智能交通系统

第12章智能交通系统智能交通系统的定义智能交通系统的研发步骤智能交通系统研究的主要内容智能交通系统基础技术智能交通系统应用技术本讲内容§12－1智能交通系统概述智能交通系统（IntelligentTransportationSystem，简称ITS）是将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合运输和管理系统。通过使汽车与道路功能的智能化，可提高运输效率，保障交通安全，缓解交通拥挤，减少空气污染。12.1.1智能交通系统定义智能交通系统的发展，最早可以追溯到1939年，美国在纽约世界博览会上展出新泽西与曼哈顿之间的乔治华盛顿大桥上设置的基于路车间通信的交通情报系统以及最早期的汽车自动驾驶系统在这个博览会上展出，这是智能交通系统的萌芽，该研究成果对以后大规模有组织的进行ITS项目研究产生了很大的影响。1991年美国通过“地面交通效率法”（ISTEA），俗称“冰茶法案”，从此美国的IVHS研究开始进入宏观运作阶段。1994年，美国将IVHS更名为ITS。之后，欧洲、日本等也相继加入了这一行列。经过30年的发展，美国、欧洲、日本成为世界ITS研究的三大基地。12.1.2智能交通系统发展过程除美欧日三大研究基地，另外一些国家和地区的ITS研究也有相当大的规模，如澳大利亚、韩国、新加坡、香港等。全球正在形成一个新的ITS产业，难以记数的大小项目正在开展，发展规模和速度惊人，以“保障安全、提高效益、改善环境、节约能源”为目标的ITS概念正逐步在全球形成。21世纪是道路交通智能化的世纪，ITS已成为世界各国解决交通问题的热门技术，成为21世纪新的经济增长点。（1）确定用户服务内容（2）建立逻辑框架（4）明确标准化内容（3）建立物理框架12.1.3智能交通系统的研发步骤•智能交通系统的发展重点：人车路中心城市智能交通管理系统城市交通信息服务系统城市智能收费管理系统城市交通安全系统城市交通仿真系统ITS是在传统的交通工程基础上发展起来的新型交通系统,由于各国具体情况不同,发展交通的重点也不尽一致,对ITS研究的内容更不相同。但就一般而言,人们普遍认为ITS是将信息、通信、控制和计算机技术以及其他现代技术集成应用于交通运输领域,建立起全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统,是一个形成“人—车—路—环境”四位一体的系统。12.1.4智能交通系统研究内容按服务领域，ITS系统包括以下方面：先进的交通管理系统、先进的出行者信息系统、先进的公共交通系统、先进的车辆控制系统、商用车辆运营系统、电子收费系统、高速公路交通事件管理系统。CVO是专为运输企业提高盈利而开发的智能型运营管理技术。该系统由以下几个子系统组成：（1）商业车辆的电子通关系统；（2）车载安全监控系统；（3）路边安全监察的自动化系统；（4）商业车队管理系统及行政管理程序；（5）危险品的应急响应系统。APTS的研究集中于公共运输系统的高效和可靠，它包括以下子系统：（1）车队管理系统；（2）乘客出行信息系统；（3）电子支付系统；（4）交通需求管理系统；（5）公交优先集成管理系统。ATMS是智能运输系统的重要组成部分，主要研究方向：（1）城市道路交通信号控制技术；（2）高速公路管理系统；（3）事故管理系统；（4）车辆排放监测系统先进的交通管理系统先进的交通信息服务系统先进公共运输系统商用车辆运营系统CVO事件管理系统是高速公路监控系统的一个重要子系统，主要是用来减少事件所造成的影响。该系统主要由高速公路系统监视、偶发事件紧急服务和驾驶员信息系统三部分组成。该系统所能提供的服务可分为四种基本类型：警察服务、救护车服务、消防服务、车辆修理服务。AVCSS系统包括事故规避系统和监测调控系统等，它使车辆具有道路障碍自动识别、自动报警、自动转向、自动制动以及自动保持安全车距、车速和巡航控制等功能。在易发生危险的情况下，随时以声、光形式向驾驶员提供车体周围的必要信息，并可自动采取措施，从而有效地防止事故的发生。先进车辆控制和安全系统电子收费系统高速公路交通事件管理系统ITS汇集了众多高科技与知识体系，包括传感器技术、电子视野技术、测量技术、判断处理技术、数据库技术、计算机技术、通讯网络以及移动通信技术、人—机联系技术、人体机理学、交通规划理论以及交通工程学。其中ITS最主要的应用技术如下：（1）车辆传感器（5）通讯网络技术（2）外界传感器（6）车辆控制技术（3）图像识别技术（7）移动通信技术（4）位置测量技术（8）人体机能学12.2.1ITS主要应用技术§12－2智能交通系统基础技术12.2.2.ITS基础技术(1)现代交通通信技术(2)地理信息系统GIS(3)定位系统(4)车辆自动导航监控系统小结智能交通系统的定义(了解)智能交通系统的研发步骤(了解)智能交通系统研究的内容(了解)智能交通系统基础技术(了解)智能交通系统应用技术(了解)ITS在日本的发展ITS在美国的发展ITS在欧洲的发展我国ITS发展现状我国ITS发展趋势本讲内容§12－3国外智能交通系统的研究发展ITS系统的规划和建设一直是世界各国缓解交通拥挤问题的关键措施，是规范ITS发展的重要手段。国外智能交通系统（ITS）先行的国家和地区都非常重视ITS系统的总体发展规划。目前，世界上已基本上形成了以日本、美国和欧盟为主的三大研究开发阵营。人、车、路和谐共存的交通管理体系尚未形成90年代初，通过日本政府和企业将近30年的各自努力，交通情况得到了一定的改善1995年通产省、运输省、邮政省、建设省和警察厅五部门制定道路、交通和车辆的信息化实施方针。拉开ITS系统研究的序幕1996年7月，五部门又制定了ITS全体构思，准备用15-20年的时间让日本的道路更加智能化，实现人、车、路三者的和谐互动。高性能车载导航仪自动收费系统安全行车支援系统交通管理智能化道路管理效率化公共交通支持系统商用车效率化步行者支持系统紧急车辆运行支持系统12.3.1ITS在日本•2010年之后，ITS的所有系统都已经投入使用，ITS已经进入到了一个成熟的时期，由于ITS布设的大量光纤网和建立的各个服务系统，整个社会将进入到高度信息和通信的时代；自动驾驶的需求在这一阶段将会大大增加，ITS作为一个基本的系统将会被整个社会所接受，尽管交通量在不断增加，但交通事故将极大地减少。道路已经不再拥堵，道路环境与整个地球环境更加和谐。•欧洲的智能交通系统研究始于80年代，致力于解决成员国间的交通基础设施网络面临的问题。•欧洲智能交通研究的特点是：在广泛的ITS领域都进行研究与开发致力于ITS在公共交通中的应用，如公交优先和公交乘客信息系统在公路上广泛部署了车辆专用电台，采用多种语言广播实时交通状况13212.3.2.ITS在欧洲欧洲实施的跨国智能交通系统具有的特殊性：信息语言问题法律制度不同技术标准不同国家道路衔接问题？注重标准化两大计划PROMETHUSDRIVE利用先进的通信信息和自动化技术改善运输系统，降低交通公害通过改善运输效率和安全、减少车辆环境污染推动欧洲的统一的道路运输环境12.3.3ITS在美国•运输系统开发与实施框架计划已经确定了7个服务领域的29项服务功能，目前美国已经在ITS的整体组织及规划以及研究、开发、运作实验方面投资、部署，在电子收费、商业车辆运营等一些ITS实际应用方面处于国际领先地位。•两大目标：•一大趋势：推进智能汽车创新进程(IVI),把轿车、公共汽车、货车以及紧急车、特殊车分为所谓的车辆平台进行研究开发。完成结构建设,按城市、地方、州及商用车为主。智能停车系统§12－4我国智能交通系统的研究与发展§12－4我国智能交通系统的研究与发展12.4.1我国ITS研究现状•我国在ITS领域的研究虽然起步较晚，但经过近些年的发展，智能运输技术已经成为解决交通问题的重要技术手段之一。我国已在智能运输系统体系框架、交通数据管理、信息采集与融合、智能车路控制等技术领域以及系统集成方面取得了一批具有自主知识产权的创新成果，已经实现车载导航和定位装置等产品的国产化。制定并发布了《中国智能运输系统体系框架》，同时制定了包括智能运输系统标准体系在内的多个标准。体系框架方面开发了主动通信方式下的双片组合式电子收费技术，以该技术为基础开发的设备已形成年产20万片的生产能力。电子收费与互联网收费方面开展了城市公共交通系统优化技术研究；改善城市公交线网优化技术，并开发了公共交通优化决策支持系统。运营管理方面智能交通在许多城市和交通运输的各个行业得到了广泛地应用，取得了显著的成就，已经步入快速发展的轨道.我国ITS的建设和发展的基础已经基本形成ITS技术支撑体系已经初步建立起来我国智能交通应用发展非常显著，集成应用跻身世界先进水平综合交通运输领域智能化管理和服务得到了重视和发展智能交通体系不断完善虽然我国的ITS研究取得了很大的成就，但当前发展还存在着一些问题，主要表现在：智能交通发展的理念还有待转变和提升，对于公众出行、货物运输服务及交通安全这样一些民生需求的关注需要进一步加强，自主创新能力相对薄弱，适合国情的技术和模式还有待进一步突破，特别是市场化推进的机制比较缺乏，智能交通的产业链、价值链还没有真正形成，这是我国目前遇到的一些问题和存在的不足。未来中国智能交通系统，将在自主创新的同时，积极借鉴国际智能交通领域里的成功经验，开展广泛地国际合作交流。相信通过不懈地努力，中国的智能交通将会更加快速地发展，为公众提供更加便捷、高效、绿色和安全的出行环境，创造更加美好的生活。12.4.2我国ITS发展趋势小结ITS在日本的发展（了解）ITS在美国的发展（了解）ITS在欧洲的发展（了解）我国ITS发展现状（了解）我国ITS发展趋势（了解）