交通科技與智能交通

第十章交通治理與交通科技第一節(jié)交通掌握概述道路交通掌握定義道路交通掌握，指承受交通信號(hào)〔交通警察的手勢(shì)和指揮、交通標(biāo)志、交通標(biāo)線以及包括交通信號(hào)燈在內(nèi)的其他交通設(shè)施〕，對(duì)道路交通系統(tǒng)中的交通流進(jìn)展掌握，使之暢通有序地運(yùn)行。自動(dòng)掌握，指在沒有人工干預(yù)的狀況下，承受掌握裝置使被掌握對(duì)象自動(dòng)依據(jù)所設(shè)定的規(guī)律運(yùn)行，使被掌握對(duì)象的一個(gè)或數(shù)個(gè)掌握參數(shù)〔如電壓、電流、速度、位置、流量、濃度等〕能夠在肯定的精度范圍內(nèi)依據(jù)給定的規(guī)律變化。道路交通自動(dòng)掌握，指不依靠交通警察的人工指揮，主要承受交通信號(hào)設(shè)施或其他自動(dòng)化設(shè)備，隨交通變化特性來指揮車輛和行人的通行。交通掌握與交通治理廣義的道路交通治理指公安機(jī)關(guān)交通治理部門對(duì)道路交通系統(tǒng)的構(gòu)成要素及其相互關(guān)系的全部調(diào)控活動(dòng)。狹義的道路交通治理僅僅指公安機(jī)關(guān)交通治理部門對(duì)道路交通所進(jìn)展的一系列行政調(diào)控活動(dòng)?！察o態(tài)治理〕廣義交通管理交通自動(dòng)控制交通控制狹義交通管理二、交通掌握的作用道路交通掌握隨車輛與道路交通而生目的：1、保障交通安全〔1889第一起車禍〕2、疏導(dǎo)交通、保障交通暢通交通掌握與交通安全：削減交通事故，保障交通安全全世界已經(jīng)有2023多萬人死于交通事故全世界每年仍有40萬至50萬人死于交通事故我國(guó)的交通事故更為嚴(yán)峻1991264817次，死亡5329219983461297806719.3億202377.3萬10.9萬33.2億202366.75萬10.4萬33.7億202351.79萬107077

三、道路交通掌握的歷史與進(jìn)展〔一〕交通信號(hào)燈的誕生1868年英國(guó)倫敦紅綠兩色臂板式1914年美國(guó)紐約三色電力發(fā)光1926年英國(guó)沃爾佛漢普頓自動(dòng)交通信號(hào)燈〔二〕定時(shí)掌握向協(xié)調(diào)掌握進(jìn)展〔三〕20世紀(jì)30年月初期感應(yīng)式信號(hào)掌握器誕生〔四〕區(qū)域掌握三、道路交通掌握的歷史與進(jìn)展單點(diǎn)掌握線控系統(tǒng)區(qū)域掌握系統(tǒng)交通掌握的分類一、按類別劃分：限制掌握、信號(hào)掌握、交通誘導(dǎo)掌握二、按掌握區(qū)域劃分：點(diǎn)、線、面三、按掌握原理劃分：定時(shí)掌握、感應(yīng)掌握、脫機(jī)優(yōu)化掌握、自適應(yīng)掌握四、按掌握思想劃分：被動(dòng)式掌握、主動(dòng)式掌握五、按信號(hào)配時(shí)生成方式劃分：人工優(yōu)化技術(shù)、脫機(jī)優(yōu)化技術(shù)、聯(lián)機(jī)優(yōu)化技術(shù)交通掌握的進(jìn)展總結(jié)：無序開頭治理手動(dòng)信號(hào)自動(dòng)信號(hào)兩色三色定周期感應(yīng)掌握單點(diǎn)線性協(xié)調(diào)脫機(jī)優(yōu)化聯(lián)機(jī)優(yōu)化區(qū)域掌握被動(dòng)式掌握主動(dòng)式掌握智能化更高級(jí)形式進(jìn)展展望智能化多模式化最優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)化通用化與模塊化其次節(jié)智能交通系統(tǒng)各國(guó)對(duì)ITS概念的理解各有差異，但實(shí)質(zhì)全都。目前我國(guó)定義如下：智能交通系統(tǒng)〔簡(jiǎn)稱ITS〕是在較完善的根底設(shè)施〔包括道路、港口、機(jī)場(chǎng)和通信〕之上，將先進(jìn)的信息技術(shù)、通信技術(shù)、掌握技術(shù)、傳感器、計(jì)算機(jī)技術(shù)和系統(tǒng)綜合技術(shù)有效的集成，并應(yīng)用于地面運(yùn)輸系統(tǒng)，從而建立起大范圍內(nèi)發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的運(yùn)輸系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)效率、安全、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等方面的效益2.1智能交通系統(tǒng)概述－產(chǎn)生背景

IntelligentTransportationSystem〔ITS〕基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)傳輸智能技術(shù)運(yùn)輸系統(tǒng)2.2.智能交通系統(tǒng)簡(jiǎn)介－ITS的效益改善安全減少擁擠使環(huán)境影響降低到最小程度提高生產(chǎn)率增進(jìn)機(jī)動(dòng)化水平提高能源效率2.2.智能交通系統(tǒng)簡(jiǎn)介－ITS的效益智能交通系統(tǒng)的最終目的是建立快速、準(zhǔn)時(shí)、安全、便捷和舒適的交通運(yùn)輸體系,以保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)進(jìn)展,建立與人類生存環(huán)境相協(xié)調(diào)的良好的交通運(yùn)輸環(huán)境。智能交通系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)可以用便利、安全、舒適、快捷8個(gè)字來概括。國(guó)外的閱歷證明,一旦ITS投入使用,至少可以把城市的交通堵塞削減50%,交通事故甚至可以削減80%。美國(guó)智能交通協(xié)會(huì)主席柯林斯說,ITS的應(yīng)用可使現(xiàn)有大路使用率提高15%～30%。據(jù)日本官方的估量,日本在今后的20年內(nèi)可降低8%～10%的交通事故;每年交通事故死亡人數(shù)可比現(xiàn)在削減30%～70%;到2023年,日本國(guó)內(nèi)的交通堵塞可削減20%以上。每年還可削減45.46億Ｌ的燃料消耗,大路網(wǎng)絡(luò)通行力量成倍增長(zhǎng),并削減尾氣污染,經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益都是很可觀的依據(jù)日本道路·交通·車輛智能化推動(dòng)協(xié)會(huì)的試算,僅導(dǎo)航系統(tǒng)的開發(fā)到目前就已經(jīng)制造出20億美元規(guī)模的市場(chǎng),今后20年估計(jì)ITS整體將制造出5000億美元的市場(chǎng)規(guī)模。2.2智能交通系統(tǒng)簡(jiǎn)介－ITS的效益為交通出行者供給便利削減出行時(shí)耗縮短不必要的行駛里程省時(shí)、省油提高行車安全2.2智能交通系統(tǒng)對(duì)交通系統(tǒng)的效應(yīng)為交通治理者供給有力的支持交通治理者需要在充分了解現(xiàn)有道路交通運(yùn)行狀況的根底上,作出相應(yīng)的治理決策。借助實(shí)時(shí)信息采集、傳輸與公布系統(tǒng)應(yīng)急救援緩解擁擠為決策和檢驗(yàn)決策效果供給依據(jù)改善公交效勞和經(jīng)營(yíng)對(duì)交通設(shè)施的智能化治理為企業(yè)的物流運(yùn)輸供給更經(jīng)濟(jì)有效、安全的效勞2.2智能交通系統(tǒng)對(duì)交通系統(tǒng)的效應(yīng)2.3智能交通系統(tǒng)概述－ITS應(yīng)用與效勞智能交通控制系統(tǒng)改善安全的技術(shù)

多式聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)出行者信息系統(tǒng)西單至王府井擁擠有延誤

車內(nèi)導(dǎo)航自然資源管理快速準(zhǔn)確的醫(yī)療救護(hù)響應(yīng)惡劣天氣狀況響應(yīng)2.3智能交通系統(tǒng)簡(jiǎn)介－

非交通部門也需要ITS軍事上–使軍隊(duì)部署時(shí)間縮短沿海地區(qū)緊急疏散2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭(zhēng)論內(nèi)容美國(guó)的七大系統(tǒng)ATMS(AdvancedTrafficManagementSystems)ATIS(AdvancedTravelerInformationSystems)APTS(AdvancedPublicTransportationSystems)CVO(CommercialVehicleOperations)AVCS(AdvancedVehicleControlSystems)ARTS(AdvancedRuralTransportationSystems)AHS(AutomatedHighwaySystems)AHS2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭(zhēng)論內(nèi)容ATMS——先進(jìn)的監(jiān)測(cè)、掌握和信息處理系統(tǒng)。該類系統(tǒng)向交通治理部門和駕駛員供給對(duì)道路交通流進(jìn)展實(shí)時(shí)疏導(dǎo)、掌握和對(duì)突發(fā)大事應(yīng)急反響的功能。ATIS——為出行者供給準(zhǔn)時(shí)的信息效勞〔當(dāng)前交通狀況、公交路線與發(fā)車時(shí)刻表、票價(jià)、天氣狀況……〕。出行者決策：出行目的地、出行時(shí)間、出行方式、出行路線2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭(zhēng)論內(nèi)容APTS——利用智能技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的公共交通系統(tǒng)進(jìn)展改造而形成一種信息化、智能化、社會(huì)化的新型現(xiàn)代公共交通系統(tǒng)。公共車輛定位系統(tǒng)，客運(yùn)量自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，行駛信息效勞系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)，電子車票系統(tǒng)等。2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭(zhēng)論內(nèi)容CVO——通過改善運(yùn)輸企業(yè)的營(yíng)運(yùn)資質(zhì)辦理、注冊(cè)登記、上繳稅費(fèi)、運(yùn)輸治理、貨物配送過程，提高運(yùn)輸企業(yè)安全與生產(chǎn)效率。針對(duì)重載卡車與州際長(zhǎng)途客運(yùn)車。2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭(zhēng)論內(nèi)容AVCS——研制具有道路障礙自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)轉(zhuǎn)向、自動(dòng)制動(dòng)、自動(dòng)保持安全車距、車速和巡航掌握功能的智能車輛。供給更安全、更舒適、更富效率的駕駛環(huán)境。AVCS是自動(dòng)大路系統(tǒng)不行分別的局部。2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭(zhēng)論內(nèi)容ARTS——ITS技術(shù)，尤其是ATIS和APTS相關(guān)技術(shù)在鄉(xiāng)村地區(qū)的應(yīng)用。依據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)運(yùn)輸?shù)奶厥庑枰?，也有一些特殊技術(shù)的開發(fā)和爭(zhēng)論，如緊急呼救和事故防止、不利道路和交通環(huán)境的實(shí)時(shí)警告等2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭(zhēng)論內(nèi)容AHS——更高級(jí)的智能車輛系統(tǒng)與智能道路系統(tǒng)的集成。ITS爭(zhēng)論領(lǐng)域中最具挑戰(zhàn)性和最具市場(chǎng)潛力的一項(xiàng)爭(zhēng)論。

2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭(zhēng)論內(nèi)容2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭(zhēng)論內(nèi)容日本的九大領(lǐng)域先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)幫助安全駕駛交通治理優(yōu)化道路治理效率化幫助公交車輛運(yùn)營(yíng)商用車輛效率化幫助行人幫助緊急車輛運(yùn)營(yíng)歐洲、美國(guó)、日本ITS進(jìn)展歷程2.5世界ITS的進(jìn)展歷程其次階段應(yīng)用開發(fā)第一階段初期進(jìn)展第三階段集成與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)代

始于1994

舉辦組織：ITSAmerica,ERTICO，ITSJapan其他成員組織：ITSKorea,ITSAustralia,ITSCanada.世界ITS爭(zhēng)論動(dòng)向和爭(zhēng)論成果展現(xiàn)的盛會(huì)2.5世界ITS的進(jìn)展歷程2023中國(guó)ITS世界大會(huì)第三節(jié)GPS與GIS技術(shù)

GPS是“GlobalPositioningSystem”即“全球定位系統(tǒng)”的簡(jiǎn)稱。該系統(tǒng)原是美國(guó)國(guó)防部為其星球大戰(zhàn)打算投資100多億美元而建立的，具有全球性、全能性〔陸地、海洋、航空與航天〕、全天候優(yōu)勢(shì)的導(dǎo)航定位、定時(shí)、測(cè)速系統(tǒng)，由空間衛(wèi)星系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶接收系統(tǒng)三大子系統(tǒng)構(gòu)成，已廣泛應(yīng)用于軍事和民用等眾多領(lǐng)域。3.1GPS的組成空間局部地面掌握局部用戶3.2應(yīng)用：其他緊急援助話務(wù)指揮信息查詢導(dǎo)航車輛跟蹤GPS3.3GIS技術(shù)地理信息系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱GIS〔GeographicInformationSystem〕。地理信息是指直接或間接與地球上的空間位置有關(guān)的信息，又常稱為空間信息。一般來說，GIS可定義為：“用于采集、存儲(chǔ)、治理、處理、檢索、分析和表達(dá)地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)?！睆腉IS系統(tǒng)應(yīng)用角度，可進(jìn)一步定義：“GIS由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶組成，通過對(duì)地理數(shù)據(jù)的集成、存儲(chǔ)、檢索、操作和分析，生成并輸出各種地理信息，從而為土地利用、資源評(píng)價(jià)與治理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市規(guī)劃以及政府部門行政治理供給新的學(xué)問，為工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃、治理決策效勞?！?.4GIS的構(gòu)成GIS硬件軟件數(shù)據(jù)人員方法GIS所需的一切計(jì)算機(jī)資源

GIS運(yùn)行所必須的各種程序

GIS的操作對(duì)象決策者應(yīng)用模型3.5交通GIS—T

基于GIS的可視化交通治理系統(tǒng)以交通地理信息系統(tǒng)〔GIS-T〕為集成平臺(tái)，通過交換式以太網(wǎng)，將交通信號(hào)掌握系統(tǒng)、交通電視監(jiān)視系統(tǒng)、交通信息誘導(dǎo)系統(tǒng)、GPS警車定位系統(tǒng)、投影拼接大屏幕顯示系統(tǒng)和已有的通信系統(tǒng)、122交通事故報(bào)警系統(tǒng)等有機(jī)地結(jié)合為一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)信息資源共享，充分發(fā)揮系統(tǒng)的整體效益，形成具有數(shù)據(jù)采集、處理力量、決策力量、組織協(xié)調(diào)以及指揮力量的科學(xué)、高效的交通指揮運(yùn)行機(jī)制。3.5GIS—T系統(tǒng)功能闡述

3.5GIS—T系統(tǒng)功能闡述由上圖可以看出4個(gè)組成局部：1.信息集成與系統(tǒng)治理2.可視化綜合交通指揮和應(yīng)急指揮3.可視化綜合交通治理業(yè)務(wù)應(yīng)用4．綜合交通信息公布第四節(jié)道路交通掌握指揮中心交通指揮掌握中心，通常簡(jiǎn)稱交通指揮中心，它是道路交通進(jìn)展到肯定程度、交通治理和掌握到達(dá)肯定水平的產(chǎn)物。它以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)為代表的高科技技術(shù)為支撐，并使之與人的治理因素相結(jié)合，將各種獨(dú)立硬件系統(tǒng)合并和融合而成。具體來說，它既融合了各路面交通掌握系統(tǒng)，也融合了交通治理部門的其他治理系統(tǒng)，如車輛治理、駕駛員治理、交通違章處理、事故報(bào)警和處理等系統(tǒng)。交通掌握指揮中心是有彼此關(guān)聯(lián)的原則、方法、警務(wù)人員和設(shè)備組成的一個(gè)系統(tǒng)整體。交通指揮中心4.1交通指揮中心的構(gòu)成道路交通指揮中心交通信息管理子系統(tǒng)交通信號(hào)控制子系統(tǒng)電視監(jiān)控子系統(tǒng)交通誘導(dǎo)子系統(tǒng)衛(wèi)星定位子系統(tǒng)通信廣播子系統(tǒng)業(yè)務(wù)咨詢子系統(tǒng)……待擴(kuò)充子系統(tǒng)闖紅燈拍照子系統(tǒng)4.1道路交通治理系統(tǒng)道路交通管理系統(tǒng)……財(cái)務(wù)和裝備管理系統(tǒng)警員信息管理系統(tǒng)道路交通事故信息管理系統(tǒng)駕駛員違章管理系統(tǒng)駕駛員考試管理系統(tǒng)機(jī)動(dòng)車信息管理系統(tǒng)進(jìn)口機(jī)動(dòng)車核查系統(tǒng)駕駛員信息管理系統(tǒng)被盜機(jī)動(dòng)車核查系統(tǒng)道路交通辦公自動(dòng)化系統(tǒng)4.2交通信號(hào)掌握子系統(tǒng)交通信號(hào)掌握子系統(tǒng)是利用交通信號(hào)對(duì)道路上運(yùn)行的車輛以及行人進(jìn)展指揮和疏導(dǎo)。交通信號(hào)掌