交通安全與智能控制范文
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篇1
Abstract: In the period of "Eleventh Five-year Plan", higher vocational education developed vigorously. Starting from the current situation and development trend of Yunnan traffic and the requirement for high-tech talents, this paper makes an feasibility analysis on developing undergraduate education of traffic safety and intelligent control, and puts forward the corresponding development strategy.
Key words: vocational and technical education;traffic safety and intelligent control;higher vocational undergraduate education
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)04-0250-02
0 引言
隨著第“十一個五年”計劃的順利結束,在國家大力發展職業技術教育,振興國家經濟的大背景下,我國高等職業教育順應時代的需求,得到了蓬勃的發展。從2007―2009年第一批全國示范性高職院校建設順利完成,隨后各省根據各自省情實施了由國家示范院校帶動省級示范高職院校建設的職教改革,促使各省的高職院校經歷了高速平穩的發展。在高職院校思考如何進一步提高辦學質量,尋求發展機遇時“高職本科”成了高職院校繼續向前發展的新方向。
1 高等職業教育發展的必然趨勢:由??葡虮究瓢l展
從教科文組織修訂的《國際教育標準分類》(ISCED)中不難發現,普通高等教育強調的是較強的系統理論基礎,而高等職業教育強調的是較強的實踐技術和專門技能,二者的內部構成都可以包括???、本科、碩士等多個層次。在經濟發達的國家和地區,高職本科教育早已有之。可見,高職教育人才培養層次向本科甚至更高層次延伸是當代高職教育發展的一個重要趨勢。
2 我院交通安全與智能控制高職本科發展的可能性分析
2.1 行業背景及人才需求分析 智能交通系統(Intelligent Transportation System,簡稱ITS)在歐美日等發達國家已得到廣泛應用,并為其帶來巨大的經濟利益。相比于國外智能化和動態化的交通系統,我國智能交通服務手段和內容單一、運行效率和管理水平不高、地區分割和行業分割普遍,整體發展水平還比較落后。而近年來隨著國民經濟的快速增長和人民生活水平的提高,我國的汽車保有量迅速增加,交通出行量大幅上升,使得巨大的行車需要與有限的交通基礎設施之間的沖突進一步加劇惡化,因此,我國智能交通市場需求巨大。
2.2 云南交通運輸發展背景需求分析 2011年6月國務院關于支持云南加快建設面向西南開放重要橋頭堡的意見正式出臺,以及云南省“十二五”交通運輸發展的總體要求和基本思路中高速公路建設部分要努力加快完善高速公路網,以國家高速公路網和重要國道、省道為依托,圍繞“七出省、四出境”,重點實施大通道高速公路中的“斷頭路”以及連接省際、州市的高速公路項目,加快擁擠路段擴能改造。伴隨著高速公路投資規模的不斷擴大,建設里程的不斷增加,高速公路管理所需交通工程設施,特別是高速公路的通信、監控和收費系統需求量將不斷擴大,傳統的高速公路監控系統已不能滿足日益復雜的高速公路管理的要求,將引入新的科技手段對其進行不斷完善,以達到高效管理的目的,從而提升高速公路整體的運營能力和應急處理能力。而通過對高速公路的監控設備等進行智能化改造,將智能分析引入高速公路系統,將解決以上傳統機電系統所不能解決的問題,大大提高高速公路的運營效率,并發揮一定的社會及經濟效益。因此,新一輪高速公路建設運營將需要大量的施工、收費、監控、機電維護等大量的相關產業鏈的工作人員。
2.3 云南高速公路機電維護人員需求分析 隨著我省已有高速公路機電系統的維護和新建高速公路的陸續通車,對交通信息和交通智能控制類人才需求日益增加,其中對維護和施工一線的技能人才需求將占三分之二左右,智能交通生產第一線的高技能人才成為極其缺乏的緊缺型人才。
但是云南地處我們國家的西部地區,交通智能行業人才普遍不足,技能型人才嚴重短缺,尤其是高層次技術應用型人才的匱乏,已經成為制云南交通行業智能化發展的瓶頸。因此整個云南交通運輸行業領域急需大量具有創新思維和創新能力的高層次、高技能創新應用型本科人才,高層次人才。
2.4 學生專升本及在職人員技能提升需求分析 現在社會的競爭日益激烈,所以很多學生(未畢業和已經畢業)以及在職人員對再繼續教育有著高度熱情和追求,強烈要求接受高層次的職業教育也是高職教育向上拓展的一個重要原因。目前整個云南省從事高速公路機電系統和智能交通行業的從業人員有85%畢業于我校交通安全與智能控制專業的,因此,發展該專業的本科層次高職教育,不僅能夠滿足各種層次技術人員日益增長的接受本科教育的需要,而且有利于云南社會經濟發展對高層次技術應用型人才的迫切需要。
3 我院交通安全與智能控制專業高職本科發展策略
3.1 根據自身地域特性和崗位需求制定出科學合理的高職本科人才培養模式 高職本科與高職??圃谌瞬排囵B的特征上應有顯著的差別,主要表現在兩個方面:一是知識結構。高職專科根據職業崗位要求,以“必需、夠用”為原則構建基礎理論,重在掌握實用技術并熟悉相關規范。高職本科則因崗位的適應面較寬,適應的層次較高,要求理論基礎相對寬厚;二是能力特征。高職專科主要掌握技能性的實踐能力,重在常規操作,即運用成熟技術,按既定規范操作,強調熟練性、規范性。
因此,在專業培養模式上,繼續立足于“校園、基地一體,工學情境合一”的人才培養模式,以項目和任務驅動的教學方式發揮??平逃尼槍π詢瀯荩谌氡究平逃枨?,實現高職本科“保本科本色,創高職特色”的教育目標。
3.2 正確解決專業升本所帶來的主要問題
3.2.1 教師隊伍的建設 高職學生的培養目標就決定了高職教師不能僅僅只具備豐富的實踐經驗和嫻熟的技能技巧,而是在此之上具備高層次的職業素養(對專業深層次發展的思考、對學生創新能力的培養、對崗位人才實時需求的了解),因此,如何建立一支高效團結、專兼結合、教研雙贏的高質量的雙師隊伍是專業能否成功升本的關鍵因素。
3.2.2 教學及實訓實習條件的改善與擴建 示范性院校建設期間,學院在聞通樓成立了智能交通監控實訓中心,該中心擁有目前國內較為先進的智能交通實訓室(包含21個各類實訓室及大量交通監控實訓設備及相應的儀器儀表等),同時也建立了11個長期穩定的校外實訓實習基地。但是,隨著專業的跟進一步的發展,招生規模增大、崗位職業素養需求不斷的提高等都直接制約教學質量與就業,因此在不斷健全完善校內實訓條件的情況下,如何積極拓展校外實訓基地,依靠企業建立產學研緊密結合的校外實習、實訓基地,逐步形成教學、科研、生產、培訓四個層次為一體的多功能綜合性教育培訓基地,讓學生、教師都得到實踐技能鍛煉,成了專業發展必須要解決的主要問題。
參考文獻:
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篇2
關鍵詞:3+3大循環;工學結合;人才培養模式;專業建設
中圖分類號:G710 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)03-0029-02
交通安全與智能控制專業(以下簡稱交控專業)是國家示范性高職院校建設中中央財政重點支持建設的專業。在三年重點專業建設中,本專業創新出了“3+3大循環”工學結合人才培養模式,并按照此模式進行了課程體系和課程建設、教學方法改革創新、教學團隊鍛造、校內外實訓基地建設,人才培養的效果顯著?!?+3大循環”工學結合人才培養模式得到了高職教育專家的肯定,該專業被評為省級精品專業,專業教學團隊被評為省級教學團隊,專業帶頭人被評為省級專業帶頭人,以交控專業為主體成立的二級學院已經邁步走上了智能交通的特色之路,畢業生成為智能交通行業中企業爭搶的對象。重點專業建設有義務起到示范和帶動作用,總結交控專業創新高職工學結合人才培養模式的相關經驗,基于專業繼續發展,進一步完善人才培養模式的設想,對面向同類專業的該培養模式提出了應用建議。
“3+3大循環”工學結合人才培養模式
“3+3大循環”工學結合人才培養模式的形成 我院交控專業通過5次調研,3年的實踐,創出了“3+3大循環”工學結合人才培養新模式。2007年4月,專業建設團隊通過深入調研,初步確定了人才培養模式中的人才培養目標和專業定位;2008年1月,進行了第二次調研,調整和完善了人才培養目標和專業定位;2008年6月,進行了第三次調研并召開專家論證會,清晰地提出了“3+3大循環”工學結合人才培養模式;2008年9月,經第四次調研并第二次專家論證會,制定出了《交通安全與智能控制專業人才培養方案》,正式形成“3+3大循環”工學結合人才培養模式;2009年5月,開展了第一次調研,進一步完善了“3+3大循環”工學結合人才培養模式。
“3+3大循環”工學結合人才培養模式中的人才培養目標 面向高速公路、城市道路和智能小區的監控系統、收費系統和安全系統,主要面向高速公路的監控系統、收費系統和安全系統,培養面向生產一線的德、智、體、美全面發展,具有較強的安全意識、質量意識、敬業精神和團隊協作精神,具備好品德、好技能、好使用、好形象的職業素質,掌握設備使用與維護、系統集成等方面的知識,擁有監控、通信、收費、照明、隧道通風等系統集成與運行維護能力,具備安全設施設備的使用與維護等職業能力,在高速公路機電系統運行維護、城市道路交通安全與智能控制、各種監控系統的集成與維護等崗位,從事系統集成與施工、設備操作與維護、技術管理等工作的高素質技能型專門人才。
“3+3大循環”工學結合人才培養模式中兩個“3”及“大循環”的涵義 在“3+3大循環”工學結合人才培養模式中,第一個“3”為高速公路機電系統的3個子系統(安全系統、監控系統、收費系統);第二個“3”為高速公路機電系統工作人員的3大類工作(系統集成與施工、設備操作與維護、技術管理);“大循環”的涵義是在安全系統、監控系統、收費系統等三個系統方面循環培養學生的系統集成與施工能力、設備操作與維護能力及技術管理能力。
“3+3大循環”工學結合
人才培養模式的實踐
我院在三年重點專業建設過程中,無論是專業建設,還是人才培養實施,都集中落實了“3+3大循環”人才培養模式,并實現了人才培養質量的提高,畢業生在智能交通行業大顯身手,成為行業企業爭搶的對象。
“3+3大循環”工學結合人才培養模式下的專業建設 專業建設分別圍繞安全系統、監控系統、收費系統等三個系統,培養學生的系統集成與施工能力、設備操作與維護能力、技術管理能力,開展課程體系和課程建設、師資隊伍建設、實踐教學基地建設及社會服務能力建設。課程體系及《車輛通行費收費實務》、《收費系統集成與維護》、《高速公路監控設備操作工實務》、《高速公路監控系統集成》等課程能夠支撐“3+3大循環”工學結合人才培養模式。建設的師資隊伍在安全系統、監控系統和收費系統三個系統方向上比例各占30%,師資團隊能夠支撐“3+3大循環”工學結合人才培養模式;建設的校內實訓中心包括交通智能控制實訓室、交通安全實訓室及高速公路收費實訓室,都是按照一個建制班的標準,基于工作過程進行“理實一體”的實訓室布置,適應3個系統的3種技能培養;與5家單位實現了校企聯合辦學,新開發了15家實訓基地,在校外實訓基地中,包括安全系統、監控系統、收費系統,能完成學生3個系統的系統集成與施工、設備操作與維護、技術管理三種工作的認識實習及頂崗實習,校外實訓基地能夠適應3個系統的3種技能培養。
“3+3大循環”工學結合人才培養模式下的人才培養 課程教學按照“3+3大循環”實施;實訓教學以“5個1工學交替”支撐“3+3大循環”;校外頂崗實習按照“3+3大循環”實習組織模式運行。其中,校外頂崗實習每個基地只安排本專業的1~2名學生,全部學生在3個系統(安全系統、監控系統、收費系統)對應的實習基地開展大循環輪換,每名學生都能進行3個系統的系統集成與施工、設備操作與維護、技術管理三種工作的頂崗實習。
“3+3大循環”工學結合人才培養模式下人才培養效果顯著 在三年重點專業建設過程中,按照“3+3大循環”工學結合人才培養模式實施人才培養的效果顯著,招生情況和畢業生就業情況較好地反映了這一成效。年招生數從第一年的1個建制班,第二年的2個建制班,到第三年達到了3個建制班;生源地從第一年只有湖南省,第二年有8個省、自治區,到第三年達到了10個省、自治區。重點專業建設過程中的三屆畢業生,第一屆畢業生全部在高速公路管理處的機電部門就業,第二屆、第三屆畢業生除在高速公路管理處的機電部門就業外,擴大到高速公路機電系統施工單位和安防監控單位。三年來,畢業生對口就業率達100%,畢業生已成為智能交通行業企業爭搶的對象。
經驗體會與應用建議
經驗與體會 在“3+3大循環”工學結合人才培養模式的構建與實施過程中,針對創新高職工學結合人才培養模式,主要有五點經驗體會:(1)專業服務的行業及就業崗位準確界定是成功的基礎?!?+3大循環”工學結合人才培養模式的開發是從交通安全與智能控制所適應的行業、所對應的崗位工作分析出發的。(2)行業專家、現場專家、教育專家及專業教師共同參與是工學結合人才培養模式開發和持續完善的必要條件。行業專家、現場專家的參與可保證深入企業(單位)調研的可行性,行業專家、現場專家、教育專家及專業教師共同參與可保證設計方案更具有系統性、完整性和可操作性。(3)專業教學團隊自身素質的提高是工學結合人才培養模式開發與實施的關鍵。專業教學團隊成員職業教育教學理念要不斷更新,要具備新的課程觀,同時,要不斷提高工程素質、工程技術能力、課程開發能力、情境設計能力、教學資源建設能力及與企業合作能力。(4)開發模式合理是方案開發的技術前提。開發模式合理可以保證方案開發的正確性,同時,也可少走彎路。(5)學院內部環境的協調配合是工學結合人才培養模式實施的保證。工學結合人才培養模式的設計,不僅限于對專業課程設置和內容的重構,也包括對教學管理組織制度進行變革。只有學院領導支持和重視,各部門密切配合,才能解決相對應的教學管理組織制度變革的問題。
問題與改進措施 基于專業繼續發展,結合經驗體會,對“3+3大循環”工學結合人才培養模式可提出四點進一步完善的設想:(1)本專業主要面向高速公路的監控系統、收費系統和安全系統等三個系統開展人才培養,專業面向偏窄。應進一步完善面向城市道路和智能小區監控系統和安全系統的專業建設,使專業面向進一步擴大。(2)對隧道交通監控的重視不夠。隨著高速公路在西部地區建設的深入,高速公路中隧道增多,隧道交通監控與交通安全管理變得相當重要。應建立隧道交通監控實訓室并開發相應的課程,加強隧道交通監控與交通安全管理人才的培養。(3)校企合作需深度融合。應進一步擴大聯合辦學單位的數量和校外實訓基地的數量,更為重要的是應在確保課程中學習情境的真實性和有效性、“雙師”師資隊伍的結構合理性、實訓條件的充足性方面與企業進行深度合作。(4)教學團隊中教師的行動導向教學能力和專業技能需要進一步提高。
面向同類專業的應用建議 為了更好地發揮重點專業的示范作用,針對同類專業參考本人才培養模式方面,可提出五點建議:(1)為保證實訓組織到位并保障實訓質量,建議同類專業與當地的高速公路管理局及其下屬的高速公路管理處實行聯合辦學,并在聯合辦學單位所屬的監控中心、監控分中心、收費站、隧道所開發實訓基地。(2)師資隊伍的建設在安全系統、監控系統和收費系統三個系統方向上,比例應與相應的教學工作量相適應,以確保師資團隊能夠支撐“3+3大循環”工學結合人才培養模式。(3)校內實訓中心要適應3個系統的3種技能培養,應圍繞職業崗位對應的安全系統、監控系統和收費系統等3個系統建設校內實訓室。(4)校外實訓基地要適應3個系統的3種技能培養,校外實訓基地應涵蓋安全系統、監控系統、收費系統而且要比例合適,能完成學生3個系統的系統集成與維護、設備操作、技術管理3種工作的認識實習與頂崗實習。(5)為了保證人才培養方案的順利實施,要創新教學管理與質量保障體系。
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篇3
關鍵詞:智能交通控制;物聯網;RFID;嵌入式;模糊控制
中圖分類號:TP273文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)10-2375-02
Things Related Technology Based on Intelligent Traffic Control System
ZHANG wei
(Faculty of Information Science and Technology, Baotou Teachers College, Baotou 014030, China)
Abstract: Intelligent Transportation System is currently the leading edge of transportation research, but things are a major information technology development and opportunities for change, there will be areas of Things RFID, embedded and other related technologies used in Intelligent Traffic Control System , fuzzy control method is more efficient and stable traffic control.
Key words: intelligent traffic control; things; RFID; embedded; fuzzy control
隨著城市化程度的提高,交通問題已經成為經濟社會發展中普遍面臨的重要問題,交通流與道路上的車輛數密切相關,目前,我國機動車保有量近2億輛,經常發生交通堵塞,如何保證交通的暢通和安全已成為政府部門進行社會管理的一個關鍵議題。目前我國面臨的交通問題說明交通控制在經濟社會發展中的重要性,智能交通系統的設計應用的現實意義凸現出來。通過提高智能交通控制系統的設計水平可以減少交通事故,增加交通安全;緩和交通擁擠,提高交通效益;減少環境污染,降低能源消耗。物聯網技術作為當今世界信息技術研究領域的熱點已得到各國的重視,其應用十分廣泛,將對人類的生產生活產生巨大的影響。智能交通系統是一個涉及面廣、綜合各種高新技術的研究領域,自然也成為了物聯網技術研究應用的重點。下面著重介紹基于射頻識別(RFID)技術、嵌入式技術等物聯網相關技術的城市智能交通控制系統的設計。
1 物聯網及其應用
“物聯網”(Internet of Things)是指將各種信息傳感設備及系統,如傳感器網絡、射頻標簽閱讀裝置、條碼與二維碼設備、全球定位系統和其它基于物-物通信模式(M2M)的短距無線自組織網絡,通過各種接入網與互聯網結合起來而形成的一個巨大智能網絡。如果說互聯網實現了人與人之間的交流,那么物聯網可以實現人與物體的溝通和對話,也可以實現物體與物體互相間的連接和交互。物聯網被看作信息領域一次重大的發展和變革機遇,它將被廣泛應用于物流管理、智能交通、智能電網、智能家居、安防監控等領域。2009年以來,一些發達國家紛紛出臺物聯網發展計劃,進行相關技術和產業的前瞻布局,我國也將物聯網作為戰略性的新興產業予以重點關注和推進。
2 智能交通系統結構
城市道路交通控制系統可以從不同的角度進行分類。從空間關系上可以把城市交通系統分劃為“點、線、面”三個層面,即單交叉口、交通干線和區域網絡三種控制;由于所采用的技術方法的不斷發展又把城市交通控制分為定時控制、感應控制、智能控制等。
智能交通系統是將人工智能的理論和方法用于解決交通問題的一套綜合系統。人工智能理論的快速發展為智能交通系統的研究提供了智能方法,利用這些方法可以解決交通控制領域中很多過去無法解決的問題。本系統利用視頻識別(RFID)、嵌入式、模糊控制等物聯網相關技術按照多智能體系統結構對交通系統進行設計。
多智能體系統是分布式人工智能的一個重要分支,目標是將復雜的大系統構造成小的子系統,各子系統之間為便于管理,能夠相互通信、相互協調。通過子系統的自治和相互協調可以來解決復雜系統的控制問題。由于城市交通網絡的復雜性和實時性,比較適合應用多智能體系統結構進行智能控制。本文按照該結構設計智能交通控制系統結構如圖1所示。其中,利用RFID技術進行車流量信息檢測,利用嵌入式技術設計開發交通信號控制機,智能算法采用模糊控制。
在該交通系統結構圖中,路段智能體能夠實時更新單個路段的流量數據,并將交通流數據提供給相連接的路口用于信號配時;區域智能體通過分析區域交通流信息來協調路段之間交通流的動態平衡;位于交通控制中心的管理智能體統一協調各區域交通運行。
3 基于RFID的流量檢測技術
RFID是利用射頻信號通過空間電磁耦合在無接觸的情況下實現信息識別和傳遞的技術。RFID系統作為一種無線系統,僅有兩個基本器件,再結合EPC編碼技術,使得每個射頻標簽都具有唯一的編碼,非常適用于海量物品的檢測、跟蹤和控制。該技術易于操控,簡單實用,并且可同時識別多個標簽以及可識別高速運動的情況?,F在,RFID技術已經在交通領域得到越來越多的應用。
應用RFID技術的車流量檢測系統是在交叉路通信號燈上游安裝閱讀器,閱讀器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號,裝有RFID標簽的車輛進入天線工作區域時產生感應電流,送出自身信息。接收天線接收到標簽發送來的信息,由閱讀器讀取信號并對其進行處理,得出車輛通行的頻率,再將數據傳給智能控制系統,智能系統根據反饋的信息,作出如何調整交通信號燈轉換周期的決策。
4 基于嵌入式技術的信號控制器
為了滿足嵌入式應用的特殊要求,嵌入式技術應運而生,各種針對性的芯片不斷出現,其中ARM公司的ARM系列芯片應用較為廣泛。ARM是Advanced RISC Machines的縮寫,它在工作溫度、抗干擾、可靠性等方面都做了各種增強,并且只保留和嵌入式應用有關的功能。隨著物聯網產業的不斷發展,對各種小型智能設備的需求不斷增強,嵌入式技術已經越來越得到人們的重視,特別在智能交通領域,交通現場環境對智能開發平臺的軟硬件有比較具體的要求,嵌入式技術由于其高度的靈活性已經成為一種最優選擇。嵌入硬件平臺可以很好地實現現場數據的采集、傳輸、控制、處理等功能,并具能夠進一步擴展。嵌入式軟件系統主要包括嵌入操作系統、系統初始化程序、設備驅動程序、應用程序4個模塊。
本系統采用嵌入式模塊進行信號控制,采用擁有200 MHZ的ARM920T內核的EP9315處理器,是高度集成的片上系統處理器,能夠滿通控制實時運算需求。該模塊集成了多種通信接口,與流量數據檢測設備及信號控制機的通信可以通過串口或者CAN口實現,由以太網接口完成與控制中心的通信。人機交互部分是工作人員在特殊情況下進行現場調試的重要組成,輸入部分包括8×8鍵盤陣列,PS/2接口和觸摸屏,輸出部分包括LCD,VGA顯示器,IDE和CF卡槽以及USB接口。JTAG及串口調試部分提供了系統開發調試時的接口,以實現程序下載、運行調試等功能。
5 交通信號模糊控制
對路段智能體而言,當單個交叉通需求較小時,信號周期T應短一些,但一般不能少于P×15s(P為相位數)以免某一相位的綠燈時間tgi小于15s使車輛來不及通過路口影響交通安全。當交通需求較大時,信號周期T則應長一些,但一般不能超過120s,否則某一方向的紅燈時間將超過60s,駕駛員心理上不能忍受。當交通需求很小時,一般按最小周期運行。當交通需求很大時,只能按最大周期控制,此時車輛堵塞現象已不可避免。
模糊控制器的設計包括:確定模糊控制器的結構,即根據具體的系統確定其輸入、輸出變量;輸入輸出變量的模糊化,即把輸入、輸出的精確量轉化為對應語言變量的模糊集合;模糊推理決策算法的設計,即根據模糊控制規則進行模糊推理,并決策出輸出模糊量;對輸出模糊量進行解模糊判決,即通過各種解模糊方法完成由模糊量到精確量的轉化,實現對被控對象的控制。
交通需求通常用交叉口停車線前的排隊長度即停車線前相隔一定距離(通常為80~100m)的兩檢測器之間的車輛數來表示。建立模糊表如表1和表2所示,根據日??刂平涷灴傻萌绫?所示模糊控制規則表。表中L表示車輛排隊長度,G表示綠燈時間。
6 結束語
智能交通控制系統是一個涉及面較廣,需融合各種高新技術的研究領域。本文結合RFID、嵌入式等物聯網相關技術,提出了一套基于模糊控制算法的多智能體城市交通控制方案。不僅為實現智能交通控制提供一種借鑒,同時為相關工程技術方法的推廣應用進行了嘗試。未來智能交通系統整體水平的提高需要集合各種專業技術手段,而物聯網相關技術的發展必將顯著提高城市交通的智能化控制水平。
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關鍵詞:物聯網;社會生活;影響
中圖分類號:TP393.4 文獻標識碼:A 文章編號:
1物聯網應用概述
互聯網的縱深發展,結合電氣自動化技術、傳感網技術、通信新技術等,便出現了物聯網。物聯網是繼計算機、互聯網、無線通信技術之后的一次信息技術革命。物聯網能把無處不在的末端設備和設施,通過各種無線、有線的通訊網絡進行互聯互通,從而形成無所不有的龐大網絡,以實現實時數據采集、遠程監測、全球定位、調度指揮、安全防范、聯動報警、遠程控制等管理和服務功能,最終實現信息無處不在和智慧地球的目標。
物聯網時代的到來,使人與物、地球、建筑等聯系到一起。小到家用電器,大到汽車、建筑物,都可以通過網絡進行信息交換和相互影響及控制,物聯網可以改變人們的生活和工作方式,因此,物聯網技術將帶來劃時代的技術革命。
“十二五”期間,物聯網的應用領域主要分布在智能交通、智能物流、醫療衛生、智能家居、智能電網、公共安全、環境保護等領域,其中智慧城市的建設是我
國城市發展與轉型的重要內容之一。
2智慧城市
智慧城市首先是把城市及其公共服務功能(如電子支付、智能交通、智能電網、智能醫療、智能家居等涉及百姓生活的重要內容)作為突破口,其次是現有產品升級換代(如智能手機、物聯網家電等多方面)。物聯網發展正逐步把人與人、人與世界聯成一張智能網絡,從而改變城市管理和城市人群的生活模式。利用各種傳感器網絡,可以進行城市設施管理,及時掌握電力供應、地下管網、道路、停車場等設施的運行狀態,出現異常情況時,可及時利用智能網絡進行相關部門之間的聯絡和協同處置。
利用城市環境系統可以實時查詢氣象、交通等方面的信息,可以根據空氣污染監測系統,自動開啟道路灑水系統;也可根據城市水系統的監測報警,迅速啟動相關治理方案和相關環保設施。
通過智能交通系統可以提高城市交通效率和交通安全水平。智能交通一般包括智能交通信號控制系統、公交信息系統、公共停車信息系統、集成控制中心等,并可與其它相關系統聯網。利用智能交通系統可以提高路口通行效率,方便的了解停車位信息。也可以制定最優交通線路,進行實時導航,提醒司機減速慢行等。
利用城市安全系統可在街頭和道路上安裝智能視頻監控裝置,以進行人臉識別和車輛識別等,也可以向警察發出報警信息,預防和阻止犯罪。利用城市火災監控網絡,可以提高火災監測自動化水平,提高防火、救火效率。
3智能樓宇管理
現代建筑技術與計算機、物聯網技術相結合所出現的智能建筑(包括智能大廈、智能小區)在世界各地迅猛發展。智能建筑提升了建筑物的功能,改善了環境,能適應高效率管理的要求。其優勢主要體現在信息通信、安全防范、辦公自動化、建筑設備自動化和高效管理等方面。智能樓字能夠在節能降耗的基礎上,提供安全、舒適、信息通暢的工作和生活環境。智能樓宇的安全性主要由安全防范等系統來實現。包括出入口控制系統、視頻監控系統、防盜報警系統、火災報警與消防聯動系統、廣播系統、停車場管理系統等。人居的舒適性主要由樓宇設備自動化等系統來保證。包括供配電與照明系統、電梯、空調與供熱系統、給排水系統、電視系統、背景音樂系統和多媒體音像控制系統等。
智能樓宇的信息通暢主要由智能化信息系統來實現:綜合布線系統、智能控制系統、通信網絡系統、智能辦公系統、物業管理系統等。用于向用戶提供高效、安全、可靠的信息通信服務。建立智能化大廈,可對大樓內的機電設備者統一管理和協調控制,使樓宇中各類設備的運行、保養、維修更趨自動化,使物業管理更加科學化。并能實現能源的科學和合理消費,達到節能降耗、降低成本的目的,以最終提供先進的信息處理能力,構建樓宇內舒適、安全和高效的辦公環境。
4智能化小區
目前,智能化住宅小區已逐漸得到人們的認可。智能化小區綜合應用了計算機技術、通信技術、自動控制技術等,智能化小區主要由綜合通信網絡、綜合信息服務系統和家庭智能控制系統、小區安全防范系統、物業管理系統等組成。當然,也包括綜合布線系統,保安監控系統,有線電視系統,電度表、水表、煤氣表三表計量抄表系統,小區信息系統和車位引導停放系統等。目前的智能化小區主要應具有的功能包括住宅小區全面的公用設施監控管理措施和安保、防災措施,并應具有高度的信息通信能力和信息化的社區服務管理能力,能夠為小區住戶提供多媒體信息服務。相比傳統小區,其功能應更加強大和細致,生活更加舒適便利。目前,物聯網技術在智能化小區方面的應用已經卓有成效。利用物聯網技術可以建立一個安全、舒適、和諧的智能化的小區居住環境,而且市場發展前景巨大。
5智能家居
物聯網是從信息化、自動化走向智能化,或者說是具有智能化的自動化。物聯網“十二五”規劃已經出臺,其中智能家居占有重要的地位。智能家居產品融計算機網絡系統、網絡通訊技術和自動化控制系統于一體,可通過有線或無線網絡,將各種家庭設備組合成智能家庭網絡,以實現自動化,同時可實現更智能的家庭安防系統,并可實現對家庭設備的遠程操控,提高了家居生活的舒適度,并能為家居環境提供全方位的信息交互功能。
所謂智能家庭,其實就是家庭自動化。安全防范是智能家庭的第一要求,它主要由防盜、防劫、防火、防燃氣泄漏、緊急求救等項目組成;其次,還要求家庭環境更加環保、節能、舒適,家庭設備運行更加智能化;再次,家庭信息化、自動化程度更高,所有家電都實現智能化,并可與人進行信息交互,包括節目點播、節目互動、游戲、娛樂等信息服務。智能家庭系統的主要子系統有:智能家庭控制管理系統、電力及照明控制系統、家庭環境控制系統、安防系統、信息網絡系統、背景音樂及多媒體娛樂系統等。例如可以實現智能門禁控制、安防報警、網絡視頻監控、智能照明控制、家電智能控制和遠程控制、溫濕度空調智能控制、智能廚衛環境控制、水電氣自動抄表、網上購物、網絡辦公、遠程教育和醫療、智能家庭用品管理等。
6結語
每一項突破性的學技術革命都會徹底改變人類的生存和生活方式,物聯網技術作為第三次信息技術革命,可以幫助人們實現人與物的互聯,給人們的生活帶來巨大的變化。物聯網技術可以提高人類改變自然和利用自然的能力,可將智能化的傳感網絡系統和自動化控制技術應用于人類生活的方方面面,為人類帶來更加美好的生活方式。物聯網技術在生活及家庭中的應用,能夠使城市更加智能;使人類生活更加舒適、環保、節能;使社會更加進步。隨著物聯網技術的迅猛發展,人們可以預見,在不久的將來,“智慧地球“必將惠及每個地球人。
參考文獻
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篇5
關鍵詞:車流量 交通燈 微控制器
中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)08(a)-0001-02
隨著經濟和人民生活水平的提高,私家車數量的劇增使得城市交通擁堵問題日益突出。十字路口是整個交通網絡控制的關鍵點,十字路通的有效控制能提高整個交通網絡的性能。目前,我國傳統的十字路通信號采用固定的時間控制,不能有效提高十字路口的通行能力。那么如何提高十字路口的通行能力和緩解城市的交通擁堵問題呢?大家設想如果可以根據十字路口各個車道上的車流量來合理分配交通信號燈的控制時間,對交通信號實現智能化控制,那么就可以提高交通系統的通行能力和效率,從而緩解交通擁堵問題。
1 硬件電路設計
1.1 系統結構圖
該十字路通燈智能控制系統由微控制器、車流量檢測電路、顯示電路(指示燈和倒計時顯示電路)和緊急控制開關組成。該系統是以傳感器為核心的車流量檢測電路用于車流量的智能檢測,將車流量信息送微控制器進行處理,智能化控制交通燈的時間長短和倒計時的顯示,起到優化十字路通的作用。緊急控制開關用于交通突發事故時的交通車輛通行控制。遇到緊急情況,扳動開關,通過硬件和程序發出一個控制信號來實現兩路紅燈與黃燈亮,同時關閉數碼管的顯示。緊急情況解除后,按復位鍵通過程序回到初始狀態,重新開始運行主程序。該系統的結構圖如圖1所示。
1.2 車流量檢測電路
目前,實現車流量檢測的傳感器有感應線圈傳感器、超聲波傳感器、紅外線傳感器、微波檢測器、視頻檢測器、磁力檢測器、聲學檢測器等[1]。目前的交通控制系統大多采用單一的車流量檢測傳感器來采集交通流信息,這樣會導致一系列問題:(1)采用單一車流量檢測器,若該檢測器出現問題,則可能造成整個交通癱瘓;(2)不同的車流量檢測器有各自的工作原理和特點,如超出其測試條件時該檢測器將無法采集到準確的數據;(3)車流量檢測傳感器不斷地采集數據,這些數據需要匯總到交通控制中心,由控制中心經計算后發出相應指令。車流量檢測傳感器的發展趨勢是多傳感器聯合檢測,在前端對聯合檢測的數據進行處理,這樣交通控制中心獲得的信息才會真正成為交通誘導、交通控制以及交通規劃的有力依據。
城市中典型的十字路口為雙向6車道,每個方向1、2、3車道分別為右轉、直行和左轉車道。在每個車道的遠側和近側分別埋設一個車流量檢測傳感器檢測車流量數據,兩個檢測器之間為各車道的檢測區,設定這一距離為100 m。遠側檢測器執行通行車輛數加操作,近側檢測器執行減操作,這樣任意時刻檢測區獲得的數據即為該方向等待放行的車輛數。當某一相位綠燈亮時,系統將該車道收集的數據存儲,作為判斷交通狀態和決定下一周期通行時間的依據。
十字路口車流量的放行采用常用的四相位方式,即按照東西方向直行車輛、東西方向左轉車輛、南北方向直行車輛、南北方向左轉車輛通行的順序循環切換,交通燈之間采用短時黃燈進行緩沖警告。系統根據傳感器獲得的等待放行車輛數,適時控制放行時間的自動周期交通燈時長比例的方法和固定周期調節交通燈時長比例兩種方法相結合,在各方向車輛數比較均衡的交通低峰時段采用自動周期,在某方向或幾個方向出現交通高峰時采用固定周期自動調節交通燈時長比例方式。兩種方式判斷的標準是是否出現兩個或更多方向的排隊車輛占滿計數區,即如果出現兩個方向的車輛排隊長度超過100 m即使用第二種控制方式,否則使用第一種方式。不管采用哪種方式,系統都要設定一個最短綠燈時長和最大綠燈時長。設定最短綠燈時長的目的是為了保證每一條道路都不會因為車流量過小而不給通行時間,設定原則是能讓少量車輛安全通過路口而不影響交通安全,一般取t0 =15 s。最大時長的設定是為了不讓某方向長時間占用通行權,使其他方向的車輛的延誤時間增大,對于不太大的單交叉路口,綠燈時間一般不超過60 s,因此設定tm=60 s。
1.3 微控制器
系統的控制核心采用MSP430系列超低功耗的微控制器,車流量檢測電路將檢測的車流量信息傳遞給微控制器,微控制器采用某種算法進行計算處理,并將需要發送的十字路通信號信息發送至顯示電路,人們通過顯示電路就很容易通過十字路口了。
2 系統軟件設計
該交通燈采用自動控制,在設計方案中預先設定了可調節紅綠燈自動轉換時間,并以自動方式顯示倒計時;控制系統將在紅綠燈交替階段自動控制黃燈時間,提示各方向過往車輛通過或暫停,以達到模擬現實生活十字路通燈工作模式。程序開始運行時首先對定義的各個變量進行初始化,接下來進入while循環檢測是否有按鍵按下,如果檢測到按鍵,則執行中斷程序,解除按鍵鎖定后返回執行while循環。如果沒有檢測到按鍵,while循環繼續,交通燈與交通燈倒計時同時執行,之后返回while循環。
3 結語
系統采用車流量檢測傳感器和MSP430微控制器構成的十字路通燈智能控制系統,可以根據實時檢測的車流量信息調整紅綠交通燈的配時比,達到交通燈智能化控制的目的,提高十字路通的通行能力。
參考文獻
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篇6
關鍵詞:太陽能 智能控制系統 發明創新
中圖分類號:TU113.6 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)11(c)-0003-02
1 引言
1.1 研究背景及意義
根據相關調查,我國小城市在十點以后,大中城市在一點以后,道路上幾乎空無一人,而國內路燈照明系統大多采用“常亮”或者“間隔亮燈”的工作模式,電能浪費嚴重,而且會造成光污染。但如果城市缺少照明又會影響交通安全并且使犯罪率上升。榱爍好地達到節能目的,有些國家和地區開始采用太陽能供能光控方式來控制路燈,但市場上大多數的路燈節能控制產品,在功能和效果上還不盡人意。鑒于上述分析,國內的智能路燈在智能控制方面還有很大的提升空間,為此設計一種基于msp430單片機的智能型節能路燈,在實現節能的同時也包含了智能控制的理念。
1.2 研究現狀分析
(1)電源的穩定性和供電的及時性:太陽能供電收受外界環境影響較大,供電能力穩定性。
(2)追光系統的準確性和及時性:保證電池能最大程度接收太陽能。
(3)單片機控制的速度和穩定性:能夠在多變的環境中始終保持穩定的工作狀態,并及時對當前工作環境做出正確反映。
(4)傳感器的抗干擾能力和靈敏度。
結合智能控制系統以及各類模塊,設計了基于低功耗msp430單片機的智能節能自控路燈。
2 系統簡介
2.1 系統總體框架
該智能路燈由msp430單片機控制模塊、光敏傳感器模塊、聲控開關模塊、人體紅外傳感器模塊、電機驅動模塊、電源模塊等部分組成。
2.2 功能簡介
該智能路燈配有光敏模塊,能夠判斷當前環境是否需要照明;單片機控制模塊能夠對各傳感器傳回的數據進行有效處理,判斷當前的環境,然后發出控制信號,通過電機驅動模塊和LED燈驅動電路調整路燈的亮度。
2.3 實現原理
2.3.1 傳感器模塊
由人體紅外感應模塊、聲控開關和光敏傳感器組成。光敏傳感器感應白天、黑夜及太陽的方位;人體紅外感應模塊和聲控開關感應是否有人通過路燈。
光敏傳感器是利用光敏元件將光信號轉換為電信號的傳感器,其敏感波長在可見光波長附近,包括紅外線波長和紫外線波長。光敏傳感器的種類繁多,常見類型如下:光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管等。該系統采用的是光敏電阻,其具有較高的精度、穩定可靠的工作能力和較長的使用壽命。該系統共有4個光敏傳感器,相互配合,形成“追光”能力,獲得最佳的照射角度。同時能夠根據光強判斷當前的工作環境是否需要照明,進而節省電能。
人體紅外感應模塊和聲控開關感應是否有人經過路燈。人體紅外具有兩種觸發方式:不可重復和可重復。不可重復觸發方式:感應輸出高電平后,延時時間一結束,輸出將自動從高電平變為低電平;可重復觸發方式:感應輸出高電平后,在延時時間段內,如果有人體在其感應范圍內活動,其輸出將一直保持高電平,直到人離開后才延時將高電平變為低電平(感應模塊檢測到人體的每一次活動后會自動順延一個延時時間段,并且以最后一次活動的時間為延時時間的起始點)??紤]實際情況,在有人期間LED燈保持較高亮度,故選擇重復觸發方式。為確保系統工作的可靠性,在使用人體紅外感應模塊的基礎上,增加聲控開關模塊。兩者均可在黑暗的環境中控制燈的工作。其觸發方式與人體紅外感應模塊基本一致,此處不再贅述。
2.3.2 msp430單片機控制模塊
msp430單片機是整個系統的核心模塊,主要分為兩個主要部分:接收傳感器的返回信號并進行處理;發出控制信號,控制系統的正常運作。
人體紅外感應模塊和聲控開關模塊的輸出形式均為數字開關量輸出(高低電平),可定義msp430的I/O端口來接收信號。而光敏傳感器則是模擬量輸出形式,需要進行AD轉換才可以使用。msp430單片機內部集成有12位高精度AD轉換模塊,能夠滿足系統的精度要求。通過對人體紅外和聲控模塊的高低電平檢測,能夠判斷是否有人經過路燈。而通過AD轉換,可以精確地了解光強的情況,判斷所處環境。
獲取各傳感器的數據后,對其進行濾波,綜合分析,輸出PWM信號高低電平,通過電機驅動模塊和LED燈驅動電路控制系統的運行狀態。
2.3.3 驅動模塊
該系統的驅動模塊分為兩部分:電機驅動模塊和LED燈驅動模塊??紤]到電機的轉速極低,直接使用高低電平控制繼電器的開關,進而控制電機的正反轉。而LED的亮度要求連續可調,選用了MOS驅動電路模塊,該電路的電流承受能力和耐受電壓能力均較強,輸入電壓的范圍較寬,工作穩定可靠,完全能夠滿足該系統的要求。
2.4 軟件設計
PWM初始化程序代碼:
#include "MSP430F5529.h"
void Timer_A0_1_init()
//TA0.1輸出PWM 由P1.2 P1.6輸出
{
TA0CTL |= TASSEL_1+MC_1;
//ACLK,增計數
TA0CCTL1 = OUTMOD_7;
//輸出模式7
TA0CCR0=655;
//時鐘頻率為32768HZ,100HZ
TA0CCR1=49;
//占空比CCR1/CCR0=1/3
}
void Timer_A1_1_init()
//TA1.1輸出PWM 由P2.1 P2.2輸出
{
TA1CTL |= TASSEL_1+MC_1;
//ACLK,增計數
TA1CCTL1 = OUTMOD_7;
//輸出模式7
TA1CCR0164;
//r鐘頻率為32768HZ,波形199HZ
TA1CCR1=123; //占空比3/4
}
void Timer_A1_2_init()
//TA1.2輸出PWM 由P2.4 P2.5輸出
{
TA1CCTL2=OUTMOD_7;
TA1CCR2=41; //占空比1/4
}
void IO_init()
{
P1SEL|=BIT2+BIT6;
P1DIR|=BIT2+BIT6;
//P1.2 P1.6輸出 TA0.1 OUT1
P2SEL|=BIT4+BIT5;
P2DIR|=BIT4+BIT5;
//P2.4 P2.5輸出 TA1.2 OUT2
P2SEL|=BIT1+BIT2;
P2DIR|=BIT1+BIT2;
//P2.1 P2.2輸出 TA1.1 OUT1
}
void main(void)
{
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;
IO_init();
Timer_A0_1_init();
Timer_A1_2_init();
Timer_A1_1_init();
while(1);
_BIS_SR(CPUOFF);
// Enter LPM0 進入低功耗模式0 }
3 特色說明
(1)利用太陽能:太陽能是一種新興的可再生能源,其使用沒有地域的限制,綠色環保。
(2)采用LED照明:節能效果好,具有單向輻射特性,能量轉化效率非常高,理論上與白熾燈比較能達到90%的節能,壽命超長,性能穩定。
(3)采用MSP430超低功耗單片機:白天單片機進入儲電狀態,夜間進入智能照明工作狀態。工作穩定,節能環保。
(4)智能追光系統:控制太陽能電池板的角度,使其一直正對太陽,能最大程度地接收太陽能。
(5)智能控制系統:人體紅外傳感器,聲控開關和光敏傳感器聯合作用,工作穩定,可靠,智能。
4 結語
針對智能型節能路燈,利用太陽能電池板提供電力,并有效結合傳感器技術和單片機控制技術,能夠對光照、行人進行檢測,各個模塊相互協作,以實現對路燈的自動控制。硬件設計過程中采用模塊化設計思想,提高了系統的可靠性。該系統所用器件的選擇均以性能穩定、安全可靠為原則,工作可靠,價格低廉。
篇7
關鍵詞: 公交 電子 運輸 系統 應用
智能電子運輸系統的內容:北美、北歐和韓國在智能電子公交運輸系統研究方面各有側重,美國雖然起步晚于北歐和韓國,但從電子智能公交運輸研究領域和內容看,美國的its研究領域較寬,研究內容也比較豐富。在1995年10月份以前,美國iwhs研究內容主要集中在,先進的交通管理系統、先進的出行者信息系統、先進的公共運輸系統、商業車輛運營系統等方面。目前美國的its研究集中在7個領域共29項研究內容。1998年美國交通運輸部門確定電子智能運輸系統的研究項目為311項。下邊主要介紹its的7個領域研究內容,這些內容如過應用于我國的公交領域,將會對公交運輸的信息化和智能化及安全便捷化發展起到重要作用。
1 出行和運輸管理系統
這個系統包括了6項主要內容:① 出行者服務信息系統。這個系統可以為出行者提供快速服務,如出行者到達目的地的位置、工作時間、食物供應情況、停車場的情況、車輛修理站、醫院和交通警察辦公室。② 路線引導系統。它為出行者提供到達目的地的最佳行駛路線。③ 交通控制系統。為高速公路和城市道路提供一個自適應的智能控制系統,從而改善交通流狀況,為公交車輛提供優先權,以緩解所有機動車輛的交通擁擠問題。④ 交通事件管理系統。幫助公共和民間機構迅速確認突發事件并作出響應,以最大限度地減少突發事件對交通的影響。⑤ 車輛排放物的檢測和控制系統。系統采用先進的車輛排放物檢測設備進行空氣質量監控,并采用一系列措施控制污染。⑥ 在線駕駛員信息系統。該系統包括駕駛員的引導系統和車內標志系統。
2 出行需求管理系統
2.1 出行前的信息系統。出行前的信息是指出行者出發前在家中、工作地和其他地方所獲得的出行實時信息,如公共交通線路、時間表、換乘和票價等,另外還有城市間長途出行和休假出行信息,以及實時的交通事故信息、線路變動和線路行車速度等信息。
2.2 合伙乘車的信息系統。這個系統可以非常方便地提供合伙乘車信息,這樣可以減少小客車的交通流量,緩解交通擁擠和減少交通事故的發生,這不僅對工作出行的人有利,而且為老年人和殘疾人提供了極大的方便。
2.3 需求管理和營運。該項研究通過制定運輸需求管理和控制政策,減少個人單獨開車工作出行的數量,促使人們更多利用高乘載率車輛和公共交通運輸,并為欲提高出行效率的人員提供更多的備選出行方式。
3 公共交通運輸管理系統
3.1 公共交通管理。為了改善公共交通運輸管理,它主要應用計算機技術對車輛及設施的技術狀況和服務水平進行實時分析,實現公交系統營運、規劃及管理功能的自動化。
3.2 途中換乘信息。該項研究可為使用公共交通運輸方式的出行者提供實時準確的中轉和換乘信息,幫助出行人員在途中根據需要作出及時的換乘決定并調整出行計劃。
3.3 個體的公交運輸。這種公共交通運輸可以滿足個人非定線或準定線的公共交通運輸需求,為乘客提供非常方便的服務。
3.4 公共交通運輸安全。它為公共交通的乘車人員和駕駛員提供一個安全的運輸環境。
4 電子收費系統
電子收費系統是為用戶支付通行費、車票費、存車費等提供一種通用的電子支付手段,目前我國只是應用ic卡支付車票,未來將逐步實現一卡通,通過本卡實現公交、出租、城鐵等公共交通的一卡支付。同時通過網絡信息,實現收費和支付的自動化,從而推動多式聯運的發展。
5 商業車輛的運行系統
1)商業車輛的電子通關系統。這個系統要求貨車和公共汽車裝有無線電接收裝置,確定主要行駛路線的車輛行駛速度和裝載質量,以確保車輛的行駛安全。2)路邊安全檢查的自動化系統。這個系統為車輛和駕駛員提供一個實時的安全檢查途徑,它可確定哪臺車輛應該停車受檢。3)車載安全監控系統。該系統能自動監控商業車輛、貨物和駕駛員的安全狀況。4)商業車輛的行政管理系統。該系
統以電子手段辦理注冊手續,自動記錄里程、燃料消耗報告和檢查賬目。5)商業車隊管理系統。該系統可為駕駛員、調度員和多式聯運管理人員建立通信聯系,利用實時信息確定車輛的位置,并便車輛在非擁擠道路上行駛。6)危險品應急響應系統。該系統可以為執法人員提供及時、準確的危險品種類信息,使其能在緊急情況下作出適當處理,從而控制危險,避免事故的發生。
6 緊急情況管理系統
1)緊急情況通報和個人安全。這個部分包括兩個功能:其一是保證駕駛員和其他人員的安全,其二是自動通報系統在危險事故發生后,會便車輛自動制動并通知救援機構。2)緊急情況車輛管理。這種車輛管理首先必須具有公共安全機構,由該機構與車隊管理部門建立直接通訊聯系。
7 先進的交通控制和安全系統
1)避免縱向碰撞。這個服務系統主要目的是減少車輛間的首尾相撞、車輛與人和物相撞。2)避免側向碰撞。為防止車輛離開道路產生的車與車、車與物的碰撞,該系統設置的監控器可以觀察到駕駛員看不到的地點,同時警告駕駛員避免即將發生的碰撞。3)避免交叉路口的碰撞。這個系統可以警昔駕駛員防止在逼近和穿過交叉路口時發生的碰撞,在交叉路口通行權不清楚的情況下,提醒駕駛員小心駕駛。4)拓展視野防止碰撞。改善駕駛員的視野,使其避免潛在怕的碰撞。該系統還可以幫助駕駛員遵守交通標志和信號。5)碰撞前的預防措施。為了保證乘客的安全,在不可避免棚撞的情況下,應預先采取一些措施,防止人員傷亡。6)安全預報系統。該系統能實現對駕駛員、車輛、道路狀浙的預報,例如:裝在車內的監測器,在駕駛員瞌睡時,警告他(她)注意行車安全。7)自動化的公路系統。該系統能提供一個全面自動化的運行環境,實際上是創造一個電子智能的運輸系統。
電子智能運輸系統是交通運輸領域研究的前沿,是實時交通信息理論和新技術的綜合運用,因此新的問題也會不斷涌現,經過數年的研究和電子智能運輸系統的內容項目逐漸應用,相信我們會達到和實現安全、便捷、舒適的城市一小時經濟公交運輸的目標。
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篇8
關鍵詞 自動化;應用;發展
中圖分類號 TP 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)021-0176-01
在社會發展的今天,隨著科技的快速發展,人們生活水平的日益提高,自動化早已融入了人們的生活中,并且扮演著重要的角色??萍嫉陌l展離不開自動化,人們生活水平的提高離不開自動化。
那么何為自動化,它到底在我們生活中的哪些地方有所應用,進而影響著我們的科技,影響著我們的生活呢?所謂自動化就是:機器或裝置在無人干預的情況下按規定的程序或指令自動進行操作或控制的過程,其目標是“穩,準,快”。自動化技術廣泛用于工業、農業、軍事、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務和家庭等方面。采用自動化技術不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環境中解放出來,而且能擴展人的器官功能,極大地提高勞動生產率,增強人類認識世界和改造世界的能力。因此,自動化是工業、農業、國防和科學技術現代化的重要條件和顯著標志。
自動化在我們生活中隨處可見,并促進著科技的發展與人們生活水平,例如:變頻節能、軟起動系統、PLC、人機界面控制系統、傳感檢測系統、智能儀器儀表等等。其中PLC在人們的生活中隨處可見,同樣也在自動化系統中起著重要的作用,那么下面我們來介紹下何為
PLC呢?
PLC(Programmable Logic Controller),是可編程邏輯控制器。其實PLC在自動化中的地位是非常高的,它的重要性不言而喻,它對我們的生產生活有著重要的意思,那么我們就有必要介紹下PLC在我們日常生活中的應用了。
在我們的日常生活中,工業與我們息息相關,當然PLC在工業中也扮演著重要的角色,那我們就介紹下PLC主要在工業中的應用實例:比如我們日常生活中的污水排放問題,污水排放就要有指定的地點和規則,否則不正當的排放污水會污染環境并影響我們的正常生活,影響人們的身體健康,那么就要設置污水處理廠來保證人們的生活質量,PLC則在這里面起到了重要的作用?,F在生產生活需要的是簡單而且大眾化的自動污水處理技術,為了接近預算和操作極限,污水處理廠期望有基于簡單而大眾化的自動污水處理控制方案,該技術適用于逐流裝置,以保證長期使用,并且節省裝備的花費,這樣才能達到利益的最大化。
了解PLC污水處理系統后,這樣我們就知道了我們平日的日常飲水是如何被凈化,我們也知道了如何才能選擇到更好的飲用水,對我們的身心健康十分有好處,當然了解到這些后,我們還可以進行經濟投資,爭取利益最大化,可見自動化已經深入我們的生活,并且帶動著人們生活水平的提高與發展,那么自動化在我們的日常生活中還有其他那些應用呢。
我們知道交通紅綠燈在我們的生活中隨處可見,我們的日常交通秩序以及人身交通安全在有了交通紅綠燈之后,不但可以實現自動控制,更是方便了人們出行,交通管理,以及保證了人們的交通安全。那么讓我們來詳細介紹并了解下,到底紅綠燈時如何工作,如何管理交通,方便人們生活的。
階段一:電子眼采用感應線來感應路面上的汽車傳來的壓力,通過傳感器將信號采集到中央處理器,送寄存器暫存(該數據在一個紅燈周期內有效)。
階段二:在同一個時間間隔內(紅燈周期內),如果同時產生兩個脈沖信號,即視為“有效”。簡單的說,就是如果當時紅燈,你的前輪過線了,而后輪子沒出線,則只產生了一個脈沖,在沒有連續的兩個脈沖時,不拍照。
階段三:在同一個時間間隔內(紅燈周期內),如果同時產生兩個脈沖信號,即視為“有效”。簡單的說,就是如果當時紅燈,你的前輪過線了,而后輪子沒出線,則只產生了一個脈沖,在沒有連續的兩個脈沖時,不拍照。
階段四:有些情況是有的人開車前輪越過線了,怕被拍到,于是又倒一下車,回到線內,結果還是被照了。什么原因?就是因為你這一前一后產生了“一對”脈沖信號。
階段五:黃燈亮時,照系統延時2s后啟動;紅燈亮時,系統已經啟動;綠燈將要亮時,提前2s關閉系統,主要是為了防止誤拍。
階段六:抓拍有兩種方式,一種是地下埋設感應線圈,橫桿上架設數碼相機,用于對闖紅燈的抓拍;另一種是架設攝像機,用于對超速、闖紅燈、違章停車等進行實時錄相。無論哪種方式,都會對于違章車輛拍攝至少三張圖片,一張是瞬間違章圖片,一張是號牌識別圖片,一張是全景圖片。不論哪種方式,都是24小時開機拍攝,圖片保留時間一般是一周。
階段七:中心收到圖片,會將車牌號信息與車管所信息相比對,從而調出車輛的綜合信息,如車主、車型、顏色等,然后由信息處理人員錄入市公安交通管理網站,以使違章車主能夠進行查詢。
階段八:違章的車輛都能夠被拍下來,只有車牌圖片清晰的情況下,信息錄入人員才能將違章車輛輸入數據庫進行處理。
以上的一些簡單簡介就是介紹了紅綠燈的工作原理,便于我們更加的深層了解紅綠燈,以便豐富我們的知識,遵守交通規則,這就是是自動化在我們生活中的應用,可見自動化對于我們是很重要,很普及的,那么對于國家技術發展,人們生活水平提高貢獻如此之大的自動化它的前景如何呢,如何才能更好的為我們服務呢?
現代生產和科學技術的發展,對自動化技術提出越來越高的要求,同時也為自動化技術的革新提供了必要條件。70年代以后,自動化開始向復雜的系統控制和高級的智能控制發展,并廣泛地應用到國防、科學研究和經濟等各個領域,實現更大規模的自動化,例如大型企業的綜合自動化系統、全國鐵路自動調度系統、國家電力網自動調度系統、空中交通管制系統、城市交通控制系統、自動化指揮系統、國民經濟管理系統化的應用正從工程領域向非工程領域擴展,如醫療自動化、人口控制、經濟管理自動化等。自動化將在更大程度上模仿人的智能,機器人已在工業生產、海洋開發和宇宙探測等領域得到應用,專家系統在醫療診斷、地質勘探等方面取得顯著效果。工廠自動化、辦公自動化、家庭自動化和農業自動化將成為新技術革命的重要內容,并得到迅速發展。
以上就是自動化在我們日常生活中的一些應用,和未來的的可能發展路線與發展前景,只是淺談,供大家參考。
參考文獻
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篇9
摘要:本文從路燈照明工程的實際出發,分別從路燈設計、降壓、綠色照明等節能途徑和方式,就如何以科學的實現道路照明的節能,闡述幾點體會。
關鍵詞:路燈系統 設計 綠色照明
0 引言
城市照明是城市基礎設施的一個重要組成部分,不僅為亮化城市、美化環境發揮積極作用,還為交通安全、社會治安提供了有力保障,同時在提升城市檔次、提高城市形象、改善城市環境發揮了極其重要的作用,但是城市照明也給財政的經費帶來很大的負擔。
近年來,我國的城市道路照明發展迅速,1999年全國安裝300萬盞路燈,目前已經達到約一億盞,安裝功率達到二點五千萬千瓦,一年的耗電量約為590億度,這個數字是比較龐大的,有相當大的節能潛力。以鶴壁新區現有路燈為例,2009年路燈系統電費就達到400萬元。面對能源與環境危機,各國都在努力實施“節能減排”工程,抓好城市照明用電的節約,成了節能工作不可忽視的一個環節。從路燈照明的實際出發如何科學的節能成為路燈行業很重要的一個問題。筆者以我們在實際道路照明節能工作方面的一些認識,應從以下幾方面采取節能。
1 合理的燈具選擇及布置
根據建設部行業標準CJJ45-2006《城市道路照明設計標準》以及我們的實踐經驗、實際情況,嚴格按照設計標準的要求進行合理選擇路燈的布置模式、路燈的間距、高度等,同時要求合理選擇照度標準和功率密度值,確定合適的光源,以實現合理的照度,避免或減少路燈設計的盲目性,從而達到路燈的節能。
2 穩壓降壓調光節能
在道路照明工程中,照度受電網電壓影響,而電網電壓受負荷影響,在負荷高峰時電壓偏低,在負荷低谷時電壓偏高。而傍晚為道路交通量高峰,此時電網電壓低,光源光通量低,路面照度低;接近午夜時為道路交通量低谷,此時電網負荷是低谷,而電網電壓偏高,光源發出的光通量高,路面照度高。這種不合理現象,造成既影響交通安全,又嚴重浪費能源和資金的現象,將智能光源穩壓降壓調光裝置安裝在路燈的控制端,在電壓波動較大時,人流較小的后半夜,采用該裝置在合適的照度情況下,降低較高的電壓,達到節能。
3 半夜燈方式
半夜燈節能方式為最早也是最有效的節能方式,半夜燈是指在照度較高的街道或城鄉結合部街道的路燈,由于后半夜人流量、車流量較少,亮度不需要太高的情況下,在23:00以后滅一部分燈,以達到節約電能的目的,其特點是:投資小,見效快,且效果明顯、方法簡單易行、維護方便,節電率達到20%以上;其最大的缺點是照度不均勻。半夜燈如果與路燈無線監控系統配合使用效果更佳,半夜燈亮滅燈時間易于調整。
4 選用高效節能的照明系統
4.1 光源:①用緊湊型熒光燈(節能燈)取代白熾燈與小功率的高壓汞燈,一支18W的節能燈的光通量相當于一支100W的白熾燈,節能效果顯著;②用高光效高壓鈉燈和金鹵燈取代高壓汞燈和普通高壓鈉燈,例:功率為400W的高壓汞燈、高壓鈉燈,高光效高壓鈉燈(飛利浦系列)它們的光通量分別為22000LM、48000LM、54000LM,分別提高118%、13%,節能效果顯而易見;③采用LED燈取代傳統的霓虹燈,其特點是:亮度高;可通過控制器達到多種色彩和圖案的變化;功耗小,壽命長,同等面積LED燈功率僅為霓虹燈的10%-20%,壽命卻是霓虹燈的5—10倍;維修方便、簡單。
4.2 燈具:選用IP防護等級高,反射效率高的照明燈具。
4.3 電器:氣體放電燈具有負的伏安特性,所以必須串聯鎮流器工作,通常的電感鎮流器功耗大,可達到燈本身消耗功率的10%以上,且功率因數為50%左右。①通常情況為在每支燈上并聯電容進行補償使功率因素提高到85%以上;②采用電感節能整流器取代普通鎮流器,可節能5%左右;③2002年部分廠家推出電感調光鎮流器,它是在鎮流器中多設置一個抽頭,利用調節器預設的時間調整輸出電壓,從而調整輸出電流達到節電目的,現有400W250W、250W150W兩種規格,其特點是:節能效果顯著、照度均勻、尤其適宜舊街道改造。
4.4 電子鎮流器取代電感鎮流器。
5 路燈控制柜節能
路燈節能控制柜安裝于線路前端,可通過內置的智能控制器或可編程控制器、時間繼電器、光敏控制器等,對節電系統的工作曲線進行自動控制,從而輕松調控整條線路上的負載,節電率高達40%。
6 優化配電線路節能
路燈線路系統較長,線路損耗、壓降都一定程度影響了路燈的照度,浪費了電能,因此在設計線路時選用較粗的電纜截面,適當增加線路的負載能力,不僅為以后燈箱廣告、景觀照明留下余量,同時能有效減小壓降與線路損耗,既延長整個線路系統的壽命,減少了維護維修率,還節約了電能。
7 無功補償節能
無功功率增加了變壓器及導線的容量,由于裝置及導線餓電阻,無功電流變成熱而直接損失,因此提高功率因數,減少無功功率成了節能很必要的手段,通常采用安裝合適的電容,提高功率因數達到節能。
8 推廣綠色照明光源
隨著經濟發展,我國的照明用電將大幅度提高,綠色節能照明的研究應用,將越來越受到重視。太陽能LED照明燈具作為冷光源產品,具有性價比較高、綠色環保、安全可靠、質量穩定、使用壽命長、安裝維護簡便等特點,可廣泛應用于綠地照明、公路照明、廣告燈箱照明、城市造型景觀照明及家居照明系統,但太陽能LED照明燈具一次性投入較高是其發展的瓶頸。
目前,照明消耗約占整個電力消耗的20%左右,降低照明用電是節省能源的重要途徑。為實現這一目標,業界已研究開發出多種節能照明器具,并取得了一定的成效。但是,距離“綠色照明”的要求還較遠,開發和應用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源勢在必行。
根據城市路燈照明的實際情況,采用節能高效的節能燈、LED路燈、太陽能燈等,在合適的道路,選用較好的產品,代替原有的低效有害光源,可以很好地達到路燈的節能。
篇10
關鍵詞:公共交通管理系統社會經濟影響評價探究
前言:
公共交通管理系統作為先進的智能信息化系統,實現了便捷、安全、可靠的運輸環境,通過對公共交通管理系統的智能控制,很大限度的實現了道路信息的多元化傳遞,提高了道路的暢通和高科技的發展,探究和發展的最高標準也是完善公共交通管理系統的多元化性能,增加出行的便捷性和安全性,形成高標準、高質量的公共交通管理系統。
1、公共交通管理系統社會經濟影響評價闡述
由于受交通運輸因素的制約,改善當今的公共交通運輸,緩解由各種天氣、堵塞等產生的影響,建立完善的交通智能化系統和管理體系很有必要,公共交通管理系統主要由監測公路、信息導向和語音功能幾個主要部分組成。監測公路:監測公路系統主要通過視頻圖像和監控攝像等設施來達到監視路面的實時狀況及突發狀況等,能準確快速的傳遞現場的路況分析圖,方便公共交通管理中心及時掌握信息。信息導向:信息導向系統主要是針對路況上的收費站和路段上的突發狀況進行交通上的采集數字報表和資料的傳遞,實現了完整的探測系統設備。語音功能:語音功能主要是采用信息探測的功能,無線電話系統和遇到突發狀況等。通過信息感應和圖像處理及時和應急中心取得聯系,大大提高了通信系統的智能性。遵循市場經濟的發展角度來分析,宏觀調控關系著整個社會的經濟發展,從公共交通運輸管理系統來講,經濟效益的發展對國家的貢獻有長久的影響,整個發展目標對于公共交通運輸管理系統有著很大個影響。隨著市場的變化,高新技術產業在不斷地快速發展,很多經濟企業避免被淘汰下架都在不斷學習與完善新型技術,通過新型的公共交通運輸管理系統的發展,運輸智能的新穎性也在不斷提高,加上企業間的競爭力只增不減,促使一些企業間形成了無形的效益競爭,更需要以經濟發展為前提,公共交通管理系統為基礎,實現智能系統的多元化發展,為此通過整合總體的經濟效益的目標,最終需要多種措施來評價公共交通管理系統社會經濟所做出的影響。
2、公共交通管理系統社會經濟影響評價技術方法
根據公共交通管理系統的終極目標來發展,全面建設綜合化系統管理必須要建立健全社會經濟發展指標,確定影響公共交通管理系統的技術方法,在各種因素影響的前提下,通過分析路面交通、地域影響,明確研究評價的目標是完善社會經濟效益體系。通過國際權威的技術檢測來評價公共交通管理系統的復雜性、選擇性都對評價方法做出了實際研究,多方面的技術應用發展也是建立的一個良好評價方法,系統經營者創造的一系列綜合效益成果的技術檢測,旨在揭示全社會以追求盈利的前提下,放眼于公共交通管理系統所帶來的評價以及最終的影響。公共交通管理系統一般是由成本和收入的最終效益來實現,例如,整個交通運輸的維護費和通行費都屬于企業的成本。大眾出行便利,車況信息完善,促進交通的暢通,都可以作為公共交通管理系統影響評價的有利特點,把社會產業之間的聯系又遞進了一步,從經濟的長遠考慮,提出合理的研究評價成果,能帶來產業的快速發展。
3、公共交通管理系統社會經濟影響綜合評價內容
從經濟發展的長遠目標來看,公共交通管理系統社會經濟影響評價的范圍很廣;包括了公眾駕駛車輛的行程,來往的駕車時間,天氣以及路面突發狀況的等對交通影響。一方面,對交通過程中產生的車輛損傷、人員傷亡及車載貨損等安全方面問題,做出了分析;另一方面,對車輛行駛中產生的尾氣、燃油消耗也對環境產生了影響,通過對出行的大眾進行調查結果顯示,提高公共交通管理系統的智能化,不僅方便大眾出行,而且還有利于系統的不斷完善,提高運輸的運作率,降低了成本效益的投資,維護了系統的耐用性。針對當前的市場經濟模式,確保大眾的切身利益,一部分可以直接得到效益,如運輸中途的時間縮短,燃油量消耗少;另一部分不能直接得到效益,而是由無形中帶來的效益;如改善公共交通管理系統化的提高、增加用戶滿意度,推行車輛自動性能安全性檢測。分析公共交通管理系統影響評價所涉及的各個領域及適應的各種環境。公共交通管理系統社會經濟影響評價應該滿足于社會經濟的需求,從成本和效益的角度來分析,公共交通管理的系統化、多元化不僅能準確的識別自身的突出特點,還能明確評價的影響因素以及其他方面所帶來的成本和效益,利用對所選擇的各類系統性能、方法內容進行綜合評價,提出了公共交通管理系統的多面分析,結合整理數據,實施評價的檢測和成果,從抽選的數據中來看,一些評價方案往往不能到達評價的預期目的,從中就要判斷符合綜合評價的分析,無非就是對已經實施生產的效益做出對比,從而得出衡量經濟發展的最終目的和公共交通管理系統之間密不可分,相輔相成牽動著經濟的需求,對于公共交通管理系統追求的利潤和成本,一般都會在最后的成果中以不同的形式表現出來,根據市場經濟的發展方向來要求和不斷完善系統化發展的長遠性,全面統籌分析客觀現象,著眼于當下的社會經濟水平,公共交通管理系統應該全面適當的改變格局,從實際出發,全面總結由實踐所帶來的檢測,有利于評價的最終研究成果。
結束語:
綜上所述,根據目前的發展來看,通過對公共交通管理系統的綜合闡述,主要分析了公共交通管理系統社會經濟影響評價研究的因素、原則內容和方法,遵循著市場的經濟變化模式,構建完善的系統化、科學化管理。公共交通管理系統社會經濟影響評價研究成果的科學發展和有秩序的進行,是建立公共交通管理系統的必要性。
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