专业认识报告

交通设备与控制工程专业认识报告

院系：交通与物流工程学院

专业：交通设备与控制工程

班级：交控132

姓名:周越

学号:130515232

交通设备与控制工程专业隶属于交通科学与工程学院 交通信息与控制工程系，依托于交通信息工程及控制二级学科。本专业是传统交通工程与先进信息科学的交叉与综合，具有鲜明工程应用背景的特色交叉学科。

本专业主要面向新一代智能交通系统和智能交通检测系统，运用电子、信息、计算机和控制等多学科的基本理论和技术，解决交通运输领域当中的信息采集、数据处理及交通检测与控制等系列问题。通过在本专业学习，能够广泛、系统地掌握信息领域当中多个方向的前沿理论和技术，并融汇交通运输的行业背景。本专业通过大量的专业实践锻炼，着重培养学生在工程实践中发现、分析和解决问题的能力，毕业生可以独立从事智能交通系统的研发、设计与实现以及交通运输规划与管理等方面的工作，学生具有良好的就业前景和研究发展基础。

开设此专业的高校：

北方工业大学、西南交通大学、北京交通大学、中南大学、太原理工大学、大连交通大学、哈尔滨工业大学、南通大学、山东交通学院。

本学科主要研究方向：

∙ 交通流模拟与控制技术研究

∙ 交通仿真技术研究与应用

∙ 基于物联网的智能交通技术研究

∙ 智能交通传感技术研究与应用

∙ 网络化智能交通检测技术研究

∙ 城市交通管理与决策支持系统研究

∙ 交通应急智能决策、救援与指挥系统研究

∙ 重大危险源辨识技术与监控系统研究

∙ 路面结构与路面表面特性评价方法研究与应用

∙ 交通及道路基本信息获取技术研究与应用

∙ 多源交通数据融合与处理技术

专业课程:

模拟电子技术、数字电子技术、机械设计基础、自动控制原理、通信原理、车辆构造及原理、车辆动力学及强度、计算机软件技术、信号分析与处理、微型计算机与接口技术、控制工程基础、交通设备控制技术、振动冲击及噪声测试技术、电子测量技术与仪器、电气可编程控制原理与应用、交通设备虚拟样机与仿真技术。

当我们毕业时应获得以下方面的知识、能力和素质：

1、具有较扎实的自然科学基础、较好的人文、艺术和社会科学基础及正确应用本国语言文字的良好的表达能力，熟练掌握一门外语并能较熟练地利用本专业的外文资料；

2、较系统地掌握交通设备和机电系统设计的技术理论、基本知识和基本技能；

3、掌握交通设备整车、机电系统整体和零部件、各装置的结构性能的分析和设计方法，制造检修的工艺方法、故障诊断、检测方法和运用的能力； 4、掌握交通设备工程所必需的电工、电子技术和计算机的基本知识和技能，具有解决机电一体化技术问题的能力；

5、具有必需的实验、文献检索的技能，了解交通设备信息工程专业科技发展的新动向和发展趋势；

6、具有初步的交通设备信息工程新技术、新工艺、新设备的研究、开发和组织管理能力； 7、具有较强的创新意识和获得新知识的能力；

专业培养目标：本专业培养适应适应我国交通运输设备现代化建设的需要，德、智、体、美全面发展，掌握计算机、外语等基础知识，掌握交通设备信息领域相关的电子技术、控制技术、计算机技术等方面的专业知识，具备交通设备信息工程及机电技术方面专业基础知识与应用能力，能从事交通设备设计制造、科技开发、检修、应用研究、运行管理的高级工程技术人才。

本学校的交通设备与控制工程是面向道路的，即智能交通的发展方向，所以下面介绍关于智能交通的相关信息

智能交通系统(IntelligentTransportationSystem，简称ITS) 是未来交通系统的发展方向，它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。

基本信息 ITS 可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率，因而，日益受到各国的重视。

中国物联网校企联盟认为，智能交通的发展跟物联网的发展是离不开的，只有物联网技术概念的不断发展，智能交通系统才能越来越完善。智能交通是交通的物联化体现。

21世纪将是公路交通智能化的世纪，人们将要采用的智能交通系统，是一种先进的一体化交通综合管理系统。在该系统中，车辆靠自己的智能在道路上自由行驶，公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态，借助于这个系统，管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。

智能交通：智能交通是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线，为交通参与者提供多样性的服务。

系统组成

先进的交通信息服务系统(ATIS)

ATIS 是建立在完善的信息网络基础上的。交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，向交通信息中心提供各地的实时交通信息；ATIS 得到这些信息并通过处理后，实时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息；出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。更进一步，当车上装备了自动定位和导航系统时，该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。

先进的交通管理系统(ATMS)

ATMS 有一部分与ATIS 共用信息采集、处理和传输系统，但是ATMS 主要是给交通管理者使用的，用于检测控制和管理公路交通，在道路、车辆和驾驶员之间提供通讯联系。它将对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监视，依靠先进的车辆检测技术和计算机信息处理技术，获得有关交通状况的信息，并根据收集到的信息对交通进行控制，如信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。

先进的公共交通系统(APTS)

APTS 的主要目的是采用各种智能技术促进公共运输业的发展，使公交系统实现安全便捷、经济、运量大的目标。如通过个人计算机、闭路电视等向公众就出行方式和事件、路线及车次选择等提供咨询，在公交车站通过显示器向候车者提供车辆的实时运行信息。在公交车辆管理中心，可以根据车辆的实时状态合理安排发车、收车等计划，提高工作效率和服务质量。 先进的车辆控制系统(AVCS)

AVCS 的目的是开发帮助驾驶员实行本车辆控制的各种技术，从而使汽车行驶安全、高效。AVCS 包括对驾驶员的警告和帮助，障碍物避免等自动驾驶技术。

货运管理系统

这里指以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术有效组织货物运输，提高货运效率。

电子收费系统(ETC)

ETC 是世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载器与在收费站ETC 车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，且所交纳的费用经过后台处理后清分给相关的收益业主。在现有的车道上安装电子不停车收费系统，可以使车道的通行能力提高3~5倍。

紧急救援系统(EMS)

EMS 是一个特殊的系统，它的基础是ATIS 、ATMS 和有关的救援机构和设施，通过ATIS 和ATMS 将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体，为道路使用者提供车辆故障现

场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。具体包括:1）车主可通过电话、短信、翼卡车联网三种方式了解车辆具体位置和行驶轨迹等信息；2）车辆失盗处理：此系统可对被盗车辆进行远程断油锁电操作并追踪车辆位置；3）车辆故障处理：接通救援专线，协助救援机构展开援助工作；4）交通意外处理：此系统会在10秒钟后自动发出求救信号，通知救援机构进行救援。

发展特征

1、信息采集与处理方式的多样化

交通信息采集的方式分为人工采集方式和自动采集方式。自动采集方式包括磁性检测器（包括感应线圈检测器、磁阻传感器等）、光学检测器（包括视频检测器、激光检测器）、微波检测器（包括微波检测器和雷达测速仪）、路面情况及测重传感器（雨雾检测器，路面结冰检测器，轮、轴重仪等）。随着科学技术的发展，自动采集技术得到了不断的研究、发展和应用。各种采集技术都有各自的优点和缺点，利用多种采集方式的进行组合采集交通信息是国内外研究的热点和焦点。

开发了信息的质量控制技术、多源交通信息融合技术、信息的多时间尺度预测技术、信息集成技术、信息压缩技术和存储技术等，大大提高了信息的精度及信息提供的种类。

2、信息的内容及地理范围广

不同的交通采集方式采集的参数种类有限，例如感应线圈只能采集到交通流量、占有率、速度等固定地点的截面交通参数; 视频检测器只能采集到交通流量、速度、占有率、排队长度等固定地点的交通参数；随着多种交通采集方式的组合，可以获得交通流量、速度、占有率、排队长度、行程时间、区间速度等截面和路段交通参数，丰富了交通信息的采集内容的同时也提高了采集地理范围的广度。

随着交通数据获取源的增加，交通信息用户对海量交通信息实时性需求的逐步提高。近几年，国内外逐渐将分布式并行计算技术、高性能计算服务器以及高性能的数据处理算法应用于海量交通信息的处理之中，改善了信息的处理速度。

3、信息采集的精度和经济性提高

随着磁性和光学传感器工艺的提高、图像处理技术和定位技术的发展，交通信息的采集精度也不断得到提高。同时，随着近几年对交通检测器配置优化技术的不断深入研究，交通信息的采集在保证信息全面性和动态性的前提下，也提高了交通信息采集的经济性。这为ITS 系统的开发和应用奠定了基础。随着人工智能、统计分析、模糊逻辑、混沌理论等的逐渐成熟，逐渐开发出了一些基于这些理论及方法的交通信息处理方法，大大提高了信息处理的精度及质量。

交通建设 道路交通管理

建成了比较完善的智能化道路交通指挥管理系统，包括城市道路交通信号控制系统，交通检测、电视监控系统，交通违法检测系统，以及全市“122”交通事故接处警系统; 公共交通管理

建成了动物园公交枢纽运营管理和乘客信息服务系统，公交区域运营组织与调度系统，

公交抢修救援调度系统，BRT 智能管理系统;

高速公路管理

建成了全市统一的高速公路信息中心，实现了五环路和六条高速公路的联网监控，并与交管部门共享;

出行信息服务

自主研发了浮动车动态交通信息采集处理和发布系统，有效扩展了动态交通信息采集的范围，有力的促进了北京市交通信息服务发展水平。

电子收费

在全市公共电汽车、轨道交通和3万多辆出租车开通了市政交通一卡通系统; 建设完成了八达岭、京津塘高速公路包括13个收费站、33条专用车道、3个标签发行点与一卡通卡兼容的不停车收费(ETC)试验系统;

客货运输

建成了包含全市10家省际长途客运站的联网售票系统， 5家出租汽车安防监控中心(其中2家开展了调度服务) ，8家化学危险品运输企业建立了化学危险品运输车辆GPS 监控系统。

北京市交通委员会会同相关部门共同研究制订了智能交通系统推进方案：以“服务奥运、方便出行、缓解拥堵”为总体建设目标，以“资源整合、信息共享、提高效率”为把握重点，以“一个共享平台，七个应用领域”为智能交通系统建设的总体架构。

交通设备与控制工程专业认识报告

院系：交通与物流工程学院

专业：交通设备与控制工程

班级：交控132

姓名:周越

学号:130515232

交通设备与控制工程专业隶属于交通科学与工程学院 交通信息与控制工程系，依托于交通信息工程及控制二级学科。本专业是传统交通工程与先进信息科学的交叉与综合，具有鲜明工程应用背景的特色交叉学科。

本专业主要面向新一代智能交通系统和智能交通检测系统，运用电子、信息、计算机和控制等多学科的基本理论和技术，解决交通运输领域当中的信息采集、数据处理及交通检测与控制等系列问题。通过在本专业学习，能够广泛、系统地掌握信息领域当中多个方向的前沿理论和技术，并融汇交通运输的行业背景。本专业通过大量的专业实践锻炼，着重培养学生在工程实践中发现、分析和解决问题的能力，毕业生可以独立从事智能交通系统的研发、设计与实现以及交通运输规划与管理等方面的工作，学生具有良好的就业前景和研究发展基础。

开设此专业的高校：

北方工业大学、西南交通大学、北京交通大学、中南大学、太原理工大学、大连交通大学、哈尔滨工业大学、南通大学、山东交通学院。

本学科主要研究方向：

∙ 交通流模拟与控制技术研究

∙ 交通仿真技术研究与应用

∙ 基于物联网的智能交通技术研究

∙ 智能交通传感技术研究与应用

∙ 网络化智能交通检测技术研究

∙ 城市交通管理与决策支持系统研究

∙ 交通应急智能决策、救援与指挥系统研究

∙ 重大危险源辨识技术与监控系统研究

∙ 路面结构与路面表面特性评价方法研究与应用

∙ 交通及道路基本信息获取技术研究与应用

∙ 多源交通数据融合与处理技术

专业课程:

模拟电子技术、数字电子技术、机械设计基础、自动控制原理、通信原理、车辆构造及原理、车辆动力学及强度、计算机软件技术、信号分析与处理、微型计算机与接口技术、控制工程基础、交通设备控制技术、振动冲击及噪声测试技术、电子测量技术与仪器、电气可编程控制原理与应用、交通设备虚拟样机与仿真技术。

当我们毕业时应获得以下方面的知识、能力和素质：

1、具有较扎实的自然科学基础、较好的人文、艺术和社会科学基础及正确应用本国语言文字的良好的表达能力，熟练掌握一门外语并能较熟练地利用本专业的外文资料；

2、较系统地掌握交通设备和机电系统设计的技术理论、基本知识和基本技能；

3、掌握交通设备整车、机电系统整体和零部件、各装置的结构性能的分析和设计方法，制造检修的工艺方法、故障诊断、检测方法和运用的能力； 4、掌握交通设备工程所必需的电工、电子技术和计算机的基本知识和技能，具有解决机电一体化技术问题的能力；

5、具有必需的实验、文献检索的技能，了解交通设备信息工程专业科技发展的新动向和发展趋势；

6、具有初步的交通设备信息工程新技术、新工艺、新设备的研究、开发和组织管理能力； 7、具有较强的创新意识和获得新知识的能力；

专业培养目标：本专业培养适应适应我国交通运输设备现代化建设的需要，德、智、体、美全面发展，掌握计算机、外语等基础知识，掌握交通设备信息领域相关的电子技术、控制技术、计算机技术等方面的专业知识，具备交通设备信息工程及机电技术方面专业基础知识与应用能力，能从事交通设备设计制造、科技开发、检修、应用研究、运行管理的高级工程技术人才。

本学校的交通设备与控制工程是面向道路的，即智能交通的发展方向，所以下面介绍关于智能交通的相关信息

智能交通系统(IntelligentTransportationSystem，简称ITS) 是未来交通系统的发展方向，它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。

基本信息 ITS 可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率，因而，日益受到各国的重视。

中国物联网校企联盟认为，智能交通的发展跟物联网的发展是离不开的，只有物联网技术概念的不断发展，智能交通系统才能越来越完善。智能交通是交通的物联化体现。

21世纪将是公路交通智能化的世纪，人们将要采用的智能交通系统，是一种先进的一体化交通综合管理系统。在该系统中，车辆靠自己的智能在道路上自由行驶，公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态，借助于这个系统，管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。

智能交通：智能交通是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线，为交通参与者提供多样性的服务。

系统组成

先进的交通信息服务系统(ATIS)

ATIS 是建立在完善的信息网络基础上的。交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，向交通信息中心提供各地的实时交通信息；ATIS 得到这些信息并通过处理后，实时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息；出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。更进一步，当车上装备了自动定位和导航系统时，该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。

先进的交通管理系统(ATMS)

ATMS 有一部分与ATIS 共用信息采集、处理和传输系统，但是ATMS 主要是给交通管理者使用的，用于检测控制和管理公路交通，在道路、车辆和驾驶员之间提供通讯联系。它将对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监视，依靠先进的车辆检测技术和计算机信息处理技术，获得有关交通状况的信息，并根据收集到的信息对交通进行控制，如信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。

先进的公共交通系统(APTS)

APTS 的主要目的是采用各种智能技术促进公共运输业的发展，使公交系统实现安全便捷、经济、运量大的目标。如通过个人计算机、闭路电视等向公众就出行方式和事件、路线及车次选择等提供咨询，在公交车站通过显示器向候车者提供车辆的实时运行信息。在公交车辆管理中心，可以根据车辆的实时状态合理安排发车、收车等计划，提高工作效率和服务质量。 先进的车辆控制系统(AVCS)

AVCS 的目的是开发帮助驾驶员实行本车辆控制的各种技术，从而使汽车行驶安全、高效。AVCS 包括对驾驶员的警告和帮助，障碍物避免等自动驾驶技术。

货运管理系统

这里指以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术有效组织货物运输，提高货运效率。

电子收费系统(ETC)

ETC 是世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载器与在收费站ETC 车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，且所交纳的费用经过后台处理后清分给相关的收益业主。在现有的车道上安装电子不停车收费系统，可以使车道的通行能力提高3~5倍。

紧急救援系统(EMS)

EMS 是一个特殊的系统，它的基础是ATIS 、ATMS 和有关的救援机构和设施，通过ATIS 和ATMS 将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体，为道路使用者提供车辆故障现

场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。具体包括:1）车主可通过电话、短信、翼卡车联网三种方式了解车辆具体位置和行驶轨迹等信息；2）车辆失盗处理：此系统可对被盗车辆进行远程断油锁电操作并追踪车辆位置；3）车辆故障处理：接通救援专线，协助救援机构展开援助工作；4）交通意外处理：此系统会在10秒钟后自动发出求救信号，通知救援机构进行救援。

发展特征

1、信息采集与处理方式的多样化

交通信息采集的方式分为人工采集方式和自动采集方式。自动采集方式包括磁性检测器（包括感应线圈检测器、磁阻传感器等）、光学检测器（包括视频检测器、激光检测器）、微波检测器（包括微波检测器和雷达测速仪）、路面情况及测重传感器（雨雾检测器，路面结冰检测器，轮、轴重仪等）。随着科学技术的发展，自动采集技术得到了不断的研究、发展和应用。各种采集技术都有各自的优点和缺点，利用多种采集方式的进行组合采集交通信息是国内外研究的热点和焦点。

开发了信息的质量控制技术、多源交通信息融合技术、信息的多时间尺度预测技术、信息集成技术、信息压缩技术和存储技术等，大大提高了信息的精度及信息提供的种类。

2、信息的内容及地理范围广

不同的交通采集方式采集的参数种类有限，例如感应线圈只能采集到交通流量、占有率、速度等固定地点的截面交通参数; 视频检测器只能采集到交通流量、速度、占有率、排队长度等固定地点的交通参数；随着多种交通采集方式的组合，可以获得交通流量、速度、占有率、排队长度、行程时间、区间速度等截面和路段交通参数，丰富了交通信息的采集内容的同时也提高了采集地理范围的广度。

随着交通数据获取源的增加，交通信息用户对海量交通信息实时性需求的逐步提高。近几年，国内外逐渐将分布式并行计算技术、高性能计算服务器以及高性能的数据处理算法应用于海量交通信息的处理之中，改善了信息的处理速度。

3、信息采集的精度和经济性提高

随着磁性和光学传感器工艺的提高、图像处理技术和定位技术的发展，交通信息的采集精度也不断得到提高。同时，随着近几年对交通检测器配置优化技术的不断深入研究，交通信息的采集在保证信息全面性和动态性的前提下，也提高了交通信息采集的经济性。这为ITS 系统的开发和应用奠定了基础。随着人工智能、统计分析、模糊逻辑、混沌理论等的逐渐成熟，逐渐开发出了一些基于这些理论及方法的交通信息处理方法，大大提高了信息处理的精度及质量。

交通建设 道路交通管理

建成了比较完善的智能化道路交通指挥管理系统，包括城市道路交通信号控制系统，交通检测、电视监控系统，交通违法检测系统，以及全市“122”交通事故接处警系统; 公共交通管理

建成了动物园公交枢纽运营管理和乘客信息服务系统，公交区域运营组织与调度系统，

公交抢修救援调度系统，BRT 智能管理系统;

高速公路管理

建成了全市统一的高速公路信息中心，实现了五环路和六条高速公路的联网监控，并与交管部门共享;

出行信息服务

自主研发了浮动车动态交通信息采集处理和发布系统，有效扩展了动态交通信息采集的范围，有力的促进了北京市交通信息服务发展水平。

电子收费

在全市公共电汽车、轨道交通和3万多辆出租车开通了市政交通一卡通系统; 建设完成了八达岭、京津塘高速公路包括13个收费站、33条专用车道、3个标签发行点与一卡通卡兼容的不停车收费(ETC)试验系统;

客货运输

建成了包含全市10家省际长途客运站的联网售票系统， 5家出租汽车安防监控中心(其中2家开展了调度服务) ，8家化学危险品运输企业建立了化学危险品运输车辆GPS 监控系统。

北京市交通委员会会同相关部门共同研究制订了智能交通系统推进方案：以“服务奥运、方便出行、缓解拥堵”为总体建设目标，以“资源整合、信息共享、提高效率”为把握重点，以“一个共享平台，七个应用领域”为智能交通系统建设的总体架构。