如何实现邮轮信息化的研究论文

如何实现邮轮信息化的研究论文

我国没有依靠任何外国国家的帮助，通过自主研发掌握了游轮的核心技术，事实也证明了我们的实力。

现代物流相对于传统物流而言, 它是指原材料、产成品从起点至终点及相关信息有效流动的全过程, 它将运输、仓储、装卸、加工、整理、配送、信息等方面有机结合, 形成完整的供应链, 为用户提供多功能、一体化的综合性服务。 在现代物流中, 信息起着非常关键的作用, 商品的流动要准确、快速地满足消费者需求离不开信息流动, 资金的及时回笼也离不开相关信息的反馈。通过信息在物流系统中快速、准确和实时的流动, 可使企业迅速地对市场作出及时的反应, 从而实现商流、信息流、资金流的良性循环。现代物流是一系列繁杂而精密的活动, 要计划、组织、控制和协调这一活动, 离不开信息技术的支持。本文分析了信息技术对现代物流的影响和现代物流的发展趋势, 并就如何加快我国物流产业信息化进程提出自己的建议。1 信息技术对现代物流的影响 1. 1 互联网为物流企业提供良好的运作平台, 大大节约社会总交易成本 尽管物流管理同样具有一般企业管理的共性, 它也有其独特的个性。物流管理的大部分内容涉及到企业内部各个部门之间的衔接和协调, 因此, 物流管理是企业管理的盲区和难点, 运作不好, 将导致企业物流效率乃至整个企业运作效率的低下。互联网技术则恰好为物流管理提供了良好的运作平台。在网络环境下, 供应链中的各个节点企业能更好地实现信息共享, 使企业可以提高生产力, 降低了物流企业的运行成本, 为产品提供更大的附加值。 1. 2 网络技术促使物流传输方式产生新变化 互联网是现代物流活动中最大的载体, 人们可以通过网络获得各种有关的物流商品信息。用户只需通过网络定货, 剩余的工作就可以由物流企业的配送中心来完成。同时, 有些商品可以通过简单的方式获得, 如音乐、电影、游戏、图片、电子图书、计算机软件、教学节目和以标准的电子信息形式存放的商品等都可以从网上直接下载。 1. 3 物流信息系统极大地方便物流信息的收集和传递 信息对于企业经营的重要意义不言而喻, 由于信息技术得到广泛应用, 物流信息系统能够收集到大量的市场信息, 通过对这些信息的加工和处理, 很容易得到富有价值的商业资讯和情报, 比如客户的定购数量、购买习惯、商品的需求变化特征等等, 这些资料对企业制定营运管理政策、商品开发和销售具有重要的价值。2 在信息技术的推动下现代物流业的发展趋势，随着电子商务时代的来临, 在信息技术的推动和影响下, 全球化、信息化和多功能化已成为现代物流企业追求的目标。 2. 1 全球化——现代物流企业竞争的趋势 当前的商品与生产要素在全球范围内以空前的速度自由流动。跨国经营在全球范围风行, 企业为了追求更大的利润, 往往将许多商品的原料生产、半成品生产、零部件加工、成品组装、标志、包装和发运销售, 分别安排在国内外许多不同的地方进行, 并同生产、流通、分配、消费过程交叉结合, 从而改变了传统的生产经营方式。跨国公司的生产和经营越来越成为当前和今后国际物流需求的主要来源, 并成为物流业发展和竞争的焦点。这种全球化战略的趋势, 使物流企业和生产企业更加紧密地联系在一起, 形成了社会大分工。生产企业集中精力制造产品、降低成本、创造价值, 而物流企业则集中精力从事物流服务工作, 因此物流企业的业务功能和服务水平都比原来有了更高的要求。 2. 2 信息化——现代物流业的必由之路 在电子商务时代, 要提供最佳的服务, 物流系统必须要有良好的信息处理和传输系统。在大型的配送公司里, 一般都建立了ECR 和J IT 系统, 通过对客户消费的科学系统分析就可做到在保证商品最低库存的情况之下及时满足客户的需求, 提高仓库商品的周转次数。一般情况下仓库商品的周转次数每年 20 次左右, 若利用客户信息反馈这种有效手段, 周转次数就可增加到24 次左右。配送不仅实现了内部的信息网络化, 而且增加了配送货物的跟踪信息, 从而大大提高了物流企业的服务水平, 降低了成本。 2. 3 多功能化——现代物流业发展的方向 在电子商务时代, 现代物流发展到集约化阶段, 一体化的配送中心不再单单提供仓储和运输服务, 还必须开展配货、配送和各种提高附加值的流通加工服务项目, 也可按客户的需要提供其他服务。现代供应链管理即, 就是过从供应者到消费者供应链的综合运作, 使物流达到最优化, 为客户提供超过客户本身期望的增值服务。3 加快现代物流产业信息化发展的建议 3. 1 转变观念, 制定物流行业信息化发展的纲要和规划 政府部门和企业必须充分认识到物流信息化带给整个物流行业的巨大机遇, 要做出更有利于推动整个物流行业信息化发展的关键决策, 要千方百计的把物流信息化的社会需求激发起来, 这对推动整个物流行业信息化水平提高是十分必要的。为了促进整个物流行业的快速稳健的发展, 国家有必要做出远景规划。这样才能加快我国的信息化发展步伐, 从整体上提高现代信息技术的应用水平, 为物流产业的发展创造良好的技术环境和市场需求。 3. 2 突出重点, 推动物流信息标准化建设，目前, 物流信息标准的多样化、不统一、不规范己经成为制约我国物流行业信息化发展的主要因素之一。因此, 首先是要统一标准, 政府应当积极倡导并尽快制定各行各业, 尤其是制造、批发、零售等与物流密切相关的行业的标准。其次是加快一些急需标准, 如企业间电子化物流信息交互标准、物流公共信息平台标准等的研究制定, 以完善物流标准体系。最后是加强物流信息标准的宣贯, 规范物流作业规程, 引导和组织好企业将流程进行数字化转换, 为信息技术的推广和使用扫清基础障碍。 3. 3 立足现实, 加快物流公共信息平台建设 通过构建统一的基于In ternet 的物流公共信息平台, 可以为工厂、销售商及物流企业提供按统一的数据标准流转的基础物流信息, 实现信息的共享, 这样既能避免重复劳动, 节约社会资源, 又可以满足企业信息系统对物流公用信息的需求, 支撑企业信息系统各种功能的实现; 同时, 通过物流共享信息, 还可支撑政府部门间行业管理与市场规范化管理方面协同工作机制的建立。 3. 4 采取有效措施, 鼓励物流技术创新 信息技术应用水平的提高有赖于相关应用软件和技术设备的开发, 因此, 国家要加大对物流技术、特别是物流领域信息技术应用方面的研究和开发力度, 采取有效措施, 鼓励物流技术创新。鼓励和扶持企业运用信息技术改进物流管理和运营手段, 扶持上下游企业之间信息交流和信息共享的网络建设和管理创新。政府部门可以将现代物流系统技术方面需要重点研发的项目列为国家自然科学基金项目, 并作为鼓励及优先的研究的方向; 组织国内有关科研院所全力发展我国具有知识产权的物流创新成果; 设立专项资金重点鼓励和扶持物流企业开展物流信息化建设。 3. 5 重点培养物流管理人才, 提高物流从业人员的业务素质 现代物流是一个涉及多学科、多领域的增值服务体系, 物流企业必须加速培养、造就一批高素质的的专业人才队伍。我们可借鉴国外的经验, 在物流行业中推行从业人员上岗资格证书制度, 这样可以吸引更多的人才来学习、钻研物流的有关知识。此外还可以在有条件的地方, 定期或不定期地举办物流方面的培训班, 培养物流人才。有关部门应该组织专家尽快制定统一的物流专业的评估标准, 规定物流专业的核心课程, 以督促各级各类学校提高教学质量。 3. 6 实行强强联合, 增加我国现代物流企业的国际竞争力 我国的物流企业大多规模小、实力弱、能力低, 在与国际大型物流公司的市场竞争中往往处于不利地位。因此, 国内有条件的中小型物流企业, 可以利用拥有国内网络及设施、人力资源成本低等优势, 与国外大型物流企业建立战略合作伙伴关系, 也可以相互收购、兼并, 进行战略性重组和改造, 形成大规模的集团公司, 向综合物流发展。4 结束语 信息技术对现代物流业的发展有着巨大的推动作用, 只要能正确把握现代物流业的发展趋势, 结合我国实际情况下决心加大推进信息技术在物流领域的应用, 充分利用信息技术的后发优势及借鉴发达国家的经验教训, 我国现代物流业的发展将会迎来广阔的发展前景。参考文献: [1 ] 靳 伟. 最新物流讲座[M ]. 北京: 中国物资出版社, 2003. [2 ] 吴 刚, 施 利. 经济增长的引擎—— 信息化[M ]. 北京: 冶金工业出版社, 2002. [ 3 ] 陈方建. 应加快我国物流标准化建设步伐[J ]. 中国物流与采购, 2002, (8) : 37～ 38. [ 4 ] 张 详. 电了商务与现代物流[M ]. 北京: 北方交通大学出版社, 2002. [5 ] 赵 波. 信息技术与物流业[J ]. 中国商贸, 2000, (8) : 34. [6 ] 赵同庆. 信息技术在物流中的应用[J ]. 江苏商论, 2003, (5) : 19221

大型邮轮涉及的技术难点众多，如总体布置设计、主被动防火设计及材料技术、疏散仿真分析、轻质材料开发及应用等；其中，质量 / 质心控制、振动噪声、安全返港是贯穿邮轮全生命周期的三大核心技术，也是我国亟待突破的技术空白。SWS 在与 FC 深度学习交流的基础上，结合首制邮轮的工程实践，通过全三维数字化建模形成了面向供应链、建造过程的总装厂数据驱动中心，探索建立了巨量复杂舾装、内装工程及调试、快速并行建造相关的技术标准体系，逆向构建并全面突破了邮轮详细设计与船型开发能力，形成了自主可控的全流程技术能力。 成立专门技术攻关小组，注重理论联系实船建造，规划了质量 / 质心控制、振动噪声、安全返港等方面的落实举措；编制了成套的详细操作文件，制定了数据管理与监控标准，按策划节点实施具体管控。通过技术攻关，截止邮轮起浮节点，空船质量等数据反馈吻合性良好，质量 / 质心指标可控；完成了减振降噪、吸隔声材料应用、装置性能测试研究，振动噪声处于目标范围内；安全返港方面的系统设计方案获得得船东认可，转入施工阶段。

信息压缩编码的研究与实现论文

数字图像压缩技术的研究及进展摘要：数字图像压缩技术对于数字图像信息在网络上实现快速传输和实时处理具有重要的意义。本文介绍了当前几种最为重要的图像压缩算法：JPEG、JPEG2000、分形图像压缩和小波变换图像压缩，总结了它们的优缺点及发展前景。然后简介了任意形状可视对象编码算法的研究现状，并指出此算法是一种产生高压缩比的图像压缩算法。关键词：JPEG；JPEG2000；分形图像压缩；小波变换；任意形状可视对象编码一 引 言 随着多媒体技术和通讯技术的不断发展，多媒体娱乐、信息高速公路等不断对信息数据的存储和传输提出了更高的要求，也给现有的有限带宽以严峻的考验，特别是具有庞大数据量的数字图像通信，更难以传输和存储，极大地制约了图像通信的发展，因此图像压缩技术受到了越来越多的关注。图像压缩的目的就是把原来较大的图像用尽量少的字节表示和传输，并且要求复原图像有较好的质量。利用图像压缩，可以减轻图像存储和传输的负担，使图像在网络上实现快速传输和实时处理。 图像压缩编码技术可以追溯到1948年提出的电视信号数字化，到今天已经有50多年的历史了[1]。在此期间出现了很多种图像压缩编码方法，特别是到了80年代后期以后，由于小波变换理论，分形理论，人工神经网络理论，视觉仿真理论的建立，图像压缩技术得到了前所未有的发展，其中分形图像压缩和小波图像压缩是当前研究的热点。本文对当前最为广泛使用的图像压缩算法进行综述，讨论了它们的优缺点以及发展前景。二 JPEG压缩 负责开发静止图像压缩标准的“联合图片专家组”（Joint Photographic Expert Group,简称JPEG），于1989年1月形成了基于自适应DCT的JPEG技术规范的第一个草案，其后多次修改，至1991年形成ISO10918国际标准草案，并在一年后成为国际标准，简称JPEG标准。1．JPEG压缩原理及特点 JPEG算法中首先对图像进行分块处理，一般分成互不重叠的 大小的块，再对每一块进行二维离散余弦变换（DCT）。变换后的系数基本不相关，且系数矩阵的能量集中在低频区，根据量化表进行量化，量化的结果保留了低频部分的系数，去掉了高频部分的系数。量化后的系数按zigzag扫描重新组织，然后进行哈夫曼编码。JPEG的特点优点：（1）形成了国际标准；（2）具有中端和高端比特率上的良好图像质量。缺点：（1）由于对图像进行分块，在高压缩比时产生严重的方块效应；（2）系数进行量化，是有损压缩；（3）压缩比不高，小于50。 JPEG压缩图像出现方块效应的原因是：一般情况下图像信号是高度非平稳的，很难用Gauss过程来刻画，并且图像中的一些突变结构例如边缘信息远比图像平稳性重要，用余弦基作图像信号的非线性逼近其结果不是最优的。2． JPEG压缩的研究状况及其前景 针对JPEG在高压缩比情况下，产生方块效应，解压图像较差，近年来提出了不少改进方法，最有效的是下面的两种方法：（1）DCT零树编码 DCT零树编码把 DCT块中的系数组成log2N个子带，然后用零树编码方案进行编码。在相同压缩比的情况下，其PSNR的值比 EZW高。但在高压缩比的情况下，方块效应仍是DCT零树编码的致命弱点。（2）层式DCT零树编码 此算法对图像作 的DCT变换，将低频 块集中起来，做 反DCT变换；对新得到的图像做相同变换，如此下去，直到满足要求为止。然后对层式DCT变换及零树排列过的系数进行零树编码。 JPEG压缩的一个最大问题就是在高压缩比时产生严重的方块效应，因此在今后的研究中，应重点解决 DCT变换产生的方块效应，同时考虑与人眼视觉特性相结合进行压缩。三 JEPG2000压缩 JPEG2000是由ISO/IEC JTCISC29标准化小组负责制定的全新静止图像压缩标准。一个最大改进是它采用小波变换代替了余弦变换。2000年3月的东京会议，确定了彩色静态图像的新一代编码方式—JPEG2000图像压缩标准的编码算法。1．JPEG2000压缩原理及特点 JPEG2000编解码系统的编码器和解码器的框图如图1所示。编码过程主要分为以下几个过程：预处理、核心处理和位流组织。预处理部分包括对图像分片、直流电平（DC）位移和分量变换。核心处理部分由离散小波变换、量化和熵编码组成。位流组织部分则包括区域划分、码块、层和包的组织。 JPEG2000格式的图像压缩比，可在现在的JPEG基础上再提高10%~30%，而且压缩后的图像显得更加细腻平滑。对于目前的JPEG标准，在同一个压缩码流中不能同时提供有损和无损压缩，而在JPEG2000系统中，通过选择参数，能够对图像进行有损和无损压缩。现在网络上的JPEG图像下载时是按“块”传输的，而JPEG2000格式的图像支持渐进传输，这使用户不必接收整个图像的压缩码流。由于JPEG2000采用小波技术，可随机获取某些感兴趣的图像区域（ROI）的压缩码流，对压缩的图像数据进行传输、滤波等操作。2．JPEG2000压缩的前景 JPEG2000标准适用于各种图像的压缩编码。其应用领域将包括Internet、传真、打印、遥感、移动通信、医疗、数字图书馆和电子商务等。JPEG2000图像压缩标准将成为21世纪的主流静态图像压缩标准。四 小波变换图像压缩1．小波变换图像压缩原理小波变换用于图像编码的基本思想就是把图像根据Mallat塔式快速小波变换算法进行多分辨率分解。其具体过程为：首先对图像进行多级小波分解，然后对每层的小波系数进行量化，再对量化后的系数进行编码。小波图像压缩是当前图像压缩的热点之一，已经形成了基于小波变换的国际压缩标准，如MPEG-4标准，及如上所述的JPEG2000标准 。2．小波变换图像压缩的发展现状及前景 目前3个最高等级的小波图像编码分别是嵌入式小波零树图像编码（EZW），分层树中分配样本图像编码（SPIHT）和可扩展图像压缩编码（EBCOT）。（1）EZW编码器 1993年，Shapiro引入了小波“零树”的概念，通过定义POS、NEG、IZ和ZTR四种符号进行空间小波树递归编码，有效地剔除了对高频系数的编码，极大地提高了小波系数的编码效率。此算法采用渐进式量化和嵌入式编码模式，算法复杂度低。EZW算法打破了信息处理领域长期笃信的准则：高效的压缩编码器必须通过高复杂度的算法才能获得，因此EZW编码器在数据压缩史上具有里程碑意义。（2）SPIHT编码器 由Said和Pearlman提出的分层小波树集合分割算法（SPIHT）则利用空间树分层分割方法，有效地减小了比特面上编码符号集的规模。同EZW相比，SPIHT算法构造了两种不同类型的空间零树，更好地利用了小波系数的幅值衰减规律。同EZW编码器一样，SPIHT编码器的算法复杂度低，产生的也是嵌入式比特流，但编码器的性能较EZW有很大的提高。（3）EBCOT编码器优化截断点的嵌入块编码方法（EBCOT）首先将小波分解的每个子带分成一个个相对独立的码块，然后使用优化的分层截断算法对这些码块进行编码，产生压缩码流，结果图像的压缩码流不仅具有SNR可扩展而且具有分辨率可扩展，还可以支持图像的随机存储。比较而言，EBCOT算法的复杂度较EZW和SPIHT有所提高，其压缩性能比SPIHT略有提高。小波图像压缩被认为是当前最有发展前途的图像压缩算法之一。小波图像压缩的研究集中在对小波系数的编码问题上。在以后的工作中，应充分考虑人眼视觉特性，进一步提高压缩比，改善图像质量。并且考虑将小波变换与其他压缩方法相结合。例如与分形图像压缩相结合是当前的一个研究热点。五 分形图像压缩 1988年，Barnsley通过实验证明分形图像压缩可以得到比经典图像编码技术高几个数量级的压缩比。1990年，Barnsley的学生提出局部迭代函数系统理论后，使分形用于图像压缩在计算机上自动实现成为可能。1． 分形图像压缩的原理 分形压缩主要利用自相似的特点，通过迭代函数系统（Iterated Function System, IFS）实现。其理论基础是迭代函数系统定理和拼贴定理。 分形图像压缩把原始图像分割成若干个子图像，然后每一个子图像对应一个迭代函数，子图像以迭代函数存储，迭代函数越简单，压缩比也就越大。同样解码时只要调出每一个子图像对应的迭代函数反复迭代，就可以恢复出原来的子图像，从而得到原始图像。2．几种主要分形图像编码技术 随着分形图像压缩技术的发展，越来越多的算法被提出，基于分形的不同特征，可以分成以下几种主要的分形图像编码方法。（1）尺码编码方法 尺码编码方法是基于分形几何中利用小尺度度量不规则曲线长度的方法，类似于传统的亚取样和内插方法，其主要不同之处在于尺度编码方法中引入了分形的思想，尺度 随着图像各个组成部分复杂性的不同而改变。（2）迭代函数系统方法 迭代函数系统方法是目前研究最多、应用最广泛的一种分形压缩技术，它是一种人机交互的拼贴技术，它基于自然界图像中普遍存在的整体和局部自相关的特点，寻找这种自相关映射关系的表达式，即仿射变换，并通过存储比原图像数据量小的仿射系数，来达到压缩的目的。如果寻得的仿射变换简单而有效，那么迭代函数系统就可以达到极高的压缩比。（3）A-E-Jacquin的分形方案 A-E-Jacquin的分形方案是一种全自动的基于块的分形图像压缩方案，它也是一个寻找映射关系的过程，但寻找的对象域是将图像分割成块之后的局部与局部的关系。在此方案中还有一部分冗余度可以去除，而且其解码图像中存在着明显的方块效应。3．分形图像压缩的前景 虽然分形图像压缩在图像压缩领域还不占主导地位，但是分形图像压缩既考虑局部与局部，又考虑局部与整体的相关性，适合于自相似或自仿射的图像压缩，而自然界中存在大量的自相似或自仿射的几何形状，因此它的适用范围很广。六 其它压缩算法 除了以上几种常用的图像压缩方法以外，还有：NNT（数论变换）压缩、基于神经网络的压缩方法、Hibert扫描图像压缩方法、自适应多相子带压缩方法等，在此不作赘述。下面简单介绍近年来任意形状纹理编码的几种算法[10]~ [13]。（1）形状自适应DCT（SA-DCT）算法 SA-DCT把一个任意形状可视对象分成 的图像块，对每块进行DCT变换，它实现了一个类似于形状自适应Gilge DCT[10][11]变换的有效变换，但它比Gilge DCT变换的复杂度要低。可是，SA-DCT也有缺点，它把像素推到与矩形边框的一个侧边相平齐，因此一些空域相关性可能丢失，这样再进行列DCT变换，就有较大的失真了[11][14][15]。（2）Egger方法 Egger等人[16][17]提出了一个应用于任意形状对象的小波变换方案。在此方案中，首先将可视对象的行像素推到与边界框的右边界相平齐的位置，然后对每行的有用像素进行小波变换，接下来再进行另一方向的小波变换。此方案，充分利用了小波变换的局域特性。然而这一方案也有它的问题，例如可能引起重要的高频部分同边界部分合并，不能保证分布系数彼此之间有正确的相同相位，以及可能引起第二个方向小波分解的不连续等。（3）形状自适应离散小波变换（SA-DWT） Li等人提出了一种新颖的任意形状对象编码，SA-DWT编码[18]~[22]。这项技术包括SA-DWT和零树熵编码的扩展（ZTE），以及嵌入式小波编码（EZW）。SA-DWT的特点是：经过SA-DWT之后的系数个数，同原任意形状可视对象的像素个数相同；小波变换的空域相关性、区域属性以及子带之间的自相似性，在SA-DWT中都能很好表现出来；对于矩形区域，SA-DWT与传统的小波变换一样。SA-DWT编码技术的实现已经被新的多媒体编码标准MPEG-4的对于任意形状静态纹理的编码所采用。 在今后的工作中，可以充分地利用人类视觉系统对图像边缘部分较敏感的特性，尝试将图像中感兴趣的对象分割出来，对其边缘部分、内部纹理部分和对象之外的背景部分按不同的压缩比进行压缩，这样可以使压缩图像达到更大的压缩比，更加便于传输。七 总结 图像压缩技术研究了几十年，取得了很大的成绩，但还有许多不足，值得我们进一步研究。小波图像压缩和分形图像压缩是当前研究的热点，但二者也有各自的缺点，在今后工作中，应与人眼视觉特性相结合。总之，图像压缩是一个非常有发展前途的研究领域，这一领域的突破对于我们的信息生活和通信事业的发展具有深远的影响。参考文献：[1] 田青. 图像压缩技术[J]. 警察技术, 2002, (1)：30-31.[2] 张海燕, 王东木等. 图像压缩技术[J]. 系统仿真学报, 2002, 14(7)：831-835.[3] 张宗平, 刘贵忠. 基于小波的视频图像压缩研究进展[J]. 电子学报, 2002, 30(6)：883-889.[4] 周宁, 汤晓军, 徐维朴. JPEG2000图像压缩标准及其关键算法[J]. 现代电子技术, 2002, (12)：1-5.[5] 吴永辉, 俞建新. JPEG2000图像压缩算法概述及网络应用前景[J]. 计算机工程, 2003, 29(3)：7-10.[6] J M Shaprio. Embedded image coding using zerotree of wavelet coefficients[J]. IEEE Trans. on Signal Processing, 1993, 41(12): 3445-3462.[7] A Said, W A Pearlman. A new fast and efficient image codec based on set partitioning in hierarchical trees[J]. IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Tech. 1996, 6(3): 243-250.[8] D Taubman. High performance scalable image compression with EBCOT[J]. IEEE Transactions on Image Processing, 2000, 9(7): 1158–1170.[9] 徐林静, 孟利民, 朱建军. 小波与分行在图像压缩中的比较及应用. 中国有线电视, 2003, 03/04：26-29.[10] M Gilge, T Engelhardt, R Mehlan. Coding of arbitrarily shaped image segments based on a generalized orthogonal transform[J]. Signal Processing: Image Commun., 1989, 1(10): 153–180.[11] T Sikora, B Makai. Shape-adaptive DCT for generic coding of video[J]. IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., 1995, 5(1): 59–62.[12] T Sikora, S Bauer, B Makai. Efficiency of shape-adaptive 2-D transforms for coding of arbitrarily shaped image segments[J]. IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., 1995, 5(3): 254–258.[13]邓家先 康耀红 编著 《信息论与编码》

多媒体图像压缩技术姓名:Vencent Lee摘要：多媒体数据压缩技术是现代网络发展的关键性技术之一。由于图像和声音信号中存在各种各样的冗余，为数据压缩提供了可能。数据压缩技术有无损压和有损压缩两大类，这些压缩技术又各有不同的标准。一、多媒体数据压缩技术仙农(C．E．Shannon)在创立信息论时，提出把数据看作是信息和冗余度的组合。早期的数据压缩之所以成为信息论的一部分是因为它涉及冗余度问题。而数据之所以能够被压缩是因为其中存在各种各样的冗余；其中有时间冗余性、空间冗余性、信息熵冗余、先验知识冗余、其它冗余等。时间冗余是语音和序列图像中常见的冗余，运动图像中前后两帧间就存在很强的相关性，利用帧间运动补兴就可以将图像数据的速率大大压缩。语音也是这样。尤其是浊音段，在相当长的时间内(几到几十毫秒)语音信号都表现出很强的周期性，可以利用线性预测的方法得到较高的压缩比。空间冗余是用来表示图像数据中存在的某种空间上的规则性，如大面积的均匀背景中就有很大的空间冗余性。信息熵冗余是指在信源的符号表示过程中由于未遵循信息论意义下最优编码而造成的冗余性，这种冗余性可以通过熵编码来进行压缩，经常使用的如Huff-man编码。先验知识冗余是指数据的理解与先验知识有相当大的关系，如当收信方知道一个单词的前几个字母为administrato时，立刻就可以猜到最后一个字母为r，那么在这种情况下，最后一个字母就不带任何信息量了，这就是一种先验知识冗余。其它冗余是指那些主观无法感受到的信息等带来的冗余。通常数据压缩技术可分为无损压缩(又叫冗余压缩)和有损压缩(又叫熵压缩)两大类。无损压缩就是把数据中的冗余去掉或减少，但这些冗余量是可以重新插入到数据中的，因而不会产生失真。该方法一般用于文本数据的压缩，它可以保证完全地恢复原始数据；其缺点是压缩比小(其压缩比一般为2：1至5：1)。有损压缩是对熵进行压缩，因而存在一定程度的失真；它主要用于对声音、图像、动态视频等数据进行压缩，压缩比较高(其压缩比一般高达20：1以上。最新被称为“E—igen—ID”的压缩技术可将基因数据压缩1．5亿倍)。对于多媒体图像采用的有损压缩的标准有静态图像压缩标准(JPEG标准，即‘JointPhotographicExpertGroup’标准)和动态图像压缩标准(MPEG标准，即‘MovingPictureExpertGroup’标准)。JPEG利用了人眼的心理和生理特征及其局限性来对彩色的、单色的和多灰度连续色调的、静态图像的、数字图像的压缩，因此它非常适合不太复杂的以及一般来源于真实景物的图像。它定义了两种基本的压缩算法：一种是基于有失真的压缩算法，另一种是基于空间线性预测技术(DPCM)无失真的压缩算法。为了满足各种需要，它制定了四种工作模式：无失真压缩、基于DCT的顺序工作方式、累进工作方式和分层工作方式。MPEG用于活动影像的压缩。MPEG标准具体包三部分内容：(1)MPEG视频、(2)MPEG音频、(3)MP系统(视频和音频的同步)。MPEG视频是标准的核心分，它采用了帧内和帧间相结合的压缩方法，以离散余变换(DCT)和运动补偿两项技术为基础，在图像质量基不变的情况下，MPEG可把图像压缩至1／100或更MPEG音频压缩算法则是根据人耳屏蔽滤波功能。利用音响心理学的基本原理，即“某些频率的音响在重放其频率的音频时听不到”这样一个特性，将那些人耳完全不到或基本上听到的多余音频信号压缩掉，最后使音频号的压缩比达到8：1或更高，音质逼真，与CD唱片可媲美。按照MPEG标准，MPEG数据流包含系统层和压层数据。系统层含有定时信号，图像和声音的同步、多分配等信息。压缩层包含经压缩后的实际的图像和声数据，该数据流将视频、音频信号复合及同步后，其数据输率为1．5MB／s。其中压缩图像数据传输率为1．2M压缩声音传输率为0．2MB／s。MPEG标准的发展经历了MPEG—I,MPEG一2、MPEG一4、MPEG-7、MPEG一21等不同层次。在MPEG的不同标准中，每—个标准都是建立在前面的标准之上的，并与前面的标准向后的兼容。目前在图像压缩中，应用得较多的是MPEG一4标准，MPEG-是在MPEG-2基础上作了很大的扩充，主要目标是多媒体应用。在MPEG一2标准中，我们的观念是单幅图像，而且包含了一幅图像的全部元素。在MPEG一4标准下，我们的观念变为多图像元素，其中的每—个多图像元素都是独立编码处理的。该标准包含了为接收器所用的指令，告诉接收器如何构成最终的图像。上图既表示了MPEG一4解码器的概念，又比较清楚地描绘了每个部件的用途。这里不是使用单一的视频或音频解码器，而是使用若干个解码器，其中的每一个解码器只接收某个特定的图像(或声音)元素，并完成解码操作。每个解码缓冲器只接收属于它自己的灵敏据流，并转送给解码器。复合存储器完成图像元素的存储，并将它们送到显示器的恰当位置。音频的情况也是这样，但显然不同点是要求同时提供所有的元素。数据上的时间标记保证这些元素在时间上能正确同步。MPEG一4标准对自然元素(实物图像)和合成元素进行区分和规定，计算机生成的动画是合成元素的一个例子。比如，一幅完整的图像可以包含一幅实际的背景图，并在前面有一幅动画或者有另外一幅自然图像。这样的每一幅图像都可以作最佳压缩，并互相独立地传送到接收器，接收器知道如何把这些元素组合在一起。在MPEG一2标准中，图像被看作一个整体来压缩；而在MPEG一4标准下，对图像中的每一个元素进行优化压缩。静止的背景不必压缩到以后的I帧之中去，否则会使带宽的使用变得很紧张。而如果这个背景图像静止10秒钟，就只要传送一次(假设我们不必担心有人在该时间内切人此频道)，需要不断传送的仅是前台的比较小的图像元素。对有些节目类型，这样做会节省大量的带宽。MPEG一4标准对音频的处理也是相同的。例如，有一位独唱演员，伴随有电子合成器，在MPEG一2标准下，我们必须先把独唱和合成器作混合，然后再对合成的音频信号进行压缩与传送。在MPEG一4标准下，我们可以对独唱作单独压缩，然后再传送乐器数字接口的声轨信号，就可以使接收器重建伴音。当然，接收器必须能支持MIDI放音。与传送合成的信号相比，分别传送独唱信号和MIDI数据要节省大量的带宽。其它的节目类型同样可以作类似的规定。MPEG一7标准又叫多媒体内容描述接口标准。图像可以用色彩、纹理、形状、运动等参数来描述，MPEG一7标准是依靠众多的参数对图像与声音实现分类，并对它们的数据库实现查询。二、多媒体数据压缩技术的实现方法目前多媒体压缩技术的实现方法已有近百种，其中基于信源理论编码的压缩方法、离散余弦变换(DCT)和小波分解技术压缩算法的研究更具有代表性。小波技术突破了传统压缩方法的局限性，引入了局部和全局相关去冗余的新思想，具有较大的潜力，因此近几年来吸引了众多的研究者。在小波压缩技术中，一幅图像可以被分解为若干个叫做“小片”的区域；在每个小片中，图像经滤波后被分解成若干个低频与高频分量。低频分量可以用不同的分辨率进行量化，即图像的低频部分需要许多的二进制位，以改善图像重构时的信噪比。低频元素采用精细量化，高频分量可以量化得比较粗糙，因为你不太容易看到变化区域的噪声与误差。此外，碎片技术已经作为一种压缩方法被提出，这种技术依靠实际图形的重复特性。用碎片技术压缩图像时需要占用大量的计算机资源，但可以获得很好的结果。借助于从DNA序列研究中发展出来的模式识别技术，能减少通过WAN链路的流量，最多时的压缩比率能达到90％，从而为网络传送图像和声音提供更大的压缩比，减轻风络负荷，更好地实现网络信息传播。三、压缩原理由于图像数据之间存在着一定的冗余，所以使得数据的压缩成为可能。信息论的创始人Shannon提出把数据看作是信息和冗余度（redundancy）的组合。所谓冗余度，是由于一副图像的各像素之间存在着很大的相关性，可利用一些编码的方法删去它们，从而达到减少冗余压缩数据的目的。为了去掉数据中的冗余，常常要考虑信号源的统计特性，或建立信号源的统计模型。图像的冗余包括以下几种：(1) 空间冗余：像素点之间的相关性。(2) 时间冗余：活动图像的两个连续帧之间的冗余。(3) 信息熵冗余：单位信息量大于其熵。(4) 结构冗余：图像的区域上存在非常强的纹理结构。(5) 知识冗余：有固定的结构，如人的头像。(6) 视觉冗余：某些图像的失真是人眼不易觉察的。对数字图像进行压缩通常利用两个基本原理：(1) 数字图像的相关性。在图像的同一行相邻像素之间、活动图像的相邻帧的对应像素之间往往存在很强的相关性，去除或减少这些相关性，也就去除或减少图像信息中的冗余度，即实现了对数字图像的压缩。(2) 人的视觉心理特征。人的视觉对于边缘急剧变化不敏感(视觉掩盖效应)，对颜色分辨力弱，利用这些特征可以在相应部分适当降低编码精度，而使人从视觉上并不感觉到图像质量的下降，从而达到对数字图像压缩的目的。编码压缩方法有许多种，从不同的角度出发有不同的分类方法，比如从信息论角度出发可分 为两大类：(1)冗余度压缩方法，也称无损压缩，信息保持编码或熵编码。具体讲就是解码图像和压缩 编码前的图像严格相同，没有失真，从数学上讲是一种可逆运算。(2)信息量压缩方法，也称有损压缩，失真度编码或熵压缩编码。也就是讲解码图像和原始图像是有差别的，允许有一定的失真。应用在多媒体中的图像压缩编码方法，从压缩编码算法原理上可以分类为：(1)无损压缩编码种类 •哈夫曼编码 •算术编码 •行程编码 •Lempel zev编码(2)有损压缩编码种类 •预测编码：DPCM，运动补偿 •频率域方法：正文变换编码(如DCT)，子带编码 •空间域方法：统计分块编码 •模型方法：分形编码，模型基编码 •基于重要性：滤波，子采样，比特分配，矢量量化(3)混合编码 •JBIG，H261，JPEG，MPEG等技术标准衡量一个压缩编码方法优劣的重要指标(1)压缩比要高，有几倍、几十倍，也有几百乃至几千倍；(2)压缩与解压缩要快，算法要简单，硬件实现容易；(3)解压缩的图像质量要好。四、JPEG图像压缩算法1．.JPEG压缩过程JPEG压缩分四个步骤实现：1.颜色模式转换及采样；变换；3.量化；4.编码。2．1．颜色模式转换及采样RGB色彩系统是我们最常用的表示颜色的方式。JPEG采用的是YCbCr色彩系统。想要用JPEG基本压缩法处理全彩色图像，得先把RGB颜色模式图像数据，转换为YCbCr颜色模式的数据。Y代表亮度，Cb和Cr则代表色度、饱和度。通过下列计算公式可完成数据转换。Y=＋128人类的眼晴对低频的数据比对高频的数据具有更高的敏感度，事实上，人类的眼睛对亮度的改变也比对色彩的改变要敏感得多，也就是说Y成份的数据是比较重要的。既然Cb成份和Cr成份的数据比较相对不重要，就可以只取部分数据来处理。以增加压缩的比例。JPEG通常有两种采样方式：YUV411和YUV422，它们所代表的意义是Y、Cb和Cr三个成份的资料取样比例。2．变换DCT变换的全称是离散余弦变换(Discrete Cosine Transform)，是指将一组光强数据转换成频率数据，以便得知强度变化的情形。若对高频的数据做些修饰，再转回原来形式的数据时，显然与原始数据有些差异，但是人类的眼睛却是不容易辨认出来。压缩时，将原始图像数据分成8*8数据单元矩阵，例如亮度值的第一个矩阵内容如下：JPEG将整个亮度矩阵与色度Cb矩阵，饱和度Cr矩阵，视为一个基本单元称作MCU。每个MCU所包含的矩阵数量不得超过10个。例如，行和列采样的比例皆为4:2:2，则每个MCU将包含四个亮度矩阵，一个色度矩阵及一个饱和度矩阵。当图像数据分成一个8*8矩阵后，还必须将每个数值减去128，然后一一代入DCT变换公式中，即可达到DCT变换的目的。图像数据值必须减去128，是因为DCT转换公式所接受的数字范围是在-128到+127之间。DCT变换公式：x,y代表图像数据矩阵内某个数值的坐标位置f(x,y)代表图像数据矩阵内的数个数值u,v代表DCT变换后矩阵内某个数值的坐标位置F(u,v)代表DCT变换后矩阵内的某个数值u=0 且 v=0 c(u)c(v)=1/>0 或 v>0 c(u)c(v)=1经过DCT变换后的矩阵数据自然数为频率系数，这些系数以F（0，0）的值最大，称为DC，其余的63个频率系数则多半是一些接近于0的正负浮点数，一概称之为AC。3．3、量化图像数据转换为频率系数后，还得接受一项量化程序，才能进入编码阶段。量化阶段需要两个8*8矩阵数据，一个是专门处理亮度的频率系数，另一个则是针对色度的频率系数，将频率系数除以量化矩阵的值，取得与商数最近的整数，即完成量化。当频率系数经过量化后，将频率系数由浮点数转变为整数，这才便于执行最后的编码。不过，经过量化阶段后，所有数据只保留整数近似值，也就再度损失了一些数据内容，JPEG提供的量化表如下：2．4、编码Huffman编码无专利权问题，成为JPEG最常用的编码方式，Huffman编码通常是以完整的MCU来进行的。编码时，每个矩阵数据的DC值与63个AC值，将分别使用不同的Huffman编码表，而亮度与色度也需要不同的Huffman编码表，所以一共需要四个编码表，才能顺利地完成JPEG编码工作。DC编码DC是彩采用差值脉冲编码调制的差值编码法，也就是在同一个图像分量中取得每个DC值与前一个DC值的差值来编码。DC采用差值脉冲编码的主要原因是由于在连续色调的图像中，其差值多半比原值小，对差值进行编码所需的位数，会比对原值进行编码所需的位数少许多。例如差值为5，它的二进制表示值为101，如果差值为-5，则先改为正整数5，再将其二进制转换成1的补码即可。所谓1的补码，就是将每个Bit若值为0，便改成1；Bit为1，则变成0。差值5应保留的位数为3，下表即列出差值所应保留的Bit数与差值内容的对照。在差值前端另外加入一些差值的霍夫曼码值，例如亮度差值为5（101）的位数为3，则霍夫曼码值应该是100，两者连接在一起即为100101。下列两份表格分别是亮度和色度DC差值的编码表。根据这两份表格内容，即可为DC差值加上霍夫曼码值，完成DC的编码工作。AC编码AC编码方式与DC略有不同，在AC编码之前，首先得将63个AC值按Zig-zag排序，即按照下图箭头所指示的顺序串联起来。63个AC值排列好的，将AC系数转换成中间符号，中间符号表示为RRRR/SSSS，RRRR是指第非零的AC之前，其值为0的AC个数，SSSS是指AC值所需的位数，AC系数的范围与SSSS的对应关系与DC差值Bits数与差值内容对照表相似。如果连续为0的AC个数大于15，则用15/0来表示连续的16个0，15/0称为ZRL（Zero Rum Length），而（0/0）称为EOB（Enel of Block）用来表示其后所剩余的AC系数皆等于0，以中间符号值作为索引值，从相应的AC编码表中找出适当的霍夫曼码值，再与AC值相连即可。例如某一组亮度的中间符为5/3，AC值为4，首先以5/3为索引值，从亮度AC的Huffman编码表中找到1111111110011110霍夫曼码值，于是加上原来100（4）即是用来取[5，4]的Huffman编码1111111110011110100，[5，4]表示AC值为4的前面有5个零。由于亮度AC，色度AC霍夫曼编码表比较长，在此省略去，有兴趣者可参阅相关书籍。实现上述四个步骤，即完成一幅图像的JPEG压缩。

如何写论文研究进展信息

论文的进展情况（1）提交开题报告，参加开题答辩。（2）编写调查问卷，进行调研活动。（3）撰写论文初稿。（4）修改论文初稿，完成正稿。进展情况：1.查阅了大量的相关资料，包括国内外有关文献，国内外众学者的相关论文、专著，以及国内外相关新闻报道等，对所要着手研究的课题作全面地了解与认识。2.在对所搜集资料认真研究的基础上，拟定论文题目，填写开题报告。3.对论文作初步构思，构建主体框架，写出论文提纲。4.在老师的指导下，完成论文的初稿。

1、毕业设计(论文)工作任务的进展情况。2、提交开题报告，参加开题答辩。（已完成）3、编写调查问卷，进行调研活动。（已完成）4、撰写论文初稿。（已完成）5、修改论文初稿，完成正稿。（进行中）已经认真写好开题报告，并在规定日期交给老师。更多关于论文进展情况怎么写，进入：查看更多内容

毕业论文进展情况分为三个阶段，准备阶段、实施阶段和结题阶段。

1、第一阶段：准备阶段

(1)组建课题团队，确定研究课题，撰写开题报告。

(2)制定调研方案，完成前期调研资料整理汇总。

(3)设计调查问卷，开展问卷调查，汇总调查结果并分析、归纳，撰写报告。

2、第二阶段：实施阶段

(1)整合教学资源，设计课件模板，并通过教学实践进行调整、改进。

(2)建立教学资源共享机制，设计课件定制订单模板，开展个性化的课件定制服务，不断修改、完善。

(3)开展教学实践，整理研究资料。

3、第三阶段：结题阶段

(1)整理研究数据，形成研究报告。

(2)组织内部评估。

(3)整理课题建设材料，进行总结、评估，完成结果分析并撰写相关论文，申报并迎接评审。

课题研究进度安排，只是计划，在实际研究过程中，可能会遇到其他的情况。但进度安排依旧不可少，可以为我们明确研究方向，让个人更清晰，知道要做什么。同时，课题负责人也要根据研究课题的实际情况，来合理调整，以便更好地完成课题研究任务。

铁路信息化的创新实践研究论文

铁路信号计算机联锁毕业论文篇二 浅谈铁路信号计算机联锁及调度监督系统 【摘要】本文简要介绍了我公司铁路运输系统概况、计算机联锁系统及其在我公司铁路信号当中的应用。以计算机网络设备技术为基础，将下属各铁路站场的信息资源集中起来，设计了用于铁路调车作业宏观调控与监督的调度监督系统。 【关键词】计算机联锁 调度监督系统 一、天津石化公司铁路系统运输概况 由于我公司是集石油化工化纤采集、运输、加工、生产、销售于一体的特大型国有企业。二级单位的位置分布决定了我们三个铁路站场的特点是：每个队作为一个相对独立的站场，以各队的调度为中心的线路向各作业部发射延伸、点多线长、位置分散。设备所在地区受风沙、盐碱、潮湿、干燥、地质等方面的不良影响较为严重，从而导致的计算机联锁系统室内外设备尤其是室外设备故障发生率较高。 二、计算机联锁系统 1、联锁及故障导向安全 所谓联锁即道岔、进路和信号三者之间相互制约、相互依存的关系，实现联锁的设备叫做联锁设备。计算机联锁系统是在电气集中成功 经验 的基础上，以工业控制计算机装置取代电气集中选择组和执行组的继电器电路，用计算机软件实现电气集中全部技术要求的新型车站集中联锁系统。计算机联锁装置主要由室内设备和室外设备两大部分组成。车站值班人员通过计算机联锁控制台或操作员站办理行车作业、进行人机对话，该控制台包括按钮盘或鼠标和彩色站场 显示器 ，可实时显示该站的各项作业情况和现场设备工作状态。 通俗的来说故障导向安全就是当影响机车运行的设备发生或存在故障时，联锁计算机应当在机车作业前事先发出警报，通知电务或工务人员及时解决，防止机车或列车在作业中发生事故，任何计算机联锁系统都必须首先保证故障导向安全这一前提。 2、VSI 2000A计算机联锁系统 由于我们三个调车场联锁系统大同小异，以二队系统为例对计算机联锁系统做简要分析说明。VSI 2000A计算机联锁系统可以分成三层结构。结构框图如1所示： 上层为操作员站(通常也叫上位机)。是供信号操作员办理进路，操纵设备的人机对话设备。它是由两台高可靠工业控制计算机，构成冗余工作方式。两套操作员站分别设置显示器、鼠标和音箱等操作表示设备。用彩色光带图形和文字语音等手段，提供站场图、设备状态显示及操作提示和报警。 三、调度监督系统及其设计 1、调度监督系统简析。调度监督系统是以信息处理为核心，以 网络技术 为基础构成的实时监督和管理信息系统，它利用各车站计算机联锁系统中的各车站的股道占用、信号显示、进路排列、列车运行及相关资料等重要信息，经处理后及时准确地提供给各级调度指挥人员，实现列车运行和车站站场作业的实时监督显示，提高调度指挥管理水平。 2、调度监督系统的模式选择。调度监督系统的实现通常有两种模式。一种是利用联锁系统的远程点对点通讯功能，每个站场利用电话线将一对调制解调器连接起来配上相应的通讯软件使数据传送到服务器上，服务器提供给 其它 共享终端使用数据。第二种模式是利用联锁系统提供的以太网功能和其它网络进行互联通讯，共享有关数据信息。为了安全起见，不宜对联锁主机进行操作，而是将历史站中时时更新的数据库发送到调度监督系统中的服务器上。 3、调度监督系统的总体设计方案。如图2可以看出，系统的整体结构分为三部分。上层调度监督系统和基层车站系统和公司办公共享部分。上层调度监督系统由服务器、局域网交换机、调监显示工作站、调度员工作站、UPS电源等构成局域网系统。利用计算机联锁系统远程通讯或以太网互联功能，采用客户端/服务器(Client/Server)型数据库，用光纤将上层调度监督系统和各基层站场计算机联锁系统的数据库联接起来构成一个星形专线网络连接，完成基层车站与上层调度系统的数据交换。将各站场的数据库作为监督系统的远程数据库，对于运行在服务器上的应用程序而言，远程、本地数据库是完全一样的，这就保证了监督系统与个站场信息的一致性。 调度监督 操作系统 采用通用标准的网络操作系统WindowsNT/2000和网络通信协议TCP/IP，为调度监督系统的扩展和资源共享提供软件基础。根据各铁路系统不同条件，服务器可考虑采用高可靠性的DELL微机或双机热备份系统，以确保适应恶劣的环境。 四、计算机联锁系统和调度监督系统的维护与检修 (1)在日常巡检时，加强对执行机、模块状态灯、电源各种板块、联锁机的检查，只有这样才能及时通过状态灯的变化发现并处理设备中存在的问题。(2)加强对UPS、电源的监控，对电源电流、电压每日进行在线测试，按季度对UPS实行容量和充放电检查。通过对电源进行实时测试，发现二路电源具有不稳定性，停电次数较多。所以为了减少单电源运行对现场运输作业造成的安全隐患，应该制订信号电源停电的应急方案，找出突发停电状况下现场运输操作的注意事项。(3)定期对电源、上位机、通讯板、UPS等进行切换试验，从而避免设备长期运行造成通讯异常、 死机 等问题，在降低对现场作业产生影响的基础上，定期实行重新起机测试、切换试验等操作，从而使设备能够长周期运行。(4)利用计算机联锁系统和调度监督系统的监测机和电务维修机记录的数据，并根据回放的站场运行情况、电压电流值的检索记录，正确的对电源供电状态、执行机模块状态、联锁机、通讯状态等进行分析，从而准确把握整个系统的运行趋势。重点分析执行机模块的进行状态，记录执行模块产生问题时的原因和状态，并提出相应地维修建议。 通过对计算机联锁系统和调度监督系统的关键部位进行精细维护检修，充分利用和分析监测机记录的数据，这两个系统一定能长期、稳定、安全地运行，确铁路的运输安全。 参考文献 [1] [美]Sue Plumley 著. 中小型网络联网宝典. 北京：电子工业出版社 [2] 李馥娟 编. 局域网经典案例教程. 北京：清华大学出版社 [3] HOLLIAS VSI 2000A.三取二铁路信号计算机联锁系统 [4] 铁道通信信号.铁道科学研究院通信信号研究所 [5] 中华人民共和国铁路技术管理规程.中华人民共和国铁道部 铁路信号计算机联锁毕业论文篇三 浅谈安全型铁路信号计算机联锁热备系统实现 摘要：铁路信号是铁路日常运行管理中的重点项目。计算机联锁系统是实现铁路现代化运行的重要基础，能有效的提升车站的通车能力。与传统的电气联锁系统相比，计算机联锁系统拥有维修方便、设计简单等优势，便于日后的改造和管理，推动了铁路管理的智能化、信息化和网络化。 关键词：计算机联锁;铁路信号;提升 随着信息技术的不断发展，铁路信号联锁控制系统经历了诸多发展时期，有传统的机械、机电系统转化为现代社会中微电子、计算机等现代控制系统。计算机联锁能高效、安全的维持车站运转，提高车站整体运行效率。本文结合相关计算机联锁技术分析我国应该如何开展安全型铁路信号计算机联锁热备系统的实现工作。 一、安全型铁路信号计算机联锁热备系统的总体设计 铁路信号计算机联锁热备系统能有效的提高铁路信号系统的实用性可靠性。本文依据传统铁路信号的计算机联锁系统的特点，设计实用性能较高的双机热备系统。 1、双机热备系统 双机热备计算机连锁系统是由两台计算机同时控制，进行逻辑运转计算。在工作过程中，只有一台计算机控制输电线路，另一台则保持待机状态。如果在运转中主机出现故障而备机无故障，则自动切换到备机工作，由备机切换成主机，继续控制输电线路运行。 在传统铁路信号计算机联锁系统中，大多都采用人工冷备份来保证联锁系统的稳定性，但与双机热备系统相比，这种存在明显的弊端。首先当主机出现故障时，需要用人工来切换备机设备，便捷性能差。其次，在主机和备机切换过程中，容易出现信息缺失。最后，在安全性能方面，双机冷备系统具有明显缺陷，单机效率不足。正是由于传统的双冷备分中存在明显不足，因此要加快双机热备系统研制工作。 2、设计双机热备系统的原则 在设计双机热备系统过程中，要明确设计工作的前提、目标和原则，保证设计过程的科学性。、 设计双机热备系统的前提条件就是确保信息传输的安全性和效率性，最大程度保证行车安全。 在设计过程中，要考虑到以下几个因素： (1)准确性：主机和备机之间工作互补是双机热备系统中的一大特色。当主机发生故障时，要保证备机能准时发送信号并开始工作，同时展开主机与备机之间的信息交换程序。当主机重新恢复工作时，备机要将信息再次传输回主机。 (2)便捷性：便捷性主要是指主机和备机之间能顺利完成信息交换工作。 3、系统功能的实现 双机热备系统要从五个层次加以实现，包括：人机对话层、联锁运算层、复核驱动层、接口层和监控对象层。本文通过划分该五个层面，对开展设计分析。 (1)人机对话层 人机对话层由显示屏、音响、鼠标等计算机基础设备组成。它依靠鼠标、键盘出入命令信息，通过串口传输到两台计算机中。通常情况下，可以使用一机多屏的技术来显示整个车站情况(车站大小决定显示器数量)，也要将车站站台的动态信息与计算机联锁系统中的文字信息通过动态显示屏或LED显示屏上显示，方便工作人员检查管理。当主机出现故障时，要通过音响音乐进行报警。在显示屏上也应该设置故障闪烁信号灯，保证管理人员能在第一时间掌握故障情况并加以处理。 在设置人机对话层过程中，要保证系统能够自动实现启动和关闭。要根据站台的实际情况发送开车、停车指令。能准时实施光学报警，方便操作人员管理维修。 (2)联锁运算层 在双机热备系统中，联锁计算机是整个系统的核心部分，它由互补的两台热备份联锁计算机及相关共享器组成。在运行过程中，联锁计算机通过内部联锁软件的完成命令信号的判断、对联锁信号的分析、生成控制命令、诊断铁路信号故障等工作。在双机热备系统中，两台热备份联锁计算机要具有相同的配置，保证系统和操作人员在检测出联锁计算机出现故障时，通过共享器完成信息的自动切换或人工切换，使故障计算机退出应用信息管理程序，并发出警报。 (3)复核驱动层 复合驱动层是由两套配置完全相同的PLC可编程逻辑控制器组成。复核驱动器主要负责采集车站的具体信息，并完成对相关信息进行分析、对联锁运算机所发出的命令进行复核同时驱动车站信号、辅助系统完成自我监测等工作。PLC可编程逻辑程序控制器同样是互为热备的系统，它能通过对故障的检测发现CPU和I/O等功能模块的故障状态，也能进行PLC程序中CPU和I/O等功能模块之间相互切换工作。 (4)接口层 接口层是链接计算机联锁系统和监控对象的关键。接口层主要承担以下任务： ①时刻监控车站现场的监控，完成表示信息的电平向静/动转换以及PLC系统信号的之间的脉冲驱动信号向电平表示信息转换。 ②监控专用电路控制设备运行，并支持系统完成监控。 (5)监控对象层 监控对象层主要指将计算机连锁系统用于监控车站状态控制以及调动机车的信号控制设备。在车站运行中，监控对象层的相关设备主要包括车站中用于指示列车运行的有色信号灯、转动岔道的转辙机、检测车站中轨道空闲区段以及占用状态的轨道电路等。 二、 系统安全 保护 在提高计算机联锁系统安全性过程中，国内外都采用二模动态亢余方案或三模静态亢余方案。三模静态亢余方案能利用硬件亢余提升系统的可靠性，二模动态亢余方案是利用整合硬件亢余资源，结合相关故障检测技术进行分析处理。在保护双机热备系统安全工作中，可以根据具体形式选择解决方案。 结束语：本文通过简单分析安全型铁路信号计算机联锁热备系统中双机热备系统的设计流程，为未来铁路信号信息化发展提供一个方向，希望能为相关部门解决实际问题提供帮助。在具体实施过程中，会出现信息交换不流畅、数据不稳定等情况，希望工作人员能克服实际困难，大胆实践，不断丰富双机热备系统，使双机热备系统更具体化、实用化。 猜你喜欢： 1. 计算机联锁毕业论文 2. 浅谈计算机联锁系统的论文 3. 计算机应用毕业论文范本 4. 车站计算机联锁论文

你可以专门找一个方向写，比如信息化建设在铁路调度方面的应用，你可以分析现行有哪些系统在使用以及信息化建设在这方面的一些发展，使用中有哪些利弊，以及对今后该方向的发展的展望、意见和建议等。一下给你一些论文题目可以去网上找来参考一下。 1、川渝黔地区铁路建设若干问题的探讨 2、铁路综合调度系统中行调子系统的研究 张楠 铁道部科学研究院 3、SOA在铁路信息共享平台中的应用研究 郑耀 北京交通大学 4、基于GSM-R/GPRS的铁路综合信息无线接入平台 武贵君 北京交通大学 5、铁路智能信息系统模型与决策方法研究 马嘉赛 山东大学 6、 基于RSS技术的铁路信息共享个性化推送系统的设计与实现 燕臣颖 北京交通大学 7、 利用SOA技术构建铁路信息系统的研究 吴利军 北京交通大学 8、企业铁路智能运输调度系统关键技术研究 魏臻 合肥工业大学 9、基于SOA的铁路信息共享平台服务发现机制的研究 张冰 北京交通大学 10、移动模式下铁路补票和售票系统的研究 徐达 铁道部科学研究院 首先你要确定一个方向，如果光是铁路信息化建设的范围太广，如果有需要我可以把资料下载下来发给你。资料部分我已发你邮箱了，记得给分哦，我好辛苦的！哈哈

信息化与信息源研究论文

计算机信息技术的管理摘要：大量的信息数据被储存到计算机中，如何建立一个稳健的信息系统是一个需要研究的话题。本文概述了信息系统以及通常的信息系统结构，还有信息的载体技术，网络与数据库，只有合理的利用这些技术，才能够挖掘出信息的价值。关键词：信息系统；数据；计算机1. 信息系统从技术上说就是为了支持决策和组织控制而收集（或获取）、处理、存储、分配信息的一组相互关联的组件。除了支持决策、协作和控制，信息系统也可用来帮助经理和工人分析解决问题，使复杂性可视化，以及创造新的产品，从商业角度看，一个信息系统是一个用于解决环境提出的挑战的，基于信息技术的组织管理方案。通常用“信息系统”这个词时，特指依赖于计算机技术的信息系统。2. 信息系统结构国际标准化组织ISO在1979年提出了用于开放系统体系结构的开放系统互连(Open SystemInterconnection, OSI)模型。这是一种定义连接异种计算机的标准体系结构。OSI参考模型有物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层七层，也称七层协议。 作业控制层次结构。主要为DPS(Data Processing System,数据处理系统)或称TPS(Transaction Processing System,交易处理系统)，负责收集各项可用于管理的数据，处里日常例行的交易数据，并产生报表以支持组织的作业控制活动，即MRS。此类系统基本上是一种孤岛式的功能性文件系统，通常在信息系统发展的早期进行自动化时产生，可用来代替人工处里繁复的结构化数据。而此层次结构的管理人员也可以应用DSS(Decision Support System, 决策支持系统)完成相关决策工作。 知识管理层次结构。主要是KWS(Knowledge Work System, 知识工作系统)与OS(Offi ceSystem, 办公室系统)，负责累积知识与协助运用知识以提高组织的竞争力。而此层次结构的管理人员也可以应用DSS完成相关决策工作。 管理控制层次结构。主要为MRS(Management Reporting System, 管理报告系统)，即狭义的MIS(Management Information System, 管理信息系统)，集成各个DPS所收集各项的数据，提供组织管理信息，反应部门现况，其内容通常是部门功能导向，用来解决各种结构性问题，可以产生综合摘要与例外报表以提供中阶管理人员使用，通常是一个大型的集成架构。而此层次结构的管理人员也可以应用DSS完成相关决策工作。 策略规划层次结构。主要为EIS(Executive Information System, 主管信息系统)或称ESS(Executive Support System, 主管支持系统)，提供组织状况，支持高层决策，是一种计算机化系统，支持、提供高级主管所需的决策信息，并支持主管规划、分析和沟通所需的能力，重点在于追踪、控制与沟通。又分成组之状况报道系统与人际沟通支持系统。而此层次结构的管理人员也可以应用DSS完成相关决策工作。 DSS是一种协助人类做决策的信息系统，协助用户规划与分析各种行动方案，常用试误的方法进行，通常是以交谈式的方法来解决半结构性或非结构性的问题，但其所强调的是支持而非代替人类进行决策。3. 计算机技术计算机的发展，在各行各业引发了信息革命，而这些都归功与计算机网络的发展与计算机数据处理的发展 网络。由于计算机网络的快速发展，使企业经营，科学研究与计算机集合的更加的紧密。计算机网络用通讯介质把分布在不同的地理位置的计算机、计算机系统和其他网络设备连接起来，以功能完善的网络软件实现信息互通和网络资源共享。这些功能有效的提升了企业经营的效率，与科学研究的速度。根据组织的结构，还有使用计算机的用途不同，在计算机的网络结构也有所不同，不同的用途，有不同的计算机网络拓扑结构，拓扑结构是网络的链路和节点在地理上所形成的几何结构，并用以表示网络的整体结构外貌，同时也反映各个模块之间的结构关系。根据通讯的方式不同计算机网络的拓扑结构可分为点对点传输结构和广播传输结构两大类，而根据通信距离不同可分为局域网和广域网两种。数据库技术在计算机中，信息是以数据的形式被存储的，而企业的商业活动，或者是业务也是以数据的形式被存储到计算机中。总之，信息系统的管理，就是数据的管理，对于海量数据来说，我们不能够用简单的文件去管理这些数据，因为用文件去管理，会存在性能瓶颈。应该有更新的技术去代替它，为此，数据库诞生了。数据库系统是对现实世界中的业务数据的存储，它有快速访问，整合业务数据的能力，由于数据库技术的发展，有些数据库 系统还支持数据挖掘功能。数据库的挖掘数据功能，能够预测未来的数据走向，起到一种数据预测的效果。要建立一个好的数据库系统，首先要建立实体联系模型(E-R模型)，它是对现实世界的一种抽象，它抽取了客观事物中人们所关心的信息，忽略了非本质的细节，并对这些信息进行了精确的描述，它属于数据库系统的逻辑设计，其次是做数据库系统的物理设计，最后是数据库系统的实施与维护

浅谈信息化与教育变革的融合之路摘要：随着经济社会的发展，人类社会也由此步入了一个信息化时代，其势必会对我国教育产生影响，继而引发教育领域前所未有的大变革。以教育信息化带动教育现代化，促进教育的创新与变革，教育信息化充分发挥现代信息技术优势，信息技术与教育的全面深度融合，在提高教育质量，推动教育理念的变革和培养创新人才等方面具有重要作用。未来十年，教育信息化要从应用整合走向融合创新，需要教育的全面革新：观念变革是先导、组织创新是载体、教育实施是途径、制度革新是保障。探索信息化下教育变革的道路，必将为我国经济实力、科技实力和综合国力的显著增强带来无限生机。关键词：信息化;教育变革;应对措施;融合之路一、信息化教育的提出与必要性自上世纪90年代起，信息技术日益深入应用到人类活动的各个领域，人类社会进入崭新的信息时代。教育信息化，就是在教育的改革与发展进程中广泛运用现代信息技术，是构建现代国民教育体系、形成学习型社会的内在要求，是教育现代化的重要标志，是推动教育思想、观念、模式、内容和方法全面创新和深刻变革的重要条件。信息技术科学的不断发展对教育产生了深刻的影响，促使教育面向信息化，校园网络的建立，和教育信息化硬件化境已经初具规模。信息化教育在目前的小学教育体系中战有举足轻重的地位，信息化教育是教育现代化的必要需求，其主要是认识、了解信息化技术知识，学习利用信息技术，培养学生信息素质道德，是促进信息社会化的必要手段。近年来，随着信息化时代的来临，学校课堂愈来愈广泛地运用信息技术。应当说，信息技术的运用为提高教学质量和效益提供了良好的条件和可能。然而，这仅仅是一种条件和可能，而要使这种“条件和可能”成为现实，则有一个在课堂教学中如何恰当运用信息技术的问题，其中实现信息技术与课堂教学的整合是当前值得重视和探讨的一个重要课题。信息技术不仅从深度上促进了教育的发展，让学生增广见识，提高学习兴趣，改善了学生的心理和性格问题，方便了教师提高自己的教学技术水平，而且拓宽了教育的发展范围，学校教育的主体地位有所转移，学生自学教育占据了一定的地位，对于学生而言，学习方式变得灵活多样，有助于学生的全面发展和可持续发展。未来社会是一个学习化的社会教师为适应不断发展的科学技术哟具备自我发展自我完善的能力不断的提高自我素质和接受新知识新技术的能力再教育观念上跟上时代的潮流，使新的教学技术融入到平时的教学当中来真正地做到，挖掘，培养，肩负起培养新时代人才的重任。教育信息化必须通过全体社会成员的共同努力才能实现，这就要求教育信息化必须坚持“以人为本，广泛发动”的方针。以人为本就必须广泛发动群众，调动一切积极因素。要使教育者和学习者强化信息意识，树立信息化观念，重视信息化工作，投身信息化事业，用人的信息功能推动教育信息化。广大教育工作者和受教育者是教育信息化的主力军，担负着提高自身信息素养和实现教育信息化的双重责任。二、信息化对教育变革的促进影响当信息技术，特别是网络技术、多媒体技术和信息高速公路迎面袭来时，我国社会、经济、科学、文化、教育、卫生等等方面也发生了日新月异的变化。为适应及有效利用高速发展的信息技术，我国教育必将迎来深刻的变革，而这决不简单表现为教学中使用计算机网络这么简单。因此，我们既要适应信息化时代的教育变革，又要采取积极有效的措施，迎接这一挑战。自20世纪90年代以来，由于计算机网络技术的迅猛发展，多媒体技术的广泛运用，推动了面向社会的信息改革，使信息化在新世纪异军突起，对现代社会、科学、经济、文化、教育等产生了深刻的影响，显示出强大的生命力。信息化的到来对教育的影响也十分深刻，而且意义重大。主要体现在以下几个方面：(一)改变了教师的教育理念和学生的思想观念。从老师的角度来看，运用现代化信息技术获取信息，是教师提升专业技能的重要途径。现代信息化社会要求教师成为学生学习的指导者和信息源，教师会经常教育学生善于利用信息达到学习的目的，而不只是传统的直接“灌输法”。从学生的角度来看，在他们眼里普通的信息化设备已经不再属于“高科技”，如果是他们感兴趣的内容，他们接收的信息和从网上学到的知识远远超过他们的老师，远远超过过去大人们所掌握的知识。信息技术在短时间内迅速改变了一代人的行为习惯，进而改变了他们的思维模式。(二)推动了教育的普遍性和终身化。随着信息资源网络化的发展，社会的许多就业者，通过各种获取信息的渠道实现了他们所需要接受的教育，而不一定非得走进学校才能获取知识，如网络教育、网校培训和各类学习网站等。另外，我们可以通过信息资源网络化的平台实现终身教育。(三)打破传统教学的局限，丰富了教育手段和教育方法。传统的教学系统是由教师、学生和教材这三个要素构成的，传统课堂教学往往总是单一、枯燥、乏味、静止的。但是在现代化教学环境下，教学系统增加了多媒体，将信息技术运用到课堂教学，利用其音像效果、网络信息覆盖面广和计算机技术的快速、高效等优势来克服了传统教学的弊端，激发了学生的兴趣，从而有利于教师创造性地“教”。在教学方法上， 如将讲授的特点和媒体播放的特点结合起来的讲授演播法;强调学生积极主动学习过程的探索发现法;培养学生思维能力的问题教学法等等。三、教育信息化支撑教育改革新一轮课程改革是在教育信息化发展过程中提出来的。无论是过去、现在或将来，持弱化甚至否定信息技术在推进课程改革过程中发挥着不可或缺作用的观点是极其错误的。实践证明，从这一视角重新审视信息技术在教育改革特别是基础教育课程改革发展中的作用，科学地推进基础教育课程改革，更符合信息社会对于教育发展和培养创新型人才的新要求。在信息时代，不注重发挥信息技术巨大作用的课程改革必定是低效和失败的。信息技术对改革创新教学方式、学生学习方式、师生交互方式、课程评价方式发挥着巨大的支撑作用。(一) 教育信息化为学生创新实践能力提供支撑。信息时代学校要生存和发展就必须实施教育信息化。教育信息化为素质教育、创新教育教学提供环境、条件和保障。学生通过检索、收集、分析、处理和创造信息，实现主动提出、分析和解决问题，改进学习方法，培养学生的探索精神和学习能力，以适应社会对创新人才的要求。教育信息化有助于学生吸收和更新知识，有助于培养学生利用网络和多媒体技术的能力，构建信息丰富、反思性的学习环境和工具;有助于学生批判性、创造性思维的形成和发展，提供自由探索和创造的前提条件;有助于加强课堂教育环境与现实社会的联系，打破时空限制，通过计算机仿真模拟，使学生获得与现实社会较为接近的体验，利用计算机网络使学校与校外社会连为一体。培养每一名学生的信息素养，是信息时代对教育提出的新要求。(二)教育信息化有助于教学方式、学习方式和教材形式的变革。在传统的教育中，教师是教学的主体，教师设计教学环节，组织教学过程，学生只能被动接受。而在信息化教学环境中，师生通过开展多种活动建构知识、探究真理、发展能力、加强沟通、陶冶情操的地方，教学活动采取"学生学，教师导"的方法，从而摒弃以往"先生讲，学生听"的方法，突破时空限制，赋予现代教学过程的开放性和广域性特征，教师从知识的传递者转变为学习的组织者和协调者。在传统的教育中，课本是知识的主要载体，学生学习方式则以听取教师讲授为主。在信息时代，学生的学习方式发生了根本性变革。现代教学强调的是学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。改变学生的学习方式，使学生能在学习中学会使用各种信息手段，形成对信息的判断力、选择力，以及搜集能力和处理能力，学会在学习过程中培养发现问题、思考问题的能力和创新能力。教育信息化条件下，教材的概念已不再局限于教科书和教学参考书。传统的教材仅作为引导学生认知发展、生活学习及人格建构的范例与中介，可被信息化的课程资源所代替。(三)教育信息化有助于建立新课程评价体系。课程评价要求依据一定的评价标准，通过系统地收集有关信息，采用各种定性、定量的方法，对课程的计划、实施、结果、问题等方面作出价值判断并寻求改进。建立科学的评价制度是确保基础教育健康发展的关键。采用信息技术，改变过去课程评价偏重甄别与选拔的功能，发挥评价促进学生发展、改进教学实践的功能，综合考量学生情绪、注意、参与、交往、思维、生成等状态因素，建立发展性的、非等级性的教学评价机制。(四)教育信息化有助于改善教学管理和信息资源环境。教育信息化将信息技术引入到教学与管理实践中，各种与之相适应的信息资源环境应运而生，如远程教育信息网络系统、学校的校园网、多媒体教室、电子阅览室以及用于教学管理和教育设施管理的各种信息系统，从而加快了教育思想、教育观念、教学方法的变革。(五)教育信息化有助于教育与信息产业融合。实践证明，教育信息化大大促进了教育理论创新，促进了教育的改革与发展。现代信息技术在教育中不断应用，有力地促进着教育理论的发展，也为信息产业和教育理论融合提供了有力的支撑和发展机遇。四、采取相应措施适应信息化的教育变革—融合之路(一)观念变革——走向融合的先导教育信息化首先是教育理念的深刻变革。这么多年了，无论什么场合，也不论是领导、专家还是教师，都在讲观念变革。无疑，大家都意识到了观念变革的重要性。但是，到底需要变革哪些观念，变革到哪儿才算到位，大多数人并不清楚，也不求甚解。转变观念似乎成了一句口号。而在实际应用中，多数的校长和教师还是自觉不自觉地拿信息技术用来为“应试教育”服务。观念和行动的落差，实际上反映了观念转变并未到位。思想是行动的先导。教育理念的深刻变革自然是走向融合的先导。信息技术与教育融合本质上是“教育”意义上的，教育的对象是学生。因此，要明确，信息技术无论发展多块，多么先进，都是为学生的学习和成长服务的，也就是说信息技术的教育教学应用要“以人为本”。同时，应当看到，信息技术的发展远远超乎人们的想象，它不仅变革着人们的生活方式、学习方式、工作方式，更变革着我们的思维方式。为了学生的未来，教育工作者除了适应、学习别无选择，如果一味排斥，那么我们极有可能会被未来的教育淘汰。在信息时代，教师的角色已经转变，他们是学习的管理者、组织者、指导者;课堂的形态已延伸到课外，家庭、社会都参与其中;学生不仅是知识、信息的接受者，而且也积极参与教学;课程形态也发生了转变，资源型教学使得各学科知识互相融合，学生的获取知识和锻炼能力有了更多的渠道和方式;学习评价和人才评价观念由“高分数”转向“高素质”。教育工作者须顺应时代的要求和教育变革的呼唤，跟踪学习最新技术，与时俱进地树立现代教育理念，为信息技术与教育的全面融合奠定思想基础。(二)组织创新——走向融合的载体与观念变革同步的是教育组织各环节的变革与创新。走向全面融合，需要创新教育模式和学习方式，将信息技术有效地融合于各学科课程的教学过程，努力营造一种新型的教学环境，通过情境设学科交叉、信息获取、开放交互、民主讨论、协作互助、作品生成等方式，实现以“自主、探究、合作”为特征的教与学方式，充分发挥学生的主动性、积极性、创造性，培养学生的创新精神与实践活动。要实现这样的融合，首先要对教学组织形态进行创新。举例来说，课堂不能仅仅限于40分钟或45分钟，要根据活动要求，交由教师与学生自主安排。如果人为限定课堂时间，必然打断师生的教学活动，影响教学效果!教学活动随时可能发生，无论在学校、家庭、社区甚或行进的路上，而信息技术也支持这样的变革，移动终端设备的大量应用，使实时教学成为可能。其次，需要创新教学组织形式。以往传统教学的单一组织形式往往把学生当做“规格”和“型号”完全相同的“材料”进行批量加工。信息技术的应用完全可以突破单一的班级授课制，无论对于组织或个体来说数字化的环境都能使其“重新定义自己的角色”。目前，可以采取的教学组织形式包括基于能力差异的分组教学、基于合作的分组教学、基于个别指导的开放教学、基于学校互动的协同教学、网络化教学、基于培养创新精神和实践能力的实践教学，等等。当然最好是把各种教学组织形式结合起来应用，才会起到“因材施教”的作用。(三)教育实施——走向融合的途径老师与家长可以利用现代信息技术实现家庭与学校的快捷，是实时沟通的教育网络平台。通过手机短信或互联网，教师可以将学生在校的动态信息发送给学生家长，促进了家长与教师的互动交流，使家长和学校零距离沟通。目前，对于农村的留守儿童来说，手机和互联网是儿童与父母的交流平台，也是父母对孩子的远距离教育的一种直接方式方法。对学生而言，手机或互联网是学生成长时期的完整笔记，是给学生以正确的人生观，价值观，及正确指导的有效桥梁。对家长而言，手机或互联网是家长获取子女在校信息的实时手段，是获得家庭教育和课堂培训的有效渠道。帮助教师和家长及时解决学生出现的问题让学生少走弯路，健康成长。对学校而言，手机或互联网是实现家校联系工作和教育教学工作量化管理的有效手段。(四)制度革新——走向融合的保障调查发现，教学改革方案确定后，只有16%的教师能自觉进行教学改革。观念是内隐的，行为是外在的，而制度则对教学活动进行规范和调控，为教学改革提供决策和支撑。三个层面应该整体联动，促进整个教学体系发生根本性变革。信息技术与教育的全面融合，不会自然发生，必须有强制力的约束和规范，因而必须进行教育体制机制的变革，从制度上引导或规范教师进行教学的创新。走向融合，离不开人力、物理、精力、信息等资源。换一种角度看，制度实际上是对各种教学资源的规范、组合与调控。没有制度作保证，理念再先进也不会落实，资源再丰富也会闲置，技术再先进，也会沦为一种时髦的包装。制度同时也是一套分类与激励机制，它对教学中的组织和个人予以分类，赋予一定的角色、地位、责任和权利，形成层级和差别。通过一定的激励措施促使组织和个人不断向上流动，从而最大限度地发挥组织与个人的潜能，促进有效教学的发生。制度的革新要以前述的先进理念为指导，以教学组织形式的变革为框架，重点改变传统的教学结构，建立新型的适应信息技术环境下教学的管理制度，对教学活动进行规划、组织、督查和调控。新型的教学制度应减少行政指令和行政干预，确立学校的主体地位，教师的主导地位;建立第三方教学评估机制、督使学校自我检查与评估，开展校本培训;筹建专门的信息技术与教学改革中心，为信息技术与教育的融合提供咨询;建立与新型教学一致的评价与激励制度，引导教师进行教学变革。制度的创新是一个复杂的过程，需要顶层设计、整体规划，因为它涉及到教育管理体制、人事制度、升学考试制度等等的变革。任何变革都不会轻松，走向信息技术与教育的全面融合是教育理念和教学模式的深刻变革，需要切实的行动。行动需要观念变革的引领，需要制度变革的规范，更需要教育工作者的决心和勇气。五、结束语教育信息化与新一轮基础教育改革紧密关联。教育信息化赋予新一轮基础教育课程改革以时代特色----即信息技术作用于课程改革各个方面、环节。教育信息化已经进入一个飞速发展的重要阶段。面对机遇和困难,要把握时代脉搏,不断研究新形势,总结新经验,探索新规律,制定新举措,积极主动做好教育信息化发展的各项工作,只有这样,才能开创一个面向世界,面向未来,面向教育信息化发展新局面。没有教育信息化，新一轮教育改革的目标任务形同虚设，无法实现。课程改革为教育信息化指明了发展目标，明确了创新任务。同时，课程改革还将为教育信息化提供源源不断的发展动力。只有教育信息化与课程改革在融合的基础上再融合，如此反复，教育信息化和课程改革才能在发展过程中优化耦合，共振创新，相得益彰。