交通运输安全的概念篇1
[关键词]opentrack仿真教学研究轨道交通
opentrack简介
opentrack源于本世纪90年代中期瑞士联邦研究院，是一款采用面向对象的思想开发、拥有友好用户界面的仿真软件，可来解决轨道运营、轨道交通仿真等问题，广泛应用于轨道交通工程的各个领域。各国的轨道交通行业，轨道交通系统供应商，大型咨询公司和大学等都在使用opentrack进行科研研究、仿真和教学。
opentrack功能与仿真
opentrack软件包括以下几部分：路网的图形编辑器，列车属性编辑器，时刻表管理数据库，仿真，结果输出等。其中，1）路网图形编辑器对轨道网拓扑及与运营有关的信息进行编辑，如设定行车路线的起终点等。2）列车属性编辑器可以对列车的技术参数进行修改，如重量、长度、速度等。3）时刻表管理数据库包括到达和出发时刻、停站时间及列车编组信息。为了找出无冲突的时刻表，只有通过仿真程序来分析。同时，在仿真程序中还可以进行外部影响因素的敏感性分析，如额外的停站时间延误。4）整个仿真过程可以在计算机屏幕上通过动画演示。同时，控制方案也可以作为仿真的输入，以体现运营中人工干预的情形。该软件可实现自动列车运行过程仿真，能够用于适合我国轨道交通信号工程应用，常用功能包括：
1）仿真列车运行调度方式；
2）仿真分析车站、线路的运能，能够用于分析车站接发车能力，从而确定车站设置到发线数量是否满足要求，辅助确定车站方案设计；
3）仿真分析大型站场咽喉区道岔布置，能够用于分析咽喉区道岔使用频率，从而确定道岔排列的合理性；
4）列车运行计划合理性分析及优化，能够用于分析过程中可输出预定运行计划与实际运行情况的对照图）；
5）仿真非正常情况行车组织
6）仿真列车运行过程中外部因素影响的敏感性分析
7）车辆特征曲线分析（对将投入使用的车辆性能进行仿真分析）；
8）仿真轨道占用情况，辅助制定合理利用轨道计划；
9）列车运行中功率和能耗的计算。
opentrack在教学中的应用研究
为满足城市轨道交通发展和教学需要，本文以opentrack仿真模拟软件为实验平台，进行了一系列的轨道交通通信与信号课程实验的的仿真模拟设计与开发的研究。
1.信号设备认知实验仿真
城市轨道交通和铁路运输里为了保障运输的安全可靠，存在大量的信号设备，例如信号机、转辙机、轨道电路等，教学过程中，学生对这些信号设备的学习和认知主要来源于课本和网络上的资源，很难具体的操作和使用这些设备进行必要的学习和使用。opentrack提供了这些信号设备的仿真，学生可在opentrack里使用这些仿真组件进行线路的设计和站场设计从而更好的认知这些信号设备的功能。下图是学生在实验课程上依据实验要求设计使用的信号机操作界面。
图1.信号机选择及参数设置
在两站之间依据运行距离和行车参数等要求设置通过信号机，在轨道交通车站站区设置了上下行进站、上下出站信号机、轨道电路等，通过本实验的设计可让学生更加的了解这些信号设备的功能和作用，提升了本专业学生的认知水平，提高了教学效果。
2.轨道区段认知实验设仿真
opentrack里用双节点代表轨道电路里的绝缘节，在教学过程中发现学生很难理解轨道区段这概念，故在应用opentrack进行教学实验仿真研究过程中，设计了轨道区段仿真实验。设计结构如下图所示。
图2.轨道区段选择及参数设置
从上图可以看出两双节点间是一轨道电路，两信号机间为轨道区段。在实验后续研究开发过程中还设计了要求学生依据设计结构，标注出轨道区段编号、道岔编号等小实验，从而加深了学生对轨道区段、区段名等基础概念的认知。
3.行车进路认知实验仿真
进路，是轨道交通和大铁运营组织里一个比较重要的概念，直接影响后续课程《计算机联锁》等课程的教学效果，为此在教学过程中设计了行车进路设计仿真实验，从而使得轨道交通信号专业的学生能够深刻的理解这一概念。下图是学生在实验课基于opentrack仿真平台设计实验结果。
图3.行车路线设定及参数设置
从上边的仿真结果图可帮助学生认知进路基本概念，可总结出进路是由多个基于信号机控制的轨道区段。
4.运行路线和时刻表实验仿真
运行路线和时刻表是轨道交通和铁路运输里运营里一个重要基本概念，在《轨道交通通信与信号》课程里十分重要，不能正确的认知运行路线就无法深入理解轨道交通里的联锁控制技术，故授课过程中设计了基于opentrack平台的运行路线和时刻表的仿真设计教学研究，通过基于行车路线构建多条运行路线、通过列车运行时刻表控制行车，下图是运行路线和时刻表实验仿真实验设计结果。
从仿真截图可知，轨道交通运输首先要有行车路线，在行车时刻表的控制下才可有序、安全的进行行车，从而保证运营安全。但行车运行路线的设计需依据联锁关系，不可随意设计，在实验仿真过程中本专业学生可认知行车路线、行车时刻表、进路、联锁、敌对进路等重要概论，加深了对本专业知识的认知和理解。
5.仿真运行
opentrack可基于运行路线和时刻表仿真运行，输出动态可视化运行过程和各种数据，以便后续分析规划运营调度等研究。可调整机车运行各项参数从而得到不同的输出结果为合理设定运营最小调度时间提供模拟数据。从对仿真输出的数据绘制出的运营图修改可再次进行仿真运行，从而对轨道运营计划的调整、运营调度、发车时间的设定提供理论依据，更好的、高效的、安全的保证轨道交通运营。
在应用opentrack做仿真运行的仿真实验中，本专业学生可深刻体会到轨道信号设备在轨道交通运输过程中的巨大作用。
结束语
无论是在课堂教学还是在实验教学过程中，引入opentrack进行教学仿真，即加深了本专业学生对本专业知识的认知，激发了学生的学习兴趣，提高了学生动手能力，加深了学生对专业概念的理解，调动了学生主动科学研究的探索精神，对培养交通运输创新型、工程型专业人才具有重要作用。
本文系北京联合大学教育教学研究与改革项目《《轨道交通通信与信号》网络教学资源的建设及应用研究》研究成果。
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交通运输安全的概念篇2
你能相信吗，现在已经有无人驾驶汽车上路了。在美国加利福尼亚州，Google近几年推出最大胆的项目之一—无人驾驶汽车已经累计驾驶里程达30万英里，而且在电脑操作下没有发生一次交通事故。
这台“神奇”的无人驾驶汽车，通过摄像机、雷达传感器和激光测距仪来“观察”其他车辆，并使用详细的地图信息系统来进行导航。有趣的是，当这台无人驾驶汽车在启动时会用一种十分性感的人工智能音进行提示，你只需在笔记本电脑上搜索并设置目的地，系统便会自动给出最佳线路。
Google无人驾驶汽车的出现，让人们有了更加广阔的想象空间。在未来二、三十年后，城市中的车辆在智能交通网络指挥下迅速而有序地运行，盲人可以开车、老人可以驾驶、汽车不再碰撞、停车不用苦恼、运行时得到很好的监控保护……那么这个美好的愿望到底离我们有多远呢？可以确定的是，现在在国内，智能交通中一个很重要的应用—车联网正在落地，就如打开潘多拉宝盒的钥匙，车联网正是解决交通问题的关键。
概念先行
车联网最早兴起于英国。早在1979年，英国就已经使用交通信号网络控制交通流量，建立起完善的交通信息系统，其视频信息可以在任何地方远程监控高速公路的行车状况。不过，相比于英国，国内的车联网概念提出尚晚，直到2010年10月才出现在公众面前。
车联网，是指装载在车辆上的电子标签通过GpS（全球定位系统）、RFiD（射频识别技术）、传感器、摄像头图像处理等技术，实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务。
从网络上看，车联网体统离不开“端管云”三层体系：
第一层（端系统），属于汽车智能传感器，负责采集与获取车辆的智能信息，感知行车状态与从周围环境，并且是车内、车间、车网通信的终端。
第二层（管系统），实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游，保障实时性、可服务性与网络泛在性。
第三层（云系统），在云平台上架构车辆运行信息平台，对物流、客货运、危险车辆、汽车运行管理等数据进行虚拟化、安全认证、实时交互海量存储。
车联网本质上是一个巨大的无线传感器网络。每一辆汽车都可以被视为一个超级传感器节点，通常一辆汽车装备有内部和外部温度计、亮度传感器、一个或多个摄像头、麦克风超声波雷达，以及许多其他装备。此外，汽车将配备有车载计算机、GpS定位仪和无线收发装等，这使得车与车、车与人、车与路、车与城市之间能够互相连接、无线通信，从而实现更智能、更安全的驾驶。
车联网应用落地开花
当中国物流技术协会副会长王继祥谈起车联网时，他首先分享了几则车联网落地的生动案例。
【天行健车联网服务系统】2011年12月18日，杭州鸿泉数字设备有限公司与陕汽联合研发的天行健车联网服务系统正式。天行健车联网服务系统是telematics技术（无线通信技术、卫星定位、网络通信技术、车载电脑）和商业智能（Bi）技术在重卡上的综合应用。它依靠GpS卫星定位、GpRS数字移动通信、GiS地理信息、互联网、采控网关、云计算等技术，采集车辆发动机eCU、车身中央控制器Can总线等信息，通过车载智能终端、管理平台及呼叫中心帮助用户实现对车辆的远程监控、检测、定位和管理。并且将车载智能终端采集而来的车辆运行信息，进行实时分析、整理，把驾驶员不良驾驶行为、油耗数据、车辆运行情况、维修保养计划等内容以直观的数据、图表等形式展现出来。这套系统提供了重卡专用导航、智能配货、紧急求助、车友互联、油料、电瓶防盗报警、行车记录仪、可视化倒车、故障报警、休闲娱乐、信息交互等功能，从而实现精益管理、安全运营。
【3G神器"黑匣子"】山东联通与烟台奔腾全面合作产品—aRS车载终端。从外形上看它就是一个有着显示屏幕的黑盒子，汽车装上它以后，车主只要用手指点点，除了可以导航、看视频、打电话以外，还可以上网看新闻、登QQ、听音乐、防盗，甚至可以点播歌曲、订房间、订车票等。aRS车载终端将依托中国联通3GwCDma高速网络优势，向车主提供包括在线视频服务、救援、位置服务、咨询服务、娱乐服务、通信服务、个人信息服务、车载互联网信息服务、路况导航服务、停车场指引、酒精检测、安全驾驶服务、移动支付、防盗追踪服务、紧急呼叫服务等一系列服务。
【智能疫苗冷藏车】疫苗说：“我已经出来了，到你这里来了。”冷藏车说：“我是符合要求的，冷效评估已经通过了。”由于疫苗通常需要全程冷链运输，如何对疫苗运输过程实时监控，曾经是防疫部门十分头疼的问题。宁波凯福莱特种汽车有限公司将生产疫苗的厂家在出厂包装上贴上RFiD标签，通过无线射频识别技术采集疫苗的生产时间、生产批次、生产厂家等相关信息并存储在电子标签上，待疫苗装入冷藏车之后，该车管理平台就会自动记录疫苗上车时间、车况、运输线路、中途车门是否打开等信息。这样就可以随时知道疫苗是否合格，并能轻易实现疫苗产品的可追溯性。
在谈及车联网的发展现状时，王继祥指出，“这两年车联网发展比较快，大部分是由应用推动的，目前尚处于初期的发展阶段。但尽管如此，由于互联网的发展，特别是移动通讯的发展，车联网的概念已经逐渐被广大群众所认同，它正在从一个概念走向应用的阶段，未来的应用还会越来越多。车联网的发展，必然会带动车联网产业链上下游，为汽车智能化与网络化提供发展机会。”
国家智能交通系统工程技术研究中心重大专项项目经理、高级工程师王东柱对此谈了他的看法：“现在车联网的相关技术已经成熟并落地使用了，但是这些技术都是基于智能交通的基础之上，以此而形成的新概念，叫车联网，但它属于智能交通的一部分，是智能交通的一个具体应用和发展。近几年，国内有许多关于车联网的示范工程，如：etC电子不停车收费系统、以及奥运会、世博会等大型活动的交通组织规划及信息服务、城市智能公交示范工程等等，这些都是很好的落地应用的例子。这些示范工程的落地情况是比较好的，尤其以北京、上海、江苏、浙江、广东等省市为代表。”
深圳市车友互联科技有限公司（以下简称车友互联）作为国内首家落地的车联网系统方案提供商，其方案通过在自行搭建的“云计算平台”上的三大产品组成，即3G智能导航软件、车友互联门户社区网站、车联宝客户管理软件。对车联网的现状，车友互联副总经理侍强表示：“在国内，从车联网概念的提出到真正成熟地运用于交通的各个行业，需要一个长期过程。目前来讲，当下车联网的发展处在一个初期的起步阶段，具体的商业模式、产品终端的表现形式，还在摸索与不断完善的过程中。”
侍强介绍说：“车联网拥有相当长的产业链，目前来看，其涵盖了汽车厂商、网络运营商、车联网设备制造商、平台提供商、方案解决商、渠道商等环节。据相关数据显示，到2015年，我国汽车产量规划将达到2500万辆，车联网的市场规模有望突破1500亿，这么庞大的市场一定会有发展前景。”
这种说法并不是空穴来风，在2011年5月，交通部的《公路水路交通运输信息化“十二五”发展规划》中明确提出：要利用信息化手段，逐步提高交通智能化水平，改善出行信息服务质量，提高公共信息服务能力，并通过发展智能交通系统，保障交通运输系统畅通高效运行，减少因交通拥堵造成的能耗和污染。
此外，据《2013-2017年中国车联网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》，预计到2015年，将至少有4000万汽车移动互联网服务技术用户。按照平均每个用户每年1000元的消费额度来计算，车联网行业到2015年的市场空间大约在400亿左右，带动相关产值将高达1000亿元，而中国也有望发展成为全球车载信息服务业最大的市场。
两大瓶颈亟待打破
尽管车联网有着乐观的市场前景，但还存在着制约其快速发展的因素。据调查了解，主要有以下两大瓶颈急需打破。
一、商业模式如何落地
根据车联网概念，车联网技术体系主要包括：汽车感知技术、汽车无线通信技术、汽车导航技术、电子地图与定位技术、车载物联网终端技术、智能控制技术、海量数据处理技术、数据整合技术、智能交通技术、视频监控技术、3G网络技术等技术相辅相成配合实现。在王继祥看来，目前这些车联网的技术已相对成熟，但是如何运用车联网现有的技术将其商业模式发生根本性变革值得我们思考，只是在原有基础上增加了一些技术是没有太大意义的，甚至会适得其反。
“我认为现在最大的问题是需要解决车联网商业模式的落地问题，让用户能够真正了解车联网、认可车联网，愿意为车联网买单。”侍强表示了同样的担忧。
针对上述观点，赛迪顾问股份有限公司半导体产业研究中心总经理王桓发表了他的看法：“车联网从技术上来看，已经不存在很大的障碍了，主要还是商业模式如何推动的问题。”他指出，现在车联网的实现主要通过以下方式：一类是汽车厂商，如通用、丰田、奥迪等，在中高端车上安装汽车平台信息系统，提供包括车胎检测、平均油耗、导航、防盗、远程开门等服务；还有一类是危险品运输，交通运输部要求国内运载危险品的车上必须安装车联网系统，对其实时状况就行检测跟踪。王继祥还补充：“对于国内管理规范的大型运输公司，需要对其运营的车辆进行强化管理，包括司机驾驶行为、油料消耗、GpS追踪等，实现透明化、可视化运输。同时建立的车联网信息平台，通过获得的数据分析来优化运力、配送路径，从而提升运营效率。”
由此可见，目前车联网的实现方式还不是很丰富，表现形式不够多元化，如何有效地推动商业模式的落地是目前车联网亟待解决的问题之一。
二、数据如何互通共享
如果把车联网看作是一个由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络，那么通过现有的硬件处理装置，车辆可以完成自身环境和状态信息的采集；再通过互联网技术，将车辆自身的各种信息传输汇聚到中央处理器；最后通过计算机技术，将这些大量车辆的信息进行分析与处理。不过，由此诞生了一个疑虑：这些收集而来的信息是否都被有效利用了呢？
“现在在城市中的交通网络中都铺设了大量的摄像头，通过这些摄像头实时收集而来的信息都被立即传输到平台上，不过这最多是实时存储。如果突然哪一天，大家想要调出自己以前行车的记录，这很难实现。我认为车联网是要能进行数据的整理与反馈，能有效利用这些数据。”王恒如是说。
王继祥也表示：“一直以来都在反映一个问题，就是全国各地的局域网不互通，并且信息平台也不统一，部门与部门之间用不一样的系统，这就更不用说可以进行数据共享了。”
对于这样的观点，王东柱十分认同：“我们国家在车联网上的硬性技术已经不是问题了，但是在软上还欠缺一些，尤其是现在建设很多的道路信息基础设施、布设了不少交通检测设备，但是从那里过来的数据并没有进行智能化的数据处理、分析、辅助决策与有效的信息服务，信息综合利用的能力还稍微差一些。”
解决之路在何方
“智能驾驶，在车辆、控制中心与驾驶者之间建立无线联系网络，通过实时监控和预测及时沟通信息、缓解交通堵塞、减少撞车事故、降低废气排放，实现安全、灵活和对环境的友好性。”这段文字引自美国交通部的《智能交通系统战略研究计划：2010-2014》，这是美国从2010年至2014年五年中的智能交通系统（itS）研究项目提供战略指导的战略文件。除此之外，2012年10月，美国交通部还了《通过连接改变交通：智能交通系统战略研究计划：2010-2014》，将2010年智能交通系统战略研究计划做出了更新。
欧洲车联网产业的发展特点是以项目促发展。在服务项目上，欧洲的telematics把交通信息和交通安全作为主攻方向。欧盟要求各成员国从2010年开始推行eCall系统，即在车辆内安装一个黑匣子，当汽车发生重大交通事故而击发安全气囊时，系统能自动拨打欧盟国家统一的急救电话112，将急救呼叫信号以及事故车辆所在位置信息通过无线通信网络，以最快的速度传送给最接近出事地点的紧急事故处理中心。该系统要求到2014年，所有车辆必须安装完毕，这是将欧洲车联网的发展向前推动了一步。欧洲还主要发展车联网的统一标准及信息共享，通过etSi欧洲电信标准化组织及欧洲标准化组织积极制定相关的车联网标准。
对比国外在车联网上所做的努力，我国针对车联网实际情况又做了哪些规划呢？
在工业和信息化部的《物联网“十二五”发展规划》中指出，将重点发展智能物流、智能交通、智能安防等领域，包括对社会治安监控、危险品运输监控、重要桥梁、建筑、轨道交通、水利设施、市政管网基础设施的安全监测、预警和应急联动。另外，在2011年4月交通运输部、公安部、安全生产监督局、工业和信息化部四部委联合的《关于加强道路运输车辆动态监管工作的通知》，要求各地加强道路运输动态监管工作，预防和减少道路交通运输事故，对旅游包车、三类以上班线客车和运输危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物品的道路专用车辆，安装使用具有行驶记录功能的卫星定位装置。
不过，这些车联网的战略文件还局限于过去的阶段，虽然政府对推进车联网的发展不遗余力，但仅仅如此，还远远不够。
王桓认为，“对于车联网的发展，还需政府重视，让政府发挥指导作用，做出更多车联网的政策规划。同时，政府部门、汽车厂商、车联网相关协会、科研院所等产业链上下游都要积极参与进来，如果企业各自为战，那么所提供的服务也会是有限的。当然，还应该建立一个统一的标准，实现信息的共享。”
“市场是推动车联网发展的根本动力，没有市场的推动，车联网很难前行。”王继祥这样强调。他建议：第一，要注重应用方面的推进，而不仅仅局限在技术上；第二，加强技术和应用的有效融合；第三，探索新型的商业模式，借助车联网的手段，对传统的交通运输进行变革创新；第四，政府相关部门适当地加强政策的引导和扶植。
“欧美国家出台相关的法规政策，利用车联网的技术实实在在解决了一些交通问题，实现安全、高效、绿色的出行，美国预期采用相关技术降低82%的道路事故率，甚至欧洲想要在2050年实现零伤亡。这些是他们在发展车联网前已经进行了规划和明确要实现的目标，因此也要求我们在推进车联网落地的同时，也需制定一个实实在在的计划、目标，我们要认真思考，通过车联网希望达到一个怎样的效果，并对可行性进行必要的评估，而不仅仅是强调概念。”王东柱如是说。
交通运输安全的概念篇3
关键词：智能交通运输系统;课程改革;案例式教学;国际化
中图分类号：G642.0;U491文献标志码：a文章编号：1674-9324（2016）41-0087-03
引言
随着社会的不断进步与发展，交通运输业得到了很好的发展，无论是从人们的日常生活还是整个国家发展的角度上来看，交通运输这个行业都扮演着日益重要的角色。可以说，构建一个安全、便捷、高效、经济的交通运输体系，已经成为一个国家能否实现又好又快发展的先决条件。
与大多数其他的行业发展轨迹类似，交通运输业的发展也是紧跟着时展的步伐，融入了各个时期最顶尖的科学技术。从最初的狭义的仅仅针对于人的交通，到人、车、路的结合，再到海陆空三位一体的全方位立体式的交通运输布局，交通运输不断的向前发展。当下的交通行业正在进行一场新的科技变革--智能化，这个全新的概念，正在逐步渗透进交通运输的各个方面。毫无疑问，智能化将是21世纪交通运输行业的发展方向，全面实现智能化将是所有交通人都为之努力奋斗的目标。正是在这样的背景之下，《智能交通运输系统》这个学科应运而生，并且很快就成为了各大高校以及研究所的研究热点。
北京航空航天大学作为国家重点的985、211高等院校，自然就该时刻把握住前沿的科学技术发展方向，而交通科学与工程学院作为北航专业于交通运输行业的院系，对于交通运输智能化的研究也自然也就责无旁贷了。《智能交通运输系统》这门课的开设也正是学院推崇智能交通的一个举措，是学院紧跟科学前沿，大力发展智能交通研究的一个缩影。
只是随着教学的深入，《智能交通运输系统》这门课的一些问题也逐渐暴露了出来，作为一门涉及了车辆、交通、运输、道路、通信、控制等多学科交叉的课程，它的特点可概括为“概念多、理论多、内容多、无法理论联系实际”，而由于国内的对于智能交通的研究起步相对较晚，各方面的技术与理论研究都不是很成熟，国内已有教材往往无法反映该领域国外发展的最新进展，且宏观研究介绍偏多，实用案例偏少，使学生无法直观的对课本内容进行理解。而在考核方式上，很多时候都过于单一，很多学生没有真正理解智能交通系统的核心。因此，传统的教学内容和教学手段以及考核方式已无法满足《智能交通运输系统》的教学要求，有必要对《智能交通运输系统》课程进行一次全方面的梳理。
“物竞天择，适者生存”，如果人总以固定不变的思维去思考不断变化的事物，是不适合生存在这个瞬息万变的社会的。高等教育的国际化是世界高等教育发展的三大趋势之一，其中最典型的例子就是美国，作为一个移民国家，国际化是美国研究生教育的一个显著特点，也是其研究生教育成功的关键因素。作为本方案的两大亮点，案例式教学以及学科国际化，具有很强的时代特征，有针对性地解决了如今的教学中脱离实际、无法与国际接轨的问题，符合智能交通运输系统的课程特点。
为此，本文从教材课件、教学方式、考核模式3方面入手，提出综合案例式教学以及国际化教学的课程改革方案。
一、智能交通教材及课件改革
前文提到，由于我国对于智能交通的研究起步要比国外晚，所以如果继续采用原有的国内的教材会导致教学内容与国际研究成果脱轨，这对于一门新兴的学科来说，影响是巨大的。所以，在原有的教材之外，应该不定期的给学生印发最新的关于智能交通运输系统的研究成果，与课本相互配合，让学生在学习基本知识的同时也能时刻把握住该行业最新的前进方向，激发学生探索知识的热情。
同时，由于智能交通运输系统是一个综合的平台，融合了很多当下最前沿的科学技术以及新的概念，这些是这门课的重点与难点所在。因此，在教学中，需要强调交通大数据、车联网及人工智能等先进技术及概念在智能交通系统中的地位以及作用，同时在日常的教学中可以常穿插这些新技术实际运用的视频资料，让学生能够对这些新技术新概念有一个更加直观的认识，有利于教学的开展。
除此之外，为了使学生能更加准确的对国外的研究成果进行学习，课程中应该加大英语教学的比重，采用全英文的ppt对课程进行讲授，同时在讲课中穿插口语，加强学生对各个专业术语的熟悉程度，实现双语教学，这无论是对于学生英语水平的提高还是课程的深入开展都有很大的好处。
二、教学方式的改革
完整的智能交通运输系统，由很多不同的模块组成，涵盖了大量的软硬件设施，而实现智能化的关键就在于对产生的海量的数据的收集、处理以及分析。传统的教学模式中，仅仅从宏观的角度对整个数据处理过程进行概括性的介绍，学生很难真正理解智能化的含义，教学显得过于机械化，降低了学生的求知欲望，教学效果大打折扣。因此，对于教学方式的改革就变得很有必要。
首先，教学内容不要仅仅拘泥于课本，可以采用已经结题或者正在进行的一些项目为例，结合课本的知识进行案例式教学，这是整个课程改革最为核心的部分。每堂课上，根据显示案例，让学生自己发现问题，讨论问题，直到最终解决问题，充分发挥学生的自主能动性。这样就弥补了课本上教学事例不足的缺陷，通过实例加深了学生对于很多基本概念以及技术应用的理解，实现了理论与实际的结合。案例式教学的整个教学流程如图1所示。
其次，作为一门工程性质的学科，《智能交通运输系统》更加强调的是学生的动手能力，而实验教学就是提高学生动手能力最好的方式。在平时的教学中插入实验课，让学生对一些软件进行学习，例如R语言、Java、transCaD等，可以让他们亲身体会到很多数据的具体处理流程，有利于他们更容易的理解智能交通的内涵。
最后，在教学中可以充分利用学校的地缘优势，定期组织学生到各个与智能交通相关的单位以及企业进行参观学习，让学生在实践中学习，对比课堂知识与实践运用的共同点与差异，激发学生的学习以及研究热情。
三、优化课程考核模式
考核模式是检验学生对于课程掌握程度的重要手段，能否因地制宜地选择考核模式是课程能否成功开展的重要环节。
《智能交通运输系统》是一门新兴的大融合的学科，无论是教学内容还是教学方式都和以往的传统学科存在着很大的区别。而在考核模式上，传统的仅仅依托最终考试的考核模式对于这门学科是不适用的。首先是因为《智能交通运输系统》所涉及的知识面太广，它本身就是一门涉及多门学科的课程，如果仅仅依靠考试对最终的成绩进行评定，这会造成题目的跨度过大，题目的深度也不好把握，而若是主要针对于基本概念的考核的话，又不利于学生对智能交通的深层次的理解。其次，传统的考试方式很容易使学生死记硬背知识，带来的结果往往是“分数高，理解少”，不利于学生对于知识的掌握。而对于另外一种依托论文的考核模式，由于目前的网络检索很发达，容易造成抄袭的现象，使课程考核往往流于形式。因此，针对《智能交通运输系统》这门课的特点，尤其是增加了案例式教学内容后，对考核模式进行优化变得非常有必要。
在充分考虑了该门课程的特点之后，我们决定采取开放式课程设计形式，在传统考试的基础上，加上课堂展示以及课堂互动评分两部分，这样在考察了学生对于基础知识的掌握的情况下还能考察他们对于所学知识的应用水平，最大程度地提高了学生的自主能动性。具体的方案为：首先，在平时的案例教学中，老师根据同学对于所提问题给出的答案的正确与否以及讨论问题时的课堂参与程度给出相应的课堂分数;其次，最终的课堂展示，其实这也算是案例式教学的一种特殊的体现形式，教师把通用数据（如交通事故数据，交通流量数据）发放给学生，不对题目作过多的要求，学生可以自由发挥，运用所学的知识去完成一个小型的项目，例如利用统计方法找出事故成因，或预测交通拥堵，在项目完成时，每名学生都要通过做英文汇报的形式在课堂上展示其研究成果，并由老师及其他学生针对所作项目进行提问，指出其优缺点，并共同进行打分;最后，在课堂展示完成之后，再针对智能交通的一些重点知识点以及概念进行考试，题目形式可以相对开放自由，学生可以结合自己对于智能交通的理解以及所学的知识进行作答。最终的考核分数由以上几项综合评定，而其中的课堂展示的部分将是所有考核的重中之重。这样的开放式的课程设计模式不仅可以增强学生的学习积极性，使学生能将理论知识应用于实践，同时还可以培养学生的团队合作精神，提高学生专业英语能力。
四、结语
《智能交通运输系统》是一门综合性的工程性质的学科，传统的教学模式并不完全适用，结合课程的自身特点以及交通运输专业学生的知识结构特点对课程的教学模式进行改革是非常有必要的。基于此，本文提出了从智能交通教材及课件的改革、教学方式改革、优化课程考核模式3个方面着手的改革思路，其中的重点就在于提升课程的国际化水平以及大力实施案例式教学，在把握住整体知识架构的基础上，紧跟国际智能交通的发展潮流，充分将理论知识与实践相结合，最大程度发挥了学生的学习和思考问题的自主性与积极性，取得的教学效果符合预期。
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makingaCase-basedandinternational-orientedReforminanLntelligenttransportSystemsCourse
maXiao-lei
（BeiHangUniversity，Beijing100191，China）
交通运输安全的概念篇4
【关键词】物联网农产品冷链物流信息共享
引言:自2009年8月总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”,物联网在中国受到了全社会极大的关注。
农产品冷链物流是指使肉、禽、水产、蔬菜、水果、蛋等生鲜农产品从产地采收(或屠宰、捕捞)后,在产品加工、贮藏、运输、分销、零售等环节始终处于适宜的低温控制环境下,最大程度地保证产品品质和质量安全,减少损耗,防止污染的特殊供应链系统。加快发展农产品冷链物流,对于促进农民持续增收和保障消费安全具有十分重要的意义。物联网技术如能在农产品冷链物流中广泛应用,将使我国农产品国际竞争力大大提升。
一、物联网的概念及特征
(一)物联网的概念
“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。2005年国际电信联盟了《互联网报告2005:物联网》,正式提出了物联网的概念。其定义是:通过射频识别(RFiD)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。其目的是让所有的物品都能够远程感知和控制,并与现有的网络连接在一起,形成一个更加智慧的生产生活体系。
(二)物联网的本质和特征
物联网的本质主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信的功能;三是智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。
二、我国农产品冷链物流发展的现状
我国农产品冷链物流发展仍处于起步阶段,规模化、系统化的冷链物流体系尚未形成,与发展现代农业、居民消费和扩大农产品出口的需求相比仍有差距。突出表现在:一是鲜活农产品通过冷链流通的比例仍然偏低。大部分生鲜农产品仍在常温下流通;冷链物流各环节缺乏系统化、规范化、连贯性的运作,部分在屠宰或储藏环节采用了低温处理的产品,在运输、销售等环节又出现“断链”现象,全程冷链的比率过低。二是冷链物流基础设施能力严重不足。我国设施整体规模不足,人均冷库容量仅7公斤,冷藏保温车占货运汽车的比例仅0.3%;现有冷冻冷藏设施普遍陈旧老化,国有冷库中近一半已使用30年以上。三是冷链物流技术推广滞后。生鲜农产品产后预冷技术和低温环境下的分等分级、包装加工等商品化处理手段尚未普及,运输环节温度控制手段原始粗放,发达国家广泛运用的全程温度自动控制没有得到广泛应用。
三、物联网技术在农产品冷链物流中的应用
(一)物联网技术在农产品生产加工中的应用
传统农产品生产加工过程依照生产厂商的规定进行操作,操作过程透明度不高。如果出现了质量问题,不能准确地确定是哪方面出了问题,更不能确定相应的当事人。物联网的运用,能够解决这个问题。在原材料采购的时候就对其进行电子标记编码,建立数据库,通过电子标签,能够对产品在整个生产加工过程进行连续的监控,包括当前的温度、湿度以及相应的操作人员,全部录入数据库的数据,很容易清楚知道是哪些因素造成的问题,能立刻进行改善,确定出事故的责任归属。
(二)物联网技术在农产品仓储管理中的应用
物联网技术能提高农产品的仓储管理水平。如在生鲜农产品托盘上和包装上贴上ReiD标签,在冷库出入口处安装阅读器,无需人工操作,且可以满足叉车将货物进行出入库移动操作时的信息扫描要求,而且可以远距离动态的一次性识别多个标签,大大节省出入库作业时间,提高作业效率。对在储生鲜品的数量实现动态的感知,在冷库地面设置感应秤,可以感知到冷库内生鲜品数量的变化,为合理地控制库存创造条件。物联网技术还可以提高生鲜品仓储安全系数,通过物联网红外感应等技术手段,感知人员的进出及其他异物等的入侵,从而实现冷库的安全管理。总之,物联网的应用将使整个仓库实现可视化,最大程度上提高保管质量,实现仓储安全,并能实现仓储条件的自动调节,提高仓储作业管理效率。
(三)物联网技术在农产品运输管理中的应用
农产品运输是农产品冷链物流的重要环节。物联网技术在农产品运输工具之间的应用,可以极大地提高农产品运输效率。首先,可以实现运输过程的可视化,做到农产品运输车辆的及时、准确调度,从而提高运输效率,尽量避免无效运输。其次,把农产品运输车辆纳入物联网,利用rfid温度标签可以提供温度的监控,实现车载农产品的动态感知,动态监控在途农产品的质量与安全。再次,物联网可以实现对各冷库库存情况、在途运输量情况的动态掌握,以便科学做出运输决策,从而从根本上提高运输的合理性,实现农产品冷链物流的有效流通。
(四)物联网技术能提升农产品冷链物流的信息共享程度
信息共享是冷链物流管理的目标。一旦信息在整个冷链中同步,冷链上的参与者都能跟上顾客需求的变动,进而形成同步运作。物联网技术对农产品冷链中流动的物品跟踪,同时向所有参与者实时传送数据,减少了信息失真的现象。快速的信息传输速度,使参与企业能更及时、准确预测需求变化,亦可以大幅度降低库存水平。
总之,物联网作为一项新的应用技术,将会为众多的传统行业带来变革。农产品冷链物流也应尽快策划这一新技术在本领域中的应用,以提升我国农产品冷链物流运作水平,为农产品冷链物流主体带来效益。
【参考文献】
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交通运输安全的概念篇5
关键词：三维综合交通运输理论；综合交通运输；运输需求；功能维度；结构维度；运作维度
中图分类号：F062.9文献标志码：a文章编号：1671-6248（2017）01-0020-08
abstract：Basedontheemergenceanddevelopmentofthethree-dimensionalcomprehensivetransportationtheoryaswellasthepracticalexperiencesofcomprehensivetransportationdevelopmentinrecentyears，thispaperexpandedandextendedthetheoreticalframeworkofthethree-dimensionalcomprehensivetransportationtheoryfromtheperspectiveoftransportationdemand，anddiscussedthefuturedevelopmentofcomprehensivetransportationinChina.theresultsshowthattheimprovedthree-dimensionalcomprehensivetransportationmovementtheoryincludesthreedimensionssuchasfunction，structureandoperation，whichhasclearproblemorientationandphasedstrategicconcept.infunctionaldimension，itcantakethebasictaskofcomprehensivetransportationintoconsiderationandclarifythemostoptimalplanninginformationoftransportationdemand；instructuraldimension，itcanoptimizethemodesoftransportation，differentlevelsofsupplyquantityandstructuralproportionunderthecompetitivepattern.inoperationaldimension，itcanrealizetheefficientintegratedcooperationbetweendifferenttransportationmodes.Currently，thedevelopmentofChinesecomprehensivetransportationneedstofurtherimprovethecompleteandefficientintercitytransportationnetworkintheaspectoffunctionaldimension；itneedstofullyplayasynergisticroleinthevarioustransportationmodesintheaspectofstructuraldimension；itneedstoreallystraightenouttheworkingmechanismofcomprehensivetransportationmanagementintheaspectofoperationaldimension.
Keywords：three-dimensionalcomprehensivetransportationtheory；comprehensivetransportation；transportationdemand；functiondimension；structuredimension；operationdimension
自2013年11月中共十八萌中全会召开以来，中国经济社会全面进入改革开放的新时期，综合交通运输体系发展也进入了一个新阶段。综合交通运输既是交通运输理论研究也是工作实践的核心问题。因其涉及的技术类型复杂、认识角度多样，以至于分析视角不尽相同。不同国家、不同历史阶段的综合交通运输理论，其所预期的研究内容和要实现的政策目标明显不同。与大部分综合交通运输理论的研究相比，经济分析视角更易于形成概念化体系研究。
以经济分析方法简化综合交通运输分析，可以大致将综合交通运输表述为：在不同历史阶段和既有社会各类资源约束下，以使各种交通运输资源实现最优化配置的理论方法和协调运作机制。2008年欧国立最早尝试提出以三维层面综合交通运输的理论框架，围绕供给-需求框架、生产理论、演化制度等展开经济分析，初步形成具有经济学方法论意涵的综合交通运输概念分析框架。
结合近年来综合交通运输发展的实践经验，对三维综合交通运输理论的产生和发展进行梳理，从运输需求角度对该理论的研究框架再次进行拓展与延伸，在“生产什么”“用什么生产”“如何生产”的基础上，加入了“为谁生产”层面，并对各维度的结构和内容进行进一步的细化，在此框架下探讨中国综合交通运输未来发展的相关问题。
一、关于三维层面综合交通运输理论
（一）综合交通运输发展实践与三维综合交通运输理论产生
交通运输是人类社会普遍存在并赖以生存发展的基本行为，同时也是人类科学技术和社会制度演化的重要体现领域之一。相关论述可以见于各种经典论著，从亚当・斯密《国富论》开篇分工的市场容量，到李嘉图贸易分析中的比较优势原理，这些论著都对交通运输如何促进经济增长进行了详尽论述。钱德勒作为工业革命和现代工业组织的重要研究者，在其《看得见的手》中对交通运输组织的形成、功能和作用进行了全面的论述，甚至可以说钱德勒从现代铁路企业组织推演出现代工业生产多部门生产组织的产生和运作机理。现代运输企业组织为现代工业社会生产组织提供基本的模版。钱德勒的研究表明，交通运输技术的发展对交通运输组织的形成具有重要的推进作用，进而对现代工业组织的产生和发展起到重要的引领作用。
综合交通运输概念源于工业社会之后多种交通运输方式迅猛发展的实际状况。20世纪50年代，苏联运输经济学家们首次提出了建设综合交通运输体系的概念，他们认为不同运输方式之间需要协调发展，就要通过计划经济调控充分发挥各运输方式的不同优势。由此，带来了交通运输理论研究上的重要推动。此后学者们对综合交通运输的研究多集中于多式联运方面，Spasovic等认为多式联运的过程就是先通过公路运输把集装箱或拖车运到铁路上，通过铁路完成长途货运，然后再用公路运输把货物运送到收货人手中[1]；Harper等认为多式联运就是用一个或多个汽车和火车分别完成短途和长途的货物搜集和分发服务[2]；evers提出多式联运就是铁路和公路在同一个运输过程中联合对集装箱或拖车完成的运输活动[3]；este认为综合交通运输是一个用于多种运输方式实现门到门运输过程的，包括技术、法律、商务和管理的框架[4]。nierat则把多式联运定义为联合铁路和公路运输服务来完成门到门的运输服务[5]。tsamboulas等认为综合运输是在多种运输方式中使用同一个运输单位，在中转环节无需处理货物的货物运输过程[6]。
中国的综合交通运输理论思想于20世纪80年代开始萌芽并逐渐完善，王庆云将其归纳为3个子系统：一是通过规划等形成的现代综合交通运输网络与运输装备系统；二是以信息和管理技术为基础的安全、高效的运营与管理系统；三是充分体现市场经济规律的优质高效的服务系统[7]。在此之后，诸多专家学者围绕着综合交通运输的概念体系及其基本脉络进行了广泛的扩张讨论，在综合交通运输的认识和表述等问题上提出了很多差异化的观点。罗仁坚提出现代综合运输体系是由多种运输方式按照功能组合、优势互补、技术先进、合理竞争、资源节约的原则进行网络化布局发展，共同构建形成的有效满足社会经济发展需要、一体化紧密衔接、运行高效的交通运输有机整体[8]；李宏则认为，综合交通体系在中国是指对各种运输方式的合理使用范围分工和投资比重等进行划分，更多是在计划经济条件下研究如何解决运输部门之间出现的问题[9]；荣朝和、杨远舟等、贺竹磬等、宋瑞等学者也从各自的角度出发对综合交通运输体系的内涵进行了概括[10-13]。
2008年，欧国立初次提出了三维层面的综合交通运输理论，该理论认为综合交通运输是一个具有多重涵义的概念，它包括形式维度、功能维度和运作维度等不同层面的具体意义。同时，该理论还提出了综合交通运输发展的阶段论，即根据不同阶段的不同特征，综合交通运输发展可以划分为初级、中级、高级等3个不同阶段[14]。
2010年，欧国立在原有的基础上对三维综合交通运输概念进行了进一步的修改与完善，将原来的形式维度（formdimension）调整为结构维度（structuredimension），以期更准确地体现综合交通运输体系的结构特征和它们之间的相互关系[15]。欧国立认为，综合交通运输是一个三维的多因素综合体，具体来说包括功能维度（functiondimension），从基于不同运输对象的、服务区域经济发展、国民经济发展和国际交流的角度，可以分为城市交通运输、城际交通运输、城乡交通运输和国际交通运输等；结构维度（structuredimension），指不同\输方式及其构成；运作维度（operationdimension），指一体化运输的运作与管理。由此形成三维（FSo）综合交通运输理论。诸多学者已经对综合交通运输体系的实然和应然从不同角度进行了充分的论述。在众多论述中三维综合交通运输理论能得到众多学者的认可，关键在于该认识论强调了综合交通运输的多视角性和分阶段性[16]。
交通资源的优化配置是综合交通运输发展的核心问题。一国（地区）综合交通运输发展首先应该尽可能地充分利用各式交通资源，使其能够最大程度发挥各自效益，也能更好为该国（地区）社会经济发展提供必要的运输保障。三维综合交通运输理论正是围绕着资源配置这一核心问题，是与经济学分析框架一致的方法论。功能维度、结构维度和运作维度分别对应了经济学中的“生产什么”“用什么生产”和“如何生产”的问题。建立三维层面的综合交通运输分析框架，在理论上为学者们从经济学角度研究综合交通运输相关问题提供了极大的方便。
（二）三维层面综合交通运输理论的特征
已经有学者从多个角度对三维综合交通运输理论进行了解析与论述。金懋从经济学基本原理角度进行了解读，基于科斯定理、比较优势、斯密定理等经济学基本原理，分别对三维层面的形维层面、功维层面、运维层面进行了分析[17]；邓元慧基于三维层面的综合交通理论建立了城市综合交通体系评价模型和指标体系并以北京市城市综合交通体系为例进行了评价和分析[18]；张凯以三维综合交通运输理论作为分析框架，对城市群轨道交通协调发展的运作机理进行梳理，并结合国外成功经验提出了具体的一体化实施建议[19]；杨洋从三维综合交通运输理论分析框架出发，对中国东部、中部和西部地区交通资源配置合理性问题以及与地区工业化水平的关系进行了研究[20]。此外，历年的教育部哲学社会科学发展报告项目《中国交通蓝皮书――中国交通发展综合报告》均采用了三维综合交通运输理论分析框架对当年中国综合交通运输的发展进行分析研究。
通过学术界数年来的讨论和引申研究，三维层面的综合交通运输概念体系呈现出比较典型的几个特征，可以将其概括为明确的问题导向性和分阶段的战略观。
1.明确的问题导向性
三维层面就是从功能、结构、运作3个视角对综合交通运输问题进行描述。传统的综合交通运输可以有多种的描述，相比较而言三维层面描述更具有问题导向性。如功能维度要解决的是综合交通运输的应然，即隐含着我们需要的是什么样的综合交通运输，或者是对综合交通运输提出的要求；结构维度就是要解决交通运输方式的数量和结构问题，指向微观层面资源约束，本质上给出的是综合交通运输的实然；运作维度则是要求在实然与应然之间，需要提供什么样的机制才能保证实现。这与“生产什么”“用什么生产”“如何生产”的问题设置相互贯通。
作为社会科学上的明珠，经济学尽管在学科体系、方法论、范式上有着诸多争议，但是其相对完善的论证方法和比较严密的理论概念体系对于指导问题思考，有许多助益，这或许也是很多综合交通运输研究的学者对经济学概念体系情有独钟的重要原因。欧国立引入运输“生产”并围绕“生产”设问，实际上解决了他在与其他研究者进行交流时的交易成本，彼此可以更好理解对方需要阐释的概念。
2.分阶段的战略观
综合交通运输具有历史性，欧国立论述的“分阶段”是后来研究者所应继续发掘的理论意蕴。如历史性的涵义至少可以从3个方面探讨：一是历史是否可以借鉴，即不同国家历史上的综合交通运输经验是否能借鉴使用；二是历史经验是否可以被完备的理解和继承；三是历史是否具有演化性，即在某些情况下会向某些方向演化，发生类似于黑天鹅事件的突变。
事实上，欧国立只是前瞻性和概述性地提出一些概念，并对之进行了简单甚至是不完全的描述。欧国立提出三维层面综合交通运输概念体系，从时间节点上处于“十一五”和“十二五”起承转合之际，也是国际国内后金融危机时期的理论探索期。在很多情况还不是很明确的情况下，提出对三维层面的综合交通运输概念体系进行研究探索，以现在情景来看，中国的综合交通运输的战略大发展仍在继续，完善其理论对于中国交通运输事业的价值正在逐步体现出来。
（三）三维综合交通运输理论的延伸
综合多年来不同学者的研究、实践经验，笔者对三维综合交通运输理论的研究框架再次进行了拓展与延伸，在“生产什么”“用什么生产”“如何生产”的基础上，加入了“为谁生产”层面，并对各维度的结构和内容进行了进一步的细化。
第一，基于功能维度，综合交通运输的基本任务是厘清运输需求，为规划的制定提供较为充实的信息。规划在很多程度上是技术性，技术性的规划强调的是科学理性，即理论应当是可重复可检验的。但正如上文指出，信息的充分是由市场竞争结果所决定的，迄今为止人类社会还难以设计并预测市场可能的结果。综合交通运输研究中必须要明确决策是基于市场机制的结果，其经验具有不可复制性，即不符合所谓“科学”的结果。计划经济试图向市场机制获取充分信息，而市场经济国家试图通过公共选择获得效率，都说明最优的计划信息是价值“昂贵”的物品，需要有较高的获取成本。即使可以获得充分的信息，同样需要面对公众按照自身最大化收益对决策进行影响，以至于技术上的最优难以实现。因此，功能维度的研究还有许多空间可以进一步深化。
第二，基于结构维度，综合交通运输的基本任务是确定在竞争格局下各交通运输方式、不同层面的供给数量和结构比例关系。一般来说，在多数研究中都坚持认为综合交通运输需要有合理的数量和比例，试图杜绝交通运输资源的“浪费”。例如美国历史上铁路出现“过剩”现象，某种程度就会影响研究者或者是决策者的思路，即中国综合交通运输路网建设是否存在合理的数量和比例，可以避免美国当年出现的“浪费”，但也许美国经验有用，也许没有用，这取决于我们是否可以重新回到美国决策者当时的状态，即决策所需要的局限条件。大部分时间内，我们都无法“穿越”重回历史的情景当中，正如福格尔在新经济史学研究中甚至认为美国铁路的贡献实际上可能低于运河一样。决策者可以进行的选择就是让不同的交通运输方式和经营主体进行竞争，以竞争的结果决定资源的配置。尽管这样做从长远看也未必最优，但很难确定有比市场机制更好的竞争方式能更好的配置资源，即使是次优也是我们可以接受的。
第三，基于运作维度，综合交通运输的基本任务则是实现不同运输方式间的高效一体化协作。交通运输作为基本的工业生产（生产业），其存在的意义和价值就在于服务和服从于宏观经济的增长。运作维度更多的要求是协调交通运输方式之间的关系，即所谓一体化运输。
二、对中国综合交通运输发展
的分析与思考运输成本是经济活动中交易成本的重要组成部分。从经济学角度看，交通运输能够增加交易机会，也能够节约交易成本。随着运输技术的不断发展，人类克服空间障碍的能力不断提高，运输的空间效用和时间效用也S之提高，从而增加了交易机会，也降低了交易成本。当两个区域存在比较优势时，如果交换获得的好处能够大于运输成本，那么交易就是有利的。通过修建交通基础设施促进地区经济发展的前提条件是该地区存在比较优势。根据李嘉图的观点以及赫克歇尔和俄林对此问题的讨论，比较优势体现在两方面：一是生产某种产品具有生产效率（具有先进的技术也属于此类）上的比较优势，决定了该产品的相对价格较低，交通运输有利于该产品的生产和销售；二是某一地区在生产要素方面具有比较优势，交通运输设施的修建使得生产要素的开发和利用变得容易和经济。交通运输的发展使得资源配置和生产过程趋于集中，一些城市的形成和发展正是交通运输发展的结果，这不仅扩大了社会生产规模、增多了交易机会，同时又引发了运输需求的进一步增加。交通运输在完成不同区域人员和货物交流的同时，带动了生产和消费，进而促进了经济和社会的发展。
1949年以来，中国的交通运输水平有了长足进步。1949年，中国的交通运输水平是相当落后的，铁路总里程只有2.18万公里，公路只有8.07万公里，路面里程只有3万公里，水路运输船舶单一、数量少，人力是港口装卸的主要方式，全国港口货物吞吐量仅1000万吨，而民航运输则是一片空白。不仅是区域交通，当时的城市交通也极为落后，1949年仅27个城市拥有公共交通设施，全国城市道路长度只有1.1万公里，面积8431.6万平方米，拥有公共汽（电）车2299辆，全年客运总量5.08亿人次。而到2015年底，全国铁路营业里程达到12.10万公里，其中电气化里程达到7.47万公里，高铁营业里程占铁路营业总里程的16.40%；公路里程达到457.73万公里，其中高速公路12.35万公里；水运方面，中国海运船队运力规模达1.6亿载重吨，位居世界第三，沿海拥有万吨级以上泊位2207个，通过能力79亿吨；大陆港口完成货物吞吐量127.5亿吨，集装箱吞吐量2.12亿标准箱，连续多年位居世界第一，港口货物吞吐量亿吨大港达到32个，在世界港口货物吞吐量和集装箱吞吐量排名前十位中，中国大陆港口分别占了7席和6席，宁波舟山港、上海港分别位居世界第一。
中国交通运输的发展，特别是进入21世纪后的快速发展有目共睹。然而，中国的交通运输发展似乎也到了一个关键时期，也可以说是一个转型期。我们需要从单纯的规模扩张型发展模式向集约型、效率型发展模式方向转型，建立符合当前发展要求的现代综合交通运输体系。
（一）功能维度层面
第一，交通运输为社会经济发展提供支撑，它的服务面向城市、农村、城市间、城乡间、区域间、国家间等。交通运输的发展应当能够发挥不同区域的比较优势和辐射效应，促进区域经济的平衡发展。
第二，由于中国综合交通规划理论的基本框架是从苏联引进的，并随计划经济时期逐步发展，至今仍带有浓厚的计划经济色彩，主要立足于供给来考虑综合交通发展问题。所以学界主要从交通供给的角度讨论各种交通方式资源配置和总量安排，缺少从运输需求的角度考虑交通资源的配置和交通供给总量与结构的安排。在综合交通运输的研究、工作中存在着知识的非完备性，为了克服知识的非完备性造成的不利影响，在综合交通运输的研究工作中，需要充分考虑运输需求的作用与影响。
综合考虑“生产什么”和“为谁生产”，从功能维度层面，下一步我们应重点发展什么？
从社会运输需求角度看，城市间、区域间交通运输的通达性需要进一步加强，进一步完善各都市圈、城市群以及相应区域间完整高效的运输网络，提高客货运输能力和运输效益，发挥不同城市或区域的比较优势，扩大区域经济的辐射范围和辐射强度。然而，我们应当注意到，一些城市间的交通运输设施已经有了快速增长，目前应当更多注意既有设施的充分利用以及其财务上的可持续性。
随着城市化进程的加快，城市交通运输成为当前交通运输发展中的焦点之一。不同类别的城市面临的问题不同。一线城市，特别是一些特大城市与经济发达国家的大城市一样，交通拥堵是主要问题。对于这些城市的交通而言，需要转换方式、调整结构。政府基于集体理性，通过投融资方式改革、tDm等政策的实施，促进公共交通，特别是城市轨道交通的增长，抑制私家车出行的比例，最大程度地p少城市交通的负外部性，同时，借鉴toD模式，寻求城市交通与土地之间的最优综合利用。
中国农村交通在基础设施以及运输工具方面相对来说还存在很多问题，农村交通运输基础设施建设以及交通工具改善应当是未来的一个重点。交通运输是区域经济辐射的基本条件和元素，是发挥经济上相关梯度区域比较优势的关键因素。中国联结城乡之间的交通运输应当进一步加强，以发挥城市经济对农村经济的促进和带动作用。
在国际交通运输方面，应当加强中国与东盟国家间运输通道、亚欧运输通道以及关系中国经济社会发展的国际能源通道建设，支撑中国与相关国家的贸易往来，为“一带一路”战略的实施做好基础性支撑作用。
表1是综合交通运输发展可以分为的3个阶段。目前，中国在综合交通运输发展上应当高度重视向高级阶段推动，即生态交通运输阶段的发展。
以城市交通发展为例，随着城市化进程的不断加快，城市轨道交通客运需求日益增多，至2014年末，城市轨道交通累计运营线路长度3173公里，提前一年实现并超过2015年末运营线路长度3000公里的预测目标值，其中包括地铁、轻轨、单轨、现代有轨电车、市域快线、磁悬浮等多种制式。2014年底，在南京、大连、长春、上海等8个城市，现代有轨电车运营总里程达到180.3公里，虽然在城市轨道交通各种制式中只占比4.4%，但发展势头迅猛。根据统计，全国已有超过100个城市规划建设有轨电车，到2020年，全国计划建设的有轨电车线路总里程将达到2500公里。其中，大部分是二、三、四线城市。
（二）结构维度层面
经过近70年的发展，中国各种运输方式在数量上都有了几倍、几十倍甚至是几百倍的增长。应当说，不同运输方式在满足客货运输需求方面已经具备了基本的规模和数量，不同运输方式在未来发展中应当进行战略性、结构性调整。
例如，多年来，铁路一直是一个瓶颈产业，然而，经过多年的发展，铁路已经从空间上（不同区域、不同线路）和时间上（不同季节）的全面短缺变为局部短缺，有的区域（线路）和季节里还存在过剩的局面。单一的规模扩张已不符合当前中国综合交通运输的发展需要，科学、有序地对不同等级、区域的铁路进行差异化发展，在规模扩张的同时进行结构调整和优化是当前铁路发展的重点。具体而言，当前中国铁路的发展应该重点关注两个比例的问题。
1.重视旅客运输和货物运输的合理比例
近些年，铁路对于旅客运输的投入较大，高速铁路客运量由2008年的734万人快速增长到2015年的96139万人。虽然铁路中长距离客运的比较优势得以发挥，但是铁路中长距离的大宗货物运输的比较优势还有待进一步挖掘，而这正是中国当前工业化发展阶段以及国家发展战略所急需的。
2.重视不同类型旅客列车的比例，提高铁路的盈利能力
基于不同的市场需求，铁路提供的客运产品应当是多元化的，高、中、低产品都有，应当保持不同速度客运产品间的合理比例。中国高速铁路的建设速度是迄今为止世界上最快的，高速铁路的发展为缓解中国铁路客运紧张起到了重要作用。在高铁快速发展的过程中，需要高度重视创建合理的经营模式，提高高速铁路的盈利能力，保证高速铁路财务上的可持续性。
近些年高速公路的建设同样很快。与铁路不同，高速公路的建设主体在地方，地方政府出于各种原因对发展高速公路有极大热情，在高速公路建设方面的投资冲动显而易见。高速公路的建设为国民经济和区域经济发展做出了巨大贡献，然而，目前也存在很多高速公路车流量稀少，收入严重不足的情况。高速公路经营状况值得高度关注。
目前，中国交通规划多以单一运输方式为主，由于缺少统筹规划，这种不同运输方式各自独立的规划与发展模式存在较多问题，很容易导致综合交通运输发展的不合理。中国已经到了强调综合交通运输发展的阶段，要避免不同运输方式间的单打独斗。应当基于综合交通运输的视角对各运输方式的规划进行综合考量，提高不同运输方式间的衔接与协作，提高综合交通运输体系的整体效率。
低碳经济是世界经济发展的主要方向。基于低碳经济发展模式，中国应当着力发展以轨道交通为骨干的综合交通运输体系，进一步提高轨道交通在城市以及城际间的运输市场份额。
（三）运作维度层面
引入竞争因素虽然有利于运输企业的健康发展，降低垄断所造成的效率损失和服务水平下降，然而当综合交通运输体系发展到一定水平时，不同运输方式间的联接效率就成为了决定交通运输业服务水平和经济收益的核心问题。运输业向社会提供的是具有空间效用和时间效用的位移产品，它通过改变运输对象的位置（空间效用）和在指定的时间内（时间效用）完成运输活动而创造价值。现实中，随着市场范围的不断扩大，货物运输的距离需求也越来越长，区域间、国际间的运输活动日益频繁，单一的运输方式已很难满足货物运输需求，因此，多式联运就成为了决定运输效率的关键因素。一些国家早已看到一体化运输的意义，通过立法、政府推动等方式促进一体化运输的发展。
通过建立科学合理的多式联运机制可以显著地提高运输效率，降低运输成本，进而减少交易费用，促进交易的产生和扩展。一体化综合运输是交通运输行业未来的发展方向，当前中国综合交通运输体系建设的突出问题主要集中在体制机制方面，这也是中国交通运输可持续发展必须破解的关键问题。在体制方面，目前普遍反映国家层面大交通管理体制虽然已经建立，但工作机制尚未完全理顺；地方交通运输管理体制还存在职能分割、衔接不顺等问题，推进综合交通运输体系建设困难重重。如何理顺国家、地方层面一体化运输管理的工作机制，通过制定政策和统一规划，促进运输业在运输通道、枢纽建设、运营管理等方面向高效一体化的方向发展，提高基于一体化运输的综合交通运输效率，是当前中国综合交通运输运作维度的主要任务。
三、结语三维（FSo）综合交通运输理论是从经济学的生产理论、规制政策等方面，通过重新梳理对综合交通运输中的重要问题进行解析。在功能维度层面，当前中国综合运输正处于初级阶段向中级阶段演化的阶段，应结合交通基础设施建设与经济社会的相适性，针对当前交通运输需求结构特点，进一步完善各都市圈、城市群以及相应区域间完整高效的运输网络；在结构维度层面，当前中国各运输方式在规模扩大的同时需要重点关注结构调整和优化问题，促进交通运输的一体化水平，提高运输服务的完整性和整体效率，降低运输服盏某杀荆辉谠俗魑度层面，综合交通运输不仅具有由市场自由竞争决定的涵义，还有政府作为规则执行者引导社会资源经各方协调进行配置的内涵，当前中国亟须从国家到地方的层面理顺三个维度中存在的相关问题，完善中国综合交通运输发展的体制和机制，促进中国交通运输向更高阶段发展。
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交通运输安全的概念篇6
摘要：随着我国航空运输业的发展，空域的使用越来越频繁，但是空域资源的利用率却不高。基于我国空域资源使用的现状，提出提高我国空域资源利用率的方法。
关键词：空管一体化；空中交通管理；区域导航
中图分类号：U8文献标识码：a
文章编号：1009-0118（2012）04-0226-02
一、前言
空域资源是指在空中交通运输生产商能够满足人类当前或未来使用需要，能产生使用价值并影响劳动生产率的空域要素。空域资源是国家资源的重要组成部分，但是相对于土地、海洋、矿产等资源更容易被人们忽略。随着航空运输业的发展，人们对于航空旅行的需求迅速增长，相关机构统计显示，近15年中，我国航空运输总周转量年均增长13.6%，但航路航线总里程年均增长不足3%，空域资源的利用率相对较低，成为限制中国民航发展的瓶颈。
二、我国空域资源使用的现状
在空中交通管理系统中空域的概念为：地球表面以上可供航空器飞行的一定范围的空气空间。中国空域管理的基本模式是由中国人民解放军空军统一实施中华人民共和国境内的飞行管制，各相关飞行管制部门按职能分工提供管制服务。
1950年国内航线只有7条，通航8个城市。1955年始有国际航线1条，通航1个国际城市。截止到2008年，我国已有国内航线1235条，通航150个城市；国际航线297条，通航46个国家146个城市。2008年，我国内地共有通航机场152个，完成旅客吞吐量4.06亿人次，货邮吞吐量883万吨。我国民航运输总周转量在国际民航缔约国的排位为第2位。
虽然我国的空域资源的开发和利用已经完成的从量到质的飞跃，但是和欧盟、美国、日本等一些发达国家相比，还存在一些差距。在欧盟现有的27个国家中设有27个国家交通管制网络，60个空中交通管制中心；美国设有20个左右的空中交通管制中心，但是管理的航班数是欧盟的两倍；中国民用航空局的空中交通管理部门为了更好的使用及管理国家的空域资源，设立了10个飞行情报区、27个高空管制区、28个中低空管制区和21个进近管制区，并在大部分的机场设立了塔台管制区。2006年，我国的运输周转总量不到美国的1/5，人均航空出行次数仅为美国的1/20。
三、中国民航的发展趋势
中国的民航事业发展至今已有六十余年，2008年，我国民航运输总周转量由1950年的157万吨公里增长为376.8亿吨公里，旅客运输量由1950年的1万人次增长为1.925亿人次，货邮运输量由1950年的767吨增长为407.6万吨；三项指标年均分别增长19％、18.5％和15.9％。2008年我国民航完成旅客周转量2883亿人公里，在交通运输体系的比重为12.3％，这一比重1950年为0.04％。预计2020年中国民航将实现运输总周转量1400亿吨公里以上，旅客运输量超过7亿人次，旅客周转量在国家综合运输体系中的比重达到25%以上。届时，机场数量达到240个以上。
从目前我国空域资源的使用情况来看，由于空域资源的紧张和空域保障能力的限制，2009年1月份主要航空公司共执行航班133218架次，其中正常航班108639架次，不正常航班24579架次，平均航班正常率为81.55%，其中空域原因占42.64%。与欧美一些发达国家相比，空管部门投入的成本相对于管理的航班数量来说过高。由此可见，如何提高我国空域资源利用率的问题已迫在眉睫。
四、提高我国空域资源利用率的建议
提高我国空域资源的利用率是一个漫长的过程，需要在改革的过程中不断的完善，既要用发展的眼光看问题，又要考虑我国的基本国情，制定出切实、可行的方案。基于此，特提出以下几个方面的建议。
（一）在航路、航线的设计上引入4D区域导航的概念
目前，我国民用航空的飞机绝大多数都有飞行管理系统（FmS），FmS具有性能管理、自动飞行、自动导航等功能，利用它可以实施区域导航，脱离地面导航台的束缚，实现从航路点到航路点飞行。现在航路设计为导航台与导航台之间线段的连接，飞行计划的制定基于此航线；因此，较难发挥先进机载设备带来的功效。
为了解决飞机先进的机载导航设备与落后的航路以及运行方式之间的矛盾，可以引入时间维的概念，建立二维和三维的飞行程序直至四维飞行程序即4D区域导航。重新规划设计航路使导航系统从以台站为基准发展到基于星基性能直接应用地球坐标的导航方式，在航路、终端区、进近着陆三个方面，进行空域规划设计。在航路阶段，进行与4D区域导航匹配的空域设计，可降低空域保护要求，建立从航路点到航路点的航线结构和平行航路，在必要时进行平行偏置飞行，提高灵活变更航路的能力，减少航路拥挤，提高空域利用率和交通流量。在终端区范围，建立四维飞行程序，允许有转弯的曲线航段，有距离短、顺畅的进离场航路，可以引入更多交通，提高流量的预见性，提高终端区进/离场率，减少地面拥挤，提高终端管制员在排序和管理等待时的能力，减少飞行时间及用户运营成本，提高效益，同时（下转第249页）（上接第226页）还便于改进空域再设计和改进终端区航路。
（二）优化我国的空域布局结构
由于我国的特殊国情，有一部分军民合用的机场以及一大批与民航机场毗邻的军航机场。民航飞机在正常飞行时经常会遇到军事管制，军航的飞行训练也会穿越民航的活动空域，相互干扰很大，不仅影响了军航的飞行训练也可能导致航班延误。
由于军航担负着保卫国家安全的责任和使命，所以我国的空域资源中限制空域较多，民航现在运行的航路航线能够使用的空域有限。不仅如此，中低空空域尚未对通用航空器完全开放，不利于通用航空事业的发展，空域分割造成了效率低下。基于此，建议迁建一部分军航机场至保密性和飞行训练的安全性都能够满足的地带，进而缓解军民航用空域的矛盾，实现空域的科学布局划分。
（三）加速空管一体化进程
2003年，国际民航组织第十一次航行大会提出了“通过建设统一标准的设施和提供无缝隙的服务，对空中交通和空域实施统一、安全、经济、高效的动态管理”的全球空管一体化概念。所谓全球空管一体化,是指新的通信、导航和监视技术的日趋成熟，在2025年前后建立一个可互用、无缝隙和全球化的空中交通管理系统，确保各空域用户更平等地使用空域，为空域用户提供最佳服务，使空中交通管理部门更有效地对运行的安全性进行预测和监控。空管一体化不仅可以提高决策效率，还可以修正蜿蜒复杂的航路、航线，减少油耗，优化空域资源的使用。但是空管一体化涉及到国家的主权、安全问题，所以进展缓慢。
参考文献：
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交通运输安全的概念篇7
【关键词】交通运输；危险性；评估方法
0概述
随着世界经济一体化的发展，人们对交通运输的需求迅速增长，但相应交通辅助设施的缺失使得交通运输的危险性不断上升。为此，长期以来人们对如何确保安全不断进行分析与研究工作。从20世纪30年代其，西方一些国家就开始对交通运输的危险性进行分析。其后，经过数十年的发展，形成了目前的运输危险性评估理论及评估方法体系。
交通运输危险性评估方法主要可以分为两种，即统计法和分析法。统计法是指通过搜集相关的交通运输事故的信息，从而分析某一具体路段、河段、空域、铁路的事故发生概率、死亡人数、财产损失、社会影响等各项事故损失。而分析法主要通过分析一个或一系列事故，对事故的成因或交通运输工具的薄弱点进行分析，从而减少事故发生的概率。[1-2]
1统计法
1.1绝对指数法
在计算交通运输事故的损失时，一般将事故损失划分为4个指标，即：交通事故的发生次数、交通事故导致的死亡人数、因交通事故而受伤（可以分轻伤和重伤）的人数、交通事故导致的直接经济损失（一般按规定折算成相应的货币单位）。[3-4]
因这四项指数相互独立，无参照比较值，所以称称为绝对指标。对这四项指标进行比较分析的方法称为绝对指标法。
1.2事故率法
所谓事故率系数是指不同的路段上发生事故的概率。目前常用的有人口事故率、车辆事故率、运行事故率。但人口事故率、车辆事故率都只能反映交通安全的一个侧面，带有片面性。运行事故率相对较为科学，但目前难以及时掌握交通营运量，因此运行事故率难以准确计算。[5]
1.3事故强度分析法
事故强度分析法是绝对指标法和事故率法的结合。由于绝对指标法只分析4个绝对指标，忽视了交通量、行驶距离等因素。因此，该方法在评价4个绝对指标时加入了对应的参照值，提高其科学性。[6]
1.4模型法
模型法是目前使用最为广泛的方法之一，早在1949年，伦敦大学R.J，Smeed建立了Smeed模型[7-8]，该模型构建了机动车保有量、人口与道路交通事故死亡人数的关系模型。此后，世界各国建立了各种对交通事故死亡率、交通流量、交通行为等各项交通参数的模型。[9-10]
1.5小结
在各类y计学方法中，模型法是最有效地表现方式。它能客观的展现各种方法的具体结果，并能够对某一特定区域交通运输的危险性进行预测。同时，利用模型法可以在多种事故成因之间进行横向比较，对事故成因与事故发生概率、事故强度之间的关系进行定性分析。因此，目前人们在对交通运输危险性进行宏观分析时往往使用模型法。
2分析法
2.1统计图表分析法
统计图表分析法包括比重图、趋势图、直方图、圆图、排列图等。该方法可以直观的展示各事故成因与事故总量之间的关系，但由于其难以得出精确的结论，一般用于对事故的成因进行定性分析。[11]
2.2因果分析图
因果分析图也称鱼骨图。交通运输的安全性是交通运输参与者、载运工具、运行路线等多方面因素综合作用的结果。当分析交通事故发生的原因时，利用因果分析图可以将各种可能的事故原因进行归纳分析，用简明的文字和线条表示出来。
利用因果分析图分析交通安全问题，可以使复杂的原因系统化、条块化，并且表示方式直观、逻辑性强、因果关系明确，便于理清问题的主要原因。
但由于因果分析图对事故的原因分析过于详细，一般只适用于对单一事故的分析，无法对多个事故进行统筹分析，得出事故的一般规律。
2.3事件树分析
事件树分析是从一个初始事件开始，按顺序分析事件发展过程中各个环节成功或失败的过程和结果。它是一种时序逻辑的事故分析方法，它以一个事件为起点，按照事故的发展顺序，分步进行分析，每一事件的后续事件只能取完全对立的两种状态（成功或失败），逐步向结果方面发展，直达达到事故发生或事故不可能发生。（图2）[12]
利用事件树分析可以方便、明确的预测事故及不安全因素，估计事故的可能后果，并寻求预防手段和方法。
但由于事件树分析按时间顺序对事故进行分析，而在实际情况中，不同的成因对事故有同一等级的影响，而事件树分析只能对不同影响等级的成因进行分析。同时，由于事件树分析将成因分为两极点，难以衡量环境等多极化因素对事故的影响。
2.4事故树分析
事故树分析是一种基于事件树分析的改进方法，该方法把系统可能发生的某种事故与导致事故发生的各种原因之间的逻辑关系用一种类似于事故树的方式进行分析。通过对事故树定性与定量分析，找出事故发生的主要原因，以达到预测与预防事故发生的目的。[13-14]事故树分析法可以围绕特定的事故作层层深入分析，清晰的显示系统各内在事件之间的联系，并指出单元故障与系统事故之间的逻辑关系，便于找出系统的薄弱环节。
事故树分析能够有效的解决事件树分析法中存在的种种问题，但事故树分析主要依靠人对事故进行分析，难以避免人的主观因素的影响。
2.5故障模式及影响分析
该方法由可靠性工程发展而来，主要分析系统中各子系统及元件可能发生的各种故障模式，查明各种类型故障对邻近子系统或元件的影响及其最终对系统的影响，从而提出预防或改进措施，提高系统的可靠性和安全性。
该方法从载运工具这一要素对交通运输的危险性进行评价，虽然局限性较强，但该方法是评价人、机、环、管中，机械要素最有效的方法。
2.6危险性预先分析
危险性预先分析是一种定性分析系统危险因素和危险程度的方法。主要用于交通线路、港、站、枢纽等新系统的设计、已有系统的改造方案制定阶段，对系统存在的危险类型、来源、出现条件、事故后果以及有关措施进行分析，提出改进意见。
这也是目前最热门的交通运输危险性评估方法。
2.6.1主成分分析法
该方法旨在利用降维的思想，把多指标转化为少数几个综合指标（即主成分），其中每个主成分都能够反映原始变量的大部分信息，且所含信息互不重复。这种方法在引进多方面变量的同时将复杂因素归结为几个主成分，使问题简单化，同时得到的结果更加科学有效的数据信息。[15]
但该方法仅适用于对交通运输的危险性进行初次研究，各个成因对交通运输的危险性任需采用其他方法进行分析。
2.6.2神经网络法
大量神经元之间的协同作用和通过学习的方法解决问题是人工神经网络的重要特征。人工神经网络是模仿生物神经网络功能所建立的一种经验模型，输入和输出之间的变换关系一般是非线性的。该方法首先根据输入的信息建立神经元，通过学习规则或自组织等过程建立相应的非线性数学模型，并不断进行修正，使输出结果与实际值之间差距不断缩小。（图3）
图3神经网络结构图
利用神经网络法可以得到一个对某一个或多个事故成因相对精确的预测模型，可以作为对交通环境及管理措施进行改进的依据。同时，神经网络法有很好的适应性，即当样本数据中存在误差时，利用该方法可以消除误差的影响。[16-17]
但神经网络法依然存在一定不足。首先，在利用神经网络的分析事故成因对交通运输危险性的影响时，需要先讲各输入参数数值化，而数值化的往往需要人为确定。其次，神经网络法需要大量的数据作为支撑，只有在数据量足够的情况下，神经网络法才能得到较为准确的结论。[18]
2.6.3贝叶斯网络
贝叶斯网络可以视作事件树分析法与神经网络的结合，其本质上是基于概率推理的数学模型，通过一些变量的信息来获取其他的概率信息，该方法可以有效解决不定性和不完整性，它对解决复杂系统不确定性和关联性引起的故障有很大的优势。[19]
但是，由于贝叶斯网络是一种概率型数学模型，其初始事件的概率需要人为确定。同时，目前的贝叶斯网络由于计算的复杂性，对事件成因的数量有着严格的要求，在分析事故时有一定的局限性。
2.6.4层次分析法
该方法是美国运筹学家t.L.Saaty于20世纪70年代中期提出的，是一种将难于定量化的复杂问题，逐层分解为一系列可定量化的简单问题，从而进行较简单求解的数学方法，其核心是各要素g两两对比重要度。
该方法将定性方法与定量方法有机地结合起来，使复杂的系统分解，能将人们的思维过程数学化、系统化。同时，该方法能把多目标、多准则又难以全部量化处理的决策问题化为多层次单目标问题，通过两两比较确定同一层次元素相对上一层次元素的数量关系后，最后进行简单的数学运算。所得结果简单明确，易于了解。[20-21]
但该方法完全依赖个人经验，不同人群对同一个系统可能会产生较大的偏差。同时，该方法只能得出定性的结论，不能得到定量的结果。
2.6.5模糊理论
该方法是借助模糊数学的一些概念，对实际的综合评价问题提供一些评价的方法。具体地说，模糊综合评价就是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清、不易定量的因素定量化，从多个因素对被评价事物隶属等级状况进行综合性评价。最终根据所给的条件，给每个对象赋予一个非负实数评判指标。[22]
该方法可以较为贴切的描述人类的思维习惯，可以完美的展现人们对某一事故成因与事故之间的居提联系。但该方法任不能脱离人为因素的干扰，由于不同人的思考方式不同，得出的结论也会不同。
2.6.6灰色理论
灰色系统理论是我国著名学者邓聚龙教授于1982年提出的。它的研究对象是“部分信息已知，部分信息未知”的“贫信息”不确定性系统，它通过对部分已知信息的生成、开发实现对现实世界的确切描述和认识。其基本思想是根据序列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密，曲线越接近，相应序列之间的关联度就越大，反之就越小。[23]
利用该方法的最大优点是对数据的要求相对较弱，同时能去除交通环境中的某些随机、弱相关因素。但该方法计算相对复杂，当变量超过一定个数时，计算量十分巨大。
2.6.7数据包络法
该方法是著名运筹学家a.Charnes和w.w.Copper等学者以“相对效率”概念为基础，根据多指标投入和多指标产出对相同类型的单位，进行相对有效性或效益评价的一种新的系统分析方法。它是处理多目标决策问题的方法。[24]
在减少交通运输危险性时，为了使改进过程具有较好的效益，一般会使用这种方法。一般而言，改善效益最高的危险成因即主要危险源。
但利用该方法进行评价时，有时会出现两种方法效果较近的结果，此时需要根据相关专家的经验对其进行排序。
3小结
本文总结了目前使用的大多数交通运输危险性评估方法。但在实际应用中由于不同交通运输方式的特点不同，其所对应的评估方式也各有不同。
对于公路交通而言，其交通量较大，交通冲突十分明显，交通事故的发生十分频繁。因此，在分析公路交通危险性时，上述方法几乎完全适用。也正是因为公路交通的危险性分析理论和方式较为完善，目前主流的研究方向为具体分析某一特定的公路交通因素对公路交通危险性的影响。[25]
管道运输、铁路运输[26]、航空运输[27]相对交通量较少，仅在某些特殊节点上存在交通冲突，而这种冲突可以依靠合理的管理手段消除，因此对这三类交通运输方式进行危险性分析时，往往会对具体事故的成因进行分析。因此，故障树分析、模糊理论、故障模式及影响分析等方式常用于这三类交通方式。
水上运输最为特殊，首先，在内河及各个主要航路上，交通流十分庞大，交通冲突十分平凡；然而由于船舶及船载货物的价值相对较大，各管理阶层对水上交通管理十分重视，因此水上交通事故的发生概率较低。因此，目前在分析水上交通危险时陷入了一个两难的境地。如果只对单一事故进行分析，就难以得出事故发生于演化的规律；而对事故进行统筹分析，则缺少足够的数据支持。虽然利用多年数据可以对事故进行统筹分析，但不同年份的管理、环境、船舶条件相差巨大，进行统筹分析时需要较为复杂的预先处理工作。因此，目前水上交通危险评价的主要研究方向，并非对事故本身或者事故演化规律进行研究，而应寻找一种适用于水上交通环境的评价方式。
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交通运输安全的概念篇8
关键词：新形势；电力系统自动化；研究方向
引言：一直以来我们都在往电力系统自动化这一方向上努力，这主要包括了：发电控制的自动化，虽然现在aGC已经达到了初步的实现，但是仍需要在今后的长期发展；电力调度的自动化，这一系统包括了在线潮流监视、对故障进行模拟的系统程序，它在实现配电网的自动化上迈出了新的一步。在目前最热门的当属建设综自站，因为这一建设实现在真正的无人值班。电力系统是一个分布广阔，在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能的系统。
一、电力系统自动化的概念
电力系统自动化是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备（包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等）的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。电力系统自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。
二、具有变革性重要影响的三项新技术
2.1智能控制
在过去的40年里，我国在电力系统的控制和研究上大概可以分为3各阶段：对传递函数的单向输入、输出的控制阶段；线性最优控制、非线性控制以及多机系统协调控制阶段；智能模式控制阶段。其中的智能控制是当今理论发展上新突破新发展，其主要作用是用于解决一些疑难问题或者传统的方法不适应的问题。对于那些在模型上具有不确定性或是具有很强的非线性的复杂系统，智能控制是一个最佳的选择。
智能控制这一阶段在我国电力系统的发展上具有非常广阔的前景和发展市场，主要应用在快关汽门的人工神经网络适应控制，基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构，多机系统中的aSVG（新型静止无功发生器）的自学习功能等方面上。
2.2FaCtS和DFaCtS
1、FaCtS概念
先进的输配电技术和输电线路的质量和稳定性是电力系统稳定发展的前提和基础，在这期间，在传统的输电系统上一种新技术悄然产生——柔流输电系统，也称FaCtS。
“柔流输电系统技术”还有另一种名称叫“灵活交流输电系统技术”，在英文上简称FaCtS，是指运用单独的并具有综合功能的装置在输电系统的重要部位，对显示的主要参数如电流、电压等进行调节和控制，增加输电系统整体的可靠性，大大提高对输电系统的控制，也提高了输电线路的效率。这种高压输电系统融合了电子技术、微处理技术、电子控制技术等各种新兴的技术，整体提高了输电系统的可靠性、安全性、控制性以及输电系统本身的性能和质量，是为现在输电系统节约了资源，提高效率的新型综合的技术。
2、FaCtS的核心装置aSVC的现状
aSVC主要是由二相逆变器和并联电容器组成，它在输出的交流电压是与其所连接的电网上面的电压同步进行的。如果正常的电压出现问题，它可以及时的进行调整，同时在设备出现问题或者是运行故障的时候，它还可以对电压起一个稳定的作用，以此来加强对输电系统的控制。aSVC比较与旋转同步调相机，在反应速度上具有更大的优势，因为它的反映速度更快，不会造成设备的反映迟缓，而且工作环境也相对安静，没有机械运作的嘈杂声。aSVC是一种固态的装置，所以在网络上的暂态和稳态都有很好的处理，这也就说明aSVC在控制能力上也优于旋转同步调相机。
3、DFaCtS的研究态势
DFaCtS是一种在输电系统上灵活交流的技术，在1988年，Hingorani针对输电系统的质量问题提出了这个新的概念。这一名词主要概括了综合解决输电系统上各种问题的方法，在大量的用户和配电企业的供电端上加上新型的电子控制系统。
三、新一代emS和动态安全监控系统
3.1在GpS基础上的统一时钟的新一代emS
目前在我国应用的电力系统检测方式主要有两种，一种是致力于记录输电配电过程中各种故障的录波仪，另一种是致力于对设备运行过程进行监视和数据采集的SCaDa系统。录波仪的缺点在于它通常记录的时间较短，而且多斤记录的数据多而杂，在不同的信息记录之间没有联系，所以在后期对记录的数据进行分析的时候就显得十分困难；而SCaDa系统虽然在记录的两个数据之间有较长的时间间隔，但是这样在分析的时候就只能分析道系统的稳定性，对于其他性能很难判断。两者还存在一个共同的缺陷，所记录的数据只代表了一个部分，不能代表全部，所以就不能对系统进行整体的分析。
3.2在GpS基础上的新一代动态安全监控系统
新一代的安全监控系统在原来的基础上与SCaDa有了新的融合。它主要是由四部分构成：同步定时系统，动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机。它在GpS的基础上实现了同步相量测量技术和光纤通信技术，为以后在相量控制的实现上奠定了基础。
四、电力系统自动化的研究方向
4.1综合自动化在智能保护和变电站上的应用
通过研究在电力保护系统上的新原理，将人工智能、自适应理论、模糊理论等新技术融合到目前的电力保护系统中，提高了电力系统的可靠性和安全性。在经过多年的研究之后，最终研究出一种可以适用35—500kV之间各种电压变化的变电站。
4.2理论和市场
从目前我国的经济发展水平、电力市场和设备的发展、电力技术上的革新这些方面出发，对我国电力市场的发展做认真透彻的分析，深入研究探讨电力市场营运和发展的各个步骤和具体计划；提出一个具体适合我国国情的电力营运模式并建立具体的数学模型和算法，解决我国电力发展在理论上存在的问题。
五、小结
对电力自动化新技术的研究是我国现代社会基础建设的最重要的环节之一。因此。为了能够让我国的电力自动化更加安全稳定，我们必须加强对电力自动化的监督和管理，规范技术，加强员工对电气安全知识的认识，提高工作人员的整体素质。同时遵守规律，尊重科学，深入实践，用于探索，在实践中不断的积累经验，从实际出发，使我国电力系统的自动化开展的更加安全，更加顺利。
參考文獻：
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[2]德国胜.提高变电站电力系统自动化的技术途径探讨[J].黑龙江科技信息，2010，（36）.
[3]周一鸣，索春英.浅谈自动化技术在机械设计中的应用[J].价值工程，2011，（12）.
交通运输安全的概念篇9
关键词:客运专线 沿线城市 客运量 多元logit模型
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,人们对出行的舒适性、快速性与安全性有了更高的要求。另外,运输市场管制的放松使各种运输方式的竞争日趋激烈。在这样的背景下,铁路在“提速”的改革基础上,在一些经济较为发达的地区率先进行客运专线的建设,将客运和货运业务分线运行。
客运专线的建设将极大地提高铁路在运输市场中的地位,吸引和诱增更多的客流进入铁路运输市场。沿线城市是否引入客运专线,对铁路部门而言将出现旅客运量的分流,从而导致铁路经济效益的增减。如果要想定量地测算出客运专线引入沿线城市给该城市经济上带来的影响,那么铁路运量的分流变化情况是首先必须关心的问题。
1分流渠道的确定
根据居民交通消费行为,一个城市的居民可以分为出行和基本不出行(相对区域旅行来说)两类。在新的交通工具或方式出现以前,对于出行的居民,他们只能选择运输系统中现有的运输方式;当新的交通工具建成后,它将作为运输系统中一种新的运输方式,供居民出行选择,吸引系统中其他运输方式承担的运量,并作为其运量构成的一部分,即转移运量[1]。
如果沿线城市i引入客运专线,则该城市的铁路出现转移运量;如果沿线城市i不引入客运专线,设在相邻i城市k公里的j城市引入客运专线,则i城市引入客运专线情况下转移过来的旅客运量加上既有的旅客运量将分化为如下4种出行渠道:选择其他交通方式、选择既有铁路、选择客运专线和不出行。这里,选择不出行的旅客比例很小,可忽略不计。
2运量转移概率的确定
2.1多元logit模型
同一种运输方式,不同的旅客在不同的时期或从不同的角度考虑,就会产生不同的选择意向,即主观价值。退一步说,即使同一旅客在不同条件或从不同角度下也会有不同的主观价值。在这种情况下,用“选择概率”的概念来解释并衡量旅客的主观价值,就具有一定的意义。在此,提出了运输方式选择概率模型———多元logit模型[2]。
人们旅行时,总是愿意选择综合费用最小,即效用最高的交通方式。这里的效用包括安全性、经济性、快速性、方便性、舒适性在内的综合效用。效用值的变化,必然引起运输方式选择的变化,即由一种方式转移到另一种方式。这里引入著名的多元罗吉斯模型(multinomiallogisticsmodel),如下所示:
这里,pi是第i种运输方式的选择概率,n是可供选择的运输方式,vi是效用函数,它由多种服务特性组成:
式中,sij是选择第i种运输方式其效用函数中的第j项服务特性;ρj是第j项服务特性(分别指经济性、舒适性、快速性、方便性、安全性)之权重,j=1,2,…,5。
另外,需要说明的是安全性因素。在现实生活中,不安全的交通工具是绝对无人选择的,安全性因素对交通工具的选择起着决定性的作用。把安全性因素放在服务特性中,以相对应的权重来影响选择概率是不够的,不能反映真实的选择意向。所以,对上面的罗吉斯模型进行改进,把安全性因素从服务特性中提出,让它直接影响选择概率,起到安全性否决作用。得到修正型的多元罗吉斯模型:
2.2服务特性权重的确定
权重的确定可以采用西南交通大学交通运输学院的硕士论文《用多目标决策方法研究公、铁客运合理分流》中所确定的权重值[3],并作相应的修改和调整,如表1所示。
2.3服务特性si1的量化处理
(1)经济性(si1)。旅客选择运输方式考虑到经济性因素时,主要是直接以该运输方式的票价作为依据,间接地考虑到路途的花费。路途的有关支出与旅行时间有关,在快速性中将予以考虑,所以,用票价作为经济性的衡量指标。
si1=ci=ri×li,
式中,ci是第i种运输方式票价(元);ri是第i种运输方式运价率(元/人·km);li是第i种运输方式旅行距离(km)。
(2) 快速性(si2)。用送达时间作为标度,送达时间即是旅客在途旅行时间,与旅行距离、交通工具以及旅行速度有关。
式中,ti为第i种运输方式在途旅行时间(h);vi为第i种运输方式旅行速度(km/h)。
用时间价值系数将ti转化为价值指标:si2=w·ti
式中,w是旅客时间价值(元/h),旅客时间价值前面已经给出。
(3) 方便性(si3)。采用间接旅行时间jti作为标度,间接旅行时间是指旅客前往乘车点时间与候车时间之和。用时间价值转换为价值性指标:si3=w·ti
当发车间隔时间小于1h时,取平均发车间隔时间作为候车时间,民航侯机时间目前暂取1.2h。
(4) 舒适性(si4)。以旅客恢复疲劳所需时间来标度。恢复疲劳所需时间越长,其舒适性越差,反之则舒适性好。
旅客在旅途中的疲劳程度与其旅行时间是成正比关系的。对于健康的旅客,无论乘坐何种交通工具,旅行多长时间,从人的生理角度来看,基本恢复疲劳的时间不会无限增长。在此,我们给定一个恢复疲劳的极限时间lt,暂取为24h。可以认为,恢复疲劳所需时间与旅行时间呈曲线关系,用公式表示为:
式中ti采用第i种运输方式旅行时间(h);tj(恢)采用第i种运输方式旅行ti时间后恢复疲劳所需时间;αi,βi待定参数。
用时间价值将恢复疲劳时间转化为价值性指标:
si4=w·tj(恢)
(5)安全性(si5)。安全性以安全可信度来标度。安全可信度是随伤亡事故率的变化而反比变化的。当伤亡事故率为零时,安全可信度为1;当伤亡事故率超过一定限度,安全可信度为0,视为不安全。
式中βi是第i种运输方式的安全可信度;αi是第i种运输方式伤亡事故率;αm是极限伤亡事故率;αi,βi是模型参数。
3转移运量的确定
假设在城市i不引入客运专线而相邻的城市j引入客运专线,对铁路部门来说,将出现诱增运量和转移运量。诱增运量在这里忽略不计,转移运量主要来自短途旅客中的公路运输和长途旅客中的民航运输。
利用已有研究成果,得到各种运输方式服务特性的计算结果,如表2所示。
由《中国经济统计快报》所提供的《2002年中国交通运输统计》中的有关客运量的数据,可以近似地得到铁路、公路与航空之间的旅客发送量比例为1∶14.57∶0.08。另据有关资料统计,短途旅客的旅客发送量占旅客运输总量的50%以上[4],且随着高速公路的修建有不断上升的趋势,因此可以近似地认为城市总的出行旅客人数中,短途旅客的比重为60%。如果引入客运专线,短途运输方式主要由客运专线、既有铁路和公路3种运输方式组成;如果不引入客运专线,短途运输方式主要由既有铁路和公路2种运输方式组成。同理,由于短途旅客的发送量比重约占该城市总出行人口的60%,因此长途旅客的发送比重应为40%。如果引入客运专线,长途运输方式主要由客运专线、既有铁路和民航3种运输方式组成;如果不引入客运专线,长途运输方式主要由既有铁路和民航2种运输方式组成。
根据表2中的数据,分别计算出城市引入和不引入(相邻城市j引入)客运专线所产生的各种运输方式的选择概率并计算出相应的转移运量。
分流渠道(1)的旅客运量应为公路0.135q,民航0.107q,一共有0.242q;分流渠道(2)的旅客运量主要指既有铁路转移过来的运量,其中长途0.052q,短途0.128q,总共有0.18q;分流渠道(3)的旅客运量主要指该城市引入客运专线后由客运专线选择概率产生的运量,总共有0.241q。
可以用一个图表来表示i城市引入与不引入客运专线所导致铁路旅客运量变化的过程,如图1所示。
4结束语
客运专线是否引入沿线城市,对该城市的铁路旅客发送量必将造成一定的影响;而对旅客分流运量的研究并不是目的,最终要在确定分流运量的基础上对客运专线引入沿线城市的经济效益进行量化的分析。本文只对客运专线对沿线城市所造成的运量分流问题进行了研究,至于对经济效益的估算,期待在后续的文章中继续予以探讨。
参考文献:
1张国伍.交通运输系统分析[m].北京:中国铁道出版社,1997
2胡郁葱,徐建闽,靳文舟.logit模型在评估旅客客运票价中的应用[j].公路交通科技,2001(6):10～13
交通运输安全的概念篇10
物理概念准确地反映了物理现象及过程的本质属性，它是在大量的观察、实验基础上，获得感性认识，通过分析比较、归纳综合，区别个别与一般、现象与本质，然后把这些物理现象的共同特征集中起来加以概括而建立的，是物理事实本质在人脑中的反映。任何一个物理概念的学习又会与其他概念相联系，概念之间的这种关联着的逻辑关系，是构成物理规律和公式的理论基础。物理概念不仅是物理基础理论知识的一个重要组成部分，也是学生通过逻辑推理方法，构建知识体系的基本元素，学生学习物理知识的过程，就是要不断地建立物理概念，弄清物理规律。如果概念不清，就不可能真正掌握物理基础知识，不可能有效构建物理模型，不可能形成清晰的思维过程。在解决物理问题时，常常表现出选择题选不全，计算题审题时，由于对某些概念理解不到位，导致挖掘不出有效信息、不能快速建立未知量与已知量之间的联系，解题效率低下。因此，在中学物理教学中，概念教学是一个重点，也是一个难点，搞好物理概念的教学，使学生的认识能力在形成概念的过程中得到充分发展，是物理教学的重要任务。
二、影响高中物理概念学习的主要因素
1、教材因素
初中物理教材与高中教材相比较，对知识和思维能力的要求都有一个较大的跨越，存在一个较大的台阶。高中物理教材所讲述的知识不仅要求采用观察、实验，更多的要求具备分析归纳和综合等抽象思维能力，要求能熟练的应用数学知识解决物理问题。对于多个研究对象、多个状态、多个过程的复杂的问题，从物理现象到构建物理模型，从物理模型到数学化的描述，建立一系列的方程，学生接受难度大。初中、高中物理教材对知识的表述也有很大差别。初中物理教材文字叙述比较浅显通俗，学生容易看懂和理解，而高中物理教材对物理概念和规律的表述严谨简捷。对物理问题的分析、推理、论述科学严密，学生不易读懂、阅读难度大。另外，高中教材与所需数学知识的衔接不当，也对学生的物理学习造成了困难。如学生尚未学到极限的概念，在学习瞬时速度时就难以理解；高一新生没有三角函数知识，就不能灵活处理力的合成与分解；没有函数图像的知识，用图像法研究各种问题就会比较困难。由于学科之间的横向联系的失调，也加大了高一物理学习难度，使高一学生成绩分化。
2、学生因素
高中物理概念有些是从直观的实验直接得出的，有些概念则需要学生从已有的物理概念出发，或从建立的理想模型出发，通过观察、分析、归纳和推理建立起来。虽然高中学生具有一定的认知能力及逻辑思维能力，但由于他们物理基础知识有限，物理思维方法不足，个别高中学生由于在以往的学习过程中形成了被动接受知识的习惯，积极主动思考问题的能力较差，不善于将陌生、复杂、困难的问题转化为熟悉、简单、容易的问题，不善于将实际问题转化为物理问题，不善于根据具体问题灵活选择方法，学习物理概念时习惯于机械记忆，盲目练习，往往被个别表面现象所迷惑，形成一些片面的、肤浅的概念。主要表现在解决物理问题时对于隐含条件的分析，临界状的把握，多过程的衔接等分析不完整，顾此失彼，答案不全面，条理不清楚。如个别学生不理解加速度及电阻率的概念，造成“加速度大速度就大；电阻率大电阻一定大”的错误认识。
3、教师因素
教师在教学过程中，往往将大量的时间用于备课做题，缺乏分析研究学生的现有知识状况、接受知识的能力，对于学生的知识能力有时估计过高，自己常常觉得有些物理概念很简单，学生自己一看就懂，没有必要花费时间去探讨、挖掘物理概念的内涵和外延，造成学生在最初就没有真正理解有些概念，致使学生不易建立各个物理概念之间的联系。为了更有效的搞好概念教学，需关注以下几个环节。
三、引入物理概念的常用方法
（1）实验法
物理学是一门实验学科，大多数物理概念是通过实验演示，让学生透过现象剖析揭示其本质而引入的，学生通过直观观察形成深刻印象，强化了对概念的理解和记忆。例如在引入弹力的概念时，通过演示实验：小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动；再演示：弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去。引导学生观察在这些实验过程中，弹簧及弹性钢片发生了什么形变，弹簧在恢复原状时要对与它接触的物体产生力的作用，让学生自己总结弹力产生的条件及弹力的概念。
（2）类比法
类比法是在科学研究中常用的方法，在物理学中不少的概念是用类比推理方法得出的，让学生借类比事物为“桥”，从形象思维顺利过渡到抽象思维，有助于接受理解新概念。例如：与重力势能类比，引入电势能的概念；与电场强度概念的建立类比，建立磁感应强度；将电流类比水流，建立电流概念；将电压类比水压，建立电压概念；把电磁振荡类比于弹簧振子或单摆，把电谐振类比于机械振动中的共振，建立电磁振荡概念。
（3）逻辑推理法
物理概念大多数是在已有认知结构的基础上建立起来的，新概念的建立主要依赖于认知结构中相关的概念，要充分发挥已有的旧知识的作用，通过新旧概念之间的逻辑关系引入新概念。例如引导学生复习初中学过的功的概念，指出物体能够对外做功，则物体具有能量。在此基础上，讨论运动物体能够对外做功，则运动物体就具有能量，这种能量叫动能，进一步用做功的多少来确定动能与那些量有关系，使学生真正理解动能的表达式。
总之，物理概念引入的方法很多，无论采用什么方法一定要注意：使学生明确一个概念的物理意义，知道这个概念到底有什么作用；根据学生认知结构中相应知识状况和新概念的不同特点，选择的感性材料要典型全面，要突出与概念有关的本质特征，尽量减少非本质特征的干扰，避免先入为主和消极的思维定势的影响；能起承前启后，建立知识联系的作用，选择的旧知识一定要与新知识有实质性联系，否则容易形成模糊或错误的概念，或在认知结构中形成不正确的联系，有碍于培养学生抽象与概括能力；引入概念时，要尽量能激发学生学习的兴趣，使其积极活动，充分体现学生的主体作用。
四、引导学生理解、深化物理概念的方法
1、细化物理概念对应的知识点
一般情况下，可以从以下几点细化一个概念(1)名称:记住物理量的名称是了解一个物理量的第一步，就像了解一个人就要先记住这个人的名字一样，教材上物理概念的名称，是用黑体字印刷的，这正是要引起同学们注意和重视。(2)定义及物理意义物理概念的定义是用科学严谨的叙述给出的，教材中常用加点字来表示，定义要熟练准确记忆，不能有半点差错。物理量所表示的物理意义不同于定义，如速度的物理意义是表示物体运动的快慢，其定义是位移跟发生这段位移所用时间的比值。(3)符号物理量的符号大多采用英语的第一个字母，一般情况，每个物理量都有特定的字母，要求学生记准物理量的符号，这样，有利于规范运算过程。(4)表达式一个物理概念的定义用数学语言来描述，就写出了对应的定义式，因为任何一个物理量往往会和其他量建立联系，它们之间的关系又会写出不同的表达式，这时就要弄清哪个是决定式，哪个是定义式。(5)单位物理量的定义式，既给出了物理量之间的数量关系，又决定了它们之间的单位关系，要分清国际单位和常用单位，并记准其单位符号及不同单位制之间的换算关系。在做题时要求同学们统一单位。(6)矢量和标量每讲一个物理概念，要求弄清它是失量还是标量。只有明确其特性，才能按相关规则进行运算。(7)状态量和过程量每讲一个物理概念，要求弄清它是状态量还是过程量，如何通过状态量的变化把状态量和过程量建立起联系。(8)最后还要提醒学生弄清物理表达式的适用范围。
2、突破难点
课本中的物理概念，文字叙述严谨、简洁，多数同学能够读懂字面意义，但不能把握准确深刻的含义，运用概念解决问题时就容易出现错误。如讲述超重与失重时，个别学生认为超重时物体重力增大，失重时物体重力减少，完全失重时物体重力为零。如果在学习这一概念时指导学生做下列实验：在弹簧秤下挂上钩码，静止时记下示数，然后提着弹簧加速上升，观察指针位置，记下示数，此时发现弹簧秤示数增大了，最后观察物体加速下降时弹簧秤指针位置，记下示数减小，此时发现弹簧秤示数减小了，分析实验结果，引导学生总结出超重和失重概念，这样既留下深刻的印象，又可以轻松地突破难点。再如，惯性这一概念，部分同学难以理解，老师必须通过举例说清，惯性与速度无关，与力无关。我是这样处理的……又如，磁通量这一概念，教材中的定义是这样叙述的：设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁感应强度为B，平面的面积为S，我们定义磁感应强度B与面积S的乘积叫穿过这个面积的磁通量，简称磁通。粗看这段话就是磁通量等于磁感应强度与面积的乘积，即Φ=BS，深入分析概念，应强调计算磁通量的两个重要条件:一是B与S垂直,不垂直要用投影面积；二是面积S必须是在磁场中的有效面积；三是若平面内有两个或多个磁场且方向不同，则必须用合磁感应强度；四是磁通量的物理意义直观形象地说是指穿过某面积的磁感线条数,故对于穿过线圈截面的磁通量，B越大,截面积S越大,穿过这个线圈截面的磁感线条数就越多,磁通量就越大,与缠绕线圈的匝数无关；五是磁通量是标量，但磁感线穿入同一面积时，却有不同的穿入方向，尤其在讨论磁场不变，平面反转时磁通量变化这一问题，必须弄清磁感线的穿入的方向，有的学生容易把磁通量当成矢量，这时，可以用水流、电流的概念去类比。
只有搞清物理概念的定义，才能有效建立不同量之间的联系。如热学中理解了温度是物体分子平均动能的量度，内能是物体内所有分子动能和势能的总和这两个概念及理想气体模型，知道做功和热传递是改变内能的两种方式，就能掌握一定量的理想气体内能只与温度有关，内能是温度的单值函数，与体积及压强无关，温度升高，内能增加，若体积也增大，则这个过程气体对外做功，必然吸收热量，但气体压强不一定改变；若温度不变，内能一定不变，此时体积增大，仍然是气体对外做功，必然吸收热量，气体压强减小；可见只要把体积与功、温度与内能联系起来，就能顺利解决热力学第一定律的有关问题。
3、矫正错误点
物理概念理解不清，在做题时很容易出现错误，只有深入挖掘其内涵，通过各种题型的反复强化，搞清楚一个物理量的特征，才能避免错误，提高做题准确率。例如,研究电源的电动势及内电阻实验中，对实验数据的处理常采用图像法，用纵轴表示外电压，横轴表示闭合电路的电流，画出了一条倾斜的直线，直线的斜率等于电源的内电阻，有的同学认为斜率是图线与横轴夹角的正切值，造成这种错误的原因是把数学中求直线斜率的方法照搬过来，没有考虑物理问题中纵横坐标的标度不同，纵横坐标交点也不一定是（0、0)等因素。再如，原子核物理中质能方程e=mc2,在计算核反应中释放的能量时，有的学生错误地认为质量亏损是质量消失了，消失的质量变成了能量，这时，要通过练习使学生明确核反应过程中不仅质量数守恒、电荷数守恒、动量守恒、能量守恒、而且质量也守恒。又如用功的表达式w=FS计算功时，有的同学把力的作用点的位移与物体的位移混到一块儿，出现如：人走路时摩擦力做了正功，上楼梯时楼梯做了正功等错误结论。
另外，洛仑兹力是带电粒子在磁场中受到的作用力，它的表达式是通过安培力的公式推导出来的,洛仑兹力是安培力的微观反映,安培力是洛仑兹力的宏观表现。带电粒子在磁场中运动时洛仑兹力对运动电荷始终不做功，有些学生就不清楚既然安培力是洛仑兹力的宏观表现，为什么通电导体在磁场中运动时，安培力做功？出现这个问题的原因是学生不明白，只有通电导体静止时，安培力才是导体内所有粒子所受洛仑兹力的合力；当通电导体在磁场中运动时，洛仑兹力分力的合力才与安培力等效。洛仑兹力不做功，但洛仑兹力的分力都做功，所以安培力做功。
4、辨析易混点
物理上有许多相近的概念，它们既相互联系又有区别，学生学习时容易理不清其关系，混到一块。因此在进行物理概念教学时，要从不同的角度进行比较、辨析，突出概念的差异，明确概念的内涵和外延，加深理解，避免混淆。如物理量的变化量与变化率，一字之差，含义不同，要讲清变化率和时间建立了联系，是变化量与时间的比值，体现了这个物理量的变化快慢，这个比值常常定义了一个新的物理量。位置的变化率是速度；速度的变化率是加速度；动量的变化率是物体所受的合外力；磁通量的变化率反应了电动势。再如电阻和电阻率、自感和自感系数、冲量与动量、动能与动量及热学中热量与温度、分子力随分子间距离变化的图像与分子势能随距离变化的图象等都容易分不清。电学中表征交流电的几个物理量电流、电压、电动势，它们的最大值、瞬时值、有效值、平均值，只有弄清其定义、决定因素及表达式，才能理解为什么计算电热、热功率、电功、电功率及电表示数时用有效值，计算某段时间内流过导体的电量时用平均值。学习时要深入比较这些相近物理量的异同点及联系，避免死记硬背公式，做题时乱套公式，不能快速有效选择公式，解题效率低下。另外不清楚物理量正负号的含义，易造成矢量和标量的混淆。实际上研究同一直线上矢量问题时，在规定正方向之后，正值表示该量方向与正方向相同，负号表示其方向与正方向相反，若多个矢量不在同一条直线上，取正负号就没有意义；对于势能这种标量正负号不仅可以表示大小，也反应了这个位置比零势能面的势能高还是低。
五、设计思考题是应用概念建立知识网络的有效途径
学习物理概念是为了能运用概念进行思维，运用概念解决问题。通过练习巩固概念，形成良好的思维品质，提高学生分析问题、解决问题的能力。如何在课堂教学中，指导学生快速准确地把概念、定律用于解答具体的物理习题，教师的分析示范和归纳总结很重要，选择典型习题，引导学生对问题的分析主要集中于“已知信息是什么？”“要达到的目的是什么？即求什么物理量？”在解决问题的过程中，概念和原理就是建立未知量与已知量联系的桥梁。教师先带着学生分析问题，深入挖掘题目的隐含条件、临界条件、多过程结合点等，再引导学生分析、领会、思维过程，然后和学生一起分析问题，最后让学生独立分析问题，并且自己独立总结出解决这一类问题的思路和方法，提高解决问题的能力，避免陷入题海，浪费时间精力。
如讲摩擦力概念时，为了使学生对摩擦力有正确的理解，能对各种情况下物体所受的摩擦力作出准确的分析，在课堂上提出了十个问题让学生讨论判断：
①静止的物体只能受静摩擦力，运动的物体只能受滑动摩擦力，对吗？
②摩擦力的方向是否总是与物体运动的方向相反，对吗？
③在粗糙水平面上滑动的物体一定受摩擦力作用，对吗？
④摩擦力的方向总是与物体运动的方向在同一直线上，对吗？
⑤摩擦力总是阻力或者总是阻碍物体运动的吗？
⑥压力越大，摩擦力一定越大吗？
⑦计算滑动摩擦力公式F=μ中的等于物体重力，对吗？能否与重力无关？
⑧物体间接触面积越大，滑动摩擦力也越大？
⑨滑动摩擦力与物体运动的速度大小有关吗？
⑩最大静摩擦力与滑动摩擦力有什么关系呢？
每个概念讲完以后，引导学生仿照上面列出问题的模式，提出与这个概念相联系的各种问题，讨论解答的过程中进一步巩固概念，加深理解。
在复习课上，为了使各个概念建立联系，形成知识“网络”，把相关的知识编成一个知识集成块，以题目的形式展现出来（用多媒体展示），让学生在解题时，大脑高度集中反复回忆、搜索头脑中储存的知识、概念，通过发散思维与聚合思维，达到重温概念，重组知识，形成更科学有用的知识模块。
如矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动的交流发电机模型，可以把力、热、电磁、光学和原子物理学方面的知识贯穿其中，编织成知识“网络”。如图所示：在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，匝数为n的矩形线圈，ab、ad边长为L1、L2，线圈绕垂直于磁场的中心轴匀速转动，角速度为ω，线圈通过滑环与阻值为R的外电路相连，若线圈电阻忽略不计，则：
1、ad边、bc边匀速圆周运动的线速度为多少？
2、线圈转动过程中，磁通量最大，磁通量变化率最大的位置分别在哪里？
3、线圈转动过程中，ad边、bc边产生的感应电动势的瞬间表达式怎样？
4、线圈转动时，为什么会产生按正弦规律变化的交变电流？线圈在如图所示的位置开始计时，试写出其感应电动势的瞬时表达式？画出感应电动势的瞬时值随时间变化的图象。
5、写出流过电阻R的交变电流的瞬时值的表达式。
6、线圈转动过程中，通过电阻R的交变电流的周期、频率、最大值和有效值各是多少？
7、电阻R在t秒钟内放出了多少热量？
8、线圈从图中位置转过角的过程中，流过电阻的电量有多少？流过电阻R的电流每秒钟变化几次？
9、从线圈位于图中位置开始计时，t=时刻，线圈所受的磁力矩为多大？
10、线圈匀速转动过程中，发电机的输出功率是多少？
11、线圈匀速转动过程中，跟电阻R并联的伏特表的示数是多少？
12、线圈匀速转动一周的过程中，外力对发电机做功消耗的能量为多少？
13、若该发电机用柴油机来带动，已知柴油的燃烧值为q,柴油机及发电机的效率为η1和η2,则t秒内柴油机消耗了多少柴油?
14若该交流发电机用核动力来驱动,使用的核燃料为铀U235,其核反应式为+6+10,设中子（）质量为mn,原子质量为mu，原子质量为mx，原子质量为ms，设核发电机析效率为η，求t秒内消耗的核燃料的质量是多少？
15、若用水轮机带动该发电机，设水轮机的效率为η1发电机的效率为η2，则水轮机的输入功率为多少？
16、若上题中的水轮靠从h高处由静止流下的水来驱动，则水轮机的输入功率为多少？
17、在保持发电机转速不变的条件下，用该交流发电机对某学校直接供电，已知该发电机的输出电压大于u0,要使电灯正常发光,应选用横截面积为多大的铜导线（铜的电阻率为ρ0）输电？这时发电机的输出功率是多少？
18、若学校与发电机间的距离L较大，需要采用高压输电，现设计的升压变压器和降压变压器的匝数分别为1：nB和nB:1，则要使学校的n0盏白炽灯全部发光，应选用面积为多大的铜导线输电？这时发电机的输出功率是多少？
19、若上面的白炽灯正常发光时，发出波长为λ的光，电灯的发光效率为η，则每盏灯在t秒钟内辐射出多少个光子？
20、发电机从发电到输电至用户的整个过程中，能量是怎样转化的？