、行車速度等交通參數，從而推算時間，預測擁堵情況。

2、交通數據分析模塊的技術實現

在交通數據分析模塊，首先是統一采集不同渠道，不同模態的交通信息數據，轉換形成對應的圖像視頻后再經由數據平臺進行分析，得出有價值的信息數據，其次，對于大范圍波動或者間斷性缺失的數據，則通過專業的數學模型、數據集成技術以及決策支持理論來實現全面細致的交通分析。此外，在路段車流量以及安全情況的分析中，還需借助數據挖掘技術來完成，并采用神經網絡技術和人工智能技術來進行智能計算，從而科學支撐交通數據的分析和管理。

3、交通數據處理模塊的技術實現

在交通數據處理模塊，一方面是通過分布式數據處理技術來處理、實現決策支持，比如對交通事故的實時探測以及對信號配時的優化。另一方面，通過動態交通數據處理技術，為交通信息管理工作提供交通異常行為分析、交通短時預測等功能，并將采集到的動態數據與數據庫中的相關數據做比對，客觀分析交通現狀，科學制定處理方案。顯然，兩類數據處理技術均能有效處理看似雜亂無章的交通信息數據，一定程度上也是“智能”交通的體現。

四、結束語

綜上所述，智能交通系統是一個借助多元技術，規模龐大的系統管理工程，一旦有效建立并科學運用，將使整個交通系統的運行效率和日常管理水平發生質的改變，從而為廣大交通出行者創建良好的交通環境，提供優質的交通服務。而將大數據技術在智能交通系統中有效應用，將更好地實現系統核心部分――數據信息的挖掘與處理，有效解決系統建設中的信息及資源問題。因此，未來還需圍繞這個核心，充分利用大數據技術，實現更高效、安全、環保的交通運輸管理。

智能交通系統論文:“智能交通系統”課程教學改革探討

摘 要 本文結合“智能交通系統”課程的學科特點，分析教學中存在的問題，探討了本課程在教學手段、教學內容和考核方式三方面的改革方法，指出教學手段應多樣化，增加師生互動；教學內容應做到與時俱進；考核過程化且科學合理。只有這樣才能使學生能夠在學中用，在用中學，有效調動學生的積極性和創造性，在提高教學效率的同時加強學生對智能交通系統的研究興趣。

關鍵詞 智能交通系統 教學內容 教學方法 考核方式 改革

隨著信息技術、數據通信技術、計算機技術、控制技術等先進技術的快速發展，智能交通系統已經融入到社會生活之中。但是，我國的智能交通仍然處于初級階段，創新性的研究相對于發達國家來說較少，因此，我國需要大量的交通人才投身于智能交通系統的研究之中，據此，我院以培養軌道交通專業人才為主的交通運輸專業仍將“智能交通系統”課程列為本科培養方案中的一門專業任選課程，目的就是為了滿足當今社會交通領域的發展需求，使學生全面了解智能交通系統方面的相關知識，在教學過程中既教授學生智能交通系統相關的概念、體系框架、理論和先進技術等，又要時刻引領學生把握交通領域發展前沿，捕捉智能交通系統研究熱點，激發他們的創新意識，從而為社會輸送全面發展的交通人才。

1 課程性質和特點

“智能交通系統”課程涉及交通、通信、計算機、控制等學科，是一門多學科交叉、前沿動態教育課程。本課程涉及到的主要內容包括智能交通系統的概念、起源、發展歷程、體系框架、基礎理論、關鍵技術以及具有代表性的服務子系統的結構框架、工作原理和基本功能等，可以說該課程將數學模型和實踐措施貫穿于整個課程理論框架中，數學模型源于實踐，然而又結合實際生活中的交通管理措施解決實際的交通問題[1]。該課程涉及多門學科，理論知識抽象，而實際案例應用及分析少，理解難度較大，所以該課程特點可概括為“概念多、內容多、實`少、理解難”，如果教學過程中沒有把握好該課程的這些特點，很難解決“教”與“學”的矛盾。

2 教學問題淺析

目前針對“智能交通系統”課程的教學，以教師系統講授為主，即：教師提前備課，制作課件，在課堂上以PPT講解為主，在較短時間內可以向學生傳遞較為豐富的智能交通系統知識，教師自我感覺上課效率很高。但是，該課程涉及多門學科且實踐性較強，教師系統講授法存在很多缺點，學生根本學不進去，聽課很乏味，主要體現在以下幾個方面。

（1）教學手段老套。目前的授課方式以老師PPT講解為主，雖然老師注重知識的傳授，但學生常處于被動的地位，無法充分調動師生的教學與學習熱情，教與學都顯得呆板、被動，不利于學生主動性和獨立性的鍛煉和提高。主要表現在以下幾個方面：教師講課費心費力，但其教學內容沒有吸引力，比較抽象；學生聽課很乏味，感覺很枯燥，難以理解，例如學生寧愿在課堂上玩手機也不愿意聽老師滿堂的灌輸。加之該課程涉及到了多個學科，內容上大多都是宏觀介紹基本概念、框架體系、相關技術和應用，因此在實際教學中給學生的理解造成了一定的困難，且學生學習興趣不大，總感覺講解內容太抽象，無法體會到教學內容的實際意義。

（2）教學內容陳舊。目前，智能交通領域發展迅速，用傳統的教學手段和教學內容來向學生講解智能交通系統知識已無法滿足教學的需要，有很多學生反映課堂內容都是現實生活中很熟悉的案例，但是感覺又很遙遠、虛幻，聽之乏味，無法調動學生的學習積極性、吸引學生的注意力，學生捕捉不到智能交通領域發展前沿熱點，不利于學生創新能力的培養，更不利于交通運輸專業的發展。

（3）考核方式單調。該課程目前主要對學生進行期末試卷測驗，以此考查學生對該課程教學內容的掌握情況，主要考查內容包括：智能交通系統相關概念、體系框架、基礎理論的掌握程度，學生在考前對課程熱菟蘭怯脖常雖然學生能考出高分，但是考完之后學生什么也不記得，走上工作崗位更是感覺該課程沒有給他留下印象，學生的創造性受到壓制。另外，還有一種考核方式就是學期末讓學生提交一篇智能交通系統學術論文，以此來考查學生對教學內容的掌握情況和鍛煉他們的寫作能力，但是通過考查結果來看，大多數學生都是復制網上資源，渾水摸魚，敷衍了事，根本無法做到公正公平的考核，這樣還導致了不良學術之風。

3 教學方法改革

3.1 教學手段開放互動

“智能交通系統”是一門信息量大、知識面廣泛的課程，教師制作出的多媒體課件應具備包含內容多、表現形式豐富、交互性好等特點，在教學過程中教師能夠制作出既符合課程教學目標又能夠吸引學生樂于學習的課件尤為重要。[1]在教師備課過程中，除了滿足智能交通系統課程教學內容的完整性之外，要特別注意如何將激發學生的學習興趣體現在課件之中，因此，需要針對不同的課程內容給予不同的展示方式。首先，要懂得如何挖掘課程重點和難點而又不失教學內容的完整性和系統性；其次，要針對不同的教學知識點設計不同的展示形式，如有的教學內容以文檔和圖片相結合的形式展示，有的則配以視頻動畫講解，這樣才能最終制作出教學內容豐富多彩、吸引學生眼球的PPT課件。

除了制作高質量的多媒體課件之外，課堂講解可以說是教學過程中最為重要的一環，為了加強課堂氣氛，提高學生上課積極性，可以在課堂教學過程中針對不同的教學內容采用不同的教學手段。例如：針對智能交通系統的基本概念、發展歷程、體系框架等內容的講解可以采用系統講授法，傳授的知識量大、內容豐富，可以讓學生短時間內快速了解智能交通系統；對于智能交通系統中的基礎理論，包括動態交通分配理論、智能協同學理論、動態交通信息預測理論等，可以采用啟發引導式教學方法，由現實生活中的交通擁堵問題引出動態交通分配理論、智能協同學理論等在ITS中的應用，引導學生融入課堂教學，提升學生學習樂趣；針對出行者信息系統、交通流誘導系統、先進的公共交通系統、電子收費系統、先進的交通管理系統等ITS子系統的講解可以采用案例教學法，能幫助學生更好的認識這些ITS子系統的功能、工作原理和基本結構等；對于ITS中的基礎技術，如定位技術、通信技術、信息采集和融合技術等可采用研討式實踐教學法，通過GPS、手機導航地圖等產品的講解，啟發學生針對知識點提出相關問題，進行討論，發表見解。

3.2 教學內容與時俱進

科學、前沿的教學內容是良好教學的基礎，教學內容要與教學大綱相結合，與教學方法相適應，并能融入新的思想理論與知識。[2]智能交通系統發展迅速，單獨依靠教材挖掘該課程的教學內容，勢必會影響教師的教學質量，長此以往教學質量每況愈下，因此，為了彌補教材內容滯后性，必須廣泛搜集最前沿的智能交通類資料才能保證教學內容的前沿性，讓學生及時了解最先進的智能交通理念和發展趨勢，緊跟時代步伐，開闊視野，提升興趣。例如可以通過網站等途徑給學生介紹最新的智能交通系統研究成果及應用，如特斯拉開發的智能車輛、ETC系統、智能停車系統、交通流誘導系統等。

除了做好課堂教學之外，更加注重教學過程中理論與實踐的有機結合，在增強學生理論學習的基礎上更加注重培養學生的實踐和創新能力，在該課程中增加三個方面的實踐教學：（1）將課程實驗有機融入教學過程中，學生到我院交通工程系系交通工程實驗室參觀，并在老師的指導下試用相關的智能交通綜合控制設備，并學習相關的交通仿真軟件，通過實際交通問題的仿真再現，培養學生動手能力和解決交通問題的能力；（2）引導學生時常去關注智能交通系統及設備的企業，如安徽科力信息產業有限責任公司、北京四維圖新科技股份有限公司、北航車路協同與安全控制北京市重點實驗室等。另外，引導學生時刻關注智能交通系統的發展熱點，多去瀏覽相關的智能交通網站，如中國智能交通協會官網等，及時獲取最新的智能交通信息與新聞；（3）組織學生多參加我國智能車大賽、交通科技大賽、世界智能交通科技大賽等，以培養學生的創新能力。

3.3 考核方式注重過程

單純依靠期末考試試卷或提交學術論文的形式考查學生對智能交通系統知識的掌握情況顯然存在很大的不合理性，針對該課程教學內容豐富、實踐性強的特點，實現該課程考核的過程化可能會收到事半功倍的教學效果，而且更大程度上提高學生的學習積極性。該課程取消期末試卷考試，將考試環節改為課程實驗和專業課實踐大作業。課程實驗要求學生在實驗結束后撰寫實驗報告，而專業大作業由老師擬定智能交通系統相關的主題，如ETC系統、交通流誘導系統、車聯網系統等相關系統的設計，學生根據各自的興趣愛好自由分組，組內人數不限，選舉組長一名，進行不同的工作分工，大作業設計完成之后，在課堂上以系統展示或者PPT課件形式進行匯報和討論，老師和其他小組學生對其設計的系統進行提問，每組隊伍之間進行相互點評和打分，以此作為該課程大作業的成績。實現該課程考核過程化，還要做到考核的科學合理，在成績分配時也要做到公平公正，于是，成績設置如下：平時成績占20%（考查學生的出勤情況）、課程實驗占30%，大作業成績占50%。

4 結論

“智能交通系統”課程涉及多門學科，而且教學內容多、實踐性強，通過分析課程性質、特點和教學過程中存在的問題，從教學手段、教學內容和考核方式三方面進行了教學改革的探討。提出在教學過程中，教師不僅要根據不同的教學內容設計不同展示形式的教學課件，不同的教學知識點采用不同的施教方法，而且要特別強調與學生的互動，注重理論和實踐的有機結合，引導學生捕捉智能交通系統發展動態，讓學生積極參與該課程，培養學生對該課程的學習興趣，做到課程考核過程化，培養學生在學術研究中的自主分析問題并解決問題的能力，學生才能真正理解智能交通，才能取得預期的教學效果。