智能运输系统ITS及智能交通控制方法.ppt

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1、智能运输系统智能运输系统（ITSITS）及及 智能交通控制方法智能交通控制方法刘刘 澜澜 教授教授 ITS概念智能交通智能交通运输运输系系统统（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。定定义义：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。ITS概念示意图ITS基基础础设设施施用用户户交通交通工具工具安全，方便，高效，环保

2、信号传播信号传播信号传播ITSITS体系结构体系结构 用户服务用户服务满满足出行者、交足出行者、交通管理者、通管理者、运营运营部部门门等的需求，等的需求，为为其提供相其提供相应应的的用用户户服服务务。物理体系结构物理体系结构是是ITS的物理的物理视图视图，定，定义义了了构构成成ITS的物理的物理实实体（子系体（子系统统和和终终端）。端）。这这些物理些物理实实体体与逻辑结与逻辑结构构中的中的进进程程与数与数据流据流对对应应。逻辑体系结构逻辑体系结构提供用提供用户户服服务务所需所需的各的各进进程（行程（行动动及及功能）、功能）、数数据流、据流、终终端及端及数数据据仓库仓库。美美国国国国家家ITSI

3、TS物物理理体体系系结结构构 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.美美国国在在ITSITS体系框架体系框架结构结构中，中，规规定其定其研研究究内内容包括容包括8个个 系系统统：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的主要的主要内内容容II.II.日本的日本的研研究究内内容包括容包括9个领个领域：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

4、车辆运营支持。III.我国国国家家ITSITS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。ITS ITS 标标准化准化 国际标国际标准化准化组织组织（ISOISO）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。ITSITS标标准体系准体系是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

5、通系统的社会效用。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相关标准中中国国智能交通智能交通标标准制定五方向准制定五方向3 34 54 14 44 2减减少少对对新技新技术术的阻碍的阻碍保保护护先行者的利益先行者的利益过时标过时标准及早修定准及早修定尽尽量采用量采用国国家事家事实标实标准准规规范范ITSITS的某一的某一领领域域关键标关键标准准难难以制定可出台指以制定可出台

6、指导导性原性原则则ITSITS的技的技术术基基础础 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，ITSITS信息的信息的采集采集与处与处理技理技术术是是基基础础，而ITS信息信息传递传递技技术则术则是有效是有效实现实现系系统统性能的性能的关键。ITSITS中的信息技中的信息技术图术图 ITSITS信息采集技信息采集技术术技技术术优优点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

7、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 ITSITS信息信息传递传递技技术术 ITSITS信息信息显显示技示技术术 ITSITS信息信息显显示技示技术术 I

8、TSITS信息信息显显示技示技术术 ITSITS信息信息显显示技示技术术ITSITS的主要子系的主要子系统统.基本原理基本原理 将将多多种种先先进技技术，包括通信、，包括通信、计算机、自算机、自动控制等的按照系控制等的按照系统工程原理工程原理进行行集成集成，实现系系统的的一体化一体化，将将各各种种先先进的交通管理方式和控制方的交通管理方式和控制方法有机法有机结合起合起来来。由于由于运运用了先用了先进的信息技的信息技术，交通管理，交通管理与与控控制系制系统能能实现交通信息的交通信息的实时采集采集与与处理，理，从从而而实现实时的交通管理的交通管理与与控制。控制。一、交通管理一、交通管理与与控制系控

9、制系统二、出行者信息二、出行者信息服服务系系统基本原理基本原理 为出行者提供各出行者提供各种种交通信息以及其他交通信息以及其他与与出行出行有有关关的重要信息，的重要信息，为出行者的出行提供出行者的出行提供决决策支持策支持。系系统的典型的典型构构成包括成包括4 4个个模模块：通信通信网网络模模块：在系在系统的各的各个个组件之件之间传递信息信息；信息采集模信息采集模块：采集出行相采集出行相关关信息，特信息，特别是是路路况况信息等信息等；信息信息处理模理模块：将将采集的信息采集的信息处理理为用用户所所接受的信息。接受的信息。信息信息发布模布模块：将将信息信息发布布给出行者。出行者。系统数据流示意图系

10、统数据流示意图 采用何采用何种种信息信息发布布方式方式与与信息信息发布的布的目的有目的有关关系统逻辑结构示意图系统逻辑结构示意图 公路公路状况状况广播（广播（Highway Advisory RadioHighway Advisory Radio，HAR)HAR)的示意的示意图三、三、电子收子收费系系统基本原理基本原理 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

11、车既既可自可自动收取出行相收取出行相关关费用。用。四、公共交通管理系四、公共交通管理系统 基本原理基本原理 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

12、全管理模块五、五、紧急事件管理系急事件管理系统 基本原理基本原理 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

13、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谢谢！