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1 城市交通監控系統概述
城市交通監控系統是采用先進的圖像識別技術、計算機網絡與通信技術、數據庫管理技術等高新技術手段形成的一個特殊系統。城市交通監控系統架構如圖1所示。
系統通過位于感知層的前端監控設備對視頻圖像進行采集和初步的分析，然后利用有線通信網或無線網絡將各監控點的交通實時情況快速、準確地傳回后臺。后臺建設有C合的交通管理和指揮平臺。在這個高度集成的平臺上，交通管理人員可以了解和掌控布設監控區域的車輛通行狀況、流量等信息。同時可以對車輛違法、交通堵塞、突發事件等進行視頻取證并及時處理，從而達到非現場執法的目的。城市交通監控系統還貫穿于智慧交通體系之中，滿足了交通管理不同崗位上的工作者的業務需求。城市交通監控系統的功能主要體現在交通信息的采集與處理，交通信息管理以及智能交通調控等幾個方面。
2 城市交通監控系統的關鍵―圖像識別技術
交通監控系統的圖像識別技術是通過成像傳感器獲取道路交通圖像，然后利用前端設備的嵌入式芯片或中心機房的服務器對圖像進行處理與識別，以模仿人的視覺功能，獲得智能交通系統所需的有用信息。圖像識別的處理過程如圖2所示。圖像識別技術主要應用在車輛的檢測、識別、跟蹤、違章報警、流量統計等。
近年來，隨著經濟的發展，城市中的機動車保有量不斷增加，而受限于城市規劃和地理環境，城市的交通道路不可能無限制增加，擁堵成為大多數一線城市共同面對的難題。車輛與道路的矛盾除了導致擁堵，隨之而來的是各種交通違章、交通事故的增多。交通部門的壓力與日俱增，由于警力有限，不可能純粹依靠人力對所有路段、路口實施全天候、全方位的監控管理，所以只能依靠現代化科學技術手段來進行交通協管。利用圖像識別技術可以完成自動交通監管功能，即建立所謂的“電子警察”。通過交通路口安裝攝像機，拍攝交通路口的視頻，經過計算機對數字圖像信號的閥值比對和分析處理，完成自動違章識別和自動車牌識別的任務。
自動違章識別是對動態物體（如車輛）進行識別，并對其運動軌跡進行跟蹤，然后依靠監控區域內的道路標志和路口信號燈狀態自動判斷車輛違章情況。其中涉及的關鍵環節有：
2.1 對運動目標的檢測。
在這一環節主要采用的技術手段有背景圖像差分法、幀間差分法和光流法等圖像識別方法。這三種方法各自擁有自己的特點，結合不同實際情況使用可以取得很好的應用效果。
2.1.1 背景圖像差分法
其基本原理是首先將監控視野內的靜態背景儲存起來。在實際運行中通過將拍攝到的實時圖片與靜態背景進行減除，將所得差的每一像素的值和預定閾值相比較，若這個像素值大于閾值，則認為這點是前景點，否則是背景點。利用這種技術解決方案時，受光線和天氣等外界條件的影響較大。因為在不同天氣、不同光照的情況下，背景圖像并不是一成不變的，因此很難構造一個理想的靜態背景圖像作為基礎；另一個問題在于預定閾值的確定，只有恰當的閾值才能正確分割出目標所占的區域，而這也需要根據實際情況進行調整和確定。
2.1.2 幀間差分法
這種解決方案是通過將記錄的視頻圖像中一系列的相鄰兩幀作差分運算來獲得目標輪廓。在多個運動目標的識別中該方案可以取得良好的效果。由于視頻中兩幀圖像間隔時間很短，所以背景的變化也非常小，對差分的影響很小。其缺點在于所差分的圖像并不是由理想封閉的輪廓區域組成，得出的目標往往是局部的、不連續的，這對運動目標的識別是不利的。
2.1.3 光流法
其基本原理是給視頻中的每一個像素都設定了一個速度矢量，形成一個整體的圖像運動場，在運動的定格時刻，圖像上的點與三維物體上的點一一對應，再根據各像素點的速度矢量特征對圖像進行動態分析，根據圖像的光流矢量分析這一區域是否是連續變化，從而判斷是否有運動目標。光流法方法規避了差分時基礎靜態背景和閥值的選取工作，但是對每個像素的矢量進行分析，計算量大、易受視頻噪聲影響，依照現有的硬件處理能力，還不能做到圖像的實時處理，應用范圍受到一定限制。
2.2 對多目標的跟蹤
在視頻流中分割目標，再將分割的目標與上一幀圖像的目標進行匹配，從而達到跟蹤的目的。一些文獻介紹了利用目標匹配的方法實現多目標跟蹤，其基本原理是將當前圖像幀中的區域和已知圖像的目標區域進行匹配，如果已知的目標區域表示為一個目標列表，將當前圖像幀中的所有區域表示為一個測量列表，針對測量列表中的每一個元素，在目標列表中找到與之最相似的元素，這類方法適用于目標之間相互作用較小的情況，且與目標特征的選取關系較大。
2.3 對車輛違章的判別
在車輛運動軌跡提取之后，根據紅綠燈信號和道路交通標志線自動判別車輛違章情況。在對交通違章行為進行處理時必須記錄三個重要證據：違章畫面；違章車輛全景位置，表明該車當時確實處在違章位置；清晰的車牌號碼，明確違章車輛身份。所以只有利用了基于計算機技術的視頻監控系統才能完成自動監控。
車輛自動識別作為當前智能交通系統的重要組成部分，逐漸形成幾種成熟、有效的識別技術，如射頻識別、車牌識別以及條形碼識別。其中條形碼識別以及射頻識別都隸屬于間接識別，很難對車輛同其車牌信息是否相真實相符進行有效識別。車牌識別是一種直接識別，不需要在車輛當中安裝相應的條形碼或者其他的射頻識別標志，且維護和使用簡便。
車牌自動識別是以攝像機拍攝的車輛畫面作為輸入圖像，利用計算機圖像處理和模式識別技術識別車牌字符。目前的技術水平為字母和數字的識別率可達到96%，漢字的識別率可達到95%。中國軟件評測中心同時提供專業的第三方測試服務，為項目建設成果保駕護航。
車牌識別系統有兩種觸發方式，一種是外設觸發，另一種是視頻觸發。如圖3所示。
外設觸發工作方式是指采用線圈、紅外或其他檢測器檢測車輛通過信號，車牌識別系統接受到車輛觸發信號后，采集車輛圖像，自動識別車牌，以及進行后續處理。
視頻觸發方式是指車牌識別系統采用動態運動目標序列圖像分析處理技術，實時檢測車道上車輛移動狀況，發現車輛通過時捕捉車輛圖像，識別車牌照，并進行后續處理。視頻觸發方式不需借助線圈、紅外或其他硬件車輛檢測器。
3 城市交通信息管理系統的應用
城市交通信息管理系統包含車輛信息采集、數據傳輸、數據集中管理以及信息存儲于一體的綜合系統，將采集的信息經過分析、處理、提煉，并結合地理信息系統（GIS，Geographical Information System）可以動態查詢車輛信息、跟蹤車輛、自動形成路況信息，通過現代通信手段向外實時相關信息，以及發送相關車輛的違章信息。
城市交通信息管理方式是以車牌號作為車輛的唯一身份，配合自動車輛識別系統進行半自動或人工方式進行管理。因此，有必要在城市交通信息管理系統中引入更先進的身份標識傳感器以實現自動化管理。
4 城市交通監控系統建設監理措施
北京賽迪工業和信息化工程賽迪監理中心有限公司隸屬于國家工業和信息化部中國電子信息產業發展研究院，依托工業和信息化部計算機與微電子發展研究中心（中國軟件評測中心）和賽迪信息產業（集團）有限公司的優質資源，業務涵蓋信息工程、智能交通、智慧城市、工程、運維管理等類型。城市交通監控系統建設的監理工作將重點放在感知系統設備安裝，軟件系統開發兩方面。本節主要對城市交通信息管理系統開發整個賽迪監理實施進行闡述，對前端設備選型、監控點位進行描述，具體設備安裝工藝不再作具體介紹。
4.1 城市交通監控系統感知設備選型監理措施
前端監控設備系統建O主要包括監控點位確認、現場踏勘、施工圖紙設計、立桿、設備安裝調試、纜線敷設、系統聯調測試、系統驗收等施工工作。設備選型需從視頻采集、傳輸、控制、顯示、存儲等方面進行考慮。同時還要考慮因素，如存儲設備接入視頻流的最少節點、讀寫速度、網絡帶寬等。選擇符合本項目需求的設備不僅可以達到項目建設的最終目的，也可以減少因設備問題后續施工產生的不良后果。所以在設備選型上，賽迪監理人員應堅持設備選型一致性、確保技術參數相同，減少設備與設備間的數據傳輸等一系列問題。保證了應用效果的統一，為項目整體系統擴充、更新換代打好了基礎。項目所用產品必須滿足合同和規范要求，國家強制執行第三方檢測的設備需提供檢測報告上交賽迪監理人員審查。
4.2 城市交通監控系統監控布點監理措施
監控點的分布設計主要以道路、交通設施情況、人口分布程度等因素共同決定。對重點政府機構、軍隊駐地、繁華商業街區、城市公共交通樞紐，人口稠密地區，易擁堵的道路周邊監控點分布密度相對較大。對稀疏地區，山林等交通順暢地區，監控點宜減少。
賽迪監理應參與監控點設備的到貨安裝全過程，因城市交通系統前端感知點位較多，賽迪監理方可采取分批檢查或抽查的方式對承建方的工作進行監督和管理。在后期設備全部接入后，可要求承建單位提交監控測試計劃，制定監測攝像機檢查方案。
4.3 城市交通信息管理系統建設監理措施
對交通信息管理系統開發需求內容的確認是整個軟件開發實施階段尤為重要的工作。此階段監理人員應對承建單位需求分析和設計階段工作成果進行評審，保障軟件需求分析設計過程和產品符合規范和要求。
4.3.1 城市交通信息管理系統需求分析階段
賽迪監理主要任務是聽取業主單位從業務角度出發提出的對開發方設計的意見，對軟件交通信息管理系統需求分析過程、需求分析活動、概要設計內容、詳細設計內容等進行審查，確認是否滿足要求：給出是否符合要求的結論；確定其可否作為軟件開發的前提和相關依據。從文檔的規范性、可實施性出發，以國家相關標準為依據，從軟件工程學的角度對承建單位提出意見與建議，配合業主單位工作，敦促承建單位做好工程項目的設計工作。在設計階段，賽迪監理主要針對需求的覆蓋性及可跟蹤性、模塊劃分的合理性、接口的清晰性、技術適用性、技術清晰度、可維護性、約束與需求的一致性、可測試性、對軟件設計的質量特性的評估、對軟件設計的風險評估、對比情況、文檔格式的規范性等方面進行評審。在此過程中，業主單位也需要對設計文檔進行檢查，主要在功能設計是否全面準確地反映了需求、輸入項是否完全與正確并符合需求、輸出項是否符合需求、與外界的數據接口是否完全與正確并符合需求、各類編碼表是否完全與準確并符合需求、界面設計是否符合需求、維護設計是否符合需求、各類數據表格式和內容是否符合要求、是否存在其他有疑問的設計等方面進行核查。
4.3.2 城市交通信息管理系統設計階段
在交通監控系統軟件開發過程中，賽迪監理應監督承建單位嚴格按照工程設計階段所制定的進度計劃、質量保證計劃、系統設計進行開發工作，檢查承建單位是否按照設計中制定的規范與計劃進行編碼與測試。同時注意軟件版本控制，檢查單元測試、集成測試、系統測試。如有必要，宜進行壓力測試、安全性測評等。確認測試是否按計劃進行并有測試與修改記錄、測試環節是否按計劃進行，問題發現與解決是否有文檔記錄。
本類系統涉及多個子系統，多類接口的接入，多種數據輸入，實現圖像處理、數值分析、數據傳輸等功能。系統較為復雜，功能點多。賽迪監理應積極協助建設單位檢查違章車輛的抓拍能力，是否有漏拍情況，車牌拍攝質量等合同中提及的內容進行主觀篩查。要求承建單位制定系統功能測試表，包括圖像接入情況、信息處理的真實性、違章環節的處理情況等，以便各方人員的檢查、問題統計、解決情況等。賽迪監理此時應積極做好業主方和承建方之間的協調工作，在保證項目質量前提下確保項目順利推進。
【關鍵詞】第二課堂；留守兒童；關愛機制；和諧社會
十六屆六中全會將“建設和諧社會”作為我國今后一段時間的奮斗目標。中國心理學會前任主席張侃認為和諧是人類心理的本質。當前我國新農村建設與農業人口流動問題的突出在于主體人群—留守兒童。據2010年第五次全國人口普查表明，我國平均外出時間超過半年以上者（流動人口）有12107萬人，其中從鄉村流出城市的有74%。段成榮，周福林調查表明，全國留守兒童數量在2290.45萬人。留守在家的小孩長期與父母長期分離，內心沒有安全、成功與幸福。他們在遇到問題時，也常采用極端或簡單的方式來解決，留守兒童所表現出來的問題，給社會各界帶來了挑戰。
一、政府措施
（一）國家加大政策傾斜
為解決留守兒童問題，國家也在不斷探索一些可行的辦法，如“免費午餐”的推廣，寄宿制學校的完善，這些都為留守兒童的身體素質發展以及朋輩情感發展創造了條件。但對于解決留守兒童，往往是治標不治本，許多地方對于留守兒童的政策機制或民工返鄉就業工作，力度不大，關鍵是一些關于就業機會的拓展，吸引外出務工人員留在家鄉工作，才是最主要的。
（二）當地政府積極挖掘本地資源
我們在安徽滁州市來安縣新安鎮新安小學了解到，盡管他們建立了“留守兒童之家”，但我們發現工作中許多地方需要完善。我們也發現，他們當前遇到最大的問題是吸引外資以及本地籌措資金有限，同時由于農業經濟帶來的農民收入非常有限，而工業經濟在山區難以發展，出現發展的瓶頸，如何做出精品農產品，做出廣西特色乃至全國特色，形成亮點經濟，可能才是未來發展方向。
（三）政府相關機構通力合作
解決留守兒童問題不是一朝一夕，或某一個部門能做好全盤工作的。因此除了政府行政機關外，一些相關機構需要通力合作。
1. 教育局做好各項教育落實工作
由于留守兒童大部分都是學齡兒童，因此，如“免費午餐”和“留守兒童之家”活動的落實與探索都是通過教育部門來進行的，教育局要分配資源到各學校，對當地的留守兒童有一定的數據，然后根據比例高的地方進行針對性的幫扶活動。從河海大學文天學院2013年大學生暑期實踐團隊調研發現，示范點與整體經濟與人力投入不足，只是處于初步探索時期，推廣性工作仍然艱巨。
2. 縣婦聯做好關愛活動的主力軍
關愛兒童是各地縣婦聯工作的重點之一，留守兒童比例高的地方，應該將留守兒童的關愛問題放在優先解決的問題。從我們社會實踐團隊調研發現，當地的縣婦聯也在探索諸如“家長學?！钡饶Ｊ?，但存在經濟投入不足，專業人員缺乏，因此結合外部支援，內部培養相關專家是目前需要解決的突出問題。
3. 縣團委做好社會組織中介力量的角色
團委具有行政與社會組織的雙重性質，因此團委應該發揮其與社會各界的優勢，做好中介力量，推動政府方針政策的制定，在調研中，我們發現縣團委的主要抓住西部志愿者活動，以及與社會大學生實踐團隊進行合作，形成結對子活動，推動留守兒童工作進一步完善。
二、家庭教育水平需要進一步提升
留守兒童主要與爺爺奶奶一起生活，因此要多向他們普及盡可能多的教育方法，以及讓他們了解當前留守兒童的心理發展狀況，避免溺愛教育和任期發展。對于常年在外地的父母，應該常常與小孩進行溝通和交流，多問他們自己的想法與對某件事情的態度，這樣可以指導他們自己如何去做，也可以讓小孩感受到，父母對他們是如此的關心，而不是離開家就不管他們。
三、需要更多的社會組織推動留守兒童關愛機制的建設
對于留守兒童的關愛，2004年以來，理論研究已經非常豐富，現在主要是推動留守兒童機制建設。因此各級社會組織都應該為此做出應有的努力，為人力資源大國做出自己的努力。作為大學生，應當積極了解社會，服務社會，投入各項實踐活動中，發揮自己的特長，鍛煉自己的意志，從實踐中認識自己，理解自己，用自己的心理世界了解另外一個心理世界，達到互助與成長。
四、結語
留守兒童機制建設，是一項利國利民的大事，國家應該從根本上解決城鄉差異問題；當地政府應該挖掘本地優勢資源，以國家“三農”優惠政策為契機，為富裕當地為己任，做好外出務工人員回鄉創業與就業工作；教育局、學校、家庭以及大學生社會實踐等社會組織應該落實相關政策、推動留守兒童關愛機制的試點與推廣，為留守兒童創造美好未來而努力。
參考文獻
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>> 物聯網關鍵技術中的基于云計算關鍵技術神經智能電網控制系統應用研究 論關鍵技術在智能電網中的應用 自動化系統關鍵技術在智能變電站的應用 智慧城市建設中智能交通系統關鍵技術概述 物聯網關鍵技術及其在煤礦信息管理中的應用 物聯網關鍵技術在食品溯源中的研究與應用 物聯網關鍵技術在通信運營中的應用 “智能微塵”成物聯網應用關鍵技術 基于物聯網\云計算關鍵技術的智慧城市應用體系綜述 物聯網中的關鍵技術 JAVA中的關鍵技術在無紙化考試系統中的應用 淺析建筑智能系統關鍵技術及應用 淺談OFDM系統在移動通信應用中需解決的關鍵技術 論PLC關鍵技術在電氣工程控制系統中的應用 PLC關鍵技術在電氣工程控制系統中的應用 光纖通信在電力系統中的應用及其關鍵技術分析 探討物聯技術在高速公路信息管理系統中的應用 大規模電力控制系統中的基于智能變電站關鍵技術應用研究 淺談智慧交通監控系統的關鍵技術應用及監理措施 智慧城市信息系統的關鍵技術 常見問題解答 當前所在位置：l.
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關鍵詞：智慧城市；無線傳感器網絡；智能交通系統；交通預測；交通控制
中圖分類號：TP212；TP273 文獻標識碼：A 文章號：2095-1302（2017）02-00-02
0 引 言
在智慧城市建設過程中，提高交通系統效率能極大地提高經濟效益并減少對環境的影響，智能交通控制在解決交通擁堵方面非常重要。新興的無線傳感器網絡技術在交通管理和控制方面有著極好的前景，這些具有集成計算和無線通信能力的，應用電池供電的低功耗交通傳感器節點將極大地改變實時交通數據查詢的前景。這些無線傳感器價格低廉，容易部署，但設計基于傳感器的智能交通控制系統依然具有極大的挑戰性。本文主要討論在智慧城市建設過程中，智能交通系統所使用的一些關鍵技術。
1 智慧城市的提出
2009年，新一代信息技術的發展為城市信息化、現代化建設提供了新的方向和趨勢，特別是物聯網、云計算概念的相繼提出，打破了傳統城市發展思維，實現以知識、技術、信息等創新要素為增長動力的“智慧”運行，即智慧城市理念的提出[1]。本文只從智能交通系統建設這一領域來研究智慧城市建設中的一些關鍵技術。
2 城市交通系統目前存在的問題
交通擁擠、事故頻繁以及與之有關的能源和環境等問題嚴重困擾著世界各國城市，影響著城市的可持續發展。實踐證明，智能交通系統（ITS）是解決城市交通問題的有效方法，包括我國交通學者在內的世界各國專家對城市交通問題進行了大量分析和研究，并從多方面、多角度提出緩解城市交通問題的方案，認為綜合交通監控系統（ISCS）是智能交通系統關鍵的一環。對交通信息的獲取、信息共享網絡通信、交通信息獲取與融合以及交通信息數據庫管理等方面的關鍵技術進行了研究。城市交通問題是一個復雜性很高的世界性難題，需要從多方面綜合解決，本文針對城市道路交通信息獲取關鍵技術，多角度分析、研究如何增強信息溝通以緩解城市交通的問題。
3 智能交通系統（ITS）建設中所使用的WSNs的特點
基于無線傳感器網絡（WSNs）的ITS的成功或失敗是由許多因素決定的，這些因素由WSNs自身的特點決定，無線傳感器網絡（WSNs）具有如下特點[2]：
（1）費用低。為了讓WSNs成為可替換其它技術的方法，一個基于WSN的系統必須費用低廉。這意味著通過使用盡可能少的節點來減少布置和維護的花費，保留更多有價值的功能到較少的節點組。
（2）生存時間。系統基礎設施的部署會帶來相關的投資，WSNs的好處在于依賴該系統所使用的時間，對于功率受限的WSNs而言，時間長度將由網絡減少功率消耗的能力和使用額外電源供應能力決定。
（3）靈活性和擴展性。一個系統除了可以正常操作外，還必須能夠適應不同的應用環境，這包括不同的交通條件和智能車輛在系統中的滲透率。同時必須允許系統成長，成長包括用戶數量增多或者是它所覆蓋的范圍增大，因此必須提供給WSN系統自組織的能力。
（4）魯棒性和容錯性。部署在道路上的傳感器節點容易遭受不利的情況，如經過節點上方的車輛會將其碾壓或惡劣的天氣條件可能導致節點本身失效或功能失效。因此提出了物理保護的要求。此外，由于惡劣條件或電池耗盡，若單個節點失效，整個網絡的操作不能受到影響，這意味著必須提供網絡冗余或可代替機制以保證連接。
（5）合適的服務端質量保證。根據系統功能，必須滿足不同服務端質量（QoS）參數，其中包括可靠性（可參考交付到目的地數據的正確接收率），延遲，以及某些情況下的帶寬。車輛安全是ITS最大的要求，因為提前報告即將來臨的危險十分關鍵。
4 一個基于WSNs的分布式智能交通系統（ITS）網絡體系結構和拓撲
一個基于WSNs的分布式ITS可實現信息查詢，數據等功能，為計劃所需行程而進行的數據處理采取合適的行動。因為這些任務可以獨立完成，所以將它們定義成四個不同的子系統，分別為傳感子系統，分布子系統，決策子系統和執行子系統。
4.1 傳感子系統
傳感子系統是由負責查詢相關信息的所有設備組成，主要包括相關交通和道路狀態信息。傳感子系統的放置由遍布在觀察區域的一個或幾個WSNs組成（道路或停車場），通過他們的傳感器檢測車輛并在傳感器節點之間進行有選擇的無線通信，這些節點根據幾種不同的基本拓撲模式來布置，分別為網狀拓撲、帶狀和聚簇帶狀拓撲、星型拓撲、柵欄型拓撲等。
4.2 分布式子系統
分布式子系統（DMS）負責在一個ITS應用的不同子系統間交換信息。該系統被放置在中心位置，接收來自所有子系統的通信請求，并為他們提供相應的服務，負責傳送傳感數據到決策子系統。
4.3 決策子系統
決策子系統（DMS）負責計劃必要的行動以達到系統目標。分配給該子系統的任務可以分成三個不同的組。包含的第一個任務組，目的在于數據存儲和處理，它處理到達決策子系統的大量數據，過濾并存儲相關信息，進行相應的評估；第二個任務組則根據應用目的處理來自不同數據源的交通信息；第三個任務組負責提出控制命令即管理網絡。
4.4 執行子系統
執行子系統根據智能交通系統應用的目標采取所需的行動以促進運輸流的改變，主要由向駕駛員提供圖像和聲音刺激的設備組成。
5 結 語
在本論文中，筆者探討了目前最先進的ITSs中WSN的應用。在這些應用中，WSNs的使用減少了系統安裝和維護的費用。而且傳感器節點尺寸小、易攜帶，可以安裝在有線傳感器不能安裝的基礎設施上。雖然大部分應用研究還處于起步階段，但對于已經存在的交通系統顯示出重要意義。
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“人口膨脹、飲水衛生、安全隱患、環境污染和交通擁擠等各種問題，是全球也是中國在城市化進程中面臨的問題和挑戰?！?月19日，在“慧聚典范力量，引領城市鋒尚”——IBM智慧城市慧典先鋒計劃啟動儀式暨新聞會上，IBM大中華區方案軟件集團總經理夏然表示，IBM智慧城市建設新戰略——基于整體規劃設計、關鍵技術和實施保證這三大核心優勢，推動整個產業及中國城市的智慧化建設。同時，IBM還針對中國智慧城市的切實建設需求，推出了全新的“慧典先鋒計劃”。
中國也得水不覆舟
大量水資源和下水道基礎設施老化是華盛頓水務局面臨的拷問，從配水管和閥門到公共消防栓和水表涉及了數百項資產。通過部署IBM智慧的水管理解決方案，華盛頓水務局能夠在地圖上查看每個資產的詳細位置和狀況，提高員工生產力和縮短路途時間；通過預測性維護和自動化儀表讀數，華盛頓水務局成功地將客戶電話維修請求減少了36%，同時加快人員處理緊急情況的速度；員工優化功能每年為華盛頓水務局節省大約180萬美元，同時減少20%的燃油成本。
新加坡陸路交通管理局利用IBM的“交通預測工具”，在預先設定的時段內（10分鐘、15分鐘、30分鐘、45分鐘和60分鐘）對交通流量進行了預測，使總體預測結果遠遠高于85%的目標準確率。采用這些預測結果，陸路交通管理局的交通控制人員能夠更好地預判交通流，有效防止交通堵塞。
2010年，巴西里約熱內盧發生了特大洪水與泥石流等自然災害，造成785人死亡，13830人被迫逃離家園。由于沒有災難和危機管理統一指揮視圖，無法制定全面的災害管理計劃，難以組織和分發執行任務。在使用IBM智慧城市應急解決方案之后，可以集成來自各部門、系統的信息，在提供協同合作能力的同時，提供了綜合管理儀表板來管理、展示預案工作流進度和狀態。
“我們希望通過‘慧典先鋒計劃’，整合全球可復用的最佳實踐模型，以及IBM智能運營中心、智能交通、智能水管理、和諧城市、應急等解決方案，為市民和企業提供最佳的智慧城市軟件和服務支持，促進中國建設具有國際化水平的智慧城市?！毕娜槐硎?，“慧典先鋒計劃”將是IBM 2012年～2014年的重點戰略，IBM將在國內培養出好的生態環境和一批本地合作伙伴。
“智慧城市不是買一批傳感器或建一大堆機房就可以做好，而是需要一個強大的團隊做好藍圖，不論是應急、水位還是社會管理，都要落到實處。尤其是關鍵技術，需要幾十年的沉淀，而IBM每年都有幾十億美元的關鍵技術投入，在中國有5000人的開發團隊為本土服務。”夏然說，在國內，IBM已經與長城金點、軟通動力、醫慧科技等超過10家合作伙伴共同打造中國的智慧城市。
正如夏然所說，智慧城市不是一蹴而就的，而是一個漫長的旅程。面對全中國熱火朝天的智慧城市進程，“慧典先鋒計劃”卻十分冷靜，城市選擇貴在精而不在多，力爭把每個城市都做成一流的。
要質量不要數量
根據“IDC政府洞察”（IDC Government Insights）的統計，2011年，智慧城市信息技術的市場價值已達340億美元，并將以每年超過18%的速度增長，預計到2014年將達到570億美元。
智慧城市已經勢不可擋，很多城市甚至想一步到位，跨越30年成為全球最先進的城市。那么，如何衡量一個城市的“智慧”程度，是一個值得思考的問題。
在美國某城市，當發生販賣人口案件的時候，警察可以做到7分鐘之內到現場，47分鐘之內破案；在邁阿密SunLife體育場，通過收集停車信息、安檢信息和販賣商品信息，增加場館對突發事件的回應能力；瑞典道路管理局通過實施斯德哥爾摩中心區域自動收繳通行費用，減少了市中心25%的交通流量，并創造了每年5000萬歐元的通行費收入——這一切都說明，相比收集數據來說，善用數據更為重要。
“智慧城市的三項基本特征是物聯化、互聯化和智能化。其中，物聯化是指信息的采集和匯聚，互聯化對應著信息的分析和預測，智能化則代表了決策和協同?！盜BM軟件集團解決方案部全球開發總經理沈麗琴認為，數字城市只是第一步，通過分析和預測來優化流程和工作決策才是最終目的，而這恰恰是IBM的優勢。
“智慧城市的關鍵是數據質量，而不是數量。城市里布滿了傳感器和監控，收集了這么多的數據，如果沒有強大的關鍵技術，是無法實現的?！盜BM軟件集團大中華區智慧城市行業產品總經理孫崇騰表示。
關鍵詞：智慧交通系統；設計；實現
中圖分類號：T311.52
智慧交通系統是在綜合分析機動車交通誘導水平不高、城市交通擁堵、交通設施管理水平較低、停車設施供需不平衡、路面及橋梁檢測力度不足等問題基礎上，通過安置路面固定傳感網節點及車載移動傳感網節點，利用智能交通業務應用系統對智能交通運輸物聯網信息進行有效分析和處理，以形成全面互聯的交通要素感知網絡，提供更優化、更準確、更人性的公眾信息服務模式，從而構建和諧智慧的交通出行環境。
1 中國城市智慧交通現狀分析
自90年代國內首次提出構建智能交通系統，我國各城市相繼建設了公交調度系統、交通流采集系統、地理信息系統、信號控制系統、接處警系統及視頻監控系統等智能交通系統。此類系統均能單獨開展工作，較大程度的改善了我國城市狀況。然而因頂層設計及整體性規劃缺陷，不同交通部門分管的多個交通系統間常常存在著自成體系、業務協調性差，信息共享困難等問題，所以如何構架更加完善、信息化及智能化程度高的智能交通系統成為各大城市交通部門日益面臨的重要問題。隨著云計算、物聯網及現代通訊技術的發展，在數字化空間數據庫系統上，構件城市智慧交通系統以快捷服務于居民出行，控制突發事件發展，已逐漸納入到城市發展規劃過程中。[1]
2 智慧交通系統框架及設計流程
2.1 智慧交通系統框架
從技術角度來說，智慧交通系統主要包括通訊系統、信息基礎設施與應用系統三部分；從物理層面上分析，智慧交通系統是云計算、互聯網、物聯網相互配合的信息系統。（1）通訊基礎設施，其主要包括云計算服務器及網絡基礎設施兩部分。云計算服務器是系統進行信息計算與處理的設備，其利用在交通設施上安置的傳感器實時獲取交通信息，并對數據信息整合處理以更新基礎信息數據庫；服務器還用于接收用戶指令，對知識庫與人工智能數學模型、專家系統及交通模型庫進行調用及開展數據挖掘，然后通過網絡基礎設施將運算結果嵌入到交通設施控制器上；網絡基礎設施是智慧交通系統工作的網絡基礎及安全物理通道，其利用無線通信網絡及有線通信網絡完成信息共享及交流過程。（2）信息基礎設施是專家系統、基礎信息數據庫、人工智能和知識庫、交通模型庫的總稱，其是一個多時態、多數據源、多尺度的數據集合，能完整描述城市自然社會形態地物地貌信息。（3）應用系統是智慧交通系統運行的關鍵所在，其利用人與城市交通設施的信息交流，以改善城市交通管理水平與運行質量，充分滿足居民的出行需要，主要包括交通設施控制與交通現狀系統、信息采集系統、停車管理系統、行車管理系統四個部分。
2.2 智慧交通系統設計流程
（1）需求分析：根據智慧交通系統設計目標，結合當前交通設施，按需設定相應的軟硬件平臺，并同數字空間數據庫相結合，按照系統所需數據結構及數據類型制定城市智慧交通系統數據庫；（2）采用智能化技術開展城市區域分時段交通現狀分析，形成城市交通現狀流量分時數據庫，并實施停車場數據庫調查，形成城市停車場數據庫；（3）綜合選用系統最優計算手段進行系統開發、運行測試及投入運行；（4）做好網絡基礎設施建設，以實現交通現狀流量數據庫的實時更新、傳感器信息采集的實時傳輸、交通設施的有效控制；加強網絡平臺構建，以實現第三方應用軟件訪問共享及系統數據信息實時。[2]
3 智慧交通系統關鍵技術應用
3.1 最短路徑計算法
最短路徑算法是智能交通系統進行網絡分析及路徑規劃的關鍵，其有效算法的應用可改善系統分析效率。當前因待處理道路網絡數據規模不斷擴大，使得大量加速技術應用到大規模道路網絡數據的最短路徑查詢中，如由谷歌基金支持的KIT大學研究出的壓縮分層算法，其依據道網路的拓撲性質在道路網絡基礎上壓縮形成多層網絡拓撲，由此改善查詢效率。
3.2 交通網絡決策
交通網絡智慧決策過程分析是智慧交通系統智慧化的重要體現，其能依據動態交通狀況數據為出行信息提供指導。利用交通流量分布優化、監測及監控技術對交通監控系統、信息網絡系統及公安系統進一步完善，以完成交通信號燈的智慧控制過程。在動態監控交通擁堵并提供疏堵方案時，交通網絡決策分析需綜合歷史道路數據、道路數據庫及社會數據等以提升系統決策水平；在信號燈控制時，通過設置智能信號燈，在相應路面位置安置感應線圈，其會依據車道上車輛多少狀況將信息反饋到信號燈中，由此信號燈會自行選擇紅綠燈狀態。
3.3 大數據分析
隨著城市進程加劇、交通設施規模的不斷擴大，機動車數量與日俱增的同時交通污染、交通擁堵、交通事故等矛盾問題越來越多。智慧交通系統解決此類問題的基礎便是能準確、及時獲取交通數據，而數據信息的獲取則必須依靠大數據技術作為支撐。
因物聯網技術的快速發展，感應線圈、攝像頭、傳感器、等在交通行業的大范圍應用，使得大量數據信息需要進行處理。智慧交通系統的大數據分析技術可對天氣數據、道路傳感器數據、擁堵數據、GPS數據等多源數據進行分析，以評估點到點的耗時、對交通條件智慧識別、提供替代路徑方案等，從而大幅度改善交通擁堵與交通流狀況，提高車輛運行的安全性。
物聯網技術的應用，使得新型數據庫系統不斷發展，當前采用的NoSQL數據庫管理系統主要包括文檔存儲型數據庫、鍵-值存儲、圖形數據庫、BigTable等部分。
3.4 二三維一體化
采用二三維一體化技術體系，可有效保護用戶正在使用的信息資源，二維數據能夠在三維場景中顯示，三維數據同時也可以在二維地圖中進行加載。采用二三維一體化快速建模技術，可迅速提高二維數據向二維模型轉化的效率。隨著導航技術與對地觀測技術的應用，室外平面導航逐漸向室內立體導航轉化，利用二三維一體化技術，可大幅度提高導航定位及位置服務的水平。[3]
4 智慧交通系統未來展望
在云計算技術、物聯網技術及現代通訊技術應用水平不斷成熟的發展狀態下，智慧交通的未來發展重點將主要集中在以下幾個方面：（1）將云計算與信息存儲及處理平臺不斷融合，利用云計算技術處理優勢，使數據分析更加“智慧化”；（2）車輛身份識別系統的應用及研究，主要表現在給現有車輛設置“身份證”，通過身份證將車輛位置信息及車況條件等實時傳輸到智慧交通系統中；（3）交通信息與服務平臺分析及應用，以增強交通服務的時效性和服務領域的開拓性；（4）交通信息采集技術的分析及應用，主要表現在將物聯網技術廣泛應用到信息采集設備中。
5 結束語
智慧交通系統的應用水平將直接關系著現代城市交通系統的運行質量及居民出行安全性，因此，相關技術與設計人員應加強有關智慧交通系統設計與實現研究，總結智慧交通系統頂層與整體設計方式及關鍵技術措施應用，以逐步改善智慧交通系統的應用質量。
參考文獻：
[1]張開廣，孟紅玲，巴明廷.洛陽智慧交通系統的數據庫應用研究[J].河南科學，2012（14）：74-75.
[2]孫懷義，王東強，劉斌.智慧交通的體系架構與發展思考[J].自動化博覽，2011（10）：61-62.
關鍵詞：智慧空中交通;管理系統;人工智能;策略
引言
智慧型空中管理系統，主要是指運用信息技術對空間領域中專業航空器進行實時監管的一個全新系統，內部傳感器具備較強的感應功能，將其放置于空管系統內，再采用當先最為先進的IT技術將其銜接成為一個整體，對空管進行全面的監管。文中首先簡要的講述了智慧型空管系統的定義，其次對其系統框架構成進行分析，最后著重探究智慧空中交通管理系統及其應用。
一、智慧空中交通管理系統
智慧空中交通管理系統中提出的智慧，主要是指利用信息網絡技術賦予管理機械的人工智能，使其可以在短時間內迅速進行判定，系統自身具備一定的智慧；空管的全名為空中交通管理（Air Traffic Management ,ATM），簡單的說是對某一空域內出現的航空器進行系統管理，主要將其劃分為空中交通管制（Air Traffic Control，ATC）、流量管理、空域管理等?？展茏鳛橐豁棻容^復雜的工作，涉及到的范圍十分寬泛，管理難度較大，是我國當前階段重點關注的一個新興項目。是否可以靈活高效的管理空中交通，作為保障我國空中交通安全性、也是民航空管工作質量與效率的根本因素。
二、智慧空中交通管理系統的應用
(一)對機場場面及飛行跑道進行科學管理。當前階段，機場作為構建整個航天航空系統中關鍵的物質基礎，所有的航空器的飛行出發點都是機場。由此我們可以看出，機場場面及飛行跑道科學管理的價值性，運用智慧空中交通管理系統，可以有效采用自動智能化管理模式、綜合利用多元化傳感器技術，對機場地面情況進行在線監控，從根本上保證機場地面及跑道的安全性，盡可能減少工作人員的工作壓力。利用智慧空中交通管理系統的傳感器可以有效對機場場面及跑道上的阻擋物進行檢測，進而有效減少人員操作失誤問題。（二）對智慧空中交通管理系統流量及其設備進行管理。將智慧空中交通管理系統引用至流量管理活動中，工作人員可以采用信息收集功能對空間區域內的流量進行科學管理與計算，切實完成好工作準備。還可以借助信息傳播功能將上空感應到的信息在短時間內傳遞到智能服務臺，便于管理人員可以迅速做出反應。因為現行的智慧空中交通管理系統是基于信息網絡終端技術衍生出來的全新管理模式，便可以對管理設備進行信息收集、記錄、整理與總結。采用信息網絡技術及時將設備信息進行更新換代，并向工作人員傳遞設備正常運行所需的設備內容,結合多樣化反饋信息，進而高效管理其設備。
三、結束語
綜上所述,智慧型空管系統作為一種全新智能終端、高效率的管理系統,對我國發展空中管理事業具有較大幫助，智慧型空管系統也是科學技術發展的物質需求。隨著國家經濟的不斷發展，信息網絡的普及，越來越多行業開始嘗試引用以互聯網為基準的管理機制，相信在不久的將來，智慧空中交通管理系統會為我國發展民航空管事業做出更大的貢獻。
參考文獻
[1]袁遠明.智慧城市信息系統關鍵技術研究[D].武漢大學,2014.
[2]陳世林.協同式空中交通流量管理關鍵技術及若干算法研究[D].南京航空航天大學,2014.
[3]劉成杰.基于多Agent的空管仿真研究[J].空中交通,2016(6):3-6.
[4]靳學梅,劉成杰.華北進港管理AMAN技術分析[J].空中交通,2016(3):16-19.
[5]張軍峰.基于BADA及航空器意圖的四維航跡預測[J].西南交通大學報,2014,49(3).
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