混合动力汽车技术现状与发展前景分析 摘要：社会对环境和节能的重视有力地促进了混合动力车辆的发展。本 文分析了国内外混合动力汽车的研究现状，介绍了混合动力汽车的主要结 构形式与工作特点，指出了混合动汽车目前需要解决的主要问题和采用的 关键技术，并对其发展前景进行了预测。 关键词：混合动力汽车内燃机电动机控制 0引言 随着全球汽车工业的迅猛发展，石油资源供应的日趋紧张，世 界各国积极寻求代用燃料或者减少燃油的消耗量，大力开发新型节 能环保汽车。在太阳能、电能等替代能源真正进入实用阶段之前，混 合动力汽车因其低油耗、低排放的优势越来越受到人们的关注。 1国内外HEV技术发展现状 1.1国外HEV的发展概况21世纪后，各国加快了HEV的概 念产品化的进程，相继推出了不同形式的HEV产品。丰田的Prius, 本田的Insight,通用的Precept，福特的Prodigy,戴姆勒克莱斯勒的 ESx3,日产的Tino等都是具有代表性的车型，其中Prius和Insight 己是成熟的产品，截止2008年12月，丰田Prius全球销量已经超过 了100万辆。 1.2我国HEV的研发现状我国也非常重视混合动力电动汽车 的研究与开发，有关工作开始于上个世纪90年代。在“十五”期间， 科技部组织北京理工大学、清华大学、东风汽车公司等国内多家企 业、高校和科研机构进行联合攻关，确定了以燃料电池汽车(FCEV)、 混合动力电动汽车(HEV)纯电动汽车(BEV)车型为“三纵”，多能源动 力总成控制系统、驱动电机及其控制系统、动力蓄电池及其管理系 统三种共性技术为“三横”的“三纵三横”的研发布局；之后，节能与 新能源汽车的研发又被列入“十一五”863计划重大项目。 2混合动力系统的构成及工作特点 混合动力驱动系统联合使用两种动力装置，一种是传统的内燃 发动机，另一种是电动机。整个系统由发动机、电动机、动力分配装 置、发电机、蓄电池和电流逆变器等部分构成。 通常，混合动力系统的动力传递方式有三种:串联式、并联式和 混联式。各自的结构形式和特点如下。 2.1串联式混合动力系统如图1所示，在串联混合动力驱动 （SHEV）系统中，所有发动机机械能都转换为电能以驱动电动机。这 种系统使发动机在效率最高的转速范围内工作，因此能最大限度地 改善燃油经济性和减少排放。 2.2并联式混合动力系统并联式(PHEV)结构有内燃机和电动 机两套驱动系统（见图2）。发动机与电动机并联，两者都可以驱动车 轮，电动机还可以作为发电机给电池充电，不再需要额外的发电机 在车辆行驶时，系统以发动机为主要动力源，在车辆起步或加速时则 使电动机工作，作为辅助驱动力。当发动机效率低的低负荷工况时 则电动机功能转变为发电机功能，向蓄电池充电。其次，在车辆制动 或下坡减速行驶时，则通过制动能量回收系统进行制动能量回收。 2.3混联式混合动力系统混联式混合动力驱动系统（PSHEV） 是串联式与并联式的综合，其结构如图3所示。混联式驱动系统的 控制策略是：在汽车低速行驶时，驱动系统主要以串联方式工作；当 汽车高速稳定行驶时，则以并联工作方式为主。 3混合动力汽车需要解决的问题和关键技术 目前，混合动力汽车所需要解决的问题包括以下几个方面:其 一，进行动力分配装置和能量管理系统的研究。其二，开发具备高比 能量和高比功率经济实用的电池。其三，混合动力系统结构复杂，制 造成本高，维修比较困难，售价相对较高。其四，建立更先进的驱动 系统数学模型(包括静态和动态的)，进行计算机仿真分析。 具体来讲要进行下面几项关键技术的研究: 3.1混合动力单元技术在混合动力汽车上，热力发动机又被称 为混合动力单元。为提高燃料经济性，对混合动力单元必然提出更 多的要求，例如要求混合动力单元能够快速起动和关闭等。目前对 混合动力单元的研究主要集中于:一是燃烧系统的优化；二是尾气处 理技术，主要研究高效的尾气催化系统；三是代用燃料的研究。 3.2控制策略技术HEV产品开发中最关键的环节是根据不同 的混合动力驱动系统制定和优化其控制策略，国外通过系统建模仿 真对此进行了大量的匹配理论研究。控制系统的开发首先是根据采 集到的速度和负荷等数据，计算出对应的要求输出功率:计算出以最 高效率为基点的分配到内燃机与电动机上的功率值，即实现内燃机 与电动机的最优功率分配比；然后，根据功率分配比，求出驱动电动 机的功率值和其它有关数据，给出内燃机的控制参数和电动机的控 制参数。同时，驱动执行器完成这两个层次的工作控制。在执行器设 计中，功率分配装置的设计及其与变速器的一体化设计是关键的部 件设计工作。因为它要根据控制器的指令，正确地进行内燃机功率 向驱动车辆功率和驱动发电机功率的分解。 3.3能量存储技术在电动汽车上，蓄电池的开发和充放电特性 的研究是关键。现在，镍氢电池和锂离子电池己可达到混合动力汽 车的使用要求，但仍有价格高或寿命不长等缺陷。从发展看，能量储 存装置的研究应该包括以下几个方面:一是研究电池内部的连接、检 测、监控。二是电池设计和制造方面的改进，降低制造成本，改善电 池的性能和提高寿命。适用于混合动力汽车的电池需要有较高的比 功率，要达到的目标是，功率与能量比值大于20W/wh；使用寿命达 到10年；至少循环使用12万次。三是电池的热能管理及剩余电量管理。此外，电池的剩余电量直接影响混合动力汽车的经济性和排 放，因此需要有效的测试方法和控制装置。 4发展前景分析 从目前的发展来看，以计算机技术和自动控制技术，各种智能控 制系统包括自适应控制技术、模糊控制技术（Fuzzy）、专家控制系统 （Expert System）、神经网络控制系统（Neural Networks）等在混合 动力汽车上的逐渐应用，将进一步促进混合动力汽车的发展。与传统 型汽车相比，混合动力汽车充分吸取了电力/热力系统中最大的优 势，在节能和排放上胜出一筹；与纯电动汽车相比，HEV的电压和功 率等级与电动车类似，但蓄电池容量大大减小，因而其造价成本低于 电动汽车。 当前HEV所面临的主要技术问题还很多。尽管从长远来看只是 一种过渡车型，但HEV在近20-30年内会很有发展前景，这一点是 毫无疑问的。汽车行业专家预言，不久的将来，新生产的汽车中HEV 将占40%以上。我国的汽车工业应顺应科技发展趋势，抓住HEV这 块市场，在国外产品涌入之前，集中科研力量攻关，迅速开发出自己 的产品。 参考文献： [1]张金柱.混合动力汽车结构、原理与维修[M].北京：化学工业出版社. 2008. [2]过学迅，张杰山，胡朝峰.日美混合动力汽车发展的比较研究[J].上海 汽车2006.3：7-10.
自从我国加入WTO以来，经济全球化与加入世界贸易组织使中国汽车 文化 娱乐产业面对更广泛的、日益激烈的市场竞争。下文是我为大家搜集整理的关于汽车文化论文 范文 的内容，欢迎大家阅读参考!
浅谈汽车文化,走进汽车时代
【摘 要】作为新时代的人们，现代汽车是新时代毋庸置疑的产物。车在中国历史的浮沉中，在所有的历史变迁中，蜕变衍生逐渐发展成适应现代社会生活发展。车的变迁，与人们生活息息相关，且具备时代的个性。
【关键词】车;中国汽车发展;欧洲汽车文化;世界汽车风格;汽车时代
汽车，这是一个家喻户晓的名词，是一种驰骋世界的工具，是一方历史悠久的文化，更是一类风靡全球的潮流。它来源于人们对于“打破空间、时间限制”的需求。它的出现给人类的发展提供了便利，提升了时间的价值。汽车作为现代交通工具不可或缺的一份子，与人们的生活息息相关。所以，对于汽车的认识，已成为我们生活中的常识。
一、中国的车文化的变迁与汽车文化的发展
虽然汽车起源于欧洲，但在中国古代车文化就已经产生并发展壮大，中国古代的车文化对于现代的汽车文化也具有深远的影响。在中国历史变迁中，车的变迁，可谓与人们生活息息相关，都具有时代个性，代表着一种文化背景和品位。车的发展由简到繁、由人畜力到机械、由慢到快的沧桑巨变，在我国就有几千年的历史。
中国古代英雄好汉驰骋沙场英勇杀敌骑的是马;后来应皇上出游或战争的需要，人们发明马、牛、驴拉的两轮车，从兵马桶的出土和许多古迹壁画上也恰恰反映了这点。到了汉代，四川民间出现了“鸡公车”是用硬木制造而成，在独轮两侧安设车架，用于载人或者载物，长大约4村，由一人掌握两个车把推动前进，也可以前拉后推，车子看着小巧，却可以载重几百斤。“鸡公车”因为是独轮着地，不管平原还是山地小道都可以畅行无阻，这是一种胜过人力担挑和畜力驮载的既经济又实用的交通运输工具，更是人类交通史上一项重要发明。到了三国时期，诸葛亮发明了“木牛流马”。在《三国演义》中提到 “司马懿占北原谓桥，诸葛亮造木牛流马。”这一项发明比“鸡公车”进了一大步，可以爬坡上坎。到了宋代，“鸡公车又进行了一次改革，一人掌握变成两旁扶推，前面用驴拉，这就称为“串车”。到了明代，在“串车”的基础上加上拱形的席作顶，用来拉客，被称为“双缱独轮车”。到了清代，在明代的基础上增加了风帆，巧妙地利用了风力。在战争时期，将粮草运往前线，起到巨大的作用。到了20世纪初，城市里出现了双轮的人力黄包车，可以说翻开了城市客运的新篇章，通行便捷，至今仍然是城市客运的一道亮丽的风景，颇受旅游者青睐。
作为新时代的人类，相信没有人会拒绝时代的产物。在中国，汽车产业的兴起更是带动了成千上万个子产业的发展。由此可见，我国汽车产业对我国经济发展具有重大而深远的意义。
1929年5月我国第一辆汽车在沈阳问世，由张学良掌管的辽宁迫击炮厂制造而成，命名为民生牌75型汽车，这一次试验成功开辟了中国自制汽车的先河，为我国现代汽车行业的崛起奠定了基础。自1953年7月第一汽车制造厂动工兴建，1956年7月投产，1957年7月13日我国生产出了第一辆载货用的汽车，被称为解放牌汽车。1958年5月，我国第一汽车制造厂自行研制设计生产了第一辆红旗牌轿车，被誉为“东方神韵”。
中国汽车工业发展我认为大致可以分成三个阶段：第一个阶段，1953中国汽车行业的诞生到1978年改革开放前。中国第一次正式建造汽车的这一阶段初步奠定了汽车工业发展的基础。第二个阶段，1978年到20世纪末。在这一阶段中国汽车工业获得了长足的发展，形成了完整的汽车工业体系。从载重汽车到轿车等各类汽车都有了全面发展。而这一阶段也被称为是我国汽车工业由计划经济体制向市场经济体制转变的转型期。第三个阶段，进入21世纪以后。中国汽车工业在中国加入WTO，全面融入世界的汽车工业体。
二、欧洲汽车文化的发展
汽车作为工业文明之境，深刻的反映了社会的变迁。1600年由荷兰工程师史文发明制造，顺风时速可达30km的世界上最早的“风力大车”。1769年法国陆军技术军官居诺花了6年时间制成，时速为4km世界上最早的一辆蒸汽汽车。1860年卡尔-本茨制造了世界上第一辆汽油汽车。
回顾欧洲的历史，我们不难发现 赛车 的“竞赛”意识是深植在他们的文化中。欧洲作为汽车产生的先驱者，其政治文化多起源于古希腊，在政治方面 “竞争”成为整个欧洲政治体制主流;在民俗方面， 赛马 等竞技体育竞赛转化为风靡全球的赛车运动，并成为了欧洲汽车文化的核心。因此我们发现其汽车工业的发展与赛车是不可分割的。因为赛场是检测一辆车的性能、品质和安全性极好的场所，这是现代意义上的汽车。
三、汽车文化的发展带来的利弊
汽车的出现对于我们的影响是巨大的，这一点是毋庸置疑的，无论世界各国的汽车形态、功能有什么差异。随着科学技术的不断提高，汽车的速度、性能等也不断提升，人们的生活节奏也不断发生改变。在人类社会的发展中，汽车从诞生到融入社会机体，不断地改变着人类的各个方面，凝聚并丰富着人类文化，推进着人类文明进程。汽车文化遍及在社会生活中的各个角落，成为现代文明的重要体现。随着汽车技术的不断发展和人们生活的不断追求，汽车文化的内容和形式会不断延伸，将越来越深入地改变世界，影响人们的社会生活。
当然无论什么东西，什么事情，它总是有利有弊的，汽车也是一样。人类在享受汽车文明的同时，也承受着汽车社会所带来的能源、环境和安全等负面影响。汽车排放的汽车尾气无时无刻不再污染着我们呼吸的空气，汽车的噪音在一定程度上也危害了我们的身体健康，汽车行驶中发生的交通事故也危害着人们的身体和财产。
我认为只有建立健康和谐的汽车文化，人类才能更好地享受汽车文明，才能更快实现人车和平共处，达到“人车合一”的理想境界。我相信随着中国经济的高速发展，科技的不断进步，汽车文化的逐步完善，中国的汽车强国之路将势不可挡，我们也终将走进真正的汽车时代!
参考文献
[1] 叶挺宁.中国汽车产业现状及发展趋势[EB/OL].2008.
[2] 王凤兰.现代汽车与汽车文化(第二版)[M].清华大学出版社，2012.
谈汽车专业人才培养中的汽车文化 教育
【摘 要】随着社会进步以及行业发展需求，对于汽车专业的人才培养也提出了新形式下的发展要求，在注重教育成绩的前提下，对于汽车专业人才的综合素质方面也提出了更高的要求，这同时得到了教育工作者的进一步重视，本文从汽车文化的具体含义着手，简单论述了在汽车文化教育中专业的汽车人才培养重要程度，并对于教育的实际内容讨论。
【关键词】汽车专业人才;汽车文化;教育研究
0 引言
在我国社会经济建设中，汽车行业的快速发展，对于相关人才培养方面也提出了更高的人才标准。就目前国内的汽车行业发展水平而言，在世界范围内也处于领先水平，在与世界同步发展过程中，对于汽车行业的专业人才所掌握的专业知识与实际技能方面，也有了新的教育要求，这就需要在教育改革中，实现汽车专业教育与行业需求准确接轨，提升专业人才整体素质，加强文化教育内容。汽车文化教育对于汽车专业人才培养是非常重要的。
1 汽车文化的主要内容
文化在词典中的含义是：人类社会进步的发展过程中，文化就是基于发展基础所能够创造的物质已经精神方面的财富总体。基于这样的解释基础，汽车文化就是在汽车行业的发展过程中，所有对于汽车行业推进作用的发明，以及能够形成的物质以及精神方面的文化总合。汽车文化能够包含的内容很多，能够包括汽车技术、车的发展史、造型外观、车标文化等等方面内容，甚至可能涉及到在交通运输方面的 规章制度 ，汽车 科普知识 等内容，所能够涉及的领域是非常广阔的。
为了能够对于汽车文化一个明确清晰的概念，可以给汽车文化一个分类，大概可以分为以下三个方面：第一个方面，就是工业设计方面，对于工业实际是具有明显的时间特征的，它能够反映出具有不同社会背景、地域特征、民族的物质生产力标准，以及当时情况下人民的意识水平以及在生产方式上的不同之处，这也能够体现出商品在不同社会背景下所能够形成的价值标准，而在工业上的设计师能够综合社会以及经济技术等方面内容，综合考虑实现设计上的多元化因素，创造性的完成符合人民生活以及物质方面的技术产品。这一方面可以提现出对于汽车专业知识，另一个方面就是商业信息中的品牌文化，这也是在时间累积中，企业独特的竞争信息。
品牌是企业在市场竞争中形成的，它包括产品的定位、产品的价值取向、 企业文化 的积淀等，品牌实际上代表企业的社会形象。汽车品牌文化是汽车营销人才必须要掌握的。第三方面是边缘文化，就是汽车同其他文化种类的结合，比如汽车摄影、汽车会展、汽车运动、汽车报刊、汽车 收藏 、汽车模特、汽车俱乐部等。它还包括与汽车有关的普及知识、交通法规及基本礼仪等。可以说，现代汽车已经不单单是冰冷的机器，其功能已经远远超出了代步工具，实际上已经成为一个平台。汽车是一个技术平台，可以搭载各种最先进的技术，如GPS、无线通讯、智能驾驶等;汽车是一个信息平台，可以配备电脑网络，随时获取各种信息;汽车是一个娱乐平台，可以加装音响、DVD、电视、收音机等;汽车是一个生活平台，可以装冰箱，可以调整成卧室，可以去 野炊 等;汽车还应是一个社交平台，它可以折射驾驶人的基本道德和礼仪水平。
可以说，汽车是世界上兼有零部件以万计，产量以千万计，保有量以万万计的综合性、高科技、大批量生产的工业产品。作为支柱产业，汽车是连接第一、第二、第三产业的纽带，不仅直接带来显著的经济效益，而且其产业体系和产业链渗入到广泛的学科领域，波及大量的相关工业和相关部门，诱发新兴工业和高新技术的出现，形成庞大的产业体系和合纵连横的产业链，成为“改变世界的机器”。汽车就是这样凝聚着一百多年来人类物质文明及精神文明的成果，和谐地将科技和艺术相统一，积淀成现代社会特有的文化底蕴。汽车文化以汽车产品及其产业为载体，渗透到经济社会各层面并构成互为关联的价值链，演绎人类社会一系列的行为、习俗、法规、准则、观念和价值观，形成影响汽车社会和汽车文明发展进程的文化形态。除课堂教学外，其大量的知识应来源于课堂外的各种活动，突破传统学科课程的狭隘框架，扩展到活动课程、社会课程和潜在课程等广泛领域。如采取让学生参加各种汽车文化活动，到汽车企业实地学习等方式。同时，还应注重现代化教学手段的广泛采用，运用以多媒体和计算机技术等为代表的现代化教育手段来提高教育、教学的效果。
2 汽车文化教育在汽车专业人才素质形成的促进作用
高等学校担负着培养高素质、高技术人才的任务。据统计，各类高等学校与汽车相关的专业有近四十个。它们涉及汽车的各个方面，关联性、实践性较强。这些专业在课程设置上，往往比较重视汽车文化的第一部分“工业设计”，即技术课程的开设。可见汽车文化主要体现于汽车产业侧向影响及其扩散效应。汽车进入社会、家庭，加快和提高了社会经济活动的节奏和效率，伴随而来的汽车文化也渗入到人们社会生活的各个方面。因此，高等学校汽车专业培养出来的人才不应仅仅是具备汽车专业技术方面的知识，还包括对汽车和汽车文化的理解及现代交通的意识，具有对现代“汽车”的感悟和意识，这对提升他们的专业知识有着重要的作用。加强汽车文化方面的教育，无论是在提高学生对汽车专业知识的理解方面，还是对培养该专业学生的专业创新意识和能力、提高学生适应社会的要求方面都很有必要。
3 汽车文化教育的内容特征及实现 方法
我国在汽车方面的教育中，注重对于汽车专业技术方面的教育，重视实际工作能力的形成，但是最容易忽视的是对于汽车文化方面的教育内容。
我国的汽车文化教育内容中，其课程能够涉及的是与汽车相关的市场信息、交通信息、消费汽车观鸟、道德、审美与价值方面的信息内容，这些都是一些宏观方面的信息，还不能够在教材以及教学课程方面有规范，也没有形成一个整体的汽车文化相关课程体系，这是在汽车工业发展中，社会变化以及行业发展中，严重的脱离宏观联系情况。
就目前的教育形式而言，要改变学生对于汽车文化知识的掌握情况，就需要从学校方面重视对于汽车文化的教育程度，在实际教学工作中，切实制定相关课程安排，注重对于学生的专业引导，对于可能的大纲以及课程目标确立方面要严格的进行课程选择与确立，拓宽专业视角，真正实现汽车文化教育与文化其他课程共同发展，注重对于汽车文化教育。
4 结束语
在汽车专业教育的过程中，要对于汽车文化课程与汽车相关专业课程紧密结合，实现多种多样的教学模式，学校要进行积极的专业知识引导过程，注重应用现代化的教学模式要求，应用多种教育方式，实现教学成果。随着我国汽车行业的快速发展，对于相关人才培养方面也提出了更高的人才标准。就目前国内的汽车行业发展水平而言，在世界范围内也处于领先水平，在与世界同步发展过程中，对于汽车行业的专业人才所掌握的专业知识与实际技能方面，也有了汽车文化教育要求，这就需要应用教育改革中，实现汽车专业教育与行业需求准确接轨，提升专业人才整体素质，加强文化教育内容。要注重汽车文化教育对于汽车专业人才培养。
【参考文献】
[1]朱余清，梁松练.高等学校加强汽车文化教育的必要性[J].农机化研究，2004(4).
[2]朱盛镭.汽车文化的力量[J].上海汽车，2006(10).
[3]江仲.我们需要怎校的汽车文化[J].汽车文化，2006(2).
基于可拓理论的汽车检测设备选型评价研究 摘要】针对汽车综合性能检测设备选型问题，提出一种针对基于可拓理论的检测设备选型方案的评价方法，即 以规范性、经济性、技术性、服务性、节能环保性、人机关系等要素为检测设备选型的评价准则体系，利用专家经验建 立期望选型方案的物元模型和备选方案的物元模型，从而通过可拓关联度直接评价选型方案的优劣。试验表明，基 于可拓理论的综合性能检测设备选型方法可有效评价选型方案的优劣。 主题词：汽车检测设备选型可拓理论 1前言 汽车综合性能检测设备种类繁多，不同厂家制 造的同一种检测设备在结构、质量、测量精度、价 格、寿命、可靠性及售后服务等方面存在较大差异， 甚至在测量原理、测量方法、测量条件、操作难易程 度、智能化程度等方面也存在较大差异，致使检测 设备的选型较困难。目前，设备选型有模糊综合评 价法和灰色关联法，但在实际应用中均存在不足。 模糊评价法是定量分析方法，具有很大的主观性， 模糊信息精确化过程中会导致数据丢失信息［1，2］；灰 色评价法是解决信息缺乏评价问题的有效手段，但 在原始数据无量纲化处理时，不同的无量纲化处理 方法将直接影响参考序列与比较序列的最小值和 最大值［3，4］。另外，检测设备选型往往存在相互矛盾 和不相容情况，在一定条件下不能直接解决。针对 汽车检测设备选型多目标决策的特点，提出基于可 拓理论的检测设备选型方案评价方法，从检测需求 出发，以适用、规范、经济、技术、服务、节能环保、人 机关系为评价准则体系，以专家经验建立备选选型 方案的物元模型和期望选型方案的物元模型，引入 关联函数，通过可拓关联度直接评价选型方案的优 劣［5～7］。 2设备选型准则 汽车综合性能检测设备选型评价准则体系由7 项要素组成，分别是适用性、规范性、经济性、技术 性、服务性、节能环保及人机关系。 2．1适用性 适用性是评价检测设备与检测需求符合程度 的指标。检测车辆的数量、车型结构与技术构成、行 车条件与环境等是检测需求的组成要素，应根据检 测需求确定检测设备［8～10］。同时充分考虑各环节、各 阶段设备的合理配套，保证各设备检测容量的相互 平衡，这样才能保证整个检测流程中各环节间的合 理衔接，保证检测高效进行。 2．2规范性 规范性是评价检测设备是否符合行业标准的 指标，即设备是否为正规产品，是否有型式认定号 及计量器具生产许可证号，提供的检测方法与国家 及行业的现有规范与标准是否一致，检测参数、检 测精度是否达到有关规范与标准的要求。 2．3经济性 经济性是指设备购置费用和使用过程的总费 用，其中使用过程的总费用包括设备使用前、使用 中及报废后的费用。 投入使用前支出的费用：为了设备的运行而进 行的早期投入，如相关人员的聘请和培训，设备的 报装、标定、认证等。 运行保养费用：设备正常运转期间，除工时费、 能耗外发生的与该台设备有关的费用，如设备保养 和小修费用等。 报废剩余价值：设备报废后的残余价值。 2．4技术性 技术性是指设备以高新技术和专利技术为基 础的检测效率、可靠性、制造工艺、维修性等。 检测效率：检测效率直接影响汽车综合性能检 测线单位时间内完成的检车数量。尽管不同的检测 项目需要的检测时间主要与项目的类别有关，但同 一项目用不同型号的检测设备所花费的时间有较 大差异。 可靠性：一是指设备能够持续稳定工作，故障 率低；二是指设备的性能好、精度高，保证检测数据 准确。 制造工艺：制造工艺是保证设备使用可靠性的 重要前提，它反映和衡量了生产厂家的技术和管理 水平。 维修性：为了提高设备的利用率，要求设备的 故障能够在现场处理，这就要求设备拆装方便，零 配件供应可靠且互换性好，同时应有为特殊部位设 计的专修工具等。 2．5服务性 服务性是评价设备的供货、运输和相应售后服 务的指标。 供货或到货周期：原则上周期越短越好。 运输方式及要求：针对不同的运输方式及有无 特殊要求等，所承担的费用及运输过程中的风险也 不同。 售后服务：售后服务包括专业技术及操作培 训、零配件的供应、技术检测及设备维修保养等。 2．6节能环保 节能环保是指设备运行过程中能源消耗和环 保性指标。 能源消耗：指其一次能源或二次能源消耗。通 常是以设备单位使用时间的能源消耗量来表示，选 购的设备必须要符合国家《节约能源法》规定的各 项标准要求。 环保性：指设备运行过程中产生的噪声、振动 频率和有害物排放等控制在国家标准规定范围内。 2．7人机关系 人机关系是指设备运行中的操作安全性、操作 舒适性和配套人数等评价指标。 操作安全性：指设备安全防护装置完善程度。 操作舒适性：良好的操作条件主要指要有舒适 的乘坐空间、较好的视野和通风条件。 配套人数：反映设备的操作性和自动化程度。 3汽车检测设备选型决策模型 汽车检测设备选型是多目标、多判断的系统评 价。根据设备选型准则确定决策模型的三层递阶结 构如图1所示。第1层是目标层，选出最佳设备；第 2层是评价指标层，由设备选型准则的7个原则组 成；第3层是同种类检测设备的不同型号的n台预 选设备组成的方案层。 值，这三者称为物元的三要素。 物元把事物、特征和量值放在一个统一体中考 虑，即在处理问题时既要考虑量，又要考虑质。同 时，物元中的事物有内部结构，物元三要素的变化 和事物内部结构的变化使物元产生变化，从而使物 元成为描述事物可变性的基本工具。 一个事物可以有多个特征，设R＝（N，c，v）是一 个多维物元，C＝［c1，c2，…，cn］是特征向量，V＝［v1，v2， …，vn］是特征向量C的量值，则多维物元定义为： 5实例 某企业选用制动试验台，备选方案根据不同的 型号来编号，分别记作F1、F2、F3、F4、F5。根据设备选 型评价指标确定适用性、规范性、经济性、技术性、 服务性、节能环保、人机关系为特征集，特征量值如 表1所列。 大小顺序确定选型方案优劣的排序。 假设特征值权重ωj＝＜60，100＞＝1／7（j＝1，2，…， 7），由式（8）得关联度评价结果为λ1＝0．315 1，λ2＝ 2．531 6，λ3＝－0．376 1，λ4＝－0．157 8。这时方案的最 优顺序为：方案2、方案1、方案4、方案3，即方案2 为最佳方案。 在相同的权重前提下，根据表1中的特征量值 分别应用模糊综合评价法和灰色关联法对方案进 行最优排序。模糊综合评价法的最优顺序为方案2、 方案3、方案1、方案4，灰色关联法的最优顺序为方 案2、方案1、方案4、方案3，即所得最佳决策结果 与可拓评价一致，但方案的优劣顺序不完全相同。 6结束语 根据企业设备选型原则，结合汽车综合性能检 测项目要求和生产厂家情况，建立了检测设备选型 评价准则体系模型。利用可拓理论能够解决不相容 矛盾的特点，提出了基于可拓理论的设备选型评价 方法。实例证明,借助可拓理论来评价汽车检测设备 选型方案的优劣是有效的，为方案决策提供了符合 实际的方法和依据。 参考文献 1梁保松,曹殿立．模糊数学及其应用．北京：科学出版社, 2007． 2任军,李建．模糊综合评判在公路客运线路规划评价中的 应用．长安大学学报（自然科学版）,2006,26（4）：83～86． 3屈福政,费烨．复杂机械方案多属性灰色模糊优选模型及 应用．大连理工大学学报,2005,45（2）：201～205． 4宋涛．灰色理论在方案优化选择中的应用．山东建筑工程 学院学报,2006,21（3）：262～266． 5蔡文．可拓集合和不相容问题．科学探索报,1983（1）：83～97． 6谢云臣,赵英才．发动机连杆工艺设备选型的可拓评价研 究．汽车技术,2007（4）：37～40． 7陈广宇．可拓评价方法在技术创新项目评价中的应用研究． 工业技术经济,2004,23（5）：65～71． 8徐双应．汽车综合性能检测设备选型准则与模型．长安大 学学报（自然科学版）,2004（5）：81～83． 9 GB／T 17993—1999,汽车综合性能检测站通用技术条件． 10 GB 18565—2001,营运车辆综合性能要求和检验方法． 11蔡文．可拓学概述．系统工程理论与实践,1998．18（1）：76～ 84． 12谢永臣．设备可拓更新理论及方法研究：［博士论文］．长 春：吉林大学,2006．
智能公共交通系统在中国城市的
应用及发展趋势
摘要: 智能交通系统是目前国内外公认的解决城市交通拥堵问题的重要途径之一,也
是费效比最显著的途径.作为国内城市交通系统最重要组成部分之一的公共交通系
统,近年来开始出现了大量智能公共交通系统方面的应用尝试.对我国目前城市投入
应用的智能公共交通系统(APTS)的应用状况进行了分析,并根据我国当前国情,分析
了我国智能公交系统未来可能的应用方向,提出了对智能公共交通系统改进的技术趋
势分析.
关键词: 智能公共交通系统;GPS;IC卡;应用
0 引 言
我国是发展中国家,虽然近20年来始终保持
了经济的高速增长,但是与西方发达国家相比,在
城市基础设施尤其是公共交通基础设施方面,依然
存在着很大的差距.同时近年来随着我国城镇化
水平的快速提高,城镇人口数量在急剧增加.此外,我国的城镇化时期恰好又伴随着机动化,这必
然造成有限的城市道路空间与巨大的机动车增长
之间的冲突,给本来就非常拥堵的城市交通增加了
更大的压力.
从世界范围来看城市交通的发展,几十年来世
界各工业化国家城市机动交通的发展历程,大都走
过了先发展小汽车,后控制小汽车,最终选择发展
大公交的曲折道路.我国土地资源稀缺,城市人口
密集,群众收入水平总体不高,优先发展城市公共
交通更是我们的现实选择.近年来,我国各个主要
城市在常规公交设施方面投资较大,城市公交运力
得以快速增加,万人公交车辆拥有量由2001年的
6.1辆增长到2004年的8.4辆.但是城市公共交
通客运量并没有相应大幅度提高,部分城市呈现下
降趋势.在出行方式结构方面,我国主要大城市公
共交通基本呈现下降趋势,公交客运量和运力的比
值均在下降,运力的增加不一定带来运量的增加.
如图1所示,我国主要大城市历年公交运量Π公交
运力比值都出现了大幅度下降[1].
当前,城市居民对公共交通系统最大的不满主
要就是公交服务水平低,例如公交出行速度慢、舒
适性差、换乘困难等方面.在传统公交系统建设模
式下,改善上述问题需要巨额建设经费的支持,其
建设成效还要受到城市交通整体环境的影响.与
之相对应,智能公共交通系统则是实现“公交优先”
的最有效的途径之一.
所谓智能公共交通系统,就是在公交网络分
配、公交调度等关键理论研究的前提下,利用系统
工程的理论和方法,将现代通信、信息、电子、控制、
计算机、网络、GPS、GIS等新技术集成应用于公共
交通系统,通过构建现代化的信息管理系统和控制
调度模式,实现公共交通调度、运营、管理的信息
化、现代化和智能化,为出行者提供更加安全、舒
适、便捷的公共交通服务,从而吸引公交出行,缓解
城市交通拥挤,有效解决城市交通问题,创造更大
的社会和经济效益[2].
1 国内智能公共交通管理系统的应用现状
智能公共交通系统作为智能交通系统重要的
子系统之一,在我国“十五”科技攻关的智能交通系
图1 我国主要城市历年常规公交运量Π公交运力
比值变化图
Fig.1 The ratio of Urban passenger carrying amount and
transit capacity in cites of China
统(ITS)城市示范中,北京市、上海市、青岛市、杭州
市、重庆市等多个城市的ITS建设示范中都包括了
智能公共交通系统的内容.将其作为缓解城市交
通拥堵、提高城市公共交通服务水平的重要途径.
当前我国城市智能公共交通系统方面的应用,主要
集中在如下几个领域中[3].
1.1 公交车辆智能调度系统
国内城市对智能公共交通系统的探索实践是
从公交车辆的定位监控开始的.到目前,多数进行
ITS建设的城市其公交监控系统都已经从早期纯
粹的公交车辆定位调度系统扩展升级为以公交车
辆定位为基础,结合公交地理信息平台(GIS-T)、
通信系统实施监控调度的智能调度系统.
在公交车辆定位及监控调度系统的建设中,北
京市作为我国的首都走在了建设实践的前面.北
京公交ITS示范工程于1999年投入运行,首次投
入运行的装有先进的车载卫星定位系统和无线通
讯装置的车辆约为300多辆.
除北京以外,国内上海、杭州、南京、深圳、成
都、中山、包头等众多城市也都先后建成了公交车
辆定位及监控调度系统.基本都实现了利用GPS
系统定位功能,与电子地图相结合,实现了公交车
辆的实时跟踪,并进一步确保了信息发布、车辆调
度、车辆紧急救援报警等功能的实现.
1.2 公交IC卡系统
公交IC卡系统,是近年来中国智能公共交通
系统方面一个成效显著、应用范围迅速扩展的系
统.目前,公交IC卡售票系统已经在国内大量城
市得到了应用,北京、上海、南京、杭州、重庆、青岛、
广州、宁波、常州等城市的公交企业都结合本城市
的公共交通特性,有针对性的建设了公交IC卡售
票系统.
近年来,中国城市公交IC卡系统的应用趋势
是走向通用化,实现公交、地铁、轨道、轮渡、出租车
都能够通用的公交IC“一卡通”.在利用公交IC卡
系统促进居民采用公交出行,实现“公交优先”方
面,北京市近期在城市公交IC卡应用方面取得了
较为理想的成绩.在北京市公交系统实行公交IC
卡4折优惠后,北京市公交IC卡用户实现了飞速
增长.自2007年年初,北京市的公交运送量比以
前增加10%,目前每天公交客流增加量约达112万
人次.
1.3 公共交通信息服务系统
近几年,随着智能公共交通系统和互联网的建
设,我国城市的公交信息服务已经得到了快速发
展.目前公交信息服务系统应用状况,基本呈现如
下特点:
(1)公交服务网站成为城市最重要的公交信
息服务模式.
在国内的大型城市及经济发达区域的中型城
市中,城市公交企业基本都建立了自己的公交服务
网站.其中,以北京市、杭州市、南京市等为代表的
城市公交服务网站采用了以GIS平台为基础的
WEB服务模式,能够进行换乘查询等服务.
(2)电子站牌应用规模开始扩大.
国内一批积极进行智能公交系统建设的城市,
在实现了公交车辆的实时监控后,开始将公交车辆
信息通过电子站牌提供给公交乘客.电子站牌除
了常规站牌的内容外,还可以显示下一班公交车辆
的预计到站时间、以及线路上公交车辆当前所在位
置等动态公交信息.
(3)公交车载信息服务系统投入实用化应用.
国内包括北京市、上海市、深圳市、青岛市等多
个城市的公交企业在车辆上安装了车载信息系统,
通过液晶显示器和音响系统可以进行播放多种信
息,播放的信息内容通常包括新闻、广告、娱乐节目
等.由于可以通过广告资源的置换获得系统设备
的建设投资,目前各城市车载信息服务系统已经走
上良性循环,进入实用化应用阶段.
1.4 城市交通综合信息平台
对于城市的ITS而言,涉及到公安交通管理、
交通、规划、公交、货运、市政管理等多个部门的职
能范围,每一个部门既是ITS的数据源,又是其它
部门数据以及在多部门数据之上进行综合性加工
处理所得到信息的需求者.只有各相关部门协调
配合、协同行动起来,在一定的机制和技术手段下
充分实现部门间的信息共享,城市ITS才可能顺利
建设和发展,ITS才能真正在提高城市交通管理与
服务水平,提高城市交通系统运行效率,缓解交通
拥堵,站在城市大交通的高度提供科学的决策支持
等方面发挥应有的作用.
基于上述考虑,提出了建设城市智能交通共用
信息平台的思想,并且随着我国ITS建设的深入进
行,这种思想已经逐步获得了我国ITS业界的广泛
认同.国家“十五”科技攻关期间,十个ITS示范城
市已经不约而同地明确提出要建设城市交通共用
信息平台.其中广州市、天津市、北京市、济南市等
城市的共用信息平台建设列为“十五”智能交通系
统应用试点示范工程.
2 中国城市智能公共交通系统发展的趋势
展望
随着城市交通管理、公共交通信息水平的快速
提高,我国的城市智能交通系统获得了难得的飞跃
发展良机.未来我国城市智能公交系统发展趋势,
将以信息化、实时化为核心,以“人性化”为宗旨,智
能公交系统的完善将从如下几个方面展开.
2.1 建设完善的智能公交调度系统
(1)建立基于城市公交系统通行能力约束的
智能公交调度模型.
城市公共交通通行能力是指在城市规定的交
通条件、道路条件及人为度量标准时间内能通过的
最大公交车辆数量或者乘客人数.公交通行能力
是在一定条件下,公交设施所能够通过公交车辆和
乘客的极限数值,它是动态的服务能力而不是静态
的数量[4,7,8].
当城市路网中运营的公交车辆超过公交设施
的通行能力时,由于公交车辆彼此的互相干扰、以
及公交车辆与社会车辆的行驶冲突,公交车辆行驶
的速度反而会降低.这样即使公交企业增加了公
交车辆的营运班次,但是公交服务水平反而将下
降,同时公交企业的经济效益也受到影响.因此,
必须建立基于城市公交系统通行能力约束的智能
公交调度模型.
公交通行能力各相关要素的关系如图2所示.
(2)结合道路交通状况,建立公交服务水平的
动态评价模型.
城市公共交通系统是在城市整体道路网络中
运营的系统,因此其运营必然受到城市路网状况的
影响.我国城市智能公交调度系统在进一步的建
设完善中,必须充分考虑城市交通系统对公交系统
的影响.利用智能公交调度系统的公交车辆定位、
行程时间预测、道路公交饱和度等数据,结合道路
交通状况,将可以建立针对公交服务水平的动态评
价模型.使得公交企业可以实时评估公交系统的
运营状态,根据企业的运营服务目标调整公交车辆
调度计划.此外,还能够通过对公交运营数据统计
和分析,实现城市规划层面、设计层面对公交系统
的调整和优化[10,11].
(3)根据公交客流量的需求状况,建立自动化
的公交调度模式.
车载客流量检测器技术的完善和公交IC卡数
据实时采集技术的实现,使得未来的城市智能公交
调度系统可以利用客流量检测器及数据融合技术,
实时监控城市居民公交的出行状况,并对城市居民
未来的公交出行需求进行动态预测.以此为基础,
建立自动化的公交调度机制,将实现智能公交调度
系统对公交车辆调度计划的自主调整和优化.
(4)将智能公交系统的建设、运营与城市规划
紧密结合起来实施.
目前国内城市投入使用的智能公交调度系统
往往都是在现有传统公交设施基础上改建实施的
系统,系统的使用、维护都存在着不尽如人意的不
足.只有从城市规划的环节就开始考虑智能公交
系统的建设,以及智能公交系统未来的运营,才能为智能公交系统的建设奠定良好的基础,才能真正
把智能公交系统的建设放于优先的位置,才能避免
智能公交各分系统之间重复建设或者相互干扰的
问题,才能使得智能公交系统能够真正有效的发挥
作用.
(5)将MIS系统与智能公交调度系统进行整合.
目前,国内公交企业由于其历史原因,开发的
公交信息系统分步建设、独立运行的现象尤为突
出.为了有效的整合公交企业的信息资源,使得其
充分发挥作用,迫切需要建立一个综合性管理信息
系统(MIS).并且将MIS系统与公交企业的智能公
交调度系统整合起来.
管理信息系统MIS(management information sys2
tem)是企业的信息系统,它具备数据处理、计划、控
制、预测和辅助决策功能,是一个覆盖了整个公交
企业各相关部门的信息智能化管理系统.通过建
设公交企业MIS系统,建立高质量、高效率的企业
信息管理网络,为领导决策和内部管理、办公提供
服务,实现企业办公自动化、管理现代化、信息资源
化、传输网络化和决策科学化.
MIS系统将使得公交企业能够充分发掘、利用
自身的信息资源,同时可以将通过城市交通共用信
息平台获得的其他部门的信息,经过处理、分析后
获得更有价值的辅助决策信息.
2.2 公交IC卡系统的拓展
公交IC卡系统在公交票务服务方面目前已经
相对较为完善,未来其应用趋势将集中到如下的两
个方面:
(1)实现公交IC卡在经济带、都市圈的一体
化运营.
目前,我国经济建设的一个重要趋势就是经济
的区域化发展,各城市都高度重视与周边城市的区
域经济、交通联系,形成了长三角、珠三角、京津冀经
济圈、长江中游经济圈、环渤海湾经济圈等都市经济
圈.在经济圈、都市圈范围内实现公交IC卡的通用,
已经成为各地公共交通系统未来建设的目标.
(2)实现公交IC卡数据的有效应用.
公交IC卡的应用,将能够为公交客流调查提
供了一种新的手段.公交IC卡在方便地完成乘车
收费的同时,还可记录下乘客使用IC卡的时间、车
次、站点等信息.这些信息真实、准确地反映城市
居民的公交出行状况,是公交最重要的原始资料.
通过对IC卡数据的统计分析,能够得到公交出行
的统计和预测数据.
2.3 建设人性化、智能化的公共交通信息服务系统
未来的城市公共交通信息服务系统将向着“人
性化、智能化”的方向进行建设.新时代的公交信
息服务系统其核心将围绕着公交实时数据的处理
及多源数据的数据融合展开,主要将呈现如下的发
展趋势:
(1)将公交信息服务模式从以静态信息为主
的状态,转变为以实时信息为数据基础的动态信息
服务.
利用城市智能交通系统的多源动态信息,未来
的公交信息服务将实现以实时信息为数据基础的
动态信息服务.动态公交信息服务其本质是将实
时的公交信息经过处理,预测出公交系统未来的运
营趋势,将动态的公交运营信息提供给乘客.
(2)实现多种公交运输方式信息资源的融合,
使得城市居民可以通过公交信息服务制订有效的
出行计划.
目前城市的公交、地铁、机场、轮渡、铁路等相
关部门的信息服务处于各自独立运行的状态.通
过建设城市交通共用信息平台,将有望实现多种公
交运输方式信息资源的融合.以此为契机,智能公
交信息服务将能够为出行者制订完整的出行计划,
实现市域范围、甚至区域范围内乘客的高效、有计
划地出行.
(3)从被动式公交信息服务为主,转变为以主
动式公交信息服务为主.
除了传统的公交信息服务模式,例如公交信息
网站、公交电子站牌、公交热线服务电话、电台广播
等以外,未来智能公交信息服务系统将向乘客自主
式信息服务模式发展.通过乘客与公交信息服务
系统的人机对话,乘客能够及时、准确地获取个人
最需要获取的信息.服务模式将包括手机WAPΠ
GPRSΠCDMA网络公交信息服务、手机公交短信信
息服务、PDA信息终端公交信息服务等模式.
2.4 实现大范围、大规模运营的公交车辆区域调度
公交区域调度,国外又称网络调度或线间调
度,是指在一定地域的范围内、原来各自独立运营
线路上的车辆、人员,通过一定的技术手段和管理
组织协调起来共同运营,以达到资源的最有效配置
和充分利用的一种组织模式.区域调度模式是基
于运量平衡思想提出的,由于公交客流存在着方
向、时间上的不均衡性,因此,可通过不同线路间运
力的动态组合,实现车辆运量的均衡,从而最大限
度地节省运营车辆总数和司乘人员总数,提高公交
车辆的利用率和司乘人员的劳动效率[6].区域调
度是面向任务,而非面向线路的调度模式[9].
公交区域调度是国外大城市普遍采用的、高效
率的调度模式.随着我国智能公共交通管理系统
的建设和城市道路交通条件的进一步改善,国内城
市公交企业传统的线路调度模式必将为区域调度
模式所取代.图3即是多车场公交区域调度的模
式图.通常情况下,多车场调度优化模型采用系统
总“空驶”距离最短,即“空跑”成本最小的模型.在
智能公交调度系统中,还将增加可区域调度的公交
车辆行驶状况及车辆空驶时间等约束条件.
区域调度优化模型为
3 结束语
本文以我国当前城市交通“公交优先”的建设
目标为契机,首先对我国当前城市智能公交系统
———包括智能公交车辆调度系统、IC卡售票系统、
公共交通信息服务系统和城市共用信息平台系统
的技术发展状况及应用规模情况进行了简要的分
析.并针对当前国内智能公交系统存在的不足,提
出了未来在城市智能公交系统(APTS)快速建设的
发展环境下,智能公交系统发展的趋势.根据城市
公共交通系统信息化、自动化、智能化的发展方向,
提出了未来城市智能公共交通系统(APTS)的发展
趋势及各自的建设目标.
参考文献:
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