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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);關(guān)鍵技術(shù);智能化
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IOT)被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的信息技術(shù)革命的第三次浪潮。顧名思義,物聯(lián)網(wǎng)是可以實(shí)現(xiàn)物物相連的新型網(wǎng)絡(luò),是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,將“物”加入到信息系統(tǒng),將RFDI、無線傳感技術(shù)等應(yīng)用于“物”的感知、監(jiān)控、管理的技術(shù)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)利用各種感知技術(shù)及信息傳感設(shè)備,如射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)、紅外感應(yīng)技術(shù)、激光掃描器、全球定位系統(tǒng)等對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的物品進(jìn)行智能感知和識(shí)別,將采集的信息通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效的信息交換和通信,從而將“物”加入到網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中,將人與人之間的溝通和交流拓展到人與物及物與物之間,即物聯(lián)網(wǎng)將其用戶端拓展和延伸到了任何物和物之間。物聯(lián)網(wǎng)的基本特征有物聯(lián)化、智能化、互聯(lián)化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、感知化。
1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)早在1995年就被比爾蓋茨提出。1999年,麻省理工學(xué)院給出了他們的物聯(lián)網(wǎng)的定義:物聯(lián)網(wǎng)就是將所有物品通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理的網(wǎng)絡(luò)。2005年ITU在其名為“物的互聯(lián)網(wǎng)”的年終報(bào)告中以新的通信維度來定義物聯(lián)網(wǎng),并預(yù)見物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)如傳感器技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、嵌入式技術(shù)等將得到更加廣泛的應(yīng)用?;趯?duì)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵的研究,即通過傳感器感知“物”的狀態(tài),我國(guó)中科院認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是感知網(wǎng)。目前,韓國(guó)、日本均提出了本國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略,美國(guó)更是將物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟(jì)的有力武器,我國(guó)也高度重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用?,F(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生活的各個(gè)方面,如智能家居、智能交通、智能圖書館、產(chǎn)品溯源等,給人們的生活帶來了翻天覆地的變化。
2物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。
(1)感知層。
感知層主要完成大規(guī)模、分布式的信息感知與信息采集。通過各種類型的傳感器感知設(shè)備,提取設(shè)備的屬性、狀態(tài)及行為態(tài)勢(shì)等有用信息,從而感知、識(shí)別目標(biāo)。并將信息提供給網(wǎng)絡(luò)層的其他設(shè)備以實(shí)現(xiàn)交流互通及資源共享。RFID標(biāo)簽和讀寫器、全球定位系統(tǒng)、各種傳感器和M2M終端、攝像頭等是感知層的重要組成部分。
(2)網(wǎng)絡(luò)層。
網(wǎng)絡(luò)層是由互聯(lián)網(wǎng)與各種通信網(wǎng)絡(luò)(電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)及其他專業(yè)網(wǎng)絡(luò))等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施組成的融合網(wǎng)絡(luò)。主要負(fù)責(zé)接入、傳送和管控來自感知層的信息,完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層與感知層之間的數(shù)據(jù)傳輸、信息通信。
(3)應(yīng)用層。
應(yīng)用層主要是行業(yè)專業(yè)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,為行業(yè)的智能化應(yīng)用提供實(shí)用的解決方案,由支持物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)行的各行各業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)組成,為用戶實(shí)現(xiàn)使用物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用接口,為各種終端及用戶設(shè)備提供應(yīng)用服務(wù)。
3物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)
3.1RFID
RFID(radio frequency identification,射頻識(shí)別)是一種可工作于各種環(huán)境、無須人工干預(yù)的非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取對(duì)象的各種數(shù)據(jù)。RFID可實(shí)現(xiàn)多個(gè)標(biāo)簽的同時(shí)識(shí)別,并能對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行識(shí)別。RFID由標(biāo)簽、閱讀器和天線3個(gè)部分組成。其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有ISO/IEC10536,IS0/IEC 14443,IS0/IEC15693和ISO/IEC18000。應(yīng)用最多的是ISO/IEC 14443和ISO/IEC15693。RFID具有識(shí)別穿透能力強(qiáng)、無線無源、安全防偽等特點(diǎn),RFID技術(shù)與通訊、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)全-球范圍內(nèi)物體的自動(dòng)識(shí)別、定位、監(jiān)控、追蹤,因而成為物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
3.2無線傳感網(wǎng)技術(shù)
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN,Wireless Sensor Network)是高效、高穩(wěn)定性的自組織的無線網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng),具有分布式信息采集、信息傳輸和處理技術(shù)。無線傳感器網(wǎng)內(nèi)部署了大量的傳感器節(jié)點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)正是通過遍布在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的無數(shù)傳感器及由它們通過自組織方式形成的無線傳感網(wǎng)絡(luò),監(jiān)測(cè)光、聲音、溫度、壓力、運(yùn)動(dòng)等數(shù)據(jù)以感知物體的。傳感器各節(jié)點(diǎn)相互協(xié)作,實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)任意時(shí)間及地點(diǎn)的信息進(jìn)行感知、數(shù)據(jù)采集和分析處理,并通過網(wǎng)關(guān)連接到公用Internet網(wǎng)絡(luò),將信息給監(jiān)測(cè)者。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)主要有WLAN技術(shù)、UWB技術(shù)、Zigbee技術(shù)、RFID等。
3.3云計(jì)算技術(shù)
云計(jì)算是利用遠(yuǎn)程服務(wù)器或非本地的服務(wù)器的分布式計(jì)算機(jī)為網(wǎng)絡(luò)用戶提供計(jì)算、存儲(chǔ)、軟硬件等服務(wù),具有大規(guī)模的并行計(jì)算能力和彈性增長(zhǎng)的存儲(chǔ)資源。云計(jì)算將海量數(shù)據(jù)的計(jì)算程序通過網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)拆分成無數(shù)小的子程序,再交由多部服務(wù)器同時(shí)完成,因而能夠在數(shù)秒之內(nèi)發(fā)揮與超級(jí)計(jì)算機(jī)同樣的強(qiáng)大效能,處理數(shù)以千萬計(jì)甚至億計(jì)的信息。物聯(lián)網(wǎng)中的傳感設(shè)備時(shí)刻在采集海量數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算、處理,需要云計(jì)算能夠?qū)崿F(xiàn)海量數(shù)據(jù)處理需求的計(jì)算模型來支撐。為使用戶有效使用數(shù)據(jù),云計(jì)算通過靈活、協(xié)同、安全的資源共享將信息孤島構(gòu)造成一個(gè)大規(guī)模的、異構(gòu)的資源池,從而為海量數(shù)據(jù)的高效利用提供支撐。
4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
4.1智能家居
智能家居是指為提高居住的舒適性、安全性和便利性,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的智能控制技術(shù)應(yīng)用于家庭的各種設(shè)備及家電的控制與管理,實(shí)現(xiàn)家居功能全智能自動(dòng)化。目前已實(shí)現(xiàn)的功能包括自動(dòng)燈光控制系統(tǒng)、安防控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)家電控制系統(tǒng)等。
4.2智能圖書館
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展,RFID(射頻識(shí)別技術(shù))被廣泛應(yīng)用于新加坡、印度、等10多個(gè)國(guó)家的智能圖書館管理系統(tǒng)。為圖書管理及用戶服務(wù)的發(fā)展提供了新的契機(jī)。在圖書管理方面,實(shí)現(xiàn)了圖書溯源,保證圖書質(zhì)量。在新書上架及圖書典藏時(shí),更易于對(duì)圖書進(jìn)行感知和定位。為用戶提供智能身份識(shí)別、智能圖書定位、智能圖書導(dǎo)讀等個(gè)性化服務(wù)。近年來更是與高校學(xué)科建設(shè)相結(jié)合,為高校的科研提供學(xué)科服務(wù)。
4.3食品溯源
隨著人們生活水平的提高,食品健康問題成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),建立食品可追溯系統(tǒng)成為人們的迫切需求,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特別是RFID技術(shù)的發(fā)展使其成為可能。利用RFID標(biāo)簽采集食品從養(yǎng)殖場(chǎng)到屠宰場(chǎng)最后到銷售環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù),通過網(wǎng)絡(luò)上傳至中央服務(wù)器,以供消費(fèi)者查詢驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)從農(nóng)場(chǎng)到餐桌的信息透明,從而保證食品安全,增強(qiáng)消費(fèi)者的信心。
4.4智能交通
智能交通系統(tǒng)主要是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的RFID技術(shù)、智能感知技術(shù)、無線通信技術(shù)應(yīng)用于城市交通管理。通過對(duì)車輛、天氣、路況、交通事故的實(shí)時(shí)感知與監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)智能交通監(jiān)控、智能交通管理(實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)交通情況)、智能停車管理及不停車收費(fèi)系統(tǒng)等。為解決城市交通擁堵問題提供新的解決方案。
國(guó)外交通運(yùn)輸社會(huì)服務(wù)能力的發(fā)展特點(diǎn)
1.管理政策及相關(guān)法規(guī)的構(gòu)筑美國(guó)20世紀(jì)70年代以來已逐步放松以至取消有關(guān)運(yùn)輸行業(yè)經(jīng)濟(jì)管制的一系列法律法規(guī)和政策,1991年通過了《多式聯(lián)運(yùn)與運(yùn)輸效率法》、2001年又公布了《2050年展望:國(guó)家一體化運(yùn)輸系統(tǒng)政策報(bào)告》等。同時(shí),美國(guó)高度重視法律法規(guī)和政策的執(zhí)行,聯(lián)邦政府與州政府分工明確,花大力氣嚴(yán)格監(jiān)管各種運(yùn)輸方式的運(yùn)營(yíng)安全和環(huán)境保護(hù)。德國(guó)為了減少以及補(bǔ)償公路建設(shè)對(duì)環(huán)境造成的巨大而持續(xù)的影響,頒布《在聯(lián)邦長(zhǎng)途公路建筑中顧及到自然保護(hù)以及風(fēng)景區(qū)保護(hù)的說明》、《公路規(guī)劃中環(huán)境協(xié)調(diào)性研究的說明》(簡(jiǎn)稱MUVS)和《公路設(shè)備準(zhǔn)則:風(fēng)景區(qū)保護(hù)部分(RAS—LR)》等法規(guī),從法律和政策上強(qiáng)化了環(huán)境保護(hù)意識(shí)。新加坡制定了一系列控制車輛氣體排放的措施,包括制定氣體排放標(biāo)準(zhǔn)以及燃油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車維修保養(yǎng),舊車強(qiáng)制檢查制度等。1999年《新加坡環(huán)境污染控制條例》(車輛排放)了在用的和在國(guó)外登記過的以及1999年7月1日及以后登記的機(jī)動(dòng)車(含柴油機(jī)、汽車、踏板車、摩托車等)的排放標(biāo)準(zhǔn),禁止任何車輛在行駛過程中排放可見氣體或煙霧。在1999年3月1日頒布的燃油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中,環(huán)境部將柴油機(jī)中的硫含量標(biāo)準(zhǔn)從0.3%下調(diào)到0.05%;1999年7月,不再允許使用含鉛汽油。此外,許多發(fā)達(dá)國(guó)家還通過制定嚴(yán)格的交通違章行為處罰措施來避免和降低道路交通傷害。表1列出了交通發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)交通違章的處罰措施。圖1所示為美國(guó)、日本、德國(guó)和法國(guó)2000~2010年道路交通死亡人數(shù)變化情況,從圖中可以看出,道路交通事故死亡人數(shù)呈持續(xù)下降趨勢(shì)。這是眾多因素綜合作用的結(jié)果,其中采用和執(zhí)行關(guān)于酒后駕車、超速駕駛及安全帶的法規(guī)是其中一個(gè)重要的原因。2.智能交通系統(tǒng)智能化交通系統(tǒng)(IntelligentTransportationSys-tem,簡(jiǎn)稱“ITS”)被視為解決交通事故數(shù)量增加、道路交通擁擠及污染環(huán)境等社會(huì)問題的主要途徑。目前世界上形成了美國(guó)、日本、歐盟三大ITS研究開發(fā)基地,在智能化交通系統(tǒng)方面的開發(fā)與應(yīng)用已取得重要進(jìn)展。美國(guó)智能交通體系見表2。日本于1994年成立的“日本道路、交通、車輛智能推進(jìn)協(xié)會(huì)”先后為日本智能化交通建設(shè)做了大量的工作。其中1996年制定的《日本ITS框架體系》對(duì)交通車輛導(dǎo)航系統(tǒng)、自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、安全駕駛系統(tǒng)、交通組織優(yōu)化系統(tǒng)、公共交通信息系統(tǒng)、行人輔助系統(tǒng)等在內(nèi)的9個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)做了詳細(xì)的規(guī)劃。新交通管理系統(tǒng)已經(jīng)在日本實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng),這些系統(tǒng)已經(jīng)在日本交通管理中起到了重要的作用。在日本全國(guó)47個(gè)都、道、府、縣都設(shè)有交通控制中心,實(shí)現(xiàn)了對(duì)所有道路交叉路口的監(jiān)控和信息自動(dòng)處理,使道路管理者和使用者方便地獲得所需的交通信息,幫助駕駛員選擇行動(dòng)路線,疏散交通流量,避免交通堵塞,將整個(gè)交通狀況向理想的狀態(tài)引導(dǎo),使交通更加順暢和安全。3.綠色交通目前我國(guó)對(duì)交通污染治理不到位所帶來的環(huán)境問題不斷凸顯。相較之下發(fā)達(dá)國(guó)家美國(guó)、日本等在環(huán)境保護(hù)及對(duì)污染治理方面成效顯著。20世紀(jì)90年代以后,美國(guó)交通政策全面向綠色交通轉(zhuǎn)型。相繼出臺(tái)了《清潔空氣法1990(修正案)》、《聯(lián)運(yùn)地面交通效率法案1991》(簡(jiǎn)稱ISTEA)及其后續(xù)法案《21世紀(jì)交通公平法案》(簡(jiǎn)稱TEA-21)以及《安全、負(fù)責(zé)任的、靈活的、有效率的交通平等法案2005》(簡(jiǎn)稱SAFETEA-LU),以此來實(shí)現(xiàn)交通與資源、交通與區(qū)域、交通與社會(huì)以及交通與環(huán)境的和諧。以美國(guó)波特蘭市為例。波特蘭市是美國(guó)發(fā)展綠色交通模式的典范,其取得的成效是顯著的。當(dāng)美國(guó)其他城市的人均車輛里程在增加的時(shí)候,波特蘭市的人均車輛里程卻從1996年開始減少。波特蘭人相較于美國(guó)其他城市的人,平均每天少駕車6.4km,每年節(jié)省11億美元的直接成本(如汽油)和15億美元的時(shí)間成本。該發(fā)展模式為波特蘭市建立良好的城市形象奠定了基礎(chǔ)。德國(guó)為了避免、減少公路建設(shè)對(duì)環(huán)境造成的影響,除了出臺(tái)嚴(yán)厲的政策法規(guī)以外,還采用高額稅收政策促使國(guó)內(nèi)部分低收入的小汽車使用者開始乘坐公共汽車,或者轉(zhuǎn)向非機(jī)動(dòng)交通方式。政府還根據(jù)機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量每年征收機(jī)動(dòng)車的檢測(cè)費(fèi),向汽車擁有者征收道路建設(shè)、養(yǎng)護(hù)、管理等費(fèi)用。此外,德國(guó)政府積極改造機(jī)動(dòng)車的燃料推動(dòng)系統(tǒng),引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù),大力推廣電動(dòng)機(jī)車和氫燃料汽車,通過對(duì)排放有害物質(zhì)少的車輛實(shí)行稅收優(yōu)惠政策,減輕交通運(yùn)輸對(duì)環(huán)境和人類健康的損害。4.緊急救援系統(tǒng)德國(guó)是最有代表性的國(guó)家之一,在德國(guó),2/3以上的國(guó)民受過急救培訓(xùn),機(jī)動(dòng)車駕駛員都必須取得由當(dāng)?shù)丶t十字會(huì)組織的至少8小時(shí)的急救知識(shí)培訓(xùn)證書,掌握在交通事故現(xiàn)場(chǎng)對(duì)受傷人員的初步救護(hù)技能(見圖2)。受傷人員一般都能獲得及時(shí)的急救服務(wù)。美國(guó)在交通事故緊急救援方面也有較為成熟的方法和經(jīng)驗(yàn),表3所示為發(fā)生事故后緊急救援系統(tǒng)的平均反映時(shí)間。
國(guó)外經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)提升交通運(yùn)輸社會(huì)服務(wù)能力的啟示
1.交通運(yùn)輸行業(yè)社會(huì)服務(wù)能力的服務(wù)水平與各要素同步完善才能促進(jìn)交通運(yùn)輸行業(yè)社會(huì)服務(wù)能力水平的提高從發(fā)達(dá)國(guó)家交通運(yùn)輸行業(yè)社會(huì)服務(wù)能力的發(fā)展歷程可以看出,交通運(yùn)輸行業(yè)社會(huì)服務(wù)能力水平的提高是與多方面因素相關(guān)的。發(fā)達(dá)國(guó)家交通運(yùn)輸行業(yè)社會(huì)服務(wù)能力不斷提高的過程伴隨著公路基礎(chǔ)設(shè)施從注重建設(shè)數(shù)量的粗放式發(fā)展向注重公平、安全、可靠、節(jié)約、環(huán)保的集約型發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變歷程,是伴隨著運(yùn)輸服務(wù)從提供簡(jiǎn)單的客貨位移服務(wù)至提供更加人性化、科技化、物流化的客貨運(yùn)輸服務(wù)轉(zhuǎn)變的歷程,是伴隨著公路交通運(yùn)輸行業(yè)管理從對(duì)公路運(yùn)輸業(yè)的放任發(fā)展至對(duì)運(yùn)輸市場(chǎng)嚴(yán)格管制,再回歸至市場(chǎng)開放和質(zhì)量管制相結(jié)合的轉(zhuǎn)變歷程?;A(chǔ)設(shè)施是前提,運(yùn)輸服務(wù)是關(guān)鍵,行業(yè)管理是保障,幾方面均不斷完善才能促進(jìn)交通運(yùn)輸行業(yè)社會(huì)服務(wù)能力水平的提高。2.交通運(yùn)輸行業(yè)社會(huì)服務(wù)能力的目標(biāo)具有多重性,需統(tǒng)籌兼顧發(fā)達(dá)國(guó)家提高交通運(yùn)輸行業(yè)社會(huì)服務(wù)能力水平的目標(biāo)具有多重性。美國(guó)運(yùn)輸部制定的新千年交通戰(zhàn)略規(guī)劃曾提出,美國(guó)交通運(yùn)輸?shù)氖姑恰氨WC運(yùn)輸安全,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,提高美國(guó)人民的生活質(zhì)量”,具體目標(biāo)包括“安全、機(jī)動(dòng)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易、保護(hù)環(huán)境和提高生活質(zhì)量”。安全是美國(guó)公路交通發(fā)展的首要戰(zhàn)略目標(biāo),美國(guó)運(yùn)輸部用于該項(xiàng)的投資逐年快速增長(zhǎng);提高機(jī)動(dòng)能力是美國(guó)公路交通發(fā)展的前提,包括繼續(xù)改善基礎(chǔ)設(shè)施條件、推進(jìn)智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用等;促進(jìn)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易為美國(guó)公路交通發(fā)展的根本動(dòng)力,包括進(jìn)一步降低運(yùn)輸環(huán)節(jié)的延誤、損失和成本;維護(hù)環(huán)境和提高生活質(zhì)量是美國(guó)公路交通發(fā)展的責(zé)任,包括進(jìn)一步控制汽車尾氣排放以及噪聲污染等。英國(guó)在世紀(jì)之交制定的交通發(fā)展白皮書也提出,公路交通發(fā)展的目標(biāo)是提供更好的人居環(huán)境,具體包括“提供更好的公共交通、實(shí)行更好的環(huán)境保護(hù)、公路運(yùn)輸更加安全、貨物運(yùn)輸更加便利、為用戶提供多樣化的選擇”。雖然各國(guó)提出的公路交通發(fā)展具體目標(biāo)不盡相同,但歸納總結(jié)不外乎以下三個(gè)方面,即服務(wù)于人們更好的出行,服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展,促進(jìn)社會(huì)不斷進(jìn)步。3.不同社會(huì)發(fā)展階段對(duì)交通運(yùn)輸行業(yè)社會(huì)服務(wù)能力的需求不盡相同發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)的100年間,基本經(jīng)歷了工業(yè)化中前期、工業(yè)化后期以及后工業(yè)化幾個(gè)不同的發(fā)展階段,運(yùn)輸需求特征和公路交通發(fā)展重點(diǎn)也各不相同。在第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)之前,各發(fā)達(dá)國(guó)家普遍處于工業(yè)化中前期階段,交通運(yùn)輸主要是數(shù)量的需求,因此鐵路、水運(yùn)發(fā)展較快,公路仍處于緩慢發(fā)展階段,公路交通的發(fā)展重點(diǎn)是解決路網(wǎng)以及運(yùn)輸服務(wù)的基本覆蓋問題。二戰(zhàn)結(jié)束后至20世紀(jì)70年代末,各國(guó)普遍處于工業(yè)化后期階段,運(yùn)輸服務(wù)需求更加多樣化,服務(wù)品質(zhì)需求不斷提升,公路交通的發(fā)展重點(diǎn)是加快建設(shè),解決公路基礎(chǔ)設(shè)施的瓶頸制約,這一階段基礎(chǔ)設(shè)施的覆蓋廣度、深度以及技術(shù)水平都得到了很大程度的提升。20世紀(jì)80年代后,隨著經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)一步提高以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,各發(fā)達(dá)國(guó)家普遍進(jìn)入后工業(yè)化時(shí)代,運(yùn)輸量增長(zhǎng)緩慢,但運(yùn)輸服務(wù)品質(zhì)需求進(jìn)一步提升,在已形成的較為完善的公路網(wǎng)基礎(chǔ)上,公路交通發(fā)展的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移至提供更加優(yōu)質(zhì)的運(yùn)輸服務(wù),更加注重公路運(yùn)輸系統(tǒng)的節(jié)約、環(huán)保,促進(jìn)公路交通與自然、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。從發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展歷程可以看出,雖然交通運(yùn)輸行業(yè)社會(huì)服務(wù)能力的改善促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高,但同時(shí),因?yàn)椴煌纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段對(duì)交通運(yùn)輸行業(yè)社會(huì)服務(wù)能力的需求內(nèi)容傾向性有所不同,在資金、資源約束的情況下,公路交通的發(fā)展重點(diǎn)也需要合理確定,有所區(qū)別,以實(shí)現(xiàn)資金、資源利用效益的最大化。
(延安大學(xué) 西安創(chuàng)新學(xué)院,陜西 西安 710100)
摘 要:在信息技術(shù)的推動(dòng)下,高新科技不斷的滲透到人類的生產(chǎn)生活中,對(duì)人類的衣、食、住、行等方面都產(chǎn)生了極大的影響,同時(shí)對(duì)于一些復(fù)雜的工程問題的研究也越來越依賴信息技術(shù).本文圍繞目前土木工程信息技術(shù)發(fā)展的形勢(shì)展開分析,并深入探討了土木工程信息技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì).
關(guān)鍵詞 :土木工程;信息技術(shù);發(fā)展
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673-260X(2015)02-0045-02
最近幾年,信息技術(shù)的發(fā)展越來越快,并且已經(jīng)在土木工程中的每個(gè)領(lǐng)域都有所涉及,其中包括科研、勘測(cè)、設(shè)計(jì)、動(dòng)工和建筑經(jīng)管等多個(gè)方面.過去傳統(tǒng)的數(shù)值方法引發(fā)了土木工程中的彈塑性力學(xué)與材料的非線性等相關(guān)知識(shí)的研究,而信息技術(shù)的引入使得土木工程當(dāng)中數(shù)據(jù)搜集、存儲(chǔ)、處理和使用等過程得到了快速高效發(fā)展.土木工程信息技術(shù)的快速進(jìn)步使得土木工程中信息處理能力得到提升,促進(jìn)了土木工程學(xué)科的研究?jī)?nèi)容與研究方法的更新,進(jìn)而推動(dòng)了土木工程向新的技術(shù)水平提升.本文就信息技術(shù)在土木工程中的使用過程展開分析,討論了土木工程信息技術(shù)的未來發(fā)展形勢(shì).
1 目前土木工程信息技術(shù)方面存在的不足
1.1 土木工程信息技術(shù)在結(jié)構(gòu)工程方面存在的不足
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)是結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的基礎(chǔ),目前這些方面的研究依舊處于試驗(yàn)階段.近些年,國(guó)內(nèi)外的研究人員都對(duì)傳感器技術(shù)、損傷檢測(cè)、模式識(shí)別、數(shù)據(jù)處理等方面研究付諸了很多的努力,然而研究成果的實(shí)際應(yīng)用性卻很差.目前所使用的實(shí)際橋梁的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都隸屬于單一監(jiān)測(cè)系統(tǒng),也就是說監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中沒有可以對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行反映的綜合評(píng)估機(jī)制.除此之外,現(xiàn)行的橋梁經(jīng)管系統(tǒng)當(dāng)中,結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)估方式的主觀性非常強(qiáng),對(duì)于檢測(cè)人員的專業(yè)素質(zhì)有很強(qiáng)的依賴性,這樣對(duì)于結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的客觀評(píng)價(jià)就很難給出.
1.2 土木工程信息技術(shù)在巖土工程方面存在的不足
在中國(guó)只有個(gè)別大城市的地質(zhì)勘察機(jī)構(gòu)選用地理信息系統(tǒng)技術(shù)確立地質(zhì)勘察信息系統(tǒng),同時(shí)這些數(shù)據(jù)庫(kù)普遍存在一些不足,如內(nèi)容不齊全、存儲(chǔ)功能不完善等.除此之外,巖土工程信息系統(tǒng)中的專家數(shù)據(jù)庫(kù)也存在很多的不足,比如集成化程度低,推理機(jī)制匱乏,同時(shí)中國(guó)對(duì)這方面的研究比較滯后,這樣就制約了其在巖土工程領(lǐng)域的大規(guī)模使用.當(dāng)前,數(shù)字化數(shù)據(jù)收集方法主要是源于傳感器和服務(wù)終端的形式而構(gòu)成的,通常使用有線通訊,此種收集方法更適用于小范圍數(shù)據(jù)采集工作,在大規(guī)模數(shù)據(jù)采集工作中此種方法存在許多不足.此外,由于不同的地理情況、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、建設(shè)能力、開發(fā)形勢(shì)等因素,國(guó)外軟件想要引入到國(guó)內(nèi)使用就會(huì)有很大的難度.
1.3 土木工程信息技術(shù)在交通工程方面存在的不足
中國(guó)的智能交通發(fā)展目前依舊停留在基礎(chǔ)建設(shè)階段.突出體現(xiàn)在以下幾方面:第一,中國(guó)智能交通領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)使用廣泛性不足;第二,中國(guó)智能交通側(cè)重于智能化經(jīng)管,智能化服務(wù)發(fā)展力度不夠,人-車-路不能有效的協(xié)調(diào)發(fā)展、安全體系建設(shè)依舊處于試驗(yàn)階段、可持續(xù)發(fā)展等工作也停留在最初的發(fā)展階段.最近幾年,信息技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了智能交通系統(tǒng)的快速發(fā)展,但是,針對(duì)交通信息處理系統(tǒng)方面的研究依舊存在許多的不足.今后智能交通系統(tǒng)的使用還要把動(dòng)態(tài)信息服務(wù)和誘導(dǎo)作為其核心內(nèi)容,如此就可以為人們提供準(zhǔn)確的信息,可以更好的輔助人們做出出行決策.由于信息設(shè)備和服務(wù)方法的不斷進(jìn)步,高速公路網(wǎng)日趨完善,運(yùn)營(yíng)安全經(jīng)管系統(tǒng)也不斷的向智能化發(fā)展.
1.4 土木工程信息技術(shù)在建筑動(dòng)工經(jīng)管方面存在的不足
中國(guó)建筑企業(yè)信息化整體發(fā)展水平還很落后,信息化建設(shè)的合理規(guī)劃方面存在很大的不足;對(duì)于信息資源的開發(fā)與使用依舊處于初級(jí)階段,這樣要想實(shí)現(xiàn)動(dòng)工總承包企業(yè)內(nèi)外資源的合理優(yōu)化配置就會(huì)很難.建筑工程經(jīng)管信息系統(tǒng)目前正在試驗(yàn)階段,應(yīng)用的環(huán)境比較封閉,中國(guó)工程項(xiàng)目經(jīng)管信息系統(tǒng)主要是根據(jù)工程項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、動(dòng)工、運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)實(shí)施開發(fā)的階段性產(chǎn)物,項(xiàng)目各個(gè)環(huán)節(jié)的信息和項(xiàng)目各個(gè)經(jīng)管程序信息之間要想達(dá)到數(shù)據(jù)交流與共享的目的就會(huì)很難,項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人和政府之間進(jìn)行信息交流同樣也存在很大的障礙,這樣內(nèi)外信息的溝通就會(huì)不流暢,使數(shù)據(jù)搜集、存儲(chǔ)等工作出現(xiàn)重復(fù),這就勢(shì)必引發(fā)人力物力的浪費(fèi).
2 土木工程信息技術(shù)的發(fā)展歷程與未來方向
土木工程信息技術(shù)綜合了現(xiàn)代工程科學(xué)、商業(yè)經(jīng)管和企業(yè)經(jīng)管等許多內(nèi)容,具有極強(qiáng)的綜合性和復(fù)雜性.由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速進(jìn)步,土木工程信息技術(shù)的集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展趨勢(shì)也越來越明顯.針對(duì)將來土木工程信息技術(shù)的發(fā)展我們可從以下幾點(diǎn)著手分析:
2.1 嵌入式系統(tǒng)在土木工程中的使用
隨著計(jì)算技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的普及,嵌入式計(jì)算機(jī)逐漸占據(jù)了市場(chǎng),計(jì)算機(jī)中的嵌入式系統(tǒng)是圍繞著應(yīng)用展開的,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為源泉,軟件硬件可以隨意的裁剪,此系統(tǒng)的適用范圍是那些功能、可靠性、成本、體積、功耗要求比較嚴(yán)苛的特殊計(jì)算機(jī)系統(tǒng).
嵌入式系統(tǒng)的重要部分是里面的芯片,土木工程信息技術(shù)主要是針對(duì)土木工程應(yīng)用的軟件進(jìn)行開發(fā),嵌入式軟件是土木工程專門知識(shí)軟件的體現(xiàn)形式,是嵌入式系統(tǒng)的中心,同時(shí)更是土木工程信息技術(shù)的重要研究對(duì)象.
2.2 土木工程數(shù)據(jù)庫(kù)及其經(jīng)管系統(tǒng)
在信息化的推動(dòng)下,互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫(kù)和經(jīng)管系統(tǒng)的研究對(duì)土木工程有著重要的影響.數(shù)據(jù)庫(kù)和經(jīng)管系統(tǒng)主要是對(duì)抽象數(shù)據(jù)模型進(jìn)行定義、分布式實(shí)施總結(jié),虛擬環(huán)境下可以為多用戶提供I/O狀態(tài)的數(shù)據(jù)經(jīng)管,使得儲(chǔ)存與查詢級(jí)別更高,對(duì)訪問權(quán)限和數(shù)據(jù)所有權(quán)進(jìn)行有效的經(jīng)管,對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施校驗(yàn)等.
2.3 土木工程中最新的計(jì)算機(jī)輔助工程系統(tǒng)的使用
計(jì)算機(jī)輔助工程(Computer Aided Engineering)簡(jiǎn)稱CAE,主要是使用計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜工程與產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能進(jìn)行分析,對(duì)結(jié)構(gòu)性能實(shí)施合理優(yōu)化等等.此項(xiàng)技術(shù)發(fā)展到目前階段,在功能方面有了很大的進(jìn)步.在互聯(lián)網(wǎng)的大環(huán)境的影響下,對(duì)土木工程材料的分析、建筑結(jié)構(gòu)的仿真和總體布局的設(shè)計(jì),都離不開計(jì)算機(jī)輔助工程的支持,與此同時(shí)對(duì)其集成化的要求也有了顯著的提高,要求其突出專業(yè)化、集成化的特點(diǎn).
2.4 三維交互技術(shù)和虛擬技術(shù)在土木工程中的使用
如圖是土木工程三維交互技術(shù)發(fā)展下的產(chǎn)物,由此我們可以看出三維交互技術(shù)在土木工程中的重要作用.三維交互技術(shù)主要是通過計(jì)算機(jī)輔助確定產(chǎn)品的三維模型,之后使用交互設(shè)計(jì)軟件對(duì)交互程序進(jìn)行設(shè)定,使用戶利用鼠標(biāo)等一些交互設(shè)備進(jìn)行人機(jī)交互的新興技術(shù).三維交互技術(shù)可以使得建筑物的結(jié)構(gòu)給人以更直觀的感覺,這樣在處理細(xì)節(jié)的時(shí)候就會(huì)更加的容易.虛擬化其實(shí)質(zhì)是將物理資源向經(jīng)管資源進(jìn)行轉(zhuǎn)化,這樣可有效的消除物理結(jié)構(gòu)之間的障礙.虛擬技術(shù)對(duì)于土木工程的圖形分析方面有很大的作用,可促進(jìn)圖形處理效率的提升.
總體來說,土木工程信息技術(shù)在信息技術(shù)的發(fā)展和推動(dòng)下取得了很大的突破,縱觀中國(guó)目前的形勢(shì),土木工程信息技術(shù)的發(fā)展是大勢(shì)所趨.人們對(duì)于建筑物有了更高的要求,這就需要建筑的設(shè)計(jì)趨于人性化和智能化,才能更好的滿足人們的生活需求.
參考文獻(xiàn):
〔1〕王瑛.基于網(wǎng)絡(luò)的建筑與土木工程信息資源分布及檢索策略研究[J].晉圖學(xué)刊,2010(01).
關(guān)鍵詞:城市軌道交通;發(fā)展回顧;可持續(xù)發(fā)展;綠色交通
1 我國(guó)城市軌道交通發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)城市軌道交通建設(shè)起步較晚,自1965年開始建設(shè)北京地鐵一期工程,截止到2012年底,我國(guó)內(nèi)地已有北京、上海、天津、重慶、廣州、深圳、武漢、南京、沈陽(yáng)、長(zhǎng)春、大連、成都、西安、昆明、蘇州、杭州、佛山等17個(gè)城市(如圖1),累計(jì)開通70條城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路(含試運(yùn)營(yíng)線路),總運(yùn)營(yíng)里程達(dá)到2064公里。其中地鐵1726公里,占84%;輕軌267公里,占13%;現(xiàn)代有軌電車41公里,占2%;磁懸浮30公里,占1%。
2 我國(guó)城市軌道交通發(fā)展歷程
我國(guó)的城市軌道交通,經(jīng)歷了40多年的發(fā)展歷程??偨Y(jié)發(fā)展歷程,大致經(jīng)歷以下幾個(gè)階段:
2.1 起步階段(1965-1997)
從20世紀(jì)50年代,我國(guó)開始籌備地鐵建設(shè),規(guī)劃了北京地鐵網(wǎng)絡(luò)。1965-1976年建設(shè)了北京地鐵1號(hào)線一期工程。隨后建設(shè)了天津l號(hào)地鐵線(7.1m)、北京地鐵2號(hào)線、上海地鐵l號(hào)線,廣州地鐵1號(hào)線等。之后,我國(guó)的城市軌道交通建設(shè)一直處于停滯狀態(tài)。
2.2 興起階段(1999-2004)
隨著實(shí)施積極的財(cái)政政策以進(jìn)一步擴(kuò)大內(nèi)需,國(guó)家于1999年開始陸續(xù)批準(zhǔn)一批城市軌道交通項(xiàng)目開工建設(shè)。1999年以后,除了北京、上海、廣州、天津這四大城市繼續(xù)展開城市軌道交通建設(shè)外,國(guó)家還先后審批了深圳、武漢、南京、長(zhǎng)春、重慶、大連等6座比較重要的一線城市的地鐵或輕軌的建設(shè)項(xiàng)目,并投入40億元國(guó)債資金予以支持。這一階段的建設(shè)速度大大超過前30年。
2.3 提速階段(2005-2008)
在這一階段,除了10個(gè)城市的軌道交通建設(shè)繼續(xù)蓬勃發(fā)展外,杭州、蘇州、成都、沈陽(yáng)、哈爾濱、西安等6座經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)或地理位置重要的城市中的建設(shè)項(xiàng)目也得到了國(guó)家發(fā)展改革委的批準(zhǔn),我國(guó)總體的軌道交通建設(shè)明顯進(jìn)入到一個(gè)“快車道”。這一階段最明顯的特征是,各地的軌道交通建設(shè)不再僅以單獨(dú)的項(xiàng)目上報(bào)國(guó)家發(fā)展改革委,而一般要以某一時(shí)間階段的《城市快速軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃》的形式上報(bào)。自杭州、哈爾濱于2005年6月同時(shí)上報(bào)各自的《城市快速軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃》開始,沈陽(yáng)、南京、成都、重慶、西安、蘇州、北京等7城市紛紛效仿,這使得我國(guó)的城市軌道交通建設(shè)逐步步入“規(guī)劃時(shí)代”。
2.4 爆發(fā)階段(2005-至今)
2007年,源自美國(guó)的次貸危機(jī)逐步演變?yōu)槭澜缧缘慕?jīng)濟(jì)危機(jī),我國(guó)經(jīng)濟(jì)也遭受了嚴(yán)重沖擊。為有效應(yīng)對(duì)危機(jī),我國(guó)政府于2008年11月出臺(tái)了總額達(dá)4萬億元的投資計(jì)劃,交通投資占據(jù)了相當(dāng)大的比重,這使得城市軌道交通建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)“爆發(fā)期”。自2007年起,國(guó)內(nèi)(大陸)各城市分兩輪遞交了軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃,第一輪城市為15個(gè);第二輪為10個(gè),審批情況如下:
第一輪(近期建設(shè)規(guī)劃)15座城市(北京、上海、廣州、青島、深圳、南京、重慶、武漢、杭州、成都、蘇州、西安、哈爾濱、大連、長(zhǎng)春)中,除長(zhǎng)春外其余14座城市軌道交通規(guī)劃立項(xiàng)申請(qǐng)已獲得國(guó)務(wù)院及國(guó)家發(fā)展改革委的批準(zhǔn)。
第二輪(近期建設(shè)規(guī)劃)10座城市(寧波、無錫、長(zhǎng)沙、鄭州、福州、昆明、南昌、東莞、沈陽(yáng)和廈門)中,除廈門、沈陽(yáng)外,其余8座城市軌道交通規(guī)劃也已獲得國(guó)務(wù)院及國(guó)家發(fā)展改革委的批準(zhǔn)。此外還有溫州、鞍山、石家莊、烏魯木齊、佛山、貴陽(yáng)等城市也在醞釀之中。
3 我國(guó)城市軌道交通發(fā)展問題分析
我國(guó)城市軌道交通只有40多年的發(fā)展歷史,回顧我國(guó)城市軌道交通的發(fā)展歷程,盡管軌道交通發(fā)展取得顯著成就,但也存在諸多突出問題,對(duì)軌道交通系統(tǒng)整體功能的發(fā)揮產(chǎn)生了較大影響。
3.1 城市軌道交通建設(shè)起步晚
我國(guó)軌道交通起步普遍較晚,尤其是上海、廣州等特大城市軌道交通建設(shè)起步發(fā)展稍晚,國(guó)際同類特大城市通常在城市人口400萬左右即快速建設(shè)軌道交通,北京雖然起步較早,但初期發(fā)展緩慢,1965年始建至2001年36年時(shí)間僅建成42km。而隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,小汽車快速進(jìn)入家庭,城市交通面臨巨大挑戰(zhàn),因此造成幾個(gè)特大城市近些年的超速建設(shè),帶來不少安全問題,同時(shí)由于前期工作不夠充分,給后期工作造成很多隱患,如北京、上海普遍出現(xiàn)的換乘不便問題。
3.2 城市軌道交通整體系統(tǒng)功能不完善
與國(guó)際大都市相比,我國(guó)的大城市基本均未形成以地鐵為主、輔之以輕軌、有(無)軌電車和公共汽車、多層次的立體交通網(wǎng)絡(luò)。突出表現(xiàn)為軌道交通網(wǎng)絡(luò)不完善,系統(tǒng)內(nèi)換乘不便,而且與其他交通方式的接駁不便,嚴(yán)重影響了整體效能的發(fā)揮,對(duì)居民出行的吸引力有待提高。
3.3 部分線路建設(shè)時(shí)序安排與城市發(fā)展缺少協(xié)調(diào)
城市軌道交通線網(wǎng)中哪條線路先建,哪條后建,一條線路中哪些區(qū)段先建,哪些區(qū)段后建,都有建設(shè)時(shí)序問題。線路建設(shè)時(shí)序安排應(yīng)與城市土地利用開發(fā)相協(xié)調(diào),形成互動(dòng)發(fā)展,否則難以發(fā)揮規(guī)劃引導(dǎo)作用。如廣州地鐵4號(hào)線作為規(guī)劃提出的“TOD”線路,目前41km線路日均客流量只有3.4萬人,這主要是由于線路建設(shè)與城市規(guī)劃不同步,經(jīng)過的部分地區(qū)沒有按照設(shè)想的發(fā)展,銜接配套措施相對(duì)滯后,交通引導(dǎo)城市空間發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)還有待時(shí)日。
3.4 軌道交通的投融資缺少創(chuàng)新機(jī)制
我國(guó)在交通建設(shè)投資上開始實(shí)現(xiàn)由單一的政府投資向多元化和市場(chǎng)化轉(zhuǎn)變,初步形成了“政府引導(dǎo),社會(huì)參與,市場(chǎng)運(yùn)作”的投資格局。在投資渠道上,現(xiàn)有軌道交通建設(shè)投資來源以財(cái)政渠道居多,取之于市場(chǎng)機(jī)制的較少,大多城市軌道交通建設(shè)需要依靠政府多方舉措資金,制定長(zhǎng)期計(jì)劃,逐步組織實(shí)施,缺少創(chuàng)新機(jī)制。在投資方向上,整體投資意識(shí)不足,在軌道交通建設(shè)投資對(duì)提高城市交通系統(tǒng)總體發(fā)展水平的作用上缺乏綜合性系統(tǒng)評(píng)價(jià)。在資金分配上,“應(yīng)急建設(shè),應(yīng)急投資”的現(xiàn)象十分普遍,而不是根據(jù)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,制定出相應(yīng)的軌道交通發(fā)展規(guī)劃,導(dǎo)致軌道交通建設(shè)資金難到位,規(guī)劃和建設(shè)不相協(xié)調(diào)的矛盾比較突出。
4 新時(shí)期我國(guó)城市軌道交通發(fā)展建議
4.1 提升城市交通系統(tǒng)功能需要適度加快建設(shè)步伐
4.1.1 適度加快軌道交通建設(shè),完善城市綜合交通體系
積極完善與城市交通量基本相適應(yīng)的道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),逐步改善常規(guī)公共交通的服務(wù)管理質(zhì)量,重點(diǎn)發(fā)展以軌道交通為骨干的公共交通網(wǎng)絡(luò),積極引入具有大、中客運(yùn)量的地鐵和輕軌交通方式能夠有效的緩解城市交通壓力。
4.1.2 適度加快軌道交通建設(shè),提升城市公共交通吸引力
優(yōu)先發(fā)展公共交通可以優(yōu)化城市道路交通資源,保證城市交通可持續(xù)發(fā)展,軌道交通的發(fā)展既有利于降低路面上的機(jī)動(dòng)車交通量,又為城市居民出行提供了快速的交通方式,吸引城市居民轉(zhuǎn)向公共交通出行。
4.1.3 適時(shí)選擇啟動(dòng)軌道交通建設(shè),提高政府投資收益降低風(fēng)險(xiǎn)
過早或滯后的城市軌道交通建設(shè)時(shí)序,使得城市交通結(jié)構(gòu)和空間布局與城市發(fā)展不協(xié)調(diào),而正確建設(shè)時(shí)序,能打破過早或滯后建設(shè)造成的惡性循環(huán),顯著提高公共交通的分擔(dān)率,降低政府投資的風(fēng)險(xiǎn)。
4.2 促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展需要適度加快軌道交通建設(shè)
從軌道交通與城市發(fā)展的關(guān)系以及城市可持續(xù)發(fā)展的基本要求可以看出,促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展,需要適度加快軌道交通建設(shè)。首先,城市軌道交通作為快捷、高效的公共交通方式有利于提高交通運(yùn)輸服務(wù)水平,緩解城市交通擁堵;其次,軌道交通作為城市TOD發(fā)展模式的主要方式有利于引導(dǎo)土地開發(fā),優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu);再者,軌道交通作為低能耗和無污染的交通方式有利于降低交通能耗和排放,改善城市生態(tài)環(huán)境;此外,軌道交通作為大運(yùn)量的集約化交通工具有利于節(jié)約土地資源利用,促進(jìn)城市的集約化發(fā)展。
新時(shí)期,我國(guó)城市可持續(xù)發(fā)展面臨著新的形勢(shì)和挑戰(zhàn),主要體現(xiàn)在城鎮(zhèn)化進(jìn)程快速發(fā)展帶動(dòng)居民出行需求迅速增長(zhǎng),城市空間快速擴(kuò)張帶來城市形態(tài)發(fā)生深刻變,生態(tài)文明建設(shè)對(duì)城市資源環(huán)境提出更高要求,城市快速發(fā)展使得城市交通問題愈加突出,而軌道交通與可持續(xù)發(fā)展的理念相吻合,既是城市可持續(xù)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?,也是城市可持續(xù)發(fā)展的重要體現(xiàn)。
4.3 帶動(dòng)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要適度加快城市軌道交通建設(shè)
4.3.1 適度加快城市軌道交通建設(shè)有利于帶動(dòng)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。巨大的軌道交通建設(shè)需求對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)作用和拉動(dòng)內(nèi)需的作用是非常明顯的,同時(shí)軌道交通在投入運(yùn)營(yíng)后還可以增強(qiáng)區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)力和輻射力,提升城市形象,改善投資環(huán)境,吸引更多的資金、技術(shù)和人才聚集,從而促進(jìn)更多行業(yè)(例如金融、保險(xiǎn))的發(fā)展。
4.3.2 適度加快城市軌道交通建設(shè)有利于消耗傳統(tǒng)行業(yè)的產(chǎn)能過剩,尤其對(duì)于水泥和鋼鐵等產(chǎn)能過剩的建材行業(yè),適度加快城市軌道交通建設(shè),增加對(duì)鋼鐵和水泥的市場(chǎng)需求,對(duì)于水泥、鋼鐵等產(chǎn)能嚴(yán)重過剩的行業(yè)來說,將在一定程度上緩解庫(kù)存壓力。
4.3.3 適度加快城市軌道交通建設(shè)有利于促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。政府適時(shí)提出和制定了一系列國(guó)產(chǎn)化措施和政策,要求自主開發(fā)和引進(jìn)技術(shù)消化吸收再創(chuàng)新的產(chǎn)品要成為城市軌道交通裝備的主流產(chǎn)品,關(guān)鍵裝備技術(shù)接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
參考文獻(xiàn)
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【金題點(diǎn)睛】
示例1 (2012年高考全國(guó)文綜新課標(biāo)卷·30)1895年,身為狀元的張謇開始籌辦紗廠,他稱自己投身實(shí)業(yè)是“捐棄所恃,舍身喂虎”。這反映出張謇
A.毅然沖破視商為末業(yè)的傳統(tǒng)觀念
B.決心投入激烈的民族工商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)
C.預(yù)見到國(guó)內(nèi)工商業(yè)發(fā)展前景暗淡
D.具有以追求利潤(rùn)為目的的冒險(xiǎn)精神
答案:A
解題技巧:本題可運(yùn)用關(guān)鍵信息推導(dǎo)法。結(jié)合所學(xué)知識(shí)可知,張謇是19世紀(jì)末20世紀(jì)初的愛國(guó)民族資本家,是近代中國(guó)興衰史上的代表人物。結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析材料,抓住材料中的關(guān)鍵信息“身為狀元”來理解他“捐棄所恃,舍身喂虎”,就能準(zhǔn)確推導(dǎo)出本題的題意是反映其實(shí)業(yè)救國(guó)思想的產(chǎn)生及實(shí)踐,A項(xiàng)正確。而B項(xiàng)不符合實(shí)業(yè)救國(guó)思想的主張;C項(xiàng)在材料中沒有體現(xiàn);D項(xiàng)是對(duì)材料的錯(cuò)誤理解。學(xué)生容易誤選B項(xiàng),其錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因:一方面是沒有正確理解實(shí)業(yè)救國(guó)思想的內(nèi)涵;另一方面是沒有抓住解題的關(guān)鍵信息。
變式練習(xí) (2012年高考浙江文綜卷·18)下邊是期間大后方七?。ù?、滇、黔、陜、甘、湘、桂)開辦的工廠數(shù)量統(tǒng)計(jì)示意圖(1937.7~1944年)。從中可以得出的結(jié)論是
A.大后方七省開辦工廠的速度逐年遞增
B.太平洋戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)前后,大后方工業(yè)發(fā)展迅速
C.大后方和沿海工業(yè)比例發(fā)生很大變化
D.大后方工廠開辦的主要原因是抵制日本的經(jīng)濟(jì)侵略
答案:B
示例2 (2012年高考全國(guó)文綜新課標(biāo)卷·40)閱讀材料,完成下列各題。
材料 1868年,英國(guó)倫敦議會(huì)大廈前的十字路口安裝了世界上第一盞煤氣信號(hào)燈。它由一位警察牽動(dòng)皮帶操作:紅燈停,綠燈行。這盞信號(hào)燈出現(xiàn)后,倫敦這個(gè)最繁忙的路通秩序有所好轉(zhuǎn)。
1903年,英國(guó)頒布實(shí)施了首部交通法則,第一次提出了建立紅綠燈信號(hào)、行人安全島、人行橫道標(biāo)志等設(shè)施,后為世界各國(guó)所效仿。
1914年,美國(guó)的克里夫蘭、紐約和芝加哥相繼出現(xiàn)了由電力驅(qū)動(dòng)的交通信號(hào)燈,緩解了這個(gè)城市出現(xiàn)的交通問題。隨著美國(guó)汽車制造業(yè)迅猛發(fā)展,城市人口不斷增加,對(duì)城市道路通行提出更高要求。此后,美國(guó)開始把多個(gè)交叉路口信號(hào)燈聯(lián)接為一個(gè)聯(lián)動(dòng)式信號(hào)系統(tǒng),由人工集中控制,使路口通行能力有所提高。
1926年,英國(guó)第一次安裝和使用自動(dòng)化的控制器來控制交通信號(hào)燈,成為城市交通自動(dòng)控制的起點(diǎn)。
20世紀(jì)30年代初,英國(guó)開始使用車輛感應(yīng)式信號(hào)控制器,雷達(dá)、超聲波、電磁等檢測(cè)器相繼問世。
1952年,英國(guó)丹佛市首次把模擬計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于交通信號(hào)燈控制。
1964年,加拿大多倫多建立了一套由計(jì)算機(jī)控制的交通信號(hào)協(xié)調(diào)系統(tǒng),成為世界上第一個(gè)擁有電子計(jì)算機(jī)交通控制系統(tǒng)的城市。這是道路交通控制技術(shù)發(fā)展的里程碑。
20世紀(jì)80年代后期以來,城市交通狀況日趨惡化,擁擠、阻塞、交通事故和噪聲、環(huán)境污染成為日益嚴(yán)重的社會(huì)問題。人們認(rèn)識(shí)到,只有綜合考慮路通流與信號(hào)控制方案,并完善配套的城市交通法規(guī),才有望改善城市交通,消除相關(guān)社會(huì)問題。智能交通控制應(yīng)運(yùn)而生,它采用實(shí)時(shí)偵測(cè)數(shù)據(jù)并自動(dòng)調(diào)控信號(hào)燈,以保證道路的順暢。
——據(jù)鄭祖武《城市道路交通》等
(1)根據(jù)材料并結(jié)合所學(xué)知識(shí),指出城市道路交通信號(hào)燈誕生的歷史背景。(6分)
(2)根據(jù)材料并結(jié)合所學(xué)知識(shí),簡(jiǎn)述影響20世紀(jì)交通信號(hào)燈重大改進(jìn)的主要科技成果。(10分)
(3)根據(jù)城市交通信號(hào)燈的發(fā)展歷程,說明技術(shù)進(jìn)步在哪些方面改善了城市生活。(9分)
參考答案:(1)背景:工業(yè)革命;城市快速發(fā)展(城市化進(jìn)程加快、工業(yè)城市出現(xiàn));城市交通狀況日益復(fù)雜(交通運(yùn)輸工具數(shù)量和種類增多)。(2)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用,新式交通工具不斷出現(xiàn);電燈的發(fā)明和電力的廣泛應(yīng)用;計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和普及;網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用。(3)解決了城市化進(jìn)程中日益出現(xiàn)的交通問題,改善了城市生活環(huán)境;推進(jìn)了城市化進(jìn)程,提高了城市管理水平;提高了城市文明程度(規(guī)則意識(shí)、法制觀念和行為方式)。
關(guān)鍵詞:智能科學(xué)與技術(shù);交叉學(xué)科;相關(guān)學(xué)科
我國(guó)智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)(簡(jiǎn)稱智能專業(yè))已經(jīng)歷了10年的發(fā)展歷程,而且越來越多的高校經(jīng)教育部批準(zhǔn),加入智能領(lǐng)域的人才培養(yǎng)行列中,對(duì)智能專業(yè)的教育教學(xué)已有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與成果。如今,社會(huì)已經(jīng)步入信息智能化時(shí)代,如何更好地適應(yīng)智能化社會(huì)的人才需求,應(yīng)在已有基礎(chǔ)上對(duì)智能專業(yè)及相關(guān)學(xué)科的發(fā)展作進(jìn)一步探討。
1 智能專業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)
人類社會(huì)從農(nóng)業(yè)社會(huì)、.工業(yè)社會(huì)到信息社會(huì),發(fā)展到今天,在越來越多的領(lǐng)域,人工智能工具都能夠根據(jù)不斷出現(xiàn)的新情況來調(diào)整自身的規(guī)則系統(tǒng),需要人工的產(chǎn)業(yè)也越來越少,但卻苦于信息與機(jī)器無智能的問題,因此有了以信息智能化和機(jī)器智能化為目標(biāo)的智能科學(xué)與技術(shù)研究領(lǐng)域的出現(xiàn)。我國(guó)也非常重視其發(fā)展,在國(guó)家863項(xiàng)目指南中,智能化人機(jī)交互與中文處理平臺(tái)已被列為計(jì)算機(jī)軟硬件主題的重點(diǎn)項(xiàng)目,并將智能機(jī)器人納入863計(jì)劃長(zhǎng)期支持的重要領(lǐng)域;國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)強(qiáng)調(diào)發(fā)展認(rèn)知科學(xué)、智能交通管理系統(tǒng)、智能信息處理技術(shù)、智能感知技術(shù)、智能服務(wù)機(jī)器人等智能科學(xué)技術(shù)。智能科學(xué)與技術(shù)將在未來國(guó)家科技發(fā)展規(guī)劃和重大科研課題中扮演重要角色,也將成為智慧地球、智慧城市和智慧生活的引導(dǎo)者。我國(guó)智能科學(xué)技術(shù)教育已走出了一條星光大道,爭(zhēng)取在我國(guó)學(xué)位體系結(jié)構(gòu)中增設(shè)智能科學(xué)與技術(shù)博士和碩士學(xué)位授權(quán)一級(jí)學(xué)科,同時(shí)把我國(guó)智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)推向一個(gè)更高的階段。
近年來,信息領(lǐng)域?qū)W科的熱門專業(yè)也開始面臨不同程度的就業(yè)壓力,作為信息領(lǐng)域的一支新生力量,智能專業(yè)便成為高等學(xué)校進(jìn)行專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的著眼點(diǎn)。繼2003年北京大學(xué)首個(gè)提出并成立智能專業(yè)后,眾多高校把握先機(jī),申請(qǐng)并建設(shè)了智能專業(yè)。
智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)是一門融合了電氣、計(jì)算機(jī)、傳感、通訊、控制等眾多學(xué)科領(lǐng)域,多學(xué)科相互合作、相互研究的跨學(xué)科專業(yè)。它涉及機(jī)器人技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)、以新一代網(wǎng)絡(luò)計(jì)算為基礎(chǔ)的智能系統(tǒng),以及與國(guó)民經(jīng)濟(jì)、工業(yè)生產(chǎn)及日常生活密切相關(guān)的各類智能技術(shù)與系統(tǒng)等。
經(jīng)調(diào)研,大部分高校的智能專業(yè)是基于自動(dòng)化、通信與電子系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電氣工程、人工智能、機(jī)器視覺、數(shù)據(jù)挖掘、信息檢索及知識(shí)工程等領(lǐng)域發(fā)展而來,并且具有雄厚的師資力量,為智能科學(xué)與技術(shù)未來的發(fā)展做好了充足的準(zhǔn)備。部分高校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的師資隊(duì)伍所屬學(xué)科的比例如圖1所示。
2 智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的繼續(xù)深造方向
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)涉及非常多的專業(yè)領(lǐng)域,就其中的一個(gè)領(lǐng)域而言,就可以進(jìn)行更深一步的研究,成為其繼續(xù)深造學(xué)科,例如智能專業(yè)本科后可以從事控制工程與科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科,本文只列舉其中幾個(gè)例子。
2.1 控制科學(xué)與工程
控制科學(xué)與工程是研究控制的理論、方法、技術(shù)及其工程應(yīng)用的學(xué)科。
經(jīng)調(diào)研,以湖南科技大學(xué)為例,該學(xué)科特色研究工作主要體現(xiàn)在群機(jī)器人協(xié)作控制技術(shù)、故障智能診斷方法研究與應(yīng)用、非線性系統(tǒng)分析與綜合、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)等方面:其中群機(jī)器人協(xié)作控制技術(shù)借鑒昆蟲的群智能行為,利用人工智能等技術(shù)使多個(gè)個(gè)體機(jī)器人完成一系列合作任務(wù),面對(duì)未知環(huán)境搜索定位等復(fù)雜任務(wù);故障智能診斷方法研究與應(yīng)用運(yùn)用智能檢測(cè)、智能故障診斷、傳感器融合等技術(shù)研制大型機(jī)電設(shè)備與其復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制及診斷系統(tǒng),該研究成果已成功應(yīng)用于“機(jī)車走行部在線故障診斷系統(tǒng)”。群智能、智能檢測(cè)、故障診斷等技術(shù)的運(yùn)用證明了智能科學(xué)與技術(shù)在此學(xué)科中起到重要的作用。
以北京信息科技大學(xué)為例,智能科學(xué)與技術(shù)系的4位教授分別在控制科學(xué)與工程學(xué)科的控制理論與控制工程、檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置、模式識(shí)別與智能系統(tǒng)、導(dǎo)航制導(dǎo)與控制二級(jí)學(xué)科指導(dǎo)研究生,從事的相關(guān)研究為專家系統(tǒng)、智能檢測(cè)系統(tǒng)、服務(wù)機(jī)器人、智能系統(tǒng)與智能導(dǎo)航。以其導(dǎo)航制導(dǎo)與控制二級(jí)學(xué)科為例,現(xiàn)設(shè)方向1——自主導(dǎo)航與控制,方向2——慣性儀表與慣性基組合系統(tǒng),方向3——微/納機(jī)械傳感器,方向4——多自由度電動(dòng)伺服定位技術(shù)。方向1在研究機(jī)器學(xué)習(xí)在導(dǎo)航與控制中的應(yīng)用、智能伺服技術(shù)、新概念飛行器等方面,方向2在信息融合與估計(jì)理論、多模組合導(dǎo)航技術(shù)、新型機(jī)器人的自然感知和運(yùn)動(dòng)機(jī)理、自主式初始對(duì)準(zhǔn)等方面,方向3在研究性能穩(wěn)定可靠、敏感靈敏度高和準(zhǔn)數(shù)字輸出的聲表面波慣性傳感器方面,方向4在研究基于模型和基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的無模型自適應(yīng)控制方法方面,都離不開智能理論與方法,并促進(jìn)智能理論與方法的發(fā)展。
2.2 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科主要是圍繞計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)與制造,以及信息獲取、標(biāo)識(shí)、存儲(chǔ)、處理、傳輸和利用等領(lǐng)域方向,下設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用和計(jì)算機(jī)軟件與理論兩個(gè)二級(jí)學(xué)科,其中包括智能信息處理、人工智能與嵌入式系統(tǒng)等方向。信息時(shí)代的信息處理要求更高,當(dāng)前信息處理技術(shù)逐漸向智能化方向轉(zhuǎn)變,以圖像、視頻、音頻等多媒體信息為研究對(duì)象,從信息的載體到信息處理的各個(gè)環(huán)節(jié),都模擬人的智能來處理這些信息。人工智能學(xué)科與認(rèn)知科學(xué)的結(jié)合,會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)人類的自我了解和控制能力的發(fā)揮。目前,我國(guó)自主開發(fā)的“特定圖像內(nèi)容監(jiān)控系統(tǒng)”已通過上海移動(dòng)公司的實(shí)地測(cè)試。通過研究具有認(rèn)知機(jī)制的智能信息處理理論與方法,探索認(rèn)知的機(jī)制,建立可實(shí)現(xiàn)的計(jì)算模型并發(fā)展應(yīng)用,可以帶來未來信息處理技術(shù)突破性的發(fā)展。
2.3 智能科學(xué)與技術(shù)
經(jīng)調(diào)研,以廈門大學(xué)為例,智能科學(xué)與技術(shù)作為碩士點(diǎn)一級(jí)學(xué)科包括認(rèn)知邏輯學(xué)、計(jì)算語(yǔ)言學(xué)、智能計(jì)算方法、藝術(shù)認(rèn)知與計(jì)算、腦高級(jí)功能成像這5個(gè)研究方向。其重點(diǎn)科研平臺(tái)之一的“智能信息技術(shù)福建省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”的主要研究方向有中文信息處理、中醫(yī)信息處理、數(shù)字化中國(guó)人器官建模仿真及其臨床應(yīng)用。在中醫(yī)信息處理中,主要圍繞著如何構(gòu)建信息化中醫(yī)診斷的智能方法體系展開研究,涉及中醫(yī)診斷認(rèn)知邏輯、中醫(yī)智能專家系統(tǒng)的構(gòu)成技術(shù)、中醫(yī)海量知識(shí)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、中醫(yī)四診信息的獲取與分析技術(shù)、實(shí)用中醫(yī)信息系統(tǒng)的開發(fā)等。此方向的研究可賦予計(jì)算機(jī)以人的智能,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)病人的癥狀診斷與治療。除此之外,智能機(jī)器人也是學(xué)習(xí)智能科學(xué)與技術(shù)的一個(gè)良好平臺(tái),為了更好地學(xué)習(xí)智能,研究機(jī)器擬人化,F(xiàn)IRA世界杯于1995年被提出,其遠(yuǎn)景目標(biāo)之一是使機(jī)器人足球隊(duì)?wèi)?zhàn)勝人類足球隊(duì)。此平臺(tái)大大拓寬了人工智能技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
3 智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案與專業(yè)發(fā)展前景分析
從智能專業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)分析可知,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一個(gè)緊跟時(shí)代潮流的專業(yè),涉及的知識(shí)面和學(xué)科領(lǐng)域非常廣。但是,智能專業(yè)作為一個(gè)全國(guó)普通高等學(xué)校本科專業(yè),有其不同于其他專業(yè)的知識(shí)內(nèi)核。中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)提出智能專業(yè)培養(yǎng)方案的核心課程應(yīng)有:智能科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論、智能數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、腦與認(rèn)知科學(xué)基礎(chǔ)和機(jī)器智能,這是各高校智能專業(yè)培養(yǎng)方案的共性部分,是基礎(chǔ)模塊。其他基礎(chǔ)模塊、專業(yè)特色模塊,目前階段應(yīng)在各高校智能專業(yè)建立和發(fā)展的專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)上設(shè)置,例如,側(cè)重控制系統(tǒng)的、側(cè)重計(jì)算機(jī)軟件的、側(cè)重知識(shí)工程的等。智能專業(yè)再發(fā)展一段時(shí)期后,各高校的智能專業(yè)的共性部分應(yīng)越來越多,個(gè)性部分也越來越獨(dú)立于源頭專業(yè),例如,獨(dú)立于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)、電子工程專業(yè)等。這樣,在智能專業(yè)上層自然就形成智能學(xué)科,從而獨(dú)立于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科。這是專業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果。
另一方面,專業(yè)的良性發(fā)展離不開社會(huì)的就業(yè)或創(chuàng)業(yè)需求。智能專業(yè)的本科生,需要了解掌握計(jì)算機(jī)、電子、控制等各領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù),而且在本科生4年課程的教學(xué)中融入相關(guān)學(xué)科的前沿知識(shí),這使得在這個(gè)專業(yè)學(xué)習(xí)的學(xué)生不僅可以擁有較為廣闊的知識(shí)面,對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解也有一定深度??梢哉f這樣一個(gè)既有廣度又有深度的專業(yè)具有廣闊的就業(yè)前景。社會(huì)中也有新生的行業(yè),近些年來,有關(guān)智能系統(tǒng)開發(fā)的公司相繼出現(xiàn),涉及機(jī)器人、交通、樓宇、信息系統(tǒng)等多方向的智能系統(tǒng)開發(fā),為本科畢業(yè)生創(chuàng)造了更恰當(dāng)更明確的就業(yè)方向與途徑。
本次競(jìng)賽中職組裁判、浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)帶頭人馬兆豐老師向記者介紹:“競(jìng)賽以智慧生活為主題,從智能健康管理、智能商業(yè)應(yīng)用、智能環(huán)境監(jiān)控三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域出發(fā),考察并鍛煉參賽選手物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)搭建與配置(感知、識(shí)別層設(shè)備安裝與調(diào)試)、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)使用與維護(hù)(物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸層連接與配置)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的部署與配置等幾大方面知識(shí)及技能,重點(diǎn)考察參賽選手對(duì)物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)知,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備部署、實(shí)施、應(yīng)用安裝、系統(tǒng)運(yùn)維等方面的能力,以及中職學(xué)生于職業(yè)規(guī)范、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、組織管理等方面的團(tuán)隊(duì)風(fēng)貌。”
此次競(jìng)賽為全國(guó)同行提供了了解浙江省職業(yè)院校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)“從無到有、從有到精”發(fā)展歷程的窗口。
校企各展所長(zhǎng) 共育物聯(lián)網(wǎng)英才
——記浙江省職業(yè)院校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè)
文/本刊記者 劉 飛
物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用涉及人類社會(huì)生活的方方面面,包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、物流、交通、安全、家居、醫(yī)療、電網(wǎng)等,因此物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)是一門關(guān)聯(lián)程度非常強(qiáng)的專業(yè),可以輻射眾多領(lǐng)域,是職業(yè)院校的新興專業(yè)。2012年,浙江省教育廳批準(zhǔn)浙江經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院、職業(yè)技術(shù)學(xué)院等學(xué)校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè),從此拉開了浙江省職業(yè)院校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè)的序幕。
浙江省職業(yè)院校在建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)專業(yè)的過程中,及時(shí)跟蹤市場(chǎng)需求的變化,主動(dòng)適應(yīng)區(qū)域、行業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的要求,以學(xué)校強(qiáng)勢(shì)專業(yè)為依托,有針對(duì)性地調(diào)整和設(shè)置專業(yè),并與物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)及行業(yè)緊密合作,形成各自的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特色。
因地制宜,原有專業(yè)衍生“物聯(lián)網(wǎng)”
在比賽現(xiàn)場(chǎng)記者了解到,浙江職業(yè)院校已開設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè),大多是從原有的計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)或信息等專業(yè)的基礎(chǔ)上衍生的。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)主任蘇紅富向記者介紹:“2012年,我們學(xué)校在信息工程學(xué)院原有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)新增物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)方向。2014年,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)開始單獨(dú)招生,學(xué)制三年?!痹撔N锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)憑借計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)原有的辦學(xué)基礎(chǔ),主要培養(yǎng)偏向軟件技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是“掌握物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)知識(shí),具備能運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、傳感技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行信息感知識(shí)別、傳輸處理和控制的能力,能進(jìn)行系統(tǒng)集成及相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用推廣,具有物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)踐能力”的高素質(zhì)技能人才。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院根據(jù)自身的實(shí)際情況,致力于培養(yǎng)社會(huì)緊缺型技術(shù)工程師。所培養(yǎng)的學(xué)生主要面向三個(gè)方面發(fā)展:大型軟件公司從事手機(jī)、掌上電腦等移動(dòng)終端的客戶端軟件設(shè)計(jì)與開發(fā),網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)、系統(tǒng)集成單位從事物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)施工管理與工程管理工作,以及聯(lián)想服務(wù)及其戰(zhàn)略合作伙伴的設(shè)備維修。
以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)為依托,金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)集合了通信、網(wǎng)絡(luò)、樓宇智能等專業(yè)優(yōu)秀教師進(jìn)行授課,下轄Cisco授權(quán)網(wǎng)校、聯(lián)想工程師合作培訓(xùn)中心,并提供智能安防實(shí)訓(xùn)室、電子產(chǎn)品檢測(cè)中心等共享型實(shí)訓(xùn)室。專業(yè)教學(xué)以ASP.NET技術(shù)學(xué)習(xí)為主線,逐漸上升至網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、高級(jí)程序設(shè)計(jì)乃至整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的開發(fā)。該專業(yè)開設(shè)的主干課程還包括物聯(lián)網(wǎng)工程制圖識(shí)圖、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用、傳感器與測(cè)控技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID安裝與調(diào)試、綜合布線技術(shù)、服務(wù)器配置與管理、C#程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、ASP.NET中高級(jí)編程等。專業(yè)以學(xué)校“智慧校園”建設(shè)為契機(jī),將網(wǎng)絡(luò)部分(教務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)上圖書館、IC卡管理等)的工作根據(jù)學(xué)?,F(xiàn)有實(shí)訓(xùn)設(shè)備以項(xiàng)目的形式分配給學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)集成實(shí)訓(xùn),確保學(xué)生學(xué)以致用。
本次競(jìng)賽為金華職業(yè)技術(shù)學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生提供了展現(xiàn)技能的舞臺(tái)和提升技能水平的機(jī)會(huì)。學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生勞銀翔向記者介紹說:“比賽以北京新大陸時(shí)代教育科技有限公司物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)2.0為平臺(tái),內(nèi)容涉及智慧城市物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境安裝部署、物聯(lián)網(wǎng)感知層設(shè)計(jì)開發(fā)、智慧城市物聯(lián)網(wǎng)Android平臺(tái)應(yīng)用設(shè)計(jì)開發(fā)、智慧商超物聯(lián)網(wǎng)PC平臺(tái)應(yīng)用設(shè)計(jì)開發(fā)。要求參賽學(xué)生具備物聯(lián)網(wǎng)工程部署、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備調(diào)試、嵌入式產(chǎn)品開發(fā)、Android應(yīng)用開發(fā)、.NET應(yīng)用開發(fā)等方面的知識(shí),提升了團(tuán)隊(duì)成員專業(yè)理論知識(shí)水平、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神?!弊罱K,金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院參賽團(tuán)隊(duì)獲得團(tuán)體第一名的優(yōu)異成績(jī)。
除了高職院校的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是從原有專業(yè)衍生外,中職學(xué)校雖然目前尚未獲得物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)代碼,沒有專門開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè),但不少中職學(xué)校也在現(xiàn)有專業(yè)的基礎(chǔ)上細(xì)化出與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的專業(yè)方向,培養(yǎng)掌握物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的人才。
真槍實(shí)彈,真實(shí)項(xiàng)目引領(lǐng)教學(xué)
嘉興技師學(xué)院自2014年起開設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用(物聯(lián)網(wǎng)方向)專業(yè),學(xué)制5年。學(xué)生前兩年主要學(xué)習(xí)電氣自動(dòng)化設(shè)備安裝與維修專業(yè)的相關(guān)課程及通信網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的基礎(chǔ)課程。兩年后,經(jīng)過校內(nèi)統(tǒng)一選拔分流,達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方向要求的學(xué)生可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的專業(yè)課程。
同高職院校相比,嘉興技師學(xué)院的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方向更加注重真實(shí)項(xiàng)目引領(lǐng)教學(xué)。嘉興技師學(xué)院電氣工程系主任錢琴梅告訴記者:“在接下來的教學(xué)中,該專業(yè)的教學(xué)想以‘智慧實(shí)訓(xùn)大樓’項(xiàng)目建設(shè)為引領(lǐng),讓學(xué)生進(jìn)行真刀真槍的訓(xùn)練,而不是僅僅止步于實(shí)訓(xùn)室中實(shí)訓(xùn)設(shè)備的操作。”
嘉興技師學(xué)院有7000多平方米的電氣工程實(shí)訓(xùn)中心,預(yù)設(shè)的管理系統(tǒng)完全基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè)。例如學(xué)生考勤系統(tǒng),中心內(nèi)的每一間實(shí)訓(xùn)室門外都有電子班牌,除了通過人臉識(shí)別系統(tǒng)記錄學(xué)生考勤之外,還可以展示上課班級(jí)的基本信息以及實(shí)訓(xùn)中心的環(huán)境指數(shù)等內(nèi)容。除此之外,基于RFID以及二維碼技術(shù)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)跟蹤實(shí)訓(xùn)資產(chǎn)的領(lǐng)用及歸還。實(shí)訓(xùn)中心智能管理系統(tǒng)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)依托北京新大陸時(shí)代教育科技有限公司工程師以及該校專業(yè)教師共同完成。以“智慧實(shí)訓(xùn)大樓”項(xiàng)目引領(lǐng)教學(xué),不僅能夠提升學(xué)生的實(shí)踐能力,還能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)需求的完美對(duì)接。
嘉興技師學(xué)院副院長(zhǎng)沈民權(quán)說:“此次全省‘物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與維護(hù)’競(jìng)賽就是一次對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)的檢驗(yàn),不僅有利于學(xué)生素質(zhì)的全面提升,也為學(xué)校以賽促教、以賽促訓(xùn)提供了良好的契機(jī)?!?/p>
企業(yè)參與,全方位助力人才培養(yǎng)
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)離不開企業(yè)的參與。作為本次競(jìng)賽的設(shè)備提供方,北京新大陸時(shí)代教育科技有限公司全程全方位參與了職業(yè)院校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才的培養(yǎng)。
該公司物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中心產(chǎn)品支持部經(jīng)理鄒梓秀向記者介紹:“公司物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中心下設(shè)產(chǎn)品支持部,專門負(fù)責(zé)將公司研發(fā)產(chǎn)品的使用方法轉(zhuǎn)化為專業(yè)教材,為各院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程教學(xué)提供方便?!睂W(xué)校具有物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的理論優(yōu)勢(shì),企業(yè)具有實(shí)踐優(yōu)勢(shì)。在教材編寫的過程中,公司邀請(qǐng)學(xué)校老師介入,并進(jìn)一步了解物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課時(shí)設(shè)置,與老師共同撰寫課程大綱以及教材目錄,力求編寫出以實(shí)際工程應(yīng)用為目標(biāo)的理論教材。
公司銷售經(jīng)理賀育華說:“除了為學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教師提供掛職鍛煉的機(jī)會(huì)之外,公司還通過協(xié)助政府完成國(guó)培、省培計(jì)劃,針對(duì)單體學(xué)校開展定向培訓(xùn),組織區(qū)域?qū)W校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)師資定期培訓(xùn)等,助力職業(yè)院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)師資建設(shè)。”
一、發(fā)展歷程回顧
改革開放以后,北京市主要經(jīng)歷了三輪大規(guī)模的城市交通擁堵。第一輪是20世紀(jì)80年代中期,當(dāng)時(shí)人均GDP達(dá)到了800美元以上,主要特點(diǎn)是以自行車交通為主。第二輪是20世紀(jì)90年代末至21世紀(jì)初,當(dāng)時(shí)人均GDP達(dá)到了3000美元以上,主要特點(diǎn)是小汽車出行量猛增。第三輪是從2008年奧運(yùn)會(huì)以后到現(xiàn)在,人均GDP超過了8000美元,主要特點(diǎn)是公共交通出行比例開始占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
圍繞三次交通擁堵出現(xiàn)的時(shí)間,北京交通發(fā)展歷程大致分為三個(gè)階段。第一階段為機(jī)動(dòng)化發(fā)展初期階段(1949-1985年)。這一階段的主要特點(diǎn)是北京交通系統(tǒng)處于機(jī)動(dòng)化進(jìn)程的萌芽期,自行車出行比例占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),超過了70%,而機(jī)動(dòng)車出行比例不足30%,其中小汽車出行比例不足5%。第二階段為道路交通基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模建設(shè)階段(1986-2003年)。1986年,針對(duì)當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的城市交通擁堵和“行路難”,北京市委、市政府提出了“打通兩廂,緩解中央,建設(shè)二、三環(huán)快速路”的工作目標(biāo),道路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)入了第一個(gè)高峰期,機(jī)動(dòng)車出行比例隨之快速上升。第三階段為公共交通優(yōu)先理念下的綜合發(fā)展階段(2004年以后)。隨著《北京交通發(fā)展綱要(2004-2020年)》、《關(guān)于優(yōu)先發(fā)展公共交通的意見》和《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)首都交通科學(xué)發(fā)展加大力度緩解交通擁堵工作的意見》等文件的先后出臺(tái),道路、軌道交通等交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)全面推進(jìn),公共交通也得到了前所未有的快速發(fā)展,但面對(duì)機(jī)動(dòng)車保有量的快速增長(zhǎng),城市交通運(yùn)行壓力與日俱增。
截至2012年底,北京城市道路里程達(dá)到6271公里;公路里程達(dá)到21492公里,其中高速公路里程為923公里;在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)了“村村通油路”、“村村通公交”;軌道交通運(yùn)營(yíng)總里程達(dá)到442公里,公共交通日均客運(yùn)量達(dá)到2067萬人次,公共交通出行比例增長(zhǎng)到44%,位居全國(guó)內(nèi)地城市之首;交通需求管理政策成效初顯,小汽車出行比例連續(xù)兩年下降,由2010年的34.2%下降到2012年的32.6%。
二、面臨的形勢(shì)
隨著當(dāng)前首都經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,北京交通發(fā)展進(jìn)入了新階段,交通發(fā)展面臨的形勢(shì)出現(xiàn)了新情況,治堵綜合措施實(shí)施三年來所取得的效果不斷弱化,城市交通運(yùn)行壓力進(jìn)一步增大。具體來看,當(dāng)前和今后一段時(shí)期北京交通發(fā)展主要面臨以下形勢(shì):
一是人口和經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)導(dǎo)致交通出行需求急劇增長(zhǎng)。截至2012年底,北京市常住人口達(dá)到2069.3萬人,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過《北京城市總體規(guī)劃(2004-2020年)》關(guān)于2020年達(dá)到1800萬人的預(yù)測(cè),并且今后幾年仍將保持較快增長(zhǎng)。交通出行需求隨之不斷增長(zhǎng)。據(jù)調(diào)查,2012年六環(huán)路內(nèi)出行總量(不含步行)為3033萬人次/日,較2007年增長(zhǎng)33.3%,預(yù)計(jì)到2020年六環(huán)路內(nèi)出行總量有望超過3700萬人次/日。
二是機(jī)動(dòng)車“三高”特征導(dǎo)致道路交通運(yùn)行壓力不斷增大。首先是機(jī)動(dòng)車保有量高速增長(zhǎng)。截至2012年底,北京市機(jī)動(dòng)車保有量為520萬輛,按每年配置24萬個(gè)小客車指標(biāo)計(jì)算,增長(zhǎng)速度仍保持在5%左右的較高水平,相比香港的1.8%-2%、新加坡的0.5%-1%、東京的零增長(zhǎng)依然偏高。第二是機(jī)動(dòng)車高強(qiáng)度使用問題突出。據(jù)2010年交通綜合調(diào)查,北京市六環(huán)路內(nèi)有車家庭使用小汽車出行的比例高達(dá)60.6%,在全市所有小汽車出行中,出行距離在5公里以下的比例高達(dá)44%。第三是機(jī)動(dòng)車高密度聚集。據(jù)統(tǒng)計(jì),北京市人均機(jī)動(dòng)車擁有量分布是越往里密度越高,區(qū)為0.19輛/人,而核心區(qū)為0.31輛/人,與紐約、倫敦、巴黎和東京國(guó)際化大城市相比,趨勢(shì)正好相反。此外,北京市機(jī)動(dòng)車出行呈現(xiàn)明顯的向心交通特征,白天機(jī)動(dòng)車向中心城高密度聚集,給中心城交通運(yùn)行帶來了巨大壓力。據(jù)監(jiān)測(cè),工作日早高峰進(jìn)入二環(huán)路以內(nèi)區(qū)域的小汽車數(shù)量為離開的1.6倍,晚高峰離開的為進(jìn)入的2倍。
三是軌道擠、公交慢、換乘難導(dǎo)致公共交通吸引力不強(qiáng)。中心城軌道交通密度偏低,往往是開通一條則滿負(fù)荷一條。目前全市軌道交通常規(guī)限流站已經(jīng)超過40個(gè),并且主要集中在地鐵1號(hào)線、5號(hào)線、10號(hào)線、13號(hào)線、八通線和昌平線等連接通州、天通苑、回龍觀等大型居住區(qū)。早晚高峰時(shí)段,軌道交通車廂內(nèi)嚴(yán)重?fù)頂D、舒適度較差。另外,相對(duì)小汽車出行,目前公共交通出行速度根本沒有優(yōu)勢(shì)。根據(jù)第四次交通綜合調(diào)查,軌道交通和地面公交的運(yùn)行速度僅為小汽車運(yùn)行速度的79%和56%;而在乘坐地面公交一次出行中,步行和等候的時(shí)間往往占有較大比例,約占全部出行時(shí)間的40%。此外,樞紐場(chǎng)站建設(shè)進(jìn)展緩慢,公交場(chǎng)站實(shí)現(xiàn)率也不高,在一定程度上導(dǎo)致?lián)Q乘不方便,客觀上制約了公共交通吸引力的提高。
四是機(jī)動(dòng)車污染物排放總量大,導(dǎo)致空氣質(zhì)量改善任務(wù)艱巨。據(jù)環(huán)保部門監(jiān)測(cè),2012年機(jī)動(dòng)車排放的氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物占全市來源的比例為58%和40%,機(jī)動(dòng)車排放PM2.5占全市來源的22.2%,位居各種污染源的首位。從目前車輛結(jié)構(gòu)來看,目前保障北京城市基本運(yùn)行的交通運(yùn)輸車輛多是柴油車。而限于現(xiàn)有的柴油車技術(shù)發(fā)展水平,柴油車污染物排放遠(yuǎn)高于其它能源類型車輛。以公共汽車為例,1輛國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油公交車,其NOX排放量相當(dāng)于2.6輛LNG公交車的排放總量,PM2.5排放量相當(dāng)于12.5輛LNG公交車的排放總量。據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2012年底,北京市尚有國(guó)Ⅳ及以下排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油公交車近1.7萬輛,占全市公交車總量的76.2%,淘汰更新任務(wù)非常艱巨。
三、主要治堵策略
交通擁堵是世界大城市面臨的共同難題。綜觀國(guó)際大城市的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),無不經(jīng)歷這個(gè)痛苦的歷程?;仡檪惗?、東京和新加坡等城市治理城市交通擁堵的經(jīng)驗(yàn),大都經(jīng)歷了兩個(gè)主要階段。第一階段是大力優(yōu)先發(fā)展公共交通階段,第二階段是公共交通優(yōu)先發(fā)展與交通需求管理措施并舉階段,差異之處主要在于采取了不同的交通需求管理措施,倫敦選擇的是交通擁擠收費(fèi)政策,東京采取的是停車泊位證制度,新加坡實(shí)施的則是提高小汽車購(gòu)置成本和交通擁擠收費(fèi)政策。這三個(gè)城市都取得了很不錯(cuò)的治理效果。而莫斯科和墨西哥雖然也非常重視發(fā)展公共交通,但沒有實(shí)施有效的交通需求管理措施,結(jié)果是城市交通擁堵狀況越發(fā)嚴(yán)重。
保障北京城市交通正常運(yùn)行,是完善首都城市功能、做好“四個(gè)服務(wù)”的重要基礎(chǔ),關(guān)乎科學(xué)發(fā)展、群眾生活及城市形象。當(dāng)前,北京已進(jìn)入了交通擁堵頻發(fā)的階段,必須充分借鑒和汲取發(fā)達(dá)國(guó)家城市的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),把握好有利時(shí)機(jī),按照系統(tǒng)工程的要求,科學(xué)施策,多措并舉,從根本上緩解和治理城市交通擁堵。
(一)發(fā)揮好智慧交通在決策中的支撐作用
在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,智慧交通最首要、最重要的任務(wù),是通過對(duì)科學(xué)收集的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行針對(duì)性分析和歸納,并提煉出有價(jià)值的信息,為科學(xué)決策提供依據(jù)和支撐。
目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在北京交通管理工作中已得到了非常廣泛的應(yīng)用,為科學(xué)收集北京交通運(yùn)行數(shù)據(jù)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。北京市現(xiàn)已建成了交通運(yùn)行協(xié)調(diào)指揮中心(TOCC)和交通應(yīng)急指揮中心、路網(wǎng)管理中心、地面公交運(yùn)營(yíng)指揮調(diào)度中心、軌道交通運(yùn)營(yíng)指揮調(diào)度中心、高速公路運(yùn)行指揮調(diào)度中心、智能交通管理系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)。以TOCC為例,該系統(tǒng)整合了民航、鐵路、公安交管、公共交通、道路客貨運(yùn)輸?shù)?000多項(xiàng)數(shù)據(jù),接入了40000多路視頻和25個(gè)應(yīng)用系統(tǒng),涵蓋了456公里地鐵運(yùn)營(yíng)線路、2萬多輛公共電汽車、6萬多輛出租汽車、近8千輛旅游客車和省際客運(yùn)車輛,每天都要產(chǎn)生上億條運(yùn)行數(shù)據(jù)。
今后的工作重點(diǎn)是,根據(jù)北京市交通管理工作需要,對(duì)現(xiàn)有交通運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行持續(xù)完善,并借助相關(guān)交通數(shù)學(xué)模型對(duì)實(shí)時(shí)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有針對(duì)性的分析和歸納,計(jì)算出相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù),為制定北京交通發(fā)展戰(zhàn)略、政策提供依據(jù)和支持。
(二)處理好城市與交通協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系
要從根本上解決北京城市交通擁堵問題,必須從城市整體協(xié)調(diào)發(fā)展的角度,處理好城市與交通協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系。過去北京城市單中心過度聚集和“攤大餅”擴(kuò)展的發(fā)展方式,是產(chǎn)生交通擁堵、大氣污染、城鄉(xiāng)結(jié)合部等“大城市病”的主要原因之一。當(dāng)前必須堅(jiān)持人口、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,加快城市發(fā)展方式轉(zhuǎn)型,優(yōu)化城市功能布局。主要應(yīng)做好以下三個(gè)方面的工作:
一是深入落實(shí)城市總體規(guī)劃,按照首都的功能定位和轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的要求,科學(xué)調(diào)控中心城的建設(shè)規(guī)模,防止單中心功能的進(jìn)一步過度聚集。要統(tǒng)籌好各級(jí)各類專項(xiàng)規(guī)劃,切實(shí)發(fā)揮規(guī)劃對(duì)城市發(fā)展的引領(lǐng)作用。中心區(qū)域要堅(jiān)決停止新建商品住宅和大型公建項(xiàng)目,嚴(yán)格控制舊城的新增規(guī)模,停止大拆大建。要嚴(yán)格限制中心城醫(yī)療、行政辦公、商業(yè)等大型服務(wù)設(shè)施的新建和擴(kuò)建。中心城原則上不再新增產(chǎn)業(yè)功能區(qū),擴(kuò)建原有產(chǎn)業(yè)功能區(qū)必須同交通設(shè)施支撐能力相匹配。
二是建立健全政策機(jī)制,調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局和結(jié)構(gòu),緩解人口過快增長(zhǎng)狀況。要建立健全更為嚴(yán)格的產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入制度,把人口就業(yè)、綜合產(chǎn)出效益、能耗水耗等指標(biāo)納入?yún)^(qū)縣部門考核指標(biāo)。建立重大產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目建設(shè)的統(tǒng)籌決策和監(jiān)督機(jī)制,避免各類產(chǎn)業(yè)園區(qū)分散布局和盲目競(jìng)爭(zhēng)。加大低端業(yè)態(tài)整治和規(guī)范力度,逐步清理與首都功能定位不匹配、與居民實(shí)際需求關(guān)聯(lián)度低的產(chǎn)業(yè)。要合理控制人口規(guī)模,引導(dǎo)中心城人口向新城有序疏散。
三是優(yōu)先配置和實(shí)施交通基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)城市功能與交通設(shè)施協(xié)調(diào)發(fā)展,促進(jìn)城市發(fā)展模式由“交通追隨型”向“交通引導(dǎo)型”的轉(zhuǎn)變。要進(jìn)一步加快軌道交通和公交專用道網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè),提高公共交通供給能力。加強(qiáng)公共交通對(duì)重點(diǎn)功能區(qū)的支撐能力,促進(jìn)軌道交通與周邊城市功能有效銜接。編制和出臺(tái)地下空間發(fā)展規(guī)劃和實(shí)施計(jì)劃,加強(qiáng)地下車行、步行、停車綜合交通體系建設(shè),分解部分地面交通出行壓力。
(三)統(tǒng)籌好交通系統(tǒng)的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展
科學(xué)治理北京城市交通擁堵,還需重點(diǎn)解決一條腿長(zhǎng)一條腿短的問題,實(shí)現(xiàn)北京交通系統(tǒng)的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。具體要處理好以下四個(gè)方面的關(guān)系:
一要像重視交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一樣重視交通管理,充分利用科技手段,重點(diǎn)提高城市交通管理水平。要強(qiáng)化交通信息數(shù)據(jù)整合,構(gòu)筑包括公共交通指揮調(diào)度、交通誘導(dǎo)、緊急救援管理、交通事故快速勘察等智慧交通系統(tǒng)。進(jìn)一步改進(jìn)和完善道路交通標(biāo)識(shí)、標(biāo)線和信號(hào)燈的設(shè)置,深化指路標(biāo)識(shí)“預(yù)告、告知、確認(rèn)”三級(jí)連貫信息系統(tǒng)建設(shè)。切實(shí)加強(qiáng)道路交通運(yùn)行組織,提高交通運(yùn)行效率,同時(shí)做好交通運(yùn)行情況的預(yù)警、預(yù)告。
二要像重視優(yōu)先發(fā)展公共交通一樣重視交通需求管理,充分利用經(jīng)濟(jì)手段,盡可能減少小汽車出行需求。要充分運(yùn)用經(jīng)濟(jì)、行政、法律、科技等手段,引導(dǎo)公眾轉(zhuǎn)變出行方式,切實(shí)降低小汽車的使用強(qiáng)度。進(jìn)一步優(yōu)化小客車數(shù)量調(diào)控措施,合理控制機(jī)動(dòng)車保有量增長(zhǎng)速度。切實(shí)加強(qiáng)宣傳和溝通,形成全社會(huì)廣泛認(rèn)同的現(xiàn)代交通理念,著力提高全社會(huì)的現(xiàn)代交通意識(shí)。
關(guān)鍵詞:道路交通 汽車尾氣
1、概述
在新的發(fā)展時(shí)期,城市交通規(guī)劃是政府指導(dǎo)城市交通發(fā)展的公共政策,應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)中央宏觀政策,科學(xué)發(fā)展觀,建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的要求。這既是城市交通發(fā)展也是事關(guān)城市健康發(fā)展的方向性問題。城市交通規(guī)劃工作只有堅(jiān)持這一方向,才能在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮應(yīng)有的作用。對(duì)此進(jìn)行認(rèn)真研究和思考,是城市交通規(guī)劃工作者的重大責(zé)任[1]。
2、分析城市交通問題
2.1 城市交通問題之污染
汽車是人們生活中不可缺少的交通運(yùn)輸工具之一。日前,全世界擁有汽車約5 億輛,平均10 人一輛。汽車排出的有害氣體在當(dāng)前己取代了粉塵,成為大氣環(huán)境的主要污染源。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),世界每年由汽車排入大氣的有害氣體 一氧化碳( 也就是人常說的煤氣達(dá)2 億多噸,太致占總毒氣量的1/3 以上,汽車多的美國(guó)和日本幾乎達(dá)到1/2,成為城市大氣中數(shù)量最大的毒氣,而且它在大氣中壽命很長(zhǎng),一般可保持二、三年。所以它是一種數(shù)量大,累積性強(qiáng)的毒氣。汽車一般從三個(gè)地方排氣。一是從排氣管排出,約占總排放量的65%; 二是從曲軸箱里泄漏出來,約占20%,人們坐在汽車?yán)镩g到的汽油味就是從這里漏出來的; 三是油箱、汽化器等系統(tǒng)泄漏的。據(jù)化驗(yàn)分析,汽車排出的廢氣中,約有150 一200 種不同化合物,其中對(duì)人體危害極大的就有一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化合物、鉛的化合物、碳等顆粒物質(zhì)。這些有害氣體擴(kuò)散到環(huán)境中便造邦空氣污染。一般說,汽車排氣所造成的大氣污染占整個(gè)大氣污染60 腸,最高達(dá)90炳。汽車排出的有害物質(zhì)在強(qiáng)烈陽(yáng)光照射下,會(huì)產(chǎn)生一系列復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng),生成二次污染物如臭氧、過氧酞基硝酸酷、醛類、二氧化氮等各種化合物。這些化合物同水蒸氣在一起,在適當(dāng)?shù)臈l件下形成淺藍(lán)色的刺激性煙霧,這種煙霧被稱為光化學(xué)煙霧。由于它首次發(fā)生于洛杉礬,所以人們也把它叫作" 洛杉礬煙霧"。洛杉礬是美國(guó)加利福尼亞州南部太平洋沿岸的濱海城市,是美國(guó)僅次于紐約和芝加哥的全國(guó)第三大商業(yè)城市。那里常年陽(yáng)光明媚,氣候溫和,是風(fēng)景優(yōu)美的勝地。美國(guó)電影中的好萊塢,就在它的西北郊,美國(guó)政府的西部白宮圣克利門蒂,則在其東南郊。進(jìn)入40 年代后,隨著工商業(yè)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)每當(dāng)夏季和早秋,洛杉礬城市上空就會(huì)經(jīng)常出一種不尋常的淺藍(lán)色的煙霧,有時(shí)持續(xù)幾天不散,使大氣能見度大大降低。
2.2 城市交通擁擠
幾乎每個(gè)人都遇到過堵車,特別是上下班,和放長(zhǎng)假時(shí),如五一節(jié),國(guó)慶節(jié),寒、暑假等特殊的時(shí)段,大多數(shù)人都有過“沙丁魚”的經(jīng)歷。相對(duì)于城市道路網(wǎng)的承載力來說,汽車數(shù)量過多,誘發(fā)了交通擁擠問題。從某種程度上說,交通擁擠是汽車社會(huì)的產(chǎn)物。在人們上下班的高峰期,交通擁擠現(xiàn)象尤為明顯,據(jù)統(tǒng)計(jì),上海市由于交通擁擠,各種機(jī)動(dòng)車輛時(shí)速普遍下降,50 年代初為25km,現(xiàn)在卻降為15km 左右。一些交通繁忙路段,高峰時(shí)車輛的平均時(shí)速只有3—4km 交通阻塞導(dǎo)致時(shí)間和能源的嚴(yán)重浪費(fèi),影響城市經(jīng)濟(jì)的效率。目前,許多城市里的交通問題是通過局部路段、局部道路交叉口的擁擠堵塞反映出來的。
顯然,按照西醫(yī)“腳痛醫(yī)腳,頭痛醫(yī)頭”的觀念,拓寬這些道路,在交叉口修建立交似乎是立竿見影的解決辦法,但問題卻很少這樣簡(jiǎn)單。
2.3 小結(jié)
分析了現(xiàn)在城市交通問題的嚴(yán)重性:一是汽車的污染問題,嚴(yán)重威脅市民正常的生活、工作以及生命,是迫在眉睫要解決的問題;二是交通擁擠的問題,同樣影響市民的正常出行,也是當(dāng)下非常棘手的交通問題。接著深入的挖掘了城市交通問題出現(xiàn)如此狀況的幾點(diǎn)原因
3、城市交通問題的解決對(duì)策
城市道路是指城市范圍內(nèi)的道路,供各種車輛和行人通行并具備一定技術(shù)條件的交通設(shè)施,并形成和促進(jìn)發(fā)展城市布局、提供通風(fēng)、采光空間,作為上、下水道和煤氣、電力、通信設(shè)施埋設(shè)通道的功能。因此面對(duì)如此問題,更新觀念是當(dāng)務(wù)之急。城市綜合交通規(guī)劃要全面考慮國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略,必須落實(shí)資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù),實(shí)現(xiàn)城市緊湊發(fā)展。在城市總體規(guī)劃修編時(shí),要用城市交通規(guī)劃來帶動(dòng)規(guī)劃修編 ,公共交通優(yōu)先政策的落實(shí)必須先調(diào)整城市交通規(guī)劃的理念,而交通規(guī)劃理念的調(diào)整卻必須從規(guī)劃布局做起 , 現(xiàn)在交通環(huán)境問題是當(dāng)前城市交通規(guī)劃的主導(dǎo)因素現(xiàn)在環(huán)境問題已經(jīng)提到日程,我們的問題雖然剛剛暴露,但是必須關(guān)注。解決交通環(huán)境問題必須從交通理念上改變,比如,寬?cǎi)R路的問題。寬?cǎi)R路涉及路幅寬,帶來的是路網(wǎng)間距大,這是城市規(guī)劃和城市交通規(guī)劃要反復(fù)思考的問題?,F(xiàn)在交通效率低,很大一方面是道路路幅寬、路網(wǎng)密度低造成的,還有建設(shè)封閉性小區(qū)造成的。另外,盲目修立交橋也是一個(gè)重要的原因,不成系統(tǒng)的立交橋使交通更加擁堵。因此,解決交通環(huán)境問題,必須用系統(tǒng)、綜合的概念研究城市交通規(guī)劃。
4、結(jié)束語(yǔ)
本文主要淺談了目前城市的交通現(xiàn)狀以及給城市市民帶來的種種不便,本著改進(jìn)現(xiàn)代化城市的心態(tài)作了一點(diǎn)微薄的議論,期望不久的將來中國(guó)能夠快速的步入智能化交通規(guī)劃當(dāng)中。明間這么流傳:要想富快修路這話一點(diǎn)不假,道路是現(xiàn)代社會(huì)的血脈,汽車是現(xiàn)代社會(huì)的重要工具,道路基礎(chǔ)設(shè)施不足或汽車的過度使用,均可能造成現(xiàn)代社會(huì)的血脈梗阻,而危及社會(huì)的生存;而保守的發(fā)展政策一旦造成道路建設(shè)滯后,又將對(duì)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來極大的制約。道路交通需要一個(gè)合理的發(fā)展程度,這取決于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,受制于資金、資源和環(huán)境的制約,需要遵循可持續(xù)發(fā)展的原則。對(duì)于道路交通來說,政府的發(fā)展戰(zhàn)略和政策起著決定性的作用,其制定是一個(gè)協(xié)調(diào)各方面利益和目標(biāo)的過程,需要采用現(xiàn)代大系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方法分析處理。
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