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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智能交通技術發展趨勢,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:智慧城市;智能交通;存在問題;發展建議
中圖分類號:TU984文獻標識碼: A
引言
所謂智能交通是社會發展和科技發展的共同產物,其融入了大量高端科技,如信息技術、數據通訊傳輸技術、電子傳感技術、衛星導航與定位技術、電子控制技術以及計算機處理技術等,將這些技術進行科學的整合,運用于城市交通系統。智能化的交通體系優勢明顯,實現了全方位、精準、有效、即時的管理。不但提高了交通運輸效率,改變了人們的出行意識,盡量避免了交通事故和道路擁堵現象的發生,便捷了出行,間接減少了尾氣排放和能源消耗,保護了環境的同時也創造了更大的經濟效益。
一、國內智慧城市發展內在需求與動力
智慧城市概念首先由IBM公司提出,引入中國之后引起廣泛關注和響應。目前,住建部已經推出兩批試點城市,已經有上百個地區提出要開展智慧城市建設,一些省、市將其作為“十二五”時期加快經濟發展和經濟發展轉型的戰略導向和重要抓手。
1、提高城鎮化質量,治療“城市病”
我國目前還處于城鎮化高速發展階段,過去我國城鎮化所走的是高資源消耗、高環境沖擊的發展道路,與之而來的是結構性資源匱乏和環境破壞。快速城鎮化客觀上加劇了人口、資源和經濟發展之間的矛盾,使人口膨脹、交通擁堵、環境污染等“城市病”日益嚴重。對于我國而言,如何通過智慧傳感和城市智能決策平臺來妥善解決交通、節能、環保、水資源短缺等問題已成當務之急。
2、 聚集新興產業,轉變發展方式
智慧城市建設的一個很大特點就是能推動產業發展,特別是軟件服務、新一代信息技術等相關產業的發展,因而對城市經濟的發展具有重要的推動作用。全球智慧城市建設浪潮和國家政策的鼓勵下,很多城市都將智慧城市作為城市下一步發展的新名片和提升城市品牌的重要手段,北京、上海、廣東、南京、武漢等多個省市已相繼掀起了智慧城市建設的熱潮。
3、 均化公共服務改善民生保障
城鎮化的不斷發展對城市的公共管理提出了新的要求,在智慧城市建設過程中,以解決實際問題、改善民生為導向,借助于現代信息技術,著重加強和創新社會綜合管理體系建設,其重要意義之一在于以技術革新倒推政府職能轉變。而智慧城市時代的服務型政府建設,已成為提高行政管理效率的新思路。
二、智能交通在應對智慧城市發展需求中的作用
1、智能交通的發展目標與智慧城市的內在需求高度契合
交通擁堵、交通污染無疑是城市病里面最突出的表象之一。智能交通正是起源于緩解交通擁堵和交通污染迫切要求。我國數十年的智能交通發展歷程,也正是交通治理與再擁堵的歷程。而今,智能交通日益成為化解城市交通治理難題的突破口。
由于智能交通突出的現實壓力和需求,各地政府、交通管理部門已經自發的將物聯網技術、云計算技術運用于城市交通管理中來。而以這兩大技術為代表的新一代信息技術正是智慧城市發展的基石所在,從這個意義來說,智能交通早已成為智慧城市的先行系統,智能交通對新一代移動互聯等新興產業的帶動作用,在智慧城市框架之外早已顯現。
2、智能交通系統已經作為智慧城市先行者出現
近幾年來,智能交通的建設思路逐步從重管理向重服務轉變,政府相關部門利用先前大規模投資所建的基礎設施獲取的大量數據,整合成對市民出行有用的一系列數據,為出行者提供信息、智能誘導等服務。智能交通下一步的發展重點如智能公交、智能停車、慢行信息服務等領域,是改善民生保障的重要體現。從這個角度來講,智能交通不僅對構建智慧城市具有重大的作用,更是已經以先行者的身份在整個智慧城市框架體系中出現。
三、智慧城市視角下智能交通建設中存在的問題
國內的智能交通系統在不斷摸索和實踐中已經取得了巨大的成就。但是在智慧城市這個更高的視角來看,智能交通建設和應用還存在明顯的問題,主要凸顯在以下幾個方面:
(1)先期投入使用和后期投入使用的城市,其系統功能差異不大,少有創新型的應用成果展現,一般后期建設的城市大都是照搬先期投入使用的系統功能和做法,很少有針對本城市特點的應用或有更有效的功能擴展,因而很難真正做到智能交通本地化。
(2)總體來看,智能交通系統集成化應用程度較低,應用相對單一,系統之間缺乏應有的關聯。智能交通涉及面很廣,單就信息采集而言,既有通過線圈的信息采集,也有通過視頻等技術手段的信息采集,更有通過手機、浮動車、GPS等獲取的信息。從各地建設并投入使用的情況看,一般都是按條線投入資金分開建設。
(3)數據應用的廣度和深度不夠,目前大量獲取的文字、圖片和圖像等結構化和非結構化信息,在結構化數據和非結構化數據的融合分析方面還存在非常大的欠缺。智能交通所采集到的數據與相應的數據應用研究都還集中在結構化數據的獲取和分析方面,而對半結構化、非結構化數據的獲取和分析,乃至結構化數據與半結構化、非結構化數據的融合挖掘分析,還缺乏一定的理論和方法指導,更少見應用成果。有了充足的基礎數據,還需要有先進的大數據應用,只有這樣,智能交通才能真正實現“智慧化”。
(4)受現有體制、機制和管理模式的限制,在深度應用上受到一定限制,難以發揮出智能交通的全部功效。城市規劃、道路規劃和交通規劃,運輸管理和交通管理,靜態交通管理和動態交通管理等歸屬多個部門,各部門均按自己的需求和標準建設信息系統,信息共享和系統關聯遠非人們想象中的那樣科學與和諧。
(5)交通信息服務的形式和內容還缺乏多樣化,尤其在如何應用位置信息提供人性化和個性化服務方面比較有限,在實現多樣化的同時較少考慮實用、好用和方便。
(6)智能交通技術在公共交通方面的應用還很不夠,公共交通并沒有達到舒適、便捷的要求,而這個要求在幾十年前就已經開始被人們認知和談論,并一直期待,卻至今未能夠得到解決。而公共交通領域正是均化公共服務和改善民生保障的重要方面,智能交通理應在這方面更有突破。
四、城市智能交通發展關注重點
隨著大數據、云計算、物聯網這些概念的興起,城市智能交通作為這些概念的落地者,未來仍會保持一個較高的增速。而基于移動互聯網的城市智能交通,目前還沒有得到大范圍的應用,這個方面將是后續市場的熱點。以下從4個方面對城市智能交通發展進行展望。
1、軌道交通的發展將持續火熱
因為城市軌道交通具有運量大、速度快、安全、準點、保護環境、節約能源和用地等特點,世界各國普遍認識到:解決城市交通問題的根本出路在于優先發展以軌道交通為骨干的城市公共交通系統。當下我們可以看到,除了一線城市在繼續加大軌道交通的建設外,二三線城市的軌道交通建設也越來越得到重視,上線的軌道線路越來越多。相信隨著軌道系統的發展,系統包括的綜合監控、綜合安防、乘客資訊、自動售票、通信及信號等系統產品,都將具有廣闊的前景。
2、公共交通的發展迫在眉睫
智能公交概念的提出,讓民眾對公共交通又多了幾份期待。公交智能化系統除了要解決公交數量、公交到站時間可查詢等日常要求外,公交的數據采集和、智能調度、行業監管與服務都是隱藏在后面的深層次需求,如何利用現有的產品和技術,將數據采集和、智能調度、服務做成一個三位一體的完整體系,是值得企業去嘗試的地方。
3、更有效的數據挖掘和分析,是可期待的熱點
理想的智能交通系統,有遍布城市各個角落的信息采集設備收集實時路面場景,一旦有異常事件發生,系統會立即反饋,協助管理員排查問題,將異常事件的監測與發現由“事后”轉為“實時”。數據采集是智能交通應用大數據的第一步。我國智能交通發展較稚嫩,面對炙手可熱的大數據,路走得并不順暢:震驚全國的長春市兩歲嬰兒被盜事件,案件發生26小時之后,直到發現被遺棄的車輛,警方也未能明確車輛行駛動向線索。無論是何種原因,未能及時查到車輛軌跡,顯然說明了我們對視頻監控系統采集來的原始視頻數據未能及時分析利用。當然,大數據的意義還遠不止如此。城市智能交通除了關注居民的安全感外,還可以利用大數據去關注居民生活的舒適度。比如利用大數據的分析,給居民提示出安全風險比較高的路段或區域,甚至可以根據路況分析幫助居民調整出行的時間段或選擇不同的交通工具等。隨著通信技術、GIS技術、3S技術(遙感技術、地理信息系統、全球定位系統三種技術)和計算機技術的不斷發展,交通信息的采集經歷了從人工采集到單一的磁性檢測器交通信息采集再到多源的多種采集方式組合的交通信息采集的歷史發展過程,目前我國在信息的質量控制技術、多源交通信息融合技術、信息集成技術等方面有了很大進步。
4、針對行業市場,開發簡單、實用的功能
城市智能交通領域技術因素還是占據較多份量,客戶很關心智能化的前端和中心平臺會不會給使用、維護帶來麻煩。確實如此,城市智能交通領域前端的使用,目前基本上只能交給廠家的技術人員或經過專門培訓的技術人員來操作,原因就是很多的功能在使用方面還是不易于理解和操作。有鑒于此如果針對行業市場能開發出更加簡單、實用的功能,相信會受到客戶的歡迎。
結束語
物聯網、云計算、大數據、移動互聯等新一代信息技術的發展,對智能交通系統的發展不僅提供了新的技術支撐,也帶來理念和模式的變革。交通運輸部提出要發展“綜合交通、智慧交通、綠色交通和平安交通”,交通運輸高安全、高效能、高品質服務的挑戰,使得交通系統智能化、綜合化、協同化成為發展的必由之路,智能交通成為現代交通運輸業的重要方向。
參考文獻
[1]張斌.解析智能交通對于構建智能城市的影響[M].北京出版社,2013.
[2]徐天琪.基于數據融合的城市道路交通事件自動檢測[M].北京出版社,2013.
關鍵詞:不停車收費;智能交通;ETC應用;發展前景
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
中圖分類號:U412.36+6文獻標識碼:A 文章編號:
1、引言
不停車收費系統(又稱電子收費系統,Electronic Toll Collection System ,簡稱ETC系統)是在無人值守的收費車道,應用無線電射頻識別及計算機等技術自動完成對通過車輛的識別、收費操作、車道設備控制和收費數據處理的收費方式。它的工作方式為:當車輛通過車道的時候,司機不必停車交費,安裝在汽車擋風玻璃上的“電子標簽”自動與安裝在路側或門架上的微波天線進行信息交換,收費系統的計算機根據電子標簽中存儲的信息識別出車輛信息,并根據車輛的行駛情況從其支付卡中記賬或扣除通行費,成功后放行車輛,并生成交易流水作為事后收費結算的依據。其最大特點是車輛可以以較高的速度通過收費口,無須在收費站停車交費。該技術在國外已有較長的發展歷史,美國、歐洲等許多國家和地區的電子收費系統已經局部聯網并逐步形成規模效益。我國以IC卡、磁卡為介質,采用人工和半自動收費方式為主的公路聯網收費方式無疑也受到這一潮流的影響,從九十年代末期,我們國家就開始嘗試應用了。
2 、ETC在國外的應用
國際上,歐美及日本很早就針對不停車收費系統的研發枝術、工程實施、標準規范進行了深入研究,并向國際標準化組織提交了有關不停車收費標準的草案,歐洲和日本提出的標準較為成熟,獲得了較廣泛的廠商支持。
在美國,電子不停車收費方式已經成為美國回收公路投資和養護費用的高效率手段,最著名的聯網運行電子不停車收費系統是E-pass系統。從E-Pass系統開通起,ETC的交易量持續增長,僅1年半的時間,共計23條專用ETC車道的電子不停車收費網絡就承擔了整個月平均交易量的43%,高峰時段甚至達到55%~60%。網絡化運行的電子不停車收費系統效益和吸引力充分體現出來。E-Pass系統采用了專用車道,混合車道兩種模式,都有收費員值班。E-Pass專用車道規定時速不超過5英里,并有相應的標志牌提示,以便于給收費人員和道路使用者一個安全的收費環境。另外美國基本上是采用開放式收費制式構成的網絡。
葡萄牙的Via Varde電子收費系統可以算作歐洲具有代表意義的聯網電子收費系統之一,由葡萄牙最大的公路運營商BRISA公司管理。收費系統采用封閉式和開放式相結合的模式。事實已證明,Via Varde電子收費系統是既有利于道路使用者又有利于道路運營商的有效收費手段。根據運營報表統計數據,人工收費車道(MTC)的平均通行能力為200輛/小時,不停車收費車道的平均通行能力為1500輛/小時,1條ETC車道的通行能力是MTC車道通行能力的7倍。ETC車道的顯著特點是沒有自動欄桿,車輛能以不低干80km/h的速度通行。
盡管國外ETC系統運行很成功,具有一定特色,但有些技術特點和運營方法能否適合中國,需要結合我國道路使用者的行為特點深入分析、研究。以車道部分為例,有專用車道、混合車道兩種模式,有收費員值班管理和無人值班管理兩種模式,有設高速欄桿和不設欄桿兩種模式,有低速通行模式和高速通行模式。從違章逃費行為的處理看,有現場處理和圖像抓拍事后處理兩種模式。
3、 ETC在國內的應用
1995年,國家技術監督局正式批準交通部承擔ISO/TC204國內歸口工作,秘書處設在交通部公路科學研究所。1996年,交通部成立了中國交通工程設施(公路)標委會。1998年,國家計委立項委托交通部公路科學研究所開展“交通工程標準化體系研究”,并要求盡快制定本領域急需的20多項國家標準,其中就包括“公路不停車收費應用技術條件”的編制工作。從1992年起,香港的Auto toll系統在十多條主要公路干線以及隧道上進行不停車收費,每天為香港20多萬有RFID不停車收費卡的用戶提供服務。1999年,山東、四川率先提出全省聯網收費。廣東省在2004年底開通150條高速公路不停車收費車道。2007年長三角高速公路“電子不停車收費”試點正式啟動。2008年12月31日,長三角高速公路電子不停車收費(ETC)系統正式開通試運行,上海市30個高速公路收費站的80條車道和江蘇省的14個收費站23條車道,率先同時啟動不停車收費系統。同時,山東省去年底初步建成了ETC系統,在10個地級市的主要收費站,包括濟南周邊的濟南西、濟南東、天橋、華山、機場、港溝、崮山收費站,實現了不停車收費。據統計,裝有車載單元(OBU)的車輛僅需3-5秒就能通過ETC收費道口,通行速度大為提高。
4、ETC發展的基礎
ETC發展基礎來源于應用的剛性需求。高速公路不停車收費系統(ETC)是“國家科技支撐計劃重大項目,國家綜合智能交通技術集成應用示范”的研究成果。在項目示范工程的推動下,京律冀和長三角跨8個省市實現了跨省市聯網不停車收費,并帶動了國內ETC系統建設。截至2011年1月,全國已開通ETC車道的省市有17個,開通車道1930多條,使用車載機不停車收費用戶約120萬個,非現金支付卡用戶達60多萬個,自建客戶服務網點341個。
事實證明,采用ETC系統的高速路口平均6秒可以通過一輛汽車,采用半自動收費平均要,30秒才可以通過一輛汽車。采用ETC后可以實現快捷通過卡口,有效緩解高速公路路口收費排隊的現象,尤其是在一些繁忙的高建路段,引入ETC不停車收費是一個必然的趨勢。高速公路以及道橋收費引發了市場對ETC的剛性需求,從而帶動了車載單元的應用,國內某些領軍企業在智能交通ETC領域車載單元生產總量已經達到100萬個,但是對于中國龐大的汽車擁有量而言,還有很大的市場潛力。
總體來看,剛性需求的出現,以高速公路,路橋收費應用為點,帶動了國內ETC市場的發展。但是,如果把ETC應用僅僅局限于高速公路以及路橋收費應用,ETC市場前景有限,隨著城市智能交通建設的啟動,如果雙片卡在城市內實現大量普及應用,必然為ETC發展帶來更大的機遇和發展空間。
5、ETC技術發展趨勢和前景
隨著我國高速公路網絡的逐步形成,社會對收費系統的技術要求將越來越高,自動化程度較高的收費技術必然逐步取代傳統的人工和半自動作業方式。實施ETC收費的成本要低于收費站為提高通過能力而進行車道擴展的費用。
盡管以自動識別技術為基礎的ETC系統應用領域非常廣泛,但由于開發運營成本較高、復雜度大,缺乏統一的行業標準,致使其發展前景不容樂觀;而無線傳感器網絡技術和全球衛星定位(GPS)芯片技術融合了短程無線通訊技術、微電子傳感器、嵌入式系統、太空衛星與通訊等新技術,將逐漸被用于智能交通系統等相關領域,成為公路網收費技術發展的焦點。
基于IEEE802.15.4規范的ZIBEE技術,具有低成本、低功耗、自組網能力且適合大量終端設備網絡的特點,能較好的適合ETC系統應用。利用該技術,車載終端設備由GPS芯片和無線通信模塊構成。無線通信模塊保存車輛和銀行信息,GPS芯片負責對車輛進行跟蹤和定位。
6、結束語
高速公路停車收費所帶來的問題限制了高速公路功能的充分發揮,不停車收費技術是目前國際上最為先進的收費方式。近年來先進的信息技術、數據通信傳輸技術、電子控制技術以及計算機處理技術有效綜合應用于公路運輸管理系統,促進了智能交通系統的發展,使得高速公路不停車電子收費發展日趨成熟,有力的促進了我國高速公路網的迅猛發展。
參考文獻:
[1]李堅,王秀媛.高速公路不停車收費系統國內外發展現狀研究[J].自動化與信息工程,2007
[關鍵詞]電子不停車收費系統;車輛自動識別系統;射頻識別技術
中圖分類號:U495 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)20-0363-02
1 引言
隨著科技的發展,生活節奏的加快,在交通方面,智能交通系統將會是以后的發展趨勢,本文將介紹智能交通系統中的高速公路電子不停車收費系統。
現階段我國經濟在飛快的發展中,而高速公路收費系統也隨著經濟的發展而快速發展,就現階段而言,我國的收費大致分為三種,分別為:人工收費、半自動收費和自動收費,人工收費不需要任何管理系統,因此效率非常低,而半自動收費和自動收費因為有管理系統的存在,所以效率大大地提高了,半自動收費和自動收費大致分為以下幾種:磁卡收費、投幣式收費、紅外線收費和電子不停車收費[1]。由于私家車的增多,車道擁擠成了交通面臨的最大問題,同樣在高速公路收費站,擁擠問題也是非常的明顯,而且在等待繳費的過程中,由于汽車尾氣的不斷排放,對環境也造成了不小的污染,要解決高速公路收費站擁擠問題的根本措施是提高用戶繳費的效率,而在眾多收費方式中,不停車收費是效率最高的一種,用戶不用停車就能把費給交上,這就緩解了交通擁擠問題,而且還能縮減汽車用戶的經濟負擔,因此建立高速公路電子不停車收費系統是十分必要的。
2 電子不停車收費系統的結構及原理
電子不停車收費系統有車輛自動識別系統,車輛控制子系統和中心管理系統組成。
2.1 車輛自動識別系統
2.1.1 自動識別技術
車輛自動識別系統是電子不停車收費系統的關鍵,而自動識別技術是車輛自動識別系統的核心技術[2]。自動識別技術包括:條碼識別技術、生物識別技術、圖像識別技術、射頻識別技術等,由于射頻識別技術有可以工作在微波波段,可以穿透風、雪、沙塵等惡劣的環境因素,可以全天候24小時進行工作,通信距離長等自身的優越性,因此把射頻識別技術應用到車輛自動識別系統有無可替代的優勢。如今的電子不停車收費系統大部分都是基于在射頻識別技術下的。基本RFID系統是由電子標簽和讀寫器組成[3],電子標簽與讀寫器互不接觸,利用無線通信傳輸數據。
2.1.2 車輛自動系別系統的結構
車輛自動識別系統由路邊單元(RSU)、車載單元(OBU)、環路感應器、智能控制設備等組成。
車載單元也就是電子標簽,里面存儲著用戶車輛的牌照、車型等一些信息,一般安裝在車輛的擋風玻璃的上方,路邊單元由讀寫器,天線,調制解調設備等組成。智能控制設備完成對RFID信號進行控制、處理和傳輸等過程。電子標簽分為主動式和被動式,主動式電子標簽是有源的,通訊距離較長。但是價格非常昂貴,被動式電子標簽既有有源的,也有無源的,通訊距離較短,但是造價便宜。綜合我國人民的收入情況來看,選取被動式無源電子標簽是比較合適的,我們可以通過路邊單元發出的一系列電磁波對電子標簽進行充電,以此來充當電子標簽內的電源,從而完成對EEPROM中的數據進行讀取和修改等操作。
2.1.3 車輛自動識別技術的工作原理
車輛自動識別工作原理是當車輛進入到ETC信號的覆蓋區,路邊單元中的讀寫器發出詢問信號,經過調制器的調制,由發射天線發出,車載單元接受到讀寫器發出的信號之后,經過解調器解調,送給邏輯控制器,由邏輯控制器來決定對EEPROM的讀、改等操作,然后經過調制后,將信號返回給路邊單元,路邊單元將所接受到的信號送給中心管理系統,中心管理系統根據所得到的信息,來做進一步的操作。
具體工作原理如圖一所示。
2.1.4 車輛自動識別系統的工作過程
車輛自動識別的具體過程為:
1 路邊單元中的讀寫器經過發送天線向電子標簽(車載單元)發出一連串固定頻率的電磁波。
2 電子標簽經過內部的接受天線接收到讀寫器所發出的電磁波,并通過整流電路將所得到的能量轉換為直流電壓,再經過濾波、穩壓電路,得到穩定的直流電壓,并將此電壓儲存電容中,也就是圖二中的Vcc,該電壓為邏輯控制器對EEPROM進行讀寫操作提供能量。
3 另一方面,電子標簽所接受到的電磁波包含著路邊單元所發出詢問信號的信息,在車載單元接受詢問信號的時候,要從許多不同頻率的信號和干擾中選擇出要接受的信號,并將其高倍數放大是很困難的,因為在不同的頻段,電路的性能會有很大的差異,因此在車載單元的接受電路中加了一個混頻器,將所接收到的調制信號的頻率轉換到一個固定的頻率,然后再由放大器進行放大,經過數據解調器的解調將信息送到邏輯控制器中,由邏輯控制器來判斷對EEPROM所進行的操作,如果是讀操作,邏輯控制器就從EEPROM中讀取存儲的信息,如果要是修改EEPROM中的信息,就要將Vcc中的電壓提高,以便對存儲器的內容進行修改。將從EEPROM中讀取到的信息進行BPSK調制,然后由發射天線發射出調制信號。
4 路邊單元接收到從車載單元中返回來的信號,經過混頻器轉換到一個固定的頻率,放大器放大,由解調器解調出相應的信息,將信息送到控制模塊,控制模塊對信息進行處理,并將所處理的信息送到中心管理系統。
具體工作過程如圖二
2.2 車道控制子系統的結構與工作過程
電子不停車收費系統除了車輛自動識別系統,車道控制子系統也是電子不停車收費系統的重要組成部分,當車輛通過電子收費系統的時候,由車輛自動識別系統來獲取所來車輛的車牌號、車型號、以及該車用戶的銀行賬戶等信息,同時車道控制子系統控制抓拍系統對所進入的車輛進行圖像抓拍,經過圖像信息化處理,將實際抓拍的車牌號與從車載單元所存儲的車牌號進行對比,看看兩者是否一致,然后根據兩者的一致性由車道控制子系統來控制交通信號燈的狀態,報警器的開關,車道攔截裝置的打開或閉合,抓拍違章車輛等。車道控制子系統的具體結構如圖三:
車道控制子系統的具體工作過程如圖四:
2.3 中心管理系統
當車輛進入到電子收費車道時,通過車輛自動識別系統,車道控制子系統所,車輛的信息將會送到中心管理系統,中心管理系統來負責對用戶車輛的收費的過程,并自動記錄收費記錄,中心管理系統與銀行網絡系統之間的通信是以加密的形式進行傳遞,因此保證電子不停車收費的安全。
3 電子不停車收費系統的工作流程
電子停車收費系統具體流程是車輛進入電子不停車收費通道時,車輛自動識別系統獲取車載單元中車輛的相關信息,如車牌號、車型號等,同時路邊所設的圖像抓拍系統對該車輛也進行抓拍,獲取車輛的實際車牌號,經過數字化圖像處理后與通過車載單元獲取的車牌號進行對比,如果不一樣,提示進入人工收費通道,如果一樣,則將信息傳遞給中心管理系統,中心管理系統經過銀行網絡系統扣除本次的費用。
具體流程如圖五:
4 結束語
從效率、緩解交通壓力、節約成本方面來看,電子不停車收費系統都有著無可比擬的優勢,我們大部分政府和公司都在大量發展電子不停車收費系統上來看,智能交通系統代替傳統收費的趨勢是不可避免的,我國應該抓住這一契機,加大發展電子不停車收費系統的力度,爭取走在世界的前列。本文對電子不停車收費系統做了一個整體上的論述,對于電子不停車收費系統提供了一些參考。
參考文獻
[1] 郇鵬,張仲義.基于射頻技術的高速公路不停車收費系統[J].交通運輸系統工程與信息,2004,4(2):121-124.
關鍵字:汽車;電子技術;應用;
中圖分類號:O434文獻標識碼: A
一、汽車電子技術的發展階段
現代汽車電子技術顧名思義是現代汽車技術與電子技術的結合,涉及兩個技術領域。汽車電子技術的出現是汽車發展過程中一次重要革命性事件,并且成為衡量現代汽車發展水平的一個重要技術標志。縱觀汽車技術發展史,汽車電子技術的發展主要有四個階段,具體分析分別如下。
(一)20 世紀 50 年代初期到 1974 年為汽車電子技術發展的第一階段,在這一階段,致力于用現代的電子裝置代替傳統的機械部件,開發重點在于單一的電子零部件,改善汽車內部某些機械部件的性能。主要產品有電子點火控制器、交流發電機、電子式電壓調節器,數字鐘、電子式閃光器等。這是汽車技術開始與電子技術出現結合的第一步,上述電子產品在汽車中的廣泛應用開啟了汽車電子技術時代的大門,為未來汽車電子技術發展奠定了基礎。
(二)1974-1982 年是汽車電子技術發展進程的第二個階段。在這個階段,汽車電子的發展更有目標性和方向,汽車工業開始為了實現某種特定功能而采用特定的電子技術和理論,這一時期較為典型的電子化設備就是集成電路和 16 位以下的微處理器。在汽車電子技術發展的這一階段,集成電路和微處理器在汽車上得到大范圍的使用,為了實現特定目的,技術人員基于電子技術理論研制出各種電子技術系統,比如汽車內部的安全氣囊系統、剎車的防抱死制動系統以及用于控制汽油噴射的電子控制汽車噴射系統等。
(三)1982-1995 年是汽車電子技術發展進程的第三個階段。這一階段汽車電子技術得到了巨大發展,電子技術開始由普通控制向現代化電子控制系統過度,為現代智能化電子控制系統出現奠定了技術基礎。這一階段汽車電子技術發展的明顯特征就是開始出現具有多種控制功能的計算機集中管理系統,這個管理系統以微型計算機作為控制核心,逐漸取代了傳統電子技術的獨立控制系統,應用范圍不斷擴大。這一時期出現的典型電子技術產品有發動機集中管理系統、車輛舒適性電子控制系統、傳統電子控制系統等。
(四)1995 年至今是汽車電子技術發展進程的第四個階段。這個時期最典型的汽車電子技術就是智能化電子控制系統,并且已經在汽車上得到大范圍的使用。主要技術產品有汽車導航系統、電子地圖以及自動無人駕駛系統等。
二、汽車電子技術應用現狀
(一)發動機控制技術
1、點火提前的電子控制
該系統在 20 世紀初就被應用于汽車發動機上,由微機、傳感器及其接口、執行機構等幾部分構成。其中微機會根據曲軸和凸輪軸處傳感器采集的各種信號,做出相應的處理并輸出相應的控制信號,控制最佳點火時刻 。再根據冷卻液溫度傳感器采集的信號和進氣溫度傳感器采集的信號來對點火時刻進行調整,根據爆震傳感器采集的信號對其修正,從而使發動機接近最佳理想狀態,達到節約燃料、減少空氣污染的目的。
2、電子控制噴油裝置
隨著科技的進步,傳統的機電混合式燃油噴射系統已經逐步被淘汰,隨之被廣泛應用的是電控燃油噴射裝置。在此裝置系統中,由傳感器檢測進氣量、曲軸轉速和轉角,轉變為電信號傳送到裝置中的電控單元,電控單元根據需要的信號計算出油量。再根據得到的信號對最初的噴油量進行修正進而確定實際噴油量。
(二)車身電子控制
車身電子裝置是在汽車環境下能夠單獨使用的電子裝置,和汽車的自身裝置沒直接聯系。常見的有空調裝置、信息顯示系統等等。
1、汽車空調控制
汽車的空調控制是微機根據車內外的各種溫度傳感器輸出的信號,計算出車內應該達到的出風溫度。從而對調節器開度、風扇電機轉、冷卻器風門(或者是加熱器風門)等進行控制,使車內溫度始終保持在設定的溫度范圍內,進而使車中的溫濕度始終位于最佳狀態,為車內人員提供最為舒適的環境。
2、信息顯示系統
此技術正處于不斷的發展與完善階段,由車況監測、車載計算機、電子儀表組成。車況監測是通過液壓溫光等傳感器監測汽車的故障。而由車載計算機提供來的不同信息,則能提高行車安全、燃油經濟、乘坐舒適等性能。電子儀表則為駕駛員提供了行駛過程中需要的最基本的操作信息。
三、汽車電子技術發展趨勢
如今,由于人們對汽車的安全環保、以及舒適度等要求的不斷地提高 , 這就要求汽車電子技術在各方面取得更大的突破,例如環保、安全等和人們息息相關的方面,以及微處理程度和對高新技術的運用。
(一)環保化
眾所周知,汽車每年造成的空氣污染占據污染物中的一大部分,這就要求人類研制出性能更加完善的發動機裝置和電子控制系統,使汽車電子系統更加電子化、環保化。
(二)安全化
在被動的安全技術上,我們已經取得了重大的進步,如在汽車碰撞時為車內人員提供保護,如氣囊、安全帶等。然而在主動安全性上,還有待開發。通過采用雷達、攝像、光學和超聲波傳感器等技術,開發不同的避撞系統與安全系統,甚至是自適應自駕駛系統以及對車的動態控制等等。
(三)微處理化
微處理的出現使得汽車越來越精細化,帶給了汽車革命性的變化。微處理控制已經是汽車電子控制系統中的最為核心的部件。當前汽車所用的微處理機,其速度和精度要求還不如計算所用的微機高。但是未來隨著汽車電子控制系統的不斷擴增,伴隨著其微處理器數量的劇增,其計算的精度和速度也將越來越高,性能也會越來越好,功能也必將越來越強大。
(四)軟件新技術化
由于汽車電子技術的普遍應用,對相關的軟件需求也將會增加,計算機聯網更是大勢所趨。這種情況下,采用多種軟件,開發出高水平語言,便稱為當下之需,以滿足多種硬件的要求。汽車上的大部分部件將依據于軟件,軟件的多元化及其功能的提高,必將使得計算機越來越好地完成更加復雜的任務。
(五)傳感器技術
未來汽車電子技術對傳感器技術的要求更高,為了滿足客戶需求與汽車需要,智能化傳感器應該擁有智能化、多功能化、集成化以及微型化等特點。具體來講,未來的汽車傳感器應具有模擬和處理信號的功能、對信號放大和處理的功能、較強的抵抗外部電磁干擾的能力、自動進行時漂、溫漂和非線性的自校正功能等。
(六)多媒體娛樂與智能通訊系統
現階段,汽車在移動通訊技術和計算機網絡技術發展的支持下已經可以向司機和乘客提供各種豐富的多媒體設施環境(利用GPS、GSM 網絡實現導航、行車指南、無線因特網以及汽車與家庭等外部環境的互動)和遠程汽車診斷(緊急時能夠引導救援服務機構趕到故障或事故地點)等功能,把汽車變為移動辦公室和移動的家庭影院,并且能夠把汽車道路和其他遠程服務信息結合起來,構建出未來的智能交通系統(ITS)。
總之,隨著科學技術水平的提高,汽車行業面臨著巨大的挑戰,汽車電子化程度的高低成為衡量汽車先進水平的重要標志,而汽車電子技術的發展以及廣泛應用,對提高汽車水平有著重要的作用,對汽車行業的健康發展意義非凡,故正確把握汽車電子技術未來的發展方向,加快電子技術的研發是我們的當務之急。發展汽車電子技術,從而實現民族汽車產業的迅速崛起最終占據未來競爭中的優勢位置。
參考文獻:
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[2]龍宇. 現代汽車電子技術的應用現狀及發展趨勢[J].機械管理開發,2009,(8).
短短數月,客車智能信息系統已成泛濫之勢。
2010年7月,蘇州金龍首家推出G―BOS智慧運營系統并隨即展開強大的推廣攻勢。“一石激起千層浪”。深陷同質化泥淖卻自拔乏術的同行們再次被點醒徹悟,跟隨者蜂擁而至。
僅僅四個月之后,桂林大宇開始低調試裝一套名為“E管家”的智能信息系統。
進入2011年,此風蔚然。3月,青年客車正式推出“行車寶”:4月,宇通安節價值體系,并暗推“安節通”。
5月開幕的北京國際道路運輸、城市公交車輛及零部件展覽會幾乎成了客車企業智能信息系統的主題展示會。身形敏捷且風格張揚者,在此展會大張旗鼓,而行動遲滯卻不甘落后者,則提前召開會,大造疑云。
一時間,客車界儼然成了IT前沿。云計算、商業智能、SAAS、系統集成等IT流行術語不斷侵襲素來自閉淡定、波瀾不驚的客車行業。
肇始于蘇州金龍的一個小小的智能信息系統,何以掀起如此巨大波瀾?
智慧地球
無論命名如何,如果追根溯源,國內客車企業的智能信息系統無一不從SmartPlanet(智慧地球)汲取靈感。
“智慧地球”最初是藍色巨人IBM董事會主席兼首席執行官彭明盛2008年出席美國外交協會舉辦的外國關系理事會時所發表的主題演講中正式傳出的理念。從e―Business(電子商務)、On De―mand(隨需應變)、云計算到全球整合企業(GIE),IBM每隔兩三年便會拋出這樣的超前理念,之時,令人耳目一新但尚心存疑慮,不過事后全球企業的諸種實踐一再證明了IBM的高瞻遠矚。而這次,IBM又為整個世界架構了“智慧地球”的偉大愿景。
IBM認為,根據“15年周期律”,也就是信息技術產業每隔10―15年左右將發生一次重大變革,并催生新市場、新業務模式、新產業,繼本世紀初蔓延全球的“互聯網”浪潮后的又一次科技革命將是“智慧的地球”_“物聯網”和“互聯網”的全面融合,而時間窗口正好是2010年之后的5―10年。
“智慧地球”以更透徹的感知、更廣泛的互聯互通、更深入的智能化為特征,在人類歷史上第一次實現幾乎任何物體之間的數字量化和互聯,并通過智能系統對海量數據進行高速有效的處理,從而實現智慧的判斷、處理和決策。
IBM關于“智慧地球”的宏大敘事旋即被當年美國新任總統奧巴馬心領神會并以“國家戰略”名義進行推廣由此引發了全球各國的共同關注。
中國實踐
在中國,雖然政府層面并未完全擁戴“智慧地球”的美式言論,但政府以不斷加大對物聯網的投入和應用力度表達了對“智慧地球”核心思想的暗中契合。在業已展開的中國物聯網的多領域實踐中,除了環保監測、智能電網等應用領域外,與智能交通相關的“車聯網”已被公認最有可能成為物聯網應用突破的重要領域。
“春江水暖鴨先知”,乘用車企業首先試水。豐田的G―BOOK和通用的OnStar無疑扮演著先鋒角色,受此激勵,合資企業和自主品牌全面跟進。
在乘用車企業踴躍涉足Telematics并以此作為營銷的新利器后不久,商用車企業也開始躍躍欲試。最具有代表性的當屬蘇州金龍,2010年夏天,在事先高度保密的準備醞釀之后,蘇州金龍推出的G―BOS智慧運營系統為車聯網在商用車領域的實踐首開先河。
窗口既開,車聯世界不期而至。
廓開車界諸如景氣不振、限購政策、減稅助力等因素導致的市場波動形成的重重迷霧,我們已能清晰窺見國內汽車行業技術發展的一大趨勢,那就是信息科技的廣泛應用。從這個意義出發,乘用車與商用車將殊途同歸。
亂象之源
一個技術層面并不高深的智能信息系統居然引發如此統一的跟風,是客車業本身技術創新困頓還是營銷推廣乏術?
在中國汽車界,幾乎每一次客車企業的技術或工藝創新都會引發下一輪的同行跟風,這已經成了客車行業的慣例。
比如,全承載技術,最初是德國凱斯鮑爾公司于上個世紀50年代首創,將飛機制造技術應用于客車生產的整體化框架結構技術。該技術通過嚴格的碰撞試驗證明性能優越,尤其適應高速長距離客運。國內最早采用全承載技術的為安凱客車,但目前,全承載已經成為客車企業的通用技術,甚至一些小廠也在鼓吹采用此技術造車。
客車企業好跟風的根源不在別處,在于國內客車技術的高度同質化。中國客車行業生態完全不同于國外,在一個國家擁有如此之多的獨立客車企業,在全世界范圍內,也絕無僅有。囿于客車產銷量,這些互為獨立的客車企業沒有任何一家可以獨力支撐底盤核心關鍵件的研發與生產,與此對應的結果是沒有任何一家客車企業擁有獨立的核心技術。所以,中國客車企業多年來處于微笑曲線的最低端,甚至大部分客車企業已經淪為低級裝配工廠,毫無技術追求可言。
在底盤技術創新艱難的困境中,另辟蹊徑尋求車身的花樣翻新或電子技術的創新應用無疑成為重塑產品差異化的重要來源。通過車體外型設計尋求價值差異逐漸被認為是舍本逐末、難成主流,于是最近數年來,客車企業的苦心創新逐漸轉向汽車電子技術的應用上。因此,類似于G―BOS的多種復合技術集成應用之先河一開,即被視為榜樣,跟進模仿者如過江之鯽。
素來想象力貧乏的客車行業對G―BOS的首肯之詞包括:技術上創新獨到、契合技術發展趨勢、營銷上蘊含豐富空間等不一而足。
終點?起點?
事實上,客車企業尋找產品差異化破解同質化困境的旅程甫一起步,即面臨尷尬局面。
蘇州金龍推出G―BOS半年,成功憑借其獨特的客戶價值為其產品增加賣點,在高度同質化的客車產品的紅海中率先殺出一條血路,多次在與競爭對手的爭奪中,憑借G―BOS奪單,讓對手心生羨慕嫉妒恨。
這多少也能解釋其他競爭對手為何銜枚疾進、大肆投入模仿。
但是,誰也未料到,這是一個新的悖論。
當所有的客車企業都盲從和狂熱地推出自己的智能系統之后,大家終于會發現,無論如何精心包裝,所有人的努力最終成就了國內客車的一個通用配置,再無獨特價值可言,無論在技術層面還是營銷層面。
如果說G―BOS當仁不讓地成為產品賣點的話,遺憾的是,這個賣點的保鮮期只有短短十個月。而對于那些嗅覺遲鈍、入手遲緩的同行而言,賣點還沒炮制成功,就已經無妨奉若文物。
對于新技術,客車企業蜂擁而上的結局就是:讓所有人重新回到起點。這讓我們依稀憶起“不患寡,而患不均”的論語舊言。貧窮沒關系,只要彼此都一樣窮。沒創新沒關系,只要彼此都一樣僵硬。
換言之:所有參與在此中的客車企
業無一例外地都將從終點回到起點。大家再次扯平,兩不相欠。那么,從頭再來。
客車行業的大佬宇通在被蘇州金龍的G―BOS攪得意亂神迷數月。內心掙扎良久,最后決定跟進出牌。
可能連宇通自己都沒想到,這個斥資重金、快馬加鞭催生出來的名為“安節通”的智能運營系統,已經不具有獨特價值,在獨創與先行這兩個重要的評判基準上,與宇通當年的經典之作――“發動機熱管理系統”絕對不可同日而語。
YES!此時我們想到的是宇通此前另一個不成功的營銷包裝――宇通電泳標準(Yutong Electrocoating Stan-dard)。
螂雀之爭
5月的最后一天。因為高調推出“安節通”,此前故作神秘的宇通頓時從暗處藏身來到鎂光燈下,身形再無遮掩。這是一位遲來的大佬。在其公關稿上,宇通為其晚到解釋為“重要的人總是壓軸出場”。
急于掙回顏面的宇通用“安節通”體現的模塊化、開放性、可擴展的強大和先進的系統架構思想證明了“晚來風急”和大家風范。
很多同行都在翹首等待親眼見證在蘇州金龍與宇通之間的龍虎之爭。
而在《汽車商業評論》看來,相比于大部分同行仍在執意于車載終端本身,已經提前布局平臺建設的少數企業才會擁有勝出的機會。勝利者的名單中一定少不了蘇龍與宇通,而更多的企業,則仍將扮演綠葉的角色。
如果就此以為勝負已決的話,那就太迂腐了。行業內一個最具震撼性的流言正在迅速傳播:交通運輸部將斥資建設全國性公共服務信息平臺。此舉目的在于將包括“兩客一危”在內的全國重點運營車輛全部收入網中。
果真如此,這對客車企業希冀以車載智能系統建立未來商用車運營服務平臺的美妙幻想不啻于毀滅性打擊。
“凱撒的歸凱撒,上帝的歸上帝”,如果政府部門不安于室,把手伸得太長,垂涎尚在云中的巨大利益,豈不是會重演政企不分的亂局?一旦角色錯位,災難可能不遠。
“智能”或者“智慧”,很快成了客車企業的濫俗之詞。但是,似乎我們所眼見的一切仍不是終結。那些缺乏洞察、創造力枯竭的二三線企業仍在熱衷于追隨和模仿。
關鍵詞:物聯網 射頻識別技術(RFID) 航運物流 航運信息化
隨著世界制造中心逐漸向發展中國家轉移,針對業界廣泛存在的集裝箱運輸安全隱患,迫切需要一種智能化電子標簽系統,實時記錄集裝箱運輸中的箱、貨、流信息,借助全球網絡環境實現集裝箱物流的全程實時在線監控,以提高集裝箱物流的透明度、安全性和效率,提升整體服務水平。
1 物聯網在實際物流中的應用
物聯網是現代信息技術發展到一定階段后出現的一種聚合性應用與技術提升,將各種感知技術、現代網絡技術和人工智能與自動化技術聚合與集成應用,使人與物智慧對話,創造一個智慧的世界。物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。物聯網的特點是規模經濟性、范圍經濟性和網絡外部性,業務量越大、節點越多、服務范圍越廣,經濟效益就越顯著。
1.1物聯網的含義
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是Internet of Things(IOT)。物聯網被視為互聯網的應用擴展,應用創新是物聯網的發展的核心,以用戶體驗為核心的創新是物聯網發展的靈魂。由此,顧名思義,“物聯網就是物物相連的互聯網”。這有兩層意思:第一,物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。因此,物聯網的定義是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。首先,它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型傳感器,每個傳感器都是一個信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和信息格式不同。傳感器獲得的數據具有實時性,按一定的頻率周期性的采集環境信息,不斷更新數據。其次,它是一種建立在互聯網上的泛在網絡。物聯網技術的重要基礎和核心仍舊是互聯網,通過各種有線和無線網絡與互聯網融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去。
1.2物聯網的實際生活中的應用
物聯網指的是將無處不在的末端設備和設施,包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、樓控系統、家庭智能設施、視頻監控系統等、和“外在使能”的,如貼上RFID的各種資產、攜帶無線終端的個人與車輛等等“智能化物件或動物”或“智能塵埃”,通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網絡實現互聯互通(M2M)、應用大集成、以及基于云計算的營運等模式,提供安全可控乃至個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統計報表、決策支持、領導桌面等管理和服務功能,實現對“萬物”的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化。
物聯網在實際應用上的開展需要各行各業的參與,并且需要國家政府的主導以及相關法規政策上的扶助,物聯網的開展具有規模性、廣泛參與性、管理性、技術性、物的屬性等等特征,其中,技術上的問題是物聯網最為關鍵的問題;物聯網用途廣泛,遍及智能交通,如航運與港口碼頭等。
1.3 物聯網的本質和技術架構
物聯網技術被稱為是信息產業的第三次革命性創新。物聯網的本質概括起來主要體現在三個方面:一是互聯網特征,即對需要聯網的物一定要能夠實現互聯互通的互聯網絡;二是識別與通信特征,即納入物聯網的“物”一定要具備自動識別與物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即網絡系統應具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。
從技術架構上來看,物聯網可分為三層:感知層、網絡層和應用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成,包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID 標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經末梢,它是物聯網獲識別物體,采集信息的來源,其主要功能是識別物體,采集信息。網絡層由各種私有網絡、互聯網、有線和無線通信網、網絡管理系統和云計算平臺等組成,相當于人的神經中樞和大腦,負責傳遞和處理感知層獲取的信息。應用層是物聯網和用戶(包括人、組織和其他系統)的接口,它與行業需求結合,實現物聯網的智能應用。作為物聯網發展的排頭兵,射頻識別技術(簡稱 RFID)成為了市場最為關注的技術。RFID是能夠讓物品“開口說話”的一種技術。在“物聯網”的構想中,RFID標簽中存儲著規范而具有互用性的信息,通過無線數據通信網絡把它們自動采集到中央信息系統,實現物品(商品)的識別,進而通過開放性的計算機網絡實現信息交換和共享,實現對物品的“透明”管理。
2物聯網在航運物流產業的集裝箱對外貿易的發展
2.1航運物流集裝箱碼頭已經進入數字時代
航運物流集裝箱的快進快出,大大促進當地經濟發展,也迫使中國航運物流信息化的提速。航運物流集裝箱運輸過程中安全隱患時有發生,迫切需要一種智能化電子標簽系統,實時記錄集裝箱運輸中的箱、貨、流信息,借助全球網絡環境實現集裝箱物流的全程實時在線監控,以提高航運物流集裝箱物流的透明度、安全性和效率,提升整體航運物流服務水平。
而貨主可以通過集裝箱電子標簽系統在線服務平臺,實現電腦或手機實時查詢,用戶可以隨時了解已裝箱的貨物位置和安全情況,雙方同時計劃將向外貿企業、物流公司、銀行、保險、港口推廣此項業務。港口的信息化、智能化、自動化是上海建設國際航運中心的需要,更是未來的發展趨勢,雙方今后會共同做這方面的工作,促進集裝箱物流的透明度和效率進一步提高。實現貨物運輸的門到門服務,降低物流成本,實時掌握貨物運輸狀態,并且可以快速獲得提單,提高結匯速度和貿易資金周轉率;航運企業則可以實現運力的科學調配,拓展自己的服務網絡。
在航運物聯網構建方面具有較為突出的領域優勢、較好的研究基礎和很強的研究實力。并在VTS、AIS、公網三網融合通訊、海洋溢油監測、船舶航行狀態監控、航道環境、水深地貌動態監測、水下目標快速搜尋、智能船閘,以及交互式車載多媒體信息終端及服務平臺等領域關鍵技術研究和裝備研制方面取得了一批具有較好產業化前景的研究成果。但這些先進技術會被用來提高作業效率,降低航運物流成本。
集裝箱碼頭在信息技術方面投資,從最基本的航運物流無紙化辦公到整個作業線的實時管理,從無線通訊到光學字符識別、航運物流射頻技術、GPS定位技術,許多剛走出實驗室的新技術在航運物流集裝箱碼頭找到了用武之地。航運物流集裝箱碼頭的快猛發展催生了航運物流信息技術迅速轉化為生產力,中國航運物流集裝箱碼頭已經進入數字時代。
2.2航運物流產業布局調整、航運物流一體化加快步伐
航運物流一體化的前提是航運物流信息一體化,經濟發達促進航運物流交通發達,交通航運物流發達促進經濟發達,二者互為促進。航運物流集裝箱的快進快出,大大促進當地經濟發展,也迫使中國航運物流信息化的提速。航運物流集裝箱運輸過程中安全隱患時有發生,迫切需要一種智能化電子標簽系統,實時記錄集裝箱運輸中的箱、貨、流信息,借助全球網絡環境實現集裝箱物流的全程實時在線監控,以提高航運物流集裝箱物流的透明度、安全性和效率,提升整體航運物流服務水平。航運物流無人碼頭采用的信息技術包括 差分衛星定位技術DGPS ,防撞技術Anticollision 、自動糾偏技術Auto-steering等等。
2.3航運物流集裝箱碼頭加速信息化建設的動因
(1)全球航運物流集裝箱碼頭信息化趨勢
隨著世界經濟一體化和外貿經濟的迅速發展,集裝箱運輸逐漸成為當今航運的發展方向,集裝箱業務在港口業務中增長最快、利潤率最高。同時集裝箱裝卸、堆存業務日趨標準化,集裝箱業務正朝著類似流水線方向發展。在這種環境下, 集裝箱碼頭操作必然采用一切可以利用的信息技術提高碼頭的信息處理能力、提高裝卸效率、合理利用堆場。因此,全球集裝箱碼頭已經成為各種尖端信息技術的應用舞臺。集裝箱總量穩居世界第一的中國集裝箱碼頭作為整個世界航運界網絡的一個舉足輕重的環節對信息技術有著同樣的渴求。
(2)龐大數據處理量和追求航運物流效率驅動
大規模航運物流集裝箱碼頭處理的龐大數據量用傳統的手工或簡單的電算化程序已經無法及時處理,必須采用融合了優化算法和人工智能性質的實時交互式作業航運物流計算機管理系統,才能滿足大規模航運物流集裝箱碼頭的裝卸、堆存、收發箱及受理等各方面的要求。 因此, 新建集裝箱碼頭初期便確定采用什幺樣的信息系統, 并保證航運物流信息系統實施和碼頭建設同步進行。
(3)合資航運物流碼頭為引進技術提供渠道
航運物流集裝箱碼頭合資為引進先進信息技術打開方便之門。航運物流合資碼頭的合資方多為國際航運物流集裝箱碼頭和船公司巨頭, 他們積累了多年碼頭和船公司的管理經驗,容易為合資碼頭所接受,他們也積極將優秀的航運物流計算機管理系統引入合資公司。這些航運物流系統本身已經融合了世界先進航運物流集裝箱碼頭的先進航運物流管理理念和業務流程,是迅速提高中國航運物流集裝箱碼頭管理、實現與國際航運物流集裝箱碼頭接軌的推進器。
(4)爭做世界級航運物流集裝箱碼頭的雄心
中國航運物流集裝箱吞吐量雄居世界第一的霸主地位和密切的國際交流,決定了中國集裝箱碼頭經營者們已經揭開了國外碼頭的神秘面紗,已經走過了航運物流模仿階段, 在世界范圍內尋找并探索更先進的航運物流信息技術解決自己的新問題,力爭在航運物流信息技術上高出一籌,已初露世界航運物流集裝箱碼頭領頭羊的端倪。
3發展集裝箱RFID系統技術航運物聯網的必要性
3.1集裝箱RFID系統技術領先
作為物聯網發展的排頭兵,射頻識別技術(簡稱RFID)成為了市場最為關注的技術。RFID是能夠讓物品“開口說話”的一種技術。在物聯網的構想中,RFID標簽中存儲著規范而具有互用性的信息,通過無線數據通信網絡把它們自動采集到中央信息系統,實現物品(商品)的識別,進而通過開放性的計算機網絡實現信息交換和共享,實現對物品的“透明”管理。
標志著中國在物流和物聯網領域的技術走在了世界的前列,預示著在該領域國際標準的制定上將擁有更多的話語權,對推動我國現代服務業發展,提高物聯網和物流領域的技術進步,無疑會產生積極的作用。對整個世界集裝箱運輸貨物的安全性有所保證,實現了集裝箱物流的全程實時在線監控,提高了集裝箱物流的透明度,提升集裝箱物流的整體服務水平,滿足了各方的安全需求。
3.2發展航運物聯網路必要性
綜合航運物聯網各方面的情況看,中國航運物流業正處于一個十分重要的物聯網發展時期。眾所周知,物聯網的特點是規模經濟性、范圍經濟性和網絡外部性,業務量越大、節點越多、服務范圍越廣,經濟效益就越顯著。
面對中國航運物流業發展大勢,構建物聯網勢在必行。物聯網推廣應用要同時進行、互相促進,港口物聯網時代就在人們眼前,結合航運自身的特點,走好自己的航運路,發揮市場配置資源的作用,從滿足物流需求的實際出發,注重投資的經濟效益。通過口岸電子政務平臺和港航電子商務平臺保持一致,以實現數據共享,更好地為港口公用物流信息平臺服務。提高航運物流集裝箱碼頭效率的新的航運物流信息技術將落戶碼頭,航運物流集裝箱碼頭依靠信息技術產生的效益會越來越大,建立一個e航運物流系統,促進整個航運物流運輸行業的發展。
(1)航運物流信息化帶來管理現代化
隨著航運物流信息技術的廣泛使用,航運物流碼頭管理人員普遍認識到,如果航運物流管理到位,航運物流信息技術方面的投資效益將更加明顯。最簡單的例子如由于人員素質和培訓欠缺,很多計算機系統的功能用不上;職工仍習慣于紙面航運物流信息傳遞;有些完全可以根據系統指令執行的工作,卻任憑員工根據自己的習慣執行;同樣的航運物流系統,同樣的船,配載合理性卻大相徑庭,等等。因此,航運物流信息化需要經營管理的航運物流現代化和航運物流規范化。從長遠看,航運物流碼頭的硬件投資和航運物流信息投資都是有限的,需要航運物流碼頭經營者向資源管理要效益、向航運物流人員管理要潛力。
(2)航運物流自動計費管理
航運物流集裝箱涉及到很多收費點,包括――航運物流過路費、集裝箱相關費用、倉庫服務相關費用和其他費用。針對航運物流客戶的計費方式復雜多變,單純依靠人工計費比較費時和費力,并且容易出現差錯,借助航運物流自動計費管理系統,可以精確控制航運物流成本,實現航運物流費用明細化管理。
(3)口岸單位加強航運物流信息合作
航運物流集裝箱碼頭信息化順利發展需要有口岸環境的同步發展來支持。隨著航運物流EDI在航運界的普及,全球船公司和碼頭公司已經實現了航運物流信息共享,縮短了運輸周期。但碼頭公司和海關、檢驗檢疫、海事等口岸部門信息共享仍然欠缺。盡管每個口岸部門都有適合于本部門的航運物流計算機系統,但面向客戶的信息各有各的規范,沒有統一標準,影響了口岸航運物流信息處理效率,大大影響航運物流航運集裝箱貨物流轉速度。若能實現航運集裝箱船公司、航運集裝箱碼頭、海關、檢驗檢疫各單位之間的數據標準化和航運集裝箱信息共享,可以想象,即使在沒有新增投資情況下,整個口岸環境和碼頭效率將得到極大的改善。
(4)物聯網EDI在航運集裝箱應用將更加廣泛
目前,物聯網EDI標準作為聯合國與國際標準化組織聯合制定的國際標準正在為越來越多的國家所接受。隨著航運集裝箱物流業流通加快,貨代、船公司、碼頭、箱站等物聯網EDI使用內容將更全面、應用也將更加廣泛,逐漸輻射到航運集裝箱費收、結算等。EDI傳輸形式也正由點到點的專線模式發展為Internet模式,具體是指利用先進的國際互聯網、服務器等電子系統和電子航運集裝箱商業軟件運作的全部航運集裝箱商業活動,包括利用電子郵件提供的通信手段航運集裝箱在網上進行的交易。我國事實上已經成為全球最大和最重要的加工基地,航運物流業必然自覺或不自覺地進入全球物聯網體系,正在逐步覆蓋全球。
4物聯網信息技術在航運港口上的應用
2010年7月1日,國際標準化組織(IS0)了《IS0/PAS 18186:集裝箱一RFID貨運標簽系統》文件。這一國際規范的,標志著中國在物流和物聯網領域的技術走在了世界的前列,預示著在該領域國際標準的制定上將擁有更多的話語權,對推動我國現代服務業發展,提高物聯網和物流領域的技術進步,無疑會產生積極的作用。港口物流領域已在通向物聯網“理想”的道路上邁出了關鍵的一步。在船舶計劃、堆場計劃和現場指揮調度方面的強大功能,打造先進智能化港口目標,優化資源利用,提升操作效率,進而為用戶提供更穩定、高效和可信賴的服務。
4.1 物聯網RFID技術據推動航運物流進步
航運港口是國際物流的集散地,是國際海運的交通樞紐。航運港口的建設和安全保障,是體現出一個國家的經濟實力和國際競爭力的核心。但是,價格、速度、安全保障、高效率、高水平的服務一直是困擾港灣發展的要因。中國航運物流集裝箱碼頭的戰略目標之一就是以先進的航運物流信息技術提升市場競爭力,以航運物流信息化推動港口管理現代化,使航運物流港口組織運行更加高效、業務流程更加順暢、資源配置更加合理。集裝箱RFID系統可以實時記錄集裝箱運輸中的箱、貨、流信息,以及相關的安全信息,結合全球網絡環境實現集裝箱物流的全程實時在線監控,以提高集裝箱物流的安全性、透明度和效率,實現集裝箱運輸的重要變革,也就是實現集裝箱物流信息從被動告知到主動感知的變革。
4.2航運物流業全力推進信息化技術
IS0/PAS 1 8 1 86已經是準國際標準了,這是第一個在物聯網和物流領域由中國人提出并積極推動的國際標準。該國際標準能使集裝箱物流傘程更透明,可幫助貨主及時掌控運輸動向,降低物流成本,提高經濟效益;能使集裝箱物流各環節的安全更可控,并具有追溯性,從而防止貨物失竊,提高貨物的運輸質量;能有效增強政府對物流傘過程的監管,提高國家安全水平。實現集裝箱物流從過去的告知到感知的轉變,實現兩個港口之間的信息交互,現了從裝箱點到收貨人之間的全程在線的進化,實現了客戶被動從港口、船公司等處獲取信息到主動感知,實時掌控集裝箱物流信息的物聯網,這是非常有價值的。積極進行航運信息化技術創新、航運信息化管理創新、航運信息化業務創新、航運信息化體制機制創新等“四大航運信息化創新”,培育和提升核心競爭力。
(1)航運信息化技術創新與應用。預計隨著通信網絡、互聯網和廣播電視網絡的快速融合以及新興文化產業的快速發展,下一輪技術革命即將到來。屆時,信息網絡的大發展將使物流網絡出現脫胎換骨的變化,物流將更加便捷高效。因此,航運物流企業必須順應信息技術發展趨勢,在不斷提高技術裝備水平、加強節點建設的同時應高度重視物流信息網絡建設,加快建立健全的物流信息化平臺,以信息化帶動物流網絡化。
(2)航運信息化管理創新。物流服務的實質是為客戶提供時間價值和空間價值,即根據客戶要求“準時送達”。從全社會的角度看,物流企業的專業化活動可以大大提高物流設施的利用率,降低和節約物流費用。隨著物流網絡的發展,對航運信息化業務流程的管理提出了更高、更新的要求,尤其是在經濟全球化、物流業務國際化條件下,航運物流企業需要不斷進行航運信息化管理創新,在精細、專業、特色、高效、新穎等方面下功夫,加強供應鏈管理、航運信息化網絡管理;努力加強航運信息化成本費用控制,不斷提高經濟效益。
(3)航運信息化業務創新。大部分物流服務屬于生產,隨著物流網絡的擴大,越來越多的物流業務屬于生活服務。物流服務內容、服務對象、服務方式均出現多元化的趨勢,這就要求航運物流企業根據市場需求、根據客戶要求,努力進行業務創新,在完善技術裝備和物流網絡的基礎上,不斷開發新的業務品種,進行品牌建設,以質優價廉和多種多樣的服務品種贏得客戶、贏得航運市場。
(4)航運信息化體制機制創新。與國際一流物流企業相比,中國航運物流企業在體制機制方面仍存在諸多不足。在當前的全球經濟調整和轉折時期,中國航運物流企業應努力向世界一流航運物流企業為標桿,認真尋找差距,加快航運信息化管理體制和航運信息化經營機制變革步伐,建立現代航運信息化企業制度,建立科學的航運信息化公司體制,從全網絡、全業務運營的角度梳理航運信息化管理流程,實現航運信息化集約化一體化運作。
5展望物聯網在未來航過物流中的發展
航運物流方面,航運物流集裝箱或大型貨物的在線跟蹤監控可能是物聯網發展的主要方向;港口物流方面,港口物流收費系統、港口物流貨物在線調度、港口物流貨物陸路RFID系統等是今后物聯網大展拳腳的領域。航運物流集裝箱碼頭以先進的航運物流信息技術提升市場競爭力,以航運物流信息化推動港口管理現代化,使航運物流港口組織運行更加高效、業務流程更加順暢、資源配置更加合理。實現了航運物流裝卸過程的無人化,實現了集裝箱物流的全程實時在線監控,提高了集裝箱物流的透明度,滿足了各方的安全需求。使生產、外貿企業還是國外的貨代、采購商都可以通過金牌訂艙即時了解各地運價與船期,更準確地安排運輸、生產以及核算成本,形成極具效率的科學體系,可以降低物資流通環節成本5%-30%,大大提升產業核心競爭力,為企業提供巨大利潤空間。
參考文獻
1.《IS0/PAS 18186:集裝箱一RFID貨運標簽系統》文件 2010年