第七章智能化交通運(yùn)輸系統(tǒng)

第七章智能化交通運(yùn)輸系統(tǒng)第一頁，共45頁。目錄7.1智能交通系統(tǒng)37.2智能運(yùn)輸技術(shù)37.3航空物流智能化管理37.4航運(yùn)物流與智能化管理3第二頁，共45頁。引例1、上海口岸國際集裝箱電子車牌識別系統(tǒng)上?？诎秶H集裝箱電子車牌識別系統(tǒng)的電子車牌的發(fā)放涉及500多家運(yùn)輸企業(yè)，12000余輛車的登記、制卡、貼卡、一次查驗(yàn)，以及港口的自動(dòng)化作業(yè)和司機(jī)的培訓(xùn)。針對面對的對象多、要求響應(yīng)時(shí)間快的特點(diǎn)，因此，上海的現(xiàn)有碼頭港口都已采用了RFID的自動(dòng)化應(yīng)用；同時(shí)，上海洋山港危險(xiǎn)品區(qū)、蘆潮查驗(yàn)區(qū)的電子車牌識別系統(tǒng)建設(shè)也將全面展開。這對上海地區(qū)所有運(yùn)營車輛電子車牌的推廣和上海RFID車輛自動(dòng)識別應(yīng)用項(xiàng)目的推廣具有極其重要的影響和意義。第三頁，共45頁。2、RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)列車跟蹤紐約布法羅地鐵軌道重建項(xiàng)目選用了來自瑞典TagMasterAB公司的RFID技術(shù)解決方案，實(shí)現(xiàn)列車跟蹤功能。這家公司的解決方案利用了射頻識別技術(shù)，并包括安裝在列車?yán)锏闹匦妥x寫器，為列車乘客信息系統(tǒng)、貨物信息系統(tǒng)和列車之間的障礙物系統(tǒng)提供位置信息，讀寫器在列車進(jìn)站時(shí)被激活。列車之間的障礙物系統(tǒng)可防止在列車停下來的時(shí)候有人意外地進(jìn)入列車之間的區(qū)域，以減少損傷的風(fēng)險(xiǎn)。第四頁，共45頁。7.1智能交通系統(tǒng)智能運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS，IntelligentTransportSystem）習(xí)慣上稱為智能交通系統(tǒng)，是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系，而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)。7.1.1智能通信技術(shù)智能交通以交通需求為導(dǎo)向，以信息技術(shù)為手段，通過全面提升交通安全、效率和服務(wù)品質(zhì)為目的，充分利用交通的、空間的、時(shí)間的和移動(dòng)的資源，形成人車路協(xié)同發(fā)展的新交通系統(tǒng)。智能道路系統(tǒng)信息結(jié)構(gòu)作為一項(xiàng)涉及多門學(xué)科的技術(shù)，車載通信具有相當(dāng)豐富的研究內(nèi)容，既需要信息通信技術(shù)的背景知識，也要求研究者對城市交通尤其是微觀交通特性有充分的了解。目前，車載通信研究的熱點(diǎn)以及所需解決的問題主要集中在以下幾個(gè)方面：（1）車用傳感技術(shù)；。

第五頁，共45頁。（2）車輛自組網(wǎng)VANET；（3）車路通信；（4）智能數(shù)據(jù)處理。7.1.2GPS/GIS環(huán)境下的智能交通系統(tǒng)1.概述

GPS技術(shù)在汽車導(dǎo)航和交通管理工程中的研究與應(yīng)用目前在中國剛剛起步，而國外在這方面的研究早已開始并已取得了一定的成果。近些年來，國外研制了各種用于車輛誘導(dǎo)的系統(tǒng)，其中對車輛位置的實(shí)時(shí)確定主要依靠慣性測量系統(tǒng)以及車輪傳感器。隨著技術(shù)的發(fā)展，GPS大有取代前兩種方法的趨勢。GPS是近年來開發(fā)的最具有開創(chuàng)意義的高新技術(shù)之一，在諸多領(lǐng)域中得到起來越廣泛的應(yīng)用。在汽車導(dǎo)航和交通管理中主要是應(yīng)用于三維導(dǎo)航和汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。

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GPS導(dǎo)航系統(tǒng)與電子地圖、無線電通信網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算車輛管理信息系統(tǒng)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)車輛跟蹤和交通管理等許多功能。二.GPS智能交通系統(tǒng)的組成

GPS即全球定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶接收系統(tǒng)三大子系統(tǒng)構(gòu)成，已廣泛應(yīng)用于軍事和民用等眾多領(lǐng)域。

GPS智能交通在對緩解運(yùn)輸壓力改善道路狀況方面有以下應(yīng)用效果：車輛跟蹤、提供出行路線的規(guī)劃和導(dǎo)航規(guī)劃、信息查詢、話務(wù)指揮和緊急援助。第七頁，共45頁。三.GIS系統(tǒng)特點(diǎn)應(yīng)用情況

GIS是計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測量學(xué)和地圖學(xué)等多門學(xué)科的交叉應(yīng)用，它是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法適時(shí)提供多種空間的和動(dòng)態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。從表現(xiàn)形式看，GIS表現(xiàn)為計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)，其核心是管理、計(jì)算、分析地理坐標(biāo)位置信息及相關(guān)位置上屬性的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。GIS也可簡單定義為用于采集、模擬、處理、檢索、分析和表達(dá)地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。

GIS在整個(gè)交通運(yùn)輸、道路設(shè)施的維護(hù)和輔助決策中起著非常重要的作用，除了提供對現(xiàn)有設(shè)備的圖形顯示(分層顯示、放大、縮小、漫游等)和查詢分析以外，還有許多典型應(yīng)用，包括設(shè)施管理、信號監(jiān)測、流量分析、緊急事故處理、客戶管理、交通運(yùn)量分析、輔助調(diào)度指揮等。第八頁，共45頁。7.2智能運(yùn)輸技術(shù)7.2.1智能運(yùn)輸技術(shù)概述

一.智能運(yùn)輸系統(tǒng)的概念所謂智能運(yùn)輸系統(tǒng)，就是集信息處理、通信、控制以及高科技的電子技術(shù)等最新的科研成果，應(yīng)用于運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中。二.系統(tǒng)的功能系統(tǒng)的功能包括提供信息、安全服務(wù)、計(jì)收使用費(fèi)和減少交通堵塞等。當(dāng)然，系統(tǒng)還可以根據(jù)人們的需要提供更多的服務(wù)。三.智能化運(yùn)輸?shù)闹饕夹g(shù)

1.萬通卡（SmartCard）.類似于電話磁卡/IC卡。主要用于過路費(fèi)、停車費(fèi)、公共交通工具使用費(fèi)等的計(jì)收.

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2.電子收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)。其主要工作原理是載有特定裝置的車輛進(jìn)入收費(fèi)區(qū)后，收費(fèi)區(qū)的信號探測器發(fā)出掃描信號，檢測并獲取該車的有關(guān)信息，然后根據(jù)不同的方式進(jìn)行計(jì)費(fèi)，或是使用萬通卡，或是中心賬戶計(jì)賬。

3.實(shí)時(shí)交通信息系統(tǒng)。系統(tǒng)所能提供的信息包括路況、交通擁擠情況、交通事故情況、交通管制、停車泊位等。

四.智能汽車該技術(shù)主要是在汽車上加入更多的電子控制系統(tǒng)，大大提高駕駛的安全性和效率。五.自動(dòng)化公路系統(tǒng)(AHS)美國正在對自動(dòng)化公路系統(tǒng)進(jìn)行由計(jì)算機(jī)控制的駕駛試驗(yàn)，并將很快投入實(shí)用。汽車制造商們也在考慮給所生產(chǎn)的汽車裝上計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)，以適應(yīng)情況更加復(fù)雜的道路。在智能交通領(lǐng)域，應(yīng)用RFID技術(shù)，能提供更先進(jìn)的道路運(yùn)輸營運(yùn)車輛與人員的管理手段，能實(shí)現(xiàn)各類資格證件、許可證、繳費(fèi)憑第十頁，共45頁。證等的電子化、防偽化，可實(shí)現(xiàn)電子稽查、數(shù)據(jù)采集等管理功能。六.海關(guān)碼頭電子車牌系統(tǒng)(EVI)海關(guān)碼頭貨物數(shù)量巨大，車輛眾多，涉及相關(guān)單位多，如果不采取統(tǒng)一的措施很難調(diào)度管理，給通關(guān)及貨物的流轉(zhuǎn)帶來很大的困難。采用RFID技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的電子車牌管理系統(tǒng)能有效地解決這一問題。該系統(tǒng)通過對往來的車輛統(tǒng)一管理登記、發(fā)放車載電子標(biāo)簽，并在關(guān)鍵的出入監(jiān)控點(diǎn)安放RFID識讀設(shè)備，可以使安裝電子車牌的監(jiān)管車輛在通過監(jiān)控通道時(shí)，被識別系統(tǒng)準(zhǔn)確及時(shí)地識別，以完成車輛數(shù)據(jù)采集的要求。同時(shí)采用無線通信等信息技術(shù)將采集到的車輛信息提交管理系統(tǒng)，來完成車輛身份的確認(rèn)，以及查詢和統(tǒng)計(jì)、調(diào)度等功能。通過應(yīng)用海關(guān)碼頭電子車牌系統(tǒng)可以有效提高海關(guān)車輛通行能力，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)監(jiān)測車輛信息，防止誤檢、漏檢，提高通關(guān)效率，同時(shí)可以阻止偷竊、打擊走私等行為。第十一頁，共45頁。

七.交通調(diào)度管理系統(tǒng)(TMS)車輛調(diào)度管理系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的核心組成部分，采用先進(jìn)的信息通信技術(shù)，收集道路交通的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)信息，并進(jìn)行實(shí)時(shí)地分析，并根據(jù)分析結(jié)果安排車輛的行駛路線、出行時(shí)間，以達(dá)到充分利用有限的交通資源，提高車輛的使用效率的目的，同時(shí)也可以了解車輛運(yùn)行情況，加強(qiáng)車輛的管理。RFID技術(shù)可以作為交通調(diào)度系統(tǒng)信息采集的有效手段，在交通調(diào)度管理系統(tǒng)中得以應(yīng)用。比如利用將RFID應(yīng)用于公交車場管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)公交車進(jìn)出站，信息自動(dòng)、準(zhǔn)確、遠(yuǎn)距離、不停車采集，使公交調(diào)度系統(tǒng)準(zhǔn)確掌握公交停車場公交車進(jìn)出的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息。八.電子注冊管理(EVR)采用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛電子注冊管理系統(tǒng)就是有效解決黑車、假牌照等問題的方法之一。現(xiàn)在該系統(tǒng)已經(jīng)在軍車等方面得到應(yīng)用，取得了良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。第十二頁，共45頁。

九.車輛智能稱重系統(tǒng)

通過將稱重系統(tǒng)和遠(yuǎn)距離RFID自動(dòng)識別技術(shù)結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)基于車輛的智能稱重系統(tǒng)。作用：提高稱重效率；通過車號自動(dòng)識別和精確計(jì)量可有效防止人為舞弊帶來的經(jīng)濟(jì)損失；大大降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和人工稱重的失誤率；十.智能車場管理系統(tǒng)（停車管理問題） 智能車場系統(tǒng)能有效、準(zhǔn)確、智能地對進(jìn)出停車場的系統(tǒng)車輛(裝有電子車牌的車輛)和非系統(tǒng)車輛(未裝有電子車牌的車輛)的數(shù)據(jù)信息識別、采集、記錄并按需上傳、處理，并在必要時(shí)可以通過相應(yīng)的人工干預(yù)進(jìn)行補(bǔ)充，以避免非正常事件(非系統(tǒng)車進(jìn)出時(shí))的影響，確保門禁系統(tǒng)有高效的車輛智能放行能力，此外通過正確設(shè)計(jì)、安裝，僅需用同一個(gè)頻點(diǎn)就可以在許多車道上同時(shí)完成車輛不停車通行而互不干擾。第十三頁，共45頁。7.2.2智能物流運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)用一.現(xiàn)代物流的條件現(xiàn)代物流有3個(gè)基本條件：（1）以現(xiàn)代化的信息管理網(wǎng)絡(luò)做后盾。（2）具有先進(jìn)的物流基礎(chǔ)平臺。（3）實(shí)施高度系統(tǒng)化、集約化的管理體制將物流過程中運(yùn)輸、存儲、包裝、裝卸、配送等諸環(huán)節(jié)，通過信息共享，集合成一體化系統(tǒng)。二.智能運(yùn)輸與物流管理的關(guān)系智能運(yùn)輸能滿足降低運(yùn)輸成本，縮短貨物送達(dá)時(shí)間，隨時(shí)掌握貨物在途中的狀態(tài)等貨物運(yùn)輸方面的需求。第十四頁，共45頁。

三.智能運(yùn)輸技術(shù)的應(yīng)用這里討論的是物流管理。物流管理分為3個(gè)層次，即戰(zhàn)略層、決策層和作業(yè)層。主要有以下幾個(gè)方面:訂貨管理、倉儲管理、配送管理、財(cái)務(wù)管理和車貨動(dòng)態(tài)控制。四.智能運(yùn)輸技術(shù)在物流管理中的應(yīng)用分析

ITS通過技術(shù)平臺可向物流企業(yè)管理提供的服務(wù)主要集中在物流配送管理和車貨集中動(dòng)態(tài)控制兩方面。在現(xiàn)代物流發(fā)展過程中，主要可在以下4個(gè)方面利用智能運(yùn)輸技術(shù)：移動(dòng)信息技術(shù)、GPS技術(shù)、車輛識別技術(shù)和通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。第十五頁，共45頁。

圖7.1智能運(yùn)輸與物流管理界面圖

五.智能物流運(yùn)輸系統(tǒng)的基本框架典型的第三方物流企業(yè)的智能運(yùn)輸系統(tǒng)的框架如圖7.2所示。

第十六頁，共45頁。

該系統(tǒng)的基本功能如下所述：（1）收集市場業(yè)務(wù)信息。（2）取得道路交通信息。（3）可視化管理平臺，是物流企業(yè)車輛運(yùn)用計(jì)劃、運(yùn)輸方案優(yōu)化、車貨動(dòng)態(tài)控制等工作的平臺。（4）倉儲管理、財(cái)務(wù)管理和客戶服務(wù)子系統(tǒng)，是企業(yè)對客戶實(shí)行全程供應(yīng)鏈管理的必要組成部分，也需要開發(fā)相關(guān)的軟件，與運(yùn)輸調(diào)度功能相結(jié)合，構(gòu)成完整的智能物流運(yùn)輸系統(tǒng)。

圖7.2智能物流運(yùn)輸系統(tǒng)框架

第十七頁，共45頁。7.2.3智能化運(yùn)輸中的車牌識別系統(tǒng)

一.系統(tǒng)的功能、應(yīng)用范圍和主要技術(shù)1.功能：（1）車輛牌照自動(dòng)識別，信息包括完整的牌照信息，顏色、字符、漢字、數(shù)字。（2）車速的自動(dòng)檢測。（3）違法黑牌車輛的識別報(bào)警。（4）車輛識別信息與車管所車輛信息的聯(lián)動(dòng)控制。（5）車輛行駛方向判斷監(jiān)測。

第十八頁，共45頁。2.應(yīng)用范圍：（1）交通路口的智能化交通管理。（2）交通信息的自動(dòng)采集。（3）警方及其他執(zhí)法機(jī)關(guān)設(shè)立臨時(shí)稽查站，對來往車輛實(shí)施稽查，優(yōu)先識別待查車輛。（4）路橋、隧道等卡口的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)。（5）現(xiàn)代住宅小區(qū)、停車場、重要機(jī)關(guān)單位的汽車出入口管理。（6）道路治安卡口抓拍識別，車流量監(jiān)測。

第十九頁，共45頁。

3.關(guān)鍵技術(shù)：（1）識別率。（2）識別速度。二.實(shí)現(xiàn)原理和實(shí)現(xiàn)方式車輛牌照的識別技術(shù)是基于圖像分割和圖像識別理論，對含有車輛號牌的圖像進(jìn)行分析處理，從而確定牌照在圖像中的位置，并進(jìn)一步提取和識別出文本字符。識別步驟概括為車牌定位、車牌提取、字符識別。7.2.4物流運(yùn)輸安全監(jiān)控系統(tǒng)

1．系統(tǒng)簡介（1）

GPS監(jiān)控系統(tǒng)全程自動(dòng)記錄車輛行駛軌跡數(shù)據(jù)和電子簽封鎖狀態(tài)數(shù)據(jù)。（2）在運(yùn)輸途中，電子簽封鎖與車輛的GPS車載臺

第二十頁，共45頁。進(jìn)行實(shí)時(shí)無線通信。（3）

GPS監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)事先設(shè)定的運(yùn)輸計(jì)劃，離開起運(yùn)區(qū)域時(shí)自動(dòng)(必要時(shí)人工)控制電子簽封鎖的鎖閉，到達(dá)指定的區(qū)域自動(dòng)(必要時(shí)人工)控制電子簽封鎖的開啟。

（4）監(jiān)控中心的人員利用在GPS監(jiān)控系統(tǒng)的客戶端軟件可以實(shí)時(shí)監(jiān)控或查詢每一輛車的行駛軌跡及裝卸貨物的情況。二.運(yùn)輸貨物安全監(jiān)控車輛裝載貨物后，駛離起運(yùn)地時(shí)，對集裝箱箱門上鎖鎖閉。車輛在運(yùn)輸途中，無法打開鎖閉集裝箱箱門的電子鎖。

第二十一頁，共45頁。

三.車輛行駛軌跡跟蹤選擇指定車輛來進(jìn)行跟蹤，在電子地圖上顯示出它的具體地理位置以及時(shí)間，當(dāng)時(shí)的行駛方向、速度等；在電子地圖上回放車輛曾經(jīng)行駛的軌跡路線；車輛在指定的路線上行駛，如偏離指定路線則報(bào)警。四.

系統(tǒng)涉及的主要技術(shù)（1）電子簽封鎖。（2）

GPS車載臺。（3）

GPS監(jiān)控系統(tǒng)。7.2.5ETC路橋不停車收費(fèi)系統(tǒng)路橋不停車收費(fèi)系統(tǒng)(ETC，ElectronicToll

第二十二頁，共45頁。

CollectionSystem)是通過遠(yuǎn)距離、非接觸采集射頻卡的信息，實(shí)現(xiàn)車輛在快速移動(dòng)狀態(tài)下的自動(dòng)識別，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的自動(dòng)化管理。

路橋不停車收費(fèi)系統(tǒng)中的技術(shù)系統(tǒng)組成包括如下4種。

1.硬件系統(tǒng)構(gòu)成。

2.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

3.數(shù)據(jù)傳輸。

4.監(jiān)控管理。7.2.6車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例

FleetNet是一個(gè)由歐洲多個(gè)汽車公司、電子公司和

第二十三頁，共45頁。大學(xué)的合作項(xiàng)目，合作者包括NEC公司、DaimlerChrysler公司、Siemens公司和Mannheim大學(xué)。該項(xiàng)目利用無線多跳自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線車載通信，能夠有效提高司機(jī)和乘客的安全性和舒適性。在該項(xiàng)目中，位置信息起著重要的作用：一方面它本身是FleetNet一些應(yīng)用的基本需求，另一方面它也能使得通信協(xié)議更有效地運(yùn)作。

CarTalk是一個(gè)歐洲的司機(jī)輔助系統(tǒng)研究項(xiàng)目。該項(xiàng)目利用車車通信技術(shù)為移動(dòng)中的車輛建立一個(gè)移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)，來幫助增強(qiáng)道路系統(tǒng)的安全性。

California

Path是加州大學(xué)伯克利分校的一個(gè)關(guān)于智能交通系統(tǒng)的綜合性研究項(xiàng)目。其主要關(guān)注于3個(gè)

第二十四頁，共45頁。方面的研究：(1)交通系統(tǒng)運(yùn)籌學(xué)研究。（2）交通安全研究。（3）新概念應(yīng)用研究。

MITCarTel是麻省理工學(xué)院的一個(gè)分布式移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)。CarTel的應(yīng)用能夠收集、處理、傳遞、分析和可視化來自手機(jī)或者車輛的傳感器數(shù)據(jù)。美國政府與工業(yè)界也積極參加到車載物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)中。車輛基礎(chǔ)設(shè)施集成計(jì)劃(Vehicle

Infrastructure

Integration)致力于利用無線通信技術(shù)使行駛中的車輛更緊密地與周圍的環(huán)境相聯(lián)系，從而提高交通系統(tǒng)的安全性。最近，由美國交通部主導(dǎo)的IntelliDrive項(xiàng)目致力于在個(gè)人移動(dòng)設(shè)備(如手機(jī)第二十五頁，共45頁。和PDA)、車輛以及路邊基站之間建立安全、靈活的無線通信，使道路交通系統(tǒng)更安全、更智能和更環(huán)保。7.2.7智能化鐵路與物聯(lián)網(wǎng)鐵路運(yùn)輸一.概述

智能化數(shù)字鐵路是基于運(yùn)輸系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、遙感及空間數(shù)據(jù)庫信息化領(lǐng)域技術(shù)研究中國鐵路基礎(chǔ)設(shè)施。結(jié)合當(dāng)前最熱門物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)基礎(chǔ)上利用RFID無線通信技術(shù)做到世界上所謂“萬世萬物”的互聯(lián)網(wǎng)，鐵道部已經(jīng)成功實(shí)施了一個(gè)信息系統(tǒng)(車號自動(dòng)識別系統(tǒng))，其中采用了RFID技術(shù)，通過把RFID技術(shù)感應(yīng)安裝到鐵路、橋梁及一些關(guān)鍵的設(shè)施，利用物聯(lián)網(wǎng)使現(xiàn)有的信息網(wǎng)整合起來實(shí)現(xiàn)對于鐵路設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施的全面管理，實(shí)現(xiàn)鐵路客運(yùn)管理的智能化，推進(jìn)信息組織建設(shè)。第二十六頁，共45頁。

二.軌道車載仿真系統(tǒng)

在仿真技術(shù)中，有機(jī)理建模、辨識建模、模糊建模、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模等構(gòu)建模型的方法，車載仿真系統(tǒng)中，采用機(jī)理建模方法，結(jié)合其邊界條件與初始條件，再采用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)處理方法來得到能正確反映對象動(dòng)靜態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型。

仿真技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)。

1.解決在危險(xiǎn)、昂貴、破壞性甚至不允許實(shí)驗(yàn)的條件下的仿真。第二十七頁，共45頁。2.比現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)花費(fèi)少、時(shí)間短，減少研制開發(fā)的經(jīng)費(fèi)與周期。

3.可模擬各種環(huán)境條件。

4.可重復(fù)實(shí)驗(yàn)利于研究分析。

5.有助于設(shè)計(jì)、開發(fā)、研究新產(chǎn)品，展示產(chǎn)品的性能，培訓(xùn)操作人員。

三.軌道交通智能信號系統(tǒng)

軌道交通智能信號系統(tǒng)ATC主要由3個(gè)子系統(tǒng)組成，即ATS——列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，ATP——列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，ATO——列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)方法是將樣機(jī)放在現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)，這不僅要花費(fèi)大量人力物力，還要花費(fèi)很長時(shí)間，而且有些現(xiàn)場環(huán)境是不可能提供的。因此，有必要建立城市軌道交通ATP的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，以便在實(shí)際開發(fā)的各個(gè)階段對ATP系統(tǒng)的各方面功能進(jìn)行仿真測試。第二十八頁，共45頁。

四.鐵路車號自動(dòng)識別系統(tǒng)該系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)對鐵路運(yùn)輸進(jìn)行調(diào)度指揮，對在企業(yè)廠內(nèi)所有鐵路車輛(包括路局車輛和廠內(nèi)車輛以及機(jī)車)的狀態(tài)和位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)對車輛運(yùn)載的貨物進(jìn)行管理。采用鐵路車號智能識別系統(tǒng)(二代AEI)來自動(dòng)識別車輛的車種、車型、車號、自重、標(biāo)重等信息，避免因人工抄號所帶來的各種弊端。通過計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，掌握運(yùn)輸動(dòng)態(tài)。系統(tǒng)依據(jù)車流和貨流兩條主線來進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。第二十九頁，共45頁。7.3.1航空物流綜述

一.

航空物流簡介在1980年，中國航空貨郵總運(yùn)輸量僅為8.8萬噸，而2003年已經(jīng)達(dá)到219萬噸；國際航線的貨郵運(yùn)輸量也從1980年的1.4萬噸增長到2003年的51.4萬噸。民航總局預(yù)測，到2012年，航空貨運(yùn)量將增加到500萬噸以上，平均年增幅為10%。波音公司《中國市場預(yù)測》報(bào)告指出，中國航空運(yùn)輸市場將以每年7.6%的速度增長，成為僅次于美國的世界第二大民用航空市場。盡管經(jīng)歷了全球范圍的經(jīng)濟(jì)危機(jī)沖擊，航空運(yùn)輸都以一往無前的態(tài)勢迅猛發(fā)展。二.航空物流特點(diǎn)和優(yōu)劣勢7.3航空物流智能化管理第三十頁，共45頁。

1.航空物流和一般物流相比自身的特點(diǎn)（1）收件的范圍不同。（2）經(jīng)營者不同。（3）經(jīng)營者內(nèi)部的組織形式不同。

2.航空物流的優(yōu)劣勢：速度快，貨物安全系數(shù)高；劣勢是價(jià)格貴，很多物品限運(yùn)，旺季時(shí)容易壓貨，貨走不了三.航空物流運(yùn)作流程

快遞企業(yè)快遞企業(yè)總運(yùn)轉(zhuǎn)中心航空代理航空公司1423576快遞企業(yè)機(jī)場第三十一頁，共45頁。二.航空物流領(lǐng)域的電子標(biāo)簽

RFID技術(shù)可識別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。正因?yàn)?/p>

RFID技術(shù)擁有比條形碼更多的無可比擬的優(yōu)勢，所以受到航空界人士的普遍青睞。

RFID電子標(biāo)簽既是一種印刷品，又具有電子產(chǎn)品的屬性，所以在生產(chǎn)過程中不能單純地把它作為印刷品來生產(chǎn)，關(guān)鍵是嵌體芯片與標(biāo)簽的復(fù)合工藝。在航空物流領(lǐng)域，不僅需要信息的高度安全可靠性，更需要信息的高度集中和快速處理方法，而RFID標(biāo)簽正好滿足其需求。第三十二頁，共45頁。五.

航空用高主頻RFID讀卡器高主頻的射頻識別讀卡器支持Linux操作系統(tǒng)，支持多線程操作，操作人員可在多個(gè)讀卡界面之間切換并且能隨時(shí)隨地通過GPRS上傳數(shù)據(jù)到SQL數(shù)據(jù)庫，不但大大降低機(jī)場工作人員的工作量，而且提高了航空物流的速度與安全性。

7.3.2航空物流中RFID的應(yīng)用

一.RFID對航空物流的影響

RFID對航空物流的最大功效就是快速定位，指導(dǎo)工作，數(shù)據(jù)清潔。二.RFID航空物流進(jìn)出口流程第三十三頁，共45頁。

1.當(dāng)貨主向代理公司代理請求的同時(shí)，首先提交貨物，然后提供名稱、數(shù)量、體積、狀態(tài)、重量、目的地等貨物關(guān)鍵信息。

2.貨代公司將貨物打包并封裝RFID標(biāo)簽。

3.海關(guān)將進(jìn)行檢查并向RFID標(biāo)簽內(nèi)寫入上述的貨物關(guān)鍵信息。

4.當(dāng)貨物從海關(guān)監(jiān)管倉庫運(yùn)輸至機(jī)場貨站的過程中，貨運(yùn)公司的車輛同樣引入GPS、GPRS技術(shù)，使得車輛的位置信息在系統(tǒng)的監(jiān)控之下，直至貨物到達(dá)目的地。

5.貨物在機(jī)場貨站內(nèi)將經(jīng)過安檢入庫、機(jī)艙配重、打板裝箱、過磅等一系列標(biāo)準(zhǔn)流程，準(zhǔn)備上機(jī)坪登機(jī)。第三十四頁，共45頁。三.RFID帶給航空物流的優(yōu)勢

在航空物流領(lǐng)域，引入RFID標(biāo)簽技術(shù)進(jìn)行管理帶來的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩個(gè)大的方面：一是當(dāng)前可以逐步實(shí)現(xiàn)物流過程的透明管理；二是長遠(yuǎn)來看，基于

RFID可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)航空物流的開放性整合。四.

基于J2EE平臺的RFID物流系統(tǒng)

基于J2EE實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)框架原型的原因是J2EE平臺是在國內(nèi)航空業(yè)成功實(shí)施的應(yīng)用平臺，整個(gè)系統(tǒng)的底層是標(biāo)簽的讀取設(shè)備，它安裝在貨物的進(jìn)出口，或者安裝在貨架上，每個(gè)RFIDReader持續(xù)讀取標(biāo)簽上的信息，并把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到后端基于J2EE平臺的中間件軟件。第三十五頁，共45頁。

基于J2EE架構(gòu)的RFID中間件軟件負(fù)責(zé)RFID信息的處理，提供重復(fù)檢測、信號屏蔽、信號匹配檢查、信號轉(zhuǎn)發(fā)等功能，RFID中間件軟件的基礎(chǔ)部分，IBM、Sun、Oracle等大型的國際公司目前都已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步開發(fā)專門面向航空物流領(lǐng)域的中間件軟件模塊。第三十六頁，共45頁。

圖7.3采用RFID標(biāo)簽的航空物流系統(tǒng)組成

第三十七頁，共45頁。航運(yùn)物流是指以水路運(yùn)輸行業(yè)資源為依托，擴(kuò)展相關(guān)功能所進(jìn)行的物流活動(dòng)。航運(yùn)物流主要是為國際貿(mào)易和跨國經(jīng)營服務(wù)，即選擇最佳的方式與路徑，以最低的費(fèi)用和最小的風(fēng)險(xiǎn)，保質(zhì)、保量、適時(shí)地將貨物從某國的供方運(yùn)到另一國的需方。7.4.1智能化航運(yùn)物流運(yùn)作模式與特點(diǎn)

一.航運(yùn)物流運(yùn)作模式

1.

衛(wèi)星定位運(yùn)輸載體。

2.射頻識別跟蹤貨物。

3.條碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)貨物管理。

4.信息系統(tǒng)平臺運(yùn)作。7.4航運(yùn)物流與智能化管理第三十八頁，共45頁。二.航運(yùn)物流的主要特點(diǎn)

1.市場快速反應(yīng)。

2.貨物動(dòng)態(tài)管理。7.4.2內(nèi)河船舶智能化監(jiān)管系統(tǒng)

一.系統(tǒng)架構(gòu)

1.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。2.系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集。3.系統(tǒng)組成。二.船載RFID電子標(biāo)簽船載電子標(biāo)簽根據(jù)管理需求由廠家定制，并設(shè)計(jì)了唯一的ID號，該ID號可以通過RFID船載電子標(biāo)簽管理系統(tǒng)與船舶參數(shù)信息綁定。第三十九頁，共45頁。三.航道RFID讀卡器航道讀卡器作為船載電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，主要用于采集過往船舶的ID信息，并通過有線或無線數(shù)據(jù)通信方式上傳數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)采集服務(wù)器。四.數(shù)據(jù)采集服務(wù)器控制系統(tǒng)航道讀卡器通過VPN/VPDN接入數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，數(shù)據(jù)采集服務(wù)器控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收多個(gè)航道讀卡