第一篇：自然辯證法在智能交通中的應(yīng)用

自然辯證法在智能交通中的應(yīng)用

摘要：采用智能交通手段來(lái)管理城市交通，無(wú)疑是最人性化也是能有顯著成效的方式。信息化技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅體現(xiàn)在利用高新技術(shù)降耗增效，同時(shí)也全面提升了交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平。當(dāng)?shù)缆凡粫硶r(shí)駕駛者需要頻繁地踩油門(mén)踩剎車，而每次減速的燃油消耗是平常耗油的3倍。因此，治理?yè)矶乱呀?jīng)成為治理城市大氣污染的重要方面。完善智能道路出行信息服務(wù)是治堵的關(guān)鍵。而自然辯證法是馬克思主義對(duì)于自然界和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一般規(guī)律以及人類認(rèn)識(shí)自然改造自然的一般方法的科學(xué)，是辯證唯物主義的自然觀、科學(xué)技術(shù)觀、科學(xué)技術(shù)方法論。它主要研究自然界發(fā)展的總規(guī)律，人與自然相互作用的規(guī)律，科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一般規(guī)律，科學(xué)技術(shù)研究的方法。

本文以自然辯證法的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)和分析智能交通的發(fā)展歷程，將更加全面地推動(dòng)交通智能化的發(fā)展，為最終節(jié)能減排的國(guó)家大計(jì)做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵字：自然辯證法；智能交通；信息采集

第一章 自然辯證法在自然科學(xué)研究中的地位

當(dāng)代自然辯證法是馬克思主義對(duì)于自然界和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一般規(guī)律以及人類認(rèn)識(shí)自然改造自然的一般方法的科學(xué)，是辯證唯物主義的自然觀、科學(xué)技術(shù)觀、科學(xué)技術(shù)方法論。它主要研究自然界發(fā)展的總規(guī)律，人與自然相互作用的規(guī)律，科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一般規(guī)律，科學(xué)技術(shù)研究的方法[1]。

馬克思和恩格斯全面地、系統(tǒng)地概括了他們所處時(shí)代的科學(xué)技術(shù)成功，批判吸取了前人的合理成分，系統(tǒng)地論述了辯證唯物主義自然觀、自然科學(xué)發(fā)展過(guò)程及其規(guī)律性，以及科學(xué)認(rèn)識(shí)方法的辯證法，以恩格斯的光輝著作《自然辯證法》為標(biāo)志，創(chuàng)立了自然辯證法繼續(xù)發(fā)展的廣闊道路。自然辯證法是馬克思主義哲學(xué)的一個(gè)重要組成部分。

自然辯證法科學(xué)地解決了人與自然的關(guān)系問(wèn)題，從而可以為人類自身的健康發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的思想基礎(chǔ)，自然辯證法以現(xiàn)代全新的自然觀作為思想基礎(chǔ)內(nèi)在地蘊(yùn)涵了一種新的科學(xué)的發(fā)展觀，它一方面要求科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)之間橫向的協(xié)調(diào)發(fā)展，另一方面則要求當(dāng)代人與其子孫后代之間縱向的可持續(xù)性發(fā)展，從而為我們當(dāng)代社會(huì)的健康發(fā)展提供了一條新的具體的思路，自然辯證法客觀地闡明了科學(xué)技術(shù)的性質(zhì)及其社會(huì)地位與作用，對(duì)我們正確認(rèn)識(shí)當(dāng)代反科技浪潮，制定積極穩(wěn)妥的科技發(fā)展政策提供了重要的理論依據(jù)和行動(dòng)指南。

在辯證唯物主義哲學(xué)體系中，自然辯證法與歷史唯物論相并列。它集中研究自然界和科學(xué)技術(shù)的辯證法，是唯物主義在自然界和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，它的原理和方法主要適用于自然領(lǐng)域和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。學(xué)習(xí)和運(yùn)用自然辯證法將有助于我們搞清科學(xué)和哲學(xué)的關(guān)系，從而更加清楚地認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)和發(fā)展規(guī)律，更加全面的觀察思考問(wèn)題，只有加深了認(rèn)識(shí)，我們才能更好地發(fā)揮主觀能動(dòng)性，迎接新的科學(xué)技術(shù)的挑戰(zhàn)。

世界上諸多國(guó)家之所以紛紛提出自己的信息化戰(zhàn)略，爭(zhēng)先恐后地建設(shè)本國(guó)信息高速公路，不遺余力地發(fā)展和推廣應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，根本原因在于信息化可以對(duì)本國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的功效，可有助于提高國(guó)民的生活質(zhì)量。信息技術(shù)離不開(kāi)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)是自然界的一個(gè)事物，它的計(jì)算過(guò)程是類似人腦的，計(jì)算機(jī)能不能思維，是不是會(huì)有意識(shí)，未來(lái)會(huì)是什么樣子？這個(gè)問(wèn)題就是哲學(xué)層次的問(wèn)題。而自然科學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，主要研究就是在科學(xué)層次和技術(shù)層次，主要是在比如圖靈機(jī)原理這些問(wèn)題?？梢钥闯?，自然辯證法研究的問(wèn)題比自然科學(xué)層次更高一些，研究一些比較宏觀的問(wèn)題；自然科學(xué)研究一些理論、比較精確的定理，以及設(shè)計(jì)實(shí)際的機(jī)器設(shè)備。但是，兩者研究的問(wèn)題顯然有著緊密的聯(lián)系，是一般和特殊的關(guān)系。計(jì)算機(jī)從本質(zhì)上講是人的思維規(guī)律和機(jī)器相結(jié)合的產(chǎn)物，那么對(duì)思維規(guī)律的研究和對(duì)機(jī)器的研究是不可分割的。

第二章 智能交通的定義及發(fā)展背景

2.1 智能交通的定義

智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System，簡(jiǎn)稱ITS)是未來(lái)交通系統(tǒng)的發(fā)展方向，它是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)[2]。

2.2 智能交通的發(fā)展背景

2.2.1汽車社會(huì)化

工業(yè)化國(guó)家在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)下，大都經(jīng)歷了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)汽車的發(fā)展，而汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展又刺激經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程，從而這些國(guó)家超前實(shí)現(xiàn)了汽車化的時(shí)代。汽車化社會(huì)帶來(lái)的諸如交通阻塞、交通事故、能源消費(fèi)和環(huán)境污染等社會(huì)問(wèn)題日趨惡化，交通阻塞造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大，使道路設(shè)施十分發(fā)達(dá)的美國(guó)、日本等也不得不從以往只靠供給來(lái)滿足需求的思維模式轉(zhuǎn)向采取供、需兩方面共同管理的技術(shù)和方法來(lái)改善日益尖銳的交通問(wèn)題，這些建立在汽車輪子上的工業(yè)國(guó)家在探索既維護(hù)汽車化社會(huì)，又要緩解交通擁擠問(wèn)題的辦法中，旨在借助現(xiàn)代化科技改善交通狀況達(dá)到“保障安全，提高效率、改善環(huán)境、節(jié)約能源”的目的的ITS概念便逐步形成。2.2.2環(huán)境可續(xù)化 工業(yè)化國(guó)家在工業(yè)化、城市化發(fā)展的進(jìn)程中面臨著日益嚴(yán)重的資源短缺與環(huán)境惡化問(wèn)題，這一問(wèn)題在發(fā)展中國(guó)家同樣存在，20世紀(jì)50年代以來(lái)，生存與發(fā)展問(wèn)題成為人類社會(huì)面臨的最緊迫的任務(wù)，1972年聯(lián)合國(guó)人類環(huán)境會(huì)議上通過(guò)了《人類環(huán)境宣言》。城市化生產(chǎn)力發(fā)展的一個(gè)必然結(jié)果，按世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)律，城市化水平達(dá)到30%以上，將出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展階段，美國(guó)、日本、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，在1990年城市化水平達(dá)到了75%、77%、89%，這些國(guó)家針對(duì)交通發(fā)展對(duì)資源和環(huán)境的影響，逐步調(diào)整交通運(yùn)輸體系與結(jié)構(gòu)。這些國(guó)家都經(jīng)歷了為滿足車輛發(fā)展的需求，而大力開(kāi)發(fā)建設(shè)交通基礎(chǔ)設(shè)施（如美國(guó)1944年規(guī)劃的7萬(wàn)km高速公路規(guī)劃，經(jīng)過(guò)50年基本完成，但仍產(chǎn)生擁擠和阻塞），在大量土地、燃油等資源占用和消耗的同時(shí)，不但交通需求沒(méi)有完全滿足，而且還造成汽車尾氣由于道路擁擠排放量劇增，不僅經(jīng)濟(jì)造成巨大損失，而且給環(huán)境帶來(lái)惡劣影響。60、70年代以來(lái)，由于石油危機(jī)及環(huán)境惡化，工業(yè)化國(guó)家開(kāi)始采取以提高效益和節(jié)約能源為目的的交通系統(tǒng)管理（TSM）和交通需求管理（TDM）同時(shí)大力發(fā)展大運(yùn)量軌道及實(shí)施工交優(yōu)先政策，在社會(huì)可持續(xù)化發(fā)展的目標(biāo)下調(diào)整運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，建立對(duì)能源均衡利用和環(huán)境保護(hù)最優(yōu)化的交通運(yùn)輸體系。ITS作為綜合解決交通問(wèn)題，保護(hù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和與環(huán)境相協(xié)調(diào)的新一代交通運(yùn)輸系統(tǒng)，隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展在發(fā)達(dá)國(guó)家孕育發(fā)展，90年代以后，成為世界范圍內(nèi)的重要發(fā)展趨勢(shì)。2.2.3信息技術(shù)智能化

交通管理的科學(xué)化、現(xiàn)代化，一直是人們綜合治理、解決交通問(wèn)題而追尋的目標(biāo)，早期的交通信號(hào)控制系統(tǒng)裝置采用了電子、傳感、傳輸?shù)燃夹g(shù)實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)科學(xué)以及GPS、信息通訊的普及和應(yīng)用，交通監(jiān)視控制系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)等在交通管理中發(fā)揮了很大作用，但這些技術(shù)單純是對(duì)車輛或道路實(shí)施科學(xué)化管理，范圍單一，局限性、系統(tǒng)性不強(qiáng)。

80年代后期以來(lái)，世界范圍內(nèi)的冷戰(zhàn)結(jié)束，工業(yè)化國(guó)家用于軍事和國(guó)防領(lǐng)域的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，信息采集與提供系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制與管理系統(tǒng)，電子與電子通訊技術(shù)等高新技術(shù)轉(zhuǎn)向民用化，軍事上的投入也大部分轉(zhuǎn)移到民用技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用上，與此同時(shí)，包括我國(guó)在內(nèi)的廣大發(fā)展中國(guó)家借助和平、穩(wěn)定的國(guó)際環(huán)境加快本國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，發(fā)展中國(guó)家經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展促進(jìn)了世界范圍內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大的變化，工業(yè)化國(guó)家的傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域由于勞動(dòng)力密集型的產(chǎn)業(yè)向發(fā)展中國(guó)家集中而失去明顯競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)始醞釀開(kāi)辟高新技術(shù)含量的產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)，在這種國(guó)際環(huán)境背景下，代表一場(chǎng)信息革命到來(lái)的信號(hào)，引起全球的極大關(guān)注，這就是“信息高速公路”信息技術(shù)得到飛速發(fā)展，尤其是國(guó)際信息網(wǎng)絡(luò)“internet”建立，加快了全球經(jīng)濟(jì)一體化的進(jìn)程，1994年開(kāi)始，世界經(jīng)濟(jì)逐步進(jìn)入信息革命階段。

信息產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，ITS以信息技術(shù)為先導(dǎo)，融其它相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到交通運(yùn)輸智能管理上有其廣大市場(chǎng)，工業(yè)化國(guó)家和民營(yíng)企業(yè)紛紛投入到這一新興的產(chǎn)業(yè)。美國(guó)政府于1991年開(kāi)始投資對(duì)ITS的開(kāi)發(fā)研究，僅美國(guó)高速公路安全局1993年的投資預(yù)算就達(dá)2010萬(wàn)美元；歐洲19個(gè)國(guó)家投資50億美元到EUREKA項(xiàng)目。

第三章 智能交通的發(fā)展

3.1智能交通的發(fā)展現(xiàn)狀

面對(duì)當(dāng)今世界全球化、信息化發(fā)展趨勢(shì)，傳統(tǒng)的交通技術(shù)和手段已不適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的要求。智能交通系統(tǒng)是交通事業(yè)發(fā)展的必然選擇，是交通事業(yè)的一場(chǎng)革命。通過(guò)先進(jìn)的信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、計(jì)算器技術(shù)和系統(tǒng)綜合技術(shù)有效的集成和應(yīng)用，使人、車、路之間的相互作用關(guān)系以新的方式呈現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效、安全、節(jié)能的目標(biāo)。

交通安全、交通堵塞及環(huán)境污染是困擾當(dāng)今國(guó)際交通領(lǐng)域的三大難題，尤其以交通安全問(wèn)題最為嚴(yán)重。采用智能交通技術(shù)提高道路管理水平后，每年僅交通事故死亡人數(shù)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(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相投入大量資金和人力，進(jìn)行大規(guī)模的智能交通技術(shù)研究試驗(yàn)。很多發(fā)達(dá)國(guó)家已從對(duì)該系統(tǒng)的研究與測(cè)試轉(zhuǎn)入全面部署階段。智能交通系統(tǒng)將是21世紀(jì)交通發(fā)展的主流，這一系統(tǒng)可使現(xiàn)有公路使用率提高15%到30%。

美、歐、日是世界上智能交通系統(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的最好國(guó)家，從它們發(fā)展情況看，智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，已不限于解決交通擁堵、交通事故、交通污染等問(wèn)題。經(jīng)30余年發(fā)展，ITS的開(kāi)發(fā)應(yīng)用已取得巨大成就。美、歐、日等發(fā)達(dá)國(guó)家基本上完成了ITS體系框架，在重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用。可以說(shuō)，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步極大推動(dòng)了交通的發(fā)展，而ITS的提出并實(shí)施，又為高新技術(shù)發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間。

隨著傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、GIS技術(shù)（地理信息系統(tǒng)）、3S技術(shù)（遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)三種技術(shù)）和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，交通信息的采集經(jīng)歷了從人工采集到單一的磁性檢測(cè)器交通信息采集到多源的多種采集方式組合的交通信息采集的歷史發(fā)展過(guò)程，同時(shí)國(guó)內(nèi)外對(duì)交通信息處理研究的逐步深入，統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、并行計(jì)算技術(shù)等逐步被應(yīng)用于交通信息的處理中，使得交通信息的處理得到不斷的發(fā)展和革新，更加滿足ITS各子系統(tǒng)管理者、用戶的需求。

3.2智能交通的發(fā)展特征

3.2.1 信息采集與處理方式的多樣化

交通信息采集的方式分為人工采集方式和自動(dòng)采集方式。自動(dòng)采集方式包括磁性檢測(cè)器（包括感應(yīng)線圈檢測(cè)器、磁阻傳感器等）、光學(xué)檢測(cè)器（包括視頻檢測(cè)器、激光檢測(cè)器）、微波檢測(cè)器（包括微波檢測(cè)器和雷達(dá)測(cè)速儀）、路面情況及測(cè)重傳感器（雨霧檢測(cè)器，路面結(jié)冰檢測(cè)器，輪、軸重儀等）。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)采集技術(shù)得到了不斷的研究、發(fā)展和應(yīng)用。各種采集技術(shù)都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，利用多種采集方式的進(jìn)行組合采集交通信息是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。

開(kāi)發(fā)了信息的質(zhì)量控制技術(shù)、多源交通信息融合技術(shù)、信息的多時(shí)間尺度預(yù)測(cè)技術(shù)、信息集成技術(shù)、信息壓縮技術(shù)和存儲(chǔ)技術(shù)等，大大提高了信息的精度及信息提供的種類。

3.2.2 信息的內(nèi)容及地理范圍廣

不同的交通采集方式采集的參數(shù)種類有限，例如感應(yīng)線圈只能采集到交通流量、占有率、速度等固定地點(diǎn)的截面交通參數(shù);視頻檢測(cè)器只能采集到交通流量、速度、占有率、排隊(duì)長(zhǎng)度等固定地點(diǎn)的交通參數(shù)；隨著多種交通采集方式的組合，可以獲得交通流量、速度、占有率、排隊(duì)長(zhǎng)度、行程時(shí)間、區(qū)間速度等截面和路段交通參數(shù)，豐富了交通信息的采集內(nèi)容的同時(shí)也提高了采集地理范圍的廣度。隨著交通數(shù)據(jù)獲取源的增加，交通信息用戶對(duì)海量交通信息實(shí)時(shí)性需求的逐步提高。近幾年，國(guó)內(nèi)外逐漸將分布式并行計(jì)算技術(shù)、高性能計(jì)算服務(wù)器以及高性能的數(shù)據(jù)處理算法應(yīng)用于海量交通信息的處理之中，改善了信息的處理速度。3.2.3 信息采集的精度和經(jīng)濟(jì)性提高

隨著磁性和光學(xué)傳感器工藝的提高、圖像處理技術(shù)和定位技術(shù)的發(fā)展，交通信息的采集精度也不斷得到提高。同時(shí)，隨著近幾年對(duì)交通檢測(cè)器配置優(yōu)化技術(shù)的不斷深入研究，交通信息的采集在保證信息全面性和動(dòng)態(tài)性的前提下，也提高了交通信息采集的經(jīng)濟(jì)性。這為ITS系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。隨著人工智能、統(tǒng)計(jì)分析、模糊邏輯、混沌理論等的逐漸成熟，逐漸開(kāi)發(fā)出了一些基于這些理論及方法的交通信息處理方法，大大提高了信息處理的精度及質(zhì)量。

第四章 自然辯證法對(duì)智能交通發(fā)展的指導(dǎo)意義

自然辨證法是研究自然界和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一半規(guī)律、人類認(rèn)識(shí)和改造自然一般方法、以及科學(xué)技術(shù)在社會(huì)發(fā)展中的作用的科學(xué)，它是馬克思主義哲學(xué)的重要組成部分，是對(duì)于人類認(rèn)識(shí)和改造自然的成果與后動(dòng)進(jìn)行哲學(xué)概括與總結(jié)的產(chǎn)物。

（一）自然辨證發(fā)體系對(duì)智能交通發(fā)展的指導(dǎo)意義

自然辯證法的體系和主要內(nèi)容是，自然觀-科學(xué)觀-技術(shù)觀-科學(xué)技術(shù)與社會(huì)。這一規(guī)律在智能交通發(fā)展的過(guò)程中，就是我們的自然觀發(fā)展到我們對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的渴求，發(fā)展了我們的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)觀，而發(fā)展出的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)與網(wǎng)路技術(shù)自然而然要在我們的社會(huì)中或者說(shuō)在智能交通中有著廣泛的應(yīng)用。

按照自然辯證法的說(shuō)法，系統(tǒng)式由若干項(xiàng)目聯(lián)系、相互作用的要素組成的具有特定結(jié)構(gòu)與功能的有機(jī)整體。在智能交通管理軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，無(wú)論是各個(gè)模塊的開(kāi)發(fā)，還是整個(gè)交通規(guī)劃軟件的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，都要按照這樣的原理進(jìn)行，各個(gè)模塊之間必須按照流程和規(guī)范有機(jī)，有序的結(jié)合在一起。因此在這個(gè)角度按，智能交通管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)原理和我們學(xué)習(xí)的自然辯證法有著密切的關(guān)系。

（二）自然辯證法對(duì)交通智能化發(fā)展的指導(dǎo)

自然辯證法作為辯證唯物主義關(guān)于自然界以及人類認(rèn)識(shí)與改造自然界的根本觀點(diǎn)和根本方法，是在科學(xué)地解決人和自然界的矛盾的過(guò)程中產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的，也是為合理地處理人和自然界的矛盾服務(wù)的。因此、它始終以人和自然界的關(guān)系作為貫穿其研究全過(guò)程的核心線索。在人和自然界的關(guān)系中，自然界處于客體的地位，是人類所要認(rèn)識(shí)和改造的客觀對(duì)象，也是決定人類認(rèn)識(shí)和改造這個(gè)對(duì)象的全部活動(dòng)之合理性的客觀依據(jù)。人則是人和自然界的關(guān)系中的主體，是積極地變革這“關(guān)系的主動(dòng)的方面，是認(rèn)識(shí)與改造自然的能動(dòng)的實(shí)踐者。主體要反映和改變客體，人類要認(rèn)識(shí)和改造自然界，還必須借助于科學(xué)技術(shù)的中介。正是由于掌握了科學(xué)和技術(shù)，才使人類高于動(dòng)物界、使人類與自然界的關(guān)系根本不同于動(dòng)物與自然界的關(guān)系。

自然界經(jīng)歷這“混沌-有序-新的混沌-新的有序”的循環(huán)發(fā)展過(guò)程。這個(gè)規(guī)律也符合我們的信息軟件開(kāi)發(fā)，在信息管理軟件實(shí)施過(guò)程中，軟件和軟件的需求不一定符合，難么開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品就要通過(guò)反饋進(jìn)行重新的排序與整頓，投入應(yīng)用過(guò)程中，隨著時(shí)間的推移，信息系統(tǒng)的軟件會(huì)由于外界環(huán)境的變化而不符合實(shí)際情況，又需要重新的序列整合，進(jìn)行新的有序管理。

在科學(xué)理論的思維中，我們學(xué)習(xí)了四個(gè)階段，問(wèn)題的提出-問(wèn)題的求解-問(wèn)題的突破-檢驗(yàn)階段。在智能交通的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們得首先根據(jù)道路的現(xiàn)實(shí)狀況以及實(shí)時(shí)道路流量狀況，對(duì)整個(gè)區(qū)域的交通信息進(jìn)行采集，然后對(duì)采集的信息進(jìn)行分析，同時(shí)合理的規(guī)劃交通的布局，在由一些先進(jìn)的技術(shù)，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)科學(xué)以及GPS、信息通訊的普及和應(yīng)用，交通監(jiān)視控制系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)等在交通管理中發(fā)揮了很大作用。通過(guò)這些技術(shù)對(duì)車輛或道路實(shí)施科學(xué)化管理，整體協(xié)調(diào)整個(gè)交通體系。人們將要采用的智能交通系統(tǒng)，是一種先進(jìn)的一體化交通綜合管理系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，車輛靠自己的智能在道路上自由行駛，公路靠自身的智能將交通流量調(diào)整至最佳狀態(tài)，借助于這個(gè)系統(tǒng)，管理人員對(duì)道路、車輛的行蹤將掌握得一清二楚。智能交通：智能交通是一個(gè)基于現(xiàn)代電子信息技術(shù)面向交通運(yùn)輸?shù)姆?wù)系統(tǒng)。它的突出特點(diǎn)是以信息的收集、處理、發(fā)布、交換、分析、利用為主線，為交通參與者提供多樣性的服務(wù)。最終實(shí)現(xiàn)交通智能化以節(jié)能減排，提高交通效率。

總結(jié)

智能交通的發(fā)展離不開(kāi)自然辯證法的指導(dǎo)。自然界客觀存在的規(guī)律性，通過(guò)智能交通領(lǐng)域的特殊性，在自然辯證法的指導(dǎo)下，智能交通才會(huì)更加發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙修渝.自然辯證法概論.重慶大學(xué)出版社.2002.[2] 智能交通還需專利“鋪路”．合享新創(chuàng).2014.[3] 吳錫軍 何國(guó)平.高技術(shù)——跨世紀(jì)的戰(zhàn)略問(wèn)題.江蘇科技出版社.2010.

第二篇：智能交通技術(shù)應(yīng)用

智能交通技術(shù)應(yīng)用

現(xiàn)如今，科技飛速發(fā)展，對(duì)交通的要求越來(lái)越高，應(yīng)運(yùn)而生的便是只能交通技術(shù)，什么是智能交通技術(shù)？智能交通系統(tǒng)是將先進(jìn)的信息技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系，而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合的運(yùn)輸和管理系統(tǒng)。只能交通技術(shù)的廣泛應(yīng)用給社會(huì)帶來(lái)了許多經(jīng)濟(jì)效益：

（1）提高交通運(yùn)輸系統(tǒng)的安全水平，減少阻塞；

（2）增加交通運(yùn)輸?shù)臋C(jī)動(dòng)性；

（3）降低交通運(yùn)輸對(duì)環(huán)境的影響；

（4）提高交通運(yùn)輸?shù)耐ㄐ心芰蜋C(jī)車車輛、飛機(jī)運(yùn)輸生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益。利用現(xiàn)代科技，信息論與信息技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)管理技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)和GPS和GIS技術(shù)，設(shè)計(jì)到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、航天等重要的交通領(lǐng)域。

專用短程通信的服務(wù)包括：停車系統(tǒng)； 車輛收費(fèi)系統(tǒng)；商業(yè)車輛的路邊服務(wù)；固定路線的公交系統(tǒng)；交通檢測(cè)；交叉口防撞車系統(tǒng)；車載顯示與司機(jī)咨詢。

第三篇：基于視頻的車輛檢測(cè)技術(shù)及其在智能交通中的應(yīng)用

基于視頻的車輛檢測(cè)技術(shù)及其在智能交通中的應(yīng)用

智能交通系統(tǒng)(ITS)，隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)、圖像處理技術(shù)等學(xué)科的迅猛發(fā)展，得到了日益廣泛的應(yīng)用，極大提高了交通管理的智能化、科學(xué)化、規(guī)范化水平。特別是計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展為提高交通系統(tǒng)智能化程度，提供了有效手段。

一、主要車輛檢測(cè)技術(shù)及性能比較

依據(jù)車輛檢測(cè)觸發(fā)方式的不同，現(xiàn)有的車輛檢測(cè)器主要分為以下幾類：電磁感應(yīng)、紅外感應(yīng)、微波感應(yīng)、超聲波、視頻檢測(cè)方式等。

電磁感應(yīng)線圈（ILD）是一種普遍采用的方式，采用感應(yīng)線圈應(yīng)用到車輛檢測(cè)中，開(kāi)始于上個(gè)世紀(jì)70年代。其基本原理是在路面檢測(cè)區(qū)域敷設(shè)感應(yīng)線圈，當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)線圈上方時(shí)，線圈電感量會(huì)發(fā)生變化，利用這種變換來(lái)檢測(cè)是否有車輛通過(guò)。其優(yōu)點(diǎn)是：該技術(shù)因?yàn)楸容^可靠的檢測(cè)車輛，技術(shù)成熟、易于掌握，計(jì)數(shù)精確，同時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定，受環(huán)境的影響較少。價(jià)格低廉。缺點(diǎn)是：安裝過(guò)程對(duì)可靠性和壽命影響很大，維修或安裝需中斷交通，破壞路面，影響路面壽命。同時(shí)線圈易被重型車輛、路面修理等損壞，而且它的維護(hù)難度大，不易移植，線圈容易在夏季斷路。

紅外傳感器使用發(fā)射、接收器，發(fā)射光束并接收反射光束，通過(guò)反射頻率的變化進(jìn)行對(duì)所需數(shù)據(jù)的檢測(cè)。優(yōu)點(diǎn)：同一算法能夠適用于晝、夜不同的時(shí)段，價(jià)格中等。缺點(diǎn)：為了實(shí)現(xiàn)高靈敏度，可能需要很好的紅外線焦平面檢測(cè)器，來(lái)提高功率。

微波感應(yīng)技術(shù)是利用雷達(dá)線性調(diào)頻技術(shù)原理，對(duì)路面發(fā)射微波，通過(guò)對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行高速實(shí)時(shí)的數(shù)字化處理分析，實(shí)現(xiàn)車輛檢測(cè)。優(yōu)點(diǎn)：能夠應(yīng)用于惡劣氣候條件。缺點(diǎn)：在車流擁堵以及大型車較多、車型分布不均勻的路段，由于遮擋，測(cè)量精度會(huì)受到比較大的影響，對(duì)安裝高度要求嚴(yán)格，安裝困難，價(jià)格也比較昂貴。

超聲波檢測(cè)器的原理是這樣的，首先由傳感器發(fā)射一束能量到檢測(cè)區(qū)，然后接受反射回來(lái)的能量束，通過(guò)有關(guān)的換能裝臵，將能量轉(zhuǎn)換成所需的數(shù)據(jù)，依據(jù)此數(shù)據(jù)判別被檢測(cè)物是否存在或與傳感器的位臵。優(yōu)點(diǎn)：可靠性較高，易于安裝。缺點(diǎn)：性能隨環(huán)境溫度和氣流影響而降低，價(jià)格較貴。

基于視頻的車輛檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)攝像機(jī)實(shí)時(shí)得到交通場(chǎng)景，運(yùn)用圖像處理和模式識(shí)別的知識(shí)來(lái)檢測(cè)車輛，得到了廣泛的應(yīng)用。優(yōu)點(diǎn)：易于安裝調(diào)試，提供大量信息，價(jià)格適中。缺點(diǎn)：夜晚及惡劣天氣存在較大誤差。

二、視頻檢測(cè)技術(shù)

（一）系統(tǒng)組成

系統(tǒng)所用的硬件有：攝像機(jī)、鏡頭、圖像采集卡，計(jì)算機(jī)。攝像機(jī)的功能是把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。鏡頭是成像部件，圖像采集卡將攝像機(jī)輸出的視頻數(shù)據(jù)輸入電腦，并轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可辨別的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，成為可編輯處理的視頻數(shù)據(jù)文件。計(jì)算機(jī)則是根據(jù)編制的程序，對(duì)輸入的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，檢測(cè)是否有車輛經(jīng)過(guò)。

（二）主要方法及原理

基于視頻的車輛檢測(cè)技術(shù)，按照是否建立模型可以分成基于模型的和非模型的兩類。

基于模型的方法中應(yīng)用最廣泛的背景減除(Backgr-ound subtraction)技術(shù)，即從當(dāng)前幀和背景幀的差異來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，因此運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果和背景好壞有直接關(guān)系，生成的背景應(yīng)當(dāng)獨(dú)立于應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)不同環(huán)境、光照有一定的適應(yīng)能力，能夠抑止攝像機(jī)的微小抖動(dòng)和場(chǎng)景中微小運(yùn)動(dòng)，當(dāng)場(chǎng)景發(fā)生顯著變化時(shí)，應(yīng)當(dāng)能夠自適應(yīng)調(diào)整背景模型。基于背景模型研究人員提出了不同的方法，a、時(shí)間平均(tineaueragb)是最簡(jiǎn)單的方法，它對(duì)內(nèi)存要求低，處理速度快。

b、采用最近n幀的中值作為背景模型方法。以上兩種方法對(duì)于場(chǎng)景中存在多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)或目標(biāo)運(yùn)動(dòng)緩慢時(shí)，前景會(huì)污染背景。

c、利用幀間差分(inter-frame differencd)信息來(lái)生成背景的方法，該方法能夠應(yīng)用于多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的場(chǎng)合，但更新率不容易選擇。d、用卡樂(lè)曼濾波器對(duì)每個(gè)像素建立模型來(lái)適應(yīng)場(chǎng)景中的光照變化，其缺點(diǎn)是依賴于閾值的選擇。

e、用K個(gè)高斯混合分布（Gaussian Mixture Model GMM）對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行建模方法，它解決了像素的多峰分布和緩慢變化的背景。該方法假設(shè)像素符合高斯分布，實(shí)際像素頒布可能不滿足該假設(shè)。對(duì)于頻繁變化的像素，需要多個(gè)高斯混合分布才能反映這種變化。

f、利用了圖像變化的時(shí)間信息和圖像空間信息，假設(shè)屬于背景像素的鄰域像素變化應(yīng)當(dāng)一致，但是對(duì)于存在顯著差異的背景邊界會(huì)引起誤檢測(cè)。

g、在整幅圖像上進(jìn)行特征值分解方法，充分利用空間相關(guān)性，它能取得較好效果，但要耗費(fèi)大量?jī)?nèi)存，檢測(cè)精度要低于高斯混合模型。

h、基于內(nèi)核密度（Kernel Density Estination,KDE）估計(jì)的非參數(shù)背景模型，該方法能夠適應(yīng)不同的場(chǎng)景，不同于GMM，它充分利用最近的歷史幀信息來(lái)更新背景模型，能夠適應(yīng)復(fù)雜的像素分布密度，因此能夠得到較準(zhǔn)確的估計(jì)，能夠克服像素值在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的頻繁變化。

對(duì)于非模型的方法，最簡(jiǎn)單的是設(shè)定一個(gè)檢測(cè)區(qū)域，即采用虛擬線圈的視頻檢測(cè)技術(shù)。因?yàn)椴灰蕾囉谔囟ǖ哪Ｐ?，因此?shí)時(shí)性能好于基于模型的方法。虛擬線圈的設(shè)臵非常方便。不需要切割路面、瑤族設(shè)線圈，觀測(cè)范圍大，維護(hù)、移植方便。虛擬線圈原理是在視頻圖像中設(shè)臵檢測(cè)線或檢測(cè)區(qū)域來(lái)模擬感應(yīng)線圈，當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)檢測(cè)線時(shí)，根據(jù)檢測(cè)線像素的顏色、灰度等特征的變化來(lái)檢測(cè)車輛?；谔摂M線圈的方法因?yàn)槠浜?jiǎn)單、易用、實(shí)時(shí)性高，因而得到廣泛的應(yīng)用。

此外，圖像處理中的其他特征邊緣，牌照等特征也可作為是否有車輛經(jīng)過(guò)的依據(jù)。圖像邊緣特征。在車輛檢測(cè)中主要表現(xiàn)在車輛頭部的車牌照、通風(fēng)柵格等存在著豐富的紋理信息，車輛在行駛過(guò)程中可以看作是做剛體運(yùn)動(dòng)。因此可以依據(jù)邊緣的密集程度來(lái)檢測(cè)是否存在車輛。此外，邊緣對(duì)于光照變化有很強(qiáng)的魯棒性。牌照則是車輛身份的唯一標(biāo)識(shí)，因此也可以把牌照作為車輛通過(guò)的依據(jù)。

（三）技術(shù)難點(diǎn)分析

1、高實(shí)時(shí)性

考慮高速公路的實(shí)際需求，對(duì)于車輛的檢測(cè)不僅僅是統(tǒng)計(jì)車流量，還需要更精細(xì)的統(tǒng)計(jì)，如分車道、分車型、分時(shí)段統(tǒng)計(jì)車流量，對(duì)違章車輛進(jìn)行抓拍，有的甚至要求只要有車輛通過(guò)就要抓拍車輛圖片，進(jìn)行存儲(chǔ)，以備需要時(shí)查詢。因此，要求視頻檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有較高的實(shí)時(shí)性。但是系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性不僅取決于硬件的性能，也有賴于具體算法的實(shí)現(xiàn)。一般說(shuō)來(lái)，算法的復(fù)雜程度和檢測(cè)的效果成正比。因此，如果要保證實(shí)時(shí)性，就需要部分犧牲檢測(cè)精度。

2、較高的準(zhǔn)確度 通過(guò)視頻車輛檢測(cè)技術(shù)得到的交通流量數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)具有較高的可信度。這部分有賴于算法的性能。如前所述，精度和實(shí)時(shí)性是一對(duì)矛盾。提高檢測(cè)準(zhǔn)確率，可能會(huì)影響實(shí)時(shí)性。

3、全天候工作

高速公路全天24小時(shí)運(yùn)營(yíng)，因此需要視頻檢測(cè)算法能夠適應(yīng)白天和晚上不同的光照條件。同時(shí)算法應(yīng)該克服白天的光線顯著變化、陰影的影響，對(duì)晚上車燈的強(qiáng)光干擾應(yīng)該有一定的魯棒性。此外對(duì)于惡劣天氣如雨、雪、霧等的處理有一定的難度。

4、遮擋問(wèn)題

無(wú)論是微波還是超聲波檢測(cè)技術(shù)，當(dāng)存在車輛遮擋時(shí)，出現(xiàn)漏檢測(cè)情況。視頻檢測(cè)技術(shù)可以依據(jù)車輛的輪廓等先驗(yàn)知識(shí)部分解決這個(gè)問(wèn)題，但是當(dāng)視野較寬，小車被大車遮擋時(shí)，視頻檢測(cè)技術(shù)就無(wú)能為力。為了解決遮擋問(wèn)題，需要雙目視覺(jué)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

5、車輛跟隨時(shí)的檢測(cè)

感應(yīng)線圈、微波、超聲波、視頻檢測(cè)技術(shù)都面臨著如何當(dāng)面前后兩輛車距離很近時(shí)，怎樣把這兩輛車區(qū)分開(kāi)的技術(shù)難點(diǎn)。

三、視頻車輛檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

基于視頻的車輛檢測(cè)技術(shù)除了能提供傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的交通參數(shù)，如車道占有率、車流量、車輛行駛速度等基本參數(shù)，還能夠提供分車道、分車型、分行駛方向的更為全面的統(tǒng)計(jì)。更為重要的是能夠提供經(jīng)過(guò)車輛的圖片。因此，基于視頻的車輛檢測(cè)技術(shù)不僅能夠廣泛的應(yīng)用于高速公路、普通路、橋梁、隧道等的交通參數(shù)的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，還可和牌照識(shí)別技術(shù)配合有效抑止、乃至杜絕高速公路收費(fèi)中的倒卡作弊行為。視頻檢測(cè)技術(shù)和雷達(dá)測(cè)速配合使用，對(duì)超速車輛進(jìn)行抓拍，可以提高高速執(zhí)法力度，減少違章行為，減少事故發(fā)生?？傊?，基于視頻的車輛檢測(cè)技術(shù)在智能交通中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在智能交通的發(fā)展過(guò)程中將起到越來(lái)越重要的作用。

第四篇：智能交通行業(yè)應(yīng)用前景

上海, 2009年7月21日-中國(guó)的智能交通系統(tǒng)的研發(fā)最早可以追溯到20世紀(jì)80年代對(duì)于公路收費(fèi)系統(tǒng)的研發(fā)。此后，1999年，由科技部、交通部等多個(gè)部門(mén)組建了國(guó)家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，開(kāi)始對(duì)智能交通系統(tǒng)進(jìn)行重點(diǎn)的科技研發(fā)。“十一五”期間，交通部規(guī)劃司專門(mén)制定了《公路水路交通信息化“十一五”發(fā)展規(guī)劃》，指出，我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)需要提高運(yùn)行效率，改善服務(wù)質(zhì)量，應(yīng)對(duì)重大突發(fā)事件，提供全方位的交通信息服務(wù)，力爭(zhēng)在交通信息化領(lǐng)域取得新的突破。交通領(lǐng)域的信息化已經(jīng)作為交通行業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向之

一。《信息產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃和2020年中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要》中也把智能交通系統(tǒng)作為交通領(lǐng)域優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一。

智能交通系統(tǒng)建設(shè)在中國(guó)開(kāi)展的時(shí)間較短，目前仍處于起步階段。2008年，中國(guó)公路智能交通市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)220億，預(yù)計(jì)未來(lái)5年仍將以超過(guò)25%的年增長(zhǎng)率高速增長(zhǎng)。從區(qū)域發(fā)展情況來(lái)看，北京、上海、廣州等東部沿海和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市的智能交通建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模，而中西部地區(qū)的智能交通系統(tǒng)主要還集中在高速公路收費(fèi)系統(tǒng)，城市內(nèi)部的智能交通系統(tǒng)有待于繼續(xù)建設(shè)和完善。

智能交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度和方向與交通設(shè)施的建設(shè)情況密切相關(guān)。公路和城市路網(wǎng)的新建、改建、優(yōu)化都將帶動(dòng)智能交通領(lǐng)域投資的增加。據(jù)交通運(yùn)輸部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2008年，全國(guó)交通固定資產(chǎn)投資8335.42億元，同比增長(zhǎng)7.2%，比2007年增速提高1.9個(gè)百分點(diǎn)。其中，公路建設(shè)投資 6880.64億元，同比增長(zhǎng)6.0%，增速加快

1.9個(gè)百分點(diǎn)。截至2008年底，全國(guó)公路總里程達(dá)373.02萬(wàn)公里，比上年末增加14.64萬(wàn)公里。

全球著名增長(zhǎng)咨詢公司Frost & Sullivan（弗若斯特沙利文）預(yù)計(jì)2009至2010年，交通固定資產(chǎn)投資將持續(xù)增加，達(dá)到10000億以上的規(guī)模。未來(lái)5年交通固定資產(chǎn)投資還將繼續(xù)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。

智能交通產(chǎn)業(yè)范圍廣泛，公路、水運(yùn)、航運(yùn)、軌道交通等網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行，都需要相關(guān)功能的系統(tǒng)進(jìn)行支持。本文主要關(guān)注的公路智能交通系統(tǒng)主要應(yīng)用于：省際公路交通管理、城市道路交通管理、城市公共交通管理等領(lǐng)域。

省際公路交通管理

省際公路交通管理主要包括：國(guó)道、省道等城市之間的公路管理和高速公路管理系統(tǒng)。目前主要應(yīng)用的系統(tǒng)為收費(fèi)管理系統(tǒng)。在國(guó)家科技支撐計(jì)劃的“國(guó)家高速公路聯(lián)網(wǎng)不停車收費(fèi)和服務(wù)系統(tǒng)（ETC）”的實(shí)施過(guò)程中，國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)了相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)受到美、日等國(guó)際企業(yè)的認(rèn)同。不久的未來(lái)，ETC系統(tǒng)將在區(qū)域甚至全國(guó)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。目前，該項(xiàng)目的示范工程已經(jīng)著手在長(zhǎng)三角和京津冀等區(qū)域進(jìn)行建設(shè)。

城市道路交通管理

城市道路交通管理系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)中重要的組成部分。城市交通需要涉及到城市中交通管理、建設(shè)、公安等多個(gè)部門(mén)的協(xié)作，因此需要建設(shè)高效便捷的信息共享平臺(tái)。交通管理平臺(tái)也將作為目前很多城市正在建設(shè)的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的一部分，在城市突發(fā)事件的應(yīng)急指揮中起到相應(yīng)的作用。

城市道路管理系統(tǒng)中還包括信號(hào)燈控制系統(tǒng)、路況指示系統(tǒng)、車牌識(shí)別系統(tǒng)、道路視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。信號(hào)燈控制系統(tǒng)和路況指示牌主要幫助管理部門(mén)和車輛更了解所處的路況條件，以便進(jìn)行最合理的道路管理和道路選擇，提高道路運(yùn)輸?shù)男省＼嚺谱R(shí)別系統(tǒng)和道路視頻監(jiān)控系統(tǒng)除提高道路運(yùn)輸效率外，還對(duì)城市治安監(jiān)控起到一定的作用。道路視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以上系統(tǒng)中只用最為廣泛的系統(tǒng)，在眾多城市的“平安城市”建設(shè)中，道路視頻監(jiān)控已經(jīng)被納入建設(shè)范圍。城市公共交通管理

城市智能公交系統(tǒng)是主要針對(duì)城市內(nèi)部公共交通的指揮、管理、調(diào)度、應(yīng)急等方面智能系統(tǒng)。城市智能公交系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)城市公共交通線路、車站、車輛的全面監(jiān)控。通過(guò)各種輔助設(shè)備預(yù)知并合理調(diào)度公交資源，優(yōu)化公交系統(tǒng)。此外，智能公交系統(tǒng)還可以與道路交通管理系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)作，實(shí)現(xiàn)既定的城市交通策略。比如，北京奧運(yùn)期間通過(guò)GPS對(duì)公交車定位，和信號(hào)燈遙控系統(tǒng)協(xié)作，實(shí)施“公交優(yōu)先”的交通策略。

智能交通系統(tǒng)在中國(guó)的發(fā)展尚不完善，未來(lái)還有眾多領(lǐng)域有待于開(kāi)發(fā)，市場(chǎng)前景廣闊，在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都將繼續(xù)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

第五篇：RFID技術(shù)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用

RFID技術(shù)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用

當(dāng)今隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程加速，人口迅速向城市遷移聚集。人口、車輛數(shù)量不斷的增長(zhǎng)，但是有限的可用土地以及經(jīng)濟(jì)要素的制約卻使得城市道路擴(kuò)建增容有限，因此不可避免的帶來(lái)一系列的交通問(wèn)題。當(dāng)今世界各地的大中城市無(wú)不存在著交通問(wèn)題的困擾。交通擁堵使得人們每天將大量寶貴的時(shí)間消耗在路上、車中，同時(shí)也導(dǎo)致商業(yè)車輛在交通運(yùn)輸中延誤，增加了運(yùn)輸成本。交通事故率也不斷上升，每年都會(huì)帶來(lái)巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)美國(guó)有關(guān)部門(mén)預(yù)測(cè)，到2020年，美國(guó)因交通事故造成的經(jīng)濟(jì)損失每年將會(huì)超過(guò)1500億美元，而日本東京目前因交通擁堵每年造成的經(jīng)濟(jì)損失為1230億美元。為解決日益嚴(yán)重的交通問(wèn)題，各國(guó)政府采取各種措施，如對(duì)汽車課以重稅限制汽車的數(shù)量，實(shí)施交通管制等來(lái)加強(qiáng)管理。但是在做過(guò)各種嘗試，花費(fèi)了巨大的管理成本后，交通狀況依然難有根本改觀。

人們逐漸認(rèn)識(shí)到交通系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)，單獨(dú)從道路或車輛的角度來(lái)考慮，都將很難解決交通問(wèn)題，必須把車輛和道路綜合起來(lái)，考慮如何在有限的道路資源條件下，提高道路資源的利用率，這才是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。同時(shí)自上世紀(jì)后期以來(lái)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用也給以上的解決思路提供了有效的技術(shù)手段支持。在這樣的背景下，智能交通的概念應(yīng)用而生，成為研究應(yīng)用的熱點(diǎn)。

所謂的智能交通系統(tǒng)是指將先進(jìn)的信息技術(shù)、電子通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等有機(jī)地運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系而建立起的一種實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的交通運(yùn)輸綜合管理和控制系統(tǒng)。它是由若干子系統(tǒng)所組成的，通過(guò)系統(tǒng)集成將道路、駕駛員和車輛有機(jī)地結(jié)合在一起，加強(qiáng)三者之間的聯(lián)系。借助于系統(tǒng)的智能技術(shù)將各種交通方式的信息及道路狀況進(jìn)行登記、收集、分析，并通過(guò)遠(yuǎn)程通訊和信息技術(shù)，將這些信息實(shí)時(shí)提供給需要的人們，以增強(qiáng)行車安全，減少行車時(shí)間，并指導(dǎo)行車路線。同時(shí)管理人員通過(guò)采集車輛、駕駛員和道路的實(shí)時(shí)信息來(lái)提高其管理效率，以達(dá)到充分利用交通資源的目的。

RFID作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，由于具有遠(yuǎn)距離識(shí)別、可存儲(chǔ)攜帶較多的信息、讀取速度快、可應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，非常適合在智能交通和停車管理方面使用。目前RFID已經(jīng)在交通領(lǐng)域開(kāi)始逐步成功推廣應(yīng)用，并且取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，其應(yīng)用前景為業(yè)內(nèi)人士一致看好。在智能交通領(lǐng)域，RFID主要應(yīng)用在以下方面：

（1）、電子不停車收費(fèi)（ETC）

電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)（Electronic Toll Collection，簡(jiǎn)稱ETC）是一種用于公路、大橋和隧道的電子自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)。它應(yīng)用RFID 技術(shù)，通過(guò)路側(cè)天線與車載電子標(biāo)簽之間的專用短程通訊，在不需要司機(jī)停車和其他收費(fèi)人員采取任何操作的情況下，自動(dòng)完成收費(fèi)處理全過(guò)程。不停車收費(fèi)涉及交通基礎(chǔ)設(shè)施投資的回收，又是緩解收費(fèi)站交通堵塞的有效手段，而且在使用中收費(fèi)卡的用量又很大，因此各個(gè)國(guó)家都優(yōu)先投入不停車收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，并且積極推廣，目前在歐美應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，普遍，我國(guó)也已經(jīng)在廣東、四川等地的高速公路上投入應(yīng)用。通過(guò)應(yīng)用不停車收費(fèi)系統(tǒng)可以提高通過(guò)效率，防止收費(fèi)站交通“瓶頸”的發(fā)生，同時(shí)通過(guò)RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)人為干預(yù)的收費(fèi)，有效地遏制了偷逃過(guò)路費(fèi)，收費(fèi)人員玩忽職守、循私作弊等行為，同時(shí)降低收費(fèi)站的管理成本，更快地收回基礎(chǔ)設(shè)施的投資。

（2）海關(guān)碼頭電子車牌系統(tǒng)(EVI)： 數(shù)量巨大的貨物在港口碼頭及海關(guān)的裝卸、進(jìn)出港、通關(guān)，相當(dāng)大的部分是用車輛作為運(yùn)輸?shù)氖侄?。因此在港口碼頭及海關(guān)往來(lái)的車輛眾多，且可能屬于海關(guān)、船公司、船代公司、貨代公司、港務(wù)局、集裝箱場(chǎng)站等不同行業(yè)的不同單位，如果不采取統(tǒng)一的措施很難調(diào)度管理，給通關(guān)及貨物的流轉(zhuǎn)帶來(lái)很大的困難。采用RFID技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的電子車牌管理系統(tǒng)能有效的解決這一問(wèn)題。

該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)往來(lái)的車輛統(tǒng)一管理登記、發(fā)放車載電子標(biāo)簽，并在關(guān)鍵的出入監(jiān)控點(diǎn)安放RFID識(shí)讀設(shè)備，可以使安裝電子車牌的監(jiān)管車輛在通過(guò)監(jiān)控通道時(shí)，可以被識(shí)別系統(tǒng)準(zhǔn)確及時(shí)的識(shí)別，以完成車輛數(shù)據(jù)采集的要求。同時(shí)采用無(wú)線通訊等信息技術(shù)將采集到的車輛信息提交管理系統(tǒng)，來(lái)完成車輛身份的確認(rèn)、以及查詢和統(tǒng)計(jì)，調(diào)度等功能。通過(guò)應(yīng)用海關(guān)碼頭電子車牌系統(tǒng)可以有效提高海關(guān)車輛通行能力，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)車輛信息，防止誤檢、漏檢，提高通關(guān)效率，同時(shí)可以阻止組織偷竊、打擊走私等行為。

（3）、城市交通調(diào)度管理系統(tǒng)（TMS）：

車輛調(diào)度管理系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的核心組成部分，采用先進(jìn)的信息通訊技術(shù)，收集道路交通的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)信息，并進(jìn)行實(shí)時(shí)地分析，并根據(jù)分析結(jié)果安排車輛的行駛路線，出行時(shí)間，以達(dá)到充分利用有限的交通資源，提高車輛的使用效率，同時(shí)也可以了解車輛運(yùn)行情況，加強(qiáng)車輛的管理。

RFID技術(shù)可以作為交通調(diào)度系統(tǒng)信息采集的有效手段，在交通調(diào)度管理系統(tǒng)中得以應(yīng)用。比如利用將RFID應(yīng)用于公交車場(chǎng)管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)公交車進(jìn)出站，信息自動(dòng)、準(zhǔn)確、遠(yuǎn)距離、不停車采集，使公交調(diào)度系統(tǒng)準(zhǔn)確掌握公交停車場(chǎng)公交車進(jìn)出的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息。通過(guò)實(shí)施該系統(tǒng)可有效提高公交車的管理水平，對(duì)采集的數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行研究分析，可以掌握車輛運(yùn)用規(guī)律，杜絕車輛管理中存在的漏洞，實(shí)現(xiàn)公交車輛的智能化管理，提升城市形象。同時(shí)采用RFID作為技術(shù)手段具有很高的經(jīng)濟(jì)性，與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）等技術(shù)相比具有安裝方便、適應(yīng)性強(qiáng)、成本低，車輛無(wú)需改造等特點(diǎn)。同時(shí)一些地區(qū)和城市也開(kāi)始將RFID應(yīng)用于垃圾運(yùn)輸車輛、危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛等特殊服務(wù)車輛的調(diào)度和管理。通過(guò)在車上安放電子標(biāo)簽，在特定路段的監(jiān)控點(diǎn)放置識(shí)讀設(shè)備來(lái)監(jiān)控車輛是否按照規(guī)定的路線行駛、在有泄漏等情況出現(xiàn)時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故車輛。

（4）、電子注冊(cè)管理（EVR）：

車輛的注冊(cè)登記以及牌照管理一直以來(lái)都是交通管理部門(mén)的管理重點(diǎn)也是難點(diǎn)所在，黑車、假牌照等問(wèn)題始終都沒(méi)有得到根除。但是新技術(shù)也許會(huì)變得簡(jiǎn)單，采用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛電子注冊(cè)管理系統(tǒng)就是有效解決這一問(wèn)題的方法之一。車輛注冊(cè)登記后加載RFID電子車牌，由于每個(gè)標(biāo)簽都有一個(gè)全球唯一的ID號(hào)碼——UID，UID是在制作芯片時(shí)放在ROM中的，無(wú)法修改，所以可以實(shí)現(xiàn)防偽功能。同時(shí)標(biāo)簽可以被遠(yuǎn)距離識(shí)別，無(wú)需停車及認(rèn)為干預(yù)就可以監(jiān)查，因此可以規(guī)范車輛管理手段，加強(qiáng)對(duì)車輛的監(jiān)查力度，實(shí)現(xiàn)車輛年檢的智能化管理，加強(qiáng)對(duì)非法車輛的打擊力度?，F(xiàn)在該系統(tǒng)已經(jīng)在軍車等方面得到應(yīng)用，取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

（5）、基于RFID的車輛智能稱重系統(tǒng)

通過(guò)將稱重系統(tǒng)和遠(yuǎn)距離RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)基于車輛的智能稱重系統(tǒng)。該系統(tǒng)在原有稱重管理系統(tǒng)上附加了采用遠(yuǎn)距離RFID自動(dòng)識(shí)別實(shí)現(xiàn)的對(duì)稱重車輛的自動(dòng)識(shí)別功能，并將自動(dòng)采集到的稱重車輛信息合并到稱重管理系統(tǒng)中。應(yīng)用智能稱重管理系統(tǒng)可提高稱重效率，減少車輛在待檢處的停留等待，同時(shí)通過(guò)車號(hào)自動(dòng)識(shí)別和精確計(jì)量可有效地防止了人為舞弊給帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。此外，系統(tǒng)實(shí)施后還大大降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和人工稱重的失誤率。因此基于RFID的車輛智能稱重系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了識(shí)別、計(jì)量、監(jiān)控的完美結(jié)合。該系統(tǒng)可以靈活應(yīng)用到交通運(yùn)輸?shù)暮芏喾矫?，如在高速路口自?dòng)稱重以治理超載，在碼頭等物資集散地可以加快車輛計(jì)重速度，減少擁堵等，具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。