智能交通系统概论(第二章)

智能交通系统ITS
2、ITS体系框架的组成部分
（1）用户服务
ITS体系框架中的用户服务部分主要用来明确智能交通系 统的用户及用户需求，明确划分智能交通系统中各个子系统的 用户，并且通过用户调查、访问等形式确定各个子系统的用户 需求等，对用户需求进行合理排序后指导实施顺序。
（2）逻辑体系结构
逻辑体系结构是用来定义和描述一个系统为了满足一系 列用户需求所必需的功能 通常以—系列功能领域的方式描述ITs的逻辑体系结构， 每个领域都定义了功能及数据库，这些数据库与终端相联 系，这些联系就是数据流 逻辑体系框架为每个功能领域开发了数据流图，数据流 图显示了每个领域的功能是怎样被分成高级和低级功能的
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（4）市场包
市场包是体系结构的补充说明
（5）所需标准
目前已经确认的标准化需求组件共有13项
（6）实施策略
描述智能交通系统实施的过程 实施策略是通过市场组件将标准架构具体应用到工程项目 的实施过程中。 市场组件：能够实现智能交通系统国家标准架构过定义的 某项服务的设备组件的集成
3、美国ITS体系框架的构成
（1）用户服务 用户服务是从用户的角度看ITS所能完成的功能，是体 系结构开发的基础 用户服务需求是智能交通系统标准结构的基本需求
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（2）逻辑框架
逻辑框架式组织复杂实体和关系的辅助工具，其重点是系 统的功能和信息流 常用分层的数据流图、数据词典和加工说明来描述 数据流图有四个基本成分： 数据流（用箭头表示） 功能（用圆圈表示） 文件（用直线表示） 外部实体（用方框表示）
2.5中国的智能交通系统框架体系
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1、概述
8大服务领域、34项服务和138个子服务
2、我国进行ITS体系框架研究的背景 3、我国ITS体系框架研究的方法和步骤
九五国家科技攻关项目“中国ITS体系框架研究”采用了 面向过程的方法 步骤： 确定用户服务内容 建立逻辑框架 建立物理框架 明确标准化内容
在最高层次上 KAREN功能体系结构由一系列功能领域组成： 提供电子付费、提供安全和紧急情况处理、交通管理、管理公 共交通运营者、提供先进的驾驶便利、提供出行者旅行辅助、为 法律强制提供支持、货物管理和车队调度 KAREN为每个功能领域开发了数据流图，数据流图显示了每个 领域的功能是怎样被分成高级和低级功能的。数据流图还显示了 这些功能是如何联系在一起。如何与不同的数据库联系在一起及 如何通过数据流与终端联系在一起。
（6）费用效益分析评价
评价内容：项目的技术可行性、经济效益、社会和环境影响
（7）实施措施及策略
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2.2 美国的智能交通系统框架体
系
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1、开发背景
为相应标准的制定提供框架、为ITS各子系统间的集成提 供基础、确保用户选择的高度灵活性
2、方法与步骤
ITS体系结构开发分两个步骤 “思路竞争”阶段 合作开发
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（3）物理体系结构
物理体系结构描述了在逻辑体系结构中定义的功能如何被集 成起来形成系统，这些系统将由硬件或软件或软硬件来集成
源自文库
（4）通信体系结构
主要描述支持在不同系统部分间进行信息交换的机制
（5）标准化工作
提出智能型综合交通运输系统所需要关键技术的标准需求 标准化需求文件详细描述智能交通系统的标准化需求及每 项需求所对应的标准架构信息 标准化制定机构可以利用标准化需求文件所提供的信息来 起草相应的标准文件
个人出行者 商业经营者 提供和使用ITS的公司 地方政府 高级部门 广告部门 工业部门
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4、欧洲ITS体系框架开发方法步骤
采用方法：面向过程的方法
5、欧洲ITS体系框架构成
（1）用户需求 强调需要由框架体系结构完成的关键优先方面 其他的与ITS的实施、质量需求和限制有关的用户需求 用户需求的主要部分与ITS所提供的功能相关 （2）KAREN功能体系结构
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4、我国ITS体系框架内容介绍
用户服务的定义及领域
8个服务领城分别为：交通管理与规划、电子收费、出行 者信息、辅助驾驶与安全车辆、紧急事件和安全、运营管 理、综合运输、自动公路。
ITS体系框架的逻辑结构
智能交通系统逻辑框架分为：功能、系统功能、过程、 子过程。
ITS体系框架的物理框架
评价
包括：经济、技术、社会、环境影响、风险
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2.3欧洲的智能交通系统框架体系
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1、概述
广义上的“体系结构”是定义一 个系统的顶层结构， — 个系统体系结构为许多设计提供一个战略计划，并且是由 一个相同系统的不同方面所组成
2、背景
欧盟各国在欧盟委员会的领导下，由来自各国相关 政府部门、大学、科研机构和产业界的专家于1998年4月开 始了为期24个月代号为KAREN项目，进行欧盟ITS体系结 构的开发，并于1999年8月和10月分别推出了其逻辑体系结 构和物理体系结构。
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（3）KAREN 物理体系结构
物理体系结构描述了在功能体系结构中定义的功能如何 被集成起来形成系统这些系统将由硬件或软件或软硬件集成。
在物形体系结构中描述的系统覆盖了以下的领域：电子 付费、安全和紧急情况处理、综合交通管理、公共交通运营、 先进的驾驶便利、出行者旅行辅助、法律约束、货物管理和 车队调度。
（3）物理框架
物理结构是在考虑到系统的各项制约条件的基础上，以子 系统方式对逻辑结构的物理实现 服务端：存在于系统之外，但与系统有信息交互关系的实体 类型：用户型、系统型、环境型
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物理结构式制定系统具体实施策略的基础。 美国智能交通系统国家标准结构将智能交通系统划分为19 个子系统。鉴于各个子系统在应用及管理上的特性，将这19 个子系统划分为4类 中心型子系统 特点：空间上的独立性 联络方式：有线通讯 道路沿线型子系统 需要进入路边某些具体位置安装或维护设备 旅行子系统 以旅行者或旅行服务业经营者为服务对 象 车辆子系统 特点：安装在车辆上
（7）标准
标准分类
规范标准 自发标准 事实标准
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制订ITS标准需求的步骤：
从ITS的实体架构中分析所存在的子系统界面 利用架构衔接图检查其可能的数据流信息 数据流可以根据其共性组合分门别类，从而成为制定标准需求 的基础，这种处理分为： 子系统界面 该子系统与其他直接连接的子系统之间传输的数据 流以及这些数据流的作用 技术 所有使用某系相同技术的数据流 关键界面 如果数据流仅连接单一或非常有限的几个界面，而且 该界面又是其他扩展标准的基点界面时，这个界面使 称为关键界面 用户服务 执行某项用户服务需要的数据流
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3、KAREN项目简介
KAREN主要包括： 关于用户对ITS需求的欧洲参考系列目录； 描述不同部分及其交互作用的一系列体系结构，从而 满足那些用户需求； 在发展ITS过程中，在国家、地区和服务等级上指引 如何使用柜架来定义特定 的体系结构： 推荐可以用于实施过程中的标准和最好的实践经验； KAREN项目研究成果受益者：
（4）KAREN通信体系结构
描述了支持在不同系统部分之间进行信息交换的机制
（5）KAREN提出的标准问题
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2.4日本的智能交通框架体系
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1目的和步骤
2日本ITS体系框架的构成
用户服务
九大系统：导航系统、电收费系统、辅助安全驾驶、交通优化 管理、提高道路管理效率、公共交通支持、提高商用车辆运行 效率、行人支持、突发事故车辆运行支持
主要描述物理系统的功能和系统之间交换的框架流
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交通地理信息及定位技术平台和通信系统
交通地理信息及定位技术平台 面向交通运输 是ITS各个子系统的空间定位基础 通信系统 由无线通信和有线通信组成
标准化问题
针对中国智能交通系统体系框架，技各子系统的功能， 智能交通系统标推体系由信息定义和编码、专用短程通信、 数字地图及定位、电子收费、交通与紧急事件管理、综合 运输与运输管理、信息服务、自动公路与车辆辅助驾驶系 统标推构成
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智能交通系统概论
主讲：任其亮
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第二章 智能交通系统框架体系
智能交通系统ITS
2.1 概 述
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1、体系框架的意义和功能
系统体系框架是发展智能交通系统的指导性框架，主 要用于明确智能交通系统的开发目标，为标准研究工作提 供参考，避免重复研究和无计划开发，便于研究成果大大 范围应用和ITS技术的发展以及产业化实现 体系框架的主要功能： （1）保证通过各种媒体提供给终端用户的信息的兼容性 和一致性 （2）保证不同交通基础设施的兼容性 （3）为地区、国家政府机关制定ITS发展规划提供基本 原则 （4）为服务和设备制造提供一个开放的市场 （5）确保设备制造商的规模经济，保证他们的更具竞争 力的价格和更廉价的投资，提供一个公开的市场环境
逻辑框架
信息模型 控制模型 子服务的信息处理表 子服务和逻辑框架关系表
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物理框架
最高子系统： 车辆、道路、中心、人员、外部环境 最低子系统： 个体物理模型 整体物理模型 服务执行表 逻辑框架与物理框架关系表 子系统表 子系统相互关系图
标准化
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