发布时间:2024-01-23 15:10:31
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Abstract: the public transport system intelligent management is to point to will all kinds of advanced technology used in the public transport system, in order to improve the public transport operation service quality, improve operation efficiency, increase attraction integrated transportation management system. Taking public transportation management requirements for guidance, from information collection, positioning control and bus rapid transit system set up in such aspects as, to realize the public traffic intelligent management of the concrete implementation in the paper.
Keywords: public transportation; Intelligent management; Information collection; Bus rapid transit system
中图分类号:C913.32文献标识码:A 文章编号:
一、公交客流信息采集技术
城市公共交通是一个动态服务系统,需要根据不断变化的交通流参数、客流分布、道路状况以及天气条件的变化进行及时调整。要提高城市公交服务水平,建立完善的智能公交系统,就必须具有先进的客流采集技术和设备,为客流统计分析处理提供数据基础,因此客流信息采集是实现公交系统智能化的前提,也是提高服务水平的重要基础。
1.公交客流调查
公交客流信息主要包括出行OD、各站点上下车人数、留站人数、断面通过量、满载率、平均运距及时间、方向等动态数据。
2.公交客流信息采集
客流信息的种类与作用各不相同,获取的方法和技术也有多种。但大体上可以分人工调查和自动采集两大类。
人工调查
多年来公交企业为获取公交客流信息大多采用人工调查方法,一般可分为随车客流调查、驻站客流调查、问询客流调查和月票调查等方式。
自动采集
自动采集方式主要包含基于压力传感器、红外线传感器、超声波传感器等设备的客流信息自动采集,以及基于视频图像处理技术或基于公交IC卡的客流信息自动采集。
上述的各种采集方法都有各自的适用侧面,且使用条件也不尽相同。随着现有数据获取技术在公交客流信息采集方面的应用以及各种新型检测器技术的出现,公交运营企业将可及时得到更加全面、精确的实时信息,从而保证公交车辆更加合理地运行、提高企业的服务质量和运营管理水平。
二、运营车辆自动定位监控
公交系统的运行效率与服务水平,不仅与道路和车辆等基础设施有关,更依赖于运营管理技术的先进性,特别是车辆运行信息的获取与处理技术的应用,本文针对传统公交管理系统的不足,提出了基于3G,即:GPS、GIS、GSM的公交车辆运行管理系统结构框架,分析公交车辆运行信息的需求,重点对公交车辆运行信息的采集和处理方法进行了研究。
1. 基于3G的公交车辆运行管理系统结构框架设计
基于3G的公交车辆运行管理系统采用GPS获取车辆的定位信息,是以GPRS或者GSM为手段,将GPS定位数据传输到公共交通营运管理中心,GPS定位数据与GIS相结合,完成公交车辆运行特征的分析与判别,为公交车辆运行管理人员提供动态调度决策的信息支持,以便于使乘客能够通过多种方式了解车辆的运行状况,对出行计划进行实际调整。
2. 公交车辆运行信息的需求分析
公交车辆的运行信息对于公交营运管理部门和居民出行都具有重要作用,是实现公交智能化的基础平台。
为了提高公共交通的有效性和可靠性,对公交车辆运行信息进行采集与处理是非常必要的,其用途可主要表现在如下方面:
实现公交车辆的动态一体化调度。
实现公交车辆的平稳运行及安全性
实现公交车辆的优先通行及自动报站
为乘客提供动态公交信息服务。
3.基于GPS的公交车辆运行信息采集
公交车辆运行信息的采集方法主要是GPS全球定位系统(Global Positioning System)。GPS是全球性连续实时导航定位系统,由三个独立部分组成:GPS卫星、地面支撑系统和GPS接收机。
运用GPS采集公交车辆运行信息时,需要注意采样时间间隔、车辆运行状况分析区间的设定以及信息传输机制等方面的问题。
4. 基于GPS公交车辆运行信息的处理
信息处理的目的是为了便于调度中心及时掌握车辆的运行状态,并及时给予相应的指令。
1) GPS与GIS的匹配处理
由于GPS数据存在误差,当公交车辆运行轨迹显示在GIS电子地图上时,会出现车辆在路外行驶的假象,因此,在获得GPS数据后,首先要进行地图匹配以便于调配管理。
2) 公交车辆在站点处运行信息的处理
公交车辆在站点处的运行信息对于确定其是否存在私下越站不停车、停站滞留、晚点到站或发车等行为具有重要意义。
3) 公交车辆在分析区间内运行信息的处理
公交车辆各分析区间内的运行信息可用于确定其是否存在超速或慢速行驶行为。
5. 公交车辆运行的其他信息处理
公交车辆运行的其它信息主要包括车辆在运行过程中与特定标识物之间的距离。
公交系统的运行效率与服务水平不仅与道路和车辆等基础设施有关,更依赖于运营管理技术的先进性。就我国情况而言,应以实现公交动态调度一体化决策和提高决策自动化程度为目标,这是解决城市交通问题的重要途径。
三、ITS技术在快速公交调度中的应用
ITS(Intelligent Transport System)是一种将先进的信息技术、数据通讯技术、电子控制技术、传感器技术以及计算机处理技术有效地综合运用于整个运输体系的技术,其不仅能够应用于车辆运行的优先设置、公交车辆调度等方面,还可以在收费及检票系统、乘客咨询系统等服务系统中发挥其智能化的功能。公交车辆调度作为快速公交系统的的一个重要组成部分,其运作效率对整个快速公交系统服务水平有很大的影响。
1. 快速公交系统的定义及组成
快速公交系统(BRT,Bus Rapid Transit)有别于传统的公交系统,它利用大容量、低成本、低排放、及先进导向技术现代的巴士,在城市中开辟、修建巴士专用道,配合ITS技术,采用轨道交通的运营管理模式,提供优质公交服务。这种新的公交模式包括车辆、专用道、控制系统、收费系统、乘客信息系统五个方面。
2. ITS技术在国内外快速公交调度系统中的应用
由于ITS技术的应用能够增加BRT系统的安全性、提高运营效率和品质,有助于实现BRT系统与其他运输工具的整合,很多国外大城市的BRT系统都采用了ITS技术来进行优化。在26个美国公交协作研究报告中,快速公交系统案例分析所列举的BRT系统中,有20个城市安装了车辆监视系统,有10个城市将ITS应用于先进的排班调度系统,有8个采用先进的通讯系统以确保调度的顺利进行。就国内而言,各大城市也相继建立了BRT系统,像北京快速公交南中轴系统,是北京市根据其公交发展的需要,借鉴国外先进理念和技术而设计的北京市第一条大容量快速公交系统。该线路全长约15.8km,共设16个车站,设计运营速度30~35km/h,日客运能力12.5万人次。
当前我国BRT调度系统的运作情况,还存在以下问题:
一是提高公交调度水平的高科技设备尚未得到有效整合。我国很多BRT系统为提高运营效率和服务水平,在不同子系统使用不同程度的高科技设备。但是使用高科技设备的公交车的实时通过请求、应答及调度一体化的系统尚未建成。由部分系统设备技术的进步带来总体运营效率的提高程度有一定的局限性,只有有效地整合这些高科技设备,才能使整个BRT调度水平不断上升。
随着计算机技术的不断发展,以及道路交通监控领域中国家系列规范的颁布和实施,“高清监控”愈来愈受到人们的重视和青睐。具有图像清晰、信息量丰富、色彩逼真、视角宽广等重要特征的“高清监控”被运用到实际工程当中,带来了不可低估的经济和社会效益。100万、200万、500万像素的高清摄像机,CCD或者是CMOS的感光材料,全嵌入式、工控式、混合式结构等,都在这样的大背景下竞相登场,呈现出一派“百舸争流”的景象。笔者将通过本文,与读者分享对当下高清卡口、电警工程技术发展新特点的认识。
2前端采集环节趋于采用全嵌入式、智能化、工业级别的高清抓拍、控制、采集系统
(1)高清抓拍摄像机采用以TI公司的DM6467为核心的嵌入式主板,功耗低;采用无风扇设计,耐75℃高温;内置硬件看门狗电路,能够在系统异常后自动重启、恢复工作。软件方面,高清抓拍摄像机采用专门针对DM6467设计的嵌入式Linux系统,避免遭受网络攻击和病毒侵袭。相对于工控机模式或者是嵌入式的工控机,以上改进显然提高了系统的整体稳定性。(2)高清抓拍摄像机内部集成高清抓拍系统软件和号牌定位识别软件;植入自动控制模块,将线圈触发、视频触发、雷达触发与启动补光无缝地集成;直接把图像数据上传到远端服务器的数据库中。(3)前端存储采用嵌入式网络硬盘盒,以固态电子硬盘为存储介质。相对于采用SD卡或者使用工控机而言,此举可使存储的稳定性和可靠性得到大幅的提升。(4)采集设备防护罩采用特殊设计。护罩的窗口采用透光率达99.5%的特殊光学防尘玻璃(普通玻璃透光率为80%左右),减少了反射干扰,使采集的图像色彩更加扎实、细节更加丰富。另外,护罩还引入了对承受高温、低温、雨淋、盐雾、粉尘等各种气候环境压力的考虑;具有一定的机械强度且达到适应应用环境的防尘、防水密封的要求,长期使用不会有严重锈蚀,符合IP66的防护要求。
3前端采集设备通过集成多功能应用软件实现更完善的智能化
Research on intelligent traffic management system based on the network of vehicle
Abstract:With the increase of motor vehicle quantities,road traffic congestion and pollution is becoming increasingly serious. Traditional traffic management system has failed to meet the modern transportation system requirements in traffic information collection, vehicle inspection and supervision, violate the traffic management. Based on this, the paper studied intelligent traffic management system composition based on the network of vehicle ,the function of the system and the key technologies involved have also been analyzed, which could provide important theoretical basis for intelligent traffic management system construction .
Keywords:Network of vehicle;RFID;Traffic information collection;Traffic management system
中图分类号:C913文献标识码: A
1引言
随着我国城市化和机动化程度不断提高,机动车数量急剧增长,导致交通拥堵、交通事故、交通环境污染等问题日益严重,已成为制约城市社会经济发展的主要瓶颈之一,也是各级政府部门和社会公众关注的热点问题[1]。以武汉市为例,交通高峰期中心城区部分主干道的平均车速低于20km/h ,严重影响公众出行效率和成本,给人们的工作、生活带来了极大的不便[2]。
智能化交通管理系统就是应用先进的计算机、通信技术、传感技术、数据管理和融合技术,将车辆、道路和交通管理系统连结为一体,按照交通系统运行状况和特殊要求合理地引导、 限制和优化组织交通流, 为城市道路创造有序、 迅速、 安全舒适的行车环境。目前交通管理部门主要通过线圈检测器、视频检测器等对道路交通状况进行实时监测。受资金、人力等因素制约,交通管理部门仅在少数重要路段和交叉口布设了检测器,导致道路网上存在大量的信息“真空地带”。另外,现有检测器主要采集流量、车速和车流密度等参数,无法获取车辆的OD(起迄点)、行程时间、行驶路径等信息,难以实现道路交通管理的精细化和科学化[1,3]。在车辆监管和违章稽查方面,目前机动车主要通过车辆号牌进行标识,对于假牌车、套牌车、无牌车、肇事逃逸车、报废车等的监管和稽查,缺乏有效的技术手段。在道路交通管理方面,由于缺乏详实的基础数据和交通系统分析手段,目前交通管理方案主要依靠管理人员的实践经验来加以分析和确定,虽有其合理之处,但在决策的科学性、准确性等方面有待提高。随着城市交通系统日益复杂,这种经验式的管理模式不能适应新的发展需求。
随着现代信息技术的发展,国外学者提出了物联网的概念。自2009年8月总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”[4]。车联网是物联网在交通领域的重要应用。通过射频识别技术、无线通信技术、传感技术等,实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用,并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效监管和提供综合服务,实现“人-车-路”的和谐统一。在车联网环境下,利用RFID电子标签对每辆机动车进行标识,为实现智能化的交通管理提供了技术手段。
2基于车联网的城市智能化交通管理系统组成及功能
2.1 车联网的概念
车联网是以车为节点的信息系统,它综合现有的电子信息技术,将每辆汽车作为一个信息源,通过无线通信手段连接到网络中来建立车联网,从而能够收集车辆的所有信息,并在特定区域内对车辆进行监控管理。其原理[5,6,7]是路侧基站发送加密数据信号给车载单元的电子车牌上,这时电子车牌的工作电路被激活。车载RFID电子标签通过天线把车辆本身基本信息(车牌号、车主、车辆类型、有无不良记录等)加密后发给路侧基站,基站记录下车辆基本信息以及通信的时刻,把这些信息与基站本身的ID信息和地理位置信息通过光纤、移动GSM网的GPRS方式或短信方式发送给交通信息中心,交通信息中心收集及统计相关车辆和车流动态信息,经数据分析处理后,在地图匹配的基础上,可以得到路段上实时交通状况,从而为交通疏导决策提供依据,并可以实时调整该路段信号灯或可变标志,对外相关交通信息。另外,交通信息中心收集到的交通流信息后,除用于提供实时路况信息外,还作为历史数据保存于数据库内,以便日后作为交通道路规划的依据。
2.2 系统组成
如图1所示,按照交通信息的采集与利用的逻辑流程,将基于车联网的智能化交通管理系统主要分为四层,分别是采集层,传输层、处理层、功能层。采集层主要是系统采集交通信息的物理实体,由分布在道路两旁的交通信息采集基站和车载RFID电子车牌组成。传输层即交通信息传输的介质。处理层主要负责信息的提取与处理,以生成一个包含各种数据的数据库,并针对不同部门或不同服务的要求提供不同的信息。功能层是智能化交通管理系统的主要应用。
图1基于车联网的智能化交通管理系统层次结构模型
2.3 系统功能
2.3.1交通信息采集与处理子系统
交通信息采集与处理子系统的功能实时采集和处理道路交通信息,包括静态信息和动态信息。静态交通信息是在一段时间内稳定不变的信息,主要有路网信息、交通管理设施信息等,动态交通信息主要是在空间和时间上不断变化的信息。RFID无线射频识别技术通过识别车辆身份的机制可以在很大程度上弥补传统交通检测器的缺点,主要可分为三个层次。在微观层面可以采集到的交通信息主要有路段交通流量、密度、车辆实时位置信息、车辆行驶轨迹、交叉口排队长度、行车延误等;中观层面上路段行程时间、平均速度等;宏观层面主要有,城市机动车整体出行量,出行动态OD、出租车运力分布等。
2.3.2 交通控制与诱导子系统
交通控制与诱导子系统通过交通信息采集基站实时采集各主要交叉口进口道的流量、占有率和排队长度等信息,结合历史交通信息数据库对各主要交叉口下一时段的交通流进行预测,在此
基础上实现对整个路网的交通流状态进行估计和分析。同时,可以利用可变情报板、广播电台、Internet等方式提供交通拥堵信息,通过制定合理的拥挤收费策略,来实现对城市道路交通网络流量的控制。另外还可以通过车路通信,对指定区域指定驾驶员提供交通诱导信息,实现交通诱导信息的精确化。通过实时动态监测交通流量、排队长度等信息并利用信息融合等方法实时调整交叉口的控制策略,最大限度提高交叉口的利用率。
图2 交通控制与诱导子系统
2.3.3 电子收费
电子收费系统也叫不停车收费系统,它的收费方式采用全自动电子收费方式,即通过安装在车辆上的电子标签自动完成通行付费交易、实现车辆不停车付费和区域内一卡通行。其过程是:将阅读器天线架设在距收费口约 50~100 m 的道路上方当车辆经过天线时,天线唤醒车上的电子标签,发射出车辆ID信息、发卡银行编号、车牌号、车类参数、电子标签号等。阅读器接收到车辆ID信息后,传送至车道控制器,后台计算机对进入收费车道的车辆进行电子标签的合法性校验,分析出车辆的相关信息,不用停车就可实现通行费用计算和自动扣费。
2.3.4 违章违法车辆监控子系统
违章违法车辆监控子系统是对交通违章行为以及涉嫌违法的车辆进行监控、定位查询、拍照取证以及违章、违法数据库的管理。由于RFID对车辆身份的识别,大大减少了因为传统交通检测工具识别不清而出现的各类纠纷,避免了发生漏查、错查等情况的发生,适用于对车辆不良现象的考查,如稽查假、套牌车辆,稽查违章、肇事逃逸车辆,稽查其他各类型的违法车辆。
2.3.5 交通管理决策支持子系统
交通决策支持系统是在采集大量交通信息的基础上,依托交通分析理论、方法和模型体系的技术支撑,为城市交通规划、交通管理与控制提供宏观、中观的和微观的决策支持分析[8]。在城市规划方面,目前使用比较多的是经典的四阶段法,即交通生成、交通分布、方式划分和交通分配。基于RFID无线射频技术可以实时动态采集城市交通小区之间的机动车的发生量和吸引量,以及出租车、货车、公共汽车等在整个城市的运力分布情况,为交通规划提供比较精确的交通信息,同时减少了调查这些交通基本交通信息所必须的人力、物力和财力。在交通管理与控制方面,车联网可以提供详细全面的交通信息,利用这些交通信息,通过交通仿真技术,对各种管理方案实时前后的道路交通状态进行对比,对管理方案的实施进行评价和比选,为道路管理决策提供依据。例如在车联网环境下,通过车--路通信技术,可以直接检测交叉口及路段上车辆个体的运动状态(如实时位置、速度等),通过vissim、synchor或paramics等仿真软件进行仿真,从而改进现有交通信号控制方法,提高交叉口的利用率。
3. 系统关键技术
3.1面向车联网的交通信息采集节点布设优化技术
城市道路网是典型的复杂网络,要实现全部车辆的动态监控和管理,需要布设大量的交通信息采集节点(RFID基站)。RFID采集到的交通数据能否正确反映当时的交通流,与基站设置的密度和位置有很大的关系。总体上来说,节点数量越多,所采集的交通信息精度越高;节点数量越少,则交通信息精度越低。需要在综合考虑道路网络拓扑结构、交通流特性、投资规模、交通信息精度要求、RFID读卡器通信范围等因素基础上,研究交通信息采集节点布设方案的优化方法[5]。另外还需考虑多RFID基站读写冲突的问题。
3.2 基于多源数据的交通信息融合技术
基于车联网的交通数据采集技术与现有交通检测技术(如线圈检测器、视频检测器)各有其优点和不足,RFID检测器覆盖范围广,可以检测车辆身份、行程平均车速,行程时间等,不能检测车辆的实时速度;线圈检测器可以检测车辆的瞬时速度,而视频检测器可以有效检测交通流量、交叉口运行情况、占有率等,但由于价格昂贵,受天气影响比较大目前使用范围有限。因此基于车联网的交通数据和现有检测器检测的交通信息进行融合有很强的必要性。针对交通管理者对交通信息的需求,可以把交通信息在交通流参数、交通路口状态以及交通路网状态三个层次上融合。常用的融合方法有卡尔曼滤波[9]、BP神经网络[10]等。
3.3 海量数据高效处理技术
RFID数据的特点是具有流动性、批量性和海量性[11]。特别是当RFID应用到实际城市道路交通网系统中后,通常会有数十万辆甚至上百万辆机动车同时在道路上行驶,交通信息采集基站获取的交通数据量非常庞大。对于海量交通数据,如何提高数据处理和存储效率,是需要解决的技术难点之一。目前,对海量信息进行处理的主要方法是“云计算”。交通信息采集基站、各种手持式基站、交通信息中心等可以组成一个“大云”,来实现对海量信息的云计算功能。广义云计算[12]是指服务的交付和使用模式,指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。可以把普通的服务器或者PC连接起来以获得超级计算机的计算和存储功能,用户不需要知道服务器在哪里,不用关心内部如何运作,通过高速互联网就可以透明使用各种资源。云计算涉及到的关键技术有效用计算、分布式计算和网格计算[13]。
4结语
随着RFID在最近几年的蓬勃发展,利用RFID在城市道路交通中实现“车辆网”,通过采集到实时,可靠,覆盖面广的交通信息为城市交通管理提供决策支持已经成为我国目前智能交通系统主要的发展方向。基于此,本文研究了基于车联网的智能化交通系统的组成及其主要的功能,并在此基础上对实现车联网智能交通管理系统的关键技术进行了分析,这一成果将为将来智能交通系统的建设提供重要的理论基础和指导意义。
参考文献
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信息技术决不是现代高科技送给我们的免费午餐,要将信息技术转化为战斗力,需要我们做大量的工作,从某种意义上说,信息的采集、录入、更新就是一项比开发建设更重要、更艰巨、更烦杂的工作,是公安交管智能信息化的关键一环。这是因为即使再先进的智能信息系统,若没有了丰富鲜活的数据充实,“智”能也会变成“痴”能、“滞”能。对此,我们有必要采取相应举措,有效解决好在日常数据录入维护中存在的“瓶颈”问题。
1、分兵把手,对口管理。公安交通管理作为一个繁杂的系统工程,日常行政管理工作涉及到社会内外部的方方面面。这些在当今信息爆炸性增长的时代里,仅仅依靠某个信息员来做好全面的数据收集、汇总和录入,其难度之大可想而知。因此,为便于各种业务数据得到及时准确的录入,便于为下一步决策提供有价值的参考依据,我们按照不同数据的搜集录入要求,与岗位职责挂钩,逐一建立对应关系,并积极组织其参加有关技能培训,适时开展包括后备力量在内的专业技能经验交流和专题研讨座谈活动,来拓宽信息采集的渠道,敞开信息收集通路的“瓶颈”。
2、享用信息,激发热情。“知己知彼,百战不殆”的道理,众所周知。然而,面对大量枯燥乏味的数字、文字和图片等数据,要每日及时做好分类汇总和搜集录入工作,对于一个常人来讲实在是一种折磨,让人难以忍受。但是,信息采集者、录入者的数据采集质量有直接影响着该系统的性能。因此,为不断激发民警保质保量做好信息录入的工作热情,我们先是积极给各科队专兼职法制员申请全国机动车及驾驶员信息查询权限,提供百城联网人口信息及天津综合信息查询权限,后又以天津公安信息网和支队无线通讯网络为载体,以实现网上快速查询、信息资源高度共享、快速传递为宗旨,为路面民警开通了机动车和驾驶员信息查询专线,在极大方便基层业务工作,使其从中受益的同时,促使广大民警进一步认知做好信息录入工作、维护数据准确完备的重要意义,从而不断增强收集数据信息的责任感、使命感和荣誉感。
3、重用人才,以点带面。当今世界,瞬息万变,谁掌握信息和情报,谁就把握先机,掌握主动权。然而,公安智能信息化建设和公安工作要想持续发展,最关键最紧迫的课题就是警务人才管理问题。没有相应的警务人才就没有掌握和运用科技力量的主体,信息就无法得到应用,信息化成果就无法发挥应有作用。为此,我们在充实、培养信息化专门警务人才上,本着“大胆用才、岗位育才、环境引才、重金奖才”的工作思路,一是不断挖掘现有警力资源,盘活存量,把各单位一些用非所学的“科班”和自学成才的计算机网络人才利用起来,调整到相应岗位,解决急需;二是注重对在岗民警的培训和知识更新,鼓励他们进修深造提高,学信息科技、用信息技术,把用信息技术的技能培训作为信息化建设的先导性、全局性、基础性工作来抓;三是进一步优化警务人才政策,着力于为优秀人才脱颖而出和健康成长创造良好的环境,建立起一套灵活高效的人才激励机制,努力为那些学有专长的人才提供阵地、舞台和施展才华的机会,营造出人才辈出、人尽其才、才尽其用的良好局面。
二、实施全程监管模式,提供展现亮点的舞台
“三分技术,七分管理”已是被无数实践证明了的经典理论,这理论同样适用于公安智能信息化建设。从宏观来看,公安智能信息化管理的内涵十分丰富,如信息化机构的设置,信息化政策的制定,信息化体制的改革,信息化发展战略、规划、计划,信息化项目实施、成果管理和推广以及信息化经费、人才、设备、情报等管理活动和过程。从具体来说,信息化管理就是运用计划、组织、指挥、协调、控制等基本职能,有效地利用人力、物力、财力、信息等基本要素,以期达到预期目标的活动。就当前而言,要着重抓好三项工作:一是以建立现代警务机制为契机,进一步建立和完善信息化的工作机制。有了合理、有效、符合实际的信息化工作机制,必将使公安的信息化建设更为有序、规范,有利于公安科技对现代警务机制的支撑和保障作用的发挥;二是以“信息通信运行管理质量年”活动为载体,努力提高公安信息通信运行维护管理的整体水平。随着有关系统和设备程序的维护规范,信息通信运行维护管理长效机制的逐步健全,必将为公安日常工作和重大保卫工作提供“全天候、全方位、全过程”的信息通信保障打下扎实的基础;三是以“大练兵”活动为动力,不断强化信息化的群体性应用优势。伴随在职民警计算机应用制度的形成,计算机应用专业技能的不断提高,加之由领导带头学,带头用,网上交流、网上办公,用无声的“命令”推动应用群体的形成,必将为打造节约型警务,实现日常行政管理“无纸化”办公模式,公安信息的全方位动态化管理创造有利条件。
交通量的持续增长是造成堵车的最根本原因。传统的解决方法主要有两个:一是加大交通基础设施建设的投入,但资金、土地等稀缺资源的有限性又是不可回避的问题,道路基础设施不可能无限制地扩展;二是对交通流量进行限制,主要通过法制和行政手段来实现。例如控制车辆出行,鼓励和发展公共交通,控制汽车保有量,以高额的税、费甚至控制上牌等,来限制汽车数量的增长。但是这些方法短期可以奏效,从长远的角度来看,是治标不治本。那么如何更有效地使用现有的道路,就成为更好地解决上述问题的重要途径。人们希望将高科技运用于交通管理系统,从而提高现有道路的利用率,提高道路交通的安全程度和道路使用的舒适性,于是智能化交通系统便应运而生。
所谓智能化交通系统,就是将信息处理、通讯、自动控制、电子技术等最新的科研成果,应用于交通运输网络中。它与传统的交通管理的一个最显著的区别是,将服务对象的重点由以往的管理者转向道路的使用者,即用先进的科技手段向道路用户提供必要的信息和便捷的服务,以减少交通堵塞,从而达到提高道路通过能力的目标。同时,它将道路管理者、用户、交通工具及设施有机地结合起来,并纳入系统之中,从而大大提高了交通运输网络的运行效率。
绿波交通:让车辆通行一路绿灯
智能交通系统的功能包括:信息提供、安全服务、计收使用费和顺畅通行等。系统向道路管理者和用户提供的信息有:路况、交通事故情况、交通管制、停车泊位等;安全服务包括危险警告、人车事故预防、行车辅助等,目的是通过不同方式来帮助减少交通事故;费用收取是以电子方式自动向用户收取道路使用费和车辆停放费等。
专家们发现,如果用先进的电子设备来控制交通,可以最大限度地利用好城市的每一寸道路和交叉道口的空间,既提高了道路利用率,又保证了交通安全。从这个要求出发,专家们提出了“绿波交通”概念。
绿波交通是指信号灯智能化设计和控制,以求车辆一路连过多个路口都是绿灯,畅行无阻。这种信号灯的“绿波”优化控制看似简单,实际是一个高深的理论问题。每一个交叉路口的信号优化控制都需要针对左传、右转、直行这3个运动量乘以4,即12个运动量的优化过程,连续5个交叉路口就会有60个运动量,对这60个交通流运动量的优化控制,是一个基于统计学、模糊数学、最优控制等理论的复杂数学计算问题。目前,绿波交通控制系统在国外已投入应用。
将来,一种实时交通信息系统的“远程信息处理器”在车载系统中投入使用后,司机只要向车载电脑输入出行的目的地,电脑通过信患处里,就能及时地向司机提供最佳的出行路线,让司机躲开拥堵地段。行车途中,你可以通过自动控制系统而不是加速器换档来控制车速,同时;不可以预订停车位。
磁卡与电子收费系统
如何减少中心城区车流量,解决交通拥堵问题,收“买路钱”是一个好办法。1998年,新加坡采用电子道路收费系统来代替人工收费。这种方式是先让车主在银行购买磁卡,当司机驾驶车辆进入中心城区时,将磁卡插入车辆的读卡器中,路边的电子收费系统就会自动读取相应的信息,从卡上扣除一定的费用。
这种卡与普通IC卡的区别在于它超强的信息传递功能。普通IC卡必须经过刷卡机才能进行识别,但这种磁卡加上了类似于现在“蓝牙”一样的装置,有效识别距离可达数十米远。这种“非接触式”卡极大地方便了使用者和管理者。
电子收费系统由四部分组成:一是在道路入口处装设能对路过车辆进行扫描的高架装置;二是可识别多种智能卡的车载读卡器;三是一个计算机通讯子系统;四是中央控制中心,它把获得的每辆车的信息进行汇总和记录。这种系统的工作原理是:载有特定装置的车辆进入收费区后,收费区的信号探测器发出扫描信号,检测并获取该车的有关信息,然后根据不同方式计费。
有了这样的磁卡和金自动电子收费系统,缴费工作仅在几秒钟内完成,车辆甚至无需减速通过便能实现。目前这种系统的功能日益多样和先进,如信号探测系统能获得并记录车辆的尺寸、重量、车型等数据,还能将那些违规或不符合要求的车辆用摄像机记录车牌号,从而大大减少或避免因收费、车检而带来的交通堵塞。
自动汽车与自动化公路
目前,随着GPS卫星导航系统的广泛应用,开发一种无人驾驶的智能化自动汽车的工作提到了汽车制造厂家的议事日程上来。
日本最新推出的概念车HSR-VI,该车可以手动驾驶,也可以完全自动驾驶。在自动驾驶时,车载电脑搜集激光雷达、立体图像传感器、多用途通讯系统和交通管理方面发出的各种信息,以操纵汽车行驶,能够自动转向、刹车和换档。这种装置还可以将外部情况及时提供给司机,以避免发生交通意外。
开发这种自动汽车的关键技术有两点:一是要研制能正确选择车道、感应障碍物、自动避免冲撞的技术。如德、法等国研制的“自动智能巡航控制系统”就是这样一种装置,它可以用来选择最佳行车路线,防止与前面的车辆靠得太近,还能自动控制本车相对于其他车辆的速度。车上的红外激光不断地扫描前面的道路,寻找障碍物,同时把所获得的数据在挡风玻璃上显示出来;遇有危险情况时,会自动降低车速,或紧急刹车,处理时间仅为300毫秒。