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緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇智能交通技術論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
問題日益突出，如何依靠科技創(chuàng)新解決交通問題，構建更加便捷、高效、節(jié)能、暢通、安全的交通，并通過高技術交通解決方案推動經(jīng)濟增長，是擺在我們面前的一個嚴峻而又緊迫的問題。
智能交通系統(tǒng)（intelligent transport systems，ITS）是將先進的信息技術、數(shù)據(jù)通訊傳輸
技術、電子控制技術、計算機技術及智能車輛技術等綜合運用于交通運輸管理體系，通過對交通信息的實時采集、傳輸和處理，借助各種科技手段和設備，對各種交通情況進行協(xié)調(diào)和處理，建立起一種實時、準確、高效的綜合運輸管理體系，從而使交通設施得以充分利用，提高交通效率和安全，最終使交通運輸服務和管理智能化，實現(xiàn)交通運輸?shù)募s式發(fā)展［1］。
ITS通過提升傳統(tǒng)交通系統(tǒng)的信息化、智能
化、集成化和網(wǎng)絡化程度，保障人、車、路與環(huán)境之間的相互交流，進而提高交通系統(tǒng)的效率、機動性、安全性、可達性、經(jīng)濟性，從而達到保護環(huán)境，降低能耗的作用。經(jīng)過10多年的應用和實踐，智能交通系統(tǒng)已經(jīng)成為國際公認解決現(xiàn)有交通問題的重要途徑，越來越受到國內(nèi)外政府、專家、學者等的重視和廣泛應用。
1 中國智能交通協(xié)會的成立
智能交通系統(tǒng)是一項系統(tǒng)工程，需要各有關
政府部門、產(chǎn)業(yè)界以及科研機構的推動和協(xié)調(diào)配合。按照美洲地區(qū)、歐洲和非洲地區(qū)、亞太地區(qū)劃分，分別由美國智能交通協(xié)會（ITS America）、歐洲智能交通協(xié)會（ERTICO－ITS Europe）和日本智能交通協(xié)會（ITS Japan）負責世界智能交通大會的協(xié)調(diào)組織工作［2］，同時引領著智能交通行業(yè)的發(fā)展，這也是國際上最早成立智能交通協(xié)會的三大國際組織。為促進智能交通技術及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，世界發(fā)達國家相繼成立了智能交通協(xié)會，各國智能交通協(xié)會也是智能交通世界大會理事會的成員，代表本國出席各種國際技術交流活動。我國的臺灣省和香港特別行政區(qū)也分別成立了各自的地區(qū)智能交通協(xié)會，并積極參加各種國際活動［2］。
我國智能交通的發(fā)展主要由多個政府部門聯(lián)
合推動，為更好地協(xié)調(diào)全國智能交通工作，根據(jù)各部門的意見和建議，2000年由科技部牽頭，會同原國家計委、原經(jīng)貿(mào)委、公安部、原交通部、鐵道部等10多個部委，聯(lián)合成立了全國智能交通系統(tǒng)協(xié)調(diào)指導小組，2005年隨著政府機構的改革，協(xié)調(diào)指導小組進行了調(diào)整，增加了財政部、原建設部、原民航總局和總后勤部4個新成員單位。“十五”
期間，協(xié)調(diào)指導小組成員單位在推動我國智能交通系統(tǒng)規(guī)劃和建設中發(fā)揮了重要的作用。
鑒于協(xié)調(diào)指導小組是由政府部門組成的臨時
機構，開展工作缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性，特別是在國際會議和交流合作方面有諸多不便，為更好地協(xié)調(diào)全國智能交通工作，我國交通主管部門多次建議希望由科技部牽頭，在“全國智能交通系統(tǒng)協(xié)調(diào)指導小組”的基礎上，成立中國智能交通協(xié)會，適應智能交通發(fā)展趨勢，推動相關技術標準的研究和制定，加強國際交流與合作。為此，成立了由科技部、公安部、原建設部、原交通部、鐵道部、原民航總局等交通行業(yè)主管部門有關負責人組成的中國智能交通學會籌備工作組。
2007年3月，科技部向民政部正式提出申請成立“中國智能交通協(xié)會”。2007年11月，民政部批復同意科技部正式開展協(xié)會籌備工作。2008年5月14日，由科技部、公安部、住房和城鄉(xiāng)建設部、交通運輸部等共同發(fā)起，經(jīng)民政部批準，中國智能交通協(xié)會在北京正式成立。
中國智能交通協(xié)會的成立不僅是中國智能交
通發(fā)展的里程碑，更是中國智能交通事業(yè)在依靠創(chuàng)新機制更好更快發(fā)展的新起點。近年來，中國智能交通協(xié)會組織了多次國內(nèi)外重要交流活動，不斷擴大影響，得到國內(nèi)外同行的認可。
2 歷屆會議議題
中國智能交通年會自2005年舉辦以來，已經(jīng)在北京、上海、南京等地成功舉辦了7屆，議題始終聚焦ITS的主要領域，緊密跟隨國家政策引導方向，圍繞當前智能交通所面臨的問題和技術發(fā)展趨勢開展研討，為國內(nèi)外專家學者提供了良好的交流平臺。
（1）2005年12月9日，第一屆中國智能交通年會在上海召開，會議由高層論壇和學術研討2部分組成，第一屆會議共錄用國內(nèi)外論文165篇，參會人員300多人。會議議題涉及ITS現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃、ITS解決方案設計、交通信息采集、交通信息服務、交通行為誘導、交通智能控制、電子不停車收費、公交一卡通等內(nèi)容。
（2）2006年12月20日，第二屆年會在北京召開，主題為：“ITS的現(xiàn)狀與未來”。重點圍繞ITS戰(zhàn)略與政策、智能交通技術、ITS建設成果與產(chǎn)業(yè)發(fā)展、ITS新理論與新技術等進行了交流和研討。此屆會議規(guī)模空前，共有500余專家、學者及各界人士共聚一堂，并首次邀請了來自日本、韓國和歐洲交通協(xié)會的代表參加并做大會報告，加深了同國際智能交通協(xié)會組織的溝通和交流，擴大了年會的影響力［3－4］。
（3）2007年12月14日，第三屆年會在南京召開，主題為：“智能交通讓城市更暢通”。重點探討了我國在城市智能交通領域的成果和經(jīng)驗，以及國外先進理念對我國智能交通發(fā)展的啟示。重點圍繞ITS戰(zhàn)略與政策、城市公交智能化技術，基于ITS的道路交通管理、控制與安全技術，智能交通技術、ITS成果與產(chǎn)業(yè)等專題開展研討和交流。
（4）2008年9月26日，第四屆年會在青島召開，主題為“交通安全”。主要針對智能交通發(fā)展、交通安全、交通控制、交通節(jié)能減排、智能車輛、交通出行服務等進行了廣泛而深入的研討。會議
共舉辦學術交流會6場，征集論文245篇，錄用140篇。
（5）2009年12月11日，第五屆年會在深圳召開，主題為“智能交通、新能源汽車———創(chuàng)造出行新方式”。代表們就智能交通、新能源汽車國家政策及發(fā)展規(guī)劃、技術發(fā)展方向及趨勢等進行了廣泛研討。同時，本次年會以促進智能交通、新能源汽車領域技術進步和協(xié)同發(fā)展為目標，并首次與第六屆國際節(jié)能與新能源汽車創(chuàng)新發(fā)展論壇一并舉辦，為全面展示我國智能交通與新能源汽車的最新技術成果，積極推動我國智能交通和汽車先進技術的融合和協(xié)同發(fā)展提供了新的平臺［5］。
（6）2011年9月6日，第六屆年會在北京舉辦，年會首次引入了新能源的主題：“智能交通、新能源汽車———低碳綠色出行”［6］。與第五屆年會一樣，也同期舉辦了中國國際智能交通展覽會和第七屆國際節(jié)能與新能源汽車創(chuàng)新發(fā)展論壇。此屆會議還表彰了對智能交通事業(yè)做出突出貢獻的會員單位，旨在呼吁更多人為年會的發(fā)展獻言獻策，為我國智能交通事業(yè)發(fā)展貢獻更多力量。同時還舉行了《中國智能交通發(fā)展年鑒》（2010）儀式，這是我國正式出版的第一部智能交通年鑒。
（7）2012年9月26日，在北京舉辦的第七屆年會，以“智能交通———感知新生活”為主題，并同期舉辦了中國國際智能交通展覽會。大會上同時還舉行了中國智能交通協(xié)會科學技術獎勵基金捐贈儀式暨首屆智能交通科技獎頒獎儀式，該獎項旨在推動我國智能交通行業(yè)的科技進步和創(chuàng)新工作，促進科技人才成長，激勵利用科技力量促進行業(yè)發(fā)展。
3 中國智能交通年會的意義
智能交通年會的如期舉辦，為國內(nèi)外專家、學
者提供了一個良好的交流平臺，為政府、企業(yè)提供了一個需求和展示的平臺，為解決我國城市交通面臨的各種問題，推廣我國智能交通的成果和應用起到了積極的促進作用，見證了中國智能交通十幾年來所取得的成就，同時也開啟了一扇讓世界進一步了解中國的智能交通，使中國智能交通走向世界的大門。
定期舉辦年會是行業(yè)內(nèi)政府、企業(yè)、科研院校
的共同心聲，也是我國智能交通發(fā)展進程中的大勢所趨，對于推動我國智能交通建設、理論知識研究以及產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展有著重要的意義。同時也為我國在智能交通關鍵技術領域取得具有應用價值的重大成果，為智能交通系統(tǒng)建設和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供技術支持，以及為促進低碳高效交通裝備的戰(zhàn)略轉型，提升綜合交通安全和運輸效率做出了積極貢獻［7］。
4 結語
我國自20世紀末開始推進和發(fā)展智能交通
系統(tǒng)技術以來，國家一直重視和支持智能交通的發(fā)展。從“十五”期間科技部智能交通科技攻關計劃項目的實施，到“十一五”期間科技部863計劃、科技支撐計劃等一系列項目的部署，我國智能交通領域科技水平取得了長足的進步，科技為智能交通發(fā)展起到了良好的引領和支撐作用，奠定了我國智能交通領域的研究基礎，培育形成了智能交通產(chǎn)業(yè)。
未來5年，將是我國智能交通系統(tǒng)發(fā)展的重
要提升階段。這更需要智能交通人在年會提供的廣闊平臺下加強技術交流，在重點技術領域有所突破，在關鍵技術領域內(nèi)取得具有應用價值的重大成果，為智能交通系統(tǒng)建設和智能交通產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供技術支持。在國家“全面建設小康社會”
關鍵詞：智能交通；標準化；信息平臺；應用對策；技術研究
Abstract: With the rapid development of traffic network construction in China, traffic network is arranged in a crisscross pattern of highway, railway, the traffic safety put forward higher requirements. Intelligent traffic standardization construction is an effective way to improve traffic conditions, increase the traffic safety and promote the rapid development of economy. In this paper, with the implementation of intelligent traffic standards in China, distribution, the standard promotion strategy, analyzing intelligent transportation standard application system structure, technology, the application of countermeasures, to provide reference for the application of Intelligent Transportation Standards in china.
Key words: intelligent transportation; standardization; information platform; application; technology research
中圖分類號：F512.3 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2013）
一 前言
智能交通系統(tǒng)（ITS）又稱智能運輸系統(tǒng)，是在較完善的交通基礎設施之上，利用先進的計算機信息技術、可視化安全預警決策技術、自動化控制技術、通信技術和系統(tǒng)集成技術等，以達到交通的高效便捷、安全舒適。而智能化交通系統(tǒng)的標準化建設是我國現(xiàn)代化交通網(wǎng)絡建設的發(fā)展目標，近些年來逐漸受到重視。智能交通標準化也是交通標準化的新要求，也是智能交通建設與經(jīng)濟發(fā)展可持續(xù)發(fā)展的重要保障。
二 我國智能交通標準化應用現(xiàn)狀
智能交通適于上世紀70年代末交通運輸管理中對于電子信息技術的應用，主要集中在道路監(jiān)控、高速公路收費、GPS、地理信息和系統(tǒng)集成等環(huán)節(jié)。智能交通標準化的應用也在逐漸完善，截止去年底我國智能交通現(xiàn)行的國家標準已經(jīng)有148項，包括術語與定義、數(shù)字地圖及定位、基礎信息編碼及表述、專用通信、信息服務、交通與緊急事件管理、電子收費、綜合運輸及運輸管理、車輛輔助駕駛與自動公路等標準，但部分國家標準的標齡已明顯偏高，需要進行重新修訂和完善。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和交通網(wǎng)絡的構建，智能交通的發(fā)展已經(jīng)成為了城市建設和經(jīng)濟發(fā)展的重要目標，尤其是城市公共交通網(wǎng)絡的建設。比如，北京、上海、深圳都投巨資進行城市公交網(wǎng)絡的智能化建設，積極致力于交通運行協(xié)調(diào)指揮（TOCC）和路網(wǎng)監(jiān)管、公交安保等服務體系的建設，建設完善的交通狀態(tài)指數(shù)采集系統(tǒng)，為市民提供全方位的交通信息綜合信息服務。進入十二五期間，各省市的智能交通標準化建設，在構建公路綜合管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)標準體系和安全認證體系、危貨運輸車輛聯(lián)網(wǎng)控制、ETC收費系統(tǒng)建設等方面都不斷有新技術應用出現(xiàn)，信息采集度更高，更能適應人的應用要求。其中很多新技術的應用大量的利用了傳感器通信技術和可視化預警決策技術，這些智能交通標準化技術被廣泛的應用在智能公交系統(tǒng)（公交車輛智能調(diào)度系統(tǒng)、公交IC卡系統(tǒng)、公交客流量檢測系統(tǒng)、城市快速公交系統(tǒng)、城市軌道交通系統(tǒng)）、城市智能交通管理系統(tǒng)（城市交通控制系統(tǒng)、交通誘導系統(tǒng)、城市交叉口闖紅燈拍照系統(tǒng)）、城市交通電子收費系統(tǒng)、城市共用信息平臺系統(tǒng)、城市交通信息服務系統(tǒng)、汽車安全技術等領域。
但是，我國的智能化系統(tǒng)建設與行業(yè)標準的完善步驟不統(tǒng)一，使得我國的智能交通標準化應用存在著很多問題，諸如各省市各自為政沒有固定統(tǒng)一標準，省市、地區(qū)之間的智能化系統(tǒng)建設也不平衡甚至有些地區(qū)缺失、信息的共享平臺尚未建立，沒有形成統(tǒng)一的智能化交通系統(tǒng)信息網(wǎng)絡。這些問題都對我國智能交通標準化應用提出了跟高的要求。
三 智能交通標準化的應用對策思考 經(jīng)濟和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展以及交通網(wǎng)絡的不斷擴大，再加上城市建設中的地下交通、立體交通的體系構建，對智能交通發(fā)展提出了更高要求，智能交通標準化的應用，需要做好以下幾個方面的工作：
1.加快智能交通標準的統(tǒng)一整合，地區(qū)之間的標準和新舊標準的統(tǒng)一要逐漸統(tǒng)一和完善，借鑒國外先進智能交通應用技術，形成中長期標準戰(zhàn)略。
2.國家相關主管部門引導各地盡快對智能交通標準化應用情況進行調(diào)查研究，結合標準化技術組織，推動標準的制定、效益評估、信息溝通等公共服務作用。
3.發(fā)揮智能交通標準化產(chǎn)業(yè)相關企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新優(yōu)勢，以標準指導研究方向，以新技術平衡智能交通標準，相互促進提高，鼓勵企業(yè)研究智能交通技術標準的配套政策，進一步完善標準化體系。
4.加強智能交通系統(tǒng)方面的人才培養(yǎng)，創(chuàng)建寬松的人才環(huán)境，鼓勵科研院校進行標準修繕和技術創(chuàng)新。
5.國家主管部門引導各部門之間的信息溝通與信息網(wǎng)絡的建設，將交通網(wǎng)絡與城市公交、公路交通、經(jīng)濟發(fā)展網(wǎng)絡、公共安全、社會治安等各方面，實行多頭聯(lián)動、信息共享。特別是在公共安全預警與輔助決策信息的網(wǎng)絡建設，提高公共交通安全和社會治安監(jiān)管網(wǎng)絡的預警和快速反應機制。
6.各級政府主管部門應建立相關制度，促進電子地圖、GIS、交通模擬、交通信息采集等新技術和產(chǎn)品的應用推廣，增強交通規(guī)劃的信息化水平和交通工程設計水平。
7.國家政策要傾向于投資決策、中長期科學規(guī)劃、系統(tǒng)開發(fā)研制方面的優(yōu)惠政策支持，使企業(yè)更積極的投入城市智能交通系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)，促使城市智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展。
8.因地制宜推動城市智能交通系統(tǒng)建設，“統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實施”的原則，確定不同地區(qū)之間的城市智能交通系統(tǒng)的中長期建設目標和發(fā)展策略，減小經(jīng)濟發(fā)展不平衡造成的智能交通標準化建設的差距。
9.智能化交通的建設重點側重于公共交通系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)、信息服務系統(tǒng)、收費管理系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)的標準化建設，例如公交智能調(diào)度系統(tǒng)、城市道路交通監(jiān)控系統(tǒng)、交通突發(fā)事件自動檢測系統(tǒng)、可視化安全預警決策系統(tǒng)、交通違法取證系統(tǒng)、出行信息服務系統(tǒng)、自動收費系統(tǒng)、事故安全助手、交通緊急救援系統(tǒng)、交通模擬仿真演練系統(tǒng)等，并以系統(tǒng)的運行驗證智能交通標準的合理性、實用性。
10.構建統(tǒng)一的信息網(wǎng)絡共享平臺，充分利用計算機技術和自動化控制技術以及信息數(shù)據(jù)分析預警技術，形成可視化信息大網(wǎng)絡平臺，面向公眾查詢信息和各部門之間的信息溝通，是智能化交通系統(tǒng)的應用更具有實際意義。
結語
智能交通系統(tǒng)發(fā)展與系統(tǒng)標準化的應用有很大的關系，標準化的應用應該根據(jù)城市道路交通發(fā)展的實際情況，結合智能交通面臨的問題和發(fā)展趨勢，制定交通網(wǎng)絡智能化發(fā)展的中長期規(guī)劃標準，將先進的智能交通標準化技術應用到交通管理、安全管理和經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略中，為我國智能化交通系統(tǒng)的建設、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、社會健康發(fā)展提供便利和技術保障。
參考文獻：
[1] 岳建明.我國智能交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及技術創(chuàng)新模式探討[J].中國軟科學，2012（9）.
關鍵詞：平整度直接式檢測類響應式檢測類
一、引言
平整度檢測貫穿于路面施工質(zhì)量檢測、評定、驗收及運營期路面質(zhì)量檢測等環(huán)節(jié)，其檢測設備、原理和方法多種多樣，檢測結果因檢測設備不同而有較大差異。美國、澳大利亞等國的平整度檢測技術處于領先水平。美國有多家公司研發(fā)和生產(chǎn)路面平整度檢測儀，其中包括ICC公司生產(chǎn)的慣性激光斷面儀和手推式斷面儀；FACE公司生產(chǎn)的DIPSTICK(步進式斷面儀)和手推式斷面儀，及South Dakota DOT生產(chǎn)的慣性激光斷面儀等(澳大利亞ARRB生產(chǎn)的手推式斷面儀和慣性激光斷面儀在國際上也有一定的市場)。
我國平整度檢測技術的研究相對落后，由于公路建設的需要，在“七五”期間，由交通部公路研究所和西安公路研究所等單位先后分別研制了顛簸累積儀和八輪儀等平整度檢測裝置，目前已在中國市場上有了一定的應用。在過去的十年中，有過一些應用和理論的研究，如我國規(guī)范規(guī)定了幾種用于不同工程階段、不同結構層次的平整度檢測設備和相應的檢測、評定方法，但總的來說在技術方面突破不大。近年來國內(nèi)在儀器的評價和相關性的研究方面也開展了一些工作，2001年交通部組織開展了平整度檢定規(guī)程研究，并已初步完成。
二、路面平整度檢測儀的基本分類
,q4U5e7lJ公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規(guī)范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通)p%fzS$ZnP公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規(guī)范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通路面平整度的儀器主要有兩大分類：第一類為縱斷面測定(直接式檢測類)，即測出路面縱斷面剖面曲線，然后對測出的縱斷面曲線進行數(shù)學分析得出平整度指標。第二類為車輛對路面的反應測定(響應式檢測類)，即測出車輛對路面縱斷面變化的力學響應，然后對測出的力學響應進行數(shù)學分析得出平整度指標。對響應式檢測類而言，其平整度指標的換算主要是通過對標準儀器測得的結果進行標定而得到。通常，第一類檢測方法可用于路面施工質(zhì)量驗收與評價，而第二類檢測方法主要用于路面周期性評價。但第二類檢測儀器常要借助于第一類檢測儀器進行指標標定。
1、直接式檢測類
對直接式檢測類平整度檢測儀而言，主要的平整度指標為國際平整度指標IRI(InternationalRoughnessIndex)。國際平整度指標IRI是被廣泛采用的路面平整度指標。國際平整度指標IRI的優(yōu)點是具有很強的時間穩(wěn)定性和空間穩(wěn)定性，這使得不同時間和地點檢測的國際平整度指標IRI值可進行直接比較。T c5Xv%g7^XZe公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規(guī)范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通國際平整度指標IRI的計算是基于四分之一車輛仿真模型。四分之一車輛仿真模型是用于模擬車輛在實際路面行駛時車體對路面縱斷面起伏波動的動態(tài)響應。J,y,[6\L f省略
"H+`&U;pM3Fj$u c
四分之一車輛仿真模型用于模擬車輛機械系統(tǒng)在路面縱斷面曲線輸入的激勵下的動態(tài)響應。通過四分之一車輛仿真模型計算模型車車輛懸掛系統(tǒng)的單向位移量，將各次計算的單向位移值累加(單位為m)并與路段長度相除(單位為km)，既可以得到國際平整度指標IRI，其單位為m／km。國際平整度指標IRI計算的數(shù)學過程極其繁瑣，具體計算公式可查閱有關資料。應該強調(diào)的是國際平整度指標IRI必須先獲得路面縱斷面剖面曲線，然后將路面縱斷面剖面曲線輸入到四分之一車輛仿真模型，由四分之一車輛仿真模型計算國際平整度指標IRI。事實上，幾乎所有的自動化路面斷面曲線檢測系統(tǒng)(直接式檢測類)都包含國際平整度指標IRI的計算軟件包。因此只要獲得路面縱斷面剖面曲線，就能較易獲得國際平整度指標IRI。 B$~4Z dI [mj Ck公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規(guī)范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通2、響應式檢測類 e V4k[ \8?;V響應式檢測類的檢測對象主要包括檢測車輛的動態(tài)垂直加速度和垂直位移。當平整度檢測儀檢測的對象是車輛的動態(tài)垂直加速度時，此類平整度檢測儀可歸為電子響應式檢測類；當平整度檢測儀檢測的對象是車輛的動態(tài)垂直向累積位移量時，此類平整度檢測儀可歸為機械響應式檢測類。
三、主要特點
1、直接式檢測類主要特點是：
(1)能得到路面縱斷面曲線，根據(jù)縱斷面曲線，平整度特性可直觀地反映出來。
2|
GGphu/uo8C省略)o ^A8P?S省略(2)測得的路面縱斷面曲線可輸入到仿真數(shù)學模型而得到車輛對路面縱斷面變化的仿真力學響應。過去的實驗和研究已證明這種仿真響應與真實的車輛響應有很好的相關性。
AU8V B9oZ公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規(guī)范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通3n(^xO#FJo9i T省略(3)檢測路面縱斷面曲線是較難的，尤其是長波長縱斷面曲線，其原因是難以從檢測儀本身直接取得路面縱斷面垂直高度參照點。比較可取的方法是從檢測儀本身的垂直加速度或與水平線的夾角之中間接地取得垂直高度的參照點。
(4)由于此類檢測儀能得到路面縱斷面曲線，因此可直接用于新路面施工質(zhì)量的驗收與評價，使驗收部門有客觀依據(jù)決定施工質(zhì)量的優(yōu)劣。
1s S|7c}`省略(5)若此類檢測儀能測出長波長和短波長路面縱斷面曲線，則可作為標準參照儀
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t8wv!P1m"Z2w用于對其它平整度儀進行標定和作相關分析。 ^+} ~ U5U3l省略Ot*dFUa9q d$s)G O公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規(guī)范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通2、響應式檢測類主要特點是：
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J9k$v2e5e(`&n公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規(guī)范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通 (1)此類方法的依據(jù)是車輛對路面縱斷面垂直高度變化的力學響應，如振動等，然后對這種響應進行數(shù)學分析，從而得到平整度指標，如垂直加速度均方差和顛簸累計值等。
(2)由于此類檢測方法相對于第一類方法要簡單，檢測速度要快，因而適用于高速檢測和長距離檢測。 (3)此類方法無法得到路面縱斷面曲線，因而主要應用于現(xiàn)存路面平整度評價。
(Ap3Z9_ q公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規(guī)范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通(4)由于無法得到路面縱斷面曲線，此類檢測儀需依賴于能測出長波長和短波長路面縱斷面曲線的平整度檢測儀對其進行標定和作相關分析。
四、平整度檢測儀的標定方法
1、基本原理
響應式平整度檢測儀主要依據(jù)檢測車對路面不平整的動態(tài)響應來獲得平整度的指標的。因此，檢測本身的機械性能將直接影響到平整度檢測的結果。從概念上講，不同的檢測車針對同一條路面將會有不同的動態(tài)響應，即便是同一臺檢測車，當使用一段時間后，其機械性能和電氣性能也會發(fā)生一定的變化。針對這兩種性能前后時間的不一致性，在路面平整度檢測的實踐中，往往采用技術標定(也稱系統(tǒng)標定)的方法來使各種響應式路面平整度儀的檢測達到一致性，或歸結到標準的檢測。
O-NK6?8U | A,WQ|省略在國際上，路面平整度的標準檢測主要采用兩種方法，第一種方法是采用精密水準儀檢測路面平整度，即采用精密水準儀檢測出路面的縱斷面剖面曲線(標高)，然后采用計算機軟件將測得的路面縱斷面曲線轉換成國際平整度指標(IRI)，從而獲得該路面的平整度指標的標準檢測。第二種方法是采用手推式斷面儀(也稱路面縱斷面剖面儀)檢測路面縱斷面剖面曲線，然后采用計算機軟件將測得的路面縱斷面曲線轉換成IRI，從而獲得該路面的平整度指標的標準檢測。不論是采用何種標準檢測，其基本要求是：
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z省略2q2F D!IU2d)y+[r[a．檢測結果不受檢測設備機械性能的影響；
t5@M k5B!| Fb省略b．檢測精度要求較高；
'z+~G1G!Bk*~公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規(guī)范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通C．能直接獲得全波長的路面縱斷面剖面曲線；
d．能直接計算出IRI。 2]QM vv"OSreHtQ
p/BK路橋先鋒論壇―省略對于響應式平整度檢測儀的標定，一般要求至少5條以上的路面(包括較為粗糙的路面、中等平整的路面和較為平整的路面)，其長度為100～200m左右。對這些選定的路面，分別采用標準儀器(精密水準儀或手推式斷面儀)和被標定的響應式平整度儀實施平整度檢測，獲得的平整度指標即可用來作為系統(tǒng)標定之用。
五、結束語
路面平整度是評定路面使用品質(zhì)的重要指標之一,它既是一個路面外觀指標,又是衡量路面質(zhì)量及現(xiàn)有路面破壞程度的一個重要指標。其直接關系到行車安全以及車輛的通行能力和運營的經(jīng)濟性，還影響著路面的使用年限，但近年來由于各種車載高效檢測設備擁有測試精度等級高，人為因素少，不用中斷交通等優(yōu)點，這些方法已經(jīng)被各省市的質(zhì)監(jiān)部門所采用平整度檢測事業(yè)也正朝著精確、快速、高效的方向發(fā)展。
參考文獻：
張超、鄭南翔、王建設 《路基路面試驗檢測技術》 人民交通出版社
關鍵詞：智能車輛；環(huán)境感知；傳感器；多傳感器信息融合
中圖分類號：E91 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2012） 14-0026-01
一、前言
隨著社會的進步，汽車成為人們出行必不可少的交通工具，車輛堵塞、交通事故等問題也日益顯現(xiàn)。汽車數(shù)量的快速增長造成了公共交通效率低下、交通事故頻發(fā)。建立起現(xiàn)代化的智能交通系統(tǒng)便被提到日程上來。智能車輛（Intelligent Vehicles， IV）作為智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation Systems，ITS）的重要組成部分，也是系統(tǒng)的運行主體，能夠提高駕駛安全性，大幅改善公路交通效率，降低能源消耗量，由于眾多優(yōu)點，該技術的研究日益受到國內(nèi)外相關機構的關注。
智能交通系統(tǒng)能夠有效緩解交通壓力，合理調(diào)配公共交通資源和道路資源。基于機器傳感技術和控制技術，駕駛系統(tǒng)采用信息傳輸技術和計算機視覺技術監(jiān)測道路路面、交通標志、其他車輛、行人以及交通事故等道路環(huán)境狀況，有效保證智能車輛在各種路況下的安全行駛，并能對一些異常狀況進行及時處理。在過去的10多年里，相關技術取得了很大的進步，有些國家已經(jīng)成功開發(fā)了一些基于視覺的道路識別和跟蹤系統(tǒng)。其中，具有代表性的系統(tǒng)有：LOIS系統(tǒng)、GOLD系統(tǒng)、RALPH系統(tǒng)、SCARF 系統(tǒng)和ALVINN系統(tǒng)等。從這些先進技術的應用便可看出，感知外部環(huán)境模塊是智能車輛的核心技術。
二、環(huán)境感知傳感器在智能車輛上的應用現(xiàn)狀
智能車輛在道路上暢行離不開相應的傳感技術，其中最重要的是道路環(huán)境感知模塊，該模塊將先進的通訊技術、信息傳感技術、計算機控制技術結合起來系統(tǒng)利用。智能車輛系統(tǒng)主要有環(huán)境感知模塊、分析模塊、控制模塊等部分組成。環(huán)境感知傳感系統(tǒng)主要由機器視覺識別系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)、超聲波傳感器和紅外線傳感器組成。
（一）機器視覺識別系統(tǒng)
機器視覺識別系統(tǒng)是指智能車輛利用CCD等成像元件從不同角度全方位拍攝車外環(huán)境，根據(jù)搜集到的視覺信息，識別近距離內(nèi)的車輛、行人、交通標志等。機器視覺也有其弱點，容易受到環(huán)境的影響，在能見度較低時效果不理想，因此，在傳感器類別中屬于被動型。與雷達系統(tǒng)相比較，視覺識別系統(tǒng)價格低廉，一輛車上可以安裝多處，監(jiān)測范圍更大，搜集道路信息更為全面，通過對其所得的圖像進行處理可以識別、檢測周圍路況，這些也是主動型傳感器無法替代的。所以越來越多的人對利用機器視覺感知車輛行駛環(huán)境產(chǎn)生很大的興趣，該系統(tǒng)在現(xiàn)實生活中隨處可見，普及率最高，機器視覺在智能車輛研究領域得到廣泛的應用， 成為最受歡迎的傳感器之一。
（二）雷達系統(tǒng)
雷達系統(tǒng)是一種主動型傳感器，利用微電磁波探測目標距離、速度、方位等。雷達不需要復雜的設計與繁復的計算。雷達系統(tǒng)的使用不受光線、天氣等因素干擾，無論是白天還是黑夜，晴天或者下雨，雷達系統(tǒng)都能夠正常運轉。由于雷達是靠電磁波反射原理來工作的，這會導致相近的不同雷達間電磁波相互干擾而影響工作效能。但是，瑕不掩瑜，由于雷達在準確提供遠距離的車輛和障礙物信息方面有著得天獨厚的優(yōu)勢，因此在車輛的防碰撞系統(tǒng)中有著廣闊的應用前景。
（三）超聲波傳感器
顧名思義，超聲波傳感器是指利用超聲波為檢測方法的傳感器。使用超聲波探測得來的的數(shù)據(jù)處理簡單、快速，超聲波傳感器可以發(fā)射定向長生波，能夠在較小范圍內(nèi)檢測到物置。這種技術在醫(yī)學應用上比較廣泛和成熟。汽車工業(yè)上的利用首見于在歐洲銷售的的BMW 車上的超聲波停車裝置。這種系統(tǒng)利用一片單片機進行控制，超聲波遇到障礙反射回傳后，根據(jù)傳感器探測距離發(fā)出不同的提示音。
（四）紅外線傳感器
紅外線傳感器是利用紅外線來進行測量工作的傳感器，技術更加先進。紅外線傳感器不受黑暗、風、沙、雨、雪、霧的阻擋，環(huán)境適應性好，且功耗低。這些特點使它遠超其他傳感器。與超聲波傳感器相比，反應速度更快，探測范圍更廣，由于其探測視角小，方向性和測量精度有所提高。與機器視覺結合使用，紅外線傳感器可以增強機器視覺識別的可靠性，使黑夜如同白晝，因此常被用于智能汽車中的夜視系統(tǒng)中。
三、多傳感器的綜合利用
在復雜的路況環(huán)境下，單一傳感器都有其局限性，僅僅安裝單一傳感器難以提供路況環(huán)境的全面描述，因此設計智能車輛必須配置多種傳感器。例如夜間行駛時紅外線傳感器是必不可少的；而停車、倒車時主要使用超聲波、雷達探測周邊障礙物的遠近；機器視覺除日常應用外與其他傳感器結合起來可以使得智能車輛駕駛安全性更加可靠。
隨著計算機信息技術、通信技術、控制技術和電子技術的進步，智能車輛技術研究中多傳感器信息融合技術的應用取得了許多令人振奮的成果。如車載系統(tǒng)互聯(lián)技術、歐洲的Peugeo系統(tǒng)、美國的IVHS系統(tǒng)等。Tsai-Hong Hong等利用激光傳感器采集圖像獲得車輛前方的距離信息，在正常的路況環(huán)境下，采用彩色攝像機與激光傳感器聯(lián)合感知道路表面和定位道路邊界。這些技術經(jīng)過不斷改進，相信在不久的將來引起汽車工業(yè)的革命。
四、結語
在智能車輛的環(huán)境感知模塊技術研究中，傳感器是智能車輛控制系統(tǒng)的關鍵。如何使傳感器技術更好的應用到汽車行業(yè)上來，未來將成為傳感器技術研究領域的一個發(fā)展方向。
整合各種類型的傳感器技術，使其為智能車輛提供更加真實可靠的路況環(huán)境信息，對智能汽車技術的發(fā)展來說是至關重要的。由于實際的應用環(huán)境所得到信息大多數(shù)都是不確定信息，傳感器回饋信息融合還原真實路況還有很大的困難。
縱觀全球，我國的智能車輛研究工作還處于起步階段，同歐美日等相比還很落后。但隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，汽車保有量不斷膨脹，嚴峻的交通現(xiàn)狀迫使我們把發(fā)展智能交通盡早提到日程上來，只要我們勇于創(chuàng)新，結合我國具體國情，不斷進行深入、細致的研究，我國智能化交通必能早日實現(xiàn)。
參考文獻：
【關鍵詞】 3G通信 智能交通 指揮系統(tǒng)
一、智能交通指揮系統(tǒng)
由于以前的交通管理指揮系統(tǒng)的交通指揮方式的局限性，結果導致在整個系統(tǒng)應急處理過程中不可避免地出現(xiàn)非同步性以及工作效率的低下，例如針對城市交通狀況的收集，傳動的指揮方式往往依靠“交警采點+采點結果匯報于指揮中心+給出解決措施”的方式來實現(xiàn)，此種解決方法屬事后行為，因此對城市交通狀況的改觀非常不利；針對交通事故的處理，交通事故發(fā)生的不可預見性往往使事后取證出現(xiàn)較大難度，因此多數(shù)交通事故難以被及時處理，那么勢必引起更大面積的堵塞。針對此類情況，本文介紹了一種以3G通信技術為基礎技術的智能交通指揮系統(tǒng)。基于3 G通信技術的智能交通指揮系統(tǒng)具體由若干監(jiān)控遠程、監(jiān)控中心、3 G數(shù)據(jù)通信鏈路組成，另外，以 TCP/ IP協(xié)議的3 G通信技術被運用到交通部門，能夠直接實現(xiàn)運行，此外前端攝像機的視頻信號具體經(jīng)網(wǎng)絡視頻服務器實現(xiàn)從網(wǎng)絡向分節(jié)點的傳輸，隨后經(jīng)分節(jié)點直接傳至網(wǎng)絡，但若分節(jié)點存有矩陣，亦可把矩陣與 DVR連接起來，隨后直接傳至網(wǎng)絡。監(jiān)控中心要想對多個的設備硬件進行控制，那么需要具體把用戶的需要、監(jiān)控的現(xiàn)場情況進行周密結合。高速云臺、數(shù)字解碼器、畫面分割器、遠端監(jiān)控主機、3G數(shù)據(jù)傳輸模塊等設備是主要的遠端監(jiān)控使用器材；同時監(jiān)控中心使用頻率最高的設備主要包括3G無線路由器以及切換視頻矩陣等。此類設備在實際配置過程中，主要是從用戶實際需求的角度出發(fā)進行配置的。3G網(wǎng)絡是該交通系統(tǒng)的主要組成部分，也即是該交通指揮系統(tǒng)主要通過3G網(wǎng)絡傳輸交通路口的視頻信息與相應的信號控制信息，借此實現(xiàn)智能交通指揮系統(tǒng)組網(wǎng)新的發(fā)展，此外網(wǎng)絡管理用戶能夠?qū)崟r瀏覽監(jiān)控若干監(jiān)控現(xiàn)場。
以3G通信技術為基礎技術的智能交通指揮系統(tǒng)在采集圖像信號以及處理圖像信號的過程中，往往以DSP高速處理儀為主要手段實現(xiàn)高效精確地處理，想要進性增強或復原圖像，那么就應通過預處理的圖像模塊。而處理之后的圖像則是通過顏色標準探測模塊、運動目標檢測模塊等模塊完成接收。對于運動的目標而言，主要以模糊跟蹤控制技術為主要技術手段實現(xiàn)動態(tài)智能跟蹤。想要以網(wǎng)頁瀏覽圖像或者回放、查詢歷史數(shù)據(jù)，則應通過多媒體科技、Web數(shù)據(jù)庫科技技術；要想實現(xiàn)信號、語音、視頻等數(shù)據(jù)的遠程傳輸，則通過現(xiàn)場總線科技、無線通信科技與壓縮圖像解碼技術，（見圖1）。
基于3G通信技術的智能交通指揮系統(tǒng)具有實時性、同步性與分布性是以3G通信技術為基礎的智能交通指揮系統(tǒng)的主要特征與優(yōu)勢，同時，該交通指揮系統(tǒng)在多道路交通實時情況的監(jiān)測中，還具有級聯(lián)的監(jiān)控中心模式（如圖2所示）以及多級監(jiān)控模式等，此外該系統(tǒng)還可實現(xiàn)多級系統(tǒng)組合，最終可以擴大交通視頻的監(jiān)測面積，擴充監(jiān)控系統(tǒng)的儲存量。用戶在需要瀏覽監(jiān)控時，僅需服務器以及瀏覽器，就能夠?qū)Φ缆方煌ǖ南嚓P信息實施監(jiān)控。
二、智能交通指揮系統(tǒng)的核心技術分析
通過以上分析可知，在道路交通指導過程中，主要應用的關鍵技術包括TD- SCDMA3 G移動通信技術（如圖3所示）以及移動通信技術、壓縮解碼技術、交通流量最佳的計算辦法等。本章節(jié)著重介紹TD-SCDMA3G移動通信技術、CDMA2000移動通信技術、最佳交通流量預測算法。
（1）TD-SCDMA3G移動通信技術。TD-SCDMA3G的設計最好采用分布式軟件體系結構，以便實現(xiàn)簡化軟件設計，降低軟件模塊間的耦合及改善軟件編寫、調(diào)試、維護的環(huán)境。TD- SCDMA3 G具體包括接口與通信、移動臺模擬器、系統(tǒng)模擬器（見圖3）三部分。其中，系統(tǒng)模擬器的突出作用在于實現(xiàn)基站仿真，該系統(tǒng)模擬器主要由幾大功能模塊構成：人機界面，信令程序編譯、消息收發(fā)以及信令提取、信令解釋等。而具有智能天線的TDD模式則是TD-SCDMA3G主要采用的模式，用戶以智能天線為載體，進行距離與方位的定位，此時僅需借助接力切換方式，便可使基站與基站控制器結合用戶的實際距離與方位信息對移動手機用戶的異動情況進行判斷，在此基礎上保證切換到相對應基站臨近區(qū)域的及時性，促進接力切換到位，從而使切換過程中對臨近區(qū)域基站信道資源的占用率得到全面降低，并大幅提升切換成功率。同時，TD-SCDMA系統(tǒng)在傳送數(shù)據(jù)業(yè)務的過程中，如傳送2Mb/s數(shù)據(jù)業(yè)務的過程中，通過碼片速率為1.28Mb/s以及頻帶寬度為11Mb/s方式便可順利完成數(shù)據(jù)業(yè)務傳送。目前全球頻譜資源均呈現(xiàn)出極度緊張的狀態(tài)，若想找出完全符合要求的對稱頻段，實屬難事。針對D-SCDMA系統(tǒng)，其僅需滿足某個載彼的頻段便可順利使用，由此實現(xiàn)對現(xiàn)有頻率資源的靈活利用。（2）CDMA2000移動通信技術。在CDMA技術中，CDMA2000是一種關鍵的技術，它以提供足夠高的數(shù)據(jù)速率來滿足 IMT-2000的性能要求為主要目標。此項技術特點如下：無線接口源自 ANSI TIA/ EIA-95、網(wǎng)絡結構源自 ANSI TIA/ EIA-41、信道帶寬 N* 1.25MHz（N取1、3、6、9、12）、擴頻碼片速率 N* 1.2288Mbit/s（N取1、3、6、9、12）、雙工技術 FDD/ FDD等。功率控制技術以及具有較好的延時性能、選擇效率與編碼增益高等優(yōu)勢的高效信息編譯碼技術是CDMA2000中最為核心的技術。由此可見， CDMA2000具有諸多獨特性，其一，大容量系統(tǒng)，相同的無線信道可以滿足全面的 CDMA客戶，所以，如果用戶進行經(jīng)驗交流，那么信道內(nèi)其他用戶所受到的干擾勢必大幅度降低，所以 CDMA系統(tǒng)對人類語言特點的充分利用能夠使相互干擾程度大大降低，同時實際容量能夠增大至原來的三倍左右，從理論上分析，模擬網(wǎng)絡比 CDMA數(shù)字移動通信網(wǎng)的系統(tǒng)儲存容量小近19倍左右，其實，增大的值比模擬大約9倍左右和較 GSM增大4～5倍左右。二是CDMA系統(tǒng)通信性能更好。對于在硬切換過程中常常出現(xiàn)的掉話現(xiàn)象，可通過軟切換技術對其解決，同時帶寬與頻率相同時 CDMA系統(tǒng)工作能夠大幅度降低軟切換技術的實現(xiàn)難度，從而促進通信質(zhì)量的全面提升。由此可以看出，CDMA系統(tǒng)在獲取聲碼器速率時，主要是綜合運用自適應閥值技術以及誤碼糾錯等多種技術實現(xiàn)的，通過這幾種技術的綜合運用，能夠獲取質(zhì)量更高的數(shù)據(jù)。三是頻帶利用率超高。CDMA作為擴頻通信技術，雖然占有部分頻帶帶寬，但其允許系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)重復使用單一頻率，進而使用戶共享同一頻帶的同時，實現(xiàn)頻帶利用率的大幅度提高，此外若按各用戶占用的頻帶進行計算，其結果也會使用戶對頻帶使用效率全面提升。與此同時，CDMA系統(tǒng)能夠結合差異的信號速率，并且在信道頻道上自動調(diào)整為相對應的形式，最終可出現(xiàn)較高的頻帶的利用效率。（3）最佳交通流量預測算法解析。除上述兩種關鍵技術以外，最佳交通流量預測算法亦屬智能交通指揮系統(tǒng)的關鍵技術。人工神經(jīng)網(wǎng)絡的建模主要經(jīng)數(shù)據(jù)的輸出與輸入來實現(xiàn)，計算模式屬于并行，所以，該模型的特點是高速的計算能力、非線性的映射能力、自學能力與自適應的能力。目前人工神經(jīng)網(wǎng)絡呈現(xiàn)出多樣性，其中誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡的應用范圍最廣，目前該項技術已占據(jù)著前向網(wǎng)絡的中心地位。實踐證實，BP網(wǎng)絡以及以高階神經(jīng)網(wǎng)絡為代表的誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡是許多神經(jīng)網(wǎng)絡模型中最常使用的形式。相較于傳統(tǒng)誤差逆?zhèn)鞑ゾW(wǎng)絡而言，高階神經(jīng)網(wǎng)絡具有其獨特性，像智能神經(jīng)元存在與高階神經(jīng)網(wǎng)絡，思維能力是智能神經(jīng)元的主要特點，另外內(nèi)部的函數(shù)轉移可以從分析外部的網(wǎng)絡來實現(xiàn)自動調(diào)整，進而獲取更佳的學習效果。
三、結束語
綜上可見，當前的智能交通監(jiān)測系統(tǒng)是多種先進技術綜合應用與結合的成果，例如，3G通信技術、圖像數(shù)字傳輸技術等，是保障道路交通的舒適性與安全性的重要手段。實踐證實，基于3G通信技術的智能交通指揮系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集到監(jiān)控區(qū)域行人或車輛的流量及交通運行情況，并以所采集的信息數(shù)據(jù)為依據(jù)，方便交通指揮人員高速判斷交堵塞情況等，從而做出及時決策，確保道路交流正常有序運行。
參 考 文 獻
[1] 李玲，王婷. 基于GPS定位及3G通信客運車輛監(jiān)控系統(tǒng)設計[J]. 現(xiàn)代電子技術，2011，34（18）：18-20
[2] 范泳文. 基于3G網(wǎng)絡的智能交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 東華大學，2012
05交運2班 于鴻澤 20052612
【摘要】隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和交通運輸量的持續(xù)增長，利用智能交通系統(tǒng)(ITS)來提高道路的利用率、道路交通的安全程度和道路使用的舒適性，已成為未來交通運輸?shù)陌l(fā)展方向。本文介紹了ITS在道路交通中的應用。
【關鍵字】道路 交通智能交通
【正文】
今天，道路運輸已經(jīng)成為超越鐵路的最重要的地面運輸方式，在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中起著舉足輕重的作用。但是隨著汽車的普及、交通需求的急劇增長，進入80年代以來，道路運輸所帶來的交通擁堵、交通事故和環(huán)境污染等負面效應也日益突出，逐步成為經(jīng)濟和社會發(fā)展中的全球性共同問題。
解決車和路的矛盾，常用的有兩個辦法：一是控制需求，最直接的辦法就是限制車輛的增加；二是增加供給，也就是修路。但是這兩個辦法都有其局限性。交通是社會發(fā)展和人民生活水平提高的基本條件，經(jīng)濟的發(fā)展必然帶來出行的增加，而且在我國汽車工業(yè)正處在起步階段的時期，因此限制車輛的增加不是解決問題的好辦法。而采取增加供給，即大量修筑道路基礎設施的辦法，在資源、環(huán)境矛盾越來越突出的今天，面對越來越擁擠的交通、有限的資源和財力以及環(huán)境的壓力，也將受到限制。這就需要依靠除限制需求和提供道路設施之外的其它方法來滿足日益增長的交通需求。智能交通系統(tǒng)正是解決這一矛盾的途徑之一。［本站論文由中國收集整理，轉載請注明出處中國］
一、ITS的主要功能
智能交通系統(tǒng)實質(zhì)上就是利用高新技術對傳統(tǒng)的運輸系統(tǒng)進行改造而形成的一種信息化、智能化、社會化的新型運輸系統(tǒng)。它能使交通基礎設施發(fā)揮出最大的效能，提高服務質(zhì)量；同時使社會能夠高效地使用交通設施和能源，從而獲得巨大的社會經(jīng)濟效益。它不但有可能解決交通的擁堵，而且對交通安全、交通事故的處理與救援、客貨運輸管理、道路收費系統(tǒng)等方面都會產(chǎn)生巨大的影響。
1、 順暢功能
ITS可以提高車輛和行人的通行效率；提高道路、設施的使用效率；提高汽車運輸生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。
據(jù)統(tǒng)計，僅美國每年因交通擁擠而造成的燃油和時間浪費就超過720億美元。而智能交通系統(tǒng)（ITS）將大幅度提高運輸效率，從而大大減少浪費，減少損失。
日本每年因交通堵塞造成的經(jīng)濟損失達12兆日元，時間損失達56億人小時，給社會和經(jīng)濟帶來沉重的負擔。如此的交通堵塞還直接導致沿路生態(tài)環(huán)境惡化、增加大氣污染、增大能源消耗等深刻的問題。雖然個人因ITS技術而節(jié)省的汽油錢并不多，但縮短每天的行車時間、降低人們的緊張程度卻在改善人們的生活質(zhì)量方面有著重要的社會意義。另外，ITS技術的應用將提高道路上的文明禮貌程度。
就ITS使往返交通更容易的程度而言，該技術可能加快近郊化和遠郊化的趨勢，人們將住得離城市和工作地點越來越遠。［本站論文由中國收集整理，轉載請注明出處中國］
2、 安全功能
自動化汽車和自動化公路的普及將有益于因不能再開車而活動范圍受到限制的老年人，以前賦閑在家的年長者可以重返工作崗位或更積極地參加社區(qū)生活。
3、 環(huán)保功能
二、ITS的主要技術
1、智能汽車
主要是在汽車上加入更多的電子控制系統(tǒng)，大大提高駕駛的安全性和效率。日本最近推出ITS的概念車HSR—VI，該車既可以手動駕駛，也可以完全自動駕駛。在自動駕駛狀態(tài)下，車載電腦搜集來自激光雷達、立體圖像傳感器、多用途通訊系統(tǒng)以及交通管理方面發(fā)出的各種信息，以操縱汽車的行駛。這些裝置還可以將外部的情況提供給駕駛員以避免發(fā)生交通意外，如果駕駛員未能及時剎車、誤入禁行區(qū)、超速行駛或是其它操作錯誤，汽車的自動信號系統(tǒng)會發(fā)出警告，并自動采取相應的措施，如變換車道等；電子制動系統(tǒng)則可以避免因緊急情況而驚慌失措可能帶來的不良后果。
2、自動化公路系統(tǒng)(AHS)
美國正在對自動化公路系統(tǒng)進行由計算機控制的駕駛試驗，并將很快投入實用。加州大學伯克利分校“高級公路和交通研究計劃”已經(jīng)建成了未來可供無需駕駛員駕駛的汽車行駛的公路原型，并在1997年8月進行了實用成果的演示。這種思路是通過提高現(xiàn)有道路的利用率，而不是修建更多道路的辦法來滿通對道路的需求。具體工作是開辟專用車道，利用專門敷設在路面下的磁體來引導汽車的行駛，并確定汽車在公路上的位置；用高效雷達來控制車速，并保持與其它車及障礙物的間距。汽車在其上自動行駛，全無人為干預。目前汽車制造商們也在考慮給所生產(chǎn)的汽車裝上計算機導航系統(tǒng)，以適應情況更加復雜的道路。研究人員已經(jīng)證明，在這種公路上汽車可以高速行駛，即使在轉彎處車速也可以高達100km/h以上，而且汽車的間距可以很小。所有汽車都以同樣的速度行駛，因此不會增加交通事故，大大提高了道路的通過能力。
4、 交通信息服務系統(tǒng)（ATIS）
ATIS是建立在完善的信息網(wǎng)絡基礎上的，交通參與者通過裝備在道路上、車上、換乘站上、停車場上以及氣象中心的傳感器和傳輸設備，可以向交通信息中心提供各地的實時交通信息；該系統(tǒng)得到這些信息并通過處理后，實時向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車場信息以及與出行相關的其他信息；出行者根據(jù)這些信息確定自己的出行方式、選擇路線。更進一步，當車上裝備了自動定位和導航系統(tǒng)時，該系統(tǒng)可以幫助駕駛員自動選擇行駛路線。
隨著信息網(wǎng)絡技術的發(fā)展，科學家們已經(jīng)提出將ATIS建立在因特網(wǎng)上，并采用多媒體技術，這將使ATIS的服務功能大大加強，汽車將成為移動的信息中心和辦公室。
5、 交通管理系統(tǒng)（ATMS）
這個系統(tǒng)有一部分與ATIS共用信息采集、處理和傳輸系統(tǒng)，但是ATMS主要是給交通管理者使用的，它將對道路系統(tǒng)中的交通狀況、交通事故、氣象狀況和交通環(huán)境進行實時的監(jiān)視，根據(jù)收集到的信息，對交通進行控制，如：信號燈、誘導信息、道路管制、事故處理與救援等。
6、 公共交通系統(tǒng)（APTS）
這個系統(tǒng)的主要目的是改善公共交通的效率（包括：公共汽車、地鐵、輕軌交通、城郊鐵路和城市間的長途公共汽車），使公交系統(tǒng)實現(xiàn)安全便捷、經(jīng)濟、運量大的目標。
7、車輛控制系統(tǒng)（AVCS）
AVCS目前還處于研究試驗階段，從當前的發(fā)展看，可以分為兩個層次：
一是車輛輔助安全駕駛系統(tǒng)，該系統(tǒng)有以下幾個部分：車載傳感器（微波雷達、激光雷達、攝像機、其他形式的傳感器等）、車載計算機和控制執(zhí)行機構等，行駛中的車輛通過車載的傳感器測定出與前車、周圍車輛以及與道路設施的距離和其他情況，車載計算機進行處理，對駕駛員提出警告，在緊急情況下，強制車輛制動。
二是自動駕駛系統(tǒng)，裝備了這種系統(tǒng)的汽車也稱為智能汽車，它在行駛中可以做到自動導向，自動檢測和回避障礙物，在智能公路上，能夠在較高的速度下自動保持與前車的距離。必須指出的是，智能汽車在智能公路上使用才能發(fā)揮出全部功能，如果在普通公路上使用，它僅僅是一輛裝備了輔助安全駕駛系統(tǒng)的汽車。
8、貨運管理系統(tǒng)
這里的貨運管理系統(tǒng)是指以高速道路網(wǎng)和信息管理系統(tǒng)為基礎，利用物流理論進行管理的智能化的物流管理系統(tǒng)。綜合利用衛(wèi)星定位、地理信息系統(tǒng)、物流信息及網(wǎng)絡技術有效組織貨物運輸，提高貨運效率。
9、 電子收費系統(tǒng)（ETC）
道路收取通行費，是道路建設資金回收的重要渠道之一，但是隨著交通量的增加，收費站開始成為道路上新的瓶頸。電子收費系統(tǒng)就是為解決這個問題而開發(fā)的，使用者在市場購買車載的電子收費裝置，經(jīng)政府指定的部門加裝安全模塊后即可安裝在自己的車上，然后向高速公路公司或銀行預交一筆通行費，領到一張內(nèi)部裝有芯片的通行卡（即IC卡），將其安裝在自己汽車的指定位置，這樣當汽車通過收費站的不停車收費車道時，該車道上安裝的讀取設備與車上的卡進行相互通信，自動在預交帳戶上將本次通行費扣除。
不停車收費系統(tǒng)是目前世界上最先進的路橋收費方式。通過安裝在車輛擋風玻璃上的車載器與在收費站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊，利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術與銀行進行后臺結算處理，從而達到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的，且所交納的費用經(jīng)過后臺處理后清分給相關的收益業(yè)主。在現(xiàn)有的車道上安裝電子不停車收費系統(tǒng)，可以使車道的通行能力提高3-5倍。
10、 緊急救援系統(tǒng)（EMS）
緊急救援系統(tǒng)是一個特殊的系統(tǒng)，它的基礎是ATIS、ATMS和有關的救援機構和設施，通過ATIS和ATMS將交通監(jiān)控中心與職業(yè)的救援機構聯(lián)成有機的整體，為道路使用者提供車輛故障現(xiàn)場緊急處置、拖車、現(xiàn)場救護、排除事故車輛等服務。
三、結語
中國既是當今世界上道路等基礎設施建設速度最快的國家，又是交通需求增長最快的國家。根據(jù)我國的《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十個五年計劃綱要》，未來的十年，這種趨勢將不會改變。這一期間正是智能交通系統(tǒng)在世界主要國家進入全面實施的階段，因此，中國也迫切需要根據(jù)中國道路交通的實際需求盡早啟動在運輸網(wǎng)中應用智能交通系統(tǒng)來提高運輸效率、保障安全和保護環(huán)境的工程，以實現(xiàn)道路交通運輸?shù)目沙掷m(xù)發(fā)展目標。
隨著研究的不斷深入，相信智能交通系統(tǒng)的功能將會擴展到道路交通運輸?shù)娜^程及其有關服務部門，發(fā)展成為帶動整個道路交通運輸現(xiàn)代化的智能交通系統(tǒng)。
【 1. 陸化普,史其信. 智能交通系統(tǒng)研究發(fā)展動向與啟示. 科技導報；
2. 史其信. 中國道路交通的現(xiàn)狀與ITS研究展望；
3. 陸化普,史其信. 智能交通發(fā)展趨勢與我國的發(fā)展戰(zhàn)略；
論文摘要:從利用自動化檢測手段完善現(xiàn)有高速公路和突破傳統(tǒng)道路的兩個方面，提出了高速公路的發(fā)展方向及“道路智能”的祈棍念，對現(xiàn)代“智能交通(ITS)”的內(nèi)容進行了補充和發(fā)展。
前言
現(xiàn)代交通運輸?shù)陌l(fā)展方向是以智能交通(rrs)作為其首要的發(fā)展方向，世界發(fā)達國家紛紛制訂相應的研究計劃。歐洲在1986年就開始實施了“歐洲高效安全交通計劃(PROMETHUS)，其中包括政府、汽車廠商、科研機構都紛紛參與。1991年成立了歐洲道路交通通信技術實用化促進協(xié)會，推廣ITS技術以及1’1’S技術在國際間的合作。日本、美國也都相繼成立了與ITS技術相關的協(xié)會，以期推動ITS技術的發(fā)展。18年間，ITS技術發(fā)展飛速。這種對于智能交通(ITS })技術的研究均是將先進的車輛控制技術、先進的信息技術、數(shù)據(jù)傳輸技術、電子控制技術、計算機技術等綜合運用于道路交通運輸管理體系，使人、車、路更加協(xié)調(diào)地結合在一起，建立一種實時、準確、高效的管理體系，從而提高道路交通運艷效率。其目標是“安全高速”。智能交通(ITS)是由軟件和硬件兩部分組成。軟件是以“先進的交通信息系統(tǒng)”結合“先進的交通管理系統(tǒng)”。而硬件是以車輛自身的外茍憾知智能系統(tǒng)，利用各種傳感器技術作為其基礎平臺，結合計算機技術實現(xiàn)車輛的自動化。各種先進的自動化安全防護系統(tǒng)以及其他車輛技術為主的一些綜合技術。就各種車輛智能技術及其智能交通(ITS)現(xiàn)今發(fā)展的軟硬件技術來看，無論從其理論深度和其實際應用，都可以說達到了相當高的程度。但在“人一一車—路”這三者中對于“道路智能”的研究還停留在一個較低的水平上。所謂“道路智能”是指道路本身和附加在道路上的機電設備和其他設施，利用自動化技術及計算機技術，對行駛在其路面上的車輛進行自動控制和千涉。這種控制和干涉不依賴于車輛自身的控制能力，而是道路對車輛施加的一種外控制力。
1完善載體基礎
高速公路是實現(xiàn)“道路智能”的最佳載體。對現(xiàn)有的高速公路在以下幾個方面進行完善，從而實現(xiàn)“道路智能。”
1.1“半封閉”與“大半封閉”的完善。目的是加強行車安全，減少交通事故，保護道路延長使用壽命，降低養(yǎng)護成本，提高高速公路的戰(zhàn)備功能。
目前高速公路直接受到自然界的影響主要是雨雪的侵蝕和山體滑坡及大霧等，在北方僅就初冬新雪使路面結冰，而由此引發(fā)的交通事故造成的經(jīng)濟損失是十分巨大的。路面產(chǎn)生病害，自然環(huán)境的影響是一個重要的因素。雨雪侵蝕及因陽光直射高溫使道側到吏用壽命降低，提高了養(yǎng)護成本，使養(yǎng)護間隔周期變短，同時也影響道路暢通。降低減少雨、雪、陽}R寸高速公路不良影響的研究別良重要的。除了加強高速公路路面、路周排水的研究外，如何在現(xiàn)有的高速公路上方，使用科學的建筑技術，在合適的高度加設合適材質(zhì)的棚蓋進行“半封閉”的研究和實踐。對高速公路施以相當程度的保護措施。可大幅度減少交通事故，延長道路使用壽命。在有山體滑坡危險的路段，使用擋土墻技術進行“大半封閉”，使自然災害對高速公路的影響降到最低。另外一旦發(fā)生戰(zhàn)爭，“半封閉的”高速公路的戰(zhàn)備功能會極大凸現(xiàn)，它對車輛運輸?shù)碾[蔽及對高速公路自身的隱蔽作用，無疑都要優(yōu)于無封閉的高速公路。
1.2加建高軸載高速公路。按不同的軸載對車輛進行分道，降低非標高軸載車輛對普通標準雙輪組單軸100KN的高速公路的破壞。提高高速公路對經(jīng)濟建設的服務功能。
在“車一路”的協(xié)調(diào)發(fā)展過程中，對于高速公路的改良來適應車輛及運輸業(yè)的發(fā)展是經(jīng)濟建設的必要過程。加建高軸載高速公路細分車道，按不同的車輛的實際載荷進行分道行駛。防止高軸載車輛對標準軸載高速公路的破壞。另一方面使行駛在同一車道上的車速上也達到了相對的統(tǒng)一，能大大降低因超車、超載引發(fā)的交通事故。在高速公路的路面病害中，由于特大超重車輛增多而造成比例是相當大的。其對路面的破壞也是災害性的。高軸載的大量出現(xiàn)是經(jīng)濟發(fā)展一個必然現(xiàn)象，加強道路對車輛的發(fā)展、交通運輸業(yè)的發(fā)展進行適應的研究，來提高高速公路對經(jīng)濟建設的服務功能是唯一的、正確的選擇。單純的處罰是下策，是違背交通運輸業(yè)發(fā)展客觀規(guī)律的。在收費上調(diào)整“標準軸載”與“高軸載”車道的收費標準，以期達到“誰消費，誰付費”的公平原則適應交通運輸業(yè)規(guī)律，促進經(jīng)濟建設和發(fā)展。
2道路智能
2.1路面智能化。研制新型智能材料達到分散承載保護路基，對車輛進行保速、限速，保證車輛的安全和高速公路自身的安全。
在復合材料和智能材料不斷發(fā)展及應用的今天，如何研制出路面智能材料是交通領域的新課題，也是最具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ恼n題。新型的智能材料應具備以下特性和功能:a耐磨耐壓耐腐蝕抗老化;b.對載荷有分散功能;。.當載荷超出某一預設值時材料將發(fā)生變化，變化后的特性將限制車輛的速度。卸載后恢復原特性;d.在某一承載面上移動載荷相繼施壓，發(fā)生頻數(shù)和時間大于或，小于預制值時，材料特性將發(fā)生變化來限制車速;e.當材料上有移動載荷和固定載荷時能提供不同的可檢出信號;f可接受外干預產(chǎn)生特性變化，吸載性、方向性承載等;g.具有獨立和集合的功能。
利用具有上述特性和功能的材料，結合自動化松娜(技術、計算機技術和高速公路其他安全輔助設施，形成一個高速公路自動控制系統(tǒng)(以下簡稱“高控系統(tǒng))。就可以實現(xiàn)車輛智能系統(tǒng)及“智能交通”中復雜的“車輛跟弛”技術。對行駛在此高速公路的車輛提供一般豪華轎車才具有“碰撞避免系統(tǒng)”，例如:在同一車道的兩輛一前一后行駛的車輛，當后車車速大于前車車速時，在安全的距離內(nèi)無超車軌跡信號時，“智能路面，將自動吸載對后車限速。迫使后車被動減速使其難以追撞前車。另外“高控系統(tǒng)”也可以進行對“智能路面”干預使“智能路面”吸載對車輛減速，保障車輛安全。此處“吸載”是指“智能路面”利用其材料特性使路面與車輛的摩擦力在方向性上發(fā)生變化或產(chǎn)生增量性變化，以及其他形式的外在結構變化，對車輛進行安全阻礙。當路面有特點。后(當載荷超出某一預設值時材料將發(fā)生變化，變化后的特性將限制車輛的速度)，就會對車輛進行外力限速保證車輛及高速公路安全。對超車的車輛進行方向性承載及限速避免因超車發(fā)生的碰撞事故。所謂“方向性承載”是通過利用材料外部結構形狀進行變化的特性，引導限制車輛行駛方向。避免因車輛操縱系統(tǒng)失靈和誤操縱而引發(fā)的交通事故。
2.2環(huán)保節(jié)能性的研究
環(huán)保是經(jīng)濟發(fā)展的先決條件。解決汽車高速行駛時的噪音和汽車在高速公碑陰卜放廢氣都是“道路智能”的一部分。路面新材料的使用必將使汽車的噪音得以解決。而汽車的廢氣剎滋解決的最佳方法，是汽車使用燃料驅(qū)動最小化問題。有了高速公路的基礎完善，就使得汽車使用電力驅(qū)動成為可能。電能的環(huán)保性使其應用在智能化的高速公路上是一種恰當?shù)倪x擇。電能可以利用太陽能、風能等自然能進行轉換，具有可持續(xù)發(fā)展的特性。利用高速公路的分布特性，沿線鋪設“車輛電力供給線路”，為行駛在高速公路上的車輛提供“外動力”，達到環(huán)保節(jié)能的目的。解決車輛使用燃料驅(qū)動最小化問題使其在減排方面更加環(huán)保。
關鍵詞：mBot機器人 創(chuàng)新教育 智能交通 Arduino
中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（a）-0210-02
1 mBot機器人介紹
mBot是一款為素質(zhì)教育而生的低門檻“機器人小車”，是實現(xiàn)跨學科綜合素質(zhì)教育STEAM[1]的載體，借助mBot機器人開展教育是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的有效途徑[2]。mBot 機器人分為硬件和軟件兩個部分，硬件是標準化的電子零件，由mBot機械部分、mCore控制板兩部分組成，同時配有一個簡易遙控器可供拼裝完成后直接“駕駛”；軟件部分使用基于Scratch2.0[3]開發(fā)的圖形化編程軟件mBlock，通過{牙直接實現(xiàn)操控mBot APP。mBlock根據(jù)需求編制一個程序，將其下載到mCore，由mCore控制mBot機器人完成動作。
mBot機器人與智能玩具的區(qū)別在于它可以使用軟件mBlock進行二次開發(fā)，在其上加載一些傳感器可以實現(xiàn)不同的功能。該次課程設計用3個mBot機器人模擬制作一個智能交通系統(tǒng)，用實例來講述創(chuàng)新課程設計過程。
2 智能交通系統(tǒng)分析
課堂以智能交通系統(tǒng)為主題，激發(fā)學生討論，討論結果形成一個簡單、完整的交通系統(tǒng)由3個部分組成智能汽車、智能紅綠燈、智能車庫。具體功能如下描述。
（1）智能汽車，用mBot機器人模擬汽車的行車過程，前進、左右轉彎、倒車，同時用指示燈顏色和不同的聲音區(qū)分不同狀況，以給出警戒和提示；車上安裝超聲波傳感器，便于安全倒車；汽車的行駛過程用遙控器控制。
（2）智能紅綠燈，根據(jù)路段車流量設置紅綠燈間隔時間，綠燈結束后有3 s的黃燈閃爍；指示燈亮，并用LED數(shù)碼管顯示剩余時間。在mBot機器人的主控板mCore上安裝兩個設備，一個是LED燈作為紅綠燈使用；另一個是4位數(shù)碼管用來顯示紅綠燈時間，用RJ25接口線將兩設備與主控板連接。
（3）智能車庫，用超聲波傳感器來檢測有無車輛入庫，若有，則用舵機控制橫桿抬起，若無，則橫桿落下。若在超聲波出現(xiàn)故障時，則用機械遙感手動控制橫桿起落。mCore主控板接3個設備：一是超聲波傳感器，用來檢測門前有無車輛；二是遙感，便于應急時手動控制；三是舵機，其上安裝橫桿，接收超聲波傳感器信號，控制橫桿起落。
3 課程設計
將智能交通系統(tǒng)課程設計分基礎、應用、創(chuàng)新3個階段來講述。
（1）智能汽車：對汽車的踩油門、松油門過程用鍵盤上的“按下、松開上移鍵”命令來控制；脫機時，將“按下上移鍵、松開上移鍵”命令用紅外遙控器上的上下箭頭代替，便于脫機控制。由于紅外線遙控器控制命令以判斷形式出現(xiàn)，須將其加入條件控制結構。其它轉向功能與前進類似。
基礎功能完成汽車的機械行駛前進、后退、左轉、又轉，同時配備相應的指示燈；通過鍵盤上的4個方向箭頭完成在線控制，使用圖形化模塊如表1的在線命令。通過學習讓學生熟悉mBlock軟件界面，學會圖形化模塊的拖拽方法和技巧。教學內(nèi)容適合小學5、6年級學生。
應用級在初級基礎上將控制方式改為遙控器控制，實現(xiàn)脫機運行，模塊指令如表1的脫機命令。由在線命令轉為脫機命令模塊結構簡單，但加入了選擇判斷，使學生的思路更加條理，同時查看對應模塊生成的arduino程序如表1的Arduino 代碼，熟悉arduino語法結構。教學內(nèi)容適合中高年級學生。
創(chuàng)新能以初級為基礎，加上應用級訓練具有的邏輯思維能力和讀代碼能力，可以創(chuàng)造性地實現(xiàn)不同功能，當軟件給出的模塊結構不能滿足要求時，可以在arduino的編輯器IDE手寫代碼來完成。高級階段，每個學生的作品不一樣，教學呈現(xiàn)個性化，適合大學生和電子類愛好者。
（2）智能紅綠燈：定義一個變量time用來計時，將紅綠燈持續(xù)的時間設置為循環(huán)次數(shù)，每次延時1秒，將變量time值減1，用LED數(shù)碼管顯示變量time值，達到計時效果。假設綠燈持續(xù)時間為30 s。
教學內(nèi)容屬于中級，增加了循環(huán)結構和變量設置，紅綠燈持續(xù)功能用循環(huán)結構來實現(xiàn)，顯示時間用變量賦值來完成。對中小學生，變量概念不易于理解，可用解應用題時的設未知數(shù)知識點來變通。對這部分內(nèi)容的創(chuàng)新可以橫向拓展，由紅綠燈聯(lián)想到路燈、聲控燈、跑馬燈、led顯示屏等。
（3）智能車庫：設置3個變量s、x、y、s用于存儲超聲波傳感器測得數(shù)據(jù)，x存儲搖桿x軸移動的距離，y存儲搖桿y軸移動的距離；s小于10時，表示有車通過，橫桿抬起，否則，橫桿落下；x大于y表示橫向移動，橫桿落下，y大于x表示縱向移動，橫桿抬起。其執(zhí)行arduino程序如下，等待兩秒是保證車安全通過。
相比上面教學內(nèi)容增加兩個難點：一是邏輯關系復雜包含順序、選擇、循環(huán)結構的嵌套，在理清邏輯關系的基礎上才能駕馭；二是熟悉Arduino編程語言語法結構，并用其將邏輯關系表達出來。創(chuàng)新應用可在深度上挖掘，設計出更智能化的作品。
4 結語
創(chuàng)新教育是一種培養(yǎng)學生創(chuàng)造與創(chuàng)新能力的新型教育方式，提倡在真實情境下學習、從生活中學習。該次創(chuàng)新教育課程設計內(nèi)容選自與學生接觸緊密的智能交通系統(tǒng)，以此為主題展開討論，激發(fā)學生興趣，引導學生關注生活，樹立處處留心皆學問的學習理念。
創(chuàng)新課程采用項目化的教學方式，由智能交通系統(tǒng)為中心，向外發(fā)散到智能汽車、智能紅綠燈、智能車庫，每個部分又引出更多的知識點（如，智能紅路燈引出路燈、流水燈、led燈等），豐富創(chuàng)新課程教學內(nèi)容，體現(xiàn)知識有用性；創(chuàng)新課程教學目標區(qū)別于傳統(tǒng)課程的知識堆砌[5]，強調(diào)知識的橫向縱向聯(lián)系。創(chuàng)新課程沒有標準答案，每個學生的想法都是智慧的萌芽，都會得到老師同學的認可，找自己的存在感，參與意識更強烈；更容易保持學習的激情、增強學習信心，在學習的過程之中更容易生成新的創(chuàng)意。
創(chuàng)新課程是課堂教學的有效補充，將基礎教育獲得的碎片化知識整合，結合實際加以應用，強調(diào)知識的有用性，從而調(diào)動學生的學習積極性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新、實踐能力。
參考文獻
[1] 梁森山.中國創(chuàng)客教育藍皮書[M].北京：人民郵電出版社，2016.
[2] 萬佑紅，將國平.機器人教育與大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索[J].電氣電子教學學報，2005，27（4）：6-8.
[3] 王同聚.Scratch與機器人共融在教學中的應用與實踐――以中小學機器人教學為例[J].中小學信息技術教育，2015（8）：76-79.
