智能交通论文实用13篇

智能交通论文
智能交通论文篇1

摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 论文关键词:智能交通 运输系统 发展 状况 对策 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~

智能交通论文篇2

交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。

一、智能交通技术在我国的发展现状

中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。

我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。

从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。

ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。

二、发展中国智能运输系统的对策

中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。

1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作

目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。

2、建立ITS协调组织机构

中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。

3、注重人才的培养

智能交通论文篇3

论文摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 论文关键词:智能交通 运输系统 发展 状况 对策 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,

智能交通论文篇4

论文摘要:本文结合智能交通技术在美军交通运输中的应用,对比分析了军队与国家在智能交通系统方面的差距,从而提出了我军ITS建设的几点建议,对我军智能交通运输发展起到一定的积极作用。 论文关键词:智能交通系统; 交通运输 一、引言 ITS是将先进的信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造,通过加强车辆、道路、使用者三者之间的联系,从而形成的一种实时、准确、高效的综合运输系统。目前,我军的运输保障高新技术含量还比较低,严重影响了运输保障效能的提高和军事斗争准备工作的落实,因此大力研究和发展“智能交通运输系统”,成为目前我军研究的重大课题之一。 二、 智能交通技术在美军交通运输中的应用 1 自动识别监测技术 1996年,美军提出了四项作战原则:“精确打击,制敌机动,全面防护,聚焦后勤”。其中,自动识别技术是美军“聚焦后勤”的一项重要内容。自动识别监测技术在美国军队的应用包括二维条形码自动识别技术、射频技术跟踪定位系统、自动装货清单系统(AMS)、运输车辆自动测量系统。 2运输定位技术 美陆军利用GPS定位技术研制成功了运输跟踪系统,美军从2000年开始试用该系统,该系统能使运输控制人员和各种运输方式的指挥人员确定运输工具的位置;可根据战场需求的变化和战术部队的转移而让途中的货物与部队改变运送终点;可用来提供危险警报、给途中的车辆布置任务以及优化运输路线。 3 全球运输智能化系统 其中包括全球运输信息网、全球运输可视网和运输供应系统。该系统使运输过程全程“透明”,使各种包装的物资“透明”,能够提高空运、海运和预置的能力,减轻部署负担,减少运输过程中资源和时间的浪费,是支持“聚焦后勤”的强有力的系统。 三、 我军与地方在智能交通系统方面的差距分析 我国ITS的开发研究始于20世纪80年代后期。我国ITS的研究应用主要体现在:城市交通信号控制系统、高速公路监控系统、电子收费系统、路径导行系统、公共交通运营与管理、交通安全与紧急管理、交通信息化建设。这些系统在一些城市都已经成熟应用。而这些系统在部队的应用还比较少。我军在智能交通系统方面高新技术含量还比较低,如指挥控制手段落后,无法对运输线上的运输工具和汽车部(分)队实施实时的指挥调度;交通动员信息不畅,不能迅速动员和调集社会交通保障力量及时地投入到军交运输之中等等。这些问题,严重影响了我军运输保障效能的提高和军事斗争准备工作的落实。 四、 发展我军智能交通系统的几点建议 1 利用国家技术和力量,发展军队智能交通系统 可与国家交通部门统筹规划、同步建设、协调发展,确保军交运输指挥自动化系统纵横贯通、兼容共享,既减少了经费投入、缩短建设周期又能发挥指挥自动化系统整体效能。可对一些现成的信息软件进行改造,为军方所用。 1.1视频监控系统。现在好多城市已经在用这个系统,而这个系统只是地方政府在应用,部队用不了,这就造成部队车辆一旦离开本单位,就会失去对车辆的控制和监控。如果这个系统能和部队共享,那部队的车辆将会实现可视化的监控。 1.2 电子不停车收费系统。通过在车辆上上安装预存缴费电子卡,可以使车辆在通过收费站时.不需要停车开窗,只需要放慢速度通过收费匝口,通过收费站的扫描仪对缴费电子卡进行扫描即可完成交费。这个技术其实可以应用在部队的营门,这样车辆进出营门就不用像以前那样复杂,只要车辆派

智能交通论文篇5

本设计创新点在于使用红外线发射器与红路灯联合工作,在遇到红灯时发出红外线,在汽车里安装有红外接收电路控制汽车上的电动机或者发动机,强制其停车。可以避免有些司机不遵守交通规则擅闯红灯。

三、项目结构框图

图1 红外线自动控制小车强制制动原理框图

本系统设计主要有两大模块组成:使用单片机AT89C52设计的简易十字路通红绿灯,安装有红外接收器的模型小车。单片机控制的交通灯可以实现两路红、绿、黄灯的控制,可以显示时间,可以在红灯情况控制红外发光二极管发出红外线;模型小车安装有红外线接收器,当收到来自交通灯的红外线停车信号后通过控制电路强制停车。模拟了强制禁止闯红灯的过程。

图2 交通灯的控制流程图

交通灯的控制通过编制程序实现,可以通过更改程序灵活调整每个路口的红绿灯的亮灯时间。实现单片机控制的模拟交通灯功能,可以实现交通动能在红灯状态发送红外线,模型车接收到红外信号实现自动停车。本设计可以通过考虑设计更为完善的程序,实现多路交通模型车的控制。更为接近实际情况。

四、使用材料

红外自动控制小车

元器件 数量(个) 参数 备注

20W烙铁 1 20w内热式烙铁,用于电路焊接

焊锡丝 1卷

松香 2 用于电路的助焊接,提高焊点的可可靠性

C51单片机

开发板 一套 用于交通灯的控制,完成交通灯、红外制动信号的发射

红外线距离

传感器 2个 经过修改调整可用于接收红外调制信号,实现强制停车控制。可接受到频率160――200KHZ的占空比25%的调制红外光,有效距离可调最大1.5m最小2cm。

红外线发射

二极管 10 用于发射红外线停车信号,发射900nm的红外线

9012三极管 4 低频小功率三极管,用于控制继电器等做可控开关使用,工作在开关状态。

洞洞板 4 用于电子元器件搭接测试电路。

白光二极管 4 作指示灯

小型电动机 1 4.5V电机,转速200rpm,测试电机桥性能

5V稳压直流

电源 1 提供一个稳定的5V电压给单片机,功率15W

红外线调制管 2 可以产生频率160――200KHZ的占空比25%的调制信号,用于对红外发射管控制。

微型5V继电器 2 电动车电机控制继电器,线圈工作电流50mA,控制端220V,10A

金属1/6W电阻 10 1kΩ、47kΩ、500Ω、330Ω、10Ω,限流电阻

电源变压器 1 直流电源的交流供电端220:15V

红外接收管 6 接收红外线信号

电容器 6 电解电容、瓷片电容等。

五、制作原理方法

制作的红外线自动控制小车强制制动器采用了理论联系实际的方法,前期做了一些文献查阅和检索工作,查看了国内外有交通灯控制及针对违规司机闯红灯的自动停车装置的研究状况。发现在目前有些司机不能很好的遵守交通指挥灯的控制信号,遇到红灯强行通过,不停车对于行人的人身安全造成了极大地威胁。每年这样的交通事故也是屡次有发生,还没有什么有效地解决办法。交通灯的自动控制技术现在已经是非常的成熟了,但其功能也只限于控制红绿灯的亮灭。

本制作设计使用脉冲调制红外线为强制制动停车信号,在模型小车里加装红外线接收装置,探测红外停车信号。当没有收到停车信号时小车正常运行;遇到交通灯发射的红外停车信号切断小车电机供电强制停车,从而模拟了强制停车严禁穿红灯的交通系统。本设计将红外线信号发送接收功能、交通灯控制、交通安全管理综合起来。实现保障行人安全的功能,以下是实际的制作流程中的一些照片:

图1 第一套电机控制电路

电动机工作的电流在800mA左右,使用两个9014并联使用,提高供电电流,首次设计的红外接收电路直接使用红外接收管,但是灵敏度太低了,有效距离最大才有5cm,必须保持小车在红外发射灯的正对面才能起作用。角度偏离后就失效了。后来经过查阅相关文献搞清楚了问题所在,改用红外线调制,可以大大提高接收系统的有效距离。为提高接收器的稳定性,最终网购了红外接近开关,改造以后用于红外调制信号的接收。效果很好!

图4 交通灯程序调试界面

图5 交通灯软件仿真图

实物的制作的过程照片如下面的:

图6 红外发射电路控制部分

图7 交通灯电路板

图8 交通灯单片机主控版

六、使用效果

红外发射电路焊接完成后与交通灯连接好,电动小车的红外接收模块和电机控制模块都装配到小车后,实际测试第一次使用的红外接收二极管做接收装置效果不好;经过改进后使用红外接收模块,发射端采用红外线调制发射后,效果很好,接收距离大大提高,可以满足小车自动停车,强制制动的要求。

模型小车的电机电流较小所以控制电路里使用了两个小功率的9013的三极管实现,电路结构比较简单,在红外线传感接收部分设计了两套方案:红外接收光敏三极管,红外接收器。在实际的测试中发现红外接收电路使用红外光敏三极管的灵敏度不够高,且接受范围角度窄;最后就采取了红外接收器的模块,可以准确的接受到红外线实现可靠停车。

七、改进方面

本设计目前可以稳定的工作,交通灯除了正常的控制交通灯、显示倒计时以外,还有一个控制红外发射电路在红灯亮的时间点亮对应路口的红外停车信号灯的作用,实现强制制动。本设计的停车控制电路较为简单,可以对电动车完成控制,若想在现实生活实用控制或是燃料车辆运行还有一定的问题。尤其是在车速较高的情况下,发动机不能骤停,否则会出现非常严重的安全后果。对于这方面还有很大的改进余地,在有些非常情况下如要汽车强行通过交通灯的红灯路口怎么实现控制也是要考虑的!

智能交通论文篇6

本设计创新点在于使用红外线发射器与红路灯联合工作,在遇到红灯时发出红外线,在汽车里安装有红外接收电路控制汽车上的电动机或者发动机,强制其停车。可以避免有些司机不遵守交通规则擅闯红灯。

三、项目结构框图

图1 红外线自动控制小车强制制动原理框图

本系统设计主要有两大模块组成:使用单片机at89c52设计的简易十字路口交通红绿灯,安装有红外接收器的模型小车。单片机控制的交通灯可以实现两路红、绿、黄灯的控制,可以显示时间,可以在红灯情况控制红外发光二极管发出红外线;模型小车安装有红外线接收器,当收到来自交通灯的红外线停车信号后通过控制电路强制停车。模拟了强制禁止闯红灯的过程。

图2 交通灯的控制流程图

交通灯的控制通过编制程序实现,可以通过更改程序灵活调整每个路口的红绿灯的亮灯时间。实现单片机控制的模拟交通灯功能,可以实现交通动能在红灯状态发送红外线,模型车接收到红外信号实现自动停车。本设计可以通过考虑设计更为完善的程序,实现多路交通模型车的控制。更为接近实际情况。

四、使用材料

红外自动控制小车

元器件 数量(个) 参数 备注

20w烙铁 1 20w内热式烙铁,用于电路焊接

焊锡丝 1卷

松香 2 用于电路的助焊接,提高焊点的可可靠性

c51单片机

开发板 一套 用于交通灯的控制,完成交通灯、红外制动信号的发射

红外线距离

传感器 2个 经过修改调整可用于接收红外调制信号,实现强制停车控制。可接受到频率160——200khz的占空比25%的调制红外光,有效距离可调最大1.5m最小2cm。

红外线发射

二极管 10 用于发射红外线停车信号,发射900nm的红外线

9012三极管 4 低频小功率三极管,用于控制继电器等做可控开关使用,工作在开关状态。

洞洞板 4 用于电子元器件搭接测试电路。

白光二极管 4 作指示灯

小型电动机 1 4.5v电机,转速200rpm,测试电机桥性能

5v稳压直流

电源 1 提供一个稳定的5v电压给单片机,功率15w

红外线调制管 2 可以产生频率160——200khz的占空比25%的调制信号,用于对红外发射管控制。

微型5v继电器 2 电动车电机控制继电器,线圈工作电流50ma,控制端220v,10a

金属1/6w电阻 10 1kω、47kω、500ω、330ω、10ω,限流电阻

电源变压器 1 直流电源的交流供电端220:15v

红外接收管 6 接收红外线信号

电容器 6 电解电容、瓷片电容等。

五、制作原理方法

制作的红外线自动控制小车强制制动器采用了理论联系实际的方法,前期做了一些文献查阅和检索工作,查看了国内外有交通灯控制及针对违规司机闯红灯的自动停车装置的研究状况。发现在目前有些司机不能很好的遵守交通指挥灯的控制信号,遇到红灯强行通过,不停车对于行人的人身安全造成了极大地威胁。每年这样的交通事故也是屡次有发生,还没有什么有效地解决办法。交通灯的自动控制技术现在已经是非常的成熟了,但其功能也只限于控制红绿灯的亮灭。

本制作设计使用脉冲调制红外线为强制制动停车信号,在模型小车里加装红外线接收装置,探测红外停车信号。当没有收到停车信号时小车正常运行;遇到交通灯发射的红外停车信号切断小车电机供电强制停车,从而模拟了强制停车严禁穿红灯的交通系统。本设计将红外线信号发送接收功能、交通灯控制、交通安全管理综合起来。实现保障行人安全的功能,以下是实际的制作流程中的一些照片:

图1 第一套电机控制电路

电动机工作的电流在800ma左右,使用两个9014并联使用,提高供电电流,首次设计的红外接收电路直接使用红外接收管,但是灵敏度太低了,有效距离最大才有5cm,必须保持小车在红外发射灯的正对面才能起作用。角度偏离

后就失效了。后来经过查阅相关文献搞清楚了问题所在,改用红外线调制,可以大大提高接收系统的有效距离。为提高接收器的稳定性,最终网购了红外接近开关,改造以后用于红外调制信号的接收。效果很好!

图4 交通灯程序调试界面

图5 交通灯软件仿真图

实物的制作的过程照片如下面的:

图6 红外发射电路控制部分

图7 交通灯电路板

图8 交通灯单片机主控版

六、使用效果

红外发射电路焊接完成后与交通灯连接好,电动小车的红外接收模块和电机控制模块都装配到小车后,实际测试第一次使用的红外接收二极管做接收装置效果不好;经过改进后使用红外接收模块,发射端采用红外线调制发射后,效果很好,接收距离大大提高,可以满足小车自动停车,强制制动的要求。

模型小车的电机电流较小所以控制电路里使用了两个小功率的9013的三极管实现,电路结构比较简单,在红外线传感接收部分设计了两套方案:红外接收光敏三极管,红外接收器。在实际的测试中发现红外接收电路使用红外光敏三极管的灵敏度不够高,且接受范围角度窄;最后就采取了红外接收器的模块,可以准确的接受到红外线实现可靠停车。

七、改进方面

本设计目前可以稳定的工作,交通灯除了正常的控制交通灯、显示倒计时以外,还有一个控制红外发射电路在红灯亮的时间点亮对应路口的红外停车信号灯的作用,实现强制制动。本设计的停车控制电路较为简单,可以对电动车完成控制,若想在现实生活实用控制或是燃料车辆运行还有一定的问题。尤其是在车速较高的情况下,发动机不能骤停,否则会出现非常严重的安全后果。对于这方面还有很大的改进余地,在有些非常情况下如要汽车强行通过交通灯的红灯路口怎么实现控制也是要考虑的!

智能交通论文篇7

1.2系统结构

系统分公交车终端、Taxi终端、私家车终端、公交站点终端,及前台应用和后台数据库服务器几部分。车载终端通过ZigBee网络采集安全及空闲状态数据,通过GPS提供实时位置、速度信息,并通过GPRS网络传给服务器。公交站点终端通过Zig-Bee网络采集大气环境数据、车流量信息,并通过网络传递给服务器。同时,系统还可以与停车场智能管理系统对接,为机动车司机提供停车场信息服务。系统研究的基础需要建立在一套基于车联网技术的智能交通管理平台上。

2系统主要研究内容

系统主要包括交通管理和道路优化两个方面。交通管理方面:主要包括公交车辆的实时运行监控机制、公交调度自动化机制、行人候车服务、行人自助打车机制、周边停车场信息联动机制、交通事故上报及处理自动化机制、道路意见上报自动化机制、实时天气服务、实时路况服务、道路维护信息机制等。道路优化方面:主要依据实时路况信息、各公交站点上下班人数及时间统计,及通过车载终端上报的交通事故和道路意见、停车场的分布及动态使用情况,数据汇入道路优化专家系统,经过数据挖掘,分析易拥堵路段、易发生交通事故路段、上下班高峰期及人口出行密集区域,以及市民交通成本分析、城市交通状态的发展趋势分析,最终形成交道优化的智能决策依据。综合上述两大方面,系统重点研究内容如下:

2.1智能候车服务

通过电子站牌,即公交站点智能终端,提供准确的公交车辆预到站服务,还可以提供实时路况查询、智能打车、天气状况等服务。

2.2公交车实时运行监控机制

基于物联网、ZigBee和传感器技术,采集可燃气体、门窗安全状态、各站点各时间段行人上下车情况、实时车位及车速等信息,供司机、公交调度人员控制车辆及调度提供依据;可为司机提供到达某站计划用时与实际用时的比较服务。

2.3公交智能调度机制

查看某线路所有在运行车辆的位置信息,可提前估算出下一班车到达时间,如压车严重、车辆抛锚等情况,可提前做出调度方案,提高乘坐公共交通工具乘客的满意度。

2.4智能自助打车机制

通过智能手机、公交站点智能终端,可以实时查看周边出租车的位置和状态,并且进行实时连线呼叫,立刻就可以得到出租车司机的回复,无需中转,可操作性强。减少出租车司机寻找客源的时间、油耗。

2.5实时路况服务

提供实时路况查询服务,为行人、车主提供交通状况参考,及时选择合适的出行路线,避免拥堵,提升道路的综合利用率。

2.6动态停车场信息服务

为机动车司机提供周边停车场信息服务,包括位置、距离、规模、空位数、收费情况等。减少司机问路误时、无处停车而违章停车等现象。

2.7交通事故快速定位、排除、预警机制

由过往车辆车主通过智能终端平台进行事故上报,由后台交警部门的远程监控中心快速定位及处理。当车辆即将到达交通事故发生地时,车载智能终端提前提示司机前方发生事故,提前做好准备。

2.8道路优化意见上报机制

所有车主都可以通过智能车载终端提交对道路优化信息的机制和方法,操作便捷。交通管理部门可对信息进行汇总,发现同一地点上报频率高的意见则重点考虑。

2.9道路维护信息机制

车主可通过智能车载终端直接查看道路维护信息的机制和方法,并在即将进入道路维修或封闭路段时,提前给予提醒,以便车主及时、正确地选择其他路线,避免交通堵塞。

2.10智能交通专家系统

系统研究意在通过大量的数据采集,深入挖掘,发现规律,给出道路优化的决策依据,减少人力成本和过多的主观因素影响。

3核心技术及解决方案

3.1实时路况建模

以GPS位置、车速、车流量、道路本身参数,构建精准的实时路况模型,要比仅以车速建模的实时路况信息更为准确。

3.2海量数据采集

公交车数据采集:包括上下车人数、公交安全监测、位置信息三部分。上下车人数:采用红外对射和13.56MRFID读卡器,统计公交车某时刻经由某站刷卡人数和上下车人数,并计算车上在乘人数,为计算上下班出行高峰、居住和工作密集区、公交车调度方案等提供数据依据,为等候公交的乘客提供公交剩余载客能力信息;公交安全监测:通过红外对射或反射传感器检测后门是否关闭;通过MQ2烟雾和可燃气体检测传感器检测是否有可燃气体泄漏,或者在无人情况时发生自然等;位置信息:采用GPS模块,为等候公交的乘客提供最近一班公交的位置信息,乘客可以有更多更好的选择。公交站点数据采集:包括环境数据和车流量两部分。环境数据:采用DHT11温湿度传感器采集温湿度,采用MQ135空气污染传感器采集当前环境质量。结合网络上的天气预报,一同为行人提供穿衣指数、出行建议;车流量数据采集:采用RFID射频识别技术统计车流量信息,为实时路况提供数据支持。出租车数据采集:包括乘客监测和位置信息两部分。乘客监测:采用人体红外检测传感器,为智能打车提供周边出租车状态信息;位置信息:采用GPS模块,为智能打车提供周边出租车位置信息。车辆定位及测速:以车载终端附带的GPS模块,提供车位、车速的检测,为实时路况提供数据支持。

3.3GPS信息采集及分析

采集的GPS数据分析是基于NMEA-0183标准协议。车载终端GPS信息采集模块选用了U-blox公司的GPS模块NEO-6系列,支持NMEA-0183和UBX二进制协议,定位精度<2.5m,支持SBAS,可控误差<2m。本系统中,根据NMEA-0183协议完成对GPS定位和测速信息的采集和分析。NMEA-0183格式以“”开始,其中常用的语句有6句,本系统主要使用了GPRMC和GPVTG。GPRMC为推荐定位信息,其中包含了GPS应用程序所需的时间、日期、位置、方向和速度等数据,是最常用的一条语句。数据样例如下:$GPRMC,161227.467,A,3721.2473,N,12157.3413,E,0.17,307.63,120578,*13<CR><LF>,

3.4数据帧格式定义及分析

传感器数据、ZigBee数据、RFID数据、GPRS数据等都封装成固定格式协议,便于数据的汇总和分析。GPS参考NMEA-0183数据协议。

4.5ZigBee无线传感网络搭建

分为传感器模块和ZigBee节点两层架构。传感器模块,以STM8单片机进行传感器数据采集,输出都是或者转化为数字量及开关量,以串口TTL电平传给ZigBee节点。ZigBee节点,基于最流行的TI公司的CC2530芯片,支持最流行的Zig-Bee2007协议栈。ZigBee节点采用星形网络拓扑结构。

3.6数据无线传输

传感器数据采集后,以ZigBee无线网络传递给嵌入式网关。嵌入式网关将传感器数据、GPS数据、RFID数据,以GPRS移动网络方式与后台服务器之间进行数据传输,采用UDP协议,并自行定义数据帧格式。

3.7GPRS2.5G业务数据传输

1)GPRS网络数传车载终端与服务器的通信选用GPRS网络为主。GPRS模块与车载终端处理器的通信通过串口完成,处理器向GPRS模块发送AT指令以及数据。GPRS模块连接网络后利用TCP/UDP协议与数据服务器和应用服务器进行无线通信。车载终端通过GPRS模块实现Internet的无线接入,将车载终端要发送的数据通过GPRS模块无线发给中国移动GPRS网络的内部服务器中,然后再传递到事先设定的Internet上某IP地址处,即本系统中的远程服务器。远程服务也可以向车载终端返回数据,或者对车载终端实施远程控制。系统在这里对传输的数据定义了一套协议,便于数据的后续处理。

2)网络连接使用GPRS无线设备做数传的时候,在连接到外部数据网时通常有两种方法:方法一:拨号上网:常见的如拨ATD*99***#。方法二:指定Server的IP地址、Port端口号,使用特定的AT指令来连接到外部的数据网,即Internet。两种方式各有特点:拨号上网方式采用的是外部协议栈,需要用户自己实现PPP、TCP、UDP等协议栈。第二种方式则采用模块自带的协议栈,用户的底层应用程序不需要实现上述较为复杂的协议栈。二者各有优缺点。采用第一种方式,实现起来较为复杂,但是使用灵活,用户的数据封装比较灵活,可以适应用户的特殊应用。采用第二种方式,由于自身带有完备的通信协议栈,所以用户实现起来较为简单但成本较高,数据的封装格式也较为固定。

3)流量控制为了节省GPRS网络流量,从传输协议、数据编码、协议格式、数据库操作四个方面做个全面考虑。传输协议:GPRS网络按流量计费,发送数据包由“IP头+UDP/TCP头+应用数据”构成。由于UDP头比TCP头小12字节,并且TCP协议还需要三次握手等额外开销,所以实际上数据传输效率UDP要比TCP高。通过应用层中超时重传等功能完全可以满足对UDP协议中少量丢包情况的处理。数据编码:ASCII数据经过编码体积将大大减少,但编解码都需要时间,也就是需要牺牲一些CPU的处理能力。折中处理,进行简单编码,某些字段内容用字段编号代替。协议格式:应用数据需要按照协议规定进行组织,采用可变长度的数据协议,可以节省很多空间。数据库操作:部分数据如公交乘客信息,可在到达终点时一次性写入数据库服务器,而无需每到一站就传输一次。

4)永久在线保活机制GPRS是声称永久在线的,但是如果己连接链路长时间没有数据传送,会自动压缩带宽,或者把网络断开,也就是形成虚链接。由于每次GPRS接入Internet时,GPRS模块都会获得一个动态IP地址,每一次GPRS网络地址都不一样。所以在这种情况下,一旦连接断开,则服务器必然无法识别终端。心跳包就是为了保证每次建立的临时连接,在数据传输过程中不改变。本系统中的保活检测就是定时发心跳包产生流量,维持数据链路。当需长时间收发数据时,需要保证终端在线,否则一旦网络连接断开,将会导致数据传输过程失败。如何判断连接是否正常,一般采用定时发送简单的通信包即心跳包,如果在指定时间段内未收到响应,则判断连接已经断开。出于效率的考虑,采用客户端主动向服务器端发送心跳包的方式实现在线保活机制。考虑到资费问题,心跳包长度无需过长。在有数据收发发生时,无需发送心跳包;只有无操作时,才发送心跳包。在发送心跳包过程中,需要保证一旦有接收的数据过来,立即跳转至接收处理程序,暂停心跳发送。不主动收发数据时,每5分钟一个心跳包,全天24小时在线仅需耗费10K左右的流量。且在信号较弱、无法连接服务器时,支持延迟机制,重要数据可先保存,等信号稳定后再发送。

智能交通论文篇8

Key words: multiple intelligences theory;English learning strategies

中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)09-0240-02

0 引言

当代认知心理学家指出:“没有任何教学目标比‘使学生成为独立的、自主的、高效的学习者’更重要,传授有效的学习策略才是提高教学质量的最有效的举措。”美国教育学家、心理学家霍华德・加德纳教授在《智力的结构》中提出;“智力是在某种社会或文化环境标准下,个体用以解决自己遇到的真正的难题或生产及创造出有效产品所需要的能力。”大学教育课程改革强调培养学生创新精神,让学生成为未来的多元人才,只有这样才能符合现代社会的要求,让每个学生个性得到充分发展和张扬。

1 多元智力理论

多元智力理论(Multiple Intelligences Theory) 是由霍华德・加德纳于1983年在《智力的结构》中提到的。他认为人的智力是由七种智力构成,包括言语-语言智力、音乐-节奏智力、逻辑-数理智力、视觉-空间智力、身体-动觉智力、自知-自省智力、交往-交流智力;而后他又在《多元智力:新视野》中增加两种智力,即自然观察智力和存在智力。

教育者不应直接判断学习者聪明与否,而应在全面开发每个人大脑里各种智能的基础上,为学生创造各种的展现各种智能的情境,给每个人以多样化的选择,使其扬长避短,从而激发每个人的潜在智力,充分发展每个学生的个性。

2 英语学习策略

研究英语学习策略并将学习策略应用于指导学生英语学习、渗透于英语教学中是当今英语教师所面临的一项重要任务。英语学习策略(English Learning Strategy)是指英语学习者在学习活动中有效的学习规则、方法、技巧及调控方式。它是衡量个体学习能力的重要制度,有制约改善学习效果的作用,同时学习策略也可以通过教学来发展,让教育者通过改善教学方式指导调控学生的学习策略的选择。根据牛津的策略研究报告所叙述,学习策略可以分为记忆策略、认知策略、补偿策略、元认知策略、情感策略、社交策略。

3 多元智力理论对英语学习策略的帮助

学生是自身知识构建的主体,学习策略的选择与提高对于学生的发展起着决定性的作用。如何将多元智力理论更好地应用、教师对于学生学习策略的选择所进行的指导、教学方法及课程设置的改善都是我们所面临的挑战。正如加德纳在《学习的纪律》中所说:“唯有接受了解学科思考的人的指导,才可能获得更透彻的了解。”

3.1 言语-语言智力 言语-语言智力是指对外语的听、说、读、写、译的能力,表现为个人能够顺利而高效地表达思想并与人交流的能力。学生在英语学习中应该多为自己设置一些场合去使用英语表达自己的观点或与来自不同背景的人进行交流。通过交流,学生可学会与他人合作与尊重关注对方的文化,提高其社交策略;在表达中,学生如果遇到表达困难,还可以用手势和转换式表达进行补偿策略。教师也可以提供给学生讲演平台。在演讲中,学生可以在高度紧张下学习克服自己的焦虑情绪,通过演讲,将自己的情绪感染给其他的学生,进一步提高自己的情感策略。

3.2 音乐-节奏智力 音乐-节奏智力是指感受、辨别、记忆、改变和表达音乐的能力,具体表现为个人对音乐美感的感知度。学生在进行词汇背诵时,可以利用音节大声朗读记忆单词,为了提高英语水平,学生也可以通过对英语文学作品的赏析来进行学习,如辨别各种诗歌的韵律、节奏、通过朗读来体验诗的意境;或通过声音、音调的共鸣来增强自己的文学素养。教师在课上也可以适当为学生准备一定的诗歌和英文歌,让学生通过音乐-节奏来提升自己的记忆策略。

3.3 逻辑-数理智力 逻辑-数理智力是指运算和推理的能力,表现为对事物间各种关系的敏感,以及通过数理运算和逻辑推理。在学生进行第二语言的文学创作中,如何能够运用不同体裁和写作技巧来让作品吸引读者、展现最佳的语言形式;作者的分析、推理表达等能力提高,就是学生认知策略提高的体现;同时教师在小班口语辅导时或在学生社团活动中,多鼓励学生进行辩论赛和模拟联合国,在英语实践中,学生的补偿策略与情感策略也一定程度上得以增强。

3.4 视觉-空间智力 视觉-空间智力是指感觉、辨别物体的空间关系并藉此表达思想和情感的能力。对于学习者泛读能力的培养,学生可以用词汇卡片的迅速闪回来培养学生对于阅读点的记忆程度和速度,培养记忆策略。教师在课堂讲解单词时,可以用图片帮助学生记忆;对于课文的讲解分析,用图表演示也对记忆与理解有帮助。

3.5 身体-动觉智力 身体-动觉智力是指运用四肢和躯干的能力,表现为善于利用身体语言表达自己的思想和情感的能力。学习者一方面在讲演和交流中,可以运用恰当的体态语言来增强对观点的表述,另一方面,学习者在学习词语和欣赏部分作品时,可以结合肢体动作来强化记忆,和帮助理解。

3.6 自知-自省智力 自知-自省能力是指认识洞察和反省自身的能力。学习者在第二语言习得的过程中自我评价与调整至关重要;学习者首先要确立学习的目标,克服对困难的恐惧心理,决定合适的学习策略,有计划地进行学习,同时在学习后对结果进行评估判断,进行再次调整方案,这就是在元认知策略方面的应用。

3.7 交往-交流智力 交往-交流智力是指人与人相处和交往的能力。人与人的交流基本是依靠文字或语言来完成,学习者在交际与演讲中,可以根据被交流者的情绪反应来调整陈述的内容,即社交策略;而教师也应在让学生自主学习过程中,让学生听到不同同学的观点,给予机会让他们去探讨,这样也可以培养学生的认知策略。

3.8 自然观察智力 自然观察智力是指在大自然世界里辨别差异的能力,也是认识世界、适应世界的能力。学习者可以通过探索等英语纪录片来获取信息,可以将其运用在写作与美文欣赏中。喜欢文学的学习者可以从自然界中获取灵感,如卢梭;喜欢演讲的学习者可以向公众进行关于自然界的演讲,这对于情感策略有一定的帮助。

3.9 存在智力 存在智力是指陈述、思考有关生与死和终极世界的倾向性,即人们的生存方式及潜在能力。学习者们用英语互相提问,辩论深刻内涵的话题,可以帮助学习者更好地认识这个世界,激发学习者进一步探索的求知欲。

4 总结

多元智力理论所倡导的是尊重个体差异,即是尊重每一个学习者,因为每个人都是不断发展的思想,作为教师我们不应只为成绩而局限自己的思想,而应“为多元智力而教”。相信多元智力理论指导学生能找到自己合适的学习策略,顺利完成自己的目标。只有加强理论学习,大胆的进行教学实践,才能走出一条属于自己的教学之路。

参考文献:

智能交通论文篇9

1.多元智能理论

1983年,美国哈佛大学认知心理学家霍华德・加德纳(Howard Gardner)教授针对传统的智能一元化理论,首次提出了多元智能理论(The Theory of Multiple Intelligences),指出人的智能结构是由八种智能要素组成的。其要素是:

(1)言语―语言智能(Verbal-linguistic intelligence),指听、说、读和写的能力,表现为个人能够顺利而高效地利用语言描述事件、表达思想并与人交流的能力。

(2)音乐―节奏智能(Musical-rhythmic intelligence),指感受、辨别、记忆、改变和表达音乐的能力,表现为个人对音乐包括节奏、音调、音色和旋律的敏感以及通过作曲、演奏和歌唱等表达音乐的能力。

(3)逻辑―数理智能(Logical-mathematical intelligence),指运算和推理的能力,表现为对事物间各种关系如类比、对比、因果和逻辑等关系的敏感以及通过数理运算和逻辑推理等进行思维的能力。

(4)视觉―空间智能(Visual-spatial intelligence),指感受、辨别、记忆和改变物体的空间关系并借此表达思想和感情的能力,表现为对线条、形状、结构、色彩和空间关系的敏感以及通过平面图形和立体造型将它们表现出来的能力。

(5)身体―动觉智能(Bodily-kinesthetic intelligence),指运用四肢和躯干的能力,表现为能够较好地控制自己的身体、对事件能够做出恰当的身体反应以及善于利用身体语言来表达自己的思想和情感的能力。

(6)自知―自省智能(Intrapersonal intelligence),指认识、洞察和反省自身的能力,表现为能够正确地意识和评价自身的情绪、动机、欲望、个性、意志,并在正确的自我意识和自我评价的基础上形成自尊、自律和自制的能力。

(7)交往―交流智能(Interpersonal intelligence),指与人相处和交往的能力,表现为觉察、体验他人情绪、情感和意图并据此做出适宜反应的能力。

(8)自然―观察智能(Naturalist intelligence),指个体辨别环境(不仅是自然环境,还包括人造环境)的特征并加以分类和利用的能力。

同时,该理论有以下四个重要特征:(1)整体性,传统智力理论认为人的智能是以言语语言能力和逻辑数学能力为核心的、以整合方式存在的一种能力;而多元智能理论认为智能是彼此独立、以多元方式存在的一组能力,上述八种智能同等重要,应给予同等注意力;(2)差异性,受教育和环境的影响与制约,个体智能有强弱项之分,智能差异往往成为影响学习速度、方法和效果的重要因素;(3)实践性,智能是个体解决现实生活中实际问题的能力,是发现新知识的能力;(4)开发性,每种智能都有自己的发展史和不同的高峰期。

多元智能理论于20世纪90年代引入我国,过去的多元智能发展主要集中在幼稚园,因为教育专家及官员认为,培养学生的多元智能发展应该由小做起,并慢慢推广至其他层面。然而,广义来说,多元智能理论的框架不单能在幼稚园及小学的层面推广,在中学、大学、甚至研究院或在职培训也是适合的。近年来不少国际MBA的课程都加入了创意思维的课程,以加强学生在新时代的适应力和创意方面的开发,这正就是加德纳所提出的多元智能的其中一个范畴。

2.多元智能型教学法

现行《高等学校英语专业英语教学大纲》在教学原则部分要求在注意听、说、读、写、译各项技能全面发展的同时,更应该突出说、写、译能力的培养,注重跨文化交际能力。在专业课程的教学中要注重培养学生对文化差异的敏感性、宽容性以及处理文化差异的灵活性。专业课程教学中要有意识地训练学生分析与综合、抽象和概括、多角度分析问题等多种思维能力以及发现问题、解决难题等创新能力;在教学方法与教学手段部分提倡课堂教学以学生为主体、教师为主导,注重培养学生的学习能力和研究能力;鼓励教师采取形式多样的教学方法。这正是多元智能理论所倡导的多元智能型教学法和课程设置理念。

多元智能型教学法以多元智能理论为指导,强调以学生为中心,重视学习过程,注重通过丰富的教学活动形式培养学生的多方面能力;要求教师在教学的各个环节中融合更多的智能活动,有效调动不同智能倾向的学生的兴奋点,发挥优势智能,带动弱势智能,全方位刺激学生的智力发展。

3.《综合英语教程》

我国尚且缺乏基于多元智能理论编写的教材,而国内大多数高校英语教育专业都在使用《综合英语教程》。该教材是教育部委托编写的普通高等教育“九五”部级重点教材出版项目,是为我国师范院校英语专业学生编写的一本面向二十一世纪的英语专业基础教材。该书编者认为,基础英语的教材应该处理好基础知识的掌握、能力培养和文化知识的学习三者之间的关系。尽管多数教师在使用该教材的时候都采取交际法进行教学,但是本文认为依据多元智能理论采取多元智能型教学法才能更加有利于综合英语教学的发展。

4.多元智能型教学法在《综合英语教程》中使用的可行性和必要性

以《综合英语教程》第一册为例说明多元智能型教学法在《综合英语教程》中使用的可行性。《综合英语教程》第一册共有15个单元,每单元由三部分组成:听说训练(Listening and Speaking Activities),阅读理解和语言操练(Reading and Comprehension and Language Activities)以及扩展性练习(Extended Activities)。

在第一部分的听说训练中,每单元教一至两个常用的交际功能,以对话的形式介绍给学生。学生的口语练习,从有控制的对话开始,逐步过渡到半开放性的训练。最后学生能够在预定的场合中,得体地表达这种语言功能。此部分至少体现了多元智能理论智能要素中的“言语―语言智能”、“逻辑―数理智能”和“交往―交流智能”要求。

第二部分围绕课文阅读以及课文中所涉及的语言重点和难点,展开全面的语言交际活动。此部分体现了多元智能理论智能要素的全部要求。

第三部分为扩展训练。针对第一和第二部分的教学重点,该部分提供了听写、阅读、语法、惯用法、翻译和写作等训练项目,其目的是巩固已学到的知识,同时开阔学生的视野。

此部分也体现了多元智能理论智能要素的全部要求。

由上可见多元智能型教学法在《综合英语教程》中的使用是可行的。

传统教学法不能全方位地发展学生的各项技能,只强调学生在言语―语言智能和逻辑―数理智能两方面智能的发展,因此多元智能型教学法在《综合英语教程》中的使用是必要的。

5.多元智能型教学法在《综合英语教程》中使用的现实化

在《综合英语教程》的使用中采取多元智能型教学法培养学生听、说、读、写、译各项能力,对照如下表(以第一册为例):

为了进一步说明多元智能型教学法在《综合英语教程》中使用的现实化,本文以《综合英语教程》第一册Unit 8的课文“The Missing Monarchs”为例,进行单元分析。本文为该课文设计了课前、课堂、课后三个阶段的多元智能型教学,学生在教师指导下通过感知、体验、实践、参与和合作等方式配合完成课文任务,由此促进学生的多元智能发展。

5.1课前多元智能型准备

1)内容:搜集整理有关Monarchs的音乐、图片、文字资料、南北美洲地图等,在教师的帮助下制作多媒体课件“The Missing Monarchs”。

2)目的:锻炼学生阅读能力及促进其言语―语言智能、视觉―空间智能、音乐―节奏智能、交往―交流智能、自知―自省智能和逻辑―数理智能的发展。

3)材料来源:利用图书馆查阅相关书籍,通过网络查找相关文字及音像资料。

4)活动形式:以小组活动形式为主。

实施的过程中,学生会积极参与活动,主动与小组其他成员合作。同时,学生在搜集信息的过程中能独立阅读大量的相关资料,提高其阅读能力。

5.2课堂多元智能型教学

1)内容:各小组分别向全班演示并讲解本组课文“The Missing Monarchs”。

2)目的:培养学生的听、说能力,提高其言语―语言智能、逻辑―数理智能、视觉―空间智能、身体―动觉智能、交往―交流智能和自知―自省智能。

3)活动形式:小组合作学习。

4)操作步骤:

①各小组分别演示自己的成果。学生既可以彼此发问,也可以接受老师的提问,从而营造一个生生互动、师生互动的开放式教学环境。

②小组讨论,分析其他小组成果,取长补短。

③教师对各小组的演示进行公正评价。

5.3课后多元智能型总结

1)内容:各小组讨论Monarchs的特征,每个组员应写出自己的评价。

2)目的:训练学生的写作能力及发展其言语―语言智能、逻辑―数理智能、视觉―空间智能、交往―交流智能、自知―自省智能和自然―观察智能。

3)活动形式:先小组合作,后个体操作。

4)操作步骤:

①小组讨论

②各小组成员个体操作,写出各自的评价。

可以看出在《综合英语教程》中完全可以使用多元智能型教学法。多元智能型教学法在《综合英语教程》中的使用不仅使整个教学课堂动态化形象化起来,而且使每个学生在智能上得到多方面的发展。

以多元智能理论为基础的多元智能型教学法能提高学生的英语综合能力。但是目前,我国尚且还没有以此理论为基础编写的综合英语教材,这就需要教师在课前投入大量的准备,设计各个教学活动与相应的智能训练衔接。作为教师也应该使自己的智能向多智元方向提高并且发展。相信在未来的英语教学之中,多元智能型教学法将会越来越受师生和社会的欢迎。

参考文献:

[1]大纲制定组.高等学校英语专业英语教学大纲[M].上海:外语教学与研究出版社,2000.

[2]冯克诚.霍华德・加德纳与多元智能理论[M].北京:学苑出版社,2004.

[3]冯克诚.加德纳多元智能理论与教育论著选读[M].北京:环境科学出版社,2006.

[4]鲁子问,王笃勤.新编英语教学论[M].上海:华东师范大学出版社,2006.

智能交通论文篇10

关键词 :智能交通仿真技术;智能科学与技术;教学方法

基金项目:国家自然科学基金项目( 61272171);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3132015044,3132014094)。

第一作者简介:邹婷婷,女,讲师,研究方向为人工智能、知识表示与自动推理,zoutt@dlmu.edu.cn。

O 引 言

智能交通仿真技术(Intelligent transportation simulation technology)是智能运输系统(ITS)和交通运输仿真研究交叉的前沿领域。智能交通仿真技术研究十分重视跨学科之间的横向联系与交叉综合,涉及知识面广泛,包括交通工程学、计算机科学、人工智能、系统仿真、系统科学等众多学科领域,已成为分布式智能控制、智能交通、交通系统调度和优化、复杂问题求解、人机交互系统、决策支持系统等方面的基本方法和技能。大连海事大学是交通部直属的海事院校,教学和科研都具有浓厚的交通航运特色,智能交通仿真技术是智能科学与技术专业的一门专业特色课。理论上,智能交通仿真技术课程的主要内容应该包括几个重要的方面:智能交通系统的体系结构、计算机仿真技术、宏观交通仿真技术、中观交通仿真技术、微观交通仿真技术、交通评价模型等。由于智能交通仿真技术是一门多领域交叉学科的课程,学生在学习该课程之前必须具有一定的理论基础,如离散数学、电路基础、人工智能基础和智能信息处理;同时,该课程也为智能交通方面的其他专业课程提供重要的理论和方法基础,例如物联网原理及应用和交通地理信息系统。因此,智能交通仿真技术课程的教学目的在于帮助学生增强感性认识,更好地理解和掌握交通系统仿真的基本原理、内容和方法,培养学生的实践和组织能力,提高其专业技术和技能水平,为适应社会需求打下牢固的理论和实践基础。

1 教学内容

智能交通仿真技术是一门交叉学科,涉及交通工程学、计算机科学、人工智能、系统仿真、系统科学等众多学科领域,该课程包含很多复杂的理论知识。教师在教授这门课程时候,既要让学生理解和掌握理论性较强的基础知识,增强其学习信心,又要让学生了解该课程的发展趋势,提高其学习兴趣。由于该门课程学时有限,教师不能讲授课程相关的所有内容,也不能详细讲解每个具体内容,因此须选择难度适中且适合学生的教学内容,在讲授过程加入相关实例,帮助学生更好地理解智能交通仿真的基本原理、内容和方法,提高其学习兴趣。

智能交通仿真技术是一门大三年级的专业选修课,总学时为36。由于课时有限,可设置24学时为理论教学,让学生掌握和理解智能交通仿真相关的原理和方法;12学时为实验教学,培养学生的动手能力。结合教学经验,可对智能交通仿真技术课程教学内容进行以下修改:

(1)保留交通仿真技术和方法部分,简单介绍宏观、中观交通仿真技术,详细介绍微观交通仿真技术和方法[3-4],如机动车仿真、非机动车仿真和行人仿真方法。

(2)引入智能领域中的前沿知识,如增加介绍智能领域新成果的内容(智慧城市、智能家居等);简单介绍智能领域的相关知识,让学生了解一些研究热点,进一步理解智能的涵义;同时,结合智能设计竞赛或一些交通仿真的竞赛讲解相关题目,培养学生解决问题的能力。

(3)注重体现学校教学和科研优势,关注课程之间的联系,提高学生的学习兴趣。本门课程属于专业特色课,能让学生深入了解学校的海运交通特色,进一步学习和理解其他专业课程。例如,讲解交通仿真方法时,可提示学生该方法和交通运输、交通规划、航海技术等专业关系密切,根据学校交通特色举例说明交通仿真方法的优劣性;讲解数据采集时,可以先简单介绍数据采集的分类和方法,为后续交通地理信息系统等专业课程作铺垫。

结合智能科学与技术专业的培养目标,根据智能交通仿真技术的课程体系,智能交通仿真技术的新教学大纲详见表1。

2 实验内容

实验内容设计是智能交通仿真技术课程教学的一个重要方面,可以提高教学质量,增强学生的动手能力和创新能力。所选实验不仅要能验证理论知识内容,还能发散学生思维,具有综合性的特点,以增加学生学习的积极性,培养和提高其设计分析能力及创造能力。

根据本课程教学内容的重点,实验内容选择微观交通仿真技术和方法。微观交通仿真软件有多种,如Vissim、Paramics、Aimsun、Transmodeller、Corsim、SynchroStudio等,可选用Vissim仿真软件来构建虚拟实验环境。Vissim是世界范围内应用最广泛的微观仿真系统,具有较好的人机交互界面,方便学生学习和使用。

智能交通仿真技术的实验教学有12学时,而实验教学涉及的内容非常多,因此设计合适的实验内容是提高教学质量的一个重要手段。对智能交通仿真技术课程实验内容进行修改,以交叉口仿真的实验教学要求为例,其实验教学内容及要求见表2。

实验成绩由实验报告、仿真系统、实验表现等构成,要求学生完成以下几个实验环节:

(1)预习理论知识。实验内容涉及的模型非常多,学生须了解各种模型的基本原理,掌握不同模型的优缺点。

(2)设计仿真系统。利用Vissim仿真软件进行设计,掌握仿真方法的基本原理,分析不同条件下各种交通评价参数的变化,设计符合现实交通要求的仿真系统。

(3)撰写实验报告。分析仿真系统的各种交通参数,评价仿真系统的性能。报告须结构合理完整,实验结果准确可靠。

3 教学方法

3.1 注重培养学生的学习兴趣

智能交通仿真技术课程的教学目的是培养学生的实践和组织能力,提高其专业技术和技能水平。兴趣是最好的老师,因此当前教学改革的重点是激发和培养学生的学习兴趣,调动学习积极性。

在实际教学中,学生刚开始学习本门课程时的兴趣性很高,但由于大多数学生只是听教师讲而自己不思考、不提问、不发表意见,一段时间后就会逐渐失去兴趣。教师授课的时候应注重提高学生的学习兴趣和积极性,不仅要将知识点讲授给学生,还应帮助学生理解各种模型、方法的基本思路,培养其独立思考和解决问题的能力。例如,讲机动车跟车模型时,每讲一类模型,教师都应先给学生演示实际运行效果,展示参数变化对仿真效果的影响,同时与学生进行互动,让学生直观了解该类跟车模型的优缺点;然后详细讲解模型的公式和具体推导过程以及各个参数的作用。通过这种教学方式,让学生对模型有直观的了解,深刻理解各个参数的取值,无须死记硬背模型公式和参数,从而激发其学习兴趣。

3.2 利用多媒体教学手段

智能交通仿真技术包含很多模型和数学公式,内容比较抽象,较难讲授和理解。随着科技的发展,现在大多数学校都已经安装多媒体设备,该课程应该尽量采用多媒体进行教学。教师在教学过程中,利用计算机、投影仪等多媒体设备讲授教学内容,将多种教学方法相结合,扩宽学生的知识面,激发其学习兴趣,培养其实践和组织能力,提高其专业技术和技能水平。

例如,在讲授行人交通模型时,可利用仿真软件演示各种行人交通模型,分析每种模型的优势;在讲交叉口仿真相关理论知识时,播放网络上的一些视频资源,让学生详细了解交叉口交通情况,同时结合学校特点,选用航运交通相关的视频,让学生进一步理解和掌握理论知识;在讲智能交通仿真系统时,演示一些发达国家的智能交通仿真系统,利用这些真实、客观的模拟现实交通的仿真系统讲授理论知识,播放视频资源,扩展学生的知识面,让学生了解当前的智能交通仿真系统发展的趋势,激发学习积极性。在实践教学中,学生都喜欢这种多媒体教学手段,课堂气氛比较活跃,教学效果良好。

4 考核方式与评价标准

目前,智能交通仿真课程的考核成绩由考试成绩和实验成绩两部分组成,其中考试成绩占总成绩的70%,实验成绩占30%。大部分学生只重视考试部分,不重视实验环节。而这门课程是一门实践性质很强的课程,教学的目的是帮助学生理解和掌握交通系统仿真的基本原理、内容和方法,培养学生的实践和组织能力。因此,须对该门课程的考试方式和评价标准进行改革,以提高学生的创新和实践能力。

课程考核采用大作业考核方式,成绩由大作业成绩、实验成绩和平时作业组成。

(1)大作业成绩,占总成绩的60%。主要考查学生对智能交通仿真方法的理解和实现能力,包括论文报告(30%)、实验操作(20%)和课堂报告(10%)。论文报告包括问题描述、建立仿真系统的步骤、仿真模拟结果、交通规则模型、仿真系统分析、结论等,要求论文结构合理完整,基本理论、概念叙述无误,实验数据真实、完整,实验过程科学,实验结果准确可靠,报告书面语言流利。实验操作要求学生能熟练应用仿真软件建立平面交叉口及信号配时系统。课堂报告是学生演示自己的仿真系统并分析其性能,成绩由教师和学生一起给出,学生之间互相评分。

(2)实验成绩,占总成绩的30%。主要考查学生对Vissim软件的使用情况以及对课程讲授的道路、车辆、交通运行规则和交通评价等内容的掌握程度,要求撰写实验报告。

(3)平时作业成绩,占总成绩的10%。主要考查学生出勤率、课堂表现、平时小作业等。

大作业考核方式可以锻炼学生动手能力,增强学生的创新能力和写作能力,锻炼其自我展示能力,培养实践和组织能力。

运用该方案对学生进行授课时,能激发学生的学习兴趣和积极性,培养学生分析问题和解决实际问题的能力。

参考文献:

[1]任其亮,刘博航,交通仿真[M].北京:人民交通出版社,2013: 1-200.

[2]吴娇蓉.交通系统仿真及应用[M].2版,上海:同济大学出版社,2004: 1-210.

智能交通论文篇11

0.引言

近年来,中国智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)建设进入高速发展期,从2002年开始, “十五”国家科技攻关“智能交通系统关键技术开发和示范工程”重大项目正式实施,北京、上海、天津、重庆、广州、深圳、中山、济南、青岛、杭州十个城市作为首批智能交通应用示范工程的试点城市,并逐步进行推广,预计到2020年,智能交通系统将覆盖全国100多个城市。随着智能交通系统建设的普及和完善,城市是否需要建设智能交通同系统和智能交通系统的实用性、社会效益、管理效率等影响道路交通的因素需要得到客观和科学的评价,智能交通系统评价势在必行。2000年,中国在《中国智能运输系统框架》中进行了智能交通系统经济技术评价的初步研究,推动了国内智能交通评价研究的发展,并拓展到了交通安全、交通管理、能源环境等多个领域,出现了多种多样的评价方法。

为推动智能交通系统评价发展,本文将给出智能交通系统评价标准化的提法。目前,国内学者对智能交通系统评价做了很多的深入的研究,取得了很多成果,同时也造成了各种方法中出现重复,没有形成一个大家都公认的和通用的评价体系,将这些方法和实践经验总结行成行业规范,这就是智能交通系统评价的标准化。当下,智能交通系统评价标准化还没有起步,但是可以就评价现状做一些归纳,为推动ITS评价标准化做一点研究。本文就智能交通系统评价的研究现状,结合标准化定义,对智能交通系统评价标准化做出展望。

1. 智能交通系统评价标准化的意义

标准是科学、技术和实践经验相结合的总结;而为在一定范围内获得最佳秩序,对实际或潜在的问题制定共同和重复使用的规则的活动称为标准化。标准化之于ITS评价具有以下作用:

(1)标准化应用于ITS评价,可以避免在评价研究上的重复劳动;当前,在ITS评价的理论研究上,国内国外都提出了很多方法,用于实践的不多,而评价的标准化可以实现方法的统一或者说根据实际选取适合现实情况的方法,真正实现理论用于实践。

(2)ITS评价也是管理上的一种,而标准化应用于管理,让评价做到通用、简化和模块化,可促进评价统一、协调以及高效的运作过程。

(3)标准化可实现科研、生产、使用三者之间的良性循环,能够使ITS领域内的新技术和科研成果得到推广应用,从而促进技术进步。

(4)标准化能促进资源的合理利用,保持发展平衡,维护社会当前和长远的利益。当前,许多城市都在计划建立ITS,以减轻城市交通的压力,但不是每个城市都适合建立ITS,ITS评价能够避免城市在建立和运用ITS上损害当前社会利益。

ITS评价标准化的建立,是形成以标准化引导技术的应用,在实践的过程中,完成标准先行、技术跟进、协调可持续发展的过程。标准化的实质就是使高速发展的技术和实际应用相互促进,获得最佳的社会效益。标准化的形式一般具有简化、统一化、通用化和模块化等特点,这样的特点就要求将多种多样的ITS评价形式进行统一,加以该进,增加服务的适用性,这样也能破除各个城市之间对智能交通系统评价的壁垒,促进技术上的联通和与合作。

2.ITS评价的现状

根据评价实现目的和评价内容的不同,评价有不同的分类, 一般可以包括技术评价、经济评价、社会效益评价、环境能源效益评价、风险分析、产业化评价和综合评价。当前,很多学者已经针对ITS评价做了深入的研究,在北京,广州等运用ITS较为成熟的城市都做过ITS评价,实现了理论到实践。从已做过的研究和评价来看,不论是哪种单项评价,还是综合评价,都有共同点,主要体现在评价步骤、选取评价指标和确定评价方法,这些共同点将可能是ITS评价标准化的基础。

2.1ITS评价一般步骤

根据对北京市ITS综合评价的实例总结,一般综合评价步骤如图3-1,其他单项评价可以参照综合评价步骤。ITS综合评价具有明显的逻辑性,从开始到结束,共有6个步骤,有些评价还在选定评价方法后设置了专家评价,这样有利于发现评价过程中的问题,达到及时克服与解决问题的目的。

评价的第一步是要确立评价对象和目的,ITS系统一般包括了11个子系统,要确定评价是关于其中的一个或者几个,还是关于整个系统的综合评价;同时要进行系统关联因素分析,明确ITS对道路交通的影响机制,进而确定此次评价应包含的内容和相关的评价指标类别。

评价的第二步是根据评价的目的和评价对象与道路交通的相互影响关系选取反映系统作用的指标,不同评价指标反映系统的不同方面。评价指标体系的建立的目的是为了对系统构成要素进行分类,更有效地对系统与道路交通影响关系进行量化处理与评价。

图3-1智能交通系统评价一般步骤

评价的第三步是建立评价标准,也称建立评价准则。由于不同的指标反映了系统的不同方面,对系统的重要程度也不同,为了确定指标的重要性程度和规范化,需要建立评价价标准,对不同指标进行量化处理,让所有指标在同一标准下衡量对系统的影响程度。

评价的第四步是选定评价方法,也就是建立评价模型。科学的评价方法能够使得评价结果更为准确。选取评价方法应考虑指标的特点,数据的特点,数据的数量等多方面的因素,体现指标与系统之间的关系。

评价的第五步和第六步是评价结果检验和评价分析报告,评价结果检验是评价过程中很重要的一环,能验证评价过程的科学性、合理性,为评价的严谨提供保证;评价分析报告是最终的成果,如果评价结果检验符合要求,则可生成最终报告,如不符合要求,则返回第二步,重新评价;同时,评价的结果还可以包含周密的思考和科学判断所得到的见解,并不局限于评价方法所得到的结论。当然,实际评价过程具有很多现实情况影响,整个评价过程并非严格按照这个步骤进行,具体情况具体分析为原则。

2.2常用的评价指标

指标体系是综合评价的基础,是综合反映反映现代城市公共交通发展水平的依据。面向现代城市公共交通综合评价,实质上就是通过建立一系列指标体系,对现代城市公共交通的结构与功能、社会经济适应性、环境影响与资源利用等主要特征进行衡量和评估,进而提出调控措施。在现代城市交通评价活动中,并非是综合评价指标越多越好,也不是越少越好,综合评价指标过多,会形成重复,造成干扰;评价指标偏少,会形成评价的不完整,造成结论的片面性。常用的指标一般包括了六类:社会经济、交通安全、能源环境、管理效率、财务和技术评价。财务上有自己更为专业的评价,近年来全国智能交通标准技术委员会对ITS技术上逐步建立标准,因此,一般来说,ITS评价只包括了前四类。北京交通大学的关伟教授在《智能交通管理系统综合评价》一书中总结了评价中常用的指标,供决策者和研究人员参考,如下表3-1

常用ITS评价指标体系 表3-1

社会经济 交通安全 能源环境 管理效率

社会经济效益:

降低行车成本

减少出行时间

减缓土地资源及交通基础设施投资强度

推动相关产业经济发展和技术进步

满通需求和提高生活质量

其他社会经济效益 交通事故造成的经济损失:

车辆损失

人员伤亡损失

社会服务机构费用消耗损失

公共交通设施安全

货物损失

非交通事故造成的经济损失:

车辆被盗抢的损失

货物被盗抢的损失

社会服务机构消耗损失 环境效益:

减少交通尾气污染

温室气体减排

降低交通噪声污染能源效益

减少能源消耗

能源结构调整 执法效率:

中心城区管控范围

违法处罚管理效率队伍建设

警队人员数量

警队人员文化素质

交通法规宣传教育:

交通法规和交通安全厂商普及率

快速反映能力:

警情预测

实时报警完整性

从表中给出的常用指标来看,都是反映系统效益和作用的数量概念,具有被测定和度量的特点。选取指标不是什么指标都能拿来使用,而是根据一定的原则筛选,很多学者均提出了指标选取的原则,包括科学性原则、实用性原则、综合性原则、可比性原则、可测性原则以及独立性原则等。

2.3常用的评价方法

评价方法是否科学合理,直接决定了评价结果的科学性。不同的评价方法有不同的特点,可以得出不同的评价结论,因而对决策和技术方案产生的影响也不同,进而反作用评价主体并对其发展产生影响。早在1995年,国外学者Hong Lo和Weissenberger S就提出了整体评价过程和金字塔式的层次关系,最终可以给出整个ITS系统与可估算社会经济效益之间的关系。随后,更多国外学者提出了不同的评价方法,其中一些方法已经应用与实际案例。国内在评价方法的理论研究要晚于国外,于 2000年在《中国智能运输系统框架》中进行了智能交通系统经济技术评价的初步研究,2001年在国家“十五”科技攻关计划重大项目“智能家庭系统关键技术开发和示范工程”中将智能交通系统项目评价方法研究列为子课题。取得了突破性的进展。

如图3-2所示目前,国内外有关评价的方法大致可以分为四类:一是以数理理论为评价基础的方法。包括了模糊分析法、灰色系统分析法,技术经济分析法等。二是以统计分析为主的评价方法。包括了主成分分析法、因子分析法、聚类分析法、关联分析法、层次分析法等。三是重现决策支持的评价方法,包括以仿真和模拟技术为主的神经网络方法等。四是以数理统计和统计分析相接结合的评价方法,包括灰色聚类分析法等。方法的采用需根据实际情况、评价内容以及评价指标选取。例如,北京市在对北京城市智能交通安全影响评价时就采用了成本效益法以及灰色聚类评估法分别对ITS实施后的经济效益和效果进行评价;在评价ITS的社会经济影响时则采用了上述方法中的技术经济方法。

3.实现智能交通系统评价标准化的关键问题和挑战

当前,针对ITS评价的研究确有不少,且有一些理论已经用于实践,但智能交通系统评价的标准化还很有难度,本文认为,要实现智能交通系统标准化,智能交通系统评价的研究需向以下几个方面发展。

(1)实现通用性。由于已经开展的相关评价工作均具有较强的地域性,不能形成通用的评价体系,同时也由于相关计算数据的不可获取或者不能准确获取而影响到评价的准确程度。因此在借鉴和吸收国内外智能交通系统评价的先进理论和方法的基础上,应符合我国的国情和地域差异,不能一概而论。

(2)实现规范性。前文总结了当前评价的三个共同点,这是标准化的基础,但是也说了存在更多的不同点,例如,是不是要加入专家评价、是不是要进行系统要素分析等步骤,因此需要在评价领域实现评价的规范性。所谓规范性就是指ITS评价筹划、评价、结果的一系列过程的每一步骤、每个流程都有一定的规定和标准,从而整个评价过程将不会因中间的步骤省略或纰漏出现错误的结果。

(3)实现简易性和专业性的结合。ITS评价的目的是为城市决策者提供建议、为城市交通规划提供决策与支持,这就需要简单易懂和科学严谨同时出现在评价结论。简单易懂是让决策者对于智能交通系统的作用发挥程度有所明白,特别是除了经济效益之外的其他指标,应该能让非技术参与者能够看懂;同时,评价的理论、方法、过程均应该是严谨、科学、求实的。因此,怎样在专业的基础上体现通俗易懂将是ITS评价标准化的难点。

(4)具有实用性。ITS评价应该发挥三个作用,一是量化ITS项目带来的效益,这里包括经济效益、社会效益等,为决策者提供参考;二是引导未来投资做出正确决策,ITS评价的结论能够帮助决策者更好的理解人们对交通的需求,有利于未来投资找准方向和实施;三是优化已有系统的运作设计,当前的评价最多的是对现有系统做出评价,了解其运行状态,那么,科学严谨的评价可以帮助已有的智能交通系统找准改进方向,使得系统调整、改进和优化设计运作。

4. 结语

综上所述,智能交通系统评价标准化还没有起步,但根据现有的评价理论和实践,可以总结出评价的一般步骤、评价指标和常用的评价方法,这些总结能够作为评价标准化的一点基础,还需要更多的研究去实现评价标准化。可以预见,随着国家智能交通系统建设的普及和实施,对于判断系统运行效果和实施效益的智能交通系统评价将成为交通评价领域的重点工作,智能交通系统评价标准化也将成为研究的重点。

参考文献

[1]何建伟,曾珍香,李志恒.智能交通系统实施效益的综合评价研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2010,10(1):81-87

[2] 王笑京,李宏海,沈鸿飞. 智能交通系统成本效益的研究[J]. 城市智能交通技术,2007,(9):140-143

[3] 王笑京,沈鸿飞,汪林. 中国智能交通系统发展战略研究[J]. 交通运输系统工程与信息,2005,6(4):9-12

[4]卫振林,王世华,黄爱玲. 智能交通管理系统综合评价理论及实践[M].北京:人民交通出版社,2012.5.

[5] 王华. 加强交通标准化工作促进交通可持续发展[J]. 交通标准化,2003.5(119):20-22

智能交通论文篇12

教育部于2001年制订了《全日制义务教育普通高级中学英语课程标准(实验稿)》(以下简称《英语课程标准》),该标准以学生的发展为基本出发点,力求体现素质教育的思想;建议教师在课堂教学中采用实践性强、具有明确任务的“任务型”教学方式,使学生带着明确的任务目标,积极主动地进行学习;注重评价对学生的激励作用,建立了形成性与终结性相结合的课程评价体系;强调个性化教学,鼓励教师积极探索新的教学方法,采用启发式、讨论式、自主式和研究式的教学方法充分调动学生的积极性,[1]这与多元智能理论(Gardner,1983)的智能多元化和个性化教学理念不谋而合。本文将从多元智能观的基本思想出发,探讨其在任务型教学法中的现实化,以期系统全面地开发学生的多种智能,提高英语教学质量及学生的综合素质。

二、多元智能理论的结构及特征

1983年,美国哈佛大学认知心理学家霍华德·加德纳(Howard Gardner)教授针对传统的智能一元化理论,首次提出了多元智能理论(The Theory of Multiple Intelligences),指出人的智能结构是由八种智能要素组成的:(1)言语-语言智能(VerbalLinguistc Intelligence),即创造性地使用口头和书面语言的能力。(2)逻辑-数理智能(LogicalMathematical Intelligence),即使用数字和推理、抽象思维、分析与归纳问题的能力。(3)视觉-空间智能(VisualSpatial Intelligence),即立体化思维的能力。(4)身体运动智能(BodilyKinesthetic Intelligence),即使用自己的身体来表达思想和感情以及解决问题的能力。(5)音乐智能(Musical Intelligence),即辨认节奏、音乐和旋律的能力。(6)人际交往智能(Intrapersonal Intelligence),指交往和与他人合作共事的能力。(7)自知智能(Intrapersonal Intelligence),了解自己、约束自己以及辨认自己与他人相同和不同之处的能力。(8)自然观察智能(Naturalist Intelligence),指一个人与大自然的亲和能力,也包括辨认文化型产物的能力。[2]同时,作者也指出了多元智能理论有如下四个重要特征:

(1)注重整体性。上述八种智能同等重要,教育者应对这八种智能给予相同注意力。

(2)强调差异性。尽管每个人都拥有相对独立的八种智能,但由于不同环境及教育的影响和制约,使每个人的智能各具特点,这种智能的差异性应该受到教育者的关注。

(3)突出实践性。智能是个体解决现实生活中实际问题的能力,是发现新知识的能力。

(4)重视开发性。人的多元智能发展水平的高低,关键在于教育者的开发。[2]

三、多元智能理论在任务型英语教学中的现实化

任务型教学法作为《英语课程标准》所推荐和倡导的外语教学法,属于以学生为中心的教学法。它主要关注语言教学的认知过程和心理过程,力图为学习者提供机会,通过课堂上以意义为焦点的活动,让学生参与开放型的交际任务。其课堂操作程序表现为一系列的教学任务,在任务的履行过程中,学习者以参与、体验、互动、交流、合作的学习方试,充分发挥自身的认知能力,调动他们已有的目标语资源,在实践中感知、认识、应用目标语,在“干”中学,“用”中学。多元智能理论告诉我们,教师应在教学的各个环节中融合更多的智能活动,有效调动不同智能倾向学生的兴奋点,发挥优势智能,带动弱势智能,全方位刺激学生的智力发展。多元智能理论同样以学生为中心,重视学习过程,注重通过丰富的教学活动形式培养学生的多方面智能,与任务型教学法宗旨不谋而合,正好可以让任务型教学法更为完善更富有特色。

因此,多元智能理论与任务型教学法相结合,可以在英语教学实践中潜移默化地培养学生的多元智能,在多元智能活动中自然而然地提高学生的英语能力。笔者认为在任务型教学法中应用多元智能理论,可以从以下四个方面进行尝试。

1.在培养学生听、说、读、写、译等能力的过程中,尽量为学生提供更广泛的素材和更多样的活动方式。如,在听力训练方面,教师不应局限于让学生听懂教材设计的听力练习,而应该把范围扩大,可以听英语故事、演讲,看动画片,用英语进行交际活动,以及借助实物,配以动作进行表情教学。由于多种智能手段的参与,可以将对听力学习不感兴趣的学生也吸引过来。再如,可以通过记日记、写英语作文等多种形式,提高学生对英文写作的兴趣和理解。学生语言能力的提高与多元智能的发展是同步的,他们的言语-语言智能、逻辑-数理智能、视觉-空间智能、身体运动智能、音乐智能、人际交往智能、自知智能、自然观察智能在语言学习过程中都获得了相应提高。

2.在具体的课堂教学活动中,尽量设计更多元的授课方式。比如,在英语教学中,教师常要求学生复述课文。其目的是使学生更好地掌握课文大意,同时锻炼他们运用新词汇进行表达的能力,但这一课堂活动方式使很多学生非常紧张。如果运用多元智能的理论,我们就会发现,这一教学目的可以通过若干途径来达到。教师可以把学生分成小组,以小组为单位进行复述,这为学生增加了讨论和交流的机会,也由于任务的分化而变得轻松。

3.关注学生的智能弱势,拓展学生的语言综合运用能力。在英语学习中,学生听、说、读、写、译五方面的能力一般说来是不可能均衡发展的,因为八种智能要素会存在强弱的差异。那么,教师在对待每个学生的时候,既应看到其智能上的强项,又须重视改善弱项。比如,在传授新知识的过程中,突出利用学生的强项,而在复习或强化知识的时候,锻炼提升其弱项,从而促进学生多种智能的均衡发展。

4.对学生的评价方式要多元化,以便全面客观地反映学生的实际学习成果。应将学生的课堂参与、课后作业、各种英语活动中的表现与期末考试成绩一起纳入到评价中,改变考分决定一切的做法。

以下是多元智能要素开发和任务型英语教学活动的关系表。

智能──任务型教学活动对应表

英语能力

与多元智能理论

结合的任务型教学活动

开发智能

听英语故事、新闻、歌曲

为课文情景配背景音乐

听演讲

借助实物、图像进行表情教学

用英语进行交流讨论

言语-语言智能

视觉-空间智能

音乐智能

人际交往智能

自知智能

要求学生以丰富的动作表情来

朗读课文、讲故事

要求学生用英语表达课文中

的图片含义

借助实物、图像或配以动作、

表情回答问题

英语小组就特定任务进行

交流讨论

要求学生就课文某一场景进

行英语演讲

英语游戏

言语-语言智能

逻辑-数理智能

身体运动智能

视觉-空间智能

音乐智能

人际交往智能

独立思考阅读课文或者任务

型材料

阅读后进行归纳、总结

记阅读笔记

任务小组阅读讨论

言语-语言智能

逻辑-数理智能

人际交往智能

自知智能

记英语日记、课堂笔记、观

察笔记

写英语作文

制作与课文相关的英语电子作品

编制英语黑板报

言语-语言智能

逻辑-数理智能

音乐智能

人际交往智能

自然观察智能

汉英、英汉互译任务

翻译兴趣小组

小组口译训练

言语-语言智能

逻辑-数理智能

人际交往智能

为进一步说明多元智能理论在任务型教学法中的现实化,我们以人教版《九年义务教育三年制初级中学教科书·英语》(修订版)第二册(下)Unit 26 Lesson 102 的Miss Evans一文为例,进行课堂实践分析。我们为该课设计了课前、课堂、课后三个阶段的多元智能具体任务,学生在教师指导下通过感知、体验、实践、参与和合作等方式完成任务,以期提高语言综合运用能力并促进多元智能的发展。

(一)课前多元智能任务

1.任务:搜集整理有关“泰坦尼克”号事件的音像及文字资料,重写Miss Evans一文。在教师的帮助下制作多媒体课件The Story of Titanic。

2.目标:锻炼学生阅读能力及促进其言语-语言智能、视觉-空间智能、音乐智能、人际交往智能和自知智能。

3.材料来源:利用图书馆查阅相关书籍,通过互联网检索文字及音像资料。

4.活动形式:以小组活动形式为主。

在这一任务实施的过程中,学生会积极参与活动,主动与小组其他成员合作。同时,学生在搜集信息的过程中能独立阅读大量的相关资料,提高其阅读能力。

(二)课堂多元智能任务

1.任务:各小组分别向全班演示并讲解本组的The Story of Titanic。

2.目标:培养学生的听、说能力,提高其言语-语言智能、逻辑-数理智能、视觉-空间智能、身体运动智能、人际交往智能和自知智能。

3.活动形式:小组合作学习。

4.操作步骤:

(1)各小组分别展示自己的成果。学生既可以彼此发问,也可以接受老师的提问,从而营造一个生生互动、师生互动的开放式教学环境。

(2)小组讨论,分析其他小组成果,取长补短。

(3)教师对各小组成果进行公正评价。

(三)课后多元智能任务

1.任务:各小组讨论“What can you learn from Miss Evans?”或者“What do you think of Miss Evans?”,每个组员应写出自己对Miss Evans 的评价。

2.目标:训练学生的写作能力及发展其言语-语言智能、逻辑-数理智能、视觉-空间智能、人际交往智能、自知智能和自然观察智能。

3.活动形式:先小组合作,后个体操作。

4.操作步骤:

(1)小组讨论

(2)各小组成员个体操作,自定题目写作。

四、多元智能理论背景下的学生评价观

笔者认为多元智能理论应用于学生评价,应遵循三个原则。

1.评价的多元化原则

根据多元智能的观点,每个学生都具备足以胜任日常生活的能力,但这些能力的评估,很难只靠传统纸笔测验就可以获得。因此,多元智能理论要求转变学生评价机制,进行多元评价,使其各种智能都得以开发。为此,我们对学生的评价就不能固守在考查语言能力和逻辑分析能力发展的测验成绩上,而应当拓宽评价指标,把学生评价扩展到除知识技能之外的情感态度与价值观等方面的评价。这就要求改变以往将纸笔测验作为唯一或主要的评价手段的现象,要求教师运用多种方法对学生进行评价。除纸笔测验以外,还有访谈评价、问卷评价、小论文、成长档案袋评价和活动表现性评价等,以便最大限度地追求科学性、实效性和可操作性。

2.评价的真实性原则

在多元智能理论的研究者及实践者看来,传统的学校教育评价是一种“虚假评价”,因为不重视学习概念、原理及技能的生活化和应用,所以这种抽象的习题考试所得出的成绩也并不能代表学生是否真的理解了所学的内容。多元智能理论主张“真实评价”,注重学生的所学与其经验相结合。认为,学习都是在相关的情景中进行,因此,评价也应在类似的情景中进行才有意义。加德纳称此为评价的“学徒模式”,是对现行普遍实施的“正式测验”模式的反击。[3]

这种评价的真实性原则具体体现为:(1)这种评价是持续、动态的,而非间断、静态的评价。评价不只是与考试相关连的一个概念,而应关心学生学习的全过程,使评价与课程、教学的推进相一致,使评价的实施日常化、过程化。(2)这种评价是“个人化的评价”,而非“机构化的评价”。“机构化评价是配合学校或行政单位的措施,其目的在于给学期分数、排名、筛选优良等”。多元智能理论所主张的评价强调以学生个人为本位,充分体现了加德纳的“以学生为中心”的学校教育思想。

3.评价的发展性原则

发展性评价要依据学生的不同背景和特点,正确地判断学生的不同特点及其发展潜力,了解其独特的认知结构与特点,为每一个学生提出适合其发展的、具体的、有针对性的建议。加德纳(1933)指出,任何新的评价体制都必须具有发展的眼光,即评价学生在某一特定领域的知识,必须使用适合其在一定发展阶段的方法,只有适合学生特定发展阶段的评价才能使他们获益。[3]

作为一种新兴的智能理论,多元智能理论在一定程度上还只是一个理论构想和框架,还需要进一步证明和补充,在其基础上建立的学生评价机制也需要不断完善。相信在基础教育课程改革不断深化的过程中,多元智能理论能够为我们转变教育观念,构建顺应时代精神的学生评价模式提供更多、更有益的借鉴。

五、结束语

本文从多元智能理论的基本思想出发,探讨了这一认知心理学理论在任务型教学法中的现实化。多元智能理论的智能多元化、个性化和情景化的教学理念与当前外语教学中所提倡的自主性、探究性、协作性和交际情景化的教学理念不谋而合。因注重学生的独特性和强调情景化教学,多元智能理论已成为外语教学中充满希望倍受欢迎的教学理念。在我国外语教育改革不断深化、素质教育全面推进的新形势下,多元智能理论和任务型教学法相结合的模式,必定会为外语教学改革提供一个良好的思路。

参考文献:

智能交通论文篇13

1 研究背景

随着时代的发展,计算机技术因其优越性在多个领域得到广泛应用。“计算机学科的一个重要分支就是人工智能,它与基因工程、纳米科学被列为21世纪三大尖端技术”,它为人工智能技术在航空业的应用创造了条件。现代航空业的迅猛发展,带来空中交通流量的飞速增长。目前,航空业经常出现空中交通堵塞、拥挤等现象,迫切需要引进先进的技术手段,提升空中交通技术,改进管理手段,有效提升空域容量与空间利用率。

根据空中交通管理的理论特点,以及空中交通管理技术特点,人工智能技术在空中交通管理中的应用研究逐渐引起了人们的重视,并取得较大发展。人工神经网络在空中交通流量预测、飞行间隔控制、飞行冲突智能调配等方面的研究初见成效。但我国空中飞行流量需求的日益增大,迫切需要将人工智能技术有效运用到空中交通管理中,建立人工智能空中交通管理辅助系统,真正实现类似专家功能的新型空中交通管理系统。本文基于这样的认识,尝试将人工智能技术应用到空中交通管理系统中,有效提升空中交通的空域容量,使空中交通更加有序,更好地服务于积极社会的发展,提升人们的生活质量。

2 人工智能技术概况阐述

“人工智能也称机器智能,它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的”从计算机应用系统的层面来理解,人工智能研究的主要内容是如何制造出人造的智能机器,以及人造的智能系统,具备模拟人类智能活动的能力,从而延伸人们智能的一门科学。

人工智能领域的研究始于1956年,“人工智能”这个术语第一次出现于达特茅斯大学召开的一次会议上。随后人们逐渐在问题求解、自然语言理解、自动程序设计、专家系统、逻辑推理与定理证明、博弈、学习以及机器人学等领域展开研究,成功建立了具有一定程度的人工智能计算机系统。随着研究的不断深入,人工智能理论得到不断的丰富与发展。随着计算机硬件的快速发展,计算机的存储容量不断扩大、运行速度不断提高、价格低廉,人工智能技术的发展将会给人们的生活、工作等带来更大的影响。

3 空中交通管理人工智能系统构成简述

人工智能技术在空中交通管理中的应用有助于建立人工智能辅助系统,建立新的空中交通管理模式。“但不要忘记采用不同的技术和运作概念也会带来不同的空中交通管理模式,特别在新技术层出不穷的今天,我们更不能忽略这个方面。”,它能使空中交通流量管理高效、有序、安全,有效提升空中交通的空间与时间利用率,对空中飞行冲突进行有效的预测与解决。空中交通管理的核心是科学合理安排空中交通流量。飞行流量的智能化管理、飞行冲突的预测、飞行冲突的解决等方面是人工智能辅助系统研究的侧重点。空中交通管理人工智能辅助系统由飞行流量管理模块、冲突探测与解脱模块、辅助决策模块等三个附属系统构成。这几个模块间的关系是在冲突探测与解脱模块与飞行流量管理模块之中渗透辅助决策模块,最终形成智能飞行流量管理、智能冲突探测与解脱模块系统,它们能够为空中管制员提供有效的决策辅助信息,切实减轻空中管制员的工作负担,提高空中飞行的安全性与管制效率。

4 空中交通管理人工智能辅助系统的实现方式

4.1 飞行流量管理辅助决策的实现

人工智能系统飞行流量管理模块主要将空域资源“空闲”的概念与A算法与辅助决策进行结合。其具体操作过程是根据飞行流量管理数据库,储存或读取数据,计算流量,预测冲突,依据基本容量模型,建立A算法数学模型,对空中航班进行动态与静态排序,最终完成人工智能技术对空中飞行流量的辅助决策作用。

建立准确客观的飞行流量管理数据库非常重要。这些原始数据必须可靠、准确、及时,因为它直接影响到辅助决策的有效性;开放数据库间的互连主要依靠ODBC ,它是数据库之间连接的标准,为SQL语言的存取提供标准接口;再依据数据库的信息,运用飞行动力学知识计算出飞机在具体时间应该到达的位置,以及到达具置的准确时间,合理的安排飞行架次;飞行流量冲突预测主要通过将流量与相应的容量比较,列出具体的冲突时间、冲突地点、存在冲突的飞机架次;最后调整航班与起降,对冲突航班及时调整,确保交汇点、航路、机场、管制区等畅通。人工智能中的A 算法可以有效针对基本容量模型对飞机进行排序,对飞行计划的来源、内容及状态转化等进行研究,生动模拟飞行计划实施过程。“空闲”概念可以使冲突航班时刻调整在受限区域内。

4.2 飞行冲突探测与解脱辅助决策的实现

飞行冲突探测与解脱辅助决策系统能够向空管员提供高效的避撞辅助方案,有效弥补管制员决策过程中的不足,对飞行冲突情况进行分析,寻找出积极的解脱方案。

飞行冲突探测与解脱辅助决策系统推理过程大致包括以下几个方面:突中航空器、突中航空器优先等级评估、冲突类别评定、避撞应对方案、建立避撞路线。推理选择最主要的过程是推理机制,为了完成推理过程,该系统中还必须包括一系列的规则:航空器优先级别评定规则、避撞方案确定规则、避撞空管规则、建立避撞路线规则等;还要建立层次型结构及模块化知识库,确保避撞推理的有效运作,保证知识库得到有效维护,并且能够及时的更新。

5 结束语

人工智能技术在空中交通管理中的应用,必将使空中交通管理更高效、更安全、更有序,必将最大程度的提升空域的利用效率。人工智能技术的应用领域是广泛的,相信随着人们对人工智能技术研究的不断深入,人工智能技术必将在更多方面提供智能化辅助管理服务,使人工智能技术不断的服务于社会经济,服务于人们的需要。

参考文献

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