智能交通复习资料.

第一章绪论智能运输系统智能运输系统的几个发展阶段及其特征。2高级智能交通系统模型化智能交通系统初级智能交通系统以监控为主体的交通工程系统人工智能系统辨识、模式识别计算机、信息技术、地理信息处理交通工程基本设施、传感器、电子设备、数据采集智能交通系统的发展阶段VICSSOCRATESEUROSCOUT中国ITS体系框架：研究方法、开发过程、服务领域ITS体系框架的意义、组成、逻辑框架、物理框架交通系统管理、交通需求管理第二章理论基础动态交通分配动态用户最优动态系统最优FIFO原则动态交通分配模型的分类模型的分类根据模型的研究方法可以分为两大类：一类是解析的动态交通分配模型，一类是基于仿真的动态交通分配模型。解析的动态交通分配模型注重于纯理论研究，常被称为纯理论模型。可以分为三类：a）数学规划；b）最优控制理论模型；c）变分不等式、不动点理论模型。基于仿真的动态交通分配模型更偏重于应用，常被称为面向应用的动态交通分配模型或应用型模型。动态系统最优控制的目标控制系统与公交系统的协同机理城市交通控制系统与城市交通诱导系统的协同模式动态交通分配中“动”的含义动态交通分配的特征“动”的含义：（1）交通流随着时间的推移，在所选的路径上沿着各个路段逐渐向终点运动，而不是瞬间布满各路段；（2）路段阻抗是真动而不是“伪动”。在静态分配中用来计算路段路阻的流量不是真正存在于该路段上的流量；（3）交通需求是时变的。动态路径选择行为的描述动态路径选择行为的不同描述：Wieet(1990)的定义：交通网络中的每一时刻，每一OD对之间被使用的路径中瞬时单位期望费用相等，且等于最小瞬时单位期望费用（中途不改变路径）。Ranet(1993)的定义：交通网络中的每一时刻，每一OD对之间每一个决策点（交叉口）上，被使用路径上瞬时走行时间相等且等于最小瞬时路径走行时间（中途允许改变路径）。短时交通信息预测的常用的方法短时交通预测的模型分类基于统计方法的模型动态交通分配模型交通仿真模型非参数回归模型神经网络模型基于混沌理论的模型综合模型……基于统计方法的模型主要有：历史平均模型（HistoryAverageModel）线性回归模型（LinearRegressiveModel）时间序列模型（TimeSerialModel）卡尔曼滤波模型（KalmanFilteringModel）Markov预测极大似然估计模型（MaxiumLidelihoodFormulationModel）等特点：计算简便，但他们都未能反映交通流过程的不确定性与非线性，尤其无法克服随机干扰因素的影响第三章基础技术ITS各阶段的相关技术数据处理环节ITS相关技术数据采集空间数据交通信息地球空间信息（GPS，GIS）道路设施信息（GIS-T）交通环境信息车流检测AVI技术、浮动车车载传感器信息传送RFID、DSRC，无线传感网络WSN数据处理多传感器信息融合，短时交通预测，动态交通分配，交通仿真，事件自动检测，云计算信息利用城市交通控制、匝道控制、路径诱导、辅助驾驶、实时公交调度、紧急救援支持、交通规划支持ITS相关技术定位技术的分类3.2.1常用的定位技术自主定位•DR（DeadReckoning）定位•惯性导航定位星基定位•GPS定位系统•GLONASS•北斗星定位系统•伽利略定位系统陆基定位•GSM网定位•信标定位•RFID定位16GPS定位原理GPS差分定位、局域差分、广域差分、位置差分、伪距差分GPS/DR组合定位、DR技术GPS的误差源GPS的误差源卫星钟差——某时刻各原子钟之间的同步差星历误差——卫星轨道误差相对论效应影响——椭圆轨道，速度不断变化电离层、对流层折射延迟——介质不均匀多路径效应影响——多路反射波干涉第四章信息采集感应线圈检测器磁性检测器红外线检测器VIP交通检测技术道路管检测器声学检测器微波雷达检测器AVI协作式交通信息采集技术交通信息采集的分类根据被采集车辆是否与采集系统进行交互可分为：独立式采集技术和协作式采集技术。独立式采集技术：感应线圈检测地磁检测微波检测红外线检测视频检测协作式采集技术主要包括：基于GPS定位的采集技术基于RFID的采集技术基于蜂窝网络的采集技术20侧向安装：安装在道路横断面的一侧，通过分层和车道设置后可以检测各条车道的交通参数根据目标至发射源的半径进行分层根据各层在道路断面上的投影进行设置从而确定车道根据各层的反射频率特性确定各层的交通状态，进而根据车道的设置可得到各车道的交通参数21分层与定义车道微波雷达检测器视频检测技术的分类根据各应用场合的目的、要求、限制条件等不同，视频检测在智能交通系统中的应用可分为四大类:第一类是自动车辆导航，它是通过对车道线和静止或运动的障碍物的自动检测识别来完成自动导航任务，主要运用于高速公路;第二类是道路交通监控，利用图像处理进行道路交通流的流量、事件、速度等方面的检测，此类检测多结合交通管理中的检测器进行，形成商业产品;22第三类是利用模式识别技术进行车牌识别，广泛运用于不停车收费、停车场管理、违章车辆查处等多项应用领域;第四类是利用计算机视觉技术进行交通个体的行为特性捕捉和运动跟踪，这类研究主要处于实验室阶段，还没有成型的软件或产品可供选择。23FCD的主要流程浮动车运行数据采集（车型、规模、采集频率等）地图数据预处理(地理坐标系转换、修正)浮动车异常数据处理地图匹配（点到点、点到线、线到线）旅行时间和平均行程速度估计及预测（单辆时间、路段时间、短时预测）拥堵状态判断24交通信息采集技术的发展趋势车辆内部信息的直接获取交换式信息采集（V2V，V2R）是多种采集技术的融合从多时相、高分辨率的航空和航天影像中进行交通要素的识别、监测,提取车辆类型、运行速度等特征,获取道路流量信息和拥堵状况等。25第五章出行者信息系统交通信息服务系统的目标交通信息系统的分类交通信息系统的发展历程5.1.1交通信息系统的发展历程传统的信息发布系统道路交通标志与标线交通广播电台电视报刊27伴随着汽车交通的产生而产生提供的信息是静态的信息滞后于交通实况适合于大范围复杂信息的发布是汽车交通发展的各个阶段不可缺少的交通基础设施特点第二代信息发布系统出现于20世纪60年代末70年代初；是人们利用现代通信技术进行信息发布的初始阶段；可变信息板是这一代通信系统的代表；主要用来提高局部路段的通行能力和交叉口的通行能力；信息只能单向通讯，向车辆传递通用的出行信息。28特点：局部的，被动的第三代信息发布系统为更广泛的出行者提供更广泛的实时交通信息和个性化信息；主要提供方式有：移动通信信息发布（声讯、短信、彩信、车载终端）•信息互动性强，信息量小现场LED显示屏•触摸屏—一般布置在公共场所•可变情报板—适合发布动态信息•分布面广、表现力强、播放时间自由、针对性差互联网信息发布29特点：广泛的，主动的（2）行驶中驾驶员信息服务向驾驶员提供关于出行路径选择及车辆运行状态的精确信息以及道路情况信息和警告信息，向不熟悉地形的驾驶员提供向导的功能。具体包括以下子服务领域：(1)车辆运行状态信息(2)交通事件信息(3)停车/乘车选择(4)停车场信息(5)交通状况信息(6)公共交通调度信息(7)交通法规信息(8)道路工程施工信息(9)收费站信息(10)气象信息(11)路边服务信息第六章交通流诱导系统自主型路径导航、中心型路径导航路径诱导系统、交通流诱导系统动态交通诱导系统的组成及功能路径引导交通流诱导系统发展趋势、关键技术分析分层路径诱导算法分层路径诱导算法(也称TC-B算法)远距离出行者倾向于走主要道路，备选路径之间的差异主要体现在主要道路的选取上；将城市道路分成主要道路和次要道路；用主要道路将城市路网分成若干个小区；路径由三段构成：发生地经次要道路至发生小区的边界、发生小区的边界经主要道路至目的小区边界，目的小区边界经次要道路至目的地；32第七章先进的公共交通系统智能公共交通系统的功能及关键技术智能公交系统的体系结构公交调度：车辆调度形式、实时调度方法智能公交调度：方法、组成公交优先：迟启、早断、主动优先、被动优先、信号优先过程相关技术：行程时间预测、乘客自动计数347.2先进的公共交通系统体系结构1公交系统优化与设计管理模式线网布局站点优化2公交智能化调度系统实时监控发车时刻表驾驶员排班实时调度公交信号优先区域调度协调3公交信息服务系统公交出行中转换乘信息公交客流量信息行程时间预测信息公交车当前位置信息公交车内拥挤程度信息车辆临时变更的调度信息4公交服务水平评价与监管系统35有两类公共汽车信号优先技术：被动式（Passive）和主动式（Active）。--被动式公共汽车信号优先技术就是将道路的交通信号灯按照平均公共汽车行驶速度（而不是平均私人汽车行驶速度）来进行同步配时，从而有利于公共汽车较快速度在道路上行驶；2公交智能化调度系统—信号优先--主动式公共汽车信号优先技术是应用ITS技术来提高公共汽车运行速度，使得公共汽车更加准时和提高其运行效率。主要的方法是对交叉口的晚点公共汽车在红灯时提前给予绿灯，同时对正在交叉口内行驶的晚点公共汽车延长绿灯时间使其有足够的时间来通过交叉口。主动式公共汽车信号优先技术的关键是要确保公共汽车和交叉口信号机之间有无线通讯。2公交智能化调度系统—信号优先公共汽车信号优先过程第一阶段：确定公共汽车位置确定公共汽车到达的地点，以确定交叉口是否要进行信号优先。这一功能也提供位置数据给公共汽车上的处理器以确定汽车是否晚点。2公交智能化调度系统—信号优先公共汽车信号优先过程第二阶段：公共汽车向交叉口的信号机提出信号优先请求由公共汽车上的处理器来执行，对汽车到达设定点后是否要提供信号优先作出决定。决定的因素包括目前公共汽车所在的位置，公共汽车行驶的方向，公共汽车是否晚点，以及汽车上的乘客数等。2公交智能化调度系统—信号优先公共汽车信号优先过程第三阶段：交叉口的信号机同意公共汽车提出的信号优先请求第四阶段：实施信号优先根据公共汽车和前方交叉口的相对位置，通过信号机调整信号时相，使得信号灯提前变绿灯，或延长绿灯时间，以便公共汽车能够顺利地通过前方的交叉口。如果公共汽车到达时正好碰到绿灯，或者公共汽车没有晚点，那么信号时相保持不变。2公交智能化调度系统—信号优先公交行程时间预测信息路段行驶时间进出站时间上下客时间交叉口延误时间通过交叉口的时间413公交信息服务系统—公交行程时间预测信息第八章先进的交通管理系统信号控制系统的分类、面控系统的分类TRANSYT的原理、仿真模型、相位差优化SCOOT系统、参数优化策略SCATS系统的检测器设置、系统的结构RHODES系统的原理交通流诱导系统与信号控制系统之间的关系