本世紀(jì)軌道運輸系統(tǒng)飛速發(fā)展的暢想最終定稿

1、本世紀(jì)交通運輸系統(tǒng)飛速發(fā)展的暢想組長：朱浩組員：朱國平 謝章偉 王治中 公路交通系統(tǒng)發(fā)展的暢想車輛過多造成的堵車交通信號系統(tǒng)不合理造成的堵車交通擁堵的六大原因一是機(jī)動車發(fā)展速度過快，車路矛盾日益加劇。 二是大量交通違章引發(fā)事故，加劇擁堵，擾亂城市交通秩序。 三是部分道路設(shè)計不合理，交通安全設(shè)施不配套。 四是部分車輛存在安全隱患。 五是管理還不到位。 六是道路施工加劇了現(xiàn)階段交通擁堵。 基站控制汽車行駛概述基站收發(fā)器基站控制器移動交管中心基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的公路交通系統(tǒng)的暢想交管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)芯片車載設(shè)備基站收發(fā)器基站收發(fā)器基站收發(fā)器基站控制器移動交管中心移動交管中心移動交管中心第一層：基站收發(fā)器。信號發(fā)

2、射、接收。第二層：基站控制器。產(chǎn)生、發(fā)送指令。第三層：移動交管中心。統(tǒng)一管理、統(tǒng)一規(guī)劃。智能汽車的示意圖第一層：SIM卡芯片。用戶識別、加密解密。第二層：車載天線。第三層：智能汽車的其他部件。接收并響應(yīng)指令自動駕駛，反饋汽車的行駛狀態(tài)。優(yōu)勢1.接口協(xié)議統(tǒng)一，管理方便2.成本降低，便于付費3.網(wǎng)絡(luò)承載量大，抗打擊能力強(qiáng)4.車輛實時監(jiān)控，權(quán)責(zé)明晰軌道運輸系統(tǒng)發(fā)展的暢想我國鐵路發(fā)展現(xiàn)狀我國鐵路已基本形成以北京為中心，以四縱、三橫、三網(wǎng)和關(guān)內(nèi)外三線為骨架，聯(lián)接著眾多的支線、輔助線、專用線，可通達(dá)全國各省市區(qū)的鐵路網(wǎng)。我國鐵路存在的缺陷1.客運和貨運共線2.鐵路運需矛盾仍然非常突出3.路網(wǎng)布局不盡合理鐵

3、路發(fā)展的未來規(guī)劃1.實現(xiàn)客運和貨運分線2.完善路網(wǎng)布局3.推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，提升既有運輸能力大力發(fā)展高速鐵路鐵路發(fā)展的暢想智能化智能化高效率、高安全、高品質(zhì)化高效率、高安全、高品質(zhì)化綜合化綜合化協(xié)調(diào)化協(xié)調(diào)化市內(nèi)軌道交通地鐵未來城市軌道交通軌道交通的暢想智能地鐵無人駕駛智能地鐵無人駕駛高效應(yīng)急指揮系統(tǒng)多功能合一高效應(yīng)急指揮系統(tǒng)多功能合一自動彈出的間隙保護(hù)板確保安全自動彈出的間隙保護(hù)板確保安全國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 20世紀(jì)90年代開始，美國，日本、歐洲等國紛紛投入巨資進(jìn)行國家或泛歐ITS體系結(jié)構(gòu)的開發(fā)。水上智能交通方面，日本在2000年就啟動了一個為期4年的虛擬船舶交通服務(wù)系統(tǒng)(V-VTS)的研制項目，而且

4、在智能船舶和靠離泊支持系統(tǒng)等方面展開了大量的研究，船舶航行自動化研究也開始采用人工智能和優(yōu)化決策技術(shù)。 目前除美國在ITS的開發(fā)研究處于領(lǐng)先外，日本和歐洲都處于開發(fā)的中期階段。系統(tǒng)的應(yīng)用方面 中遠(yuǎn)集團(tuán)和中海集團(tuán)：船務(wù)管理系統(tǒng)、箱務(wù)管理系統(tǒng)、船舶智能動態(tài)管理系統(tǒng) 上海、天津、青島、廣州、大連等港口：裝卸調(diào)度系統(tǒng)、堆場管理系統(tǒng)、水上交通安全管理(VTS)系統(tǒng)等。 行業(yè)性的信息系統(tǒng)：國際集裝箱電子信息交換系統(tǒng)、水運信息統(tǒng)計系統(tǒng)、港口航道基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等。 海運行業(yè)應(yīng)用電子信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)邁出了堅實的步伐，取得了顯著成效。這些功能、邏輯和物理上分散的智能系統(tǒng)都是進(jìn)行海上智能交通系統(tǒng)研究和開發(fā)的

5、基礎(chǔ)。 內(nèi)河航運方面長三角地正抓住國家加快發(fā)展內(nèi)河航運的良好機(jī)遇，以京杭運河為縱軸，蘇申外港線、錫澄運河、長湖申線等為骨干的航道網(wǎng)為條件，努力打造暢通、高效、平安、綠色內(nèi)河航運。最新政策公路水路交通運輸公路水路交通運輸“十二五十二五”發(fā)展規(guī)劃發(fā)展規(guī)劃2012-20202012-2020年智能交通發(fā)展戰(zhàn)略年智能交通發(fā)展戰(zhàn)略 蘇州開發(fā)了蘇州市水上交通智能監(jiān)控管理系統(tǒng)研究項目，通過試運行，明顯提升了海事管理的智能化、信息化水平；三峽已經(jīng)搭建起一個集數(shù)據(jù)采集、查詢、控制、管理、決策、服務(wù)于一體的智能交通平臺，實現(xiàn)了對長江水上安全監(jiān)管、調(diào)度指揮和綜合服務(wù)。相關(guān)案例水上交通安全智能監(jiān)管系統(tǒng)的應(yīng)用采用集中式

6、管理的數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)GIS、GPS 一體化的水上智能交通控制實現(xiàn)航運綜合信息化服務(wù)具體的技術(shù)應(yīng)用GIS GIS 技術(shù)技術(shù)在三峽庫區(qū)水上交通智能控制中的應(yīng)用在三峽庫區(qū)水上交通智能控制中的應(yīng)用 隨著三峽庫區(qū)蓄水,庫區(qū)水上貨物運輸量顯著增加,新三峽旅游日益興旺,滾裝運輸、集裝箱運輸蓬勃發(fā)展,三峽工程三大目的之一的航運效益得到了初步體現(xiàn)。但頻繁的庫區(qū)水上交通事故對人身財產(chǎn)安全和庫區(qū)水域環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅,給三峽庫區(qū)的社會穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了不利影響。基于GIS 技術(shù)的三峽庫區(qū)水上交通智能系統(tǒng)能對船舶航行進(jìn)行實時監(jiān)控、調(diào)度指揮以及海事搜救等,可直觀地在監(jiān)控中心掌握整個庫區(qū)及即將進(jìn)入庫區(qū)的船舶航行情況?；贕

7、IS 的水上交通智能控制系統(tǒng)在三峽庫區(qū)中的應(yīng)用現(xiàn)狀動態(tài)監(jiān)控功能相鄰船舶互見功能船舶指揮調(diào)度暢想海上船舶碰撞事故的頻繁發(fā)生海上船舶碰撞事故的頻繁發(fā)生, ,造成了重大的經(jīng)濟(jì)造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡損失和人員傷亡, ,越來越凸顯出研究水上智能交通越來越凸顯出研究水上智能交通系統(tǒng)的重要性。它的研究與設(shè)計不僅能夠有效地系統(tǒng)的重要性。它的研究與設(shè)計不僅能夠有效地解決航海領(lǐng)域當(dāng)前所面臨的嚴(yán)峻問題解決航海領(lǐng)域當(dāng)前所面臨的嚴(yán)峻問題, ,保證航行安保證航行安全性提高航運經(jīng)濟(jì)效益，而且對今后船舶自動航全性提高航運經(jīng)濟(jì)效益，而且對今后船舶自動航行系統(tǒng)提供了良好的理論基礎(chǔ)與技術(shù)支持。同時行系統(tǒng)提供了良好的理論基礎(chǔ)

8、與技術(shù)支持。同時對提高我國艦船現(xiàn)代化自動化水平增強(qiáng)國防戰(zhàn)斗對提高我國艦船現(xiàn)代化自動化水平增強(qiáng)國防戰(zhàn)斗力也有著十分重要的意義力也有著十分重要的意義, ,也是未來航運發(fā)展的最也是未來航運發(fā)展的最終目標(biāo)。終目標(biāo)。航空交通運輸系統(tǒng)美國下一代航空交通運輸系統(tǒng)美國下一代航空交通運輸系統(tǒng)(Next Generation AirTranspOrtatiOn System，NGATS)宏偉藍(lán)圖。宏偉藍(lán)圖。 l、保持美國在全球航空業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位；、保持美國在全球航空業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位；2、提升容量；、提升容量；3、確保安全；、確保安全；4、保護(hù)環(huán)境；、保護(hù)環(huán)境；5、保證國家空防；、保證國家空防；6、保衛(wèi)國家安全。、保衛(wèi)國

9、家安全。NGATS六個目標(biāo)NGATS八個戰(zhàn)略1、通過授權(quán)地方，制定應(yīng)對未來需求的機(jī)場使用管理新概念，改進(jìn)機(jī)場設(shè)施以滿足未來需求；2、建立一套高效、透明、多層次的保安系統(tǒng)，不限制公眾流動性和公民自由，不產(chǎn)生延誤或限制，不增加額外的成本和時間；3、建立靈敏的、具有快速反應(yīng)能力的空中交通系統(tǒng)，能夠從容應(yīng)對目前以及未來航空器、新的商業(yè)模式的需求；4、建立綜合性的網(wǎng)絡(luò)平臺，使得旅客、航空器運營人等所有用戶都可以方便地獲得他們所需要的信息，掌握自身以及所處環(huán)境的動態(tài)。NGATS八個戰(zhàn)略5、建立綜合、積極主動式的安全管理系統(tǒng)，綜合考慮重大的變革、新技術(shù)和程序的應(yīng)用等情況；6、制定新的政策、運行程序和采用新的

10、技術(shù)，包括開發(fā)新的航空燃油、發(fā)動機(jī)和航空器，以減小噪聲和排放物，保護(hù)環(huán)境，減小航空污染；7、全面系統(tǒng)提高天氣觀測與預(yù)報水平，減少天氣對飛行的影響；8、制定全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、程序和航空航天政策，以推進(jìn)全球在裝備、運行方面的和諧一致。大陸地區(qū)的航空公司共運營35架波音747系列416個座位的波音747,每百公里耗油1040公斤。20002008年，我國每年航空煤油產(chǎn)量由630萬噸上升到1103萬噸。20002008年，我國國內(nèi)民航航空煤油每年消費量由460萬噸上升到1276萬噸。中國未來航空運輸系統(tǒng)中國提出的建設(shè)新一代航空運輸系統(tǒng)的目標(biāo)是：帶有前瞻性地綜合改進(jìn)和發(fā)展機(jī)場設(shè)施；建立新型的高效、透明、多

11、層次、非干擾式的機(jī)場安全檢查系統(tǒng)；充分應(yīng)用新科技，改變空中管理的理念，建立一個適應(yīng)能力強(qiáng)的空中交通管理系統(tǒng)；建立行業(yè)綜合性公共信息網(wǎng)絡(luò)平臺；建立法制、科學(xué)、綜合、積極主動式的安全管理系統(tǒng)；全面、系統(tǒng)地提高天氣觀測和預(yù)報水平，大大減小天氣對飛行的影響；建立適應(yīng)國際新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)、新程序的適航審定系統(tǒng)；全面建設(shè)有中國傳統(tǒng)文化特色的民航企業(yè)文化和行業(yè)文化。航天交通運輸系統(tǒng)MAKS系統(tǒng)由亞音速的載機(jī)和馱載在它上面的、帶有外部燃料箱的軌道級組成。根據(jù)原來的設(shè)想，作為MAKS第一級載機(jī)將是安-225“夢幻”飛機(jī)。軌道級由安-225“夢幻”飛機(jī)發(fā)射后，將借助自身的發(fā)動機(jī)進(jìn)入軌道，完成任務(wù)后獨自返回地球。多用

12、途航天系統(tǒng)多用途航天系統(tǒng)(MAKS) (MAKS) (1)發(fā)射成本低。(2)具有機(jī)動發(fā)射能力。(3)發(fā)射時機(jī)亦不受軌道要求的限制。(4)在從軌道返回時可進(jìn)行橫向和縱向的廣泛機(jī)動。(5)使用效能高，可運回有效載荷并進(jìn)行多次使用。MAKS的主要系統(tǒng)均可重復(fù)使用。(6)可利用現(xiàn)有的一級飛機(jī)場，只需再配備必要的加注設(shè)備、地面技術(shù)與著陸系統(tǒng)即可。(7)減少了各級火箭的濺落，而且燃料無毒，有利于生態(tài)環(huán)保。Maks Maks 系統(tǒng)的優(yōu)勢系統(tǒng)的優(yōu)勢輕質(zhì)材料制成的細(xì)繩(碳納米管)能由地球軌道的一個錨點伸展到距地球赤道一點大約96560公里的太空去。地球的旋轉(zhuǎn)和電纜的平衡裝置將保持線纜的穩(wěn)定性，游客們也可以享受到

13、高速太空旅游，并且通過火箭應(yīng)急裝置可以實現(xiàn)貨物和旅客在太空和地球的安全往返。天梯 星際列車系統(tǒng)將在真空管內(nèi)安裝一個超導(dǎo)、磁力懸浮火車膠囊。不同的是在其1000英里軌道的最后12英里處將指向上方,將車輛送入地球低軌道。 星際列車星際列車腦機(jī)接口腦機(jī)接口（brain-computer interface，簡稱BCIBCI，是在人或動物腦與外部設(shè)備間建立的直接直接連接通路連接通路。雙向腦機(jī)接口允許腦和外部設(shè)備間的雙向信息交換，神經(jīng)細(xì)胞記錄信號或?qū)ζ溥M(jìn)行刺激，是神經(jīng)組織和人造設(shè)備之間的通訊機(jī)制。這方面研究的焦點是建造具有問題解決能力的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而促成生物式計算機(jī)生物式計算機(jī)。這類研究常稱

14、為“神經(jīng)電子學(xué)神經(jīng)電子學(xué)”或“神經(jīng)芯片”。腦機(jī)接口感官駕駛利用BCI技術(shù)利用神經(jīng)接口捕獲由大腦產(chǎn)生出的神經(jīng)元信號。神經(jīng)信號傳輸給生物計算機(jī)，由計算機(jī)實現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備的操控。通過視網(wǎng)膜、心血壓、體溫等傳感器，將人體的感受和情緒能夠準(zhǔn)確地告知計算機(jī)。從而使我們對機(jī)器的操控更具有人性化。感官駕駛的用途應(yīng)用于事故中的緊急處理。應(yīng)用于殘疾人駕駛領(lǐng)域。量子態(tài)隱形傳輸量子態(tài)隱形傳輸Quantum Teleportation這是指在微觀世界里，有共同來源的兩個微觀粒子之間存在著糾纏關(guān)系，不管它們距離多遠(yuǎn)，只要一個粒子狀態(tài)發(fā)生變化，就能立即使另一個粒子狀態(tài)發(fā)生相應(yīng)變化。 利用量子糾纏效應(yīng)來進(jìn)行信息傳遞的量子通信也將會成為劃時代的新型通信方式。這種方式屬于超光速通信，有穿越大氣層的可能?？梢赃@樣來想象隱形傳送的過程：先提取原物的所有信息，然后將這些信息傳送到接收地點，接收者依據(jù)這些信息，選取與構(gòu)成原物完