时间：2023-03-16 15:48:44
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为了解决我国城市的交通问题,改善城市交通系统的性能,一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现,另一方面需要通过采用科学的管理手段,把现代高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能,从而改善整个道路交通的管理效率,提高道路设施的利用率,实现城市交通管理的科学性和有效性。
一、智能交通发展的现状
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。
关键词：智能交通运输系统发展状况对策
智能运输系统(IntelligentTransportSystem)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(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。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7～8km/h；由于车辆速度过慢，尾气排放增加，使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力，尽量的利用现有的资源，使其发挥最大的作用，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。
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。
三、中国发展ITS的主导思想
中国是一个发展中国家，与发达国家相比，我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点，以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善，因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。
中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力，因此也不能重复发达国家走过的老路，一定要立足本国实际，走中国ITS发展之路，以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。
21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化；管理设施现代化；管理手段网络化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社会化。因此，中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革，而这种变革将直接影响着ITS的发展。
四、发展中国智能运输系统的对策
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及欧州的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
随着ITS的进一步发展，21世纪交通运输将会发生重大变化，而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同，为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作，派出人员学习培训，走出去、请进来，将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中，以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。
关键词智能交通运输系统
智能运输系统(IntelligentTransportSystem)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。
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7～8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道，美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于
1000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50～500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力，尽量的利用现有的资源，使其发挥最大的作用，各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。
1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(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。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。
2中国发展智能交通的必要性和紧迫性
中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。
改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。
中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。
3中国发展ITS的主导思想
中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距，加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。
中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。
21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此，中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。
4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，如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。
纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。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。
4.1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。
4.2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及欧州的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。
4.3注重人才的培养
随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。
4.4当前迫切需要解决的问题
作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。
参考文献
1黎德扬.社会交通与社会发展[M].北京：人民交通出版社，2001
在传统的交通管理工作中，往往都是在数学模型的基础上，利用最优算法产生的一套管理体系。这种管理工作中通常都为了更好的简化和解决某些问题受到技术限制。究其原因，这种简化管理策略与城市尤其是大型城市的交通非线性、瞬变性和动态特征相悖，在很大程度上这些传统交通管理控制策略无法应对瞬时多变的交通实际状况。传统交通管理策略的应用缺陷:首先，传统的交通管理策略通常看似采用了最优方法，实际上这些管理策略往往都并非最优策略，反而存在着很多意料之外的问题，进而造成了交通管理混乱，引发各种交通问题。其次，在大规模城市交通管理中，由于城市交通流量的变化及突发状况的增加，使得这些交通数据经常产生无法及时有效的传输实时数据的现象。再次，面对日益变化的城市交通路线以及迅速扩大的城市规模，传统的交通管理系统经常出现无法及时根据道路实际状况进行调整的问题，导致管理策略与现实不符。最后，对于各种突发性问题，传统的交通管理系统并没有相关的突发事故应急能力，这个时候往往都需要大量的人工干预来进行管理。
鉴于上述交通管理工作中存在的种种不足和缺陷，为了更好的简化交通管理系统流程，完善交通管理工作流程，在传统管理模型的基础上进行优化计算来实现适时、有效的交通管理控制体系显然是不现实的。此时，我们需要将目光脱离传统的交通管理流程，从新的技术角度入手去研究交通管理新流程，从而实现交通管理工作的有序、科学。面对这种情况，以智能交通系统为核心的交通控制系统应运而生，然而时至今日仍然有不少单位虽然看似引入了人工智能技术，但是面对复杂的技术标准和设备操作要求，不少工作人员就显得有点无力了。但是事实证明，这种做法是成功的，它虽然在交通管理领域工作人员操作上存在问题，但是在系统应用效果中有着巨大优势。基于此，我们可以从下面两个角度去分析智能协作技术在交通管理中的应用。首先，由于城市交通状况本身有着复杂、非线性且瞬时多变的特征，同时交通管理人员又高度要求信息传输的实时性、瞬时性，这个时候对整个城市交通管理系统实现最佳控制显然是不可能的，只能要求整个城市交通保持在最合理、最有序的状态。其次，在智能协作技术在交通管理中的应用上，局部合理与整体合力并不存在相悖的问题，但是当产生这种问题的时候我们可以从局部入手进行协商，通过协作的方式来解决各种相悖问题，从而确保交通管理工作的有序开展。
2智能协作技术在交通管理中的具体应用研究
通过对我国传统交通管理工作存在的问题和特征研究，采用多个不同功能的智能技术来协作控制交通工作可谓是一种合理、有效的管理方法，这一技术是基于智能协作为核心的新型交通管理系统，具体应用策略如下。
2.1系统建设
交通信号灯作为当今交通管理控制的主要手段，也是城市交通的基础管理措施，在整个城市交通控制系统中一直发挥着不可替代的重要作用。因此在这里研究中，我们主要以路通灯的控制为基础来阐述智能协作技术的应用情况。为了更好、更方便的叙述这一系统优势，我们这里不妨将信号灯的应用设为如下情况。(1)路口是交通系统的基本控制单位。一个城市的交通系统主要由路口1,路口2,…,路口n共n个路口及连接这些路口的所有道路组成。(2)各方向红绿灯基本周期相同,记周期开始时刻为t=0,1,2,…；(3)Li(t)为描述t时刻等候在i路口的车辆数量的向量。Li(t)=(Xi(t),Yi(t),…),其中Xi(t),Yi(t),…分别表示t时刻等候在i路口的不同方向的等候车队长度。Li(t)为状态变量。(4)X′,Y′,…分别表示系统设定的不同方向等候车队长度的阈值。一旦某方向的等候车队长度超过阈值,则agent开始协商、协作以使等候车队长度低于或尽量接近于此阈值。此阈值可根据具体情况动态修改。(5)g(t)为在t时刻开始的周期中绿灯亮所占的比例,此为控制变量。值得指出的是,基于多agent的智能交通管理系统并非用于处理这种简化假设—它恰恰是为了解决传统交通控制过于简化交通模型的问题而设计的;本文也不拟对此假设所涉及的变量进行精确建模和计算。对于复杂的实际情况和更多的功能需求,可以相应增加agent的知识库内容及感知器的复杂度。这些都不影响对系统基本结构和工作原理的阐述。
2.2系统设计
目前，虽然智能协作技术已经在交通管理领域得到广泛的应用，但是仍然有不少地方需要我们深入研究和探讨。尤其是在交通流量日益增多、交通事故不断发生、交通问题越来越复杂的今天，建立健全交通管理机制势在必行。在这里的智能协作技术应用中，具体的设计策略如下。
2.2.1系统结构
系统的整体结构如图1所示。系统中包括两类agent:一个区域控制主题(AreaControlAgent,简记为ACA)和多个路口控制agent(CrossContro-lAgent,简记为CCA)。其中,每个路口控制agent可与邻近的agent通信,并与唯一的区域控制agent相连。下面分别对这两类agent加以介绍。
2.2.2路口控制agent(CCA)
路口控制agent是典型的协同型agent,即所有的CCA有着共同的全局目标—使得区域交通畅通,同时每个CCA也有与全局目标一致的局部目标—尽量使本路通畅通。城市中的每个路口有且仅有一个CCA。CCA的基本功能是:根据路通状况动态调整g(t),即一个周期内的红绿灯配时方案,使得本路口的等候车队长度Li(t+1)尽量取最小值,同时使Li每个分量(Xi(t),Yi(t),…)均小于系统设定的阈值。并每个周期向相邻CCA及所从属的ACA发送当前路口状态信息。当Li的某个分量(如Xi)高于所预定的值阈X′时,该CCA根据其邻近4个CCA及路口的状态,发出协作请求。例如:请求其上游路口i的CCA在t1时刻减少gi(t2),或请求其下游路口j的CCA在t2时刻增加gj(t2)等,以确保路口的畅通。当CCA收到邻近CCA的协作请求时,也可以根据自身状况及当前路口状况,接受、协商或拒绝。此外,CCA还接受ACA所发出的控制指令和策略调整指令。路口控制agent的结构如图2所示:所有路口控制agent有着相同的结构。包括控制模块、推理机、感知器、执行模块、状态栏、知识库、路口模型等部分。
2.2.3区域控制
区域控制agent负责协调、指挥所管辖的CCA,并收集、分析、整理所辖CCA定期发送的路口状态报告。在通常情况下,CCA享有很高的自治性,ACA不干涉CCA对本路口的交通控制,以及CCA之间的协商协作行为。在具体的管理工作中，一旦发生如下情况，我们可以迅速的通过智能协作技术命令来实现交通管理工作。首先，突发事件的发生，比如有消防车、救护车等特殊车辆要通过某种特定的车道的时候，交通管理部门可以利用CAC强制命令该路段所有路口的交通灯全部亮绿灯，从而确保这类车辆的迅速通过。其次，发现区域路段出现严重负载不平衡现象的时候，可以在全局工作角度上去控制和分析，并合理的进行修正与处理。
3结束语
教育的本质是促进人的发展，合理定位高校专业人才培养目标，设计符合专业发展要求的课程体系，有助于高校人才培养工作的顺利展开，有助于高校明确办学指导思想，提升竞争力。通信工程专业人才的培养目标依据教育部教学指导委员会制定的《高等学校电子信息科学与工程类本科指导性专业规范》，充分理解国家对通信工程类的人才的培养目标和培养规格。以《南开大学公能素质教育纲要》为指导，根据现代工学学科建设的需要和通信工程专业的特点，从而制定我校具有“公能”特色的人才培养目标。我校不断强化学生全面素质和创新能力的培养，以“注重素质、培养能力、强化基础、拓宽专业、严格管理、保证质量”为教学指导思想，秉承“允公允能，日新月异”的校训，坚持育人为本，强化质量特色。通信工程专业不仅要强调全面贯彻德智体全面发展的方针，而且要适应经济建设和科技发展。在制定通信专业的培养目标过程中，要体现出通信事业现状和通信发展的方向，培养出通信事业需要的创新型技术人才。因此，我校的通信工程专业着力培养具有高尚的道德品质、深厚的知识基础、优秀的专业能力、积极进取的创新精神、开阔的国际视野、特色鲜明的电子信息技术科学的专业人才。依据“厚基础，宽口径”的育人理念，培养具备通信技术、通信系统和通信网等方面的知识，能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备的创新型科学与技术人才。依照这一培养目标，有必要细化素质、能力、知识等方面的具体要求，深化教育教学改革，建立与之相适应的课程体系，将培养目标落实到教学实践过程中。
2课程体系改革坚持的原则
课程体系是学校人才培养的总体设计，是安排教学内容、组织教学活动的基本依据，同时也是学校教学改革的总体反映。通信工程专业是应用性很强的专业，其课程体系的建设既要保证人才的知识系统性和学科前沿性的要求，又要体现应用型人才培养的实践特性。因此，我校通信工程专业的办学理念坚持以满足国家重大需求为导向，瞄准国际发展前沿，理工兼备、综合发展。在上述教学理念的指导下，通信工程专业课程体系的改革遵循以下几个原则：（1）秉承“允公允能、日新月异”校训，坚持“以人为本、立德树人”的中国特色社会主义办学方向；（2）学习和借鉴国内外知名高校成功的办学理念和经验，突出我校的历史积淀和办学精神，凝练通信工程专业的教学特色、优化本科课程教学体系；（3）科学、合理的分类设置基础课、专业基础课和专业课，充分考虑专业间、课程间以及不同年级知识结构的关联度，避免因人设课的现象；（4）在全体专业教师范围内选拔胜任的任课教师，组成课程组，定期开展教研活动；（5）教授必须上教学第一线，承担并完成本科基础课教学任务；（6）深化教学方式改革，贯彻“讲一练二考三”要求。
3课程体系改革的内容与措施
3.1组织调研
对国内外高等学校的通信专业进行考察与调研：国外高校主要通过网上调研的方式，通过访问各国外高校的网站，对人才培养目标和专业课程设置等进行调研；国内高校主要通过派出相关专业教师到清华大学、北京邮电大学、电子科技大学等高校进行实地考察，对无线通信技术、宽带通信、光纤通信、移动通信技术、计算机通信等方向的人才培养目标、课程设置、教材建设、毕业生就业情况以及未来几年内的人才需求情况进行了调研。同时，走进与通信学科密切相关的各大企业，充分调查研究社会企业对通信工程人才的知识与能力结构需求。
3.2建设课程体系
构建“专业+模块”的课程体系，其中“专业”是保证通信工程专业人才的基本规格和全面发展的共性要求，体现“厚基础、宽口径”，“模块”主要是实现不同方向人才的分流培养，体现个性。将公共基础课分为数学类课程模块、物理类课程模块、英语类课程模块和计算机类课程模块，专业基础课分为电子电路课程模块和应用设计模块，专业课分为通信理论模块、通信网络和专业实践模块。这种模块化的教学模式，是对传统教学模式的整合与创新。传统教学课程之间缺乏良好的衔接，彼此内容间有重叠。模块化课程可以使教学避免课程间的重复和脱节，适度把握课程间的交叉与渗透，构成完整的知识体系，帮助学生融会贯通。各个模块课程的授课教师组成了课题组，以课题为引领，带动教师参与到课程建设中来，课题组通过顾问专家指导、讲座等形式完善课程和教材建设，合理设置专业课程结构，整合教学内容，改革教学方法，以期形成独具特色的教学体系。此外，我们对课程体系中的细节问题进行了修订。全面考查专业课程名称并进行调整，对6门专业选修课的课课程名称进行规范；新开设4门专业选修课，补充了调整前缺少的相关领域的课程；将通信电路和现代交换原理与技术两门课程由专业选修课调整为专业必修课；陆续开设科技论文写作、通信技术系列讲座、实践类的一系列课程，形成一整套优质的课程体系。
3.3优化课程内容
直接反映授课内容的是课程的教学大纲，课程大纲首先由任课教师制定，由教学指导委员会审核并修订，审核通过后，主讲教师按照教学大纲执行教学计划。在课程讲授过程中，如果主讲教师发现问题，或者随着社会发展需求更新教学内容、授课教材等，需要及时修改教学大纲，调整教学内容。要求教师根据课程的学科知识体系，梳理出相关知识群，形成课程教学的知识脉络和框架，明晰课程的整体教学目标和教学内容。同时，进行精品课程的建设，通信电路作为通信工程专业的基础课，将作为通信工程专业重点培养的精品课程，推出一系列教学改革措施，包括课时的调整、理论讲授与实际练习比重的调整、授课方式的改革、加强课程资源共享系统和共享制度建设等等，最终实现“讲一练二考三”的教学理念。
3.4增加实践比重
在综合考虑各门课程知识之间的衔接关系，对专业基础课和专业课的开设时间和讲授内容进行调整的基础上，我们适当地增加了涉及通信前沿技术的选修课程，并着重加强实验和实践类课程，重视学生创新能力、实践能力的培养和锻炼，适当开设或增加实习、实训的课时和学分，开设认知实习课程，鼓励学生进行实践。由此，拓宽学生的专业知识面，满足学生的未来发展需要，培养学生多方面、多角度立体思维的能力，强调宽厚的基础知识学习和创新实践能力的培养。积极鼓励学生参加电子设计竞赛、国创、百项等实践活动，利用开放实验室资源，组织学生形成研发设计小组。鼓励学生利用这些资源进行系统设计、电路焊接调试等动手练习，并组织专业教师指导，充分发挥学生的主动能动性，进一步加强学生实验动手能力的培养。
3.5加强教学管理
成立教学指导委员会，通过听课、审核大纲等方式，加强教学规范化管理，进一步理顺教学管理体系，明晰职责，加强教学督导。实施院领导听课制度，明确教学系职责，强化过程管理。建立课程建设课题组，以课题为引领，带动一部分教师参与到学校课程建设中来，通过顾问专家指导、讲座等形式完善课程和教材建设，合理设置专业课程结构，整合教学内容，改革教学方法，以期形成独具特色的教学体系。
4结束语
反观高职学生的现有沟通能力却是令人堪忧的。笔者在教学实践中发现，大多数学生在日常自己熟悉的小圈子里能做到侃侃而谈，但一旦面对大庭广众他们的口头语言表达就会糟糕得出人意料。笔者曾要求学生在讲台上面对同学作1-2分钟的自我介绍，结果语无伦次、表述不清晰、声音语调失常、表情动作僵硬、全身或局部颤抖等现象普遍存在，甚至个别学生还出现了说了一两句话后就不知所措地哑然枯立的情况。此外，缺乏主动沟通意识、不懂倾听、错别字病句满纸跑都是极为常见的问题。以至于中国工程院院士朱高峰在2007年末的《中国高等教育与创新型人才培养》专家论坛上指出：“现在不少新毕业的大学生沟通能力比较欠缺在表达能力上，不是很善于把自己的思想比较清楚地表达出来。”一边是沟通能力越来越被企业和社会所重视，一边是高职学生令人担忧的沟通能力现状，因此，高职教学对学生沟通能力的培养及训练就显得尤为必要和重要。然而，培养和提高学生沟通能力的相关课程，在很多高职院校的实际教学中却遭遇“不招人待见”的尴尬局面。讲台上教师讲得声嘶力竭，课桌前学生听得无精打采，这是《应用文写作》、《口才实训》、《沟通技巧》等沟通能力培养课程在课堂上的常见景象。久而久之，这类课程就成了学生不想上、教师不愿上的“弃儿”。于是，有些高职院校不再开设这类课程，有些虽然还开设但也仅限于极少数班级。究其原因，主要有三点：其一，绝大多数学生认为这些课程的教学效果并不明显，甚至微乎其微；其二，大多数学生不喜欢这些课程的内容，认为很多内容跟他们的需要不符；其三，几乎所有学生都不认同这些课程采用的传统教学方法，认为教师总是从概念、特点讲到技巧、方法，然后就是“依样画葫芦”环节，这样的课堂让人觉得“无趣”又“无意义”。
2高职沟通能力培养课程的教学改革与实践
针对上述现状，我们必须在培养学生沟通能力的相关课程中有机融合职业核心能力的培养，改变传统的教学模式，将枯燥乏味的“知识讲授课”改革成生动实用的“能力训练课”。
2.1以项目为载体，设计强化职业能力的课程内容
沟通能力培养课程旨在培养和训练学生的交流沟通能力，提高学生的职业核心能力，增强学生的就业竞争能力，因此我们首先将《应用文写作》、《口才实训》、《沟通技巧》等性质相同或内容相似的课程进行整合。在整合课程的基础上，编写偏重能力训练的教材《大学生实用口才与应用文训练教程》。这本教材在编写模式上，汲取了国内外先进的职业教育和企业培训的理念与模式，突破强调知识系统性和完整性的传统体例，针对高职学生的特点和需求，并借鉴劳动部职业核心能力体系系列教材的做法，以职业活动要素中的能力点作为教学重点，按照“OTPAE五步训练法”（即“目标-任务-准备-行动-评估”）进行编排，力求做到理论知识与实践能力并重，趣味性与实用性结合。在课程设计上，以培养职业核心能力为导向，以提高职业技能为本位，以仿真或真实项目任务为载体，以师生互动和综合实训为平台，贴近现实地选择与学生今后工作及目前学习生活密切相关的内容。笔者按照“工学结合”人才培养模式的要求，根据职业岗位所需的常用沟通能力设计了“竞聘与组建团队”、“团队沟通与风采展示”、“公益宣传活动策划与方案推介”及“公益宣传活动实施与总结汇报”四个项目任务，这四个真实的项目环环相扣，贯穿整个课程内容。在“竞聘与组建团队”项目中，学生先自学并摹写自荐书、个人简历，经教师指导修改完善后，再通过竞聘演说来组建或加入某个团队。团队组建完毕后，就进入下一个项目“团队沟通与风采展示”。在这个项目中，学生要着重学习和训练倾听能力、团队沟通能力，不仅要充分地介绍自己、了解他人，还要给自己的团队取名、设计标志、提炼口号、确定目标和愿景，以及进行合理的团队分工，经过一段时间的磨合与准备，最后以PPT配合演说的形式向观众展示自己团队的独特风采。接下来的“公益宣传活动策划与方案推介”项目，是让学生以团队为单位去策划一次紧贴实际、有意义、有创意的公益活动，并向大家推介，以赢取嘉宾（教师邀请）的活动经费支持。在此项目中，除了团队沟通，学生还会学习到调查研究的方法、调查报告和活动策划书的写作，以及再一次训练公众演说能力。最后一个项目“公益宣传活动实施与总结汇报”是建立在前几个项目基础上的一个重头戏。如果说前三个项目的情境还只是仿真模拟的话，那么这个项目就是完全在真实情境中的一次实训。它首先需要学生自己联系相关部门与人员进行沟通，做好活动前的一切准备工作，这个过程可能会让学生遭遇到一些意想不到的情况与困难，但这也正是训练沟通能力、解决问题能力、团队合作能力最好的实战演练；接下来的宣传活动现场，需要学生采取散发宣传单、宣讲与演说、沟通与说服等多种方式来宣传自己的主张，完成公益宣传活动的预期成果；最后则需要学生对这次公益宣传活动做一个总结，其中包括总结的写作与汇报演说。以项目为载体、强化职业核心能力培养的课程内容安排，不再是传统课堂中简单被动的师教生学、师讲生听、师考生答，而是主动的师生互动、教学相长，它将带来异常活跃的课堂和良好的教学效果。
2.2以任务为驱动，探索职业活动导向的教学模式
《应用文写作》、《口才实训》、《沟通技巧》等沟通能力培养课程的传统教学模式基本上都以教师课堂讲授为主，学生的角色主要是作为听者、记录者、问题回答者，而不是交流者和表达者。以任务为驱动、以职业活动为导向的教学模式，就是要改变以往这种讲座式的教学方式，以完成职业能力任务为核心，运用行动导向教学法来组织教学，激发学生学习的热情与主动性，使教师从“主演”变成“导演”，学生由“观众”变成“主角”，将呆板的课堂变成仿真乃至真实的职场。行动导向教学法，是以职业活动的要求为教学内容，依靠任务驱动和行为表现来引导基本能力训练的一种教学方法。在这种教学法中，学生在教师的引导下，团队合作完成项目、案例或课题等既定的任务，并将成果展示出来。学生完成任务的过程，就是学习的过程，也是能力训练的过程。在这种教学模式下，小组讨论、课堂展示、方案陈述、成果汇报等形式成为课堂常态。学生经常被要求走上讲台，面对公众进行演说。演说的内容基本上是上一堂课的作业，学生们将自己的作业或活动成果配以PPT进行展示，有时也可以是多人演说，团队成员分工合作来共同完成一份演讲任务。展示完毕以后，若有老师、特邀嘉宾或同学提出问题或质疑，就必须再作答辩。这类似于美国课堂教学中最常见的“说作业”。以“公益宣传活动策划与方案推介”项目为例，在学生完成活动方案策划后，笔者模仿《职来职往》、《非你莫属》、《赢在中国》等各大电视台的求职创业等职场真人秀节目的做法邀请了三位嘉宾，并给予每位嘉宾一定数额的活动经费。在听完所有团队的方案推介后，嘉宾们用经费投资的方式来表示对策划案的认可和支持程度。因此，每个团队要想赢得嘉宾及老师手中尽可能多的活动经费，除了活动策划方案本身以外，如何准确清晰地陈述策划案、如何合情合理地打动说服评委以及如何富有逻辑地答辩就显得至关重要。这种“说作业”的方式相比以往单纯的“写作业”更考验学生的真实水平，也更有助于检查学生的学习效果和学习态度，对锻炼学生的自主探究能力、团队合作能力、表达能力、思维能力及倾听能力都有很大的帮助。行动导向教学法重新构建了教师与学生的“施”与“受”关系。它使学生从传统教学的“受教”个体转变为“行动着的主体”，教师从“施教”主体转变为学习行动的组织者、咨询者、协调者，这种教学方法对于强调能力本位、实训性极强的职业核心能力课程教学而言富有成效。
2.3以能力为本位，实施注重过程的多元评价体系
传统的学业评价方式相对注重学习结果，往往缺少对学生在学习过程中表现出来的自我学习能力、解决问题能力、团队合作能力及学习态度等各方面的综合评价，也无法体现学生沟通能力的发展情况。因此，这种过于笼统的评价方式已经无法满足新的教学需求，也不利于学生职业核心能力的培养，必须加以改革和完善。以能力为本位的学业评价体系是一种全新的评价形式，它坚持多元化评价原则，注重过程性评价、开放性评价、综合性评价、差异性评价和发展性评价。改革后的学业评价方案在内容上包含过程性评价、终结性评价和发展性评价三大块。其中过程性评价占80%，主要考核学生的口头表达能力、书面表达能力、自我学习能力、解决问题能力、团队合作能力及学习态度等六大方面，且不再以最终的考试考查结果作为主要的评价标准，而是注重学习的过程性，包括知识学习、能力学习和体验式学习的过程；终结性评价占10%，以项目完成情况为依据来考核学生的综合能力；发展性评价占10%，主要关注学生个体的成长过程，如关注学生的学习过程、平时表现、每一点进步和需要努力的地方，并及时向学生反馈。评价方式的改变主要体现在开放性评价、综合性评价和差异性评价上。在开放性评价中，教师不再是唯一的评价者，学生也不再是单一的评价客体，它可以让学生参与到评价过程中来，成为评价的主体之一。通过学生自评、同学互评、教师评价等多种方式对学生在课堂及团队活动时的学习态度、学习方法、学习过程、学习效果等进行全面的评价。这种评价方式可以使学生学会客观、公正地评价自己和他人。综合性评价，则主张过程与结果相结合，能力与知识、态度相结合，个人成就与团队成就相结合。差异性评价，主要基于不同学生的个体差异进行评价，有利于学生充分展示自身的优势，同时也有助于学生认识自身的不足，取长补短，不断完善。实践证明，只有这种符合职业教育特点、注重过程的多元评价体系，才能全面考察学生的学习效果以及职业核心能力是否有所提高，才能充分发挥学生的主动性、积极性和创造性，从而实现对学生职业核心能力的培养，以及促进学生自身的发展。
关键词：信息系统；隐患管理；GIS；地铁
中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2011)14-3364-02
Design and Realization of Information System for Hidden Danger Subway
YANG Zhi-Guo1,2, GUO Xiao-tong3, LIU Xiang-yi3, YU Su-yong4
(1.College of Safty and Environmental Engineerion, Capital University of Economics and Business, Beijing 100070, China; 2.China Academy of Safety Science and Technology, Beijing 100029, China; 3.Information College, Capital University of Economics and Business, Beijing 100070, China; 4.College of Urban Economics and Public Administration, Capital University of Economics and Business, Beijing 100070, China)
Abstract: In order to avoid the negative social influence caused by death accidents, the information management system for potential danger elimination was developed based on current status of safety production in Subway for cities. The system adopted C/S structure, and was developed with the programming languages such as C#. The potential dangers existing in operation of subway for city have been detected and handled timely and effectively after using this system. The application of this system avoided significant accidents to some degree. The system achieved good economic and social profits. In this way a closed loop management is formed and the safety management may be turned from the tracking the hidden danger after the events to preventing and controlling the hidden danger prior to the accidental events.
Key words: information system; hidden danger management; GIS; subway
目前，大部分城市地铁交通已经建立了以自动售票AFC、列车自动控制系统ATC、电力监控系统SCA-DA、环境监制系统BAS、防火报警系统FAS等以及高速通信网为代表的诸多运营管理、调度管理监控系统。在集这些系统的基础上，仅需要较少的投入，便可开发出地铁安全隐患管理信息系统，实时、高效、快速地传递安全隐患信息。
1 GIS在城市地铁交通中的应用介绍
城市地铁交通以其快速便捷的优点成为中国未来城市交通发展的主要方向之一，是构成中国未来立体城市公共交通网络的主体。现代城市地铁交通网的形成，对勘测设计、综合协调指挥和快速应急处理能力等提出了更高的要求。北美和西欧等发达国家在城市轨道交通网的运营、调度、应急处理、管理和维修等方面已逐步重视GIS技术的使用，特别是在地铁交通安全隐患信息管理、应急处理和调度指挥等方面做了一些深入的工作。在国内，GIS在铁路上也已得到成功的应用，但在城市地铁交通安全隐患管理领域还基本处于空白状态。因此，如何在中国城市轨道地铁领域，特别是在网络化运营条件下采用功能强大的GIS技术，将成为一个新的发展方向。利用GIS的数据输入、存储、检索、显示和综合分析应用等功能，将轨道交通基础数据的空间信息与其相关的属性信息结合，能够实现城市地铁交通基础地理信息和专题信息检索、统计、分析、修改、打印等，为城市地铁安全隐患信息提供快速、准确的现代化管理手段。
2 系统总体设计
2.1 系统构成
地铁隐患管理信息系统采用C/S方式，系统包括隐患管理模块、空间分析模块、地图基础信息操作、文档管理4个大模块，每个模块具有若干功能，见图1。
2.2 开发平台
本应用系统采用.Net开发平台和Oracle数据库工具，连接底层的各网络设备以及服务器、工作站等物理设备。同时，应用软件层可直接访问开发平台、数据库以及各物理设备。
AreGIS Engine是基于AreObjeets (ESRI公司基于COM技术所构建的GIS组件库)的一组完备的嵌入式GIS组件库和工具集，是AreObjects的子集，它没有ArcObjects复杂的组织结构，但是拥有ArcObjeets的大部分核心功能。通过ArcGIS Engine，开发人员可以将GIS功能嵌入自己的应用或现有的商业软件，也可以开发独立的GIS程序。ArcGIS Engine包含有低层次的API和高层次的控件，使得开发人员可以快速的开发出功能强大，适应各种需求的GIS程序和系统。
2.3 系统总体方案描述
1）预录入。该部分主要录入参与安全检查人员的个人信息，包括人员编号、姓名、职位联系方式等。
2）信息录入。其信息来源于6个方面，分别是隐患排查人员、整改人员、地铁站点信息表、地铁线路信息表、地铁安全隐患类别、防范设施信息。
3）类别、级别的定制。信息录入后，由管理员定制信息的类别、级别，通过网络传至相关工作站，同时存入数据库。
4）信息类别。地铁基本属性信息包括：地铁站点信息、线路信息。隐患类别信息和防范设施信息包括：机电设备、通信与信号设备、环控设备、防灾报警系统、供电系统等。
5）信息管理。管理的隐患排查信息、隐患整改信息、隐患复查信息。对已未解决的安全隐患进行报警通知。
6）自动报表生成。可生成隐患信息日报、月报，各控制点隐患信息分布图，安检人员工作业绩考核，时间段内检查覆盖控制率，责任部门隐患统计。
7）综合查询。可按人员姓名、检查控制点、事故部门、事故类别、事故级别等方式来进行安全隐患信息的查询。
3 系统功能
3.1 隐患排查填报
安全隐患排查人员根据自身排查的隐患，填写隐患信息要素，并上报到相关安全部门。包括：隐患部位、隐患类型、现场是否整改、隐患内容、排查时间、排查人员、隐患整改时间限制、所属站点等相关信息。
图2 隐患排查人员主界面 图3 隐患排查信息登记
3.2 隐患整改填报
安全隐患整改人员根据自身排查的隐患，填写隐患信息要素，包括：隐患整改内容、隐患整改时间、隐患整改负责人等相关信息。并将相关信息录入数据库进行保存。
3.3 隐患复查填报
安全隐患复查人员根据自身排查的隐患，填写复查隐患信息要素。包括：隐患复查负责人、隐患复查时间、隐患复查内容等相关信息。完成后，将相关信息上传到服务器中进行存储、查询。
3.4 报表统计
按隐患类别、所在部分分类统计隐患详细信息。统计结果可以导出电子文档。打印时，根据隐患分类信息动态生成表格的表头。
3.5 系统管理
1）隐患类别管理，增加分类描述信息。分类级别包括：机电设备、通信与信号设备、环控设备、防灾报警系统、供电系统等。
2）隐患防范措施管理，根据隐患类别管理相关隐患防范措施。
3）人员管理：主要指安全隐患排查人员、整改人员、复查人员的增、删、改维护。
4）权限管理：对用户组进行授权管理。包括模块的运行权、增删改打印等权限。
4 系统特点
已构建的基于GIS的数字化、动态化的安全隐患排查系统集信息交流、督查督办、考核通报等功能于一体，建立了隐患信息台账，真正实现了对隐患排查整治全过程的动态跟踪和监管;信息化监管手段能真实、即时地反映隐患排查工作开展的情况;通过网络电子地图，促进包括重大事故隐患在内的各类安全隐患的排查、登记、整改、监控等措施的落实。
5 结束语
基于GIS的地铁安全隐患管理信息系统能够为安全隐患排查、整改提供一个可以扩展的平台。GIS应用于地铁安全隐患管理信息系统是一个新兴的课题，它的许多技术对地铁安全隐患信息管理有着广阔的应用前景，能大大提高城市地铁安全隐患信息管理的效率与质量，使地铁隐患信息管理向科学化、数字化、可视化、智能化方向发展。
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