《智能運輸系統(tǒng)》復(fù)習(xí)提綱解析

1、智能運輸系統(tǒng)IntelligentTransportationSystem復(fù)習(xí)提綱第一章智能運輸系統(tǒng)概論1、智能智能是指事物能認識、辨析、判斷處理和發(fā)明創(chuàng)造的能力。是人類區(qū)別于其他生物事務(wù)的本質(zhì)特征。是知識與智力的組合。具有高度智能的人，對于周圍的事物具有感知、記憶和思維的能力，會產(chǎn)生喜怒哀樂等情感，具有自我調(diào)節(jié)、適應(yīng)環(huán)境和學(xué)習(xí)能力，能夠表達自己的情感，具有行為決策能力以及創(chuàng)造性。IntelligentTransportationSystem2、交通系統(tǒng)的基本要素交通系統(tǒng)的基本要素是人、車、路和環(huán)境。3、交通追求的目標安全、高效、環(huán)保、經(jīng)濟4、交通問題可能解決的方案增加容量，減少需求，提高管理

2、水平，增加交通信息量，提高車輛智能性。5、ITS的內(nèi)涵先進性用遠程通訊、計算機、電子技術(shù)等現(xiàn)代先進技術(shù)來改造和武裝交通系統(tǒng)，用先進的理論方法來改善交通系統(tǒng)的管理和運營。綜合性ITS涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括：信息技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、電子技術(shù)、交通工程、系統(tǒng)理論、控制理論、人工智能、知識工程等，ITS是這些科學(xué)技術(shù)的交叉和綜合，是這些技術(shù)在交通系統(tǒng)中的綜合應(yīng)用。信息化信息化是ITS的基礎(chǔ)。通過各種手段來獲取交通系統(tǒng)的狀態(tài)信息，為交通系統(tǒng)的用戶和管理者提供及時有用的信息，只有具有了信息，才能實現(xiàn)智能化。智能化智能運輸系統(tǒng)中的很多子系統(tǒng)正是因為實現(xiàn)了智能化，才體現(xiàn)出與傳統(tǒng)交通系統(tǒng)的差別。不停車收費系

3、統(tǒng)（ETC）就是一個典型的例子。6、智能運輸系統(tǒng)的定義（ITS）IntelligentTransportationSystem，縮寫ITS。綜合運用先進的信息通訊、網(wǎng)絡(luò)、自動控制、交通工程等技術(shù)，改善交通運輸系統(tǒng)的運行情況，提高運輸效率和安全性，減少交通事故，降低環(huán)境污染，從而建立一個智能化的、安全、便捷、高效、舒適、環(huán)保的綜合運輸體系。7、中國發(fā)展ITS的必要性：經(jīng)濟發(fā)展促進城市化和機動化進程、交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后于日益增長的交通需求、交通擁堵及環(huán)境問題日益惡化、交通結(jié)構(gòu)不合理、交通管理科學(xué)化、現(xiàn)代化水平急需提高。8、我國ITS的主要研究領(lǐng)域：（1）交通管理與規(guī)劃；（2）電子收費；（3）出行

4、者信息;（4）車輛安全與輔助駕駛；（5）緊急事件和安全；（6）運營管理；（7）綜合運輸；（8）自動公路。第二章定位技術(shù)1、定位技術(shù)：衛(wèi)星定位、手機定位。2、衛(wèi)星定位空間定位技術(shù)。四顆衛(wèi)星定位空間一點。要同步觀測4顆衛(wèi)星，測出接收點到4顆衛(wèi)星的距離，就可以解算：緯度p,經(jīng)度九,大地高程h,鐘差A(yù)t。3、1973年美國國防部批準其陸?？杖娐?lián)合研制第二代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)-授時與測距導(dǎo)航系統(tǒng)/全球定位系統(tǒng)（NavigationSystemTimingandRanging/GlobalPositionSystem-NAVSTAR/GPS），簡稱全球定位系統(tǒng)（GPS）。4、GPS空間部分目前共有30顆、

5、4種型號的導(dǎo)航衛(wèi)星，其中6顆為技術(shù)試驗衛(wèi)星。24顆導(dǎo)航星分布在6個軌道平面內(nèi)，每個近似圓形的軌道平面內(nèi)各有4顆衛(wèi)星均勻分布，可以保證在全球任何地點、任何瞬間至少有4顆衛(wèi)星同時出現(xiàn)在用戶視野中。通過GPS終端，用戶在地球表面的任何地方，僅需幾秒鐘到十幾秒鐘就能夠確定自己的位置和精確時間，獲得相關(guān)的導(dǎo)航信息。美國在設(shè)計GPS時提供兩種服務(wù)，一種為標準定位服務(wù)，提供給民間及商業(yè)用戶使用，定位精度為10米；另一種為精密定位服務(wù)，提供給軍方和得到特許的用戶使用。5、GPS由哪三大子系統(tǒng)組成：（1）空間部分： 24顆衛(wèi)星（21+3）。由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星（目前軌道上實際運行的衛(wèi)星個數(shù)已經(jīng)超過

6、了32顆）。 6個軌道平面，55軌道傾角，2萬公里軌道高度（地面高度），12小時（恒星時）軌道周期。以保證在地球上任何地方可以同時觀測到4-12顆高度角15。以上的衛(wèi)星。（2）地面控制部分：組成：主控站（1個）、跟蹤站或叫監(jiān)控站（5個）和注入站（3個）作用：監(jiān)測和控制衛(wèi)星運行，編算衛(wèi)星星歷（導(dǎo)航電文），保持系統(tǒng)時間。（3）用戶接收部分：GPS接收機硬件一般由主機、天線和電源組成。我們現(xiàn)在所使用的就是用戶接收設(shè)備部分。6、差分全球定位系統(tǒng)：DGPS是英文DifferenceGlobalPositioningSystem的縮寫，即差分全球定位系統(tǒng)，方法是在一個精確的已知位置上安裝監(jiān)測接收機，計算得

7、到它能跟蹤的每顆GPS衛(wèi)星的距離誤差。該差值通常稱為PRC（偽距離修正值），將此數(shù)據(jù)傳送給用戶接收機作誤差修正，從而提高了定位精度。7、GPS在交通系統(tǒng)中的應(yīng)用：（1）隨著我國城市建設(shè)規(guī)模的擴大，車輛日益增多，交通運輸?shù)慕?jīng)營管理和合理調(diào)度，警用車輛的指揮和安全管理已稱為公安、交通系統(tǒng)的一個重要問題。（2）GPS導(dǎo)航定位技術(shù)的出現(xiàn)給車輛、輪船等交通工具的導(dǎo)航定位提供了具體的實時的定位能力。目前，用于公安、交通系統(tǒng)的主要有：車輛GPS定位與無線電通信系統(tǒng)相結(jié)合的指揮管理系統(tǒng)；應(yīng)用GPS差分技術(shù)的指揮管理系統(tǒng)。（3）車輛跟蹤系統(tǒng)用于車輛防盜。由于“只接收，不發(fā)射”信號是GPS接收系統(tǒng)的一個特點，所以

8、用于防盜的GPS跟蹤系統(tǒng)就要借助通信網(wǎng)絡(luò)以及政府網(wǎng)絡(luò)（報警系統(tǒng)）來共同實現(xiàn)，通信問題與政府配套系統(tǒng)給GPS車載防盜儀帶來收取使用費用的問題，需要用戶按月或年交納固定的服務(wù)費。（4）車輛導(dǎo)航系統(tǒng)（車載導(dǎo)航儀）用于車輛的自主導(dǎo)航。是通過接收衛(wèi)星信號，配合電子地圖數(shù)據(jù)，實時知道自已的方位與目的地所在，自主導(dǎo)航的模式不收取任何使用費用，只是在地圖數(shù)據(jù)增加或更新時，用戶可根據(jù)自己的需要有選擇地購買地圖數(shù)據(jù)。8、目前國際上主要衛(wèi)星定位系統(tǒng)：4種 美國的GPS系統(tǒng) 俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)（格洛納斯） 歐盟的GALLILEO（伽利略）系統(tǒng) 中國的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)9、GPS系統(tǒng)功能簡介：全球定位系統(tǒng)（Globa

9、lPositioningSystemGPS）是美國建立的一種全球性、全天候的衛(wèi)星無線定位及導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)包括空間星座、地面監(jiān)控以及用戶設(shè)備三個主要部分。GPS導(dǎo)航儀是將航行體從起始點導(dǎo)引到目的地的技術(shù)或方法。為航行體提供實時的位置信息是導(dǎo)航系統(tǒng)的基本任務(wù)，因此，導(dǎo)航是一種廣義的動態(tài)定位。能夠向航行體的操縱者或控制系統(tǒng)提供航行體的位置、速度、航向等即時運動狀態(tài)的系統(tǒng)稱為導(dǎo)航系統(tǒng)。第三章智能運輸系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)1、智能運輸系統(tǒng)技術(shù)及其相互間的關(guān)系交通信息采集技術(shù)、交通信息預(yù)處理與融合技術(shù)、交通信息傳輸技術(shù)、交通信息顯示技術(shù)、交通的控制技術(shù)、交通地理信息系統(tǒng)技術(shù)、交通仿真技術(shù)等。2、交通信息采集技

10、術(shù)的內(nèi)容交通信息按照其變化的頻率不同可以分成靜態(tài)交通信息和動態(tài)交通信息兩大類。1）靜態(tài)交通信息采集技術(shù)靜態(tài)交通信息主要包括：城市基礎(chǔ)地理信息、城市道路網(wǎng)基礎(chǔ)信息及交通管理信息。靜態(tài)交通信息主要采集方法有：（1）調(diào)查法采用人工或測量儀器進行調(diào)查，可獲取城市基礎(chǔ)地理信息、城市道路網(wǎng)基礎(chǔ)信息。（2）其他系統(tǒng)接入靜態(tài)交通信息可從其它部門，如規(guī)劃部門、城建部門、交通管理部門獲得。特點：只有當(dāng)實際系統(tǒng)發(fā)生變化的時候，才需要對靜態(tài)交通信息數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行更新。2) 動態(tài)基礎(chǔ)交通信息采集技術(shù)動態(tài)交通信息主要包括：交通流狀態(tài)特征信息(如流量、車速、密度等)、交通緊急事件信息(各種途徑得到的事件信息，包括：路面

11、檢測器信息、人工報告信息等)、在途車輛及駕駛員的實時信息(如各種車輛定位信息等)、環(huán)境狀況信息(如大氣狀況、污染狀況信息等)及交通動態(tài)控制管理信息等。動態(tài)交通信息采集技術(shù)包括：交通檢測器技術(shù)、浮動車技術(shù)、車輛識別技術(shù)和車輛定位技術(shù)、氣象與道路環(huán)境信息采集技術(shù)等。3、動態(tài)交通信息檢測技術(shù)的分類按照安裝特性的不同可以分成地埋式和非地埋式交通檢測器。地埋式檢測器包括：環(huán)形線圈檢測器、磁力檢測器、道路管檢測器、壓電檢測器。非地埋式檢測器：微波雷達檢測器、超聲波檢測器、紅外線檢測器、噪聲檢測器、視頻圖像檢測器、復(fù)合型交通檢測器。4、數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘(DataMining)就是從大量的、不完全的、有噪聲的

12、、模糊的、隨機的數(shù)據(jù)中，提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。原始數(shù)據(jù)可以是結(jié)構(gòu)化的，如關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，也可以是半結(jié)構(gòu)化的，如文本、圖形、圖像數(shù)據(jù)，甚至是分布在網(wǎng)絡(luò)上的異構(gòu)型數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)知識的方法可以是數(shù)學(xué)的，也可以是非數(shù)學(xué)的，可以是演繹的，也可以是歸納的。5、重要通信技術(shù)光通信技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)、移動通信技術(shù)6、通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)主要有網(wǎng)狀、星狀、復(fù)合型、環(huán)狀和總線狀五種。7、顯示產(chǎn)品的主要種類LED(LightEmittingDiode)顯示屏是利用二極管構(gòu)成點陣模塊組成的顯示產(chǎn)品。LCD(LiquitCrystalDisplay)顯示屏是利用

13、液晶顯示器件制作的顯示屏。LCD屏幕有投影式和直接式兩種。PDP(PlasmaDisplayPanel)顯示屏是利用等離子體顯示器件制作的顯示產(chǎn)品。CRT(CathodeRayTube)即陰極射線管，是比較古老的顯示器件，主要用來制作電視機和作為計算機終端顯示的器件。8、智能交通系統(tǒng)綜合平臺含義：ITS綜合平臺是實現(xiàn)各ITS子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享、實現(xiàn)深層次的信息融合和知識發(fā)現(xiàn)而提供的綜合平臺。能夠接受、存儲和處理多源、異構(gòu)數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘的功能，并能夠為各種應(yīng)用子系統(tǒng)和公眾提供完善的信息服務(wù)。解決ITS各部門和系統(tǒng)間的信息共享和交互，實現(xiàn)了交通信息的綜合和深層次的綜合利用，為科學(xué)決策

14、提供輔助支持，并可以提供準確、多樣化的交通信息服務(wù)。9、交通信息的三大要素交通信息三大要素：空間、屬性和時間空間位置數(shù)據(jù)描述交通現(xiàn)象發(fā)生和存在的位置，這種位置可以用常規(guī)的二維坐標系定義。屬性數(shù)據(jù)描述交通現(xiàn)象的性質(zhì)和質(zhì)量特征，如公路的名稱、等級、起終點等。時間特征是指交通數(shù)據(jù)采集或交通現(xiàn)象發(fā)生的時刻或時段，如某一時刻的交通堵塞情況。10、交通地理信息系統(tǒng)GIS-T交通地理信息系統(tǒng)是GIS在交通領(lǐng)域的具體應(yīng)用和延伸，是在傳統(tǒng)GIS基礎(chǔ)上，充分考慮交通現(xiàn)象的線性特征和網(wǎng)絡(luò)特征，并附之專門的交通建模手段而形成的專門化系統(tǒng)。覆蓋整個交通運輸體系，包括公路、鐵路、航空、水運、管道等。GIS-T是專門化的G

15、IS，是GIS與多種交通信息分析和處理技術(shù)的集成。11、地理信息系統(tǒng)(GIS)GeographicInformationSystems簡稱GIS。由計算機硬件、軟件和不同方法組成的系統(tǒng)，是種采集、處理、傳輸、存儲、管理、查詢檢索、分析、表達和應(yīng)用地理信息的計算機系統(tǒng)，是分析、處理和挖掘海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。12、GIS系統(tǒng)在交通領(lǐng)域應(yīng)用的先進性：強大的圖形數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)空間查詢、空間分析功能，建立包含公交路線管理系統(tǒng)、城市交通實況監(jiān)測管理系統(tǒng)、車載導(dǎo)航系統(tǒng)、應(yīng)急實施系統(tǒng)、出行信息系統(tǒng)等在內(nèi)的交通地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystemsforTransportati

16、on簡稱GIS-T)。交通管理地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用功能:信息管理。GIS是道路管理系統(tǒng)的核心，用GIS軟件的強大功能能夠?qū)碜越煌I(lǐng)域不同部門的表格和地圖數(shù)據(jù)進行存貯、檢索、分析、處理、傳輸及表達，這是GIS-T系統(tǒng)的基本。道路規(guī)劃設(shè)計。利用GIS對交通流量、土地利用和人口數(shù)據(jù)進行分析，預(yù)測將來的道路等級,把地質(zhì)、水文和人文數(shù)據(jù)結(jié)合起來，進行路線和構(gòu)造設(shè)計。環(huán)境影響評價。分析新辟道路對周圍環(huán)境和經(jīng)濟文化的影響。交通的智能化管理。將GIS-T系統(tǒng)與GPS定位技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控制技術(shù)有效地集成，運用于交通運輸管理的全過程，連結(jié)汽車、司機、道路及服務(wù)部門等相關(guān)對象，建立一個實時準確

17、、高效的現(xiàn)代化的綜合性的運輸管理系統(tǒng)，這是交通的智能化管理的目標和任務(wù)。13、信標：也稱電子標簽。應(yīng)用射頻識別信號對目標物進行識別。射頻識別技術(shù)是一種內(nèi)建無線電芯片的技術(shù)，芯片中可儲存一系列信息。射頻識別產(chǎn)品的體積可做到極小，并可附著于需要辨別的實體上，以非接觸的方式快速讀取其儲存信息。14重要的中英文詞匯對照自動車輛識別AutomaticVehicleIdentification，AVI推算定位DeadReckoning,DR交通地理信息系統(tǒng)GeographicalInformationSystemForTransportation,GIS-T車輛定位系統(tǒng)VehicleLocationSys

18、tem,VLS車輛導(dǎo)航系統(tǒng)VehicleNavigationSystem,VNS第四章交通信息服務(wù)系統(tǒng)1、交通信息獲取的途徑（1）從公交管理系統(tǒng)獲得公交時刻表和運行狀態(tài)信息；（2）大部分與道路有關(guān)的信息由監(jiān)測系統(tǒng)（車輛檢測器、攝像機、車輛自動定位系統(tǒng)等）采集,經(jīng)過交通信息處理中心處理后,出行者通過路側(cè)的信息顯示裝置（如可變情報板）獲得,或從各類車載裝置中直接獲得；（3）其它一些具有靜態(tài)性質(zhì)的信息,如地圖數(shù)據(jù)庫、緊急服務(wù)信息、駕駛員服務(wù)信息、旅游景點與服務(wù)信息等,出行者利用隨身攜帶的個人通信設(shè)施完成這些信息的查詢、接收和交換。2、交通檢測技術(shù)的類型和意義：車流量檢測主要是通過各種傳感設(shè)備對路面行

19、駛車輛進行探測,獲取交通量、車速、密度、道路占有率、車間距、車輛類型等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),是智能運輸系統(tǒng)感知交通流狀況的基礎(chǔ)技術(shù)。國內(nèi)外誕生的車輛檢測產(chǎn)品的種類很多,主要有：線圈檢測、視頻檢測、微波檢測、激光檢測、聲波檢測、超聲波檢測、紅外線檢測和射頻識別電子標簽。3、交通信息服務(wù)系統(tǒng)的分類1）按照向交通參與者提供信息服務(wù)的時機進行分類,包括：出行前信息系統(tǒng),在途駕駛員信息系統(tǒng),在途出行者換乘信息系統(tǒng)。2）按照信息系統(tǒng)所提供信息內(nèi)容的不同進行分類：路徑誘導(dǎo)系統(tǒng),交通流誘導(dǎo)系統(tǒng),停車場信息誘導(dǎo)系統(tǒng),個性化信息服務(wù)系統(tǒng)3）根據(jù)信息流三要素：信息采集、處理與傳送的集成程度以及系統(tǒng)功能分配的不同：自動導(dǎo)航系統(tǒng),

20、單向通信系統(tǒng),雙向通信系統(tǒng)4、交通信息服務(wù)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)（1）交通信息預(yù)測根據(jù)已經(jīng)掌握的交通狀況信息,預(yù)測未來路網(wǎng)中的有關(guān)交通狀況信息,包括交通流量和行程時間的預(yù)測,其中交通流量的預(yù)測主要根據(jù)交通流量的一般規(guī)律和現(xiàn)階段交通流量的觀測,路段行程時間則根據(jù)未來路網(wǎng)的流量分配和路網(wǎng)通行能力,預(yù)計路段的通行時間,為行駛路線的優(yōu)化設(shè)計提供基礎(chǔ)。（2）動態(tài)交通分配動態(tài)交通分配考慮交通需求隨時間變化的特性,給出瞬時的交通流分布狀態(tài),因此可以用來分析交通的擁擠特性,對交通流實行最優(yōu)控制,以及進行交通信息預(yù)測和路徑誘導(dǎo)。動態(tài)交通分配：所謂動態(tài)交通分配就是將時變的交通出行合理的分配到不同的路徑上，以降低個人的出行

21、費用或系統(tǒng)總費用。（3）行駛路線優(yōu)化設(shè)計動態(tài)路徑誘導(dǎo)就是要為行駛在道路網(wǎng)中的車輛提供從當(dāng)前位置到達目的地之間的最方便和快捷的路徑，即所謂的“最短路”。“最短路”有兩種理解上的含義，一種是基于已有道路基礎(chǔ)上的行駛路程距離最短，這種“最短路”根據(jù)已有路網(wǎng)結(jié)構(gòu)和圖論的知識便可以找到，而且是靜態(tài)不變的；另一種便是考慮了實時道路交通流狀況的行駛時間最短或路阻最小路徑。（4）交通信息發(fā)布有利于出行的交通信息形成后，如何通過有效、直觀的方式提供給出行者，使出行者能夠很容易的接收這些信息，又不帶來更多的駕駛負荷，是交通信息顯示要解決的問題。（5）VICS系統(tǒng)的基本原理VICS的基本原理是通過城市交通信息控制中

22、心發(fā)射的無線電波和通過設(shè)置在道路兩旁的光波、無線電波信號標桿，向來往車輛提供該地區(qū)范圍內(nèi)的道路交通狀況，包括提供實際圖形和語言文字兩個方面的信息。使駕乘人員通過安設(shè)在車內(nèi)的信號接受器及時了解到前方和周圍的交通情況（如是否有道路阻塞、是否有交通事故和道路施工等），以及等待和通過所需要的時間等各種交通信息，并向交通信息控制中心及時了解到達目的地最快最近的一條線路。（6）VICS信息提供的方式1）電波信標（高速公路）電波信標主要設(shè)置在高速公路上。以電波作為媒介，在設(shè)有信標的地點向行駛到此處的裝有車載機的車輛提供必要的道路交通信息。2）光信標（主要干線道路）光信標主要設(shè)置在主干線道路上。以光作為媒介，

23、在設(shè)有信標的地點向行駛到此處的裝有車載機的車輛提供必要的道路交通信息。3）調(diào)頻多重廣播（現(xiàn)有廣播設(shè)施）利用調(diào)頻廣播向廣泛區(qū)域提供道路交通信息，并由各地調(diào)頻廣播電臺進行播送。5、GSM：GroupSpecialMobile簡稱GSM,俗稱全球通。它是由模擬蜂窩移動通信發(fā)展起來的，起源于歐洲的移動通信技術(shù)標準，其開發(fā)目的是讓全球各地可以共同使用一個移動電話網(wǎng)絡(luò)標準,讓用戶使用一部手機就能行遍全球。6重要的中英文詞匯對照先進的出行者信息系統(tǒng)：ATISAdvancedTravelerInformationSystem可變信息標志：VMSVariableMessageSignal交通信息中心：TICTr

24、afficInformationCenter車輛信息與通信系統(tǒng)：VICSVehicleInformationCommunicationSystem停車誘導(dǎo)信息系統(tǒng)：PGISParkingGuidanceInformationSystem先進的駕駛員車輛咨詢導(dǎo)航系統(tǒng)：ADVANCEAdvancedDriverandVehicleAdvisoryNavigationConcept第五章先進的交通管理系統(tǒng)1、先進的交通管理系統(tǒng)包含的內(nèi)容交通監(jiān)控系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)、公共交通管理系統(tǒng)以及交通事件管理系統(tǒng)。2、交通監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成城市交通監(jiān)控系統(tǒng)通過實時探測各主要交通要道和交叉路口的車流量、車輛通行狀況，根

25、據(jù)各監(jiān)控點反饋的信息，預(yù)測某些交通要道和交叉路口可能會出現(xiàn)的堵塞，以便及時調(diào)整和誘導(dǎo)交通流向，減少交通堵塞，最大限度地求得道路系統(tǒng)的利用率，創(chuàng)造安全、舒適的道路交通環(huán)境。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)通過對高速公路全線的交通流量檢測、交通狀況的監(jiān)測、環(huán)境氣象檢測、運行狀況的監(jiān)視，產(chǎn)生控制方案，從而達到控制交通流量、改善交通環(huán)境、減少事故、以使高速公路達到較高的服務(wù)水平。3、電子警察系統(tǒng)電子警察是“智能電子警察監(jiān)測系統(tǒng)”的簡稱，它是一套高科技電子設(shè)備，最初是為維護交通執(zhí)法提供了一種先進手段。以往許多城市在某些交通場合，由于沒有有效的執(zhí)法手段造成執(zhí)法困難，例如：無人值守的路口；禁行、限時道路；單行線；主、輔路進

26、出口；緊急停車帶；限車型車道；公交專用道；違章超速等場合檢查執(zhí)法困難，特別是在夜間，違章行車現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，嚴重破壞了交通秩序。該設(shè)備能夠?qū)`章車輛進行自動判斷與圖像記錄。執(zhí)法部門可以根據(jù)該系統(tǒng)所提供的車輛違章過程的圖像記錄，對違章司機進行追究和處罰。4、電子警察的工作原理電子警察首先需要在監(jiān)錄區(qū)域設(shè)置特征信號線，如圖5-1所示。當(dāng)南北方向出現(xiàn)紅燈時，在正常交通情況下，只有東西方向車輛通過，南北方向上攝像機1和攝像機2攝取的視頻圖像中各有一條清晰的特征信號線1和2。如果由南向北出現(xiàn)違章的紅燈闖行車輛，則攝像機2所攝得的畫面中特征信號線2被切斷。利用預(yù)先設(shè)計好的軟件不斷檢測特征信號線是否被切斷，如

27、果發(fā)現(xiàn)被切斷，立即發(fā)出捕捉信號，將該機動車的視頻圖像存儲下來并傳輸至中心，在中心對車型、車號進行自動識別，然后將違章車輛打印出來或以其他方法輸出。5、智能公共交通管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)自動車輛定位（AVL）技術(shù)該技術(shù)是實施先進的公共汽車管理系統(tǒng)構(gòu)想的根本技術(shù)。AVL系統(tǒng)把在系統(tǒng)中運行的公共汽車精確位置報告給控制中心，并可以將控制指令傳送給沿線運營車輛，同時還能將公交信息發(fā)布給需要的乘客。車載設(shè)備APTS的公交車上應(yīng)裝有車載設(shè)備，可實現(xiàn)定位、車載外圍設(shè)備的控制以及交通燈控制等。車輛可實現(xiàn)自主操作，包括如下一些功能：計劃與實際數(shù)據(jù)比較、根據(jù)計劃數(shù)據(jù)保證車輛的連續(xù)性、顯示落后與超前的時間、出發(fā)時間的可視

28、化和語音信息、車站的乘客信息系統(tǒng)控制電子站牌在乘客集散量較大的中途站，設(shè)置電子站牌，向候車乘客顯示正在向本站行駛的運營車的狀態(tài)位置。6、電子收費系統(tǒng)（ETC）ElectronicTollCollectionsystem簡稱ETC。利用電子計算機與通訊技術(shù)由機器完成對通過的車輛自動收取過路費，駕駛員不需要停在收費站付費，操作人員不許直接介入，只需對設(shè)備進行管理、監(jiān)督以及處理特別事件。收費系統(tǒng)可分為人工收費系統(tǒng)，半自動收費系統(tǒng)和全自動收費系統(tǒng)。 人工收費人工收費方式是目前仍然廣泛使用的一種收費方式。這種方式基本上不用計算機，在每個收費亭設(shè)置收費員，對通過收費站車輛的車型識別、通行費收取、收據(jù)發(fā)放以

29、及車輛放行等收費操作全部由收費員手工完成。人工收費的特點是節(jié)省建設(shè)投資，但是漏收、違紀現(xiàn)象較大 半自動收費半自動收費由人工和計算機共同完成收費工作。人工（或儀器）識別車型，人工收費，計算機計費，數(shù)據(jù)打印與匯總等。 全自動收費所謂全自動收費就是全部收費過程不需要人工參與，完全自動地，不停車地完成。全自動收費系統(tǒng)又稱不停車收費系統(tǒng)或叫電子收費系統(tǒng)（ElecrtronicTollCollection）7、電子收費系統(tǒng)與傳統(tǒng)的收費系統(tǒng)相比的優(yōu)點 極大地提高了收費工作的效率，同時杜絕了工作中的貪污、作弊、亂收費等現(xiàn)象 電子收費系統(tǒng)還大大方便了駕乘人員，減少了無謂的消耗和污染 減少公路的交通堵塞和擁擠8、

30、電子收費系統(tǒng)運行的過程1. 用戶首先前往放行安裝部門，申請安裝車上單元，預(yù)繳通行費或設(shè)立事后付費帳戶，相應(yīng)的信息被存入車上單元中，然后該車輛便可以上路行駛。2. 在進入收費站時，車輛按規(guī)定限速通過電子收費車道。識別子系統(tǒng)識別出該車所屬型號，報告控制單元。通信子系統(tǒng)通過天線與車上單元進行雙向通信，收費操作在通信的過程中同時完成。3. 收費操作包括根據(jù)車型按照收費規(guī)則確定收費額，核對金額、帳號信息，有關(guān)結(jié)果通知對方等。如果一切無誤（剩余金額充足或帳號有效），則正常結(jié)束收費操作（改寫金額、記帳等）。否則的話（剩余金額不足或帳號無效等），控制單元將采取措施，啟動強制子系統(tǒng)，將車輛攔下或記錄其車牌號碼等

31、，以保證通行費最終能被征收，不致流失。4. 控制單元將收費的相關(guān)信息遞交給收費站計算機，收費站計算機對這些信息按不同類別分別進行處理。正常收費信息可以積累匯總，產(chǎn)生相應(yīng)的收入報告遞交給管理機關(guān)（中央處理系統(tǒng)）。5. 事后付款方式的收費數(shù)據(jù)將定時（或立即）傳送給中央處理系統(tǒng)，以便生成轉(zhuǎn)帳清單向金融機構(gòu)請求支付。不正常收費的信息將立即傳遞給中央處理系統(tǒng)，以確保統(tǒng)一及時處理。中央處理系統(tǒng)除了接受下級傳遞的信息外，還向下級發(fā)送相關(guān)信息，如收費規(guī)則、帳號“黑名單等。9、通常電子收費系統(tǒng)分為四個部分（1）管理中心設(shè)備，建立用戶車輛數(shù)據(jù)庫，接受車道設(shè)備上傳的車輛信息和下發(fā)指令，進行分析形成扣費交易事實上傳銀

32、行。（2）車道設(shè)備，收費機、交易控制器、單車道天線系統(tǒng)、車道外設(shè)控制器、專用鍵盤、Q100快速欄桿、車輛分離器、攝像機、感應(yīng)線圈控制器、報警器等設(shè)備構(gòu)成。（3）售卡充值設(shè)備，為用戶射頻卡充值。（4）用戶射頻卡，由IC芯片、感應(yīng)天線組成，通過無線電波的傳遞來完成數(shù)據(jù)的讀寫操作。10、交通事件的定義交通事件：是指導(dǎo)致道路通行能力下降或交通需求不正常升高的非周期發(fā)生的情況，分為可預(yù)測事件和不可預(yù)測事件。交通事件是指導(dǎo)致道路通行能力下降或交通需求不正常升高的非周期性發(fā)生的情況。根據(jù)交通事件的特點，可分為突發(fā)性交通事件和計劃性交通事件。突發(fā)性交通事件包括交通事故、自然災(zāi)害（如地震、災(zāi)害天氣等）、生產(chǎn)事件

33、（如有害氣體泄漏、火災(zāi)、爆炸等）、恐怖襲擊事件等，此類事件的發(fā)生具有不可預(yù)測性。計劃性交通事件包括大型集會、大型文體活動、道路養(yǎng)護維修作業(yè)等，此類事件能事先獲得事件信息并制定應(yīng)對計劃。11、重要中英文詞匯對照ATMSAdvancedTrafficmanagementSystem，先進的交通管理系統(tǒng)APTSAdvancedPublicTransportationSystem，先進的公共交通管理系統(tǒng)ETCElectronicTollCollection，電子收費系統(tǒng)AIDSAutomaticIncidentDetectionSystem，交通狀態(tài)自動識別系統(tǒng)第六章城市交通信號控制系統(tǒng)1、先進的交通

34、管理系統(tǒng)（ATMS）AdvancedTrafficManagementSystem簡稱ATMS。它是依靠先進的交通監(jiān)測技術(shù)、計算機信息處理技術(shù)和通信技術(shù)，對城市道路和市際高速公路綜合網(wǎng)絡(luò)的交通運營和設(shè)施進行一體化的控制和管理，通過監(jiān)視車輛運行來控制交通流量，快速準確地處理轄區(qū)內(nèi)發(fā)生的各種事件，使運輸達到最佳狀態(tài)。2、交通信號控制系統(tǒng)的分類交通信號控制系統(tǒng)可以從不同的角度進行分類。按控制方法分類，可以分為定時控制、感應(yīng)控制和自適應(yīng)控制；按控制范圍分類，可以分為點控、線控和面控；按控制結(jié)構(gòu)分類，可以分為集中式計算機控制結(jié)構(gòu)和分層式計算機控制結(jié)構(gòu)。3、線控方式把干道上若干連續(xù)交叉口的交通信號通過一定

35、的方式聯(lián)結(jié)起來，同時對各交叉口設(shè)計一種相互協(xié)調(diào)的配時方案，各交叉口的信號燈按此協(xié)調(diào)方案聯(lián)合運行，使車輛通過這些交叉口時，不致經(jīng)常遇上紅燈，稱為線控方式，也叫“綠波”信號控制。4、面控方式以某個區(qū)域中所有信號控制交叉口作為協(xié)調(diào)控制的對象，稱為面控制系統(tǒng)。面控制：大城市有很多交叉口相距很近，將城市里某一地區(qū)很多的交叉口信號機，由中央控制室統(tǒng)一控制，這種地區(qū)集中控制稱為面控制或區(qū)域控制。5、交通信號控制的基本參數(shù)在交通信號控制中至少有3個基本參數(shù)可以由信號機直接控制，周期C,綠信比，相位差tos。6、感應(yīng)式聯(lián)機控制系統(tǒng)感應(yīng)式聯(lián)機控制系統(tǒng)通過道路網(wǎng)上的車輛檢測器實時采集交通量數(shù)據(jù)，并通過配時參數(shù)優(yōu)化得

36、到最佳配時方案，然后對區(qū)域內(nèi)的交通信號實施控制。其特點是能夠及時響應(yīng)交通流的隨機變化，控制效果好，但控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資高、對設(shè)備可靠性要求高。目前比較成熟的聯(lián)機控制系統(tǒng)有：澳大利亞的SCATS(SydneyCoordinatedAdaptiveTrafficSystem)系統(tǒng)、英國的SCOOT(SplitCycleOffsetOptimizationTechnique)系統(tǒng)等。7、基于多智能體的區(qū)域控制系統(tǒng)的工作原理在基于多智能體的區(qū)域控制系統(tǒng)中，利用單個路口執(zhí)行級Agent(ISA)對單個交通信號對象進行控制，并通過Agent之間協(xié)商、協(xié)作，實現(xiàn)城市交通區(qū)域智能協(xié)調(diào)控制。上級智能體可以作為其

37、所屬下級智能體的協(xié)調(diào)單元，對它們之間的協(xié)調(diào)控制確定協(xié)調(diào)對策和協(xié)調(diào)參量；而下級智能體則需向?qū)?yīng)的上級智能體傳輸關(guān)于其局部系統(tǒng)環(huán)境和系統(tǒng)控制性能的反饋信息，以作為上級智能體的決策依據(jù)。相鄰智能體之間可以相互協(xié)調(diào)，在無法達成一致時再進行區(qū)域協(xié)調(diào)。這樣，每個智能體都有一定的自主性，但又不完全獨立，在接到其它智能體的協(xié)調(diào)請求時，則進入?yún)f(xié)同工作狀態(tài)，并通過上一級智能體的決策達到子區(qū)最優(yōu)或全局最優(yōu)。8、重要的中英文詞匯對照TRANSYTTrafficNetworkStudyTool，交通網(wǎng)絡(luò)開發(fā)工具SCATSSydneyCoordinatedAdaptiveTrafficSystem悉尼協(xié)調(diào)自適應(yīng)交通系統(tǒng)S

38、COOTSplitCycleOffsetOptimizationTechnique，交通信號綠信比，周期和綠時差優(yōu)化技術(shù)9、動態(tài)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)由3部分組成：（1）交通信息中心，這是動態(tài)誘導(dǎo)系統(tǒng)的核心，該系統(tǒng)中硬件系統(tǒng)是由計算機和各種通信設(shè)備組成，主要功能是從各種信息源獲得實時交通信息，并處理成用戶需要的數(shù)據(jù)形式。（2）通信系統(tǒng)，負責(zé)完成車輛和交通信息中心的數(shù)據(jù)交換。信息中心通過通信系統(tǒng)和所有車輛間不斷雙向傳輸實時交通狀況數(shù)據(jù)。（3）車載誘導(dǎo)單元，設(shè)備主要由計算機、通信設(shè)備和車輛定位設(shè)備組成。定位設(shè)備為GPS接收機或信標信號接收機及速度、方向傳感器等其他設(shè)備。10、出行者信息系統(tǒng)的先進性體現(xiàn)在6個

39、方面（1）出行前信息服務(wù)。出行前信息服務(wù)可使出行者在家見、學(xué)位、車內(nèi)或其他出發(fā)地點訪問出行前信息服務(wù)系統(tǒng)，以獲取當(dāng)前道路交通系統(tǒng)和公共交通系統(tǒng)的相關(guān)信息，為確定出行路線、（2）行駛中駕駛員信息服務(wù)。通過視頻或音頻向駕駛員提供關(guān)于道路信息、交通信息和各種警告信息，幫助駕駛員修改出行路線，并為不熟悉地形的駕駛員提供向?qū)Х?wù)。（3）途中公共交通信息服務(wù)。利用先進的電子、通信、多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使已經(jīng)開始出行的公交用戶在路邊、公交車站或公文車輛上，通過多種方式獲取實時公交出行服務(wù)信息，以便乘客在出行中能夠?qū)ζ涑鲂新肪€、方式和時間進行選擇和修正。（4）個性化信息服務(wù)。個性化信息是指滿足特定出行者個體需要

40、的信息，通常涉及交通信息、公交信息和黃貝信息（例如旅游目的地、住宿）等，出行者可在任何地方通過交互式咨詢終端獲得信息。（5）路線誘導(dǎo)及導(dǎo)航服務(wù)。這是出行者信息系統(tǒng)提供的比較局級的服務(wù)形式，它利用先進的信息采集、處理和發(fā)布技術(shù)為駕駛員提供實時交通信息，并通過實時的路線優(yōu)化和路線誘導(dǎo)達到減少車輛在途時間的目的。（6）合乘匹配與預(yù)定服務(wù)：合乘匹配和預(yù)定服務(wù)是一種特殊類型的信息服務(wù)，出行者/駕駛員提出合乘請求后，由管理中心選擇最合理的匹配對象并通知用戶雙方或多方。11、停車誘導(dǎo)系統(tǒng)硬件：停車誘導(dǎo)系統(tǒng)包括五個基本組成部分：超聲波探頭、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)。停車誘導(dǎo)系統(tǒng)軟件：城市安裝自適應(yīng)交通信號控制系統(tǒng)（如SC00T等系統(tǒng)）是實現(xiàn)交通誘導(dǎo)的前提條件。以導(dǎo)航為目的的電子地圖系統(tǒng)是建立在計算機基礎(chǔ)上的一種新型的地圖顯示方式。導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)庫中的精確地理信息可以在地圖匹配算法中對GPS定位數(shù)據(jù)進行必要的修正，使車輛的真實位置能夠較準確地顯示在電子地圖上。其工作原理是：首先通過停車場每個車位的車位檢測裝置如超聲波探頭檢測是否有車，將采集的車位數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)輸送至中央控制系統(tǒng)，由中央控制系統(tǒng)信息中心對信息進行分析處理后放到