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智能交通系统( ITS )与现代汽车技术
编辑:无殇蝶舞 识别码:21-1126281 12号文库 发布时间: 2024-09-02 13:56:05 来源:网络

第一篇:智能交通系统( ITS )与现代汽车技术

智能交通系统(ITS)与现代汽车技术

李克强连小珉侯德藻高锋(清华大学汽车工程系)

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1智能交通系统概述

1.1 智能交通系统的概念

ITS是智能交通系统的英文缩写(Intelligent Transportation Systems, ITS),作为一个新概念的提出,始于二十世纪八十年代中期美国加州的PATH(Program on Advanced Technology for the Highway)及欧洲的PROMETHEUS(Program for a European Traffic with Highest

Efficiency and Unprecedented Safety)项目。在此之后,不仅欧美日等发达国家将其作为大型国家项目在推进,也得到世界其他许多国家的重视。智能交通系统可以定义为:利用现代计算机、信息、通信、控制技术把车辆、道路、使用者紧密结合起来,以解决汽车交通事故、堵塞、环 境污染及能源消耗等问题为目的的基于智能化、信息化的汽车交通系统。

ITS功能可分为安全、畅通、环保三大部分,如图1所示。

图1 ITS功能图

1.2 智能交通系统的基本构成

智能交通系统是一个涉及众多领域的复杂工程应用系统,主要由以下应用系统组成:

⑴.先进的交通管理系统ATMS(Advanced Traffic Management Systems)

通过旅行时间测定、突发事件检测等实时处理来把握交通状况,进行先进的交通管理。该系统有一部分与ATIS共用信息采集、处理和传输系统,但是ATMS主要是给交通管理者使用,它将对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监测,根据收集到的信息,对交通进行控制,如:信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。在进行交通的管理时,通过车载机及信息提供装置实施对驾驶员的路线引导。为防止由交通事故引发的二次损失,在尽早发现交通事故、实施相应的交通管制的同时,通过车载机或其他信息提供装置将交通管

制信息提供给驾驶员。ATMS的代表系统是:交通信号控制、电子收费系统(ETC)等。

⑵.先进的交通信息服务系统ATIS(Advanced Traveller Information Systems)

先进的交通信息服务系统是建立在完善的信息网络基础上的。交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备,可以向交通信息中心提供各处的交通信息;该系统得到这些信息并通过处理后,实时地向交通参与者提供道路交通信息、公共 交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息;出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。更进一步,当车上装备了自动定位和导航系统时,该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。随着信息网络技术的发展,科学家们已经提出将ATIS建立在

因特网上,并采用多媒体技术。这将使ATIS的服务功能大大加强,汽车将成为移动的信息中心和办公室。ATIS的代表系统是:行驶线路诱导系统、自动导航系统。

⑶.先进的车辆控制与安全系统AVCSS(Advanced Vehicle Control and Safety Systems)

AVCSS是ITS在车辆工程中的具体应用平台,该系统是用于帮助驾驶员正确驾车,防止碰撞系统是其核心。AVCSS可以分为两个层次:第一层次可称为车辆安全辅助驾驶系统,该系统有以下几个部分:车载传感器(微波雷达、激光雷达、摄象机、其他形式的传感器等)、车载计算机和控

制执行机构等,行使中的车辆通过车载的传感器测定出与前车、周围车辆以及与道路设施的距离和其他情况,车载计算机进行处理,对驾驶员提出警告,在紧急情况下,强制车辆制动。第二层次是车辆自动驾驶系统,装备了这种系统的汽车也称为智能汽车,它在行使中可以做到自动导向、自动检测和回避障碍物,在智能公路上,能够在较高的速度下自动保持与前车的距离。智能汽车只有在智能公路上使用才能发挥出全部功能,如果在普通公路上使用,它仅仅是一辆装备了辅助安全驾驶系统的汽车。;

⑷.商用车运行管理系统(CVO: Commercial Vehicle Operations)

它主要是提高载货车运行效率的系统,主要功能包括掌握现在位置、货物信息的传递管理以及车辆重量的自动测定等。

⑸.先进公共交通系统(APTS: Advanced Public Transportation Systems)

它将公共汽车、火车、HOV(高效运载车辆)等公共交通运输工具相互联系起来,以提高整个运输体系的效率。

⑹.先进地方交通系统(ARTS: Advanced Rural Transportation Systems)

它具有郊区的突发事件检测、肇事车辆位置检测、SOS系统等功能。

2.智能交通系统与智能汽车技术 2.1 ITS与智能汽车、汽车主动安全性等的相互关系

由前面的介绍可以知道,智能交通系统与智能汽车技术有着密切的关系,而智能汽车技术现阶段的主要任务是提高汽车行驶安全性。为将事故防患于未然,通过车辆及道路的各种传感器掌握道路、周围车辆的状况等驾驶环境信息,通过车载机、道路信息提供装置等实时地提供给驾驶员,并进行危险警告,最终实现自动驾驶。

基于ITS的汽车主动安全性:主要指AVCSS中的汽车辅助安全驾驶系统具有的特性。即利用现代信息技术,传感技术来扩展驾驶人员的感知能力,同时自动从路况、车况及驾驶员的综合信息中判断是否构成安全隐患并给与提示,在紧急情况下,能自动采取措施控制汽车,使汽车能主动

避开危险,保证车辆安全行驶。传统意义上的汽车主动安全性:通过提高汽车制动性、操纵稳定性、舒适性及提高灯光、视野等方面,保证车辆安全行驶的性能。两者的差别在于前者采用了通过现代计算机、信息、通信、控制技术把车辆、道路、使用者紧密结合起来的智能交通系统的思 想。

汽车主动避撞系统是利用现代计算机、信息、通信、控制技术,在紧急情况下,能自动采取措施控制汽车,使汽车能主动避开危险,保证车辆安全行驶的系统。

有关 ITS、AVCSS、智能汽车、汽车自动驾驶、汽车辅助安全驾驶系统、汽车主动安全性、汽车主动避撞等相互关系是范围逐层缩小并特定。

2.2 ITS中汽车自动驾驶系统的研发历程

国外汽车企业及研究机构已投入了巨大的人力物力对ITS中与车辆工程密切相关的汽车辅助安全驾驶系统进行研究和开发,汽车辅助安全驾驶系统的重要作用可以由Diamler-Benz公司及美国交通部AHS项目的结论表述。

Diamler-Benz 公司通过大量的实验及分析提出:

(1)只要在事故前 2 秒钟采取措施,几乎所有的交通事故都能避免。

(2)现阶段,汽车的安全性还主要取决于驾驶人员的操纵。因驾驶员失误(判断失误、决策失误及操纵失误等)引发的交通事故占90% 以上, 且随着高速公路的快速发展、车流量逐渐增大、车速不断提高,人的驾驶能力更显不足,从而导致交通事故频频发生。

美国交通部主持的AHS项目指出,只有采用了汽车自动驾驶系统才可能实现以下目标:

(1)道路交通安全:只要系统不误动作,就不会发生碰撞事故;

(2)增加道路交通容量:每车线容量增加2至3倍,提高区域行驶速度;

(3)强化机动性:缩短并能预测人和物的移动时间,保证恶劣气候下的行驶操作方便性及可靠性;

(4)降低环境负荷:减少新建道路及扩建道路的必要性,降低油耗及尾气排放。

ITS领域的最早研究应属汽车自动驾驶,可分为三个时期:

1970年代:第一期

1970~1980年代:第二期

1980年代后期~现在:第三期

2.2.1第一期的汽车自动驾驶系统(1950~1970年代)

该自动驾驶系统通过在道路上铺设制导电缆,进行横向行驶控制(转向控制)来实现的。美国的RCA项目、GM、Ohio 州立大学、欧洲的英国道路交通研究所、德国Siemens公司,日本的机械技术研究所等都开展了相关研究。

使用制导电缆的自动驾驶系统的优缺点:

(1)恶劣气候下(雨雪天)能有效使用

(2)需要制导线缆的埋设及专用供电,难以实用化

在应用方面,第一期的汽车自动驾驶系统在普通的道路上几乎未能实用化,仅有一些专门的用途,例如可用于专线自动驾驶或巴士停车站附近的局部自动驾驶、实验场内汽车的各种实验、复模式巴士(专用道上自动驾驶,普通道上手动驾驶)、货场内的专用驾驶等。西门子的应用是 用于轮胎实验,瑞典、德国用于专线自动驾驶或巴士停车站附近的局部自动驾驶。

2.2.2 第二期的汽车自动驾驶系统(1970~1980年代)

进入1970年代以后,自动驾驶系统研究的焦点是基于机器视觉的自主型汽车自动驾驶系统。国际范围内对此方面的研究首先从日本开始。1978年,日本机械技术研究所进行了世界上首次基于机器视觉的自主型汽车自动驾驶系统道路试验,实验速度达30km/h。1980年代后期,日产与富

士通联合研制了PVS自主型自动驾驶汽车,具有自动回避静止障碍物及夜间、雨天等恶劣天气下自动驾驶的功能。同时美国和欧洲也在此方面做了很多研究工作,主要有美国Maryland大学等在80年代前期开发的ALV军用无人侦察越野车,Carnegie Mellon大学在80年代后期开发的Navlab自动

驾驶车,德国Munich联邦国防大学在80年代后期开发的VaMoRs自动驾驶车,到80年代末,该车时速已达90km/h。此外还有许多其它的汽车企业、大学及研究所也对汽车自动驾驶系统及相关单元技术进行了广泛的研究。

第二期自动驾驶系统的研究特点是:

(1)不再需要特殊的道路基础设施

(2)不再以汽车交通为唯一目的,而是考虑其它的特殊用途

(3)系统与单元技术并重,为第三期研究工作的开展打下了基础

2.2.3 第三期的自动驾驶系统(1980年代后期~现在)

第三期的自动驾驶系统主要是基于ITS的一些国家项目,与第二期的不同点在于第三期的自动驾驶系统以解决现行汽车交通问题为明确目的。这一时期自动驾驶系统的发展重点仍然在欧洲、美国及日本。

欧洲在此方面的研究主要有:

(1)PROMETHEUS中的自动驾驶系统

PROMETHEUS 项目是以欧洲汽车厂家为中心,以AVCSS 为重点,从1986年开始历经八年的大型项目。该系统广泛采用了机器视觉及雷达技术,包括车线保持辅助系统及自动避撞系统。

(2)T-TAP项目

该项目始于1995年,不仅面向道路交通,而且包括铁道、航空及海上运输。其中的车辆控制系统包括自动避撞系统、驾驶员健康监视系统、交通管制与ACC组合系统及卡车队列控制系统。

(3)AVG、ISA项目

AVG是继1995、96年日本建设省的AHS项目及1997年美国的AHS项目后于1998年在荷兰开展的车辆自动制导项目。它不仅有T-TAP、PATH等的自动驾驶,还有机场用的无人驾驶车及港湾用的复式驾驶卡车。

ISA是1998年在瑞典大规模展开的项目,其通过路车通信,当接收到超过规定车速而驾驶员仍然在操作的信息时,使加速踏板变得异常沉重,从而抑制超速。

美国在此方面的研究主要有:

(1)PATH项目中的汽车自动驾驶系统

PATH项目是加州的ITS项目,以增加道路容量来减小道路堵塞为目的,其中的汽车自动驾驶系统的研究是以加州大学柏克利分校为中心,以AVCSS为重点的大型研究项目,包括横向控制和保持车间距离的车队列纵向行驶控制。横向控制主要利用埋设在行驶路线上的永久磁铁列来保持车

线,可以减小车道宽度,增加车道数,从而增加道路容量。车队列行驶控制包括车间距离和车速控制,可以减小车间距离,从而增加道路的容量,减小碰撞损坏。

(2)AHS项目中的自动驾驶系统

AHS是由美国交通部主导的以汽车自动驾驶为重点的大型研究项目,以实现减轻交通堵塞、提高安全和防止大气污染为目的,1997年8月在加利福尼亚进行了示范性试验。主要研究内容包括:

·车队列行驶包括利用道路上的磁性标志进行横向控制和基于车间距离雷达及车间通信的纵向控制。

·单独多种车辆采用了单独车辆独立控制的设想,与车队列控制相对应,完成了基于机器视觉的自主型驾驶。

·替代技术采用具有雷达反射性的胶带状材料替代常规的路面磁性标志,完成了自动驾驶试验。

·道路基础设施诊断车辆为维护磁性标志及自动驾驶用道路设施的维护和管理,开发基于机器视觉的自主型行驶的诊断车辆。

·大型卡车的ACC。

(3)IVI项目中的自动驾驶系统

IVI是继AHS项目后,以车辆安全辅助驾驶为中心的项目。研究成果已先后应用于轿车、巴士、卡车及特种车等领域。

日本在此方面的研究主要有:

(1)ASV项目中的自动驾驶系统

ASV是以日本运输省为主导的,由各大汽车厂商参与,历经九年的大型研究项目。该项目分两期完成,第一期(1991~1995)主要包括概念设计、单元技术研究、系统技术研究、试验车制作和模范试验的实施;第二期(1996~202_)主要包括开发目标的设定、单元技术实用化及系统综

合技术研究开发、实际试验车制作和实际试验的实施。其中的自动驾驶系统包括与道路基础设施相协调的自动驾驶系统和自主型自动驾驶系统。

(2)SSVS项目中的自动驾驶系统

SSVS项目是由日本通产省主导的大型研究项目,其中的汽车自动驾驶系统包括基于车间通信和车间距离测定的协调型自动驾驶系统和基于电动汽车的自动驾驶系统。

(3)ARTS项目中的自动驾驶系统

ARTS由日本建设省主导,包括ETC和AVCSS的相关项目。

2.3 ITS中汽车自动驾驶系统的单元技术

2.3.1汽车自动驾驶系统应具有的功能

(1)检测出路线并使车辆沿其行驶的横向控制

(2)车辆跟踪行驶时控制车速及车间距离的纵向控制

(3)检测出行驶过程中遇到的障碍物并能自动回避

(4)维持小车间距离的车队列行驶时所需的车辆间通信

2.3.2横向控制技术

(1)利用制导电缆的横向控制

(2)利用磁性标志列的横向控制

(3)利用机器视觉技术的自动驾驶

(4)利用具有雷达反射性带子的横向控制

2.3.3纵向控制技术

(1)利用激光雷达测车间距离的纵向控制

(2)利用毫米波雷达测车间距离的纵向控制

(3)利用机器视觉技术测车间距离的纵向控制

(4)利用车间通信及车间距离雷达的车队列(platoon)行驶纵向控制

2.3.4 行驶过程障碍物的检测技术

(1)利用机器视觉技术的检测

(2)利用激光雷达检测前行车辆

(3)最初的机器视觉技术以识别障碍物为目的

2.3.5行驶过程车车间通信技术

(1)数台自动驾驶汽车之间协调行驶时必须的技术

(2)PROMETHEUS项目中用的是57GHz波,TDMA协定

(3)T-TAP项目中的Chauffeur所采用的是5.8GHz波

(4)日本最近开始使用紫外线或FM波

第二篇:智能交通系统(ITS)市场分析和个人市场拓展规划

智能交通系统(ITS)市场分析和个人市场拓展规划

根据几日来对于公司课件的学习,以及网上资料的查阅,现将我对于智能交通系统(ITS)的市场分析以及个人市场拓展规划罗列如下:

第一部分:智能交通系统(ITS)市场分析

一、市场背景

随着社会的发展和技术的进步,交通管理和交通工程逐步发展成智能交通系统。智能交通系统是在较完善的道路设施基础上,将先进的电子技术、信息技术、传感器技术和系统工程技术集成运用于地面交通管理所建立的一种实时、准确、高效、大范围、全方位发挥作用的交通运输管理系统。它是充分发挥现有交通基础设施的潜力,提高运输效率,保障交通安全,缓解交通拥挤的有力措施。

近年来,我国交通运输行业全面推进信息化建设,交通智能化取得长足发展。以示范、试点工程建设为依托,不断提高信息资源开发利用水平,在交通运输动态信息采集与监控、交通信息资源整合开发与利用、交通运行综合分析辅助决策和交通信息服务四个方面取得了较好的成效,公路交通信息化发展开始进入协同应用和综合服务的新阶段。

智能交通运输系统对城市建设的格局,尤其是对道路建设的格局产生重要影响。首先,它要求城市道路建设的基础设施更加完备,可以提高城市道路的等级水平。其次,智能交通运输系统的建设可以影响城市的土地使用状况,减少道路用地,提高土地的利用率和利用水平,扩大道路的容量。这样,与大量投资于道路建设来解决城市交通问题来对比,不仅节约了大量的资金,而且保持了城市建设和发展的可持续性,为城市的发展预留了更多的空间。

《公路水路交通运输信息化“十二五”发展规划》指出:“十二五”期间,我国将建立更加全面、高效的交通运输运行监测网络,进一步提升交通运输信息资源的深度开发与综合利用水平,交通运输系统全网联动、协同应用程度进一步提高,在提升运行效率、服务公众出行方面取得明显突破。

长远来看,我国的智能交通系统具有广阔的发展前景,将在交通运输的各个行业和环节得到广泛应用。但从目前国内经济发展水平、交通发展战略、路网建设规模、道路交通管理以及ITS在中国的研究与应用情况,在未来几年内,ITS主要应用于我国的城市交通和城际交通这两个领域。“十二五”期间,中国在200个以上的大中型城市建立城市交通指挥中心。中心将集公安交通综合业务管理、视频监控、信号控制、交通信息检测、GPS车辆定位、通信调度指挥及交通信息发布等系统于一体,最大限度地利用现有交通管理设施和交通信息,以最小的资金投入和最大的性能指标实现面向中等以上城市的交通管理部门业务管理规范,科学组织交通,提高现有道路通行能力,提高应对突发事件的快速反应能力,逐步实现交通管理现代化。在城际交通方面,伴随着中国高速公路投资规模的不断扩大,建设里程的不断增加,高速公路管理所需工程设施,特别是高速公路的通信、监控和收费系统需求量将不断扩大。目前我国已实现了跨省区市高速公路的联网收费管理和跨省区市示范工程,未来将进一步实现跨省区市区域联网收费,从而实现高速公路管理的网络化、信息化。

二、市场容量

中国智能交通系统已从探索进入到实际开发和应用阶段,且保持着高速的发展态势。202_年中国智能交通市场规模保持了高速增长态势,包含智能公交、电子警察、交通信号控制、卡口、交通视频监控、出租车信息服务管理、城市客运枢纽信息化、GPS与警用系统、交通信息采集与发布和交通指挥类平台等10个细分行业的项目数量达到4527项;市场规模达到163.3亿元,同比增长21.68%。各地政府高度智能交通建设,将其列为主要政务之一。202_年,智能交通行业整体市场规模持续增长。

从发展的趋势来看,物联网和智能交通的结合将是必然的选择,物联网、云计算等现代信息技术处理能力将成为未来智能交通发展的核心技术。从长期发展趋势来看,一线城市的智能交通市场竞争相对更加激烈,而未来二三线城市的智能交通也将获得更快的发展。

三、市场格局

目前国内智能交通系统行业逐渐从前期走向快速发展阶段,但地区差异明显。由于交通行业信息化需求复杂,覆盖面较大,使得细分市场众多,市场的集中度较低,整个行业中没有处于绝对市场领先的企业。目前国内从事智能交通行业的企业约有202_多家,主要集中在道路监控、高速公路收费和系统集成环节。目前国内约有500家企业在从事监控产品的生产和销售。

四、前景预测

“十二五”期间,随着公路、铁路、城轨、水路、航空建设的进一步加快,智能交通行业的发展必将加快其步伐,预计未来几年仍将以超过25%的年增长率高速增长。目前在全国2300个县级以上城市中,近半数以上的城市不同程度地安装了现代化的交通管理技术系统,“十二五”期间,我国将在200个以上的大中型城市建立城市交通指挥中心,城市智能交通投资约450亿,高速公路智能交通系统投资约350亿,其它智能交通系统投资大概300亿。由此可见,未来几年我国智能交通产业发展空间巨大,前景广阔,商机诱人。

五、面临挑战

尽管我国智能交通前景广阔,属于产业升级受益行业,未来高成长趋势明显,但也面临着不少困难和挑战。其一,由于物联网技术在智能交通领域应用的架构尚未明确,标准体系不健全、不统一,规模经济不够,盈利模式未可定,大大增加了企业的应用成本,不利于智能交通的推行;其二,传感器成本、性能和寿命,在技术上与交通应用的要求还不相适应,传感、支撑网络也尚未建立,地址资源严重缺失,行业数据中心特别是部级层面的行业数据中心尚未真正广泛创建,影响智能交通深入应用;其三,关键技术仍受制于人,研发急需突破。目前国内70%以上的智能交通高端市场被国外企业抢占;其四,智能交通研究和示范应用点分散而不成体系,技术参差不齐,市场竞争秩序也不完善,也给整个智能交通行业的发展带来负面影响;其五,目前国内智能交通IT企业多数规模较小,企业稳定性相对较弱,国际厂商加紧抢占市场,企业业绩波动幅度或加大。

六、先创公司的优势

1、完善的产品及解决方案

先创公司针对公安、交警、交通等部门对于治安管理、交通管理、交通规划等方面的需求,推出了高清闯 红灯电子警察系统、高清治安卡口系统、区间测速系统、停车场数据采集系统、视频交通信息采集系统、交通指挥中心集成指挥调度平台系统、城市智能交通诱导系统等产品和系统解决方案;针对有安防需求的用户,推出一系列的高清安防监控产品及相关行业的解决方案。

2、完全的自主知识产权

先创公司依托强大的技术安全的自主和研发实力,推出的系列产品及解决方案均具有自主知识产权。基于此,我们可以及时为用户提供产品和系统升级服务和定制性服务,以满足不同用户的特殊要求。

3、领先的技术优势

先创公司在图像成像和处理方面进行了大量基础性的研究测试工作。同时针对ITS和安防监控的实际应用需求,对某些具体的产品形态也进行了大胆创新,拥有一批业内领先的技术优势: A、高清成像系统综合控制技术

为解决在ITS应用领域普遍存在因环境强眩光,暗光,杂光,反射光等不利条件造成成像质量不高的问题,先创公司在业内率先开发高清成像系统综合控制技术,通过采用光感提前测光+“晶晰”动态滤光+图像修正手段及建立控制参数匹配数字模型,实现与外界光照环境的联动自适应控制,能有效解决各种不良光照条件成像问题。此技术已经获得专利。B、先进的号牌识别算法

作为图像处理应用技术的一种,号牌识别在ITS领域广泛使用。目前号牌识别算法一般采用单一的模式匹配算法或者神经网络算法,对汉字、字母和数字都采用相同的计算方法,不能兼顾识别准确率和识别速度的要求。先创公司推出的号牌识别技术采用模板匹配和神经网络并行计算的识别算法,对于汉字、英文和数字混杂的识别,分别采用粗分类和面向汉字的双进程计算方法、面向字母的双进程计算方法、简单的数字神经网络方法,可以有效缩小检索范围,充分利用模板匹配和神经网络算法各自的识别识别优点,在提高识别准确率基础上,还能进一步提高识别速度。此算法已经获得专利。C、领先的视频检测技术

视频检测技术在ITS领域应用广泛。先创公司自主研发的视频检测技术将“背景查分法”、“相邻帧差分法”和“光流场法”三种主流的视频检测算法进行了有机整合,有效克服了阳光、阴影、光照不足、雨雪的影响,并独特性的实现了夜间无光照环境下的车辆检测功能,检测率及检测效率都有很大提高。此技术已获得专利。D、创新的产品形态

在号牌识别技术基础上推出停车场车牌数据采集系统增强了对停车场的车辆的数据挖掘及管理:

在微波及线圈等车辆检测的技术上,推出了城市智能交通诱导系统,有效的减少在城市路面发生的交通事故和停车问题。E、先进的低照亮的监控的应用

在于低照亮的环境中监控的应用,除了采用了宽动态的技术外提升应用外,先创公司还在摄像机中使用全球领先的星光级传感器技术,可达到0.001LUX星光级低照度下的实时显示。F、方便的分布式集成化的管理

开发的软件系统都是基于开放式标准设计,方便系统功能的完善和扩展,系统容量不再依赖于传输及节点设备,而是可以任意扩容,随时接入,提供了无限升级的可能性。同时系统还预留有第三方系统接入端口,能够与与其他系统进行对接。

4、强大的系统集成及工程实施能力

先创公司在ITS和安防监控领域实施了一大批具有代表性,如:省、市、县三级治安卡口稽查布控系统、高速公路多区间超速监控系统、高速公路智能化管理系统、城市智能交通管理系统、平安城市监控系统等技术含量高、包含内容多、施工难度大的集成项目,形成了在系统集成及工程实施的突出优势。

第二部分:个人市场拓展规划

有了前期对于行业和产品的分析,就可以进入市场去打拼。而怎么进入市场,怎样开拓市场是目前摆在我面前最棘手也是最重要的工作。现我将我的一些看法和思路列举如下:

一、市场调查

前面的分析和研究是着眼于宏观的大环境,现在我面临的市场是在四川的某一个市、某一个县甚至是某一个区,而这些市场的项目情况怎样呢?需要我做大量的调查工作,从而从中寻找我的目标客户和潜在客户。A、目的

了解我所属区域客户的基本情况,包括客户目前智能交通建设的规划、智能交通建设的基本情况、计划建设内容、计划资金情况、大致启动时间、竞争对手情况等等。B、内容

.客户智能交通建设规划:通过了解客户对于本区域内智能交通的整体规划,我们可以根据客户的需求提供给客户一套长期以及短期内的全套解决方案,以表现我们既能解决客户目前所存在的问题,也能帮助客户做中长期的设计,引导客户按照我们的建设思路进项建设,有效屏蔽掉竞争对手的参与。

.客户智能交通建设的基本情况:重点了解客户哪些区域已经建设或者正在建设,哪些区域暂时还没有建设,通过对于此项内容的了解发现我们的目标客户和潜在客户,便于以后做为重点跟进的目标。.客户计划建设内容:据我所知,在政府行业基础建设的计划往往会在建设之前提前进行规划、申报和审批(一般是在上一年)。对于已有项目建设计划的客户,我可以根据客户建设的时间表,做为我销售进程的时间点。

.客户计划项目资金情况:在实际的项目操作中,往往会出现客户计划建设的内容远远超出计划项目资金的情况,了解到这一情况可以对于客户进行适当的引导,指出以后在建设过程中会出现的一些问题,使客户了解到项目建设的真实情况,达到保证项目建设效果的目的。.竞争对手情况:俗话说“知己知彼才能百战百胜”,充分了解到我们竞争对手在客户项目中所处的位置和作用,对于整个项目的成败有着举足轻重的作用。当然如果竞争对手已经搞定客户,想要了解到他们的情况是非常困难的,这就需要我们通过多种渠道去打探信息,比如伪装成代理商、从与自己比较熟悉的其他客户处等等。C、方法.网络调查

网络调查可以了解到我所属区域内客户已经建设或正在进行的项目情况,可以查找各大招投标网站,上面的信息很详细,项目内容、中标金额、中标单位一目了然。

.上门拜访

上门拜访是最直接也是必须要进行的销售基本步骤,上门拜访除了可以了解到客户项目的一些基本信息,更关键的是要与客户建立和保持良好的关系,取得客户的信任,使得客户放心将项目交由我们。

二、重点客户的确定

有了以上对于我所属客户基本情况的了解,有了数据和分析,我就要确定我的重点目标客户。我的目标客户选择遵循三个原则:有计划、有需求、有资金。

.有计划:就是说客户目前已经有了建设的一些规划,上级主管部门已经同意建设。

.有需求:在我了解到的信息中,客户有明确的建设目的,希望通过智能交通建设,解决目前他们存在的一些问题。

.有资金:明确在客户处了解到项目的资金问题已经落实,是财政拨款还是自筹资金。

三、重点跟进

重点客户的跟进是项目成单过程中最重要的一部分,需要做好充分的准备和分析,谨慎行事,注意方法。

1、以产品为主的引导,通过对先创公司产品系统的学习和消化,总结出适合于项目具体情况的产品优势,针对客户的需求(痛处)进行逐一解决,并且给客户规划出项目实施以后的美好远景。在政绩上能给与客户充分的保证。

2、以做关系为项目推进的重点,目前的智能交通行业没有一家独大的公司,也没有一无是处的公司,在产品同质化竞争的今天,与客户的良好关系才是项目成败的关键。方法是在保证客户政绩的同时,也能给客户带来其他的个人价值,使得客户得到“双赢”。当然这些办法我们能想到,竞争对手也能想到,甚至有些客户竞争对手已经先于我们接触到客户,这就需要我在与客户的接触中更加讲究方法和技巧,给予客户不一般的印象,与客户交朋友,投其所好,着重于客户的感受。

3、注意上层关系的掌控。在刚开始的拜访中我接触到的往往只是项目的设计者和使用者,而并非决策者。使用者和设计者可以给决策者做一些建议,但是决定决策者选择的因素很多,大多都来自竞争对手的干扰和破坏。在项目中也许我们前期的工作做了很多,也达到了很好的效果,项目推进情况也不错,但是到了招投标阶段,由于没有做好上层领导的关系,使得在竞争对手的作用下,让领导选择了竞争对手的例子很多。这个是我在以后的工作中必须要注意的问题。

4、在实际的招投标阶段,要做了工作还很多。还包括做好招标公司的工作,弄清楚评审专家的情况等等,这需要具体的项目做具体的分析和操作。

四、区域划分

关于区域的划分,公司领导也知道我是从教育行业来到ITS行业,我的资源都在原来的教育行业,如今来到ITS行业我所能用到的是我的专业销售技能和方法,至于行业的关系层面说句实话的确不是很多,这需要我在以后的工作中去建立和累积。

如果公司能将一些已经有了关系基础的区域交给我,这样更能够发挥我项目推进的优势。我将尽我最大的努力去维系和发展既有关系,并且着力于新客户的开发。

如果公司需要我去开发一些新的区域,我的目标性不是很强,绵阳、德阳、广元、广安片区;自贡、内江、宜宾、泸州片区;雅安、眉山、乐山、峨眉片区均可。我服从公司的安排

以上是我对于智能交通(ITS)的市场分析和个人的市场拓展固话。其实通过这几天对于行业的了解和对产品的学习,特别是看到智能交通行业的广阔发展前景,我非常的希望能够在公司的平台上有所发展。可能刚开始需要我到销售一线去打拼,但是我的愿景还是在有所成绩以后得到我自己的团队,通过团队管理和项目监控,发挥我更大的作用。如果我的能力达不到公司的要求,也请公司领导直接告诉我,只要我是努力了,也能无怨无悔。

同时我也会保持我以往的活力和动力,希望能在业务上有所发展和突破,多成单,给公司创造价值,也得到自己所需要的东西。另外我也希望因为我的加入,能给销售团队,甚至是公司带来新的气象,与其为了工作而工作,不如充分的享受工作,从工作中找到成功的喜悦。

我想只要我能一直保持我的信心和决心,就一定能达到我的目标,攀登上我事业的另一个高峰。

谢谢!

赵锐

202_年3月5日

第三篇:浅谈智能交通系统

浅谈智能交通系统

智能交通系统(Intelligent Transport System ,简称ITS)智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成 运用于整个交通运输管理体系,而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合运输和管理系统。

一、国内外研究开发现状

从国际上智能交通系统的发展历史来看,各国普遍认为起步于60-70年代的交通管理计算机化就是智能交通系统的萌芽。随着社会的发展和技术的进步,交通管理和交通工程逐步发展成为智能交通系统,但是智能交通系统与原来意义上的交通管理和交通该有着本质的区别,智能交通系统强调的是系统性、信息的交互性以及服务的广泛性,其核心技术是交通流理论、信息技术、通信技术、智能控制技术和系统工程等。

我国的ITS研究和实施起步较晚,90年带中期以来,在交通部的组织下,我国交通运输界的科学家和工程技术人员开始跟踪ITS技术,并取得了长足进步。我国政府在继续加快基础建设的同时,已提出将智能交通作为我国未来交通运输领域发展的重要方向和有限领域予以重点支持。

1998年1月交通部扑住成立了国家智能交通系统工程研究中心,依托单位为交通部公路科学研究所。在交通部的组织下,该中心承担了部重点科研项目“智能交通系统发展战略研究“。通过开项目的研究,提出我国智能交通系统发展的整体框架,为交通运输界提供指导性意见。在”十五“期间,由科学技术部牵头,国家智能交通系统工程技术研究中心承担、全国20余所高校和研究所参与的国家重大攻关项目”ITS体系框架“和”ITS标准体系及关键标准制定“已经通过国家坚定。这将为我国顺利实施ITS 打下良好的基础。由于ITS能取得巨大的社会效益和经济效益,国家政府部门的重视,已经产业化所带来的巨大利润,国内一些公司也纷纷介入其中。这些公司大致可以分为两类,一类是新兴的IT 公司,一类是一直从事交通工程的公司。国内在ITS 领域的总体水平是处于初级发展阶段,由于缺乏在交通领域和信息领域的交流与合作,以及没有实际ITS的经验,还没有成熟完善的系统可以应用于实际。总的来说,我国的ITS尚处在起步阶段,实际应应用的硬件设备大都采用国外的进口设备,以欧、美、日的产品为主,国内自主开发的系统仍出在使用阶段。

二、智能交通的应用

北京市智能交通系统建设一直处于国内城市智能交通系统发展的前列,但与国际先进水平相比还有相当的距离。尤其是将在北京举行的202_年ITS世界大会和202_年奥运会,对北京市智能交通系统提出了更高的要求和更大的挑战,这促使北京需要进一步全面推进智能交通系统建设。北京在智能交通方面建立几大应用系统。

1、交通综合信息平台与服务系统

交通综合信息平台是北京市智能交通系统的支撑层,是连接其它9个应用系统的枢纽,负责全市综合交通运输系统信息的存贮、处理和发布,是北京市智能交通系统的核心建设内容。该平台将于202_年之前完成一期工程建设,可以实现向政府交通管理部门提供决策支持,向社会公众提供多方式、全方位的交通信息服务,为202_年奥运会的成功举办创造条件。

2、客运枢纽站运营调度管理与乘客信息服务系统

北京动物园公共汽车枢纽站运营调度管理与乘客信息服务系统示范工程已于202_年7月正式启用,实现了枢纽站内运营车辆的实时优化调度,是国内公共交通行业第一个拥有智能调度系统的大型综合性枢纽站。它的启用,能实现乘客的集中、立体化换乘,有效缓解周围一带的交通拥堵状况。

3、公共电汽车区域运营组织与调度系统

公共电汽车区域运营组织调度将根本改变“一线一调”的传统调度方式。通过对区域内公交车进行统一组织和调度,提高公交线路的调配和服务能力,实现区域人员集中管理、车辆

集中停放、计划统一编制、调度统一指挥,人力、运力资源在更大范围内的动态优化配置,降低公交运营成本,提高调度应变能力和乘客服务水平。

4、南中轴路大容量快速公交智能调度系统

目前,大容量快速公交系统运量大、服务效率高,较之轨道交通建设周期短、投资省而受到了普遍关注。北京市南中轴大容量快速公交系统于202_年年底试运营。通过智能化的调度和信号优先手段保证车辆的快速、准点运行,通过方便的售检票系统和完善的乘客信息服务保证服务质量。

5、出租车智能指挥调度系统

北京市出租车智能指挥调度系统是以GPS为基础,乘客可以通过电话或者网络叫车,通过智能调度平台实现预约服务和快速派车,实现出租行业的品牌竞争。由此乘客可以得到更加安全、舒适的乘车环境和高水平服务,空驶率的降低可以释放宝贵的道路资源,缓解交通拥堵。

6、高速公路不停车收费(ETC)系统

通过安装在汽车上的电子标识卡与安装在收费道旁的读写收发器,进行快速数据交换,实现车辆的不停车收费,不仅可以解决收费站的排队问题,而且还可以进行交通需求管理,进行交通监视、事件检测、驾驶员信息采集和各种费用的自动收取等。

三、我国智能交通系统发展的重点方向之一——信息化公交系统

信息化公共交通系统的目的是通过以信息技术等对传统公共交通系统进行技术改造,从技术上落实公共交通优先发展的战略,提高公共交通系统的服务水平和管理水平,争取实现在城市客运交通中占有较大的运量分担比例,达到城市土地空间资源、能源的高效使用,保证系统的安全运行,提供高品质的客运服务。

为实现这一目标,信息化公共交通系统需要具备如下功能特征:

● 具有公交运行基础数据的采集能力和手段,保证系统的数据源基础。这些基础数据包括:以公交站点上下客人数为主的交通需求数据、公交车辆运行车速及站点停靠时间数据、车辆驾驶状态数据等。考虑到公交运行的特殊性,这些数据的采集主要由公交车辆车载设备承担。

● 有效的数据管理和分析能力,包括操作型数据管理和分析型数据管理。其目的是保障日常运营的高效管理、规划和调度的科学决策分析,以及对公众提供高质量的信息咨询服务。

● 对用户友好、高效的信息发布能力,包括为公众提供公交信息服务(例如车辆到站时间预测,车辆满载状态情况通报,根据起迄位置和服务要求的出行路线查询等),对管理者提供的实时系统状态查询、历史数据分析服务,支持决策者制定交通发展政策及规划的宏观信息分析等。

● 为支持科学管理和决策所必需的系统仿真分析和系统状态预测能力。

与上述功能要求相适应的软硬件技术中,许多单项技术已经相对成熟(例如利用GPS的车辆定位技术、测定车辆操作状态的黑匣子技术、根据站点上下客人数的公交站点OD反推技术等),部分技术则是在成熟技术基础上展开应用开发(例如利用IC卡设备采集各站点上客人数)。

需要注意的是这些技术的简单堆砌并不能构成真正有效的系统,需要通过技术集成才能构成真正的信息化公共交通系统。系统技术集成的核心问题,是在建立行业性系统规范的基础上,建立合理的系统信息组织结构,沟通子系统之间的信息联系,最后形成支持公交发展战略确定、公交系统规划、公交系统运营管理和对公众提供信息服务的系统“神经网络”。

四、智能交通系统在高速公路的应用

(一)智能交通高速公路的研究背景与意义:

随着我国高速公路的不断发展,目前已形成了规模庞大、结构复杂的高速公路交通网。随着高速公路路网快速形成的同时,机动车数量也在迅猛增加,人和物的流动也非常频繁,人们对公路交通的需求与日俱增,因此时常会发生道路拥挤、交通事故,救援不及时和人、车和路之间的不和谐等现象。随着上述矛盾越来越突出,单靠道路建设不能从根本上解决问题,而高速公路有高速、安全和舒适等特点,因此高速公路得到了人们的广泛认可,而这些特点离不开高速公路信息管理系统的建设。高速公路信息管理系统是以高速公路运营管理为核心,以计算机信息网络与通信系统为基础。是高速公路及交通基础设施重要的支持系统,是交通信息化发展、提高管理水平和运营效益的重要手段。高速公路信息管理系统是通过运用先进设备和现代化管理技术,实现高速公路的舒适、安全、高效、畅通。因此,高速公路信息管理系统在交通运输安全方面有着非常重要作用。但是,当前道路交通存在的主要问题。

(1)交通事故频发,对人类生命安全造成极大威胁;(2)交通拥堵严重,导致出行时间增加,能源消耗加大;(3)空气污染和噪声污染程度日益加深。交通控制的目和意义的表现:(1)减少交通事故,增加交通安全;(2)缓和交通拥挤,提高交通效益;(3)提高公交效率,减少交通负荷;(4)降低污染程度,节省能源对比。

(二)提出智能高速公路设计方案的主要内容:

国内现在已经拥有的技术含量包括监控系统、收费系统和通信系统。但是随着现在的车流量增多,只停留在这些技术层面上还远远不够。

1).不停车自动收费系统。

不停车收费系统(又称电子收费系统Electronic Toll Collection System,简称ETC系统)利用车辆自动识别(Automatic Vehicle Identification 简称 AVI)技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯,进行车辆自动识别和有关收费数据的交换,通过计算机网路进行收费数据的处理,实现不停车自动收费的全电子收费系统。使用该系统,车主只要在车窗上安装感应卡并预存费用,通过收费站时便不用人工缴费,也无须停车,高速费将从卡中自动扣除。这种收费系统每车收费耗时不到两秒,其收费通道的通行能力是人工收费通道的5到10倍。

2).雷达测速联动大屏显示智能卡口子系统

雷达测速联动大屏显示智能卡口系统主要由前端采集模块、数据传输模块、信息发送模块和中心管理等模块组成。系统主要功能为:通过对高速公路通行车辆速度的智能分析判断,将车辆进行抓拍同时将捕获到的超速车辆信息实时发布到附近的可变情报板上对违章司机起到警示作用,减少高速超速带来的危害。

3).监控系统自动化

智能监控自动化是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线,为交通参与者提供多样性的服务,说白了就是利用高科技使传统的交通模式变得更加智能化,更加安全、节能、高效率。

4).汽车与自动驾驶系统

自动驾驶汽车就是无人驾驶汽车,也称为智能汽车。它是仿人驾驶的,分三步进行:首先由装在驾驶室的摄像机和图像识别系统辨别驾驶环境。其次,车载主控计算机和相应的路径规划软件决定是沿车道前进还是换道准备超车。最后,自动驾驶系统向方向盘,油门和刹车控制器发出指令。

5).智能交通信息系统

智能交通信息系统通过各种信息系统装置通讯、可变信息板、调频广播牌、车载装置、路侧通讯设备、电子图文等媒体实时向旅行者(司机和乘客)提供旅行相关信息,为旅行者从出发前、途中直到目的地的整个旅行过程中随时获得有关道路状况等信息。高速公路信息系统智能化将更能充分利用道路,使驾驶更加舒适、快捷。

五、结束语

随着社会的发展,智能交通将会越来越多的得到应用,我国对智能交通系统的发展也抱有极大的热情。根据中国的国情、技术基础及发展阶段,发展智能交通系统需要突出如下原则:

● 中国城市目前正面临机动化的关键时刻,应确立可持续发展的战略指导思想,建立良性发展的交通系统基础。

● 为尽快实现产业化,中国智能交通系统发展应该首先在较为成熟的技术基础上,通过技术集成,形成新的系统概念和系统功能。

● 智能交通系统的建设,应该有利于提高交通企业和管理部门的管理水平,向管理要效益,要资源。

最后,希望我国的智能交通发展的越来越好!

第四篇:智能交通系统

在研究开发智能交通系统的初级阶段,开展系统体系框架的研究工作是系统全面发展必不可少的基础研究。它是发展智能交通系统的指导性框架,主要用于明确智能交通系统的开发目标,为标准研究工作提供参考,避免重复研究和无计划开发,便于研究成果的大范围应用和ITS技术的发展以及产业化实现。ITS体系框架为政府机关制定智能交通系统的发展规划提供基本原则,为ITS的建设实施者提供可供参考的实施依据,在规划和准备ITS项目的时候,体系框架可以为其提供支持,并且可以为一个综合的ITS项目提供基本原理。体系框架的主要功能如下:1.保证通过各类媒体提供给终端用户的信息的兼容性和一致性;2.保证不同交通基础设施的兼容性,从而可以保证在大范围内的无缝出行;

3.为地区、国家政府机关制定ITS发展规划提供基本原则;4.为服务和设备制造提供一个开放的市场,从而可以提供兼容的子系统;5.确保设备制造商的规模经济,保证他们的各具竞争力的价格和更廉价的投资。

ITS体系框架的组成部分主要有以下几点:用户服务(主要用来明确用户及用户需求,划分子系统用户及需求,并合理指导实施顺序)、逻辑体系结构(用来定义和描述一个系统为了满足一系列用户需求所不许的功能)、物理体系结构(描述了在逻辑体系结构中定义的功能如何被集成起来形成系统,这些系统将由硬件或软件或硬软件来集成)、通信体系结构(主要描述支持在不同系统部分间进行信息交换的机制)、标准化工作(提出智能型综合交通运输系统所需关键技术的标准需求)、费用效益评价(对项目的技术可行性、经济效益、社会和环境影响作出评价,为ITS项目的可行性研究、方案比选、实施效果分析以及对已有的系统运作优化提供科学依据)、实施措施等几部分。

环形线圈感应式检测技术是指由环形线圈作为检测探头的一套能检测到车辆通过或存在于检测区域的技术。通常用于奸恶交通流量、占有率等交通更参数,为交通控制系统提供控制区域内的各种实时交通细心,其可靠性、准确性和灵敏度直接影响交通控制系统运行的有效性。其工作原理为:当车辆进入环形线圈形成的磁场时,引起电路调谐的频率上升。检测处理单位就是通过对频率改变或者相位便宜的相应,得出一个检测到车辆的输出信号。考虑因素:检测点位置、检测目的的相应时间、检测数据的准确性和有效性。

交通微波检测器是一种工作在微波频段的雷达探测器,它向行驶的车辆发射调频微波,反射波通过多普勒效应使频率发生偏移,根据种种偏移检测出有车辆通过。其主要特点:1.可精确检测各车道的交通量、道路占有率、平均速度和长车流量及排队状况等信息;2.检测器输出信号与常见的检测器兼容,可通过数据接口与控制系统相联或代替传统的多个感应线圈,可存储;3.可方便、安全地安装在现有路侧电线杆上,易维护,操作简便。应用领域:1.高速公路路段多车道监测与管理;2.高速公路匝道或T型路口信号管理;3.远程交通量管理;4.侧向安装应用于多车道十字路口;5.违章自动监测系统。

视频检测,以视频图像为分析对象,通过对设定区域的图像进行分析,可以得到交通信息,包括车流量、平均车速、占有率、车型等。优势:1.具有图像监视和数据采集双重功能;2.灵活性大,容易重新定位,可满足不断变化的数据采集要求;3.设置方便,无需破坏地面。

GPS是一个由24颗卫星组成的、提供24h全天候服务的定位和导航系统。此种采集法是在车辆上配备GPS接收装置,以每2S的采样间隔记录日期、时间、车辆位置和车辆速度,再将数据传入计算机并与GIS的电子地图重叠分析。可采集到行程时间和行程速度。

ATIS:交通信息服务系统,通过有线通信、无线通信等手段以语音、图形、文字等形式实时向出行者提供出行相关信息,使出行者从出发前、出行过程中直至到达目的地的整个过程中随时能够获得有关道路交通状况、所需时间、最佳换乘方式、所需费用以及目的地各种相关信息等,从而指导出行者选择合适的交通方式和路径,以最高的效率和最佳方式完成出行过车。使人类交通行为更科学性、计划性和合理性,是实现智能交通的重要标志。按出行时机可分为:出行前信息系统、在途驾驶员信息系统、在途出行者换乘信息系统。按信息内容可分为:路径诱导系统、交通流诱导系统;停车场信息诱导系统、个性化信息服务系统。ATIS由交通信息中心、通信网络和用户信息终端组成。关键技术:交通预测、交通信息显示、动态交通分配、路径选择和优化(行驶距离最短和行驶时间最短或路阻最小)。

城市智能交通管理系统是通过先进的交通信息采集技术、数据通信传输技术、电子控制技术和计算机处理技术等,把采集到的各种道路交通信息和各种道路交通相关的服务信息传输到城市交通指挥中心,通过对信息进行分析、处理,并通过优化模块进行优化,再通过数据通信传输设备分别传输到各类用户,实现对城市交通的全方位管理和控制,提供服务。主要的子系统:交通监视子系统、交通控制子系统、电子警务与办公自动化子系统、公共交通管理子系统、紧急事件管理子系统、交通组织优化方案生成子系统。交通组织原则:交通分离、交通;连续、交通负荷均分、交通总量削减、置右、优先原则。

TDM:交通需求管理系统。广义上是指通过经济的、行政的、政策等导向作用,促进交通参与者的交通选择行为的变更,以减少机动车出行量,提供公共交通分担率,解决交通拥堵等问题。策略和目的:1.出行产生阶段,主要目的是尽量减少出行的产生。2.出行分布阶段,主要是对城市土地利用类型的分布加以控制,通过改变某些活动的地点,从而使得出行有交通拥挤的终点向非拥挤终点转移。3.出行方式选择,是对某些交通方式实施刺激或抑制政策,将出行方式由低容量向高容量转移;4.路径选择阶段,从空间和时间上分散交通量。实效:合乘管理、HOV(高利用率)车道、可变收费、实时路径诱导。

第五篇:智能汽车技术及应用

智 能 汽 车 技 术 及 应 用

智能车辆

绪论

智能车辆是在电子信息技术和其他高新技术基础上发展起来的,它通过智能系统起到辅助驾驶的作用,使驾驶更为方便,利用多种传感器和智能公路技术实现最终达到无人驾驶。

智能汽车的产生与发展:对智能车辆的研究始上世纪世纪五十年代初美国一家公司开发出的世界上第一台自动引导车辆系统。在1974年,瑞典一家轿车装配工厂与Schiinder-Digitron公司合作,研制出一种可装载轿车车体的AGVS,并由多台该种AGVS组成了汽车装配线,从而取消了传统应用的拖车及叉车等运输工具。.由于Kalmar工厂采用AGVS获得了明显的经济效益,许多西欧国家纷纷效仿Volvo公司,并逐步使AGVS在装配作业中成为一种流行的运输手段。20世纪80年代,伴随着与机器人技术密切相关的计算机。电子、通信技术的飞速发展,国外掀起了智能机器人研究热潮,其中各种具有广阔应用前景和军事价值的移动式机器人受到西方各国的普遍关注。

智能车辆的研究方向:A:驾驶员行为分析:研究驾驶员的行为方式、精神状态与车辆行驶之间的内在联系,建立各种辅助驾驶模型,为智能车辆安全辅助驾驶或自动驾驶提供必要的数据,如对驾驶员面部表情的归类分析能够判定驾驶员是否处于疲劳状态,是否困倦瞌睡等; B.环境感知:主要是运用传感器融合等技术,来获得车辆行驶环境的有用信息,如车流信息、车道状况信息、周边车辆的速度信息、行车标志信息等;C.极端情况下的自主驾驶:主要研究在某些极端情况下,如驾驶员的反应极限、车辆失控等情况下的车辆自主驾驶;D.规范环境下的自主导航:主要研究在某些规范条件下,如有人为设置的路标或道路环境条件较好,智能车辆根据环境感知所获得的环境数据,结合车辆的控制模型,在无人干预下,自主地完成车辆的驾驶行为。E.车辆运动控制系统:研究车辆控制的运动学、动力学建模、车体控制等问题;F.主动安全系统:主要是以防为主,如研究各种情况下的避障、防撞安全保障系统等;G.交通监控、车辆导航及协作:主要研究交通流诱导等问题;H.车辆交互通信:研究车辆之间有效的信息交流,主要是各种车辆间的无线通信问题;I.军事应用:研究智能车辆系统在军事上的应用;J.系统结构:研究智能车辆系统的结构组织问题;K.先进的安全车辆:研究更安全、具有更高智能化特征的车辆系统。智能车辆的研究范围包括:计算机视觉、计算机视觉导航系统、传感器数据融合。其应用背景有:智能交通系统、导航系统、电子收费系统、智能避撞系统。智能汽车将向信息化、移动互联的方向发展。

关键技术

智能汽车体系结构的设计:关键在于如何根据智能汽车的性能,划分智能汽车各个功能子系统的问题,这些子系统之间既相对独立,又存在信息流动,它们共同实现全系统的功能。

智能汽车的信息采集与处理技术:汽车在行驶过程中,必须得到的信息包括车辆自身状况的信息、道路信息、近邻行驶汽车的信息及导航定位信息等。这些信息一般被外界噪声所干扰,关键是精确、实时、有效地采集到这些信息,并进行处理。

智能汽车控制策略的设计:目前,在智能控制领域内,已经提出了模糊控制理论、神经控制理论、专家控制理论、分层递阶控制理论等智能控制方案。所有这些智能控制策略,其核心思想就是模仿人的思维和行动,去完成或部分完成只有人类专家才能完成的控制任务。设计一个“类人”的汽车控制器,是智能汽车控制策略研究中的终极方案。但由于汽车驾驶任务的复杂性,研究设计这种汽车智能控制器的任务是十分艰巨的。

智能汽车导驶定位技术:智能汽车作为一种自动或半自动交通工具系统,在行驶过程中,需要时时检测,根据所检测的信息进行避障、导航。所以说,如何选择交通路线、如何识别道路、如何精确实时地确定自己的地理位置、如何记录自己的行车路线等问题,是当前研究的技术热点,而数字导驶技术就是解决这些问题的综合方案。从硬件上讲,车载计算机、控制器、显示器、数字地图、定位系统是必不可少的。

智能汽车导航技术

目前,在智能汽车应用中比较成熟的导航技术是INS/GPS组合导航系统。在众多组合导航系统中,INS/GPS组合导航系统更是发展迅速,在军用和民用领域均已获得广泛应用,而且愈来愈受到重视。

就INS/GPS组合导航系统而言,除了要完成大量的导航解算工作外,还要完成控制、人机接口、与外部系统的通信等功能。由于导航系统对实时性要求较高,采用单片CPU来实现上述功能是不现实的。在研制某弹载INS/GPS组合导航系统时,针对弹载导航系 统体积小、重量轻、功耗小的特点,设计了一种嵌入式高速处理系统。该系统采用TI公司的TMS320VC33和TMS320F240组成双DSP系统,即由两个DSP构成一个主从式系统完成相应功能。主从式系统设计的关键是主机与从机之间的数据通信。主从机之间的数据通信主要有串行、并行、DMA及双口RAM四种方式。综合各种通信方式的优缺点,考虑到导航系统实时性高、数据量大的特点,下面主要以双口RAM器件CY7C028作为共享存储器,通过独特的软件分区处理设计有效地实现了导航系统中的主计算机与从微型计算机之间的通信。

1.双口RAM芯片CY7C028的内部结构及工作原理:

CY7C028是低功耗CMOS型静态双口RAM,可与大多数高速处理器配合使用,无需插入等待状态。采用主从模式可以方便地将数据总线扩展成32位或更宽。其内部功能框图如右图1所示。

双口RAM芯片CY7C028作为一种性能优越的快速通信器件,对大多CPU的高速数字系统中非常适用。其特点是:提供两套完全独立的数据线、地址线、读写控制线,允许两个CPU对双端口存储器同时进行操作;具有两套完全的中断逻辑,用于实现两个CPU之间的握手信号;具有完全独立的忙逻辑,可保护两个CPU对同一地址单元进行正确的读写操作。为了避免两个CPU对同一地址单元进行访问时由于地址数据争用而造成的数据读写错误,CY7C028主要提供了以下几种工作方式:

A.硬件判优方式:

双口RAM CY7C028具有解决两个处理器同时访问同一地址单元的硬件仲裁逻辑。在双口RAM的两套控制线中,各有一个BUSY引脚。当两端的CPU不对双口RAM的同一地址单元存取时,可正常存储;当两端的CPU对双口RAM同一地址单元存取时,哪个端口的存取请求信号出现后,则禁止其存取数据;在无法判定两个端口存取请求信号出现的先后顺序时,控制线只有一个为低电平。这样,就能够保证对应于BUSY=H的端口能进行正常存取,对应于BUSY=L的端口不能存取,从而避免了两个CPU同时竞争地址资源而引发错误的可能。B.中断判优方式:

中断判优方式又称邮箱判优方式。CY7C028具有两套中断逻辑,通过两个INT引脚分别接收到两个CPU的中断引脚上,以实现CPU的握手。在双口RAM的数据传送中,两端的CPU都把双口RAM作为自己存储器的一部分。当两个CPU需要数据传送时,假设左端CPUL向右端CPUR传送,首先CPUL将需要传送的数据存放到双口RAM某段约定的地址单元中,然后向双口RAM的最高奇地址单元0xFFFF即右端口的邮箱进行写操作,用以向CPUR发出一个中断,这样CPUR就进入其相应的中断服务子程序,将约定地址单元的数据读出,然后对双口RAM右端口的邮箱进行写操作,用以清除该中断。

C.令牌判优方式:

令牌判优方式是一种快速数据交换方式。在此方式中有信令锁存逻辑,CY7C028内部提供了八个相互独立的锁存逻辑单元,最多可将RAM空间分成八个区段。这些锁存逻辑单元独立于双口RAM存储区,并不能控制RAM区、封锁两端CPU的读/写操作,而是被作为命令,只提供指示逻辑,由两端CPU按约定的规则,轮流地占用它们划定的RAM区,各区的大小及地址由软件自由设定,且左右端操作完全一样,只要不超过令牌的限制次数即可。当左右端同时申请同一令牌时,令牌逻辑裁定谁先占用,从而保证只有一个端口获取令牌。而在占用令牌期间,CPU可以按最高速无等待存取数据,这对实现高速、多CPU数据采集与处理系统无疑是非常有利的。但是,为了避免令牌方式争用出错,应尽可能使两端CPU分时占用同一RAM区。2.双口RAM在组合导航系统中的应用:

A:系统总体设计:导航系统的主要任务是测量载体的即时位置速度、方向参数,具有实时性高、运算量大等待点。因此在导航系统中,计算机设计是系统设计的关键之一。在INS/GPS组合导航系统中,导航计算机的任务主要有三类:(1)数据采集,包括采集惯性测量单元元件输出信号,接收外部系统校正信息,如GPS输出信息、初始位置信息等。(2)数据处理与运算,包括惯性测量元件的误差补偿、初始对准、导航参数解算、组合导航算法实现等。(3)输出导航数据及系统状态量,包括输出导航参数以及与其它设备交换信息等。

所有这些任务,如果都由一个CPU来完成,那么CPU在进行运算的同时,还要兼顾系统控制和数据输入输出,并响应频繁的中断,必然降低系统运行效率。所以,为了兼顾系统运行效率,减轻导航计算机负担,设计一种以TMS320VC33为主机和以TMS320F240为接口机的双DSP主从式系统。系统总体结构如图2所示。

主机TMS320VC33主要用来定时采样陀螺、加速度计的数据,并完成姿态阵计算、组合系统卡尔曼滤波器计算等导航解算。接口机TMS320F240主要完成系统相关状态的检测/控制,与GPS接收机、弹载计算机及其它外设的通信等任务。主机和接口机之间的通信利用双口RAM CY7C028实现。量化器模块主要是将加速度计输出的电流信号转换成主机可直接读取的数字量。此外,由于TMS320VC33和TMS320F240的串口资源有限,无法满足系统需要,系统中采用EXAR公司的ST16C554进行相应的串口扩展。

此外,谷歌和福特两家公司正联手开发能预测目的地及设计最佳行车路线的高科技智能汽车。据悉,福特将利用谷歌Prediction API软件开发智能汽车导航系统,这种系统能通过司机以前去过的地方智能判断的目的地,这是汽车行业与硅谷企业携手打造未来派汽车的最新案例,同时表明科技行业对汽车行业越来越感兴趣,微软、思科和IBM都在开发与汽车相关的新技术。

简单地说,谷歌的这套Prediction API软件能给现有云端数据集提供模式匹配功能,令其可以“预测”当前事件的潜在后果。一旦采用这款软件,汽车就能有效地从司机驾驶行为中获取经验,做出相适应的判断。从理论上讲,如果司机选择使用这项服务,车载电脑便会自动生成驾驶数据——驾车去过的地方、时间和路线的加密记录,并根据你的驾驶行为做出智能调整。最终,汽车会“记住”你驾车去过的地方和路线。借助于大量的云信息,该系统可以通过谷歌Prediction搜索引擎分析海量数据,提前“感知、预测”司机的潜在目的地,然后给出最理想化的路线让司机选择,以避免堵车和其他问题。

这种智能汽车目前仍处于初级研发阶段,但福特会在已经收集两年的内部驾驶数据中采用谷歌Prediction API软件。几乎可以肯定的是,再需要几年时间,大量的汽车将会配备这种技术。

我坚信,未来智能汽车中所应用的导航技术会越来越成熟。未来的汽车产业将发生翻天覆地的变化。将来的产业链将不再以汽车制造商为中心,而逐渐向汽车电子设备提 供商,软件厂商和通信运营商转移。汽车电子设备提供商和软件厂商很可能会整合在一起,出现兼具软硬件优势的超大型企业,它将通过为智能汽车提供综合性的解决方案而成为将来智能汽车产业链的中心。

从现在的以汽车制造商为中心,逐渐过渡到汽车制造商,汽车电子设备商,软件厂商,通信运营商等多市场主体平等共同参与,再进一步发展到以提供综合性解决方案的大型智慧型企业为中心,智能汽车产业格局将上演一场精彩的“三重奏”。

心得体会

智能汽车技术与应用这门选修课让我了解了智能汽车中所应用的基本技术,例如:智能汽车上装载的电视摄像机、电子计算机和自动操纵系统相当于人类的眼睛、大脑和脚。这些装置都装有非常复杂的电脑程序,所以这种汽车能和人一样会“思考”、“判断”、“行走”,可以自动启动、加速、刹车,可以自动绕过地面障碍物。在复杂多变的情况下,它的“大脑”能随机应变,自动选择最佳方案,指挥汽车正常、顺利地行驶。在有的智能汽车中还装载有智能雨刷、智能空调、智能悬架、防打瞌睡系统等。

通过本课程的学习,我了解到目前国内智能车相关技术的不成熟与国外技术之间的差距,为以后的学习与发展找到了坚实的目标。

兴趣是人们力图认识或爱好某一事物的倾向,也是激发创造性思维的一个重要因素。兴趣爱好是培养创新精神的强大动力。在了解这些知识后,可以为以后相关课程的学习奠定基础,以智能汽车中相关技术为兴趣展开以后课程的学习。

智能交通系统( ITS )与现代汽车技术
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