《智能运输系统》第2章智能运输系统理论与技术基础A

2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅1课件编制：王兵、陈旭梅编制单位：新疆大学机械工程学院汽车与交通工程系北京交通大学交通运输学院交通工程系新疆大学授课人：王兵教材主编：陈旭梅2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅2第2章ITS的主要理论与技术2.1计算机网络技术2.2现代通信技术2.3传感器技术2.4显示器技术2.5人工智能技术2.6车辆定位技术2.7自动识别技术2.8地理信息系统2.9IC卡技术2.10EDI技术2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅3“计算机网络”是计算机之间连接的一种途径，计算机可以利用这种连接关系相互通信，达到资源共享的目的。虽然人们给计算机网络下过各种各样的定义，但其核心只有一个，即计算机网络是“一个互相连接起来的独立自治的计算机群”。凡将地理上分散的且具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和线路按不同的拓扑构型连接起来，且以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式及网络操作系统）实现网络资源共享的系统，称为计算机网络系统。2.1计算机网络技术2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅4主要功能和特点：（1）能实现信息的快速传输和集中处理（2）能实现计算机系统资源的共享（3）能提高计算机的可靠性及可用性（4）能均衡负载互相协作（5）能进行分布处理（6）能实现差错信息的重发，从而为用户提供了优化的通信（7）能提高性能价格比，易于扩充，便于维护2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅5计算机网络发展历史具有通信功能的单机系统具有通信功能的多机系统计算机通信网络计算机广域网计算机网际网（互连网）计算机局域网简单复杂2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅6网络构成:资源子网：由主计算机系统、终端控制器和终端组成，其功能是提供访问网络和数据处理的能力。通信子网：由网络节点、通信链路和信号转换设备组成，它提供网络通信功能。2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅7网络分类按网络归属：专用网（一个或几个部门所有）和公共数据网（国家或全球性网）。按网络中采用的信息交换方式：电路交换网、分组交换网和综合式业务数字网按照系统内计算机（处理机）之间的耦合程度和覆盖范围：多处理机系统、计算机局域网和计算机广域网2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅8通信系统是由完成通信任务的各种技术设备和传输媒质构成的总体。电通信系统的一般模型如下图所示。2.2现代通信技术2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅9现代通信的主要业务:电信通信及邮政通信两大部分。电信业务主要开办电话、电报及数据通信。邮政业务主要有函件、包件、储汇和发行业务。2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅10（1）微波通信；（2）光纤通信；（3）卫星通信A.固定通信微波通信：微波是指频率为0.3~300GHz的电磁波。利用特有的设备，并使用这个频段的频率构成的通信方式叫做微波通信。特点：长途、大容量通信的无线传输手段；直线传播；使用频段：各国首选4GHz频段。目前已使用到2、4、5、6、7、8、11、15、20GHz等频段。我国的数字微波通信已有2、4、6、7、8、11GHz各频段的设备。对微波频率的选取要遵照CCIR的建议和各国无线电管理委员会的规定，经申请后得到批准才行。2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅11（1）微波通信；（2）光纤通信；（3）卫星通信光纤通信：光纤即为光导纤维的简称，光纤通信是以光波为载频，以光导纤维为传输介质的一种通信方式。特点：传输频带宽，通信容量大、损耗低、不受电磁干扰波长范围：在近红外区内，即波长为0.8~1.8m（微米）。可分为短波长波段和长波长波段，短波长波段是指波长为0.85m，长波长波段是指1.31m和1.55m，这是目前光纤通信所采用的三个实用通信窗口。2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅12（1）微波通信；（2）光纤通信；（3）卫星通信卫星通信：利用人造地球卫星作为中继站，转发无线电信号，在多个地球站之间进行的通信。2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅13公用数据通信网络分为:基础网络、信息网络和增值网络平台。其中基础网络包括公用数字数据网（DDN）、公用分组交换网（PAC）和公用帧中继宽带业务网（FRN）和综合业务数字网（ISDN）；信息网络包括计算机互联网（NET）和公众多媒体通信网，可以提供丰富的网上信息资源和各种信息服务；增值网络平台能提供电子信箱（MAIL）、传真存储转发（FAX）和电子数据交换（EDI）等多种功能。2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅14其中:综合业务数字网（ISDN）①速度快。一条ISDN线上最低速率是64KB/s,最高到128KB/s.②安全可靠。ISDN的数字传输比模拟传输更不会受到干扰，可以有效减少噪音和串音，并使数据通信更加安全可靠。③业务综合能力强。可传送多种不同信息（语音、数据、图象、视频等）.④可以同时执行多个通信任务。一条ISDN线最多可连接8个终端，目前可有两个终端同时工作，互不干扰。2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅15移动通信是指通信双方至少有一方是在移动中进行信息交换的。例如，固定点与移动体（汽车、轮船、飞机）之间、或移动体之间以及活动的人与人、人与移动体之间的通信。工作方式：单工制、半双工制和双工制。B.移动通信2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅16（2）半双工制半双工制是指通信的双方，有一方使用双工方式，即收发信机同时工作，且使用两个不同的频率；而另一方则采用双频单工方式，即收发信机交替工作。（3）双工制双工制是指通信双方收发信机均同时工作，即任一方在发话的同时也能收听到对方的话音。（1）单工制单频单工：单频是指通信双方使用相同的工作频率；单工是指通信双方的操作采用“按—讲”方式。在该方式中，同一部电台的收发信机是交替工作的。双频单工：双频单工是指通信双方使用两个频率，而操作仍采用“按—讲”方式。同一部电台的收发信机是交替工作的，只是收发各用一个频率。2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅17公共移动通信网公共移动通信网普遍采用蜂窝拓扑，是基于提高频谱利用率和减少相互干扰，增加系统容量的考虑。公共移动通信网分为模拟蜂窝网和数字蜂窝网。其中：数字移动通信网有两种体制。一种是时分制的GSM系统，一种是码分制CDMA系统。两者都是蜂窝结构，并采用了数字无线传输和蜂窝之间的先进切换方法。因此，获得了比模拟蜂窝系统好得多的频谱利用率，也提高了系统容量。下面介绍一下GSM数字蜂窝移动通信网。2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅18国家标准GB7665—87对传感器下的定义是：能感受到规定的被测量量并依据一定的规律转换成可用于输出信号的器件或装置。广义的传感器是指能感知某一物理量（或化学量，生物量，.…..）的信息，并能将它转化为有用的信息的装置。狭义的传感器是指能将各种非电量转化成电信号的部件。2.3传感器技术2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅19由敏感元件、传感元件和其他辅助部件组成传感器组成2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅20按输入物理量分：速度传感器、温度传感器、位移传感器等按工作原理分：电压式、热电式、电阻式、光电式、电感式按能量关系分：有源传感器(能量转换型传感器)和无源传感器(能量控制型传感器)按输出信号的性质分：模拟式和数字式传感器传感器分类2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅21（1）磁性传感器（2）图像传感器（3）雷达（4）超声波传感器（5）红外传感器ITS中常用的传感器视频：2传感器2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅22显示技术是将电信号实时地转换成直观的可视图像的电子技术。2.4显示器技术显示器的技术种类：1.LED显示屏LED（LightEmittingDiode）显示屏是利用发光二极管构成点阵模块组成的显示产品。2．LCD显示屏LCD（LiquidCrystalDisplay）显示屏是利用液晶显示器件制作的显示屏。2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅233．PDP显示屏PDP（PlasmaDisplayPanel）显示屏是利用等离子体显示器件制作的显示产品。PDP显示的原理是利用稀有气体放电，紫外线激励荧光层的光子发光，从而获得三基色R、G、B显示。4．CRT显示屏早期的车内显示屏是使用阴极射线管（CathodeRayTube-CRT）。CRT的内表面涂上荧光粉，当一束或几束高能电子流打到上面时，就会发出荧光。2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅24触摸屏的功能和特点：在一个小区域实现多种功能的控制减少大量繁杂的传统控制方式汽车上若要以“触碰”方式为输入方式，触摸屏是唯一选择适合菜单选择方式特别适合不经常发生的，低分辨率的触摸输入A.触摸屏交通管理中常用的其他显示设备：2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅25B.背投大屏幕大屏幕显示系统的功能:（1）监控现场情况；（2）规划辅助设计系统动态模拟显示；（3）企业经营管理有关信息的显示；（4）显示特定的信息（如贵宾访问欢迎公司、重要新闻发布、业务演示宣传等）。2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅26大屏幕对显示系统的要求：（1）能够清晰显示电子地图信息（城市街道图）；（2）能够清晰地显示行驶在街道上的运营车辆；（3）能够按要求任意缩放、组合、切换显示内容；（4）能够显示管理信息系统所支持的数据、表格及图形；（5）可扩展与监控系统联接时，能够实时显示监控的图像信息。2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅27“人工智能”（ArtificialIntelligence）简称AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。不仅涉及到计算机科学，而且还涉及到脑科学、神经生理学、心理学、语言学、逻辑学、认知（思维）科学、行为科学和数学以及信息论、控制论和系统论等许多学科领域。2.5人工智能2013.9教材主编:陈旭梅;课件编制：王兵、陈旭梅28AI基本技术1．推理技术2．搜索技术3．知识表示与知识库技术4．归纳技术5．联想技术