導語：如何才能寫好一篇智能城市交通，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：多智能體；城市交通信號控制；Agent

中圖分類號：C913文獻標識碼： A

一、國內城市交通控制系統現狀

國內應用和研究城市交通控制系統的工作起步較晚，20世紀80年代以來，國家一方面進行以改善城市市中心交通為核心的UTSM技術研究；另一方面采取引進與開發相結合的方針，建立了一些城市道路交通控制系統。以北京、上海為代表的大城市，交通控制系統主要是簡易單點信號機、SCOOT系統、TRANSYT系統和SCATS系統其中幾個結合使用；而如湘潭、岳陽等國內中小城市,交通控制系統主要還是使用國產的簡易單點信號機和集中協調式信號機。這些信號系統雖然取得了較好的效果,但我國實際情況決定了需要對這些系統進行改進。

（一）需要完善信號控制?，F有的單點信號控制系統一般只能實現兩相位控制,存在一定的局限性。而實際中,如果根據交叉路口的情況,適當采用多相位控制、變相序控制,可減少交叉路口的交通沖突,提高交通的安全性。

（二）需要合理解決混合交通流問題?，F有信號控制系統對自行車流大多是與機動車同時開始,容易造成交通流沖突。因此,需要設計一種信號系統能對各個相位包括對自行車流單獨進行控制。

（三）實現區域網絡協調控制。目前,雖然在我國的幾個大城市,引進或研制了具有區域控制功能的集中式計算機控制系統,但對于中小城市來說,建立這樣龐大的系統一方面代價高昂,另一方面實際利用效率不高。為了解決這一情況,在國內的中小城市應大量推廣小型區域網絡協調控制信號系統。

二、智能交通系統

隨著交通控制技術智能化的不斷提高，利用模糊控制、遺傳算法、神經網絡控制等智能控制技術對交叉口信號燈控制能取得比定時控制與感應控制更好的效果，但是單一使用一種智能控制方法，在技術上會存在一定的優缺點，如果把多種智能控制方法結合起來，充分發揮它們互補的性質特點，其控制效果將有很大的提高，所以采用多種智能控制方法的結合對城市交通信號的控制是一種必然的趨勢。

（一）人工神經網絡

人工神經網絡(ArtificialNeuralNetworkS)，常常簡稱為神經網絡(NN)，是一種模仿動物神經網絡行為特征，進行分布式并行信息處理的算法數學模型，是以計算機網絡系統模擬生物神經網絡的智能計算系統，是對人腦或自然神經網絡的若干基本特征性的抽象和模擬。人工神經網絡具有較強的非線性映射、自學習和自適應等信息處理能力，因而被廣泛應用于自動控制、模式識別及信號及信息處理等領域。近年來，國內外許多學者和交通領域專家將神經網絡與模糊控制技術用于前向車流均衡動態算法研究，采用廣義回歸神經網絡對車流量進行預測，以車輛延誤等為評價目標建立單交叉路口的模糊神經網絡交通控制模型等研究技術在城市道路交通制領域的應用取得了一定成效。

（二）模糊控制

模糊控制是適于模糊推理，模仿人的思維方式，對難以建立精確數學模型的對象實施的一種控制策略。模糊邏輯本身提供了由專家構造語言信息并將其轉化為控制策略的一種系統的推理方法，因而能夠解決許多復雜而無法建立精確數學模型系統的控制問題，是處理推理系統和控制系統中不精確和不確定性的一種有效方法，是模糊數學同控制理論相結合的產物，同時也是智能控制的重要組成部分。對于城市道路交通智能控制國內外許多學者從不同角度進行分析研究，在交通信號控制方面取得了比較豐富的研究成果，主要表現在單交叉口的模糊控制改善信號利用率和相位次序等，由于多交叉口的聯合協調控制受相鄰節點狀態、路段長度等限制因素較多，干線和區域城市交通信號的模糊控制還有待于進一步研究。

（三）遺傳算法

遺傳算法以其魯棒性好、可并行處理性及高效率的優點被廣泛地應用到交通控制領域進行復雜的非線性系統的優化設計。一些專家將模糊理論和機器學習應用到交通信號控制過程中，提出了一種基于遺傳算法的單路通信號模糊控制方法。通過對到達車輛數目的模糊分類，將不同車輛數目到達情況下的信號控制決策方案以規則集的形式存儲在知識庫中，在交通信號控制過程中使用遺傳算法對規則集進行改進。

（四）智能體技術

城市交通系統多智能體控制系統的設計思想主要是：在城市交通網絡中按網絡拓撲結構的特點和交通網絡的交通流量情況，確定一系列重要節點作為單個智能體。其確定準則是該節點在網絡中首先是若干區域主干線交叉口或城市高速公路的匝道口，其二是該交叉口或匝道口在其所屬的局部交通網絡中處于中心位置，其三該節點的網絡交通是該局部交通網絡的瓶頸，對周圍的道路流量影響較大。

所有智能體的作用域集合組成整個城市交通網絡，在底層局部交通網絡中的交通控制由該區域的智能體全權負責，其職責范圍是對所屬的網絡實現信號燈控制或匝道口控制并具有相當的智能，這個局部網絡的控制結構是采用分布式智能控制中的集中控制結構，每個智能體只需具有本區域內的信息而不具備全局或鄰近網絡的信息：再上層

則是這些多智能體之間通過通訊層進行信息(包括路況信息、交通流信息、控制信息等)傳遞解決單個智能體信息不完整性，通過協調層達到總目標最優。在這個層面上的控制結構采用的是分布式智能控制中的分散式控制結構，以實現城市交通網絡的多任務多目標的協調控制問題。

三、多Agent技術在交通控制中的應用

交通控制系統物理拓撲結構的分布式特性非常適合采用多Agent方法，基于多Agent技術的控制策略將是實現城市交通流智能優化控制的重要途徑，有助于區域綜合交通網絡規劃管理的實現。

（一）路口agent

路口是城市交通信號控制系統的基本控制單位，路口agent是整個交通控制系統最基本、最主要的部分，路口agent根據自己的目標、能力、知識、感知及數據作出控制決策#在必要時它可以請求獲得額外信息或接受其他目標和命令。

（二）路段agent

路段agent(主要包括該路段的基本屬性（如路名、起始位置、終止位置、路段長度、車道數、車道類型、飽和流量等），檢測器檢測到的實時交通流信息（車輛數、特殊事件等），以及與相鄰路口agent和區域agent的通信。

（三）區域agent

單個路口agent的優化只能實現本路口的局部優化，而局部優化并不能保證整個路網的全局優化。區域agent給全局優化增加了砝碼，它的任務就是要控制、協調并引導路口agent和路段agent向全局最優的方向發展。

（四）交通燈Agent

交通燈Agent的主要功能是進行信號調節,控制交通流的有序運轉,相當于實際交通系統的信號燈及控制器。它具有判斷處理能力,能根據外界交通流的變化而動態地調整自己的交通控制參數,以使控制效果達到最優。

（五）交通燈Agent

車輛Agent是根據實際交通中的駕駛員的駕駛行為而抽象出來的智能實體,它兼具車輛和駕駛員2者的特性,可以自動獲取外界環境的信息,并且擁有自己的知識和決策判斷能力,可根據周圍的交通情況實時調整自己的駕駛行為。

路口Agent、路段Agent、交通燈Agent和車輛Agent等基本交通元素不僅具有自己的行為和目標,而且互相影響和互相作用。

當車輛Agent進入某路段時,它需向該路段Agent注冊,使該路段Agent知道該車輛的存在,同時路段Agent將開始監測車輛所在的車道和位置等信息,將相應的交通信息傳遞給車輛Agent,當車輛Agent離開某路段時,將發消息通知該路段Agent,讓該路段Agent注銷車輛Agent的注冊；當車輛到達路口以及離開路口時,都與路口Agent進行交互合作,車輛Agent需從路口Agent處獲取相應信息,為駕駛行為提供決策支持；交通燈Agent與所在路口Agent以及車輛Agent都存在交互,一方面交通燈Agent將自己的信號狀態傳遞給路口Agent和路段上每個車輛Agent,另一方面,交通燈Agent從它們那里得到當前的交通流信息,以實時調整自己的控制策略。

一個實際交通系統和各交通元素Agent之間的交互是非常頻繁和復雜的,交通元素Agent的結構、功能以及它們之間的交互關系,需要根據系統的具體要求進行詳細的分析和設計。

參考文獻

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1.1發展城市智能交通的必要性城市本身的擴張及快捷交通的實現都要求城市交通系統向智能化發展。首先，城市規模不斷擴大，交通工具的數量和種類越來越多；道路、停車場、紅綠燈、加油站等交通設施網絡密度越來越大；交通堵塞、污染及事故頻發迫切需要一個敏捷的智能系統進行監控和調度。其次，人們出行的頻率和對出行的品質要求日益提高，安全、快捷和環保成為每個城市居民的訴求，而現有的交通服務還遠遠達不到居民的訴求。此外，交通系統作為國家生產力的重要組成部分，其運行效率直接影響國家經濟社會的發展，影響居民的生活質量。在電子通信、機械制造及物聯網高速發展的時代潮流下，建設智能交通系統是塑造國家競爭力的重要手段，是生產力提升的必經之路。

1.2建設城市智能交通系統的可行性城市交通系統的智能化發展依賴的重要條件有科學技術的發展、經濟實力達到一定的水平及基礎交通設施的完善。而從我國主要城市的發展來看，上述幾點條件都已初步形成。智能交通應用的技術涉及各個領域，許多技術屬于前沿科技，如感應技術、自動化技術、智能軟件等。隨著多年的引進外來經驗再加自主探索，我國從事智能交通相關技術研發的企業和院所具有了一定規模，生產企業及配套輔助產業也已進入了快速發展階段。因此，我國發展城市智能交通已經具備了較堅實的技術基礎。近30年的經濟高速發展，國家財富大量積累，政府運營宏觀調控能夠對現有資源進行優化配置。我國的部分城市已具備足夠的財力和自來進行智能交通建設。同時，智能化交通的發展還能減少效率低下及環境破壞帶來的損失，從長遠利益看，建設智能交通也是明智的選擇。建設交通基礎設施一直是國家發展的重要動力來源，公路、鐵路和航空運輸的多年投入，滿足了經濟社會發展的需要，也為城市帶來了完善的交通設施。而隨著地鐵、高鐵、城際輕軌的建設，我國城市內及城市間的交通基礎已經十分牢固。如何提高交通的運行效率成為交通設施建設的新課題，智能交通也應運而生。

2加快城市交通智能化發展的建議

加快城市交通的智能化發展，應從宏觀統籌、關鍵技術應用及資金規劃3個方面實現突破。智能交通是一個統一的系統，實現互聯互通、既集中又分散的控制，需要各個交通模塊能夠遵循統一的技術標準和管理邏輯，因此，建設城市智能交通系統，不是每個城市各自為營，而需要在整個國家層面進行統籌規劃。首先，對于智能交通建設的范圍和進度，需根據不同區域差異化對待，并協調區域間的銜接。其次，應明確智能交通發展的目標及應用的技術標準，從而保證智能系統各模塊的互通性。最后，對于每一個城市而言，應進行智能交通發展的規劃，明確本區域的建設方案，經過國家層面的評估審核后才能考慮實施。智能交通建設需要實現物聯網、管理系統軟件通信網絡的建設，還需要機械制造的能力塑造。盡管我國智能交通領域已經有大量的科研單位，有較多的創新技術，但能夠進行大規模應用的成熟產品還不多，尤其是在標準方面更是五花八門。此外，智能交通中將大量使用的感應設備和自動化設施都對機械制造有極高要求，而我國的這個領域還未能進入廣泛應用階段，與美國、日本等國還存在較大差距。因此，在產業升級的浪潮下，應加快交通相關的機械制造產業的技術研發和工藝革新。智能化交通建設并不是新一輪的交通大發展，而是交通管理和服務系統以革新為主的技術應用，但同時不可否認，建設智能化交通也需要大量的資金投入，用以研發、制造或購買先進的技術和數量龐大的設備。因此如何主次分明、循序漸進地進行智能化改造，直接影響城市的財政負擔及城市經濟社會的正常運行。加快城市交通智能化的有效途徑是防止全面鋪開，或急于求成。交通壓力較大且具有良好的交通設施基礎的城市，可以優先發展公共交通的智能化，如地鐵、輕軌及交通控制系統等；交通壓力不大、交通網絡簡單的城市應做好超前規劃，對如監控、應急中心等重點領域進行智能化建設。

3結語

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關鍵詞：智能交通管理系統；城市交通；ITMS

中圖分類號：TP311.52 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2015）024-000-02

一、城市智能交通管理系統概念及組成系統

城市智能交通管理系統概念。當前社會，城市智能交通管理系統是國際上管理城市交通必不可少的技術手段，它充分利用當今先進技術即電子傳感、計算機應用技術與控制技術，將三者結合起來構建的城市管理交通的現代模式。

1.智能交通監控系統

從各項報道中，我們得知，智能交通監控系統普遍應用于管理城市交通中，它的主要目的是保證交通順暢，具體過程是通過查看指揮中心從監視區域傳回的圖像，根據實際情況派專人去實地進行實時疏導，調整信號來疏散交通擁堵，引導人們改變行駛路線。

2.城市交通流誘導系統

在城市智能公交的調動方面，城市交通誘導系統是重中之重，它先對車輛進行定位，采集交通信息，然后對行駛車輛路線進行引導和為其規劃路線，來適時的解決重要路段及交叉通擁擠，讓各類行車人可以獲得一種既方便又快捷的交通路線，提高交通效率。

3.電子警察系統

電子警察系統不是一項簡單的監管系統，它利用多種技術手段對監控區域內的全部行駛車輛實行每時每刻的記錄。這些技術包括為，信息網絡通信、遠程數據監控、檢測視頻等，人們也稱這種系統為“闖紅燈記錄系統”。

4.智能公交管理系統

智能交通系統為了可以智能調動公交，高效準確進行排班，從而使公交車的利用率提高，提高車輛運行速度，減輕道路擁堵現狀，主要是使用3G通信技術進行通信指揮、GIS技術以及GPS進行實時實地定位以更好保證交通正常秩序。

5.突發事件響應系統

除上面幾項先進技術之外，還有針對于交通意外突發狀況使用的突發事件響應系統，主要是為了防止交通事故、道路擁堵和混通治安等事件發生，從而使相關部門可以迅速解決緊急事件，以減輕道路擁堵，保證社會秩序穩定。

二、我國城市智能交通管理系統發展現狀及存在的問題

（一）我國城市智能交通管理系統發展現狀

伴隨著各項科學技術水平的提高，信息系統越來越來越健全，我國各級政府會越來越重視現階段還年輕且不成熟的智能交通系統，同時現在我國許多城市已經在交通與道路的控制和規劃上有了很大的進步。

與此同時，國家政府的相關部門，例如科技委等組織為了進一步完善我國的交通管理系統也付出了大量的人力物力專門開發研究，此現象也表明了我國政府對于此項管理系統技術的重視程度。對于交通智能化的研究步伐自1998年ISO/TC204設立以來就從未停過，同時多次參加此類技術系統方面的國際交流活動。

（二）我國城市智能交通管理系統發展存在的問題

現如今，我們可以明顯感受到，經濟發展，人民生活水平提高，越來越多私家車的出現，交通問題也漸漸提上議程。由于交通系統設計的不合理導致道路使用效率低，眾多資源配置浪費，無法滿足當今需要。我們在對我國眾多城市進行調查后發現，交通壓力隨著城市規模的擴大越來越嚴重，且道路規劃不合理的現象也逐漸顯現，管理秩序混亂，使得出行困難，公交效率低等問題。

三、城市智能交通管理系統方案設計

（一）建立ITMS 框架體系

設計ITMS 框架的原則。智能交通管理框架的有效設計還要遵循以下原則：

1.精簡性

設計框架的首要任務是保證其功能的有效性，在這個前提下就要考慮用戶的感受，方便使用和操作，盡量使設計不繁瑣冗長，保證其精簡性。

2.完整性

ITMS 的設計是一個完整的過程，在這個過程中，設計子系統是一個任務，同時為子系統設置出顯示其未來變化的系統也是一個任務。

3.實用性和延展性：

ITMS 這樣一個為了管理交通而設置出的體系，首先要具備可用性，能在現實生活發揮其有效性，同時還要能預測到未來的變化，始終保持與時俱進。

4.靈活性和可發展性

靈活性體現在兩個方面，一方面，設計出的系統能適應外在情況變化，使用上具備靈活性，另一方面設計方案也要能適應環境變化，可供調整。延伸性更具前瞻性，可以在有效利用現時系統的同時，探索出新系統，完善ITMS。

（二）合理設計ITMS 的方式

智能交通管理框架是一個較為復雜的框架體系，因為要應用到公眾的日常生活中，還要利用信息化提高其應用效率，顯現其先進性和科學性，所以設計的過程中不可避免要進行大量的理論和實踐研究，運用各種學科知識，尤其是要在系統工程的指導下，將信息學、運籌學、管理學等融入實踐中。系統工程設計在科學理論和有效實踐的基礎上，可以通過系統分析和設計方法實現。這兩個方法是相輔相成的，同時又各具特點，首先系統分析是在把握全局的眼光下對問題進行解決，在整個設計環節中避免不了各種的問題，所以工作人員就要采用系統分析的方法化整體為若干個子目標，有效實現子目標的任務，進而實現系統任務，在分析的基礎上建立框架?？蚣芙⒑螅ぷ魅藛T還要對其進行完善，這就涉及到了系統設計環節，通過設計可以對框架進行整體規劃和具體細節完善，最終形成實體框架。

隨著越來越多的人涌入城市、交通工具的多樣性以及汽車購買力的增強，城市交通壓力越來越大，促使有關人士不斷探索有效管理城市交通的方法。影響交通最大的問題就是擁堵性，要解決這一問題，就要加快信息的傳播，把握交通的控制力，不能使其出現失控的局面?？梢娦畔⒃诮煌ü芾碇械淖饔梅浅Ｃ黠@，按照信息的特點，可以將ITMS 系統分成以下四個層次：

1.基礎層

對于發揮信息的影響力方面，基礎層主要負責獲取有效信息進而形成通信網絡的搭建。

一方面，信息的有效性和準確性可以方便通信網絡的搭建；另一方面，通信網絡的有效運用可以提高信息的傳播速度。為了便利交通管理而設置的基礎設施屬于信息中的靜態方面，

比如說道路、路牌等，由于道路周圍的標志性建筑也能影響交通管理的有效性，所以也屬于靜態信息。動態信息的獲取有兩種途徑，第一種是人工采集獲取的，工作人員利用相關通信設備進行動態信息采集；第二種是機器采集，利用交通檢測設備如電子眼等，主要用檢測的方法獲取信息。信息獲取后要建立通信網絡，目前通信網絡主要包括以下內容：

（1）公眾信息服務平臺，信息分析總平臺和子平臺間，整體路面狀況與單元狀況間，局域網、廣域網等。

（2）主要用于傳播公布消息的平臺上，如調頻播音機、移動通訊設備、廣播等。

（3）主要為了方便更好更快的查到信息，利用有線設備如電話、電視等。

（4）完善數字通信平臺建立，如光纖、衛星等。

2.功能層

功能層的作用主要體現在實際應用領域，在大量有效的交通信息獲取后，為智能交通管理提供大量的功能型設備，簡化人工管理的繁瑣性。功能層的作用主要是利用智能設備進行交通管理，為公眾設計出合理有效的出行路線等，其中包括電子監控、自適應信號控制系統、交通信息管理與系統等內容。自適應信號控制系統最能適應智能化的管理，主要優勢體現在其自我適應力上，比如在交叉路口處，可以自行調控，適應周圍實際環境，能有效管理動態的情況。交通信息管理與系統的有效性主要體現在其對信息的利用能力上，首先通過高效的途徑獲取具有有效性、實時性的交通信息，然后通過傳送到分析機構，通過專業人士的分析獲得最佳路線圖或者出行方案，為需要出行的各行各業提供專業化建議。因為無線通信的廣泛利用，人們可以隨時隨地進行路線轉變，在遇到突況下，可以更有效的選擇最快的路線。

3.共享信息層

共享信息層主要體現在其信息的共享力上，同樣建立在上一層――功能層的基礎上的，這一層次主要通過獲取功能層傳輸過來的信息，進行更為專業化的利用，設計出最佳交通方案，這個層次需要更多的利用各類信息處理平臺，將信息轉化成資源，對規劃出行路線、有效管理交通運輸意義重大。

4.服務層

服務層是智能交通管理設計的最終目標，與使用者聯系最為緊密。首先對出行者來說，出行者可以通過服務層收到最及時有效的信息，方便出行者自己制定出行方案，也可以給出行者具體的方案建議；其次對于交通管理者來說，管理者可以通過信息了解到自己的首要任務是什么，能夠提高對管理重點的把握，使管理更加有效。當然服務層與出行者和管理者的關系都是相互的，服務層不僅要為他們提供信息指導，還要從他們處獲取信息，了解出行者和管理者最想要的服務，盡量為他們提供可行的并且符合他們要求的方案，提高智能交通管理系統的效率。

四、智能交通管理在城市交通中的應用方案

RFID技術因為其獨特的優勢，在現實生活中得到了廣泛應用，對于智能交通管理系統來說，此技術的應用也能為其帶來更為明顯的優勢，主要體現在以下方面：首先是它的物理性能高，作為信息技術的應用不僅存儲空間大、可對其進行加密處理，而且具有防水性，能有效保證信息的完整性；其次是該技術的識別能力強，對于一切動態信息它都可以進行精確的處理和消化，不管是從個體方面還是整體方面都能給出參考。由此可見，按照目前情況來看，該項技術的應用有著其他技術的不可替代性，并且和智能交通管理的流程最為匹配，優勢最為明顯。

1.電子不停車收費系統（ETC）

RFID技術的廣泛應用和不斷改進，使得電子不停車收費系統得以建立并廣泛使用，

從我們的日常生活中，我們很容易就能發現ETC的使用，不管是在高速公路收費站，還是在過江隧道等收費站，我們都能很容易的發現“ETC”的標志，主要原因在于其明顯的優勢上。首先，運用這項系統有效解決道路擁堵問題，司機不需要停車繳費，收費人員也不需要進行人工的收費流程，大大縮短了司機過收費站的時間，尤其是在車流量大的時候，該項技術的運用作用非常明顯；其次，使用該項技術可以大大降低交通管理成本，傳統的人工收費被電子收費系統代替，不再需要花錢購買用于人工收費的相關設施，同時不需要像工作人員支付更多的工資，交通管理成本得到有效降低；最后一大優勢體現在其公平公正性上，人工收費難以避免工作人員公平公正對待所有的過路車輛，有時候遇到熟人或者親戚，難以避免會免收相關費用，但是電子設備是沒有感情的，只要有車經過，它就會在程序的驅使下直接對過路車輛進行自動扣費。所以，ETC這項技術在國內外運用都比價廣泛，我國也在加大此項技術的投入使用，在智能交通管理方面又進了一步。

2.城市交通調度管理系統（TMS）

RFID技術的另一大應用體現在TMS上，為了加強對車輛的管理，進而提高智能交通管理效率。交通主要就是由道路和車輛等組成，所以要想管理好交通問題，首要任務就是管理好車輛問題。TMS同樣運用了先進的技術對信息進行搜集和處理，實現獲取信息與分析信息集于一體的作用，可以更加直觀有效得對車輛進行管理，充分考量路線的可實用性以及車輛出行的最優路徑，緩解了交通壓力的同時也節約了資源。

3.電子注冊管理（EVR）

EVR技術可以有效解決交通部門的管理難題，主要原因是它能有效對車輛進行追蹤和智能化管理。由于越來越多的人開始有能力購買汽車，所以注冊登記和再檢查的工作強度不斷在加大，為了有效解決這一問題，可以通過利用EVR技術來實現。首先，由于智能技術的運用，車輛在登記的時候可以縮短時間，并且每輛車都可以有一個“身份證”，只要是對車輛植入一個ID碼，這個號碼可以在全球范圍內被追蹤，并且每一個號碼都是不同的，甚至不能被修改，這樣就可以實現兩個好處，一是偷車的人很容易被追蹤，假的車牌照因為不含此技術也很容易被查出，由此方便了公安機關打擊罪犯，并且在一定程度上可以降低犯罪率；二是交通管理部門不需要開展流動檢查就可以進行對車輛的管理，有效提高了管理部門的效率。當然這項技術目前還未被廣泛應用，只利用到軍用設備上，但是其應用效果顯著，帶來的的利益非常明顯。

參考文獻：

[1]蘭嵐.城市智能交通管理系統方案研究與設計[D].長安大學， 2010：55.

[2]張宏正，馬騰.城市智能交通管理系統方案研究與設計[J].中國信息化，2012（12）：105.

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關鍵詞：智能公共交通系統；系統組成；實施步驟

中圖分類號：U491.2文獻標識碼：A文章編號：

城市交通擁擠問題由來已久，早在19世紀中葉英國學者J.?M.?Tomson就把交通擁擠、行車速度歸結為城市7個發展難題之首，并成為不同歷史時期社會各界廣泛關注的社會問題之一。與此同時，由于受地理空間、資金投入等因素的制約，無限制的擴展道路空間幾乎沒有可能，致使城市交通系統的建設、運營與管理不得不從粗放型向效益型轉變。近年來許多學者著重從如何提高既有城市道路系統營運效率入手，如智能公共交通系統的建設。本文在探討城市智能公共交通系統(Advanced Public Transportation System, APTS, 簡稱智能公交系統，以下同)組成特點基礎上，提出了長春市城市智能公共交通系統建設的基本思路和保障措施。

1智能公共交通系統概述

1.1 智能公交系統概念

智能公交系統是指綜合運用GIS（地理信息系統），通信、網絡、多媒體及計算機等技術，對公共交通系統構成、調度管理系統、信息服務以及公交優先等系統進行數字網絡化管理，實現服務與決策功能的信息體系，對城市公交客流、票價以及車輛運營狀況進行采集、動態監測管理和輔助決策服務。

1.2 智能交通系統組成

智能公共交通系統是一個復雜的、開放的信息系統，其涉及的方面很廣泛，由運營管理子系統、車輛子系統、客流信息系統、車隊管理、駕駛員管理、線路車輛系統、緊急事件處理、信息服務、場站管理等系統組成，子系統與調度中心傳輸各項相關信息。

1.3 智能公交系統建設必要性

城市大力發展智能公交系統具有多方面優點，對拉動經濟、促進城市的可持續發展具有重要理論和現實意義。

2智能公共交通系統特點

智能公共交通系統是科技發展的必然產物，作為新生事物智能公共交通系統具有調度方式系統化、監控手段科學化、綜合服務功能完善、運營管理合理化、信息整合網絡化等優點。智能公共交通系統在長春實施以后，將改變因交通問題而影響城市經濟發展的狀況。

2.1 調度方式系統化

調度方式系統化是智能公共交通系統的典型特點之一，智能公共交通系統的調度解決了傳統調度的兩頭調度問題，改變了車輛行駛中間的整個過程無法監控、路單等相關數據記錄都是人工操作等問題。

智能公共交通系統由總的調度中心、分調度中心、車載數字化平臺和LCD顯示屏站牌組成。

2.2 監控手段科學化

采用智能公交調度系統時，只要駕駛員接通車輛電源，GPS就會自動發射信號，車輛的運行狀況在調度室的控制終端可以即時反映出來，調度員可根據情況對駕駛員發出指令。同時系統還可以記錄車輛的運行時間和站點的到發時刻。

2.3 信息查詢功能完善

智能公共交通系統的服務功能主要包括以下幾個方面：公交信息查詢系統、盲人或弱視引導、其它信息的查詢等(圖1)。

其它信息查詢包括天氣情況、道路信息等。

圖3城市智能公共交通信息服務系統

圖1智能公交系統服務功能

2.4 運營管理合理化

要實現智能化的公共交通，公交企業的數字化管理是必不可少的。實現數字化就是將企業所有的部門、崗位、員工的日常工作數字化。公交公司信息系統主要目標就是實現人員狀況、設備狀況、工作的數字化、辦公自動化等，它一個龐大的數據系統其數據輸入、處理和輸出過程。

圖2智能公交系統數據處理流程

3長春市城市智能公交系統建設

3.1 存在問題分析

自20世紀90年代以來，長春市公共交通有了很大的改善，長春市的運營線路從1990年的54條增加到2003年的150多條。但是長春市經濟狀況、歷史、交通狀況等原因，導致了長春市目前的公共交通相對落后的局面。長春市公交運營主要存在以下幾方面問題：

(1) 公交線網分布過于集中，線網密度較低。調查結果表明，長春市公交線路集中于主核心區、人民大街、南湖大路、東盛大街、硅谷大街等地區，這也導致了同一站點停靠線路過多問題的普遍存在，造成車輛進站困難，停靠秩序難以保障。據調查城市中心區線網密度為1.63km/km2，市區線網密度為0.45km/km2，低于《城市道路交通規劃設計規范》中規定的標準。

(2) 公交車輛行程車速低，致使候車時間過長。據調查，由火車站始發的多條公交線路的公交車輛平均運送速度僅為10.2km/h，最高也只有17.9km/h，低于城市道路交通16~25km/h的合理運送速度。這在一定程度上致使候車時間在10min以上的高達到20%以上，同時需要換乘車比例也過高，達1/3以上；

(3) 硬件設施設置不合理，信息化程度低。長春市大容量公交車缺乏，中巴車發展過快，行車秩序差，違章現象屢禁不止；市區內一些公交站點設置也不盡合理，有些站點間距過長，而有些又過短；同時市區公交線網中，港灣式?？空镜臄盗枯^少；有些車輛比較破舊，車輛智能化程度太低，IC卡使用率不高。

3.2 APTS方案實施

對于長春市實施智能公共交通系統，存在著不少困難，首先，長春市不具備良好的外部信息條件。發達國家城市實施智能公共交通系統可以從城市智能交通體系中獲取數據，而長春城市信息化水平不高，其次，對于智能公共交通系統存在投入大、成本高、對外部環境要求高的限制，對于大部分公交公司來說，全面實施的條件不成熟。因此，長春市應該從局部出發，最終發展成網的思想，有步驟、有目標的實施智能公共交通系統。實施的過程中應該注意兩點：

(1) 要充分利用現有的交通基礎設施資源，例如廣播電臺、部分可變情報板等，提高交通基礎設施的應用效率和交通運輸的效率，實現設備的逐步改造和升級。同時還要考慮系統的兼容性和可擴展性；

(2) 系統的建設應與路網的改造、公交的調整同步，系統的實施應該在部分路線先試點，累積數據。為將來的全面實施打好基礎。

同時在引導智能公共交通系統的某些技術優勢產業、培養相關產業、成立專業科研機構、加大資金投入和宣傳教育等方面應提供必要的保障和支持。

6結論

長春市智能公共交通系統并非簡單的概念，而是一個復雜、龐大的系統工程。智能公交基本出發點就是為交通出行者服務的，強調以人為本，故長春市智能公共交通系統建設目標不僅要提高了長春市市民的出行效率，同時也需要考慮為長春市培育一批新興產業。

鑒于長春市城市定位為西北地區中心城市的發展需要，為解決日益嚴峻的交通擁堵問題，減輕城市機動車污染，改善居民出行環境和生活質量，建設和諧社會的需要，長春市各有關職能部門應關注和大力發展智能公共交通系統。

參考文獻

劉闖, 韓印. 城市公共交通智能化管理系統框架研究. 城市公共交通, 2003, (2): 28~29

王煒. 城市公共交通系統規劃方法與管理技術. 北京: 科學技術出版社, 2002

王秋平. 長春市交通擁堵分析及對策.長春建筑科技大學學報, 2002, (12): 390~393

荊立新. 關于長春市實施“公交優先”發展戰略的研究. 咨詢政策通訊, 2003, 17 (3): 76~78

李新佳. 歐洲智能交通建設情況及啟發. 城市交通, 2004,2: 58~62

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[關鍵詞] 智慧城市；智能交通；交通運行態勢

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 21. 112

[中圖分類號] TP393；U495 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2016）21- 0208- 03

0 引 言

當今，隨著國家住建部多批次的智慧城市試點名單的公布，我國各地均開展了智慧城市的相關建設工作。交通，作為連接城市各行業的樞紐，既是智慧城市基礎設施，也是衡量智慧城市建設效果的重要依據與參考。

傳統的城市建設過程中，交通建設常以人口規模、經濟水平、發展規劃作為依據，但如何評判建設成果，量化智慧城市中的交通運行整體態勢，明確交通整體現狀，確立城市交通的進一步發展與優化方向，是目前需要重點分析、解決的問題。

對于城市交通情況的描述，通常使用的是路況。路況計算一般根據一定標準，將城市各條道路分為擁堵、緩行、暢通等幾種狀態，對城市成體狀態缺乏統一描述，且描述方式過于籠統，是一種定性描述，不能夠對路況進行的精細化同比、環比分析。

基于智慧城市智能交通系統的交通運行態勢分析系統通過對城市智能交通系統能夠普遍采集到的車牌照、車速等實測數據進行分析，結合城市道路基本設計參數，設計實現了基于實測數據的城市交通運行態勢分析系統。該系統提供了對于城市道路交通總體服務水平指標及三個分項指標的計算功能，并提供對于總體指標及分項指標的查詢、分析功能。

6 交通運行態勢分析系統效果分析

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[關鍵詞] 城市軌道 城市智能交通 信息平臺

1 城市公共交通信息平臺建設現狀

“十一五”期間，福建省地、市公共交通快速發展，信息化水平持續提升。至2010年底，全省公交經營企業達80多家，公路運營車輛達11334輛，其中，安裝衛星定位車5516輛，額定載客量543378位。運營線路1019條，運營線路總長16352公里，年客運量達208825.9萬人次，運營里程79729.2萬公里。僅2010年，全省新增公交班線100條，優化班線200條。福建省交通各行業管理部門的業務管理系統建設也取得重大進步，形成了以福建省交通運輸廳數據中心為主，以高速公路、運輸管理、普通公路、港航等數據分中心為輔的全省交通數據分布體系，實現了廳、廳直單位，設區市、縣級交通主管部門之間網絡互通，并與省政務網、交通運輸部網絡互聯。

智能交通系統建設取得長足發展。福建省已開展包括交通地理信息系統、營運車輛衛星定位安全服務系統、高速公路不停車收費系統、交通視頻監控以及車輛運行分析系統等在內的各項智能交通系統建設。衛星定位安全服務系統實現全省9類超過7萬輛營運車輛位置監控，制定了平臺、終端、終端通信協議及數據格式三個福建省地方標準準。

城市軌道交通在公共交通中所占份額日益凸顯。福州市城市軌道交通1號線于2009年12月28日動工，預計2015年試通車，全長29.2公里；共設24個站點，分兩期建設，2號線2016年建成，全長26.5公里。廈門市城市軌道交通近期建設規劃也于2012年5月獲國家發改委批準。至2020年廈門將建成1、2、3號線一期工程3條線，長約75.3公里，形成放射狀的軌道交通基本骨架。泉州市城市軌道交通也在規劃中。近日福建省又提出福、莆、泉三市軌道交通圈的規劃。

2 福建城市軌道交通發展面臨的挑戰及問題

目前福建城市交通普遍存在以下主要問題：首先快速機動化凸顯了城市道路資源的不足，從而顯著增加了道路負荷，引發城市交通的堵塞。其次，公共交通系統服務水平下降，導致公共車輛行駛速度降低和公交網絡換乘的不便。再次，私家車激增加劇了道路資源不足和管理上的困難。

3 城市公共交通綜合信息平臺發展形勢及需求

3.1 轉變城市公共交通發展方式有賴于信息化的支撐

利用發展城市公共交通來緩解城市道路擁堵，將成為城市公共交通發展的重點。城市公共交通發展方式必須逐步向科學管理、技術管理轉變，城市公共交通信息化的發展對推動城市產業結構調整，優化配置社會資源具有重要的推動和引領作用，是城市共公交通行業發展方式轉變的重要支撐和保障。

3.2 低碳經濟與節能減排的要求

低碳經濟與節能減排要求整合城市公共交通資源，提高信息資源共享率及運輸實載率，促進運輸合理化，降低公共交通的能耗，有力促進低碳經濟發展，實現社會經濟和生態環境保護協調發展。

3.3 當前發展的階段性要求

福建公共交通所處的發展階段，為綜合信息平臺的建立提供了很好的契機，2010年底，各設區市民用汽車擁有量已經超過160萬輛，私人汽車擁有量超過120萬輛。預計2015年，全省全年完成城市公交客運量約24.6萬億人次，日均675萬人次，其中城市軌道交通客運量日均25萬人次。

有限的道路資源造成了交通供給與交通需求的不平衡，隨著客流量的大量增加，中心城市的交通擁堵狀況尤為嚴重。僅通過常規公交很難解決城市交通中的擁擠問題，其根本出路是建設大容量軌道交通。

軌道交通具有運量大、快速、便捷、舒適、環保、可靠性等特點，但其建造和運營費用都很高，其服務范圍又不能覆蓋整個城市的所有地方。但在中心城區采用軌道交通可以在短時間內輸送大量乘客，有效地緩解市區內的交通擁堵。

4 城市公共交通智能化平臺建設

4.1 加強公共交通綜合信息平臺的基礎設施建設

要加強公共交通綜合信息平臺建設基礎網絡設備、車載設備、道路及路邊設備、交通樞紐信息化采集檢測設備的建設，要對信息平臺的軟件系統進行優化和升級，豐富平臺接口，推進各類系統如公交企業和相關政府管理部門的網絡數據對接工作，實現信息快速、暢通、安全的共享。

平臺建設采用“政府主導、合作建設”的模式，做到能在各種公交系統車輛、公交網絡、場站、樞紐節點等適合公共交通信息的區域提供公交基礎設施運行信息服務。

4.2 加強公交企業信息化建設，完善公交信息化信息采集、系統

城市公交企業是公交系統運營的主體，公交企業信息化建設的成敗關系著海西公共交通綜合信息平臺建設的成敗。在信息化平臺建設中，將公交智能化運行系統與公交企業智能化管理系統有機組合在一起，充分實現公交信息資源的共享和應用。

4.3 重點完善各公共交通樞紐點、公交站場的信息化建設

公共交通樞紐點站是交通工具流量和信息量的匯集點，為實現樞紐內各運輸方式的統一和諧，應建立多種運輸方式管理和運營信息的交換平臺，實現樞紐內軌道、公交、長途客運等不同交通方式的協同運轉，促進多種運輸方式的高效銜接，提高旅客換乘效率和應急疏散效率。

4.4 城際、城鄉公共交通銜接的信息化建設

福建城市公共交通綜合信息平臺建設不僅包括城市內部，還包括城市邊緣的廣大區域，應建立完成城鄉公交互相銜接、資源共享、布局合理、方便快捷、暢通有序的公交網絡新機制。在信息化建設方面，嘗試開發統一的城鄉公交智能化系統，實現信息網絡的無縫對接。同時以“政府引導，企業運作”的方式給予城際公交、城鄉公交相應扶持政策。

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[關鍵詞]浮動車輛；數據；城市智能交通

中圖分類號：U495 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）41-0260-01

最近幾年，浮動車技術被廣泛的應用在智能交通管理系統中，其主要用途是采取道路交通的實時情況。通過給浮動車安裝GPS系統定位的車載設備來實現實時動態交通信息，特點是成本較低，覆蓋面較廣等。浮動車系統是通過GPS定位、GIS系統等無線通信技術，對浮動車輛進行的數據采集信息技術。然后，傳輸給交通管理部門進行匯總和處理，進而對城市交通路況有所了解，及時的處理一些路況問題，改善交通狀況，實現智能交通管理的重要組成部分。

一、浮動車的基本原理

1.浮動車的系統組成

浮動車是指安裝了車載GPS定位裝置并行駛在城市主干道上的公交汽車和出租車。浮動車技術也被稱為探測車，是近年來交通系統中采用的道路交通信息的先進技術之一。

浮動車系統包括無線通信網絡、車輛上的裝載設備以及信息處理中心等部分。其中車載設備又分為全球定位系統和無線通信功能，全球定位系統的功能是接收衛星定位信號，采集車輛的具置和車輛行駛的速度等信息；無線通信功能則是把采集到的實時動態交通道路信息和數據信息傳輸給智能交通系統。

浮動車的數據采集系統，交通信息處理系統和實時路況信息的系統，統稱為FCD系統即功能電路圖。上道行駛中的浮動車可以向浮動車數據采集系統傳輸實時路況最原始有效的數據信息，然后，交通信息處理系統將對這些數據進行分類、存檔、處理，并將有用的實時路況信息通過信息系統，提供給需要的人們。

2.移動式采集信息技術

隨著信息系統的發展，移動式的交通采集技術取代了以往的交通信息采集技術，是采集信息技術的升級，在城市智能交通系統領域的建設中得到了廣泛的應用，移動式交通信息采集技術主要就是指在車輛上安裝具有交通信息采集功能的特殊設備，并通過車輛在道路上的行駛路線進行采集交通信息。目前具有典型的移動式交通信息采集技術主要分為三種：GPS浮動車技術，手機浮動車技術，電子標簽采集技術。

GPS浮動車采集技術是指在車體上安裝具有定位系統和測速功能的GPS設備，通過車輛在道路上行駛路線，GPS設備在設定好的時間間隔中，通過無線網絡向控制中反饋車輛的時間，地理位置，實時速度等信息，通過反饋回來的信息和地理信息系統進行有效結合，通過數據系統的處理，地圖定位的匹配等步驟，獲取交通系統信息的技術。

手機浮動車采集技術主要是通過安裝有手機的車體在道路上的行駛，利用手機和交通避免的信息系統之間的鏈接與地理位置關系進行的實時道路信息匹配，獲取交通信息。

電子標簽采集技術主要是在車體上安裝具有唯一識別車輛的電子發射器，通過道路兩側的非常高效的靈敏度接收天線，接收車輛發射器的信息獲取車輛識別碼，通過計算機進行處理后獲取交通信息的采集技術。

二、浮動車技術的特點

裝有GPS定位終端的車輛在道路行駛中獲得的交通路況信息就是浮動車技術交通系統獲取信息的方式，浮動車技術是將GPS系統安裝在出租車上，通過出租車的運營路線來獲取交通信息，沒有浮動車自己的固定行駛路線。而GPS定位系統主要是通過接收GPS的信號進行測速和定位，這就決定了浮動車技術具有以下特點：

1.采集交通信息覆蓋范圍非常的廣泛。傳統的交通信息檢測系統主要是安裝在固定地點，只能檢測到某一段道路的實時交通情況，安裝有檢測設備的路面的交通系統信息。而浮動車技術則是通過在城市道路中行駛的車體上安裝的GPS設備獲取到的實時交通信息，浮動車技術幾乎能夠采集到各個城市道路交通網面上的交通信息，即凡是車輛能夠通行的路段就能夠采集到實時交通數據信息，采集范圍不再是局限在固定的點、線、面。

2.浮動車技術投資少，維護成本低。只要是能夠安裝GPS設備的車體都可以作為浮動車，由于涉及到個人隱私問題，目前主要使用出租車和公交車的作為浮動車，而這些車輛由于交通管理系統工作的需要，基本都安裝有GPS定位系統，因而只需將它們反饋的浮動車信息數據進行存儲、分析、處理，就可以得到有用的交通信息，大大節省了城市智能交通系統信息建設投資成本，和降低了維護的成本，從而提高了交通系統信息的覆蓋范圍。

3.采集的交通系統信息數據精確度相對比較高。浮動車系統采集到的交通實時數據基本包含了車輛的瞬時速度，采集數據的時刻記錄，車輛行駛方向，地理位置（經緯度），終端編號等交通系統信息。由于對車輛在交通路段平均車速和行程時間信息的獲取，使得交通管理系統更加進一步的了解到道路交通的信息狀況，并能準確的分析交通狀態特征。

三、浮動車技術的應用

1.在GPS技術中的應用

目前市面上出售的GPS導航儀很大一部分是靜態導航，它只是在車體內安裝GPS后，可以幫助查找地圖，車體定位，緩解城市交通壓力等作用，靜態導航系統的作用是有局限性的。而浮動車輛正好填補了GPS的不足之處，它在第一時間掌握城市交通實時路況，可以避開在城市交通道路擁堵時的路段，升級后的調度平臺實現了位置信息命令式一鍵導航。平臺在下發調度信息的時候，可以將把乘客上車的位置信息直接的下發到車載智能終端導航圖上，駕駛員只要按一下導航鍵，導航圖就會把最快捷的路徑信息反饋回來，從而使駕駛員能夠以最快捷的速度把乘客載到目的地。

2.在城市智能交通中的應用

出租車通過浮動車數據采集到的道路實時車速和位置信息進行的平臺調度，現在已經進入了推廣和實踐的階段。一旦廣泛投入使用，將會大大的提高城市智能交通系統的效率。因此，實時路況信息、智能動態導航、位置信息傳輸等功能的應用，能夠更好的幫助駕駛員避開擁堵的交通路段，節省了寶貴的時間和經歷，提高了駕駛員的工作效率，降低了耗油量，為早日實現城市智能交通發揮了重要的作用。

結束語

綜上所述，城市智能交通系統是一個龐大的、復雜的系統工程，需要對城市的整體規劃和交通系統狀況進行的了解，并且做出細致的計算和分析。本文通過浮動車基本原理、浮動車的特點、浮動車的廣泛應用，以及對城市智能交通系統的作用，進行了闡述，并且對城市智能交通系統信息的展望，和發展提出了規劃。

參考文獻

[1]劉娟.現在標榜“智能交通”為時尚早報[J].交通運輸系統工程與信息，2004（3）.

[2]劉人海，盧朝陽.視頻技術在智能交通系統中的應用[J].計算機工程，2003（6）.

[3]任明，朱偉，朱壽建.視頻智能交通系統中的應用[J].交通運輸系統工程與信息，2002（3）.

篇8

關鍵詞　GIS　共用信息平臺　智能交通管理系統

1　背景

為了解決我國城市的交通問題，改善城市交通系統的性能，一方面需要通過改造路網系統、拓寬路面、增添交通設施以及道路建設等城市交通所必需的“硬件”建設來實現，另一方面需要通過采用科學的管理手段，把現代高新技術引入到交通管理中來提高現有路網的交通性能，從而改善整個道路交通的管理效率，提高道路設施的利用率，實現城市交通管理的科學性和有效性。

城市智能交通管理系統由多個子系統組成，各個子系統的信息需求復雜多樣，但有一些信息是可以共享的，通過共用信息平臺可以使這部分信息增值，而且整個智能交通管理系統的信息通過共用信息平臺的統一存儲、組織、處理，能夠更有效地保證數據間關系的正確性、可理解性和避免數據冗余，提高系統中信息的利用率和傳輸速度。

2　以GIS作為共用信息平臺

智能交通管理系統主要包括視頻監控系統、電子警察系統、110／122接處警系統、車輛運營管理系統、路口控制系統、公共交通系統、GPS系統、交通誘導系統等。對整個系統而言，應充分發揮子系統的作用，并做到無縫集成。

地理信息系統(GIS:Geographic Information Sys-tem或Geo－Information System)作為一種綜合處理和分析空間數據的技術系統，能夠有效地對地球空間數據進行采集、存儲、檢索、建模、分析和輸出。它的獨特之處就在于能夠把地理位置和相關屬性信息有機地結合起來。眾所周知，交通信息與地理位置密切相關，利用GIS技術構筑智能交通管理系統的共用信息平臺，不但能夠使交通信息在空間上直觀明了地顯示出來，并能為這些信息的深層次挖掘和后續信息服務及輔助決策提供空間屬性上的支持。

信息是智能交通管理系統中重要的基本元素，也是聯接各個子系統的紐帶。通常把交通信息劃分為兩類：靜態交通信息和動態交通信息。靜態交通信息是指包括道路信息、交通附屬設施信息、停車場信息、車輛管理信息等隨時間變化較小的信息，它又可以分為基礎數據(如道路路網數據等)和歷史數據(如車輛違章歷史數據等)；動態信息主要指各類實時采集到的交通信息，如交通流量信息、視頻監控信息、公交車位置信息等。利用GIS可對以上所有數據進行集成管理。針對智能交通管理系統對信息要求的特點，建立專屬的地理信息數據庫，通過網絡互聯與分布式數據庫系統建立GIS平臺。GIS作為整個系統的協調者，對數據和應用進行管理。圖1所示為地理信息系統在智能交通管理系統環境下的集成。

3　系統的技術框架

3．1　系統的總體架構

根據信息平臺的一般架構，結合考慮GIS作為智能交通管理系統共用平臺的要求，系統可采用三層體系結構：

(1）客戶端。指的是信息平臺的用戶主體，包括道路使用者、道路建設者、交通管理者、運營管理者、公共安全負責部門、相關團體等。具體的服務對象由系統的建設者決定。

(2）應用服務層。以GIS作為城市交通智能管理系統的信息平臺，由各個交通管理子系統采集交通數據，將這些原始數據以規定的格式返回，再對數據進行分類、抽取、挖掘和融合等處理，在數據存儲的同時，將不同的信息按照規范的協議給相應的應用子系統。同時提供多種靜態和動態交通信息查詢接口，滿足這些外部系統的交通信息需求。

(3）數據管理層。存儲系統所需的基礎數據，提供平臺與各子系統之間的信息接口。

基于GIS平臺的城市智能交通管理系統的組成如圖2所示：

3．2　GIS共用平臺的基本功能

各個子系統由于功能的不同，獲得的交通數據也不同，但大多具有信息量大、情況復雜等特點。將這些來源不同、類型不同的大量信息融合在一起，從中提取具有更多特征的更深層次的信息，并最終在系統的管理決策核心中得到應用，是維持整個系統正常運作的關鍵環節。信息在智能交通管理系統中的綜合利用如圖3所示。

GIS共用平臺作為整個智能交通管理系統的樞紐，它擔負著信息匯總、融合和中轉的職責。其基本功能表現在：

(1）信息采集功能。從各子系統按規定的格式提取共享數據，完成對靜態交通信息和動態交通信息的重組，并保證數據的正確性、可讀性，避免大量數據的冗余。

(2）信息融合功能。根據各個子系統間的功能要求和內在聯系，對采集來的信息在一定的準則下加以分類、統計、關聯，挖掘出更深層次的信息，以用于交通管理決策。

(3）信息提供與功能。按各子系統的要求，以規定的格式向子系統傳輸所需信息；根據服務請求和查詢權限提供給客戶數據、圖形或圖像等信息。4　主要問題與解決對策

以GIS作為智能交通管理系統的共用信息平臺也存在著一些問題，主要體現在實時性和數據量過大兩個方面。

智能交通管理系統要求共用信息平臺能夠實時刷新數據用于交通管理(如決策、指揮和調度等)和信息，從而對GIS平臺提出了實時性的要求。另一方面，由于我國不允許將高精度的GIS數據刻入光盤，相當一部分地理信息基礎數據需要通過無線下載方式獲得，導致各子系統與平臺間的數據交換量龐大，影響GIS平臺的有效工作。

針對上面的兩大問題可將地理信息分為基礎地理信息（道路位置信息、單行道信息等）和交通屬性信息（停車場位置、建筑物位置等），將大量的基礎地理信息通過GIS共用信息平臺通過專用短程通信（DSRC）方式下載至車載裝置的內置內存介質，少量的屬性信息從智能交通系統實時，通過多種通信方式送至車載設備。

對于數據量大的問題，可考慮采用數據壓縮技術減少數據量，采用分布式數據庫來管理數據以分擔數據存儲的空間，降低網絡堵塞的可能性。對實時性要求高的數據通過網絡在GIS平臺和各子系統中傳送，對實時性要求不高對數據定時傳送到平臺的數據庫中。

5　結束語

本文探討了基于GIS平臺的城市智能交通管理系統構架問題，主要討論系統的技術框架與主要功能及可能存在的主要問題與解決方法，對系統中的細節問題還有待進一步深入研究。

參考文獻

〔1〕陳俊，宮鵬．實用地理信息系統?郾科學出版社，1998．2

〔2〕陸化普．解析城市交通?郾中國水利水電出版社，2001．9

〔3〕中國智能運輸系統體系框架研究總報告?郾交通部公路科學研究所，2001．7

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關鍵詞:智能系統控制;探究式教學;人工智能;研究課題

隨著我國素質教育的全面推行和智能科學技術的快速發展,傳統的教學模式受到強烈的沖擊,不少學校已嘗試推行網絡教學模式、交互式教學模式等教學改革,并且收到一些明顯的效果。這些新教學模式得到了老師、學生和家長的關注,越來越多的教師開始應用這些教學改革成果。根據“因材施教”原則和智能技術的原理,我們設計了智能系統控制課程的探究式教學方法[1]。

1智能系統控制課程探究式教學設計

智能系統控制課程與智能信息處理課程分別是我院的必修課程和選修課程,其探究式教學平臺主要包括網絡課程、講義下載、學生論文/程序演示等模塊。智能系統控制課程的探究式教學是指教師利用課堂的知識傳授和網絡的開放資源,安排學生分課題組,邊進行科研合作邊學習的教學模式。因此,探究式教學具有學生積極性高、師生/學生之間交互強、學生體驗印象深和師生互相學習等特點。本課程的探究式教學模式設計的步驟有探究式教學模式設計、網絡課程網站設計和實踐展示平臺的設計。

1.1探究式教學模式設計

傳統教學模式往往沒有提供可供學生自主選擇的學習方法,但并不是所有的學生都適合此種教學方式[2]。因此,有必要研究可供學生自主選擇學習進度的探究式教學模式,以實現因材施教。

本課程的探究式教學模式具體來說,是指根據每個學生的專業、基礎、潛力和特點劃分幾個合適的課題組,幫助每個學生選定自己的小課題;接著,在老師指導和組長帶領下分組調研、討論、設計、編程和交流,同時可以利用教學網絡中的各種教學資源;最后,將成果總結為PPT和程序,在課堂上交流,再在網絡上演示。例如,先根據學生學習智能系統控制課程的不同目的和學生的專業基礎,將眾多學生分為自動化組和通信組。然后,由各大組的組長和組員根據專業基礎和興趣探討課題題目和研究子方向,保證每個學生都有具體研究小課題。進而,學生調研、探討、研究、合作、交流,進行PPT陳述。再如,有的學生想學智能控制的理論知識,有些學生則想重點學習智能控制的應用技術,因此將智能系統控制網絡課程分為理論教學和應用教學。

1.2網絡課程網站設計

智能系統控制網絡課程的主要功能是在教學網頁上向學生展示智能系統控制的各種課程知識,要求以邏輯性強、易于理解的方式向學生傳授知識,這是學生自主學習的重要環節。知識點頁面的設計要求排版清楚美觀,色調適合統一,圖文并茂,以多媒體的形式展示知識。為了讓學生及時了解自己的學習進度并能實現知識點頁面的隨意轉換,設計了動態跟隨目錄,以便于學生隨時選擇課程的學習內容。對智能系統控制課程設計了進度參考值,以便于學生知道其學習快慢,從整體上把握學時規劃。

1.3實踐展示平臺的設計

在智能系統控制課程的實踐展示平臺中,習題的存儲和管理都在數據庫中進行,章節自測題的功能模塊如圖1所示[3-4]。學生每學完一章就可通過練習來鞏固該章的知識,了解其對本章節知識的掌握情況。

在課后習題的設計中,特別增加了顯示失分題并列出正確答案的功能以及留言功能。學生利用前一功能了解自己錯誤理解的那些知識點并改正錯誤,學生通過后一功能提交對答案的任何質疑或更好的建議方案,并由專業老師予以點評,如圖2所示。這些功能能提高學生的積極性,增加老師與學生之間的互動性,為學生學習本課程提供了很好的智能助手[5-6]。

智能系統控制課程實踐展示平臺的另一重要功能是利用Java技術等網絡工具展示智能技術的演示程序,促進學生的學習交互性和實踐效果。對于人工智能和智能控制課程中每種能演示程序的知識點,都可以用Java等技術編程實現交互演示實例,也可以推薦學生設計相關的演示程序,開設學生作品的演示區。

2結語

智能系統控制課程的探究式教學方法可以彌補傳統智能控制教學過程中的一些不足,讓任何學生都可以在任何時間、任何地點選擇一種自己想學的教學模式,以自己喜歡的學習方式和學習進度進行學習。學生根據自身的條件選擇一種教學模式,然后進行自主學習。每章最后會設置章節自測題,查看學生對本章節的掌握情況,更主要的目的是鞏固學生本章所學知識。隨著智能網絡技術的發展,智能技術的教學將會更加人性化和個性化[7-8]。

參考文獻:

[1] 蔡自興,徐光v. 人工智能及其應用[M]. 3版. 北京:清華大學出版社,2004.

[2] 龔濤,蔡自興. 多維教育智能體的構建與應用[J]. 教育信息化,2002(76):55-56.

[3] 馬婭婕,田翔川. 多媒體網絡教學系統在線考試題庫的設計[J]. 計算機應用研究,2005(1):182-183.

[4] 黃向前,劉淵,莊春興. 關于題庫資源建設系統的規范化的分析[J]. 實驗技術與管理,2004,21(3):76-79.

[5] 管恩京,李靜,鄭海峰. 促進高校網絡教學與教學資源應用的對策研究[J]. 現代教育技術,2009(12):126-129.

[6] 沈理達. 工程基礎軟件及應用課程的網絡教學系統設計[J]. 中國科教創新導刊,2009(36):123,125.

[7] 李人厚. 智能控制理論和方法[M]. 西安:西安交通大學出版社,2002.

[8] 王岳斌,劉利強,周細義. 交互式網絡教學模型設計與實現[J]. 湖南理工學院報:自然科學版,2005(3):19-22.

Research on Exploring Teaching of Intelligent System Control Course

GONG Tao1, ZHOU Jia-jia2

(1. College of Information Science and Technology, Donghua University, Shanghai 201620, China; 2. Engineering Research Center of Digitized Textile & Fashion Technology for Ministry of Education, Donghua University, Shanghai 201620, China)

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關鍵詞：試卷生成系統；自動化試卷

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2008)17-21563-03

1 引言

目前，在教育系統中，試卷生成系統環節存在的問題十分突出。反復的測驗和模擬考試都離不開試卷，每次考試為了能出一份難易適中，又能體現對能力和知識點全面考察的試卷，教師需花費相當多的時間和精力。即使如此，也很難保證所出的試卷的科學性、合理性，甚至可能會出現試卷偏難或偏易的現象，達不到預期的考察目標。在這種背景下，一個基于互聯網的非接觸式、智能型、開放式、跨學科、多層次的通用試卷生成系統應運而生。該系統突破了計算機試卷生成系統的隨機性設計構架，充分運用人工智能技術解決了包含選擇題、判斷題、填空題、組合題、計算題和證明題等多種題型在內的試卷生成系統問題，實現了題目錄入、題目管理、試卷管理、試卷分析、手工調整、試卷生成系統和答案生成等環節的全程微機化和網絡化，為教師的工作提供了極大的便利；同時它與網絡在線考試的無縫連接，也使之成為網絡課程不可缺少的一部分。

2 系統結構

Web試卷生成系統作為一個教育測量工具，它不僅僅是只有試題管理和試卷生成系統的功能，它更重要的功能是收集測試數據，并對這些測試數據進行統計與分析，發現題庫中所存在的問題，發現教師教學過程中的問題，發現學生學習過程中的問題。這些問題都隱藏在考試分數的后面，題庫系統應該通過分析考試數據，發掘信息，提供給教師以更多的教學過程信息。“遠程通用試卷生成系統”以網絡數據庫基礎，借助互聯網技術組織、實施試卷生成系統過程，利用ASP的內置組件，發揮計算機強大的數據處理功能，來實現試卷生成系統的目的。系統實現的目標主要包括：

實現系統通用性：試卷生成系統突破了學科的限制，普遍適用于需要大量練習的課程考察頻繁的學科。對于任何學科，只要教師事先將所講授學科的相關試題信息按章節、知識點錄入數據庫中，在以后的使用中即可一勞永逸的享受到該系統所帶來的便利快捷。

實現試卷生成系統與手工試卷生成系統相結合：系統根據用戶的不同使用目的，定制了試卷生成系統與手工試卷生成系統兩種方式供用戶選擇，以滿足不同層次用戶的使用需要。

綜合體現對能力和難度的考察 ：對于試題庫中的試題，事先可依據教育測量中難度和區分度的計算方法求出相應的數值，記錄在數據庫中，試卷生成系統時，系統會按照用戶對能力、難度的總體考察要求對試題庫中的題目進行選擇，組出符合要求的試卷。

多層次性：本系統不僅可以幫助任課教師完成試卷生成系統工作，學生還可以利用該系統，根據自己實際情況組出相應難度的試卷，并通過試卷生成系統的姊妹系統，即在線考試系統進行考核，檢查自己的學習情況。

3 設計思想

開放性：整個試卷生成系統基于互聯網技術，采用開放式設計構架，用戶只需通過瀏覽器就可以訪問本系統，簡化了試卷生成系統的組織和實施。教師可以通過家里或辦公室里的計算機上網，登陸系統，生成試卷。學生也可以通過家里、宿舍或學校機房里的計算機上網，生成試卷，答題作業。同樣教師可利用遠程錄入子系統，根據需要自行添加、編輯和修改作業題庫中的課程、章次知識點和所有的題目。

試卷生成系統的科學性：試卷生成系統中的題目都經過管理員的審核，并且在后臺數據庫中對每一條題目都依實際測量情況，對不同難度等級（即難、中、易）、不同能力等級（即識記、領會題、簡單應用、綜合應用）賦以相應的分值；此外系統設有互斥功能，可以避免同一知識點在不同的題型中被重復考察，以保證所生成試卷的科學性和合理性。

智能化試卷生成系統：整個系統充分利用人工智能技術，對包括計算題和證明題等在內的各種題型自動試卷生成系統，用戶可以根據自身的需要定制試卷生成系統標準，包括難度、能力、題型、分值、章節、知識點的設定。系統將會按照用戶的要求進行智能化的處理，生成滿足用戶需要的試卷。對于所生成的試卷，教師無需分析，同樣可以從網上獲取一份有關試卷情況的詳盡的數據分析報告。

試卷生成系統結果的雙向處理：經手工或試卷生成系統后，所生成的試卷既可以是WORD格式，打印出可供學生考試用；亦可生成一定格式的網絡試卷，直接提供給在線考試系統的試卷庫，作為網絡課程考察成績的基礎，滿足教育考試對高質量、個性化試卷的需求。

用戶的個性化設置：試卷生成系統采用用戶注冊和登錄機制，每個用戶使用惟一的用戶id和密碼登錄使用本系統?？紤]到試卷生成系統的目的不同，系統允許用戶在該系統內選擇手工或試卷生成系統中的一種進行試卷生成系統，定制并保存自己的試卷。

平臺無關性：考慮到試卷生成系統后期的升級及跨平臺的需要，系統的設計與開發完全基于ASP技術，不同的瀏覽器都可以讀取和執行.asp文件，從而做到了與瀏覽器的無關。而ActiveX控件的使用又使得本系統具有無限的可擴充性。

4 技術和功能實現

4.1 系統架構

4.1.1 用web實現用戶界面，展現考試結果

用戶可在客戶端交互地進行分析請求。用戶對數據的訪問請求，最終由顯示和輸出用戶所需的結果。

4.1.2考試結果數據庫

采用關系數據庫實現，一般采用星型模型構建。事實表存放考試分析的目標數據，如試題得分，扣分，學生答案等。維表存放考試分析的分類數據，如學校、專業、時間、錯誤類型、知識點、難度等。

4.2 系統實現

4.2.1數據庫的設計

數據庫的設計是試卷生成系統中及其重要的一部分內容，整個系統建構在以試題為主的數據庫上，系統能否成功，關鍵在于數據庫的設計是否合理，是否有較強的伸縮性；是否能夠易于維護和擴充。試卷生成系統中所涉及的信息較多，如果將這么多的信息放到同一個數據表中，由于它們之間的性質并不完全相同或者類似，這樣勢必會造成信息冗余，為此，須將其中聯系比較緊密的信息單獨存放。

4.2.2系統管理結構

為便于對系統進行管理。整個系統的將用戶分為兩種類型，即普通用戶和系統管理員。

(1)普通用戶

普通用戶使用系統完成的活動包括： 注冊；登錄；瀏覽，包括瀏覽知識點，題型，臨時庫中的題目，臨時試卷庫中的試卷；實現試卷生成系統。為防止用戶的誤操作或惡意破壞，對普通用戶進行權限控制，所有操作僅能對臨時庫中的試題和題目進行修改；用戶無權對正式庫中的文件進行操作。

(2)系統管理員

系統管理員享有一切權限，主要負責對系統的管理、維護、對普通用戶申請的審批，對用戶添加試題的審閱等。

4.3系統功能分析與設計

試卷生成系統平臺主要由六個功能模塊：用戶管理模塊、課程管理模塊、知識點管理模塊、題目管理模塊、試卷生成系統模塊、試卷管理模塊組成。整個系統的功能結構圖如圖1所示。

其中試卷生成系統模塊是試卷生成系統的核心所在。它包括兩部分，試卷生成系統是為需要快速完成試卷生成系統過程的用戶而準備，用戶選定試卷生成系統所覆蓋的章節、知識點、以及用戶希望采用的題型，對整份試卷的難度、能力和互斥的知識點等參數進行設定，系統將按照用戶的需求，采用最久最近未用算法進行試卷的組織，避免所出試卷的雷同性，試卷生成系統結果可以實現手工微調。

對于手工試卷生成系統，是為那些想先看到題目的詳細信息，再決定是否采用的用戶而準備，用戶可以根據實際需要選擇需要試卷生成系統的章節、知識點以及題型，手工完成試卷生成系統的全過程。兩種試卷生成系統方式所生成的試卷均可實現瀏覽、微調、分析等諸多功能。

4.4 系統的技術支持

對于通用試卷生成系統中，在分析、設計與實現系統的過程中，結合使用了ASP技術，配合Javascript、VBSscript腳本語言以及XML的使用，實現了組件化的系統開發。

ASP（Active Server Page）是基于Microsoft Windows NT 和Microsoft Internet Information Server的開放式腳本開發環境，是新一代的動態網頁開發技術，比較容易地實現復雜的Web功能。利用ASP開發的腳本程序全部運行在服務器端，極大地減少了對客戶端的要求，同時也減少了系統后期的維護工作。

對于數據庫，本身并不能提供WWW的直接訪問，ASP采用ADO（ActiveX Data Object）技術可以訪問任何ODBC兼容的WEB數據庫，本系統采用的是SQL server數據庫。ADO是一種ActiveX對象，是一組優化的訪問數據庫專用對象集。ADO使用內置的RecordSet對象作為主要的數據接口，可以使用VBScript或者JavaScript語言來控制對數據庫的訪問及查詢操作結果的輸出顯示。ADO在訪問數據庫之前，必須先建立數據源，設置DNS（Data Source Name）連接并打開相應的數據庫，然后使用SQL命令完成相應的數據庫操作命令，再用ASP語句返回結果。

5 結論

處在當今網絡日益普及的信息時代，試卷生成系統滿足了隨時隨地、方便快捷開展試卷生成系統工作的需求。減輕了廣大教師的工作壓力，使他們能有更多的精力投入到教學研究中去。該系統以科學的評價標準為依據，采用能力、難度、知識點多向考察的指標體系，從而保證試卷生成系統結果的全面性、科學性，因此具有實際的應用前景。

參考文獻：

[1] 梁嘉超.新編網頁設計基礎教程.北京：冶金工業出版社，2002.