智能运输系统(ITS)应用

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1、项目三 智能交通系（ITS）应用,ITS美国的网站上对ITS的定义智能交通系统，是由一系列以有线和无线为基础的信息、控制和电子技术构成。当将这些技术集成到交通系统基础设施和车内时，这些技术帮助监视和管理交通流、减少拥挤、为出行者提供可选路线、提高生产性、保障安全、节约时间和费用。智能交通向职业交通工程师提供收集、分析和归档管理交通高峰时间系统性能相关数据的工具。有了这些数据，就能够提高交通管理运营者对交通事件、恶劣气候或其他容量限制事件的应对能力。,1.智能运输系统概念,中国智能交通系统体系框架研究报告中对智能交通系统给出了如下定义：在较完善的基础设施（包括道路、港口、机场和通信等）之上，将先

2、进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术和系统综合技术有效地集成，并应用于地面运输系统，从而建立起大范围内发挥作用的、实时、准确、高效的运输系统。,1.智能运输系统概念,ITS研究开发的主要目的： 智能交通系统的目标应体现社会、经济、生态系统三个层次的效益提高。ITS研究开发的目标：提高交通运输的安全水平;减少交通堵塞,保持交通畅通;提高运输网络通行能力;降低交通运输对环境的污染程度并节约能源; 提高交通运输生产效率和经济效益。,ITS不是单纯依靠建设更多的基础设施、消耗大量资源来实现目标和功能而是在现有或较完善的基础设施上 将先进的通信技术、信息技术、控制技术有机地结合综合运用于整个交通运

3、输系统,实现其目标和功能 交通管理的第四个阶段,ITS的特点:,25,6,2.智能交通的主要内容,先进交通管理系统包括城市交通控制系统、高速公路管理系统、应急管理系统、公交优先系统、不停车自动收费系统、需求管理系统等。 先进出行者信息系统向出行者提供当前的交通和道路状况等，以帮助出行者选择出行方式、出行时间和出行路线 ；还可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。,25,7,先进公共运输系统包括车辆定位、客运量自动检测、行驶信息服务、自动调度、电子车票、需求响应等系统；如利用GPS和移动通信网对公共车辆进行定位监控和调度、采用IC卡进行客运量检测和公交出行收费等。 商用

4、车辆运营运系统 主要针对货运和远程客运企业，目的是提高运营效率和安全性；它利用卫星、路边信号标杆、电子地图、车辆自动定位与识别、自动分类与称重等设备与技术，对运营车辆进行调度管理，掌握车辆的位置、货物负荷、移动路径等信息。,25,8,先进车辆控制和安全系统 包括事故规避、监测调控等系统，使车辆具有道路障碍自动识别、自动报警、自动转向、自动制动、自动保持安全车距和车速等功能；可向驾驶员提供车体周围的必要信息，可发出预警，并可自动采取措施来防止事故的发生。 自动化公路系统是智能车辆控制系统和智能道路系统的集成，使车辆自动与智能交通设施及周围车辆相互配合，以控制车辆的速度、方向和车置，可以使司机更轻

5、松、更安全地驾驶车辆。在未来的高速公路上，甚至可以实现车辆完全自动驾驶。,25,9,电子收费系统ETC 通过车载装置与收费站的微波天线之间的短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理。 先进的乡村公路系统ARTS（1）交通安全与事故预防 （2）紧急呼救和响应（3）旅行者信息服务 （4）响应需求的公共交通服务,3.智能运输系统应用,计算机网络 通信技术 传感器技术 显示技术 人工智能 自动车辆定位 自动车辆识别 地理信息系统 集成电路卡 IC卡技术,ITS主要的子系统： 定位导航系统 交通流诱导系统 交通通信系统 电子收费系统 自动驾驶系统,25,11,(1)先进的交通管理系统,城市交通

6、控制系统是面向全市的交通数据监测、交通信号灯控制与交通诱导的计算机控制系统，能实现区域或整个城市交通监控系统的统一控制、协调和管理，在结构上可分为一个指挥中心信息集成平台以及交通管理自动化、信号控制、视频监控、信息采集及传输和处理、GPS车辆定位等多个子系统。,25,12,城市智能交通控制与管理系统的结构,25,13,城市交通信号控制系统的网络架构,由交通管理中心、数据传输终端、现场设备组成，现场设备包括车辆检测器、信号控制机、电子警察等。,25,14,交通信息采集,常用检测技术有环形线圈、微波、视频、超声波等,25,15,微波检测,利用雷达技术，对路面发射微波，通过对回波信号进行高速实时的数

7、字化处理分析，检测车流量、速度、车道占有率和车型等交通流基本信息。,25,16,视频电子警察系统,电子眼,电子警察系统由前端数码摄像机、车辆检测器、数据传输和数据处理部分组成，采用了先进的车辆检测、模式识别、图像处理、通信传输等技术，具有自动拍摄违章车、图像远程传输、车牌识别、统计、分析和违章处罚等一系列功能。,25,17,闯红灯违章抓拍系统的运行界面,25,18,交通信息传输的主要方式：Internet、数据通信网、GPS、专用短程通信系统、无线移动通信、广播接收机等。,25,19,交通信号反馈控制系统,在相关路段的适当位置设置各种车辆检测器，获得该监测断面的交通参数，这些参数被送到交通信号

8、控制系统，经计算机分析处理后，自动选择合适的交通信号控制方案或者调整相关控制方案的信号控制参数，使交通流实现最小延误，提高路口的通行能力。,25,20,交通综合管理信息平台,是一种信息化、智能化的新型交通系统，可整合交通运输系统的信息资源，按一定标准规范完成多源异构数据的接入、存储、处理、交换、分发等功能，从而实现部门间信息共享、为制定交通运输组织与控制方案、科学决策、以及面向公众开展交通综合信息服务提供数据支持。国内首个工程化实施的大城市道路交通信息集成和智能化应用系统是上海市2007年完成的“城市道路交通信息智能化系统及平台软件” 项目。,25,21,上海的城市道路交通信息智能化系统,25

9、,22,广州智能交通指挥控制中心,25,23,交通监控界面,（2）先进的公共交通系统,APTS是ITS的子系统之一，在公交网络分配、公交调度等基础理论的前提下，利用系统工程的理论和方法，将现代通信、信息、电子、控制、GPS等高科技集成应用于公共交通系统而建立的。APTS主要以出行者和公交车辆为服务对象。对于出行者而言，APTS通过采集与处理动态（例如：客流量、交通流量、车辆位置、,紧急事件的地点等）和静态交通信息（例如：交通法规、道路管制措施、大型公交出行生成地的位置等），通过多种媒体为出行者提供动态和静态公共交通信息（例如：发车时刻表、换成路线、出行最佳路径等），从而达到规划出行。最优线路选

10、择、避免交通拥挤、节约出行时间的目的。对于公交车辆而言，APTS主要实现对其动态监控、实时调度、科学管理等功能，从而达到提高公交服务水平的目的。,功能结构,(1)运用车载数据采集技术实现对运营车辆的监视； (2)运用有效策略使晚点车辆恢复正常运营； (3)运用当前的操作数据及其他数据来源编制运营管理计划； (4)要求应答系统为乘客提供个人出行服务； (5)提供安全协调与紧急救援服务系统的接口；,(6)综合运用历史数据以及其他因素规定司售人员的活 动；(7)编制运营车辆的维修计划并为修理人员进行工作分配；(8)可是现车内收费或路边收费；(9)可为乘客提供车辆运营信息以及可达车辆信息。,功能：响应

11、需求运输,一、响应需求运输(demand responsive transport，drt)，又称“门到门”运输，是一种先进的公共运输模式，在货物快递和现代物流领域中正被关注、研究和引入应用。但作为一种新型的运输模式，至今它的研究和应用仍极为有限。,http:/ (1)公交调度中心主要由信息服务系统（出行前乘车信息、换乘信息、行车时刻表、票价信息）、地理信息系统（接收定位数据、完成车辆信息的地图映射、地图的显示与编辑、车辆道路等信息查询、地图匹配、车辆状态信息的处理） 、大屏幕显示系统、协调调度系统和紧急情况处理系统组成。,(2)分调度中心由车辆定位与调度系统（车辆的定位与监控、与调度中心的双

12、向通信、向电子站牌发送数据）、地理信息系统两部分组成,(3)车载移动站自动车辆定位（AVL），顾名思义就是对车辆进行实时地定位，便于统一管理、监控、调度或提供实时导航（包括路径选择优化等功能），它是多种技术集于一体的综合系统。,随着电子技术、卫星通信、移动通信和人工智能等技术的发展,自动车辆定位系统中逐渐采用了先进的电子设备,并形成了目前较为稳定的基本模型。用于导航和监控的自动车辆定位导航仪,它包括全球定位系统( GPS) 、地理信息系统( GIS) 及惯性导航系统( INS) ,又称自主导航仪。,(4) 电子站牌电子站牌由无线信号接收器、显示控制器、光带式车辆位置显示器和LED时间显示单元、

13、电源及防护外壳、支架以及有源或无源的ID码发射器等几部分组成。在乘客集散量较大的中途站，设置电子站牌，向后撤乘客显示正在向本站行驶的运营车的状态位置。电子站牌现实的信息来源于公交运营控制中心；,电子站亭,电子站牌是基于GPS技术，定时接收GPS时间信息，对内部时钟进行矫正，通过LED显示时间信息。电子站牌能动态显示时间、距离本站最近的车辆行驶进程、到本站所需要的时间，还有语音提示，预报车辆位置信息。,(5)车载设备1)GPS设备及监控软件系统 主要作用包括三个方面： 跟踪：及对行驶的车辆进行跟踪，包括： 车辆从何时何地出发，行驶哪条线路，到达目的地的时间； 监控：对车辆驾驶员的状况进行监控，包

14、括：车辆在紧急情况下的报警，车辆的行驶速度监控； 管理和调度：通过对车辆的行驶实现动态监控，可以发送各种信息（如：通知，注意事项，配载等），对驾驶员进行管理,2） 车载通讯设备 目前车载通讯设备主要有三种：1）车载电话 由于需要移动、联通基站的支持，属于不能够直接通讯的车载设备。在荒郊野外、没有基站的地方，这类设备是徒劳的。 2）车载U/V电台 目前使用最广泛的移动车载电台，这种设备发出的电波直线传播，又称视距传播。电台采用FM调频模式通话，频率高、受干扰小，音质好。 3）车载短波电台 常用于越野车，基本上短波电台都可以通过安装支架装在车上。电波饶射性强，不怕建筑物遮挡。,3）实时路况信息设备

15、 可以让驾驶者在NAY面板上随时了解到最新的路况信息，自动选择最快捷的路径，或者至少使驾驶者知道前方的路况如何。 4）车道偏离警示系统 车道偏离警示系统由微型摄像机和测速仪组成，采用红外线勘测路面标线,当车速超过一定数值,且在没有打转向灯的情况下压过标线时,座椅上的振动系统就会警告驾驶者纠正方向。,5）倒车监控摄像机 目前已经有一些车辆装备了倒车雷达，可以在车辆碰到障碍物时发出警报声。而倒车监控摄像机可以让驾驶者看到车后的实时情况，得到比倒车雷达更加全面的信息，以免在倒车时撞到人或物。 6）自动停车系统 凌志LS 460和欧版的丰田Prius都装备了自动停车系统。驾驶者只需在中控台的触摸屏幕上简单输入几个参数，汽车就可以自动进入停车位。,7）遥控启动 遥控启动技术可能是目前最据前瞻性的车载小发明。驾驶者通过遥控，可以启动汽车，使其预热或降温。遥控启动系统会自动锁上车门，方向盘和传动装置，所以小偷将没有可乘之机。,北京 公交 调度 指挥 系统,调度实例,