智能运输系统案例..ppt
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1、智能运输系统案例1 1、路线导引系统、路线导引系统2 2、交通拥挤收费系统、交通拥挤收费系统3 3、交通异常事件管理系统、交通异常事件管理系统4 4、综合交通管理系统、综合交通管理系统5 5、GISGIS、GPSGPS技术在交通管理与控制中的作用技术在交通管理与控制中的作用6、交通指挥控制中心及相关子系统交通指挥控制中心及相关子系统1、路线导行系统用计算机根据道路网络上各条道路的交通状况,给出行车辆提供“最佳行驶路线”的导行信息,使之能避开交通拥挤严重的路线,改行交通稀疏的路线,以最短时间达到目的地,并实现路网整体交通流优化的一种交通信息发布系统的统称。路线导行:为个别车辆寻找最优路线,偏顾个
2、人利益;不一定能实现系统利益最优。车辆导行:帮助交通管理者实现路网交通流的优化,着重路网整体的交通系统效益,对个别用户不一定有利。路线导行系统的类别1 1、按检测交通交通状况信息的不同分类:、按检测交通交通状况信息的不同分类:(1 1)静态路线导行系统)静态路线导行系统(2 2)动态路线导行系统)动态路线导行系统2 2、按信息发布的方式与对象不同分类:、按信息发布的方式与对象不同分类:(1 1)路边可变标志导行系统)路边可变标志导行系统(2 2)车载信息显示导行系统)车载信息显示导行系统(3 3)交通广播系统)交通广播系统3 3、按导行路线方案确定的方式分类:、按导行路线方案确定的方式分类:(
3、1 1)车载确定式系统(静态、动态)车载确定式系统(静态、动态)(2 2)中心确定式系统(静态、动态)中心确定式系统(静态、动态)路线导行系统组成l路线交通状况检测设施路线交通状况检测设施l交通信息或综合交通管理中心计算机硬件设施交通信息或综合交通管理中心计算机硬件设施l路线导行交通状况预测路线导行交通状况预测l动态交通分配导行路线优选与产生等计算机软件动态交通分配导行路线优选与产生等计算机软件l导行路线及交通状况信息发布与接收显示设施及导行路线及交通状况信息发布与接收显示设施及信息传输线路信息传输线路动态路线导行系统的关键技术问题l交通状况动态预测:交通状况动态预测:导行系统为帮用户能找到真
4、正的最导行系统为帮用户能找到真正的最佳路线的依据不能是用户出发时的实时交通信息,而必须是该用佳路线的依据不能是用户出发时的实时交通信息,而必须是该用户到达沿线各交叉口时刻的预测交通信息。户到达沿线各交叉口时刻的预测交通信息。l动态交通需求预测:动态交通需求预测:导行系统不能用常规的交通分配模导行系统不能用常规的交通分配模型来预测各交叉口的拥挤程度,必须考虑型来预测各交叉口的拥挤程度,必须考虑受导车辆对导行路线的受导车辆对导行路线的加载作用加载作用下的交通拥挤程度。下的交通拥挤程度。l动态交通分配与推荐导行路线的计算:动态交通分配与推荐导行路线的计算:考虑了加载车辆影响的预测交通状况,称为考虑了
5、加载车辆影响的预测交通状况,称为“动态动态交通信息交通信息”,根据动态交通信息按导行咨询车辆的要,根据动态交通信息按导行咨询车辆的要求,在路线上进行交通分配,即为动态交通分配,是求,在路线上进行交通分配,即为动态交通分配,是研究导行系统的重要理论基础。研究导行系统的重要理论基础。2、交通拥挤收费系统由来:由来:当城市的发展进入一个鼎盛时期,各种城市当城市的发展进入一个鼎盛时期,各种城市病也随之而来,在交通方面表现为病也随之而来,在交通方面表现为道路交通道路交通拥堵、尾气污染、噪音超标、交通事故拥堵、尾气污染、噪音超标、交通事故等症等症状。由于道路使用者产生的这些外部成本损状。由于道路使用者产生
6、的这些外部成本损害了整个社会的利益,因此,决策者和领导害了整个社会的利益,因此,决策者和领导层试图通过种种途径降低交通外部成本,通层试图通过种种途径降低交通外部成本,通过收费的方式使外部成本内部化是其中应用过收费的方式使外部成本内部化是其中应用较为广泛的方法。较为广泛的方法。lE.GibbonsE.Gibbons和和M.OMahonyM.OMahony通过仿真模拟爱尔兰通过仿真模拟爱尔兰都柏林市的交通出行,发现在出行者生成的外都柏林市的交通出行,发现在出行者生成的外部成本当中,有部成本当中,有9292的比例产生于交通拥挤。的比例产生于交通拥挤。可见,做好可见,做好城市交通外部成本内部化城市交通
7、外部成本内部化的关键是的关键是解决好城市交通拥挤问题。为寻找解决交通拥解决好城市交通拥挤问题。为寻找解决交通拥堵问题的最优路径,不同学者从不同角度进行堵问题的最优路径,不同学者从不同角度进行了大量的研究,相继被提出的方法很多:了大量的研究,相继被提出的方法很多:(1)(1)增加交通供给;增加交通供给;(2)(2)错时上下班;错时上下班;(3)(3)单双单双号出行制;号出行制;(4)(4)限制外省车辆进入;限制外省车辆进入;(5)(5)拥挤收拥挤收费制等。费制等。由于种种原因,某些措施对于解决城市拥挤问题很难见由于种种原因,某些措施对于解决城市拥挤问题很难见效,比如:效,比如:l(1)(1)交通
8、供给永远满足不了无止境的交通需求,交通供给永远满足不了无止境的交通需求,且道路且道路作为特殊的稀缺商品只在出行高峰时段才表现为通货膨作为特殊的稀缺商品只在出行高峰时段才表现为通货膨胀,修建过多的道路只会造成平峰时段道路资源的浪费;胀,修建过多的道路只会造成平峰时段道路资源的浪费;l(2)(2)大多数行业工作时间的刚性和人们作息时间的惯性大多数行业工作时间的刚性和人们作息时间的惯性使得调整工作时间的方案难以实施;使得调整工作时间的方案难以实施;l(3)(3)单双号出行制能减少路面一半的交通量,适用于出单双号出行制能减少路面一半的交通量,适用于出行量比较大的节假日,在行量比较大的节假日,在工作日实
9、施此方案也容易造成工作日实施此方案也容易造成道路资源浪费;道路资源浪费;l(4)(4)对外省车辆行驶的限制致使城市获得外部资源的能对外省车辆行驶的限制致使城市获得外部资源的能力减弱,力减弱,阻碍了城市大系统内外部循环阻碍了城市大系统内外部循环,限制了其继续,限制了其继续发展与壮大;发展与壮大;城市经济的本质特征:城市经济的本质特征:空间性和聚集性,空间性和聚集性,或者说是空间聚集或者说是空间聚集性。性。城市因空间聚集而产生,因空间聚集而发展、壮大。空间聚城市因空间聚集而产生,因空间聚集而发展、壮大。空间聚集既是城市吸引力的产生原因,也是各类城市问题产生的根集既是城市吸引力的产生原因,也是各类城
10、市问题产生的根源。源。例如人口和道路资源的空间聚集使城市中心区经济的运行具例如人口和道路资源的空间聚集使城市中心区经济的运行具有明显的聚集效应,规模经济由此产生,同时,居民出行行有明显的聚集效应,规模经济由此产生,同时,居民出行行为的聚集效应也具有典型的外部性特征,带来了聚集不经济。为的聚集效应也具有典型的外部性特征,带来了聚集不经济。交通拥挤产生的外部成本是其交通拥挤产生的外部成本是其中所占比例最大的一种聚集不中所占比例最大的一种聚集不经济,经济,如何处理这种聚集不经济问题,如何处理这种聚集不经济问题,关乎城市未来发展的方向。关乎城市未来发展的方向。l交通拥挤收费概念的提出在于交通拥挤收费概
11、念的提出在于出行者的每次出行除了自己必出行者的每次出行除了自己必须支付的基本出行费用外,还给其他出行者和社会造成了影响须支付的基本出行费用外,还给其他出行者和社会造成了影响(即产生了外部性),形成了边际社会成本。(即产生了外部性),形成了边际社会成本。l如图所示,如图所示,SMC SMC 表示社会边际成本,表示社会边际成本,PMC PMC 表示个人边际成本。表示个人边际成本。可见,在交通拥挤的情况下,出行造成的社会边际成本大于个可见,在交通拥挤的情况下,出行造成的社会边际成本大于个人边际成本,而且交通越拥挤,两者之差越大。因此,需要征人边际成本,而且交通越拥挤,两者之差越大。因此,需要征收等价
12、于出行边际社会成本与边际个人成本之差的费用,即所收等价于出行边际社会成本与边际个人成本之差的费用,即所谓的交通拥挤费。谓的交通拥挤费。国外典型的交通拥挤收费系统简介1、新加坡的区域通行证系统、新加坡的区域通行证系统 新加坡为最早实施道路拥挤收费的国家,其发展历程经历新加坡为最早实施道路拥挤收费的国家,其发展历程经历了从最初的区域通行证方案到如今的实时动态电子收费系统了从最初的区域通行证方案到如今的实时动态电子收费系统2 2个阶段。个阶段。19751975年,新加坡开始在年,新加坡开始在725725公顷的城市中心商业区尝试公顷的城市中心商业区尝试实行区域通行证系统实行区域通行证系统(ALS)(A
13、LS),主要在早晚高峰期针对,主要在早晚高峰期针对成员不足成员不足4 4人的车辆人的车辆实施收费,出入该区域的上述车辆需要出示纸质凭实施收费,出入该区域的上述车辆需要出示纸质凭证。该系统于证。该系统于19891989年将收费对象扩大到包含小汽车、出租车、年将收费对象扩大到包含小汽车、出租车、货运卡车、公共汽车和摩托车;货运卡车、公共汽车和摩托车;19941994年又将收费的时段扩展年又将收费的时段扩展至全天。经过至全天。经过2020多年的运行,区域通行证方案被证明是控制多年的运行,区域通行证方案被证明是控制高峰期拥挤的有效手段:早高峰期进入控制区的机动车辆高峰期拥挤的有效手段:早高峰期进入控制
14、区的机动车辆从从7.47.4辆辆/日下降到日下降到4.154.15辆辆/日日;提高行驶速度;提高行驶速度2020;出行中乘坐;出行中乘坐公共交通公共交通的比例从的比例从33%33%增加到增加到69%69%;并增加了财政收入。;并增加了财政收入。19951995年,新加坡在其东海岸公园大道实施道路收费系年,新加坡在其东海岸公园大道实施道路收费系统统(RPS)(RPS)。由于电子信息技术的长足进步,新加坡从由于电子信息技术的长足进步,新加坡从19981998年年5 5月开月开始实施动态电子收费系统始实施动态电子收费系统(ERP)(ERP)。与区域通行证方案相。与区域通行证方案相比,比,ERPERP
15、更公平、方便、可靠。更公平、方便、可靠。19981998年年8 8月,新加坡政月,新加坡政府将府将ERPERP扩充到整个中心商业区、高速公路和交通拥挤扩充到整个中心商业区、高速公路和交通拥挤的区域。新加坡拥挤收费的目的非常单一,就是为了的区域。新加坡拥挤收费的目的非常单一,就是为了控制交通拥挤现象,同时辅以高达控制交通拥挤现象,同时辅以高达130%130%的小汽车牌照的小汽车牌照税进一步限制小汽车的保有,削弱了拥挤收费政策的税进一步限制小汽车的保有,削弱了拥挤收费政策的负面影响,增强了拥挤收费实施的效果。负面影响,增强了拥挤收费实施的效果。技术手段 早期的早期的ALSALS和和RPSRPS均采
16、取出入收费区域出示纸质凭均采取出入收费区域出示纸质凭证的方式运行。证的方式运行。如今的电子收费系统主要由中央控制中心、电子如今的电子收费系统主要由中央控制中心、电子收费道收费道 口检测和控制器和车载读卡器口检测和控制器和车载读卡器(IVU)(IVU)构成。构成。经过前期的宣传和测试,目前已经在将近经过前期的宣传和测试,目前已经在将近7070万辆万辆车上安装了车载读卡器,它是一种集现金储值和感应车上安装了车载读卡器,它是一种集现金储值和感应为一体的设备。在工作日的上午为一体的设备。在工作日的上午8 8点到晚上点到晚上7 7点间,当点间,当车辆通过电子收费道口时,道口感应器和车牌识别车辆通过电子收
17、费道口时,道口感应器和车牌识别(OCR)(OCR)摄像机将车辆信息数据传送至中央控制中心,经摄像机将车辆信息数据传送至中央控制中心,经过处理与银行结算系统联网扣除本次通行费。过处理与银行结算系统联网扣除本次通行费。如遇储值卡金额不足或者无车载读卡器等逃费行如遇储值卡金额不足或者无车载读卡器等逃费行为,会通过车牌识别系统获取相关车辆信息并发出催为,会通过车牌识别系统获取相关车辆信息并发出催缴通知单并加收缴通知单并加收5 5欧元管理费,逾期不缴纳者更会处以欧元管理费,逾期不缴纳者更会处以3535欧元的加罚。欧元的加罚。l新加坡的电子收费系统新加坡的电子收费系统(ERP)(ERP)是一种单次分级动态
18、收费系统。每是一种单次分级动态收费系统。每次车辆通过收费道口都会实施一次收费行为,并且这种收费会根次车辆通过收费道口都会实施一次收费行为,并且这种收费会根据不同车型和不同的收费时段采取不同的收费额度,收费范围介据不同车型和不同的收费时段采取不同的收费额度,收费范围介于于0.25-1.20.25-1.2欧元欧元之间。之间。l新加坡现在并不特别鼓励新加坡现在并不特别鼓励公共交通公共交通的发展,对于公交车实施的发展,对于公交车实施3 3 倍倍费率的收费以体现其对于道路资源的较大占用。费率的收费以体现其对于道路资源的较大占用。实施效果和今后展望l从实行从实行ERPERP以来,收费区域的交通量下降了以来
19、,收费区域的交通量下降了10%-15%10%-15%,车速提高了将近,车速提高了将近30%30%。收费费率已经。收费费率已经根据各条道路监控到的实际数据和目标数据的根据各条道路监控到的实际数据和目标数据的比对做出了降低收费的调整,这种调整今后还比对做出了降低收费的调整,这种调整今后还将继续下去。尽管下调了费率,并没有引起交将继续下去。尽管下调了费率,并没有引起交通量的明显回升。通量的明显回升。l未来新加坡有意继续扩大收费区域至全岛范围,未来新加坡有意继续扩大收费区域至全岛范围,引入更加先进的全球定位系统引入更加先进的全球定位系统(GPSGPS)并结合地并结合地理信息系统理信息系统(GIS)(G
20、IS),以更好地将拥挤收费水平,以更好地将拥挤收费水平和实时的路网交通状况联系起来,实施更为灵和实时的路网交通状况联系起来,实施更为灵活、实时和公正有效的动态收费。活、实时和公正有效的动态收费。l伦敦于2003年2月17日星期一开始正式实行“交通拥挤收费”政策(Congestion Charging)。其大致思路是:在伦敦中心区划在伦敦中心区划出特定区域,在固定时间段对其出入车辆实行交通收费管制,出特定区域,在固定时间段对其出入车辆实行交通收费管制,以此控制交通流量,改善出行结构,促使部分居民尽可能地改以此控制交通流量,改善出行结构,促使部分居民尽可能地改乘其他形式的交通工具,来达到降低中心城
21、区交通拥挤水平之乘其他形式的交通工具,来达到降低中心城区交通拥挤水平之目的。目的。该政策的基本内容如下。l(1 1)管制时间:)管制时间:每个星期的星期一到星期五,早上7:00至晚上6:30,公共假期除外。l(2 2)区域范围:)区域范围:收费区域由内环道路(Inner Ring Road)围成,该区域占地8平方英里(约21 平方公里),占大伦敦地区总面积617 平方英里(约1579 平方公里)的1.3%,有8个区全部或部分地位于该交通收费管制区域内部。l(3 3)适用对象:)适用对象:并不是所有的居民都要支付交通拥挤收费,某些驾驶员、车辆以及个人可以享受减免优惠和免费。这些群体和车辆包括:获
22、得蓝章(Blue Badge)的残疾人或为残疾人服务的公共机构,9个以上座位的车辆,在收费区域内居住的人口,采用石油替代燃料(电力)的车辆,两轮车,微型出租车,提供救护服务的车辆,军队以及皇家园林局的车辆等等。伦敦市中心拥挤收费政策l(4 4)收费金额:)收费金额:5 英镑/车次天。l(5 5)收费方式:)收费方式:通行费支付渠道灵活多样,可以通过从零售商店或便利店、自动售货机、报摊、加油站购买,或采用电话、邮寄、登录网站以及利用移动电话发短信息等多种方式。l(6 6)交费时间:)交费时间:既可每天交纳,也可按星期、月、年交纳。如果事先知道所须通行的天数,也可一次性付清。可以在进入收费区域之前
23、或之后交纳,但最晚必须在当天晚上10点之前。l(7 7)处罚规定:)处罚规定:延期交纳通行费用的,将会被予以加倍罚款的惩罚。在当天晚上1000-1200 交纳的,要加收5 英镑的罚金;如果在当天晚上1200之前仍然没有交纳通行费用,则将面临80英镑的高额罚款。28 天之后仍不交纳者,罚款额升至120英镑。伦敦市中心拥挤收费政策拥挤收费政策存在问题分析拥挤收费政策存在问题分析l1)1)商家可能会抱怨拥挤收费政策对收费区域周边的经商家可能会抱怨拥挤收费政策对收费区域周边的经济产生负面影响,但通过交通流理论分析可以除去这济产生负面影响,但通过交通流理论分析可以除去这种不必要的担忧。种不必要的担忧。不
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