智能运输系统ITS及智能交通控制方法.pptx

ITS概念概念智能交通运输系统智能交通运输系统（Intelligent Transportation Systems，简称ITS）是未来交通运输系统的蓝图，也是当前交通运输系统发展的模式和方向。定义：定义：ITS是一种全新的交通运输系统。它将先进的信息和通讯等技术集成交通运输基础设施及运输工具中，为用户、交通运输基础设施、交通工具提供一个先进的信息和通讯网络，使整个交通运输系统更加安全、更有效率、更加可靠并且环境友好。第1页/共29页ITS概概念念示示意意图图ITS基础基础设施设施用户用户交通交通工具工具安全，方便，高效，环保信号传播信号传播信号传播第2页/共29页ITSITS体系结构体系结构 用户服务用户服务满足出行者、交满足出行者、交通管理者、运营通管理者、运营部门等的需求，部门等的需求，为其提供相应的为其提供相应的用户服务。用户服务。物理体系结构物理体系结构是是ITS的物理视图，定的物理视图，定义了构成义了构成ITS的物理实的物理实体（子系统和终端）。体（子系统和终端）。这些物理实体与逻辑结这些物理实体与逻辑结构中的进程与数据流对构中的进程与数据流对应。应。逻辑体系结构逻辑体系结构提供用户服务所需提供用户服务所需的各进程（行动及的各进程（行动及功能）、数据流、功能）、数据流、终端及数据仓库终端及数据仓库。第3页/共29页 美美国国国国家家ITS物物理理体体系系结结构构 第4页/共29页 ITS的主要内容取决于ITS的目标。不同国家、不同区域的ITS目标及ITS体系结构有所不同，因此其ITS研究内容也有差别。I.美国在美国在ITS体系框架结构中，规定其研究内容包括体系框架结构中，规定其研究内容包括8个个 系统：系统：出行和交通管理；公共交通管理；电子支付；商业车辆运营；救援管理；高级车辆安全系统；信息管理；维护与建设管理。I ITSTS的主要内容的主要内容第5页/共29页II.II.日本的研究内容包括日本的研究内容包括9个领域：个领域：先进的导航系统；电子收费系统；辅助安全驾驶；交通管理优化；提高道路管理效率；公共交通支持；提高商业车辆运行效率；行人支持；救援车辆运营支持。III.我国国家国家ITS体系框架体系框架规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。第6页/共29页 ITS 标准化标准化 国际标准化组织（国际标准化组织（ISO）是为了促进国际工业产品的标准化而成立的，以鼓励国际间的货物服务，贸易，并在知识活动，技术发展，经济活动领域推广国际合作。ITS标准体系标准体系是ITS规划与发展的基础，可以有效保证系统的兼容性与互联性，不仅使系统在建立的初期、以后的升级维护期及改建扩建期都能有效地统一，同时也能使不同类型、不同区域的智能交通系统相互联接和信息交换，从而充分发挥智能交通系统的社会效用。第7页/共29页 中中国国ITSITS标标准准体体系系202信息服务204电子收费206自动公路与车辆辅助驾驶201专用通信203交通与紧急事件管理205综合运输与运输200分系统标准102基础信息编码100智能交通系统通用标准103数字地图及定位101术语及定义200相关标准100相关标准第8页/共29页中国智能交通标准制定五方向中国智能交通标准制定五方向3 34 54 14 44 2减少对新技术的阻碍减少对新技术的阻碍保护先行者的利益保护先行者的利益过时标准及早修定过时标准及早修定尽量采用国家事实标准规范尽量采用国家事实标准规范ITSITS的某一领域的某一领域关键标准难以制定可出台指导性原则关键标准难以制定可出台指导性原则第9页/共29页ITS的技术基础的技术基础 信息技术是ITS中的基础技术。ITS基本思想是利用先进的检测技术采集信息，然后用先进的信息处理技术对信息进行处理分析，最后用先进的通信技术将所得到的特定信息进行传输实现系统的特定的功能目标。其中，ITS信息的采集与处理技术是信息的采集与处理技术是基础基础，而ITS信信息传递技术则是有效实现系统性能的息传递技术则是有效实现系统性能的关键。第10页/共29页ITS中的信息技术图中的信息技术图第11页/共29页 ITSITS信息采集技术信息采集技术技术技术优点优点缺点缺点超生波检测体积小，易于安装性能随环境温度和气流影响而降低微波多语勤检测在恶劣气候下性能出色，直接检测速度不能检测静止或低速行驶的车辆，以向前方式用定向天线跟踪单车道微波真实现场检测在恶劣气候下性能出色，可检测静止的车辆，可以侧向方式检测多车道可见光视频检测可为事故管理提供可视图像，可提供大量交通管理信息大型车辆能遮挡随型的小型车辆红外线视频检测昼夜可采用同一算法而解决昼夜转换的问题，可提供大量交通管理信息可能需要很好的红外线焦平面检测器，也就是要用高功率，降低可靠性来实现高灵敏度声学检测根据特定车辆的声学特征识别该车辆为识别车辆需将接受信号进行大量的除背景静噪声的处理 例如例如第12页/共29页 ITSITS信息传递技术信息传递技术第13页/共29页 ITSITS信息显示技术信息显示技术第14页/共29页 ITSITS信息显示技术信息显示技术第15页/共29页 ITSITS信息显示技术信息显示技术第16页/共29页 ITSITS信息显示技术信息显示技术第17页/共29页ITS的主要子系统的主要子系统.基本原理 将多种先进技术，包括通信、计算机、自动控制等的按照系统工程原理进行集成，实现系统的一体化，将各种先进的交通管理方式和控制方法有机结合起来。由于运用了先进的信息技术，交通管理与控制系统能实现交通信息的实时采集与处理，从而实现实时的交通管理与控制。一、交通管理一、交通管理与与控制系控制系统第18页/共29页二、出行者信息二、出行者信息服服务系系统基本原理 为出行者提供各种交通信息以及其他与出行有关的重要信息，为出行者的出行提供决策支持。系统的典型构成包括4个模块：通信网络模块：在系统的各个组件之间传递信息；信息采集模块：采集出行相关信息，特别是路况信息等；信息处理模块：将采集的信息处理为用户所接受的信息。信息发布模块：将信息发布给出行者。第19页/共29页系统数据流示意图系统数据流示意图 采用何种信息发布方式与信息发布的目的有关第20页/共29页系统逻辑结构示意图系统逻辑结构示意图 第21页/共29页公路公路状况状况广播（广播（Highway Advisory RadioHighway Advisory Radio，HAR)HAR)的示意的示意图第22页/共29页三、三、电子收子收费系系统基本原理 利用微波（或利用微波（或红外、射外、射频等）技等）技术、电子技子技术、计算机技算机技术、通信和、通信和网网络技技术、信息技、信息技术、传感技感技术、图象象识别技技术等高新技等高新技术的的设备和和软件件（包括管理）所（包括管理）所组成的先成的先进系系统，以，以实现车辆无需无需停停车既既可自可自动收取出行相收取出行相关关费用。用。第23页/共29页四、公共交通管理系四、公共交通管理系统 基本原理 通通过采集采集与与处理理与与公共交通相公共交通相关关各各种种信息，信息，如客流量、公交如客流量、公交车辆位置、位置、紧急事件的地点等，急事件的地点等，为出行者建出行者建议公交出行路公交出行路线、换乘地点等，同乘地点等，同时为经营管理者提供管理者提供对公交公交车辆的的动态监控、控、实时调度等度等功能，功能，从从而而达达到提高公交服到提高公交服务水平的目的。水平的目的。公共交通管理模公共交通管理模块 公交信息管理模公交信息管理模块 个个人公交管理模人公交管理模块 公共交通安全管理模公共交通安全管理模块第24页/共29页五、五、紧急事件管理系急事件管理系统 基本原理 通通过采用采用车辆自自动定位技定位技术、最、最优路路线选择、地理信息系地理信息系统、公路路、公路路况况广播、事件自广播、事件自动检测等技等技术手段手段来来实现对紧急事件的管理。急事件的管理。紧急事件通急事件通报模模块 紧急急车辆管理模管理模块紧急急车辆路路线确定流程确定流程紧急事件管理流程急事件管理流程第25页/共29页集成智能控制集成智能控制智能交通控制方法智能交通控制方法在正确合理的体系结构的基础上，通过有效的集成和综合，最终达到各种方法与技术协同作战，效益最佳的效果。信信号号控制系控制系统+城市交通城市交通预警系警系统+交通信息交通信息诱导系系统+紧急救援系急救援系统+分分级递阶智能控制智能控制遗传算法算法神神经网网络控制控制模糊控制模糊控制专家系家系统第26页/共29页交通系交通系统一体化一体化智能交通控制方法智能交通控制方法u是是对交通系交通系统资源的整体源的整体优化化u对交通需求的交通需求的统一管理一管理u体体现在交通在交通运运输的全的全过程程交通需求交通需求出行前的出行前的选择出行中的出行中的选择出行者的感出行者的感觉与与判判断断交通系交通系统交通工具控制交通工具控制交通控制交通控制信息信息与与诱导需求管理需求管理交通交通网网络设计出行者的感出行者的感觉与与判判断断监控控监控控监控控监控控交通交通状状态交通供交通供给出行需求出行需求 一体化道路交通系一体化道路交通系统结构构图第27页/共29页谢谢！第28页/共29页感谢您的观看！第29页/共29页