时间：2022-10-14 20:02:10
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇智能交通技术论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
问题日益突出，如何依靠科技创新解决交通问题，构建更加便捷、高效、节能、畅通、安全的交通，并通过高技术交通解决方案推动经济增长，是摆在我们面前的一个严峻而又紧迫的问题。
智能交通系统（intelligent transport systems，ITS）是将先进的信息技术、数据通讯传输
技术、电子控制技术、计算机技术及智能车辆技术等综合运用于交通运输管理体系，通过对交通信息的实时采集、传输和处理，借助各种科技手段和设备，对各种交通情况进行协调和处理，建立起一种实时、准确、高效的综合运输管理体系，从而使交通设施得以充分利用，提高交通效率和安全，最终使交通运输服务和管理智能化，实现交通运输的集约式发展［1］。
ITS通过提升传统交通系统的信息化、智能
化、集成化和网络化程度，保障人、车、路与环境之间的相互交流，进而提高交通系统的效率、机动性、安全性、可达性、经济性，从而达到保护环境，降低能耗的作用。经过10多年的应用和实践，智能交通系统已经成为国际公认解决现有交通问题的重要途径，越来越受到国内外政府、专家、学者等的重视和广泛应用。
1 中国智能交通协会的成立
智能交通系统是一项系统工程，需要各有关
政府部门、产业界以及科研机构的推动和协调配合。按照美洲地区、欧洲和非洲地区、亚太地区划分，分别由美国智能交通协会（ITS America）、欧洲智能交通协会（ERTICO－ITS Europe）和日本智能交通协会（ITS Japan）负责世界智能交通大会的协调组织工作［2］，同时引领着智能交通行业的发展，这也是国际上最早成立智能交通协会的三大国际组织。为促进智能交通技术及产业的发展，世界发达国家相继成立了智能交通协会，各国智能交通协会也是智能交通世界大会理事会的成员，代表本国出席各种国际技术交流活动。我国的台湾省和香港特别行政区也分别成立了各自的地区智能交通协会，并积极参加各种国际活动［2］。
我国智能交通的发展主要由多个政府部门联
合推动，为更好地协调全国智能交通工作，根据各部门的意见和建议，2000年由科技部牵头，会同原国家计委、原经贸委、公安部、原交通部、铁道部等10多个部委，联合成立了全国智能交通系统协调指导小组，2005年随着政府机构的改革，协调指导小组进行了调整，增加了财政部、原建设部、原民航总局和总后勤部4个新成员单位。“十五”
期间，协调指导小组成员单位在推动我国智能交通系统规划和建设中发挥了重要的作用。
鉴于协调指导小组是由政府部门组成的临时
机构，开展工作缺乏系统性和连续性，特别是在国际会议和交流合作方面有诸多不便，为更好地协调全国智能交通工作，我国交通主管部门多次建议希望由科技部牵头，在“全国智能交通系统协调指导小组”的基础上，成立中国智能交通协会，适应智能交通发展趋势，推动相关技术标准的研究和制定，加强国际交流与合作。为此，成立了由科技部、公安部、原建设部、原交通部、铁道部、原民航总局等交通行业主管部门有关负责人组成的中国智能交通学会筹备工作组。
2007年3月，科技部向民政部正式提出申请成立“中国智能交通协会”。2007年11月，民政部批复同意科技部正式开展协会筹备工作。2008年5月14日，由科技部、公安部、住房和城乡建设部、交通运输部等共同发起，经民政部批准，中国智能交通协会在北京正式成立。
中国智能交通协会的成立不仅是中国智能交
通发展的里程碑，更是中国智能交通事业在依靠创新机制更好更快发展的新起点。近年来，中国智能交通协会组织了多次国内外重要交流活动，不断扩大影响，得到国内外同行的认可。
2 历届会议议题
中国智能交通年会自2005年举办以来，已经在北京、上海、南京等地成功举办了7届，议题始终聚焦ITS的主要领域，紧密跟随国家政策引导方向，围绕当前智能交通所面临的问题和技术发展趋势开展研讨，为国内外专家学者提供了良好的交流平台。
（1）2005年12月9日，第一届中国智能交通年会在上海召开，会议由高层论坛和学术研讨2部分组成，第一届会议共录用国内外论文165篇，参会人员300多人。会议议题涉及ITS现状和发展规划、ITS解决方案设计、交通信息采集、交通信息服务、交通行为诱导、交通智能控制、电子不停车收费、公交一卡通等内容。
（2）2006年12月20日，第二届年会在北京召开，主题为：“ITS的现状与未来”。重点围绕ITS战略与政策、智能交通技术、ITS建设成果与产业发展、ITS新理论与新技术等进行了交流和研讨。此届会议规模空前，共有500余专家、学者及各界人士共聚一堂，并首次邀请了来自日本、韩国和欧洲交通协会的代表参加并做大会报告，加深了同国际智能交通协会组织的沟通和交流，扩大了年会的影响力［3－4］。
（3）2007年12月14日，第三届年会在南京召开，主题为：“智能交通让城市更畅通”。重点探讨了我国在城市智能交通领域的成果和经验，以及国外先进理念对我国智能交通发展的启示。重点围绕ITS战略与政策、城市公交智能化技术，基于ITS的道路交通管理、控制与安全技术，智能交通技术、ITS成果与产业等专题开展研讨和交流。
（4）2008年9月26日，第四届年会在青岛召开，主题为“交通安全”。主要针对智能交通发展、交通安全、交通控制、交通节能减排、智能车辆、交通出行服务等进行了广泛而深入的研讨。会议
共举办学术交流会6场，征集论文245篇，录用140篇。
（5）2009年12月11日，第五届年会在深圳召开，主题为“智能交通、新能源汽车———创造出行新方式”。代表们就智能交通、新能源汽车国家政策及发展规划、技术发展方向及趋势等进行了广泛研讨。同时，本次年会以促进智能交通、新能源汽车领域技术进步和协同发展为目标，并首次与第六届国际节能与新能源汽车创新发展论坛一并举办，为全面展示我国智能交通与新能源汽车的最新技术成果，积极推动我国智能交通和汽车先进技术的融合和协同发展提供了新的平台［5］。
（6）2011年9月6日，第六届年会在北京举办，年会首次引入了新能源的主题：“智能交通、新能源汽车———低碳绿色出行”［6］。与第五届年会一样，也同期举办了中国国际智能交通展览会和第七届国际节能与新能源汽车创新发展论坛。此届会议还表彰了对智能交通事业做出突出贡献的会员单位，旨在呼吁更多人为年会的发展献言献策，为我国智能交通事业发展贡献更多力量。同时还举行了《中国智能交通发展年鉴》（2010）仪式，这是我国正式出版的第一部智能交通年鉴。
（7）2012年9月26日，在北京举办的第七届年会，以“智能交通———感知新生活”为主题，并同期举办了中国国际智能交通展览会。大会上同时还举行了中国智能交通协会科学技术奖励基金捐赠仪式暨首届智能交通科技奖颁奖仪式，该奖项旨在推动我国智能交通行业的科技进步和创新工作，促进科技人才成长，激励利用科技力量促进行业发展。
3 中国智能交通年会的意义
智能交通年会的如期举办，为国内外专家、学
者提供了一个良好的交流平台，为政府、企业提供了一个需求和展示的平台，为解决我国城市交通面临的各种问题，推广我国智能交通的成果和应用起到了积极的促进作用，见证了中国智能交通十几年来所取得的成就，同时也开启了一扇让世界进一步了解中国的智能交通，使中国智能交通走向世界的大门。
定期举办年会是行业内政府、企业、科研院校
的共同心声，也是我国智能交通发展进程中的大势所趋，对于推动我国智能交通建设、理论知识研究以及产业良性发展有着重要的意义。同时也为我国在智能交通关键技术领域取得具有应用价值的重大成果，为智能交通系统建设和产业化发展提供技术支持，以及为促进低碳高效交通装备的战略转型，提升综合交通安全和运输效率做出了积极贡献［7］。
4 结语
我国自20世纪末开始推进和发展智能交通
系统技术以来，国家一直重视和支持智能交通的发展。从“十五”期间科技部智能交通科技攻关计划项目的实施，到“十一五”期间科技部863计划、科技支撑计划等一系列项目的部署，我国智能交通领域科技水平取得了长足的进步，科技为智能交通发展起到了良好的引领和支撑作用，奠定了我国智能交通领域的研究基础，培育形成了智能交通产业。
未来5年，将是我国智能交通系统发展的重
要提升阶段。这更需要智能交通人在年会提供的广阔平台下加强技术交流，在重点技术领域有所突破，在关键技术领域内取得具有应用价值的重大成果，为智能交通系统建设和智能交通产业化发展提供技术支持。在国家“全面建设小康社会”
关键词：智能交通；标准化；信息平台；应用对策；技术研究
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：
[1] 岳建明.我国智能交通产业的发展及技术创新模式探讨[J].中国软科学，2012（9）.
关键词：平整度直接式检测类响应式检测类
一、引言
平整度检测贯穿于路面施工质量检测、评定、验收及运营期路面质量检测等环节，其检测设备、原理和方法多种多样，检测结果因检测设备不同而有较大差异。美国、澳大利亚等国的平整度检测技术处于领先水平。美国有多家公司研发和生产路面平整度检测仪，其中包括ICC公司生产的惯性激光断面仪和手推式断面仪；FACE公司生产的DIPSTICK(步进式断面仪)和手推式断面仪，及South Dakota DOT生产的惯性激光断面仪等(澳大利亚ARRB生产的手推式断面仪和惯性激光断面仪在国际上也有一定的市场)。
我国平整度检测技术的研究相对落后，由于公路建设的需要，在“七五”期间，由交通部公路研究所和西安公路研究所等单位先后分别研制了颠簸累积仪和八轮仪等平整度检测装置，目前已在中国市场上有了一定的应用。在过去的十年中，有过一些应用和理论的研究，如我国规范规定了几种用于不同工程阶段、不同结构层次的平整度检测设备和相应的检测、评定方法，但总的来说在技术方面突破不大。近年来国内在仪器的评价和相关性的研究方面也开展了一些工作，2001年交通部组织开展了平整度检定规程研究，并已初步完成。
二、路面平整度检测仪的基本分类
,q4U5e7lJ公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通)p%fzS$ZnP公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通路面平整度的仪器主要有两大分类：第一类为纵断面测定(直接式检测类)，即测出路面纵断面剖面曲线，然后对测出的纵断面曲线进行数学分析得出平整度指标。第二类为车辆对路面的反应测定(响应式检测类)，即测出车辆对路面纵断面变化的力学响应，然后对测出的力学响应进行数学分析得出平整度指标。对响应式检测类而言，其平整度指标的换算主要是通过对标准仪器测得的结果进行标定而得到。通常，第一类检测方法可用于路面施工质量验收与评价，而第二类检测方法主要用于路面周期性评价。但第二类检测仪器常要借助于第一类检测仪器进行指标标定。
1、直接式检测类
对直接式检测类平整度检测仪而言，主要的平整度指标为国际平整度指标IRI(InternationalRoughnessIndex)。国际平整度指标IRI是被广泛采用的路面平整度指标。国际平整度指标IRI的优点是具有很强的时间稳定性和空间稳定性，这使得不同时间和地点检测的国际平整度指标IRI值可进行直接比较。T c5Xv%g7^XZe公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通国际平整度指标IRI的计算是基于四分之一车辆仿真模型。四分之一车辆仿真模型是用于模拟车辆在实际路面行驶时车体对路面纵断面起伏波动的动态响应。J,y,[6\L f省略
"H+`&U;pM3Fj$u c
四分之一车辆仿真模型用于模拟车辆机械系统在路面纵断面曲线输入的激励下的动态响应。通过四分之一车辆仿真模型计算模型车车辆悬挂系统的单向位移量，将各次计算的单向位移值累加(单位为m)并与路段长度相除(单位为km)，既可以得到国际平整度指标IRI，其单位为m／km。国际平整度指标IRI计算的数学过程极其繁琐，具体计算公式可查阅有关资料。应该强调的是国际平整度指标IRI必须先获得路面纵断面剖面曲线，然后将路面纵断面剖面曲线输入到四分之一车辆仿真模型，由四分之一车辆仿真模型计算国际平整度指标IRI。事实上，几乎所有的自动化路面断面曲线检测系统(直接式检测类)都包含国际平整度指标IRI的计算软件包。因此只要获得路面纵断面剖面曲线，就能较易获得国际平整度指标IRI。 B$~4Z dI [mj Ck公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通2、响应式检测类 e V4k[ \8?;V响应式检测类的检测对象主要包括检测车辆的动态垂直加速度和垂直位移。当平整度检测仪检测的对象是车辆的动态垂直加速度时，此类平整度检测仪可归为电子响应式检测类；当平整度检测仪检测的对象是车辆的动态垂直向累积位移量时，此类平整度检测仪可归为机械响应式检测类。
三、主要特点
1、直接式检测类主要特点是：
(1)能得到路面纵断面曲线，根据纵断面曲线，平整度特性可直观地反映出来。
2|
GGphu/uo8C省略)o ^A8P?S省略(2)测得的路面纵断面曲线可输入到仿真数学模型而得到车辆对路面纵断面变化的仿真力学响应。过去的实验和研究已证明这种仿真响应与真实的车辆响应有很好的相关性。
AU8V B9oZ公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通3n(^xO#FJo9i T省略(3)检测路面纵断面曲线是较难的，尤其是长波长纵断面曲线，其原因是难以从检测仪本身直接取得路面纵断面垂直高度参照点。比较可取的方法是从检测仪本身的垂直加速度或与水平线的夹角之中间接地取得垂直高度的参照点。
(4)由于此类检测仪能得到路面纵断面曲线，因此可直接用于新路面施工质量的验收与评价，使验收部门有客观依据决定施工质量的优劣。
1s S|7c}`省略(5)若此类检测仪能测出长波长和短波长路面纵断面曲线，则可作为标准参照仪
` Aw X'pCc0h
t8wv!P1m"Z2w用于对其它平整度仪进行标定和作相关分析。 ^+} ~ U5U3l省略Ot*dFUa9q d$s)G O公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通2、响应式检测类主要特点是：
H)?
J9k$v2e5e(`&n公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通 (1)此类方法的依据是车辆对路面纵断面垂直高度变化的力学响应，如振动等，然后对这种响应进行数学分析，从而得到平整度指标，如垂直加速度均方差和颠簸累计值等。
(2)由于此类检测方法相对于第一类方法要简单，检测速度要快，因而适用于高速检测和长距离检测。 (3)此类方法无法得到路面纵断面曲线，因而主要应用于现存路面平整度评价。
(Ap3Z9_ q公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通(4)由于无法得到路面纵断面曲线，此类检测仪需依赖于能测出长波长和短波长路面纵断面曲线的平整度检测仪对其进行标定和作相关分析。
四、平整度检测仪的标定方法
1、基本原理
响应式平整度检测仪主要依据检测车对路面不平整的动态响应来获得平整度的指标的。因此，检测本身的机械性能将直接影响到平整度检测的结果。从概念上讲，不同的检测车针对同一条路面将会有不同的动态响应，即便是同一台检测车，当使用一段时间后，其机械性能和电气性能也会发生一定的变化。针对这两种性能前后时间的不一致性，在路面平整度检测的实践中，往往采用技术标定(也称系统标定)的方法来使各种响应式路面平整度仪的检测达到一致性，或归结到标准的检测。
O-NK6?8U | A,WQ|省略在国际上，路面平整度的标准检测主要采用两种方法，第一种方法是采用精密水准仪检测路面平整度，即采用精密水准仪检测出路面的纵断面剖面曲线(标高)，然后采用计算机软件将测得的路面纵断面曲线转换成国际平整度指标(IRI)，从而获得该路面的平整度指标的标准检测。第二种方法是采用手推式断面仪(也称路面纵断面剖面仪)检测路面纵断面剖面曲线，然后采用计算机软件将测得的路面纵断面曲线转换成IRI，从而获得该路面的平整度指标的标准检测。不论是采用何种标准检测，其基本要求是：
+S }-W5|_
~(T
z省略2q2F D!IU2d)y+[r[a．检测结果不受检测设备机械性能的影响；
t5@M k5B!| Fb省略b．检测精度要求较高；
'z+~G1G!Bk*~公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通C．能直接获得全波长的路面纵断面剖面曲线；
d．能直接计算出IRI。 2]QM vv"OSreHtQ
p/BK路桥先锋论坛―省略对于响应式平整度检测仪的标定，一般要求至少5条以上的路面(包括较为粗糙的路面、中等平整的路面和较为平整的路面)，其长度为100～200m左右。对这些选定的路面，分别采用标准仪器(精密水准仪或手推式断面仪)和被标定的响应式平整度仪实施平整度检测，获得的平整度指标即可用来作为系统标定之用。
五、结束语
路面平整度是评定路面使用品质的重要指标之一,它既是一个路面外观指标,又是衡量路面质量及现有路面破坏程度的一个重要指标。其直接关系到行车安全以及车辆的通行能力和运营的经济性，还影响着路面的使用年限，但近年来由于各种车载高效检测设备拥有测试精度等级高，人为因素少，不用中断交通等优点，这些方法已经被各省市的质监部门所采用平整度检测事业也正朝着精确、快速、高效的方向发展。
参考文献：
张超、郑南翔、王建设 《路基路面试验检测技术》 人民交通出版社
关键词：智能车辆；环境感知；传感器；多传感器信息融合
中图分类号：E91 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 14-0026-01
一、前言
随着社会的进步，汽车成为人们出行必不可少的交通工具，车辆堵塞、交通事故等问题也日益显现。汽车数量的快速增长造成了公共交通效率低下、交通事故频发。建立起现代化的智能交通系统便被提到日程上来。智能车辆（Intelligent Vehicles， IV）作为智能交通系统（Intelligent Transportation Systems，ITS）的重要组成部分，也是系统的运行主体，能够提高驾驶安全性，大幅改善公路交通效率，降低能源消耗量，由于众多优点，该技术的研究日益受到国内外相关机构的关注。
智能交通系统能够有效缓解交通压力，合理调配公共交通资源和道路资源。基于机器传感技术和控制技术，驾驶系统采用信息传输技术和计算机视觉技术监测道路路面、交通标志、其他车辆、行人以及交通事故等道路环境状况，有效保证智能车辆在各种路况下的安全行驶，并能对一些异常状况进行及时处理。在过去的10多年里，相关技术取得了很大的进步，有些国家已经成功开发了一些基于视觉的道路识别和跟踪系统。其中，具有代表性的系统有：LOIS系统、GOLD系统、RALPH系统、SCARF 系统和ALVINN系统等。从这些先进技术的应用便可看出，感知外部环境模块是智能车辆的核心技术。
二、环境感知传感器在智能车辆上的应用现状
智能车辆在道路上畅行离不开相应的传感技术，其中最重要的是道路环境感知模块，该模块将先进的通讯技术、信息传感技术、计算机控制技术结合起来系统利用。智能车辆系统主要有环境感知模块、分析模块、控制模块等部分组成。环境感知传感系统主要由机器视觉识别系统、雷达系统、超声波传感器和红外线传感器组成。
（一）机器视觉识别系统
机器视觉识别系统是指智能车辆利用CCD等成像元件从不同角度全方位拍摄车外环境，根据搜集到的视觉信息，识别近距离内的车辆、行人、交通标志等。机器视觉也有其弱点，容易受到环境的影响，在能见度较低时效果不理想，因此，在传感器类别中属于被动型。与雷达系统相比较，视觉识别系统价格低廉，一辆车上可以安装多处，监测范围更大，搜集道路信息更为全面，通过对其所得的图像进行处理可以识别、检测周围路况，这些也是主动型传感器无法替代的。所以越来越多的人对利用机器视觉感知车辆行驶环境产生很大的兴趣，该系统在现实生活中随处可见，普及率最高，机器视觉在智能车辆研究领域得到广泛的应用， 成为最受欢迎的传感器之一。
（二）雷达系统
雷达系统是一种主动型传感器，利用微电磁波探测目标距离、速度、方位等。雷达不需要复杂的设计与繁复的计算。雷达系统的使用不受光线、天气等因素干扰，无论是白天还是黑夜，晴天或者下雨，雷达系统都能够正常运转。由于雷达是靠电磁波反射原理来工作的，这会导致相近的不同雷达间电磁波相互干扰而影响工作效能。但是，瑕不掩瑜，由于雷达在准确提供远距离的车辆和障碍物信息方面有着得天独厚的优势，因此在车辆的防碰撞系统中有着广阔的应用前景。
（三）超声波传感器
顾名思义，超声波传感器是指利用超声波为检测方法的传感器。使用超声波探测得来的的数据处理简单、快速，超声波传感器可以发射定向长生波，能够在较小范围内检测到物置。这种技术在医学应用上比较广泛和成熟。汽车工业上的利用首见于在欧洲销售的的BMW 车上的超声波停车装置。这种系统利用一片单片机进行控制，超声波遇到障碍反射回传后，根据传感器探测距离发出不同的提示音。
（四）红外线传感器
红外线传感器是利用红外线来进行测量工作的传感器，技术更加先进。红外线传感器不受黑暗、风、沙、雨、雪、雾的阻挡，环境适应性好，且功耗低。这些特点使它远超其他传感器。与超声波传感器相比，反应速度更快，探测范围更广，由于其探测视角小，方向性和测量精度有所提高。与机器视觉结合使用，红外线传感器可以增强机器视觉识别的可靠性，使黑夜如同白昼，因此常被用于智能汽车中的夜视系统中。
三、多传感器的综合利用
在复杂的路况环境下，单一传感器都有其局限性，仅仅安装单一传感器难以提供路况环境的全面描述，因此设计智能车辆必须配置多种传感器。例如夜间行驶时红外线传感器是必不可少的；而停车、倒车时主要使用超声波、雷达探测周边障碍物的远近；机器视觉除日常应用外与其他传感器结合起来可以使得智能车辆驾驶安全性更加可靠。
随着计算机信息技术、通信技术、控制技术和电子技术的进步，智能车辆技术研究中多传感器信息融合技术的应用取得了许多令人振奋的成果。如车载系统互联技术、欧洲的Peugeo系统、美国的IVHS系统等。Tsai-Hong Hong等利用激光传感器采集图像获得车辆前方的距离信息，在正常的路况环境下，采用彩色摄像机与激光传感器联合感知道路表面和定位道路边界。这些技术经过不断改进，相信在不久的将来引起汽车工业的革命。
四、结语
在智能车辆的环境感知模块技术研究中，传感器是智能车辆控制系统的关键。如何使传感器技术更好的应用到汽车行业上来，未来将成为传感器技术研究领域的一个发展方向。
整合各种类型的传感器技术，使其为智能车辆提供更加真实可靠的路况环境信息，对智能汽车技术的发展来说是至关重要的。由于实际的应用环境所得到信息大多数都是不确定信息，传感器回馈信息融合还原真实路况还有很大的困难。
纵观全球，我国的智能车辆研究工作还处于起步阶段，同欧美日等相比还很落后。但随着我国社会经济的发展，汽车保有量不断膨胀，严峻的交通现状迫使我们把发展智能交通尽早提到日程上来，只要我们勇于创新，结合我国具体国情，不断进行深入、细致的研究，我国智能化交通必能早日实现。
参考文献：
【关键词】 3G通信 智能交通 指挥系统
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
[2] 范泳文. 基于3G网络的智能交通视频监控系统的设计与实现[D]. 东华大学，2012
05交运2班 于鸿泽 20052612
【摘要】随着社会经济的不断发展和交通运输量的持续增长，利用智能交通系统(ITS)来提高道路的利用率、道路交通的安全程度和道路使用的舒适性，已成为未来交通运输的发展方向。本文介绍了ITS在道路交通中的应用。
【关键字】道路 交通智能交通
【正文】
今天，道路运输已经成为超越铁路的最重要的地面运输方式，在国民经济和社会发展中起着举足轻重的作用。但是随着汽车的普及、交通需求的急剧增长，进入80年代以来，道路运输所带来的交通拥堵、交通事故和环境污染等负面效应也日益突出，逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。
解决车和路的矛盾，常用的有两个办法：一是控制需求，最直接的办法就是限制车辆的增加；二是增加供给，也就是修路。但是这两个办法都有其局限性。交通是社会发展和人民生活水平提高的基本条件，经济的发展必然带来出行的增加，而且在我国汽车工业正处在起步阶段的时期，因此限制车辆的增加不是解决问题的好办法。而采取增加供给，即大量修筑道路基础设施的办法，在资源、环境矛盾越来越突出的今天，面对越来越拥挤的交通、有限的资源和财力以及环境的压力，也将受到限制。这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其它方法来满足日益增长的交通需求。智能交通系统正是解决这一矛盾的途径之一。［本站论文由中国收集整理，转载请注明出处中国］
一、ITS的主要功能
智能交通系统实质上就是利用高新技术对传统的运输系统进行改造而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型运输系统。它能使交通基础设施发挥出最大的效能，提高服务质量；同时使社会能够高效地使用交通设施和能源，从而获得巨大的社会经济效益。它不但有可能解决交通的拥堵，而且对交通安全、交通事故的处理与救援、客货运输管理、道路收费系统等方面都会产生巨大的影响。
1、 顺畅功能
ITS可以提高车辆和行人的通行效率；提高道路、设施的使用效率；提高汽车运输生产率和经济效益。
据统计，仅美国每年因交通拥挤而造成的燃油和时间浪费就超过720亿美元。而智能交通系统（ITS）将大幅度提高运输效率，从而大大减少浪费，减少损失。
日本每年因交通堵塞造成的经济损失达12兆日元，时间损失达56亿人小时，给社会和经济带来沉重的负担。如此的交通堵塞还直接导致沿路生态环境恶化、增加大气污染、增大能源消耗等深刻的问题。虽然个人因ITS技术而节省的汽油钱并不多，但缩短每天的行车时间、降低人们的紧张程度却在改善人们的生活质量方面有着重要的社会意义。另外，ITS技术的应用将提高道路上的文明礼貌程度。
就ITS使往返交通更容易的程度而言，该技术可能加快近郊化和远郊化的趋势，人们将住得离城市和工作地点越来越远。［本站论文由中国收集整理，转载请注明出处中国］
2、 安全功能
自动化汽车和自动化公路的普及将有益于因不能再开车而活动范围受到限制的老年人，以前赋闲在家的年长者可以重返工作岗位或更积极地参加社区生活。
3、 环保功能
二、ITS的主要技术
1、智能汽车
主要是在汽车上加入更多的电子控制系统，大大提高驾驶的安全性和效率。日本最近推出ITS的概念车HSR—VI，该车既可以手动驾驶，也可以完全自动驾驶。在自动驾驶状态下，车载电脑搜集来自激光雷达、立体图像传感器、多用途通讯系统以及交通管理方面发出的各种信息，以操纵汽车的行驶。这些装置还可以将外部的情况提供给驾驶员以避免发生交通意外，如果驾驶员未能及时刹车、误入禁行区、超速行驶或是其它操作错误，汽车的自动信号系统会发出警告，并自动采取相应的措施，如变换车道等；电子制动系统则可以避免因紧急情况而惊慌失措可能带来的不良后果。
2、自动化公路系统(AHS)
美国正在对自动化公路系统进行由计算机控制的驾驶试验，并将很快投入实用。加州大学伯克利分校“高级公路和交通研究计划”已经建成了未来可供无需驾驶员驾驶的汽车行驶的公路原型，并在1997年8月进行了实用成果的演示。这种思路是通过提高现有道路的利用率，而不是修建更多道路的办法来满通对道路的需求。具体工作是开辟专用车道，利用专门敷设在路面下的磁体来引导汽车的行驶，并确定汽车在公路上的位置；用高效雷达来控制车速，并保持与其它车及障碍物的间距。汽车在其上自动行驶，全无人为干预。目前汽车制造商们也在考虑给所生产的汽车装上计算机导航系统，以适应情况更加复杂的道路。研究人员已经证明，在这种公路上汽车可以高速行驶，即使在转弯处车速也可以高达100km/h以上，而且汽车的间距可以很小。所有汽车都以同样的速度行驶，因此不会增加交通事故，大大提高了道路的通过能力。
4、 交通信息服务系统（ATIS）
ATIS是建立在完善的信息网络基础上的，交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，可以向交通信息中心提供各地的实时交通信息；该系统得到这些信息并通过处理后，实时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息；出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。更进一步，当车上装备了自动定位和导航系统时，该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。
随着信息网络技术的发展，科学家们已经提出将ATIS建立在因特网上，并采用多媒体技术，这将使ATIS的服务功能大大加强，汽车将成为移动的信息中心和办公室。
5、 交通管理系统（ATMS）
这个系统有一部分与ATIS共用信息采集、处理和传输系统，但是ATMS主要是给交通管理者使用的，它将对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监视，根据收集到的信息，对交通进行控制，如：信号灯、诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。
6、 公共交通系统（APTS）
这个系统的主要目的是改善公共交通的效率（包括：公共汽车、地铁、轻轨交通、城郊铁路和城市间的长途公共汽车），使公交系统实现安全便捷、经济、运量大的目标。
7、车辆控制系统（AVCS）
AVCS目前还处于研究试验阶段，从当前的发展看，可以分为两个层次：
一是车辆辅助安全驾驶系统，该系统有以下几个部分：车载传感器（微波雷达、激光雷达、摄像机、其他形式的传感器等）、车载计算机和控制执行机构等，行驶中的车辆通过车载的传感器测定出与前车、周围车辆以及与道路设施的距离和其他情况，车载计算机进行处理，对驾驶员提出警告，在紧急情况下，强制车辆制动。
二是自动驾驶系统，装备了这种系统的汽车也称为智能汽车，它在行驶中可以做到自动导向，自动检测和回避障碍物，在智能公路上，能够在较高的速度下自动保持与前车的距离。必须指出的是，智能汽车在智能公路上使用才能发挥出全部功能，如果在普通公路上使用，它仅仅是一辆装备了辅助安全驾驶系统的汽车。
8、货运管理系统
这里的货运管理系统是指以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理论进行管理的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有效组织货物运输，提高货运效率。
9、 电子收费系统（ETC）
道路收取通行费，是道路建设资金回收的重要渠道之一，但是随着交通量的增加，收费站开始成为道路上新的瓶颈。电子收费系统就是为解决这个问题而开发的，使用者在市场购买车载的电子收费装置，经政府指定的部门加装安全模块后即可安装在自己的车上，然后向高速公路公司或银行预交一笔通行费，领到一张内部装有芯片的通行卡（即IC卡），将其安装在自己汽车的指定位置，这样当汽车通过收费站的不停车收费车道时，该车道上安装的读取设备与车上的卡进行相互通信，自动在预交帐户上将本次通行费扣除。
不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载器与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，且所交纳的费用经过后台处理后清分给相关的收益业主。在现有的车道上安装电子不停车收费系统，可以使车道的通行能力提高3-5倍。
10、 紧急救援系统（EMS）
紧急救援系统是一个特殊的系统，它的基础是ATIS、ATMS和有关的救援机构和设施，通过ATIS和ATMS将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体，为道路使用者提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。
三、结语
中国既是当今世界上道路等基础设施建设速度最快的国家，又是交通需求增长最快的国家。根据我国的《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》，未来的十年，这种趋势将不会改变。这一期间正是智能交通系统在世界主要国家进入全面实施的阶段，因此，中国也迫切需要根据中国道路交通的实际需求尽早启动在运输网中应用智能交通系统来提高运输效率、保障安全和保护环境的工程，以实现道路交通运输的可持续发展目标。
随着研究的不断深入，相信智能交通系统的功能将会扩展到道路交通运输的全过程及其有关服务部门，发展成为带动整个道路交通运输现代化的智能交通系统。
【 1. 陆化普,史其信. 智能交通系统研究发展动向与启示. 科技导报；
2. 史其信. 中国道路交通的现状与ITS研究展望；
3. 陆化普,史其信. 智能交通发展趋势与我国的发展战略；
论文摘要:从利用自动化检测手段完善现有高速公路和突破传统道路的两个方面，提出了高速公路的发展方向及“道路智能”的祈棍念，对现代“智能交通(ITS)”的内容进行了补充和发展。
前言
现代交通运输的发展方向是以智能交通(rrs)作为其首要的发展方向，世界发达国家纷纷制订相应的研究计划。欧洲在1986年就开始实施了“欧洲高效安全交通计划(PROMETHUS)，其中包括政府、汽车厂商、科研机构都纷纷参与。1991年成立了欧洲道路交通通信技术实用化促进协会，推广ITS技术以及1’1’S技术在国际间的合作。日本、美国也都相继成立了与ITS技术相关的协会，以期推动ITS技术的发展。18年间，ITS技术发展飞速。这种对于智能交通(ITS })技术的研究均是将先进的车辆控制技术、先进的信息技术、数据传输技术、电子控制技术、计算机技术等综合运用于道路交通运输管理体系，使人、车、路更加协调地结合在一起，建立一种实时、准确、高效的管理体系，从而提高道路交通运艳效率。其目标是“安全高速”。智能交通(ITS)是由软件和硬件两部分组成。软件是以“先进的交通信息系统”结合“先进的交通管理系统”。而硬件是以车辆自身的外苟憾知智能系统，利用各种传感器技术作为其基础平台，结合计算机技术实现车辆的自动化。各种先进的自动化安全防护系统以及其他车辆技术为主的一些综合技术。就各种车辆智能技术及其智能交通(ITS)现今发展的软硬件技术来看，无论从其理论深度和其实际应用，都可以说达到了相当高的程度。但在“人一一车—路”这三者中对于“道路智能”的研究还停留在一个较低的水平上。所谓“道路智能”是指道路本身和附加在道路上的机电设备和其他设施，利用自动化技术及计算机技术，对行驶在其路面上的车辆进行自动控制和千涉。这种控制和干涉不依赖于车辆自身的控制能力，而是道路对车辆施加的一种外控制力。
1完善载体基础
高速公路是实现“道路智能”的最佳载体。对现有的高速公路在以下几个方面进行完善，从而实现“道路智能。”
1.1“半封闭”与“大半封闭”的完善。目的是加强行车安全，减少交通事故，保护道路延长使用寿命，降低养护成本，提高高速公路的战备功能。
目前高速公路直接受到自然界的影响主要是雨雪的侵蚀和山体滑坡及大雾等，在北方仅就初冬新雪使路面结冰，而由此引发的交通事故造成的经济损失是十分巨大的。路面产生病害，自然环境的影响是一个重要的因素。雨雪侵蚀及因阳光直射高温使道侧到吏用寿命降低，提高了养护成本，使养护间隔周期变短，同时也影响道路畅通。降低减少雨、雪、阳}R寸高速公路不良影响的研究别良重要的。除了加强高速公路路面、路周排水的研究外，如何在现有的高速公路上方，使用科学的建筑技术，在合适的高度加设合适材质的棚盖进行“半封闭”的研究和实践。对高速公路施以相当程度的保护措施。可大幅度减少交通事故，延长道路使用寿命。在有山体滑坡危险的路段，使用挡土墙技术进行“大半封闭”，使自然灾害对高速公路的影响降到最低。另外一旦发生战争，“半封闭的”高速公路的战备功能会极大凸现，它对车辆运输的隐蔽及对高速公路自身的隐蔽作用，无疑都要优于无封闭的高速公路。
1.2加建高轴载高速公路。按不同的轴载对车辆进行分道，降低非标高轴载车辆对普通标准双轮组单轴100KN的高速公路的破坏。提高高速公路对经济建设的服务功能。
在“车一路”的协调发展过程中，对于高速公路的改良来适应车辆及运输业的发展是经济建设的必要过程。加建高轴载高速公路细分车道，按不同的车辆的实际载荷进行分道行驶。防止高轴载车辆对标准轴载高速公路的破坏。另一方面使行驶在同一车道上的车速上也达到了相对的统一，能大大降低因超车、超载引发的交通事故。在高速公路的路面病害中，由于特大超重车辆增多而造成比例是相当大的。其对路面的破坏也是灾害性的。高轴载的大量出现是经济发展一个必然现象，加强道路对车辆的发展、交通运输业的发展进行适应的研究，来提高高速公路对经济建设的服务功能是唯一的、正确的选择。单纯的处罚是下策，是违背交通运输业发展客观规律的。在收费上调整“标准轴载”与“高轴载”车道的收费标准，以期达到“谁消费，谁付费”的公平原则适应交通运输业规律，促进经济建设和发展。
2道路智能
2.1路面智能化。研制新型智能材料达到分散承载保护路基，对车辆进行保速、限速，保证车辆的安全和高速公路自身的安全。
在复合材料和智能材料不断发展及应用的今天，如何研制出路面智能材料是交通领域的新课题，也是最具有巨大发展潜力的课题。新型的智能材料应具备以下特性和功能:a耐磨耐压耐腐蚀抗老化;b.对载荷有分散功能;。.当载荷超出某一预设值时材料将发生变化，变化后的特性将限制车辆的速度。卸载后恢复原特性;d.在某一承载面上移动载荷相继施压，发生频数和时间大于或，小于预制值时，材料特性将发生变化来限制车速;e.当材料上有移动载荷和固定载荷时能提供不同的可检出信号;f可接受外干预产生特性变化，吸载性、方向性承载等;g.具有独立和集合的功能。
利用具有上述特性和功能的材料，结合自动化松娜(技术、计算机技术和高速公路其他安全辅助设施，形成一个高速公路自动控制系统(以下简称“高控系统)。就可以实现车辆智能系统及“智能交通”中复杂的“车辆跟弛”技术。对行驶在此高速公路的车辆提供一般豪华轿车才具有“碰撞避免系统”，例如:在同一车道的两辆一前一后行驶的车辆，当后车车速大于前车车速时，在安全的距离内无超车轨迹信号时，“智能路面，将自动吸载对后车限速。迫使后车被动减速使其难以追撞前车。另外“高控系统”也可以进行对“智能路面”干预使“智能路面”吸载对车辆减速，保障车辆安全。此处“吸载”是指“智能路面”利用其材料特性使路面与车辆的摩擦力在方向性上发生变化或产生增量性变化，以及其他形式的外在结构变化，对车辆进行安全阻碍。当路面有特点。后(当载荷超出某一预设值时材料将发生变化，变化后的特性将限制车辆的速度)，就会对车辆进行外力限速保证车辆及高速公路安全。对超车的车辆进行方向性承载及限速避免因超车发生的碰撞事故。所谓“方向性承载”是通过利用材料外部结构形状进行变化的特性，引导限制车辆行驶方向。避免因车辆操纵系统失灵和误操纵而引发的交通事故。
2.2环保节能性的研究
环保是经济发展的先决条件。解决汽车高速行驶时的噪音和汽车在高速公碑阴卜放废气都是“道路智能”的一部分。路面新材料的使用必将使汽车的噪音得以解决。而汽车的废气刹滋解决的最佳方法，是汽车使用燃料驱动最小化问题。有了高速公路的基础完善，就使得汽车使用电力驱动成为可能。电能的环保性使其应用在智能化的高速公路上是一种恰当的选择。电能可以利用太阳能、风能等自然能进行转换，具有可持续发展的特性。利用高速公路的分布特性，沿线铺设“车辆电力供给线路”，为行驶在高速公路上的车辆提供“外动力”，达到环保节能的目的。解决车辆使用燃料驱动最小化问题使其在减排方面更加环保。
关键词：mBot机器人 创新教育 智能交通 Arduino
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.
[3] 王同聚.Scratch与机器人共融在教学中的应用与实践――以中小学机器人教学为例[J].中小学信息技术教育，2015（8）：76-79.
购物车(0)
