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1、DL5,主编,第8章,8.1 智能运输系统 8.2 ATMS,8.1 智能运输系统,8.1.1 智能运输系统的概念 8.1.2 智能运输系统的发展历程 8.1.3 智能运输系统的主要作用 8.1.4 智能运输系统的主要服务领域 8.1.5 智能运输系统的发展趋势,8.1.1 智能运输系统的概念,智能运输系统(Intelligent Transportation System，ITS)是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子控制技术、传感器技术以及计算机技术等有效地综合运用于综合运输体系，从而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合运输管理系统。其目的是使人、车、路密切配
2、合、和谐统一，极大地提高交通运输效率、保障交通安全、改善环境质量和提高能源利用率。,8.1.2 智能运输系统的发展历程,ITS作为一个概念性名词出现于20世纪90年代初，是由日本的研究人员率先提出的，但是并没有得到各国的认可。1994年ITS这一国际性术语正式被认定。在此之前，欧洲曾称这类技术或相关研究项目为先进的运输技术(Advanced Transport Technology，ATT)，而在美国则称之为智能车-路系统(Intelligent Vehicle-Highway Systems，IVHS)。,8.1.3 智能运输系统的主要作用,ITS 的作用主要表现在三方面： 使交通更加顺畅。
3、提高道路网的通行能力，提高交通设施的利用效率，增强交通系统的机动性，提高客货运输效率，减少运输成本。 使交通更加安全。提高交通系统的安全水平，降低交通事故的发生概率，增强事故的快速响应能力，降低事故的损害程度。 使交通更加环保。降低燃油消耗和污染排放。,8.1.4 智能运输系统的主要服务领域,1.先进的交通信息系统(ATIS) 2.先进的交通管理系统(ATMS) 3.先进的公共交通系统(APTS) 4.先进的车辆控制系统(AVCS) 5.商用车辆运行系统(CVO) 6.电子收费系统(ETC) 7.应急管理系统(EMS) 8.交通安全系统,8.1.4 智能运输系统的主要服务领域,图8-1 ITS
4、的主要组成部分,1.先进的交通信息系统(ATIS),(1)提供出行前的信息服务 (2)为途中的驾驶员提供信息 (3)提供目的地相关信息 (4)路线导航,2.先进的交通管理系统(ATMS),(1)交通控制 (2)交通事故的预测与处理 (3)汽车尾气的排放测试与污染控制 (4)警力巡逻/执法 (5)设施维护管理,3.先进的公共交通系统(APTS),(1)公交信息服务 (2)公交运行管理 (3)应需公交系统 (4)合乘交通管理,4.先进的车辆控制系统(AVCS),(1)视野扩展 (2)防止纵向及侧向的碰撞 (3)危险预警 (4)碰撞前乘员保护 (5)自动驾驶,5.商用车辆运行系统(CVO),(1)商
5、用车辆电子通关 (2)自动路旁安全检查 (3)商用车辆管理 (4)车载安全监控,6.电子收费系统(ETC),电子收费系统(Electronic Toll Collection System，ETC)是以采用数据通信、电子控制、计算机处理等高新技术为主要特点，实现公路不停车收费的新型收费系统。,7.应急管理系统(EMS),(1)紧急情况的确认及个人安全 (2)紧急车辆管理 (3)危险品及事故通告,8.交通安全系统,(1)公共出行安全 (2)针对易受伤害道路使用者的安全措施 (3)智能交叉口,8.1.5 智能运输系统的发展趋势,(1)合作性车辆基础设施一体化系统(CVIS) (2)IntelliD
6、riveSM,(1)合作性车辆基础设施一体化系统(CVIS),1)开发标准化的网络终端以实现车车、车基础设施之间的通信。 2)利用Galileo卫星导航定位系统和其他一些先进手段，开发获取增强车辆位置信息和动态地图信息的新技术。 3)采用车载和路侧设备来检测事故、监控路网运行，强化基础设施与交通流的合作。 4)开发用于辅助驾驶、交通管理、移动信息服务、商务及货运管理的合作性应用系统。,(2)IntelliDriveSM,1)车车通信研究(Vehicle-to-Vehicle，V2V)。 2)车基础设施通信研究(Vehicle-to-Infrastructure，V2I)。 3)人因要素研究(H
7、uman Factors)。 4)交通机动性研究(Mobility)。 5)环境影响研究(Environmental)。 6)相关政策和制度(Policy and Institutional Issue)。,8.2 ATMS,8.2.1 ATMS的基本概念 8.2.2 ATMS的特点 8.2.3 ATMS的发展历程 8.2.4 ATMS的构成 8.2.5 ATMS的实施案例,8.2.1 ATMS的基本概念,ATMS是智能运输系统的关键组成部分。通过先进交通信息的采集、数据通信、电子控制和计算机处理，实现道路网络交通流的实时监控、主动控制、协调管理与操作的综合化管理，最大限度地发挥交通网络的通行
8、能力，达到缓解交通拥挤、缩短出行时间、降低能耗、减少交通事故的目的。,8.2.2 ATMS的特点,(1)车辆、道路和交通管理系统一体化 (2)城市交通信号控制系统计算机网络化,(1)车辆、道路和交通管理系统一体化,在一般的交通管理系统中，交通控制中心的计算机用于处理并显示各种数据，这些数据来源于交通信号控制机、路表和路侧的探测器。交通控制中心并不知道每一辆车的目的地和运行状况，而有关交通的建议或者咨询是建立在每日或每周的实际交通状况基础上的。,(2)城市交通信号控制系统计算机网络化,城市交通信号控制系统(City Traffic Signal Control System，CTSCS)已成功地
9、运营了30多年。20世纪80年代以来，该类系统有明显的计算机网络化的趋势，使城市交通管理/控制方式发生了变革，实现了实时自适应信号控制,8.2.3 ATMS的发展历程,1963年，世界上第一个中心式的交通信号控制系统在加拿大的多伦多建成，该系统将检测器的应用与交通信号控制系统结合起来。城市道路集中式的交通控制系统使用不同的检测器，利用交通控制方法及通信技术进行交通管理，建立起了早期的ATMS管理中心。,8.2.4 ATMS的构成,1.交通信息采集系统 2.智能交通监控系统 3.紧急事件快速响应系统,8.2.4 ATMS的构成,图8-2 先进的交通管理系统的组成,1.交通信息采集系统,(1)系统
10、构成 (2)交通信息采集方法,(1)系统构成,图8-3 交通信息采集系统,(2)交通信息采集方法,1)静态交通信息的采集。 2)动态交通信息的采集。,1)静态交通信息的采集。,静态交通信息主要包括城市基础地理信息(如路网分布、功能小区的划分、交叉口的布局、城市基础交通设施信息等)、城市道路网基础信息(如道路技术等级、长度、收费、立交连接方式等)、车辆保有量信息(包括分区域、时间、不同车种车辆保有量信息等)及交通管理信息(如单向行驶、禁止左转、限制进入等)。,2)动态交通信息的采集。,动态交通信息主要包括交通流状态特征信息(如流量、车速、密度等)、紧急交通事件信息(各种途径得到的事件信息，包括路
11、面检测器信息、人工报告信息等)、在途车辆及驾驶员的实时信息(如各种车辆定位信息等)、环境状况信息(如大气状况、污染状况信息等)及交通动态控制管理信息等。,2.智能交通监控系统,1)根据获得的各种交通信息对交通系统中交通流的变化作出及时、准确的反应，通过有效的交通信号控制模型对路网实现实时控制。 2)利用GPS以及最优路径选择模型，为交通参与者提供交通诱导服务，对交通流进行有效的疏导和控制。 3)使交通信息更加直观、及时地展示在交通管理者面前，有利于交通管理部门迅速、准确地作出决策。,图8-4 智能交通监控系统的组成,2.智能交通监控系统,3.紧急事件快速响应系统,图8-5 紧急事件快速响应系统的基本结构,8.2.5 ATMS的实施案例,1.美国的都市圈诱导信息与控制(MAGIC) 2.日本的UTMS 3.北京市智能交通管理系统,1.美国的都市圈诱导信息与控制(MAGIC),图8-6 MAGIC的结构组成,2.日本的UTMS,图8-7 UTMS的系统结构,3.北京市智能交通管理系统,图8-8 北京市智能交通管理系统的综合信息网络平台的逻辑结构,
