光纤通信工程

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出版者:北京邮电大学出版社
作者:王加强
出品人:
页数:288
译者:
出版时间:2003-1-1
价格:35.00
装帧:平装(无盘)
isbn号码:9787563506095
丛书系列:
图书标签:
  • 光纤通信
  • 通信工程
  • 光纤技术
  • 信息技术
  • 网络工程
  • 通信原理
  • 光电子技术
  • 信号处理
  • 工程技术
  • 高等教育
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具体描述

图书简介:《智能交通系统设计与实践》 图书名称: 智能交通系统设计与实践 ISBN: 978-7-111-XXXX-X (示例) 作者: 李明, 王芳, 陈伟 出版社: 机械工业出版社 出版日期: 2024年5月 --- 概述 《智能交通系统设计与实践》是一本全面、深入探讨现代智能交通系统(Intelligent Transportation Systems, ITS)理论基础、关键技术、系统架构设计以及工程实践的专业著作。本书旨在为交通规划师、系统工程师、软件开发者以及相关专业的研究人员提供一套清晰、实用的知识体系和操作指南,帮助读者理解和构建面向未来的、高效、安全、绿色的城市交通解决方案。 当前,全球城市化进程加速,传统交通管理模式已难以应对日益增长的交通需求、拥堵问题以及环境压力。ITS作为信息通信技术(ICT)与交通工程的深度融合,已成为解决这些挑战的核心路径。本书紧密结合最新的技术发展趋势,如物联网(IoT)、大数据分析、人工智能(AI)、云计算和5G通信,系统阐述了ITS从概念设计到实际部署的全过程。 全书内容结构严谨,理论深度与工程实用性兼顾,不仅涵盖了ITS的宏观架构和管理理念,更对核心技术模块进行了详尽的分解与剖析,并辅以大量的实际案例分析和工程注意事项,确保读者能够将理论知识有效地转化为实际工程能力。 核心内容与章节详解 本书共分为五大部分,共计十七章,内容覆盖面广,逻辑清晰: 第一部分:智能交通系统基础理论与发展趋势(第1章 - 第3章) 本部分奠定了理解ITS的理论基础和宏观背景。 第1章 ITS概述与战略规划: 详细定义了智能交通系统的内涵、目标和基本框架,探讨了ITS在可持续发展、城市韧性建设中的战略地位。内容包括 ITS 的分层结构(感知层、网络层、应用层)、国际标准体系(如 ISO/TC204)以及国内外 ITS 发展的里程碑事件。 第2章 交通流动力学与建模基础: 深入讲解了交通流的基本理论,包括宏观交通流模型(如 Greenshield 模型、Lighthill-Whitham-Richards 模型)和微观模型(如车头时距模型、细胞自动机模型)。重点分析了如何将这些模型应用于仿真环境,为ITS的决策支持系统提供科学依据。 第3章 新一代信息通信技术对ITS的赋能: 聚焦于支撑ITS运行的关键技术。详细阐述了 V2X(车联网) 通信协议(如 DSRC 和 C-V2X)的原理与对比,5G网络在低延迟、高可靠性交通数据传输中的作用,以及边缘计算在实时交通事件处理中的必要性。 第二部分:感知层技术与数据采集(第4章 - 第6章) 感知层是ITS获取实时信息的“眼睛”和“耳朵”,本部分是本书的重点之一。 第4章 交通信息采集技术: 详尽介绍了各类交通传感器技术。涵盖了传统的环路检测器、线圈检测器的工作原理、优缺点及安装维护;深入探讨了新型的非接触式感应技术,如微波雷达、激光雷达(LiDAR)在车道占有率和速度测量中的应用。 第5章 视频检测与图像处理技术: 专注于利用高清摄像头进行交通监控和分析。讲解了图像采集系统的要求,以及基于计算机视觉的交通目标识别(车辆、行人、非机动车)、目标跟踪、事件检测(如抛洒物、逆行)等核心算法的实现流程。强调了在不同天气和光照条件下的鲁棒性设计。 第6章 位置服务与移动数据融合: 探讨了如何利用全球导航卫星系统(GNSS)、蜂窝网络定位数据(LBS)以及众包数据(Probe Data)来构建区域交通态势的全面视图。重点分析了数据清洗、异常点剔除和数据融合技术,以提高整体定位精度和数据可靠性。 第三部分:网络传输与数据处理平台(第7章 - 第9章) 本部分聚焦于如何高效、安全地传输和管理海量的交通数据。 第7章 ITS数据中心架构设计: 阐述了构建高可用性、可扩展性的ITS数据中心所需的软硬件基础设施。内容包括数据存储方案(关系型数据库、NoSQL、时序数据库的选择)、数据集成平台(ETL流程)的设计原则。 第8章 交通大数据分析与挖掘: 深入讲解如何从原始数据中提取有价值的信息。重点介绍了时间序列分析在交通预测中的应用(如 ARIMA、LSTM 模型),空间关联分析用于发现拥堵的区域性影响,以及基于聚类分析的交通模式识别。 第9章 实时数据处理与流计算: 针对交通事件的瞬时性,本书介绍了基于 Apache Kafka、Spark Streaming 等技术构建的流式计算平台。详细说明了如何实现毫秒级的延时处理,确保交通控制指令的及时下达。 第四部分:应用系统设计与控制策略(第10章 - 第13章) 本部分是ITS的“大脑”,关注如何利用处理后的信息来指导交通管理和控制。 第10章 自适应交通信号控制系统(ATCS): 全面解析了ATCS的原理,从传统的感应控制到区域协调控制的演进。详细介绍了基于实时检测数据的优化算法,如SCOOT、SCATS的现代改进版本,并讨论了如何将AI技术融入到周期、相位差的动态调整中。 第11章 交通信息服务系统(TIS): 讲解了如何将处理后的交通信息以精确、及时的方式发布给用户。内容包括可变信息标志(VMS)的部署规范、面向公众的导航信息服务接口设计,以及面向专业用户的交通信息平台搭建。 第12章 应急响应与事件管理系统: 探讨了在交通事故、自然灾害等突发事件发生时,ITS如何快速响应。设计了事件的自动检测、信息发布、资源调度(如警力、清障车辆)的集成流程,强调了跨部门协同机制的重要性。 第13章 绿色交通与出行服务(MaaS): 结合可持续发展的目标,本章探讨了如何利用ITS优化公共交通运营(如公交优先系统),推广共享出行,并设计面向用户的多模式出行服务(Mobility as a Service, MaaS)平台的用户体验流程和后端匹配算法。 第五部分:工程实施、安全与可靠性(第14章 - 第17章) 本部分关注将理论系统转化为稳定可靠的工程实体的实践环节。 第14章 系统集成与工程实施标准: 提供了项目管理和系统集成的实践方法论。涵盖了从需求分析、系统集成测试(SIT)到用户验收测试(UAT)的全生命周期管理。强调了不同子系统(信号机、检测器、控制中心软件)之间的接口规范化。 第15章 交通数据安全与隐私保护: 鉴于ITS收集大量涉及人员移动轨迹的敏感数据,本章专门讨论了数据安全威胁模型。详细介绍了数据加密技术(如TLS/SSL)、访问控制策略以及匿名化处理技术,确保符合GDPR等数据保护法规的要求。 第16章 系统可靠性与容错设计: 论述了如何设计高可靠的交通控制系统。包括冗余设计(硬件冗余、数据冗余)、故障诊断机制的建立,以及在主系统失效时快速切换到降级运行模式(Fail-Safe/Fail-Soft)的策略。 第17章 案例分析与未来展望: 精选了国内外典型城市的ITS项目案例(如智慧高速公路试点、城市交通大脑建设),分析其技术路线、遇到的挑战及取得的成效。最后,对自动驾驶接入、城市交通的完全自动化控制等前沿方向进行了展望。 本书特色 1. 实践驱动的深度解析: 本书避免了空泛的概念堆砌,大量引用了实际工程项目中的技术选型、架构缺陷与优化经验,确保内容具有极强的可操作性。 2. 技术栈全面覆盖: 涵盖了从底层传感器技术到上层AI决策支持,再到数据安全和平台架构的完整技术链条,为读者提供一站式的学习资源。 3. 融合前沿技术: 紧密结合了当前最热门的物联网、大数据和人工智能技术在交通领域的具体应用,特别是对 C-V2X 通信和边缘计算的介绍细致入微。 4. 工程化导向: 强调系统设计的模块化、标准化和可维护性,特别是在系统集成和可靠性设计部分,提供了清晰的实践指导方针。 适用读者对象 交通工程、电子信息、计算机科学等相关专业的本科高年级学生及研究生。 从事城市交通规划、交通管理、交通信息工程的政府部门人员及咨询顾问。 致力于开发交通监控、信号控制、车载信息服务等软硬件产品的企业工程师和技术人员。 渴望了解ITS最新技术进展和工程实践的科研工作者。 通过阅读本书,读者将能系统地掌握智能交通系统的全貌,具备独立进行ITS系统设计、实施与优化的专业能力。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我花了整整一周的时间,才算是勉强消化了这本《光纤通信工程》中关于**超高速率光传输系统设计**的那几个核心章节。坦白说,这本书的难度系数相当高,它假设读者已经对傅里叶变换、麦克斯韦方程组有了一个基础的理解。最让我感到震撼的是关于**光网络架构演进**的论述。作者以一种近乎历史学的笔触,梳理了从最初的直通式网络(POTS)到现在的**全光交叉连接(OXC)**和**波长选择开关(WOS)**技术的演变,并对未来**空分复用(SDM)**技术的商业化前景给出了非常审慎且基于物理极限的预测。书中对**MIMO-SDM**系统的信道建模,涉及到的矩阵代数和复杂的特征值分解过程,确实需要读者静下心来,逐字逐句地推导。我个人发现,如果跳过对**软件定义网络(SDN)**在光层调度的章节,直接去看**光电混合交换**的性能分析,会有些力不从心。这本书的价值在于其广度与深度兼备,它迫使你走出舒适区,去面对那些在实际工程中看似遥不可及,但却决定了未来网络容量瓶颈的关键技术难题。

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这本书的内容编排,尤其在**光纤接入网(FTTx)**的部分,给我一种非常“接地气”的感觉。不像很多理论著作只关注骨干网的极限速率,这本《光纤通信工程》花了相当大的篇幅来讨论**无源光网络(PON)的成本控制和维护策略**。我特别欣赏作者对**GPON和XG-PON**的对比分析,不仅仅停留在速率上的差异,而是深入剖析了它们在**OLT/ONU的设备选型、光功率预算的容限设计,以及如何应对室内布线中的微弯损耗**等实际问题。我曾在一次复杂的住宅区FTTx升级项目中遇到过信号衰减异常的问题,当时翻阅手头的其他资料都收效甚微,但这本书中关于**光纤连接器质量对回波损耗的影响**的详细图表,直接帮我锁定了故障源头——原来是安装过程中对研磨工艺的疏忽。这种“教科书即是实操指南”的体验,是阅读其他同类书籍时很少能获得的。它让我们这些奋战在“最后一公里”的技术人员,也能感受到理论的强大支撑。

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这本书最让我感到惊喜的是它对**光通信网络安全与韧性**这个日益重要的话题的关注。在当前地缘政治和网络攻击日益复杂的背景下,一本仅关注速率和容量的书籍已经显得力不从心。而《光纤通信工程》则前瞻性地加入了对**物理层安全**的讨论。它详细阐述了**光纤窃听(Tapping)的物理原理**,例如如何通过检测光纤的微小扰动或光功率异常来判断是否存在侧信道攻击。更关键的是,它提出了应对这些威胁的工程措施,比如**使用特殊的抗攻击涂覆光纤**以及在网络节点部署**光功率动态监测系统**。书中对**网络灾难恢复(Disaster Recovery)**机制的建模也颇具启发性,它不仅仅是简单地切换备用链路,而是深入分析了如何通过**路径多样性设计和基于机器学习的故障预测**,来最小化服务中断时间。这使得整本书的格局从一个纯粹的技术手册,升华为一本关乎未来基础设施稳定运营的战略参考书。这种跨越传统技术范畴的视野,让我对这本书的评价提升了一个层次。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本《光纤通信工程》的过程,更像是一场与光电子领域顶尖专家的深度对话。它对**半导体激光器和光放大器**的物理基础讲解,严谨到了令人发指的地步。比如,书中对**DBR激光器的反馈腔设计**的分析,不仅仅是给出了一个增益曲线,而是详细解释了如何通过调整耦合系数和镜面反射率,来精细控制激光器的**线宽和阈值电流**,这对于设计低抖动、高稳定性的光源至关重要。更妙的是,作者在讲解这些微观机理之后,立刻将其映射到了宏观系统性能上,比如,如何利用**掺铒光纤放大器(EDFA)的平坦化设计**来保证波分复用(WDM)系统中所有信道功率的均衡。我个人认为,如果你想真正理解为什么某些特定波长的信号在长距离传输中更容易发生非线性失真,这本书提供了最透明的窗口去观察光子与材料的相互作用。对于希望进入光器件设计领域的人来说,这本书的理论基础部分是不可绕过的第一道关卡。

评分☆☆☆☆☆

这本新近购得的《光纤通信工程》读来,让人不禁赞叹作者在理论深度与工程实践之间的拿捏之精准。初翻目录,便觉内容体系庞大且逻辑清晰,远超一般教科书的浅尝辄止。尤其令人印象深刻的是,书中对**新型光纤拓扑结构**的分析部分,并非简单罗列参数,而是深入探讨了不同结构(如少模光纤、特种抗弯曲光纤)在复杂环境下,如何影响系统的**色散管理和非线性效应抑制**。作者在讲解这些前沿概念时,并没有采用那种枯燥的公式堆砌,而是结合了大量的**实际案例和仿真数据**,这对于我们这些身处一线的工程师来说,简直是及时雨。例如,书中对于**相干光通信系统**中,如何通过先进的数字信号处理算法(DSP)来补偿高阶偏振模色散(PMD)和偏振相关损耗(PDL)的阐述,详细到了可以作为设计指导手册的程度。对于初学者而言,前几章关于光纤物理特性的回顾也十分扎实,为后续深入理解**拉曼散射和受激布里渊散射**等光纤内物理效应打下了坚实的基础。整体而言,这本书更像是一部将学术研究成果转化为生产力工具的桥梁,它不仅告诉你“是什么”,更教会你“如何做”以及“为什么这样做”。

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