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智能交通技术发展趋势

时间:2024-01-31 14:37:34

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇智能交通技术发展趋势,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

智能交通技术发展趋势

第1篇

关键词:智慧城市;智能交通;存在问题;发展建议

中图分类号:TU984文献标识码: A

引言

所谓智能交通是社会发展和科技发展的共同产物,其融入了大量高端科技,如信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、卫星导航与定位技术、电子控制技术以及计算机处理技术等,将这些技术进行科学的整合,运用于城市交通系统。智能化的交通体系优势明显,实现了全方位、精准、有效、即时的管理。不但提高了交通运输效率,改变了人们的出行意识,尽量避免了交通事故和道路拥堵现象的发生,便捷了出行,间接减少了尾气排放和能源消耗,保护了环境的同时也创造了更大的经济效益。

一、国内智慧城市发展内在需求与动力

智慧城市概念首先由IBM公司提出,引入中国之后引起广泛关注和响应。目前,住建部已经推出两批试点城市,已经有上百个地区提出要开展智慧城市建设,一些省、市将其作为“十二五”时期加快经济发展和经济发展转型的战略导向和重要抓手。

1、提高城镇化质量,治疗“城市病”

我国目前还处于城镇化高速发展阶段,过去我国城镇化所走的是高资源消耗、高环境冲击的发展道路,与之而来的是结构性资源匮乏和环境破坏。快速城镇化客观上加剧了人口、资源和经济发展之间的矛盾,使人口膨胀、交通拥堵、环境污染等“城市病”日益严重。对于我国而言,如何通过智慧传感和城市智能决策平台来妥善解决交通、节能、环保、水资源短缺等问题已成当务之急。

2、 聚集新兴产业,转变发展方式

智慧城市建设的一个很大特点就是能推动产业发展,特别是软件服务、新一代信息技术等相关产业的发展,因而对城市经济的发展具有重要的推动作用。全球智慧城市建设浪潮和国家政策的鼓励下,很多城市都将智慧城市作为城市下一步发展的新名片和提升城市品牌的重要手段,北京、上海、广东、南京、武汉等多个省市已相继掀起了智慧城市建设的热潮。

3、 均化公共服务改善民生保障

城镇化的不断发展对城市的公共管理提出了新的要求,在智慧城市建设过程中,以解决实际问题、改善民生为导向,借助于现代信息技术,着重加强和创新社会综合管理体系建设,其重要意义之一在于以技术革新倒推政府职能转变。而智慧城市时代的服务型政府建设,已成为提高行政管理效率的新思路。

二、智能交通在应对智慧城市发展需求中的作用

1、智能交通的发展目标与智慧城市的内在需求高度契合

交通拥堵、交通污染无疑是城市病里面最突出的表象之一。智能交通正是起源于缓解交通拥堵和交通污染迫切要求。我国数十年的智能交通发展历程,也正是交通治理与再拥堵的历程。而今,智能交通日益成为化解城市交通治理难题的突破口。

由于智能交通突出的现实压力和需求,各地政府、交通管理部门已经自发的将物联网技术、云计算技术运用于城市交通管理中来。而以这两大技术为代表的新一代信息技术正是智慧城市发展的基石所在,从这个意义来说,智能交通早已成为智慧城市的先行系统,智能交通对新一代移动互联等新兴产业的带动作用,在智慧城市框架之外早已显现。

2、智能交通系统已经作为智慧城市先行者出现

近几年来,智能交通的建设思路逐步从重管理向重服务转变,政府相关部门利用先前大规模投资所建的基础设施获取的大量数据,整合成对市民出行有用的一系列数据,为出行者提供信息、智能诱导等服务。智能交通下一步的发展重点如智能公交、智能停车、慢行信息服务等领域,是改善民生保障的重要体现。从这个角度来讲,智能交通不仅对构建智慧城市具有重大的作用,更是已经以先行者的身份在整个智慧城市框架体系中出现。

三、智慧城市视角下智能交通建设中存在的问题

国内的智能交通系统在不断摸索和实践中已经取得了巨大的成就。但是在智慧城市这个更高的视角来看,智能交通建设和应用还存在明显的问题,主要凸显在以下几个方面:

(1)先期投入使用和后期投入使用的城市,其系统功能差异不大,少有创新型的应用成果展现,一般后期建设的城市大都是照搬先期投入使用的系统功能和做法,很少有针对本城市特点的应用或有更有效的功能扩展,因而很难真正做到智能交通本地化。

(2)总体来看,智能交通系统集成化应用程度较低,应用相对单一,系统之间缺乏应有的关联。智能交通涉及面很广,单就信息采集而言,既有通过线圈的信息采集,也有通过视频等技术手段的信息采集,更有通过手机、浮动车、GPS等获取的信息。从各地建设并投入使用的情况看,一般都是按条线投入资金分开建设。

(3)数据应用的广度和深度不够,目前大量获取的文字、图片和图像等结构化和非结构化信息,在结构化数据和非结构化数据的融合分析方面还存在非常大的欠缺。智能交通所采集到的数据与相应的数据应用研究都还集中在结构化数据的获取和分析方面,而对半结构化、非结构化数据的获取和分析,乃至结构化数据与半结构化、非结构化数据的融合挖掘分析,还缺乏一定的理论和方法指导,更少见应用成果。有了充足的基础数据,还需要有先进的大数据应用,只有这样,智能交通才能真正实现“智慧化”。

(4)受现有体制、机制和管理模式的限制,在深度应用上受到一定限制,难以发挥出智能交通的全部功效。城市规划、道路规划和交通规划,运输管理和交通管理,静态交通管理和动态交通管理等归属多个部门,各部门均按自己的需求和标准建设信息系统,信息共享和系统关联远非人们想象中的那样科学与和谐。

(5)交通信息服务的形式和内容还缺乏多样化,尤其在如何应用位置信息提供人性化和个性化服务方面比较有限,在实现多样化的同时较少考虑实用、好用和方便。

(6)智能交通技术在公共交通方面的应用还很不够,公共交通并没有达到舒适、便捷的要求,而这个要求在几十年前就已经开始被人们认知和谈论,并一直期待,却至今未能够得到解决。而公共交通领域正是均化公共服务和改善民生保障的重要方面,智能交通理应在这方面更有突破。

四、城市智能交通发展关注重点

随着大数据、云计算、物联网这些概念的兴起,城市智能交通作为这些概念的落地者,未来仍会保持一个较高的增速。而基于移动互联网的城市智能交通,目前还没有得到大范围的应用,这个方面将是后续市场的热点。以下从4个方面对城市智能交通发展进行展望。

1、轨道交通的发展将持续火热

因为城市轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点,世界各国普遍认识到:解决城市交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统。当下我们可以看到,除了一线城市在继续加大轨道交通的建设外,二三线城市的轨道交通建设也越来越得到重视,上线的轨道线路越来越多。相信随着轨道系统的发展,系统包括的综合监控、综合安防、乘客资讯、自动售票、通信及信号等系统产品,都将具有广阔的前景。

2、公共交通的发展迫在眉睫

智能公交概念的提出,让民众对公共交通又多了几份期待。公交智能化系统除了要解决公交数量、公交到站时间可查询等日常要求外,公交的数据采集和、智能调度、行业监管与服务都是隐藏在后面的深层次需求,如何利用现有的产品和技术,将数据采集和、智能调度、服务做成一个三位一体的完整体系,是值得企业去尝试的地方。

3、更有效的数据挖掘和分析,是可期待的热点

理想的智能交通系统,有遍布城市各个角落的信息采集设备收集实时路面场景,一旦有异常事件发生,系统会立即反馈,协助管理员排查问题,将异常事件的监测与发现由“事后”转为“实时”。数据采集是智能交通应用大数据的第一步。我国智能交通发展较稚嫩,面对炙手可热的大数据,路走得并不顺畅:震惊全国的长春市两岁婴儿被盗事件,案件发生26小时之后,直到发现被遗弃的车辆,警方也未能明确车辆行驶动向线索。无论是何种原因,未能及时查到车辆轨迹,显然说明了我们对视频监控系统采集来的原始视频数据未能及时分析利用。当然,大数据的意义还远不止如此。城市智能交通除了关注居民的安全感外,还可以利用大数据去关注居民生活的舒适度。比如利用大数据的分析,给居民提示出安全风险比较高的路段或区域,甚至可以根据路况分析帮助居民调整出行的时间段或选择不同的交通工具等。随着通信技术、GIS技术、3S技术(遥感技术、地理信息系统、全球定位系统三种技术)和计算机技术的不断发展,交通信息的采集经历了从人工采集到单一的磁性检测器交通信息采集再到多源的多种采集方式组合的交通信息采集的历史发展过程,目前我国在信息的质量控制技术、多源交通信息融合技术、信息集成技术等方面有了很大进步。

4、针对行业市场,开发简单、实用的功能

城市智能交通领域技术因素还是占据较多份量,客户很关心智能化的前端和中心平台会不会给使用、维护带来麻烦。确实如此,城市智能交通领域前端的使用,目前基本上只能交给厂家的技术人员或经过专门培训的技术人员来操作,原因就是很多的功能在使用方面还是不易于理解和操作。有鉴于此如果针对行业市场能开发出更加简单、实用的功能,相信会受到客户的欢迎。

结束语

物联网、云计算、大数据、移动互联等新一代信息技术的发展,对智能交通系统的发展不仅提供了新的技术支撑,也带来理念和模式的变革。交通运输部提出要发展“综合交通、智慧交通、绿色交通和平安交通”,交通运输高安全、高效能、高品质服务的挑战,使得交通系统智能化、综合化、协同化成为发展的必由之路,智能交通成为现代交通运输业的重要方向。

参考文献

[1]张斌.解析智能交通对于构建智能城市的影响[M].北京出版社,2013.

[2]徐天琪.基于数据融合的城市道路交通事件自动检测[M].北京出版社,2013.

第2篇

关键词:不停车收费;智能交通;ETC应用;发展前景

Abstract: this paper introduces the parking charge the structure of the system and the present situation, points out the ZIBEE and based on satellite positioning chip technology is the expressway is not parking charge system development trend.

Key words: no parking charge; Intelligent transportation; Application ETC; Development prospect

中图分类号:U412.36+6文献标识码:A 文章编号:

1、引言

不停车收费系统(又称电子收费系统,Electronic Toll Collection System ,简称ETC系统)是在无人值守的收费车道,应用无线电射频识别及计算机等技术自动完成对通过车辆的识别、收费操作、车道设备控制和收费数据处理的收费方式。它的工作方式为:当车辆通过车道的时候,司机不必停车交费,安装在汽车挡风玻璃上的“电子标签”自动与安装在路侧或门架上的微波天线进行信息交换,收费系统的计算机根据电子标签中存储的信息识别出车辆信息,并根据车辆的行驶情况从其支付卡中记账或扣除通行费,成功后放行车辆,并生成交易流水作为事后收费结算的依据。其最大特点是车辆可以以较高的速度通过收费口,无须在收费站停车交费。该技术在国外已有较长的发展历史,美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。我国以IC卡、磁卡为介质,采用人工和半自动收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到这一潮流的影响,从九十年代末期,我们国家就开始尝试应用了。

2 、ETC在国外的应用

国际上,欧美及日本很早就针对不停车收费系统的研发枝术、工程实施、标准规范进行了深入研究,并向国际标准化组织提交了有关不停车收费标准的草案,欧洲和日本提出的标准较为成熟,获得了较广泛的厂商支持。

在美国,电子不停车收费方式已经成为美国回收公路投资和养护费用的高效率手段,最著名的联网运行电子不停车收费系统是E-pass系统。从E-Pass系统开通起,ETC的交易量持续增长,仅1年半的时间,共计23条专用ETC车道的电子不停车收费网络就承担了整个月平均交易量的43%,高峰时段甚至达到55%~60%。网络化运行的电子不停车收费系统效益和吸引力充分体现出来。E-Pass系统采用了专用车道,混合车道两种模式,都有收费员值班。E-Pass专用车道规定时速不超过5英里,并有相应的标志牌提示,以便于给收费人员和道路使用者一个安全的收费环境。另外美国基本上是采用开放式收费制式构成的网络。

葡萄牙的Via Varde电子收费系统可以算作欧洲具有代表意义的联网电子收费系统之一,由葡萄牙最大的公路运营商BRISA公司管理。收费系统采用封闭式和开放式相结合的模式。事实已证明,Via Varde电子收费系统是既有利于道路使用者又有利于道路运营商的有效收费手段。根据运营报表统计数据,人工收费车道(MTC)的平均通行能力为200辆/小时,不停车收费车道的平均通行能力为1500辆/小时,1条ETC车道的通行能力是MTC车道通行能力的7倍。ETC车道的显著特点是没有自动栏杆,车辆能以不低干80km/h的速度通行。

尽管国外ETC系统运行很成功,具有一定特色,但有些技术特点和运营方法能否适合中国,需要结合我国道路使用者的行为特点深入分析、研究。以车道部分为例,有专用车道、混合车道两种模式,有收费员值班管理和无人值班管理两种模式,有设高速栏杆和不设栏杆两种模式,有低速通行模式和高速通行模式。从违章逃费行为的处理看,有现场处理和图像抓拍事后处理两种模式。

3、 ETC在国内的应用

1995年,国家技术监督局正式批准交通部承担ISO/TC204国内归口工作,秘书处设在交通部公路科学研究所。1996年,交通部成立了中国交通工程设施(公路)标委会。1998年,国家计委立项委托交通部公路科学研究所开展“交通工程标准化体系研究”,并要求尽快制定本领域急需的20多项国家标准,其中就包括“公路不停车收费应用技术条件”的编制工作。从1992年起,香港的Auto toll系统在十多条主要公路干线以及隧道上进行不停车收费,每天为香港20多万有RFID不停车收费卡的用户提供服务。1999年,山东、四川率先提出全省联网收费。广东省在2004年底开通150条高速公路不停车收费车道。2007年长三角高速公路“电子不停车收费”试点正式启动。2008年12月31日,长三角高速公路电子不停车收费(ETC)系统正式开通试运行,上海市30个高速公路收费站的80条车道和江苏省的14个收费站23条车道,率先同时启动不停车收费系统。同时,山东省去年底初步建成了ETC系统,在10个地级市的主要收费站,包括济南周边的济南西、济南东、天桥、华山、机场、港沟、崮山收费站,实现了不停车收费。据统计,装有车载单元(OBU)的车辆仅需3-5秒就能通过ETC收费道口,通行速度大为提高。

4、ETC发展的基础

ETC发展基础来源于应用的刚性需求。高速公路不停车收费系统(ETC)是“国家科技支撑计划重大项目,国家综合智能交通技术集成应用示范”的研究成果。在项目示范工程的推动下,京律冀和长三角跨8个省市实现了跨省市联网不停车收费,并带动了国内ETC系统建设。截至2011年1月,全国已开通ETC车道的省市有17个,开通车道1930多条,使用车载机不停车收费用户约120万个,非现金支付卡用户达60多万个,自建客户服务网点341个。

事实证明,采用ETC系统的高速路口平均6秒可以通过一辆汽车,采用半自动收费平均要,30秒才可以通过一辆汽车。采用ETC后可以实现快捷通过卡口,有效缓解高速公路路口收费排队的现象,尤其是在一些繁忙的高建路段,引入ETC不停车收费是一个必然的趋势。高速公路以及道桥收费引发了市场对ETC的刚性需求,从而带动了车载单元的应用,国内某些领军企业在智能交通ETC领域车载单元生产总量已经达到100万个,但是对于中国庞大的汽车拥有量而言,还有很大的市场潜力。

总体来看,刚性需求的出现,以高速公路,路桥收费应用为点,带动了国内ETC市场的发展。但是,如果把ETC应用仅仅局限于高速公路以及路桥收费应用,ETC市场前景有限,随着城市智能交通建设的启动,如果双片卡在城市内实现大量普及应用,必然为ETC发展带来更大的机遇和发展空间。

5、ETC技术发展趋势和前景

随着我国高速公路网络的逐步形成,社会对收费系统的技术要求将越来越高,自动化程度较高的收费技术必然逐步取代传统的人工和半自动作业方式。实施ETC收费的成本要低于收费站为提高通过能力而进行车道扩展的费用。

尽管以自动识别技术为基础的ETC系统应用领域非常广泛,但由于开发运营成本较高、复杂度大,缺乏统一的行业标准,致使其发展前景不容乐观;而无线传感器网络技术和全球卫星定位(GPS)芯片技术融合了短程无线通讯技术、微电子传感器、嵌入式系统、太空卫星与通讯等新技术,将逐渐被用于智能交通系统等相关领域,成为公路网收费技术发展的焦点。

基于IEEE802.15.4规范的ZIBEE技术,具有低成本、低功耗、自组网能力且适合大量终端设备网络的特点,能较好的适合ETC系统应用。利用该技术,车载终端设备由GPS芯片和无线通信模块构成。无线通信模块保存车辆和银行信息,GPS芯片负责对车辆进行跟踪和定位。

6、结束语

高速公路停车收费所带来的问题限制了高速公路功能的充分发挥,不停车收费技术是目前国际上最为先进的收费方式。近年来先进的信息技术、数据通信传输技术、电子控制技术以及计算机处理技术有效综合应用于公路运输管理系统,促进了智能交通系统的发展,使得高速公路不停车电子收费发展日趋成熟,有力的促进了我国高速公路网的迅猛发展。

参考文献:

[1]李坚,王秀媛.高速公路不停车收费系统国内外发展现状研究[J].自动化与信息工程,2007

第3篇

[关键词]电子不停车收费系统;车辆自动识别系统;射频识别技术

中图分类号:U495 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0363-02

1 引言

随着科技的发展,生活节奏的加快,在交通方面,智能交通系统将会是以后的发展趋势,本文将介绍智能交通系统中的高速公路电子不停车收费系统。

现阶段我国经济在飞快的发展中,而高速公路收费系统也随着经济的发展而快速发展,就现阶段而言,我国的收费大致分为三种,分别为:人工收费、半自动收费和自动收费,人工收费不需要任何管理系统,因此效率非常低,而半自动收费和自动收费因为有管理系统的存在,所以效率大大地提高了,半自动收费和自动收费大致分为以下几种:磁卡收费、投币式收费、红外线收费和电子不停车收费[1]。由于私家车的增多,车道拥挤成了交通面临的最大问题,同样在高速公路收费站,拥挤问题也是非常的明显,而且在等待缴费的过程中,由于汽车尾气的不断排放,对环境也造成了不小的污染,要解决高速公路收费站拥挤问题的根本措施是提高用户缴费的效率,而在众多收费方式中,不停车收费是效率最高的一种,用户不用停车就能把费给交上,这就缓解了交通拥挤问题,而且还能缩减汽车用户的经济负担,因此建立高速公路电子不停车收费系统是十分必要的。

2 电子不停车收费系统的结构及原理

电子不停车收费系统有车辆自动识别系统,车辆控制子系统和中心管理系统组成。

2.1 车辆自动识别系统

2.1.1 自动识别技术

车辆自动识别系统是电子不停车收费系统的关键,而自动识别技术是车辆自动识别系统的核心技术[2]。自动识别技术包括:条码识别技术、生物识别技术、图像识别技术、射频识别技术等,由于射频识别技术有可以工作在微波波段,可以穿透风、雪、沙尘等恶劣的环境因素,可以全天候24小时进行工作,通信距离长等自身的优越性,因此把射频识别技术应用到车辆自动识别系统有无可替代的优势。如今的电子不停车收费系统大部分都是基于在射频识别技术下的。基本RFID系统是由电子标签和读写器组成[3],电子标签与读写器互不接触,利用无线通信传输数据。

2.1.2 车辆自动系别系统的结构

车辆自动识别系统由路边单元(RSU)、车载单元(OBU)、环路感应器、智能控制设备等组成。

车载单元也就是电子标签,里面存储着用户车辆的牌照、车型等一些信息,一般安装在车辆的挡风玻璃的上方,路边单元由读写器,天线,调制解调设备等组成。智能控制设备完成对RFID信号进行控制、处理和传输等过程。电子标签分为主动式和被动式,主动式电子标签是有源的,通讯距离较长。但是价格非常昂贵,被动式电子标签既有有源的,也有无源的,通讯距离较短,但是造价便宜。综合我国人民的收入情况来看,选取被动式无源电子标签是比较合适的,我们可以通过路边单元发出的一系列电磁波对电子标签进行充电,以此来充当电子标签内的电源,从而完成对EEPROM中的数据进行读取和修改等操作。

2.1.3 车辆自动识别技术的工作原理

车辆自动识别工作原理是当车辆进入到ETC信号的覆盖区,路边单元中的读写器发出询问信号,经过调制器的调制,由发射天线发出,车载单元接受到读写器发出的信号之后,经过解调器解调,送给逻辑控制器,由逻辑控制器来决定对EEPROM的读、改等操作,然后经过调制后,将信号返回给路边单元,路边单元将所接受到的信号送给中心管理系统,中心管理系统根据所得到的信息,来做进一步的操作。

具体工作原理如图一所示。

2.1.4 车辆自动识别系统的工作过程

车辆自动识别的具体过程为:

1 路边单元中的读写器经过发送天线向电子标签(车载单元)发出一连串固定频率的电磁波。

2 电子标签经过内部的接受天线接收到读写器所发出的电磁波,并通过整流电路将所得到的能量转换为直流电压,再经过滤波、稳压电路,得到稳定的直流电压,并将此电压储存电容中,也就是图二中的Vcc,该电压为逻辑控制器对EEPROM进行读写操作提供能量。

3 另一方面,电子标签所接受到的电磁波包含着路边单元所发出询问信号的信息,在车载单元接受询问信号的时候,要从许多不同频率的信号和干扰中选择出要接受的信号,并将其高倍数放大是很困难的,因为在不同的频段,电路的性能会有很大的差异,因此在车载单元的接受电路中加了一个混频器,将所接收到的调制信号的频率转换到一个固定的频率,然后再由放大器进行放大,经过数据解调器的解调将信息送到逻辑控制器中,由逻辑控制器来判断对EEPROM所进行的操作,如果是读操作,逻辑控制器就从EEPROM中读取存储的信息,如果要是修改EEPROM中的信息,就要将Vcc中的电压提高,以便对存储器的内容进行修改。将从EEPROM中读取到的信息进行BPSK调制,然后由发射天线发射出调制信号。

4 路边单元接收到从车载单元中返回来的信号,经过混频器转换到一个固定的频率,放大器放大,由解调器解调出相应的信息,将信息送到控制模块,控制模块对信息进行处理,并将所处理的信息送到中心管理系统。

具体工作过程如图二

2.2 车道控制子系统的结构与工作过程

电子不停车收费系统除了车辆自动识别系统,车道控制子系统也是电子不停车收费系统的重要组成部分,当车辆通过电子收费系统的时候,由车辆自动识别系统来获取所来车辆的车牌号、车型号、以及该车用户的银行账户等信息,同时车道控制子系统控制抓拍系统对所进入的车辆进行图像抓拍,经过图像信息化处理,将实际抓拍的车牌号与从车载单元所存储的车牌号进行对比,看看两者是否一致,然后根据两者的一致性由车道控制子系统来控制交通信号灯的状态,报警器的开关,车道拦截装置的打开或闭合,抓拍违章车辆等。车道控制子系统的具体结构如图三:

车道控制子系统的具体工作过程如图四:

2.3 中心管理系统

当车辆进入到电子收费车道时,通过车辆自动识别系统,车道控制子系统所,车辆的信息将会送到中心管理系统,中心管理系统来负责对用户车辆的收费的过程,并自动记录收费记录,中心管理系统与银行网络系统之间的通信是以加密的形式进行传递,因此保证电子不停车收费的安全。

3 电子不停车收费系统的工作流程

电子停车收费系统具体流程是车辆进入电子不停车收费通道时,车辆自动识别系统获取车载单元中车辆的相关信息,如车牌号、车型号等,同时路边所设的图像抓拍系统对该车辆也进行抓拍,获取车辆的实际车牌号,经过数字化图像处理后与通过车载单元获取的车牌号进行对比,如果不一样,提示进入人工收费通道,如果一样,则将信息传递给中心管理系统,中心管理系统经过银行网络系统扣除本次的费用。

具体流程如图五:

4 结束语

从效率、缓解交通压力、节约成本方面来看,电子不停车收费系统都有着无可比拟的优势,我们大部分政府和公司都在大量发展电子不停车收费系统上来看,智能交通系统代替传统收费的趋势是不可避免的,我国应该抓住这一契机,加大发展电子不停车收费系统的力度,争取走在世界的前列。本文对电子不停车收费系统做了一个整体上的论述,对于电子不停车收费系统提供了一些参考。

参考文献

[1] 郇鹏,张仲义.基于射频技术的高速公路不停车收费系统[J].交通运输系统工程与信息,2004,4(2):121-124.

第4篇

关键字:汽车;电子技术;应用;

中图分类号:O434文献标识码: A

一、汽车电子技术的发展阶段

现代汽车电子技术顾名思义是现代汽车技术与电子技术的结合,涉及两个技术领域。汽车电子技术的出现是汽车发展过程中一次重要革命性事件,并且成为衡量现代汽车发展水平的一个重要技术标志。纵观汽车技术发展史,汽车电子技术的发展主要有四个阶段,具体分析分别如下。

(一)20 世纪 50 年代初期到 1974 年为汽车电子技术发展的第一阶段,在这一阶段,致力于用现代的电子装置代替传统的机械部件,开发重点在于单一的电子零部件,改善汽车内部某些机械部件的性能。主要产品有电子点火控制器、交流发电机、电子式电压调节器,数字钟、电子式闪光器等。这是汽车技术开始与电子技术出现结合的第一步,上述电子产品在汽车中的广泛应用开启了汽车电子技术时代的大门,为未来汽车电子技术发展奠定了基础。

(二)1974-1982 年是汽车电子技术发展进程的第二个阶段。在这个阶段,汽车电子的发展更有目标性和方向,汽车工业开始为了实现某种特定功能而采用特定的电子技术和理论,这一时期较为典型的电子化设备就是集成电路和 16 位以下的微处理器。在汽车电子技术发展的这一阶段,集成电路和微处理器在汽车上得到大范围的使用,为了实现特定目的,技术人员基于电子技术理论研制出各种电子技术系统,比如汽车内部的安全气囊系统、刹车的防抱死制动系统以及用于控制汽油喷射的电子控制汽车喷射系统等。

(三)1982-1995 年是汽车电子技术发展进程的第三个阶段。这一阶段汽车电子技术得到了巨大发展,电子技术开始由普通控制向现代化电子控制系统过度,为现代智能化电子控制系统出现奠定了技术基础。这一阶段汽车电子技术发展的明显特征就是开始出现具有多种控制功能的计算机集中管理系统,这个管理系统以微型计算机作为控制核心,逐渐取代了传统电子技术的独立控制系统,应用范围不断扩大。这一时期出现的典型电子技术产品有发动机集中管理系统、车辆舒适性电子控制系统、传统电子控制系统等。

(四)1995 年至今是汽车电子技术发展进程的第四个阶段。这个时期最典型的汽车电子技术就是智能化电子控制系统,并且已经在汽车上得到大范围的使用。主要技术产品有汽车导航系统、电子地图以及自动无人驾驶系统等。

二、汽车电子技术应用现状

(一)发动机控制技术

1、点火提前的电子控制

该系统在 20 世纪初就被应用于汽车发动机上,由微机、传感器及其接口、执行机构等几部分构成。其中微机会根据曲轴和凸轮轴处传感器采集的各种信号,做出相应的处理并输出相应的控制信号,控制最佳点火时刻 。再根据冷却液温度传感器采集的信号和进气温度传感器采集的信号来对点火时刻进行调整,根据爆震传感器采集的信号对其修正,从而使发动机接近最佳理想状态,达到节约燃料、减少空气污染的目的。

2、电子控制喷油装置

随着科技的进步,传统的机电混合式燃油喷射系统已经逐步被淘汰,随之被广泛应用的是电控燃油喷射装置。在此装置系统中,由传感器检测进气量、曲轴转速和转角,转变为电信号传送到装置中的电控单元,电控单元根据需要的信号计算出油量。再根据得到的信号对最初的喷油量进行修正进而确定实际喷油量。

(二)车身电子控制

车身电子装置是在汽车环境下能够单独使用的电子装置,和汽车的自身装置没直接联系。常见的有空调装置、信息显示系统等等。

1、汽车空调控制

汽车的空调控制是微机根据车内外的各种温度传感器输出的信号,计算出车内应该达到的出风温度。从而对调节器开度、风扇电机转、冷却器风门(或者是加热器风门)等进行控制,使车内温度始终保持在设定的温度范围内,进而使车中的温湿度始终位于最佳状态,为车内人员提供最为舒适的环境。

2、信息显示系统

此技术正处于不断的发展与完善阶段,由车况监测、车载计算机、电子仪表组成。车况监测是通过液压温光等传感器监测汽车的故障。而由车载计算机提供来的不同信息,则能提高行车安全、燃油经济、乘坐舒适等性能。电子仪表则为驾驶员提供了行驶过程中需要的最基本的操作信息。

三、汽车电子技术发展趋势

如今,由于人们对汽车的安全环保、以及舒适度等要求的不断地提高 , 这就要求汽车电子技术在各方面取得更大的突破,例如环保、安全等和人们息息相关的方面,以及微处理程度和对高新技术的运用。

(一)环保化

众所周知,汽车每年造成的空气污染占据污染物中的一大部分,这就要求人类研制出性能更加完善的发动机装置和电子控制系统,使汽车电子系统更加电子化、环保化。

(二)安全化

在被动的安全技术上,我们已经取得了重大的进步,如在汽车碰撞时为车内人员提供保护,如气囊、安全带等。然而在主动安全性上,还有待开发。通过采用雷达、摄像、光学和超声波传感器等技术,开发不同的避撞系统与安全系统,甚至是自适应自驾驶系统以及对车的动态控制等等。

(三)微处理化

微处理的出现使得汽车越来越精细化,带给了汽车革命性的变化。微处理控制已经是汽车电子控制系统中的最为核心的部件。当前汽车所用的微处理机,其速度和精度要求还不如计算所用的微机高。但是未来随着汽车电子控制系统的不断扩增,伴随着其微处理器数量的剧增,其计算的精度和速度也将越来越高,性能也会越来越好,功能也必将越来越强大。

(四)软件新技术化

由于汽车电子技术的普遍应用,对相关的软件需求也将会增加,计算机联网更是大势所趋。这种情况下,采用多种软件,开发出高水平语言,便称为当下之需,以满足多种硬件的要求。汽车上的大部分部件将依据于软件,软件的多元化及其功能的提高,必将使得计算机越来越好地完成更加复杂的任务。

(五)传感器技术

未来汽车电子技术对传感器技术的要求更高,为了满足客户需求与汽车需要,智能化传感器应该拥有智能化、多功能化、集成化以及微型化等特点。具体来讲,未来的汽车传感器应具有模拟和处理信号的功能、对信号放大和处理的功能、较强的抵抗外部电磁干扰的能力、自动进行时漂、温漂和非线性的自校正功能等。

(六)多媒体娱乐与智能通讯系统

现阶段,汽车在移动通讯技术和计算机网络技术发展的支持下已经可以向司机和乘客提供各种丰富的多媒体设施环境(利用GPS、GSM 网络实现导航、行车指南、无线因特网以及汽车与家庭等外部环境的互动)和远程汽车诊断(紧急时能够引导救援服务机构赶到故障或事故地点)等功能,把汽车变为移动办公室和移动的家庭影院,并且能够把汽车道路和其他远程服务信息结合起来,构建出未来的智能交通系统(ITS)。

总之,随着科学技术水平的提高,汽车行业面临着巨大的挑战,汽车电子化程度的高低成为衡量汽车先进水平的重要标志,而汽车电子技术的发展以及广泛应用,对提高汽车水平有着重要的作用,对汽车行业的健康发展意义非凡,故正确把握汽车电子技术未来的发展方向,加快电子技术的研发是我们的当务之急。发展汽车电子技术,从而实现民族汽车产业的迅速崛起最终占据未来竞争中的优势位置。

参考文献:

[1]庄彦霞.汽车电子技术的应用与发展趋势浅析[J].农业装备与车辆工程,2009,(2).

[2]龙宇. 现代汽车电子技术的应用现状及发展趋势[J].机械管理开发,2009,(8).

第5篇

短短数月,客车智能信息系统已成泛滥之势。

2010年7月,苏州金龙首家推出G―BOS智慧运营系统并随即展开强大的推广攻势。“一石激起千层浪”。深陷同质化泥淖却自拔乏术的同行们再次被点醒彻悟,跟随者蜂拥而至。

仅仅四个月之后,桂林大宇开始低调试装一套名为“E管家”的智能信息系统。

进入2011年,此风蔚然。3月,青年客车正式推出“行车宝”:4月,宇通安节价值体系,并暗推“安节通”。

5月开幕的北京国际道路运输、城市公交车辆及零部件展览会几乎成了客车企业智能信息系统的主题展示会。身形敏捷且风格张扬者,在此展会大张旗鼓,而行动迟滞却不甘落后者,则提前召开会,大造疑云。

一时间,客车界俨然成了IT前沿。云计算、商业智能、SAAS、系统集成等IT流行术语不断侵袭素来自闭淡定、波澜不惊的客车行业。

肇始于苏州金龙的一个小小的智能信息系统,何以掀起如此巨大波澜?

智慧地球

无论命名如何,如果追根溯源,国内客车企业的智能信息系统无一不从SmartPlanet(智慧地球)汲取灵感。

“智慧地球”最初是蓝色巨人IBM董事会主席兼首席执行官彭明盛2008年出席美国外交协会举办的外国关系理事会时所发表的主题演讲中正式传出的理念。从e―Business(电子商务)、On De―mand(随需应变)、云计算到全球整合企业(GIE),IBM每隔两三年便会抛出这样的超前理念,之时,令人耳目一新但尚心存疑虑,不过事后全球企业的诸种实践一再证明了IBM的高瞻远瞩。而这次,IBM又为整个世界架构了“智慧地球”的伟大愿景。

IBM认为,根据“15年周期律”,也就是信息技术产业每隔10―15年左右将发生一次重大变革,并催生新市场、新业务模式、新产业,继本世纪初蔓延全球的“互联网”浪潮后的又一次科技革命将是“智慧的地球”_“物联网”和“互联网”的全面融合,而时间窗口正好是2010年之后的5―10年。

“智慧地球”以更透彻的感知、更广泛的互联互通、更深入的智能化为特征,在人类历史上第一次实现几乎任何物体之间的数字量化和互联,并通过智能系统对海量数据进行高速有效的处理,从而实现智慧的判断、处理和决策。

IBM关于“智慧地球”的宏大叙事旋即被当年美国新任总统奥巴马心领神会并以“国家战略”名义进行推广由此引发了全球各国的共同关注。

中国实践

在中国,虽然政府层面并未完全拥戴“智慧地球”的美式言论,但政府以不断加大对物联网的投入和应用力度表达了对“智慧地球”核心思想的暗中契合。在业已展开的中国物联网的多领域实践中,除了环保监测、智能电网等应用领域外,与智能交通相关的“车联网”已被公认最有可能成为物联网应用突破的重要领域。

“春江水暖鸭先知”,乘用车企业首先试水。丰田的G―BOOK和通用的OnStar无疑扮演着先锋角色,受此激励,合资企业和自主品牌全面跟进。

在乘用车企业踊跃涉足Telematics并以此作为营销的新利器后不久,商用车企业也开始跃跃欲试。最具有代表性的当属苏州金龙,2010年夏天,在事先高度保密的准备酝酿之后,苏州金龙推出的G―BOS智慧运营系统为车联网在商用车领域的实践首开先河。

窗口既开,车联世界不期而至。

廓开车界诸如景气不振、限购政策、减税助力等因素导致的市场波动形成的重重迷雾,我们已能清晰窥见国内汽车行业技术发展的一大趋势,那就是信息科技的广泛应用。从这个意义出发,乘用车与商用车将殊途同归。

乱象之源

一个技术层面并不高深的智能信息系统居然引发如此统一的跟风,是客车业本身技术创新困顿还是营销推广乏术?

在中国汽车界,几乎每一次客车企业的技术或工艺创新都会引发下一轮的同行跟风,这已经成了客车行业的惯例。

比如,全承载技术,最初是德国凯斯鲍尔公司于上个世纪50年代首创,将飞机制造技术应用于客车生产的整体化框架结构技术。该技术通过严格的碰撞试验证明性能优越,尤其适应高速长距离客运。国内最早采用全承载技术的为安凯客车,但目前,全承载已经成为客车企业的通用技术,甚至一些小厂也在鼓吹采用此技术造车。

客车企业好跟风的根源不在别处,在于国内客车技术的高度同质化。中国客车行业生态完全不同于国外,在一个国家拥有如此之多的独立客车企业,在全世界范围内,也绝无仅有。囿于客车产销量,这些互为独立的客车企业没有任何一家可以独力支撑底盘核心关键件的研发与生产,与此对应的结果是没有任何一家客车企业拥有独立的核心技术。所以,中国客车企业多年来处于微笑曲线的最低端,甚至大部分客车企业已经沦为低级装配工厂,毫无技术追求可言。

在底盘技术创新艰难的困境中,另辟蹊径寻求车身的花样翻新或电子技术的创新应用无疑成为重塑产品差异化的重要来源。通过车体外型设计寻求价值差异逐渐被认为是舍本逐末、难成主流,于是最近数年来,客车企业的苦心创新逐渐转向汽车电子技术的应用上。因此,类似于G―BOS的多种复合技术集成应用之先河一开,即被视为榜样,跟进模仿者如过江之鲫。

素来想象力贫乏的客车行业对G―BOS的首肯之词包括:技术上创新独到、契合技术发展趋势、营销上蕴含丰富空间等不一而足。

终点?起点?

事实上,客车企业寻找产品差异化破解同质化困境的旅程甫一起步,即面临尴尬局面。

苏州金龙推出G―BOS半年,成功凭借其独特的客户价值为其产品增加卖点,在高度同质化的客车产品的红海中率先杀出一条血路,多次在与竞争对手的争夺中,凭借G―BOS夺单,让对手心生羡慕嫉妒恨。

这多少也能解释其他竞争对手为何衔枚疾进、大肆投入模仿。

但是,谁也未料到,这是一个新的悖论。

当所有的客车企业都盲从和狂热地推出自己的智能系统之后,大家终于会发现,无论如何精心包装,所有人的努力最终成就了国内客车的一个通用配置,再无独特价值可言,无论在技术层面还是营销层面。

如果说G―BOS当仁不让地成为产品卖点的话,遗憾的是,这个卖点的保鲜期只有短短十个月。而对于那些嗅觉迟钝、入手迟缓的同行而言,卖点还没炮制成功,就已经无妨奉若文物。

对于新技术,客车企业蜂拥而上的结局就是:让所有人重新回到起点。这让我们依稀忆起“不患寡,而患不均”的论语旧言。贫穷没关系,只要彼此都一样穷。没创新没关系,只要彼此都一样僵硬。

换言之:所有参与在此中的客车企

业无一例外地都将从终点回到起点。大家再次扯平,两不相欠。那么,从头再来。

客车行业的大佬宇通在被苏州金龙的G―BOS搅得意乱神迷数月。内心挣扎良久,最后决定跟进出牌。

可能连宇通自己都没想到,这个斥资重金、快马加鞭催生出来的名为“安节通”的智能运营系统,已经不具有独特价值,在独创与先行这两个重要的评判基准上,与宇通当年的经典之作――“发动机热管理系统”绝对不可同日而语。

YES!此时我们想到的是宇通此前另一个不成功的营销包装――宇通电泳标准(Yutong Electrocoating Stan-dard)。

螂雀之争

5月的最后一天。因为高调推出“安节通”,此前故作神秘的宇通顿时从暗处藏身来到镁光灯下,身形再无遮掩。这是一位迟来的大佬。在其公关稿上,宇通为其晚到解释为“重要的人总是压轴出场”。

急于挣回颜面的宇通用“安节通”体现的模块化、开放性、可扩展的强大和先进的系统架构思想证明了“晚来风急”和大家风范。

很多同行都在翘首等待亲眼见证在苏州金龙与宇通之间的龙虎之争。

而在《汽车商业评论》看来,相比于大部分同行仍在执意于车载终端本身,已经提前布局平台建设的少数企业才会拥有胜出的机会。胜利者的名单中一定少不了苏龙与宇通,而更多的企业,则仍将扮演绿叶的角色。

如果就此以为胜负已决的话,那就太迂腐了。行业内一个最具震撼性的流言正在迅速传播:交通运输部将斥资建设全国性公共服务信息平台。此举目的在于将包括“两客一危”在内的全国重点运营车辆全部收入网中。

果真如此,这对客车企业希冀以车载智能系统建立未来商用车运营服务平台的美妙幻想不啻于毁灭性打击。

“凯撒的归凯撒,上帝的归上帝”,如果政府部门不安于室,把手伸得太长,垂涎尚在云中的巨大利益,岂不是会重演政企不分的乱局?一旦角色错位,灾难可能不远。

“智能”或者“智慧”,很快成了客车企业的滥俗之词。但是,似乎我们所眼见的一切仍不是终结。那些缺乏洞察、创造力枯竭的二三线企业仍在热衷于追随和模仿。

第6篇

关键词:物联网 射频识别技术(RFID) 航运物流 航运信息化

随着世界制造中心逐渐向发展中国家转移,针对业界广泛存在的集装箱运输安全隐患,迫切需要一种智能化电子标签系统,实时记录集装箱运输中的箱、货、流信息,借助全球网络环境实现集装箱物流的全程实时在线监控,以提高集装箱物流的透明度、安全性和效率,提升整体服务水平。

1 物联网在实际物流中的应用

物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升,将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用,使人与物智慧对话,创造一个智慧的世界。物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网的特点是规模经济性、范围经济性和网络外部性,业务量越大、节点越多、服务范围越广,经济效益就越显著。

1.1物联网的含义

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是Internet of Things(IOT)。物联网被视为互联网的应用扩展,应用创新是物联网的发展的核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(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,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。首先,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。其次,它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。

1.2物联网的实际生活中的应用

物联网指的是将无处不在的末端设备和设施,包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”的,如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”,通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通(M2M)、应用大集成、以及基于云计算的营运等模式,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

物联网在实际应用上的开展需要各行各业的参与,并且需要国家政府的主导以及相关法规政策上的扶助,物联网的开展具有规模性、广泛参与性、管理性、技术性、物的属性等等特征,其中,技术上的问题是物联网最为关键的问题;物联网用途广泛,遍及智能交通,如航运与港口码头等。

1.3 物联网的本质和技术架构

物联网技术被称为是信息产业的第三次革命性创新。物联网的本质概括起来主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网获识别物体,采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。作为物联网发展的排头兵,射频识别技术(简称 RFID)成为了市场最为关注的技术。RFID是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。

2物联网在航运物流产业的集装箱对外贸易的发展

2.1航运物流集装箱码头已经进入数字时代

航运物流集装箱的快进快出,大大促进当地经济发展,也迫使中国航运物流信息化的提速。航运物流集装箱运输过程中安全隐患时有发生,迫切需要一种智能化电子标签系统,实时记录集装箱运输中的箱、货、流信息,借助全球网络环境实现集装箱物流的全程实时在线监控,以提高航运物流集装箱物流的透明度、安全性和效率,提升整体航运物流服务水平。

而货主可以通过集装箱电子标签系统在线服务平台,实现电脑或手机实时查询,用户可以随时了解已装箱的货物位置和安全情况,双方同时计划将向外贸企业、物流公司、银行、保险、港口推广此项业务。港口的信息化、智能化、自动化是上海建设国际航运中心的需要,更是未来的发展趋势,双方今后会共同做这方面的工作,促进集装箱物流的透明度和效率进一步提高。实现货物运输的门到门服务,降低物流成本,实时掌握货物运输状态,并且可以快速获得提单,提高结汇速度和贸易资金周转率;航运企业则可以实现运力的科学调配,拓展自己的服务网络。

在航运物联网构建方面具有较为突出的领域优势、较好的研究基础和很强的研究实力。并在VTS、AIS、公网三网融合通讯、海洋溢油监测、船舶航行状态监控、航道环境、水深地貌动态监测、水下目标快速搜寻、智能船闸,以及交互式车载多媒体信息终端及服务平台等领域关键技术研究和装备研制方面取得了一批具有较好产业化前景的研究成果。但这些先进技术会被用来提高作业效率,降低航运物流成本。

集装箱码头在信息技术方面投资,从最基本的航运物流无纸化办公到整个作业线的实时管理,从无线通讯到光学字符识别、航运物流射频技术、GPS定位技术,许多刚走出实验室的新技术在航运物流集装箱码头找到了用武之地。航运物流集装箱码头的快猛发展催生了航运物流信息技术迅速转化为生产力,中国航运物流集装箱码头已经进入数字时代。

2.2航运物流产业布局调整、航运物流一体化加快步伐

航运物流一体化的前提是航运物流信息一体化,经济发达促进航运物流交通发达,交通航运物流发达促进经济发达,二者互为促进。航运物流集装箱的快进快出,大大促进当地经济发展,也迫使中国航运物流信息化的提速。航运物流集装箱运输过程中安全隐患时有发生,迫切需要一种智能化电子标签系统,实时记录集装箱运输中的箱、货、流信息,借助全球网络环境实现集装箱物流的全程实时在线监控,以提高航运物流集装箱物流的透明度、安全性和效率,提升整体航运物流服务水平。航运物流无人码头采用的信息技术包括 差分卫星定位技术DGPS ,防撞技术Anticollision 、自动纠偏技术Auto-steering等等。

2.3航运物流集装箱码头加速信息化建设的动因

(1)全球航运物流集装箱码头信息化趋势

随着世界经济一体化和外贸经济的迅速发展,集装箱运输逐渐成为当今航运的发展方向,集装箱业务在港口业务中增长最快、利润率最高。同时集装箱装卸、堆存业务日趋标准化,集装箱业务正朝着类似流水线方向发展。在这种环境下, 集装箱码头操作必然采用一切可以利用的信息技术提高码头的信息处理能力、提高装卸效率、合理利用堆场。因此,全球集装箱码头已经成为各种尖端信息技术的应用舞台。集装箱总量稳居世界第一的中国集装箱码头作为整个世界航运界网络的一个举足轻重的环节对信息技术有着同样的渴求。

(2)庞大数据处理量和追求航运物流效率驱动

大规模航运物流集装箱码头处理的庞大数据量用传统的手工或简单的电算化程序已经无法及时处理,必须采用融合了优化算法和人工智能性质的实时交互式作业航运物流计算机管理系统,才能满足大规模航运物流集装箱码头的装卸、堆存、收发箱及受理等各方面的要求。 因此, 新建集装箱码头初期便确定采用什幺样的信息系统, 并保证航运物流信息系统实施和码头建设同步进行。

(3)合资航运物流码头为引进技术提供渠道

航运物流集装箱码头合资为引进先进信息技术打开方便之门。航运物流合资码头的合资方多为国际航运物流集装箱码头和船公司巨头, 他们积累了多年码头和船公司的管理经验,容易为合资码头所接受,他们也积极将优秀的航运物流计算机管理系统引入合资公司。这些航运物流系统本身已经融合了世界先进航运物流集装箱码头的先进航运物流管理理念和业务流程,是迅速提高中国航运物流集装箱码头管理、实现与国际航运物流集装箱码头接轨的推进器。

(4)争做世界级航运物流集装箱码头的雄心

中国航运物流集装箱吞吐量雄居世界第一的霸主地位和密切的国际交流,决定了中国集装箱码头经营者们已经揭开了国外码头的神秘面纱,已经走过了航运物流模仿阶段, 在世界范围内寻找并探索更先进的航运物流信息技术解决自己的新问题,力争在航运物流信息技术上高出一筹,已初露世界航运物流集装箱码头领头羊的端倪。

3发展集装箱RFID系统技术航运物联网的必要性

3.1集装箱RFID系统技术领先

作为物联网发展的排头兵,射频识别技术(简称RFID)成为了市场最为关注的技术。RFID是能够让物品“开口说话”的一种技术。在物联网的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。

标志着中国在物流和物联网领域的技术走在了世界的前列,预示着在该领域国际标准的制定上将拥有更多的话语权,对推动我国现代服务业发展,提高物联网和物流领域的技术进步,无疑会产生积极的作用。对整个世界集装箱运输货物的安全性有所保证,实现了集装箱物流的全程实时在线监控,提高了集装箱物流的透明度,提升集装箱物流的整体服务水平,满足了各方的安全需求。

3.2发展航运物联网路必要性

综合航运物联网各方面的情况看,中国航运物流业正处于一个十分重要的物联网发展时期。众所周知,物联网的特点是规模经济性、范围经济性和网络外部性,业务量越大、节点越多、服务范围越广,经济效益就越显着。

面对中国航运物流业发展大势,构建物联网势在必行。物联网推广应用要同时进行、互相促进,港口物联网时代就在人们眼前,结合航运自身的特点,走好自己的航运路,发挥市场配置资源的作用,从满足物流需求的实际出发,注重投资的经济效益。通过口岸电子政务平台和港航电子商务平台保持一致,以实现数据共享,更好地为港口公用物流信息平台服务。提高航运物流集装箱码头效率的新的航运物流信息技术将落户码头,航运物流集装箱码头依靠信息技术产生的效益会越来越大,建立一个e航运物流系统,促进整个航运物流运输行业的发展。

(1)航运物流信息化带来管理现代化

随着航运物流信息技术的广泛使用,航运物流码头管理人员普遍认识到,如果航运物流管理到位,航运物流信息技术方面的投资效益将更加明显。最简单的例子如由于人员素质和培训欠缺,很多计算机系统的功能用不上;职工仍习惯于纸面航运物流信息传递;有些完全可以根据系统指令执行的工作,却任凭员工根据自己的习惯执行;同样的航运物流系统,同样的船,配载合理性却大相径庭,等等。因此,航运物流信息化需要经营管理的航运物流现代化和航运物流规范化。从长远看,航运物流码头的硬件投资和航运物流信息投资都是有限的,需要航运物流码头经营者向资源管理要效益、向航运物流人员管理要潜力。

(2)航运物流自动计费管理

航运物流集装箱涉及到很多收费点,包括――航运物流过路费、集装箱相关费用、仓库服务相关费用和其他费用。针对航运物流客户的计费方式复杂多变,单纯依靠人工计费比较费时和费力,并且容易出现差错,借助航运物流自动计费管理系统,可以精确控制航运物流成本,实现航运物流费用明细化管理。

(3)口岸单位加强航运物流信息合作

航运物流集装箱码头信息化顺利发展需要有口岸环境的同步发展来支持。随着航运物流EDI在航运界的普及,全球船公司和码头公司已经实现了航运物流信息共享,缩短了运输周期。但码头公司和海关、检验检疫、海事等口岸部门信息共享仍然欠缺。尽管每个口岸部门都有适合于本部门的航运物流计算机系统,但面向客户的信息各有各的规范,没有统一标准,影响了口岸航运物流信息处理效率,大大影响航运物流航运集装箱货物流转速度。若能实现航运集装箱船公司、航运集装箱码头、海关、检验检疫各单位之间的数据标准化和航运集装箱信息共享,可以想象,即使在没有新增投资情况下,整个口岸环境和码头效率将得到极大的改善。

(4)物联网EDI在航运集装箱应用将更加广泛

目前,物联网EDI标准作为联合国与国际标准化组织联合制定的国际标准正在为越来越多的国家所接受。随着航运集装箱物流业流通加快,货代、船公司、码头、箱站等物联网EDI使用内容将更全面、应用也将更加广泛,逐渐辐射到航运集装箱费收、结算等。EDI传输形式也正由点到点的专线模式发展为Internet模式,具体是指利用先进的国际互联网、服务器等电子系统和电子航运集装箱商业软件运作的全部航运集装箱商业活动,包括利用电子邮件提供的通信手段航运集装箱在网上进行的交易。我国事实上已经成为全球最大和最重要的加工基地,航运物流业必然自觉或不自觉地进入全球物联网体系,正在逐步覆盖全球。

4物联网信息技术在航运港口上的应用

2010年7月1日,国际标准化组织(IS0)了《IS0/PAS 18186:集装箱一RFID货运标签系统》文件。这一国际规范的,标志着中国在物流和物联网领域的技术走在了世界的前列,预示着在该领域国际标准的制定上将拥有更多的话语权,对推动我国现代服务业发展,提高物联网和物流领域的技术进步,无疑会产生积极的作用。港口物流领域已在通向物联网“理想”的道路上迈出了关键的一步。在船舶计划、堆场计划和现场指挥调度方面的强大功能,打造先进智能化港口目标,优化资源利用,提升操作效率,进而为用户提供更稳定、高效和可信赖的服务。

4.1 物联网RFID技术据推动航运物流进步

航运港口是国际物流的集散地,是国际海运的交通枢纽。航运港口的建设和安全保障,是体现出一个国家的经济实力和国际竞争力的核心。但是,价格、速度、安全保障、高效率、高水平的服务一直是困扰港湾发展的要因。中国航运物流集装箱码头的战略目标之一就是以先进的航运物流信息技术提升市场竞争力,以航运物流信息化推动港口管理现代化,使航运物流港口组织运行更加高效、业务流程更加顺畅、资源配置更加合理。集装箱RFID系统可以实时记录集装箱运输中的箱、货、流信息,以及相关的安全信息,结合全球网络环境实现集装箱物流的全程实时在线监控,以提高集装箱物流的安全性、透明度和效率,实现集装箱运输的重要变革,也就是实现集装箱物流信息从被动告知到主动感知的变革。

4.2航运物流业全力推进信息化技术

IS0/PAS 1 8 1 86已经是准国际标准了,这是第一个在物联网和物流领域由中国人提出并积极推动的国际标准。该国际标准能使集装箱物流伞程更透明,可帮助货主及时掌控运输动向,降低物流成本,提高经济效益;能使集装箱物流各环节的安全更可控,并具有追溯性,从而防止货物失窃,提高货物的运输质量;能有效增强政府对物流伞过程的监管,提高国家安全水平。实现集装箱物流从过去的告知到感知的转变,实现两个港口之间的信息交互,现了从装箱点到收货人之间的全程在线的进化,实现了客户被动从港口、船公司等处获取信息到主动感知,实时掌控集装箱物流信息的物联网,这是非常有价值的。积极进行航运信息化技术创新、航运信息化管理创新、航运信息化业务创新、航运信息化体制机制创新等“四大航运信息化创新”,培育和提升核心竞争力。

(1)航运信息化技术创新与应用。预计随着通信网络、互联网和广播电视网络的快速融合以及新兴文化产业的快速发展,下一轮技术革命即将到来。届时,信息网络的大发展将使物流网络出现脱胎换骨的变化,物流将更加便捷高效。因此,航运物流企业必须顺应信息技术发展趋势,在不断提高技术装备水平、加强节点建设的同时应高度重视物流信息网络建设,加快建立健全的物流信息化平台,以信息化带动物流网络化。

(2)航运信息化管理创新。物流服务的实质是为客户提供时间价值和空间价值,即根据客户要求“准时送达”。从全社会的角度看,物流企业的专业化活动可以大大提高物流设施的利用率,降低和节约物流费用。随着物流网络的发展,对航运信息化业务流程的管理提出了更高、更新的要求,尤其是在经济全球化、物流业务国际化条件下,航运物流企业需要不断进行航运信息化管理创新,在精细、专业、特色、高效、新颖等方面下功夫,加强供应链管理、航运信息化网络管理;努力加强航运信息化成本费用控制,不断提高经济效益。

(3)航运信息化业务创新。大部分物流服务属于生产,随着物流网络的扩大,越来越多的物流业务属于生活服务。物流服务内容、服务对象、服务方式均出现多元化的趋势,这就要求航运物流企业根据市场需求、根据客户要求,努力进行业务创新,在完善技术装备和物流网络的基础上,不断开发新的业务品种,进行品牌建设,以质优价廉和多种多样的服务品种赢得客户、赢得航运市场。

(4)航运信息化体制机制创新。与国际一流物流企业相比,中国航运物流企业在体制机制方面仍存在诸多不足。在当前的全球经济调整和转折时期,中国航运物流企业应努力向世界一流航运物流企业为标杆,认真寻找差距,加快航运信息化管理体制和航运信息化经营机制变革步伐,建立现代航运信息化企业制度,建立科学的航运信息化公司体制,从全网络、全业务运营的角度梳理航运信息化管理流程,实现航运信息化集约化一体化运作。

5展望物联网在未来航过物流中的发展

航运物流方面,航运物流集装箱或大型货物的在线跟踪监控可能是物联网发展的主要方向;港口物流方面,港口物流收费系统、港口物流货物在线调度、港口物流货物陆路RFID系统等是今后物联网大展拳脚的领域。航运物流集装箱码头以先进的航运物流信息技术提升市场竞争力,以航运物流信息化推动港口管理现代化,使航运物流港口组织运行更加高效、业务流程更加顺畅、资源配置更加合理。实现了航运物流装卸过程的无人化,实现了集装箱物流的全程实时在线监控,提高了集装箱物流的透明度,满足了各方的安全需求。使生产、外贸企业还是国外的货代、采购商都可以通过金牌订舱即时了解各地运价与船期,更准确地安排运输、生产以及核算成本,形成极具效率的科学体系,可以降低物资流通环节成本5%-30%,大大提升产业核心竞争力,为企业提供巨大利润空间。

参考文献

1.《IS0/PAS 18186:集装箱一RFID货运标签系统》文件 2010年