交通管理论文范文第1篇
关键词：用户侧;智能电网;J2EE开源框架
作者简介：葛佳(1981-)，男，河北保定人，保定电力职业技术学院信息工程与管理系，助教;周国亮(1978-)，男，河北保定人，保定电力职业技术学院信息工程与管理系，讲师。(河北 保定 071051)
随着国家电网公司智能电网技术的推进，在智能电网建设过程中，需要大量的智能设备。智能电网包括超高压/特高压输电技术，分布式可再生能源发电技术，高低压变配电技术和用户侧配电与能源管理系统。
其中智能电网用户侧主要包括智能电器、智能电表、智能楼宇系统和能源管理系统等，是构建智能电网的重要组成部分[1]。为了更方便地纪录和管理这些设备的使用情况，需要为每个设备配置电子标签，存储设备的基本信息，比如购买日期、单价及使用注意事项等，通过射频识别技术RFID技术获取这些信息，从而方便快捷准确地完成设备的使用情况登记。
本系统主要包括用电信息采集模块和家庭能效管理模块。系统重点关注用电需求侧管理，同时考虑将来分时电价和实时电价的实施，为实现“消峰填谷”，最终实现节能减排。
一、系统的主要功能
项目设计为一个智能电网用户侧综合管理平台，提高用户能源的使用效率和智能化水平。系统通过智能电表，智能插座及智能电器收集家庭的用电信息;系统通过传感器收集信息，对一些电器进行自动控制，比如根据湿度传感器收集的信息，自动打开和关闭加湿器;根据将来可能实行的错峰电价，为用户设计合理经济的用电模式等。用户可以通过移动设备(手机、平板电脑等)和互联网获取各个智能电器的用电信息，并分析用户的用电模式是否合理，给出合理建议，同时可以通过移动终端和网络控制各个智能设备。具体来说主要内容包括：
(1)信息感知技术，通过温度、湿度、光照等传感器采集室内的温度、湿度等信息，数据通过无线通信方式输入智能终端和计算机，计算机可以实时监控这些信息，从而可以判断房间是否发生火灾等不安全情况。
(2)电能采集，通过无线通讯或宽带载波通信的方式收集各种智能电器的用电信息，并通过网站和手机等移动终端发布出来，供用户查询，能够分析用户的用电习惯，给出合理化建议。
(3)家用电器智能控制，根据无线传感器收集的室内温、湿度信息和各种电器用电信息，对智能电器进行自动控制，比如当湿度达到一定阈值后自动启动或关闭加湿器;对普通电器通过智能插座进行控制。根据家用电器的不同耗电特性及分时电价等信息，为家用电器设定合理的用电模式。
(4)基于RFID设备使用记录管理，为每个设备配置电子标签，记录设备的基本信息及使用情况记录，通过读写器获取并写入信息，同时将这些信息保存到计算机中。
(5)计算机与各种硬件设备之间的接口程序编写，获取和控制各种硬件设备，需要了解各种接口的规范和使用说明，进而完成对这种硬件的控制。
(6)智能终端控制系统，通过智能手机查看传感器的感知信息和家用电器的用电信息，以图形或表格等形式为用户生成报表，并可以对各种家用电器进行控制，设备管理系统的客户端，智能终端可以手机或平板电脑。
(7)网站综合管理平台，与功能(6)相似，是智能终端控制的网络版。
二、投资回报分析
智能电网用户侧智能设备监测、控制和管理系统系统的投资效益主要在于节能减排，提高现有电力资源的利用率，消峰填谷。
每个家庭前期投入2000元到3000元，每年收益为300元，通过分时电价及合理化建议，则10年可以收回成本，对用电量大的用户可以由更高的收益率评价投资效益的动态分析法。
净现值法是将项目在考察期内各年发生的收入和支出折算为项目期初的值的代数和[2]。计算公式：
NPV=-K+(B1-C1)/(1+i)+(B2-C2)/(1+i)+…+(Bn- Cn)/(1+i)n + L/(1+i)
通过净现值可以直接比较整个项目期内全部的成本与效益，而且它是以贴现为基础的，考虑了时间因素，从而克服了投资回收期及投资报酬率这两种方法在评价投资醒目效益方面的缺陷。如果某个项目的净现值大于0，则该项目是可行的，否则，项目就不可行，应予拒绝。
一个标准家庭计划支出基本建设资金3000元，每年收益为300元，计算时所用的贴现率为8%，5年后其残值为3000元。在项目期5年之内，这项投资的效益折成现值应为：P=300 /(1+8%)1 +300 /(1+8%)+ 300 /(1+8%)3 + 300 /(1+8%)+ 300 /(1+8%)5 + 3000 /(1+8%)= 3759(元)
项目期投资费用折成现值为：3000(元)
项目的净现值为：NPV = 3759- 3000 = 759(元)
当贴现率为6%时，这项投资的净现值为759元，净现值大于零。所以，这个投资方案是可行的。
三、技术路线及实现方案
为了保证系统低耦合、高内聚的特点，系统采用分层实现，层与层之间设计接口进行相互访问，某层的改变不会影响其它层，从而保证层内高内聚，层间低耦合。系统主要分为三层，从下到上依次为：
硬件访问层：通过智能电表、传感器和智能插座等硬件设备实时或以一定频率采集各种信息，并将这些信息插入到数据库中。
业务处理层：业务层是一个承上启下的中间层，从数据库读取数据，并为表示层提供数据;同时接受表示层的请求，并处理请求或发送到硬件;采用了J2EE技术搭建的五层体系结构：表示层、控制层、服务层、持久层和模型层，并且使用Spring Ioc机制对各层进行组织。
系统表示层：以各种友好的方式展示用户需要查看的数据，并为用户提供合理化的建议。它提供用户交互界面。使用多个包含单显示页面的用户部件，复杂的Web页面可以展示来自多个数据源的内容，并且网页人员、美工能独自参与这些Web页面的开发和维护。本层使用Struts2开发。
系统安全使用Spring Security2机制，去掉permission，支持resources分组，并支持从resource分组中生成菜单。
系统架构如图1所示。
系统根据主要功能，划分为4个模块。
(1)用电信息采集模块。模拟电力公司的用电信息采集过程，主要功能有：实时或以一定频率收集每个用户的智能电表数据，包括用电量、电压、电流等;电力公司可以方便地浏览每个用户的用电信息;以短信的方式通知用户某些紧急情况;用户登录后可以访问自己的用电信息，并完成缴费;浏览自己家庭的设备信息，并通过网络对家庭设备进行控制;了解家庭环境信息。为了方便客户使用，系统设置Android的手机或平板电脑客户端，Android系统数据来源于网站，通过HTTP获取。
(2)家庭能效管理和控制模块。实时监控各种电器的用电情况;对各种电器进行控制;依据分时或实时电价信息为用户制定合理的用电模式。这里的主要设备如表1所示。
(3)基于RFID的资产管理模块。通过RFID技术跟踪各种电器设备的使用情况;记录设备的资产情况;在这里使用航天金卡的电子标签通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。
(4)硬件访问模块。针对各项设备提供硬件设备的访问接口。
四、结束语
智能电网是当前全球电力工业关注的热点，引领了电网的未来发展方向，涉及从发电到用户的整个能源转换和输送链。本文对于其中的用电侧的用户管理提出了一整套的设计方案。它将再造电网的信息回路，构建用户新型的反馈方式，推动电网整体转型为节能基础设施，提高能源效率，降低客户成本，减少温室气体排放，创造电网价值最大化的能力。
参考文献：
[1]刘征,吕宏昌,韩志杰.浅谈无线传感器网络在智能电网用户侧管理中的应用[J].中国电力教育,2010,(19).
[2]李静.动态分析法中净现值法的应用[J].商场现代化,2005,(9).
(责任编辑：刘丽娜)
交通管理论文范文第2篇
关键词：空中交通管理 机场管理 衔接
社会经济技术的进步和人们生活质量的提升使得航空运输业得到了飞速的发展，这种飞速的发展虽然将人们的出行变得更加便捷和更加快速，但是也为空中交通的顺畅运行带来了更为严峻的考验。为了保证空中交通的顺畅、有序，应用现代空中交通管理系统对机场进行优化管理成为了机场管理的有效措施之一。一直以来，民用机场的管理基本都由民航总局负责，但是随着运营亏损的扩大以及体制改革的深入，大量的机场的管理被移交给地方政府，将统一管理转变为属地化管理。这就不可避免的为机场管理和空中交通管理带来了新的问题：如何有效衔接空中交通管理和机场管理，进而实现航空运输业的稳定有序发展。
1、空中交通管理与机场管理概述
1.1 空中交通管理
空中交通管理主要用于对空中飞行对象的整个飞行过程中的各个方面进行管理和控制，具体包括：对飞机的飞行活动进行统一调度和指挥，严格按照预定计划对飞机的活动进行安排和管理;尽量实现空间的复合利用和最大利用，在保证空中交通的稳定的前提下提升整个空中交通系统的容量;对飞机进行准确安全的导航服务，同时借助信息管理系统等向管理区域内的飞机进行信息和情报传递，避免飞机飞行状态收到干扰;必要时提供有关迷航遇险飞机的情报等。总之，实行空中交通管理就是在综合平衡最小限制条件、最大自由选择度以及安全规范三者之间的关系下对飞机的飞行时间和飞行状态等进行管理。
空中交通管理系统的构成部分有：空中交通管理系统、空域管理系统、空中交通流量管理系统以及机场操作系统等。
1.2 机场管理
机场管理包含机场建设、机场运行监控、空中交通管理、航站楼监控等多个方面。其中机场建设是对机场基础设施、软硬件设备等进行建设和维护，实现机场运行的主要功能，如集散功能、中转功能、枢纽功能等，该管理部分是与空中交通流量管理最相关的部分;机场运行监控主要针对机场内的飞机、车辆和人员等涉及到机场运营的部分进行调度和监控，以保证机场场地的正常运转;空中交通管理主要是对飞机的调度、编制、分配、信息传递等进行管理;航站楼监控则是对航空相关业务如飞机停靠、旅客候机、票务处理、货物处理等进行管理和检测。
2、空中交通管理与机场管理的衔接
对空中交通的管理包含两方面内容，一是对空中交通流量进行管理，二是对空中交通进行管制。研究空中交通与机场两者之间的衔接管理需要多方面综合考虑。
2.1 ATCS和ATFMS的功能分析
为保障空中飞行的正常、安全运行，必须制定严格的、合理的管理制度和管理设施。应用空中交通管制就是实现地面系统对空中系统的通信对接，结合使用诸如雷达监视、GPS定位等技术对空中交通环境进行实时监控和传递，消除空中事故发生的可能性。而为了防止和纠正在航路、机场区域内出现的航空器超额现象，则需要使用空中流量管理系统，该系统可以有效调控和分配机场和空域资源，降低和减少飞机的延迟或等待时间，增强整个航空系统的有序性。
2.2 ATCS、ATFMS与机场管理之间的合理衔接
在现行的ATCS体制中，管理方面由各交通管理局进行管理;运行方式则是综合区域管制、进近管制、机场管制等形成的空中交通服务体系;在硬件方面主要是地面机场的塔台管理。
塔台的全部功能由软件系统完成。主要的软件系统分为三部分：处理系统、演示系统、雷达系统。其中，处理系统主要是对采集获得的飞行数据进行处理，获得飞机数量、类型、是否清理完毕等信息，并将该信息传递给飞行员和进近雷达系统。演示系统主要是利用数据进行仿真模拟和可视化，将塔台控制范围内的飞机信息进行汇总显示。雷达系统主要是对可监测范围内的飞机状态、飞机数量等信息進行监测并将监测结果实时的显示给控制人员，以方便制定适当的方案或采取合适的动作。
ATFMS的控制又分为长期策略和短期策略两种。长期策略主要用于对以机场为主体的管理内容进行的;短期策略则是对诸如实时流量监控、飞行前流量监控、先期流量控制等。其中先期流量控制和飞行前流量控制均由机场方负责管理，而实时流量控制则是由空管部门负责。
2.3 机场操作管理
机场操作管理的主要目的是通过相关部门的合作实现机场的充分综合利用。在机场端进行操作管理可以提高机场范围内的安全性能，对机场容量进行调节，促进新技术、新系统的应用和部署。
空中交通管理与机场管理的衔接主要通过民航总局空中交通管理局实现。其主要对机场急转与空中交通管理局之间的关系进行调节和管理，主要包括以下几方面内容：
首先制定统一的、规范的行业标准和制度。该制度的建立可以促进空中交通管理与与机场集团之间的进行合理的工作分配和执行。
其次是对机场技术人员进行必要的技能培训。通过培训和认证可以保证整个工作流程的稳定有序开展。
再次是对机场飞机的监控。在机场飞机的监控方面应该以机场部门为主、空中交管局为辅，共同协调运营，保证地面调度、信息处理、场地管制等各项工作之间的协调。
最后是机场的建设。在机场建设方面，机场集团和空中交通管理局应该按照当前的情况达成一致的意见。
3、总结
随着空中交通运输业的发展，如何形成与发展规模相匹配的现代空中交通管理体系，尤其是实现空中交通管理与机场管理之间的衔接，是我国航空事业顺利发展的可靠保证。
参考文献
[1] 王来军，孙晓玲.空中交通管理与机场管理的衔接性[J].长安大学学报(社会科学版)，2008，10(4)
[2] 刘明.中外机场管理模式比较与中国机场管理模式探讨[J].经济问题探索，2007(11)
[3] .张越，胡华清.区域机场整合：机场业的发展战略和趋势[J].综合运输，2006(05)
交通管理论文范文第3篇
【摘要】本文主要探讨了飞机、机场和空中交通系统如何运用广阔空域的资源进行探索发展，同时也对空中交通发展所面临的挑战欲发展前景进行了分析。
【关键词】飞机机场空中交通管制管理挑战与前景
一、引言
随着社会的不断发展，动力飞行的发展也在迅速的成长，并成熟起来。当前航空运输在跨洋旅行和远程上已有很多的旅客熟知，可以与火车、汽车运输相互进行竞争，而内河客运上只占了少部分；很多国家轮船和货车只做货运的工具。航班飞行在现在已经成为大部分国家的空中交通范围，成为社会经济发展中密不可分的组成部分。
二、空中交通在发展中的不协调和限度
从飞机升空到形成空中交通之后，飞机、机场、空中交通这三个方面都陆续的发展起来，其中在发展中出现了一些不协调和相互牵制的问题，现分析如下。（1）飞机的发展的不协调和限度。只有飞机的性能和品质得到提高，才能改善空中交通的效率、舒适和安全，这样就促进了航空事业的扩大。由于飞机和空中的活动量增加，机场起降的频率也有相应的增加，这就给一些航空路线和终端区的交通出现堵塞，飞行的正常率严重的受到了影响，航班延误上也大幅度的增加，这样就造成了空中交通容量上的不协调和不适应。同时在发展上也出现了很难的限度。（2）机场的发展的不协调和限度。飞机的起降是从小飞机的简易航跑到大型客机的跑道，中小城市从没有建立机场到有建立机场，同时数量也在不断增加，机场内的设施和候机楼都很自然的建立。而机场发展的困难一般是在大城市中显示的，其中一方面是因为近郊的土地很难找；另一方面是为了更好的中转，不建议机场太分散的建设，更多的是采取多跑到制度，并向着平行跑到发展，故而，在空中交通中就会引起飞机进场和离场飞行的路线交叉重叠的现象，进而管制上很是复杂。机场发展的规模和品级的提高，是航空事业发展的要求，但是在大城市中的机场和跑到的建设和扩建都是全世界所面临的难题。（3）空中交通进行管制的发展。空中交通的问题就是随着其自身的形成和秘籍过程，飞机飞行从无序自由飞行发展到有序的管制飞行，这些出现的都是人为设置了很多自我约束。而这种约束是飞机飞行群体中安全保障中必需的。从牺牲个体中的自由来换得群体的共同安全的一种进步。但是这种管制的措施，使空中交通没有得到充分的利用，把飞机放到了一个很有限度的划定好的飞行航道上。
三、空中交通管制的发展
最早的空中交通是飞机靠地标领航和目视飞行进行的，其中只有在天气比较好，并沿着铁路线和江河等地标来做低空进行飞行；机场上没有是这陆空通信、风斗和丁字布，只是靠着信号灯、型号单和旗帜来联系；而气象则是利用气压计、风标、温度计等等来进行目测天气。平面通信则是由短波电报来传递飞行的计划、动态和气象报告。20世纪30年代，空中交通逐步的建立起来短波通信网络，同时还开始建设陆空通信网络，到40年代时空中交通才开始运用语音的陆空通信。同时出现了自动定向机，俗称无线电全罗盘。机场上还设置了简易的塔台，用望远镜来观察飞机，再通过陆空话音通信来控制飞机降落。机场上的设施和航路沿途的设施都是处于飞机航行的保障系统。
四、空中交通从战术管制到战略管理的前途
2001年NASA则对自由飞行的概念航路飞行再一次提出了分布式的地/空交通上的管理，简称DAG-TM，所谓的分布式就是把飞行的决策因素分布在空中交通管理部门或者AOC（航空公司的服务部门）和驾驶舱的ATC，构成了一个三角决策结构。2001年又对空中交通的防撞策略进行了相应的仿真研究，知其中主要是对传统的地面管制员的集中式间隔管制和驾驶员自由飞行的自主间隔保障进行比较，结论就是非集式驾驶员自主间隔保障在空中交通密度阈值使采用的是瞻前策略避让，这样就可以避免连锁冲突现象发生，系统也是稳定的。2002年对下一代控制交通管制系统提出了自动化空域概念，它是完全的靠地面双余度计算机系统进行防撞和间隔的传达指令系统。在同一年当中，还提出了一个支持自由飞行的地面管理系统无扇区ATM的研究。此外，欧洲在1998年提出了自由飞行与自由航路概念的不同之处，而这个概念的提出是最容易实现的。
五、结语
从空中交通的发展开看，20世纪的空中交通管制目标是在于安全上，各种限制都有所增加，随着技术的不断进步，信息时代的进步，空中交通管制程序和飞行程序上都有所改变，但是这种改变的时间相对来说很长，所以我们需要更长的时间来进行探讨和研究。
参考文献
[1]张辉.我国空中交通管理体制的变革与发展[J].中国民用航空. 2007（4）：69-70.
[2]赵洪元.空中交通安全研究的综述及发展方向[J].系统工程与电子技术. 1998（6）：76-79.
交通管理论文范文第4篇
改革开放以来，我国经济迅速发展，城市化、现代化的步伐不断加速，人民的生活水平不断提高。伴随而来的是日益严重的交通问题，特别是近些年，私家车数量攀升，在一些一二线城市的中心地段，上下班高峰期，发生交通拥堵是再寻常不过的事情。此外，我国的道路交通安全形势也十分严峻。据有关部门统计，我国的道路交通事故一直呈上升趋势。
机动车辆不断增加，而道路资源却是有限的。如何在这有限的资源条件下，实现交通运输的控制管理，最大限度地提高现有道路的利用率是我们应该关注的问题。笔者认为应加大射频识别技术在交通领域的应用，对潜在危险作出预知和加快反应速度，最大化增强交通的安全性，将事故损失降至最低。显然传统的车辆管理系统是不能完成预期目标的，把射频识别 (Radio Frequency Identification，RFID) 引入到车辆管理系统将是以后车辆管理自动化的发展方向。
一、射频识别技术简介
RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RF(射频)专指具有一定波长可用于无线电通信的电磁波。RFID射频识别技术的主要核心部件有：
1．电子标签（tag，即射频卡):由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线进行通信。每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。
2．读写器（Reader阅读器):可读取并保存电子标签的信息，或将接收到的信息传递给计算机通讯平台。
3．计算机通讯中心：阅读器接收到的信息被传送到计算机通讯中心进行统一的处理，该中心相当于一个技术平台，通过各种接口可与多种管理数据库相连接。
二、射频识别技术的应用
由于RFID技术可以实现自动识别和远程实时监控和管理，其通信距离范围可以从几厘米到几十米远，可以读写信息，保密性较强。此外，该技术环境适应性强，不受雨雪等天气影响，可全天候、无接触地完成自动识别、跟踪管理，因而，可将其应用在高速公路的车辆通行收费管理，实现不停车电子收费。
（一）系统的结构
射频识别不停车收费系统主要分为:自动识别控制系统、数据采集系统、信号控制系统。
自动识别控制系统主要是由射频识别读写器、UHF射频电子标签、天线、收费计算机终端等组成，它是不停车收费系统的核心，负责控制不停车收费车道所有设备的运行、收费业务操作的管理。
数据采集系统主要由射频天线和射频电子标签构成。射频电子标签被安装在汽车挡风玻璃内侧的汽车平台的左、中、右皆可。在电子标签上写有标签编号、车号、车主、车型、剩余金额等信息。射频天线被安装在收费站的龙门架上，它通过微波技术从车内的射频电子标签卡上读取有关信息，并同步传送给车道控制主机。
信号控制系统主要由通行信号灯和自动栏杆等组成，用于提示驾驶员正确使用不停车收费车道。
（二）系统的工作原理
使用该收费方式，用户仅需要到购卡中心购买存有一定金额的电子标签，并将其安装在车窗上。当车辆驶入收费区域时，安装在门架上或路侧的微波天线查询车载电子标签中存储的识别信息，如电子标签的ID号码、车型、车主等信息，以辨别车辆是否可以通过不停车收费车道。在采用“封闭式”收费制式的高速公路上，在进入高速公路时，车道天线要向电子标签写入入口车辆信息，在离开高速公路时，再读出入口信息以便系统计算通行费。自动车型分类（AVC Automatic Vehicle Classification）系统利用装在车道内和车道周围的各种传感器装置来测定通过车辆的类型，并与车载电子标签存储的车型数据进行核对，防止故意换卡违章使用，保障电脑系统按照正确的车型实现收费。逃费抓拍系统（VES Video Enforcement System）用来抓拍那些未安装有效电子标签，并冲闯不停车收费车道的汽车车牌照图像，用于确定逃费车主并通知其应交费用。对于高速不停车收费车道，逃费抓拍系统是必需的。对于低速不停车收费车道，也常常采用高速自动栏杆迫使违章车辆停下。
（三）系统的优点
显然，射频识别技术与现行的大多数公路收费系统相比，不停车电子收费系统(ETC)具有以下特点:
1．有效地提高了车道的车辆通行能力，加快了收费速度，提高了公路利用率。
2．一卡通行多个收费站，不使用现金交易，避免找零麻烦，方便驾车者，从根本上杜绝了收费工作中的贪污作弊现象。
3．降低油耗，减少刹车时造成的机件损耗，减少空气和噪声污染。
4．可以缩小收费站的规模，节约基建费用和管理费用。
5．安全可靠，管理简单。为今后的智能车辆公路管理系统打下了良好的技术基础。
（四）系统的搭建
1．下行机硬件部分
（1）RFID 设备的选型。对于一套RFID设备的选择和评价一般主要从工作频率、作用距离等方面来考虑。RFID系统由低频系统(30~300KHz)、高频系统(3~30MHz)、超高频系统(300MHz~ 3GHz)和微波系统(2.4GHz 以上)组成。低频系统的工作能量是通过电感耦合进行的，它对可导媒介的穿透能力强，但是作用距离短，数据传输速率低，信噪比低，系统的环境敏感性强。对于单位或社区车辆识别，出入车辆行驶的速度相对缓慢，距离要求比较小，故一般选用低频RFID系统。高频系统是通过感应器上的负载电阻接通和断开促使 RFID 控制器上的电压发生变化，实现用远距离感应器对天线电压进行振幅调制，系统的穿透能力下降，传输过程中很可能被吸收，但是传输距离大，高频系统多用于门禁控制和需要传输大量数据的应用。超高频系统和微波系统的识别距离远，速度快，多用于火车监控，高速公路的不停车收费系统。
（2）天线的选择。对于设计一个应用在射频识别系统中的小功率、短距离无线收发设备来说，天线的设计是其中的重要部分。设计良好的天线系统可以使通信距离达到最佳状况。天线的种类很多，不同的应用需要不同的天线，在小功率、短距离的射频识别系统中，需要一个通信可靠、成本低廉的天线系统。目前应用在这一领域的天线主要有1/4波长鞭状天线、螺旋天线、PCB环型天线。鞭状天线简单实用，增益较大，且几乎没有方向性。不过如果系统工作频率较低，波长较大，从而导致天线尺寸变大，安装使用不方便。螺旋天线的几何长度比鞭状天线短很多，而它的增益仅略小于鞭状天线。不过螺旋天线的线圈圈数、间距易发生变化，从而导致阻抗发生变化，所以比较容易失调。PCB环型天线与前两者相比，优点在于：第一，不容易因为手的影响而失调，尽管它的阻抗仍然会变化；第二，环型天线因为不需要大的地平面，所以可以做的小一些，减少占用空间；第三，可以直接做在电路板上，减少生产成本。当然，它也有不利的一面，它的增益比较小，同样功率下，通信距离就不如鞭状天线。另外环型天线是高Q值天线，带宽比较窄，所以调试比较困难。
2．上行机软件部分
上行机软件实现读写器与PC机的通信，用户可以在用户界面上控制读写器读写电子标签。读写器与计算机之间通过串口(RS232)连接，因此需要实现串口通信。在目前WINDOWS操作系统平台上，可利用Visual Basic 6.0开发工具编写上位机软件。该软件运行在PC电脑端，它主要包括三部分:人机交互界面、串行通信模块、后台数据库模块。
（1）人机交互界面。是用户可操作部分，其主菜单分为五大项：①系统设置。用户可设置系统的管理员账号、管理员登录密码，选择串行通信的端口，退出系统等；②阅读器操作。自主选择读写器的工作方式，改变对应的控制字。包括开启、停止监控，监控器对表，发送黑名单 (没有缴费) 和删除黑名单等；③射频卡操作。可以进行注册新卡，报失卡、取消报失、旧卡换新和读卡信息等；④查询与统计。可进行车辆出入记录、单车信息汇总、浏览射频卡注册表和黑名单等信息的查询与统计；⑤帮助。包括系统的使用说明、系统版本等。每一级主菜单下的子菜单项都对应有各自的子界面，力求界面简洁、用户操作起来上手容易。
（2）串行通信模块。是计算机与读卡器连接通信的保证，确保读写信息能够进行。包括数据接收、发送模块和数据解析模块。前者主要依靠Visual Basic中的mscomm控件完成，在电子标签内所存信息的某些位置设置保护位以便于检验数据的完整性，防止数据在传输过程中丢失或产生错位却没被用户发现。数据解析模块，将接收到的数据进行解析，即将计算机从电子标签中获取的信息进行处理，作相应的转换，得出需要的信息，进行存储或者发送给第三方设备。为了防止篡改电子标签（射频卡）的关键数据，数据不能被用户直接添加、删除或者编辑。
（3）后台数据库模块。后台数据库选用Microsoft Office Access，它是由微软发布的关联式数据库管理系统。它具有如下特点：①完善的管理各种数据库对象，具有强大的数据组织、用户管理、安全检查等功能。②强大的数据处理功能。③可以方便地生成各种数据对象，利用存储的数据建立窗体和报表，可视性好。④作为office套件的一部分，使用度较广，绝大多数电脑上都装有该系统，因而十分适合上行机软件系统的设计。由于每张卡的卡号都是独一无二的，因而将卡号作为数据库中各数据项的主键。这样一来，卡号信息与车辆、车主信息都绑定在了一起，保存在了PC机的数据库里面。
三、结束语
目前我国交通管理的智能化水平不高，主要表现在从事交通机电工程(收费系统、通信系统和监控系统)方面。在高速公路交通机电工程三大系统中，收费系统又是重中之重。随着智能交通系统的提出，基于射频识别的智能车辆管理系统——电子不停车收费系统在智能交通中的地位越来越高。随着各省高速公路网收费一卡通的逐步推广，乃至将来实现全国高速公路统一收费时，不停车收费系统将是最佳的选择。
交通管理论文范文第5篇
摘 要：目前，国内外机场场面监视系统实现的主要方式包括：SMR（场面监视雷达）、ADS-B（广播式自动相关监视）、MLAT（多点定位）。本文主要通过描述几种技术的工作原理及在国内外机场的应用，对三者未来在深圳机场的应用进行了展望总结。
关键词：场面监视 SMR ADS-B MLAT
近几十年来，我国航空运输业发展迅速，机场飞机起降数量猛增。在很多机场，传统的仅仅利用塔台监视管理机场场面安全的方式已经不能满足交通安全的需要。因此，在国内外大型机场相继产生了如场面监视雷达系统、ADS-B、MLAT等先进的机场场面监视系统。
场面监视雷达系统目前在庞大复杂的多跑道机场以及一些气象条件很差的机场已经得到广泛的应用。法国戴高乐机场、英国希斯罗机场以及国内的上海浦东国际机场、首都国际机场、广州白云机场都引进了场面监视雷达系统来监视机场的交通[1]。
ADS-B是目前国际民航组织积极推广的一种新的监视技术，早在上世纪末，美国UPS公司就已经在阿拉斯加试用ADS-B系统[2]。其在场面监视方面的应用，ADS-B可为场面监视系统提供飞机和车辆等目标物的活动信息。ADS-B既可自成系统，也可与在用场监雷达组合成互补的联合场监系统。
MLAT是近年来新出现的一种高精度协同监视系统，可以实现对终端区和机场场面的精密监视。它可以在不增加机载设备的前提下，通过多点接收机载应答机信号，利用到达时间差（TDOA）定位技术，实现了精确测量定位。在国内，MLAT已经在首都国际机场得到应用。
1 几种场面监视系统的工作原理
1.1 场面监视雷达系统
场面监视雷达是一种一次雷达，利用目标对电磁波的反射、应答或自身的辐射发现目标，主要用于监视机场场面上飞机及车辆。目前，随着计算机技术的发展，场监雷达系统通过与外来数据的相关处理，管制员不仅仅可以从荧光屏上区分飞机和车辆，而且可以获取航班号、机型、速度、将停靠的登机桥等信息，可谓一目了然。它是一、二次雷达的有力补充，是实现Ⅱ/Ⅲ类精密进近和现场指挥的重要配套设施之一，也是机场实施低能见度运行的基本条件[3]。
场面监视雷达系统主要依赖较大的雷达孔径尺寸，获取较窄的波束宽度，再结合单脉冲技术，通过雷达天线旋转，实现天线波束对监视区域的扇形扫描覆盖，在方位上获得高分辨率。它主要由高速旋转的天线、发射机、接收机、信号处理器、数据处理器、雷达终端等组成。目前全球范围所使用的场面监视雷达主要有两类：Ku波段（15.7～16.7 GHz）和X波段（9.0～9.5 GHz）。其具备的主要功能包括。
（1）监视功能：对跑道、滑行道及停机坪上活动的飞机和车辆定位并挂牌，并向管制人员提供飞机、车辆等物体的位置、大小、速度等信息。
（2）检测功能：检测控制区域内潜在的冲突并报警。
（3）路线控制功能：手工或自动调整滑行道的分配，提高滑行道的利用率，增加机场容量。
由于场面监视雷达获得的仅为目标点的信号，这是远远不够的。因此，成熟的系统应该是集合各种数据，经过计算机的综合处理，最终在管制席位的显示终端上显示出机场场面的电子地图、站坪内的飞机和车辆的挂牌信息等，供管制员处理各种情况。场面监视雷达系统必须有信息来源，信息一定是外部系统提供的，系统收集信息源的外部接口需要连接FDPS、进近雷达、机位分配系统、离港系统、气象信息系统。当前常用的场面监视雷达系统可以将现有的二次雷达系统、气象信息系统、FDPS、离港系统接入本系统，经数据处理后供管制员使用。
1.2 ADS-B
ADS-B技术是指以地-空/空-空数据链为通信手段、以导航系统及其他机载设备为数据源，采用机载电子设备自动广播航空器的呼号、位置、高度、速度等飞行状态信息供管制指挥的技术。其他的航空器、地面站都可以通过数据链接收此类数据，并应用于多种用途，如空中交通管理监视服务、未来空空监视等应用服务。ADS-B技术的引入体现了传统监视技术向新航行监视技术的转变[4]。
ADS-B具有的特性，可体现为A（Automatic）、D（Dependent）及B（Broadcasting），其中A表明飞机各项信息的对外广播式有相关设备自动完成，而不需要飞行人员的介入；D表明实现飞机之间以及地面空管机构对空域状况的感知，需要所有飞机均参与到对各自信息的广播中，同时所发送的信息均依靠机载设备所通过的数据；B表明飞机所发送信息不仅仅是点对点地传送到空管监视部门，而要对外广播，使所有通信空域内的单位均能收到。
ADS-B的實现是监视技术的一次飞跃，更是空管领域的一场深刻革命，在获得充足的监视信息的基础上，各飞行单元即可自主地实施航路选择、间隔保障、冲突发现与避免，而无须地面空管部门的介入。可见，ADS-B技术的实施是实行空域管理由集中向分布式过渡的必要支持，更是未来自由飞行理念实现的重要保障。
到目前为止，各国对于ADS-B技术的研究从理论可行性分析论证到实际进行的飞行试验，都进行了大量的工作。澳大利亚在完成ADS-B数据采集、分析以及其覆盖范围、精确度、安全可靠性等方面的论证和对比分析后，认为ADS-B具有类似甚至优于单脉冲二次雷达的监视性能。因此，澳大利亚民航局从2010年开始，航路管制监视的方式逐渐过渡到ADS-B监视。美国在经过了阿拉斯加地区一系列试验和评估后，2002年7月FAA公布了关于ADS-B数据链的决定，在国内开始实施ADS-B服务[5]。
1.3 MLAT系统
MLAT系统是利用飞机发出的无线电信号，采用多基站测量定位的方法，通过计算同一信号到达多个接收站之间的时间差，完成对目标当前位置的解算，其实质上是一种测量定位。多基站测量所需的目标辐射或应答信号，可以是目标对二次雷达的询问应答信号，也可以是周期发射的报告信号。
MLAT系统通过多个地面接收站的合理布局，可以消除机场附近的地物遮挡，实现对进近飞行和场面活动的有效监视，其监视精度可达米级，是一种具有较好发展前景的低成本场面监视手段，已在国际上多个机场进行了使用。
2 场面监视系统在深圳机场应用展望
深圳机场自1991年正式通航，航班架次突飞猛进，业务量持续保持高速增长。1996年12月，深圳机场成为国内第四大机场。2003年，深圳机场旅客吞吐量突破1000万人次，跨入全球百强机场行列。2011年，深圳机场旅客吞吐量2824.57万人次，货邮吞吐量82.84万吨，航空器起降22.43万架次。
2011年7月，深圳机场第二跑道正式投入使用，这标志着深圳机场成为继北京、上海、广州、成都、重庆、昆明机场后拥有多条跑道的机场，开启了深圳机场双跑道运行新纪元。与此同时，双跑道的运行，必然给深圳机场带来更加繁忙复杂的交通管制。可以预见，未来机场的跑道、滑行道及停机坪上的飞机和车辆的交通将会十分繁忙，单单依靠目视指挥，远远不够，必须依靠场面监视系统。
因此，在深圳机场二跑道扩建项目中，为保障双跑道安全、高效的运行，引进了由PAS公司生产的NOVA9000型场监雷达系统。该系统包括丹麦TERMA公司制造的雷达头、雷达信号处理单元、监视数据服务器、显示工作站、冲突告警子系统、技术控制与监控子系统以及记录回放子系统等，系统结构如图1所示。
其主要能实现以下功能。
（1）对跑道、滑行道及停机坪上活动的飞机和车辆定位并挂牌，向管制人员提供关心区域中的飞机、车辆等物体的位置、大小、速度等信息，并能在恶劣天气仍具备较好的目标检测与杂波抑制能力。
（2）跑道冲突监视与冲突告警功能，预防飞机和车辆入侵跑道，地面车辆入侵机场指定的禁止区域。
（3）滑行道引导功能，系统能根据地面管制程序给出最优的滑行路线和滑行顺序，供管制员参考使用，管制员也可控制滑行道中心線、停止线灯光等引导飞机和车辆。
（4）移交功能，各个管制席位之间可以通过点击标牌实现电子移交功能。
（5）记录/回放功能。
场面监视雷达系统在深圳机场投入使用后，可以预见，必将极大地提高机场场面管理效率，提供更高的跑道安全指标。然而，场面监视雷达也存在一些缺点。一方面，无法做到100%覆盖，候机楼等高大建筑物附近存在盲区；另一方面，受天气影响较大，大雨天气会产生大量杂波；再次，由于通过外部接口引接的数据源较多，对其它系统依赖性较大。因此，单一的依靠场面监视雷达系统实现对机场场面的监视管理还不够。ADS-B与MLAT恰恰就是场监雷达很好的技术补充。
ADS-B与传统监视手段相比，由于信息的发送采用自动广播式，数据更新率快，覆盖范围大，并能提供更多的飞行动态信息。相对于场面监视雷达系统，其基础设施和运行成本低，可大大提高整体经济效益。此外，ADS-B支持空中航空器之间相互监视，自我保持间隔，可有效增大空域利用率、显著提高飞行安全性。
MLAT在场面监视方面也有很大优势。它对一次场监是很好的补充，只要在盲区附近增加遥控单元就可以解决该盲区的覆盖，且其接收机的成本很低。MLAT与ADS-B联合使用可以完全脱离航管二次雷达。此外，MLAT还具有高刷新率、自动离港挂牌、升级方便等优势。
民航局计划于近期（2011年至2020年）研究机场场面ADS-B技术应用，在指定机场进行实验。“十二·五”期间，在流量前20位的机场实现ADS-B覆盖，其中多跑道机场建设MLAT（多点定位）系统。可以预见，未来10年，深圳机场将同时具备场面监视雷达系统、ADS-B、MLAT系统，实现对机场场面的全方位高精度监视管理。
3 结语
目前，场面监视雷达系统在国内外大型机场已经得到广泛的应用，而基于ADS-B与MLAT的场面监视技术也在不断推广，已经成为未来的发展趋势。在监视精度和实时性上，新出现的ADS-B监视系统和MLAT定位系统比一次雷达具有明显的优势，但一次雷达的独立监视的特点在管制监视中仍将不可替代。因此，在场面监视体系的发展的过程中，单一手段一统天下的局面不会出现，多种技术体制将长期共存，相辅相成，共同为机场场面交通安全高效运行提供有力的保障。
参考文献
[1] 郭昊.几种机场场面监视技术的比较[J].中国高新技术企业，2007（15）.
[2] 秦言磊.基于VSAT/GIS的机场场面监视与管理系统的研究与开发[D].南京航空航天大学，2007.
[3] 赵海波，董昀.场面监视雷达系统在浦东国际机场的应用[J].民航经济与技术，1999（2）.
[4] 张天平，郝建华，许斌，等.ADS-B在空中交通管制中的应用与发展[J].电子元器件应用，2009（7）.
[5] 王鲁杰.ADS-B在美国[J].空中交通管理，2006（8）.