智慧城市系列之智能交通系统(完整版)hrrt.docx

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1、第二章 智能能交通系系统的发发展第一节 ITTS的基基本概念念“智能交交通系统统”，简称称ITSS（Inntellliggentt Trranssporrtattionn syysteems），是是交通运运输领域域各种高高科技技技术系统统的一个个统称。凡凡是运用用高新科科学技术术手段组组成的、旨旨在改善善交通状状况、缓缓解交通通问题的的各种技技术系统统，都可可称为IITS。相相关的高高新技术术主要包包括信息息技术、计计算机技技术、自自动控制制技术、通通讯技术术等。改改善交通通状况主主要是指指提高交交通运输输效率和和提高汽汽车行驶驶性能；缓解交交通问题题主要是是指减少少交通事事故和降降低交通通对

2、环境境的污染染。ITS这这一国际际性术语语于19994年年被正式式认定。在在此之前前，美国国称这类类技术或或相关研研究项目目为“智能车车辆道路路系统（IIVHSS）”（Inttellligeent Vehhiclle HHighhwayy Syysteem）；日本将将这类技技术称为为UTMMS、VVICSS等；欧欧盟则称称之为“道路交交通信息息技术（RRTI）”。国际标准化组织（ISO）为ITS设立的专项叫ISO/TC-204，使用的术语是“TICS（交通运输信息与控制系统）”。第二节 ITTS在美美国美国在660年代代末就已已研究开开发电子子导行系系统ERRGS（Eleectrroniic

3、RRoutte GGuiddancce SSysttem）。后后来，美美国发现现欧盟、日日本都在在致力于于研究应应用高新新技术改改善道路路交通状状况的课课题；又又考虑到到在冷战战结束后后美国的的许多军军用高科科技成果果可转向向民用，故故中断了了相关研研究。119899年，由由联邦运运输部向向国会提提出了一一个研发发运用高高科技成成果改善善道路交交通的长长达300年的战战略计划划，定名名为IVVHS，并并投资3300多多亿美元元组织全全国政府府部门、高高等院校校、研究究机构、产产业界（包包括众多多咨询公公司）投投入这项项研究。1. IIVHSS战略计计划（1） 19889年IVHHS战略略计划1

4、9899年美国国制定了了IVHHS的研研究总目目标、研研究的分分系统及及研究内内容等。确确定其研研究目标标是： 使用用信息技技术、计计算机自自动控制制等高新新技术建建立先进进的交通通管理系系统，提提高城市市道路与与城际高高速道路路网的运运营效率率。 通过过车内、车车外信息息系统，向向驾驶员员提供交交通状况况及驾驶驶所需有有关信息息及行驶驶路线导导行信息息，使车车辆可以以最短时时间到达达目的地地。 用车车内安全全报警系系统提高高驾驶员员注意力力，提高高交通安安全性。 用安安全报警警系统、辅辅助驾驶驶系统、车车辆辨识识系统等等提高货货车等商商用车的的运行效效率、安安全性与与可靠性性。 用出出行信息

5、息系统给给旅行者者提供各各类交通通信息，提提高交通通服务水水平，使使出行方方便、畅畅通、舒舒适。 改善善车辆在在道路上上的运行行状态，降降低交通通对环境境的污染染。 发展展交通运运输系统统智能化化、信息息化设施施新产业业。战略计划划中的IIVHSS分成四四个分系系统：先先进的交交通管理理系统（Advanced Traffic Management System，简称ATMS）、先进的交通信息系统（Advanced Traveler Information System，简称ATIS）、商用车运行管理系统（Commercial Vehicle Operation System，简称CVOS）、先

6、进的车辆控制系统（Advanced Vehicle Control System，简称AVCS）。（2）119911年的ISSTEAA19911年美国国又提出出新一轮轮的道路路交通建建设法案案，即简简称ISSTEAA(Innterrmoddal Surrfacce TTrannspoortaatioon EEffiicieencyy Acct)的的陆上上综合交交通运输输效率化化法案，被被美国交交通运输输界誉为为确立美美国交通通运输新新政策的的一部划划时代的的交通运运输建设设新法案案。这就就是著名名的“冰茶法法案”。法案案中，把把IVHHS的研研究开发发置于道道路交通通建设政政策的中中心项目目的

7、位置置，并规规定了研研究开发发IVHHS的巨巨大投资资计划。（3） 19992年IVHHS战略略计划美国19992年年再次提提出的IIVHSS战略计计划，把把四大分分系统的的研究课课题分为为两大类类：“研究开开发”与“运行测测试”。前者者是IVVHS的的基础研研究，后后者是把把基础研研究成果果推向实实际应用用前的论论证阶段段。从美国IIVHSS战略计计划的研研究内容容可见：IVHHS不仅仅涉及所所需的高高新技术术，还涉涉及实施施运行后后，IVVHS对对社会、经经济、法法律、土土地使用用及人们们出行行行为的影影响，以以及所需需采取的的管理制制度的建建立等研研究内容容。可见见，IVVHS不不仅使交

8、交通运输输建设与与运行管管理走上上高科技技之路，使使交通运运输产生生划时代代的改变变，而且且将对社社会、经经济、法法律、土土地使用用产生深深远的影影响。2. 研研究IVVHS的的组织机机构19899年美国国有一个个民间组组织，叫叫Mobbiliity-20000，自自发开展展有关促促进协调调研究IIVHSS的工作作。提出出IVHHS战略略计划后后，考虑虑到这样样庞大的的研究计计划涉及及学科众众多，于于是美国国运用二二战中组组织大型型科研项项目的成成功经验验，在国国家的主主持下，于于19990年成成立研究究工作的的组织、管管理与协协调专门门机构，组组织来自自全国各各部门（政政府部门门、高等等院校

9、、研研究机构构、企业业单位、咨咨询公司司等）、各各学科的的专家、学学者、管管理人员员共同协协作完成成IVHHS研发发任务。这这个组织织机构开开始取名名为IVVHS-Ameericca（Inttellligeent Vehhiclle HHighhwayy Soocieety-Ameericca）。3. 从从IVHHS到ITSS19944，美国国根据IIVHSS的实际际在研项项目，认认为IVVHS的的名称已已不能覆覆盖其全全部内容容，因而而把IVVHS改改名为IITS。在在原IVVHS四四大分系系统基础础上再增增加两个个分系统统，先进进的公共共交通系系统（AAdvaanceed PPubllic

10、 Traansiit SSysttem，简简称APPTS）和和先进的的乡村交交通系统统（Addvanncedd Ruurall Trranssporrtattionn Syysteem，简简称ARRTS），形形成现在在的ITTS研究究的构架架。与此此同时，原原组织机机构IVVHS-Ameericca也随随之更名名为ITTS-AAmerricaa。4. 时时间节约约战略19966年1月，美美国联邦邦运输部部又发布布了“交通运运行时间间节约战战略”。在这这个“战略”中提出出了ITTI（Inttellligeent Traanspporttatiion Inffrasstruuctuure）“智能交

11、交通运输输基础设设施”的新概概念，就就是要通通过美国国75个城城市“智能交交通运输输基础设设施”的建设设，在今今后100年内，实实现旅行行时间缩缩短155%的一一项计划划，借以以加强IITS研研究成果果的实施施，推进进ITSS设施产产业的发发展。ITI“智能交交通运输输基础设设施”概念的的提出及及其在美美国755个城市市中的实实施，加加上日本本在全国国推广VVICSS及其ITTS设施施建设的的响应与与国际上上ITSS的激烈烈竞争表表明：新新世纪的的交通运运输基础础设施已已不再是是传统的的土建设设施，而而是土建建加ITTS设施施的综合合，这是是对传统统交通运运输基础础设施观观念的一一个彻底底更新

12、。无无疑，没没有强有有力的产产业经济济利益的的支撑，美美国是不不会提出出这样的的“战略”的。5. IITS的的效益（1） 美国于于19990年在在达拉斯斯（Daallaas）召召开了全全国IVVHS会会议，对对当时IIVHSS的效益益作了定定性的描描述，认认为：IIVHSS可以促促进全国国交通运运输业的的发展，汽汽车工业业将有一一个飞跃跃，现有有路网将将被更加加有效地地使用，旅旅行者的的出行将将更安全全、方便便、通畅畅、舒适适，能源源将大大大节省，环环境将得得到改善善。（2） Mobbiliity-20000曾对对美国应应用IHHVS技技术的潜潜在效益益作过分分析，基基本结论论如下： 可使使都

13、市地地区的交交通阻塞塞损失降降低255%40%。以19990年年美国因因交通阻阻塞损失失10000亿美美元计，因因IVHHS每年年至少可可减少损损失2550亿美美元。这这项效益益还将因因交通量量的逐年年增长而而增加。 到220100年，估估计每年年可以减减少交通通事故死死亡1115000人及2220亿次次交通事事故；到到20220年可可以减少少交通事事故死亡亡335500人人，交通通事故6650亿亿次。 此外外尚可带带来减少少能源消消耗，降降低大气气污染，提提高城市市运输生生产力的的效益。 各相相关产品品的国际际国内市市场效益益，估计计到20000年年可达每每年2880亿美美元。Mobiili

14、tty-220000对IVHHS计划划成本估估计包括括研究、开开发、测测试、设设计、安安装，共共约3550亿美美元。这这是以美美国2550个大大都市、18000里高速公路上全部使用IVHS为前提的。分项成本如下： 研究究开发成成本约114亿美美元； 测试试经费约约30亿美美元； 实施施安装成成本约3300亿亿美元； 此外外车主大大约要花花费800010000美元元购买车车内有关关设备。若单计降降低交通通拥挤损损失及产产品市场场效益两两项，以以上成本本一年即即可全部部回收。（3）美美国得克克萨斯（Texas）州运输部对IVHS的效益估计ATMSS可减少少停车次次数300%，降降低行驶驶时间113

15、%45%；ATIIS又可可降低行行驶时间间10%15%；CVOO可提高高货运效效率；AAVCSS可减少少交通事事故，提提高道路路通行能能力，减减少废气气排放88%155%。（4）美美国实施施ITSS取得的的实效u ATMSS在密歇歇根（MMichhigaan）使使高峰期期间车速速提高119%，在在密苏里里（Miissoourii）使高高峰期间间车速提提高355%；u ATISS使行驶驶时间缩缩短了119%；u AVCSS使公共共汽车交交通事故故降低220%。第三节 ITTS在日日本1. 研研究ITTS的简简要历史史（1） 19771年日日本就开开始研究究开发CCACSS（Commpreehen

16、nsivve AAutoomobbilee Coontrool SSysttem），119799年完成成，未能能实施；（2）119844年建设设省研究究开发RRACSS（Roaad AAutoomobbilee Coommuuniccatiion Sysstemm），119911年完成成，未能能实施；（3） 19887年警警察厅研研究开发发AMTTICSS（Advvancced Mobbilee Trrafffic Infformmatiion andd Coommuuniccatiion Sysstemm），119911年完成成，也未未能实施施；（4） 19991年，在在上述系系统基础础上，

17、警警察厅、建建设省、邮邮电省联联合开发发VICCS（Vehhiclle IInfoormaatioon aand Commmunnicaatioon SSysttem），19993年年完成，119944年开始始在东京京试运行行，获得得成功，1996年在东京1都3县开始服务，1997年组织全国推广。（5）119933年，日日本提出出UTMMS（Uniiverrsall Trrafffic Mannageemennt SSysttem）计计划，全全面展开开研究IITS。UTMMS包括括六个分分系统：u ITCSS（Inttegrrateed TTraffficc Coontrrol Sysstem

18、m）集成成交通控控制系统统；u AMISS（Advvancced Mobbliee Innforrmattionn Syysteem）先先进车辆辆信息系系统；u MOCSS（Mobbilee Opperaatioon CConttroll Syysteem）车车辆运行行控制系系统；u DRGSS（Dynnamiic RRoutte GGuiddancce SSysttem）动动态路线线导行系系统；u PTPSS（Pubblicc Trranssporrtattionn Prriorrityy Syysteem）公公共交通通优先系系统；u EPMSS（Envviroonmeent Prootec

19、ctioon MManaagemmentt Syysteem）环环境保护护管理系系统。（6）119955年，在在横滨召召开的第第二届世世界ITTS会议议后，把把所有研研究项目目也统称称为ITTS。2. IITS基基本国策策日本研发发ITSS的基本本政策是是从“基本方方针”、“实施方方针”到“ITSS总体构构想”。（1） “基本方方针”19955年2月，日日本政府府制定了了“推进实实施高度度信息通通信社会会的基本本方针”；6月，日日本内阁阁会议正正式通过过。在“基本方方针”5个研究究领域中中，道路路交通情情报化研研究被列列在首位位。（2）“实施方方针”同年，在在“推进实实施高度度信息通通信社会会

20、的基本本方针”的基础础上，由由与研究究ITSS有关的的四省一一厅（建建设省、通通产省、运运输省、邮邮电省以以及警察察厅）联联合制定定并宣布布了“在道路路、交通通、车辆辆领域实实施信息息化的方方针”，“实施方方针”向国内内外表明明了日本本政府对对于推进进研究开开发ITTS的积积极姿态态。其目目的在于于：组织织推进政政府、产产业界与与学术界界联合开开发研究究ITSS，并于于21世纪纪初把各各种系统统陆续投投入实用用，构成成ITSS体系。 实施施措施“实施方方针”提出111条实施施措施：n制定总体体构想n基基础设施施布设n系系统的兼兼容适应应性n组织研究究管理机机构 n开发ITTS的实实用化n国国际

21、合作作n研究与开开发项目目n法制、制制度的配配合考虑虑 nIITS国国际会议议n实施测试试内容n标标准化“实施施方针”研究领领域“实施方方针”计划研研究开发发9个领域域：n导行系统统n公共交交通优先先n自动收费费系统n商商用车辆辆高效化化n安全驾驶驶系统n行行人n交通管理理最优化化n紧急车车辆运行行n道路管理理高效化化（3）“ITSS总体构构想”19966年7月，在在“实施方方针”基础上上，日本本的四省省一厅联联合制定定并出版版了“推进ITTS总体体构想”。“总体体构想”的目的的使国民深深入理解解ITSS的必要要性和通通过统一一产、学学、官各各界目标标推进IITS实实用化的的研究开开发。“总体

22、体构想”研究计计划“总体构构想”研究计计划在“实施方方针”9个开发发领域的的基础上上，进一一步明确确20项为为用户服服务项目目。应“总体体构想”的提出出，19996年年日本政政府安排排5966亿日元元用于IITS实实用化和和改善基基础设施施，744亿日元元用于IITS的的研究开开发，用用高额的的财政支支持来加加紧推进进ITSS的研究究与开发发应用。3. 研研究ITTS的组组织机构构为研究开开发ITTS，日日本政府府及民间间曾成立立不少组组织机构构，主要要有：（1） HIDOO日本19984年年就已成成立HIIDO（Higghwaay IInduustrry DDeveeloppmennt OO

23、rgaanizzatiion）财财团法人人“道路新新产业开开发机构构”，专门门资助IITS研研究成果果的开发发应用及及产业化化。（2）UUTMSS-JAAPANN19933年配合合UTMMS的提提出，成成立UTTMS-JAPPAN（Uniiverrsall Trrafffic Mannageemennt SSociietyy off Jaapann）“日本通通用交通通管理系系统研究究促进协协会”。（3）VVERTTIS19944年开始始，效仿仿美国、欧欧洲，四四省一厅厅联合组组织成立立全国统统一的研研究开发发ITSS的组织织机构VEERTIIS（Vehhiclle, Roaad aand Tr

24、aaffiic IInteelliigennce Soccietty），即即“车辆、道道路和交交通智能能化协会会”。4. IITS的的效益分分析（1） 交通效效益日本对IITS的的效益估估计见表表2-11。表2-11 日本本ITSS交通效效益估计计10年后后20年后后30年后后减少交通通事故0.8550.7000.500降低堵车车发生率率0.5000.2000节省燃料料0.9000.8000.788降低废气气污染0.9000.8550.800（2） ITSS的收益益投资比比日本ITTS的收收益投资资见下表表2-22。表2-22 日本本ITSS收益投投资估计计投资（兆兆日元）收益（兆兆日元）收益

25、/投投资第一阶段段19995-220000年1.01.21.2第二阶段段20001-220055年3.24.41.3775第三阶段段20006-220155年3.69.62.6667此外，日日本还对对VICCS的投投资效益益进行了了预算：在200年间，必必要的事事业投资资为1.2兆日日元，收收益可达达7.77兆日元元，相当当于投资资的6倍之多多。第四节 ITTS在欧欧洲欧洲800年代初初期，德德、英、法法等国纷纷纷先后后各自研研究自己己的系统统：德国国的LIISB，英英国的AAUTOOGUIIDE，瑞瑞典的AARISSE，法法国的MMARAATHOON AATLAAS等。欧欧共体经经济合作作与

26、发展展组织（OECD）对此做了调查，并对各国的研究成果作了评价。1988年发表了题为路线导行与车内通讯系统的调研报告，认为：应用现代信息与通讯技术等高科技的路线导行系统，将会使道路交通发生显著的变化。基于这样的认识，OECD将努力促进这一领域的研究开发。1. DDRIVVE计划划DRIVVE(DDediicatted Roaad IInfrrasttruccturre ffor Vehhiclle SSafeety in Eurropee)计划划是欧共共体由政政府组织织的一项项研发计计划，119877年欧共共体运输输部长联联席会议议开始筹筹划，119888年开始始执行。组组织122个国家家的高

27、校校、研究究中心、企企业等各各方面，累累计有770多家家单位参参加合作作研究。其其目标是是：降低低道路交交通事故故，加强强道路交交通安全全，提高高原有设设施的运运行效率率，降低低交通对对环境的的污染等等。（1） DRIIVE-I计划的的起始阶阶段：从从19888年至至19991年。研研究内容容集中于于基础研研究与标标准研究究，分成成四个方方面：总总体问题题和建模模，出行行者行为为分析和和交通安安全，交交通控制制与服务务，以及及通信与与数据库库。第一阶段段DRIIVE-I计划划已于119911年告一一段落，取取得的成成果包括括：移动动无线通通信的动动态路线线导行系系统、交交通事故故自动检检测系统

28、统、数字字地图、交交通控制制与管理理知识库库系统、交交通控制制新策略略新算法法、交通通控制与与路线导导行综合合系统、全全欧出行行规划系系统等。（2） DRIIVE-IIDRIVVE-III的基基本目标标是：aa.使DDRIVVE-II研究成成果付诸诸实用；b.建建立通用用系统规规范。（3） 从DRRIVEE-III到TELLEMAATICCSDRIVVE计划划第三阶阶段DRRIVEE-IIII，或或称交通通运输信信息通讯讯技术是是一项环环绕道路路交通运运输、航航空运输输、铁路路和水路路运输、多多方式联联合运输输的综合合性研究究计划。2. PPROMMETHHEUSS计划19866年14家欧欧洲

29、汽车车制造商商联合提提出PRROMEETHEEUS计计划（PProggramm foor EEuroope Traaffiic wwithh Hiigheest Effficiienccy aand Unppreccedeenteed SSafeety），将将其作为为欧洲EEUREEKA联联合开发发项目的的一个组组成部分分，其目目的是探探清研究究的必要要性，确确定研究究方向和和内容，并并拟订研研究计划划。（1） 开发目目标、项项目PROMMETHHEUSS环绕五五个开发发目标：u 安全：研研究预防防交通事事故系统统；u 经济：降降低油耗耗；u 高效：提提高道路路通行能能力；u 方便：减减轻司机

30、机驾驶负负担；u 环境保护护：降低低交通对对环境的的污染。研究与开开发项目目分为两两大类：第一类类是基础础研究，由由高校、研研究院承承担，共共70个研研究机构构参加。第第二类是是应用研研究，由由汽车制制造商承承担，共共有1003家厂厂商参加加。（2） 研究成成果PROMMETHHEUSS规定的的研究开开发和现现场测试试项目的的研究成成果分成成9类。这这些成果果已于119944年10月在在巴黎举举行的994智智能车辆辆学术会会上展示示。（3） 从PRROMEETHEEUS到到PROOMOTTE上述展示示标志PPROMMETHHEUSS结束，随随之PRROMOOTE（Proograam ffor

31、Mobbiliity in Traanspporttatiion in Eurropee）计划划开展了了。PRROMOOTE从从19995年开开始，计计划4年完成成。PRROMOOTE围围环绕各各种不同同的交通通方式研研究其智智能化措措施。PROMMETEE并非PRROMEETHEEUS的的简单继继续，两两者区别别如下：研究内内容从车车辆技术术移向交交通管理理系统与与安全系系统；参参与者不不仅是汽汽车制造造商，也也包括电电子公司司和道路路管理者者。3. 研研究TEELEMMATIICS的的组织机机构欧盟随美美国ITTS-AAmerricaa的成立立，于119922年筹组组成立与与ITSS-Am

32、meriica相相当的RRETIICO（Eurropeean Roaad TTrannspoort TELLEMAATICCS IImpllemeentaatioon OOrgaanizzatiion）机机构，统统一协调调TELLEMAATICCS的研研究。第五节 ITTS在中中国20世纪纪90年代代初，我我国的相相关学者者已经意意识到研研究和开开发ITTS的重重要性。在在20世世纪900年代中中期，由由于受到到国外IITS研研发的影影响，政政府部门门也开始始重视对对ITSS的研究究，随后后，又得得到中央央部门和和部分地地方政府府的支持持，例如如：国家家科技部部、交通通部、铁铁道部、信信息产业

33、业部、国国家技术术监督局局等，以以及北京京、上海海、深圳圳、广州州、济南南、青岛岛、杭州州、厦门门、中山山等。19999年，我我国成立立了全国国智能交交通系统统（ITTS）协协调指导导小组及及办公室室，同年年，又成成立了全全国智能能交通运运输系统统（ITTS）专专家咨询询委员会会，其中中，同济济大学、清清华大学学、北方方交通大大学、北北京航空空航天大大学、吉吉林工业业大学、东东南大学学等高校校的有关关专家为为咨询委委员，并并启动了了国家 “九五五”科技攻攻关课题题和国家家“十五”科技攻攻关课题题。第六节 ITTS子系系统概貌貌总结美国国、日本本、欧盟盟研发IITS的的进程，可可以得出出如表22

34、-3所所示的美美、日、欧欧研发IITS的的计划中中其分系系统名称称及变迁迁表。应应该指出出，我国国在“九五攻攻关”项目中中，在借借鉴美国国、欧盟盟、日本本的ITTS子系系统建立立经验的的基础上上，也确确立了中中国的IITS子子系统。表2-33 美国国、日本本、欧洲洲研发IITS计计划中子子系统名名称及变变迁对照照美国日本欧盟IVHSSITSUTMSSITSDRIVVETELEEMATTICSS先进交通通管理系系统（AATMSS）集成交通通控制系系统（IITCSS），动态路径径导行系系统（DDRGSS）交通管理理最适化化（OTTM），道路管理理效率化化（ERRM）导行系统统高度化化（ANNS）城

35、市交通通综合管管理交通管理理与控制制先进出行行者信息息系统（AATISS）先进车辆辆信息系系统（AAMISS）交通旅行行情报交通与旅旅行情报报先进车辆辆控制系系统（AAVCSS）车辆运行行控制系系统（MMOCSS）安全运行行支援（AASD）司机援助助与协作作驾驶车辆控制制商车运行行管理系系统（CCVOSS）商用车高高效化（EECVOO）货运交通通及其车车队管理理先进公交交运行系系统（AAPTSS）公交有线线系统（PPTPSS）公共交通通支援（SSPT）公共交通通管理先进市际际交通系系统（AARTSS）城际交通通综合管管理环境保护护管理系系统（EEPMSS）电子收费费系统（EETCSS）步行者支

36、支援（SSP）紧急车辆辆运行支支援（SSEVOO）交通需求求管理自动道路路系统（AAHS）思考题1世界界各国为为何要投投入巨大大人力、财财力致力力于ITTS的研研究和开开发？2ITTS在我我国有无无研究应应用的必必要性？试以上上海市为为例，加加以说明明。第三章 ITSS体系结结构智能交通通系统是是一种复复杂的巨巨系统，如何来来描述系系统各构构件之间间的相互互关系及及系统各各部分的的功能与与整体功功能，就就要用到到“体系结结构”这一概概念。本本章介绍绍ITSS体系结结构的基基本概念念、体系系结构的的构建方方法、以以及应用用实例。第一节 什么么是ITTS体系系结构系统的概概念来源源于自然然实践。辞

37、辞海对系系统的解解释是：所谓“系统”，是由由相互作作用和相相互依赖赖的若干干组成部部分结合合成的具具有特定定功能的的有机整整体。在在交通系系统中，人人、车、路路以及货货物这四四个组成成部分构构成了道道路交通通系统，该该系统的的目的是是实现人人或物的的有效移移动。如如果人（货货物）、车车、路构构成的道道路交通通系统，再再配上具具有智能能的交通通信息中中心、交交通管理理中心、交交通控制制中心等等以及智智能化的的车载设设施和道道路交通通基础设设施，如如各类检检测设施施、信息息发布设设施即信信息传输输设施，就就构成了了智能交交通运输输系统。然而，怎怎样来描描述这一一抽象概概念的系系统呢？像居住住房屋一

38、一样，房房屋由基基础、梁梁、柱、屋屋面等各各构件用用一定的的搭接方方式建成成，具有有供人们们居住生生活的功功能。房房屋的各各构件相相互搭接接的关系系及房屋屋各部分分的功能能和整体体功能可可用房屋屋的建筑筑图和结结构图来来描绘。同同样，IITS各各构件的的相互关关系及各各部分的的功能和和整体功功能，也也可用系系统体系系结构来来描述。因此，IITS的的体系结结构是指指系统所所包含的的子系统统、各个子子系统之之间的相相互关系系和集成成方式、以以及各个个子系统统为实现现用户服服务功能能、满足足用户需需求所应应具备的的功能。根根据定义义，ITTS体系系结构决决定了系系统如何何构成，确确定了功功能模块块以

39、及模模块之间间的通信信协议和和接口，它它的设计计必须包包含实现现用户服服务功能能的全部部子系统统的设计计。ITS体体系结构构具有下下列重要要意义：u ITS本本身比较较复杂，涉涉及面广广，需要要有一个个指导性性的框架架，来帮帮助我们们理解这这个系统统的结构构； u ITS是是一个庞庞大的系系统，包包含有很很多子系系统，它它的实施施需要通通过这些些子系统统来实现现，ITTS体系系结构为为ITSS的各个个部分提提供了统统一的接接口标准准，从而而使各个个部分便便于协调调，集成成为一个个整体；u 避免少缺缺和重复复，使IITS成成为一个个高效、完完整的系系统，并并具有良良好的扩扩展性；u 根据国家家总

40、体IITS框框架，发发展地区区性的体体系结构构，保证证不同地地区智能能交通系系统具有有兼容性性。第二节 ITTS体系系结构的的构建方方法1. IITS体体系结构构构建方方法比较较世界各国国开发IITS体体系结构构采用的的方法主主要有两两种，一一种称为为结构化化方法(Strructtureed MMethhod)，一种种称为面面向对象象的方法法(Obbjecct OOrieenteed MMethhod)。结构化方方法，以以功能的的抽象与与分解为为主要手手段，按按功能之之间的联联结关系系组织数数据。结结构化方方法简单单易行，流流行已久久，能被被大多数数工程师师理解和和接受，便便于交流流，但用用结

41、构化化方法开开发的系系统修改改或扩展展比较困困难。面向对象象的方法法，首先先确定对对象或实实体及其其与其他他对象之之间的关关系，然然后确定定每个对对象执行行的功能能，围绕绕数据对对象或实实体组织织功能，形形成单一一的相互互关联的的视图。用用面向对对象方法法开发的的系统易易于扩展展和修改改，但该该方法操操作起来来比较复复杂，而而且可读读性不强强，不利利于交流流和讨论论。国家ITTS体系系结构作作为一种种指导全全国ITTS设计计的框架架，必须须得到全全国工程程师和投投资者的的广泛认认同才能能真正发发挥作用用。因此此，国家家ITSS体系结结构必须须具有较较强的可可读性，以以便让更更多的人人能理解解之

42、，进进而讨论论之。此此外，如如果用面面向对象象的方法法来开发发ITSS逻辑结结构，在在确定“对象”集时将将遇到很很大的麻麻烦，因因为ITTS是一一个复杂杂的大系系统，可可能的“对象”太多，“对象”的抽象象程度也也很难一一致。美美国“国家IITS体体系结构构开发小小组”就是选选用结构构化方法法构建了了其国国家ITTS体系系结构。我我国“九五”国家科科技攻关关项目“中国智智能交通通系统体体系框架架研究”，也采采用了结结构化方方法。2. 结结构化方方法简介介结构化方方法构建建ITSS体系结结构，其其主要流流程如图图3.11所示。图3.11 结结构化方方法构建建体系结结构流程程简图（1）界界定用户户构

43、建ITTS体系系结构首首先要界界定系统统的用户户。ITTS作为为信息技技术（IIT）系系统的一一个分支支，可用用IT系系统界定定用户的的方法来来界定其其用户。信信息系统统的用户户是指影影响系统统或受系系统影响响的人和和机构，可可以从四四个方面面识别信信息技术术系统的的用户，即即：需要要IT者者、制造造IT者者、使用用IT者者和管理理IT者者。（2）用用户服务务所谓用户户服务是是按用户户的要求求，系统统应能为为用户服服务的事事项。IITS用用户服务务就是IITS能能提供的的服务与与产品；提出了了ITSS用户服服务项目目，也就就是提出出了ITTS开发发的范围围。（3）用用户服务务要求为了实现现每项

44、用用户服务务，需要要ITSS能完成成一系列列功能。为为了反映映这一点点，须将将每项用用户服务务分解成成更为详详细的功功能说明明即用用户服务务要求；换句话话说，用用户服务务要求是是系统为为提供用用户服务务而应该该具备的的一些功功能。（4）需需求模型型需求模型型描述系系统应该该做什么么，是系系统功能能要求的的模型化化。需求求模型主主要任务务是定义义系统的的信息处处理行为为和控制制行为。在在构架模模型开发发阶段主主要考虑虑系统的的功能要要求。需求模型型由“需求总总图”、一系系列分层层次的“数据流流图”与“控制流流图”及其相相应的“过程定定义”、“控制说说明”与“数据字字典”组成。需求总图图定义系系统

45、的边边界，即即确定哪哪些元素素属于系系统内部部，哪些些元素位位于系统统外部。数据流图图和过程程定义描描述系统统执行的的功能。控制流图图和控制制说明描描述系统统执行这这些功能能的条件件或环境境。实时性要要求(TTimee Sppeciificcatiion)对系统统在“输入终终端”接受事事件(EEvennt)刺刺激后，在在“输出终终端”作出反反应的时时间进行行限定。数据字典典对在数数据流图图、控制制流图中中出现的的数据流流、控制制流、存存储器和和终端进进行描述述和定义义。需求模型型在美国国国家家ITSS体系结结构中中被叫做做“逻辑结结构”，其中中的控制制流图被被加入数数据流图图。（5）构构架模型

46、型构架模型型描述系系统设计计应如何何组织，是是系统设设计的模模型化。构构架模型型的主要要任务是是：确定组组成系统统的物理理实体；定义物物理实体体之间的的信息流流动；说明信信息流动动的通道道。在构构架模型型开发阶阶段不仅仅要考虑虑功能要要求，而而且要考考虑性能能要求、可可靠性要要求、安安全保密密要求以以及开发发费用、开开发周期期、可用用资源甚甚至市场场条件等等方面的的问题。构架模型型由“构架总总图”、“信息流流图”、“模块说说明”、“信息通通道图”、“信息通通道定义义”和“信息字字典”组成。构架总图图建立系系统与其其运行环环境之间间的信息息边界，是是系统的的最高级级视图，构构架总图图一般与与系统

47、总总图一致致。信息流图图和构架架模块说说明描述述组成系系统的物物理模块块以及模模块之间间的信息息流动。信息通道道图和信信息通道道定义描描述模块块间信息息流动的的渠道。信息字典典注释信信息通道道中所有有的数据据以及数数据字典典中未出出现的其其他信息息。构架模型型在美国国国家家ITSS体系结结构中中被叫做做“物理结结构”。构架模型型完成后后，经确确认所有有的用户户服务都都被体系系结构构构架中各各子系统统所包含含，并经经过对所所构建的的体系进进行评价价，包括括来自投投资者意意愿的反反馈信息息，最后后利用来来自确认认和评价价的反馈馈结果进进一步修修改系统统要求和和体系结结构。修改完善善后，在在确定的的ITSS体系结结构的基基础上，才才能拟定定整个IITS的的研究开开发计划划、制定定ITSS各部分分和各类类产品的的统一标标准以及及规定系系统的通通信协议议等。第三节 美国国的国家家ITSS体系结结构1. 开开发过程程目