信息和通信技术在交通运输中的应用

研究背景

自上世纪80年代中期以来，全球运输系统的发展取得了长足的进步。其中包括大量处于不同开发阶段的技术和系统，从研究原型甚至概念，到商业化产品和应用。

在过去的十年（20世纪90年代）里，这些原型技术和系统得到了蓬勃发展，并被广泛应用于交通领域。诸如"智能车辆"、"智能高速公路"或"智能实时交通监控"等概念相继问世。

欧盟于1988年启动了一项重要的研究工作，主要目的是协助在运输领域（最初是公路运输）应用新技术，以提高安全和效率。这就是DGXIII（现为DGINFSO）的DRIVE计划。几乎与此同时，美国和日本也开始了类似的研究。

本文试图对运输领域（所有模式）的新技术应用研究成果提供一个更具全局性、在某种意义上更具批判性的视角。同时，本文还希望对新十年的前景以及所涉及的更广泛的横向问题提出客观的看法。

在运输领域的应用现状

过去十年间出现的商业技术对目前的交通和运输方式产生了显著影响，这些技术如下：GSM（欧洲移动电话和数据传输系统）以及其他相关的移动通信和定位技术；宽带通信；第一代和第二代互联网服务；专用短程通信（DSRC）；通用分组无线服务（GPRS）；计算机和软件的速度和容量不断提高。

这些技术清单并非详尽无遗。它只是九十年代主要技术发展方向的一个清单和提示，运输领域的大多数具体应用都是在这一时期实现的。

道路交通管理和控制系统在欧洲已经运行了几十年，从单独的单一控制系统发展到高度集成的网络系统。针对不同道路交通用户和特点的城市和城际控制系统正变得越来越相互连接和集成。

其主要目标是提高道路安全，但同时也兼顾其他目标，如提高效率和环保。构成当前城市或城际道路网络运营和管理"环境"的"要素"可归纳为以下四个方面。

在交通数据和信息收集与传播领域，数据和其他（原始）信息被收集、分析，并通过各种手段和媒介提供给这些信息的不同用户。

交通信息中心（TIC）利用与交通有关的数据，进一步添加有用的信息和数据，以生成并提供所谓的"增值数据"，这些数据可用于用户信息目的。

网络控制和交通管理领域包括满足引导和出入控制要求所需的所有工具和系统，以及各种交通管理应用和策略。它们还包括提高我们对城际和城市网络状况的认识的方法和手段。综合、合作的网络控制和管理策略已在欧洲各地的大量站点得到展示（最初）并逐步实施。

鉴于高速公路网络日益私有化，电子收费（EFC）正在成为公路网络控制和管理应用领域的一个重要"元素"（值得单独提及）。

迄今为止，主要的系统是基于DSRC的系统，工作频率为5.8GHz，但所需的道路基础设施庞大且昂贵。

GPS/GSM系统也可支持EFC应用，其标准已经到位。这些系统无需路边基础设施。EFC系统的互操作性是欧洲的一项关键要求。这一主题首先是制定共同的技术标准（以下机构已经发布了此类标准）。

铁路网络的应用

铁路网的运营和管理要求提供和管理线路、时刻表（24小时内的实际运营时间）和运营的运输时间。用传统的铁路术语来说，这涉及通过调度、信号、列车规划和控制机制对基础设施进行实际管理。所有这些都相互作用，促进列车的实际运行。

铁路网的运输运营旨在确保在运营过程中充分考虑到安全、速度、时刻表的可靠性、有效的路线安排以及有竞争力的（点到点）旅行时间。

为实现这些基本目标，铁路管理和运营必须确保轨道和结构、供电和信号系统的完整性，以及铁路网是交通供应、容量和能力方面的一系列复杂的相互作用。

因此，铁路网络与公路网络完全不同，因为运营商可以在不事先通知的情况下使用第二种网络的基础设施和交通环境，而无需适当考虑该行为在交通负荷、拥堵、造成的延误等方面的后果。

而铁路网络却不能这样做。在这里，列车运行的环境是"线性的"、完全规划的。如果没有某种形式的交通管制（信号灯和信号点/开关）的干预，列车就无法改变方向或路线，并且必须保持列车速度、加速度和制动能力所规定的关键分离距离。

除此以外，定期和不定期服务的运行，以及紧急情况和偏离预先计划的时间表的管理，都会产生进一步的问题（对网络其他部分的交通和运输都会产生严重后果）。在线路、路线或系统上运行的列车是根据计划的基础设施能力来运行的，以便使列车能够按照公布的或建议的时间表运行。

在原定列车运行的同时提供额外的服务，或处理延误和/或紧急情况，都需要有管理能力为这些额外的活动提供便利，同时不影响其余原定服务的运行。按列车类型、时刻表和相对优先次序对列车进行优先分配，设定了一个等级，在服务不稳定的情况下，在恢复阶段并不总是很容易识别。

更"复杂"的是，新的铁路运营和组织框架要求将基础设施提供与（商业）服务提供分离。因此，越来越多的所涉及的行为者数量，以及需要考虑的运作困难。

有鉴于此，"新技术"在铁路上的应用迄今为止进展相当缓慢，但与此同时，其在帮助解决上述复杂而艰巨的问题方面的重要性和巨大潜力已得到有关各方的认可。

其中一个关键问题是列车与基础设施之间的信息沟通，或者在新的运营环境中，即列车服务运营商与基础设施所有者和/或运营商之间的信息沟通。

在传统环境中，列车运行时没有列车与地面之间的数据链路，当列车运行顺序出现复杂情况或问题时，列车必须在信号灯处停车，并通过电话与信号箱联系，以获得指示（通常是根据成文的规则系统）。

在单轨运营中，为避免碰撞和保持基础设施的高生产率，需要加强对双向信号和通信的管理。现代列车集中交通控制（CTC）和列车通信网络（TCN）的出现，以及大量其他新技术的应用，在安全调度和列车运行控制方面取得了重大进展，同时也提高了速度、线路容量并减少了延误。

现代铁路网的列车运行管理和控制系统通过信号系统或各种列车监测系统进行监测，这些系统可能是专有的，也可能是各国铁路网特有的。列车被赋予独一无二的列车报告编号，在列车运行期间可识别列车。

列车的进度、位置和时间都被记录下来，各列车运营公司和主要托运人利用这些信息来确定其设备的位置（准确度各不相同）。现有的系统包括利用轨道上的信号电路作为信息移动媒介的非常简单的列车跟踪系统，以及利用卫星、沿线信标或各种传感器跟踪列车或单个车辆的更复杂的系统。

水路运输的应用

有关港口和航道智能交通系统应用的研究活动可分为以下三个领域：船舶通信和管理信息；可互操作的海上交通管理和导航服务；改善港口资源管理。

改进船载（船舶）通信管理应用包括开发和运行单一数据节点，该节点能够处理因新技术而预期增加的海事数据流，如用于船舶交通服务管理、电子海图显示和信息更新以及维护管理的无线电转发器。

同时还应用了船舶安全信息管理和支持系统，以符合国际安全和质量管理系统的船岸通信要求。在此必须强调的是，船与船之间的通信量非常大。

特别是在港口地区，这种通信量会非常大，可能会造成误解和重要信息的丢失。特别是在港口地区，这种通信量会非常大，可能会造成理解错误和丢失重要信息。特别是在恶劣的天气条件下，这种情况加上压力可能会导致危险情况/事故的发生。

因此，与车载通信管理有关的应用在未来很可能会得到扩展。水上交通管理和控制系统在过去几年中取得了重大发展，从通过海岸线周围的无线电台运行发展到卫星通信和今天的VTS中心。

目前，一些欧盟成员国的船舶交通服务（VTS）系统互不兼容，阻碍了与安全相关的重要信息从一个系统传递到另一个系统。

因此，在地方、区域和欧洲层面实现船舶交通服务系统互操作性的工具、原则、标准和架构一直是一个重要的研究领域，并开发和展示了一个集成船舶交通管理和信息服务（VTMIS）的概念，以合理化目前船上通信系统的多重性。

航空运输的应用

在这一领域，有一个关键的研究工作和应用领域。它涉及欧洲空中导航系统的开发，该系统集成了通信、导航和监视服务（CNS），提供全面的空中交通管理（ATM），以便在不影响安全的情况下提高能力。

未来欧洲空中导航和定位服务的核心将是GALILEO卫星导航系统。该系统是多年来为建立所谓的欧洲全球导航卫星系统II和航空电信网络（ATN）而进行的研究和开发的最终成果。

在一般的自动识别系统领域，另一个非常有发展前景的领域是自动监视（ADS）概念。国际民航组织还将其标准化为VDL模式系统。它的支持者也将VDL模式作为一种通用系统，用于车辆到车站和车辆到车辆的通信系统，不仅适用于航空，还适用于其他运输方式。

在一些国家，该模式已经广泛应用于海上运输。最后，在地面运行（即空港）方面，几个欧洲机场已成为验证低成本机场地面运行系统的试验场，重点是飞机的运行规划和引导、停机安全监控以及保持高度安全。

总体而言，向用户提供信息的应用涉及向运输服务的各类用户传输信息和数据。这些用户主要是各种网络上的旅客，以及与货物运输有关的各种个人或公司，或各种网络上运输货物的所有者。

这些应用涉及"收集"、"创建"和"提供"准确、及时的数据和信息给用户，而且在越来越多的情况下是"实时"数据和信息。提供此类信息的范围可能是广泛而多样的。

它可以帮助人们以最有效的方式计划和执行他（她）的旅行，同时实施一些对使用当今拥挤的网络具有更广泛积极意义的政策。

信息技术的发挥

信息技术被认为是货运系统安全高效运行的重要"有利工具"。因此，在货运领域应用信息和通信技术的首要目标是建立一个框架，将货运领域中许多有价值但仍各自为政的信息和通信技术应用整合在一起，并利用现有的协同效应。

迄今为止，为多式联运建立信息与传播技术网络的尝试需要有足够的使用量，这样才能使用户感兴趣，在经济上也是可行的。一个普遍的问题是，信息和通信技术网络很难吸引足够的成员来达到这个临界质量。

因此，尽管人们普遍认为有必要加强整合，但必须遵循的道路仍然模糊不清。因此，信息和通信技术的应用以及该领域相关政策的首要目标是形成一个良性循环，使货运运作（在所有方面）更加高效、安全，并为模式合作提供更多的机会和激励。

迄今为止，货运领域的各种信息和通信技术应用主要集中在三个关键领域，即旨在支持一体化和多式联运的应用和服务：货运资源管理；码头和港口信息和通信系统；以及货运和车辆追踪以及"后台"物流。

研究总结

当今的货运系统试图从各种信息和通信技术的应用中获益，但这是以一种零散的、基本上是"单模式"的方式进行的。开发应用程序以弥补当今系统中的这些缺陷和低效，以及将货运系统纳入整个智能运输系统，将是一项重要任务。

高职提前招生南京交通职业技术学院——电子信息工程学院介绍

　　 2024年高职提前招生报名将要开始啦，今天江苏招生考试网小编给大家分享的是南京交通职业技术学院——电子信息工程学院，一起来快看看电信学院怎么样吧！

　　1、电子信息工程学院简介及招生专业

　　电子信息工程学院共开设了计算机网络技术、软件技术、智能交通技术、电子信息工程技术、现代通信技术、大数据技术以及无人机应用技术等七个专业，其中计算机网络技术为江苏省重点建设专业。学院主要培养江苏交通信息技术高素质技能型人才。

　　专业就业岗位

　　招生计划

　　2024年江苏省提前招生计划

　　2、师资力量

　　学院现有教职工66人，其中教授7人，副教授20人，博士5人，硕士及以上学历（学位）教师63人，双师素质教师比例达到95.45%，江苏省教学名师1名、江苏省交通运输系统教学名师2名、江苏省青蓝工程优秀青年骨干教师4名、校级教学名师2名。

　　近年来，学院教师在教学科研上取得优异成绩，获交通教育科学优秀成果三等奖一项;教育教学改革成绩斐然:现有“十二五”职业教育国家规划教材一部,“十二五”江苏省高等学校重点教材两部;“十三五”江苏省高等学校重点教材两部；首批“十四五”职业教育国家规划教材1部；立项江苏省青蓝工程优秀教学团队一项；立项省级及以上教科研项目多项；参与建设国家级教学资源库一项；在江苏省教学能力大赛中屡次获奖;指导学生参加江苏省职业院校技能大赛每年均取得优异成绩。

　　3、专业实验实训室

　　学院为江苏省教育厅“交通信息技术综合实训基地”，建有中央财政、省财政支持的“智能交通实训基地”1个，另建有大数据、网络安全、通信技术、移动开发、无人机技术等30多个专业实验实训室。学院与江苏南大苏富特智能交通科技有限公司、苏州博宇鑫交通科技有限公司等多家企业合作，共建企业订单班、实训基地、“双师型”教师企业实践基地及教师企业实践流动站，在培养创新人才、协同研发创新产品等方面开展全面深入合作；软件专业与南京墨博云舟、尚强科技、聚策信息有限公司等知名软件企业深度校企融合，智能交通技术专业与广州维脉、东交智控、无锡中路等行业领先企业共建校外实训基地，开展教学、生产、科研全面合作，学生校外实训效果良好。

　　4、技能大赛及荣誉

　　我院学生积极参加江苏省高等职业院校技能大赛，赛项多达11个。其中多个项目连续四年荣获一、二等奖。2017——2021年“计算机网络应用”赛项均荣获省级一等奖，2022、2024年大数据技术应用赛项获省级一等奖。

　　5、学生工作

　　电子信息工程学院学生工作遵循“教育、管理、服务、引导”四位一体原则，坚持立德树人，依托“四信一青”工程做好信韵星志愿者服务、学生资助、心理健康教育等日常管理工作，取得显著成效。学院第二党支部（教师与学生混合党支部）2019年被评为教育部全国党建工作样板支部培育创建单位，2022年6月通过验收，2022年被评为江苏省交通运输系统先进基层党组织。学工办2020年获“江苏省巾帼文明岗”荣誉称号，2023年被学校推选为全国三八红旗集体候选对象。