鐘心志 陳勵寧
摘要:本文簡要介紹智能交通的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)思維,提出了基于互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng),并利用系統(tǒng)及其復(fù)雜性的分析方法,對該系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析。
關(guān)鍵詞:智能交通;互聯(lián)網(wǎng)思維;系統(tǒng)及其復(fù)雜性
0.引言
智能交通系統(tǒng)(ITS:InteHigent Transportation Systems)概念的引入對社會生活與經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響。21世紀(jì)以來,互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用又給ITS提供了一個(gè)新的發(fā)展平臺。本文利用系統(tǒng)及其復(fù)雜性的分析方法對結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析。
1.智能交通的研究現(xiàn)狀
智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System,簡稱ITS)有效地集成先進(jìn)的計(jì)算機(jī)電子控制等技術(shù),全方位、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效運(yùn)用于整個(gè)地面交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。
關(guān)于國內(nèi)外著重于以下子系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用:(1)交通信息系統(tǒng)(ATIS),向交通參與者提供交通信息,幫助交通參與者確定出行方式,出行路線。(2)交通管理系統(tǒng)(ATMS),通過交通信息的獲取與分析,協(xié)助交通管理者進(jìn)行交通控制與管理。(3)公共交通系統(tǒng)(APTS),運(yùn)用智能技術(shù)促進(jìn)公共運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。(4)車輛控制系統(tǒng)(AVCS),進(jìn)行車輛性能開發(fā),提高智能駕駛的程度,保證駕駛。(5)貨運(yùn)管理系統(tǒng),以物流論為理論基礎(chǔ),進(jìn)行智能化的物流管理,提高貨物運(yùn)輸效率。(6)電子收費(fèi)系統(tǒng)(ETc),通過智能化的收費(fèi)系統(tǒng),大大提高車道的通行能力。(7)緊急救援系統(tǒng)(EMS),交通監(jiān)控中心與職業(yè)的救援機(jī)構(gòu)通過ATIS和ATMS聯(lián)成有機(jī)的整體,有效對事故車輛與人員提供及時(shí)的救援,降低交通事故損失。
2.基于互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng)理論分析
2.1互聯(lián)網(wǎng)交通系統(tǒng)的系統(tǒng)性分析
“系統(tǒng)”一詞被做以很多解釋,在這里,采用錢學(xué)森給出的系統(tǒng)的描述定義:系統(tǒng)是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合的具有特定功能的有機(jī)整體,而且這個(gè)系統(tǒng)本身又是它所從屬的一個(gè)更大系統(tǒng)的組成部分。由此綜述系統(tǒng)的三大特征,第一,組成要素的多元化;第二,要素間緊密聯(lián)系,相互影響;第三,系統(tǒng)是具有高于組成要素功能的有機(jī)整體。
在基于互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng)中,每一個(gè)系統(tǒng)單元都有其原從屬系統(tǒng)的特征,并且通過有機(jī)的聯(lián)系與相互作用,在原有的系統(tǒng)交叉點(diǎn)形成了可以完成智能交通系統(tǒng)目的的新的系統(tǒng)構(gòu)成,如附圖所示。
(1)人車交互系統(tǒng)屬于原有的交通系統(tǒng),并且每一個(gè)交通區(qū)域和個(gè)體單元之間具有一定的聯(lián)系與相互作用,人、車、路的信息采集及三者信息的相互聯(lián)系。
(2)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流傳輸及處理借用原有的信息傳輸通道進(jìn)行傳輸,在基于互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng)中車輛信息有CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后以GPRS通信模塊的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,并通過并聯(lián)計(jì)算方式進(jìn)行后臺的大數(shù)據(jù)云計(jì)算。
(3)在指導(dǎo)駕駛系統(tǒng)的反饋中,車輛控制系統(tǒng)及車載終端系統(tǒng)能夠很好地完成數(shù)據(jù)的接收和智能控制作用。
基于互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)的處理以及數(shù)據(jù)的反饋應(yīng)用,將交通部分、互聯(lián)網(wǎng)部分以及車輛控制部分等各個(gè)要素有機(jī)的結(jié)合在了一起,并且通過時(shí)時(shí)傳輸達(dá)到了數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用和智能指導(dǎo)駕駛的有效功能。
2.2互聯(lián)網(wǎng)交通系統(tǒng)的復(fù)雜性分析
復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(CAS)述如下:系統(tǒng)中的構(gòu)成主體是具有適應(yīng)性的,即它能夠通過與環(huán)境以及其他主體進(jìn)行持續(xù)交互作用中不斷“學(xué)習(xí)”和“積累”經(jīng)驗(yàn),相應(yīng)改變自身結(jié)構(gòu)和行為方式。在此基礎(chǔ)上,整個(gè)宏觀系統(tǒng)逐步演變或進(jìn)化。
由于系統(tǒng)的開放性與復(fù)雜性的雙重特點(diǎn),因此我們不能簡單地以還原論的的方法來處理它,必須依靠宏觀的觀察,來分析其某一確定時(shí)期的發(fā)展變化方法。在每一段時(shí)間中,只要宏觀系統(tǒng)的某一個(gè)參數(shù)發(fā)生了改變,那么整個(gè)宏觀系統(tǒng)所表現(xiàn)出來的功能就會大不相同,同時(shí)系統(tǒng)中的微觀組成及相互作用,即其他參數(shù)與計(jì)算方式也會改變。因此,由于系統(tǒng)的復(fù)雜適應(yīng)性,只能做比較短的時(shí)期內(nèi)的相關(guān)預(yù)測,并且隨著宏觀情況的不斷改變,對其分析方法也要隨著改變。
根據(jù)復(fù)雜系統(tǒng)的相關(guān)論述,關(guān)于基于互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng),每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都體現(xiàn)了復(fù)雜性系統(tǒng)的開放性與復(fù)雜性兩個(gè)特點(diǎn),基于互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)用的智能交通系統(tǒng)的復(fù)雜性如下所示,
(1)汽車駕駛?cè)藛T是本系統(tǒng)中具有適應(yīng)性的構(gòu)成主體,具有很強(qiáng)的自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)能力,人一車系統(tǒng)即是人將自適應(yīng)能力與車輛進(jìn)行交互作用。
(2)交通量自適性可以表現(xiàn)為隨著交通量的改變,其中車速、行車視角、車頭時(shí)距的改變可以較好地反應(yīng)這一變化,并通過智能指導(dǎo),達(dá)到安全駕駛的適應(yīng)性目的:特別的當(dāng)出現(xiàn)交通事故時(shí),那么交通流中包含的主要因素會在很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生極為巨大的改變。
(3)雖然路況環(huán)境具備開放性與復(fù)雜性,但本系統(tǒng)可作為信息和能量的交換平臺,接收環(huán)境的輸入和擾動,向人一車系統(tǒng)提供輸出,在進(jìn)行了后臺云計(jì)算云處理之后,用以指導(dǎo)駕駛行車,使人一車系統(tǒng)更好地適應(yīng)環(huán)境的變化。
3.結(jié)語
本文根據(jù)智能交通系統(tǒng)的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀,利用系統(tǒng)及其復(fù)雜性的分析方法提出將互聯(lián)網(wǎng)思維下的智能交通系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)人車路三者互聯(lián),協(xié)調(diào)控制人車路交叉關(guān)系,從而能夠達(dá)到交通系統(tǒng)的復(fù)雜性和自適性的時(shí)間段變化周期的縮短的目的。