時間:2024-04-08 17:47:05
序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇智能城市交通范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
近十幾年來,世界各國及城市都在廣泛開展對智能交通系統(tǒng)(ITS)理論和技術(shù)方法的研究,ITS項目的實施和應(yīng)用對歐美、日本等典型發(fā)達(dá)國家城市交通運行與服務(wù)所做的貢獻(xiàn)得到這些國家的高度肯定和認(rèn)可。隨著城市化進(jìn)程的加快,城市居民生活要求的不斷提高,城市交通作為我國城市發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施,無論是在質(zhì)還是量上都存在一些直接或間接的消極、負(fù)面問題,交通擁堵嚴(yán)重、交通運行效率低已成為我國城市交通發(fā)展的“通病”。據(jù)統(tǒng)計,2011年,全國667個城市中約有三分之二的城市交通在高峰時段出現(xiàn)擁堵,15座城市交通擁堵造成的經(jīng)濟損失每天近10億。在這些問題重重的背景下,城市交通信息化已得到相關(guān)部門及行業(yè)的認(rèn)可及重視,ITS項目是城市交通信息化發(fā)展的重大工程之目前已在我國許多城市大力實施推行,成為地面運輸系統(tǒng)投資的主流,投資規(guī)模也在迅速增長。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計,從2009-2016年,城市智能化交通管理系統(tǒng)投資額共達(dá)1077.58億元,其中北京、上海、廣州等超大型城市智能化交通管理系統(tǒng)建設(shè)方案的投資為39億元。因此,不管是政府、交通行業(yè)及企業(yè),還是公眾都非常關(guān)注其對提高城市運行效率、改善城市交通擁堵問題等方面的績效。
2相關(guān)文獻(xiàn)回顧及綜述
國外對于ITS的評價已比較熟悉,美國在2000年的“National^八咕阮如陽”的最新版卜!^!!4.0沖評價文檔(E-valuatbnDocuments)對ITS評價的內(nèi)容和方法進(jìn)行了比較全面的闡述,主要分為評價設(shè)計、成本分析、性能效益研究、風(fēng)險分析評價指導(dǎo)性文件五大部分日本為了研究ITS的地區(qū)特點,在五個地區(qū)進(jìn)行ITS項目的試驗,給出了ITS試驗區(qū)域的評價方法。在歐盟,費用效益分析法在ITS項目評價中占據(jù)了主導(dǎo)地位,國內(nèi)學(xué)者對ITS項目評價也有一些研究,如汪博2]梁玉慶、王世華H腸敏,陶漢卿4]漲揚、吳志周^湖明偉、史其信6];陳旭梅、郭淑霞n;朱泰英等B_TO];衛(wèi)振林等01],同濟大學(xué)楊曉光教授[12]在國家“十五”科技攻關(guān)項目“智能交通關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)和示范工程”中總結(jié)并形成了《ITS評價指南》。從目前學(xué)者們對于ITS項目評價的相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn),由于很多ITS評價數(shù)據(jù)無法以定量的方式顯示出來,采用傳統(tǒng)的交通項目評價方法來評價ITS是不適合的,如經(jīng)典的費用效益分析是建立在相對完整的歷史數(shù)據(jù)上的,而ITS項目的費用和效益歷史數(shù)據(jù)卻是缺乏的,因此在實踐上費用分析法是無法實施的。應(yīng)用仿真模型對信息效果進(jìn)行評價時,要求模型必須是能重現(xiàn)瞬時交通流變化的動態(tài)模型。因此交通流數(shù)據(jù)的輸入必須按駕駛員類型、發(fā)生時間等進(jìn)行分類,計算量很大,限制了一些方法的實際應(yīng)用。
由此可見,目前的一些ITS評價方法都存在一定的弊端,本文研究的核心思想就是將ITS實施作為一項“政策”的實施,從交通暢通性諸多影響因素中分離出智能交通系統(tǒng)(ITS)的應(yīng)用對城市交通暢通性所發(fā)揮的凈作用和凈貢獻(xiàn),從而更加科學(xué)地評價城市智能交通系統(tǒng)ITS建設(shè)的作用和效果。
3研究方法和計量模型的構(gòu)建
3.1研究方法的選取
Heckman(1985,198613]提出了雙重差分模型(DID),這種模型允許不可觀測因素的影響(假定它們是不隨時間變化的),在實證研究中能夠通過控制其他變量的影響分離出貢獻(xiàn)的凈效應(yīng),同時能較好地避開內(nèi)生性及選擇偏差的存在進(jìn)而影響估計結(jié)果一致性的問題,是一種結(jié)果比較穩(wěn)健的方法,在國內(nèi)外研究中,DID模型目前已被廣泛應(yīng)用于檢驗政策效果和有效性的多個領(lǐng)域,尤其是行業(yè)研究。廣州市智能交通系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用,一方面造成了廣州城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)前后交通“暢通性”的差異,另一方面造成同一時點上建設(shè)了智能交通系統(tǒng)的廣州和未建設(shè)智能交通系統(tǒng)的其他城市之間交通“暢通性”的差異,類似于“科學(xué)實驗”。下面將運用雙重差分模型計算ITS系統(tǒng)的應(yīng)用對廣州城市交通暢通性的貢獻(xiàn)率。以建設(shè)了智能交通的地區(qū)為“實驗組”,未建設(shè)智能交通系統(tǒng)的地區(qū)為“對照組”,利用雙重差分模型可以在有效控制其他可能因素的影響后,既分離出實驗組在智能交通系統(tǒng)應(yīng)用后交通運行狀況變化的個體差異,又分離出不同區(qū)域在時間上的差異,從而識別出智能交通系統(tǒng)應(yīng)用的效果。
3.2模型假設(shè)及參數(shù)的設(shè)定
3.2.1模型的前提假設(shè)。DID模型假設(shè)政策是外生的,作為與廣州對比的控制組城市選取的重要假設(shè)是:可觀察選擇(Se^lectOnonObservableS,即政策的外生性(非解釋變量外生性),指的是被解釋變量條件均值獨立,即政策不應(yīng)與誤差項有關(guān),即ITS的實施僅影響廣州,而對選取的對比城市不應(yīng)有影響,或者可以忽略影響,此假設(shè)引申為以下幾個要求:
(1)模型允許存在不可觀測因素的影響,但假定它們是不隨時間變化的,即可以存在固定效應(yīng)。
(2)如果有未被觀測到的與被解釋變量相關(guān)的因素,同時影響到是否進(jìn)行ITS的實施,則說明控制組和實驗組并非隨機選取,并非“自然實驗”,不滿足假設(shè)。即除政策外,其他條件影響相同。
(30個體異質(zhì)性(或通過外生性,異方差及相關(guān)性等方法和技術(shù)處理后)不存在非球形干擾。
(40控制組合實驗組的特征穩(wěn)定。
3.2.2模型參數(shù)的設(shè)立。運用DID模型計算ITS系統(tǒng)對廣州城市交通暢通性的貢獻(xiàn)率,相應(yīng)模型設(shè)定如下(貢獻(xiàn)率為因x變動引起的y變動除以總的y變動,比照索洛增長模型,取dh后,虛擬變量系數(shù)即貢獻(xiàn)率):
JIny.,=爲(wèi)+p,Pt十P{T,+SP^t+rdinX十? (1)
其中,Y_t表示i城市在t時期的交通暢通性,(i=1表示廣州,=0時表示對照城市;=0表示ITS應(yīng)用之前,1=1表示ITS應(yīng)用之后)。采用路網(wǎng)行車速度表征“暢通性”,對于控制組變量,即影響路網(wǎng)行車的因素,本文采用供需兩個角度篩選出了人均機動車保有量、人均道路長度、人均道路里程、人均客運量、人均GDP五項指標(biāo),分別用XA,X3,X4,X5表示,則模型
(1)可轉(zhuǎn)化為模型(2):
dInYlt=pQ+pxPx+p2Tt+SPtTt+yxdInXx+y2dInX2+y3dInX3+y4dInX4+r5d\nXs-felt ' (2)
4實證分析-以廣州ITS為例
4.1實證模型的改進(jìn)
由于本研究中用來衡量影響交通暢通性的五個指標(biāo)之間存在一定的相關(guān)性,為避免信息的重疊,盡可能真實的反映現(xiàn)實問題,下面將采用主成分分析法降維,用較少的指標(biāo)來代替原來較多的指標(biāo)。以“廣州”的指標(biāo)數(shù)據(jù)為例,表1是分析5個控制變量的相關(guān)系數(shù)矩陣表,從表中可以看出這5個變量具有高相關(guān)性C
表2中KMO值為0.561,根據(jù)統(tǒng)計學(xué)家Kaise給出的標(biāo)準(zhǔn)KMO值大于0.5,適合因子分析。Battle球形檢驗的sig.取值0.000,表示各個變量之間不是獨立的。
表3表明提取兩個主成分,累積總方差達(dá)91.155%,滿足提取累積貢獻(xiàn)率為85%的一般要求??沙醪降贸鎏崛蓚€成分將能概括絕大部分信息。進(jìn)一步運用SPSS軟件分別得到五控制變量的碎石圖、成份矩陣、成份得分系數(shù)矩陣,成分1、和成分3、4、5的特征值相距較大,說明僅用成分1、就可以替代五個變量進(jìn)行主成分分析。通過成份矩陣表和主成分得分系數(shù)矩陣表可知,在提取的兩個主成分中,各指標(biāo)因素影響差距不大,都在0.90左右??傻玫街鞒煞諺的線性組為:
V,??0.322Xj?0.447X2?0.516?0.108X4-0.037X,(3
r2=0.659^-0.147J2+0.274^3+0.287^4+0.354J,(4)模型(2)可轉(zhuǎn)化模型(5):
d\nYu=;80+職+站+SPX+aid\nl\+a2dlnK3+s?(5)各變量及指標(biāo)的含義見表4。
4.2對照組的選取
要定量計算廣州ITS對其城市交通暢通性的影響貢獻(xiàn),必須以“廣州”為處理組,再選擇合適的對照城市,該對照城市的控制變量等指標(biāo)的人均值發(fā)展趨勢必須與廣州市對應(yīng)指標(biāo)的人均發(fā)展趨勢相同。本研究初選了北京、上海、深圳、武漢、長沙、杭州、天津、重慶8座城市,根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計年鑒、官方已公布的發(fā)展年報等資料,搜集了以上城市2008-2014年交通暢通性的相關(guān)指標(biāo)的面板數(shù)據(jù),并與廣州市對應(yīng)指標(biāo)做對比分析,據(jù)此選擇與廣州市人均發(fā)展趨勢相同的城市作為對照城市。廣州、武漢、重慶、深圳、天津、杭州、北京、上海、長沙9座城市2008-2014年的五項指標(biāo)數(shù)據(jù)均呈現(xiàn)上升趨勢。各個城市在不同指標(biāo)中的排名均不相同,僅從原始的指標(biāo)數(shù)據(jù)很難判斷哪座城市的交通發(fā)展趨勢與廣州相似,所以本研究采用聚類分析,根據(jù)不同變量的觀測值對9個城市分組。以“城市”為標(biāo)記變量,對2008-2014年北京、上海、廣州等9個城市的人均機動車保有量進(jìn)行聚類分析,得出的分類結(jié)果見表5。
由表5可知(1)廣州、深圳、北京、上海屬于第一類,基數(shù)大,平穩(wěn)增長;(杭州屬于第二類,基數(shù)小,但是能夠快速增長(3)武漢、重慶、長沙北京屬于第三類,基數(shù)大,且呈現(xiàn)負(fù)增長。同理,以“城市”為標(biāo)記變量,根據(jù)其他四項指標(biāo)2008-2014年的觀測值對北京、上海、廣州等9個城市進(jìn)行聚類分析,得出的分類結(jié)果見表6:從表6中可以看出,與廣州處于同一類別頻次最高的是北京、上海、深圳,均為2次,說明廣州、北京、上海、深訓(xùn)的GDP、常住人口數(shù)量、客運量、道路長度和道路里程這5項指標(biāo)的發(fā)展趨勢最為相近。下面將以“深訓(xùn)”做為對照組,測算ITS項目對廣州市交通暢通性的貢獻(xiàn)率。
4.3模型的估計及檢驗分析
根據(jù)廣州和深訓(xùn)2008-2014年的指標(biāo)數(shù)據(jù)。運用Stata12.0計量軟件,采取分位數(shù)回歸來估計DID效應(yīng)。系數(shù)和方差的估計和檢驗結(jié)果見表7。
為了得到一致的DID估計量,模型要求試驗是“隨機”的,即對照組合控制組的分配是隨機的,此假定并未包含“條件于控制變量隨機”,因此,可以通過增刪控制變量,并比較估計系數(shù)的差異來對模型政策外生性假設(shè)和模型的穩(wěn)定性進(jìn)行檢的物流服務(wù)質(zhì)量得不到保證,物流服務(wù)可靠性水平就會受到影響,進(jìn)而影響到物流企業(yè)的競爭力。比如在快遞行業(yè),在檢貨流程中出現(xiàn)粗暴分揀的現(xiàn)象,忽視了物流服務(wù)質(zhì)量,更談不上可靠性管理。在物流服務(wù)企業(yè)內(nèi)部建立規(guī)范的物流服務(wù)流程,能實現(xiàn)不同物流企業(yè)的業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化,能實現(xiàn)不同企業(yè)提供相對穩(wěn)定的物流服務(wù),可以進(jìn)一步保證或提升物流服務(wù)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的運營可靠性水平。
4.4物流服務(wù)過程的監(jiān)控
由于物流服務(wù)的運作過程是一個動態(tài)的過程,在這個過程中會受到來自環(huán)境的影響,只有加強對物流服務(wù)過程的監(jiān)控,可靠性管理者才能根據(jù)突發(fā)的、意外的環(huán)境影響,及時做出調(diào)整,確保物流服務(wù)故障能在最短的時間內(nèi)得到修復(fù),實現(xiàn)對可靠性管理的快速應(yīng)急處理,減少整個系統(tǒng)不可靠性的傳遞與蔓延進(jìn)而減少整個系統(tǒng)的損失。
綜上所述,物流服務(wù)可靠性管理工作是質(zhì)量管理工作中的最核心部分,只有加強可靠性管理工作,才能保證系統(tǒng)提供經(jīng)驗。由表7可以看出,由QREG回歸列系數(shù)可知政策與時間的交互變量PT的系數(shù)為0.113,即為ITS對廣州路網(wǎng)行車速度提升的貢獻(xiàn)率。
(1.中元國際(長春)高新建筑設(shè)計院有限公司吉林長春130000; 2.長春高新開發(fā)區(qū)管理委員會吉林長春130000)
【摘要】智能交通工程技術(shù)得到迅猛發(fā)展,尤其是對緩解城市產(chǎn)生了相當(dāng)?shù)淖饔?。但是有關(guān)智能交通技術(shù)發(fā)展中還存在一系列的認(rèn)識需要分析討論。本文針對智能交通的功能定位、城市智能交通的效果、未來發(fā)展需要關(guān)注的問題等方面進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞 智能交通;定位;效果;問題
1. 引言
智能交通就是利用信息技術(shù)提高交通效率的一種技術(shù)手段。即對一些技術(shù)對人、車、路在出行時加以影響,使之更有效率而已。目前,其實還很難對智能交通進(jìn)行界定。舉例來說,十字路口有紅綠燈,早期由交警根據(jù)具體情形進(jìn)行操控。這在當(dāng)時也算是智能交通;之后,分時進(jìn)行紅綠燈的設(shè)置也可以算是智能交通;而到現(xiàn)在根據(jù)不同的出行模式,結(jié)合連續(xù)多路口的情形進(jìn)行操控,自動化程度越來越高,也還屬于智能交通。相比較而言,城市軌道交通使用CBTC(communication based train control system,基于通信的列車自動控制),自從通信技術(shù)特別是無線電技術(shù)飛速發(fā)展后,研究者注意到以通信技術(shù)為基礎(chǔ)的列車運行控制系統(tǒng)算是智能交通系統(tǒng)。
2. 智能交通功能定位
城市交通擁堵的本質(zhì)是道路資源與人車使用之間的矛盾。城市作為一種空間形態(tài)注定了人口高密度居住,以及局部時間段必須有高密度出行。同時城市作為工業(yè)化時代的產(chǎn)物,其生產(chǎn)和生活又具有明顯節(jié)律性,所以試圖通過分散居住區(qū)域和錯峰工作的方法緩解交通擁堵,其效果相當(dāng)有限。智能交通對于緩解城市交通擁堵可以起到一些作用,但是車輛出行與所需要的道路空間資源之間的本質(zhì)矛盾并沒有改變。正如我們所看到的,當(dāng)?shù)缆繁旧硪呀?jīng)成為停車場,那么任何智能交通的手段都不會起作用。城市交通擁堵的本質(zhì)是空間資源有限的問題。稀缺資源的配置必須要形成一個有效的機制,換言之,在城市交通擁堵的解決方案中,沒有畢其功于一役的“殺手锏”,而是要通過各利益方的充分表達(dá),相互妥協(xié)才能實現(xiàn)某種程度的均衡以緩解城市交通擁堵的程度。智能交通技術(shù)也好、低票價也好、公交優(yōu)先也好,TOD也好,都需要有一個平衡利益的平臺,協(xié)調(diào)統(tǒng)一才能部分緩解城市交通擁堵。
3. 城市智能交通的效果
(1)目前,我國智能交通建設(shè)與國外比實際差距并不是很大,至少在技術(shù)層面上。因為信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)興起的時間并不長,相對技術(shù)門檻不是很高,有利于我國的企業(yè)進(jìn)行技術(shù)的跟進(jìn)和趕超。不同的,或者說抑制行業(yè)發(fā)展的可能與市場的開放和透明程度有關(guān),而這些屬于制度性的問題,而非技術(shù)性的問題。再有,如何認(rèn)識智能交通對緩解城市交通的作用。目前很多人把智能交通作為緩解交通擁堵的殺手锏,有人會問發(fā)展智能交通能緩解交通擁堵。事實上,智能交通并不能作為緩解城市交通擁堵的“殺手锏”。發(fā)展智能交通確實可以起到一部分環(huán)節(jié)擁堵的作用,但將其視之為“殺手锏”則有擴大其作用,簡單化城市交通擁堵原因的嫌疑。
(2)近年來,尤其是計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起,部分改變了人們工作和出行方式,有了一些緩解交通擁堵的苗頭,但是從整體而言,效果并不明顯,因為人類傳統(tǒng)的社交或者學(xué)習(xí)方式并沒有本質(zhì)的變化。舉例來說,假設(shè)有智能系統(tǒng)告訴使用者道路擁堵信息,并建議使用者不要買車,但使用者此時就越是著急買車,因為使用者所思考的是只有搶在別人前買,能多用一天是一天;而且越是告訴限制出行,就越有可能要早點走,搶在別人走之前去占用道路資源。從這個角度說,技術(shù)包括智能交通技術(shù)只是在局部緩解。甚至,由于智能交通局部效率的改善,可能相反誘發(fā)更多的出行,導(dǎo)致整體交通系統(tǒng)擁堵情況的進(jìn)一步惡化。
4. 城市交通未來發(fā)展需要關(guān)注的問題
(1)智能交通發(fā)展的難點主要還是基礎(chǔ)設(shè)施的投入較大。在一個開放的社會環(huán)境下,任何一種技術(shù)的要想發(fā)展的最本質(zhì)推動力就是市場。交通運輸基礎(chǔ)設(shè)施還是作為公共物品的一部分進(jìn)行供給,即智能交通的大部分產(chǎn)品實際上是要賣給政府有關(guān)部門。所以我們注意到大量的智能交通供應(yīng)商的主要工作是說服政府有關(guān)部門采購他們的產(chǎn)品。這就使得在智能交通發(fā)展中,必須依賴政府的偏好才能打開市場。于是,社會上就會產(chǎn)生疑問,智能交通技術(shù)既然這么強,為什么沒有人用,或者說用了之后智能交通技術(shù)效果會不明顯??陀^的說,這些智能交通應(yīng)用技術(shù)公司由此卻也可以獲得更大的關(guān)注度。盡管普遍認(rèn)為政府應(yīng)該是“高瞻遠(yuǎn)矚”的理性人,能夠以對城市未來高度負(fù)責(zé)的態(tài)度選擇智能交通產(chǎn)品理性和確定基本的技術(shù)路線。但現(xiàn)實是,政府支出也會受到財政預(yù)算,也會受到民意的裹挾,也會受到政績考察的壓力。所以在選擇包括智能交通技術(shù)在內(nèi)的種種城市交通擁堵解決方案時,更為看重就是短期有效、價廉物美,在這樣的考量下作為“經(jīng)濟人”的政府有關(guān)部門,往往會更傾向于選擇概念上更先進(jìn),實際效果還可以,價格更便宜的技術(shù)路線。
(2)就目前來說,確實還沒很好的解決辦法。這要從兩個方面來看,一是城市交通的管理不但有一部分屬于交警本部門,還有一部分屬于交通或者是城市建設(shè)部門,這兩者之間相互協(xié)調(diào)立場并不容易。例如,交通或者是城市建設(shè)部門設(shè)置公交場站,可能就會和交警部門已經(jīng)施劃的標(biāo)線沖突。另一方面是城市交通的財政支出主要有所在城市政府負(fù)擔(dān),而省際或者中央政府并不參與。這一制度安排使得依靠土地的地方政府在資金上捉襟見肘。
5. 小結(jié)
關(guān)鍵詞:交通 智能化 加快 步伐
1.城市交通智能化的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1公路交通信息化
公路交通信息化包括高速公路建設(shè)、省級國道公路建設(shè)。高速公路建設(shè)項目主要應(yīng)用相應(yīng)的軟件進(jìn)行公路收費。ECT通道將是未來發(fā)展的主要方向。
1.2城市道路交通管理服務(wù)信息化
兼容和整合是城市道路交通管理服務(wù)信息化的主要問題,因此,綜合性的信息平臺成為這一領(lǐng)域的應(yīng)用熱點。除了城市交通綜合信息平臺,一些縱向的比較有前景的應(yīng)用有智能信號控制系統(tǒng)、電子警察、車載導(dǎo)航系統(tǒng)等。
1.3城市公交信息化
在每輛公交車上裝載特制的電子信號接發(fā)器,通過發(fā)送、接受電子信息,與網(wǎng)絡(luò)中心、路邊接受器、電子站臺、電子警察、信號燈等交通設(shè)施實施聯(lián)網(wǎng)管理。城市公交智能化的優(yōu)點:第一,通過智能化調(diào)度平臺可以了解到城市所有公交線路車輛運行情況,使管理人員可以實現(xiàn)靈活調(diào)度。第二,智能化調(diào)度平臺可以加大對公交車輛的服務(wù)監(jiān)控。第三,智能化調(diào)度平臺可以幫助科學(xué)布局公交線網(wǎng)。使管理人員對各個路口、各條道路的配車、運行情況有一個直觀的了解;為公交線路與軌道交通的銜接等方面提供了科學(xué)依據(jù)。
2.信息流的傳輸
由于智能交通系統(tǒng)(ITS)是運用了先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計算機處理等技術(shù),將駕駛員、交通工具和道路、環(huán)境三位一體整合來綜合考慮,從而建立起一種在大范圍內(nèi)全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確、高效的運輸綜合管理系統(tǒng)。信息流的實時、有效的傳輸就是整個系統(tǒng)運作的關(guān)鍵所在。此前由于受限于無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,帶寬有限的GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)傳輸大量數(shù)據(jù),特別是視頻數(shù)據(jù)時力不從心,使得各信息獲取子系統(tǒng)大多互相孤立,形成信息孤島。近年來,3G技術(shù)(如WCDMA、CDMA2000和TD-CDMA)的實際商用,以及“無線城市”WLAN(WiFi和WiMAX)的建設(shè)商用,使得傳輸?shù)膯栴}得以有效的解決。因此系統(tǒng)設(shè)計可充分考慮到無線資源,同時輔以有線網(wǎng)絡(luò),視頻和數(shù)據(jù)傳輸采用WiFi+3G的方式,以WiFi傳輸為主,3G傳輸為輔。當(dāng)WiFi傳輸可用時,采用WiFi傳輸監(jiān)控視頻、實時地圖等大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù);當(dāng)WiFi傳輸不可用時,采用3G傳輸GPS、溫度、命令等小數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù),而監(jiān)控視頻,實時地圖等數(shù)據(jù)則緩存在終端,等到WiFi傳輸可用時再用WiFi傳輸。這樣既保障了傳輸信號的質(zhì)量,同時解決了通信瓶頸問題,使得以往智能公交系統(tǒng)中實時視頻監(jiān)控、實時地圖顯示等受限于通信帶寬的功能得以實現(xiàn)。如圖,應(yīng)用功能模塊及通信的構(gòu)架
3.城市交通智能化的優(yōu)勢
3.1緩解交通堵塞問題
實現(xiàn)紅綠燈“隨車而變”。智能化交通系統(tǒng)主要是根據(jù)路口檢測器所顯示的車龍長度,決定各個紅綠燈的時間。比如要是一十字路口有一個方向車特多,那就讓這個方向的綠燈時間長點兒。總之盡量保證每個紅綠燈時間的科學(xué)性,減少堵車時間。司機可以了解到前方路段是否堵車,如果堵車就可以換個路段行駛,這樣,既節(jié)省了司機的時間,同時避免更多的車堵在一起,很好的緩解城市堵塞問題。
3.2提高管理水平
交通信息的及時,需要及時的信息采集,但傳統(tǒng)的信息采集投資太大,國內(nèi)部分城市也只在有限地段進(jìn)行監(jiān)測。 例如:合肥市公安局交警支隊副支隊長王輝介紹,合肥市600輛賓悅出租車和200輛合肥市交警支隊路面執(zhí)勤警車都安裝了GPS。這些車輛走到哪,監(jiān)控就跟到哪,它們在路上的狀況可以及時發(fā)回合肥市交警支隊指揮中心,指揮中心因此可以隨時掌握路面通行情況。指揮中心的工作人員可以根據(jù)這些動態(tài)信息,判斷道路的通行情況,并通過廣播、車載GPS終端、路口的電子屏幕等方式告訴駕駛員。另外,GPS還可以給車輛提供最快路線、最近路線、剩余時間等服務(wù),供人選擇。
4.總結(jié)
城市交通的發(fā)展關(guān)系社會穩(wěn)定,近年來隨著信息化的不斷發(fā)展,交通智能化更受關(guān)注,在剛剛開幕的上海世博會上表現(xiàn)是可圈可點的,正式建成并投入試運行的交通服務(wù)信息工程,其智能交通的信息技術(shù)新應(yīng)用可算是個熱點??傊?加快城市交通智能化步伐是構(gòu)建“以低碳排放為特征的工業(yè)、建筑、交通體系”,推動我國經(jīng)濟建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。
參考文獻(xiàn):
[1]李沙.加快城市交通智能化步伐.重慶日報,2000,7.
【關(guān)鍵詞】 整合 系統(tǒng)
1 構(gòu)想起因
從小學(xué)到中學(xué),我發(fā)現(xiàn)路越來越堵。雖然攝像頭和電子警察越來越多,但交通違法行為屢禁不止。
法學(xué)家貝卡利亞說,對于犯罪最有約束力的不是刑罰的嚴(yán)酷性,而是刑罰的必定性。交通違法行為沒有得到有效的遏制,就是因為它是否被記錄和處罰有很大的偶然性。
于是,我興致勃勃地開始了社會調(diào)查和初步構(gòu)想。
2 基礎(chǔ)調(diào)查
2.1 現(xiàn)有的城市交通管理系統(tǒng)沒有發(fā)揮應(yīng)有作用
廣義的交通管理系統(tǒng)包括交通警察、交通監(jiān)測子系統(tǒng)(包括路面圖像監(jiān)控和電子警察裝置)、交通控制子系統(tǒng)(包括智能紅綠燈系統(tǒng))、交通導(dǎo)引子系統(tǒng)(包括流量指示和導(dǎo)引裝置、可變車道指示裝置),體現(xiàn)了一個城市的信息化水準(zhǔn)。其中,與交通違法行為關(guān)系最密切的裝置是交通監(jiān)測子系統(tǒng)。
交通監(jiān)測子系統(tǒng)最大的缺陷是路面圖像監(jiān)控和電子警察裝置相互割裂——圖像監(jiān)控主要基于治安管理的需要,故雖然記錄了車輛的圖像和數(shù)據(jù),卻不具備電子警察的功能。而電子警察固然有很多優(yōu)點,缺陷也很致命:成本高,位置固定易被發(fā)現(xiàn),只能被動記錄不能主動預(yù)防,無法覆蓋全部路面,甚至經(jīng)常有車輛突然發(fā)現(xiàn)電子警察而緊急減速、嚴(yán)重危及后車安全的情形。
2.2 現(xiàn)有的車載行車輔助裝備只服務(wù)于車主
目前,常見的車載行車輔助裝備有電子狗,導(dǎo)航儀、行車記錄儀、車載智能服務(wù)系統(tǒng)。
電子狗能提示限速、路口及電子警察裝置,不過功能單一,需要不斷升級,但信息還是經(jīng)常不準(zhǔn),已被基本淘汰。
導(dǎo)航儀除了電子狗的功能外,還可以接收GPS信號定位開展導(dǎo)航,但經(jīng)常把駕駛?cè)酥敢脮烆^轉(zhuǎn)向。
行車記錄儀類似于車載攝像頭,主要被駕駛?cè)擞脕眍A(yù)防“撞車黨”“碰瓷”。
車載智能服務(wù)系統(tǒng)以通用的OnStar系統(tǒng)和豐田的G-BOOK為代表。服務(wù)中心通過GPS和無線通信技術(shù)提供服務(wù),包括碰撞自動求助、路邊救援協(xié)助、車門遠(yuǎn)程開啟和鎖閉、停車位置提示、車況檢測、音控領(lǐng)航等。
上述行車輔助裝備為車主服務(wù)本身沒有問題,問題是一味的迎合助長了駕駛?cè)说膬e幸心理。通用推出OnStar系統(tǒng)之初并無電子狗功能,但進(jìn)入2013年,導(dǎo)航下發(fā)的路線就自動附帶了電子警察提示。這些服務(wù)表面上使駕駛?cè)吮苊饬私煌ㄟ`法行為,但事實上往往導(dǎo)致其違法變本加厲——駕駛?cè)送鶗跊]有得到輔助裝備警告的路段肆意違法行車。
2.3 上述系統(tǒng)不成體系
目前,城市交通管理系統(tǒng)和車載行車輔助裝備是相對獨立甚至割裂的,沒有結(jié)合起來成為一個互動的、完整的系統(tǒng),相當(dāng)于配備了大量高端的個人電腦甚至銀河計算機卻沒有聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,沒有實現(xiàn)作用最大化。
3 初步構(gòu)想
3.1 系統(tǒng)概況
要整合城市交通管理系統(tǒng),首先,強制規(guī)定所有上路行駛的機動車安裝“行車伙伴”智能服務(wù)裝置,并經(jīng)交警部門登記信息。其次,將現(xiàn)在的交通管理系統(tǒng)和企業(yè)商業(yè)化服務(wù)運營中心整合成城市交通管理信息監(jiān)控處理中心。最終,“行車伙伴”與城市交通管理信息監(jiān)控處理中心通過網(wǎng)絡(luò)相連,形成完整、互動的系統(tǒng),實時監(jiān)督車輛運行和城市交通狀況、提供特定的服務(wù)。
3.2 系統(tǒng)構(gòu)成
(1)機動車“行車伙伴”智能服務(wù)裝置。“行車伙伴”智能服務(wù)裝以現(xiàn)有的OnStar、G-BOOK等智能服務(wù)系統(tǒng)為基礎(chǔ),國家實行標(biāo)準(zhǔn)化管理,統(tǒng)一、強制具備以下功能:一是實時定位?;谖覈灾餮邪l(fā)的“北斗”系統(tǒng),實現(xiàn)實時定位,并記錄路線、速度等要素。
二是信息上傳。即時將信息上傳城市交通管理信息監(jiān)控處理中心保存。三是記錄備份。就像“黑匣子”,自己備份信息,起到雙保險作用。“行車伙伴”與城市交通管理系統(tǒng)(比如紅綠燈、設(shè)置等)聯(lián)網(wǎng)后,能直接記錄機動車超速、闖紅燈等行為,和路面圖像監(jiān)控裝置聯(lián)網(wǎng)后還能記錄遮擋號牌等電子警察無法記錄的行為,實現(xiàn)對車輛行駛情況的全覆蓋。
當(dāng)然,“行車伙伴”可以保留現(xiàn)有的OnStar、G-BOOK等智能服務(wù)系統(tǒng)的商業(yè)化功能,由車主根據(jù)各自的需要自主選擇。
(2)城市交通管理信息監(jiān)控處理中心。城市交通管理信息監(jiān)控處理中心以現(xiàn)在的交通管理系統(tǒng)為基礎(chǔ),整合了現(xiàn)有企業(yè)商業(yè)化服務(wù)運營中心的部分功能,與“行車伙伴”通過網(wǎng)絡(luò)相連,形成完整、互動的系統(tǒng),實時監(jiān)督車輛運行和城市交通狀況、提供特定的服務(wù)。簡言之,具備系列功能:一是提供證據(jù)。向交警部門提供車輛違法行駛的證據(jù),幫助交警部門實現(xiàn)違法必究。二是預(yù)防違法。系統(tǒng)足夠強大時,對有違法、事故的傾向和行為的車輛自動發(fā)出語音警示。三是預(yù)防犯罪。一旦車輛行駛異常,危害公共安全,系統(tǒng)自動遠(yuǎn)程控制車輛停車、鎖閉車門并呼叫治安部門前往處置。
(3)企業(yè)商業(yè)化服務(wù)運營中心。整合城市交通管理系統(tǒng)后,企業(yè)商業(yè)化服務(wù)運營中心仍然保留,由企業(yè)實行商業(yè)化運作,繼續(xù)根據(jù)車主的要求,使用與“行車伙伴”獨立的各自的裝置提供差別化服務(wù),包括智能導(dǎo)航、車門遠(yuǎn)程應(yīng)急開啟和鎖閉、停車位置提示等。
4 主要支撐
(1)法律支撐。立法是前提和基礎(chǔ),有利于系統(tǒng)被強制、迅速推行。要修改《道路交通安全法》和《標(biāo)準(zhǔn)化法》,完善相關(guān)配套法規(guī)、規(guī)章。(2)技術(shù)支撐。主要是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)前提下的技術(shù)開發(fā)。在現(xiàn)有科技水平條件下,技術(shù)層面不應(yīng)該有問題。(3)經(jīng)濟支撐。“行車伙伴”綁定于車輛,可由國家財政、汽車生產(chǎn)商、車主共同負(fù)擔(dān)。城市交通管理信息監(jiān)控處理中心由財政支持。企業(yè)商業(yè)化服務(wù)運營中心實行商業(yè)化運作,由企業(yè)自主經(jīng)營,車主按需選擇。政府對企業(yè)提供端口數(shù)據(jù)服務(wù)收取合理費用。
我國交通管理工程技術(shù)是在20世紀(jì)70年代才開始引入,開始主要以借鑒國外經(jīng)驗、開展大規(guī)模道路規(guī)劃建設(shè)為主。進(jìn)入20世紀(jì)80年代,全國各地相繼成立了交通工程學(xué)會,許多大專院校設(shè)立了交通工程專業(yè),交通工程學(xué)科建設(shè)得到快速發(fā)展[6]。20世紀(jì)90年代,隨著城市“暢通工程”的實施,各大中城市引入了科學(xué)交通管理理念,城市交通組織規(guī)劃得到了重視,各地對城市交通管理工程技術(shù)進(jìn)行了初步應(yīng)用[7]。在城市道路交通供需矛盾日益突出的情況下,城市交通管理工程技術(shù)的初步應(yīng)用推動了城市交通通行秩序的改善,較好地緩解了城市交通機動化初期的擁擠問題。20世紀(jì)80年代后期,北京、天津、上海等一些大城市引進(jìn)了英國SCOOT(Split,CycleandOffsetOptimizationTechnique)、澳大利亞SCATS(SydneyCoordinatedAdaptiveTrafficSystem)等城市交通信號控制系統(tǒng)[8]。20世紀(jì)90年代中期,ITS概念進(jìn)入我國,ITS技術(shù)開始得到開發(fā)、應(yīng)用。在城市交通管理中,注重交通信息采集設(shè)備和交通監(jiān)控設(shè)備等科技設(shè)施的建設(shè),各地投入大量資金用于城市交通指揮中心建設(shè)。“十五”期間,科技部將“智能交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)和示范”作為重大項目列入國家科技攻關(guān)計劃,并隨著北京奧運會和上海世博會的相繼召開,實施了城市智能交通應(yīng)用示范工程[9]。可以說,我國城市智能交通已從探索階段進(jìn)入實際開發(fā)和應(yīng)用階段,特別是在硬件建設(shè)方面效果顯著,提升了城市道路交通科技管控的效能(圖2)。總體來看,我國城市交通管理工程技術(shù)的發(fā)展早于城市“暢通工程”的實施。在“暢通工程”實施前期,交通管理工程技術(shù)得到了一定程度的深化應(yīng)用,許多大中城市還制定了交通組織規(guī)劃。在“暢通工程”實施的中、后期,各地逐漸形成以科技設(shè)施投入和智能交通技術(shù)應(yīng)用為核心的趨勢或局面,但在交通管理工程技術(shù)的精細(xì)化應(yīng)用方面關(guān)注、投入很不夠,導(dǎo)致城市道路交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能發(fā)揮有限,道路通行效率未能充分發(fā)揮。
2現(xiàn)階段我國城市交通管理工程技術(shù)應(yīng)用的反思
ITS的概念和技術(shù)在我國的推廣應(yīng)用有效地推動了我國城市交通管理技術(shù)的發(fā)展。但是由于對ITS產(chǎn)生、發(fā)展的理解和研究不夠深入、全面,在推廣其應(yīng)用的同時,忽視了基礎(chǔ)的交通管理工程技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的重要性和必要性,甚至可以說對城市交通管理工程技術(shù)發(fā)展的基本規(guī)律尊重不夠,導(dǎo)致城市道路的基礎(chǔ)通行能力未得到有效、充分的發(fā)揮。當(dāng)前我國城市面臨的交通擁堵問題,固然有城市化進(jìn)程快、機動車發(fā)展迅速、城市規(guī)劃和路網(wǎng)規(guī)劃不合理、公交體系不完善等重要因素作用,但也需要在交通管理工程技術(shù)應(yīng)用上進(jìn)行深刻的反思。1)交通管理工程技術(shù)應(yīng)用缺少規(guī)劃引導(dǎo)??v觀近十年來城市交通管理工程技術(shù)的應(yīng)用,雖然取得了一些成績,但是基本上還是技術(shù)引導(dǎo)需求,技術(shù)應(yīng)用經(jīng)歷起伏較大:先是引進(jìn)國外的交通工程科學(xué)與技術(shù),開展交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和工程技術(shù)初步應(yīng)用;然后,跟隨國外的信息技術(shù)發(fā)展,轉(zhuǎn)向了科技設(shè)施建設(shè)和智能化技術(shù)。結(jié)果導(dǎo)致我國許多大城市在交通硬件建設(shè)方面已達(dá)到國際先進(jìn)水平,但卻無法發(fā)揮其應(yīng)有的效能,道路通行效率未得到有效提升。其根本原因在于,交通管理工程技術(shù)的發(fā)展缺少綱領(lǐng)性文件和長遠(yuǎn)規(guī)劃,導(dǎo)致交通管理工程技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用缺乏前瞻性,創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展能力不足;只是盲目追蹤國外的發(fā)展腳步,尚未形成適合我國國情的技術(shù)應(yīng)用體系。2)道路時空資源可挖掘空間較大。城市“暢通工程”的實施改變了許多傳統(tǒng)的城市交通管理理念,城市交通精細(xì)化管理越來越受重視。單向交通、可變車道、禁止左轉(zhuǎn)等管理措施逐步實施,待轉(zhuǎn)區(qū)、導(dǎo)流線、渠化島等渠化方法普遍應(yīng)用,線協(xié)調(diào)控制技術(shù)得到推廣應(yīng)用。但是,一些問題仍然較普遍地存在:路口渠化不精細(xì),交通標(biāo)志和標(biāo)線不規(guī)范、不協(xié)調(diào)、不連續(xù);信號配時未根據(jù)交通流量和流向變化及時調(diào)整,盲目使用多相位,感應(yīng)控制鮮有應(yīng)用,非機動車和行人控制考慮得少,造成區(qū)域、干線、節(jié)點的通行效率低下。究其原因在于,交通管理工程技術(shù)應(yīng)用時缺乏專門、細(xì)致的設(shè)計,交通管理工程技術(shù)應(yīng)用精細(xì)化不夠;在路口時空資源挖掘技術(shù)上還處于粗放式應(yīng)用階段,道路時空資源還未得到充分挖掘,并沒有真正做到“寸土必爭、寸秒必爭”的精細(xì)程度,有待于進(jìn)一步優(yōu)化。3)交通管控系統(tǒng)功能未得到有效發(fā)揮。各地紛紛建設(shè)由交通信息采集設(shè)備和各種管控設(shè)備構(gòu)成的信息采集終端,以及交通信號控制系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、交通指揮調(diào)度系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)對于交通管理也發(fā)揮了一定的作用。但是,“重建設(shè)、輕應(yīng)用”的傾向較為突出,由于采集設(shè)備種類多樣,數(shù)據(jù)格式和接入不規(guī)范,導(dǎo)致數(shù)據(jù)難以融合處理,交通流運行態(tài)勢無法準(zhǔn)確獲?。桓鞣N管控系統(tǒng)各自獨立,接入標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,導(dǎo)致信號控制系統(tǒng)無法互聯(lián)互通,動態(tài)交通誘導(dǎo)缺少實時信息支持,實時指揮調(diào)度無法實現(xiàn)。上述問題的內(nèi)在原因在于,信息采集終端和管控系統(tǒng)還未實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化;缺少對系統(tǒng)的功能要求和測試驗證;在平臺架構(gòu)設(shè)計時,沒有根據(jù)管控需求而盲目設(shè)置系統(tǒng),導(dǎo)致出現(xiàn)系統(tǒng)不兼容、無法進(jìn)行協(xié)控等問題,影響系統(tǒng)功能的發(fā)揮。4)交通管理工程技術(shù)缺少深入的研究和相應(yīng)的專業(yè)人才支撐。近年來,有關(guān)城市交通管理的理論方法和工程技術(shù)研究較多,成果也頗為豐富,特別是隨著“暢通工程”的開展,各地也涌現(xiàn)了一些應(yīng)用案例。但是,現(xiàn)有大部分研究的針對性、實用性和可操作性不強,對交通管理工程技術(shù)的應(yīng)用條件、范圍及不同類型路口的實際應(yīng)用方案等缺乏系統(tǒng)、深入的研究、開發(fā),仍未真正形成能指導(dǎo)一線交通管理人員的實用技術(shù)規(guī)范,缺少典型示范工程的引領(lǐng)和適合我國交通流特性的指導(dǎo)手冊。而且,交通管理工程專業(yè)人才匱乏,實踐中還大多依靠經(jīng)驗式管理的傳統(tǒng)手段。國外“工程案例+指導(dǎo)手冊+專業(yè)人才”的模式值得借鑒,我們需要典型示范工程的引領(lǐng),同時也需要制定指導(dǎo)手冊,開發(fā)輔助軟件,并配套大量的交警培訓(xùn)服務(wù),吸引一批專業(yè)技術(shù)人才充實到交通管理隊伍中,提高實戰(zhàn)能力。5)交通管理工程技術(shù)咨詢行業(yè)發(fā)展有待規(guī)范。國外在城市交通管理工程技術(shù)應(yīng)用的實踐中,培育了交通咨詢設(shè)計行業(yè),城市總體規(guī)劃、路網(wǎng)交通規(guī)劃和城市交通咨詢同時平行地進(jìn)行,而且往往交通技術(shù)咨詢公司與城市規(guī)劃咨詢公司及其他咨詢公司,共同組成項目“聯(lián)合體”進(jìn)行合作,為政府開展研究、編制方案、制定戰(zhàn)略和提出策略建議。近年來國內(nèi)城市總體規(guī)劃和交通規(guī)劃的發(fā)展有目共睹,據(jù)統(tǒng)計,城市總體規(guī)劃和綜合交通規(guī)劃合同額已由10年前的3.72億元增長到現(xiàn)在的93.2億元,10年間增長了25倍[10]。但是,與國內(nèi)外城市總體規(guī)劃和路網(wǎng)交通規(guī)劃咨詢行業(yè)相比,目前國內(nèi)的交通管理工程技術(shù)咨詢行業(yè)仍然處于無序的發(fā)展?fàn)顟B(tài),做規(guī)劃的多,做設(shè)計的少,宏觀規(guī)劃與微觀設(shè)計不匹配、不協(xié)調(diào);缺少配套環(huán)境和行業(yè)規(guī)范,咨詢收費也缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);未能與城市總體規(guī)劃和路網(wǎng)交通規(guī)劃同步發(fā)展,結(jié)合也不緊密。城市交通管理工程技術(shù)咨詢行業(yè)并未發(fā)揮出應(yīng)有的作用,亟待進(jìn)一步規(guī)范。
3對我國城市交通管理工程技術(shù)下一步發(fā)展的思考
關(guān)鍵詞:城市智能;交通控制系統(tǒng);分類;設(shè)計
中圖分類號: S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、城市交通控制系統(tǒng)的分類
城市道路交通控制系統(tǒng)可以從不同的角度進(jìn)行分類,這里分別從空間關(guān)系、控制方式上對城市道路交通控制系統(tǒng)簡單分類。
1、按空間關(guān)系劃分
從空間關(guān)系上可以把城市交通系統(tǒng)分劃為單交叉口控制(點控制)、交通干線的協(xié)調(diào)控制(線控制)和區(qū)域交叉口的網(wǎng)絡(luò)控制(面控制)三種形式。
(1)單個交叉口的點控制
單個交叉口的點控制是一種最基本的控制方式。孤立交叉口點控制的控制參數(shù)是信號周期和綠信比,控制的目標(biāo)一般是車輛延誤和交叉口的通行能力。在理想的情況下,希望總延誤時間最小和交叉口的通行能力得到最大的利用。由于點控制的設(shè)備簡單、投資省、維護(hù)方便,至今仍是應(yīng)用較多的一種信號控制方式。從技術(shù)上講,它又分為離線點控制和在線點控制兩種形式。前者采用定時信號配時技術(shù),目前仍然是其他控制方式的配時基礎(chǔ);后者是交通響應(yīng)控制或車輛感應(yīng)控制,它是根據(jù)交叉口各個入通流的實際分布情況,合理分配綠燈時間到各個相位,從而滿通需求。
(2)干線交通的協(xié)調(diào)控制
城市路網(wǎng)中的交通干線承擔(dān)著很重的交通負(fù)荷,保證干線的交通暢通對改善一個地區(qū)甚至一個城市的交通狀況往往起著至關(guān)重要的作用。在城市交通路網(wǎng)中,有時交叉口相距很近,兩個相鄰的交叉口之間的距離通常不足以使一小隊車流在有限時間內(nèi)完全疏散。單個交叉口分別設(shè)置單點信號控制時,車輛經(jīng)常遇到紅燈,時停時開,行車不暢,環(huán)境污染嚴(yán)重。為了減少車輛在各個交叉口的停車次數(shù),特別是當(dāng)干線的車輛比較暢通時,相鄰交叉口之間的控制方案宜采用相互協(xié)調(diào)的控制策略。最初協(xié)調(diào)信號計時的方法是基于綠波的概念,相鄰交叉口執(zhí)行相同的信號控制周期,主干線相位的綠燈開啟時刻錯開一定的時間,交叉口的次干線在一定程度上服從主干線的交通。
當(dāng)一列車隊在具有許多交叉口的一條干線上行駛時,協(xié)調(diào)控制使得車輛在通過干線交叉口時總是在綠燈開始時到達(dá),因而無需停車即可通過交叉口,形成一條交通流的綠波帶。綠波控制能有效提高車輛行駛速度和道路通行能力,確保道路暢通,減少車輛在行駛過程中的延誤時間和能源消耗。干線交通協(xié)調(diào)控制的控制參數(shù)是周期長度、綠信比和相位差,控制的目標(biāo)一般是車輛的平均延誤和停車次數(shù)。干線信號協(xié)調(diào)控制方法的設(shè)計流程圖如圖1所示。
圖1干線信號協(xié)調(diào)控制方法的設(shè)計流程圖
(3)區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)控制
區(qū)域交通信號控制的對象是城市或某個區(qū)域中所有交叉口的交通信號。隨著計算機技術(shù)、優(yōu)化方法、自動控制和車輛檢測技術(shù)的發(fā)展,人們研究把一個城市區(qū)域內(nèi)或一個局部小區(qū)內(nèi)所有交叉口的交通信號聯(lián)合起來綜合加以協(xié)調(diào)控制,以使得區(qū)域內(nèi)的車輛在通過某些交叉口時所產(chǎn)生的總損失最小。在這種控制方式下,交通信號機將交通量數(shù)據(jù)實時地通過通信網(wǎng)傳至上位機,上位機根據(jù)路網(wǎng)交通量的實時變化情況,按一定時間步距不斷調(diào)整正在執(zhí)行的配時方案。上位計算機同時控制一個城市區(qū)域中的多個交叉路口,實現(xiàn)區(qū)域中交叉口之間的統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理,提高路網(wǎng)的運行效率。通過這種控制方式,容易實現(xiàn)交通路網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度與優(yōu)化管理。區(qū)域信號協(xié)調(diào)控制配時優(yōu)化的設(shè)計如圖2所示。
圖2 區(qū)域信號協(xié)調(diào)控制配時優(yōu)化的設(shè)計流程圖
2、控制方式劃分
(1)定時控制
定時控制方式以歷史交通流數(shù)據(jù)為依據(jù),找出每個日/周和時間段的不同交通流變化規(guī)律,用人工方法或計算機仿真等手段預(yù)先準(zhǔn)備好不同日/周和不同時間區(qū)段內(nèi)使用的配時方案,它屬于開環(huán)控制,不易根據(jù)車流狀況實時調(diào)整控制方案。由于定時控制對交通信號機的要求低,無需實時交通量的檢測,因而仍然是目前城市道路交通系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛的一種控制策略。
(2)感應(yīng)控制
感應(yīng)控制的原理是根據(jù)車輛檢測器測量的交通流數(shù)據(jù)調(diào)整相應(yīng)的綠燈時間的長短和時間順序,以適應(yīng)交通流的隨機變化。這種方式比定時控制有更大的靈活性。
(3)智能控制
嚴(yán)格意義上講,智能控制不僅僅是交通信號的控制,而是整個交通系統(tǒng)的控制,即智能交通系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)是交通控制的最高層次,它將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、自動控制理論、運籌學(xué)、人工智能和計算機及其網(wǎng)絡(luò)等一系列高新技術(shù)綜合運用于交通運輸各個子系統(tǒng),從而建立起一種大范圍、全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確、高效的交通運輸綜合管理體系。智能交通系統(tǒng)把人、車、路和環(huán)境等交通運輸系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)有機整合,從而使車、路的運行功能一體化和智能化。智能交通系統(tǒng)是解決交通問題的必由之路,安全、高效、環(huán)保、低耗、快捷、舒適的綠色交通是智能交通的發(fā)展方向。
二、城市智能交通控制系統(tǒng)設(shè)計
智能是一種應(yīng)用知識對一定環(huán)境進(jìn)行處理的能力,或?qū)δ繕?biāo)準(zhǔn)則進(jìn)行衡量的抽象思考能力。另一種定義是在一定環(huán)境下針對特定的目的而有效地獲取信息、處理信息和利用信息從而成功達(dá)到目的的能力。智能交通系統(tǒng),是利用人工智能的理論和方法,解決交通問題的綜合系統(tǒng)。人工智能近年發(fā)展的成果,為智能交通系統(tǒng)的研究提供了堅實的理論基礎(chǔ),可以利用這些成果解決傳統(tǒng)方法無法解決的問題。這是因為: 一方面交通系統(tǒng)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、影響因素多、隨機性很強的系統(tǒng),利用數(shù)學(xué)方法解決交通問題的難度很大,所建立的模型往往過于復(fù)雜,難于求解,同時也很難用一種或幾種模型來概括交通流系統(tǒng)的多樣性。另一方面,交通系統(tǒng)又是一個動態(tài)的時變系統(tǒng),交通管理與控制的實時性要求非常高。因此,從實際情況出發(fā),基于數(shù)學(xué)描述的交通管理控制方法難以滿足在線實時控制的要求,可操作性較差。而人工智能的方法,借鑒人類求解問題的方法,通過知識的表達(dá)、推理和學(xué)習(xí)解決復(fù)雜的問題,將以往用純數(shù)學(xué)來描述交通系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛弥R或知識與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合來描述。通過逐步適應(yīng)環(huán)境的學(xué)習(xí)能力,來不斷提高管理和控制效果。
多智能體系統(tǒng)是當(dāng)今人工智能中的前沿學(xué)科,是分布式人工智能研究的一個重要分支,其目標(biāo)是將大的復(fù)雜系統(tǒng)建造成小的、彼此相互通訊及協(xié)調(diào)的、易于管理的子系統(tǒng),通過子系統(tǒng)的自治能力和相互協(xié)調(diào)能力來解決復(fù)雜系統(tǒng)控制問題。城市區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)由于其道路交通規(guī)模的復(fù)雜性和交通流動態(tài)特性的實時性,使得將多智能體系統(tǒng)應(yīng)用到城市交通網(wǎng)絡(luò)控制學(xué)比較關(guān)注的研究課題。本文在此基礎(chǔ)上設(shè)計出城市智能交通控制結(jié)構(gòu)圖,如圖3 所示。
圖3 城市智能交通控制結(jié)構(gòu)圖
圖3中,左邊為基于多智能體的城市交通流系統(tǒng),右邊為信號控制系統(tǒng)。在交通模型中,路段智能體既具有單個路段流量實時更新的能力,又能夠為相連接的信口提供交通流數(shù)據(jù),以進(jìn)行和優(yōu)化信號配時; 根據(jù)上級區(qū)域交通流信息進(jìn)行車流調(diào)控,同時通過路口與其他路段進(jìn)行數(shù)據(jù)交換; 與其相對應(yīng)的信號控制模型中,根據(jù)段智能體提供的信息,進(jìn)行信號配時,并協(xié)調(diào)路段之間交通流的動態(tài)平衡。
區(qū)域控制之間傳遞的則是該區(qū)域內(nèi)交通流信息,若某一區(qū)域出現(xiàn)擁擠路口,調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)以及相鄰區(qū)域信號配時,引導(dǎo)車流分散以緩解擁擠,并通過路邊信息指示牌或交通電臺信號引導(dǎo)車輛分流。而區(qū)域控制與交通控制中心之間傳遞的是區(qū)域交通流信息。調(diào)節(jié)路網(wǎng)交通流動態(tài)平衡,并向中央交通控制中心提供信息,以實現(xiàn)城市交通集中與分散的控制方式。
結(jié)束語
總之,提高智能交通系統(tǒng)的整體水平,需要各行業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展,這樣才能共同促進(jìn)城市交通水平的提高。
參考文獻(xiàn):
(1.天津智慧信源科技有限責(zé)任公司,天津300308;2.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所,天津300192;3.深圳出入境檢驗檢疫總局,廣東深圳518045)
摘要:隨著我國城市化進(jìn)程加快,城市機動車數(shù)量急劇增長,城市交通管理的壓力逐年增加,停車難也成為影響城市交通的重大問題。城市智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺采用無線射頻識別、視頻識別、云存儲以及云服務(wù)等先進(jìn)技術(shù),通過整合城市停車場泊位資源,提供多方位信息和泊位預(yù)定平臺,以達(dá)到提升泊位利用效率,緩解停車難問題。城市智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺,是車聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的一個典型應(yīng)用案例。
關(guān)鍵詞 :無線射頻識別;智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺;車聯(lián)網(wǎng);智慧城市
中圖分類號:TN915.5?34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1004?373X(2015)13?0156?04
收稿日期:2015?01?09
0 引言
隨著我國城市化進(jìn)程加快,城市機動車數(shù)量急劇增長,城市交通管理的壓力逐年增加,停車難也成為影響城市交通的重大問題[1]。一方面機動車保有量迅速增長,總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出現(xiàn)有的停車泊位數(shù);另一方面,經(jīng)常出現(xiàn)市內(nèi)部分停車場晝夜車滿為患,處于相同區(qū)位的某些停車場卻長期門前冷落的奇怪現(xiàn)象[2]。究其原因,除了停車設(shè)施類型、布局不足的客觀條件和駕車者自身選擇偏愛等主觀因素外,不可否認(rèn)一定程度上是因為相當(dāng)數(shù)量的停車設(shè)施沒有可靠的信息渠道向駕駛員提供停車資源信息造成的。
近年來,射頻識別技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展,部分大城市開始推廣電子車牌和城市自由流不停車收費,使得利用電子標(biāo)簽,整合停車場資源,有效停車資源信息,緩解停車難問題成為可能。城市智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺就是在這種背景下應(yīng)運而生的[3]。
1 城市智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺組成
城市智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺是將所有停車場進(jìn)行資源整合,以信息化的方式對公眾及相關(guān)部門提供服務(wù),在提高停車場利用率、降低管理成本、提高管理效率等方面有著極為重要的意義。
城市智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺由智能停車場系統(tǒng),運營服務(wù)系統(tǒng),智能停車門戶,城市停車路面誘導(dǎo)系統(tǒng)四大系統(tǒng)組成,如圖1所示。
(1)智能停車場系統(tǒng):指所有在停車場內(nèi)部的系統(tǒng),實現(xiàn)停車場內(nèi)的所有管理功能及與運營服務(wù)系統(tǒng)之間的交互。與傳統(tǒng)的停車場不同,智能停車場系統(tǒng)不再是一個孤立的系統(tǒng),而是采用標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議將停車場資源通過聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺進(jìn)行共享,從而將原來一個個孤立的停車場集結(jié)成停車網(wǎng)絡(luò)為大眾所用。智能停車場系統(tǒng)由入口工作站,出口工作站,停車場服務(wù)器,停車場內(nèi)部引導(dǎo)系統(tǒng),反向?qū)ぼ囅到y(tǒng),射頻識別采集系統(tǒng),聯(lián)網(wǎng)服務(wù)接入系統(tǒng)組成。
(2)運營服務(wù)系統(tǒng):指所有與運營服務(wù)相關(guān)的后臺系統(tǒng),實現(xiàn)整個智能停車綜合管理系統(tǒng)的后臺服務(wù),包括聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺,運營平臺,地理信息系統(tǒng),數(shù)據(jù)平臺,應(yīng)急指揮系統(tǒng)。
聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺:作為本系統(tǒng)的核心部分,提供與停車場聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的所有業(yè)務(wù)功能;
運營平臺:作為本系統(tǒng)的支撐部分存在,提供客戶管理、后臺付費等相關(guān)業(yè)務(wù)的支撐功能;
數(shù)據(jù)平臺:對整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲、安全、容災(zāi)、備份、恢復(fù)提供統(tǒng)一的云存儲服務(wù);
地理信息系統(tǒng):為系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的地理信息服務(wù);
應(yīng)急指揮系統(tǒng):通過視頻采集實現(xiàn)對停車場的監(jiān)控,結(jié)合指令互動實現(xiàn)停車的綜合管控,實現(xiàn)應(yīng)急指揮,進(jìn)行預(yù)案指定并執(zhí)行應(yīng)急預(yù)案,以完成特定條件(大型會議、外事活動等)下的停車場綜合管控。
(3)智能停車門戶:指所有與外部客戶相關(guān)的系統(tǒng),實現(xiàn)對車主,公眾的云服務(wù)功能,向大眾提供統(tǒng)一服務(wù)門戶,包括新聞廣告、網(wǎng)頁停車誘導(dǎo)、網(wǎng)上營業(yè)廳、出行指南等增值服務(wù);包括門戶網(wǎng)站、網(wǎng)上停車誘導(dǎo)、網(wǎng)上營業(yè)廳、智能終端誘導(dǎo),營業(yè)廳系統(tǒng),呼叫中心。
(4)城市停車路面誘導(dǎo)系統(tǒng):在區(qū)域、干道、停車場附近實時指示停車場空余車位狀態(tài),有效引導(dǎo)車主停車,包括一級,二級,三級交通誘導(dǎo)系統(tǒng)[4]。
2 城市智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺系統(tǒng)架構(gòu)
城市智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。
智能停車場系統(tǒng)和城市停車路面誘導(dǎo)系統(tǒng)處在數(shù)據(jù)采集層,為城市智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺的基礎(chǔ)設(shè)施;運營服務(wù)系統(tǒng)處在數(shù)據(jù)處理層,是智能停車綜合管理系統(tǒng)的運營及服務(wù)核心;
智能停車門戶系統(tǒng)是數(shù)據(jù)的展示層,是智能停車綜合管理系統(tǒng)對外部用戶的接口;
外部系統(tǒng)包括交管平臺,銀行系統(tǒng)等,與本系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和業(yè)務(wù)處理。
城市智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺包含A1,A2,A3,B1,C1,D1,D2,D3,E1,F(xiàn)1,F(xiàn)2,F(xiàn)3接口。
(1)A1接口為射頻識別采集系統(tǒng)與聯(lián)網(wǎng)服務(wù)接入系統(tǒng)之間的接口,主要接口內(nèi)容為:管理射頻采集子系統(tǒng);建立及維護(hù)連接;接收采集到的車輛信息,包括車牌、車型、電子車牌號等;發(fā)送控制信息控制射頻識別采集系統(tǒng)的射頻發(fā)射與關(guān)閉。
(2)A2接口為聯(lián)網(wǎng)服務(wù)接入系統(tǒng)與停車場內(nèi)工作站系統(tǒng)之間的接口,主要接口內(nèi)容為:獲取車位信息;發(fā)送入場記錄;發(fā)送出場紀(jì)錄;發(fā)送繳費請求;接收各種信息應(yīng)答;發(fā)送、獲取交易圖片的請求[5];接收現(xiàn)金交易記錄;發(fā)送其他控制信息。
(3)A3接口為聯(lián)網(wǎng)服務(wù)接入系統(tǒng)和城市停車路面誘導(dǎo)系統(tǒng)之間的接口,主要接口內(nèi)容為三級誘導(dǎo)信息的內(nèi)容。
(4)B1接口為智能停車場系統(tǒng)與運營服務(wù)系統(tǒng)之間的接口,主要接口內(nèi)容為:獲取車位信息;接收交易記錄;接收支付、認(rèn)證等請求;信息同步;接收各種信息應(yīng)答;發(fā)送、獲取交易圖片的請求;發(fā)送其他控制信息;系統(tǒng)信息同步。
(5)C1接口為聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺與運營平臺之間的接口,主要接口內(nèi)容為:交易認(rèn)證請求;信息同步;停車場信息請求;其他信息交互。
(6)D1接口為數(shù)據(jù)平臺與聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺之間的接口,主要接口內(nèi)容為聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺所需各種數(shù)據(jù)的接口。
(7)D2 接口為數(shù)據(jù)平臺與運營平臺之間的接口,主要接口內(nèi)容為運營平臺所需各種數(shù)據(jù)的接口。
(8)D3接口為地理信息系統(tǒng)與聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺之間的接口,主要接口內(nèi)容為各種地理信息服務(wù)。
(9)E1接口為運營服務(wù)系統(tǒng)與智能停車門戶系統(tǒng)之間的接口,主要接口內(nèi)容為:停車場信息服務(wù);客戶信息服務(wù);資費、賬戶信息服務(wù);提供各類門戶所需信息。
(10)F1接口為運營服務(wù)系統(tǒng)與外部交管平臺之間的接口,主要接口內(nèi)容為:提供停車場配置信息;提供車位動態(tài)信息;獲取交通擁堵流量信息。
(11)F2接口為運營服務(wù)系統(tǒng)與外部銀行之間的接口,主要接口內(nèi)容為運營相關(guān)的支付接口。
(12)F3接口為交管平臺和城市停車路面誘導(dǎo)系統(tǒng)之間的接口,主要接口內(nèi)容為一級、二級誘導(dǎo)信息的內(nèi)容。
3 城市智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
圖3為城市智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。智能停車場系統(tǒng)分布在城市各個停車場,城市停車誘導(dǎo)系統(tǒng)分布在干道和停車場周圍,運營服務(wù)系統(tǒng)和智能停車門戶位于中心機房,系統(tǒng)之間通過互聯(lián)網(wǎng)和專網(wǎng)進(jìn)行通信。
4 城市智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺關(guān)鍵流程
4.1 車位預(yù)定流程
車位預(yù)定流程如圖4所示,流程說明如下:
(1)車主通過網(wǎng)頁界面、手機客戶端、呼叫中心提交預(yù)定申請;
(2)預(yù)定管理接受預(yù)定申請、發(fā)送預(yù)定指令到停車場系統(tǒng);
(3)停車場系統(tǒng)接收到預(yù)定指令,保留車位,返回預(yù)定結(jié)果;
(4)預(yù)定管理發(fā)送預(yù)定扣費請求到支付服務(wù),支付服務(wù)完成扣費并返回結(jié)果到預(yù)定管理;
(5)預(yù)定管理通過短信中心發(fā)送預(yù)定結(jié)果到車主。
4.2 車輛進(jìn)出入停車場流程
車輛進(jìn)出入停車場的流程如圖5所示,流程說明如下:
(1)射頻識別采集系統(tǒng)檢測到車輛入場,將入場信息上報給聯(lián)網(wǎng)服務(wù)接入系統(tǒng);
(2) 聯(lián)網(wǎng)服務(wù)接入系統(tǒng)發(fā)送入場信息到入口工作站;
(3)入口工作站執(zhí)行入場操作,抬欄桿,上報入場數(shù)據(jù)到停車場服務(wù)器;
(4)射頻識別采集系統(tǒng)檢測到車輛出場,將出場信息上報給聯(lián)網(wǎng)服務(wù)接入系統(tǒng);
(5)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)接入系統(tǒng)發(fā)送出場信息給停車場服務(wù)器;
(6)停車場服務(wù)器發(fā)起扣費請求;
(7)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)接入系統(tǒng)將扣費請求傳送給聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺;
(8)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺向運營平臺進(jìn)行請求;
(9)運營平臺進(jìn)行認(rèn)證,扣費操作,同時發(fā)送確認(rèn)消息;
(10)出口工作站收到確認(rèn)消息后進(jìn)行相應(yīng)操作,同時將交易記錄上傳。
4.3 交通誘導(dǎo)流程
交通誘導(dǎo)流程如圖6所示,流程說明如下:
(1)停車場系統(tǒng)上報車位信息到聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺;
(2)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺匯集信息,生成一級、二級、三級標(biāo)準(zhǔn)誘導(dǎo)信息,將信息通過數(shù)據(jù)交換發(fā)送至交管系統(tǒng),由交管系統(tǒng)發(fā)送一、二級誘導(dǎo)信息至路面誘導(dǎo)系統(tǒng)顯示終端[6];
(3)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺將停車誘導(dǎo)信息發(fā)送到手機客戶端和門戶網(wǎng)站;
(4)車主可以通過門戶網(wǎng)站的網(wǎng)頁誘導(dǎo)、手機客戶端進(jìn)行誘導(dǎo)信息的查看;
(5)車主行駛在路面上分別可以在區(qū)域的入口、主干道、停車場入口附近接受路面誘導(dǎo)系統(tǒng)的一、二、三級誘導(dǎo)。
5 結(jié)語
城市智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺由智能停車場系統(tǒng),運營服務(wù)系統(tǒng),智能停車門戶,城市停車路面誘導(dǎo)系統(tǒng)四大系統(tǒng)組成,利用無線射頻識別、視頻識別和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將停車泊位信息收集整合,通過誘導(dǎo)信息屏、門戶網(wǎng)站、手機增值業(yè)務(wù)包、廣播等多種渠道推送停車泊位信息,通過門戶網(wǎng)站、手機應(yīng)用、短信、呼叫中心等多種途徑提供停車泊位預(yù)定,從而有效提高停車設(shè)施利用率,緩解重點區(qū)域停車難,改善重點區(qū)域交通擁堵的問題。
城市智能停車聯(lián)網(wǎng)平臺,是車聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的一個典型應(yīng)用案例。
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作者簡介:張益,碩士。負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的軟件平臺、中間件、設(shè)備管理軟件、行業(yè)應(yīng)用軟件的系統(tǒng)分析及架構(gòu)設(shè)計。長期從事軟件平臺、電信網(wǎng)管軟件、物聯(lián)網(wǎng)軟件、車聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的研究。