交通信息技術(shù)第1講緒論

道路交通管理信息技術(shù)教師：渠珊珊一、課程介紹1、任課教師介紹：

姓名：渠珊珊電話箱：ququshan@163.com2、課程介紹：

課程性質(zhì)：專業(yè)必修、考試學(xué)時(shí)：32考核方式：期末考試占70%（閉卷）平時(shí)成績(jī)占30%（出勤10%、課堂表現(xiàn)10%，作業(yè)10%）1.1智能交通系統(tǒng)1.2智能交通系統(tǒng)中的信息技術(shù)第一章緒論

“智能交通系統(tǒng)”（ITS），是20世紀(jì)80年代中期迅速發(fā)展起來的一門新學(xué)科，它研究21世紀(jì)的新型交通運(yùn)輸模式，是當(dāng)前交通運(yùn)輸大學(xué)科的一個(gè)前沿領(lǐng)域。智能交通運(yùn)輸?shù)男畔⒒M(jìn)程，將成為本世紀(jì)現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展方向，同時(shí)也順應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化、信息化的發(fā)展趨勢(shì)。

1.1智能交通系統(tǒng)一、智能交通系統(tǒng)概念1、定義人們將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、電子控制技術(shù)、傳感器技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等有效地綜合運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸系統(tǒng)，從而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效安全的綜合運(yùn)輸管理系統(tǒng)。2、目的使人、車、路密切地配合、和諧地統(tǒng)一，極大地提高交通運(yùn)輸效率、保障交通安全、改善環(huán)境質(zhì)量和提高能源利用率。1.1智能交通系統(tǒng)二、ITS的發(fā)展

最早可以追溯到20世紀(jì)七八十年代的一系列車輛導(dǎo)流系統(tǒng)新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。1991年美國(guó)通過“地面交通效率法”（ISTEA），俗稱“冰茶法案”，從此美國(guó)的IVHS(智能車輛道路系統(tǒng))研究開始進(jìn)入宏觀運(yùn)作階段。1994年，美國(guó)將IVHS更名為ITS。之后，歐洲、日本等也相繼加入了這一行列。經(jīng)過30年的發(fā)展，美國(guó)、歐洲、日本成為世界ITS研究的三大基地。1.1智能交通系統(tǒng)目前，另外一些國(guó)家和地區(qū)的ITS研究也有相當(dāng)大的規(guī)模，如澳大利亞、韓國(guó)、新加坡、香港等?？梢哉f，全球正在形成一個(gè)新的ITS產(chǎn)業(yè)，難以記數(shù)的大小項(xiàng)目正在開展，發(fā)展規(guī)模和速度驚人，以"保障安全、提高效益、改善環(huán)境、節(jié)約能源"為目標(biāo)的ITS概念正逐步在全球形成。1.1智能交通系統(tǒng)三、ITS能提供的服務(wù)出行者信息服務(wù)高效的快速應(yīng)急服務(wù)安全行車服務(wù)減少交通阻塞，提高交通安全高質(zhì)量低成本的快貨運(yùn)輸方便快捷的支付手段1.1智能交通系統(tǒng)四、國(guó)外ITS研究開發(fā)的目的1.1智能交通系統(tǒng)解決日益嚴(yán)重的交通問題，有效地節(jié)省能源和減少環(huán)境污染。培育發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，提供就業(yè)機(jī)會(huì)。發(fā)展先進(jìn)的公路汽車交通事業(yè)，提高國(guó)際間的競(jìng)爭(zhēng)力。五、我國(guó)ITS發(fā)展現(xiàn)狀1.1智能交通系統(tǒng)我國(guó)起步較晚，70年代以來，從國(guó)外引進(jìn)、消化了一些項(xiàng)目，并進(jìn)行了一些ITS或類ITS基礎(chǔ)項(xiàng)目的研究和應(yīng)用。70年代中至80年代初，主要是進(jìn)行城市交通信號(hào)控制試驗(yàn)研究。80年代中至90年代初，在一些大城市引進(jìn)和消化城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了一些（高速）公路監(jiān)控系統(tǒng)、高等級(jí)公路電子收費(fèi)系統(tǒng)和路邊信息服務(wù)系統(tǒng)。90年代中以來，開始研究部門ITS發(fā)展戰(zhàn)略和GIS、GPS、EDI在交通中的應(yīng)用等，重視交通信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，公路和橋梁管理用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和道路交通量和氣象數(shù)據(jù)采集等，經(jīng)過多年的努力，也已取得明顯的進(jìn)展。六、我國(guó)現(xiàn)階段ITS建設(shè)工作的構(gòu)想制定我國(guó)ITS發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)改善和完善城市交通管理系統(tǒng)發(fā)展公共交通系統(tǒng)發(fā)展快速貨運(yùn)系統(tǒng)發(fā)展交通信息服務(wù)設(shè)立專項(xiàng)的ITS技術(shù)研究和發(fā)展基金，保證ITS技術(shù)研究和項(xiàng)目開發(fā)的投入1.1智能交通系統(tǒng)建立ITS教育、培訓(xùn)基地，組織進(jìn)行多層次、大規(guī)模的ITS人員的培訓(xùn)，并開展ITS發(fā)展的普及、教育宣傳活動(dòng)。在推進(jìn)ITS開發(fā)的同時(shí)，國(guó)家應(yīng)重點(diǎn)扶持一到兩個(gè)城市ITS的發(fā)展與建設(shè)，建設(shè)一到兩個(gè)ITS運(yùn)用的示范城市，為大范圍地推廣ITS積累經(jīng)驗(yàn)。

1.1智能交通系統(tǒng)定義：在交通運(yùn)輸領(lǐng)域內(nèi)流通的可利用信息。道路、車輛和旅客（包括駕駛員），它們可稱為直接的交通信息源。由于交通運(yùn)輸過程必須在一定的環(huán)境下，因此環(huán)境信息往往是相關(guān)的或間接的交通信息源，它們包括地形、地質(zhì)、氣象等自然環(huán)境因素，以及政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、人文、歷史等社會(huì)因素，后者可視為軟環(huán)境因素。

1.2智能交通系統(tǒng)中的信息技術(shù)一、交通信息源及分類分類道路信息車輛信息乘客信息自然環(huán)境信息社會(huì)環(huán)境信息1.2智能交通系統(tǒng)中的信息技術(shù)智能交通系統(tǒng)的特點(diǎn)1.2智能交通系統(tǒng)中的信息技術(shù)二、智能交通系統(tǒng)中的信息技術(shù)

1）技術(shù)的集成性2）技術(shù)的系統(tǒng)性3）技術(shù)的先進(jìn)性4）技術(shù)的綜合性

交通信息技術(shù)的主要內(nèi)容1.2智能交通系統(tǒng)中的信息技術(shù)1）交通信息采集技術(shù)2）交通信息處理技術(shù)3）交通信息傳輸技術(shù)4）信息傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5）交通控制技術(shù)6）交通信息管理技術(shù)7）交通地理信息系統(tǒng)GIS－T8）全球定位系統(tǒng)（GPS）

第二章交通信息采集技術(shù)2.1環(huán)形線圈感應(yīng)式采集技術(shù)2.2視頻采集檢測(cè)技術(shù)2.3微波采集檢測(cè)技術(shù)2.4其他交通信息檢測(cè)技術(shù)1、交通信息采集技術(shù)的重要性2、什么是智能型交通信息采集技術(shù)3、主要交通信息采集技術(shù)有哪些4、交通信息采集與處理系統(tǒng)的組成知識(shí)引入交通信息采集與處理系統(tǒng)環(huán)形線圈人工報(bào)告視頻檢測(cè)紅外檢測(cè)微波檢測(cè)環(huán)形線圈人工報(bào)告視頻檢測(cè)紅外檢測(cè)微波檢測(cè)地面道路網(wǎng)絡(luò)快速路網(wǎng)絡(luò)交通信息融合交通狀態(tài)估計(jì)與預(yù)測(cè)歷史交通數(shù)據(jù)交通管制信息道路狀況信息氣象信息停車信息處理動(dòng)態(tài)交通分配停車場(chǎng)信息增值服務(wù)Web發(fā)布VMS紅外發(fā)布其他應(yīng)用信息發(fā)布信息處理信息采集數(shù)據(jù)存檔交通誘導(dǎo)信息停車信息GIS數(shù)據(jù)交通模型2.1環(huán)形線圈感應(yīng)式采集技術(shù)（一）環(huán)形線圈感應(yīng)式檢測(cè)技術(shù)的定義

環(huán)形線圈感應(yīng)式檢測(cè)技術(shù)是指由環(huán)形線圈作為檢測(cè)傳感器的一套能檢測(cè)到車輛通過或存在于檢測(cè)區(qū)域的技術(shù)。

一、環(huán)形線圈檢測(cè)器的工作原理（二）環(huán)形線圈感應(yīng)式檢測(cè)器特點(diǎn)目前世界上技術(shù)較為成熟的車輛檢測(cè)方法?？色@得交通流量、占有率、速度等數(shù)據(jù)。成本較低、準(zhǔn)確率高。線圈一旦老化，維護(hù)較為困難。施工與維護(hù)時(shí)，需中斷交通，開挖路面，破壞環(huán)境。2.1環(huán)形線圈感應(yīng)式采集技術(shù)2.1環(huán)形線圈感應(yīng)式采集技術(shù)（三）環(huán)形線圈感應(yīng)式檢測(cè)器工作原理環(huán)形線圈車輛傳感器傳輸饋線檢測(cè)處理單元

線圈檢測(cè)系統(tǒng)示意圖1）中央處理器2）檢測(cè)卡2.1環(huán)形線圈感應(yīng)式采集技術(shù)車輛檢測(cè)系統(tǒng)組成框圖2.1環(huán)形線圈感應(yīng)式采集技術(shù)二、環(huán)形線圈檢測(cè)器的應(yīng)用

（一）基于環(huán)形線圈的車流量和道路占有率統(tǒng)計(jì)

車流量f：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過的車輛數(shù)，單位pcu/h

占有率O：一定路段上車輛總數(shù)與路段總長(zhǎng)度之比

的百分?jǐn)?shù)。車流量f與道路占有率O的關(guān)系：由于環(huán)形線圈能感應(yīng)到車輛通過，那么在控制單元設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器就能統(tǒng)計(jì)車流量，然后根據(jù)車流量和道路占有率的關(guān)系就可以得到道路占有率。2.1環(huán)形線圈感應(yīng)式采集技術(shù)（二）基于環(huán)形線圈的車輛識(shí)別分類（1）探測(cè)、獲取車輛的某些特征信息。（2）采集各種車型對(duì)線圈的頻率變化數(shù)據(jù)。（3）運(yùn)用模式識(shí)別的方法對(duì)車輛進(jìn)行準(zhǔn)確的分類。

2.1環(huán)形線圈感應(yīng)式采集技術(shù)（三）基于環(huán)形線圈的車速估計(jì)（1）單線圈車速估計(jì)（2）雙線圈車速估計(jì)三、應(yīng)用實(shí)例該系統(tǒng)可以檢測(cè)到交通流的流量、密度、速度、車頭時(shí)距、占有率、車型、高峰小時(shí)系數(shù)、方向不均系數(shù)、車道不均系數(shù)、各車型比例等參數(shù)；能夠?qū)煌ú苛谐龅?2種車型進(jìn)行車型分類，準(zhǔn)確率達(dá)到99％。（一）交通檢測(cè)器數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)2.1環(huán)形線圈感應(yīng)式采集技術(shù)（二）環(huán)形線圈在電子警察系統(tǒng)中的應(yīng)用1)無(wú)違法事件時(shí)，系統(tǒng)持續(xù)判斷是否有車輛通過檢測(cè)區(qū)域并監(jiān)測(cè)信號(hào)燈狀態(tài)。2)紅燈亮且有車輛通過時(shí)（1）車輛進(jìn)入線圈A,但未通過停車線（2）車輛離開線圈A（3）車輛進(jìn)入線圈B（4）車輛離開線圈B2.1環(huán)形線圈感應(yīng)式采集技術(shù)2.1.2基于地磁感應(yīng)的交通參數(shù)檢測(cè)地磁車輛檢測(cè)器是基于磁阻傳感器的車輛檢測(cè)技術(shù)。通過檢測(cè)磁場(chǎng)的變化和干擾來判定有無(wú)車輛通過?？蓹z測(cè)的交通參數(shù)：交通流量、車速、時(shí)間占有率、車型。尺寸小、安裝方便