ITS中的通信技术(ppt 96页)

第21章ITS中的通信技术来自概述交通、信息与能源被公认为当今社会的三大支柱型产业。尤其是交通，它是一个国家国民经济的大动脉、生命线，具有极其重要的经济与战略地位。一个国家交通事业的发达与否，直接反映了该国家的科技水平与经济实力，是国家综合国力的一个具体表现。因此，交通事业如何发展已成为当前世界各国所关注的一个焦点和热点。第21章ITS中的通信技术来自中国最大的资料库下载随着计算机技术、网络技术和通信技术的飞速发展，一个未来交通的雏形也逐渐形成，并在很多方面已初见成效，这就是所谓的智能运输系统(ITS,IntelligentTransportSystem）。概括地说，ITS就是将先进的信息与计算机技术、通信技术、网技术、控制技术、微电子技术、传感器技术、人工智能技术和运筹学、数理统计等理论综合应用于道路运输、交通服务和车辆制造等方面，从而形成一种高效、快捷、准确、友第21章ITS中的通信技术来自最早出现在美国，20世纪60年代末，美国就开始了这方面的研究，随后日本、西欧也相继涉足该领域。经过几十年的发展，目前世界上已形成美国、欧洲和日本三大ITS研究基地。智能运输系统这个名称是由日本于1990年最先提出的，但当时日本和美国对有关智能运输系统的研究、应用与活动都有各种不同的称呼，所以并未得到世界的公认。直到1994年春，为了筹备在日本横滨召开的第二届世界智能运输系统大会，日本道路交通车辆智能化推进学会提出采用更简洁、准确的名称——“ITS”的建议，得到了欧美等国的赞同，从此，ITS正式作为一个科学术语出现在世界各国的交通科学领域。第21章ITS中的通信技术来自的定义可以看到，ITS技术涉及众多的科技领域，是一个庞大的技术与管理体系，其主要内容包括5大部分：1．先进的交通信息系统（ATIS）ATIS的主要功能是提供各种与交通有关的公共信息，其中包括车辆位置、道路路况、天气情况、交通流量、道路阻塞情况及各种交通服务信息。车辆导航辅助系统（MNA,MobileNavigationAssistant）是它的一个重要组成部分。第21章ITS中的通信技术来自．先进的交通管理系统（ATMS）ATMS就是利用先进的科学技术对交通进行科学、合理、准确的管理与控制的系统。电子收费（ETC）是其典型应用之一。ETC系统（ElectronicTallCollectionSystem）又叫不停车收费系统，它是利用安装在车辆上的电子标签（一种非接触IC卡）与路边或悬挂在路面上方的天线进行无线电数据通信完成收费任务的。其基本工作原理是这样的：在车辆上安装一存有该车各种属性（如：车牌号、车主姓名、车型等）且能将这些车辆信息以微波形式发送出来的电子标签（也称车载单元OBU,OnBoardUnit）；第21章ITS中的通信技术来自中国最大的资料库下载在收费站点的车道旁设置一套微波（或其它无线通信）收发设备（称为路侧单元RSU，RoadSideUnit），并将天线安装在路侧或吊装在车道上方；在收费站内设置一套数据处理设备（称为数据处理单元PDU，ProcessingDataUnit）。当一载有电子标签的车辆驶入收费站的天线识别区时，路侧单元就与车载单元通过微波进行无线通信，将该车的车辆信息采集出来，然后送给数据处理单元进行数据处理，并由该单元再将处理过的数据送给有关银行，由银行在该车主的账户上扣除应缴的通行费，完成一次不停车收费的操作。第21章ITS中的通信技术来自中国最大的资料库下载另外，信号灯的动态配时、道路交通事故的自动检测、监控信息的采集、各种信息的传输、货运的车辆配货、客运的联网售票等功能都在ATMS之内。3．先进的车辆系统（AVCS）AVCS是ITS所有子系统中最复杂、最难实现的。它主要是利用传感器、计算机、控制、通信等技术，把车辆与公路有机地结合在一起，营造出一个安全、快速、高效、舒适的驾驶环境。其主要功能是：第21章ITS中的通信技术来自中国最大的资料库下载(1)实现车辆的自动驾驶，以消除驾驶员因长时间驾驶而造成的疲劳，提高驾驶舒适性。同时，可以在不适合人驾驶的环境中代替驾驶员驾驶，比如在恶劣天气中或危险路段。(2)实现车辆的自动控制，尽量减少不安全因素，尽量减少避免交通事故的发生。(3)实现车辆排队行驶，减小车辆间距，提高运输效率。第21章ITS中的通信技术来自．先进的公共交通系统（APTS）APTS的主要目的是使公共运输尤其是城市公共运输能够更有效、更快捷、更方便、更安全地完成出行者的位移服务。APTS主要包括以下四项功能：(1)公共运输辅助管理。即利用先进的计算机与网络技术对公交设施的技术状况、服务水平、营运情况等进行实时分析，实现系统规划、营运及管理的自动化。第21章ITS中的通信技术来自中国最大的资料库下载(2)提供相关的交通运输信息。该功能除了向系统管理部门提供相关的交通运输信息外，还要向出行者提供实时准确的公交营运信息，帮助其制订、调整出行计划。(3)提供非定线或准定线运输。非定线运输类似于出租车，可根据旅客的要求提供服务。准定线运输指的是公交车辆可按乘客的需求，驶离固定线路一段距离。(4)提高安全性。要求公交营运者对车站、停车场、营运线路及营运车辆进行实时安全监控，最大限度地保障旅客及工作人员的人身安全。第21章ITS中的通信技术来自．商用车辆运营系统（CVOS）商用车辆主要指各种货车、公共汽车、出租车和紧急车辆。而商用车辆的运营主要集中于对长途货运系统和公共交通的研究。通过上述介绍，我们对ITS有了一个概括的了解，那么ITS的应用会给我们带来什么好处呢？根据研究和有关资料，ITS的应用将在以下几个方面显示出优越性：第21章ITS中的通信技术来自中国最大的资料库下载(1)经济方面。有消息表明，美国每年因交通阻塞而造成的燃油和时间浪费超过729亿美元，因交通事故造成的损失超过1500亿美元。而ITS将大幅度提高运输效率，最大限度地保证道路畅通，从而大大地减少浪费和损失。(2)社会方面。ITS可以改善行车环境和条件，用技术约束车辆驾驶员的粗暴行车行为，进而提高道路上的文明礼貌程度，减少交通事故，其社会效益不可低估。第21章ITS中的通信技术来自中国最大的资料库下载(3)政府方面。由于缓解交通阻塞、提高运输效率、减少交通事故是ITS的三大主要功能，因此，各国政府对此都非常重视，愿意支持ITS的实施与普及，并借此推动地方经济的发展，提供更多的就业机会。(4)环境方面。ITS可提高运输效率，这就意味着可减少车辆的废气排放，从而改善空气质量。有报道显示，在美国广泛使用的交互式导航系统可使车辆的废气排放量减少5%~16%。同时由于提高了行车速度，减少了停车与起步的次数，也大大地降低了交通噪声，改善了道路附近的居住环境。第21章ITS中的通信技术来自中国最大的资料库下载(5)人口方面。ITS能够减少因交通事故而伤亡的人数，因此可提高人们的健康和安全水平。同时，由于ITS可提供快速、方便的客运服务，会有越来越多的城里人到市郊甚至更远距离的乡村居住，从而减轻城市的生活负担和压力，带动并促进市郊或乡村的经济发展，提高乡村人口的文化素质，缩小城乡差距。第21章ITS中的通信技术来自中国最大的资料库下载(6)技术方面。尽管ITS的应用会使车辆和道路都变得越来越复杂，但对使用者——人来说，出行将会越来越方便、越来越轻松、越来越舒适和越来越安全。综上所述，从宏观上讲，ITS就是以人、车、路（现在已延伸到空运和水运）为主要对象的综合性服务与管理系统，其宗旨就是使交通运输（客运和货运）更安全、更快捷、更准确、更高效、更经济、更环保和更舒适。第21章ITS中的通信技术来自中的通信系统从技术层面上看，一个ITS系统主要由交通信息采集、交通状况监视、交通控制、信息发布和通信5大子系统组成。其工作流程可概述为：ITS首先利用检测和监视系统采集各种交通设施（道路、隧道和桥梁）、交通状况及有关服务的信息，然后经通信系统送至交通管理中心（或当地管理控制分中心）集中处理，第21章ITS中的通信技术来自系统的各个用户（驾驶员、居民、警察局、停车场、运输公司、医院、救护排障等部门），供他们根据自己的具体情况做出相应的反应（或直接将指令传送给前端的控制执行系统，使之产生相应的控制和操作）。比如，出行者可实时选择交通方式和交通路线；交通管理部门利用控制系统自动进行合理的交通疏导、控制和事故处理；第21章ITS中的通信技术来自中国最大的资料库下载运输部门也可随时掌握车辆的运行情况，进行合理调度。从而使路网上的交通流运行处于最佳状态，改善交通拥挤和阻塞，最大限度地提高路网的通行能力，提高整个公路运输系统的机动性、安全性、生产效率和人们出行的舒适度。由此可见，各种信息的传输是ITS的运行基础，而以传输信息为目的的通信系统就像人体内的神经系统一样在ITS中起着至关重要的作用。第21章ITS中的通信技术来自中国最大的资料库下载根据通信对象的不同，我们把通信系统分为三大部分（见图21―1）：一是以路网基础设施为主的信息传输系统，它是利用沿高速公路（或城市道路）铺设的电缆或光纤，将沿线的收费站、管理站、货运站、客运站、十字路口等基础设施连接而成的一个通信网；二是上述网与车辆之间的通信系统（RVC，RoadVehicleCommunication）,它主要是利用无线通信技术（广播或专用短距离通信等方式）完成路-车之间的信息交换；三是车辆之间的通信（IVC，InterVehicleCommunication）,它是利用无线电或红外线完成车与车之间的信息传输。第21章ITS中的通信技术来自―1ITS通信系统示意图通信网络RVCIVC信息采集信息处理信息提供与发布交通管理维护管理第21章ITS中的通信技术来自中的通信技术概述如果把智能运输系统比作一只鼎的话，那么通信技术、计算机网络技术和控制技术就是这只鼎的三条腿。所以，了解ITS中的通信技术是全面了解与掌握ITS的基础。通信就是信息的传输。为此，我们先了解一下ITS中都有哪些信息。根据目前ITS的发展情况，我们总结出ITS中的信息主要有以下几类：第21章ITS中的通信技术来自中国最大的资料库下载第一类属于公共信息，也就是需要向广大交通设施的使用者（车辆驾驶员、旅客、行人、货主等）公布的信息，比如气象信息、道路路况信息、交通阻塞信息、交通事故信息、车辆到达信息、客车售票信息等。第二类是交通管理部门内部的管理信息，比如车辆调配信息、人员管理信息、车辆运行信息、办公信息以及控制和管理指令等。第三类主要指有关车辆收费的信息，比如车辆属性、车主信息、上路时间与地点、下路时间与地点、费率、黑黄名单（透支和接近透支的车辆、车主名单）等。第21章ITS中的通信技术来自中