1、特点:农业生产要素的数字化和网络化、农业决策的大数据化和智能化、全天候服务的个性化和针对性、农业经营的信用化和安全性。2、现状:通过人工智能实时监控鱼塘情况、“人工智能+生物科技”的叠加效应,种植的农产品受到一批高端生鲜超市青睐、人工智能帮助浙江的农产品产量增加了不少,现已普遍开始投入使用。
评价农业信息化指标应包括:(1)农业信息化的基础设施建设。如:通讯网络、计算机网络、宽带、分布情况、电话用户等;(2)农业f膏息技术装备。包括计算机的拥有量、网站数萎故其它通讯设备能否保证信息传播畅通;(3)农业信息资源的开发利用。包括农业数据库的种类和数量、农业信息资源获取量和网络、农业信息资源的再开发和利用;(4)农业信息技术的普及和应用。包括各种农业信息技术的用户数,按主要农业信息技术在各个行业的应用,如农业专家系统的种类和实际应用的普及率;(5)农业信息化对农业发展的贡献率。包括农业信息技术的采用在农业生产总值中所起的增值作用,即在农业总产值中所占的比重。国外农业信息技术应用现状国外农业信息技术应用的现状主要体现在4个方面:第一,数据库与网络。农业信息量大、面广而分散,目前国际上最普遍、最实用的方法是将各种农业信息加工成数据库并建立农业数据库系统。第二,精确农业。精确农业发源于美国,是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业,是21世纪农业的发展方向。主要由10个系统组成。包括全球定位系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统。其中,遥感技术已被欧洲、美国、日本、中国和澳大利亚等国家广泛应用于农业资源调查、农业生态环境评价、作物产量预报和农林牧灾害监测等各个方面。农作技术已精确定位到lOm2为单位的小块土地上,大大降低了作物生产成本。及至1999年,美国使用精确农业技术约达90%,英国、德国、法国、荷兰、西班牙、澳大利亚、加拿大等发达国家正在迅速发展精确农业,不少发展中国家也在酝酿实施这一项目。近年来,以航空为主的遥感技术开始应用于农田信息采集,虽处于起步阶段,但发展势头迅猛。第三,专家系统。国外农业专家系统的应用始于20世纪70年代后期,最早是美国IL Linois大学的植物病理学家和计算机学家共同开发的大豆病害诊断专家系统PLANT/ds。20世纪80年代中叶有了迅速的发展,美国、英国、荷兰、澳大利亚、加拿大等国相继在作物栽培、畜禽饲养、农业经济效益分析、农产品市场销售管理等方面研制出不少的农业专家系统。据统计,1995年美国正在使用或准备使用的农业专家系统有1 000多个,日本有400多个。从开发总量看,美国占绝大部分,几乎占80%,其它国家(包括中国)只占20%。专家系统今后的研究重点:建立模型以描述农业生产中非结构化、非系统化的知识,最终建立以主要农作物、畜禽、水产为对象的生产全程管理系统和实用技术系统,促进农业生产的科学管理和先进技术的推广利用。第四.虚拟农业。虚拟农业是20世纪80年代中期问世的一种农业信息技术的高新产品,是作物生长模拟模型的进一步发展。它利用计算机虚拟现实技术、仿真技术、多媒体技术建立数学模型定量而系统地描述作物生长发育器官建成和产量形成等生理生态过程与环境、之间相互作用的数量关系,在此基础上,设计出虚拟作物、畜禽,从遗传学角度定向培育农作物,改变传统的育种和科研方式。目前’眭£界上仅有少数几个研究机构在开展这方面的研究,研究内容为虚拟主要农作物、畜禽的育种和管理。国内农业信息技术应用现状信息技术在我国农业领域的应用虽起步较晚,但发展很快。1979年从国外引进遥感技术并应用于农业,首开信息化农业的先河。1981年中国建立第一个计算机农业应用研究机构,即中国农业科学院计算中心.开始以科学计算、数学规划模型和统计方法应用为主的农业科研与应用研究。1987年农业部成立信息中心,开始重视和推进计算机技术在农业领域的试点和应用。1994年以来,中国农业信息网和中国农业科技信息网的相继开通运行,标志着信息技术在农业领域的应用开始迈入快速发展阶段。目前,信息技术农业应用研究与推广取得了一些成果.建起了一批农业综合数据库和各类应用系统。其中以粮、棉、油为主的信息技术成果约占1/3。如利用计算机技术,对农作物的选种、灌溉和施肥等不同管理环节进行优化处理后,向农民提供信息咨询,指导农民科学种田;对农作物病虫害、产量丰欠等进行预测预报,帮助农药企业合理安排生产,辅助农民科学调整生产结构;对不同类型的农业经济系统、土壤一作物一大气系统等进行仿真。辅助农业管理者编制农业规划和生产计划;根据各种动物营养需求,生产最佳的饲料配方,帮助生产厂家和养殖户获得最大经济效益。近年来,部分科研院所开始探索计算机视觉及图像处理技术在农业领域的应用,有些已取得显著的效果。农业部利用网络协议信息发布与查询等技术,建成的专业面涵盖较宽.信息存储、处理及发布能力较强.信息资源丰富和更新量较大的中国农业信息网,现联网用户已发展到了3 000多家。据中国农科院科技文献中心检索.到2001年3月中国大陆农业网站数量近2 200家,超过了法国、加拿大等发达国家,如果加上台湾和香港的农业网站,中国农业网站数量可排在世界前10名以内。国家科技4 3攻关计划开展了“农业决策支持信息系统研究”、“农业信息化关键技术的研究”。已经开始为国家宏观决策和农业科技信息传播发挥作用。国家“863”计划开展了“智能化农业信息技术应用示范工程”.在全国建立了20个示范区,取得了显著成效。另外,开展了“网络农业”、“精确农业”、“虚拟农业”等的探索研究。近年来,在农业研究信息系统、科技基础数据库、小麦~玉米连作智能决策系统、农业词表和机器翻译系统、多媒体光盘应用系统、农场管理系统、畜牧营养数据库、土肥信息管理系统、草地信息系统等方面取得了一系列进展和科技成果。我国农业信息技术在应用方面存在的问题(1)农民素质不高,信息化意识和利用信息的能力不强。(2)农业产业化程度不高。难以形成正常的信息需求。农业产业化是农业信息化的基础,两者是相互依赖的。农业的产业化意味着生产规模的扩大,农业生产以市场为导向,必然产生对信息的大量需求及提高效率的强烈愿望,在规模小时,以满足自己需要时就不可能或不必要加大对信息技术的需求,因为采用信息技术需要一定的投入,如购买信息技术设备,支付获取信息费用,这对于生产规模小,生产效益不高的农业生产来说,权衡之下,显然不可能在信息方面有大的投入。(3)网络成本较高,阻碍了信息化的普及。表现在两个方面:一是大多数农民买不起计算机,也就难以获取农业信息。现在平均每台计算机的价格约为5 000元至6 000元;二是农村电话费若按0.3元/分钟计算,加上上网费用4元/小时,合计每小时上网费超过10元.农民难以支付如此高的费用。(4)农业信息化基础工作水平低。表现在基层缺少收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备。信息网络体系不健全;无信息服务中介组织,基层缺少能够主动、科学地进行信息管理的人员;信息来源可靠性差.致使不少假信息和过期信息给农业生产带来损失;更为重要是缺乏大型实用数据库。数据库建设数量不少,但质量不高,实用性差。(5)信息技术实用性差,没能给农民带来较好的经济效益。作为农业生产地区存在不同程度的差异。要因地制宜地进行农业种植、生产,也就要求信息技术的适应性要因地制宜。目前从事农业应用软件开发的人员比例较少,且开发的技术品种不多,适应性差,加上目前农业应用软件出现供求之间的矛盾,更加阻碍了农业信息化的普及。(6)农业信息服务体系还没有完成.电子商务给农产品销售带来的作用尚未较好发挥。农业信息化建设缺乏政府的宏观指导与必要引导,信息服务尚未完全形成.另一方面,发展电子商务还处于初级阶段,其所需配套条件和市场机制尚未形成。农产品的电子商务还处于起步研究阶段,难以发挥其重大的作用。(7)农业信息网络人才缺乏。农业信息网络的建设需要一大批不仅精通网络技术。而且熟悉农业经济运行规律的专业人才,能为农产品经销商提供及时、准确的农产品信息,对网络信息进行收集、整理、分析市场形势、回复网络用户的电子邮件、解答疑问等。而由于对农业信息网络人才不够重视,投入经费少,加上培训机制的不完善,目前农业信息网络人才相当缺乏,使得农业信息专业库的建设、更新速度缓慢。
现代化智能灌溉技术推广困难与发展方向论文
在学习、工作中,大家都接触过论文吧,通过论文写作可以培养我们独立思考和创新的能力。那么,怎么去写论文呢?以下是我为大家整理的现代化智能灌溉技术推广困难与发展方向论文,仅供参考,大家一起来看看吧。
摘要: 本文阐述了农业灌溉技术的现状和发展方向,对物联网、无线传感器、大数据以及智能感知等人工智能技术与灌溉技术相结合,实现农业灌溉的智能化、规模化管理,以及农业生产的灌溉环节面临的困难和挑战做出了深入的分析,对农业生产的智能化有一定的参考意义。
关键词: 智能灌溉;传感器;无线;物联网;大数据;
农业是社会生产和生活的基础。随着科技的发展,各项技术不断应用到农业生产中,“智慧农业”以智能感知、物联网、大数据和机器学习为依托,逐渐成为现代农业建设的主方向。
水资源的储备和利用技术与现代农业的发展休戚相关,水资源的不合理利用,甚至浪费,成为农业现代化发展的瓶颈。另外,水资源的地域分布不均和季节分布不均,干旱缺水与水资源短缺已成为制约现代农业可持续发展的重要因素。一方面是水资源严重不足,一方面是不科学的灌溉方式,这不仅造成了水资源的浪费,更加剧了水资源的短缺。另一方面,气候变化及其影响也是现代化智能灌溉要面临的挑战。气候变化会导致水质的下降,水和土壤盐分的增加,进而加大灌溉需求,最终导致农业生产成本的提高。
农业智能化灌溉技术通过基于无线传感器技术的物联网技术、云计算技术、大数据技术以及人工智能技术等,集智能感知、智能预报、智能决策、智能分析为一体,为农业生产灌溉提供智能预测与决策方案,达到精确化灌溉的目的,是高品质农作物产品生产的重要一环。
因此,发展农业智能化灌溉技术,实施旨在改善水资源管理的技术创新,实现水资源的合理利用,同时,能够实施水肥一体的灌溉技术的革新,在大幅减少灌溉水用量的同时,能够降低农作物生产成本,提高作物的产量和质量,是目前我国农作物生产的一个战略目标。
1、我国农业灌溉技术的现状
灌溉行业发展迅速,在欧美发达国家已经有了成熟的应用。以滴灌、喷灌为主的水肥一体化灌溉模式在国外已经非常普及,但国内,农业生产企业总体上对于水肥一体化的认知程度还是不够。
我国大部分地区,特别是北部地区,由于干旱气候决定的资源性缺水比较严重,而中部地区则同时面临着严重的水质性缺水和资源性缺水。即使是南方地区,也存在季节性缺水的情况,给农业生产发展带来了阻碍。同时,气候环境、温室效应等因素也使得水资源的供需矛盾日渐显现,在一定程度限制了这些地区的经济发展和繁荣。
目前,农业生产灌溉技术主要采取滴灌、喷灌、微灌等节水灌溉措施,虽然相对于大水漫灌而言,已经实现了较高的效率,但从综合效果看,还无法根据农作物的生产环节进行按需灌溉,精细化程度远未满足当下生产的需要。公开资料显示,生产一公斤粮食耗水量高达800公斤,相对于先进国家,生产一公斤粮食耗水量约为500公斤,差距还是很明显。
传感器的兴起使农业生产更加精准和安全,比如,现在许多灌溉公司正在开发跟气候环境、土壤环境相关的传感器技术,通过物联网技术,来实现对农业灌溉的精细化管理和控制,但目前,特别是国内,对这些技术的应用,还处于探索初级阶段。
为了全面实现我国农业高效灌溉系统的建设,必须要大力推广基于物联网结合无线传感器技术的农业灌溉应用,建立基于物联网和传感器等新技术基础上的节水灌溉体系。
2、实施基于无线传感器的智能化物联网灌溉技术的意义
实施基于无线传感器的智能化物联网灌溉技术,为实现我国从传统农业向现代化、集约化、规模化农业发展提供了一个强有力的.技术支持,是解决我国农业灌溉作业中水资源短缺问题的最佳途径。
农业生产中,灌溉环节是最为重要、也是人力成本花费较高的环节。智能化物联网灌溉技术的应用,不仅能够节约灌溉用水,还能够最大化降低人力成本。
实施基于无线传感器的智能化物联网灌溉技术,能够对植物生长的各个环节进行精细化的监控,提高作物产量;另外,结合水肥一体灌溉技术的应用,还有利于提高和改善农作物的品质和产量,达到增产增收的效果。
实施基于无线传感器的智能化物联网灌溉技术,能够实现灌溉的自动控制、远程控制,减少人为操作的盲目性与随意性,提升农业灌溉的综合管理水平,改变原先粗放式的灌溉模式,全面提高农业生产的效率,为规模化、集约化农业生产奠定基础,有效地缓解我国灌溉水资源紧缺的问题。
综上所述,基于无线传感器的智能化物联网灌溉技术,必然成为今后农业智能化灌溉发展的趋势。
3、现代化智能灌溉技术推广的困难
商业型智能灌溉设备系统成本高昂,中小农业商户承担不起费用,无法使用智能灌溉系统,比如:典型商业传感器非常昂贵,因此提供可连接到节点的低成本传感器用于灌溉管理和农业监控系统,成为推广智能灌溉的一个挑战。
不同土壤类型和土地所需的灌溉水量不同,如果没有因地制宜地实施灌溉方案,使用过多或过少的水量都有可能造成产量损失或质量达不到要求。在过多灌溉的情况下,径流会导致营养物的流失以及水资源的浪费;水量过少,无法满足农作物生长需求。使用智能灌溉调度系统可以帮助用户确定最佳的灌溉方案,有效提高生产力并减少这些不利的环境影响,也是农业灌溉智能化地必要途径,由于前期需要高投入,农民地积极性很难被调动,致使新技术的实施进展缓慢。
基于物联网和无线传感器的智能灌溉技术,涵盖了农业科学,电子科学,计算机信息科学,环境科学等多学科技术,比如,不同类别的的作物对土壤环境和温湿度环境的要求是不同的、地下根部分和地上茎叶部分对水分要求也不同,有的作物的价值在根部,有的作物价值在叶部,因此,就需要灌溉系统根据不同的要求采用不同的灌溉方式。因此,智能化灌溉技术的实施,有比较高的挑战。
4、现代化智能灌溉技术的发展方向
基于物联网和无线传感器等智能感知技术的现代智能灌溉技术,利用无线传感器技术,采集土壤的温度、湿度、酸碱度以及土壤的水分含量、二氧化碳浓度等土壤墒情信息,结合气候环境传感器采集的温湿度、光照强度等环境信息,实时监测周围环境的变化,甚至能够监测到作物表面的水分等作物生理信息,并通过物联网无线通讯网络,将采集的原始信息传送到云端数据中心进行处理、存储,实现信息互通与共享。再通过大数据技术对这些信息进行综合对比分析,根据分析结果对灌溉实行智能化的判断,制定出最适宜作物生长的灌溉方案,根据需要实时、自动驱动相应的灌溉设备,对农作物实施智能化、精细化的灌溉,灌溉阶段完成后,作物生长监控系统可以对灌溉结果进行对比分析,提供更合理的灌溉调整方案,形成闭环,最大化减少人工干预,使得各功能模块达到互相协作的目的,有效帮助农业生产者计划和管理灌溉的时间、灌溉的频率和用水量,将作物生长需要的水分和土肥环境调整到最优状态,减少水的浪费,节约生产成本,并最大程度地减少过量灌溉,从而确保灌溉的准确性与高效性。另外,通过土壤传感器对土壤成分的分析,进行灌溉系统施肥操作,实现水肥一体的灌溉作业,是现代化智能灌溉技术的发展方向之一。
随着农业物联网平台的建设的不断推进,结合气候预报信息和相关传感器收集的气候信息,对可能发生的气候灾害采取预防性措施,例如:针对干旱气候,可以提前布局,储蓄水量,以备干旱来临,有充足用水,实施预防性灌溉,提高农作物抵抗灾害的能力。
综上所述,构建一个多功能,高效率、低能耗的基于智能灌溉技术的节水灌溉平台具有十分重要的意义,也是未来物联网智能化灌溉发展的必然趋势。总之,随着科技的发展,新的技术不断出现,智能灌溉技术融合到农业生产的整个过程,形成完整的闭环系统,不断提升农业生产管理水平,是现代化智能灌溉技术发展总的方向。
5、结论
物联网结合无线传感器技术作为新一代信息化技术的高度集成与综合性应用,已经成为了当今科技发展的战略发展方向之一。我国农业生产规模的不断扩大和农业发展的需要,水资源管理至关重要。物联网与农业的相结合,为农业信息化技术与农业产业的发展,提供了新的机遇和挑战,同时农业生产也为互联网技术提供了一个广阔的应用平台,尤其是智能灌溉技术的应用,可以直接有效地解决当前农业发展中遇到的问题,为农业的现代化进程提供强劲的动力,实现高效的精准化灌溉,全面提高农业生产效率。
建设我国农业高效智能化灌溉体系,必须要大力推广基于物联网结合无线传感器技术的农业灌溉应用,以提高农业生产效率和水资源的利用率,保证粮食生产和消费用水的充足和节约。
6、参考文献
[1]赵庆建,王昌海,丁胜,等.农业智能灌溉系统关键技术研发[J].江苏科技信息,2018(2):59-61.
[2]杨彦鑫,阮解琼,黄兆波,等.基于ZigBee的智能农业灌溉系统研究[J].农业与技术,2017(4):66.
[3]徐一,江昊.智能节水灌溉技术在主要农作物全程机械化中的应用[J].南方农机,2019(4):72.
[4]王健.现代农业智能灌溉技术的研究现状与展望[J].广东蚕业,2019(4):26-27.
桥梁是连接城市和交通的重要设施,在我国的建设与改善一直占据着重要地位。目前,我国的桥梁建设已经取得了很大的进步,尤其是在高速公路、铁路、城市化建设等方面,桥梁建设快速发展。未来趋势方面,桥梁建设将更加注重智能化和绿色化。智能化桥梁将采用先进的结构设计和监控系统,保障桥梁的安全。绿色化桥梁将采用环保的材料和技术,同时强化环境保护等措施,减少压力。同时,随着科技的发展,未来还可能会出现更加先进的桥梁结构材料和设计理念,以适应社会和科技的快速发展,为人们提供更加安全、有利和便捷的桥梁服务。
研究性学习报告
课题:桥梁的研究
学校:
班级:
姓名:
研究时间:
一、中国桥梁五十年回眸
二、桥梁名人
李 春
茅以升
林同炎
邓文中
李国豪
林元培
冯泉钧
三、桥梁知识点滴
1、桥梁的分类
按使用性分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥等。
按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。
桥梁分类多孔跨径总长L(米)单孔跨径L0(米
特大桥L≥500L0≥100
大桥L≥100L0≥40
中桥30 小桥8≤L≤3005< L0<20 涵洞L<8L0<5 按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥。 按承重构件受力情况可分为梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥(斜拉桥、悬索桥)。 按使用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时桥。 按材料类型分为木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥。 2、桥梁结构知识 一.桥梁的组成部分与各部分的作用 根树干架在两岸就形成了一座最简单的单孔独木桥。 其所承受的重力(竖直的)或外力(竖直的或水平的),叫做荷载。 树干作为梁,起承受重力的作用,在桥梁上的学名就叫做承重结构。 二.上部结构 近代桥梁由于所承受的载重和跨度都比较大,结构就比上面说的要复杂一点。 拿上部结构来说,如果承重结构是梁,就叫做主梁,可以用钢(钢板栗、钢箱梁、铜街梁)、钢筋混凝土(跨度不大时)或预应力混凝土做成。 承重结构如果是拱,就叫做主拱(多于一片拱时拱肋);如果是悬索,就叫做主索或大缆。 桥面设在承重结构上方的叫做上承式桥;桥面设在承重结构下方的叫做下承式桥(在两片(或数片)主梁之间用纵向的及横向的杆件,将两片很薄的主梁联成一个协性较大的空间结构,以抵抗横向的及纵向的力(风力、车辆摇摆力、线路在曲线上时的离心力等)。 这些联结杆件形成一个联结系统,叫做联结系。 于是上部结构便扩充为四个部分,即:1.桥面;2.桥道结构;3.承重结构及4.联结系。 三.下部结构 荷载是通过上部结构的承重结构传递至下部结构的墩台顶面的。 为了使上部结构与下部结构的受力明确(在支点处力的作用位置明确),以便进行精确的力学计算,同时为了上部结构与下部结构之间的连接可靠,必须在上、下部结构之间有一个保证力的作用位置明确并且连接牢固的支点构造,这个支点构造就叫做支座。 对于梁式桥来说,由于荷载和温度的作用,梁都会发生变形。 这种变形在支座处有两种:一种是梁弯曲时的转动变形;一种是梁伸缩时的移动变形。 既允许梁作伸缩变形又允许梁作转动变形的支座叫活动支座;只允许梁作转动变形而不能作伸缩变形的支座叫固定支座。 每根梁只能有一个固定支座,其余的均为活动支座 桥墩与桥台一般用砖、石砌筑或混凝土灌筑而成,在旱地上有时可用钢做成。 承受墩台底部压力的土壤或岩石叫做地基。 如果地基具有设计需要的足够的承载力,那么就可将墩台身的底面根据地基承载力的大小和墩台稳定的需要适当扩大,直接支承在距地面深度不大的地基上。 这个扩大了的部分就叫做扩大基础或浅基础。 如果地基浅层的承载力不足以承受墩台身传下的压力,则要将基础下降到一定的深度,直到满足承载力的需要为止。 下降的方法一类叫沉井,一类叫沉桩。 沉井与沉桩统称深基础。 深基础与浅基础在受力方面的不同之处在于:浅基础只靠基础底部面积传递压力;深基础则除了依靠沉井或桩尖的底部面积将压力传递给地基以外,还依靠井壁和极壁与土层间的摩阻力,将一部分荷载传至地基。 所以深基础的承载能力要比浅基础为大。 这样一来,桥梁的下部结构通常就由三个部分组成:1.支座;2. 墩台;3.基础。 桥梁结构:拱桥式 在竖直荷载作用下,作为承重结构的拱肋主要承受压力。 拱桥的支座则不但要承受竖直方向的力,还要承受水平方向的力。 因此拱桥对基础与地基的要求比梁桥要高。 下图分别表示上承式拱桥(桥面在拱肋的上方)、中承式拱桥(桥面一部分在拱肋上方,一部分在拱助下方)与下承式拱桥(桥面在拱肋下方)。 仅供人、言行走的拱桥可以把桥面直接铺在拱肋上。 而通行现代交通工具的拱桥,桥面必须保持一定的平直度,不能直接铺在曲线形的拱肋上,因此要通过立柱或吊杆将桥面间接支承在拱肋上。 下承式拱桥可做成系杆拱,即在拱脚处用一报称为系杆的纵向水平受拉杆件将两拱脚连接起来。 此时作用于支座上的水平推力就由系杆来承受,支座不再承受水平方向的力。 这样做可以减轻地基承受的荷载,特别是在地质状况不良时。 桥梁结构:斜拉桥 斜拉桥日文称"斜张桥",德文称"斜索桥",英文称"拉索桥(Cable Stayed Bridge)"。 将梁用若干根斜拉索拉在塔在上,便形成斜拉桥。 与多孔梁桥对照起来看,一根斜拉索就是代替一个桥墩的(弹性)支点,从而增大了桥梁的跨度。 斜拉桥这种结构型式古已有之。 但是由于斜拉索中所受的力很难计算和很难控制,所以一直没有得到发展和广泛应用。 直到本世纪中,由于电子计算机的出现,解决了索力计算难的问题,以及调整装置的完善,解决了索力的控制问题,使得斜拉桥成为近50年内发展最快,应用日广的一种桥型。 下承式拱桥可做成系杆拱,即在拱脚处用一报称为系杆的纵向水平受拉杆件将两拱脚连接起来。 此时作用于支座上的水平推力就由系杆来承受,支座不再承受水平方向的力。 这样做可以减轻地基承受的荷载,特别是在地质状况不良时。 桥梁结构: 梁桥式 在竖直荷载作用下,梁的截面只承受弯短,支座只承受竖直方向的力。 多孔架桥的梁在桥墩上不连续的称为简支梁;在桥墩上连续的称为连续梁;在桥墩上连续,在桥孔内中断,线路在桥孔内过渡到另一根梁上的称为悬臂梁。 支承在悬臂上的简支架称为挂梁;伸出有悬臂的梁称为锚梁。 架式桥的梁身可以做成实腹的,也可以做成空腹的(称为桁梁)。 3、跨线桥桥型设计 随着我国公路交通事业的发展,近年来互通式立交桥和跨线桥越来越多。 这些立交桥和跨线桥不仅是公路交通的重要组成部分,而且已经成为现代的标志性建筑。 一个好的桥型设计,能使立交桥在发挥其自身通行能力的同时,体现出对周围环境的美化作用,有的甚至被看作现代建筑中的艺术品。 因而在选择桥型时,既要考虑实施的可行性,符合经济适用的原则;同时,又要考虑建筑造型艺术,满足美观要求。 这一点已经被当今越来越多的设计者所重视,并且成为现代工程设计的一个重要特征。 本文结合笔者对“桥南村”跨线桥的设计,提出应该在适用的基础上,对结构进行美化设计,并针对跨线桥桥型设计中一些认识问题进行探讨。 1实例桥简介 “桥南村”桥(以下称为“实例桥”)是南京机场高速公路K17+006处的一座上跨主线的分离式跨线桥,与高速公路呈10°斜交角。 桥面宽度为:7+2×,行车道净宽7m。 设计荷载:汽车—20级,挂车—100。 此桥处在R=2500m的凸曲线中,左右纵坡对称,均为3%。 桥下净空高度按略超过5m设计。 本实例桥上部采用5×20m普通钢筋混凝土等高度连续箱梁结构,下部采用无盖梁独柱式桥墩及肋板式桥台,基础为钻孔灌注桩。 该桥已于1997年6月28日与南京机场高速公路同步建成通车。 2桥型选择 通常,选择桥型应根据适用、美观、经济合理以及设计施工的难易程度等因素进行综合分析,以最终确定工程实施方案。 对于跨线桥而言,经过国内工程技术人员多年的实践,目前所采用的型式已基本集中为预制空心板梁和等高度连续箱梁。 这中间尤其以空心板梁居多。 但是笔者认为,在设计方案时应该以首先考虑等高度连续箱梁方案为佳。 其原因是: ⑴在当今社会,人们对于美的要求越来越高,对周围的建筑物,也同样要求美观。 如今的设计师应该顺应这种要求,在对结构本身强度进行设计的同时,也应该对结构进行美化设计。 作为跨线桥,因为下边要通车,就更为引人注目。 因而要尽量减少横向墩的数量,加强下部空间的透视度,增加墩的纤细感,这对整个跨线高架桥是否美观并具有现代的气势,起着很重要的作用。 而就这一点来说,只有当采用箱形连续梁方案时才能做到,因为箱形截面抗扭刚度很大,对于需要在其梁底下设置独柱单支点的支承形式特别有利。 这时,下部结构可以根据美观要求,做成无盖梁的独柱式结构。 但如果上部结构采用预制拼装式板梁的话,下部就只能做成传统形式的有盖梁式墩台结构,难以达到美观要求。 ⑵等高度连续箱梁桥整体性好,耐久性强,行车舒适。 箱梁顶板和底板都具有较大的面积,能有效地抵抗弯矩,受力合理。 桥墩处也不需要设置伸缩缝,梁长伸展,加上梁高一致,整个桥梁外型简洁优美,线条流畅。 ⑶对现代跨线桥来说,弯、坡、斜桥已越来越多。 如采用预制板桥,那对弯、坡、斜的平面布置处理就比较复杂,设计和施工随之也带来一些问题。 譬如,如何使桥梁各部位、各板块之间准确地组合,斜弯桥的各板端细部处理、端部与端部的联结构造以及墩台长度、墩台轴线交角、墩台横坡和各点高差计算等等都比较繁琐,施工中对于诸特征点的座标及高程控制要求非常严格。 再者,如果是预应力空心板,那么实际施工中每片预应力板梁在钢筋张拉后的上拱值,由于混凝土龄期的不同往往会有较大差别,以至于造成板梁间连接不顺畅,或是桥面铺装层厚度不能统一、甚至摊铺困难等较为严重的后果,施工质量难以保证。 与斜交空心板梁相比,如采用等高度连续箱梁配以独柱墩,则结构轻巧,由于其上部为整体化结构,下部又无盖梁,细部构造比弯斜板桥好处理得多,上述一些不利之处几乎都可以避免,有其独到优点。 并且,等高度连续箱梁桥斜交跨越主线时,采用独柱单点支承则可将斜桥改为直桥,实际增大了主线两侧的有效净空,相应地加大了桥梁的跨径。 因此,这种独柱式结构非常适合于弯、斜桥。 ⑷采用等高度连续梁体系,由于在桥墩支点处负弯矩的存在,使得其跨中正弯矩同简支空心板体系的跨中正弯矩相比显著减小,这就意味着可以节省上部结构的材料数量,减轻梁体自重,也使得下部结构桥墩部分的工程数量相应减少。 这些都可以从实例桥中得到验证。 实例桥曾对预应力空心板梁方案作了较为详细的技术经济比较,同样是5孔20m的上部构造,采用预应力空心板梁的上部所需主要材料用量为:混凝土C50数量,钢绞线,普通钢筋;而最后采用的实施方案—等高度连续箱梁的上部主要材料用量为:混凝土C30数量,普通钢筋。 相比之下,如果考虑钢绞线及其工艺特点,两种方案的综合用钢指标相差不多,但是在混凝土用量上,即使不考虑强度等级差异(板梁混凝土强度等级相对更高一些),普通钢筋混凝土等高度连续箱梁比简支空心板梁竟少用混凝土将近1/3。 这样,上部构造的重量大大减轻了,随之当然也节省了墩台和基础的材料用量,体现出技术经济上的优越性。 还要指出的是,跨线桥目前一般常用的跨径在16~25m之间,上述20m跨径两种桥型间的对比应该说具有较强的代表性。 因此可以讲,同等桥长时,在跨线桥的通常跨径范围内,等高度连续箱梁型式比预应力空心板梁主要材料节省、重量轻,上下部构造均十分轻巧,具有很好的技术经济指标。 3结构造型 结构造型与各部位尺寸比例应相互协调。 例如跨径与梁高及桥下净空比例,墩柱直径与高度及桥梁跨径的比例,主桥箱梁翼缘板悬挑长度与梁高的比例等。 在这些方面,实例桥做得非常成功,墩柱和梁体结构简洁流畅,纤细轻巧,连续和谐。 4横截面设计 常用的箱形梁截面有单箱单室、单箱双室、双箱单室和双箱双室截面等几种,实际采用何种横截面形式,一般应根据桥的宽度和施工方便性来决定。 对实例桥来说,采用单箱单室截面,可以方便施工,同时也节省了材料,其箱顶宽为,箱底宽,两侧翼板各挑出,并采用直腹板。 用支架法现场浇筑施工时,这种单箱单室的截面设计有利于全断面一次浇筑成型,设计成直腹板则对施工更加有利。 实例桥采用较大的翼板挑出长度,主要是为了美观,同时也考虑到要充分利用箱梁受力特性的变化情况,减小箱底宽度以适当提高正弯区截面重心,充分发挥底板受力筋的作用,减轻箱梁自重。 需要指出的是,虽然大挑臂的翼板设计有利于美观效果,但对于类似本桥这样的普通钢筋混凝土连续箱梁桥,如果想用施加横向预应力来增大翼板的挑出长度,则并不可取,那样既不经济,又使施工工艺变得复杂,而且箱室太窄,箱梁在局部荷载作用下,横向弯曲应力往往很大,这样箱梁的横向配筋就要大大增加。 5。 下部构造 下部构造应能满足上部结构对支撑受力的要求,同时在外形上要做到与上部构造相互协调、布置匀称。 实例桥采用无盖梁独柱式桥墩,与连续箱梁的大挑臂结构相配合,能够充分利用桥下空间,简洁明快,外形美观,通透性好,施工方便。 对于墩柱的截面形式,一般来说取作圆形看起来更美观一些,墩柱的直径要根据其同上部结构的协调关系及所需盆式橡胶支座的平面尺寸来定。 对于一般的跨线高架桥,墩柱直径可在~之间,本实例桥实际采用柱直径。 实例桥还将其中间的3号墩作为制动墩,墩顶设固定支座,并加强了3号墩的墩柱及桩基配筋,来抵抗汽车制动力作用。 实例桥的独柱墩基础设置为单排双钻孔桩,桩径,承台按斜桥向布置,这种布置形式能使承台在主线中央分隔带位置顺应主线走向,较合理。 另外,桥台的形式采用肋板式,这种型式的桥台适用性较强。 6。 结构施工 跨线高架式混凝土连续箱梁桥所采用的支架立模、现场浇筑方法,能广泛采用现代施工技术和设备,尤其能适应弯桥和有竖曲线的连续箱梁,施工中上部结构的几何位置易于调整。 此方法在梁体施工时,支架工程是主要的一项工作,目前多采用组合式钢管支架。 其质量稳定可靠,搭设速度快,可以多次周转使用。 除此以外,如能使用混凝土泵车等较先进的设备,则更能体现“省”和“快”。 这种非预应力的等高度连续箱梁结构,施工并不复杂,其整体现浇式梁更为经济,而且非常美观,工期也较短,经济及社会效益明显。 也因为此法是在桥位上现浇施工,可免去大型的运输设备,省去了预制吊装用的架桥机、贝雷桁架或龙门等一些大型安装设备,其优势还在于一次可以进行多孔桥的连续浇筑施工,一气呵成,桥梁整体性好,结构的耐久性强。 7结束语 ⑴在进行跨线桥设计时,应该把对结构的美化设计放在突出位置;在考虑结构自身强度的同时,应注重桥梁造型艺术。 ⑵结构造型与各部位尺寸比例应相互协调,梁体结构要舒展流畅,讲究其线型,下部构造要简洁轻巧,通透性好。 ⑶多跨等高度连续箱梁配以无盖梁独柱式桥墩,具有现代建筑风格和特色。 此桥型整体性好、耐久性强、行车舒适,所用材料省,工期较短,并且非常适合于弯、坡、斜桥形式,富有强大的生命力。 在支架法就地浇筑可以实现的情况下,应将其作为跨线高架桥优先考虑的桥型。 4.桥梁建设的成就与发展趋势 一、斜拉桥 我国在400米以上大跨径斜拉桥建设中,创造了自己独特的风格: 索塔采用混凝土塔、不用钢塔。 最高的混凝土塔为徐浦大桥,塔高210米; 索塔型式多种多样,有A型、倒Y型、H型、独柱; 主梁结构类型多种,有钢箱梁4座、混合式5座、结合梁4座、混凝土梁7座; 斜拉索采用平行钢丝的有15座、钢绞线的有3座。 2001年建成的名列世界第三位的南京长江二桥钢箱梁斜拉桥(主跨628米)和名列世界第五位的福建青州闽江结合梁斜拉桥(主跨605米)均处于世界斜拉桥领先地位。 整体来说,我国斜拉桥设计施工水平已迈入国际先进行列,部分成果达到国际领先水平。 目前,我国正在筹划建设的香港昂船洲大桥、江苏苏通大桥,其主跨均达到1000米以上,斜拉桥建设技术将要有新的突破。 二、悬索桥 悬索桥是特大跨径桥梁的主要型式之一,悬索桥优美的造型和宏伟的规模,人们常将它称为“桥梁皇后”。 当跨径大于800米,悬索桥方案具有很大的竞争力。 我国在90年代以前,虽也修建了60多座悬索桥,但跨径小,桥面窄,荷载标准低。 悬索桥由主缆、塔架、加劲梁和锚碇四部分组成。 大缆以AS法(空中送丝法)或PPWS法(预制束股法)制造,美国、英国、法国、丹麦等国均采用AS法,中国、日本采用PPWS法。 塔架型式一般采用门式框架,材料用钢和混凝土,美国、日本、英国采用钢塔较多,中国、法国、丹麦、瑞典采用混凝土塔。 加劲梁有钢桁架梁和扁平钢箱梁,美国、日本等国用钢桁架梁较多,中国、英国、法国、丹麦用钢箱梁较多。 锚碇有重力式锚碇和隧道锚碇,采用重力式锚碇居多。 三、PC连续刚构桥 PC连续刚构桥比PC连续梁桥和PCT型刚构桥有更大的跨越能力。 近年来,各国修建PC连续刚构桥很多,随着世界经济发展,PC连续刚构桥将得到更快发展。 1998年挪威建成了世界第一stolma桥(主跨301米)和世界第二拉夫特桥(主跨298米),将PC连续刚构桥跨径发展到顶点。 我国于1988年建成的广东洛溪大桥(主跨180米),开创了我国修建大跨径PC连续刚构桥的先例,十多年来,PC梁桥在全国范围内已建成跨径大于120米的有74座。 世界已建成跨度大于240米PC梁桥17座,中国占7座,其中西部地区占5座(表五)。 1997年建成的虎门大桥副航道桥(主跨270米)为当时PC连续刚构世界第一。 近几年相继建成了泸州长江二桥(主跨252米)、重庆黄花园大桥(主跨250米)、黄石长江大桥(主跨245米)、重庆高家花园桥(主跨240米)、贵州六广河大桥(主跨240米),近期还将建成一大批大跨径PC连续刚构桥。 我国大跨径PC连续刚构桥型和PC梁桥型的建桥技术,已居世界领先水平。 四、拱 桥 1.石拱桥 石拱桥是我国历史悠久的源远流长的一种技术。 最近又有新的突破,2001年建成的山西晋城晋焦高速公路丹河大桥,跨径146米,是世界最大跨度的石拱桥。 2.混凝土拱桥 混凝土拱桥分箱形拱、肋拱、桁架拱。 我国采用缆索吊装架设法施工的最大跨度是1979年建成的四川宜宾马鸣溪大桥(主跨150米),采用拱架法施工的最大跨度是1982年建成的四川攀枝花市宝鼎大桥(主跨170米),采用支架法施工的最大跨度是河南许沟大桥(主跨220米),采用转体法施工的最大跨度是1990年建成的重庆涪陵乌江大桥(主跨200米)。 在这个时期,国外混凝土拱桥最大跨度已达390米(前南斯拉夫克尔克桥,1980年建成)。 此时,我国与国外差距最少10年。 1990年宜宾南门金沙江大桥在国内首先采用劲性骨架,建成了主跨240米中承式钢骨混凝土拱桥,接着广西邕宁邕江大桥改进了工艺(钢骨采用钢管混凝土)使这种施工方法又跨上了一个新台阶,于1996年建成了主跨312米中承式钢骨混凝土拱桥、1997年建成的重庆万州长江大桥(主跨420米),为世界最大跨度的混凝土拱桥。 与此同时,贵州江界河大桥建成了世界最大跨度的混凝土桁架拱桥(主跨330米)。 据统计,世界上已建成跨径超过240米混凝土拱桥15座,中国占4座,而跨径大于300米的混凝土拱桥,世界上仅有5座,中国占3座,其中西部地区占2座(表六)。 我国大跨度混凝土拱桥的建设技术,居国际领先水平。 (1)钢管混凝土拱桥 钢管混凝土是一种钢-混凝土复合材料,具有高强、支架、模板三大作用,自架设能力强,较好地解决了大跨径拱桥经济、省料、安装方便,后期承载能力高的问题。 该桥型我国近年来发展很快,自90年代以来,我国建成跨径大于120米钢管混凝土拱桥40多座,建成跨径大于200米的13座,(表七),最大跨径为2000年建成的广州ㄚ髻沙珠江大桥(主跨360米)中承式钢管混凝土拱桥,为世界第一钢管混凝土拱桥。 相继建成的还有武汉江汉三桥(主跨280米)、广西三岸邕江大桥(主跨270米)等多座钢管混凝土拱桥。 表七:中国大跨径钢管混凝土拱桥 目前正在建设的巫山长江大桥(主跨460米),这将又是一座创世界纪录特大跨径钢管混凝土拱桥。 (2)钢拱桥 世界最大跨径钢拱桥是1997年建成的美国新河桥(主跨米)上承式钢桁架拱桥;名列第二是1931年建成的美国贝尔桥(主跨504米)中承式钢桁架拱桥;名列第三是1932年建成的澳大利亚悉尼港桥(主跨503米,公铁两用)中承式钢桁架拱桥。 我国大跨径钢拱桥修建较少,最大跨径的钢拱桥是四川攀枝花3002桥(主跨180米)(表八)。 上海最近动工建设的芦浦大桥(主跨550米)中承式钢箱拱桥,建成后比世界第一的美国新河桥还长米,将夺冠世界第一钢拱桥。 五、21世纪世界桥梁的发展趋向 综观大跨径桥梁的发展趋势,可以看到世界桥梁建设必将迎来更大规模的建设 *** 。 就中国来说,国道主干线同江至三亚就有5个跨海工程,渤海湾跨海工程、长江口跨海工程、杭州湾跨海工程、珠江口伶仃洋跨海工程,以及琼州海峡工程。 其中难度最大的有渤海湾跨海工程,海峡宽57公里,建成后将成为世界上最长的桥梁;琼州海峡跨海工程,海峡宽20公里,水深40米,海床以下130米深未见基岩,常年受到台风、海浪频繁袭击。 此外,还有舟山大陆连岛工程、青岛至黄岛、以及长江、珠江、黄河等众多的桥梁工程。 在世界上,正在建设的著名大桥有土耳其伊兹米特海湾大桥(悬索桥,主跨1668米);希腊里海安蒂雷翁桥(多跨斜拉桥,主跨286+3×560+286米),已获批准修建的意大利与西西里岛之间墨西拿海峡大桥,主跨3300米悬索桥,其使用寿命均按200年标准设计,主塔高376米,桥面宽60米,主缆直径米,估计造价45亿美元;在西班牙与摩洛哥之间,跨直布罗陀海峡桥也提出了一个修建大跨度悬索桥,其中包含2个5000米的连续中跨及2个2000米的边跨,基础深度约300米。 另一个方案是修建三跨3100米+8400米+4700米的巨型斜拉桥,基础深约300米,较高的一个塔高达1250米,较低的一个塔高达850米。 这个方案需要高级复合材料才能修建,而不是当今桥梁用的钢和混凝土。 六、桥梁技术的发展方向 1.大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发展 研究大跨度桥梁在气动、地震和行车动力作用下,结构的安全和稳定性,将截面做成适应气动要求的各种流线型加劲梁,增大特大跨度桥梁的刚度; 采用以斜缆为主的空间网状承重体系; 采用悬索加斜拉的混合体系; 采用轻型而刚度大的复合材料做加劲梁,采用自重轻、强度高的碳纤维材料做主缆。 2.新材料的开发和应用 新材料应具有高强、高弹模、轻质的特点,研究超高强硅烟和聚合物混凝土、高强双相钢丝钢纤维增强混凝土、纤维塑料等一系列材料取代目前桥梁用的钢和混凝土。 3.在设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段,进行有效的快速优化和仿真分析,运用智能化制造系统在工厂生产部件,利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。 4.大型深水基础工程 目前世界桥梁基础尚未超过100米深海基础工程,下一步需进行100~300米深海基础的实践。 5.桥梁建成交付使用后,将通过自动监测和管理系统保证桥梁的安全和正常运行,一旦发生故障或损伤,将自动报告损伤部位和养护对策。 6.重视桥梁美学及环境保护 桥梁是人类最杰出的建筑之一,闻名遐尔的美国旧金山金门大桥、澳大利亚悉尼港桥、英国伦敦桥、日本明石海峡大桥、中国上海杨浦大桥、南京长江二桥、香港青马大桥,这些著名大桥都是一件件宝贵的空间艺术品,成为陆地、江河、海洋和天空的景观,成为城市标志性建筑。 宏伟壮观的澳大利亚悉尼港桥与现代化别具一格的悉尼歌剧院融为一体,成为今日悉尼的象征。 因此,21世纪的桥梁结构必将更加重视建筑艺术造型,重视桥梁美学和景观设计,重视环境保护,达到人文景观同环境景观的完美结合。 在20世纪桥梁工程大发展的基础上,描绘21世纪的宏伟蓝图,桥梁建设技术将有更大、更新的发展。 我用5个币给你下载的,请点采纳。 这是一个好的创意,可以通过孩子的位置来决定他是否在学校或是其他地方。未来这样的智能化设备还会有很多很多。 南京一中智能校徽充电不亮的原因是,智能校徽功能损坏。智能校徽的功能损坏的原因是,进水导致短路,校徽损坏,电池不能继续存储电能,导致不能充进电。 这有电子跟踪系统,进出学校信息会及时反馈到捆绑手机上 这是一款新软件哦,智慧校徽app是一款办公效率类的软件,通过智慧校徽app你可以更好的开展自己的工作,对于工作人员和管理人员来说不错。还有智慧校徽手机端,它具有定位、健康统计、一卡通、考勤通知、请假、校园通知、作业收发等功能,可以随时查看绑定人的定位信息。 5年左右。智能家居发展的时间并不长,智能家居的迅速发展“黄金时段”不过5年左右时间。智能家居系统包含的主要子系统有:家居布线系统、家庭网络系统、智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统(如 TVC平板音响 )、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统等八大系统。 计算机科学与应用 这个上面有智能家居的文章,你可以看看别人的怎么写的找找灵感 随着社会的高速发展和全球化的加速推进,各国的学术研究也在不断壮大和深入。中国的学术研究也不例外,各个领域的论文层出不穷,尤其是在一些科技领域,中国的研究成果已经开始受到国际的关注。在国内,学术研究的领域非常广泛,但是,更多的注意力是集中在一些热门的领域,例如人工智能、大数据、物联网、生物基因等,这些都是当前世界范围内研究的热点。同时,随着中国对世界经济和政治的影响力日益增强,一些战略型的研究也受到了高度的重视,例如能源、环境、军事等领域。 针对这些热门领域,国内的论文研究也取得了很多的成果。例如,近年来,智能驾驶、人脸识别、语音识别等人工智能领域的技术不断提高,分别利用深度学习、强化学习等技术,这些研究都为中国智能化制造、智能家居等领域的发展提供了坚实的基础。物联网领域的研究也逐渐成熟,利用无线传感器和云计算等技术,实现了物品之间的互联互通和智能控制。 在国外,学术研究也在不断向前发展。一些国外的研究成果对中国的学术研究也产生了较大的影响。例如在生物医学领域,国外的一些研究成果为中国的医学事业提供了宝贵的参考和启示,中国的生物医学研究也在不断地发展和进步。同时,在能源、环境保护等领域,国外研究成果也为中国提供了许多借鉴,为中国的科技创新提供了必要的支持。 总的来说,中国的学术研究成果在国内外都越来越受到重视,各个领域的学术研究也在不断发展和进步。但是,仍然存在一些问题,例如研究的深度和广度不够,研究方法和手段不够先进,学术交流和合作不够紧密等。因此,我们需要不断加强学术研究的质量和效率,发挥学者的创造力和创新精神,不断推进学术研究的深入发展,为中国的科技创新和经济发展做出更大的贡献。 行业主要上市企业:目前国内智能网联汽车产业的上市公司主要有四维图新(002405)、海格通信(002465)、凯龙高科(300912)、华域汽车(600741)、科大讯飞(002230)、上汽集团(600104)等。 本文核心数据:智能网联汽车行业产业链、智能网联汽车行业产业链全景图 智能网联汽车行业产业链全景梳理:整车制造为重要一环 智能网联汽车技术发展和应用是我国科技创新支撑加快建设交通强国的重要内容,从智能网联汽车的产业链结构来看,智能网联汽车产业上游行业有:感知系统制造业,包含摄像头制造业、雷达制造业和高精地图与定位系统设计行业等;控制系统制造业,包含有算法设计行业、芯片制造业和操作系统供应业等;通讯系统制造业,包含有电子电器架构制造业和云平台设计行业。 产业链中游行业有执行系统制造业和整车制造行业,执行系统行业中包含了ADAS系统、智能中控和语音交互等的设计和制造行业。 产业链下游主要为开发测试和运营的行业,包含有开发测试业、出行服务业和物流服务业等。 从智能网联汽车产业链全景图来看,智能网联汽车产业链涵盖了互联网产业和汽车产业的诸多企业,并且我国国产企业已经在产业链多个环节完成布局。智能网联汽车产业链中,我国具有代表性的公司有中科创达、德赛西威、路畅科技、科大讯飞、傲硕科技、东软集团等。 智能网联汽车行业产业链区域热力地图:广东省企业分布集中 从我国智能网联汽车产业链企业的区域总体分布来看,产业链相关企业分布以广东省为主,江苏省和湖北省次之。总的来说智能网联汽车产业链企业主要分布在经济发达的地区,并且与汽车企业和汽车电子、人工智能等企业的分布情况有直接联系。 从中国智能网联汽车产业链代表企业的分布来看,代表性企业在广东省、北京市和上海市分布密集,在江苏省、浙江省也有一定数量的分布。广东省、北京市和上海市的代表企业基本涵盖完整产业链环节,但是相比较来说,北京市和上海市则拥有更多的外企的中国总部。 智能网联汽车行业代表企业收入规模 目前,布局了智能网联汽车的上市企业中,主要有互联网企业、传统汽车制造企业和智能网联汽车零部件和系统的供应商。在传统汽车企业中,上汽集团汽车销售业务收入规模领先。 智能网联汽车行业代表企业最新投资动向 2020年以来,智能网联汽车产业代表性企业的投资动向主要包括拓展业务、通过对子公司增资的方式、与其他公司签订合作协议等方式投资智能网联汽车项目。智能网联汽车产业代表性企业最新投资动向如下: 以上数据参考前瞻产业研究院《中国智能网联汽车(ICV)行业发展模式与投资战略规划分析报告》 我觉得智能网联汽车在未来的发展前景是非常好的,同时也能够顺应时代的发展,能够满足很多消费者的需求,然后也会不断的增强安全性,给人们带来更多的方便,能够让人们的出行变得更加安全,放心,智能。 国内车联网行业主要上市企业:四维图新(002405)、东软集团(600718)、启明信息(002232)、高鸿股份(000851)、易华录(300212)、银江股份(300020)、千方科技(002373) 本文核心数据:市场规模、投融资金额及事件、渗透率、用户规模、细分领域占比 行业概况 1、定义 车联网是以车内网、车际网和车云网为基础,按照约定的通信协议和数据交互标准,在车-X(X:车、路、行人及云平台等)之间,进行无线通讯和信息交换的大系统网络,是能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络,是物联网技术在交通系统领域的典型应用。 从结构层次来看,车联网系统是一个“端管云”三层结构体系:第一层是端系统,第二层是管系统,第三层是云系统。 从应用分类来看,车联网可以从联网技术、应用对象和需求对象等角度来划分,无论哪种分类方式都基本涉及到以用户体验为核心的信息服务类应用、以车辆驾驶为核心的汽车智能化应用和以协同为核心的智慧交通类应用。 2、产业链剖析:产业链条较长 车联网产业生态体系构成复杂,这就使得车联网产业形成了较长的产业链,车联网产业链跨越了服务业与制造业两大领域,相互渗透,跨界融合特点突出。 由于车联网产业跨界渗透融合性强,其产业链构成也区别于传统的上、中、下游的产业链构成方式。因此车联网产业链的构成可以结合车联网系统结构进行分析。车联网的系统结构包括“端、管、云”三个系统,车联网产业链也可以这三个角度来进行分析。 “端”层面以制造业产业角色为主,包括整车厂商、汽车电子系统提供商、元器件提供商、车内软件提供商等,如比亚迪、均胜电子和东软集团;“管”层面制造业和服务业产业角色比较均衡,主要包括设备提供商、通信服务商等,如移远通信、鼎通科技和广和通;“云”层面以服务业产业角色为主,包括软件和数据提供商、公共服务和行业服务提供商等,如四维图新、赛格导航和华测导航。 行业发展历程:目前处在5G+车联网深度融合阶段 我国车联网起步于2009年。2009年,上汽通用汽车将OnStar命名为安吉星并正式引入中国,在国内率先开启了车联网应用的前瞻探索。 按车联网技术发展情况划分,我国车联网市场经历了车联网导入阶段(支持远程通话)、手机互联网阶段(与汽车共享手机应用)、汽车IVI阶段(车载娱乐,围绕中控屏展开)、5G+V2X阶段。 目前,我国车联网行业处于与5G技术的深度融合时期。随着汽车从传统交通工具向着智能化、网联化和电动化方向演进,车联网成为5G交通和汽车领域跨界融合最具潜力的应用,已经成为我国战略性新兴产业的重要发展方向,也是当前跨学科、跨领域、跨行业管理部门的技术研究与产业发展热点。未来,随着5G与V2X技术的发展成熟,车联网产业将打开新的成长空间。 行业政策背景:5G车联网为政策引导终极应用领域 目前,我国车联网相关政策落脚于相关技术领域的融合布局与协同发展。当前,我国主要进行车联网与5G技术的应用融合,以期交通运输、汽车和通信等行业更快实现智能化和数字化,因此近两年的大量政策均围绕5G和车联网展开,如2021年6月提出的《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》以及2020年9月提出的《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》,均对5G车联网未来发展目标进行了详细规划。 另外,当前,我国政策落脚于车路、车车协同技术升级,以支持智能交通,提高驾驶安全和提高交通效率。因此车联网先导区、路侧设施和相关网络安全标准体系的建设也成是重要课题,是目前中国车联网相关政策的具体布局指导方向。 “端”层面需求情况:汽车电子发展迅速,助推车联网行业技术升级 汽车电子领域作为车联网重要的组成部分之一,近年来,在汽车工业中发展迅速,已经被认为是汽车技术发展进程中的又一次革命。这主要是因为电子产品系统占据了汽车成本的40%左右。另外,在汽车行业向着智能化、电动化和舒适型的方向发展中,其中70%的汽车创新来源于汽车电子行业。 根据Statista数据,2015-2020年我国汽车电子市场规模逐年上涨,2020年已达到8150亿元,同比增长。汽车电子市场规模的迅速扩大,将刺激汽车电子行业技术进步和创新,势必带动车联网行业的技术升级,推动车联网行业规模扩张,最终实现智能化的大目标。 应用市场发展状况:智能交通及汽车行业未来市场前景可观 智能交通方面。智能交通第一阶段是围绕基础设施建设展开的,包括水陆空各方面硬件设施及软件系统集成,其中很重要的是建立高速公路收费系统。随着公路信息化的逐步完成,交通拥堵的问题主要来自于道路建设跟不上汽车增长,在道路建设有限的条件下,解决拥堵主要靠对车辆进行管理和调配。 因此目前智能交通发展正向着以车为对象的管理模式转变,未来智能交通将建立以车为节点的信息系统,即车联网。 根据中国智能交通协会和赛文交通网公布的数据,,2011-2019年,我国智能交通市场总规模由420亿元增长至1454亿元。随着我国交通智能化应用的不断推进,结合交通各细分行业的智能化情况,经过初步估算,2020年我国智能交通市场规模超过1600亿元。智能交通市场规模呈明显上升趋势,年复合增长率接近20%,因此智能交通行业未来发展前景十分可观。 汽车行业。随着经济的发展,汽车的普及,汽车产销量在我国市场逐年递增,2020年,我国汽车保有量达到亿辆,同比增长。 而汽车作为车联网应用的重要载体,汽车保有量逐年稳步上升,未来市场发展一片向好。另外,在汽车智能化和电动化发展的背景下,对于车联网的需求势必将稳步上升。 行业发展现状 1、渗透率:逐年提升,车联网用户规模不断扩大 随着智能交通的发展,我国车联网行业渗透率逐年提升,用户的规模不断扩大。根据亿欧智库数据,2018年我国车联网行业渗透率为,车联网用户数量达5976万辆。2020年,中国车联网行业渗透率已达,超过全球车联网行业渗透率,车联网用户规模约为13713万辆。 2、市场规模:规模逐年上升,2020年达到1637亿元 根据亿欧智库的数据显示,中国车联网市场规模高速增长。2015年车联网市场规模达到442亿元,经过初步估算,2020年车联网市场规模达到1637亿元,年均复合增长率达到。 这主要是因为车联网作为5G在自动驾驶及智能网联汽车领域的主要应用场景,近年来5G技术的飞速发展为车联网行业的发展注入强大的动力。在5G推动下,车联网潜在市场规模巨大,有待进一步发掘。 3、投融资:政策重燃资本投资热情,规模再创新高 近几年,车联网行业投融资起伏较大。总体呈现先上升后下降再上升的趋势。在车联网概念兴起之时,资本的投资热情较大,2016年投资事件数量达到最高,为130件;2018年投资金额最大,达到亿元。自2018年后,车联网行业的投资热情有所下降,这主要是由于疫情对于交通运输行业的重大影响。 2021年,随着国家以及各省市对于车联网行业政策的密集发布,车联网行业投融资规模再创新高,截止2021年9月,投资数量达到63件,投资总金额达到亿元,均已超过2020年全年的投资规模。 行业竞争格局 1、区域竞争:重点布局长三角地区 目前全国已有40多个城市级车联网试点示范,20多个智慧公路车路协同试点示范区,以及5个国家级车联网先导区和2个省级车联网先导区。包含江苏(无锡)、天津(西青)、湖南(长沙)等国家级车联网先导区,江苏省苏州市和南京市2个省级车联网先导区。因此,目前车联网重点布局长三角地区、天津市、重庆市和湖南省,其中,长三角地区为重中之重。 根据工信部要求,先导区将在重点高速公路、城市道路规模部署蜂窝车联网C-V2X网络,做好与5G和智慧城市发展的统筹衔接,完成重点区域交通设施车联网功能改造和核心系统能力提升,带动全路网规模部署。 国家级先导区方面,江苏(无锡)车联网先导区是国设立的首个车联网先导区,于2019年9月成立。2020年6月,天津(西青)国家级车联网先导区揭牌,是全国第二个国家级车联网先导区。2020年11月,湖南(长沙)国家级车联网先导区正式揭牌,是全国第三个国家级车联网先导区。2021年1月,重庆(两江新区)获得工信部批准创建国家级车联网先导区,这是全国第四个、西部第一个国家级车联网先导区。2020年9月,长三角三省一市的相关部门签署合作协议,共同建设国家级长三角区域车联网先导区。 省级先导区方面,江苏省车联网先导区于2019年10月在苏州市正式揭牌,意味着苏州将以常熟市、相城区、工业园区为主体,创建首个省级车联网先导区。2020年12月,南京市省级车联网先导区落成。 2、企业竞争:竞争十分激烈,华为排名暂时领先 车联网是一个庞大的工程,市场参与者众多,每个领域的优势竞争者各不相同。 车联网行业作为技术密集型行业,技术升级和研发创新能力对于企业尤为重要。因此,行业专利的申请数量在一定程度上代表企业的布局程度和相关技术的领先地位。根据智慧芽的专利数量申请排名,华为、博泰和擎感三家公司专利申请数量位列前三。其中,华为的专利申请数量最多,达到503个。因此,目前华为的车联网相关技术研发位于领先地位。 值得一提的是,专利申请排名前十的企业中,互联网企业华为、腾讯和百度,网联终端的代表性企业上海博泰,及汽车整车制造厂商吉利汽车和小鹏汽车均布局车联网行业。 根据搜狐汽车研究室的数据显示,从企业经营、未来发展和社会责任三大角度对车联网行业进行评分排名,华为、中国移动和百度位列前三。另外,软件及数据提供商东软集团、千方科技、四维图新和高新兴均有上榜。 综合来看,车联网行业中主要竞争者来自于互联网公司、整车制造厂商、软件及数据服务公司和网联终端代表性企业。企业跨界在车联网领域进行密集布局,竞争十分激烈。根据智慧芽和搜狐汽车研究室排名综合进行分析,华为的专利申请量和价值排名均位列第一,在车联网行业布局中暂时领先其他竞争者。 行业发展前景及趋势预测 1、中国车联网行业发展三大趋势 目前汽车产业已形成共识,低碳化、信息化、智能化成为未来发展的重要方向,生产方式向互联协作的智能制造体系演进,服务模式呈现信息化、共享化的趋势,带有鲜明跨界融合特征的智能网联汽车正是汽车产业转型升级过程中最重要的创新载体。 2、渗透率:进入加速增长阶段,用户规模进一步成长 3、市场规模:2026年车联网市场规模有望超过8千亿元 我国车联网行业不断壮大的优势在于汽车市场规模大,互联网技术升级速度快,以及通信产业发达。这为行业发展带来源源不断的需求、技术等多方面的积极影响。因此,在发展优势的作用下,中国车联网市场规模将继续迅猛增长。 未来几年我国仍然是全球汽车消费大国,随着智能交通的发展,我国车联网用户的规模也将逐年提升,行业渗透率将进入进入加速增长阶段。经过初步估算,车联网市场规模有望在2026年达到8千亿元,2021-2026年平均复合增长率将达到。 以上数据来源于前瞻产业研究院《中国车联网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。 智能网联汽车是我国5G时代的重要的产业之一,目前我国企业已经多处布局智能网联汽车产业链环节,中国的智能网联汽车产业规模也呈快速增趋势。从投融资看,股权投融资数量减少,IPO数量增多,产业正在向成熟阶段发展。 智能网联汽车相关上市公司:目前国内智能网联汽车产业的上市公司主要有四维图新(002405)、海格通信(002465)、凯龙高科(300912)、华域汽车(600741)、科大讯飞(002230)、上汽集团(600104)等。 本文核心数据包含:智能网联汽车渗透率、智能网联汽车产业规模 智能网联汽车技术发展和应用是我国科技创新支撑加快建设交通强国的重要内容,从智能网联汽车的产业链结构来看,智能网联汽车产业上游行业有:感知系统制造业,包含摄像头制造业、雷达制造业和高精地图与定位系统设计行业等;控制系统制造业,包含有算法设计行业、芯片制造业和操作系统供应业等;通讯系统制造业,包含有电子电器架构制造业和云平台设计行业。 产业链中游行业有执行系统制造业和整车制造行业,执行系统行业中包含了ADAS系统、智能中控和语音交互等的设计和制造行业。 产业链下游主要为开发测试和运营的行业,包含有开发测试业、出行服务业和物流服务业等。 从智能网联汽车产业链全景图来看,智能网联汽车产业链涵盖了互联网产业和汽车产业的诸多企业,并且我国国产企业已经在产业链多个环节完成布局。智能网联汽车产业链中,我国具有代表性的公司有中科创达、德赛西威、路畅科技、科大讯飞、傲硕科技、东软集团等。 智能网联汽车产业链现状 ——总体情况 随着智能网联技术的进步、产品持续迭代升级以及整车电子电气架构发展颠覆性改变,大批互联网公司涌入国内市场,以跨界合作方式切入智能网联汽车领域,上汽、北汽、长安、广汽等传统车企开始研发、测试和推出智能网联车型。 目前,我国企业已经布局智能网联汽车各个产业链环节中的大部分生产环节,从而引领中国智能网联汽车产业实现由大变强。根据iResearch统计数据,2016-2020年我国智能网联汽车产业规模呈现连续上涨趋势,2020年产业规模增长到了2556亿元,同比增长。 ——上游情况 智能网联汽车的上游行业包含感知系统、控制系统和通讯系统制造业。不过在智能网联汽车制造中,上游环节最重要的是感知系统。当前自动驾驶环境感知的技术路线主要有两种,一种是摄像头主导、配合毫米波雷达等低成本传感器的视觉主导方案;另一种则以激光雷达为主导,配合摄像头、毫米波雷达等传感端元器件。 在车载摄像头市场方面,据统计,2015-2020年中国车载摄像头市场规模呈现逐年增长的态势,预计到2020年有望达到57亿元,年复合增长率CAGR超过32%。 在车载毫米波雷达市场方面,24GHz目前大量应用于汽车的盲点监测、变道辅助,2015-2019年中国毫米波雷达市场规模持续增长,2019年约为57亿元,同比增长,预计2020年中国车载毫米波雷达市场航规模增长到75亿元。 在激光雷达市场现状方面,激光雷达被认为是汽车市场自动驾驶车辆开发和运行的关键部件。该技术是光检测和测距的简称,它使用激光计算物体的距离,这些激光的光脉冲会生成这些物体的3D信息。 2016-2019年,我国车载激光雷达市场市场规模持续扩大,2019年,我国车载激光雷达市场规模由2016年的亿元扩大到亿元,2019年中国车载激光雷达市场超过2016年的2倍。预计2020年中国车载激光雷达市场规模达到亿元。 ——中游情况 从执行系统中最重要的ADAS系统市场现状来看,ADAS系统主要的功能在于感知道路环境以及做出相应决策上,近年来随着我国汽车市场迅速发展,ADAS市场增长迅速。随着新型传感器技术的开发和突破,ADAS系统应用将在中低端汽车市场开始推广。 而规模经济优势助力厂商降低成本,进一步推动ADAS系统市场的增长。2016-2019年中国ADAS系统市场规模快速增长,2019年ADAS市场规模约为542亿元,同比,预计2020年市场规模增长到800亿元。 在智能联网汽车整车方面,根据国家工业信息安全发展研究中心的《AI智能下的汽车产业裂变——中国汽车企业与新一代信息技术融合发展报告(2019)》,2018年智能网联新车型渗透率达到,相较2016年增长近5倍; 2018年中国品牌智能网联新车型渗透率达到,相较2016年增长15倍。《报告》预计到2020年智能网联汽车新车型渗透率将达到。初步估计,2020年我国智能汽车销量约为1306万辆。 ——下游情况 智能网联汽车的下游应用端主要包括有出行、物流、城市交通管理等场景,在出行场景、物流场景等领域我国企业已经有了一定程度的尝试,例如滴滴出行利用自动驾驶车辆在收集路测数据的同时提升研发效率。 智能网联汽车核心系统部件以外资占主导 目前全球ADAS系统集成商主要由海外零部件巨头垄断,如博世、大陆、德尔福、电装、奥托立夫等,全球前五名的系统集成商占据超过65%的市场份额。 从智能网联汽车核心的汽车电子领域竞争格局来看,2019年全球汽车电子市场份额中,绝大部分都属于外资企业,根据赛迪统计数据,2019年全球汽车电子市场中,德国博世、德国大陆和日本电装的市场份额占比位列前三位,分别占比为、和;而前十名企业中中国国内企业数量稀少。 政策加码,市场前景广阔 2015-2021年随着5G的不断普及,国内为了推动智能网联汽车的发展,从中央政府到各级地方政府,相继制定了一系列政策法规和标准体系,打通汽车、通信、交通等各方面关联方,协同发展。 随着智能网联技术的快速发展,智能汽车领域正成为新一轮科技革命和产业革命的战略高地,我国智能汽车行业迎来了发展的黄金期,车联网汽车的数量不断增加,智能网联汽车的产业规模预计也将呈现连续增长趋势。到2026年,预计我国智能网联汽车产业规模将达到5859亿元。 以上数据及分析来源参考前瞻产业研究院发布的《中国智能网联汽车(ICV)行业发展模式与投资战略规划分析报告》。智能校徽研究现状论文
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