智能交通系统剖析

学号（智能交通系统）课程作业交通信息系统的发展Thedevelopmentoftransportationinformationsystem学生姓名班级交通班成绩指导教师土木工程学院年月日学号姓名主要工作内容成绩1402040107张磊站点调查、问卷调查、ITS、AITS定义与发展1402040109李耀文站点调查、问卷调查、ATIS信息服务类型与组成和功能1402040110申阳站点调查、问卷调查、ATIS信息的提供与访问方式1402040112赵元凯站点调查、问卷调查、现阶段我国智能交通发展注：工作内容应为实质性工作，禁止如“论文整理、资料收集、打字等”。具体指出论文中的那一部分为你的贡献。交通信息系统需求的发展摘要：从ITS的发展趋势开始讲述智能交通信息系统在国际国内的发展情况，并具体阐述了ATIS的各种性质，最后简略介绍了我国的智能交通信息系统的发展。关键词：交通信息系统信息服务类型信息提供方式信息访问Abstract:startingfromthetrendofthedevelopmentofITSaboutintelligenttrafficinformationsysteminthedevelopmentofinternationalanddomesticsituation,andelaboratesonthevariouspropertiesoftheATIS,andfinallybrieflyintroducesthedevelopmentofintelligenttransportationinformationsystemofourcountry.Keywords:trafficinformationsysteminformationservicetypestoprovideaccesstoinformation智能交通系统起源于二十世纪六七十年代，美国在60年代末期进行的电子路径诱导系统（ERGS：ElectronicRouteGuidancesystem）的研究通常被认为是ITS的萌芽，二十世纪80年代后半期ITS得到迅速发展，二十世纪90年代中期基本归于ITS的概念。ITS按其功能和用户服务可以分为多个子系统，在美国ITS的主要内容划分为以下六个部分。（1）先进的交通管理系统——ATMS；（2）先进的交通信息系统——ATIS；（3）先进的公共交通系统——APTS；（4）先进的车辆控制系统——AVCS；（5）商用车运行管理系统——CVO；（6）先进的地方交通系统——ARTS。1.ITS系统的发展趋势智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术及计算机处理技术等有效的集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。随着交通状况的日益恶化，西方发达国家普遍开展了关于智能交通系统共用信息平台的研究、建设。一方面，西方发达国家开展了许多关于部门间信息共享、以及公有－私有关系的专项研究，从法规、政策、机制等方面对部门间信息共享给予了一定的保障；另一方面，西方发达国家的ITS建设已经发展到一定程度，普遍开展了较高层次的交通信息服务。然而，在提供良好的交通信息服务的背后，必定要有功能强大、信息资源丰富的ITS共用信息平台作为支撑。在我国，城市智能交通已逐步得到社会各界的广泛关注，并已成为交通领域的研究热点，社会各界对通过智能交通系统建设、缓解日益严重的交通问题寄予了厚望。鉴于城市智能交通系统建设涉及到城市管理多个部门职能，因此，只有各相关部门协调配合、共同行动起来，在必要的机制和技术手段下充分实现部门间的信息共享，城市智能交通才可能顺利建设和发展。为此，国家科技部提出了建设城市交通ITS共用信息平台的构想，在此基础上广泛开展关于交通综合信息的研究和应用。智能交通各界通过多年的研究和工程实践，普遍认为信息平台的建设应实现信息共享枢纽、综合交通信息服务、交通辅助决策、重大事件管理等功能目标。目前，已有的交通信息采集系统还处于各自分立的状态。要实现上述功能，还需面对诸多必须解决的问题。多学科综合集成ITS共用信息平台。ITS共用信息平台的建设决不是一般的IT系统集成，为完整解决信息平台数据采集、数据处理整合以及信息发布的问题，必须同时考虑多方面技术的综合集成。同时，上述关键技术在平台中也不仅仅是堆砌或者简单组合，而是有机融合、互相渗透。2.ATIS的定义、组成和功能2.1定义先进的交通信息系统ATIS可以定义为：“收集相关的交通信息、分析、传递、提供信息，从而在从起点到终点的出行过程中，向路面运输中的出行者提供帮助，使整个出行过程舒适、方便、高效”。ATIS充分运用先进的通信技术、信息技术，在各种场合以多种方式向旅行者提供高质量的实时的交通信息服务。2.2ATIS的组成2.2.1车辆导向辅助系统该系统主要由GPS接收机、汽车状态传感器、计算机和无线数据传输设备组成。它们的功能是：GPS接收机输出信号，提供车辆的位置、速度、方向信息；计算机采集汽车状态信息，并显示在电子地图上，此外，计算机还需要解决车辆运行参数检测；无线通信设备将采集的路况信息、车辆信息发送到信息中心。2.2.2交通信息中心——TIC交通信息中心主要是进行数据采集与处理，其基本数据处理功能包括：（1）针对采用不同方式出行的旅行者，构造相应的交通信息数据库，以满足他们的需要；（2）根据实时交通状况，更新交通运输信息数据库；（3）产生并定时更新历史路段通行时间数据库；（4）分析比较道路当前和历史的行驶资料，提供车辆的最佳通行时间估计；（5）进行事故调查工作，并将这些信息通知出行者，以防止可能出现的事故。2.3ATIS的基本功能先进交通信息系统以达到规划出行，节约时间，避免拥挤，路径寻优，提高效率，保障安全为目的，因而为交通信息使用者提供最佳的服务是交通信息系统追求的目标。ATIS的基本功能如图1所示：（1）通信功能ATIS利用各种通信方式：光纤通信、射频通信、微波通信、红外线通信、蜂窝移动通信等。（2）信息采集和处理功能ATIS通过各种有效方式采集交通信息、交通道路况信息、车辆状态信息等。信息处理包括数据转换、信息编码以及涉及信息传输的各种信息处理技术。（3）信息服务功能信息服务功能是ATIS的追求目标，一个完善的交通信息系统应提供如下功能：出行前的出行信息、与目的地相关的信息、实时交通信息和路线导航信息、公交信息等。3.ATIS的信息服务类型ATIS系统是一种交通信息系统，主要为不同的用户提供相应的交通信息，使用户的出行更为方便和高效，使交通更为顺畅。3.1信息服务的用户群分析从交通信息系统提供的不同信息种类来看，该系统主要面向司机、公交乘客、行人以及骑自行车者等几类不同的用户群，通过现代化的交通监测与监视系统和完善的交通信息采集系统，也可以将采集到的实时信息，如交通拥堵、交通事故等及时准确地传送给交通管理机构，以便其快速及时地采取相应的措施来调整交通流，确保交通的畅通。3.2ATIS提供的信息服务类型3.2.1出发前的信息出发前的出行信息服务可使出行人员在家里、单位或其它旅行出发地便捷地获取交通信息。该服务可随时提供有关公交运输的行车时刻和运行方式。这类信息为出行者提供出行的选择，从而由出行者决定选择何种出行方式和出行时间。3.2.2目的地的相关信息这类信息包括：沿途和目的地的环境信息，如加油站、医院、办公时间、重要活动、停车条件、天气状况等等，这些信息也将影响出行者选择出行方式与出行时间。3.2.3公共交通信息这类信息主要为公交乘客用户所使用。完善的公交信息化是我国城市公共交通智能化的关键，这类信息包括：采用公共交通出行者需要了解的出行路线、换车信息等。3.2.4交通与道路状况信息这类信息为汽车驾驶员提供，这类信息包括：道路几何形状、收费站、交叉口、路况等信息，尤其要提供相关的视觉（如可变显示板）和听觉信息，对于危险路段使用听觉信息（如广播系统）有利于提高驾驶的安全性。3.2.5路线导航信息路线导航服务可提供抵达某目的地的行驶路线。交通信息中心根据采集的交通信息情况，在综合分析和处理后，为一部分驾驶员提供到达目的地的最佳行车方案，进行实时动态交通流的分配，从而大大改善交通情况。3.2.6出行人员服务信息出行人员服务信息可提供与出行有关的服务及设施的信息指南。此类信息可以是餐馆、停车场、汽车修理厂、医院等的地址、电话号码、营业或办公时间等。人们可以在家里、办公室或其它公共场所或者出行途中获取服务信息，据此安排或调整出行计划。4.ATIS系统的信息提供方式信息提供主要是向出行人员提供交通运输信息、发布命令或建议、向交通拥挤地段的驾驶员提供建议路径等，以促使出行人员选择合理的出行方式及路线，使道路交通流量分布均匀，提高道路利用率，从而达到交通控制与管理的目的。常见的信息提供方式有：4.1可变情报板系统可变道路情报板是公路上为出行者提供交通示警、交通管制等实时情报所用。特别适于使用这种标志的有以下几种情况：（1）周期性问题，尤其高峰值拥挤交通流，其特点是时间较短；（2）非周期性问题，由不可预料的事件或随机事件引起的交通流中断，如事故或道路维修养护活动；（3）环境问题，由诸如雨、雾、冰、雪等自然条件变化所产生的交通问题；（4）特殊事件引起的交通问题，如游行示威活动、特别车队通行等。4.2可变限速标志根据车辆检测器提供的信息，控制中心认定某一路段内车辆拥挤或出现事故，通过中心计算机向设在该路段前方的可变限速标志发出限速指令，限定车辆的最高速度以避免该路段车辆密度过大或低速交通流的恶性循环，待事故排除后或交通流恢复正常后解除其限制。4.3交通广播和路侧通信广播利用汽车收音机收听交通广播比视觉更方便，国外的各广播电台一般都有专设的交通信息中心广播节目时间，定时播送交通情况。现在国内主要用于城市交通广播。4.4信号灯系统信号灯系统主要布设在交叉口，隧道入口等处，通过交通控制中心根据需要来调节交通量，其作用是控制路口开闭，诱导车辆。交通信号灯控制系统是城市的重要基础设施之一。一般的交通信号灯系统采用固定周期信号灯的控制方式。鉴于目前许多交通信号灯系统的功能不够完备，在本系统中应使用智能交通信号灯控制系统。3.5信号中心终端在汽车站、停车场、火车站等公共场所设置包括触摸屏、电视数据等各种先进的电子设备终端，发布集中的大量的交通信息，以供出行者查询。对于私人家庭来说，计算机是较为合适的终端设备，每户家庭可以通过公用数据网络与信息中心相连，以查询相应的信息。5.ATIS的信息访问用户为了方便出行需要对交通信息进行访问，因此向用户提供一个最佳的信息访问界面是实现智能交通运输系统的具体体现。5.1驾驶员信息访问对于驾驶员而言，为其提供相应的视觉和听觉信息比较合适。通常情况下，城市交通台的调频广播为驾驶员播放这些信息，使其在驾驶途中实时掌握这些情况，而又不影响其驾驶的正常进行；另外，也可在发生事故或阻塞的道路的入口处两侧采用可变情报板提供信息，从视觉上给驾驶员提示。导航信息是ATIS系统为用户提供的一种高智能的服务信息。它要求欲导航的车辆必须配有先进的车载设备，如GPS接收机，计算机和无线传输设备等。5.2公共交通信息公共交通信息是交通信息系统的一个重要方面，是针对采用公共交通方式出行的乘客而提供的信息。我们应意识到为了激发公共交通的活力，把客流从私人交通方式吸引到公共交通方式上来，必须建立先进的交通信息系统，向公交乘客发布及时而准确的公交信息。可见，完善的公交信息化是我国城市交通智能化的关键。5.2.1公交信息的类型公交信息的类型如图2所示。从公交乘客需求的立场出发，其信息大致可分为以下三方面。（1）“出发前”全面的公共交通信息乘客在出发前能够通过上网查询、电视广播、电话问询等方式，事先对此次出行的公共交通状况有所了解，包括可选择的公共交通方式、公交线路、线路时刻表、票价、合乘信息等，以帮助乘客选择合适的出行方式和出行时间。（2）“移动中”有益的道路交通信息在公交行驶途中，乘客又可以通