智能运输技术在客货运输中的应用

智能运输技术在客货运输中的应用李珏博士堪萨斯大学土木工程系教授一、引言1、智能运输系统定义和美国的发展背景美国智能运输协会为大众宣导需要，在1998年对智能运输系统(IntelligentTransportationSystem--ITS)下了一个比较通俗易懂的定义，那就是“大众把高科技用于运输上来节省生命，时间和金钱”。在1999年4月，美国联邦运输部的智能交通运输联合项目办公室宣布了智能运输系统一个比较正式的定义。它的 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 是“智能运输系统搜集、存储、处理及传播有关人流和物流的信息。实例包括交通管理，公共交通管理，紧急事件管理，旅客信息，先进车辆控制和安全，商用车辆操作，电子付费以及铁路平交安全等系统”。在较早的时间里，美国联邦运输部所使用智能交通的宣传材料里，有下述的定义，“智能运输系统就是先进侦测器，计算机，电子设备以及通讯技术和管理策略的整合来提供旅客信息，用以增进地面运输系统的安全和效率。它就是全球定位系统(GPS),气候信息系统，商用车辆电子验证，及时旅客信息，交通和公交管理，以及交通信号灯系统等”。在上述的几个定义里，共同点就是高科技和先进通讯手段在运输系统中的整合使用，也就是增加运输系统的智能化。这种以智能化来增进运输系统效率，减低成本和改善安全的趋势事实上是潮流所趋，有它一定的环境背景，在发达国家而言，是非走不可的途径。以美国为例，运输系统的硬件发展已经接近饱和，但是车辆和人民出行的要求却仍然以较人口增长速度更快的递增率在成长，对环境保护，经济和安全方面的冲击已经无法用扩充硬件的手段来解决。近几十年来，由于高技术和通讯技术的发展，使用的成本大幅降低，也提供了在运输系统智能化的条件。同时80年代末期冷战结束后，美国国防工业所发展的导航，飞机防撞和其他高新技术也要寻求新的市场，再加上世界其他如日本和欧洲发达国家从70年代开始就已经着手在智能运输上的发展，如果想要保持在运输和车辆市场上的竞争优势，美国也非得发展智能运输系统不可。美国在智能运输系统上的发展和其他国家不同，一方面是由政府主导，另一方面是由上而下整体推动。即制定发展目标在先，然后制定系统框架，设立 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，实现逐步发展推动。因为推动的系统是一个整体，所以涵盖面很广，规模也很庞大。从1991年立法推动以来，由于力度较大，这方面的进展相当可观，不仅已经超过了许多先行一步的国家，而且在这个领域里占据了龙头的地位。目前智能化已经涵盖了几乎所有运输领域，据估计，智能运输的年产值在2025年后会达到5000亿美元。除了改善交通效率，成本和安全以外，对经济的影响也十分可观。2、智能运输在客货运输上的应用美国在制定智能运输系统框架时，一共界定了三十个使用者服务项目，60个市场配套项目和19个子系统。如果把这些分项综合一下，一共可以把智能运输系统分为以下六个大项：第一、交通管理第二、出行者信息第三、公共交通管理第四、商用车辆（即货运）操作及管理第五、车辆控制及安全系统第六、紧急事故处理对于客货运输而言，除了每一大项均有涉及以外，公共交通管理和商用车辆操作管理则是完全针对客货运输的智能化而言，由此可见客、货运输的应用在智能运输系统中所占的份量。事实上，除了客货运输在车辆上的智能化以外，其他如对顾客服务的信息上，经营者内部的规划、车辆调度、紧急事件处理、票务、财务等等方面都可以籍智能化来提高服务质量，减低经营成本，增加效率和安全。因此，智能化在客货运输的应用，基本上已经不是一个要不要的问题，而是看其应用时机是否成熟，应用成本和配套条件是否具备。3、中国客货运输有智能化发展的必要和空间吗？虽然欧美发达国家在积极推动客货运输智能化，但是中国的运输系统硬件不足，质量不够，经营者的素质和规模也欠缺，再加上人力资源充沛，工资低廉，顾客安全意识差，有没有必要在目前来推动智能化呢？而且如果要推动，配套条件是否具备呢？回答这些问题，我想用两个例子来说明一下，记得我在四十多年前头一次玩相机时，照相技术要求还相当高。如果照片要拍得好，必须先得测量光度，然后按此调好光圈和快门，而且还要测量距离定好焦距。在照的时候还得几秒钟不能晃动，如果不了解什么是焦距，光圈，快门等是无法照相的。但现在使用的傻瓜相机，因为相机本身具有相当的智能化，就不需要预先调好光圈和焦距，照相的人只要会按按钮就行了。因为具有智能化的系统本身的配套要求反而少，所以智能运输系统在中国推行是有空间的。另外在中国，手机使用相当普遍，几乎大部分的人都有手机，手机当初是身份地位的象征，但是因为它的方便和国内一般固定电话的不普及，反而给手机在中国的发展提供了空间，但是在美国却不然，因为一般电话都已非常普及，家家户户都有电话，每个办公桌上都有电话，公用电话也到处有，虽然有时候仍然会感到不方便，但购置手机总觉得有点李珏智能运输技术在客货运输中的应用不值，这就是有时候条件太好，反而对采用更新和更方便的科技起了不易推动的作用。以中国目前的情况而言，由于各方面条件尚不完善，在许多方面更具备接收智能化科技的环境。那么智能运输在中国目前的情况是否有发展必要呢？这个问题我想可以从两个方面来思考。第一就是如果没有智能化，目前的运输服务情况可以接受吗？我想这是一个相对的问题，从目前客货运输经营对顾客的服务而言，顾客面临的是一个不得不接受的现实，但是随着人们收入的增加而增加了对服务质量的要求也是大势所趋，因此运输系统的智能化是一条必然要走的途径。另一方面就是如果没有智能化，客货运输经营者能长期生存吗？虽然目前中国的人力资源丰富且工资低廉，但因智能化的初期投资太大，还必须使用人工来代替智能运输的许多功能。但是入世后国外经营者将已经发展的智能运输系统和他们在服务质量，效率和安全上的优势带到国内来，国内的经营者如果不能在服务上和国外的经营者竞争，就只有退守次级市场和变成边缘化。因此，以我个人的看法，智能化客货运输系统在中国的推动是一个必然的趋势，而且在客观的大环境上也没有特别大的障碍，但是因为国内的情况在顾客要求，经营者规模，资金，人才素质等方面毕竟和欧美发达国家仍然存在不少差距。因此在推动客货运输系统的智能化时，一定要仔细分析现况和趋势，妥善规划，详细列举推动项目的优先顺序，使智能化的发展步伐和顾客的期望值以及经营者的规模和经营能力同步，这样智能化推动的效益才能得到最大的发挥而推动的成本和阻力才最小。二、客运系统的功能简示了解客运系统的内涵和功能，是经营者的基本工作和推动智能化的前期工作。客运系统的内涵和功能可以用一个图（见图1）来 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示。在这个图里，我们可以看出，从乘客的角度而言，他所能接触到的，就是经营者所提供的信息，场站内所提供的信息和服务，上车后所接受到的服务，以及到站后继续到达其他目的地的信息服务等。这些服务的内容和质量从竞争的观点上来看应该值得他所付的费用，否则就没有竞争力。但是为了提供乘客所需要的服务和质量，经营者在幕后要从事许多工作，要不断提供和更新信息，要做好场站管理，要调度车辆和司机，要保持车辆清洁和车况，而且要平安和准时把乘客送到目的地，沿途还要提供高质量的服务，产生问题还要处理。此外在内部管理上要能做到财务健全和有效管理，能以最小成本达成上述目的而且还要能有所利润。互联网传呼电车务信息人事管理话广告展示亭票务信息财务管理规划调度其它信息其它场站服务票务服务转乘场站管理经营者乘客其它服务车内服务沿途服务人员管理紧急事件处理车辆管理转乘信息其它图1.客运系统功能示意图虽然这些客运系统的功能不一定要靠高科技手段来完成，但是许多功能如果要求自动反应和及时处理则非走智能化的途径不可。2李珏智能运输技术在客货运输中的应用三、客运智能运输子系统为了以智能化来实现客运系统的各项功能，参照美国目前的情况，可以把客运智能系统界定为下列几个子系统。1．智能客运车辆子系统根据美国交通工程师协会的标准，一个智能客运车辆应具备下列智能化的设备和功能。如果要达到更进一步的智能化，请参照后文中货运车辆智能化设备的叙述。·车内自动播音设备·十字路口信号灯优先通过设备·自动防撞设备·车门情况侦测及显示设备·车辆主要动件监测设备·自动收费（包括智能卡）设备·车况检测终端设备·乘客计数设备·无声报警设备·车辆定位设备·车辆号牌设备·移动数据输出入设备·双向通讯设备·录像监控设备2．客运管理子系统一个客运公司的成败，取决于整个公司的管理是否健全。如果管理系统引进智能化设施，管理系统的应变和使用数据作决策的能力将能大幅提高。在管理系统方面，智能化将在下列各方面产生积极的影响。·车辆追踪（准点，是否按路线行使）·票款点收·乘客计数·车况及维修·紧急事件处理3．信息子系统在智能客运系统中，车辆、司机、服务人员、服务设施要和客运公司的总部或控制中心保持信息的畅通，来支持客运管理系统以及车辆系统的正常运作和及时反应。信息子系统（也是服务工作的一部分）应该包括下列几个次系统·乘客信息系统（互联网，传呼，展示亭等）·场站信息系统（指示牌，班次时刻，转乘信息，票价）·随车信息系统（终点牌，到站时刻，播音系统，转车信息）·双向通讯系统·其他数据自动通讯系统。四.货运系统的内涵和功能简示根据美国智能运输系统的发展，20世纪90年代初期对商用车辆运作（COV）的范围主要是从对使用者服务的观点出发，把商用车辆运作的基本要求订为下面六个大类·商用车辆电子通关及验证·路侧自动安全检测·车内安全监测·商用车辆行驶手续办理·危险品事故处理·货物运输的畅通透过20世纪90年代中、后期智能运输系统推动的经验，加上业者本身的需要。目前商用车辆在美国智能运输系统中有和上面大同小异的内涵界定，它包括下面的分类·货物流通·货运业者的经营·车辆操作·安全保证·证照管理·电子过滤（在通关，验证和安全方面先行在路测用电子设备过滤，筛选出需要进一步检查和采取行动的车辆）3李珏智能运输技术在客货运输中的应用智能化货运系统的功能如图所示。信息系统2托运信息五.智能货运的子系统费用信息了解到货运系统的功能和内涵，智能技术的其他信息应用从经营者的立场来看，可以分为下列几个子系统。货主1、智能化车辆子系统验收登记为了达成车辆智能化和配合经营者的有效管理，一个货运车辆可以有下列智能化的设备收款·先进的车辆控制装备：防撞示警，自动及防锁刹车，按车道行驶示警装置暂时存储·车辆定位及导航装备：卫星定位或手机定位装备，导航装备·车辆设备监测装置：货运业者车辆控制装置各项车辆设备（如刹车，轮智能车辆系统内部管理胎，电路，油路，发动机等）定位导航装置的监测和示警·驾驶员监测装备：调度规划车辆监测装置各项驾驶行为和状况（如驾车辆管理驶时数，换车道及方向盘打动驾驶员监测装置监测，眼睛转动及疲劳驾驶示车辆维修货载监测装置警等）的监测和示警到货信息车辆调度·货载监测：货物密封及通讯及计算机装置监测，货物置向及翻覆监测，车车辆追踪内磅秤，温度监控，其他特殊货其它装置物监测·车辆及货物登记装备：收货者条形码设置送货沿途功能·通讯及计算机装备验照及路侧检查2、顾客服务子系统·电子信息设备驾驶记录·货物追踪服务·场站服务系统驾驶员管理3、经营管理子系统意外事件处理·车队管理：车辆路线安排及调度，驾驶员调度及管理，车辆追踪，货物追踪，车辆维修，安全管理图2.智能化货运系统功能示意图·车辆管理：车辆定位与导航，驾驶员监测，驾驶记录·顾客服务：场站监测，托运件存储配送安排，送货·事件处理，危险品证照·其它管理事项4、电子数据交换子系统为了支持货运业者内部和外部智能化作业，所有数据的电子自动交换是一项基本的工作。目前在世界各地货运业的所谓电子数据交换系统已经广泛地被采用，在货运智能化系统内，电子数据交换系统应用广泛。从顾客托运开始，以后的登记，配送，收费，追踪，业者和银行间的帐户来往，公司内部的结算和规划等，都几乎离不了电子数据交换。除了这些经营者的功能和他们的智能化以外，政府管理部门在行政管理，安全。证照检验，电子过滤等方面都可经由电子数据交换而把这些功能智能化，增加整个货运系统的效率和安全。六.结语这篇文章，是希望通过对智能客货运系统一般性的介绍，希望为国内客货运业者对智能运输系统目前的发展和应用提供一个入门的认识，其目的是透过这种认识能使业者的领导层找到一个国内客货运输智能化发展推动的切入点。4李珏智能运输技术在客货运输中的应用到目前在美国智能运输的发展是相当深入从文中的介绍里，我们可以了解而全面化的。高科技在客货运的各个方方面面都有广泛的应用。目前国内客货运的现况和背景很显然的没有办法把所有国外智能化的设备和技术全部照搬使用，但是了解发达国家的智能化运输系统可以把它当成未来发展目标，这样可以给国内智能化发展指明方向。另外在了解国外智能运输系统之后，也可以根据国情，把适合国内情况的智能技术筛选出来，根据轻重缓急和条件拟定推动的优先顺序，逐步发展。对于国内客货运现状而言，我个人对于车辆本身的监测装备和安全设施不认为有很强的紧迫性，因为这属于车辆厂商车辆配套的市场决策，国内目前这方面的需要和对车辆成本的增加都不见得是要立刻追求的，但是增加车辆与业者总部的通讯却是刻不容缓的，而且业者对车辆的位置，乘客数，票款状况的及时掌握也是极为主要的，因此我认为如果要在国内推动客货运的智能化，目前应该有必要而且有条件发展下列几个智能运输的子系统和装备。1、司机手机智能化：除了要给司机配备手机，增强双向通讯能力外，要发展或使用手机定位功能，而且要利用手机作无声报警功能。2、客运车安装乘客电子计数设备，并及时传输到总部。作车辆及时调度反应和长期整体车辆调度规划之用，如果暂时不安装自动计数器，也要用人工计数之后，在最短期内将乘客数传送到总公司。3、发展计算机软件自动输入车辆位置，车况，路况，司机状况用以作及时和长期车辆调度和管理方面的规划工作。4、在货运系统中采用自动货品登记和车辆识别（用条形码式电笔输入）。这样货品在一开始托运就已进入计算机内，对以后的配送，追踪和车辆的调度都有极大的帮助。5、货运业者一定要建立起电子数据交换系统的配套或基本设施以利以后逐步完善电子数据交换系统。虽然目前国内业者没有条件在所有相关机构之间使用电子数据交换，但未来一定要达到这个能力，而且货物的联运越来越普遍，货品常常跨越国界。和世界其他各地货运业者交流，电子数据交换是必须的。而且入世以后，国外货运业者使用电子数据交换系统的优势就会显露无疑。6、发展智能运输设备产业。智能运输系统中的高科技产品，其产值十分惊人，许多产品国内已有生产能力，尤其在软件开发方面，国内人力素质和数量都有优势。所以可以选择国内商用的智能运输设备（如上面所述的手机定位及无声报警系统，条形码输入系统等）设厂生产。占领国内市场，同时也考虑国外智能运输系统的要求，设厂生产有市场价值的产品，这对国内高科技和经济的发展都有极大的贡献，也对未来智能运输系统在中国的推动创造条件。5