智能运输系统智能运输系统(ITS)概述ppt课件.ppt

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1、智能运输系统（ITS）概述,智能运输系统的概念,智能运输系统（Intelligent Transportation Systems 简称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到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成为目前国际公认的解决地面交通运输中交通拥挤、改善行车安全、提高运行效率、减少空气污染等的最佳途径；也是世界交通运输领域研究的前沿。,用户,交通工具,基础设施,信号传播,安全、方便、环保、高效,ITS概念示意图,智能运输系统的产生背景,拥

2、挤/事故/环境问题等,交通问题日益严重,国家和民企的积极参加,减轻经济损失,机动车和道路的综合对策,道路建设的限度,培养新的产业,提高国际竞争力,ITS的研究动力,智能运输系统的发展经纬,美国：早在20世纪60年代，美国就开始了这一方面的研究，当时称为电子路径诱导系统；80年代PATHFINDER系统的成功加速了ITS的发展；90年成立了IVHS组织，后更名为ITSA；97年发布国家ITS体系框架欧洲：1985年，开始了一项“尤里卡”的研究，交通领域有46项；86年，由奔驰等11家汽车公司开始了PROMETHEUS计划，获得巨大成功；此后政府间组织了DRIVE计划；近年来主要研究工作有T-TA

3、P和TEN-T；1991年成立了ERTICO组织日本：1973年开发了在当时世界上处于领先地位的CACS；随后主持开发了RACS和AMTICS，并在此基础上开发了UTMS21，这成为当今世界最先进的交通管理系统之一；94年设立VERTIS机构其他：如韩国由交通部牵头制订了全面的ITS框架结构和发展计划，新加坡已经在全国开始推行不停车电子收费，中东的一些国家也开始讨论本国ITS的研究计划。,欧美、日本ITS应用效益预测指标,智能运输系统在中国的发展,中国在交通运输和管理中应用电子信息技术的工作早在70年代末就已经开始，当时称为交通工程，其研究与应用可以认为是智能运输系统初级阶段的工作。当时交通部

4、公路科学研究所与北京市公安局合作，首次在中国进行计算机控制交通信号的工程试验。20世纪80年代初，国家科技攻关项“津塘疏港公路交通工程研究”首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监视和管理系统。1986年至1995年期间，我国在交通管理系统方面开展了一系列科学研究和工程实施，在城市交通管理、高速公路监控系统、收费系统、安全保障系统等方面取得多项科研成果，并开发生产了多种专用设备，制定了一系列的标准和规范，无疑这些工作是我们今天进行ITS研究和开发的基础。,国家智能交通系统工程技术研究中心http:/,ITS的技术基础,由定义我们可知，智能运输系统是一个汇聚了众多高新技术的大系统

5、，并且内部包含了很多子系统，因此它会用到各种各样的技术，主要包括：1）交通信息采集与处理技术 2）通信技术3）网络技术 4）数据库技术及其应用 5）GPS和GIS技术 6）交通仿真和动态分析7）智能交通综合控制平台 只有将这些技术加以灵活和综合应用，才能保证智能运输系统的各个子系统的实现，直至整个系统的实现，从而改变现在的交通运输模式,交通信息采集与处理技术,交通信息是城市交通规划和交通管理的重要基础信息，通过全面的、丰富的、实时的交通信息不但可以把握城市道路交通的发展现状，而且可以对未来发展进行预测，为城市交通规划和交通部门的正确决策提供科学依据。因此，交通信息采集与处理技术是城市交通发展规

6、划和道路交通科学管理的最重要的基础和前提。,静态交通信息：路网信息、交通管理设施信息、道路交通量、机动车保有量等动态交通信息：实时道路交通流信息、交通控制状态信息、实时交通环境信息等,交通信息采集与处理技术,环形线圈感应式检测技术交通微波检测器技术视频检测技术交通监视系统车辆自动识别法,环形线圈检测原理,微博检测技术,通信技术,光纤通信技术卫星通信技术移动通信技术专用短程通信技术,网络技术,智能交通指挥中心全国公安计算机网络,数据库技术,交通信息是一个大容量、复杂的数据集合，我们可以通过数据库技术将其整合，从而转化成一套我们可以读懂的信息,城市的交通指挥系统是城市智能交通建设的一个重要方面，而

7、数据库处在其基础地位。交通管理系统和先进的交通信息系统是城市交通指挥系统的重要子系统，而所有功能的实现都必须通过信息平台来完成。一般来说先进的交通信息综合服务平台包含了交通运输信息服务的所有内容，利用这一平台，我们几乎可以获得与城市交通运输有关的所有方面的信息,GPS和GIS技术,GPS系统：利用多颗人造卫星对地面上的目标进行 测定，并进行定位和导航。它主要由空 间部分、地面部分、用户部分组成。,GIS技术：利用计算机技术，将一系列地理信息进 行数字存储，建立起的一套有效地数据 管理系统，用来描述现实世界中地物在 空间上的分布及其属性信息。,GPS与GIS技术,交通仿真与动态分析,交通仿真：随

8、着计算机技术的进步，人们采用计算机数字模型来再现交通流时间和空间变化的模拟技术。交通仿真可以清晰的辅助分析预测交通堵塞的地段和原因，对城市规划、交通工程、和交通管理的有关方案进行比较和评价，在问题成为现实以前，有所准备。,特点：经济、安全、易用、真实、可拓展,模型：SATURN、CONTRAM、MICSTRAN、MACSTRAN、TRANSYT,软件：VISSIM、TransModeler、Paramic,交通仿真与动态分析,交通需求具有随时间变化的特征，故交通流具有动态特性，所以说，动态的交通需求分析模型更能够准确的描述各种交通现象。其中一个重要的组成部分是动态交通分配（DTA）,DTA模型

9、分类动态系统最优模型(DSO)动态用户最优模型(DUO),智能交通综合控制平台,智能交通系统综合平台是智能交通管理系统的核心，其重要性不言而喻,智能交通系统综合平台的构成包括三个层次的内容：1）数据层 2）应用层 3）用户层一个完整的综合平台至少应包括以下几个模块：综合信息数据库交通地理信息基础支撑平台接入/二次数据融合平台信息加工/发布基础平台专用通信网络平台,信息采集,信息利用,通信发布,信息处理,运输系统,ITS用户,通信,通信,ITS信息链,智能运输系统服务领域,电子收费系统（ETC）先进的交通管理系统（ATMS）先进的公共交通系统（APTS）商用车辆运营系统（CVO）先进的车辆控制系

10、统（AVCS）先进的交通信息服务系统（ATIS）应急管理系统,电子收费系统,电子收费系统（Electronic Toll Collection System）即不停车收费系统，它是利用车辆自动识别（Automatic Vehicle Identification）技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯，进行车辆自动识别和有关收费数据的交换，通过计算机网路进行收费数据的处理，实现不停车自动收费的全电子收费系统。,ETC系统是目前世界上最先进的收费系统，是智能交通系统的服务功能之一，是以IC卡作为数据载体，计算机读取IC卡中存放的有关车辆的固有信息、道路运行信息、征费状态信息。车辆通过道口时无须停

11、车，系统按照既定的收费标准，通过计算，从IC卡中扣除本次道路使用通行费。每车收费耗时不到两秒，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5到10倍。它特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下使用。,先进的交通管理系统，包括现代化交通控制中心、先进的交通监视服务及规范以及完整的道路指示信息,先进的交通管理系统,道路几何构造信息路面状况信息道路灾害信息路网条件信息提供行驶路线导航信息,完整的道路指示信息,先进的交通监视服务,宏观监视：通过检测线圈、视频检测器、红外检测器等探测装置，间接获取交通流的状态信息。微观监视：通过卫星定位系统、无线通信系统和汽车“黑匣子”，获取每一辆车足够详细的信息。,交通控制中

12、心是交通控制与管理系统的神经中枢，指挥着其管理范围内的所有控制设施的运转。它建立在交通运输信息数据库的基础上，因此它包含交通信息中心所具有的全部服务功能。通常在先进的交通管理系统中，将交通控制中心与交通信息中心作为一个整体来考虑，简称交通控制中心。,交通控制中心,先进的城市公共交通系统,通过应用智能交通技术提高公交服务水平主要有两种途径，其一是通过道路交通信息引导公交车辆使其运行速度更快；其二是提高公交车辆的满载率,先进的公共交通系统（APTS）是当今优化发展公共交通的重要举措之一，它最终将形成以地铁、轻轨为骨干，以公共交通为主体，以自行车、出租车等其他形式为辅助的智能化的综合城市客运系统。,

13、APTS的研究集中于使公共交通和合乘车辆更有效和可靠,APTS的功能要求,美国ITS国家体系框架（NA）明确提出了对APTS的9点功能要求：运用车载数据采集技术实现对运营车辆的监视；运用有效策略使晚点车辆恢复正常营运；运用当前的操作数据及其他数据来源编制营运管理计划；要求应答系统为乘客提供个人出行服务；提供安全协调监控和紧急救援服务系统的接口；综合历史数据及其他因素规定司售人员的活动；编制运营车辆的维修计划并为修理人员进行工作分配；可实现车内收费或路边收费；为乘客提供车辆运营信息及可达车辆信息,APTS的用户服务构成,（1）公共运输辅助管理系统 利用计算机技术对公交车辆及其公共设施的技术状况和

14、服务水平进行实时分析实现公交系统规划、运营及管理功能的自动化（2）公共运输信息系统 为出行者提供实时准确的公共交通中转换乘服务信息，帮助出行者根据需要做出合适的行程计划（3）满足个人需要的非定线或准定线公共运输 非定线公共运输是指公营或私营的小型合乘车可根据用户需要接送乘客。这项服务便捷，在人口密度较小路段及其相邻地区可扩大公交服务覆盖面（4）公共运输安全系统 该项服务为车辆或站点提供行驶或工作环境安全检测，进行及时预警并在必要时自动控制直至危险解除，提高司乘人员安全系数,商用车辆运营系统（Commercial Vehicle Operation CVO）。该系统是专为运输企业提高盈利而开发的

15、智能型运营管理技术,目的在于提高商业车辆的运营效率和安全性。它以卫星、路边信号标杆、电子地图的控制中心和车辆通过数据通信为依托，利用车辆自动定位、车辆自动识别、车辆自动分类和动态称重等设备，辅助企业的车辆调度中心对运营车辆进行调度管理，及时掌握车辆的位置、货物负荷情况、移动路径等车辆的有关信息，提高车辆的使用效率，降低企业的运营成本。,商用车辆运营系统,先进的车辆控制系统,随着内燃机的诞生，汽车工业不断地发展，如今，汽车技术性能有了很大的提高，而汽车运输也成为五大运输方式的主要方式。但与之而来的是大量的负面效应，如交通事故率上升、环境污染、能源消耗等等，这一现象迫使着人们去研究先进的车辆系统，

16、从而提高扯得性能。先进的车辆系统（Advanced Vehicle Systems）是借助车载设备及路侧、路表的检测设备来检测周围行驶环境的变化情况，自动驾驶控制以达到行车安全和增加道路通行能力的目的。先进的车辆系统强调的是行驶安全性，它可以分为三个层面：安全辅助系统、先进车辆控制系统和自动驾驶系统。,先进的车辆控制系统,先进的车辆控制系统（Advanced Vehicle Control Systems）的核心内容是智能汽车的研究与应用，这种汽车具有道路障碍自动识别、自动报警、自动转向、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制功能。发展先进的车辆控制系统的目的 增加公路的通行能力，减少道路

17、阻塞，缩短行车时间 降低事故率，提高行车安全 降低行车成本，提高行车效率 降低废气排放量,减轻环境污染,AVCS的功能子系统,1、安全预警系统2、防撞系统（纵向、横向、交叉口）3、车道保持系统（防止车辆偏移）4、巡视控制系统5、视野扩展系统6、紧急报警系统7、车辆行驶自动导航系统8、环保系统,先进的交通信息服务系统,先进的交通信息服务系统（出行者信息系统 ATIS）。该系统的目标是为出行者提供准确实时的地铁、轻轨和公共汽车等公共交通的服务信息。系统的核心是通过电子出行指南来收集各种公共交通设施的静态和动态服务信息，并向出行者提供当前的公共交通和道路状况等，以帮助出行者选择出行方式、出行时间和出

18、行路线。,详细,ATIS的分类及构成,按所提供的信息来分路径诱导系统交通流诱导系统停车场信息诱导系统个性化信息服务系统按提供信息的时机来分出行前信息系统在途驾驶员信息系统在途出行者换乘信息系统,应急管理系统,交通紧急事件是指交通事故、极端恶劣气候等导致交通紧急状态的事件，而往往很多交通紧急事件是产生交通阻塞的主要原因，故我们常用来指严重交通拥挤状态的事件。事实上，交通事件是不可避免的，因而交通阻塞和车辆延误是必然存在的道路交通现象，紧急事件管理系统通过现有技术的综合利用及相关部门的有效协调组织，可以有效地降低交通延误、阻塞和交通事故的发生。该系统用以提高对突发交通事件的报警和反应能力，改善应急

19、反应的资源配置。该系统有两个子系统：1）紧急告警与人员安全系统；2）应急车辆管理系统。,紧急事件管理的内容,事件的检测与确认,事件快速反应,事件信息发布,现场管理,交通管理,事件清理,实际上，这些过程通常是同时进行的或交替进行的，有时会根据实际情况减少某一工作环节,应急管理系统的功能,改善道路的安全性提高各个执行机构的运行效率减少延误或事故反应时间降低运行成本加快清理道路的时间提高货运车辆的机动性,ITS的标准化及ITS世界大会,标准化是现代化大生产的必要条件，是组织专业化生产的前提，是科学管理的重要组成部分，而交通运输作为一种社会大生产，标准化是其必不可少的活动。尤其要强调的是ITS最基本的

20、特征是集成，而标准化是系统集成的重要基础。可以说，没有标准化，就不能实现有效的智能运输系统。,详细,为了交流和促进ITS的发展，1994年在巴黎召开了第一届智能运输系统世界大会。,结束语,事实证明，ITS是解决地面交通矛盾的有效途径之一，而且，他给社会经济发展、居民生活方式产生了深远影响，其重要性正被越来越多的人所认可。我国是当今世界上交通建设发展最快的国家，但它仍不能满足经济的发展和人民生活水平提高的要求，故而，智能运输系统的体系构建势在必行，作为计划培养的未来国家交通方面人才，我们有必要去了解这些新兴技术在交通专业方面的发展。我们有理由相信，ITS的成功会让我国城市的面貌焕然一新。,Thats all,谢谢观看,