智能交通系统的特点篇1

关键词：Agent；虚拟现实；道路交通管理；仿真

中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1009-3044（2016）03-0253-04

《道路交通管理》是公安学一级学科下属治安学专业的一门重要的专业必修课程，道路交通管理本身也是交通工程学的主要研究对象之一，是指依据道路交通法规，采用交通信号，对道路上的行车、停车、行人和道路使用进行控制，使之畅通有序地运行。[1]由于道路交通系统所特有的复杂性、随机性等特点，使得虚拟仿真技术成为开展研究的重要手段。《国家教育事业发展“十二五”规划纲要》，指出“要落实教学改革重大举措，推动建设虚拟仿真实训系统”。Agent技术与虚拟现实技术的出现为《道路交通管理》提供了理想的虚拟仿真教学方法。本文主要探讨如何设计基于Agent的城市道路智能交通虚拟仿真系统，并应用于《道路交通管理》教学。

1系统的设计

1.1系统的设计目标

对计算机仿真而言，系统的仿真模型是其最核心的问题。[2]该项目以虚拟现实造型语言VRML为编写工具，以Agent（智能体）思想为核心，围绕交通管理工程专业课程《道路交通管理》为蓝本，开发一个具有高智能的三维虚拟现实仿真系统，能够让学生身临其境地，获取视象、声音、数据等多种要素，并与系统进行互动，完成一系列实验实训项目。

1.2城市道路智能交通虚拟现实仿真系统Agent的设计

基于Agent的城市智能交通虚拟现实仿真系统的目的是对城市复杂的交通主体、交通工具、交通方式等基本要素进行仿真，构造出无限逼近于现实的虚拟仿真环境。交通场景中各类基本要素的运动状态复杂、速度各异，在现实世界中是一个连续的过程，在虚拟现实世界里则是按照时序发展的离散过程。因此机动车、非机动车、行人、交叉口、交通信号灯等要素均可看作是具有高度智能性的Agent，在交互仿真环境中持续自主发挥作用，以探讨如何实现交通控制的目标。

1.2.1车辆Agent的设计

车辆Agent实为驾驶人与机动车共同组成的复合性智能体，一方面具有驾驶人的交通心理、交通法规认识等智能，另一方面具有机动车的制动智能，车辆Agent可以模拟驾驶人获取城市交通环境的各种信号，并自主或根据外部信号而实时反馈，调整行为模式。因此车辆Agent应分为驾驶人Agent与机动车Agent两大模块。

（1）驾驶人Agent的仿真设计

驾驶人Agent包括行车计划智能、交通心理智能、交通法规认知智能三大模块，行车计划智能类函数Driver_Schedule（）仿真驾驶人Agent原有的行车目的、路线与方式，可以通过随机函数随意组成其行车计划；交通心理智能类函数Driver_Psy（）仿真驾驶人Agent的交通心理特点，根据驾驶人的交通心理状态的特点，可分为疲劳驾驶模式、正常驾驶模式、冲动驾驶模式；交通法规认知智能Driver_Law（）仿真驾驶人Agent的交通规则认知能力，能够识别交通环境中的道路、交叉路口、交通控制信号灯等设施，并根据《道路交通安全法》的要求发出指定的机动车驾驶指令；

（2）机动车Agent的设计

机动车Agent包括速度控制、转弯控制、交叉口控制四大模块，速度控制类函数Car_Speed（）仿真机动车行驶过程中的加减速动作的控制；转弯控制类函数Car_Rot（）仿真机动车的转弯运动模式；交叉口控制类函数Car_Cross（）则仿真了机动车在交叉路口的路径选择运动模式。

1.2.2交通信号灯Agent的仿真设计

交通信号灯是控制城市道路交通系统中行人与机动车行为的重要交通控制设施，主要负责路通流的控制，在虚拟现实场景中以信号灯的颜色变化的方式工作。交通信号灯Agent由信号灯系统与信号机系统两大模块组成，信号灯系统类函数Signal_Light（）仿真交通信号灯的非闪灯即红、绿、黄灯的转换控制，并与驾驶人Agent的交通法规认知智能Driver_Law（）建立通讯，使驾驶人Agent能够识别交通信号灯，并反馈相应的驾驶动作；信号机系统类函数Signal_Control（）仿真交通信号灯的控制方式，包括多时段定时控制法、自适应控制法，并可根据需要在自适应控制法添加神经网络控制、模糊控制等智能算法；

1.2.3道路Agent的仿真设计

道路Agent是整个系统中最基础的交通环境智能体，类函数Road_Queuing（）实现对车辆Agent的感知、排队、统计的功能，当车辆Agent进入某条道路时，类函数Road_Queuing（）将该车赋予队列编号，加入该路的队列中，离开时，该车队列编号即被注销。

1.2.4交叉路口Agent的仿真设计

交叉路口Agent是整个系统中最核心的交通环境智能体，类函数Cross（）与车辆Agent与交通信号灯Agent各类函数发生实时通信，完成在交通信号灯Agent控制下的车辆Agent的动作，并实现车辆Agent完成道路间的位置转换；

1.2.5城市交通控制评价Agent的仿真设计

城市交通控制最重要的目标就是缓和交通拥挤、提高交通效益，也就是减少交通拥挤和堵塞现象，因此好的城市交通控制评价Agent就是衡量智能城市交通控制系统是否达到目标的关键。本系统的交通控制评价Agent包括各路段车流量评价与平均每车等待时评价。在现实世界里，长时间堵车与红绿灯等待所造成的每辆汽车的等待实际上是不可忍耐的，因此城市交通的控制者希望通过根据路段的车流量状况，调节各路段的红绿灯信号以达到平均每车等待时间最优的效果。[4]

1.3系统虚拟现实场景的设计

本系统的虚拟现实模型主要是仿真现实城市交通的各种实体，使其形象地表现出城市交通的状况，使观察者有身临其境的感觉。按照系统的仿真需求，可分为静态场景设计和动态场景构建、视点控制设计。

1.3.1静态场景构建

为表现城市交通的实景情况，同时也作为动态类虚拟现实模型的运动参照物，系统需要一些模仿现实物体的虚拟现实模型来进行表现，例如天空、大地、公路、建筑物、树木等物体。这类物体在系统中并不需要产生坐标、颜色、角度的变化，只需要通过VRML语言构建其外形，因此被称为静态类虚拟现实模型。以下阐述几个主要静态模型的构建

（1）天空与大地模型的构建

作为虚拟现实的主要参照物，天空与大地模型的构建相当重要，在VRML语言中，Background{}语句用于构建天空与大地模型，skyColor[]用于定义天空不同层次的颜色，skyAngle[]用于定义天空弯曲的弧度、groundColor[]用于定义大地不同层次的颜色，groundAngle[]用于定义大地弯曲的弧度。

（2）道路与建筑物模型的构建

道路是系统动态类模型运动时的主要参照物，为了表现车辆Agent在道路上行进的动态情况，需要构建城市道路的虚拟模型，同时虚拟道路的长度与宽度数据也是车辆Agent的java控制模型的主要参量。

1.3.2动态场景构建

动态场景是虚拟现实仿真系统的灵魂，其包括静态表现与运动表现两部分。动态场景的静态表现与静态场景一样，其参数在整体仿真系统中并不发生变化，可通过VRML语言构建其形状，例如机动车的颜色、大小、形状等等；动态场景的运动表现的参数随着时序发生一定规律的变化，在虚拟现实系统里，通过VRML与JAVA的接口，利用JAVA控制程序来控制其参数变化，例如机动车的位移、方向、速度；交通信号灯的颜色；交通流量评价器的数字变化等。

1.3.3视点控制设计

基于VRML的虚拟现实系统在展示空间信息时，通过在虚拟世界中的替身来模拟观察者，便于其以第一人身的视角观察与浏览虚拟场景。替身的眼部相当于一个取景器，取景地点与方向、取景范围以及景深都是可以设置的。因此设计者可以在虚拟世界里根据需要设置多个视点，以便系统每次载入文件时，浏览器自动地将观察者置于预定的视点上，观察者可以从该地点的方位观察场景。本系统将利用VRML的视点节点：Viewpoint，节点代码如下：

DEFView1Viewpoint{

position0201000

jumpFALSE

orientation0101.7

description"View1"

}

该视点名称为View1，在系统中点击View1便可使替身自动切换至该视点所处的位置（0，40，140），在java类控制函数里可以用到该项节点描述，jump域的值表明在视点位置变化时，浏览器是否将观察者视点跳转到新位置，该域值为False表示视点跳到新位置时需要经过时空转换，给观察者一个连续跳跃的过程。

2仿真系统在《道路交通管理》实训教学中的应用

Agent技术与虚拟现实技术并不是为教育量身定做的，在复杂的学习过程中，应以教育的视角去审视新技术的应用[5]，因此要充分利用Agent技术的智能性与虚拟现实技术的沉浸性、交互性、构想性等特点从学习的本质出发，用学习理论指导基于Agent的虚拟现实系统在《道路交通管理》教学中的应用，开发了以下实践教学项目。

2.1技能强化型仿真实训项目

2.1.1静态控制设施识别仿真实训

学生通过仿真系统可直观地观察并识别城市道路交通系统中的静态控制设施，包括道路交通标志的颜色、形状、字符图案及设置方式；各类道路交通标线的特征；道路交通安全设施的种类与形状。

2.1.2动态控制设施识别仿真实训

学生通过仿真系统可以观察到交通信号灯的外观，以及识别各种信号灯的动态特征，以及机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯的特征。

学生在仿真系统中，通过肉眼反复识别与训练，真实环境的模拟中不断接受环境的刺激，不断地尝试与错误，最终达到由感性知识上升到理性认识的目的，而且比起真实环境，教学组织者并不需要付出过多的教学成本既可达到目的。[6]

2.2验证性仿真实验项目

2.2.1驾驶员交通心理与机动车跟驰仿真实验

现实生活中对驾驶员的交通心理与机动车跟驰现象的实验难以开展，而仿真系统则提供了验证实验的可能。学生可以通过调整仿真系统的特定驾驶人Agent的交通心理智能类函数Driver_Psy（）以观察到驾驶人Agent在疲劳驾驶模式、正常驾驶模式、冲动驾驶模式的行驶状态，并实时观察到各种交通心理模式下的特定车辆Agent与其他车辆Agent在各类交通环境中的机动车跟驰现象。

2.2.2交叉口单点交通信号控制实验

针对单个有控制信号的交叉路口的控制实验，由于不同方向交通流之间相互冲突的风险，这在真实的城市交通系统中难以开展。在仿真系统中，学生可以通过修改调整信号机系统类函数Signal_Control（）的信号周期、绿信比等参数，观察验证交叉口单点交通信号控制规律以及对交通流控制的效果。

2.3综合设计性仿真实验项目――城市区域交通信号控制仿真实验

学生对驾驶人Agent、机动车Agent、交通信号灯Agent进行综合设计，自行设计仿真系统中驾驶人Agent的行车计划、交通心理类型、机动车Agent制动性能以及交通信号灯Agent的控制方案，在如此复杂的仿真实验环境下验证结果，实验步骤如下：

2.3.1仿真环境概述

仿真系统以重庆市高新区科园一路至四路交通路网为仿真对象，该路网有12个入口路段，实验设置为每个入口路段随机进入虚拟汽车，车流量设定为5辆――20辆/分钟，车速设定为低于40公里/小时；

2.3.2虚拟现实世界的时间设置

本系统采用VRML97的虚拟世界时，在VRML97的虚拟时间设置中，可以根据实验者的需要任意调整虚拟时间与现实时间比，本次实验将虚拟世界的时间与现实世界的时间调整为10：1，也就是虚拟现实世界的10秒相当于现实世界的1秒，如此能够在短时间内观察到更多实验结果。

2.3.3实验方法

学生根据教材要求设定驾驶人Agent、机动车Agent、交通信号灯Agent的各类参数，通过设定不同的仿真时间，经过反复实验，获取输入车流量（辆）与平均每车等待时（虚拟现实秒）的数据。仿真时间分别设置为1500秒、3000秒、5000秒、10000秒。由于在系统初始运行状态，车流量有一个调整的峰值，因此仿真时间较短的1500秒、3000秒需要反复实验多次，以稳定数据。

2.3.4实验的限定条件

本次实验共有12个路口，6个路段，180辆虚拟汽车模型、相邻路口间距为100米、36个车流量传感器。红绿灯信号设置方式见下表：

根据上述条件进行实验得到以下数据：

为确保系统的精确性，系统内植入了验证程序，该验证程序能够进行机动车Agent碰撞检测，一旦发现仿真性错误将立即报警并输出erro结果，也可以通过肉眼监视虚拟汽车队列紊乱、碰撞等非法情况，根据实验结果输出来看，虚拟汽车碰撞度低于0.1%，系统比较精确地反映现实交通。

3结论

Agent技术与虚拟现实技术在教育中的运用效果是十分明显的，以《道路交通管理》为例，传统的教育模式中，学生只能通过教科书、图片、视频单向的、抽象的去理解各类道路交通管理设施与交通信号控制体系，即使走上街头的实际环境，也因为交通流冲突的风险无法完成验证性实验，而Agent技术与虚拟现实技术则提供了一种全新的具有沉浸性、交互性、想象性的仿真环境，以满足《道路交通管理》从初级到高级、从静态到动态、从专科到研究生的一系列实验实训需求，提供了一种全新的双向交互的教育学习形式，极大提高学生的学习积极性与效率。

参考文献：

[1]徐晓慧唐洪.道路交通管理[M].北京：中国人民公安大学出版社，2014.

[2]HongWC，DongYC，ZhengFF，etal.Fore-castingurbantrafficflowbySVRwithcontinuousA-CO[J].JournalofAppliedMathematics，2011.

[3]郏红雯，卢勇.交通心理学[M].北京：中国人民公安大学出版社，2010.

[4]GunarSchorcht，UlrichFreund，HorstSalzwedel，HaraldKeller.AHierarchicalObject-OrientedGlobalTrafficModelforSimulationofMobileSatelliteCommunicationNetworks[J].IEEE，1997.288-292.

智能交通系统的特点篇2

(大连海事大学信息科学技术学院，辽宁大连116026)

摘要：针对智能科学与技术专业智能交通仿真技术课程的教学实际，根据该课程教学存在的问题，提出教学改革方案，主要探讨教学内容选择、实验内容设计、教学方法改进以及考核方式与评价标准改革，以期帮助学生理解和掌握智能交通系统仿真方法，培养学生的实践和组织能力。

关键词：智能交通仿真技术；智能科学与技术；教学方法

基金项目：国家自然科学基金项目(61272171)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3132015044，3132014094)。

第一作者简介：邹婷婷，女，讲师，研究方向为人工智能、知识表示与自动推理，zoutt@dlmu．edu．cn。

O引言

智能交通仿真技术(Intelligenttransportationsimulationtechnology)是智能运输系统(ITS)和交通运输仿真研究交叉的前沿领域。智能交通仿真技术研究十分重视跨学科之间的横向联系与交叉综合，涉及知识面广泛，包括交通工程学、计算机科学、人工智能、系统仿真、系统科学等众多学科领域，已成为分布式智能控制、智能交通、交通系统调度和优化、复杂问题求解、人机交互系统、决策支持系统等方面的基本方法和技能。大连海事大学是交通部直属的海事院校，教学和科研都具有浓厚的交通航运特色，智能交通仿真技术是智能科学与技术专业的一门专业特色课。理论上，智能交通仿真技术课程的主要内容应该包括几个重要的方面：智能交通系统的体系结构、计算机仿真技术、宏观交通仿真技术、中观交通仿真技术、微观交通仿真技术、交通评价模型等。由于智能交通仿真技术是一门多领域交叉学科的课程，学生在学习该课程之前必须具有一定的理论基础，如离散数学、电路基础、人工智能基础和智能信息处理；同时，该课程也为智能交通方面的其他专业课程提供重要的理论和方法基础，例如物联网原理及应用和交通地理信息系统。因此，智能交通仿真技术课程的教学目的在于帮助学生增强感性认识，更好地理解和掌握交通系统仿真的基本原理、内容和方法，培养学生的实践和组织能力，提高其专业技术和技能水平，为适应社会需求打下牢固的理论和实践基础。

1教学内容

智能交通仿真技术是一门交叉学科，涉及交通工程学、计算机科学、人工智能、系统仿真、系统科学等众多学科领域，该课程包含很多复杂的理论知识。教师在教授这门课程时候，既要让学生理解和掌握理论性较强的基础知识，增强其学习信心，又要让学生了解该课程的发展趋势，提高其学习兴趣。由于该门课程学时有限，教师不能讲授课程相关的所有内容，也不能详细讲解每个具体内容，因此须选择难度适中且适合学生的教学内容，在讲授过程加入相关实例，帮助学生更好地理解智能交通仿真的基本原理、内容和方法，提高其学习兴趣。

智能交通仿真技术是一门大三年级的专业选修课，总学时为36。由于课时有限，可设置24学时为理论教学，让学生掌握和理解智能交通仿真相关的原理和方法；12学时为实验教学，培养学生的动手能力。结合教学经验，可对智能交通仿真技术课程教学内容进行以下修改：

(1)保留交通仿真技术和方法部分，简单介绍宏观、中观交通仿真技术，详细介绍微观交通仿真技术和方法[3-4]，如机动车仿真、非机动车仿真和行人仿真方法。

(2)引入智能领域中的前沿知识，如增加介绍智能领域新成果的内容（智慧城市、智能家居等）；简单介绍智能领域的相关知识，让学生了解一些研究热点，进一步理解智能的涵义；同时，结合智能设计竞赛或一些交通仿真的竞赛讲解相关题目，培养学生解决问题的能力。

(3)注重体现学校教学和科研优势，关注课程之间的联系，提高学生的学习兴趣。本门课程属于专业特色课，能让学生深入了解学校的海运交通特色，进一步学习和理解其他专业课程。例如，讲解交通仿真方法时，可提示学生该方法和交通运输、交通规划、航海技术等专业关系密切，根据学校交通特色举例说明交通仿真方法的优劣性；讲解数据采集时，可以先简单介绍数据采集的分类和方法，为后续交通地理信息系统等专业课程作铺垫。

结合智能科学与技术专业的培养目标，根据智能交通仿真技术的课程体系，智能交通仿真技术的新教学大纲详见表1。

2实验内容

实验内容设计是智能交通仿真技术课程教学的一个重要方面，可以提高教学质量，增强学生的动手能力和创新能力。所选实验不仅要能验证理论知识内容，还能发散学生思维，具有综合性的特点，以增加学生学习的积极性，培养和提高其设计分析能力及创造能力。

根据本课程教学内容的重点，实验内容选择微观交通仿真技术和方法。微观交通仿真软件有多种，如Vissim、Paramics、Aimsun、Transmodeller、Corsim、SynchroStudio等，可选用Vissim仿真软件来构建虚拟实验环境。Vissim是世界范围内应用最广泛的微观仿真系统，具有较好的人机交互界面，方便学生学习和使用。

智能交通仿真技术的实验教学有12学时，而实验教学涉及的内容非常多，因此设计合适的实验内容是提高教学质量的一个重要手段。对智能交通仿真技术课程实验内容进行修改，以交叉口仿真的实验教学要求为例，其实验教学内容及要求见表2。

实验成绩由实验报告、仿真系统、实验表现等构成，要求学生完成以下几个实验环节：

(1)预习理论知识。实验内容涉及的模型非常多，学生须了解各种模型的基本原理，掌握不同模型的优缺点。

(2)设计仿真系统。利用Vissim仿真软件进行设计，掌握仿真方法的基本原理，分析不同条件下各种交通评价参数的变化，设计符合现实交通要求的仿真系统。

(3)撰写实验报告。分析仿真系统的各种交通参数，评价仿真系统的性能。报告须结构合理完整，实验结果准确可靠。

3教学方法

3.1注重培养学生的学习兴趣

智能交通仿真技术课程的教学目的是培养学生的实践和组织能力，提高其专业技术和技能水平。兴趣是最好的老师，因此当前教学改革的重点是激发和培养学生的学习兴趣，调动学习积极性。

在实际教学中，学生刚开始学习本门课程时的兴趣性很高，但由于大多数学生只是听教师讲而自己不思考、不提问、不发表意见，一段时间后就会逐渐失去兴趣。教师授课的时候应注重提高学生的学习兴趣和积极性，不仅要将知识点讲授给学生，还应帮助学生理解各种模型、方法的基本思路，培养其独立思考和解决问题的能力。例如，讲机动车跟车模型时，每讲一类模型，教师都应先给学生演示实际运行效果，展示参数变化对仿真效果的影响，同时与学生进行互动，让学生直观了解该类跟车模型的优缺点；然后详细讲解模型的公式和具体推导过程以及各个参数的作用。通过这种教学方式，让学生对模型有直观的了解，深刻理解各个参数的取值，无须死记硬背模型公式和参数，从而激发其学习兴趣。

3.2利用多媒体教学手段

智能交通仿真技术包含很多模型和数学公式，内容比较抽象，较难讲授和理解。随着科技的发展，现在大多数学校都已经安装多媒体设备，该课程应该尽量采用多媒体进行教学。教师在教学过程中，利用计算机、投影仪等多媒体设备讲授教学内容，将多种教学方法相结合，扩宽学生的知识面，激发其学习兴趣，培养其实践和组织能力，提高其专业技术和技能水平。

例如，在讲授行人交通模型时，可利用仿真软件演示各种行人交通模型，分析每种模型的优势；在讲交叉口仿真相关理论知识时，播放网络上的一些视频资源，让学生详细了解交叉口交通情况，同时结合学校特点，选用航运交通相关的视频，让学生进一步理解和掌握理论知识；在讲智能交通仿真系统时，演示一些发达国家的智能交通仿真系统，利用这些真实、客观的模拟现实交通的仿真系统讲授理论知识，播放视频资源，扩展学生的知识面，让学生了解当前的智能交通仿真系统发展的趋势，激发学习积极性。在实践教学中，学生都喜欢这种多媒体教学手段，课堂气氛比较活跃，教学效果良好。

4考核方式与评价标准

目前，智能交通仿真课程的考核成绩由考试成绩和实验成绩两部分组成，其中考试成绩占总成绩的70%，实验成绩占30%。大部分学生只重视考试部分，不重视实验环节。而这门课程是一门实践性质很强的课程，教学的目的是帮助学生理解和掌握交通系统仿真的基本原理、内容和方法，培养学生的实践和组织能力。因此，须对该门课程的考试方式和评价标准进行改革，以提高学生的创新和实践能力。

课程考核采用大作业考核方式，成绩由大作业成绩、实验成绩和平时作业组成。

(1)大作业成绩，占总成绩的60%。主要考查学生对智能交通仿真方法的理解和实现能力，包括论文报告(30%)、实验操作(20%)和课堂报告(10%)。论文报告包括问题描述、建立仿真系统的步骤、仿真模拟结果、交通规则模型、仿真系统分析、结论等，要求论文结构合理完整，基本理论、概念叙述无误，实验数据真实、完整，实验过程科学，实验结果准确可靠，报告书面语言流利。实验操作要求学生能熟练应用仿真软件建立平面交叉口及信号配时系统。课堂报告是学生演示自己的仿真系统并分析其性能，成绩由教师和学生一起给出，学生之间互相评分。

(2)实验成绩，占总成绩的30%。主要考查学生对Vissim软件的使用情况以及对课程讲授的道路、车辆、交通运行规则和交通评价等内容的掌握程度，要求撰写实验报告。

(3)平时作业成绩，占总成绩的10%。主要考查学生出勤率、课堂表现、平时小作业等。

大作业考核方式可以锻炼学生动手能力，增强学生的创新能力和写作能力，锻炼其自我展示能力，培养实践和组织能力。

运用该方案对学生进行授课时，能激发学生的学习兴趣和积极性，培养学生分析问题和解决实际问题的能力。

参考文献：

[1]任其亮，刘博航，交通仿真[M]．北京：人民交通出版社，2013:1-200.

[2]吴娇蓉．交通系统仿真及应用[M]．2版，上海：同济大学出版社，2004:1-210.

[3]邹智军，新一代交通仿真技术综述[J]．系统仿真学报，2010，22(9):2037-2042.

智能交通系统的特点篇3

1.1信息交互模型概念。所谓信息交互是指发出信号和接受信息的过程，是一种发生在多个独立个体决策之间的现象和行为信息交互设计是指通过在交互理念下的人工制品、环境和交互系统的行为，以及传达这种信息的外在形式。传统层面上，主要着眼于形式以及内容和内涵，而忽视了具体信息规划和描述、事物环境的行为方式，旨在研究用户对信息传递的行为，并选择及设计传达这种行为的最有效形式。

1.2信息交互模型应用方法。根据设计对象的不同，设计时必须采取多角度来分析问题，这是解决现代智能化安全看护服装设计问题的关键所在对智能化安全看护服装设计而言，交互式设计理念的运用在设计的前期、中期、后期都偏重相应的设计方法，本文按照时间维度对智能化安全看护服装分成3个阶段。

(1)前期设计构思——以“特殊用户需求”为中心的设计方法。在前期的智能化安全看护服装设计过程中，了解针对性设计的特殊用户群体成为前期设计研究的主要工作。通过对特殊用户环境和需求的综合分析，得知用户的安全需求是以看护为主要目的。因此以用户需求为目的的智能化安全看护服装设计前期阶段的主要任务就是把目标人群、安全隐患环境以及喜好方式进行具体、系统分析研究。因此，在设计初始阶段，摒弃最初款式的程式化设计，进而通过对用户的分析、田野式咨询，以及看护活动、交往活动来确定用户生活环境中存在的安全隐患、需求以及期望，进一步明确所要设计的智能化看护系统。例如，老年人之间的交流、思维方式与青壮年人之间的交流、思维方式存在很大差异，这种差异主要体现在交流的非明确性和活动过程中喜怒的倾向性，由此，活动中存在的安全威胁信息和表达信息的能力与方式受到极大限制。这样以“特殊用户需求”为关注点，把用户的实际需求转移到设计重心上，多角度分析观察用户在环境中存在的安全隐患因素。

(2)中期设计实践——以“用户活动”为中心的设计方法。特殊用户需求和安全活动环境分析是中期设计实践阶段推进的重要前提。这一阶段所关注的是寻找解决设计问题的框架和全面定义完备的设计细节。现代产品的设计大多通过“活动为中心“的设计方法完成。在进行智能化安全防护服装设计时，更多的是对穿着主体活动的考虑，从而对服装进行局部和细节创新设计，在整个设计过程中，会更多地以人体活动为中心，而不是以服装材料为设计中心。由此，这种设计方式对满足特殊人群活动的功能性需求具有格外功效。为了减轻看护人员的工作压力，促进看护人员与被看护者之间的交流，并有效地反馈看护信息。在该设计阶段中，对看护对象的各个活动目标的分析研究，均以“活动为中心”的设计为前提。在智能安全看护服装设计中，由于设计目标功能性明确，在设计时会采用现代电子技术和现代纺织材料技术等科技手段来消除对特殊人群在活动时产生的交流障碍。但是在整个设计过程中，人作为设计本体，其活动具有不可估量因素，由此针对产生各种特定的活动以及行为，其情感和乐趣可能会随着现代智能科技的引入而逐渐褪去，所以，智能安全看护服装更应该考虑穿着者的情感满足。

(3)设计验证阶段——系统设计方法。结构明确，逻辑严密。这一阶段的设计是让用户在测试方案上继续完善设计。在设计中，偏重于系统设计的阶段，从整体上反思和验证设计的最终产品。需要勾画出智能化安全系统的各个组成部分，如目标主体、感应器、传输装置、控制器、终端显示器以及客观环境，最终达到化整为零的效果。由此整个系统设计方法为整个智能化安全看护服装设计的最终完成可穿性验证提供了清晰的解决步骤。以智能化安全系统来说明智能化安全看护服装的组成部分，见图2。基于交互模型的智能化安全看护服装设计的不同阶段虽然侧重不同的设计方法，但其中的任何一种设计方法都不是孤立存在的，尤其对智能化安全服装设计而言，人一环境一安全需求是整个服装智能化安全设计的关键，毕竟智能化设计是灵活多变的，而且是用户与系统硬件环境之间相互动态的交往。

2信息交互模型下的智能化安全看护服装设计

2．1目标消费人群分析智能化安全看护服装设计是基于智能元件、安全因子以及用户需求的结合设计，对不同消费人群而言，其实现智能化方法不同。因此，在进行设计前，首先要分析目标消费人群及其所需的期望。由于智能化安全看护服装设计的特殊性，以看护功能作为设计的主要目的，从而针对性分析消费群体。

2．1．1儿童(学龄前)群体特征分析学龄前儿童年龄在3～5岁，在生理与心理方面和正常学龄儿童存在明显差异。(1)身体特征。学龄前儿童一般身高为93～107cm，有较好的身体平衡能力，活泼好动。日常生活中好奇心强，敢于探索活动。身体发育快，拥有较强的表现欲。(2)认知特征。与其他年龄段儿童相比，学龄前儿童认知能力强，对事物存在一定疑问，因此具有一定的“社交能力”。但这一阶段的儿童，在认知思维方面存在一定的缺陷，对事物逻辑判断能力差。(3)需求能力。3～4岁的孩子已喜欢与相仿儿童交朋友，因此户外结伴玩耍时间增多，并常常脱离看护人员视线范围。由于该阶段儿童喜欢不断对社会环境中事物的模仿，并形成自己的倾向性。看护人员应提供有利于儿童健康成长的活动环境5j。因此，学龄前儿童这一群体对事物具有一定的认知能力，但对事物潜在危险不能分辨，需要专人看护，防止外界环境对儿童造成危害。

2．1．2老年群体特征分析老年人年龄的界定延长至65岁以上，在身体机能的变化下，各生理器官逐步开始衰减，主要存在以下特征的变化。(1)生理变化。随着年龄的增加，感觉器官退化，使得老年人感觉功能下降，体型缩减，行动不便；大脑皮层开始萎缩，大脑对事物的控制能力骤减，造成行动迟缓，记忆力下降，抽象思维能力低。(2)认知能力变化。老年人认知能力随着年龄的增长而不断减弱，同时智力下降。对外界事物敏感度不高，由此环境中潜在的安全隐患构成老年人活动的威胁。

2．2具体设计应用在交互设计理念下，智能化安全看护服装设计不仅体现在服装与环境的交互上，更为重要的是服装穿着和与看护人员之间的交互。利用交互模型，在服装设计上突破传统“点对点”设计形式，通过服装这种生活必需品来改善在日常生活中出现的儿童与老年人的看护问题，因此具有一定的研究价值和社会意义。

2．2．1婴幼儿尿湿感应短裤一款婴幼儿尿湿感应短裤(见图3)，其涉及智能系统主要包括3个方面：一是短裤裆部尿湿感应器，应易于拆卸；二是连接裆部尿湿感应传感器(见图4)的终端控制器和提示器；三是手持终端控制器的口袋设计。婴幼儿短裤裆部采用双层开袋结构，避免了婴幼儿长时间穿着裆部具有尿湿感应器的短裤而影响舒适性。裆部中尿湿感应器通过感应芯片的设计，在达到一定湿度便会发出相应感应的功能，以此连接的终端控制器可根据看护人员的需要以及婴幼儿入眠程度进行声音大小调节，必要时可以设置成震动装置，及时掌握婴幼儿尿湿情况，以便看护人员很好的护理，确保孩子身体健康，环境安全。此外，在智能系统终端放置口袋上设计有婴幼儿喜欢的卡通图案，由此分散婴幼儿注意力，使其终端控制器在发生尿湿报警感应时，避免唐突的响声对婴幼儿在神智清醒状态下造成恐吓，另外，当孩子在哭闹时，也可以通过卡通形象来安抚孩子，从而达到看护目的。

2．2．2防老年人走失服装一款基于智能安全GPS定位系统的防老年人防走失的服装将GPS定位系统嵌入服装中，并将终端控制器设计于智能手机上，使其可视性、操作性和触觉体验性增强，同时充分考虑设计安全性和实效性，以便准确获知老年人身穿智能防走失服装的方位，避免走失。

3智能化安全看护服装交互实现的技术路径

智能化安全看护服装交互智能系统的具体技术实现如下：(1)交互信息智能处理系统。交互信息处理系统由微单片机和声光(震动)报警系统组成。信息处理作为整体的核心处理器和Processing程序建构了智能安全看护服装的感应与显示系统]。例如，在儿童智能化安全看护服装设计中，系统根据儿童所处的位置，采集人体周围环境数据和信号，并通过核心处理器对汇集信息进行处理，以此系统中的Processing程序对信息数据分析与转化，产生信息传递通道的载体，最终由处理完成的数据启动声光(震动)报警子系统。看护人员可以通过终端报警系统对处理信息进行控制与反馈，从而进一步促进彼此之间的信息交互与交流。(2)交互信息显示系统。交互信息显示系统由发射系统和液晶显示系统组成，满足被看护者不同环境需要和看护者自身看护需求。整个交互显示系统采用LCD作为显示装置，以便接人多种传输信号，使用串行接口与核心处理器通信，信息接口线少，同时满足各种串行通信协议，其整体传输率可高达4X10Byte／s，且传输速度极快，可全速写入显示数据。此外，整个LCD显示装置通过电胶连接模块与印制板，达到体积小、安装方便且易拆卸更换的性能特征。在整体显示系统中，采用低电压，配置掉电模式设计，显示器根据终端控制器与用户看护环境的需要采用液晶显示与LED设计。这些交互信息显示系统的特点适合智能安全看护服装设计，并可通过服装艺术设计专业进行全面整合，以实现完美的视觉效果。(3)收发装置系统。在智能化安全看护服装终端上建立一个信息收发装置，其主要功能是实现接受用户端传感器的相关信息，掌握看护对象所面临的安全威胁。通过在Arduino平台之上建立一个信息收发装置系统，利用终端无线传输系统，接受设计于服装上的应用传感端信号以及相关环境安全信息，以便看护人员提前预防看护者潜在的安全隐患。例如，在儿童智能化交通安全服装中，当儿童行穿马路或在路边玩耍时，看护人员可以通过声音传感器和光敏传感器得知声音分贝以及光照强度，并通过附着在服装之上的无线传输控制服装上的LED显示装置，起到提醒儿童自身交通安全以及路边行人和车辆旦旦：堕竺堂：塑塑Vo1．42No．9，2014司机的作用，从而增强儿童交通安全性。

4结语

智能交通系统的特点篇4

【关键词】变电站电网；智能输电技术；智能变电技术

前言

在经济技术的不断进步下，人们的用电需求量越来越大，对供电质量的要求也有了提高，我国电网事业已经全面进入新的发展阶段。随着我国超高压电网与特高压电网的体制系统不断进步，各电力企业相继引进高科技设备，逐渐实现智能化输变电技术，大大提高了企业的运行效率。

1引进智能输变电技术的优势

电力行业是社会基础产业，也是国家发展的重点产业之一，电网的建设与国家的能源资源结构、经济发展规划都密切相关。随着中国在电力需求日益增长的背景下，中国的电力工业建设已经进入了快速发展的时期，中国国情已然决定了必须要建立出具有中国特色的智能电网，才能适应国家发展的战略部署。输变电设备的智能化已经成为了电网运行管理中必不可少的环节，输变电设备作为电网的重要构成元件，一旦出现故障，不仅会给电网企业带来重大的经济损失，还会造成社会影响，所以引进智能输变电技术对保证电网的正常运行有着非常重要的作用。随着当前社会的科技发展，电网的负荷量也逐渐变大，在大量损耗电能的同时会出现“功率倒流”或者“功率绕送”等各种问题，传统的输变电设备已经不能满足当今社会的发展需要，很多电网线路在负荷加大时产生损耗，降低了电网的稳定性，但是电力系统的稳定性对于远距离的输电有着重要的影响。近年来，世界各地由于输变电设备故障而引发的重大事故屡见不鲜，其产生的原因多是因为自然灾害导致输电线路故障或者变电设备绝缘老化等，因此，电网企业必须要建造更加安全、可靠、优质的电力系统，以适应高度市场化的电力需要。

将电网智能化利用先进的自动化控制技术，安全灵活的实现资源优化配置的目的。智能输变电技术的优势众多，例如能够有效的抵御外来伤害的袭击、保证电力的畅通运行、在出现问题时可以自行断电保证系统安全、提供高质量的电力、优化电网运行方式、降低运行损耗与运行费用等等。在变电站电网中引进智能输变电技术能够高效灵活的应对电网在工作中出现的各种问题，通过智能设备有效的控制和调节电网的运行，把各种新型能源引入电网系统，能够更好的满足电网的运行需求。

2智能输电技术应用

电力系统的重要环节就是输电与变电，它们之间关系到系统是否能够正常运行，所以只有不断加强完善智能输变电技术，才能提高企业经济效益。输电线路的作用就是将变电站的电力传送给用户，是整个电力过程的传输通道。在当前大机组与高压电的快速发展趋势下，输电线路也必须要提高传输的效率与质量，因此要逐步实现智能化的输电技术。智能输电技术包含三种类型：特高压输电技术、柔性输电技术、轻型高压直流输电技术。

2.1特高压输电技术的应用

特高压输电技术分为直流输电和交流输电两种，由于国内电网事业正在面临着大容量与长距离的发展趋势，而交流输电的电压等级大多都在1000kV以上，运输容量非常大、损耗少，能够达到长距离的运输目的，并且比较经济，所以国内普遍运用的是交流输电。特高压直流输电也具有输送容量大、送点距离远、线路损耗低、走廊利用率高的特点，它区别于特高压交流的优点是方式灵活、输电可靠性高。

对于特高压输电技术而言，输电能力是非常重要的，但是电压与阻抗对其影响较大，电压高，传输能力就强；线路阻抗大，传输能力就弱。为了防止出现工频过电压的现象，电网企业通常会选择并联电抗器对过电压进行深度控制。

2.2柔性输电技术的应用

柔性输电技术也包含交流和直流两种输电技术，它的主要特点是采用大量电力电子器件。例如晶闸管控制串联电容器（FSC）、静止无功补偿器（SVC）、可控并联电抗器（CSR）等，采用这些电力电子器件的优势是无功补偿与电能质量控制等。在转换和控制方面，柔性直流输电系统可以以无源环流方式进行工作，不加换相电压也可以精确的进行有功控制，甚至对无功功率也可以进行有效控制。

2.3轻型高压直流输电技术的应用

轻型高压直流输电技术使用的是由绝缘栅双极晶体管器件构成的电压源流器，可自行关断。与普通的高压直流相比其优点在于，可以向无电源负荷区或者弱交流系统进行供电工作，若降低无功需求，还能动态补偿交流母线的无功功率，可以稳定交流母线的电压，在环保价值与经济效益方面都有比较大的优势。并且，轻型高压直流输电技术灵活性强，比较适合小型输电工程。

3智能变电技术的实际应用

3.1智能变电站的作用

智能变电技术也就是智能变电站及相关技术，智能电网建设中智能变电站的建设是至关重要的。智能变电站集中了大量智能电网新技术的应用，利用先进科学技术借助具有低碳环保特点的设备对普通变电站加以改进，依靠网络化、自动化、数字化等技术对变电站的工作状态实行完全自动化的监控。智能变电站的优点是自动采集信息的同时还可以具备计量控制功能，实现电网的高效运行。

3.2智能变电技术的实际应用

3.2.1智能感应技术的应用

电力系统的结构非常庞大，要对其进行有效的控制，就要从整体出发对全局进行观测，获取系统的运行状况和准备的设备信息。智能感应器在变电站的多种设备工作中都会发挥巨大的作用，地位相当重要。

3.2.2信息通讯技术的应用

实行智能高速通讯可以为智能电网提供及时有效的信息传达技术保障，光纤通讯技术与无线通讯技术是通讯技术的代表，在智能电网中最为广泛使用的是光纤通讯技术，优点是可靠性较强。但由于无线通信技术的应用范围受到可靠性的限制而应用较少，还需要进一步扩展。

3.2.3同步相量测量技术的应用

同步相量测量技术目前已经广泛应用于电网事业，由于GPS技术快速发展，能够为其提供精确的同步时标，使智能电网系统各个站点的电压或者电流信号都可以保持同步、共享。智能变电站成为了布置同步相量测量技术最为理想的场所。

3.3控制决策技术的应用

为了保障职能电网的安全与经济运行，需要对其进行分析决策，要求强化数字化、可视化与控制决策等方面的技术，要实现这些技术就必须要依靠布置在智能变电站中的传感装置来得到大量的运行参数与运行信息。

智能交通系统的特点篇5

［关键词］电子政务；演化模式；智慧政务；驱动因素

［中图分类号］D035［文献标识码］A［文章编号］1006－0863（2016）02－0022－05

自2009年IBM提出智慧地球以来，全球刮起了一股“智慧风”，“智慧国家”、“智慧城市”相继出现，“智慧政务”（SmarterGovernment）也应运而生。从20世纪末的“政务电子化”作为政府辅助优化决策的管理手段，到后来“政府再造”政府机构使用相互独立的信息系统，再到如今建立起来的G2G、G2B以及G2C网上通信渠道，便捷、智能、高效的电子政务迅速发展起来。［1］为此，一些学者开始研究电子政务发展的模式，Gartner（2000）［2］从电子政务使用界面形式变化的角度，提出“网页阶段－交互阶段－交易事务处理阶段－政务改革阶段”的电子政务四阶段理论。Layne＆Lee（2001）［3］则从电子政务内容变革的层面，提出“文献编目阶段－交易事务处理阶段－政务垂直整合阶段－政务水平整合阶段”电子政务四阶段理论。在此基础上，联合国和美国公共行政学会（2002）［4］结合内容和形式的变化，提出“新兴阶段－发展提升阶段－交互阶段－交易事务处理阶段－无缝全面整合阶段”的电子政务发展五阶段理论；Moon（2002）［5］修改了Hiller＆Belanger（2001）［6］的电子政务五阶段模型，提出“简单信息阶段－问答双向交流阶段－服务及交易阶段－纵横向整合阶段－政治参与阶段”。这些研究大多是从电子政务发展形式上进行划分，尚未结合技术架构层面的特征。我们知道，电子政务的每一个阶段都显示出不同程度信息技术复杂度、公民意愿采纳度以及管理改革的深度。随着ICT（InformationandCommunicationsTechnology，信息与通讯技术）产业的发展，尤其是物联网和云计算的发展，目前国内外电子政务正如火如荼地向“智能模块集成化、需求响应人性化”的智慧政务阶段过渡。针对目前对智慧政务认识不足、缺少针对性的综合分析的现状。本文在回顾世界电子政务研究文献的基础上，通过分析电子政务技术和功能上的变化特征，探究其演化模式背后的因果机制，总结提出“数字政务”到“智能政务”，再到“智慧政务”的演化模式，并针对“智慧政务”的概念、功能、架构及分类的具体体现，就如何推动智慧政务的发展提出对策，以期在中国更好地发展智慧政务。

一、电子政务的发展阶段

（一）电子政务发展概述

Layne和Lee认为电子政务的发展演变会随着其技术复杂性、集成难度的增加而经历四个阶段：一是文献编目阶段，通过构建政府机构网站提供政府信息；二是交易阶段，政府机构之间可以进行网上交易；三是在政府职能领域的垂直整合阶段；四是横向集成阶段。前两个阶段主要重视开发政府信息服务的电子接口，属于数字政务阶段；后两个阶段专注于在现有政府结构下的电子整合。结合技术架构特征和应用形式，我们将电子政务发展路径归纳为“数字政务－智能政务－智慧政务”的演化路径模式。“数字政务”是以政务信息数字化为特征。

（二）数字政务、智能政务、智慧政务的比较

20世纪80年代以来，中国的电子政务从技术视角来看经历了从最初的数字化时代点线思维到现在智能化时代的模块化集成，再到即将步入的智慧时代系统集成的发展变化。电子政务各阶段的发展模式———数字政务、智能政务以及智慧政务的特点比较见表1．由表1可知，数字政务、智能政务以及智慧政务三者在出现时间、运作方式、技术特征以及代表性应用上均存在差别，且三者是电子政务由低级到高级的发展形式。政务运作方式由办公自动化及政府网站，发展到在线事务处理（如电子采购及招标等）及在线双向交流，再到系统集成性的市级监测反馈服务系统（政府门户网站服务），运作趋向客制化服务。政务技术特征由平台界面的单向点对点服务，发展到系统应用模块化、实现目标工具方法均明确的程序化事件的双向交流服务，再到决策协同化、敏捷化以及业务自适应的集成化系统服务，政府电子职能系统开始进行同功能机构纵向整合、不同功能机构横向整合。1．数字政务（DigitalGovernment）：点对点的电子政务数字政务（DigitalGovernment）是最早出现的电子政务形式。它是指政府通过互联网、多台计算机相连通的局域网等系统，行使人工传递文件、信息以及下达命令等政府职能，主要表现形式是办公自动化OA系统、政府网站建设，信息采集采用GIS、遥感等技术。数字政务运作特点是政府和信息技术的点对点通信，即政府仅根据需求调用单项相应技术进行单向交流，这是一种仅在平台界面上的运作方式。数字政务的代表性系统架构图（以红星电子政务综合处理平台架构为例）见图1。该电子政务系统架构遵循标准化的分布式体系结构，以电子政务的安全体系贯穿始终，以电子政务应用领域框架、电子政务平台、通用中间件DBMS以及基础体系———操作系统为主要架构实现点对点通信。红星电子政务综合处理平台特点是具有B／S三层结构设计，支持CORBA／EJB等组合软件体系结构；独立于数据库平台以及应用服务器平台；应用基于rsXML的电子政务标准，即使用统一的数据接口、具备良好的可扩展性、有统一的业务工作流引擎；是可定制的办公自动化系统和政务业务管理系统；具备动态配置与管理工具。2．智能政务（IntelligentGovernment）：模块化的电子政务智能政务（IntelligentGovernment）是指政府依托网络系统，通过信息技术为人们提供协调、有效、科学、延续的在线事务处理与交流。［8］具体来说，智能政务是政府依托信息化的决策支持系统、传输反馈系统、量化考核和数字分析模型等，将所服务对象的数据转变为不同类别的信息或知识，并提供分类别、个性化的服务，实现科学化决策和智能化执行，向人们提供诸如在线事务处理、24／7服务、智能决策、网上交易等服务。智能政务的主要表现形式包括政务在线交流、电子司法档案、电子培训、电子身份证、电子税务、电子采购及招标、电子工商行政管理系统等。智能政务的发展逐步建立起政府与政府、政府与公众以及政府与企业的网上交流通道。智能政务的运营特征是政府以业务整合、政务信息资源开发和利用为突破口向纵深方向发展；政府部门之间的协同业务与协同决策需求更加迫切；政府与民众进行双向（如“24／7”的全天在线服务）、模块化交流；通过预先设定系统目标，并从一系列备选方案中寻找目标最优解来处理现实问题，在诸如电子税务等结构清晰的工程项目研究上有广泛发展。智能政务运作的系统架构图见图2。由图2可见，在智能政务系统架构中，规范标准与安全管理贯穿架构始终，智能处理主要包括三层，即政务智能层、软件工具层及基础技术层。政务职能层注重多部门的协同业务和协同决策来解决用户问题；软件工具层通过在线分析形成问题、数据仓库获取相关数据、数据挖掘形成相关知识；基础技术层可通过数据存储、分析算法、数据可视化及知识管理等工具制定决策或选择不同决策路径的方法和过程。用户进入政府门户网站可选择服务，提交信息并等待政务系统的决策分析答复，智能政务系统会根据用户数据及政府原有存储的相关数据进行分析、挖掘形成相应的信息或知识反馈给用户。3．智慧政务（SmarterGovernment）：系统集成化的电子政务到目前为止，“智慧政务”尚未有确切的内涵阐释，借鉴IBM智慧城市的电子政务定义，智慧政务的内涵在于为了实现政府内部业务系统之间以及与外部（横向／纵向）业务系统各职能部门之间的资源整合与系统集成，实现政府各部门流程、资源的重置与集成以提供给市民及公司便捷、优质、低成本的一站式服务，实现跨职能部门的业务联动与系统集成以完成并联审批，实现网上行政监察和法制监督系统的透明、廉洁、高效运行，而建设含流程引擎管理的贯穿的服务总线、内网门户和外网业务、专题数据库及衍生的中心数据库。［10］通过更透彻的感应和度量层面上的传感器系统获取大量实时数据，通过更全面的互联互通层面上事件处理软件提取传感器原始数据流中的业务相关事件，并运用集成中间件配置事件的业务背景，实现对现实世界运行系统实际行为的全新洞察，通过更深入的智能洞察层面上的可视化配合业务规则及分析的运用，来优化各项运作系统，最终使政府服务与管理达到和谐可持续发展、系统高度集成、无缝化连接的高阶段电子政务系统。智慧政务是政府依托网络系统（如物联网、互联网），通过先进的信息技术（如云计算等）使政府服务与管理达到和谐可持续发展，通过系统集成，有机地组合成一个一体化的、功能更加强大的由诸如政府信息资源系统、城市运行监测系统、社会保障系统、公共安全监管系统等组成的应用性系统，实现管理、服务的无缝化连接，为人们提供更客制化的服务选择、更透彻的需求分析以及更便捷的智慧响应。具体来说，智慧政务以完善法律基础、强化公共服务、高投入换高质量、更加公平的政治参与以及改革政府管理机构为前提，通过物联网、云计算实现跨部门、跨地区信息互联互通，借助这种更透彻的感应和度量获取大量数据，整合现有城市管理系统资源，展开政府、企业、公众及自然等多元主体互动的公共事务创新，增强城市、自然、人类和产业系统之间的透明度，发展、描绘、执行、监督和完善政府政策，向全社会提供高效、优质、透明和全方位的政府管理和服务。智慧政务的主要操作特点是移动性、普及性（通过移动设备、通信设备进行服务，如手机、电话、智能电视、计算机等）、全时性、即时性、客制性（针对被服务者个人的服务）、易用性以及知识交互性（民众之间、民众与政府之间、民众与企业之间以及政府与企业之间）；主要技术特点是系统集成化、业务全面化、服务衔接无缝化、应用整合化、信息安全化、个人资料私密化、政务架构重新设计化、决策协同性与敏捷性以及业务自适应等。其中，决策的协同化与敏捷化以及业务自适应是智慧政务技术的关键需求点。首先，多人或实体的协同决策（CollaborativeDecision－Making，CDM）会得到更好的决策结果。来自商业智能（BusinessIntelli－gence，BI）系统的信息和来自社交软件（SocialSoft－ware）所收集的协作输入信息，通过一定的准则（如决策时间限制、决策价值、需求符合度、实施承诺以及对利益方关系的影响等）进行协同度权衡，可支持用户获得高质量的决策结果。其次，敏捷化是现今决策的另一突出需求点。随着蝴蝶效应在全球范围内的加剧，混沌理论要求智慧政务能够具备在混乱环境下规则且迅速地处理业务的功能。这就要求建设智慧的敏捷机构（RequisiteAgility），在混乱环境中以最快的执行速度遏止事态的恶化。［11］第三，业务自适应需求点，具体来说是指在业务处理分析过程中，根据处理数据的数据特征自动调整处理方法、顺序、参数等，使其与所处理数据的统计分布特征、结构特征相适应，最终得到最佳结果。自适应使得智慧政务在时刻进行自身调整以保证网络运作环境的前提下，通过大量的智慧终端随时判别用户需求，支持不同业务之间的合作、综合和分布式创建，实现系统运行的便捷、流畅、高效。

二、电子政务演化的驱动因素

（一）信息技术进步

信息技术发展到了支持高效能系统集成的阶段，新兴技术的出现加快了演化的发生。智慧政务的产生正是电子政务发展到一定程度以后的高级阶段的必然产物，是大数据时代电子政务发展的新方向，并非是一种全新的政务形式。随着全球物联网、云计算、新一代移动宽带网络、系统集成技术等新一轮信息技术迅速发展和深入应用，信息化发展正酝酿着重大变革和新的突破，向更高阶段的智慧化发展已成为必然趋势。通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把物体与物体（或互联网），进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的物联网解决了信息自动采集、获取和传输的障碍；云计算通过网络向用户按需提供信息基础设施、平台、软件等IT服务，解决了信息高效处理的问题；以第四代移动通信相关无线技术和信号处理技术为代表的移动通信技术的突破进展，为移动宽带的应用提供了技术支撑，4G服务拓展了智慧城市建设的地理空间，解决了信息高速传输的问题；系统集成技术有效地集成计算机软件、硬件、操作系统、数据库、网络通讯及业务应用系统，为智慧城市建设的大综合大集成提供了可能。

（二）经济高速发展

经济的高速发展，雄厚的财政支持能力使得智慧政务发展无后顾之忧。目前，国内众多城市已启动智慧体系建设，对建设智慧城市的财政投入也在不断提升。2010年，宁波地区生产总值达到5125．8亿元，财政收入突破1000亿元，宁波市县两级财政2011年以来每年计划投入10亿元建设智慧城市，积极引导金融资本参与，改造提升传统产业，加快提升中小企业信息化水平，培育新兴产业。大数据时代庞大的数据信息使传统数据中心和设备面临着运行成本高、系统稳定性差、管理难度大等问题，这会催生电子政务发展模式的改变，进一步驱动其演化为智慧政务。主要表现在服务方式是随着社会经济的高速发展而不断变化，是动态的，这也极大地提高了对个体服务的便利性和智能性，提供个性化定制服务。

（三）政府管理需求

随着城市发展的新模式———智慧城市的出现，以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民的理念对政府的建设和服务提出了更高的要求。城市内部及城市之间联系不断增强，民众对政府服务及社会服务的需求趋向个性化、便捷化、效能化，城市运行模式的智慧与否成为承载繁盛的政治、经济、文化的关键，更成为提供令民众满意服务的根本。建立一个科学、智慧化的服务型城市整体运作模式成为当务之急，而保证这种城市模式安全、全方位、系统性、合法性运作的前提就是以政府机构为依托，“智慧政务”应运而生。智慧政务通过应用大数据信息、云综合计算等新技术，使政府管理流程更优化，机构设置更合理，同时解决各部门职能交叉、审批过多的问题；政府信息资源得到更充分、合理的利用，亦使得部门运作更公开、透明，跨部门之间更好的协同，政府监管能力得到有效提升，政府办事效率随之提高，管理成本降低，推动政府由管理型向服务型转变。为城市公民和企业提供无缝衔接的政府公共服务，进一步加快了电子政务向智慧政务演化的发展方向。

三、中国发展“智慧政务”面临的挑战

（一）信息采集与管理面临的挑战

电子政务、智能政务及智慧政务，是基于信息采集与管理的电子化政务，故信息的采集和管理问题备受重视。在智慧政务的信息采集与管理方面主要存在三个方面的问题：一是采集前的设备问题，即基础数据采集设备没有普及，数字化时代尚未完成，直接进入智慧化时代进行数据采集会有一定的困难。这就需要国家加强基础信息设施建设。二是采集中的信息问题，即（1）采集何种个人信息？由于个人与组织的利益出发点不同，故何种个人信息（如工作种类）可以被正确采集成为关键；（2）不同种信息记录的详略度及侧重点的记录标准应如何制定？（3）如何保证个人信息采集的精确性？信息采集的精确性能够保证政府通过分析信息做出正确的有利于人民和国家发展的决策。三是采集后信息的管理运用问题，即如何保证个人信息使用中的整合性和妥善性？信息使用的整合性可以为政府决策提供支持系统；信息使用的妥善性可以使得每一条信息的收集都有其用途，保证其使用的合法性。

（二）政务流程整合及信息整合面临的挑战

在经历了电子政务的建设政府信息门户、建设政府在线事务处理之后，智慧政务的建设重点应放在政府业务垂直整合以及政府业务水平整合上。Layne认为在此阶段会形成一些部级的物理性或逻辑性集中的数据库。如何进行系统整合是智慧政务建设的重点。同时，在建立智慧政务整体运作平台之后，应当建立市级数据仓库，同各机构数据库保持实时连接，进行信息整合。数据仓库将各部门数据统一到同一个数据平台上，对数据进行清洗和提炼，按照使用目的或主题进行分类，以便于查找和调用；通过统计分析和数据挖掘的基础引擎，建立分析模型，形成定制的分析流程，从而形成有价值的分析结果。

（三）参与公共政策的公平性

当前政务参与系统中，虽然政府可以通过建立和完善相关制度规定，推选一定数量、比例、结构的公众代表，采取适当的途径和渠道，做到让公众全过程参与，但仍旧存在一些困难。首先，由于公民自身素质参差不齐，主人翁意识薄弱致使其参与意识较弱，而且，政府部门不愿让低层次公众参与。其次，参与渠道不足。目前，公众主要以制度性的参与途径（如参加各级人民代表大会和政协代表大会）为主要渠道，另外，民众还可以通过参与社团或者官方、半官方政策咨询机构，通过听证制度、政务信息网、政策公示以及党和政府开设的来信来访、领导接待日、各种不定期的座谈会等参与政策过程。但对于个体公民来说，能够直接参与制度性途径的机会太少，多数是借助于社会舆论、民间咨询机构、特殊的社会关系网等非制度性的途径参与。第三，参与制度尚未健全。当前各地政府虽制定了一些相关参与制度办法，但缺少保证其实施的相关法规，使公众参与政策制定成为了形式主义。总之，公民参与公共政策的决策过程受阻，公民参与公共决策的参与权、委托权以及监督权的公平性受到挑战。

（四）信息安全面临的挑战

正如Thompson，J．D．［12］提出的技术和环境是导致组织决策合理与否不确定性的两种基本来源，技术风险和信息安全成为智慧政务发展的两大障碍。IT技术的迅速敏捷发展，使利用信息网络的安全漏洞或后门窃取、倒卖信息获取利益，或在互联网上恶意公开个人信息的泄密窃密事件频繁发生。病毒感染防不胜防，网络攻击从技术炫耀转向利益驱动的现象愈演愈烈。IT技术在不断提升信息价值的同时，也给信息安全带来了极大地威胁。智慧政务依托于物联网与云计算，物联网使人们的生活越来越智慧化，但对信息的安全性和可信度要求也越来越高，云计算使企业以即付即得的方式获取IT资源，大大降低了使用成本，但云计算涉及网络、存储、终端各个层面的安全问题，其中大量的数据聚集涵盖非常广阔的范围，包括大量的企业运营数据、客户信息、个人的隐私和各种行为的细节记录。这些数据的集中存储增加了数据泄露的风险，也使智慧政务时代的信息安全面临严峻的挑战。

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智能交通系统的特点篇6

关键词：智能CAD技术特点应用

一、引言

交通信息化是国民经济和社会信息化的行业信息化，它主要包括下边五个领域：一是交通政务信息化；二是交通运输生产管理信息化；三是交通基础设施建设与管理信息化；四是交通科学TRANBBS技术信息化；五是交通产品营销信息化。

从总体成果来看，当前交通部的信息化建设已取得了阶段性的成果。其中以ITS、EDI、GIS-T、CAD、GPS为代表的交通信息化高新技术的应用、研究和推广，充分体现了交通信息化的特色，展现了交通信息化的水平和能力，在社会上有良好的反应。

其中以智能CAD（ICAD）为代表的现代设计技术，它是由设计专家系统完成的。这种智能系统能够模拟某一领域内专家设计的过程，采用单一知识领域的符号推理技术，来解决单一领域内的特定新问题。该系统把人工智能技术与有限元、优化、计算机绘图等技术紧密的结合起来，尽可能多地使计算机参和方案决策、性能分析等常规设计过程，借助计算机的支持，大大地提高了设计效率。

二、CAD技术的发展以及特点

计算机辅助设计英文缩写就是CAD，它是利用计算机强大的图形处理能力以及数值计算的能力，辅助工程技术人员进行工程或者产品的设计和分析，从而达到理想的目的，并且取得创新成果的一种技术。自从计算机辅助设计（CAD）技术诞生以来，已被广泛地应用于电子、建筑、机械、航空航天、化工以及能源交通等各个领域，使产品的设计效率飞速地提高。CAD技术发展的三个阶段以及各个阶段的特点如下：第一阶段是以人工设计和传统CAD为代表的传统设计技术阶段，以计算机辅助绘图和产品结构性能分析为主要特征，在图形绘制算和数值计上能完成计算型工作，但是在基于符号的知识模型和符号处理等推理型工作上却难以完成。

第二阶段是以智能CAD为代表的现代设计技术阶段，智能活动是由设计型专家系统完成。但由于采用单一领域符号的推理技术的专家系统解决问题的能力有限，导致设计产品的规模和复杂性都受到限制。总之，该系统把人工智能技术和计算机绘图、有限元、优化等技术结合起来，借助了计算机的支持，大大地提高了设计效率。第三阶段是以集成化智能CAD为代表的先进设计技术阶段，即I2CAD。它是以智能CAD系统为基础，以各种智能设计方法为理论依据，并对产品设计的各个阶段工作提供系统的集成，有惟一的，并且共同的数据描述，具有发现错误、提出创造性方案等智能的特性，具有良好的人机智能交互界面，同时能够自动获取数据并生成方案，而且能对设计过程和设计结果进行智能显示，最后，系统内部不仅能够实现网络化，并且行业间的CAD系统也能够组成CAD信息互联网。三、CAD在交通行业中的应用

交通业作为社会的主要行业，随着科技的高速发展，它的信息化建设也逐步完善。交通信息化的高新技术有自身明显的特点。它的特点主要是：GIS、GPS、RS在交通领域综合应用全面展开；以不停车收费、联网收费为代表的ITS应用逐步深化；物流及其信息技术引起广泛重视；EDI、CAD等技术应用逐渐成熟和普及。

20世纪80年代，CAD技术在公路勘察的设计中开始应用。经过多年的发展，CAD软件功能更加强大，首先：由先前的二维平面设计发展成为三维德立体设计，实现了可视化设计，提高了工程设计和项目比选的智能化程度；其次，它采用开放统一的标准，保证了应用软件之间的高度集成。交通行业中的主要CAD系统如下，进一步说明CAD的应用。1．公路工程CAD系统

目前，CAD技术在公路工程设计工作中应用的单位越来越多，大型公路建设项目的CAD技术的应用日益增多，比如：工程设计招投标、项目可行性研究、具有真实背景的三维工程实体造型以及计算机动画，同时随着设计图库、文档的计算机管理正在兴起，对公路测设质量和水平的大幅提高有促进作用。

在高速公路上的交通中，由高速公路安全、通信、计费、监控等子系统组成的交通工程CAD系统，利用CAD技术，实现高速公路路网和路段的交通流量的宏观仿真、效益评估模型、交通事故预测等技术。还有在公路动态仿真和路基路面综合设计专家系统、公路选线和线路评价专家系统、立交三维透视技术等方面进行研究，使公路路线CAD系统上一个新的台阶。

2．公路桥梁CAD系统

随着我国公路建设的迅速发展，路线上桥梁的比例也随之增加，特别是大桥、弯坡斜桥的数量增加给工程设计工作带来新的困难。但利用CAD技术，可以拟制草图、进行强度检验、拼装三维模型及常用的中小桥自动设计等，使难度大幅下降，并且通过提高软件的友善性，实现智能化的桥梁CAD系统。3．水运工程CAD系统

国家十分的重视沿海、沿江港口码头的建设，随着国内进一步对外开放以及国际市场的开拓，港口工程持续得到新的发展，如果不能及时的开发港口工程CAD系统，我们就难以在国际市场上立足，也难以应付国内港口建设的需要。由于港口工程涉及专业广、投资密度高、设计周期短，所以就需要很高要求的CAD系统。这其中CAD技术涉及的内容多、范围广，发挥着重大的作用。4．在其他交通方面方面，CAD技术也发挥着重要的作用，比如：港口装卸机械CAD系统、内河船舶CAD系统等等。