《未来的交通工具》教案

《未来的交通工具》教案（精选12篇）

《未来的交通工具》教案 篇1

教学目标：

能用语言和绘画形式评述现代、未来交通工具的美观造型、色彩与功能特点。体会我国劳动人民高超的制作技术和聪明才智。

教学重点：

能用语言评述和绘画形式表现现代、未来交通工具的造型、功能特点。

教学难点：

了解现代、未来不同时期交通工具发展过程与生活环境发展的关系。教学手段：常规教学手段。教学方法：比较教学法、启发谈话法

教学过程：

一、播放视频，导入新课。

1、播放有关现代、未来不同时期交通的视频，引导学生欣赏。

2、谈感受：随着时代的不断进步，交通工具的运行速度越来越快，造型与功能也日新月异。这节课，我们一起学习欣赏现在与未来的交通工具。（板书课题：《现在与未来的交通工具》）

二、欣赏与比较：

1、古代与现代交通工具的造型、色彩与功能特点。（板书：造型、色彩、功能特点）

2、现代交通工具的先进性。

思考： 你认为课文中哪些是现代在使用的交通工具？为什么？

你还知道其它正在使用的交通工具吗?说说它们的造型、色彩、功能和先进性。

三、探讨现代交通工具带来的现实问题。

1、消耗大量石油资源

2、污染环境，排放大量的废气，制造噪音等。

四、欣赏与想象“未来的交通工具”

引导学生从未来理想的交通工具将是“轻巧、美观、环保、高效、全自动、多功能、节约能源”方面进行联想与评述。

1、选择一种自己喜欢的未来交通工具进行欣赏与评述： 未来的交通工具 造 型 色彩 功能

2、从“环保型、节能型、静音型、轻巧型、多功能型、太阳能、、、能代表未来交通工具发展的新水平”进行联想，激发学生的想像思维。讨论：你心中的交通工具是什么造型、色彩？有什么能和先进性？

五、学生作业

1、布置作业：把你心中的未来的工具画下来，与大家分享。

2、作业要求：

能用语言评述和绘画形式表现现代、未来交通工具的造型、功能特点

六、评价

1、能收集现代与未来交通工具的图片，并进行分类、布置展览。

未来交通工具的人情味儿 篇2

11-12‘大学生产品创新设计国际邀请赛面向注册在校的大学生，针对未来社会可能出现的各种新的交通方式，设计作品涉及了老龄人和残障人出行、清洁动力合理使用，安全零事故保障、轻量化技术等诸多方面。

本次邀请赛主办方、北京工业大学建规学院工业设计系主任曲延瑞教授，谈及大赛的目的时讲到，一方面要培养在校大学生主动设计的意识和动手能力，在设计、画图、深入方案、最终亲手做出实物模型的过程中接受很好的锻炼；另一方面要让青年学生关注设计的社会职能，从一名设计师承担的道德和伦理责任方面考虑问题，感受到设计的社会使命感和设计学科的责任感。

本次大赛获得一等奖的作品，就是一款专门为城市老年人设计的购物代步车——“易购”，“这就说明作为一名在校的大学生，能够关注到设计的社会职能，表现出对人口老龄化这一社会问题的思考。”

从2003年开始，大学生产品创新设计国际邀请赛至今已经举办了4届，尽管每届的主题各不相同，但主办方还是希望能够紧密结合现代科学技术，追随前沿科技，解决某一问题。本届大赛就有不少设计运用了绿色能源、无线充电技术、光伏电池等等。

未来的交通工具 篇3

原来，你想驾驶这辆交通工具，必须戴上一副与之配套的薄薄的手套。这种手套不是一般的手套，戴上它，它会通过指纹辨认你是不是它的主人。如果你不是它的主人，手套就会立刻释放出高强度的电流，瞬间把你击晕。如果你是它的主人，手套会自动对准车门发出一道亮光，这时车门才会打开。注意，驾驶这辆交通工具时也要一直戴上这副手套，不然你的手也会被电流击得很惨。手套的质地和人体的皮肤高度相似，戴上十分舒适灵巧，不会有任何的不便。这种交通工具一旦问世，世界上就不再有汽车失窃案件发生了。

这种交通工具不仅解决了车辆被盗的问题，而且还减少了多年前困扰人类的汽车尾气排放导致环境污染的问题呢。

在30年前，我们使用的汽车都是以石油为动力的，很容易造成尾气污染。大量的车辆在运行中不断排放废气和有害物质，污染空气不管是人类还是其他动物，都会感到不舒服，而且特别想咳嗽，许多植物也因此灭绝。而这种新型的交通工具，是以太阳光为动力来源，车顶上有一块太阳光聚能板，可以在晴天吸收阳光并储存在储存器中。如果遇到阴雨天，聚能板就会自动收起，车辆使用储存器里的阳光。这种交通工具还特别节省动力，如果储存器是满的，里面的阳光足足可以使用上十年之久呢。这种动力纯天然无污染，对环境和人类都不会造成伤害，地球又恢复以前的美丽。

未来的交通工具 篇4

回到家里写完作业，晚饭后洗漱一便，早早的上床睡觉明天还要早起上学，不久便进入了梦乡。

在睡梦中我梦见自己突然长大了，周围的一切都发生了翻天覆地的变化，就连我白天看到的交通状况也发生了变化;那时的交通工具变成了一个像毯子一样的飞行物，飞毯的右上角有一个可以自由伸缩的天线，它可以接受来自卫星的无线信号，正前方有一个带显示屏的集成电路板，它是控制整个飞毯的关键系统，里面不但可控制飞毯的升降、速度，而且还设有雷达导航，只要我们在显示屏上输入我们想要到达的目的地，它可以根据系统指令安全的到达。飞毯的前后左右上下都设有躲避障碍物的雷达设备，不用担心我们和飞毯回碰到任何的障碍物，如果发生险情躲避障碍物的雷达设备会制动帮我们分析、解除危险;另外它还有一个更加主要的特点;它的动力全靠太阳能和光能，不到节能而且环保;还有一个就是他可以自由折叠、自由伸缩，当人们着陆以后可以吧飞毯折叠起来装进挎包，不安小巧而且灵活。

我也尝试着打开飞毯，系上安全带，输入我们学校的地址，飞毯就徐徐上升、向我们学校的方向前行，我坐在飞毯上，心里甭提有多高兴了，兴奋地我是手舞足蹈。

突然一阵响声把我从睡梦中惊醒，原来我在梦中手舞足蹈时吧盖在我身上的被子蹬到了床下，妈妈看见了来帮我从新盖上。

未来的交通工具 篇5

首先，这种车使用的不是汽油，而是太阳能，行驶中不会再排放尾气，污染环境。它的车顶盖可以储存大量光能源，不管阴雨天，还是夜晚，它都能正常行驶，开车簇不必再为高昂的油费伤脑筋了 。

其次，城市的交通也让上班簇头疼，那我这款多功能车就有一个特殊的装置，它的顶部有一个能收放的螺旋桨，遇到堵车的时候，就可以启动这个装置，车就可以低空飞行。

再次，这款功能车底部安装了一个自动防水升降控制，城市建筑越来越密集，遇到大暴雨，积水严重，好多车因为被水浸泡而损坏，那么有了这个防水装置，就不必再担忧车被淹了。

最后，我这款车还有个警报功能。当驾驶员瞌睡，开小差，醉酒等不安全行驶时，它会自动提醒你。

未来的城市交通 篇6

城市规划方面由于具有轨道专一和载客量大的优势，有轨交通被确认为是城市未来公共交通的首选。因此城市规划部门会把有轨道路与大型居住区联起来，而对任何新开发区的选择首要考虑的因素是它是否能与有轨交通的路线平行。这不仅能给居民提供一个良好的城市交通网，也能使有轨交通拥有更多的乘客，使其能增加车次，完善服务。

道路设计方面为了让开车族觉得使用公共交通更方便，城市需要建足够的轨道设施。可行的方法是，把过去建设的宽马路改造为两部分，其中 部分用来铺设公交轨道。当有轨公交车通畅地往采时，开车的人们就会转乘有轨车了。有轨车的运行可直到深夜，以保障人们在夜、司能坐车回家。为了同私车竞争，有轨公交的车费必须合理。比如，一家人使月张月票就可以在晚上进城等。

公交运行方面有轨公交部门应开办出行咨询业务。宗旨是：出行服务生态友好保证便利的交通。在任何情况下都能做到这几点，才会使人们更愿意使用公共交通。其中确保交通环节的衔接最为关键，比如火车一到站，有轨公交车已经等在那儿了。

出行服务方面出行服务是指，旅客从家门出发，最终到达个陌生城市的全程交通安排。这需要个系统来服务。它不仅包括如何换车，而是一直将旅客送到目的地。因此，涉及的交通系统小仅有公共汽车、火车，也包括拼车(选车时需考虑汽车尾气排放低并采用合伙使用方式)。该服务系统提供的出行车票，不仅可以乘坐汽车和火车，也可以预订属于市政的小汽车等。

高效节能方面公共交通使用的各类车辆应是高效芍能型的 而且所有车辆的部件都能全部回收利用。自行车将更加受到人们的欢迎被看成是种既能把人们从家里带到公交车站的方便工具又能是一种给人们带来乐趣和新感受的东西，使它在许多城市中得到广泛应用。

《未来的城市交通》 片在上述5方面的预言正在些发达国家的城市中变成现实。它给我们提供了两个重要启示，一应考虑在地面上建轨道交通，二城市的公交服务可拓展出多种新型的就业机会。通

过借鉴与发展，柜信北京的公交建设与服务能有更大进步。

未来的智能化交通系统 篇7

突破困境

交通量的持续增长是造成堵车的最根本原因。传统的解决方法主要有两个:一是加大交通基础设施建设的投入,但资金、土地等稀缺资源的有限性又是不可回避的问题,道路基础设施不可能无限制地扩展;二是对交通流量进行限制,主要通过法制和行政手段来实现。例如控制车辆出行,鼓励和发展公共交通,控制汽车保有量,以高额的税、费甚至控制上牌等,来限制汽车数量的增长。但是这些方法短期可以奏效,从长远的角度来看,是治标不治本。那么如何更有效地使用现有的道路,就成为更好地解决上述问题的重要途径。人们希望将高科技运用于交通管理系统,从而提高现有道路的利用率,提高道路交通的安全程度和道路使用的舒适性,于是智能化交通系统便应运而生。

所谓智能化交通系统,就是将信息处理、通讯、自动控制、电子技术等最新的科研成果,应用于交通运输网络中。它与传统的交通管理的一个最显著的区别是,将服务对象的重点由以往的管理者转向道路的使用者,即用先进的科技手段向道路用户提供必要的信息和便捷的服务,以减少交通堵塞,从而达到提高道路通过能力的目标。同时,它将道路管理者、用户、交通工具及设施有机地结合起来,并纳入系统之中,从而大大提高了交通运输网络的运行效率。

绿波交通:让车辆通行一路绿灯

智能交通系统的功能包括:信息提供、安全服务、计收使用费和顺畅通行等。系统向道路管理者和用户提供的信息有:路况、交通事故情况、交通管制、停车泊位等;安全服务包括危险警告、人车事故预防、行车辅助等,目的是通过不同方式来帮助减少交通事故;费用收取是以电子方式自动向用户收取道路使用费和车辆停放费等。

专家们发现,如果用先进的电子设备来控制交通,可以最大限度地利用好城市的每一寸道路和交叉道口的空间,既提高了道路利用率,又保证了交通安全。从这个要求出发,专家们提出了“绿波交通”概念。

绿波交通是指信号灯智能化设计和控制,以求车辆一路连过多个路口都是绿灯,畅行无阻。这种信号灯的“绿波”优化控制看似简单,实际是一个高深的理论问题。每一个交叉路口的信号优化控制都需要针对左传、右转、直行这3个运动量乘以4,即12个运动量的优化过程,连续5个交叉路口就会有60个运动量,对这60个交通流运动量的优化控制,是一个基于统计学、模糊数学、最优控制等理论的复杂数学计算问题。目前,绿波交通控制系统在国外已投入应用。

将来,一种实时交通信息系统的“远程信息处理器”在车载系统中投入使用后,司机只要向车载电脑输入出行的目的地,电脑通过信患处里,就能及时地向司机提供最佳的出行路线,让司机躲开拥堵地段。行车途中,你可以通过自动控制系统而不是加速器换档来控制车速,同时;不可以预订停车位。

磁卡与电子收费系统

如何减少中心城区车流量,解决交通拥堵问题,收“买路钱”是一个好办法。1998年,新加坡采用电子道路收费系统来代替人工收费。这种方式是先让车主在银行购买磁卡,当司机驾驶车辆进入中心城区时,将磁卡插入车辆的读卡器中,路边的电子收费系统就会自动读取相应的信息,从卡上扣除一定的费用。

这种卡与普通IC卡的区别在于它超强的信息传递功能。普通IC卡必须经过刷卡机才能进行识别,但这种磁卡加上了类似于现在“蓝牙”一样的装置,有效识别距离可达数十米远。这种“非接触式”卡极大地方便了使用者和管理者。

电子收费系统由四部分组成:一是在道路入口处装设能对路过车辆进行扫描的高架装置;二是可识别多种智能卡的车载读卡器;三是一个计算机通讯子系统;四是中央控制中心,它把获得的每辆车的信息进行汇总和记录。这种系统的工作原理是:载有特定装置的车辆进入收费区后,收费区的信号探测器发出扫描信号,检测并获取该车的有关信息,然后根据不同方式计费。

有了这样的磁卡和金自动电子收费系统,缴费工作仅在几秒钟内完成,车辆甚至无需减速通过便能实现。目前这种系统的功能日益多样和先进,如信号探测系统能获得并记录车辆的尺寸、重量、车型等数据,还能将那些违规或不符合要求的车辆用摄像机记录车牌号,从而大大减少或避免因收费、车检而带来的交通堵塞。

自动汽车与自动化公路

目前,随着GPS卫星导航系统的广泛应用,开发一种无人驾驶的智能化自动汽车的工作提到了汽车制造厂家的议事日程上来。

日本最新推出的概念车HSR-VI,该车可以手动驾驶,也可以完全自动驾驶。在自动驾驶时,车载电脑搜集激光雷达、立体图像传感器、多用途通讯系统和交通管理方面发出的各种信息,以操纵汽车行驶,能够自动转向、刹车和换档。这种装置还可以将外部情况及时提供给司机,以避免发生交通意外。

开发这种自动汽车的关键技术有两点:一是要研制能正确选择车道、感应障碍物、自动避免冲撞的技术。如德、法等国研制的“自动智能巡航控制系统”就是这样一种装置,它可以用来选择最佳行车路线,防止与前面的车辆靠得太近,还能自动控制本车相对于其他车辆的速度。车上的红外激光不断地扫描前面的道路,寻找障碍物,同时把所获得的数据在挡风玻璃上显示出来;遇有危险情况时,会自动降低车速,或紧急刹车,处理时间仅为300毫秒。

二是必须铺设专用车道。这种道路的核心是各种信息设备和传输技术,它通常由监测器、数据搜集器、中心电脑、电子显示牌和闪光灯等组成。监测器设置在道路两旁或上方,汽车驶过时它会把车流信息输入路旁的数据搜集器,而后传至中心电脑,由中心电脑自动调节红绿灯时间,使车辆的停留时间减至最小。同时,路旁的电子显示牌会显示交通堵塞的程度、范围及其他交通情况。

所谓自动化公路,是指可供无人驾驶汽车行驶的公路。这条公路将开辟多条专用车道,利用铺设在路面下的磁片引导汽车行驶,并确定汽车在路面的位置;再在车上装上计算机导航系统,以适用复杂的道路情况。于是总控制台就可利用高效雷达通过磁片控制车速,保持车距。汽车行驶的全过程无需人为干预,只要事先设定好要去的位置,磁片就会在总控制台的指挥下,选择最佳路径,自动把车辆带到目的地。在自动化公路上行驶的汽车,即使在转弯处车速也可高达每小时100千米,而且车距可以很小。

未来的交通工具小学作文 篇8

它的功能可大了！多功能车上，有六个颜色的按钮，分别是绿色、红色、黄色、蓝色、橙色和紫色。春天，开着多功能车，按下绿色的按钮，就有一杯绿茶水端上来，让司机慢慢品尝；夏天，开着多功能车，如果司机感到很热，按下红色按钮，就会有一杯柠檬汁端上来，司机喝了它，就觉得很凉爽；秋天，开着多功能车，感觉要睡着了，按下黄色按钮，就会端来一杯咖啡，司机喝了它，就会精神抖擞；冬天，开着多功能车，按下蓝色按钮，就会有一杯热牛奶端上来，司机喝了它，就会感到全身热乎乎的。

我的多功能车不光能给人提供饮品，还能飞呢！按下橙色的按钮，多功能车就像一只小鸟，伸出了一对翅膀，飞到我想去的地方，再按一下，多功能车就会把翅膀缩回去。

多功能车有一个特点，就是没有车门！你们肯定会想：“没有门怎么能进来、出去呢？”车外面有一个紫色的按钮，按下它，多功能车就会搭起一架梯子，梯子是通往车里面的。如果有坏人按下按钮，多功能车就会在坏人的脚下偷偷放一个弹簧，把坏人弹到很远的地方。

哈哈……怎么样，我的多功能车厉害吧！

未来世界的“交通规划师” 篇9

当一种别名为“海绵宝宝的低等生命闯入科学家视野的时候，对于脑和智慧之间的关系，科学家们不禁又怀疑起来。

此“海绵宝宝”非彼海绵宝宝

当然啦，这里的“海绵宝宝”绝不是美国动画片中那个穿方裤子的家伙。不过与那家伙有些类似，作为古老而又神秘的低等原生生物，被科学家命名为黄色多头绒泡菌的“海绵宝宝”也是黄色的，而且跟动画片中的海绵宝宝一样，具有身体被破坏之后可以恢复原状的强大本领。

黄色多头绒泡菌存在于地球上已经数亿年之久了。不过这种生物并不罕见，只要你有一双善于观察的眼睛，那么就会在森林里、落叶间、朽木边甚至自家花园里发现它们的踪影。它们总是喜欢在无人注意的角落静静地爬行。如果你发现某个堆着树叶或垃圾的地方，有一些黄黄的黏糊糊的东西在成片移动，而且这些东西爬过的地方留下了一些黏液，那么你看到的很可能就是“海绵宝宝”——黄色多头绒泡菌了。

叫“菌”不是菌的“变形魔法师”

黄色多头绒泡菌是黏液菌的一种，它们曾因表现出一些与真菌极为相似的特征而被列入菌界，但它们实际上却是一种无脑的胶状变形虫，属于原生动物门。

作为虫子，黄色多头绒泡菌只由一个细胞组成。不过麻雀虽小，五脏俱全，每个细胞都包含着数百万的核酸、DNA小液囊、酶和蛋白质，而且还是一个可以任意改变形状的“变形魔法师”。

可以说，变形是黄色多头绒泡菌最拿手的本领之一。它们平时都喜欢附在朽木、枯叶等物质上，然后沿着一定的路径寻找食物。它们非常团结，喜欢集体行动，从来不怕同伴太多，而是多多益善。一旦遇上同伴，黄色多头绒泡菌们就会彼此抱成团，然后联合在一起行动，看起来就像一个密不可分的整体。

不过在外形上合为一体的黄色多头绒泡菌军团并不存在队伍太大而尾大不掉的麻烦，事实上，它的行动要比世界上任何一个组织都更加灵活。黄色多头绒泡菌军团的整体形状可以像水或流沙一样发生随意扭曲、变形，并且会因环境不同而呈现出不同的外形，比如在森林里，它会变成一个大黄球，在树叶上，它会变成一片“黄斑”，而在实验室的培养皿中，它则会变幻出类似珊瑚分枝的错综复杂的美妙结构。不可思议的是，它还可以被随意切割，切割之后，小颗粒们又会重新粘合在一起、使军团恢复到原先的样子——如此看来，黄色多头绒泡菌，才是真正杀不死的“小强”！

不一般的“吃货”

不论黄色多头绒泡菌军团是何种形状，有一点是永远无法改变的——爱美食。如果你看过《变形怪体》，那么或许就不难想象，当黄色多头绒泡菌军团遇见美食时是如何扑上去的——没错，它们正是这样，一遇见美食就迅速行动，从四面八方将食物包围起来，然后很快将它消灭掉。

此外，黄色多头绒泡菌还是相当挑剔又高水平的美食专家。一名法国科学家曾做过一项有趣的实验：她精心准备了11种不同食物，然后将黄色多头绒泡菌放在这11种食物的中间。令她感到惊讶不已的是，这些挑剔的“吃货”只对这11道美食中的其中一道产生了浓厚兴趣，而这道“菜”，由2/3蛋白质和1/3碳水化合物构成，正是对黄色多头绒泡菌的生长最为有利的一道食物。

走迷宫“超级能手”

对一个吃货来讲，恐怕没有比美食更值得追求的诱惑了。黄色多头绒泡菌也是如此，它们可以为美食无所而不往——为得到美食，它们在人类的实验室里摇身一变，成了走迷宫的“超级能手”。

2000年，日本科学家中垣俊之等人做了这样一个实验：人为布置一个塑料迷宫，然后将一个黄色多头绒泡菌军团切碎、随意撒在迷宫中。实验中，中垣俊之等人发现，这些被切碎的小点开始在迷宫里迅速分散、寻找着它们的同伴。当一个小点遇到另一个小点时，它们就融合在一起，然后像滚雪球似的渐渐“长大”起来。接着，中垣俊之等人又在迷宫的出口和入口处放了几块琼脂——“吃货”们喜爱的食物。4个小时之后，他们发现黄色多头绒泡菌不仅找到了迷宫的出入口，而且还找到了出入口之间的最短路径，它们从迷宫四处逐渐汇合，最后全部集中分布在了出入口之间的最短路径上。

因为这一发现，中恒俊之等科学家获得了2008年的“搞笑诺贝尔奖”。

未来世界的“交通规划师”

既然黄色多头绒泡菌有能力绕过多种障碍物、寻觅到一条通向目的地的最短途径，它们的这种“智慧”能否被人类社会所借鉴呢？

为进一步探索黄色多头绒泡菌的“智慧”潜能，2010年，中恒俊之与英国牛津大学的弗里克等科学家合作，一起搭建了一个东京附近的城市群模型，接着，他们通过控制黄色多头绒泡菌厌恶的光的强度来设置高低起伏的道路障碍，并用美食来标识每个城市的位置。这一切布置好之后，他们将黄色多头绒泡菌放到了实验模型中。

出于寻找食物的本能，黄色多头绒泡菌很快就出发了。它们先是像流沙一般向四周弥散开来，接着似乎已摸清路线，于是渐渐聚拢，形成一个连接各食物点之间的网络。令中垣俊之等科学家感到惊喜的是，黄色多头绒泡菌在美食间快速形成的网络，如果用作人类的交通系统，其运行效率完全可以与精心规划的现代城市交通系统相媲美。

由此，中垣俊之认为，在未来世界，人们完全可以请黄色多头绒泡菌来担任交通规划师，帮助人类设计城市间的最佳铁路线路。这一创意，为他再次赢得了2010年的“搞笑诺贝尔”。

除了中垣俊之，世界各国还有许多科学家都在研究黄色多头绒泡菌，想看看它们在“交通规划”上究竟有多大才能。那么结果如何呢？

西英格兰大学的一名科学家将地球仪作为道具来做实验，经过30次重复实验，他惊讶地发现黄色多头绒泡菌在地球仪上建立的“交通网络”，跟地图上人类已有的交通网络高度相似，尤其在地球仪的“亚洲”板块，黄色多头绒泡菌“规划”出的交通路线，竟然与中国古代丝绸之路和现有的亚洲高速公路，相似度高达76%。

这还不算什么。黄色多头绒泡菌还有一项超能力——当模拟环境发生改变时，比如拿掉或增加一处美食（相当于城市），它们会根据新的地理环境在第一时间做出调整，并马上形成一个新的最高效的交通网络。

黄色多头绒泡菌所表现出的这种高效自我修复能力，令人叹为观止！

虽然黄色多头绒泡菌没有脑，没有神经元，没有身体器官，看起来只是一种最简单、最低等的原生生物，但它们却可以像人类一样“记忆”“决策”、预测变化、在短时间内“设计”出最高效合理的交通运输网络，它们甚至在有些方面的表现要比人更快、更精准，让一向以“万物之王”自居的人类望尘莫及。

研究黄色多头绒泡菌的路途还“路漫漫其修远兮”，不过这些古老的原生动物给我们的启示，就只能限于科技方面么？

未来的交通工具想象作文 篇10

一醒来，发现自己坐在一个从未见过的车上，我四处张望，打量这辆车，发现里面什么按钮都没有，只有一个头盔。我好奇地戴上头盔，“呜！”这声音吓了我一跳，我想：“这车是不是启动了。”突然，我感觉这车好像在急速上升，我怕的闭上眼睛，感觉心跳一直在加快，头上都冒出许多冷汗，滴答滴答的往下流。

我鼓励自己睁开眼睛，往外一看，“哇”这景色让我不可思议，很多车都在空中开，有长着翅膀的车、用吸引力飞的车、还有疑是火箭的车…而且房子都能在其它星球上建了！

原来现在是“3050”年，车子都用心里感应控制的，这些车还可以在水里开呢！

“蹦！”“啊！”我一看，看到自己正在车上，想：“原来是一场梦！”

未来的交通工具想象作文 篇11

我坐着时光机，来到了22世纪。有一个新型的交通工具，像车又不是车，像飞机又不是飞机，像轮船又不是轮船。样子怪怪的。它的身体跟我们的汽车差不多，但中间有一对可以伸缩的机翼，尾部还有一对可以变形的螺旋桨，全身都是蓝色的，有一种说不出的神秘感。

这种交通工具叫“常用行”。它集陆地上的汽车，天上的飞机，海上的轮船的所有优点于一身，所以又叫“海陆空”。当它行至海边就会把尾部的螺旋桨变大并旋转起来，在水中航行，当它来到悬崖边，它就会自动升起机翼在空中翱翔。

“常用行”不需要汽油，也不需要电能。它是太阳能的，白天吸收太阳光转化成电能，用不完还可以储存起来。它有一个超大的.存储器，就像我们的备用电源，存满一次可以用上一个星期。它排出的尾气可以自动过滤变成了新鲜的空气，对环境无污染。如果遇到下雨天，又忘了存储太阳能还可以把吸收的雨水化为电，在阴天它可以把风变成电，并且它有一个特殊的“后备箱”，只要把可回收的垃圾倒进去，就能转化成电能使用。

这么神奇车子我迫不及待地想要坐一坐，只要输入密码和指纹，车子就自动打开了。因为这里有电脑装置，它会确认你是否是主人。驾驶也非常方便，就是不会开车的人也会操作自如。它可以按照您说出的指令自动行驶，即使不知道地址系统也会自动导航，完全在声控下到达您要去的目的地。不管是在坑坑洼洼的小路上，还是在气流强劲的空中，以及在波涛汹涌的大海上，都非常平稳。

未来空域下的空中交通管理系统 篇12

【关键词】空中交通管理，空域安全，冲突规避

1 空中交通管理系统的发展趋势

欧盟和美国正致力研发先进的操作理念以支持未来高密度空域下安全的空中交通管理（ATM），这些发展需要通信、导航和监视（CNS）技术的进步作为支撑。为了建设更加安全高效的空管系统，美国国家空域系统（NAS）计划提出要加强地空数据通信、卫星导航和综合监视等新航行系统技术;联邦航空局（FAA）于2002年发布了国家空域系统运行发展计划（OEP），希望在确保飞行安全的同时还能增加空域容量，并提高空域的使用率，从而满足大幅增长的航空运输需求。FAA于2005年开始规划新一代航空运输系统，该系统希望在美国国内以及全球范围内实现更快捷、更有效的航空运输方式，并建立一个更加智能的空管系统，飞行员在该系统中能充分调用各种先进技术，极大地提高态势感知能力，从而为飞机选取最佳的飞行路径。

单一欧洲天空空中交通管理研究项目（SESAR）和新一代航空运输系统（NextGen）打算在2020年具备基于航迹的ATM，并将间距管理任务由空中交通管制员转移给机组人员。基于航迹的操作会通过飞机当前和今后位置的四维信息（纬度、经度、高度和时间）对飞行进行管理。如今，管理预期交通容量增长的主要限制是由空中交通管制员引入到决策制定流程中的，为了克服该限制，早在十年前就提出了机载自主式间距保障的理念，取名为“自由飞行”（Free Flight），旨在将所有的间距管理任务都转交给飞行员。ATM研究领域一直分成乐观派和谨慎派两个派系，乐观派认为机载自主式间距保障即使在高负荷航线交通需求下也很安全，有人驾驶的实时仿真结果表明，飞行员能理解机载自主式间距保障的操作理念并且可在高负荷交通需求情况下良好的工作，这就是最佳佐证;而谨慎派则认为尽管机载自主式间距保障在低负荷航线交通需求下是安全的，但在繁忙空域中的高负荷交通需求下并不安全。事实上，这两派的意见分歧其实就是机载自主式间距保障操作在何种交通需求水平下是安全可靠的。

2 防止最低间距标准的损失

自主式间距保障的飞机通过自动飞行规则（AFR）负责從其他的飞机中隔离出来，期望它能反映当前国际民航组织（ICAO）附件2的仪表飞行规则，并考虑将间距保障任务从地基ATC转移到机载方面。设计未来ATM的关键因素就是要具有防止飞机间出现最低间距标准损失的理念。在传统雷达控制的航路空域中，空中交管员首先要确保所有航班都符合安全间距的国际标准。如今的ICAO条例规定在现代雷达控制的航路空域中，两架飞机必须保持水平间距为5海里或是垂直间距为1000英尺。近期，欧洲委员会的RESET项目希望在未来繁忙的航路空域中将水平间隔从5海里缩减至3海里，这些缩减的间隔最低标准是否适用于机载自分离操作仍需在iFly项目中进行评估。

最低间距标准可根据不可入侵的受保护空域或警戒区（AZ）进行测算，当（即将）入侵时就会触发飞行员的干预。随着飞机导航和监视能力的提升，PAZ和警戒区的大小也会随之改变，而且依靠ATC进行间距管理的任务也会委托给机上的自动化系统。

3 机载自主式间距保障决策辅助

先进机载自主式间距保障的理念与增强型机载自动化和决策辅助紧密相关，可以提高飞行员的态势感知能力以及飞机规避冲突的能力。进行自主飞行操作的AFR将有若干辅助系统可使其维持最低间距标准，并且安全化解危机。所设计的决策辅助系统要在飞机可能会破坏间距标准时提供有效的支持，这就是通常所说的安全网（Safety Nets）。

当飞机可能会进入限制空域（RAA）、气象危险区（WHA）、地形/障碍限制区或是其他飞机PAZ时，机上设备必须评估、探测并解决潜在的冲突，该功能将由空中间距保障系统（ASAS）提供。供飞行员使用的机载自主式间距保障决策辅助系统考虑了所有可用的周边交通和环境信息资源，并且顾及多种飞行中时间相对冲突/危险的范围。由于飞机会在这些时间范围内对潜在冲突进行计算，因此可以使用一个或多个冲突探测和解决（CD&R）应用程序以确保安全的飞行航迹。

三个独立的CD&R应用程序会处理三种级别的交通/危险信息，这种分级式方法旨在确保在更短的时间与冲突范围内通过互补CD&R方法进行处理。长期航迹管理和中期以及短期CD&R输出信息会在一个综合模块中进行收集和处理，从而为飞行员选择并优化合适的备选方案。飞机位置误差会影响CD&R算法的有效性，它取决于对该飞机之后10至20分钟内飞过飞机位置的预测精准度。间距和航迹管理工具的性能直接取决于预测航迹的精确度，误差会影响用于探测和规避冲突的警戒区大小，并会降低预测信息的可用性。

ERASMUS项目展开的研究指出，误差或对风向的错误预测以及温度数据是影响空中航迹预测的主要因素。机上CD&R算法将会利用自身预测的航迹以及周围飞机广播的航迹标识出可能会侵入飞机警戒区或是保护区的区域，并且计算出飞机规避冲突区的方案，从而选择最佳路径离开冲突区。飞机投射路径周围大气数据的误差可能会在变换飞行高度层时对航迹沿线产生影响，因此需要CD&R算法能处理由风向引起的偏差。除了机载自主式间距保障CD&R系统以外，还有一个以机载防撞系统（ACAS）形式存在的安全网，当前的强制系统或是能从一个独立的监视源接收周围飞机位置信息的未来先进型，这就确保了ACAS是用于防撞的单独安全网。

4 确保机载自主式间距保障操作的技术系统

这种先进机载自主式间距保障操作理念的关键因素就是一个可靠的通信网络和信息分享系统（广域系统信息管理——SWIM）。在NEXTGEN中，飞机需要频繁与地面管制中心交换数据，而且地面的各种设备/系统之间也会频繁交换数据，因此，所有设备都要遵循统一的数据交换标准，即SWIM。AFR飞机需要接收所有周围交通和障碍物的相关信息，为了实现这一目的，飞机就需要具有ADS-B OUT技术，能够周期性地向周围交通对其位置、速度和意图信息进行广播。SWIM提供最新的“承索”（自动的）监视信息，如周围交通、当前气象情况等。在ATM系统中，有效地规划和决策需要实现信息共享和协作，SWIM实现了各用户之间的协同工作能力，也为空管信息的共享提供了一个开放、灵活和安全的信息管理体系，并且增强了公共态势感知功能，提高了空管系统的灵活性，保证了信息能及时可靠地传送到用户。SWIM是一个应用集成策略而非框架，它为应用组件之间的通信和信息共享提供了必需的功能。尽管SWIM的目标是信息管理，但是其核心却是一个确保授权的应用和服务之间进行可靠安全的数据共享框架。

对先进机载自主式间距保障而言，还需要飞机具備额外的ADS-B IN能力，能持续性接收在ADS-B范围内附近飞机的位置、速度和意图信息。有关飞机航迹信息的空-空交换，以及当地提供气象信息和尾迹涡流都能增强飞机间距的精度并且提高航班的安全性。

机载设备会向机组人员提供后续操作的建议，飞行员指挥会决定并切实执行这些操作策略（通过手动、自动驾驶仪或是FMS来实现）。要想让这种新型的机组任务切实可行，就需要一个非常有效并且易于理解的人机界面（HMI）。尽管通过在VHF无线电上通过监视驾驶员-ATC通信，飞行员在头脑中对周围环境有了整体印象，但机组人员仍需驾驶舱交通信息显示在AFR操作期间对交通情况进行监控。为了向飞行员提供指引，CDTI需要显示有关交通、气象、简化航迹等信息。归根结底，CDTI就是要告知机组人员有关飞机周围的情况，并协助他们处理可能会出现的冲突。今后，多用途驾驶舱交通信息显示（MPCDTI）可用于NextGen环境，它将诸多核心功能以多种方式结合起来，执行ADS-B应用。

5 将安全性融合到先进机载自主式间距保障设计中

先进机载自主式间距保障设计本身就有其新颖性，对安全威胁的分析和缓解构成了iFly项目的关键因素。需要正确处理的安全威胁诸如机载自动化设备、飞机位置误差、退化的机载系统性能及可靠性、飞行员对交通情况态势感知的缺失、难以处理的交通复杂度以及通信、导航和监视的故障和/或退化。为了能控制多方面潜在的安全威胁，iFly项目基于设计方法给出了三种互补的安全性：

（1）利用TOPAZ方法进行整体的危险分析和事故风险评估;

（2）根据ED78A方法的系统安全性工程;

（3）利用混合自动化临界可观察性分析的形式验证。

这些事故风险评估、系统安全性工程和验证方法就是为了明确先进机载自主式间距保障操作理念所需的技术系统能力和交通需求。

6 基于TOPAZ的事故风险评估

已经明确TOPAZ事故风险评估方法是iFly项目的合理化选择，该方法是要对先进型ATM设计的事故风险进行建模，从而为设计者提供有效的反馈信息。TOPAZ的目标有：

（1）明确与先进机载自主式间距保障设计随之而来或是由其产生的各种潜在安全危险;

（2）对整体事故风险进行评估;

（3）将所评估的整体风险水平与未来空中交通所能接受的最大风险水平进行比较，从而明确先进机载自主式间距保障的理念在哪种交通需求水平下是安全的;

（4）判别哪些危险或是危险组合构成了最大的安全威胁，它们是开发化解安全风险方法的关键因素。

在随机混合模型开发的后续步骤中，还需要解决所有组织、环境、人为相关以及其他危险的安全问题。先进空中交通管理公认是最复杂的分布式安全关键系统，尽管ACAS/TCAS（机载防撞系统）通常不包含在冲突风险研究内，iFly安全性评估会明确融合ACAS/TCAS，从而获取ACAS/TCAS与ASAS交互的宝贵看法。

7结论

为了让机载自主式间距保障成为繁忙空域的可行方案，对先进空中交通管理等复杂分布式安全关键系统的安全性分析必不可少。基于蒙特卡罗的安全性分析可为复杂ATM系统自主飞机操作有关安全的行为提供有参考。通过互为补充的系统安全性工程化方法，可采取恰当的化解方法将主要的安全危险标识出来。我们关注非正规事件、人为因素以及对机载自主式间距保障飞行操作安全性技术系统能力的影响，我们希望能证明在所需的技术系统和偶然性程序前提下，哪种级别的航路交通需求才是安全可接受的。

从环保角度看，SESAR可将每架班次的温室气体排放量减少4%至10%（因不同机型而有所差异），此外，SESAR还可以将航空管制的基础设施能力整体提高三倍，将航空管制的安全性能提高十倍，并将各个航空公司所负担的航空交通管制费用降低一半。SESAR是欧盟和欧洲空中航行安全组织之间合作的一个具体展示，目标就是要在欧洲装备效率最高、最可靠和最具竞争力的航空管制基础设施。SESAR给同样面临持续增长的空中交通流量和当前ATM系统已经无法满足这种持续增长需求的中国民航以良好的借鉴，具体有以下几方面：

（1）以性能为核心目标，对于ATM系统定义一个完整的性能框架，以基于性能的方式进行系统得需求分析、概念定义、规划和方案设计;

（2）集合最广泛的相关参与者，充分考虑所有相关者的业务逻辑和利益;

（3）将信息共享和分层协同决策机制贯穿包括空空、空地在内的所有处理流程、计划制定和应用程序中;

（4）充分考虑系统演化中的人为因素，提前对人员需求和变化予以评估，制定良好的培训计划;

（5）具有一个总体的技术发展和应用基线，指导具体相关技术的研究和实施。

参考文献：

[1]Safe，Airborne Self-Seperation Operations in Tomorrows Airspace，Rosa Weber，Minneapolis，Minnesota，USA.2009.

[2]Multi-Purpose Cockpit Display of Traffic Information：Overview and Development of Performance Requirements，Hans Stassen，AIAA，2010.

[3]Metron Aviation Team Capabilities NextGen Research and Mission Analysis，Stephanie Fraser，2010.