第一篇：對智能運輸系統的認識

對智能運輸系統的認識

1.概述

八十年代以來，在各發達國家雖然已經基本建成了四通八達的現代化國家公路網，但隨著 社會經濟的發展，路網通過能力日益滿足不了交通量增長的需要，交通擁擠、阻塞現象日趨嚴重，交通污染與事故越來越引起社會普遍的關注。經過長期和廣泛的研究，這些國家已從主要依靠修建更多的公路，擴大路網規模來解決日益增長的交通需求，而轉移到用高新技術來改造現有公路運輸系統及其管理體系，從而達到大幅度提高路網通行能力和服務質量的目的。日本、美國和西歐等發達國家競相投入大量資金和人力，開始大規模地進行公路交通運輸智能化的研究試驗。起初，稱為“智能車輛道路系統（IVHS）”，進行道路功能和車輛智能化的研究。隨著研究的不斷深入，系統功能擴展到公路交通運輸的全過程及其有關服務部門，發展成為帶動整個公路交通運輸現代化的“智能運輸系統（ITS）。目前，智能運輸系統已經”成為世界運輸領域中高新技術開發和應用的最熱門的方向。同樣在中國近幾年也開始跟蹤國際上的這種技術發展趨勢，但是我們的跟蹤同以前的技術跟蹤一樣，又可能要走到技術模仿的老路上去了。其根本的原因就是沒有從社會的、哲學的以及技術的各個層次和角度全面觀察國外的這個技術發展，而僅僅是從技術和應用的角度出發，這就有可能使得我國在不遠的將來會發現，這個技術我們還沒有真正的用上，而發達國家又推出了新的東西，我們又要去跟蹤別的了。2.交通控制的目的

那么對于智能運輸系統的深層次的含義是什么呢？探討哲學問題，離不開對歷史的回顧，任何系統不論是物理的、非物理的還是混合的，都是一定時期社會與經濟發展的產物，或者說是與當時的社會和經濟相適應的。交通運輸系統也不例外，當道路和車輛發展到一定的水平時，人們需要通過適當的控制，使系統的無序走向有序，根本的目的是提高效率，但是永

遠不可能達到完全有序，實際上，總是有新的車輛加入系統，同時又有離開的，使得系統總是不完全平衡，這實際是系統的活力所在。此時的技術和設備應用是建立在以下假設基礎上的，首先，假設人是理性的，即每一個交通的參與者（包括駕駛員、乘客、行人等）都會在交通規則的指導下運動，社會教育他們這樣他們可以得到最大的利益（時間、費用、安全等），其次，交通的管理者將交通系統假設成符合某種物理系統模型，它的輸入符合某種概率分布，在這里使用的是經典的數學方法，微積分和概率論（即便是后來使用的一些新的數學方法，如模糊數學等，也沒有脫離原來的假設）來求系統的最優解，能夠達到（或接近）這個最優解的前提是交通的參與者會按照求解者的假定去做，這種假定往往是在對交通參與者的抽樣統計基礎上作出的。這就是信息革命以前交通控制和管理的基本思路。

實際上交通的參與者不會是完全按照這種假設來運動的，因為人的趨利性往往超過其理性 的一面，同時人還有非理性的一面（即非系統性），這表現在交通活動中雖然車輛是機械的，但是它的運行仍然表現為人的行為特點，因此整個交通系統并不是按照事先的設計和約定行的，這就使按照一定的概率統計設計的控制系統的作用大打折扣。只是由于路網資源較豐富，車輛數目與路網資源相比還不是很多時，沒有表現出來罷了。但是隨著車輛數目的增加，無論是發達國家還是發展中國家，車和路的矛盾越來越突出，其表現就是塞車、事故多、染嚴重。用數學的語言來描述就是在以前的假設條件和約束條件下，系統輸出與系統的目標偏離越來越大，實際上最后系統的輸出是發散的，系統崩潰了。這種系統控制的方法已經不適用了，它走過了由量變到質變的一個過程。那么能否通過大量的修筑道路來挽救呢？根據世界各國幾十年的統計，道路的增長率總是低于汽車的增長率，在發達國家，道路的增長已經接近于停滯，而1995年世界汽車的增長率仍然有3.5％（汽車的保有量超過8億輛）。在中國，1996年與1978年相比，機動車增加了27倍，而公路通車里程僅增加了0.32倍。因此僅靠興建新的道路是不可能解決問題的。

3.智能運輸系統的實質

世界上的事物發展是無止境的，運動的過程是永遠不會完結的，經濟是要發展的，汽車仍 然會增長的，人總是要找出解決問題的辦法。盡管道路的增長比汽車的增長慢，但是現有路網是否得到了充分的利用了呢？沒有，我們實際的經驗也可以證明這一點，如果我們能夠全面的充分的了解路網上的交通信息，無疑將會有利于我們的出行。因此美國前運輸部長談到將來的發展時說：“這個國家（指美國，引用者注）將還會修建更多的公路，但是我們僅想到水泥和鋼材，我們將錯過全球的通信革命”（引自U.S.Department of Transportation News Release , Jan.10, 1996）。世界上的事物發展也有許多水到渠成的例子，信息技術、通信技術的革命性突破使得交通系統的發展沿著信息革命和通信革命的方向走了出來。首先，計算機技術的高度發展，已經使它從高深的科學走向了平民百姓；其次，我們今天已經有可能在任何的時間和地點都方便地得到所需的信息；第三，今天的技術發展，使得信息的邏輯中心與物理中心分離，甚至物理的中心已經不明顯了，信息資源及其物質的載體分布在網絡的各個節點上，單單看一個節點，它已經形不成中心了。由此出發，可以重新考慮我們的交通系統，這里我們仍然假定人是理性的而且其價值取向是基本穩定的，即用盡量短的時間，安全的達到目的地。但是人還有非理性的一面，人有沖動和下意識的行為，因此交通參與者的行為是千變萬化的，我們無法也沒有必要一定要用數學模型來描述。智能運輸系統在系統框架的哲學層面設計中，從體制層和運輸層出發，加上一個通信層，將信息及智能處理按照分布結構布置，甚至將信息的接收、處理和存儲分散到每一個車輛或交通參與者可以使用的信息終端中，使得整個系統的運行有可能比傳統的集中式控制更符合人的本性，這時交通參與者在綜合考慮交通基礎設施和交通狀況信息的基礎上按照利益最大的取向來決定自己的運動，在有足夠資源的條件下，系統的運行可以向最優接近，這個最優是交通基礎設施（包括道路、車輛、服務設施等）資源得到充分的利用，而交通參

與者的總體平均旅行時間接近最小值。可以看到，這種系統的運行方式與以前的有本質上的區別，傳統的交通控制和管理系統運用傳統的技術和經典數學，以假設條件和約束條件下的數學模型和公式為基礎，以管理者的角度出發，按照集中管理的方式對道路使用者進行控制和規范，在這里管理者是主動的，而道路的使用者是被動的，各種交通工程設施是在物理上迫使使用者這樣做或不那樣做。而智能運輸系統，更加重視人的能動性，它不是力圖將帶有較多社會和人類行為特點的交通系統描述成某種數學的模型，而是向道路的使用者提供各種各樣的信息，讓道路的使用者從不同的方案中選擇自己所認可的那一種，以誘導為主，而不是以強迫為主，在人的理性與價值取向基礎上，使人們的出行得到滿足，可以說智能運輸系統是將當今世界上最新的科技發展成果和人的本性的研究相結合，加在以前的交通系統之上而形成的一種反映了21世紀方向的系統。

事物的發展是不斷走向高級階段的，在以上所論及的系統之后又會發展到什么方向去如果我們不能在較高的層次上有所探索，我們將永遠在后面。事物的發展有時會走向反面，有 時似乎會回到原來的位置，如果路網的資源也沒有多余的可以利用怎么辦？有人已經提出自動公路的設計而且正在進行試驗，在這種公路上汽車是不受駕駛員的控制的，車上的計算通過路邊和路面下的以及車上的傳感器和通信裝置進行信息的交換，從而控制車輛的運行，這樣在自動公路上各種車輛均以同一速度行駛，車輛間的距離可以縮短（100km/h時，間距以小于1m），車輛不用超車，就象火車運行一樣，這樣道路的通行能力又可以大大的提高。可以看出，這種控制的方法又回到了純物理系統的控制，但是這個系統又有了質的變化，此時每一個運動的單元都要有大量的信息交換，其復雜程度是你現在還可能想象不出來的。

第二篇：智能運輸系統

1.GPS由三大子系統構成：空間衛星系統，地面監控系統，用戶接受系統。

2.動態交通流有道系統主要由三部分組成：交通信息中心，通信系統，車載誘導單元。

3.先進的公共交通系統的關鍵技術：自動乘客計數器，公交運營軟件，交通信號優先策

略。

4.按控制范圍，交通控制方式分為：點控，線控，面控。

5.電子收費系統可分為：計算機網絡與軟件子系統，音頻子系統，視頻子系統和電力支

持子系統。

6.智能運輸系統（ITS）就是通過關鍵基礎理論模型的研究，從而將信息技術、通信技

術、電子控制技術和系統集成技術等有效的應用于交通運輸系統，從而建立起大范圍內發揮作用的實時、準確、高效的交通運輸管理系統。智能運輸系統也稱智能交通系統。

7.[動態交分配，就是將時變的交通出行合理分配帶不同的路徑上，以降低個人的出行費

用或系統總費用。]它是在交通供給狀況以及交通需求狀況均為已知的條件下，分析其最優的交通流量分布模式，從而為交通流控制和管理、城市交通誘導管理提供依據。

8.動態系統最優（DSO）就是指在所研究的時段內，出行看各瞬間時通過所選擇的出行路

徑，相互配合，使得系統的總費用最小。

9.地里信息系統（GIS）是一種采集、處理、傳輸、存儲、管理、查詢檢索、分析、表達

和應用地里信息的計算機系統，是分析、處理和挖掘海量地里數據的通用技術。

10.[電子收費方式（ETC）是指收取通過路費的全過程均由機器完成，操作人員不需要直

接介入，只需要對設備進行管理、監督以及處理特別事件。]它是指利用電子計算機與通信技術，使駕駛員不需要停在收費站付費，以緩解因收費而造成交通排隊現象的技術，是收費方式的發展方向。

11.交通事件是指導致道路通行能力下降或交通需求不正常升高的非周期性發生的情況。

12.先進的公共交通系統（APTS），就是在公共網絡分配，公交調度等關鍵基礎理論研究的前提下，利用系統工程的理論和方法，將現代通信、信息、電子、控制、計算機、網絡、GPS、GIS等高科技集成應用于公共交通系統，并通過建立公共交通系統智能化調度系統、公共交通信息服務系統、公共電子收費系統等，實現公共交通調度、運營、管理的信息化、現代化和智能化，為出行者提供更加安全、舒適、便捷的公共交通服務，從而吸引公交出行，緩解城市交通擁擠，有效的解決城市交通問題，創造更大的社會和經濟效益。

13.簡述出行信息的主要內容：（出行者信息系統的服務內容）

1、出行前信息服務 2行駛中駕駛員信息服務 3途中公共交通信息服務 4個性化信息

服務 5路線誘導及導航服務 6合乘匹配與預定服務

14.列舉目前常用的交通檢測技術

目前實用的自動采集技術有：感應線圈檢測器、超聲波檢測器、磁性檢測器、紅外線檢測器、微波檢測器、視頻檢測器、道路管檢測器、聲學檢測器。

15.我國智能交通系統的研究內容

1、交通管理與規劃

2、電子收費 3出行者信息 4車輛安全與輔助駕駛 5緊急事件與

安全 6運營管理 7綜合運輸 8自動公路

15.簡述協同學研究系統的主要內容

協同理論是研究在由許多子系統構成的復雜系統中，這些子系統是如何通過協作和自組織而形成宏觀尺度上的空間結構、時間結構或功能結構，其基本觀點是眾參量在競爭中產生序參量，并引導和控制整個系統的發展方向。序參量之間、序參量和其他參量之間通過合作和聯合形成系統宏觀有序狀態。根據生態學的相關理論，協同作用是一個系統穩定發展的基本條件，它要尋找的是系統自組織的一般原理。隨著中國城市化進程的加快，城市道路交通系統作為一個相對獨立的組織系統也處于劇烈的變化階段，這完全符合協同論的研究條件。

協同學的研究對象是非平衡開放系統中的自組織及形成的有序結構。由于系統組成的大系統總有一個相對穩定的宏觀結構，這個宏觀結構是各個子系統相互競爭、作用而形成的模式，各子系統之間的協同作用與競爭決定著系統從無序到有序的演化過程，這正是協同學的精髓所在，也是協同學中協同一詞的真正含義。

協同學研究系統的主要特征：

1、系統都是開放的，并且處于原理平衡狀態。

2、當某一參量增長到一定閥值時，原定態失穩，出現臨界狀態，進而出現新的定態。

過程是自發進行的，稱為自組織，又叫非平衡相變。

3、新的定態相對于舊的定態更為有序，是無序到有序的突變，稱為非平衡狀態下的有

序化轉變。

4、系統接近臨界點時，因漲落而偏離定態后，恢復至定態所需時間（弛豫時間）無限

增長，稱為“臨界減慢”現象。

5、新的有序結構靠能量流和物質流維持。

16.路徑導航系統按路徑優化的地點劃分為自主型路徑導航系統和中心式路徑導航系統。

17.論述智能化公交調度與傳統調度的差異，并分析其構成傳統調度方法：根據客流調查基礎數據、時間、季節等因素，憑借調度人員的經驗，劃定客流高峰、平峰和低峰期，在各個時間段內，采用定點發車的方法調度車輛。智能化調度系統：就是利用先進的技術手段，動態的獲取實時交通信息，實現對車輛的實時監控和調度，它是公交車輛調度的發展模式，是公共交通實現科學化、現代化、智能化管理的重要標志。

智能化調度方法是相對傳統調度方法而言的，二者的區別在于智能化調度方法是根據實時客流信息和交通狀態，在無人參與的情況下自動給出發車間隔和調度形式的一種全新的調度方法。而傳統的調度方法是調度人員根據公交線路客流到達規律，憑借經驗確定發車間隔和發車形式的一種調度方法。

構成：公交智能化調度系統主要由公交調度中心、分調度中心、車載移動站和電子站牌燈幾部分構成。

1、公交調度中心主要由信息服務系統、地里信息系統、大屏幕顯示系統、協調調

度系統和經濟情況處理系統組成。

2、分調度中心由車輛定位與調度系統、地里信息系統兩部分組成。

18.先進的交通管理系統

是智能運輸系統的重要組成部分，它是依靠先進的交通監測技術、計算機信息處理技術和通信技術，對城市道路和市際高速公路綜合網絡的交通運營和設施進行一體化的控制和管理，通過監測車輛運行來控制交通流量，快速準確的處理轄區內發生的各種事件，以便使得客貨運輸達到最佳狀態。

19.環形線圈感應檢測器通常由環形線圈傳感器、傳輸饋線、信號檢測處理單元（檢測電

路及調協電路）及背板框架四部分組成。

20.環形線圈檢測器的工作原理

環形線圈車輛檢測器是一種基于電磁感應原理的車輛檢測技術，其傳感器是一個埋在路面下，通過一定工作電流的環形線圈。當車輛通過線圈或停車線圈上時。車輛引起線圈回路電感量的變化，檢測器檢測出變化量就可以檢測出車輛的存在，從而達到檢測交通流信息的目的。

第三篇：淺議智能物流運輸系統

淺議智能物流運輸系統 來源：臺州順豐物流有限公司 http:///

摘要 現代物流表現為企業生產與運輸一體化的供應鏈管理與服務。其中貨物運輸所需的成本、時間及貨物在途的狀態控制是整個供應鏈管理過程中的重要環節。將只能運輸技術與物流管理過程中的重要環節。將只能運輸技術與物流管理相結合，將會極大地提升物流服務水平。現代物流與只能運輸的結合點是交通運輸信息的采集與提供。就智能運輸技術而言，可用于物流管理的有移動信息技術、車輛定位技術、車輛識別技術、通信與網絡技術等。本文結合物流業務特點，構筑了智能物流運輸系統框架。

關鍵詞 物流 物流管理 智能運輸系統



1.引言

物流與智能運輸系統都是當今交通運輸行業發展的熱點。物流是“物”的物理性運動，是物品從供應地向接收地的實體流動過程。根據實際需要，將運輸、存儲、裝卸、包裝、流通加工、配送、信息處理等基本功能有機地結合在一起。智能運輸系統ITS(Intelligent Transportation Systems)的核心是應用現代通信、信息、網絡、控制、電子等技術，建立一個高效運輸系統，包括先進的交通信息服務系統，先進的交通管理系統，先進的車輛控制系統，營運火車管理系統，電子收費系統，緊急救援系統等。兩者雖然側重點不同，但相互有內在聯系。一方面只能運輸為物流管理創造了一個快捷、可靠的運輸網絡，降低了物流成本，提升了物流服務的質量；另一方面物流管理也為智能運輸產品與服務開辟了一個巨大的市場，可促進智能運輸的發展。智能物流運輸系統是ITS與物流相結合的產物。

2.物流

物流是一種服務行業，它雖然不會改變所服務貨物（產品）的物流或化學特性，但它可以通過優質高效的系統化物流服務，實現產品的增值。現代物流業由最初的成品配送發展為貫穿生產、倉儲、搬運、配送以及流通的綜合物流過程。到90年代更進一步發展為上、下游企業互相配合、互為影響的供應鏈管理。通過對企業各項物流活動的整合達到提高效率、節省時間和費用的效果。

2.1 現代物流

現代物流有三個基本條件：1.以現代化的信息管理網絡做后盾。信息網絡的作用和價值是物流業的中心環節，用于計劃的信息及通信系統在各企業間的統一（或兼容），可以使從原材料到制成品的信息與產品信息具有同等的重要地位，從而在使客戶得到滿意服務的同時，節省運輸時間和降低企業經營成本。2.具有先進的物流基礎平臺。它包括可靠的運輸網絡，先進的運載工具和倉儲設施。為大型企業（或供貨商）提供更具競爭力的網絡化運輸服務。3.實施高度系統化、集約化的管理體制。將物流過程中運輸、存儲、包裝、裝卸、配送等諸環節，通過信息共享，集合成一體化系統，向客戶提供高度可靠的物流服務，實現將合適的產品以合適的數量和價格在合適的時間和地點提供給所需要的顧客。

2.2 物流管理

物流管理分為戰略層、決策層和作業層三個層次。戰略層主要在信息的支持下，研究確定長期發展戰略；決策層則要求物流企業把主要精力放在物流戰略和策略的可選方案的篩選上，以成本-效益為準則，鑒別或評估車輛調配計劃、存貨管理、倉儲設施配備與選址方案等。作業層是指日常物流管理與交易業務的活動，主要有以下幾個方面：1.訂貨管理：主要處理各貨主或銷售網點的訂貨或購買需求，如合同管理、制定供貨計劃等。2.倉儲管理：主要負責貨物的驗收、庫存的分配、庫存量查詢以及庫存優化管理等。3.配送管理：針對供貨的需求，確定配送公司（車輛、人員）和配送路線，實現最佳配載等。

4.財務管理：處理與物流企業相關的各項收入和支出的結算，財務狀況的統計及查詢等。5.車貨動態控制：主要負責車輛和貨物運輸過程中的查詢與調度管理、突發事件的處理等。3.智能運輸系統ITS

3.1 ITS在物流中的運用

ITS通過技術平臺可向物流企業管理提供的服務主要集中在物流配送管理和車貨動態控制兩方面，如提供當前道路交通信息、線路誘導信息，為物流企業的優化運輸方案制定提供決策依據；通過對車輛位置狀態的實時跟蹤，可向物流企業甚至客戶提供車輛預計到達時間，為物流中心的配送計劃、倉庫存貨戰略的確定提供依據。在現代物流發展過程中，主要可在以下五個方面利用智能運輸技術：移動信息技術，車輛定位技術，車輛識別技術，車輛控制技術，通信與網絡技術。

3.2 智能運輸技術

3.2.1 移動信息技術

為了將移動的車輛信息納入物流運轉的信息鏈中，則需要使用移動信息系統。該系統和物流企業的信息中心構成統一的整體。確定的合同數據、運輸路線數據、車輛數據和行駛數據都需要進行收集、存儲、交換和處理。將貨運車輛納入信息鏈所采用的主要手段是在車輛上配置（便攜式）計算機或專門開發的信息處理和無線發射與接收裝置。物流業中使用移動定位與短信息量是非常大的，其中用戶主要是跨國物流企業和大型的物流企業，隨著技術的更新及信息費用的下降，許多中小物流企業對移動信息技術也越來越感興趣。

3.2.2 車輛定位技術

車輛的實時定位，有助于物流控制中心在任意時刻查詢車輛的地理位置并在電子地圖上直觀的顯現出來。動態掌握車輛所在位置可幫助物流企業優化車輛配載和調度。另外，車輛定位技術也是搜尋被盜車輛的一個輔助手段，這對運輸貴重貨物具有特別重要的意義。GPS(Global Position System)技術是車

輛定為最常見的解決方案。對于網絡GPS的用戶，還可使用GPM(Group Special Mobile)的話音功能與司機進行通話或使用安裝在運輸工具上的漢子液晶顯示屏，進行漢字消息收發。3.2.3 車輛識別技術

借助電子識別系統，使運輸中的貨物可通過一個號碼和特別的信息加以區別，方便運輸途中時間及地點的跟蹤與監控。還可以與其他系統銜接，用于控制物流中的運輸、轉運、代銷和存儲過程。射頻識別技術RFID（Radio Frequency

Identification）是從20世紀80年代走向成熟的一項自動識別技術。它利用射頻方式進行非接觸式雙向通道交換數據以達到識別目的。和傳統的磁卡、IC卡相比，射頻卡最大的優點就在與非接觸，因此完成識別工作時無需人工干預，適合于實現系統的自動化且不易損壞，可識別高速運動物體并可同時識別多個射頻卡，操作快捷方便。

3.2.4 車輛控制技術

車輛控制系統是現代物流系統中貨運車輛運營管理的重要組成部分。車輛控制技術提供支撐物流系統在運輸環節對供應連進行全過程管理的功能。它包含了運營貨運車隊管理、貨物運輸管理、貨運車輛電子通關、運營貨運車輛運政管理、動態承重、車載安全監控、車輛車載安全保障、貨車車輛維護、危險貨物運輸管理等多方面的功能。這些功能可以簡化如注冊情況、車輛技術性能、尺寸等檢查的手續，優化提供貨物配送、回程載貨信息，提高集散作業的可靠性及效率，極大地提高運輸生產效率，減少延誤。

3.2.5 通信與網絡技術

在現代運輸網絡中，數據越來越多地需要遠程輸送與交換。采用標準化電子數據交換EDI(Electrical Data Interchange)信息網，可使數據具有較好的兼容性與適用性，有利于加速信息流程，降低手工輸入錯誤率，減少紙張需求以及使數據以與檢驗等。遠程數據通信可利用專門的數據交換網（如x.25）,也可借用互聯網（internet）。由于互聯網絡具有低通訊成本、高互聯通率的優點，近年來越來越多的貨運企業把互聯網作為數據交換臺，進行數據通信。基于網絡的及時、準確的信息傳遞保證了物流系統高度集約化管理的信息需求，保證了物流網絡各節點和總部之間以及各節點之間的信息充分共享。4.智能物流運輸系統

4.1 物流系統信息化

要求信息化是現代物流的基礎。沒有物流的信息化，就沒有貨物流動的無隙性，也就沒有物流相關資金的流動性。物流信息化表現為物流信息的商品化、物流信息收集的數據庫化和代碼化、物流信息存儲的數字化、物流信息處理的電子化和計算機化、物流信息傳遞的標準化和實時化等。因此，條形碼技術、數據庫技術、EDI等技術與觀念必將在我國物流發展中逐漸得到重視與應用。

對于第三方物流企業，借助于網絡和通信技術，在規范的運輸市場交易系統的支持下，以貨物運輸權利作為“標的”，按“價格優先，時間優先和系統資源有限”的原則，由計算機自動撮合成交。第三方物流企業的業務核心是為客戶提供生產（流通）供應連管理服務。物流企業以運輸為主線，運用GPS和EDI等技術，通過對物流全過程的計劃管理、過程監控、車輛調度等，實現物流運輸的智能化。在智能運輸系統的扶助下，使貨物運輸全過程始終處于動態控制中，達到社會物流優化目標。

4.2 智能物流運輸系統的功能

典型的第三方物流企業的智能運輸系統應具有的基本功能有：1.手機市場業務信息2.取得道路交通信息3.可視化管理平臺4.倉儲管理、財務管理和客戶服務子系統

4.3 智能物流運輸系統的先進性

處于國際先進水平的新型視覺導航AGV以地面上涂設的條袋狀路標作為路徑標識符，運用計算機視覺快速識別路徑。其最優向導控制器能夠保證AVG對路徑進行準確跟蹤。在包含有多個停車工位和多條分支路徑的復雜工作環境中，通過實時識

別涂設在路面上的數字標識符，實現指定目標工位定位停車和目標分支路徑跟蹤；通過實時識別涂設在路面上的特殊形狀標識符實現車輛加速、減速、直角轉彎特殊地點停車等運動狀態控制；具有自動避障、自動報警、自動上線和無線通訊等功能。5.結語

要求信息化是現代物流的基礎。因此，條形碼技術、數據庫技術EDI等技術與觀念必將在我國物流發展中逐漸得到重視和應用。隨著物流信息化程度的提高，他將向更高的智能化方向發展，運用人工智能，神經網絡，知識發現等技術，通過合理的技術平臺，建立以智能物流運輸系統為核心的智能物流系統，使物流系統更高效、可靠的處理復雜問題，為人們提供方便、快捷的服務。

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第四篇：淺說鐵路智能運輸系統

淺說鐵路智能運輸系統

隨著我國經濟的不斷發展，國民對鐵路所承擔的責任、服務要求也越來越高。如何提高鐵路運輸的安全、效率和服務?一直是我國鐵路面臨的主要難題。事實，世界各國都在考慮這個問題。鐵路運輸的實踐和研究證明：單靠擴大基礎投資、增修高速鐵路是不夠的，必須是從鐵路運輸的特殊性視角來觀察、研究，從系統的觀點出發用科學的手段把列車、線路和運營管理綜合起來考慮，實現更高效率、更高安全、更高品質服務的鐵路運輸。因此智能鐵路運輸系統英文縮寫RITS(Railway Intelligent Transport System)便應運而生。

鐵路智能運輸系統集成了電子技術、計算機技術、現代通信技術、現代信息處理技術、控制與系統技術、管理與決策支持技術和智能自動化技術等，以實現信息采集、傳輸、處理和共享為基礎，通過高效利用與鐵路運輸相關的所有移動、固定、信息和人力資源，以較低的成本達到保障安全、提高運輸效率、改善經營管理和提高服務質量的目的。

鐵路智能運輸系統涉及十分廣泛的領域。主要以下幾部分組成：先進的運輸管理系統、先進的運輸自動控制系統、先進的列車控制系統、先進的旅客服務系統、先進的運輸設施管理系統以及先進的安全保障系統。其關鍵技術主要包括：數據傳輸、列車定位、列車運行控制、列車進路控制、編組站作業自動化等。除此之外，還有與之配套的旅客服務系統，貨主服務系統等。RITS與傳統的鐵路運輸方式相比，在運輸管理、運輸安全性、運輸效率、運輸服務質量等方面有明顯優勢。

雖然鐵路智能運輸系統的概念是在近幾年提出，但發達國家致力于這方面的研究和運用，事實已有二十來年的歷史。特別是高速鐵路誕生、發展之快，對鐵路運營管理提出了嚴重的挑戰，不斷地促使各時期的先進技術加速融入到鐵路運營管理中，使得鐵路運營管理的智能化、現代化程度不斷提高。其中尤其以歐洲、日本、美國等國家的研究更為引人注目．產生了一批有代表的系統。如歐洲鐵路運輸管理系統(ERTMS/ETCS)。隨著歐共體蓬勃興起．歐洲鐵路需建立一個統一的鐵路運行管理系統和統一的列車運行控制系統，以此解決列車運行的互通問題，以便于使鐵路運輸與其他運輸業進行有力的競爭。歐共體于20世紀80年代末組織開發歐洲列車控制系統ETCS(European Train Control System,ETCS)．后又設立了歐洲鐵路運輸管理項目ERTMS(European Rail Traffic Management System．ERTMS)，它們統稱為ETCS/ERTMS，作為歐洲鐵路的總體解決方案。盡管ERTMS/ETCS還不是嚴格意義上的RITS,但它仍然是ITS領域中一個很好的系統，已被歐洲各國所接受，而且許多國家還在效仿這個系統。

ERTMS包括ETCS和GSM—R(鐵路專用全球移動通信系統)。ETCS為保持設備通用性，確保高速列車能跨國運行制定了技術需求規范和功能技術規范。規范的技術核心為以歐洲車載設備（Eurocab)為核心．以歐洲查詢應答器(Eurobalise)為列車定位修正基準，以歐洲查詢應答器、歐洲環線(Euroloop)及歐洲無線通信(Euroradio)作為車——地信息傳輸的通道，并把CBTC(基于無線的列車控制)作為列車運行控制系統的發展方向。

基于通信的列車控制(CBTC)是RITS關鍵技術。1999年9月，美國電子電機工程師學會(Institute of Electrical and Electronic Engineers)英文縮寫IEEE一個國際性的電子技術與信息科學工程師的協會，制定了第1個CBTC標準，將CBTC定義為：利用(不依賴于軌道電路的)高精度列車定位、雙向大容量車——地數據通信和車載、地面的安全功能處理器實現的一種連續自動列車控制系統。該技術與傳統的基于軌道電路的列車控制系統(TBTC)相比，有很多優越性，其中最重要的是:列車和地面控制設備之間通過雙向無線通信傳遞信息，構成閉環控制系統，使列車運行的安全性大大提高；CBTC技術可以實現移動閉塞方式(MAS)，使兩列車追蹤間隔大大縮短，提高列車在區間追蹤運行的密度，從而大大提高鐵路運輸效率。因此CBTC技術已憑借自身優點成為新一代列控的發展方向。目前，發達國家對于高速鐵路基于通信的列控系統的研究已經形成歐洲、美國、日本3大體系。

美國AATC

美國于1992年初提出了基于無線通信的“先進的自動化控制系統(AATC)”。AATC屬于

CBTC系統，最突出的特點是列車定位使用擴頻通信方式，采用軍用加強型定位報告系統，沿線安裝無線電臺，路旁無線電臺將測定信號送至控制中心，控制中心根據無線電波傳播時間計算出列車所在位置，并根據列車定位計算出列車安全運行速度，車站由此可決定列車定車距離、發送安全行車速度碼，以及其加速命令，實現對列車的控制。

日本ATACS

為了迎合CBTC系統在全世界鐵路的發展，日本于1995年由日立公司開發研制了一種基于雙向無線通信的先進列車管理與通信系統(ATACS)。該系統的列車控制也不再基于軌道電路，而采用了CBTC技術。在ATACS中，將鐵路線路劃分成若干個控制區，每個控制區有一個地面控制器和一個無線電基站。地面控制器完成一些控制功能，它與相應的無線電基站相聯。地面控制器接收列車坐標信息后，就能進行列車運行的間隔控制。在編組站還有進路控制。在平交道口則對道口信號及欄桿進行控制。無線電基站則通過移動無線電方式將列車位置參數、運行速度等數據傳送至車載設備，以此完成車載設備與地面之間的信息交換。歐洲ETCS

隨著歐共體蓬勃興起，歐洲各國之間的合作加強，為便于管理和長遠發展，歐共體于1994-1998年建立了統一的鐵路運輸管理系統，并開發了歐洲列車運行控制系統(ETCS)。ETCS是一種應用于鐵路干線的列車自動防護和機車信號系統，功能多，系統的應用分為5個等級，高等級向下兼容，每個級別有不同的特征和功能。

在借鑒世界各國經驗的基礎上，結合我國國情、路情，我國已制定了中國統一的CTCS技術標準（暫行）。與歐洲列車運行控制系統(ETCS)相對應制定了5個等級。在CTCS-3級中，取消了地面信號系統，采用移動閉塞，系統通過GSM-R實施移動授權，應答器實現列車定位，車載設備實現列車完整性的檢查，事實上，在CTCS幾個等級中，只有CTCS-3屬于CBTC。

總之，鐵路智能運輸系統可歸納為系統的智能化與控制設備的智能化二大層次。系統智能化是指上層管理部門根據鐵路系統的實際情況，借助先進的計算機技術來合理規劃列車的運行，使整個鐵路系統達到最優化；控制設備的智能化則是指采用智能化的執行機構，來準確、快速地獲得指揮者所需的信息，并根據指令來指揮、控制列車的運行。

第五篇：鐵路智能運輸系統構成及作用

鐵路智能運輸系統構成及作用

北京交通大學交通運輸學院

摘要：本文總結了國內外鐵路智能運輸系統的研究進展，介紹了我國鐵路智能運輸系統的主要構成及其作用，通過對鐵路智能運輸系統構成及主要研究內容的分析，總結出了ITS的實際意義。

關鍵詞：智能交通；鐵路智能運輸系統；構成；作用 中圖分類號：U29-39文獻標志碼：A

Composition and Function of Railway Intelligent

Transportation System

School of Traffic and Transportation，Beijing Jiaotong

University,Beijing,100044,China

Abstract: This paper summarizes the research progress of railway intelligent transportation systems, introduces the main components and their role in China's railway intelligent transportation systems, intelligent transportation system through the railway structure and main content of the analysis, summed up the practical significance of ITS.Keywords:Intelligent Transportation;RITS;Composition;Function

鐵路作為服務于社會的一種公共運輸形式，其始終不變的目的是安全、迅速、可靠、準確和經濟地運送旅客和貨物。鐵路作為社會的主導產業和新興科學技術的推動者和體現者，在各國社會和經濟發展中起著不可替代的作用。以貨物重載化和客運高速化為典型特征和發展方向的中國鐵路不僅是國民經濟發展水平和國家綜合科技水平的重要標志，而且是相關產業和技術發展的巨大推動力。

20世紀80年代以后，社會對鐵路運輸業的“更高、更快、更多”的要求以及其他運輸形式的固有缺陷為鐵路運輸帶來了前所未有的機遇和挑戰。既有的按業務劃分的彼此孤立、無法共享信息與資源的各業務系統已經無法適應這些新的挑戰，通過信息化建設進而實現智能化已成為中國鐵路運輸系統發展的歷史必然。要迎接新的挑戰和需求，鐵路運輸系統必須將許多最新的科學技術成果有機地融合為一體，從而成為新一代現代鐵路運輸業的大腦和神經系統。

已有的技術積累和近年來涌現的新興技術，如：車載電子信息技術、現代電子學、數據及圖像處理技術、分布式計算機測控技術、信息處理技術、現在通信技術、智能控制與決策技術、網絡技術、AI及DAI技術、海量數據傳輸技術、地理信息系統技術、存儲與挖掘技術等，為在已有業務系統基礎上以集成為手段構造新一代鐵路運輸系統提供了可能性。而這種將使整個鐵路運輸業發生革命性變化的系統即為鐵路智能運輸系統(Railway Intelligent Transportation System------RITS)。

1.鐵路智能運輸系統(RITS)簡介

1.1RITS的定義

鐵路智能運輸系統(RITS)是集成了電子技術、計算機技術、現代通信技術、現代信息處理技術、控制與系統技術、管理與決策支持技術和智能自動化技術等技術的，以實現信息采集、傳輸、處理和共享為基礎的，通過高效利用與鐵路運輸相關的所有移動、固定、空間、時間和人力資源的，以較低的成本達到保障安全，提高運輸效率，改善經營管理和提高服務質量為目的的新一代鐵路運輸系統。1.2RITS的目標

鐵路智能運輸系統(RITS)的目標是增強鐵路運輸產品市場競爭能力，提高鐵路運輸的效率和能力，增強個人的流動性、便利性以及舒適性。減少能源消耗和環境污染，提高現有基礎設施的利用率，創造與旅行相關的商機，提供集成的、統一的、標準化的信息，提高鐵路運輸系統的安全性和可靠性。1.3RITS的功能

鐵路智能運輸系統具有確認、定位、檢測、控制、監視、通信、信息處理、宏觀與微觀決策支持等諸多功能。1.4RITS研究現狀

20世紀80年代末以來，各國為了滿足社會對鐵路越來越高的要求，紛紛投入了將智能技術、信息技術、通信技術等現代先進技術與鐵路運營管理、調度指揮、行車控制、安全監控等相結合以全面提高鐵路綜合競爭力的研究，并取得了令人矚目的成果。

由于現有的智能交通系統過多地強調公路運輸，缺乏從鐵路角度來考慮問題。日本的CyberRail體系框架應運而生。該體系框架主要包含四個領域：面向需求的運輸規劃和調度、多式聯運信息和個人導航、智能列車控制、通用信息平臺。

美國的智能鐵路系統(Intelligent Railway System-IRS)包括的系統有：數字數據通信系統、國家差分GPS系統、主動列車控制系統、乘務員登記和計時系統、乘務員監視系統、機車完好性監督系統、能源管理系統、智能平交道口系統、智能氣象系統、戰術規劃系統、戰略規劃系統、調車場管理系統、工作順序報告系統、機車調度系統、車輛預訂和調度系統、乘務員調度系統、生產管理系統、緊急情況報警系統、旅行者咨詢系統。

中國鐵路在RITS領域已進行了大量的研發和探索性應用，自2001年開始，國家鐵路智能運輸系統工程技術研究中心(The Center of Nation Railway Intelligent Transportation System Engineering and Technology-RITSC)主持完成了《鐵路智能運輸系統體系框架》、《鐵路智能運輸系統標準體系》、《鐵路智能運輸系統發展戰略》等基礎研究項目，首次對鐵路智能運輸系統的服務框架、邏輯框架、物理框架、通用技術平臺、標準體系、示范環境等進行了詳細描述。以下，我們將對國內鐵路智能運輸系統進行詳細描述。

2.鐵路智能交通系統的構成

2.1鐵路運輸管理信息系統(TMIS)鐵路運輸管理信息系統(Transportation Management Information System-TMIS),以提高運輸生產，特別是貨運管理水平為目標，是通過建立全路計算機網絡，將所有的設備聯成整體，從而實現為鐵路運輸調度部門實時提供全路貨車、機車、列車、集裝箱及所運貨物的位置、狀態變化的信息，為領導和計劃、統計、財務等部門進行宏觀決策和科學管理提供可靠依據。TMIS系統還可以將貨物運輸的動態信息提供給貨主，可作為企業組織生產和適應市場變化的重要依據。

鐵路運輸管理系統主要包括：貨運營銷和生產管理系統、貨運制票系統、確保信息系統、集裝箱追蹤管理信息系統、車站綜合管理系統、貨車追蹤系統。2.1.1 貨運營銷和生產管理系統

貨運營銷和生產管理系統包括貨運計劃和技術計劃兩大部分。貨運計劃部分主要是在聯網貨運站和車務段受理貨主提報的貨運計劃。通過計算機網絡將受理的貨運計劃實時上報鐵路分局、鐵路局和鐵道部。鐵路分局、鐵路局和鐵道部分別按照各級規定權限對提報的貨運計劃進行審批并將審批信息自動下達。技術計劃部分利用貨運計劃確定的貨源信息，編制車輛運用計劃，通過合理安排各區段車輛的運用，提高車輛運用效率和鐵路運輸能力，壓縮鐵路運輸成本。

2.1.2 貨運制票系統

貨運制票系統即：在貨運站辦理貨物運輸時，利用計算技術如貨物運輸基本信息，自動計算計費徑路，按照不同的貨物和經過的區段所對應的費率計算貨物運費及其他各項雜費并打印貨票，完成相關統計報告。

2.1.3 確報信息系統

確報信息系統是以主要生產列車信息的車站和確報站及分局、路局、鐵道部為節點，利用計算機網絡實時發送、接收、轉發列車確報。以徹底解決確報不及時、不準確、不完整的問題。

2.1.4 集裝箱追蹤管理信息系統

主要通過鐵路通信網絡，從全路600多個集裝箱辦理站實時收集集裝箱裝車清單、卸車清單、空箱回送清單和集裝箱運輸日況表等信息。在鐵道部建立集裝箱動態庫，并通過與ATIS相結合掌握集裝箱運行位置，為運輸指揮人員和貨主提供集裝箱運輸軌跡和動態信息，實現集裝箱全程節點式追蹤管理，滿足集裝箱運輸管理和客戶信息查詢的需要。

2.1.5 車站綜合管理系統

車站綜合管理系統是整個TIMS系統的建設基礎和重要的原始信息來源。車站綜合管理系統主要包括現車管理和貨運管理兩部分，現車管理通過對列車到發作業、解編作業、裝卸作業、運用變更等，對站內現在車的分布和運用狀態進行動態追蹤。貨運管理通過計劃管理、貨物受理、倉庫管理、裝卸車中轉配裝、到達交付、進出門管理、貨運安全等，對發送貨物和到達貨物進行站內全過程的管理，并完成相關統計分析，生成運輸生產情況的各種上報信息。

2.1.6 貨車追蹤系統

鐵道部、鐵路局、鐵路分局按照統一的數據結構，建立三級車輛、列車、機車集裝箱動態庫。通過對車輛、列車、機車、集裝箱、貨物進行大節點式的動態追蹤管理，并與調度系統結合，為鐵道部、鐵路局和鐵路分局運輸調度指揮中心提供運輸生產的各種實時、可靠的信息。系統使調度員能夠及時準確的掌握列車運行狀態、現在車保有量和車輛使用情況等信息，更加有效地組織運輸生產、進行車輛的調度和管理，充分發揮調度指揮在鐵路運輸組織中的作用。同時，可面向社會，為貨主提供實時的信息服務，提高鐵路行業在運輸市場中的競爭力。

2.2調度指揮管理信息系統(DMIS)鐵路運輸調度指揮管理信息系統(Dispatching Management Information System-DMIS)是綜合通信、信號、計算機網絡、多媒體等多門學科技術的系統工程。DMIS把傳統的以車站為單位的分散信號系統逐步改造成一個全國統一的網絡信號系統，構成一個覆蓋全國鐵路的大型計算機網絡，實現全國鐵路系統內有關列車運行、數據統計、運行調整及數據資料的數據共享、自動處理與查詢。DMIS的目標是提高運輸效率、保證行車安全、挖潛提效、減輕調度人員的勞動強度、提高行車指揮技術水平和實現鐵路運輸調度指揮現代化。

DIMS按照現行鐵路運輸調度管理體制設計為四層體系結構：鐵道部調度指揮中心、鐵路局調度指揮中心、鐵路分局調度指揮中心、基層信息采集系統。2.2.1鐵道部調度指揮中心 作為DMIS系統的核心與14個鐵路局調度中心遠程連接，接收全國鐵路系統的各種實時信息與運輸數據和資料，監視全路主要干線、分界口、重要樞紐等的運輸狀況、信號設備顯示狀態、列車早晚點、計劃運行圖、實際運行圖、施工、氣象、事故及災害等信息，為鐵道部各專業調度提供實時監視和統計查詢功能，為各級領導的決策提供真實可靠的信息。

2.2.2鐵路局調度指揮中心

鐵路局調度指揮中心設在各鐵路局所在地，建有路局調度指揮中心局域網，通過專線與鐵道部及其所屬各分局調度中心遠程連接，進行信息交換。2.2.3鐵路分局調度指揮中心

鐵路分局調度指揮中心設在各鐵路分局所在地，建有分局調度指揮中心局域網，分局調度中心接收鐵路分局內各站的信息與資料，監視主要干線、路局交界口、大型客站、編組站、樞紐、車站、區間的列車宏觀運行狀態、運行統計數據、重點列車及車站的列車實際運行位置和站場狀態顯示，同時按照要求將基層信息通過專線傳送到上層路局調度中心。2.2.4基層信息采集系統

基層信息采集系統主要通過安裝在各車站的車站聯鎖系統、區間閉塞系統、區間監督系統、調度集中系統、無線車次號校核系統、無線調度命令傳送系統和車站值班員終端從信號設備及其他設備上采集有關列車運行位置、列車車次，信號設備狀態等相關數據，并將數據通過專用通信線路傳送到鐵路分局。2.3車號自動識別系統(ATIS)鐵路車號自動識別系統是鐵路運輸信息系統中數據自動采集的基礎。該系統通過在全路560多個主要車站(包括鐵路局分解站、分局分界站、編組站、大型區段站、大型貨運站等)的進/出站信號機附近的機車、車輛標簽信息接收設備(AEI)采集電子標簽信息，通過控制處理計算機形成列車報文，并與其他相關系統的信息結合進行車站級的應用，同時將報文信息逐級上傳，在各級進行車號自動識別信息。2.4鐵路客票發售及預定系統(TRS)中國鐵路客票發售與預訂系統由全國票務中心管理系統、地區票務中心管理系統和車站電子售票系統構成。采取集中與分布相結合的方案，構成了一個覆蓋全國鐵路的大型廣域網實時交易系統。

車站售票系統主要是面向售票的實時交易服務；地區客票中心主要是面向以座席為核心的調度控制和客運業務管理；鐵道部客票中心主要是面向全路客運的宏觀管理、營銷分析，并負責全路的聯網售票。

全路票務中心中央數據庫地區票務系統鐵路數據網地區票務系統地區座票庫地區座票庫應用數據庫車站系統………車站系統應用數據庫

2.5行包營運管理信息系統

鐵路行包營運管理信息系統由行包辦理站計算機管理系統、行包追蹤中心、鐵道部行包管理系統三級構成。其系統特征為：

1、行包辦理站計算機管理系統：接收追蹤中心傳輸的行包預(確)報數據，以便有目的地提前組織生產作業。車站行包系統負責收集并處理車站行包作業的數據，負責記錄并向追蹤中心報告行包作業過程的實績。

2、行包追蹤中心：設在各路局所在地，行包追蹤中心設立行包追蹤信息數據庫，該數據庫負責存儲及管理本局始發的及終到站在本局管內的行包的數據，根據車站作業實績完成追蹤數據庫的更新。與此同時，追蹤中心還要接收本局管內行包辦理站傳輸的行包作業實績信息，并負責與管內車站和其他中心進行通訊，發出行包到達及發送的預(確)報。追蹤中心還負責完成數據的匯總統計及上報。

3、鐵道部行包管理系統：主要負責對影響全路生產的基礎數據進行管理及維護，完成全路行包運輸生產數據的匯總處理、統計分析等。

行包營運管理信息系統的目標是：建設覆蓋全路所有行包受理站的計算機網絡，實現鐵路客運行包運輸過程的全程追蹤，為鐵路行包管理提供決策支持，向社會提供信息服務，全面提高行包運輸的服務質量。2.6鐵路辦公信息系統

鐵路辦公信息系統是利用先進的計算機技術和網絡通信技術，以鐵道部機關辦公信息系統為核心，將各業務信息系統集成在同一平臺上互通互聯，建成高質量、高效率的全路統一的綜合辦公信息系統。

2.7行車安全綜合監控管理信息系統(SMIS)行車安全綜合監控管理信息系統(Integrated vehicle Safety monitoring management information system-SMIS)是采用先進的計算機網絡技術，建設行車安全信息網絡，搭建安全監測數據傳輸平臺；堅持技術創新和體制創新相結合，建立安全監控管理中心和適應新形勢的行車安全管理體制；統一信息渠道，實現各種安全監測信息的自動采集、傳輸與集成以及監測數據的集中管理和資源共享；開發完整的電子化安全監控管理信息服務應用；建成集監測、控制和管理決策為一體的行車安全監控管理信息系統。3.智能鐵路交通系統的作用

1)列車運營管理集成化，列車運行控制、檢測和診斷智能化。在安全數據共享基礎上的安全評估決策體系，使鐵路具有快速響應能力的防災、救援、決策和指揮信息系統。2)建立綜合調度指揮系統，實現運輸、機務、電務等相關資源的綜合利用，以便充分挖掘基礎設施的潛力，增強市場競爭力，提高決策質量和效率，防止全局性事故，保障各業務子系統的協調運行。

3)提供基于圖像識別技術的智能化平交道口監控和車站監控系統，以保障列車運行的安全，防止鐵路與其他相關運輸系統的沖突。

4)為旅客提供詳盡的信息查詢服務、客票電子交易服務及導航服務等，輔助旅客制定出行決策，以及提供相關信息在車站及車上的傳輸、顯示等。

5)為貨主提供與貨運資源相關的實時位置、狀態等信息查詢服務，以滿足貨主對貨運過程全程監督的需要。

6)提供可靠的高速、寬帶的車地高速數據接入手段，以實現鐵路移動設備和固定設備之間的數據獲取和共享。

7)提供與其他運輸方式共享及交互的信息平臺及決策支持體系，滿足鐵路與其他運輸方式的聯運。

4.結束語

鐵路不僅是一種陸上交通工具，而且是我國國民經濟的大動脈。它的存在對我國的經濟有重要作用。在經濟高速增長的今天，為了增強我國鐵路在運輸行業的市場競爭力，減少全局事故，提高管理水平和服務質量，我國必須大力發展鐵路智能運輸系統。雖然我們在近期已經取得了很大的成就，但是各子系統之間的連通性較差，信息共享程度低等問題突出，因此，我們應該借鑒日本CyberRail和美國的IRS在安全、效率、服務方面取得的成功經驗，按照我國的鐵路智能運輸體系結構，以取得健康、長足發展。

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