智能交通技術論文范文

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1．智能交通系統社會屬性

交通安全、交通堵塞及環境污染是困擾當今國際交通領域的三大難題，尤其以交通安全問題最為嚴重。 1995年，美國總共發生交通事故 6613000起，造成 41798人死亡，3386000人受傷，經濟損失達 1500億美元 ;日本在交通事故中造成 11000人死亡，經濟損失達 1億美元 ;而中國則總共發生交通事故 271843起，致使 71494人在交通事故中死亡，159308人在交通事故中受傷，造成直接經濟損失達 152267萬元人民幣[1]。據專家研究，采用智能交通技術提高道路管理水平后，每年僅交通事故死亡人數就可減少30%以上并能提高交通工具的使用效率50%以上。為此，世界各發達國家競相投入大量資金和人力，開始進行大規模的智能交通技術研究試驗。

2．智能交通技術國外發展現狀

智能交通技術是將先進的信息技術、數據通訊傳輸技術、電子控制技術、計算機處理技術等應用于交通運輸行業從而形成的一種信息化、智能化、社會化的新型運輸系統，它使交通基礎設施能發揮最大效能，從而獲得巨大的社會經濟效益。它的功能主要表現在：提高交通的安全水平、提高道路網的通行能力和提高汽車運輸生產率和經濟效益。

在美國，1991年國會通過了“綜合地面運輸效率方案”(ISTEA)，旨在利用高新技術和合理的交通分配提高整個路網的效率，由美國運輸部負責全國的ITS發展工作，并在以后的6年中由政府撥款6.6億美元，用來進行ITS的研究工作。

在日本，建設省作為政府最大投資者，1999年至2000年投入1453億日元用于ITS的開發。日本對其開展的自動化公路系統開發計劃制定了具體目標，2001年后開始在全國進行實證試驗，2015年左右在全國主要干線道路實現智能化。日本目前在ITS項目已經形成了官方、民間、學術機構的協調體制，這對日本ITS的發展起到了很大的推動作用。

歐洲十多個國家在80年代中期開始投資50多億美元，聯合執行一項旨在完善道路設施提高服務水平的DRIVE計劃，其含義是歐洲用于車輛安全的專用道路基礎設施。除了歐、美、日以外，新興的工業國家和發展中國家也開始ITS的全面開發和研究。

3．智能交通技術在日本的本土化

智能交通技術20世紀80年代起源于美國，接著在日本得到發展。智能交通技術正象其他被引進技術一樣，引進國在引進時，一定要考慮被引進國的實際情況，使之成為本國社會相融技術。美國在ITS體系框架結構中，規定其研究內容為出行者信息服務、過境車輛管理、商用車隊管理等6個系統，日本在美國ITS 體系框架基礎上，結合本國國情制定出包含先進的導航系統、輔助安全駕駛、不停車收費、交通管理最優法等9個研究內容的日本ITS研究體系框架結構 [ 2]，并在此框架基礎上開發了一系列ITS產品，實現了ITS的產業化。

在日本，汽車導航系統于1989年進入市場， 到目前為止大約40種不同形式的產品服務于用戶。這些系統通過將經由路線的堵塞信息、所需時間、交通管制信息、停車場的滿空信息等提供給駕駛員的方式幫助駕駛員在駕駛中可以采用最佳行動，從而實現分散交通流等導航功能。導航系統同時還可以服務于汽車安全，比如1997年9月推向市場的本田雅閣98款，安裝了帶有彎道偵測傳感器的導航系統，該系統可以在交通路徑誘導的同時，當前方路段出現彎道時讓司機提前作好準備，從而避免由于彎道出現得太突然而引發的交通事故。在收費公路方面，日本公共部門和私人公司正加緊合作，爭取早日開發出一種適合日本所有收費公路的自動收費系統。為將事故防患于未然，日本開始研究智能公路系統，即通過車輛及道路的各種傳感器實時監測車輛行駛道路周圍環境及車輛狀況的狀態信息，并將這些信息實時提供給駕駛員，在必要的情況下還可對車輛實施強制控制。這些項目涉及運輸省的“先進的安全汽車 (ASV)”、通商產業省的“超級智能汽車系統 (SSVS)”、建設省的“自動化公路系統(AHS)”。1996年 9月，AHS在 11km長的環行道路上進行了一次自動駕駛的試驗運行。 1998年 6月，出版了AHS-I、AHS-c、AHS-a研究所需的基本技術，包括與安全有關的 10個用戶服務 (車道保持、避讓障礙物、避免左轉碰撞等 )以及9個提高效率和改善環境的用戶服務 (保持適當車距、最佳道路使用率、最佳速度等 )。為了處理與大流量交通有關的問題，日本已經使用了交通控制系統。包括信號控制、車載設備獲取的交通信息、公交優先、動態路線引導系統、商用車輛監控、繞行信息、減少交通污染的控制信號等?，F在日本仍在不斷尋找加強安全性、舒適性和環境保護的措施[3]。

目前，日本打算通過技術開發、制定國際標準、對發展中國家進行技術援助等途徑來開發和輸出其ITS技術。

4．智能交通技術在中國的本土化

中國是一個發展中國家，交通運輸基礎設施短缺，需要加快建設，另一方面也存在交通設施利用率低、管理技術落后、交通安全形式嚴峻等問題。鑒于我國道路在未來20年內仍然處于建設期（根據“五縱七橫”公路主骨架的布局框架，建設12條約35 000公里以高等級公路組成的國道主干線），而這一期間正是智能交通技術在全世界進入全面實施階段，中國也需要根據中國公路運輸的實際需求探討在中國公路運輸網中應用智能交通技術來提高運輸效率、保障安全和保護環境的可能性。2000年，國家交通部、建設部、公安部聯合全國各大科研院所和多家高校制定了符合我國國情的《國家ITS體系框架》規定我國ITS發展主要集中在不停車收費、出行者信息服務、城市交通管理、公共交通系統、智能公路系統等9個方面[ 2]。

我國ITS研究可以追朔于80年代的公路收費系統研制，那時國家科技攻關項目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等級公路上把計算機技術、通信技術和電子技術用于監控和管理系統；進入90年代，我國開始關注國際上ITS的發展。1995年，交通部ITS工程研究中心進行了GPS（衛星定位系統）與導駕系統研究、基于GPS的路政車輛管理系統等一系列項目研究，交通部還與各省廳開展了“網絡環境下不停車收費系統”的聯合攻關。1999年，由交通部、科技部、建設部等十多個相關部門組成了國家智能交通系統工程技術研究中心，將ITS。未來交通建設和發展的優先領域予以重點支持。 由于世界各國把不停車收費系統作為ITS領域最先投入應用的系統開發，以此來擴大道路建設資金來源，緩解收費站交通堵塞，減少環境污染，所以我國也把聯網收費、不停車收費系統的開發和應用列為國家ITS領域首先啟動的項目。

從1998年初開始，交通部就組織開展了“網絡環境下的不停車收費系統研究”，并在4個省市進行了示范工程。1999年1月1日，廣州市“一卡通”不停車收費系統投入運行，到目前已開通不停車收費車道40余條。同時，圍繞交通監控、汽車智能導航等系統，以及一大批科研成果及技術產品得到實際應用，對提高社會和公交出租車輛通行效率，改善城市整體交通狀況都起到了極大的推動作用。

ITS建設投入已經達到40億-50億元，據了解，預計到2010年，“五縱七橫”國道主干網將基本建成，網絡將貫穿全國主要大中城市，到2015年國道主干線和公路主樞紐系統將全面建成，構筑起以高速公路為主體的公路運輸主骨架。 在這個完善的道路網絡里，絕大部分已建和所有新建的高速公路都預埋了比較充裕的管道，部分管孔已鋪設了光纖，它將是承載智能交通業務的良好基礎設施。僅以基礎設施建設為例，我國將建設3.5萬公里的高等級公路，在高等級公路的建設中，有相當一部分需要建設通信、監控和收費系統，目前這一部分投資一般占總投資的4%-5%。 1999年，我國公路建設投資達2000億元以上，如果其中的1000億元用于高等級公路建設，那么通信、監控和收費系統方面的投資將達到40億-50億元，這僅僅是當前通信、監控和收費系統ITS應用的初級水平。如果考慮到城市基礎設施的建設以及今后ITS應用水平的提高等諸多因素，我國的ITS市場規模將以百億元、甚至千億元計算。 隨著經濟的快速發展，ITS的研發和應用將會越來越新、越來越快，為我國的高新技術產業、眾多商家提供了一個巨大的商機和市場，我國即將掀起ITS產業建設的熱潮，智能交通將給我們的生活帶來極大的變化。

5．結論

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關鍵詞：交通，智能交通，ITS，GIS，GPS

中圖分類號：C913文獻標識碼： A

交通工程學科是研究交通發生、發展、分布運行與停駐規律，探討交通調查、規劃、設計、監控、營運、管理、安全的理論方法以及有關設施、裝備、法律和法規，協調道路交通中人、車、路與環境之間的相互關系，使道路交通更加安全、高效、快捷、舒適、方便、經濟的一門工程技術學科。

交通學科中的道路運輸系統是有人、車、路、環境等幾個要素組成的一個系統的、動態的、復雜的系統。

一、交通工程學科面臨的問題

城市交通的擁堵問題是目前以及今后相當長的一段時間內交通工程學科必須應對的問題。探討城市的交通擁堵問題，至少需要涉及的學科有系統工程、城市規劃、土地利用規劃、經濟學、行為心理學、社會學、公共政策學、管理學等。跨學科的研究方法有移植、滲透與融合等，關鍵是如何將其應用于城市交通問題。

隨著計算機技術、信息傳感技術的飛速發展，智能交通系統應運而生。智能交通系統于90年代至21世紀初被引入交通工程領域，重點研究交通系統的智能化，并逐漸成為解決交通工程關鍵問題的主要方法。

二、智能交通系統的定義和組成

智能交通系統（Intelligent Transportation System， ITS）定義為：在比較完善的基礎設施之上，將先進的信息技術、通信技術、控制技術、傳感技術和系統綜合技術有效的集成，并應用于地面運輸系統，從而建立起大范圍內發揮作用的、實時、準確、高效的地面運輸系統。

智能交通系統按照組成部分來劃分，主要包括如下幾方面：

（1）交通檢測技術：通過感應圈、紅外、微波、閉路電視攝像、衛星定位技術，對交通車輛、道路進行檢測，收集交通數據和圖像信息；

（2）交通控制技術：包括先進的交通信號系統，匝道信號控制、信號燈控制等技術；

（3）通訊技術：包括高密度波分復用技術，光纖傳輸及接入技術，無線傳輸技術等；

（4）數據處理：車流數據、收費數據、監控信息數據等數據的處理；

（5）信息提供：提供出行信息，如交通狀況、最佳行車路線等；

三、智能交通系統體系的主要功能

（1）信息采集：綜合交通信息平臺提供與各應用系統之間的通信聯接和數據接口，從各應用系統中提取各類相關信息，用于后續的信息處理和信息服務。所提取的信息通常不是各應用系統的原始信息，而是經過各系統處理后的二次信息。這樣一方面能減少平臺信息處理的工作量，另外也能節省信息存儲空間。

目前在交通工程領域采集數據主要利用傳感技術，具體如下：

利用紅外線，超聲波，微波雷達，感應圈等傳感器，對通過道路某一點的車輛，其數量、大小、重量、速度等進行統計分析。

利用浮動車系統，可以通過安裝有GPS（全球定位系統）的公交車或計程車了解到該車輛通過某路段的時間速度，從而在一定程度上間接地推測出當前路面的交通狀況。但是由于所獲取的交通數據，其采樣精度及密度均受制于有限的GPS設備，且無法獲得浮動車以外其他車輛、行人等的交通數據，該技術對于微觀交通行為的分析、管理優化，存在一定的局限性。

利用可見光攝像機，紅外線攝像機等視頻傳感器，不僅能夠對路段上車輛的通行狀況，比如通過數量、大小、速度、顏色、車牌號等進行定量地統計，同時能夠對某些特定行為，比如闖紅燈、倒車、轉彎， 交通事故等在一定程度上進行自動檢測。特別是利用視頻數據可以對這些特定行為的前因后果進行分析。

激光掃描儀是一種新興的傳感器。與視頻等技術相比，激光測距掃描儀及其應用技術還大多處于研發階段。

（2）信息處理：采用分類、統計、關聯、序列分析等方法，將從各應用系統提取的信息進行處理和標準化，生成滿足應用系統需要的特定格式的信息。

（3）信息存儲：對各類交通信息按照一定的規則和組織方式進行保存，便于數據的查詢、更新和維護。信息存儲的形式可采用傳統的關系型數據庫方式，也可以采用數據倉庫方式。另外，由于交通信息大多與地理屬性有關，因此，利用GIS技術對部分數據進行組織、存儲和顯示，可以提高數據管理的效率。

（4）信息服務：綜合交通信息平臺的最終目的是為各應用系統提供其所需要的信息。由于不同的用戶和應用系統可以獲取或訪問的信息各不相同，因此，需要建立完善的數據分層管理和權限管理，對無權獲取特定信息的用戶進行信息屏蔽，使不同用戶既能獲得各自所需要的數據，同時確保各應用系統數據交換和共享過程的安全性。

四、智能交通系統的主要構成

1．智能化交通管理系統

智能化交通信號控制系統和智能化交通監控系統，集成起來就構成了先進的交通管理系統的主要部分。

智能化的信號控制系統可以通過設在路上的傳感器，檢測路段和路口的交通狀態，根據路口各個方向以及周圍相鄰路口的交通狀態，改變路口各方向紅綠燈信號的持續時間，使得路口的使用效率得以提高。智能化交通監控系統就是為此開發。它包括安裝在主要交通干線上的攝像機和傳感器(如電磁感應檢測器、微波檢測器、紅外檢測器、激光檢測器等)、通信和傳輸系統、交通監控中心(包括數據存儲、信息處理與顯示、指揮控制等子系統)、信息系統和執行系統等。其功能主要包括：（1）對道路上的交通信息以及與交通相關信息的采集應該是盡量完整和實時的；（2）交通參與者(包括駕駛員、乘客、行人等)、交通管理者、交通工具、道路管理設施之間的信息交換可以做到實時和高效；（3）控制中心對執行系統的控制是強制和高效的（4）交通監控中心計算機系統(包括城市、高速公路的監控中心、運輸管理中心等)配備有功能強大的軟件和數據庫，具備自學習、自適應的能力。

2．電子不停車收費技術

電子不停車收費系統(簡稱ETC)是智能交通系統中最先投入應用的系統之一，主要應用技術是自動車輛識別技術(英文簡稱AVI)。使用該種收費方式的用戶必須在事前購買專用的電子標簽并安裝在前擋風玻璃上，當車輛駛入收費區域時，該系統安裝在門架上或路側的微波天線查詢車載電子標簽中存儲的識別信息，如電子標簽ID號碼、車型、車主等信息，以辨別車輛是否可以通過不停車收費車道。在采用封閉式收費制式的高速公路上，在進入高速公路時，車道天線要向電子標簽寫入入口車站信息，在離開高速公路時，再讀出入口信息以便系統計算通行費。

自動車型分類系統利用裝在車道內和車道周圍的各種傳感器裝置來測定通過車輛的類型，并與車載電子標簽存儲的車型數據進行核對，防止故意換卡違章使用，保障電腦系統按照正確的車型實現收費。

3．基于GPS和GIS的車輛定位與導航技術

GPS(Global positioning System)技術，即全球衛星定位系統技術，是利用分布在高空的多顆人造衛星對地面上的目標進行測定并進行定位和導航，它用于對船舶和飛機及其它飛行物的導航、對地面目標的精確定時和定位、地面和空中的交通管制以及空間和地面的災害監測等。

GPS可以用于車輛導航，實現的主要功能有：車輛跟蹤、航線設計、按計劃航線進行導航、查詢功能等。車輛導航系統主要由GPS接收機、微處理器、顯示器、車輛導航軟件和地理信息系統組成。GPS用于車輛運營管理，實現的主要功能有，查詢功能、多屏幕，多車輛跟蹤功能、指揮與車輛跟蹤相結合、報警與意外處理等。

GIS(Geography Transportation System)技術，即地理信息系統，綜合了數據庫、計算機圖形學、地理學、幾何學等技術，以地理空間數據為基礎，采用地理模型和分析方法，適時提供多種空間和動態的地理信息，從而為存放和管理定位導航信息提供信息服務。GIS用于車輛導航與監控，實現的功能包括，電子地圖顯示功能、標注當前車位、地物信息分類索引、最佳路徑選擇、行車路線導航等。

GIS用于道路實網數據和屬性數據以分路段的方式和地理坐標聯系起來，可以對路面質量、路況和路面維護進行管理，另外也可以對橋梁、隧道及其他各種道路管理設施如信號裝置、可變情報板等進行測量和管理，從而保證各項設施正常運轉，交通管理和控制措施得以順利實施。

在基于GPS+GIS的車輛定位與導航技術及應用方面，比較有市場前景的有兩個方面。一是終端設備提供；二是增值運營服務。這兩者相輔相成，終端設備市場的規模形成，離不開增值運營網絡的建成與內容服務的增加，而增值運營服務的提供，最終又需要通過終端設備傳遞給用戶。

目前，在國內增值運營服務這個市場正在逐漸為產業界所關注，但是，從發展的角度來說，目前缺少的是內容提供，而內容提供的瓶頸在于數據收集的手段有限。

五、結論

智能交通系統是隨著人類科學技術的進步而不斷發展的。同時實踐也證明，智能交通系統是緩解現代交通問題的有效手段。隨著人類社會進入信息時代，智能交通系統將是現代化交通運輸體系的發展方向。

可以預見，智能交通系統的服務功能將更加完善，信息服務將呈現出多元化、個性化和細化發展；技術水平也將越來越高，系統處理、處置水平智能化程度將更高；系統的運營方式也將日趨多樣化，系統運營將更加高效經濟。

總之，隨著智能交通系統的整合速度逐漸加快，多出行方式相關的ITS整合速度也將加快；智能化交通設施將得到逐步的發展；交通信息提供將更傾向于智能化發展水平。

參考文獻：

[1]趙曉春. 現代科學跨學科研究的模式探析[J ].中國科技論壇，2008（11）.

[2]魯興啟，王琴. 跨學科研究方法的形成機制研究[J ].系統辯證學學報，2004（4）.

[3]文洪朝. 跨學科研究―當今科學發展的顯著特征[J ].西北工業大學學報(社會科學版)，2007（6）.

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論文摘要：智能交通系統是現在交通運輸發展的趨勢，本文就智能交通體系在國內外的發展狀況做了簡要的介紹，對中國如何發展智能交通系統提出了自己的看法和建議。

智能運輸系統(IntelligentTransportSystem)的主要思想是將傳統的交通系統看成是人、車、路的統一體，運用計算機、通信、人工智能、傳感器等領域的先進成果來徹底改變目前被動式的交通局面，使人在駕駛過程中可以隨時通過GPS/GIS、廣播、信息板等手段了解目前的交通狀況，而交通管理部門則可通過道路上的車輛傳感器、視頻攝像機等設備隨時了解各個路段的交通情況，并隨時對各個交通路口的交通信號進行調整以及對外界進行信息，使整個交通系統的通行能力達到最大。

一、智能交通發展的現狀

對智能運輸系統的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力，并成為繼航空航天、軍事領域之后高新技術應用最集中的領域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。

在美國，對ITS的研究雖然起步最晚，但由于投入較多，目前已處于該領域的領先水平。1991年，美國開始對ITS研究進行投資，僅1994~1995年就確定了104項研究項目，并成立了專門組織，著手制定ITS的研究開發計劃，到1997年投資近7億美元；1998年6月9日美國總統克林頓簽署了“面向21世紀運輸權益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。該法案的確定為美國公路系統的繼續發展和重建帶來了創紀錄的投資。法案跨度為6個財政年度(1998~2003)，撥款總金額為2178.9億美元，其中有相當一部分用于支持ITS的進一步研究與開發。歐洲在ITS的研究方面采取整個歐洲一體化的方針，由政府、企業和個人三方面共同出資進行智能運輸系統的研究，著名的項目有PROMETHEUS和DRIVE等，其中DRIVE工程是目前世界上交通運輸界規模最大的合作研究計劃，共有12個國家的700多個單位參加，經費達5億歐元。日本從20世紀70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統的研究，并成立了全國性的ITS推進組織，是對ITS進行研究最早、實用化程度最高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、信息服務等綜合體系，并基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪制工作，有400萬臺汽車導航儀在使用，其中120萬臺可接收信息。

我國在ITS領域的研究起步較晚，但隨著全球范圍智能交通技術研究的興起，進入20世紀80年代，我國也加快了對智能交通技術研究的步伐。一方面，北京、上海、沈陽等大城市陸續從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、道路監控系統；另一方面，國家加大了自主開發的步伐，如國家計委、科技委組織開發的實時自適應城市交通控制系統HT-UTCS，上海交通大學與上海市交警總隊合作開發的SUATS系統等；1998年交通部正式批準成立了ISO/TC204中國委員會，秘書處設在交通智能運輸系統工程研究中心，代表中國參加國際智能運輸系統的標準化活動，現在正進行中國智能運輸系統標準體系框架的研究。此外，我國將從今年起在全國36個城市實施以實現城市交通智能控制為主要內容的“暢通工程”，并逐步推廣到全國100多個城市。

二、智能交通系統建設的意義

交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費，加大了環境污染。我國大多數城市的平均行車速度已降至20km/h以下，有些路段甚至只有7～8km/h；由于車輛速度過慢，尾氣排放增加，使得城市的空氣質量進一步惡化。交通問題也造成了巨大的經濟損失。為了緩解經濟發展帶來的交通運輸發面的壓力，盡量的利用現有的資源，使其發揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統的研究和建設的力度。

交通運輸是國民經濟的基礎產業，對于經濟發展和社會進步具有極其重要的作用。公路交通運輸以其機動性好、可以實現“門到門”直達運輸以及運送速度快的特點，成為我國城市和城間中短途客貨運輸的主要方式。加快交通基礎設施建設，綜合運用檢測、通信、計算機、控制、GPS和GIS等現代高新技術，提高交通基礎設施和運輸裝備的利用效率、減少交通公害對加速發展我國公路交通運輸事業具有十分重要的意義。這是公路智能交通運輸工程需要解決的關鍵問題。

三、中國發展ITS的主導思想

中國是一個發展中國家，與發達國家相比，我國在發展ITS的必要基礎條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點，以及城市結構、路網結構、交通結構的不完善，因此要結合中國的國情來研究制定我國發展ITS的戰略及發展框架。

中國交通運輸正面臨經濟發展與資源制約的雙重壓力，因此也不能重復發達國家走過的老路，一定要立足本國實際，走中國ITS發展之路，以推動我國信息化進程及培育自己的ITS產業。21世紀交通管理的發展趨勢必將是管理體制集約化；管理設施現代化；管理手段網絡化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社會化。因此，中國ITS的發展將帶來一場交通管理體制與模式的變革，而這種變革將直接影響著ITS的發展。

四、發展中國智能運輸系統的對策

1、打好ITS發展基礎，特別是應加強ITS基礎理論的研究工作

目前，國際上ITS理論仍不完善，還處于發展時期，我們應積極加強與ITS開展較先進國家的交流，在國際ITS現有發展水平上結合中國特點，深入細致地進行理論研究，盡快接近或達到世界水平，以迎接21世紀ITS發展的挑戰。否則將成為別國的追隨者，成為他們不成熟技術的推廣試驗場。

2、建立ITS協調組織機構

中國交通運輸體制目前仍是條塊分割狀況，鐵路、公路、民航、公安、建設等部門分頭管理，現已出現了各自發展自身ITS的勢頭，這將造成中國資源上的巨大浪費。為此應盡快成立一個由國家統一領導的，有關部門、學者、企業和研究部門參與的“ITS中國”組織，類似于美國的ITSAmerica，日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織，來統一制訂中國ITS發展戰略、目標、原則和標準，特別是制定有關ITS的技術規范和整體發展規劃，實現ITS技術和產品的通用性、兼容性和互換性，加強政府的宏觀調控，以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費。

3、注重人才的培養

隨著ITS的進一步發展，21世紀交通運輸將會發生重大變化，而與之相應的是對不同層次的專業人才需求情況與以往大不相同，為此應加強國內高校及科研單位交通運輸領域與國外ITS的交流合作，派出人員學習培訓，走出去、請進來，將最新的ITS技術溶入交通運輸專業的教學內容和科研之中，以高素質的ITS人才去迎接新世紀的挑戰。

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關鍵詞：車載終端TSP云服務后臺車聯網

中圖分類號：TN929文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

1 引言

智能終端是車聯網的重要組成部分，基于核心模塊/芯片的智能終端解決方案可以使得車聯網開發人員，包括終端開發人員，更多關注于應用，而不再關心底層細節；而且，核心模塊中封裝了智能終端大多數通用功能，使得開發人員不再重復開發，從而實現資源重用，提高終端的開發效率與可靠性，降低終端的技術難度，因而是車聯網的關鍵核心技術。但目前國內外還沒有能滿足智能終端需求的模塊與芯片。文獻[1-4]對車聯網終端進行了研究開發，但是模塊沒實現通用功能的封裝。本文基于通信端口復用芯片和電源復用的終端系統，把無線通信技術、總線技術、互聯網技術、嵌入式技術以及衛星導航技術有機集成，以提供車聯網的各項服務。

2 系統研究

通過無線通訊傳輸，將汽車電子CAN/LIN總線數據， 傳遞到智能終端服務后臺系統，動態進行OBD診斷；并通過（UTC）、IPv6等技術，實現車載終端數據聯網長時在線，將故障信息主動反饋給駕駛者，動態干預預防事故發生；對通信端口復用芯片和電源復用技術提出了解決方案，以降低智能車載終端的生產低成本；通過集成汽車電子，實現事故發生時，主動將事故車輛的位置信息通過智能車載終端發送給服務后臺，獲得準確及時的車輛和人員救援。

通過Telematics系統后臺和終端軟件，利用遠程通信、GPS等技術手段，整合呼叫中心、增值服務內容提供商、行業信息管理系統（如銀行車貸系統、車險管理系統及110聯動系統等）、多媒體資訊廣告內容提供商、電訊運營商等產業鏈的相關企業，為車主、汽車生產廠商、汽車銷售商（4S店）等提供位置信息、互聯網、汽車售后等服務。

3 車載終端及云服務后臺系統關鍵技術

a） 通信端、供電線路復用技術

通過對通信端、供電線路服用技術的設計，將GPS導航模塊和3G模塊融合，減少了模塊的體積，降低了生產成本。其設計圖如下所示：

圖1車載終端通信端、供電線路復用設計圖

b） 基于汽車電子CAN總線、LBS、OBD等功能的一鍵通技術

在車載信息服務后臺的基礎上，實現基于云技術的自主創新的UTS（Unified Telematics System）車聯網信息服務后臺的建設，整合如保險、救援、加油、節能環保、智能交通等的SP（Service Provider），AP（Application Provider），CP（Content Provider），Call Center等多方資源，為車主提供個性化的貼心服務。

c） 基于嵌入式技術的車載終端TSP云服務后臺研發

車載終端TSP云服務后臺通過用戶界面良好、網絡支持方便和應用開發便捷的設計，把無線通信技術、總線技術、互聯網技術、嵌入式技術以及衛星導航技術有機集成，以提供車聯網的各項服務。

4 系統功能

系統具有導航，通信，車輛安防，救援、多媒體與移動辦公等功能，為汽車用戶提供安全，高效，節能環保，和生活個性化服務，提高交通和車輛相關數據采集和處理能力，消除車輛信息孤島現象，從而提高實時路況數據監測準確性和車輛使用安全性。

5 系統優勢和前景

系統居于國內領先地位，市場競爭優勢明顯；推進國家車聯網、智能交通的發展，進而為智能城市的建設奠定基礎。打破國外廠商壟斷該市場的局面，實現國內首創，國際領先。

在美國，歐盟、日本、韓國，車廠前裝智能車載終端的比例高達40%-70%。而在中國，目前前裝車載只有不到5%的比例。中國已經是全球最大汽車銷量國家，2012年達到了1860萬量。權威預測， 2015年將達到2000萬輛，2020年，年銷量將達到4000萬輛，占據全球50%的銷售市場。假設按照50%前裝比例，按每臺智能車載終端2000元計算，該產品市場容量每年將達到400億；服務費按每年500元計算，該新興產業每年的服務費可達100億元，年經濟產值2項合計500億元。本文的研究成果如在我國大規模推廣應用，將會帶來廣闊的產業化前景。同時，近年來，政府的政策支持力度加大，網絡和通信等關鍵技術發展迅速，商業模式和產業鏈也逐漸成熟，設備和服務價格的逐步降低，智能車載3G/導航設備目前處于快速發展階段，預計2014年全球產業規模將突破1100億美元。

6 結語

通過本文的研究，在行業內打造低成本的車載智能信息終端，推廣行業應用，促進車載行業的發展，為國家推進車聯網、智能交通奠定了基礎。

參考文獻

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[論文摘要]介紹日本的交通狀況，主要闡述日本高度發達的交通網絡體系，先進的智能交通網絡以及完善的交通法規教育。

一、引言

日本國土總面積僅僅有37萬多平方公里，約相當于俄羅斯的1/45，中國和美國的1/25。它擁有人口約1.3億，其中的80%居住在城市，而且平均每2人就擁有1輛汽車。日本人口密度之大，擁有汽車數量之多，可謂世界各國所少有。就拿日本的首都東京來說，和北京比起來，東京市內可謂沒有大路，路窄，行車道也窄，而且不常見到立交橋，市內核心區的很多干道也只不過是雙向四車道。東京車流密集但是基本不堵車，道路通過率極高，事故率極低，交通繁忙而井然有序。是什么原因讓日本的交通達到最優化的配置呢？

二、高度發達、便捷高效的軌道交通網絡體系

在日本，軌道交通包括城市間的火車、城市中的地鐵和有軌電車。軌道交通第一個優勢是經濟。日本汽車售價相對便宜，但保有和維護私家車的經濟支出很大。相比之下，軌道交通則要劃算得多。

便捷也是軌道交通吸引乘客的重要原因。日本城市軌道交通系統非常發達，在東京，居民一般步行10分鐘至15分鐘就可以到達最近的車站。

日本軌道交通車輛充足。為了保證乘客的需要，東京的地鐵、有軌電車在白天一般5分鐘左右一趟，高峰時則每隔兩分半鐘就發一趟車。

軌道交通乘坐環境也非常舒適。地鐵、電車車輛一般都配備良好的通風系統，可以做到車廂冬暖夏涼。車廂每個車門上方都安裝有液晶顯示器，提示站名，提供換乘指南、線路運行狀況等信息。

日本軌道交通依靠自身的優勢吸引了乘客，同時降低了人們駕駛私家車出門的需求。在東京，有超過90％的人選擇乘坐軌道交通工具上下班，選擇私家車的只有6％。這不僅緩解了交通擁堵問題，對保護環境也發揮了明顯的作用。

除地鐵之外，日本的高架輕軌列車也很方便。這種“空中列車”與地鐵一樣，也是間隔2～3分鐘1趟，與地鐵相互呼應，相得益彰，構成日本都市的立體公交，激活和促進了日本社會人流、物流、信息流的高速聚散與運轉。

三、先進的智能交通管理系統

日本東京的電腦自動化智能管理交通的流程，使借助遍布主要路段的6000部車輛感知器、90部自動攝影機，將路面情況傳送至警視廳的21個電視屏上，通過電腦分析，將各路段的車流擁擠程度、車速等數據，用紅、黃、綠等顏色自動顯示出來，而指揮中心很快就可以掌握全盤情況，然后通過電臺廣播直接指揮。

（一）車輛導航系統

為了使駕駛員在駕駛中可以采取最佳的行動，通過分散交通流等為駕駛員提供便利，將經過路線的堵塞信息、所需時間、交通管制信息、停車場的滿空信息等通過雙向通信的導航系統或信息裝置提供給駕駛員。此外也可事先在家中、辦公室等地獲得同樣的信息以便制定合適的出行計劃。

（二）安全駕駛

為預防事故通過車輛、道路的各種傳感器掌握道路、周邊車輛的狀況等駕駛環境信息，通過車載機、道路信息提供裝置等實時地為駕駛員提供信息，并進行警告。此外通過在車輛設置自動控制功能，判斷自身車輛及周圍車輛的位置、動向、障礙物等信息危險時自動地實施車速控制、駕駛控制等輔助駕駛動作。隨著輔助駕駛功能的完善最終實現自動駕駛。

（三）行人輔助系統

通過使用便攜式終端、磁、聲等各種設施、道路引導設備幫助老弱病殘者行走，以保證其安全。此外，在行人橫穿道路時可以通過便攜式終端延長綠燈時間，為行人提供幫助。車輛方面可以通過監測車輛前方的行人，警告司機或自動采取剎車等措施預防交通事故。

此外，在智能交通的發展下，日本誕生了新的交通管理系統UTMS。它包括十個子系統：公交優先系統（PTPS）、交通信息提供系統（AMIS）、綜合智能圖像系統（IITS）、安全駕車輔助系統（DSSS）、行人信息通信系統（PICS）、緊急車輛優先系統（FAST）、緊急狀態通報系統（HELP）、環境保護系統（EPMS）、動態誘導系統（DRGS）、車輛行駛管理系統（MOCS）。

這一系統使用，可使交通事故降低30%，并且減少五分之一的交通擁堵時間。

四、交通法規全民教育

日本少年兒童從小接受交通安全教育，因此養成了一個良好的遵守交通規則、維護交通秩序習慣。

日本各種民間組織，如全日本交通安全協會和日本自動車聯盟（JAF）等8家協會分別對不同的人（包括老人和兒童）進行全面的交通安全教育。教育的手段多種多樣，有講座、交流、同車駕乘、觀察他人的駕駛行為、通過模擬駕駛儀體驗危險以及交通危險預知訓練等。教育的內容也很豐富，有交通法規、交通事故處理、保險知識、車輛的構造與維護、ITS知識及個人的生理特征等。

日本人駕車比較講文明禮貌，只要人行橫道上還有1個行人，汽車就絕對禮讓。車如此，人亦如此，很少有闖紅燈之類的違章行為，這種通行有序的情景讓人感受其文明程度的具體和實在。人、車各行其道，相互禮讓，繁忙而有序，使日本城市交通和諧暢通。

除了與駕駛者文明開車有關外，再就是管理嚴格。日本交通法規對無照駕駛、超速行駛、闖紅燈、酒后開車、違章停車等行為的處罰相當嚴厲。

五、結束語

井然有序的道路交通環境，小而言之是展示國民講禮貌、守規矩的好習慣，大而言之則是折射出一種平和穩健、遵守規矩的健康社會心態，折射出整個社會的和諧氛圍。在日本，交通的便利通暢，促進了通行效率，也體現著社會和諧與先進的交通的技術。

參考文獻：

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關鍵詞：公路路線；知識工程；遺傳算法

中圖分類號：X734 文獻標識碼：A 文章編號：

1引言

公路選線設計要根據項目需求并且綜合考慮生態、環境、經濟等各個方面，從大面積著手，由面到帶、由帶到線，逐步細化、逼近，確定線路空間位置、協調布設各種建筑物。選線設計過程受到地形、地質、水文、土地利用以及各種技術規范和需滿足的運輸要求約束，資料種類繁多，有數值的、字符的、圖形的、圖像的，而且還要考慮各種定性、定量、確定性和不確定的因素，另外主觀需要和評價指標具有不可公度性和不一致性，使得設計決策過程異常復雜，難以建立涉及各種因素的統一決策數學模型。

雖然多種計算機輔助設計在選線設計中發揮了一定作用，基本實現了勘測設計一體化，但是還存在方案有限、決策周期長、評價指標單一、設計勞動強度大以對采用方案的科學性缺乏有效論證等問題。這些問題得從公路路線優化，引入人工智能的角度加以解決。

2 國內外研究現狀

2.1國外研究現狀

人工智能的普遍發展，引發了在鐵路和公路領域應用的熱潮，尤其是在智能交通系統和運輸管理方面。但是人工智能在選線方面的應用卻不多，近年來，其應用主要體現知識工程和把遺傳算法引入平、縱斷面優化中，以增加優化方法的實用性、易用性和準確性。

（1）知識工程的應用

1986 年蘇格蘭Strathclyde大學的Milne,P.H研究開發曲線半徑選擇和設計集成系統RODEOS，根據輸入的現場地物約束和設計要求，利用規則知識選擇、設計平面曲線或緩和曲線，并能協調處理平、豎曲線的重合問題。

1988年哥倫比亞大不列顛大學的學者和發表了題為《公路選線產生式系統》的文章，對不確定信息處理、空間數據的結構描述和常規評價與啟發式原理的結合進行了探索。

1994年哥倫比亞大學的Khan,Sarosh I.等人在《Journal of Transportation Engineering》介紹了他們開發的集成數據庫管理的公路維修專家系統4RSCOPE，該系統根據室內或現場數據來決定工程措施。

2004年西班牙Lawrence Mandow等聯合西班牙工程公司開發的用于輔助公路初步設計的智能系統Sindi，已經在西班牙工程公司安裝，用于輔助設計人員快速產生方案和進行方案評價。

（2）遺傳算法的應用

線路優化技術能否成功的關鍵是：良好的搜索算法和總費用準確有效算法，遺傳算法可以處理離散、連續或聯合型目標函數或約束，其進化算子的遍歷性使其能有效檢索到全局最優解，且能通過與應用領域的啟發規則雜交有效解決應用領域的具體問題，其基本原理是：首先自動生成連接起、終點的大量方案組成方案集合，然后對各方案進行費用和約束滿足情況評價，從方案集合中選出較優的方案進行雜交以產生下一代方案集合，如此反復計算，直到評價指標沒有較大改進為止。

1998年美國馬里蘭大學的Jyh-Chemg Jong在其博士論文中,在分析了現有優化方法的不足之處后，引入了遺傳算法。

在2001年IEEE智能交通會議上，波蘭格但斯克理工大學的WladyslawKoc提出了一種平面線形計算的新方法，他研究了用遺傳算法計算考慮地形障礙時鐵路反向曲線間非標準連接曲線的計算方法，這樣設計出的線形不僅能合理處理地形障礙，而且有更好的動力特性，但距現場實用還有很長的距離。

2.2國內研究現狀

1987年國家自然科學基金重大項目“工程建設中智能輔助決策系統”應用研究中的“公路路線設計方案生成專家系統”子課題開始了人工智能在公路選線中應用。該系統屬工程設計型專家系統，系統針對公路選線設計的特點，將整個設計過程分成若干階段，采用循環反復的控制流程，知識表示以框架和產生式規則為主，在約束控制下利用深度優先搜索策略成線路路徑，然后利用評價模塊對方案進行評價，在生成與判斷之間合理地分配知識并對知識進行分塊和分類處理。

1988年，北方交通大學主持研究“單線鐵路技術改造方案決策專家系統”開始研究，用于模擬專家的思維過程進行單線鐵路技術改造方案擬定，并對各可行方案進行綜合評估、工程數量和造價計算。之后其在1992年進行鐵路平面選線專家系統研究。1993～1996年采用黑板結構和產生式規則知識表示方法，用擴充與或圖的深度優先搜索算法和不精確推理，以Turbo Prolog語言實現鐵路中間站選址智能輔助決策系統；1994年，用Turbo Prolog和Turbo C語言實現，具有數據處理與分析、判別與評價、對策建議與決策支持的黃土地區鐵路工程地質評價系統；基于專家系統的鐵路工程造價估測系統；1994年，用Turbo Prolog語言編制、在COMPAQ386微機及兼容機上實現，采用謂詞邏輯和產生式規則表示知識的鐵路工程地質選線咨詢系統；1998年，采用面向對象知識表示方法，運用包括模糊規則推理、約束滿足推理、數據庫的查詢與數值計算等推理方法的國防交通鐵路工程保障指揮決策專家系統。由于鐵路選線本身的復雜性，以上的研究都尚未達到實用的目的。

3 研究現狀分析

知識工程在線路領域應用的研究已經有了幾十年的歷史，從單獨的曲線半徑選擇發展到了考慮多目標的初步設計智能助手，初始方案的生成以及綜合性評價等離不開知識工程。但是公路選線設計考慮因素眾多，雖然做了一些理論研究和方法探索，并嘗試開發一些實用性系統，但是在實用性上遠遠沒有達到“智能”要求，還要依賴設計人員。

遺傳算法具有自適應，全局尋優，高度并行性等優點在數值處理方面發揮了很大作用，但是公路選線不僅僅需要數值處理，它還需要處理圖形、圖像，決策過程需要知識，經驗的綜合。遺傳算法只有與GIS系統結合后才有效兼顧了地理、地質、水文等方面的信息以及選線知識，為選線交互設計提供了初始優化方案。從研究現狀資料可以看出，遺傳算法在平縱面的優化中得到應用，其與GIS系統結合的研究已經取得一定成效。目前遺傳算法應用存在的難點是算法的設計和處理上如何更好地構造合適的適應度函數并有效地處理約束條件問題以及設計合適的遺傳算子，從而得到更好的優化結果。

4 結語

本文對國內外知識工程，遺傳算法等智能方面的研究進行分析發現：知識工程還遠未取得實質性成果，在實際應用方面存在明顯不足，應當隨著計算機技術的不斷發展進行進一步的研究；現今的優化算法雖然考慮了路線的多目標問題，但是在本質上還是單目標優化，人工智能的研究還有很大的空間。

參考文獻：

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英文名稱：Journal of Wuhan University of Technology(Transportation Science & Engineering)

主管單位：國家教育部

主辦單位：武漢理工大學

出版周期：雙月刊

出版地址：湖北省武漢市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1006-2823

國內刊號：42-1382/U

郵發代號：38-148

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1959

期刊收錄：

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

核心期刊：

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽：

聯系方式

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關鍵詞：卷煙物流配送中心;規劃;文獻綜述

中圖分類號：F253 文獻標識碼：A

Abstract： Currently， to lower cost and promote competitiveness， cigarette logistics distribution centers have begun to transform traditional logistics system. Implementing science and technology， lean， efficient and humanism modern logistics construction， whose core is lean supply chain logistics construction， becomes one of the most important part in the reform of the tobacco logistics. Related research studying from the perspectives of logistics management， sorting， warehousing， distribution process or comprehensive perspective of the planning， have made outstanding contributions to cigarette logistics distribution center optimization.

Key words： cigarette logistics distribution center; planning; review

1 卷煙物流現狀

近年來，我國卷煙物流行業自動化及信息化程度發展較快。自動輸送機、自動升降卸貨平臺、RFID 自動掃描設備、高架立體倉庫、自動/半自動分揀線、自動安保設備、倉庫自動溫濕度控制設備等得到廣泛應用。中國煙草以物流信息化重點工程為抓手，以建設“數字煙草”為目標，建設行業電子政務、電子商務、管理決策三大應用體系，推廣應用了行業卷煙生產經營決策管理系統、工商營銷信息共享系統、商業企業卷煙物流配送中心數字倉儲管理系統和工商卷煙物流在途信息系統等重點工程，極大地推動了行業信息化建設的發展。同時，各企業根據自身發展實際和業務需要，建立了立體倉庫、自動化分揀線、電子標簽托盤等物流設施與設備，開發應用了智能化倉儲管理系統、卷煙分揀包裝管理系統、GIS智能優化調度管理系統、GPS車輛，降低了物流成本，提升了服務質量和管理水平。輔助導航與定位監控系統、績效評價考核等多種業務管理系統，有效地提高了工作效率。另外，中國煙草目前正積極推進傳統商業向現代流通轉變。推動以精益化供應鏈物流建設為核心的“科技、精益、人本”現代物流建設成為煙草物流改革的重要內容之一。中國煙草的生產經營決策管理系統、工商在途信息系統、商業數字倉儲系統、全國統一電子地圖、行業物流綜合監管調度平臺正在發揮著重要作用，行業物流標準化體系已經基本建立。

然而，另一方面，我國煙草專賣制度實行“統一領導、垂直管理、專賣專營”的管理體制。卷煙物流中心與中國煙草工業系統物流獨立運作，有各自的物流網絡和節點，各自為政，沒有形成戰略協作關系，這些網絡上節點的物流基本都是獨立多點對多點的關系，形成了繁雜的物流網絡，這在一定程度上存在資源浪費。且卷煙銷售網絡物流多以區域配送為主，運輸部門只為本企業服務為主，資源未充分有效利用。與美國相比，美國的不同地區企業共同出資興建卷煙物流配送中心，一方面實現了物流配送資源的共享，有效地降低了企業的物流配送成本;另一方面也從根本上提高了物流配送的合理化程度。與德國相比，在標準化方面，我國大多數的煙草配送中心都沒有按照嚴格的標準執行，這也是配送效率不高的原因之一。當前卷煙配送行業各企業為降低成本提升競爭力紛紛改造傳統的物流系統，如何使卷煙配送行業的物流建設工作能適應未來行業發展的需要，使煙草物流系統從整個行業全局的角度達到最優，值得我們思考與研究。

2 卷煙物流配送規劃研究

相關煙草物流配送的規劃及優化的文獻很多，總結起來，多從管理、倉儲、分揀作業系統、配送路徑優化四個角度入手，達到為客戶提供優質服務，為企業節省成本的高效物流。其規劃研究多結合具體卷煙物流配送中心的情況，找出現狀存在的問題，通過定性分析，進行技術標準化、管理數字化規范化等改進，提出相應優化解決辦法。卷煙物流主要規劃內容如下：

2.1 在卷煙銷售物流配送中心整體規劃的研究

完善卷煙配送體系是很有必要的，建立完善的煙草配送體系是“中國煙草最有價值的戰略性工程”[1]。潘文龍[2]運用一種適合現代企業的改進SLP法布局設計庫房、庫存管理的ABC三類物品的分類法優化、配送路線的節約法，對南通煙草物流中心進行規劃。蘇凱[3]在二級配送中心選址采用聚類分析法，配送路線優化采用遺傳算法，對石家莊卷煙物流系統整合優化;張亞娜[4]基于節約算法進行線路優化、基于安全庫存量的庫存優化、基于概率估工法的油耗管理，從三個方面對榆林煙草公司物流配送成本進行了優化。周澤巖[5]以益陽市煙草公司為例，構建了基于工作量均衡的、帶軟時間窗的配送調度綜合優化模型， 通過matlab編程實現遺傳算法的模型求解，解決了車輛選擇、貨物配裝、配送路線優化等問題。張曉昆[6]指出建立卷煙配送中心的重要性，并對卷煙配送中心的配送體系模式、庫存量設計、倉儲方式設計、分揀模式設計、工藝布局和流程設計進行了分析和描述。并重點介紹了為提高配送效率卷煙配送中心需要的分揀設備。姜榮奇、唐錚顯等[7]從成品配送中心的構成，包括入庫區、高架倉庫區、件煙分揀區、條煙分揀區及出庫區等。采用了往復式穿梭車、巷道堆垛機、輸送機系統、高層貨架及重力式貨架等設備。并從入庫作業流程、出庫作業流程入手，介紹了卷煙銷售自動化過程。

2.2 卷煙物流單一流程的優化研究

2.2.1 管理優化

目前卷煙物流管理正走向信息化、合理化和智能化，其中，建立實用、高效、適應性強的卷煙銷售信息管理系統是提高配送效率，減小配送成本的重要舉措。李慎恒[8]通過物流管理的現狀和物流管理面臨的挑戰進行分析論述，從快速回應顧客要求、不斷改進物流過程、發揮企業的整體功能、建立計算機支持的物流信息系統等四個方面對提高物流效率進行了論述。屈琦等[9]將GIS和GPS技術引入到煙草物流業務中，以滿足煙草物流配送的調度、導航與監控需求。通過對煙草物流配送流程的調研和分析，總體系統設計采用C/S、B/S、M/S相結合的模式，實現配送中心管轄范圍內的配送智能調度，既提高了服務質量，又節省了配送成本。劉偉民[10]通過對煙草行業管理流程的詳細分析，針對線路優化、車輛監控調度和相關業務銜接等關鍵物流環節，提出基于3G技術的卷煙物流配送車輛調度系統的技術構成和具體實現?；贕PS/GIS/GPRS的卷煙物流配送車輛調度系統，以3G為技術手段，運用現代車輛調度優化方法，結合卷煙配送業務流程，以零售戶訂單為核心，通過送貨線路整合優化、配送車輛實時監控調度，實現配送全過程數字化管理。同時為專賣管理、行政管理、營銷決策分析提供科學依據，在提高煙草物流中心配送效率與服務水平的同時，實現整體業務流程改造、優化與提升。

2.2.2 倉儲優化

卷煙物流倉儲優化主要做到倉儲合理化、數字化。金桂根、劉學軍等[11]根據目前煙草配送的現狀和發展趨勢，著重介紹和分析了煙草商業配送物流設計中件煙存貯和條煙分揀的基本方式，并對相關倉儲主要設備和系統案例進行了描述。郭宏義，周宏偉[12]將“ABC分類法”運用于市級卷煙物流倉儲管理中的實踐，進一步實現倉儲的合理化。

2.2.3 分揀優化

卷煙分揀的自動化、電子化以提高分揀效率成為一大趨勢。楊啟成、李向東等[13]指出，作為現代物流技術三大措施之一，自動分揀系統被廣泛應用于制造企業的貨物配送環節，成為大型物流中心不可缺少的部分。提高分揀系統的分揀能力、準確性和可靠性，對提升企業快速響應市場能力，進而在一定程度上提升企業的核心競爭力具有十分重要的意義。卷煙成品自動分揀系統主要設備包括合流機構、缺條檢測機構、掃描系統、主輸送帶、分揀機構、分揀通道、剔除通道等，從系統功能和系統布局對自動分揀方案進行了設計，并從高速合流系統的技術和分揀控制技術兩個方面對自動分揀系統應用技術進行了研究。

2.2.4 配送線路優化

1964年，Clarke和Wright首次給出了從分銷中心到各個遞送點的具有不同容量卡車的路徑優化問題的具體描述和算法設計，算法思想是盡量減少循環，從而快速找到最優路徑?；贑larke-Wrigh的節約算法是最早的啟發式算法，直到現在都被應用在物流配送線路優化問題當中。隨著人工智能技術的引入和不斷發展，遺傳算法、動態規劃法和模擬退火算法等新方法及人工神經網絡和專家系統等技術，為解決大規模、多目標車輛調度問題提供了新的輔助手段。1971年，Eilon等人[14]提出將動態規劃法用于固定車輛數的物流配送線路優化問題，通過遞歸方法求解。1996年J.Lawrence[15]將遺傳算法應用于線路優化的研究，同年Desan和Gorar提出用模糊集理論來求解點數不確定的車輛線路優化。1999 年Modares，Somhom 和T. Enkawa[16]提出用自組織的神經網絡算法來求解線路優化問題，B.Bullnheiiner于1998年針對蟻群算法求解線路優化問題展開了研究，同年Luiz，Dalessandro建立平行遺傳算法。2001年Tan等人[17]結合遺傳算法、tabu-樹搜索算法的優點，形成知識庫，用人工智能的方法來求解，2002年Taranrilis和Kiranondis[18]使用空間決策支持系統來解決車輛路徑問題。

迄今為止，國外不僅在理論研究方面成果顯著，并且在應用方面也取得了一定的成果。美國利用最短路徑算法、啟發式算法開發計算機配送調度系統用來解決貨運汽車作業計劃中路線優化選擇和車輛分配等問題，使運輸成本和運輸時間有了明顯下降。伴隨智能交通系統研究領域和內容的不斷深入發展，對于線路優化問題的求解方法，目前主要集中在動態規劃、神經網絡、禁忌搜索、遺傳算法、蟻群算法以及粒子群算法等智能優化方法。目前，世界上已逐漸形成了美國、歐洲和日本三大智能交通體系，隨著自動控制技術、定位導航技術、數據通訊技術、圖象分析技術以及計算機網絡和信息處理技術的快速發展，車輛路徑問題作為智能交通系統的一個重要組成部分，將越來越受到各國家交通運輸部門的高度重視。

國內對配送路線優化逐步得到重視。陳子俠[19]運用網格劃分技術和算法，對配送中心不同送貨線路之間工作量不均衡問題進行了優化，使一條線路盡量集中，減少線路交叉，便于配送，大大降低了劃分的復雜度，減少了運算量，可以判斷出哪個區域網點較密集，對密集區域集中配送，提高配送效率。陳佳麗[20]以貴州為例，運用節約里程法模型主要從打破行政區域限制的角度，實施卷煙配送路線優化。提升配送效率，克服了送貨線路重復、送貨成本偏高和送貨量不均等問題。陳艷艷，宋健民[21]通過將地理信息系統與基于遺傳算法的優化決策相結合，建立了一個綜合優化決策模型，利用遺傳算法進行優化決策，使總成本最小。

3 總 結

卷煙物流配送中心的規劃原則歸納起來有如下幾點：（1）技術標準化;（2）流程科學化;（3）運作規范化;（4）倉儲管理數字化;（5）庫存合理化;（6）物資分揀電子化（自動化）;（7）配送方式最優化;（8）調度智能化。通過上述原則在卷煙物流中的踐行實施，加強組織管理數字化、科學化;有效地控制庫存水平，降低損耗率;提高卷煙分揀速度，降低分揀差錯率和人員工作強度;優化配送路徑，實現配送資源合理優化配置，降低路線重復率;降低配送成本，提高配送準確率和車輛利用率，等等。卷煙物流須發揮行業優勢，整合現有的物流資源，建立以物流信息為基礎的全行業物流。從而提高物流服務質量和效率，降低物流成本，增強煙草行業整體競爭力。

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[15] J. Lawrence， Mohammad A. Parametric experimentation with a genetic algorithmic configuration for solving the Vehicle Routing Problem[C] // Proceedings-Annual Meeting of the Decision sciences Institute， Decis Scil Inst， 1996：34-39.

[16] A. Modares， S. Somhom and T. Enkawa. A self-organizing neural network approach for multiple traveling salesman and vehicle routing problems[J]. International Transactions in Operational Research， 1999（6）：591-606.

[17] Tan K. C， Lee L. H， Du K. Artificial Intelligence Heuristics in Solving Vehicle Routing Problem with Time Window Constraints[J]. Engineering Applications of Artificial Intelligence， 2001（14）：825-837.

[18] Tarankilis C. D， Kiranondis C. T. Using A Spatial Decision Support System for Solving the Vehicle Routing Problem[J]. Information & Management， 2002（39）：359-375.

[19] 陳子俠. 城市卷煙配送線路的網格劃分算法[J]. 上海交通大學學報，2003，37（7）：1013-1017.

篇9

（一）實現創新成果情況

1、2020年已取得授權實用新型xx項，著作權版權xx項；

2、受理中，發明專利xx項，實用新型xx項，著作權版權x項；

3、主編中國公路學會標準x個，參編中國工程建設標準協會標準x個；

4、申報省級工法x項；

（二）科技研發投入情況

**高度重視科技研發資金的投入，逐年加大科研經費投入力度，積極謀劃集團科研基金設置和管理模式，優先用于主業領域涉及核心技術和自主知識產權的重點項目研發。

（四）培養新經濟、新業態、新商業模式情況

當今已來到大數據、云計算、互聯網信息時代，物流商貿發展需要數字化引領，未來在數字化經濟的支撐下，數字商務將達到更大范圍、更寬領域、更深層次下的“大物流、大商貿、大協同和大開放”。

**打造的“xxx”平臺，應用了多平臺大數據、移動互聯和區塊鏈等新技術,打造“xxx”一站式外貿綜合服務平臺基于真實貿易背景的供應鏈金融服務，為外貿企業提供查詢、通關、運輸、保險、退稅、金融、外匯、倉儲、配送等跨境供應鏈一站式服務。2020年，xxx被列為重點防疫保障企業，服務全國外貿企業超xxxx家、物流企業近430xxx,達已實現跨境鐵路100%覆蓋，xxx口岸公路覆蓋xx%。訂閱運蹤xxx條，平臺用戶超過xxxx個。運蹤追溯可跨越xxx個國家。下一步，我們將利用區塊鏈技術，實現銀企對接，有效降低企業的融資成本，預計20xx年營業收入可突破百億元。

二、2020年科技成果轉化總結

（一）開展雙創工作情況

1、借助xx與華為技術有限公司共同舉辦的“xxx”，積極謀劃軟、硬件科技創新孵化體系建設，推行眾創、眾扶、眾籌等創新模式，打造專業化的眾創空間和科技成果孵化平臺。

2、謀劃與xx成立合資公司，共同開展新能源相關產業技術創新及研發。利用集團豐富的土地資源、閑置空地，建設分布式光伏發電站，為xxx新能源服務提供支持，同時依靠自身優勢，謀求創新發展理念，驅動項目穩定落地。

3、在加強專業技術人才科技創新的基礎上，開展崗位創新為主的職工技術創新活動，計劃在核心期刊正刊發表學術論文10篇，在源發期刊發表且被SCI、EI收錄的學術論文3篇，申請發明專利2項。

（二）培育壯大科技型企業模式情況

1、根據**集團整體發展戰略要求和xxx改革發展需求，堅持科技創新，以高新技術驅動企業快速發展，打造xxx多元化發展新的增長點和亮點，計劃引入優秀民營企業合資組建xxx，公司將以特種工程新材料、新技術研發為關鍵技術切入點，服務于我省乃至xx地區的交通建設、養護管理，為智能化交通提質升級，實現特種材料、特種工程技術的產業化推廣應用。

2、xxx公司是xxx省公路勘察設計院的xx企業，其主營業務包括工程咨詢、勘察設計等傳統產業和智能交通等高新技術新興產業。開發以智能壓實系統為代表的智慧交通產品，公司參與了xxx的編制工作，掌握xxx的核心技術，公司也是xxx等地方標準的參編單位，具有較強的科研能力。

3、按照**集團的總體部署，為了推進碎石采石場和砂礫料場的開發建設，根據《黑龍江省自然資源廳2019年第13次會議紀要》，**集團在全省范圍內統籌開展砂石土資源的大規模綠色開發，建立工程建設基礎料石儲備庫，實現資源集中管理。xxx擬成立“工程研究中心環境資源所”，主要負責碎石采石場、砂礫料場、省內具有剩余儲量的廢棄礦山生態修復、開發建設等項目前期工作及后期技術服務跟蹤相關工作.

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西南交通大學 交通工程系 05交運2班 于鴻澤 周琳

【關鍵詞】智能駕駛 智能汽車 發展現狀 智能技術

【引 言】

隨著更加先進的靈巧型傳感器、快速響應的執行器、高性能ECU、先進的控制策略、計算機網絡技術、雷達技術、第三代移動通訊技術在汽車上的廣泛應用，現代汽車正朝著更加智能化、自動化和信息化的機電一體化產品方向發展，以達到“人—汽車—環境”的完美協調。

【正 文】

一、智能駕駛過程的實現

智能駕駛的實現需要大量的電子電路元件支持，主要有：傳感器、電控單元（ECU）、執行器、控制策略、總線、電源、智能通信系統。

隨著傳感器技術、信息處理技術、測量技術與計算機技術的發展，智能駕駛系統也得到了飛速的發展。

現在的智能駕駛技術大多是通過多傳感器實現的。多傳感器信息融合實際上是人對人腦綜合處理復雜問題的一種功能模擬。多傳感器信息融合就像人腦綜合處理信息的過程一樣，它充分利用多個傳感器資源，通過對各種傳感器及其觀測信息的合理支配與使用，將各種傳感器在空間和時間上的互補與冗余信息依據某種優化準則結合起來，產生對觀測環境的一致性解釋或描述。信息融合的目標是基于各種傳感器分離觀測信息，通過對信息的優化組合導出更多的有效信息。這是最佳協同作用的效果，它的最終目的是利用多個傳感器共同或聯合操作的優勢來提高整個系統的有效性。

目前經常使用一個雷達傳感器探測前方的車輛或障礙。雷達雖然在直路上的性能良好，但當道路彎曲時，探測的信號將不完全可靠，有時還會有探測的盲點或產生錯誤報警。為了防止錯誤報警，常對雷達的輸出進行標準卡爾曼濾波，但這并不能有效解決探測盲點問題。為了更可靠地解決這類問題，可以使用掃描雷達或多波束雷達，但其價格昂貴。這里選用低價的視覺傳感器作為附加信息，視覺傳感器經常能提供掃描雷達和多波束雷達所不能提供的信息。

雷達傳感器和視覺傳感器配合作用實現對復雜道路狀況的探測、識別，然后將信息通過總線電路發送給ECU，ECU處理后將命令發送給執行器，執行器將作用于汽車的油門、動力、轉向、剎車等系統，實現汽車的只能行駛。［本站論文由中國收集整理，轉載請注明出處中國］

二、智能汽車發展現狀

回想過去，汽車都是由驅動裝置驅動幾乎所有的機械和液壓系統，現在則由電子元件和系統的組合來完成。電子感應器增強或甚至已經取代了各種機械系統。一些高檔汽車具有多達70個ECU。一般汽車的感應器數量已經達到35個，而一個高檔汽車的感應器數量達到了60個。通常汽車還附帶6個左右的氣囊。這意味著現在的汽車更復雜、更安全，并且駕駛起來更簡單。和以前的汽車相比，它們也更具智能化，并將繼續獲得更高的智能。

1、 智能泊車的Lexus LS460

Toyota公司2006年推出（最近才進入中國市場）的Lexus LS460最大的賣點就是智能泊車系統，該車型的電視廣告就是在展示智能泊車系統其精準的泊車路線。Lexus LS460的智能泊車輔助系統可對后座和前座攝像頭的圖像進行處理，利用該結果去控制電子動力方向盤和一個電子油門。只需輕觸一個按鈕和駕駛者的少許制動，系統就可以把車剎住。同樣地，LS460的VDIM(Vehicle Dynamic Integrated Management)系統從各種感應器中搜尋數據以預知剎車。利用這一數據，加上駕駛者的輸入信息來幫助駕駛者恢復對汽車的控制。它通過啟動電控剎車、電子動力轉向、防抱死制動、車輛穩定性控制、剎車輔助、電子剎車力分配和引擎扭矩等功能來恢復控制。

2、 雷達和攝像頭加強了駕駛技術

在像Mercedes-Benz S-class這樣的車上，24/77 GHz雷達導航系統在提高安全性方面起到很重要的作用。Brake Assist(剎車輔助)、Parking Assist(泊車輔助)、Pre-Safe(預警安全)、Distronic Plus(巡航控制)以及Adaptive Brake(自適應制動)功能采用七個雷達感應器(五個在前緩沖器、兩個在后緩沖器)來加強安全水平。擁有這些功能，汽車就可以感應到即將發生的碰撞，使駕駛者可以采取躲避措施。雷達系統允許自動制動應用。另外，如果探測到潛在的碰撞，它就會關閉天窗和加固安全帶。［本站論文由中國收集整理，轉載請注明出處中國］

現在基于雷達和自適應巡航控制的系統正蓬勃發展，在很多Mercedes-Benz和Toyota模型中都可以發現他們的身影。Volkswagen Passat和BMW的3系列也同樣具有這樣的雷達。為了改善交通安全，NISSAN公司開發了車距控制輔助系統(Distance Control Assist System)以幫助駕駛者控制他們自身與面前車輛之間的距離。這個系統采用一個在前緩沖器的雷達感應器，來確定定駕駛者的尾隨距離和雙方車輛的相對速度。如果駕駛者松開加速踏板，或者沒有踩住加速踏板，系統就會自動啟動制動。如果系統確定需要制動，那么在儀表板和蜂鳴器上就會出現一個指示器，然后加速踏板會自動上移以幫助駕駛者轉換到制動。［本站論文由中國收集整理，轉載請注明出處中國］

另一個關鍵功能，即攝像頭，給駕駛者返回狹窄停車位并執行能見度受限操作時提供了更佳的視野。研究表明，很多兒童是因為駕駛者在返回停車位的時候看不見他們而致死的。復雜的全輪驅動一度只是高檔汽車的安全堡壘。而如今，它是很多車輛的標準配置。這些系統通過瞬間提供車軸最需要的動力，可在惡劣的駕駛條件下提供最佳動力。

3、 智能化車燈

對安全性的關注也延伸到前燈。由Gentex公司開發的Chrysler 300C具有Smart Beam系統。它根據公路情況自動開啟和關閉前燈。在后視鏡里裝了一個前向CMOS圖象感應器，它讓車燈一直維持開啟狀態，直到在公路上探測到其它車的前燈或尾燈，它才轉換到近光燈。為了避免分散相向行駛駕駛者的注意力，該系統可使遠光燈漸開和漸關。

Mercedes-Benz S-class汽車有兩個照射公路的紅外線前燈。當汽車的近光燈打開，它們將駕駛者的視野范圍擴展到150多米，使其能更快看見行人、停泊的汽車和其他障礙物。同時也減少了黑暗中駕駛發生碰撞的危險。

4、 智能駕駛環境——無線基礎設施

到目前為止，汽車中的無線技術仍限制在車載蜂窩電話。但是當這些研究者針對路邊站的安全架構而進一步調查Wi-Fi通信使用狀況的時候，這可能會有所改變。

交通部(DOT)的VII計劃試圖使用無線連接來避免碰撞。有車輛接近十字路口或死角的時候，基站將通知和提醒其它基站和駕駛者。該系統也會提供交通速度和密度的數據，使路標可以通知駕駛者在進入高速公路前倒車。

該計劃還將開發可以在不同情況下警告駕駛者的集成先進技術，這些情況包括：當駕駛者將要離開公路的時候，當駕駛者和另一企圖改車道的車輛有碰撞危險時候，以及和前方車輛有碰撞危險的時候。

5、 動力傳動電子控制系統

主要包括發動機電子控制（包括汽油機和柴油機）、自動變速器控制（ECT、CVT/ECVT等）以及動力傳動總成的綜合電子控制等?？刂葡到y主要由各種傳感器、執行機構和電控單元（ECU）組成。其主要是保證汽車在不同的工況下均能處在最佳狀態下運行，并簡化駕駛員的有關操作，從而降低油耗和排放，減少動力傳動系統的沖擊，減輕駕駛人員的勞動強度，提高汽車的動力性、經濟性和舒適性。

6、底盤電子控制系統

包括制動防滑與動態車身控制系統（ABS/ASR、ESP/VDC）,牽引力控制系統、懸架及車高控制系統、輪胎監測系統(TPMS)、巡航控制系統（CCS）、轉向控制系統(如4WS)、驅動控制系統（如4WD）等。其主要用于提高汽車的安全性、舒適性和動力性等。近些年來，這類控制系統開始在普通轎車上廣泛采用。

7、 車身電子控制系統

主要包括安全氣囊（SRS）、自動座椅、自動空調控制、車內噪音控制、中央防盜門鎖、視野照明控制、自動刮水器、自動門窗、自動防撞系統以及滿足不同用電設備的電源管理系統。主要是用來增強汽車的安全性、舒適性和方便性。

8、 多媒體娛樂、通訊系統

主要包括車載多媒體系統、駕駛員信息系統、語音系統、智能交通系統(ITS)、車輛導航系統(GPS/DGPS等)、計算機網絡系統、狀態監側與故障診斷系統等。用于聯結“人—車—路—環境信息”，以及協調整車各部分的電子控制功能。