时间：2023-10-10 10:35:54
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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】隧道照明；智能节电；应用
1. 概述
近年来，随着我国高速公路的迅速发展，大量以桥隧为主的高速公路逐年增加，公路隧道照明系统作为车辆安全通行的保障，同时也使隧道开支运营居高不下。隧道照明耗电占高速公路运营中很大一部分，如不解决隧道照明节能问题，将给管理部门带来沉重的经济负担。若采用先进的照明控制系统，不但能明显改善照明效果，增加行车安全性和舒适度，还可以节约大量的电费开支，带来巨大的经济效益。
2. 高速公路隧道照明使用现状
（1）为了减少高额的运营支出，隧道照明在日常使用中，大量的少开灯甚至不开灯的现象比比皆是。给高速公路行车安全造成了重大隐患。
（2）为了保证行车安全，隧道照明系统的设计一般按照洞外最大亮度和最高时速来确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度。实际运营中，需要的照明强度一般远远小于设计参数，在运营过程中按照设计最大亮度照明，造成电源浪费。
（3）高速公路用电采用专线供电，在用电负载功率设计中，箱变要考虑实际功率、线损、无功衰耗、灯具老化衰耗等因素，箱变的设计要远大于实际功率，高压送变也要考虑这些因素，这样就导致低压端电压高于设备额定电压。经常高达240V以上，这样既浪费了电能，也大大缩短了灯具的使用寿命，增加了大量的维护费用与人力支出。
（4）高速公路低压配电施工单位众多，施工人员素质高低不齐，施工中不按设计方案施工，三相线路所安装灯具功率不平衡，导致实际用电三相电压不平衡。灯具的质量参差不齐，随着灯具的老化，也会造成三相电压的失衡。三相电压不平衡不仅降低功率因数，浪费电能，同时也会严重影响用电设备的安全和使用寿命。
（5）由于采用农网专线供电，农网中用电设备的不确定性，导致农网电压随着时间、季节及其他因素忽高忽低，用电低谷时，电网电压会显著上升，一般可达240V以上，因电压波动大，导致高速公路电能浪费及隧道设备损坏的事件比比皆是。
3. 节电依据
（1）电力供电系统中，为了避免送电过程中的线路损耗及用电高峰时造成的末端电压过低，往往都是以较高的电压传输，特别是用电低谷时，电网电压更高，高电压不仅会带来灯具的加速损坏还会危及用电设备安全，更带来额外的电费支出。
气体放电灯只是在启动时，需要较高的工作电压，而点燃后适当降低并稳定供电电压，（实验结果表明，稳定的电压200V-210V范围是盖亚钠灯的最佳工作电压），既可保持其正常照度，又可有效地节电，还能延长灯具的使用寿命。
（2）所有气体放电灯在使用前，其亮度都比设计值（寿命终止时的亮度）高出40%～20%，当灯达到寿命末点时，其亮度正好达到目标设计值。根据这一特点，用智能节电装置补偿灯的这一老化过程，在保证正常亮度的情况下，即可实现一定程度的节电。
（3）针对不同时间，隧道照明实行“按需调亮度”的节能模式。白天在不影响照度的情况下，照明灯具自动工作在合理稳定的电压上，在夜晚适当地降低照度，自动调整到保证灯具能够工作的电压上，综合节电效果更加明显。
4. 系统工作原理
通过安装在隧道照明回路上的灯具数据采集开关装置将电压、电流采集数据传到监控中心管理终端上中心管理终端远程遥控输出电压调压稳压节能装置将现场所需要的电压输出给安装在隧道照明回路上的灯具数据采集开关装置
5. 系统功能
（1）数据采集功能：系统对隧道各个回路末端（灯具）的工作电压、工作电流、有功功率、功率因数、电能计量等数据以及节电柜工作状态进行采集。
（2）动态自动调压：根据隧道照明现状，通过系统自动对隧道照明回路动态电压、电流的数据采集，自动分析，自动进行合理调压。
（3）智能稳压：通过系统设定照明灯具的工作电压。系统根据采集的数据调整输出变压器电压，再通过精密稳压，实行智能稳压供电。
（4）远程单灯控制：能够远程遥控每个灯具的开、关。灵活制定照明方案。
（5）远程设置供电方案：可以根据不同的时间、季节，远程控制调节输出电压。
（6）电力安全报警：当监控终端主动报警或调度中心在遥测时发现警情时，监控中心微机会自动用语音或手机短信报出故障的有关参数。
（7）统计查询、打印功能。
（8）远程抄表功能。
（9）远程查询功能。
6. 应用实例
（1）陕西神府高速公路隧道照明采用专线供电，电压经常偏高，有时甚至高达250V以上，这样既浪费了电能，也大大缩短了灯具的试用寿命，大量增加了维护费用。
（2）通过在卧虎湾隧道加装照明智能节电系统，使该隧道的电压、灯具开关更具合理的运行。据测试数据显示：安装节电系统前，平均每小时耗电122.27度，按0.7元/度计算，每小时电费85.6元。安装节电系统后，平均每小时耗电91.30度，按0.7元/度计算，每小时电费63.9元。每小时节约21.7元，全年节约190092元。结果表明：使每年电费支出减少四分之一，节电率高于25%。
7. 结束语
一、前言
20世纪80年代，微电脑技术应用开始得到迅速发展，与之相关的控制技术、图像显示技术、通信技术等都有了新的突破，计算机越来越广泛地应用在社会生产各个领域。随着多媒体技术、人工智能学科的进一步研究，现在的计算机应用系统的智能化程度也越来越高，在高速公路领域，智能化系统的应用在本世纪初也得到了长足发展。
二、高速公路自动化收费系统
我国高速公路在上世纪80年代开始建设并得到迅速发展，这个阶段，计算机应用开始逐步普及，技术正在不断发展提高。所以，高速公路收费系统最初是采用的纯人工收费方式，随后发展到初步的财务计算机管理。随着计算机技术、IC卡技术以及图像技术的发展，高速公路收费开始进入全面自动化管理阶段。从车辆上路领取电子通行卡开始，车辆车型、牌照、上路时间等信息进入高速公路收费自动化管理系统，等到车辆驶离高速公路时，系统读取通行卡信息，比对车型、牌照，自动计算并语音提示司乘人员应交费金额，收费后系统自动启动挡杆放行。网络信息技术的逐步成熟，为高速公路区域联网收费提供了技术保证。联网收费通过计算机联网系统可实现自动分拆车辆在各不同路段行驶里程，结算相应路段费用，这样就可把不同运营主体管理下的高速路段有机地接合在一起，撤销主线收费站，大大提高了交通运输效率。目前正在逐步推行的ETC（电子不停车收费系统）系统，更具智能化，通过非接触式感应卡的运用，达到系统完全无人工直接参与，实现全自动化收费。
三、智能化办公管理
在高速公路领域，智能化应用不仅仅运用在收费系统中，在现代化的办公管理中，也处处尽显智能化的亮点。以河北高速公路石安管理处下属某收费站为例，做如下说明：1.办公无纸化。由于各收费站分散于高速公路沿线，以往公文报表的上传下发十分不便，随着计算机的普及应用，办公条件逐步改善，基本实现了无纸化办公。除一些需要备案的文件之外，通知、公告、节假安排等日常事务文件报表均采用电子化形式，通过邮件或传真上传或下发，电子化办公，便于查询和归档，更加便捷和及时。2.通讯自动化。通过沿高速公路建设的主干光纤，所有收费站所互联成网，实现电话网络统一管理，由高速交通枢纽大楼与外界接驳。虽然管理处和各收费站在空间上分散、距离较远，但通过通讯自动化系统，做到了各处室职能部门与收费站各工作岗位实现内部通话，网络统一使用，既强化了内部管理，也实现了对外联系的形象统一。3.安防自动化。以现代化的技术防范手段为主体，辅以补充的人员防范，是现代化办公环境安全的必然选择。各收费站监控系统主要分为车道监控和收费广场监控。收费站监控分中心实时监视现场图像信息，并通过高速网络传至交通枢纽监控中心，实现远程的监控管理。高速公路现代化的安防系统，通过闭路电视监控、周界防范等电子智能化手段，保证了各收费站点安全的工作环境和正常的工作秩序。4.后勤管理自动化。在管理处及各收费站点，食堂售饭均安装了POS机，实现了后勤管理的自动化。电脑微机结算，替代传统餐券管理，既卫生又方便，减少印发、兑换、清点诸多环节，提高了食堂工作效率和管理层次。
四、智能化系统在高速公路管理中的作用
高速公路管理智能化系统的建设，在运行应用过程中起到了显著的作用：大大提高了高速道路通行效率，提高了运输能力；简化了收费程序，减少了出错率；减少和杜绝逃费现象、人情放行现象；防止贪污作弊现象；安全性大幅提高；路况信息、通行信息更加全面丰富；节约生产成本，提高了办公效率；逐步实现道路、车辆实时监测控制；
五、高速公路智能化应用发展趋势
随着计算机、自动控制、传感技术、信息网络等技术的发展提高，未来的系统应用会更具智能化，在高速公路管理领域，目前的研究正向以下几个方向深化：1.联网、不停车收费技术。联网收费目前已经在高速公路顺利实施，正在不断完善。不停车收费基于无线射频技术，在车辆上安装有车载电子标签，车辆通过收费站口时，可与车道内的微波收发装置短程通信，自动辨识车辆信息并传至收费管理中心网络。车辆可以较高速度行驶通过收费站口，实现了不停车全自动收费管理。不停车收费将大大提高高速公路通行能力，降低收费管理成本，并大大改善了收费站点的环境，当前石安高速不停车收费系统正在建设中。2.集成化、开放性。高速公路管理系统中，以通行费收取管理为主线，而其中又涉及到路况信息、路段气象、实时监控图像等多种重要的公共信息。新型的高速公路管理系统是一个高智能化的信息系统，收费管理要和车辆监控信息等信息集成在一个平台上来运行；高速公路管理信息化系统应具备开放性，能够和交管、气象、物流等部门行业进行公共信息交换，达到信息资源整合共享。3.全球定位系统（GPS）和3G移动通信业务应用。随着全球定位系统的完善和3G通信业务的开通，高速公路管理系统智能化应用也将会有新的发展。通过GPS、3G移动通信和收费管理系统结合，可以对上路车辆实时图像声音的跟踪，对路况全方位监控，远程指挥疏导车辆，杜绝换卡违章等现象，并可以对遇险事故进行最及时恰当的救援。
关键词 多智能体；技术；高速公路；监控系统
中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）05-0028-01
随着近年来高速公路的建设和发展越来越迅猛，相关部门对高速公路检测系统的要求也越来越高，因为它的功能和作用非常大。高速公路监控系统是交通机电工程系统的核心部分。该系统通过对交通流和交通运行情况的监控，对一些关键点的气象监测以及对核心路段采取的实时管理和控制，可以随时发现很多异常的现象，同时还可以及时的采取相应的解决方案，可以提高高速公路的高速性、安全性、舒适性以及经济性。
1 高速公路监控系统以及智能体技术的概述
高速公路监控系统按照功能可划分为信息处理系统、信息采集系统以及信息系统。另外，各个系统又由很多的子系统构成。而高速公路监控系统的特点主要是智能，开放，而且分布非常复杂。
针对那些路网级的高速公路监控系统，可分为路段监控分中心以及区域监控中心。从空间分布来看，信息处理系统主要是分布在监控中心以及监控分中心上面；信息采集系统以及信息系统主要分布在监控中心、监控分中心以及高速公路的沿线上面。
智能体技术作为软件设计以及实现的一种新型技术，它的未来发展已经引起了各个领域的关注。而其中的多智能体技术的快速发展为解决那些复杂的分布式问题开拓了新思路。所以，本文主要讨论的对象是采用多智能体技术去搭建高速公路的监控系统。
2 智能体以及多智能体系统的分析
智能体技术的发展和产生是分布式网络技术与人工智能发展的必然产物，而多智能体系统的分析和研究也是目前是人工智能研究的一个热点问题。
1）智能体分析。智能体是指可以在某个环境下运行，同时可以把环境的变化，自主和灵活的采取相应的措施来满足它的设计目标的计算实体。它主要有以下几个特性。①自治特性。智能体可以在没有其他智能体和其他人干涉的情况下运行，并且对自身的行为以及内部的状态有一种控制的能力；②社会特性。智能体还可以与其他的智能体利用一种智能体语言互相进行交流；③反应特性。智能体可以对周围的环境做出理解，同时对环境的变化作出及时的回应；④能动特性。智能体不但可以对它的环境做出简单的反应，还可以通过接受到的一些信息，表现出一些目的性的动作。
2）多智能体系统分析。多智能体系统是由可以进行网络计算的多个智能体组合而成，每个智能体都可以独立的作用在自身以及周围的环境之中，同时还可以与其他的智能体通信。多智能体系统技术在进行表达过程中，利用智能体之间的相互通信、相互合作、相互理解、相互协调、相互调度、相互管理和控制等来对系统的结构和功能以及特征进行表达。另外，多智能体技术使用的范围比较广泛，比如在交通管理系统、决策支持系统以及信息协作系统等系统中都有应用。
3 系统的结构以及各类智能体
通过上文对智能体以及多智能体系统的分析，接下来会提出多智能体技术下的高速公路监控系统的框架，如图1所示。
图1 基于MAS的高速公路监控系统结构
从图1可以看出，该系统主要是由信息采集智能体、信息处理智能体、信息智能体、用户界智能体以及协调控制智能体几大类构成。
1）信息采集智能体主要负责的是对系统各种信息的采集和传送进行监控。根据信息采集的种类分成外场数据智能体、视频数据智能体和收费数据智能体。外场数据智能体主要负责把一些采集来的相关数据，存到服务器的数据库；视频智能体主要负责在外场的视频监控系统以及收费系统中采集相关的视频数据；而收费数据智能体主要负责采集相关的交通流量数据。
2）信息处理智能体的主要功能是负责把监控系统中收集到的信息数据进行全面的管理、维护以及智能化处理。同时还可以对监控系统中的交通管理问题以及控制方面的问题进行求解。
3）信息智能体主要的功能是负责对外监控系统信息，比如可以以可变化的信息标志、网站、以及手机短信等方法实时的交通信息。
4）用户界面智能体的主要作用有：对各种信息的显示和输入；对用户相互交换的命令进行接收，同时还要解释和实行；接受用户对整个监控系统的监控命令等。
5）协调控制智能体是整个监控系统核心，主要负责规划和协调监控系统内部各个主体的基本运行情况以及监控各个主体部分的工作状态，同时，该智能体还具有维护所有主体以及地址信息数据库的功能，通过这个数据库可以向监控系统中其他的主体提供更多的服务。
综上所述，高速公路监控系统作为一个非常重要的信息处理系统，可以为高速公路的发展提供更好的服务，可是随着高速公路的快速发展，对高速公路监控系统的要求也越来越高，因此该系统技术水平的提高是一个必然趋势。多智能体技术作为一个新兴技术，对高速公路监控系统的发展起到了非常好的促进作用，通过本文的研究和分析将给高速公路监控系统尽快实现智能化水平提供了一个新途径，同时还为系统的最终实现奠定了稳定的基础。
参考文献
[1]李纲.高速公路监控系统及交通控制策略研究[D].西安：长安大学，2011.
[关键词]智能化设计；多角度设计；公交站台；人性化
中图分类号：X713 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0262-01
一、研究背景
城市公交的发达水平与一个城市的现代化程度密切相关，它的建筑设计水平是城市品味的直接体现。公交站台的设计应遵循人性化、智能化，集实用功能和审美兼顾的原则，并且成为地域文化的重要载体。如今天，城市现代化程度不断提高。城市公交站台好比一座城市的名片，它是一个城市自然、人文、科技文化浓缩的精华，是一个城市最具体、最直接、最现实的品牌，是一个城市历史、现实和未来的缩影。城市公共交通是城市基础设施，公交站台则是市民短暂聚集的一个小型公共场所。传统的公交站台服务功能单一，外观平庸，缺乏设计感。“智慧城市”理念提出后，很多设计师对发达城市的公交站台进行设计改造，比如说：重庆专门为等车的乘客降温而建造水雾公交站台等等。但是进度很缓慢，成果不够明显，没有真正实现公交站台的智能化。
二、设计原则
我们除了遵循传统的公交站台设计原则如：同一性原则、差异性原则、人性化原则等以外。我们还应遵循以下原则：
（一）控制系y的设置原则：
针对现代智能化公交站台在智能化控制系统建设方面的功能需求，结合实际情况，系统设置遵循以下原则进行系统配置设计：
（1）车辆自动识别与引导系统，多媒体信息显示与人流引导系统，安全防范系统等；
（2）实现集中监视、控制与综合管理等多种功能；
（3）智能系统必须具有极高的安全性、可靠性和容错性；
（4）系统设置应能适应公交站台使用要求，创造高效、舒适、便利的建筑环境，达到节约能源和人力的目的；
（5）在实现先进性、可靠性的前提下，系统的设计应达到最佳性能价格比。
三、控制系统的构成原则：
1、可靠性系统应具备在规定的条件下和规定的时间内完成本技术文件规定功能的能力。应具备系统长期和稳定工作的能力。
2、实用性系统应具备完成工程中所要求功能的能力和水准。系统应符合实际需要的国内外有关规范的要求，并且实现容易，操作方便。
3、先进性系统应是满足可靠性和实用性前提下最先进的系统，特别是符合计算机和网络通信技术最新发展潮流并且应用成熟的系统。
4、开放性系统应遵循开放性原则。系统应提供符合国际标准的软件，硬件、通信、网络操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口与工具，使系统具备良好的灵活兼容性，扩展性和可移植性。
四、设计功能及实现方法
公交站台智能化的植入，使市民在换乘时，不但能享受到舒适的候车环境，还有便捷的附加服务。多功能智能化公交站台上建设有调度室、候车亭及“隐形”便民凳，设置了公共自行车咨询投诉服务点，并安装了多媒体触摸屏电子站牌及查询系统、智能风扇及中央送风系统、自动伸缩挡板、自动雨伞借还机、手机快速充电器等便民智能装置。
按照推进“智慧城市”的要求，秉承“人性化、智能化、现代化、环保节能”的设计理念，建设造型简洁大方、整体通透安全、与周围环境巧妙融合的城市多角度智能化公交站台。
智能化公交站台的照明系统采用太阳能供电和普通供电相结合的模式，节能达到60%。第一，站台首次配置安装中央送风系统，当温度传感器到达一定值时，风扇自动打开，给夏日候车的乘客送来丝丝凉爽；第二，智能化公交站台装有自动伸缩挡板，当湿度传感器达到雨水湿度值，站台上的挡板会自动伸出，为候车的人们更好的挡雨；第三，在智能化公交站台，还设置了多媒体触摸屏查询机，可自助查询公交线路、公交站点、附近的公共自行车以及城市景点介绍等信息。第四，智能化公交站台还有“隐形”可折叠便民凳，当市民需要的时候可以放下坐，不需要则折叠收起来，不占任何空间。
五、设计优点
（1）互联网WiFi覆盖公交站台：当下市民越来越对网络产生依赖，很多人苦恼没有WiFi，公交站台实现网络覆盖后，市民能更好地用好等车时间；
（2）LED公交站台智能报站：很多人都是低头族，往往错过来往的公交车，这样智能报站提醒市民，防止市民错过公交班车；
（3）便民资源综合体：USB手机智能充电、温度传感器控制风扇降温、自动雨伞借还机等等，方便解决市民外出产生的不便；
（4）景点查询导航一体：市民可以使用多媒体触摸屏进行公交车信息查询，改路公交车来往班次时间、沿途站台以及附近景点等相关信息都显现出来；
（5）节能减排：本智能化公交站台采用太阳能发电和普通供电相结合，减少能源损耗，环保高效。
六、设计难点及存在的问题
（1）封闭式设计人流量不能太大，适用于交通量不繁忙的公交站台；
（2）实时信息显示需要计算当时的交通状况，计算量大；
（3）多辆公交同时到站时需一辆一辆进入，候车时间延长；
七、总结
智能公交站台利用定位技术和无线通信技术，实现了对公交运营车辆的实时监控和可视化调度。通过科学的管理，智能公交的广泛应用可以提升城市的信息化和智能化，最关键的还是做到了以人为本，便民出行。
1、提升城市的信息化和智能化
随着科学技术的进步和工业的发展，城市中交通量激增以致公交运输管理出现各种各样问题，智能公交站台对实现城市公交新管理的跨越式发展具有十分重要的意义，提升了城市的信息化和智能化。通过信息技术的联网传递和统一的调度管理，为车辆运营管理提供实时、准确的资料，从而降低公共交通压力，提高公交车辆整体运行速度，使公交车成为人们出行的首选。
2、为公交企业降本增效
公交运行受天气、客流量、车流量影响很大，在天气恶劣、客流量和车流量大影响下公交运行延时、误时情况严重，因此公交公司接到投诉增多、口碑下降；同时在此影响下，公交运行成本增加，进而企业经营效益下降。而智能公交的出现，则通过公交运行管理智能化提高了公交服务准时性和预见性，增强了换乘方案的可预见性，公交企业从而增强了公交服务灵活性，使用IC卡支付方式使公交企业方便结算管理和节省时间，为公交企业实现了降本增效。
3、便民出行
智能公交站台使信息维护更新的及时性增强。由信息互通建立车队、场站、公交工具、司乘人员、交通线路、搭载人员等之间的纵向信息交换服务体系，在安全性上信息互通对事故等紧急信息反馈性能大大提高，从而方便乘客出行。
参考文献
[1] 张国伍.论交通运输系统规划、协调与发展[J].交通运输系统工程与信息，2005（01）.
[2] 广州市交通运输研究所.《广州市公交站场布局规划修编研究》，2010（12）.
要构建一个基于物联网的高速公路设备数据管理系统，首先要对数据的源头或者说是数据的归属地进行研究。主要有以下几大方面:1)收费系统设备高速路收费系统设备是由控制机、栏杆机、报警器、收费显示屏、车辆分离器、信号灯以及辅助的计重系统组成的［4］。所产生的数据主要有车辆车牌号、驶入高速时间和地点、驶出高速的时间和地点、车辆重量、车辆型号、收款数量。收费系统总监控室还要汇总收费站数量、收费岛数量、收费人员工号等基本数据。2)监控系统设备监控系统一方面是设置在收费站的车道、收费广场、收费亭内等收费监控地点;另一方面是设置了高速公路沿线交通状况监控、设备运行情况、设备故障数据等。摄像机的种类也会因安装和用途的不同采用不同的型号。3)通信系统设备高速机电系统的通信主要依靠光纤传输、数控交互、图像数字数据传输、移动通信及电源等部分组成。建立基于物联网的高速公路设备数据管理系统，对通信系统的要求较高，要求该系统要稳定、快速、实时，多采用光纤传输。
2基于物联网的高速公路设备数据管理系统
2．1基于物联网的高速公路设备传输通信
RFID技术是建立物联网数据传输通信的基本技术，它主要包括阅读器(例如手持机如图2所示)、标签、解读器、应用软件等部分组成［3］。标签进入扫描磁场之后，能够收到解读器的射频信号，然后将产品信息从芯片中提取出来，以一种感应电流的方式输送给解读器进行解码，最后送到信息处理中心进行数据处理，形成数据流，通过无线网络，例如WIFI、3G\4G网络，到达数据中心。整个系统中的阅读机是系统中至关重要的设备，一般会具有读、写功能，和信息控制和数据处理的功能，主要由收发模块、控制模块、耦合模块和接口组成。应答器可以通过耦合从阅读器那里得到能量和时序，如果存在地域、用户、管理模式的差异，系统能够更好的保持稳定性和安全性。针对高速公路机电设备的阅读器数量较多，在收费站、收费广场、收费亭以及高速公路沿途设备都要有设置。
2．2设备资产全寿命周期管理
通过对设备使用情况的登记、定期核查等措施，将高速公路设备的租赁、购买时间、周期维护时间、事故处理情况、报废时间等数据输入到设备数据管理数据库中，并设定到期提醒功能，对周期维护进行警告提醒，对事故处理情况进行定期清查，对使用年数较长的设备要重点管理，对全系统的设备进行科学的分类，实现分类批量的管理和维护。对设备故障情况实现分析统计，提高设备利用率、降低维修率。
2．3设备数据存储结构
本系统的数据存储结构主要采用链表结构。链表结构的数据库更方便更新，当设备出现维护或更换信息时，对链表进行及时的更新。在系统日常管理中，也可以将链表数据保存成文件的形式，但是如果需要重新更新数据，要将文件数据恢复成链表结构的有序表形式。链表中的数据类型包括所有的该系统中的有效信息，例如设备出厂时间、维护时间、使用次数等。
2．4设备数据挖掘
数据挖掘是从海量的数据中通过各种分析手段，例如关联、聚类、演变等分析方法，找出数据中隐藏的某种规律，为系统的管理和使用提供有用的决策。本文所建立的高速公路设备数据管理系统储存了大量的设备数据和信息，我们通过对设备数据的分类、排序、检索等方法，通过关联、演变等分析，能够实现设备的使用率、设备的维修率、设备故障点统计的分析，进一步实现设备维护周期的科学制定、设备故障自动检测和诊断等决策类的功能。对高速公路路况信息，收费系统数据的挖掘，能够实现高速公路的路况分析、拥堵路段的分析，进一步实现高速公路收费站合理设置地点和数量的决策功能。为高速公路管理智能化提高了数据支持。
3结论
经总理签批，国务院日前印发《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》（以下简称《规划》），明确了“十三五”时期现代综合交通运输体系发展的指导思想、发展目标和主要任务。
《规划》指出，“十三五”时期，我国交通运输发展处于支撑全面建成小康社会的攻坚期、优化网络布局的关键期、提质增效升级的转型期，将进入现代化建设新阶段。要坚持交通运输服务人民的根本宗旨，以提高发展质量和综合效率为中心，以优化服务供给结构为主线，着力完善基础设施网络、加强运输服务一体衔接、提高运营管理智能水平、推行绿色安全发展模式，加快完善现代综合交通运输体系，更好发挥交通运输对经济社会发展的支撑引领作用，为全面建成小康社会奠定坚实基础。
《规划》提出，到2020年，基本建成安全、便捷、高效、绿色的现代综合交通运输体系，部分地区和领域率先基本实现交通运输现代化。网络覆盖加密拓展，综合衔接一体高效，运输服务提质升级，智能技术广泛应用，绿色安全水平提升。高速铁路覆盖80%以上的城区常住人口100万以上城市，铁路、高速公路、民航运输机场基本覆盖20万以上人口城市，城市轨道交通运营里程比2015年增长近一倍，油气主干管网快速发展，综合交通网总里程达到540万公里左右。
《规划》提出了交通\输发展的8项重点任务。一是完善基础设施网络化布局，建设多向连通的综合运输通道，构建高品质的快速交通网，强化高效率的普通干线网，拓展广覆盖的基础服务网。二是强化战略支撑作用，打造“一带一路”互联互通开放通道，构建区域协调发展交通新格局，发挥交通扶贫脱贫攻坚基础支撑作用，发展引领新型城镇化的城际城市交通。三是加快运输服务一体化进程，优化综合交通枢纽布局，提升客运服务安全便捷水平，促进货运服务集约高效发展，增强国际化运输服务能力，发展先进适用的技术装备。四是提升交通发展智能化水平，促进交通产业智能化变革。五是促进交通运输绿色发展，强化生态保护和污染防治。六是加强安全应急保障体系建设，加强安全生产管理。七是拓展交通运输新领域新业态，积极引导交通运输新消费，打造交通物流融合新模式。八是全面深化交通管理体制、交通市场化、交通投融资方面改革。
《规划》强调，要加强规划组织实施，完善相关配套政策措施；加大政策支持力度，加强土地、投资、补贴等组合政策支撑保障；完善法规标准体系；强化交通科技创新，提高发展科技含量和技术水平；培育多元人才队伍，培养急需的高层次、高技能人才。
关键词：高速公路 信息化建设
1.高速公路管理系统信息化
高速公路现代化管理系统从技术角度看，采用三级计算机管理体系（其由中心控制机和控制分机和终端处理机组成）及相应的电源系统和通信传输系统。在三级计算机管理体系中中心控制机负担系统数据的存储、统计、计算、报表及各种交通管理命令的下达。控制分机负责对采集到的数据进行分类包装和预处理，并传送到中心控制机。当中心控制机发生故障时，控制分机能行使主机功能，并临时紧急处理一些重要数据。终端处理机负责检测匝道口、路面及收费口的各种数据。
从总体规划的角度，一般可结合具体情况，向发展综合智能交通系统靠拢。近年来，随着地理信息系统技术和卫星定位系统技术的不断成熟及普及，公路运营管理与地理信息系统技术及卫星定位技术的有机结合开发成为世界智能化交通系统的研究热点。我国在高速公路系统规划中缺乏全国一盘棋思想，没有综合利用现有的各种资源以节约成本，进行最优化配置。
2.高速公路管理需求框架的提出
2.1高速公路管理需求的层次结构
从根本上说，公路管理的整体水平是决定主要依托陆路运输的区域经济物流水平的主要因素。
一般来说，高速公路的运营管理包括六个方面：养护管理、收费管理、路政管理、交通管理、监控和通信管理、服务区管理和综合开发等。本文将其按照三个层次来论述相关的信息化技术应用的需求：
第一个层面主要围绕的是基础层面上的信息技术需求。主要是指养护管理与、路政管理。针对养护管理来说，养护维修作业主要有五个内容：①小修保养，即为了保持路况路容完好而开展的工作：②预防性周期养护维修；③改建工程，即为了改善提高现有道路使用功能实施的；④沿线景观、绿地的绿化、美化；和最后的⑤针对灾害及恶劣气候条件下的抢修及应急养护。
而另一方面，高速公路的路政管理是保证高速公路路产完整，维护路权不受侵犯。
第二个层面是整个高速公路信息化管理体系中的核心部分，本文将收费管理、交通管理、以及监控通信管理归为重点需求层面。
一方面采用现代化的电子设备监视控制高速公路的运行状况，采集、处理和传输相关信息，为通行车辆和司机及乘客提供最佳服务，以满足安全快速行车的需要。另一方面，通信需要建立高真实、高效率、高保密的通信网络，其建立主要采用无线移动通信系统、紧急电话、指令电话及业务电话。
最后一个层面的需求是而针对服务区管理和综合开发方面而言的。因为服务区目的是满足司机与乘客的各种需求及提倡优质服务，充分利用沿线资源进行综合开发，从事联运、旅游、广告、仓储、信息咨询等多种项目经营。
2.2管理系统组成
通过以上高速公路管理三个层面上的技术需求分析，可以发现由于高速公路建设提供的现代化设施，使高速公路管理打破了原有的公路管理的行业界限，形成了多专业、互相配合的整体系统。在这个系统中，硬件组成决定了管理的规模和层次，软件部分体现了管理的力度和水平，只有两者有机结合才能真正形成高速公路管理的有机体系，体现出高速公路管理的综合水平。
2.3提出技术选择原则
为达到以上各个子系统的功能，需要正确选择对应的相关技术，本文提出高速公路管理信息化的技术选择的原则如下：
一是需重点选择核心技术作为主体，高速公路管理系统涉及到的绝大部分岗位都体现了高科技的特性。在硬件上，必须普及现代化管理设施，使操作层与管理层形成一个连续运作的机体。
二是以核心技术为中心整体实施管理信息系统，高速公路具有经过严格实施的、科学计算的交通安全设施，具有一系列的静、动态预防设施和提前预告，所有事故处理及时。高速公路系统必须适应目前交通运输管理的需要，并能为未来交通管理智能化、多元化发展打下坚实的基础。
三是搭建辅助系统平台，高速公路不同于一般公路，其在管理上具有开放性、公益性及特殊的商品属性。我国高速公路大都是贷款修建的，基本上都收费，高速公路在收取通行费的同时有义务提供优质服务。高速公路管理是一种综合管理，服务渗透在管理的各个环节中，特别在管理形式、管理意识上要体现出来。
3.提出建议
分析以上技术选择原则后，明确整个系统的技术选择必须达到以下三个建议：
一是网络通信实时化的建议：在技术上必须满足收费网、监控网和通信网三网合一的高速公路综合通信。这样满足了高速公路管理和运营的需要，为交通通信网提供服务。通信系统具有数据、语音和图像等功能，可满足监控系统、收费系统近期及未来的带宽需求。
二是监控系统集中化、数字化，该系统是以数字化技术为主，实行集中监控管理模式。该管理模式优化了管理结构、精简了监控人员，并为今后全区高速公路收费、通信网规划，监控、技术标准等打下了基础。
三是建立基于地理信息系统的高速公路综合管理系统，实现高速公路规划、建设、维修与养护、交通管理等的综合信息化和智能化，显著提高管理和服务水平及路产路权维护。
参考文献：
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