信息技术在汽车中的应用.doc

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1、信息技术在汽车中的应用 摘要随着汽车、电脑、信息技术等在人们日常生活中的作用越来越大，以往汽车作为代步工具的单一功能正在向多功能方向发展，将信息技术加载在汽车上逐渐成为未来汽车的发展趋势。汽车与信息技术相结合适应了当今社会快节奏的生活方式，其智能化、网络化是信息社会发展的必然。雷达技术、信号处理技术、数字通信技术、全球定位系统（GPS）、自动控制技术和微波技术等通用电子信息技术在汽车安全驾驶、辅助驾驶、导航以及防盗等领域，有着越来越广泛的应用。本文通过对车辆安全系统，网络、通讯及导航系统，智能交通系统和移动多媒体系统的介绍，指出汽车与现代信息技术的有机结合适应了当今社会快节奏的生活方式，并强调

2、了其智能化、网络化是信息社会发展必然的趋势。 关键词 汽车 信息技术 智能化 网络化 目录导言-21.车辆安全系统-31.1车辆主动防碰撞控制系统-31.1.1行车环境监测系统-31.1.2防碰撞判断系统-31.1.3有自动制动操作机构的车辆控制-41.2自适应巡航控制系统-41.3网络防盗-51.4驾驶员状态监测系统-62.网络通讯及导航系统-6 2.1网络通信-62.1.1网络通讯系统-6 2.1.2 网络结构及协议-72.2电子导航系统-73.智能交通系统（ITS）-93.1先进的交通管理系统（ATMS）-9 3.2先进的交通信息服务系统（ATIS）-93.2.1信息采集与处理-93.2

3、.2 信息存储-103.3先进的公共交通系统（APTS）-10 3.3.1 智能公共交通优化与设计子系统-103.3.2 智能公共交通调度子系统-113.3.3 智能公共交通信息服务子系统-113.3.4 智能公共交通评价子系统-113.4先进的车辆控制系统（AVCS）-12 3.4.1辅助驾驶系统-123.4.2自动驾驶系统-123.5不停车收费（ETC）-13 3.6货运管理系统-14 4.移动多媒体系统 -155.汽车信息化技术发展现状及未来思考-155.1汽车信息化技术发展现状-155.2对我国汽车信息化技术发展的思考-165.2.1政府的政策介入-165.2.2制定汽车信息化的标准与

4、规范-165.2.3加强公共共性信息资源的建设-16致谢-17参考文献-18导言所谓信息技术在汽车及交通领域中的应用，就是基于全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、移动通讯网络以及国际网络运输控制协议（TCP/IP）等技术原理，在汽车及交通领域中轻松实现如数据传递、话音通讯、目标跟踪、自动报警以及驾乘者获取各种公众信息、实用信息服务的功能；同时可通过与110、120等系统和各类数据库相结合，实现更广泛的应用。 当前信息技术在汽车及交通领域中的应用项目相当多，可大致归纳为4个方面，即车辆安全系统，网络、通讯及导航系统，智能交通系统和移动多媒体系统。 1.车辆安全系统1.1车辆主动防碰撞

5、控制系统 汽车防追尾碰撞控制系统是一种主动安全系统。在正常行驶时，该系统处于非工作状态。当本车的车头非常接近于前车的车尾时，该系统将发出防追尾警告。在发出警告后，如果驾驶员没有采取制动减速措施，该系统便自动启动紧急制动装置，以避免发生追尾事故。汽车防追尾碰撞控制系统具有三种功能：即环境监测功能、防碰撞判断功能和车辆控制功能。1.1.1行车环境监测系统行车环境监测系统由环境探测系统和车况探测系统组成。环境探测系统由测量车间距离和前面车辆方位的毫米波雷达、激光雷达、CCD 摄象机及能够判断路面状况的道路传感器所组成。车辆的周边传感技术是实现汽车防碰撞的关键技术。传感器性能的优劣将直接影响整个系统的

6、性能，只有提高传感器的可靠性，才有可能减少系统的虚警率。微波传感器（雷达）的性价比较高，因此一般选择工作于毫米波的微波传感器作为主传感器，配置以图像、路面传感器等作为辅助传感器来实现对车前障碍物的检测。毫米波雷达安装在车辆前端的中央位置上，激光雷达安装在毫米波雷达的两侧，它们的主要功能是测量本车与前车的距离和前面车辆的方位，并把所测数据传输到防碰撞判断系统；CCD 摄象机获得前方车辆和障碍物的图像信息，道路传感器得到路面的状态信息，车况探测系统检测本车的速度、加速度和其他状态信息，所有信息都将被送往防碰撞判断系统。1.1.2防碰撞判断系统防碰撞判断系统由目标识别系统和危险估计系统组成。目标识别

7、系统将毫米波雷达、激光雷达、CCD 摄象机等传感器的信息经融合处理后，估计出本车前方距离最近的车辆或障碍物的距离和相对速度，并将此信号传送给危险估计系统。危险估计系统根据路面状况（湿/干）、本车的状况（如车速、转向角及横向摆动速率）、距前车的距离和相对速度以及司机的反应状况计算出“临界车间距离”，并将实际测量的车间距离与临界车间距离进行比较，在实际测量的车间距离非常接近临界车间距离的某一时刻，报警器发出警告信号。当实际测量的车间距离等于或小于临界车间距离时，自动启动制动控制系统。1.1.3 有自动制动操作机构的车辆控制国际公路委员会对驾驶员的反应时间做了调查，结论得出平均值为0.53s。若驾驶

8、员的反应时间是1.5s，那么在汽车的车速为40Km/h 时，反应时间内汽车的行驶的距离是16.7m；车速为80Km/h 时，行驶的距离将达33.4m。自动制动系统的反应时间远比驾驶员少的多，它的反应距离只有0.5 m。工作时，防碰撞判断系统不断地根据测出的两车之间的距离、本身的车速、相对车速等有关信息，通过数据处理求出安全距离，并与雷达测出的实际性能的优劣将直接影响整个系统的性能，只有提高传感器的可靠性，才有可能减少系统的虚警率。微波传感器（雷达）的性价比较高，因此一般选择工作于毫米波的微波传感器作为主传感器，配置以图像、路面传感器等作为辅助传感器来实现对车前障碍物的检测。毫米波雷达安装在车辆

9、前端的中央位置上，激光雷达安装在毫米波雷达的两侧，它们的主要功能是测量本车与前车的距离和前面车辆的方位，并把所测数据传输到防碰撞判断系统；CCD 摄象机获得前方车辆和障碍物的图像信息，道路传感器得到路面的状态信息，车况探测系统检测本车的速度、加速度和其他状态信息，所有信息都将被送往防碰撞判断系统。距离相比较。如实测距离小于安全距离时，就发出报警信息，如驾驶员仍未采取措施，且安全距离小于极限安全距离时，系统通过执行机构对汽车的常规制动系统起作用，使汽车减速，当距离超过极限距离时，制动机构又恢复正常。1.2自适应巡航控制系统随着汽车工业的发展，人们对汽车舒适性、安全性及环保等各种性能的要求不断提高

10、。为满足日益增加的需求，汽车上增设了自适应巡航控制系统，可以放松驾驶员的心情，减轻驾驶员的频繁操作，使驾驶员在感到疲劳前较早地控制车速和跟在较慢行的汽车后面轻松和安全行驶。自适应巡航控制系统在高档汽车上开始应用后，现已在中高档车型上使用，不久将进入大众车型。 自适应巡航控制系统是一种智能化的自动控制系统，它是在早已存在的巡航控制技术的基础上发展而来的。在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器（雷达）持续扫描车辆前方道路,同时轮速传感器采集车速信号。当与前车之间的距离过小时，ACC控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调动作，使车轮适当制动，并使发动机的输出功率下降，以使车辆与前

11、方车辆始终保持安全距离。自适应巡航控制系统在控制车辆制动时，通常会将制动减速度限制在不影响舒适的程度，当需要更大的减速度时，ACC控制单元会发出声光信号通知驾驶者主动采取制动操作。当与前车之间的距离增加到安全距离时，ACC控制单元控制车辆按照设定的车速行驶。通过车距传感器的反馈信号，ACC控制单元可以根据靠近车辆物体的移动速度判断道路情况，并控制车辆的行驶状态；通过反馈式加速踏板感知的驾驶者施加在踏板上的力，ACC控制单元可以决定是否执行巡航控制，以减轻驾驶者的疲劳。自适应巡航控制系统一般在车速大于25 km/h时才会起作用，而当车速降低到25 km/h以下时，就需要驾驶者进行人工控制。通过系

12、统软件的升级，自适应巡航控制系统可以实现“停车/起步”功能，以应对在城市中行驶时频繁的停车和起步情况。自适应巡航控制系统的这种扩展功能，可以使汽车在非常低的车速时也能与前车保持设定的距离。当前方车辆起步后，自适应巡航控制系统会提醒驾驶者，驾驶者通过踩油门踏板或按下按钮发出信号，车辆就可以起步行驶。自适应巡航控制系统使车辆的编队行驶更加轻松。ACC控制单元可以设定自动跟踪的车辆，当本车跟随前车行驶时，ACC控制单元可以将车速调整为与前车相同，同时保持稳定的车距，而且这个距离可以通过转向盘附近的控制杆上的设置按钮进行选择。 1.3网络防盗网络式防盗系统通过网络实现车门的开关和车辆的起动、截停、定位

13、,及根据车主要求提供远程车况报告等功能。目前主要使用的网络有无线网络(BB 机网络) 和GPS (卫星定位系统) ,其中GPS 应用最为广泛。GPS 主要靠锁定点火或起动发动机达到防盗的目的。采用GPS 技术的汽车反劫防盗系统由安装在指挥中心的中央控制系统、安装在车辆上的移动GPS 终端及GSM 通信网络组成,接受全球定位卫星发出的定位信息,计算移动目标的经纬度、速度和方向,并利用GSM 网络的短信息平台作为通信媒介实现定位信息的传输,具有传统GPS通讯方案无法比拟的优势。一旦汽车被盗或出现异常,指挥中心可立即通过GPS 接收终端设备信号,确定汽车实时地理位置和多方面信息,配合各方面力量及网络

14、优势追回汽车,同时能熄灭发动机,使汽车不能行驶。网络式防盗突破了距离的限制,覆盖范围广,可用于被盗汽车的追踪侦查,可全天候应用,破案速度快,监测定位精度高。GPS 防盗技术可以说是一场技术革命,它一改传统防盗器的被动、孤立无助的被动式服务,能为车主提供全方位的主动式服务,是目前其他类型汽车防盗系统所不能比拟的。但由于GPS 防盗技术存在信号盲区、报警迟缓,其防盗性能无法法有效保障车辆。在网络式防盗方面,美国、日本、德国、加拿大等国家和地区在开发轿车导航系统方面已广泛采用了GPS 技术,在汽车防盗方面应用GPS 技术也已取得很好效果。GPS 虽具有技术先进、市场潜力大、社会和经济效益高等特点,但

15、其高昂的价格和目前还不成熟的市场,使网络式防盗系统的应用范围受到限制。同发达国家相比,我国在汽车网络式防盗方面的研究还处于较低水平,目前一些公司还只是利用GPS 的定位功能,将GPS技术应用于汽车防盗的研究仍处于初步探索阶段。1.4驾驶员状态监测系统该系统由中间信息数据根据这些信息数据进行综合处理,对驾驶员在驾驶过程中的精神状态进行监控。在发生驾驶员因打瞌睡、精力不集中等原因使车辆间隔距离过短或者偏离道中央等异常时,警报系统会马上向驾驶员发出警告,严重情况下会自动关闭发动机,以保证驾驶安全性。目前已有部分车辆安装了瞌睡、火灾、轮胎气压不足等警报装置。2.网络通讯及导航系统2.1网络通讯系统 该

16、系统在驾驶员眼不离前进方向、手不离转向盘的情况下，通过便携式电脑和无绳电话接收网络新闻、电子邮件和其他信息，并将结果通过声控传达给驾驶员，只要触动转向盘上的按钮即可启动，这种车载网络通讯可通过两种方式，一是通过数字式显示器来阅读邮件文本，另一种是将文本文件转换为语音文件的形式，以电子语音的方式来读出邮件内容，邮件回复将以音频文件的形式发出，或以语音识别系统将其转换为文本文件后再发送。2.1.1基于ad hoc 的车辆移动自组织网络通信系统基于ad hoc 的车辆移动自组织网络通信系统,其车辆移动自组织网络是以各个车辆为节点的移动自组织网络。Internet网络是目前世界上除电话网之外应用最为广

17、泛的互联网络。通过车辆移动自组织网络内部部分节点的Internet 接入, 使整个车辆移动自组织网络与Internet 网络相连通, 改变了车辆移动自组织网络的自封闭性,扩大了车辆通信网络的应用范畴。将GPRS (通用分组无线业务,General Packet Radio Service)技术应用于车辆移动自组织网络通信系统中, 使车辆移动通信终端通过GPRS 数据服务与Internet 网络相连接,该车辆终端可以与处在Internet 网络中的任何节点相互进行通信。其他一些不带有GPRS 模块的车辆终端, 可以先通过车辆移动自组织网络连接到该带有GPRS 模块的车辆终端,则也能够实现Inte

18、rnet网络相连接。2.1.2 网络结构及协议车辆移动自组织网络是一个节点移动性网络。针对车辆移动自组织网络移动性的特点,考虑车辆移动自组织网络Internet接入要求,采用GPRS 技术方式无线接入Internet。GPRS 是在现有GSM 网络基础上发展起来的分组交换系统。如图1 所示GPRS 网络主要由在GSM 基站中新增加的GPRS 业务节点组成,并通过GPRS网关节点实现与INTERNET的互联。车辆通信系统嵌入式终端先通过GPRS 模块与当地的GSM 基站中的GPRS 业务节点进行无线信, 然后通过GPRS网关与Internet 进行数据交互。车辆移动自组织网络与Internet

19、网络相互通信的基本原理如下:车辆移动自组织网络中, 带有GPRS 模块的车辆终端节点通过GPRS 功能模块无线连接到GPRS 无线网络, 然后通过GPRS 数据服务经由GPRS 网关节点与Internet 网络相连接,该车辆终端节点就可以与处在Internet 网络中的任何节点相互进行通信。在一个车辆移动自组织网络内, 并非所有的车辆终端都带有GPRS 模块, 也就是说那些没有GPRS 模块的车辆节点无法依靠其本身接入Internet。但是, 车辆移动自组织网络的特点之一就是网络内部各个节点都可以相互通信, 处于网络内部的任何两个车辆终端节点都能够通过一跳或者多跳的方式找到对方并进行数据通信。

20、因此, 那些车辆移动自组织网络内部其他不带有GPRS 模块的车辆终端节点虽然不能直接无线接入Internet,但可以先通过车辆移动自组织网络内部通信, 接入带有GPRS 模块的车辆终端节点,然后通过该节点的转接接入Internet。这样,该车辆移动自组织网络内的所有节点均可实现与Internet 网络相连接并与处在Internet 网络中的任何节点相互进行通信。 2.2电子导航系统 20 世纪90 年代末期, 借助海湾战争后美国全球卫星定位系统技术的部分开放和全球信息系统的联网发展, 日本、美国等发达国家的汽车界抓住这一契机, 投入巨资开发了民用汽车导航系统, 对汽车进行动态定位、防盗和导向显

21、示, 并迅速投入了试验性使用. 截止2004 年底, 日本约有600 万辆汽车装配了导航系统, 占日本国内汽车保有量的10% , 美国约有2% 的汽车配装了该系统1 . 近两年来, 我国进口的部分高档轿车和豪华大客车上设置的电子地图, 实际上就是导航技术的应用. 汽车导航系统是汽车驾驶员的辅助设备, 又称汽车导向行驶装置. 整个系统是由2 大部分组成, 一部分由安装在汽车上的全球卫星定位系统(global po sit ion ing system , 简称GPS) 接收机和显示设备组成, 另一部分由计算机信息控制中心组成, 两部分通过定位通讯卫星进行联络. 计算机信息控制中心是由机动车管理部

22、门授权和组建的, 它负责随时观察辖区内指定监控的动态交通情况, 并将即时信息发送给全球定位系统中的卫星. 作为系统信息储备, 驾驶员可以通过设置在汽车内的GPS 系统联网发出信息, 由全球定位卫星确定汽车位置, 显示电子地图. 驾驶员只要输入目的地信息, 显示屏上就会立即显示该车所在位置及目前交通状况,预先编制出最佳行驶路线, 并显示在电子地图上, 以供参考. 如果行驶过程中车辆偏离了推荐的路线, 系统会自动删除原有路线并以车辆当前点为出发点重新计算路线, 并将修正后的路线作为新的推荐路线. 驾驶员按照导航系统给定的路线行驶, 可以保证安全、快捷地到达目的地.汽车导航系统具备3 大功能: 一是

23、汽车踪迹监控功能. 只要将已编码的GPS 接收装置安装在汽车上, 该汽车无论行驶到任何地方都可以通过计算机信息控制中心的电子地图指示出它所在的方位; 二是驾驶指南功能. 在未来的智能公路系统, 驾驶员可以通过车载计算机和无线通讯获得各种交通信息(道路条件、交通状况、服务设施位置以及导游信息等) , 合理选择出行方式、时间和路线, 避开交通拥挤和阻塞; 三是防盗功能.在未来汽车上可利用该系统与驾驶员的手机联网, 当车辆出现异常情况时, 该系统可通过手机在第一时间通知驾驶员并报警. 目前, 汽车导航系统还存在以下不足之处: 第一, 该系统的使用需要强大的网络技术支持, 必须靠全球卫星定位系统的技术

24、支撑和地面交通信息控制中心提供的动态实时交通信息, 使用地球同步轨道卫星将汽车和当地交通信息控制中心联网. 该系统使用成本很高, 难以大面积推广. 第二, 该系统必须使用联网的实时动态交通信息和不断更新的电子地图. 目前各城市之间交通信息系统还没有实现联网, 而且覆盖的面积较小,即使导航技术比较发达的日本, 也只是在部分路段发挥导航功能. 电子地图根据城市道路的变化更新的不够及时, 导致该系统推荐错误的行驶路线. 第三, 地球同步轨道通讯卫星不能实现对地面道路的全面覆盖. 如汽车行驶在隧道、群山之间、森林里、高架桥下, 导航系统无法对汽车精确定位. 第四, 安全问题. 驾驶员在驾车过程中必须全

25、神贯注, 如果一边开车一边查看电子地图, 必然分散驾驶员的注意力, 妨碍行车安全. 3.智能交通系统（ITS）3.1先进的交通管理系统（ATMS） 美国Mob ility 2000给交通管理系统下的定义是: 在街道与公路上, 为了监视、控制和管理交通而设计的一系列法规、工作人员、硬件与软件等部分的组合。在这个定义中,“监视”是一个关键的概念, 即交通监测, 它是信息采集分析处理的过程, 是进行有效的交通控制与管理的前提, 监视的最终结果是使交通运行的实时状况可视化。智能交通管理系统就是利用先进的信号检测手段获得交通状况信息, 通过有效的交通控制模型形成有效的交通控制方案, 以多种信息传递方式使

26、交通控制设备或管理人员和道路的使用者获得道路信息和交通管理方案, 最终能最大限度地发挥整个交通系统的运输和管理效率。城市的交通由于交通流量大、自行车、公共交通、小客车等不同类型交通方式的出行空间完全叠加, 道路交通需求极大, 造成道路交通系统极为脆弱, 稍有扰动就会形成突发性交通拥堵, 而且拥堵造成的影响区域越来越大。只有采用多种形式的信息获取方式和交通控制方式才有可能避免交通拥堵, 保证交通畅通。按照信息获取的方式、传递及使用情况, 可以把城市智能交通管理系统划分为4个层次: 基础层、功能层、共享信息层和服务层。 3.2先进的交通信息服务系统（ATIS） 从公众出行服务信息数据流的角度来讲，

27、公众出行交通信息服务系统主要包括信息采集与处理、信息存储、信息发布与服务3 部分。3.2.1信息采集与处理信息采集与处理环节是整个系统的基础，为系统提供了基础的数据支撑。具体的采集手段包括：网页引用、手工录入、数据导入、访问数据源接口等。采集到的大部分数据可经过数据存储功能模块导入到公众出行信息数据库中；部分的数据还需经过数据处理环节（如数据清洗、数据格式转换等） 之后，再通过数据存储功能模块导入到数据库中。从信息的变化特征来看，出行服务信息主要包括静态信息和动态信息：静态信息如公路路线地图、客运站、客运班次、旅游景点等；动态信息如实时路况、公路气象、交通流量情况等。从信息的存储特征来看，出行

28、服务信息主要包括结构化信息和非结构化信息：结构化信息如班次班线信息、公路路线走向信息、各类描述信息等；非结构化信息如实时路况监控视频、公路GIS 图等。对于不同类别的信息，在采集与处理的技术实现上应加以区别。3.2.2 信息存储信息存储环节是整个系统的枢纽，负责各类数据（结构化数据、非结构化数据等） 的分类存储以及数据的深层次分析，并生成可用于面向用户发布的出行服务信息。从信息发布与服务方式上讲，应充分考虑不同受众群体的知识层次、生活条件和日常习惯，并提供互联网网站、热线电话、手机短信、电子显示装置以及纸媒体等多种信息发布与服务方式，最大程度地满足社会公众的出行信息服务需要，从而让各类用户群体

29、平等、便捷地获得公路出行交通信息服务。3.3先进的公共交通系统（APTS） 智能公共交通系统是在对公交系统优化的基础上，运用系统工程理论将交通流诱导技术、差分GPS定位技术、GIs及地图匹配技术、公交运营优化与评价技术、计算机网络技术、数据库技术、通信技术、电子技术、智能卡技术等先进技术科学集成，形成集智能化调度、公交电子收费、信息服务、网络通信于一体的先进的公共交通管理系统.智能公共交通系统可以具体描述为:采用全球定位系统(GPS)进行数据采集，结合公交出行调查，以地理信息系统(GIs)为操作平台，在对公交线网布局、线路公交方式配置、站点布置、发车间隔确定、票价的制定等进行优化和设计的基础上

30、，实现公交车辆的自动调度和指挥，保证车辆的准点运行，并使出行者能够通过电子站牌了解车辆的到达时刻，从而节约乘客的出行时间.同时，公交出行者可以通过媒体(如:可变信息牌、信息台、电话、互联网等)方便地获得公交信息(Q口:出行线路、换乘点、票价、车型等)，使更多出行者采用公交出行方式.最后，对智能公交统的社会效益、经济效益和服务水平进行评价，因此，可将智能公共交通系统分解为以下四个子系统3.3.1 智能公共交通优化与设计子系统该子系统是对公交线网布局、线路公交方式配置、站点布置、发车间隔确定、票价的制定等进行优化和设计，从规划方面提高公交服务水平.3.3.2 智能公共交通调度子系统.该子系统由调度

31、中心、车载设备、电子站牌等几部分组成，其主要功能是实现公交车辆的白动调度和指挥，保证车辆的准点运行，并使出行者能够通过电子站牌了解车辆的到达时刻，从而节约出行者的等车时间3.3.3 智能公共交通信息服务子系统.该子系统通过媒体(If口:可变信息牌、信息台、互联网等)将公交信息(AQ出行线路、换乘点、票价、车型等)发布出去，使公交出行者可以方便地获得这些信息，从而吸引公交出行.3.3.4 智 能 公共交通评价子系统.该子系统通过建立一套科学的评价公交系统的指标体系对智能公交系统实施前后的经济效益、社会效益和服务水平等方面进行评价4 智能公共交通系统实施框架智能 公 共 交通系统以调度系统为核心，

32、智能公共交通调度系统实行公交调度中心、分调度中心和公交车队三级管理.公交调度中心与分调度中心之间用DDN专线相连，以满足二者快速准确交换信息的需要.公交调度中心主要实现车辆监控与大屏幕显示、公交运营管理、与分调度中心间协调调度车辆、公交信息采集与发布和公交线网规划与评价等功能.分调度中心负责所管辖的各线路营运车辆的调度及与附近的机场、火车站、港口相联系，相互传递静态信息(如发车时刻表)和动态信(如:客流信息、到达时刻信息)等公交车辆内安装有GPS接收设备和双向通讯设备，能够实现车辆自动定位，并将定位信息发送给分调度中心，使其能够实时监测车辆的运行状况，并向车辆发布加速、减速、越站、跨线、折返等

33、指令.当车辆在行驶过程中遇到交通阻塞、交通事故、或者在车内发生抢劫、火灾、乘客纠纷、故障、拥挤等紧急情况时，司乘人员可通过车载设备土的相应按键向分调度中心发出路阻、事故、故障、拥挤、纠纷、救助等短信息分调度中心接收到信息后，及时与公交调度中心取得联系，并与紧急救援中心、交通管理与控制中心相配合完成事故处理、人员救助、疏散交通等任务.同时，依据当前的客流信息、交通流员、占有率等数据合理调度车辆.公交车辆内还可设有电子收费、乘客计数、电子公告板等装置，实现乘车服务的自动化和信息化，也便于公交公司统计客流情况，为线网规划与行车时刻表的编制提供可靠数据.另外公交调度中心还能够根据交通管理与控制中心提供

34、的实时交通数据，信号配时方案，预测车辆在站点间的行程时间，并将相关信息显示在电子站牌卜.智能 公 共 交通信息服务子系统则通过多种媒体向出行者提供出行前和在途公共交通信息.乘客可通过安装在车内的电子收费装置使用IC 卜付费.3.4先进的车辆控制系统（AVCS） 3.4.1辅助驾驶系统随着人们对驾驶的安全性与舒适性的重视,辅助驾驶系统得到了飞速地发展. 一系列辅助驾驶技术系统的应用将大大提高驾驶的安全性. 针对当前常用系统中存在的一些场景误识别问题,研究者们引入了多传感器信息融合技术. 基于视觉系统的传感器可以提供大量的场景信息,其它传感器(如雷达或激光等)可以测定距离、范围等信息,对两方面的信

35、息融合处理后就能给出更可靠的识别信息3.4.2自动驾驶系统车辆自动驾驶系统主要是应用现代化的传感器技术、通信技术、计算机技术以及检测技术等装备车辆及智能交通系统,并通过车路间通信和车车间通信,达到车辆可以自动控制方向、速度、车间距等,从而使车辆自动行驶在智能化公路上.实现自动驾驶有两个基本关键技术: 1)车道检测; 2)障碍物检测. 在实现车辆感知外部环境方面,在经过多方面的探索之后,证明利用及其视觉是最有效的感知方式. 基于立体视觉软件系统的GOLD (GenericObstacle and Lane Detection障碍物和车道检测) 系统,常用在移动车辆上,辨识一般障碍物(在对称和形状

36、上无约束)以及在结构环境下的车道位置(绘有道路标识). 利用反转透视映射几何变换,可以将透视效果从左右立体图像中删除;单幅图像可以借助一系列的数学形态逻辑滤波辨识道路标识,利用立体图像来辨识车辆前方的自由立体空间. 车辆的各个控制系统使用不同传感器传来的信息,这些传感器可分为自我位置探测传感器和目标探测传感器. 立体视觉传感器用来探车道标识,并在三维坐标中输出车道的边界. 这些信息同来自DGPS传感器及数字地图的数据组合得出车辆的精确位置以及公路的几何形态. 行车环境中的障碍物是用视觉传感器、四个激光扫描仪和一个雷达来探测. 信息的融合过程包括了数据对准、数据关联和状态估计,采用自适应滤波的方

37、法还有一种方法采用激光雷达或扫描仪来探测远距离的障碍物,感知汽车前方的环境状态;而超声波传感器可以在相对比较近的区域内检查车辆后方和侧面的行车环境; CCD 摄像机使汽车保持航线,控制汽车的横向运动. 另外转向执行器控制着车辆的纵向运动,D /A转换器产生驾驶信号,这样安装在制动踏板附近的直流电动机就能够控制车辆的纵向运动. 在一系列传感器测量信息的基础上对动态的行车环境进行重建. 这样做一是由于行车环境里包含着运动的和静止的障碍物,因此对障碍物的检测可能不精确、不完整或是被干扰;二是由于行车环境是一个动态的自然环境,障碍物会随时进入或驶出传感器的视觉范围,或被别的物体遮挡. 为了解决这些问题

38、,就要在正确测量和评估的基础上进行信息融合,采用两级式的行车环境跟踪. 在第一级,每一个传感器都根据本身的探测情况建立局部目标跟踪航迹,再把局部预测送入第二级融合中心进行融合,得出更为精确的结果,配合预测- 匹配-校正的算法可保持环境预测的时空一致性。3.5不停车收费（ETC） 近年来我国的高速公路获得了飞速发展，因此，高速公路的收费问题成为智能交通研究的重要领域之一，蕴藏着巨大的市场前景。中国是长期面临公路拥挤问题的许多国家之一，机动车辆数目以每年15%的速度增长。据估计，中国目前已有1800 万辆机动车，这使许多本已十分拥堵的公路更加负重不堪。如何管理好现有的交通设施，包括2700 多个收

39、费站，迅速回笼建设和维护公路的投资，刺激投资商投资新的高速公路，是摆在我们面前的问题。目前，世界上共有10 万多km的高速公路，其中大约25%是用企业征收通行费还贷的方法建成的，许多国家都取得了这方面的成功经验，我国实行贷款道路收费制度已有10 多年的历史，这一制度的实施对我国公路尤其是高等级公路建设的迅速发展起了极大的推动作用，有一部分高速公路已经引进了现代企业运做机制。建设收费道路必须建设相应的收费系统，收费系统性能的优劣直接关系到收费工作的效率的高低、效益的大小以及道路上交通车辆运行状况的好坏。所以说，研制和开发收费系统是建设收费道路至关重要的一环。但目前的形势却不容乐观。我国高速公路收

40、费方式千差万别，但均存在着不同程度的问题，主要表现在:收费人员私吞票款、收费人员与司乘人员合谋贪污票款、少数驾驶员冲岗逃票、某些驾驶人员交钱不要票、收费系统稳定性差、收费系统抗干扰性能差等。交通运输的发展壮大，为高速公路的建设提出了新的要求。目前各高速公路收费系统各行其是，无法实现全省范围内高速公路联网运做，也难以满足信息时代网络化管理的要求。因此传统的收费方式已不能适用于高速公路收费管理的需要。随着计算机技术、通信技术以及网络技术的飞速发展，我们必须寻求一种崭新的计算机网络化收费系统来解决传统收费系统中存在的问题。不停车收费系统(又称电子收费系统ElectronicToll Collecti

41、onSystem，简称ETC 系统)利用车辆自动识别(Automatic VehicleIdentification，简称AVI)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。该技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。我国以IC 卡、磁卡为介质，采用人工收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到这一潮流的影响。不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。在传统采用车道隔离措施下的不停车收费系统通常称为单车道不停车收费系统，

42、在无车道隔离情况下的自由交通流下的不停车收费系统通常称为自由流不停车收费系统。和传统的人工收费系统不同，ETC 技术是以IC 卡作为数据载体，通过无线数据交换方式实现收费计算机与IC 卡的远程数据存取_功能。计算机可以读取IC 卡中存放的有关车辆的固有信息(如车辆类别、车主、车牌号等)、道路运行信息、征费状态信息。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3.6货运管理系统 该系统是以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。它综合利用卫星定位（GPS）、地理信息系统（GIS）、物流信息及网络技术有效组织货物运输，以提高货运效率。货运系统信息化的建设涉及的部门很多, 需要公路运输管理处与港务局、公路管理局、航运管理处、铁路、城建等部门的密切配合. 因此, 货运系统信息化的规划和建设应以公路运输管理处和港务局为主, 其他相关部门配合, 由企业具体实施.货物运输必须放在更大的层面, 即物流系统, 研究物的移动规律, 运输组的方式, 这样才能更好地满足社会需要.根据国外货运管理的现状和发展规划, 以及货运的实际情况, 应重点建设物流信息公众服务系统、货物配送与车辆配载管理系统、货运工具及管理标准化系统、基于条码技术的货物及车辆的自动识别与管理