智能交通系統(tǒng)第二章概要課件

1、2 智能交通系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)意義目標(biāo)開(kāi)發(fā)歷程美國(guó)國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)國(guó)外ITS體系結(jié)構(gòu)比較中國(guó)ITS體系結(jié)構(gòu)的建立4學(xué)時(shí)智能交通系統(tǒng)將是21世紀(jì)我國(guó)交通運(yùn)輸領(lǐng)域的一場(chǎng)技術(shù)革命，建立一個(gè)統(tǒng)一、結(jié)構(gòu)完整、可擴(kuò)展性強(qiáng)的ITS體系結(jié)構(gòu)是ITS全面實(shí)施應(yīng)用的基礎(chǔ)美國(guó)、日本和歐洲在20世紀(jì)90年代陸續(xù)完成了本國(guó)(地區(qū))的智能交通系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，并不斷地推出改進(jìn)版本。智能交通系統(tǒng)(ITS)的體系結(jié)構(gòu)是指系統(tǒng)所包含的各子系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)用戶服務(wù)功能、滿足用戶需求所應(yīng)具備的功能，以及各個(gè)子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系和集成方式。2.1 意義決定了系統(tǒng)如何構(gòu)成 確定了功能模塊以及模塊之間的通信協(xié)議和接口 它的設(shè)計(jì)必須包含實(shí)現(xiàn)用戶服務(wù)

2、功能的全部子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義 ITS是大量的功能、技術(shù)和信息的集成 通信需求無(wú)所不在 數(shù)據(jù)的獲取途徑和處理方法多種多樣 產(chǎn)品和服務(wù)的開(kāi)發(fā)具有階段性 所有這些都要求有一個(gè)框架來(lái)賴以建立靈活而經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)ITS體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)通過(guò)確定系統(tǒng)組件、組件的功能以及各組件之間的關(guān)系來(lái)向設(shè)計(jì)人員和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)者提供所需的框架和基本指導(dǎo)美國(guó)從1993年開(kāi)始組織力量研究開(kāi)發(fā)國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)，取得了一些值得借鑒的成果，并于1998年和1999年分別提交了美國(guó)國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)的第二和第三版ITS體系結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)歐盟各國(guó)在歐盟委員會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)下，由來(lái)自各國(guó)相關(guān)政府部門、大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界的專家于1998年4月開(kāi)始了為期2

3、4個(gè)月、代號(hào)為KAREN（Keystone Architecture Required for European Networks）的項(xiàng)目，進(jìn)行歐盟ITS體系結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)，并于1999年8月和10月分別推出了其邏輯體系結(jié)構(gòu)和物理體系結(jié)構(gòu)。日本國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)由5個(gè)政府部門：運(yùn)輸省、郵電省、建設(shè)省、通產(chǎn)省和警察廳聯(lián)合進(jìn)行，并于1999年11月完成。ITS體系結(jié)構(gòu)2.2 開(kāi)發(fā)目的ITS系統(tǒng)本身比較復(fù)雜，涉及面廣，需要有一個(gè)指導(dǎo)性的框架(或模型)，來(lái)幫助理解這個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；ITS是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，包含有很多子系統(tǒng)，它的實(shí)施需要通過(guò)這些子系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，ITS體系結(jié)構(gòu)為ITS各個(gè)部分提供了統(tǒng)一的接口

4、標(biāo)準(zhǔn)，從而使各個(gè)部分便于協(xié)調(diào)，集成為一個(gè)整體；避免缺少和重復(fù)，使ITS為一個(gè)高效、完整的系統(tǒng)，并具有良好的擴(kuò)展性； 根據(jù)國(guó)家總體ITS框架，發(fā)展地區(qū)性的ITS體系結(jié)構(gòu)，保證不同地區(qū)智能交通系統(tǒng)具有兼容性。2.3 開(kāi)發(fā)歷程以美國(guó)為例 1992年ITS AMERICA向美國(guó)運(yùn)輸部正式推薦了一套調(diào)動(dòng)多家國(guó)有/私立機(jī)構(gòu)聯(lián)合攻關(guān)的ITS體系結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)方法。 1993年USDOT正式啟動(dòng)了ITS體系結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)計(jì)劃，其目的是開(kāi)發(fā)一個(gè)經(jīng)過(guò)詳細(xì)規(guī)劃的國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)第一階段稱為“思路競(jìng)爭(zhēng)”階段，有4個(gè)開(kāi)發(fā)小組參加。 4個(gè)小組都有能力單獨(dú)完成體系結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)，所以讓他們?cè)诘谝浑A段展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)比進(jìn)行合作更有利于激發(fā)對(duì)各種觀

5、點(diǎn)的公開(kāi)分析，最終將增加體系結(jié)構(gòu)的可接受性。 1994年10月4個(gè)小組都完成了體系結(jié)構(gòu)初步方案，經(jīng)過(guò)評(píng)審和比較，2個(gè)開(kāi)發(fā)小組獲準(zhǔn)進(jìn)入第二階段第二階段從1995年2月到1996年7月，2個(gè)開(kāi)發(fā)小組不再是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，而是合作開(kāi)發(fā)統(tǒng)一的國(guó)家體系結(jié)構(gòu)。 1997年1月，USDOT公布了美國(guó)國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)(第一版)，經(jīng)過(guò)1年多的試用和維護(hù) 1998年9月USDOT又公布了修訂后的美國(guó)國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)(第二版)。整個(gè)計(jì)劃共耗資2500萬(wàn)美元，主要成果體現(xiàn)在5000頁(yè)文檔中，平均每頁(yè)5000美元。2.3 開(kāi)發(fā)歷程2.4 美國(guó)國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)美國(guó)國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)（National Architectu

6、re， 簡(jiǎn)稱NA）從用戶服務(wù)(User Service)入手 逐步確定了未來(lái)在美國(guó)發(fā)展和實(shí)施的ITS的邏輯結(jié)構(gòu)(Logical Architecure) 物理結(jié)構(gòu)(Physical Architecture) 針對(duì)不同背景的實(shí)際需要推薦了一系列市場(chǎng)包(Market Package)。 組成部分名稱 作用(與服務(wù)的關(guān)系)用戶主體 服務(wù)的對(duì)象，指定需求的主體服務(wù)主體 服務(wù)的提供者用戶服務(wù) 明確系統(tǒng)能夠提供的服務(wù)系統(tǒng)功能 ITS為完成用戶服務(wù)必須具有的處理能力邏輯框架 為提供擁護(hù)服務(wù)所需ITS功能的組織化物理框架 明確怎樣具體提供服務(wù)ITS標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)其他技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素美國(guó)國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)組成建立一個(gè)

7、開(kāi)放、公平、適應(yīng)多層次系統(tǒng)集成的體系結(jié)構(gòu) 同時(shí)能為用戶提供多種性能價(jià)格比選擇 保護(hù)用戶隱私 最大限度地增強(qiáng)操作性和降低市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。2.4.1 總體設(shè)計(jì)原則2.4.2 用戶服務(wù)從用戶的角度看ITS所能做的事情 進(jìn)一步細(xì)化為用戶服務(wù)要求，是體系結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ) 美國(guó)NA的30項(xiàng)用戶服務(wù)及其分類如下表所示。用戶服務(wù)領(lǐng)域 用戶服務(wù) 出行和運(yùn)輸管理在途駕駛員信息 路線導(dǎo)行 旅行者服務(wù)信息出行和運(yùn)輸管理 交通控制 偶發(fā)事件管理 排放測(cè)試與污染緩解 道路-鐵路交叉口 出行前旅行信息 合乘車匹配與預(yù)約出行需求管理 需求管理和運(yùn)營(yíng) 公共運(yùn)輸管理美國(guó)NA的30項(xiàng)用戶服務(wù)美國(guó)NA的30項(xiàng)用戶服務(wù)用戶服務(wù)領(lǐng)域 用戶服務(wù)

8、在途公交信息 個(gè)人化公共交通公共運(yùn)輸運(yùn)營(yíng) 公共出行安全 電子付費(fèi)服務(wù)電子付費(fèi)服務(wù)商用車電子結(jié)關(guān) 自動(dòng)路邊安全檢查 車載安全監(jiān)視 商用車行政管理 危險(xiǎn)物品異常響應(yīng)商用車運(yùn)營(yíng) 商用車隊(duì)管理 緊急事件通報(bào)與個(gè)人安全保障用戶服務(wù)領(lǐng)域 用戶服務(wù)緊急事件管理 緊急車輛管理 縱向防撞 橫向防撞 交叉口防撞 防撞視野強(qiáng)化先進(jìn)車輛控制和安全系統(tǒng)危險(xiǎn)預(yù)警 撞前避傷 自動(dòng)公路系統(tǒng)美國(guó)NA的30項(xiàng)用戶服務(wù)2.4.3 邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)是組織復(fù)雜實(shí)體和關(guān)系的輔助工具，其重點(diǎn)是系統(tǒng)的功能性加工和信息流。開(kāi)發(fā)邏輯結(jié)構(gòu)有助于確定系統(tǒng)的功能和信息流動(dòng)，并能指導(dǎo)開(kāi)發(fā)出對(duì)新系統(tǒng)和改進(jìn)后的系統(tǒng)的功能性要求主要有兩種系統(tǒng)建模的方法：面向

9、過(guò)程的方法(Process Oriented methodology)和面向?qū)ο蟮姆椒?object oriented methodology)。面向過(guò)程的方法用自頂而下的方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析，產(chǎn)生系統(tǒng)功能表以及數(shù)據(jù)流圖。面向?qū)ο蟮姆椒ㄓ脤?duì)象和類的概念對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行抽象分析，將功能(方法)與數(shù)據(jù)(屬性)封裝在一起，并具有繼承特性。美國(guó)邏輯結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)方法采用面向過(guò)程的開(kāi)發(fā)方法，用結(jié)構(gòu)化思想和方法，針對(duì)每一類用戶服務(wù)，設(shè)計(jì)出一系列結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立、功能單一的功能模塊，這些模塊之間通過(guò)數(shù)據(jù)流來(lái)實(shí)現(xiàn)相互聯(lián)系，形成整體子系統(tǒng)并完成相應(yīng)的功能。邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)獨(dú)立于體制和技術(shù)不確定由誰(shuí)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中的功能不考慮

10、實(shí)現(xiàn)這些功能的方式。相關(guān)的加工和數(shù)據(jù)流組合起來(lái)就可形成特定的運(yùn)輸管理功能(如管理交通)。邏輯結(jié)構(gòu)通常用分層的數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)詞典和加工說(shuō)明等來(lái)描述面向過(guò)程方法美國(guó)NA的頂層邏輯結(jié)構(gòu)圖2.4.4 物理結(jié)構(gòu)物理結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)的物理視圖，它是關(guān)于系統(tǒng)應(yīng)該如何提供所有用戶所要求的功能的物理性陳述。物理結(jié)構(gòu)把邏輯結(jié)構(gòu)所認(rèn)定的“加工”分配到物理實(shí)體(在ITS中稱為子系統(tǒng))上，根據(jù)各實(shí)體所含的加工之間的數(shù)據(jù)流(Data Flow)，確定實(shí)體之間的結(jié)構(gòu)流(Architecture Flow)。結(jié)構(gòu)流及其對(duì)通信的要求將確定物理實(shí)體之間的接口(Interface)，是制定有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的基礎(chǔ)。在美國(guó)NA中，物理結(jié)構(gòu)分2層

11、進(jìn)行描述：運(yùn)輸層和物理層。運(yùn)輸層顯示ITS組件之間的關(guān)系；通信層為運(yùn)輸層各組件的連接提供通信服務(wù)。美國(guó)NA子系統(tǒng)及其通信連接 2.4.5 市場(chǎng)包如果說(shuō)邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)是體系結(jié)構(gòu)的正式定義的話，市場(chǎng)包則是體系結(jié)構(gòu)的補(bǔ)充說(shuō)明。市場(chǎng)包可以表示特定的運(yùn)輸問(wèn)題和需要，并且可以回溯到30項(xiàng)用戶服務(wù)及其詳細(xì)的用戶服務(wù)要求。市場(chǎng)包不傾向于與特定的技術(shù)相聯(lián)系，但要靠可行的技術(shù)和產(chǎn)品市場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著運(yùn)輸市場(chǎng)需求的進(jìn)化、技術(shù)的發(fā)展、新設(shè)備的開(kāi)發(fā)，市場(chǎng)包可以調(diào)整，也可以定義新的市場(chǎng)包。分類 內(nèi)容 分類 內(nèi)容 路網(wǎng)監(jiān)視 廣播式交通信息 交 探測(cè)車監(jiān)視 出 互式交通信息 平面道路控制 行 自主型路線導(dǎo)行 通 高速公路管

12、理 者 動(dòng)態(tài)路線導(dǎo)行 和可變車道管理 信基于信息服務(wù)提供者的路線導(dǎo)行 管 交通信息發(fā)布 息 運(yùn)輸管理/路線導(dǎo)行集成 區(qū)域交通控制 服 旅行者服務(wù) 理 偶發(fā)事件管理系統(tǒng) 務(wù)動(dòng)態(tài)合乘車服務(wù) 交通網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)價(jià)車內(nèi)標(biāo)志 動(dòng)態(tài)過(guò)路費(fèi)/停車費(fèi)管理 虛擬和智能探測(cè) 普通鐵路與道路交叉口 高速鐵路與道路交叉口 鐵路運(yùn)營(yíng)協(xié)調(diào)美國(guó)NA定義的市場(chǎng)包美國(guó)NA定義的市場(chǎng)包分類 內(nèi)容 分類 內(nèi)容緊急 緊急事件響應(yīng) 車隊(duì)管理事件 緊急路線引導(dǎo) 商 貨運(yùn)管理管理 緊急事件支援 用 電子結(jié)關(guān)公交車跟蹤 車 電子結(jié)關(guān)登記公固定線路公交車運(yùn)營(yíng) 管國(guó)際邊境電子結(jié)關(guān)交需求響應(yīng)公交車運(yùn)營(yíng) 理加載請(qǐng)求車公交乘客及車費(fèi)管理商用車路邊安全設(shè)備

13、管公交車安全保證 商用車車載安全設(shè)備理公交車維護(hù) 商用車隊(duì)維護(hù)多運(yùn)輸方式協(xié)調(diào) 危險(xiǎn)品管理分類 內(nèi)容 車輛安全監(jiān)視 駕駛員安全監(jiān)視 縱向安全警告先 橫向安全警告進(jìn) 交叉口安全警告車 撞前避傷輛 防撞視野強(qiáng)化 先進(jìn)的車輛縱向控制 先進(jìn)的車輛橫向控制 交叉口防撞 自動(dòng)公路系統(tǒng)ITS規(guī)劃 ITS規(guī)劃美國(guó)NA定義的市場(chǎng)包2.5 國(guó)外ITS體系結(jié)構(gòu)比較2.5.1 總體設(shè)計(jì)原則 歐盟的總體設(shè)計(jì)原則是要建立一個(gè)開(kāi)放、精煉而穩(wěn)定的體系結(jié)構(gòu)，能支持多種路面交通模式，可在不同模式之間自由切換，同時(shí)保障技術(shù)上的獨(dú)立性。日本的總體設(shè)計(jì)原則是所建立的體系結(jié)構(gòu)要具有足夠的靈活性，能適應(yīng)社會(huì)需求變化和技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的劇烈變革，

14、保障ITS與構(gòu)建在先進(jìn)的信息和通訊基礎(chǔ)設(shè)施上的社會(huì)之間的相容性和關(guān)聯(lián)性，而ITS的信息資源及其基礎(chǔ)設(shè)施作為整個(gè)社會(huì)信息構(gòu)架。 美國(guó)國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)和歐洲ITS框架結(jié)構(gòu)的用戶需求都是定義在主要結(jié)構(gòu)之前的。在KAREN項(xiàng)目中，用戶需求定義的是體系結(jié)構(gòu)需要提供和支持的服務(wù)，它們的結(jié)構(gòu)基本相同，相關(guān)的需求被分為一組。在美國(guó)體系結(jié)構(gòu)中，需求以“域”分類，而KAREN中以“組”分類。2.5.2 用戶服務(wù)美國(guó)用戶需求域 KAREN用戶需求組No.標(biāo)題 No. 標(biāo)題1 出行和運(yùn)輸管理 1 總體2 公共運(yùn)輸運(yùn)營(yíng) 2 管理行為3 電子付費(fèi)服務(wù) 3 政策4 商用車運(yùn)營(yíng) 4 金融交易5 緊急事件管理 5 緊急服務(wù)6

15、 先進(jìn)車輛控制和安全系統(tǒng) 6 旅游信息7 信息管理 7 交通管理 8 車內(nèi)系統(tǒng) 9 貨運(yùn)和車隊(duì)運(yùn)營(yíng) 10 公共交通美國(guó)用戶需求“捆”和KAREN用戶需求“組” 2.5.3 邏輯結(jié)構(gòu) 歐盟和美國(guó)ITS體系結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)基于面向過(guò)程的方法。日本和澳大利亞ITS體系結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)基于面向?qū)ο蟮姆椒W盟和美國(guó)的邏輯結(jié)構(gòu)，通過(guò)“自頂向下”的方法進(jìn)行功能分析，以便用戶能從結(jié)構(gòu)得到盡可能多的細(xì)節(jié)，這種方法最大的特點(diǎn)是便于理解一是美國(guó)國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)中的“邏輯結(jié)構(gòu)”在歐盟ITS框架結(jié)構(gòu)中稱為“功能結(jié)構(gòu)”二是美國(guó)國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)中功能被分為“過(guò)程”，而歐盟ITS框架結(jié)構(gòu)分為“功能”，“過(guò)程”和“功能”的形式及內(nèi)容是

16、類似的，它們之間的關(guān)系通過(guò)數(shù)據(jù)流圖表示。 美國(guó)邏輯結(jié)構(gòu) 歐洲功能結(jié)構(gòu)No.名稱 No. 名稱1 交通管理 1提供電子支付設(shè)備2 商業(yè)車輛管理 2提供安全和緊急設(shè)備3 提供車輛監(jiān)控 3交通管理4 運(yùn)輸管理 4公共交通運(yùn)營(yíng)管理5 緊急服務(wù)管理 5提供駕駛員輔助系統(tǒng)6 提供駕駛員和旅行者服務(wù) 6提供旅行者旅游服務(wù)7 提供電子支付服務(wù) 7提供法律加強(qiáng)支持8 存檔數(shù)據(jù)管理 8運(yùn)輸和車隊(duì)運(yùn)營(yíng)管理美國(guó)和歐盟結(jié)構(gòu)中的功能區(qū) 日本采用面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)方法 從系統(tǒng)組成上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分解，使得設(shè)計(jì)人員以更接近人的思維方式建立問(wèn)題模型，使設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)盡可能直接描述現(xiàn)實(shí)世界； 在系統(tǒng)的功能需求發(fā)生變化時(shí)，能更方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)

17、行局部修改而不至于造成整個(gè)系統(tǒng)大的變化。 與開(kāi)發(fā)方法相對(duì)應(yīng)，美國(guó)和歐盟的邏輯結(jié)構(gòu)主要以數(shù)據(jù)流圖的方法進(jìn)行表達(dá)，而日本的邏輯結(jié)構(gòu)則采用統(tǒng)一建模語(yǔ)言及相應(yīng)的開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行開(kāi)發(fā)和表達(dá)。邏輯結(jié)構(gòu) 2.5.4 物理結(jié)構(gòu)歐盟ITS物理結(jié)構(gòu)的目的與美國(guó)不同，它是建立其它低層次的結(jié)構(gòu)和物理系統(tǒng)的開(kāi)始，這些結(jié)構(gòu)可以在全國(guó)或地區(qū)范圍內(nèi)實(shí)施歐盟ITS框架結(jié)構(gòu)包括“范例系統(tǒng)”，可以展示低層次結(jié)構(gòu)和物理系統(tǒng)是如何建立的。使得結(jié)構(gòu)更接近于使用者的特殊需要以一類用戶服務(wù)為單位，針對(duì)一類或一組用戶服務(wù)，采用系統(tǒng)、子系統(tǒng)、模塊這一由高到低的層次化結(jié)構(gòu)，將邏輯結(jié)構(gòu)中定義的各類功能模塊分配到這些模塊中可以方便地根據(jù)需要分階段實(shí)施IT

18、S相關(guān)任務(wù)歐盟ITS物理結(jié)構(gòu)范例日本的物理結(jié)構(gòu)綜合了美國(guó)和歐盟的特色，分別從高、低兩個(gè)層次來(lái)表達(dá)ITS物理結(jié)構(gòu)一方面，它采用了美國(guó)的分類方法，將整個(gè)系統(tǒng)劃分為4個(gè)大類別的24個(gè)子系統(tǒng)，構(gòu)成一個(gè)高層次的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)另一方面，以用戶服務(wù)為單位組織物理實(shí)體，即針對(duì)要實(shí)現(xiàn)的每一類用戶服務(wù)設(shè)計(jì)一組包含了各項(xiàng)功能模塊的物理實(shí)體，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的用戶需求，同時(shí)這些物理實(shí)體也分別屬于4大類中的一類，構(gòu)成低層物理結(jié)構(gòu)。日本物理結(jié)構(gòu)2.6 中國(guó)ITS體系結(jié)構(gòu)的建立科技部會(huì)同國(guó)家計(jì)委、經(jīng)貿(mào)委、公安部、鐵道部、交通部等十幾個(gè)部、委、局聯(lián)合建立了發(fā)展ITS的政府協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)全國(guó)智能交通系統(tǒng)協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組及辦公室，并成立了IT

19、S專家咨詢委員會(huì)。 “中國(guó)ITS系統(tǒng)框架研究” 成果提出了適合中國(guó)交通業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的智能交通系統(tǒng)體系框架、邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)，提出中國(guó)智能交通系統(tǒng)的規(guī)劃和實(shí)施以及經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的評(píng)估。并明確全國(guó)ITS的總體內(nèi)容和各部分相互關(guān)系，明確了政府、企業(yè)和用戶在ITS發(fā)展中所處的角色和應(yīng)起的作用 開(kāi)發(fā)方法選擇“中國(guó)ITS體系框架研究”采用了面向過(guò)程的方法。軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程：現(xiàn)實(shí)世界建立模型（借助某種建模思想）編程實(shí)現(xiàn)（借助某種編程語(yǔ)言）計(jì)算機(jī)求解面向過(guò)程：現(xiàn)實(shí)世界流程圖（變量、函數(shù)）面向過(guò)程語(yǔ)言執(zhí)行求解。面向?qū)ο螅含F(xiàn)實(shí)世界類圖（對(duì)象、方法、消息等）面向?qū)ο笳Z(yǔ)言執(zhí)行求解面向過(guò)程更接近與計(jì)算機(jī)世界的物理實(shí)現(xiàn)，把

20、數(shù)據(jù)和代碼作為分離的實(shí)體，反應(yīng)計(jì)算機(jī)的觀點(diǎn)，忽略了數(shù)據(jù)與操作的內(nèi)在聯(lián)系分析階段建立邏輯模型，設(shè)計(jì)階段建立物理模型數(shù)據(jù)流圖 模塊結(jié)構(gòu)圖不通表示體系，轉(zhuǎn)換面向?qū)ο蠓先藗兊恼J(rèn)識(shí)習(xí)慣，強(qiáng)調(diào)直觀模型，而不強(qiáng)調(diào)算法，按照人的思維方式建立問(wèn)題與模型，開(kāi)發(fā)出盡可能直觀、自然地表現(xiàn)求解方法的軟件系統(tǒng)。采用統(tǒng)一建模語(yǔ)言，通用的、圖形化的模型語(yǔ)言對(duì)象、類、繼承、封裝、屬性、聚合、事件、狀態(tài)、行為、消息傳送、多態(tài)性等概念支持。開(kāi)發(fā)方法選擇2.6.1 體系結(jié)構(gòu)研究過(guò)程 2.6.2 用戶服務(wù)定義三個(gè)步驟：定義分類用戶需求用戶服務(wù)分別對(duì)ITS的用戶主體(ITS users)和服務(wù)主體(ITS services provi

21、der)進(jìn)行定義分類。用戶主體分為六大類：道路使用者、道路建設(shè)者、交通管理者、運(yùn)營(yíng)管理者、公共安全負(fù)責(zé)部門、相關(guān)團(tuán)體服務(wù)主體分為九大類：交通管理、公共交通、交通信息服務(wù)、緊急救援、基礎(chǔ)設(shè)施、貨物運(yùn)輸、產(chǎn)品/設(shè)備制造、產(chǎn)品服務(wù)、政府執(zhí)法部門。 用戶服務(wù)定義對(duì)用戶主體進(jìn)行用戶需求分析，得到用戶需求(user needs)用戶需求是用戶對(duì)于ITS系統(tǒng)功能的需求以及其他方面的需求(如系統(tǒng)可靠性、安全性、兼容性等) 即從用戶角度闡述用戶需要什么樣的系統(tǒng)功能和系統(tǒng)特性用戶需求是用戶服務(wù)、子服務(wù)定義的基礎(chǔ)，因此也是用戶服務(wù)定義階段最重要的工作，得出用戶需求表。 運(yùn)營(yíng)者用戶需求表 用戶主體 對(duì)運(yùn)輸系統(tǒng)基本需求

22、 用戶需求 1.提供天氣情況、污染狀 況信息 城市道路、地鐵、交通設(shè)施 2.提供路面、路況信息城市公共交通部門 3.用戶對(duì)交通流的需求 信息 根據(jù)用戶需求分析的結(jié)果進(jìn)行用戶服務(wù)(users services)。 8個(gè)服務(wù)域，33項(xiàng)服務(wù)，161個(gè)子服務(wù) 8個(gè)服務(wù)域分別為：出行者信息服務(wù)；車輛安全與輔助駕駛；運(yùn)營(yíng)管理；交通管理和規(guī)劃；電子收費(fèi)；緊急事件和安全；綜合運(yùn)輸(多式聯(lián)運(yùn))和自動(dòng)公路。用戶服務(wù) 服務(wù)名稱 定義 用戶主體 交通管理部門應(yīng)用ITS技術(shù) 執(zhí)行交通法規(guī)，及時(shí)準(zhǔn)確地 收集到違反交通法規(guī)事件的 公路交通管理部門交通法規(guī)監(jiān)督與執(zhí)行 信息，在不影響正常交通運(yùn) 行的前提下自動(dòng)或人工執(zhí)行 城市交

23、通管理部門 相應(yīng)的處理措施交通管理服務(wù)域服務(wù)定義 2.6.3 邏輯框架邏輯框架基于前邊所定義的用戶服務(wù)為ITS體系結(jié)構(gòu)提供了系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)流的有序組織，主要分為以下3個(gè)步驟：功能需求分析終端定義邏輯框架構(gòu)建1 功能需求(functions needs)分析功能需求分析則是針對(duì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員。功能需求分析的結(jié)果產(chǎn)生功能需求表。服務(wù)名稱 子服務(wù)名稱對(duì)系統(tǒng)的功能需求緊急事件管理 事件的預(yù)防城市和城市間的交通 數(shù)據(jù)的采集;緊急事件 預(yù)測(cè)模型的建立在功能需求分析的基礎(chǔ)上，對(duì)需求分析的結(jié)果進(jìn)行整理匯總，合并那些相同、相類似的針對(duì)不同用戶主體功能，對(duì)服務(wù)領(lǐng)域進(jìn)行功能域的劃分。邏輯框架構(gòu)建的主要依據(jù) 功能域 第

24、1層功能第2層功能 第3層功能交通管理功能域 交通控制 提供城市的交通控制 設(shè)施管理控制 采集交通數(shù)據(jù) 提供城市間的交通控制服務(wù)領(lǐng)域的功能域劃分終端是發(fā)送信息給智能交通系統(tǒng)內(nèi)的子系統(tǒng)或從子系統(tǒng)接收信息的外部實(shí)體，是系統(tǒng)與外部世界的連接。定義了每個(gè)終端的功能并確定了系統(tǒng)的邊界 是構(gòu)建邏輯框架與物理框架的前提表達(dá)了系統(tǒng)與外部世界的相互作用；界定了系統(tǒng)的內(nèi)部和外部終端名稱 定義駕駛員 該終端指在道路上有執(zhí)照的車輛操作人員,包括私人、公交車輛 駕駛?cè)藛T以及緊急車輛駕駛?cè)藛T.車輛接收或發(fā)送的數(shù)據(jù)不因 車型而有所區(qū)別2.終端(terminator)定義邏輯框架的構(gòu)建不考慮管理體制和技術(shù)因素只確定系統(tǒng)功能，

25、而不管功能由誰(shuí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如何實(shí)現(xiàn)，具體的實(shí)現(xiàn)工作交給物理框架去做。邏輯框架也被稱為“基本模型”，與系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)分離使得邏輯框架便于改進(jìn)。邏輯框架通常用數(shù)據(jù)流圖、功能說(shuō)明和數(shù)據(jù)詞典等來(lái)描述。邏輯框架的構(gòu)建邏輯框架頂層結(jié)構(gòu)功能說(shuō)明數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流圖邏輯框架的構(gòu)建步驟功能說(shuō)明功能說(shuō)明是在功能層次表的基礎(chǔ)上對(duì)過(guò)程總體上的敘述性說(shuō)明，一系列的系統(tǒng)功能需求說(shuō)明以及對(duì)輸入輸出數(shù)據(jù)流的簡(jiǎn)要說(shuō)明。名稱 功能描述 相關(guān)數(shù)據(jù)流 功能需求檢測(cè)事件 檢測(cè)發(fā)生的事件; 輸入數(shù)據(jù)流: 接收到城間交通檢 方便其他功能提供 當(dāng)前事件信息 測(cè)數(shù)據(jù)或城市交通檢 數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的 城間交通檢測(cè)數(shù)據(jù) 測(cè)數(shù)據(jù)時(shí),分析其包含 輸入;分析所得的數(shù) 城市交通檢測(cè)數(shù)據(jù) 的內(nèi)容 2.若(1)項(xiàng)的 據(jù),確定事件發(fā)生的 輸出數(shù)據(jù)流： 結(jié)果有異常,可能有事 方式;將事件發(fā)生的 事件檢測(cè)信息 件發(fā)生,記錄事件發(fā)生 詳細(xì)信息傳給其他 的日期、時(shí)間及位置 功能以分類存儲(chǔ) 等信息 用事件檢 測(cè)信息將(2)項(xiàng)記錄的 事件信息傳給存儲(chǔ)管 理 數(shù)據(jù)流就是在邏輯框架中功能之間以及功能和終端之間傳輸?shù)男畔?，它代表著ITS中“運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)”。在數(shù)據(jù)流圖中，數(shù)據(jù)流表示為一個(gè)箭頭并在邏輯框架的數(shù)據(jù)字典中進(jìn)行定義說(shuō)明。數(shù)據(jù)流按照起終點(diǎn)一致