智能交通技术论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇智能交通技术论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

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

2智能协作技术在交通管理中的具体应用研究

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

2.1系统建设

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

2.2系统设计

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

2.2.1系统结构

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

2.2.2路口控制agent(CCA)

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

2.2.3区域控制

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

篇（2）

Abstract: With the rapid development of traffic network construction in China, traffic network is arranged in a crisscross pattern of highway, railway, the traffic safety put forward higher requirements. Intelligent traffic standardization construction is an effective way to improve traffic conditions, increase the traffic safety and promote the rapid development of economy. In this paper, with the implementation of intelligent traffic standards in China, distribution, the standard promotion strategy, analyzing intelligent transportation standard application system structure, technology, the application of countermeasures, to provide reference for the application of Intelligent Transportation Standards in china.

Key words: intelligent transportation; standardization; information platform; application; technology research

中图分类号：F512.3 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

一 前言

智能交通系统（ITS）又称智能运输系统，是在较完善的交通基础设施之上，利用先进的计算机信息技术、可视化安全预警决策技术、自动化控制技术、通信技术和系统集成技术等，以达到交通的高效便捷、安全舒适。而智能化交通系统的标准化建设是我国现代化交通网络建设的发展目标，近些年来逐渐受到重视。智能交通标准化也是交通标准化的新要求，也是智能交通建设与经济发展可持续发展的重要保障。

二 我国智能交通标准化应用现状

智能交通适于上世纪70年代末交通运输管理中对于电子信息技术的应用，主要集中在道路监控、高速公路收费、GPS、地理信息和系统集成等环节。智能交通标准化的应用也在逐渐完善，截止去年底我国智能交通现行的国家标准已经有148项，包括术语与定义、数字地图及定位、基础信息编码及表述、专用通信、信息服务、交通与紧急事件管理、电子收费、综合运输及运输管理、车辆辅助驾驶与自动公路等标准，但部分国家标准的标龄已明显偏高，需要进行重新修订和完善。随着经济的快速发展和交通网络的构建，智能交通的发展已经成为了城市建设和经济发展的重要目标，尤其是城市公共交通网络的建设。比如，北京、上海、深圳都投巨资进行城市公交网络的智能化建设，积极致力于交通运行协调指挥（TOCC）和路网监管、公交安保等服务体系的建设，建设完善的交通状态指数采集系统，为市民提供全方位的交通信息综合信息服务。进入十二五期间，各省市的智能交通标准化建设，在构建公路综合管理系统、数据标准体系和安全认证体系、危货运输车辆联网控制、ETC收费系统建设等方面都不断有新技术应用出现，信息采集度更高，更能适应人的应用要求。其中很多新技术的应用大量的利用了传感器通信技术和可视化预警决策技术，这些智能交通标准化技术被广泛的应用在智能公交系统（公交车辆智能调度系统、公交IC卡系统、公交客流量检测系统、城市快速公交系统、城市轨道交通系统）、城市智能交通管理系统（城市交通控制系统、交通诱导系统、城市交叉口闯红灯拍照系统）、城市交通电子收费系统、城市共用信息平台系统、城市交通信息服务系统、汽车安全技术等领域。

但是，我国的智能化系统建设与行业标准的完善步骤不统一，使得我国的智能交通标准化应用存在着很多问题，诸如各省市各自为政没有固定统一标准，省市、地区之间的智能化系统建设也不平衡甚至有些地区缺失、信息的共享平台尚未建立，没有形成统一的智能化交通系统信息网络。这些问题都对我国智能交通标准化应用提出了跟高的要求。

三 智能交通标准化的应用对策思考 经济和城镇化的快速发展以及交通网络的不断扩大，再加上城市建设中的地下交通、立体交通的体系构建，对智能交通发展提出了更高要求，智能交通标准化的应用，需要做好以下几个方面的工作：

1.加快智能交通标准的统一整合，地区之间的标准和新旧标准的统一要逐渐统一和完善，借鉴国外先进智能交通应用技术，形成中长期标准战略。

2.国家相关主管部门引导各地尽快对智能交通标准化应用情况进行调查研究，结合标准化技术组织，推动标准的制定、效益评估、信息沟通等公共服务作用。

3.发挥智能交通标准化产业相关企业的研发创新优势，以标准指导研究方向，以新技术平衡智能交通标准，相互促进提高，鼓励企业研究智能交通技术标准的配套政策，进一步完善标准化体系。

4.加强智能交通系统方面的人才培养，创建宽松的人才环境，鼓励科研院校进行标准修缮和技术创新。

5.国家主管部门引导各部门之间的信息沟通与信息网络的建设，将交通网络与城市公交、公路交通、经济发展网络、公共安全、社会治安等各方面，实行多头联动、信息共享。特别是在公共安全预警与辅助决策信息的网络建设，提高公共交通安全和社会治安监管网络的预警和快速反应机制。

6.各级政府主管部门应建立相关制度，促进电子地图、GIS、交通模拟、交通信息采集等新技术和产品的应用推广，增强交通规划的信息化水平和交通工程设计水平。

7.国家政策要倾向于投资决策、中长期科学规划、系统开发研制方面的优惠政策支持，使企业更积极的投入城市智能交通系统的产品开发与生产，促使城市智能交通系统产业化的快速发展。

8.因地制宜推动城市智能交通系统建设，“统筹规划，分步实施”的原则，确定不同地区之间的城市智能交通系统的中长期建设目标和发展策略，减小经济发展不平衡造成的智能交通标准化建设的差距。

9.智能化交通的建设重点侧重于公共交通系统、交通管理系统、信息服务系统、收费管理系统、安全系统、仿真系统的标准化建设，例如公交智能调度系统、城市道路交通监控系统、交通突发事件自动检测系统、可视化安全预警决策系统、交通违法取证系统、出行信息服务系统、自动收费系统、事故安全助手、交通紧急救援系统、交通模拟仿真演练系统等，并以系统的运行验证智能交通标准的合理性、实用性。

10.构建统一的信息网络共享平台，充分利用计算机技术和自动化控制技术以及信息数据分析预警技术，形成可视化信息大网络平台，面向公众查询信息和各部门之间的信息沟通，是智能化交通系统的应用更具有实际意义。

结语

智能交通系统发展与系统标准化的应用有很大的关系，标准化的应用应该根据城市道路交通发展的实际情况，结合智能交通面临的问题和发展趋势，制定交通网络智能化发展的中长期规划标准，将先进的智能交通标准化技术应用到交通管理、安全管理和经济发展战略中，为我国智能化交通系统的建设、经济可持续发展、社会健康发展提供便利和技术保障。

参考文献：

篇（3）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：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

近年来，随着我国高等教育教学改革的深入发展，更多的院校更加注重大学生创新创业教育的培养。依托高校专业教学优势，将创业教育的基本内容融入专业教学的各个环节，不失为提高高校教育质量的一个发展方向[1]。本文以交通运输专业智能交通系统课程为例，谈谈如何在专业课程教学中引入高校创业教育。

1 智能交通系统课程的主要内容[2-3]

智能交通系统课程是交通运输专业一门重要的专业课程。智能交通系统（Intelligent Transportation Systems，简称ITS）将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。该课程的主要内容有三大部分。

1）ITS框架体系。确定适合交通体系的智能交通系统体系框架，为国家进行智能交通系统规划、实施、管理、设计提供依据。智能交通系统体系框架的组成部分主要有用户服务、逻辑体系结构、物理体系结构、通信体系结构、标准化工作、费用效益分析及评价、实施措施及策略等七点。

2）ITS关键技术。该课程主要介绍网络技术、通信技术、检测技术、人工智能技术、数据库技术、车辆定位技术、地理信息系统、IC卡技术等高新技术。这些技术都属于世界高端技术，研究深入，并且创造的社会价值很大。

3）ITS的应用。该课程主要介绍交通信号控制系统、交通信息服务系统、智能交通管理系统、智能公共交通服务系统、电子收费系统、多式联运系统、都市集成枢纽智能交通管理系统、智能车辆系统、自动公路系统、紧急事故处理等应用，这些应用与国民息息相关，创造了高额的社会经济价值。各个国家都在大力发展智能交通产品，占领市场份额。

2 智能交通系统的学科特点及存在的问题

智能交通系统课程是一门交叉学科课程，涉及车辆、交通、运输、道路、通信、控制等多学科。其基本理论框架从实践出发，经过抽象、概括、归类得出的科学实践的模型，反过来又结合各种技术措施用于指导交通运输实际问题。课程特点可概括为“概念多、理论多、内容多、理解不易深入”，而这也是学生在学这门课程中反映最多的问题。

智能交通系统又是一门实践性较强的课程，其理论框架来源于实践，但不是推理得出，而是通过归纳总结、反复实践验证得出合理结果，有了框架理论才可介绍主要技术以及实际应用。因此在讲述时，虽然强调理论框架体系的基础地位，并要求详细讲解，但是学生仍显得似懂非懂。由此容易导致学生的学习兴趣下降，认为该部分内容意义不大，也就是“学了没用”，从而严重影响后面内容的学习和理解。

从学生的考试中也可看出一些问题，在回答主观性题目时，存在的问题较多。对于简答题和名词解释题的解答主要靠死记硬背，考试过后很快就忘了，无助于这门课的学习；反映学生理解水平的论述题，学生的回答要么空洞无物，要么就是死记硬背教材上的内容，灵活理解掌握和运用能力较差。比如，论述题“谈谈你对智能交通系统（ITS）应用的理解”，学生一般将课本上智能交通系统概念、框架体系、车辆导航系统、交通信号控制系统等内容死记硬背下来答上，并无自己的理解看法，对智能交通系统真正的应用并无太多了解。

笔者认为，造成这种情况的一个重要原因是没有抓住学生的学习兴趣。那么如何抓住学生的学习兴趣呢？就要想学生所想。如今的大学生与社会接触较多，心中所想主要是能够学一些有用的知识，有助于以后的就业。智能交通系统课程与实践联系较紧密，可以将创新创业的理念融入课程中去，从而吸引学生的注意力，让学生能够主动学习这门课程。这样，不仅该课程的教学效果得到增强，还训练了学生的创造创新能力，有利于创造互惠双赢的局面。

3 如何在ITS课程中融入创新教育

在大学本科的教学过程中，如何将创新创业教育融入智能交通系统课程中呢？笔者在自己的教学实践中，通过不断调整教学思路和授课方式，总结出以下几方面经验。

3.1 教学大纲

目前中国的本科教育基本是按照教学大纲进行教学，教学大纲一般2～3年修订一次，以适应社会经济的发展变化。在修订过程中，可在教学大纲中有意识地逐步添加创新创业内容。

1）在“课程基本要求”中，增加“了解当前智能交通系统相关经济技术产业”等内容。

2）在“课程内容”方面，在智能交通系统关键技术和智能交通系统应用两大部分内容中，增加先进技术的案例。最好能以某一个项目为例，介绍研究目的、研究内容及研究工具等内容。

3）“习题”部分，可以形式多样化，增加论文、调查报告等形式。

4）“成绩考核评定办法”可以适当灵活，应当增加创新创业的思想，引导学生发散式思维。单纯的普通试卷考核方式很难体现学生的全面学习成果，而教师对学生学习过程中的个人看法在一定程度上可以反映学生的实际学习情况，因此有必要加大平时成绩的比例。

3.2 教材

智能交通系统课程教材比较多，大多是系统性、综合性的普通教材，如《智能交通系统概论》《智能交通系统体系框架原理与应用》等。笔者建议可以选取这类教材作为主教材，系统介绍智能交通系统的理论知识，同时增加智能交通系统有关创业实例作为补充。教师在授课时将辅助教材融入主教材中。当然，也可以自编教材，侧重开发学生的创新创业思想，以教材结合创新创业思想，将案例编入智能交通系统的理论知识中去。当然，因这类教材专业目的性强，可作为教师、学生的重要参考教材。

3.3 课堂授课

课堂授课是在智能交通系统课程中融入创新创业教育至关重要的一环，授课的好坏直接决定了学生的创新创业思想的接受程度。在课堂教学中，按照教学大纲和适当教材，选取有相关经验的教师进行授课。

笔者从事该课程的教学已有4年的时间，授课对象为交通运输专业的学生。经过几年的尝试研究，笔者认为可从以下几个方面来进行改进。

1）教学方法改革。课堂授课时，采用行动导向教学模式。授课过程中采用案例分析法、模拟情景法、项目教学法、仿真教学法等一系列不同于传统理论讲授的教学方法。“行动导向”教学模式下的学生不再处于被动接受地位，而是处在积极的、主动的地位，教师不是单纯地给学生灌输知识，而是让学生参与到创造性实践活动中来。学生需要动脑动手，亲手操作，进行观察、收集、分析资料等活动，在实践中培养学生与他人合作、交流的能力，培养分析问题、解决问题的能力，形成综合性的知识结构，培养综合性的能力和创业意识，使大学教育适应经济社会的发展要求。

讲课过程中，教师应注意在智能交通系统关键技术和智能交通系统应用两大部分内容中，引入创新创业意识，引导学生积极主动思维，提高学生学习的积极性。教师应当有意识地讲述一些世界前沿技术，开阔学生的视野，增强学生的学习兴趣。在介绍智能交通系统相关技术及其应用时，教师可以引入当前国际或国内先进的智能交通系统产品，如智能车辆技术、车辆模拟驾驶技术、停车场智能管理系统、智能交通控制、交通监控图像识别技术、地理信息系统、不停车收费等技术产品。

2）授课顺序适当调整。通常的授课程序是先讲智能交通系统框架体系，再讲智能交通系统关键技术，最后一部分是智能交通系统的应用。学生普遍反映前面听着没意思，进而失去学习的兴趣。进行顺序调整后，先讲智能交通系统的应用，联系国内及国际上实际的应用成果，接下来介绍要实现这些应用需要哪些主要的技术，最后介绍实现实际的应用效果不仅要有技术支持，还要有框架体系支撑。这样一来，有利于调动学生的学习积极性。

3）学生角色的适当调整。对于授课内容中比较偏重于理论、学生难以理解的部分，可以让学生说出自己的理解，甚至让学生当老师，上讲台对这一部分内容进行讲述，而后让其他学生提出意见，再进行重复讲述，直到学生都理解了为止。另外，对于智能交通系统的应用部分，可针对某一方面的内容让学生自行查询资料，选择有代表性的案例在课堂上进行讲述，并适当发表自己的看法。实践表明，这样做可大大调动学生学习的积极性。

3.4 实践环节

实践环节是学生验证学习内容、增加直观认识并进一步吸引学生兴趣的重要教学环节。可通过现有的教学设备开展课程实验，切实接触其核心技术。做实验时，不拘泥于参观、演示等被动的方式，可进行拆解观察、编程修改等模式。也可通过布置实践类作业，完成学生自主的实践环节。

智能交通系统这门课共开设了车型自动分类系统和智能停车场管理系统两个实验，可将这两个实验设计成综合性、设计性实验，在实验前只告诉学生实验目的和必备的实验设备，由学生自行设计实验步骤。通过实验，学生不但掌握了所学的理论知识，而且培养了实验技能、方法，锻炼了动手操作能力，提高了分析问题和解决问题的能力。

同时，还可以布置实践类作业，如布置调查社会性停车场的智能控制模式、调查车辆智能控制设施等实际调查类环节，并衡量其社会经济价值，进而刺激学生学习积极性，激发其创新创业的理想。

3.5 考核方式

课程结束的考核可以总结学生学习的效果，学生也可以通过考核结果看到自己的学习程度，一个合理的考核方式更能激发学生的学习兴趣。目前，我国高校的课程考核方式较为死板，尤其是理工科课程，多以试卷考试为主，学生需要死记硬背，不能体现学生的实际应用水平。

对于智能交通系统课程，在适当引入创新创业的内容后偏重于实际应用，概念等识记部分的比重相应降低，可采取布置论文、大作业、项目报告或者辩论口试等形式。考核形式亦可不局限于一人一题或一人一卷，可以分组协同，共同完成，这样有利于学生更好地体现自己的创业理想。具体选择何种考核方式可由教师根据实际情况而定。

当然采用非试卷的考核形式，应做好考核计划并制定合理的评分标准，以更好地考核每个学生的学习实践水平。

4 预想

通过融入创业教育，有利于提高学生的学习积极性，扩展学生的思维，为创业积累一些理论基础。但考虑到实际情况，有创业理想的学生可能终究只是一部分，为了更好地开展这门课并训练部分学生的创业能力，可在课程考核中采取区别对待的方法。对于有创业理想的学生，可组建创业兴趣小组，学生之间进行分工合作，进行一定范围内的模拟创业。考核时，可要求学生交付企业计划书、可行性报告、企业年终总结等资料，分别予以考核。对于创业兴趣不大的学生，可按常规进行考核。

通过以上课程改革，可望实现智能交通系统课程与社会实际的紧密结合，增强学生的实际能力，并培养学生的创新创业精神。

参考文献

篇（4）

近半个世纪以来，交通拥挤、道路阻塞、交通事故频繁、空气污染严重等正制约着人们的生活质量的提高以及社会的发展，为了有效地解决交通运输问题，美国、欧洲、日本等发达国家都曾试图通过直接修建道路来解决交通问题，但是土地资源是有限的，道路的里程数远远满足不了人们的交通需求。随着信息时代的来临，人们在有限的道路基础上，通过运用信息通讯技术与交通技术的有机结合，从而建立起一种大范围、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的智能交通系统。

一、国外智能交通发展现状

60年代末以来，随着科技应用领域的拓宽，西方国家开始研究运用计算机、通讯、信息及控制技术来改善交通状况。80年代中叶以来，这种研究得到飞速的发展。进入90年代以后，美国、欧洲、日本以及澳大利亚、韩国等国家，对智能交通系统的研究开发给予了更高的重视。在1996年后，日本把智能交通系统提升到了作为组成未来社会的基本要素之一的高度，加大对智能交通系统的开发、研究以及应用的投入。其中的成果包括：（1）有利于驾驶员的导航系统。为了使驾驶员在驾驶中可以采用最佳行动，通过分散交通流等为驾驶员提供便利，将经由路线的堵塞信息、所需时间、交通管制信息、停车场的满空信息等提供给驾驶员。日本在全国重要城市的道路上实施了一种名为“汽车信息和通信系统（VICS）”能接收信息的最新技术。（2）公路自动收费系统。日本的收费公路超过了8000km，有必要开发出适合全日本收费公路的自动收费系统。为此日本安装了ETC，基于DSRC，通过交互通信将汽车和道路联系起来，IC卡与安装ETC 车道上的无线装置联系，记录收费信息。日本开发了基于汽车的标准电子支付框架，到2002年，全国收费站预计有60％的收费站安装ETC。（3）安全辅助驾驶。驾驶员如果能实时地通过各种类型的传感器掌握道路周围车辆的情况以及其他驾驶环境信息，就能很好地避免了交通事故的发生。为此他们开发了这些项目，包括先进的安全汽车（ASV）、超级智能汽车系统（ SSVS）、自动化公路系统（AHS）。（4）交通管理最优法。为了处理与大流量交通有关的问题，日本已经使用了交通控制系统。包括信号控制、车载设备获取的交通信息、公交优先、动态路线引导系统、商用车辆监控、绕行信息、减少交通污染的控制信号等。

二、国内智能交通发展现状

我国关于智能交通系统的基础研究很薄弱，随着科学技术的发展和社会的进步，我国开展智能交通系统研究已具备了技术基础、国家政策倾斜和一定的市场需求。以下是我国在智能交通系统研究的初步成果，为今后我国交通进入令人耳目一新的阶段打好了基础。这些技术方法包括：（1）城市信息管理系统。这个系统按三个阶段进行建设：第一阶段为城市GIS 数据库建设，第二个阶段为信息网络建设，第三个阶段为车辆管理信息建设。不仅为ITS 系统提供直接相关的动、静态信息，同时也为未来城市发展提供各项信息服务。（2）道路交通信息系统。这个系统由三部分组成，分别是信息的采集、信息的处理和信息的。采集信息包括交通拥挤、道路施工、以及停车泊位等。信息的处理就是将通过采集的信息在交通信息中心进行处理和分析。信息的是将经由交通信息中心处理和分析过后的实时和预测信息通过车载器、电子显示屏、无线通讯、因特网等信息渠道给驾驶员和出行者。（3）网络电子收费系统。这系统的目的是为了实现大范围区域内不停车收费，该系统是车路间信息通信系统，通过微波通信技术实行收费路网“一卡通”。（4）多式联运管理服务系统。为了向客货运输提供联运服务、以及高效的运输服务和高水平管理，该系统将各交通方式的运费、管理、服务系统通过计算机网络技术进行了联网。

接下来浅谈智能交通在我国应用的一些特点：（1）为大型

的国际活动提供高效的服务。为奥运会提供服务的北京市智能交通系统，不但实现了对大范围交通状况宏观的把握，而且做到了对车辆和人员的精细化管理，实现了对社会交通与奥运交通周密组织与协调。（2）具有自主知识产权的ETC系统形成产业。目前，我国已经开通了600多条不停车收费车道，用户达到60多万人，不停车收费已经初步形成产业，在节能减排方面也具有明显优势。（3）具有规模的车载导航仪。我国基于数字地图和GPS的静态导航已经得到了较大规模应用，基于动态交通信息的动态导航正在同步扩大应用。

篇（5）

一、智能交通指挥系统

由于以前的交通管理指挥系统的交通指挥方式的局限性，结果导致在整个系统应急处理过程中不可避免地出现非同步性以及工作效率的低下，例如针对城市交通状况的收集，传动的指挥方式往往依靠“交警采点+采点结果汇报于指挥中心+给出解决措施”的方式来实现，此种解决方法属事后行为，因此对城市交通状况的改观非常不利；针对交通事故的处理，交通事故发生的不可预见性往往使事后取证出现较大难度，因此多数交通事故难以被及时处理，那么势必引起更大面积的堵塞。针对此类情况，本文介绍了一种以3G通信技术为基础技术的智能交通指挥系统。基于3 G通信技术的智能交通指挥系统具体由若干监控远程、监控中心、3 G数据通信链路组成，另外，以 TCP/ IP协议的3 G通信技术被运用到交通部门，能够直接实现运行，此外前端摄像机的视频信号具体经网络视频服务器实现从网络向分节点的传输，随后经分节点直接传至网络，但若分节点存有矩阵，亦可把矩阵与 DVR连接起来，随后直接传至网络。监控中心要想对多个的设备硬件进行控制，那么需要具体把用户的需要、监控的现场情况进行周密结合。高速云台、数字解码器、画面分割器、远端监控主机、3G数据传输模块等设备是主要的远端监控使用器材；同时监控中心使用频率最高的设备主要包括3G无线路由器以及切换视频矩阵等。此类设备在实际配置过程中，主要是从用户实际需求的角度出发进行配置的。3G网络是该交通系统的主要组成部分，也即是该交通指挥系统主要通过3G网络传输交通路口的视频信息与相应的信号控制信息，借此实现智能交通指挥系统组网新的发展，此外网络管理用户能够实时浏览监控若干监控现场。

以3G通信技术为基础技术的智能交通指挥系统在采集图像信号以及处理图像信号的过程中，往往以DSP高速处理仪为主要手段实现高效精确地处理，想要进性增强或复原图像，那么就应通过预处理的图像模块。而处理之后的图像则是通过颜色标准探测模块、运动目标检测模块等模块完成接收。对于运动的目标而言，主要以模糊跟踪控制技术为主要技术手段实现动态智能跟踪。想要以网页浏览图像或者回放、查询历史数据，则应通过多媒体科技、Web数据库科技技术；要想实现信号、语音、视频等数据的远程传输，则通过现场总线科技、无线通信科技与压缩图像解码技术，（见图1）。

基于3G通信技术的智能交通指挥系统具有实时性、同步性与分布性是以3G通信技术为基础的智能交通指挥系统的主要特征与优势，同时，该交通指挥系统在多道路交通实时情况的监测中，还具有级联的监控中心模式（如图2所示）以及多级监控模式等，此外该系统还可实现多级系统组合，最终可以扩大交通视频的监测面积，扩充监控系统的储存量。用户在需要浏览监控时，仅需服务器以及浏览器，就能够对道路交通的相关信息实施监控。

二、智能交通指挥系统的核心技术分析

通过以上分析可知，在道路交通指导过程中，主要应用的关键技术包括TD- SCDMA3 G移动通信技术（如图3所示）以及移动通信技术、压缩解码技术、交通流量最佳的计算办法等。本章节着重介绍TD-SCDMA3G移动通信技术、CDMA2000移动通信技术、最佳交通流量预测算法。

（1）TD-SCDMA3G移动通信技术。TD-SCDMA3G的设计最好采用分布式软件体系结构，以便实现简化软件设计，降低软件模块间的耦合及改善软件编写、调试、维护的环境。TD- SCDMA3 G具体包括接口与通信、移动台模拟器、系统模拟器（见图3）三部分。其中，系统模拟器的突出作用在于实现基站仿真，该系统模拟器主要由几大功能模块构成：人机界面，信令程序编译、消息收发以及信令提取、信令解释等。而具有智能天线的TDD模式则是TD-SCDMA3G主要采用的模式，用户以智能天线为载体，进行距离与方位的定位，此时仅需借助接力切换方式，便可使基站与基站控制器结合用户的实际距离与方位信息对移动手机用户的异动情况进行判断，在此基础上保证切换到相对应基站临近区域的及时性，促进接力切换到位，从而使切换过程中对临近区域基站信道资源的占用率得到全面降低，并大幅提升切换成功率。同时，TD-SCDMA系统在传送数据业务的过程中，如传送2Mb/s数据业务的过程中，通过码片速率为1.28Mb/s以及频带宽度为11Mb/s方式便可顺利完成数据业务传送。目前全球频谱资源均呈现出极度紧张的状态，若想找出完全符合要求的对称频段，实属难事。针对D-SCDMA系统，其仅需满足某个载彼的频段便可顺利使用，由此实现对现有频率资源的灵活利用。（2）CDMA2000移动通信技术。在CDMA技术中，CDMA2000是一种关键的技术，它以提供足够高的数据速率来满足 IMT-2000的性能要求为主要目标。此项技术特点如下：无线接口源自 ANSI TIA/ EIA-95、网络结构源自 ANSI TIA/ EIA-41、信道带宽 N* 1.25MHz（N取1、3、6、9、12）、扩频码片速率 N* 1.2288Mbit/s（N取1、3、6、9、12）、双工技术 FDD/ FDD等。功率控制技术以及具有较好的延时性能、选择效率与编码增益高等优势的高效信息编译码技术是CDMA2000中最为核心的技术。由此可见， CDMA2000具有诸多独特性，其一，大容量系统，相同的无线信道可以满足全面的 CDMA客户，所以，如果用户进行经验交流，那么信道内其他用户所受到的干扰势必大幅度降低，所以 CDMA系统对人类语言特点的充分利用能够使相互干扰程度大大降低，同时实际容量能够增大至原来的三倍左右，从理论上分析，模拟网络比 CDMA数字移动通信网的系统储存容量小近19倍左右，其实，增大的值比模拟大约9倍左右和较 GSM增大4～5倍左右。二是CDMA系统通信性能更好。对于在硬切换过程中常常出现的掉话现象，可通过软切换技术对其解决，同时带宽与频率相同时 CDMA系统工作能够大幅度降低软切换技术的实现难度，从而促进通信质量的全面提升。由此可以看出，CDMA系统在获取声码器速率时，主要是综合运用自适应阀值技术以及误码纠错等多种技术实现的，通过这几种技术的综合运用，能够获取质量更高的数据。三是频带利用率超高。CDMA作为扩频通信技术，虽然占有部分频带带宽，但其允许系统区域内重复使用单一频率，进而使用户共享同一频带的同时，实现频带利用率的大幅度提高，此外若按各用户占用的频带进行计算，其结果也会使用户对频带使用效率全面提升。与此同时，CDMA系统能够结合差异的信号速率，并且在信道频道上自动调整为相对应的形式，最终可出现较高的频带的利用效率。（3）最佳交通流量预测算法解析。除上述两种关键技术以外，最佳交通流量预测算法亦属智能交通指挥系统的关键技术。人工神经网络的建模主要经数据的输出与输入来实现，计算模式属于并行，所以，该模型的特点是高速的计算能力、非线性的映射能力、自学能力与自适应的能力。目前人工神经网络呈现出多样性，其中误差逆传播网络的应用范围最广，目前该项技术已占据着前向网络的中心地位。实践证实，BP网络以及以高阶神经网络为代表的误差逆传播网络是许多神经网络模型中最常使用的形式。相较于传统误差逆传播网络而言，高阶神经网络具有其独特性，像智能神经元存在与高阶神经网络，思维能力是智能神经元的主要特点，另外内部的函数转移可以从分析外部的网络来实现自动调整，进而获取更佳的学习效果。

三、结束语

综上可见，当前的智能交通监测系统是多种先进技术综合应用与结合的成果，例如，3G通信技术、图像数字传输技术等，是保障道路交通的舒适性与安全性的重要手段。实践证实，基于3G通信技术的智能交通指挥系统能够实时采集到监控区域行人或车辆的流量及交通运行情况，并以所采集的信息数据为依据，方便交通指挥人员高速判断交堵塞情况等，从而做出及时决策，确保道路交流正常有序运行。

参 考 文 献

[1] 李玲，王婷. 基于GPS定位及3G通信客运车辆监控系统设计[J]. 现代电子技术，2011，34（18）：18-20

篇（6）

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。

一、智能交通技术在我国的发展现状

中国是一个发展中国家，交通运输基础设施短缺，需要加快建设，另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架，建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线)，而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段，中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年，国家交通部、建设部，公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。

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

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

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

二、发展中国智能运输系统的对策

中国经过改革开放20多年来的建设，交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高，交通运输技术装备得到明显的改善，使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡，已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡，已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡，并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比，仍存在着一些差距。和发达国家相比，虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距，但改革开放的政策使我们的发展速度较快，发达国家今天遇到的问题，我们已经或者今后必将会深刻地感受到，为使交通运输业适应21世纪的要求，我们应采取积极的对策，根据国情发展中国的智能运输系统。

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及欧洲的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

篇（7）

城市交通系统与人类生活密切相关，是城市平稳、快速发展的主要支撑条件。然而，随着城市快速发展，交通拥堵等一系列城市交通问题涌现。如何缓解和预防交通拥堵成为了城市建设的重中之重。造成交通拥堵的原因很多，既有道路设计不合理、道路网不够完善；也有交通管理不及时、不准确等因素。以下重点关注的是在现有道路条件下，高效合理地解决交通拥堵问题，实现城市交通系统的组织优化与控制、城市交通信息融合与集成等。

主要展开的研究工作如下：

（1）借鉴聚类感知的概念，提出基于信息融合技术的交通流聚类感知算法；

（2）通过列举典型场景，阐述论文所提算法的实现流程。

经大量分析与实验结果表明，此项研究工作能提供实时、快速、准确的交通流数据，大幅降低市政建设的运营和维护成本，取得的成果将丰富该领域已有理论，且有较好的应用前景。

1 现状分析

智能交通系统（Intelligent Transportation System，ITS）作为现代交通的新概念，综合运用各学科理论，将人―车―路―环境系统通过相关技术群（先进的信息技术、数据通信传输技术、电子控制技术、计算机处理技术、传感器技术等）有机地结合为一个运行有序的系统，使其综合运用于整个交通体系中，从而达到提高交通运输效率、保障交通安全、改善环境质量、提高资源利用率的目的[1]。其中交通量调查是智能交通系统的基础。

现行的交通流量检测主要分出/入口检测和横截面检测，较为先进的技术有以下两种：

1.1 利用图像处理与识别技术，通过视频信号检测道路交通流量[2]

该系统利用摄像头作为视频探头，由图像处理设备将模拟信号转换成数字信号；通过计算机对转换后的数字图像进行分析处理，从而识别车辆；当车辆通过“虚拟线圈”时，检测车流量及相关车辆信息，并将数据传输到交通控制中心。

1.2 电子感应器统计

目前主要应用于国外，每1～3公里设置一个横截面电子感应器，用来统计路网通过数量，同时监控堵车情况。如果两个感应器之间在短时间内数量出现异常（即堵车或事故），就会自动报警。

上述两种技术势必受到诸多客观因素的影响，如天气状况、周边高建筑群、车辆违规并道、人车混杂等。此外，以上两种技术的架设及运营成本高，不能覆盖城市交通的各个角落。针对上述问题，利用聚类感知技术统计交通流信息，大大减低了客观因素的不良影响，提高了数据收集的实时性、准确性。且由于无线通信网络的全方位覆盖和移动通信运营商扩大市场业务的需求，因此所提技术不会对交通检测系统的架设和运营维护增加成本。

2 基于信息融合技术的交通流聚类感知算法

随着我国城市移动电话的普及，机动车内乘客基本可以实现“人手一机”。利用移动通信基站群的定位技术，论文提出了基于“手机定位”和“乘客簇聚模型”的交通信息估计算法，基本思想是利用移动通信基站群对辖区内的所有手机进行不间断定位，通过模糊判断的方法确定哪些手机位于运动车辆的内部，进而判断不同手机所归属的不同车辆，最后获得车流信息。无需借助任何传感器网络，移动通信基站群就可以像长了眼睛一般，“看到”车流，感知全局交通信息。

根据以上分析，本算法包括：独立车辆的识别、在路车辆数估计。

2.1 车载手机识别

（1）信息收集。利用通信运营商的基站网络定位功能采集道路沿线手机的位置、速度、加速度，进而得出随时间变化的曲线。

（2）信息判断。一般的车载手机具有如下特征：①速度应大于30 km/h；②位于城市公共交通路段上。

通过收集到的手机信息，将不满足上述条件的手机排除，得到较为准确的车载手机，即可获知城市道路交通流状态，用于对实时路况进行智能分析。例如：通过卫星定位及相关检测技术获取的基本道路车辆分布情况与利用通信网络定位手机信息的结论基本保持一致。

2.2 聚类分析[3]

将手机的位置分布、速度和加速度作为基础信息，并认为在一定时间内，位置L、速度V、加速度A分别始终保持在一定区间内的手机属于同一辆车（如图1所示）。

①根据手机参数（位置L，速度V，加速度A）判断是否归属同一辆车；

②依据聚类分析算法（如图2所示）判断监控路段内车辆的构成。

先将每个手机看成一个个独立的聚类，称为原子聚类，然后查找每个原子聚类最近的一个原子聚类，若该两个间距小于最小类间距离，则合并为一个聚类。以此类推，直到所有对象均聚合为一个类为止。

2.3 聚类算法

根据以上参数，可以得到关于手机位置L、速度V、加速度A的矩阵X，如公式①所示。

手机距离矩阵D，其中的每个元素dij表示手机i与手机j在m维空间上的距离。手机i与手机j的距离彼此接近时，该数值接近0；该数值越大，表示手机i与手机j之间的距离越远，如公式②所示。

根据同辆车上车载手机位置、速度、加速度较接近，将距离矩阵中距离最小的两个类合并，求取新的距离矩阵；重复以上操作，直至满足一定聚类阈值时，聚类结束，同时获得类别数（即在路车辆数）。

聚类过程中记录每次合并类的手机ID号，聚类结束的同时获得手机ID所属车辆及每辆车的车载手机数量。

3 仿真结果及分析

采用微软公司第三代高性能计算平台Windows HPC Server 2008 R2中的Job Manager监视数据[4]，对基于信息融合技术的交通流聚类感知算法仿真过程如下：

（1）创建Active Directory域，并在域内部署一万个计算节点（node）；

（2）将节点放置在集群内；

（3）用XLL随机为每一个节点赋值，包括位置L，速度V，加速度A；

（4）通过Excel宏计算和SOA功能，将速度差小于1 m/s，加速度差小于0.5 m/s2，位置差小于3 m的节点归为一类，并将结果返回；

（5）将计算出的同类节点放在同一节点组内；

（6）根据实际需求（如不同用户之间最短距离），对步骤（4）和（5）进行循环；

（7）利用Job Manager监视数据，根据节点的速度V，将其划分为5个不同等级，按由深到浅的颜色生成热图（如图3所示）。

4 算法应用

4.1 公交动态调度监控

对于某特定公交车而言，运行线路是固定的，它没有路径选择问题。公交控制中心利用聚类感知技术提供的检测数据（包括客流量统计和公交线路拥堵情况），预测发车频率。一方面便于公交车避开拥塞路段，防止大型公交车加剧特定路段的阻塞，避免阻塞的恶性循环；另一方面，公交公司可以通过无线通信平台向各个公交站点发送公交系统动态信息。该业务使乘客掌握及时的公交动态信息，在第一时间选择最快捷、最舒适的公交线路出行，提高了公交系统的运力和效率，缓解了城市交通的压力。

4.2 私家车最快路径选择

基于信息融合技术的聚类分析算法，力求通过一个无线感知处理系统生成一个实时交通路况图，从而帮助车辆选择合适路径，充分利用当前道路，实现缓解阻塞、疏导交通的作用，提升城市整体应对突发交通事故的能力。

权威媒体调查表明，私家车出行要求集中在两点：选择最短路线或者最快路线。最短路线容易选择，而最快路线可以由服务器利用基于手机聚类分析所得的动态电子地图为司机提供行驶建议。在热点路段严重堵塞时，这一点尤为重要。

4.3 智能交通信号灯配时的应用

由交通控制中心通过线路统一调整各大路口处交通信号灯的配时及优化[5]。关于各路段信号灯准确配时的方法（如图4所示）：

（1）由手机聚类方法，计算出道路车流量L和车流速度V；

（2）要解决红色路口处交通信号灯的配时问题，还要找到周边路口的分流情况，从而确定主干道车流

量变化系数θ，以便较准确地确定出信号灯的配时比例，如公式③、公式④所示。

5 结束语

结合成熟的无线通信网络和聚类感知技术，提出基于信息融合技术的交通流聚类感知算法，对交通检测系统提供了实时可靠的数据支持，对构建庞大的智能交通系统提供了技术保障。实验结果表明，算法有效解决了城市交通拥堵问题，包括车辆调度、路径选择和自动化交通指挥等。

基于移动通信运营商的网络平台整合了用户信息，替代了传统的密集传感器网络，节省了架设成本，给系统带来了超越以往的性能。现有的城市交通多采用人力的、经验性的疏导和模型计算相结合，无法准确系统地反映实时交通流情况。聚类感知技术可以解决这一问题，实现基于信息融合的整体化智能交通系统。

参考文献

[1] 张文溥.道路交通检测技术与应用[M].北京：人民交通出版社，2010.

[2] 金会庆，徐雪，周荷琴，宋扬，郭华，刘禹国，罗文其.基于视频的复杂路口车流量检测方法[A].第三届中国智能交通年会，2007.

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中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）05（a）-0210-02

1 mBot机器人介绍

mBot是一款为素质教育而生的低门槛“机器人小车”，是实现跨学科综合素质教育STEAM[1]的载体，借助mBot机器人开展教育是培养学生创新能力的有效途径[2]。mBot 机器人分为硬件和软件两个部分，硬件是标准化的电子零件，由mBot机械部分、mCore控制板两部分组成，同时配有一个简易遥控器可供拼装完成后直接“驾驶”；软件部分使用基于Scratch2.0[3]开发的图形化编程软件mBlock，通过{牙直接实现操控mBot APP。mBlock根据需求编制一个程序，将其下载到mCore，由mCore控制mBot机器人完成动作。

mBot机器人与智能玩具的区别在于它可以使用软件mBlock进行二次开发，在其上加载一些传感器可以实现不同的功能。该次课程设计用3个mBot机器人模拟制作一个智能交通系统，用实例来讲述创新课程设计过程。

2 智能交通系统分析

课堂以智能交通系统为主题，激发学生讨论，讨论结果形成一个简单、完整的交通系统由3个部分组成智能汽车、智能红绿灯、智能车库。具体功能如下描述。

（1）智能汽车，用mBot机器人模拟汽车的行车过程，前进、左右转弯、倒车，同时用指示灯颜色和不同的声音区分不同状况，以给出警戒和提示；车上安装超声波传感器，便于安全倒车；汽车的行驶过程用遥控器控制。

（2）智能红绿灯，根据路段车流量设置红绿灯间隔时间，绿灯结束后有3 s的黄灯闪烁；指示灯亮，并用LED数码管显示剩余时间。在mBot机器人的主控板mCore上安装两个设备，一个是LED灯作为红绿灯使用；另一个是4位数码管用来显示红绿灯时间，用RJ25接口线将两设备与主控板连接。

（3）智能车库，用超声波传感器来检测有无车辆入库，若有，则用舵机控制横杆抬起，若无，则横杆落下。若在超声波出现故障时，则用机械遥感手动控制横杆起落。mCore主控板接3个设备：一是超声波传感器，用来检测门前有无车辆；二是遥感，便于应急时手动控制；三是舵机，其上安装横杆，接收超声波传感器信号，控制横杆起落。

3 课程设计

将智能交通系统课程设计分基础、应用、创新3个阶段来讲述。

（1）智能汽车：对汽车的踩油门、松油门过程用键盘上的“按下、松开上移键”命令来控制；脱机时，将“按下上移键、松开上移键”命令用红外遥控器上的上下箭头代替，便于脱机控制。由于红外线遥控器控制命令以判断形式出现，须将其加入条件控制结构。其它转向功能与前进类似。

基础功能完成汽车的机械行驶前进、后退、左转、又转，同时配备相应的指示灯；通过键盘上的4个方向箭头完成在线控制，使用图形化模块如表1的在线命令。通过学习让学生熟悉mBlock软件界面，学会图形化模块的拖拽方法和技巧。教学内容适合小学5、6年级学生。

应用级在初级基础上将控制方式改为遥控器控制，实现脱机运行，模块指令如表1的脱机命令。由在线命令转为脱机命令模块结构简单，但加入了选择判断，使学生的思路更加条理，同时查看对应模块生成的arduino程序如表1的Arduino 代码，熟悉arduino语法结构。教学内容适合中高年级学生。

创新能以初级为基础，加上应用级训练具有的逻辑思维能力和读代码能力，可以创造性地实现不同功能，当软件给出的模块结构不能满足要求时，可以在arduino的编辑器IDE手写代码来完成。高级阶段，每个学生的作品不一样，教学呈现个性化，适合大学生和电子类爱好者。

（2）智能红绿灯：定义一个变量time用来计时，将红绿灯持续的时间设置为循环次数，每次延时1秒，将变量time值减1，用LED数码管显示变量time值，达到计时效果。假设绿灯持续时间为30 s。

教学内容属于中级，增加了循环结构和变量设置，红绿灯持续功能用循环结构来实现，显示时间用变量赋值来完成。对中小学生，变量概念不易于理解，可用解应用题时的设未知数知识点来变通。对这部分内容的创新可以横向拓展，由红绿灯联想到路灯、声控灯、跑马灯、led显示屏等。

（3）智能车库：设置3个变量s、x、y、s用于存储超声波传感器测得数据，x存储摇杆x轴移动的距离，y存储摇杆y轴移动的距离；s小于10时，表示有车通过，横杆抬起，否则，横杆落下；x大于y表示横向移动，横杆落下，y大于x表示纵向移动，横杆抬起。其执行arduino程序如下，等待两秒是保证车安全通过。

相比上面教学内容增加两个难点：一是逻辑关系复杂包含顺序、选择、循环结构的嵌套，在理清逻辑关系的基础上才能驾驭；二是熟悉Arduino编程语言语法结构，并用其将逻辑关系表达出来。创新应用可在深度上挖掘，设计出更智能化的作品。

4 结语

创新教育是一种培养学生创造与创新能力的新型教育方式，提倡在真实情境下学习、从生活中学习。该次创新教育课程设计内容选自与学生接触紧密的智能交通系统，以此为主题展开讨论，激发学生兴趣，引导学生关注生活，树立处处留心皆学问的学习理念。

创新课程采用项目化的教学方式，由智能交通系统为中心，向外发散到智能汽车、智能红绿灯、智能车库，每个部分又引出更多的知识点（如，智能红路灯引出路灯、流水灯、led灯等），丰富创新课程教学内容，体现知识有用性；创新课程教学目标区别于传统课程的知识堆砌[5]，强调知识的横向纵向联系。创新课程没有标准答案，每个学生的想法都是智慧的萌芽，都会得到老师同学的认可，找自己的存在感，参与意识更强烈；更容易保持学习的激情、增强学习信心，在学习的过程之中更容易生成新的创意。

创新课程是课堂教学的有效补充，将基础教育获得的碎片化知识整合，结合实际加以应用，强调知识的有用性，从而调动学生的学习积极性，培养学生的创新、实践能力。

参考文献

[1] 梁森山.中国创客教育蓝皮书[M].北京：人民邮电出版社，2016.

[2] 万佑红，将国平.机器人教育与大学生创新能力培养的探索[J].电气电子教学学报，2005，27（4）：6-8.

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一、引言

职业教育人才培养的主要目标是使毕业生能够快速有效的适应实际操作岗位，这就要求学校在教育教学过程当中重视并且践行职业教育的实践性教学。本文结合实际专业教学经验，提出项目教学法，将理论与实际联系起来，提高学生的学习兴趣和职业技能，探索高职院校智能交通控制专业也在实际教学过程中的新思路、新方法，以期培养高技能的应用型人才。

二、项目教学法的实施与作用

项目教学法是学校专业教学改革与实践教学中不断总结和探索的基础上形成的。所谓项目教学法是指以学生为主体，以实际生产过程中的实践项目诶条件，以教师和企业技术人员为指导，进行的操作技能的学习。在这个过程当中学生将课堂所学理论知识应用到实践中指导实践，又通过实践操作深刻领会和掌握课堂理论知识这种理实一体对的教学模式可以使学生高效快速的掌握理论知识，对于教师的教学成果提升也是显而易见的。

（一）项目教学法的实施

在实际实施项目化教学的过程当中，主要采用两种方式进行即案例教学法和产品展示教学方法。其中案例教学法是指通过学生项目中的实际案例，发现并分析案例中的问题容提出解决案例中问题的方案，在这个过程当中可以提高学生分析问题、解决问题的能力，为后续的实习和工作打下坚实的基础，比如对于交叉口信号控制机故障的诊断和维修，教师给学生合理的引导使学生自主发现故障问题并找到解决故障的途径，在与教师共同合作下排除故障，只有经过学生自己的实际操作才能真正掌握操作的技术要领。而产品展示法不同于案例教学法，主要是通过教师对于产品的实物介绍，使学生了解产品的生产过程、加工工艺以及在实际应用中的具体作用，比如智能交通控制专业交换机与路由器配置项目，学生通过对交换机和路由器的拆装过程，掌握其内部结构以及相互连接件之间的链接关系，同时掌握一些专用工具的使用，这为后续其他项目的实际操作奠定了基础。

（二）项目教学法在教学中的作用

项目教学法是通过不断的实践总结出来的较为经典的教学方法，在高职教育教学中起着重要的作用，主要表现为以下几个方面：第一利用课堂所学专业理论知识来解决实际工作中存在的问题，这样直接降低了学校学习和企业工作要求之间的差距；第二，把培养学生的实践操作能力放在首位，只有提高实践操作能力才能真正适应市场发展对人才的需求；第三，项目化的教学模式是边学边练，在理论指导下练习，在练习中掌握理论，两者相互影响，使W生学习效率更高。因此高职院校教师在实施项目化教学是应该注重学生的学习兴趣和 学习动机，只有将动机和兴趣与实践操作项目结合到一起才能使项目化教学中的理实一体达到最优的状态。

三、选择的标准

对于项目化教学中的教学组织直接关系到学生的学校效果、未来求职和发展，因此教师在组织和选择时应该综合考虑专业发展的趋势和特征、高职学生所具备的特性、具体项目化教学的专业课程、所在院校的硬件条件和师资条件等各方面因素，而不是直接一味的照搬其他成功院校的实践教学组织模式，发生与本院校不匹配的情况。

（一）以专业发展趋势和特征为选择标准

在组织项目化教学中的项目时，首先要考虑到的是专业的发展趋势和特征，要综合专业的特性和发展趋势来确定。以智能交通控制专业为例来说，在组织项目化教学时应该注重专业智能性的发展，旨在让学生更加了解专业发展的前瞻性，丰富自己的专业素养，同时还应该注重整个专业实施项目化课程的合理搭配，使得学生不仅要了解专业的智能性，还应该了解专业的交通性能和控制性能，只有这样才能真正满足企业对智能交通控制专业毕业生的要求。

（二）以高职学生特性为选择标准

高职院校学生区别于其他类型的高等院校，其具备自己的特殊性，比如学习自主性较差、学习能力较低、自律性较差。所以在组织项目化教学的实践项目时应该综合考虑以上所述学生的特性，尽量调动学生学习的积极性，通过实践项目中的鼓励措施给学生养成自律的好习惯，方便日后教学，同时也可以使学生毕业后较好的适应企业高要求的工作。

（三）以具体专业课程为选择标准

同一专业的不同课程对学生的培养目标是不同的，因此在制定实践项目时应该结合不同的专业课课程，设置不同类型的实践项目，以提高学生不同方面的实践技能，不同专业课程对于实践技能的侧重点应该有所不同。以我校智能交通控制专业为例来说，在实施项目化教学的过程中，交通类专业课程主要注重学生的交通基础知识的理解；信息类专业课程主要注重学生对于交换机、路由器、微机接口的处理等。

（四）以院校、企业的硬件条件和师资条件为选择标准

除了上述原则以外，还应该综合考虑院校的硬件、企业的硬件条件和师资条件，根据学生的各个阶段的实际情况做出合理实践项目的设置。对于与相关企业有合作的院校，可以选择企业实践与课堂理论学习相互结合的教学模式进行设置，这样将课堂设置在实际的车间，真正做到理学一体，边学边练。

四、意义

综上所述，高职院校在组织项目化教学时，要充分考虑学生、专业、师资、硬件设置等条件进行设置，尽量做到合理、高效。项目化教学对于学生的发展以及未来的求职有着重要的意义，项目化教学是学校课堂教学与企业生产之间的桥梁和纽带，经过项目化教学的训练以后，学生基本满足企业一线生产的要求，并可以较好的处理各种实际生产问题。对于项目化教学的研究还处于发展阶段，设置的过程不仅要考虑以上所述影响因素，还应该注重教师对项目化教学的驾驭能力等，师资队伍、企业合作以及院校的硬件设置有待于进一步完善。

参考文献：

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交通运输是研究交通基础设施的布局及修建、载运工具运用工程、交通信息工程及控制、交通运输经营和管理的理工科基础的专业。近年来，随着我国经济水平的不断提高，铁路、公路、水路及航空运输基础设施建设力度不断加强，同时智能交通技术也得到越来越广泛的应用，交通运输专业技术人才需求大幅度增加。为了适应交通运输科学技术发展对交通运输人才的需求，积极响应广东省政府在2016年1月出台的《关于加强理工科大学和理工类学科建设服务创新发展的意见》(粤发[2016]1号)，广东技术师范学院于2016年开办了交通运输专业，目前正大力加强该学科专业的建设。本文针对交通运输专业的人才需求、面临的挑战和具体建设措施方面进行探讨。

 

1交通运输专业的人才需求

 

随着社会经济和科学技术的发展，交通运输业的信息化、自动化、网络化、智能化成为重要发展方向，交通运输将进入智能化和高速化时代。随着信息技术、电子技术、通信技术和系统工程等高科技在交通领域的广泛应用，交通运输行业的各种运输生产效率将产生巨大的飞跃，一种信息化、智能化、社会化的新型运输系统将形成。同时，交通运输行业是国家重点支持的行业，需要大量能从事智能交通系统下的、涉及多个交叉学科的交通运输高级技术应用型专门人才的加盟。

 

相关调查显示：珠三角地区对交通运输高技能人才需求较大，主要集中于高速公路、城市道路、智能站场、电子地图、卫星导航、停车管理、物流运输等行业，其中高速公路、城市道路和智能站场三个领域智能交通高技能人才需求占需求总量的一半以上。调研显示，75%参与调查的公司目前都急缺智能交通方面的人才，90%以上的智能交通系统工程师及行业人士都认为智能交通非常有发展前途，且有一半以上的工程师对此充满信心。而目前广东省内开设交通运输类的本科院校仅有中山大学、华南理工大学、深圳大学等12所，每年毕业生人数约为400人，人才缺口巨大，供不应求。

 

2新办专业面临的挑战

 

交通运输专业依托汽车学院现有的办学条件进行建设，具有一定优势与特色，但作为新开办的专业，在专业课程建设、师资队伍、实验场地等方面仍然面临较大的挑战。

 

2.1专业基础及课程建设亟待完善

 

由于新专业刚刚开始招生，加强招生宣传，完成招生目标，围绕人才培养定位和特色，进一步完善人才培养体系和人才培养机制，为专业建设的首要问题。另外，如何逐步形成完整合理的课程体系，完成系统全面的教材建设也是亟待解决的问题。

 

2.2师资力量仍比较薄弱

 

目前学院虽有一批学历、职称、年龄结构合理的教师团队，但具有交通运输专业背景的教师较少，教师缺口仍然较大。如今面临新专业招生，在校学生数量将逐年增加，师资不足将严重影响课程体系建设。急需引进高职称、高学历的学术带头人、实验系列人员及交通运输专业骨干教师三方面人才，逐步形成职称、年龄结构合理的交通运输专业师资团队。

 

2.3教学实验场地及设备缺乏

 

作为新专业，目前相应的专业基础实验室和专业实验室配套较薄弱，为较好的完成人才培养方案的目标，需新建交通运输专业相关实验室若干个，用地总需求约为3000 m2。除此之外，还需新购置一批交通运输专业相关教学实验硬件和软件设备，实验设备资金需求300-1000万元。

 

2.4校企合作尚待建立

 

作为应用型工科专业，校外教学实习基地必不可少。需要在短时间内有计划、有步骤地选择能满足教学实习要求的各类单位，建立校外教学实习基地。主要建设课程教学需要的教学实习基地、专业教学需要的培训实习基地、其它短期分散的实习单位三种类型的基地。

 

2.5科研团队和平台仍未建成

 

目前，汽车学院交通运输专业教师队伍多为新入职员工，职称及年龄结构仍不够合理。在引进新教师完善师资团队和科研资金辅助支持的前提下，依托科研项目凝炼团队，引进和培养学科带头人，建设科研平台，带动整个学术团队的发展，并逐渐有所突破。

 

3专业建设具体措施

 

3.1加强学科建设

 

面向国家和社会经济的发展，瞄准市场的人才需求，紧贴智能交通行业“以信息化、网络化为基础，加快智能型交通的发展”的发展规划，充分利用汽车学院现有专业优势，加强交通运输学科建设，构建与区域经济和社会发展相适应的人才培养模式和课程体系，突出基础理论与工程应用相结合，着力加强交通运输专业师资队伍和实验室的建设，大力推进教学模式和教学内容改革，不断扩大交通运输专业的招生规模，将交通运输专业建成基础扎实、特色鲜明、工程应用性强、在省内外具有较大影响力的高水平的理工类学科和省级特色专业。

 

3.2提高人才培养质量

 

以本科教学为中心，以服务城市智能交通行业为起点，以市场需求为导向，主动适应广东省交通运输业和区域经济发展的需要，培养德智体美全面发展，掌握智能交通系统、车联网、交通信息与控制、交通运输组织学、运筹学等基本理论和专业知识，能够在交通运输管理部门、交通运输企事业单位、科研机构和学校等从事交通运输领域的组织、设计、生产、经营、管理、科研和教学等方面工作的高级技术人才，尤其是与智能交通系统的控制与应用、车联网技术、交通运输组织与管理等方面相关的高级复合应用型人才。

 

健全优化专业人才培养方案，构建理论、实践、工程协同发展的科学的课程体系;探索应用型人才培养方案，优化理论课程体系，建立“基础-应用-提高”为主线的实验实践教学平台。创新人才培养模式，采用校企联合教学、区域与国际交流的“协同创新”的教学方式，加大校内与校外、区域与国际交流合作，不断强化工程实践能力和技术创新能力的培养，打造行业领域应用型人才。

 

3.3增强科技创新能力

 

(1)立足于已成立的学生科技社，继续加强对科技社的管理和建设，组建科技创新核心团队，争取辐射60-100人。以各类学生竞赛平台为载体，按照“一年出几个项目，几年出一个精品”的目标，引导学生参与课外学术科技创作与竞赛，全方位提升学生的核心竞争力。

 

(2)依托科技社，围绕科技创新竞赛，更多地吸纳具有科技创新能力的新成员，以核心成员带动新成员的方式，切实提高学生的科技创新能力。

 

(3)依托学生的科技项目，教师指导学生发表相应的论文、专利等，力争在2025年，学生累计总数5篇以上，申请专利累计总数5项以上。

 

(4)号召学生参与到教师的科研项目中来，进入企业辅助教师完成科研项目，在这方面，汽车学院也卓有成效。在今后，希望在资金有所保障的前提下，学生能够切实深入到这类科研项目中来，提高学生的科技创新能力。

 

(5)完全开放实验室和实验设备，给学生在课余时间的科技创新活动提供场地。

 

3.4加强师资队伍建设

 

围绕交通运输专业的特色，落实校、院师资队伍建设发展思路，以优秀教学团队为平台、专业负责人为带头人为核心，采用外部引进和内部培养结合方式，着力提升学科教师队伍的综合水平。围绕学科主攻方向，引进高水平的学科带头人和综合教学科研能力突出的博士和教授。同时，重点培养有发展潜力的青年骨干教师，使其迅速成长。

 

加强国际合作交流，推动教师活跃海外(国际)学术舞台、扩大学术的国际视野。按照“走出去、请进来”的方式，选派符合条件的本院教师赴外国进行学术和教学访问活动，聘请具有丰富教学或任职经验的外籍专业人士来学院授课或者讲学，活跃学校气氛，扩大师生的国际视野，积极拓展交流合作的领域和空间，建设具有战略性和可持续性的国际科技合作体制和机制，促进专业建设。

 

3.5增强服务社会能力

 

按照 “立足广州，辐射广东，面向全国”的发展思路，围绕行业人才需求，每年为社会输送50-100名高素质的交通运输高素质应用型人才，并利用资源优势和人才优势，提升社会服务能力。构建产学研结合的协同人才培养新机制，积极与企事业单位合作，重视科技开发、成果转化等工作，为社会创造效益的同时实现互利共赢。

 

4结语