交通运输发展趋势

3．ITS是解决交通问题的根本途径
▪ （2）解决交通问题的方法
▪ 交通问题的存在就是人、车与路之间的矛盾问题，解决这 一对矛盾的办法有几个：
第一，控制需求，最直接的方法就是控制车辆的增加或者改变车型，使车辆数 量减少。
第二，增加供给，也就是修路。
第三，加强城市交通管理。
①加强交通法规建设，制定限制性交通法规。
11.2.3 交通运输中的GPS技术
1．GPS概述 （1）GPS系统 ③用户接收系统
图11.4不同类型的GPS接收机
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Hale Waihona Puke Baidu
11.2.3 交通运输中的GPS技术
2.GPS的基本工作原理
▪ GPS的工作原理，简单地说来，是利用了我们熟知的几何与物理上 一些基本原理。首先我们假定卫星的位置为已知，而我们又能准确测 定我们所在地点A至卫星之间的距离，那么A点一定是位于以卫星为 中心、所测得距离为半径的圆球上。进一步，我们又测得点A至另一 卫星的距离，则A点一定处在前后两个圆球相交的圆环上。我们还可 测得与第三个卫星的距离，就可以确定A点只能是在三个圆球相交的 两个点上。根据一些地理知识，可以很容易排除其中一个不合理的位 置。当然也可以再测量A点至另一个卫星的距离，也能精确进行定位 。以上所说，要实现精确定位，要解决两个问题：其一是要确知卫星 的准确位置；其二是要准确测定卫星至地球上我们所在地点的距离。
2．数字通信网络 ▪ 数字通信网络是EDI的基础。为了传递EDI文件，必须有
一个覆盖面广且高效安全的数据通信网作为其技术支撑环 境。由于EDI传输的是具有标准格式的商业或行政有价文 件，因此除了要求通信网络具有一般的数据传输和交换的 功能之外，还必须具有格式校验、确认、跟踪、防篡改、 防被窃、电子签名、文件归档等一系列安全保密功能，并 在用户间出现法律纠纷时，能够提供法律证据。
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11.2.1 交通运输管理中的地理信息技术
2．GIS-T在交通中的应用 （1）交通规划设计中的应用 （2）公路管理中的应用 （3）交通设施管理中的应用 （4）运营管理中的应用 （5）为智能运输系统提供数字化平台。
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11.2.1 交通运输管理中的地理信息技术
3．交通地理信息的发展趋势 （1）数据采集的技术比选 （2）GIS-T和ITS之间协调发展 （3）数据库维护技术
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11.2.3 交通运输中的GPS技术
1．GPS概述 （1）GPS系统 ▪ GPS系统由空间卫星系统、地面控制系统和用户接收系
统三部分组成。
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11.2.3 交通运输中的GPS技术
1．GPS概述 （1）GPS系统 ①空间卫星系统
图11.2 GPS空间卫星系统
图11.3 不同类型的GPS卫星
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11.2.3 交通运输中的GPS技术
1．GPS概述 ▪ GPS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging／
Global Positioning System的首子母缩写，其中又含义为 ：导航卫星授时与测距／全球定位系统。 ▪ GPS系统与其他导航系统相比有如下特点： ①全球连续定位 ②定位精度高。 ③抗干扰能力强。 ④被动性全天候导航。
11.1.2 智能运输系统的研发内容
1．日本ITS的研发内容
▪ 日本的ITS研究具有如下特点：
(1)日本的运输咨询公司很少，因为ITS科研项目与工业紧密挂钩，所以大多数的 ITS项目均由实力雄厚的汽车、电子业的大公司或由政府机构承担；
(2)政府和工业部门对ITS研究长期的支持使得ITS研究具有连贯性； (3) ITS的研究成果直接面向市场，这种研究动力促进了诸如车辆导航系统等产
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11.2.3 交通运输中的GPS技术
1．GPS概述 （1）GPS系统 ②地面监控系统 ▪ 地面监控系统由均匀分布在美国本土和三大洋的美军基地
上的5个监测站、一个主控站和三个注入站构成。该系统 的功能是：对空间卫星系统进行监测、控制，并向每颗卫 星注入更新的导航电文。
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▪ 交通地理信息系统（Geographic Information System for Transportation）简称GIS-T，是收集、存储、管理、综合分析和处 理空间信息和交通信息的计算机软硬件系统。它是GIS技术在交通领 域的延伸，是GIS与多种交通信息分析和处理技术的集成。
▪ 交通地理信息系统的主要功能有：基本功能、叠加功能、动态分段、 地形分析、栅格显示、路径优化等功能。
②加强宣传教育，提高交通参与者遵守交通法规和现代交通意识。
③确定合理完善的城市交通规划。
④进行城市交通信号控制是改善城市交通运行状况的另一途径。
⑤优先发展公共交通。
第四，实施智能运输系统。
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11.1.2 智能运输系统的研发内容
1．日本ITS的研发内容 ▪ 日本的ITS研究与应用开发工作主要围绕三个方面进行，
和实现工业化、现代化的关键环节。信息化水平也是城市 竞争力和实现可持续发展的重要标志。以微电子技术、计 算机技术等为核心而引发的数字化、网络化、智能化科学 技术发展迅速，极大地改变了人们的思维方式、生活方式 和交流方式，有力地推动着社会生产力的发展。伴随着人 类向信息化社会的迈进，交通运输业也面临着一次重大的 变革。为实现信息化社会发展的需要，文通运输必须信息 化。 ▪ ITS是高科技发展的必然结果，也是信息化社会发展的必 然要求。
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11.1.2 智能运输系统的产生和发展
3．ITS是解决交通问题的根本途径 （1）交通问题的概念和现状 ▪ 我国道路交通死亡人数每年达10万人左右，直接经济损
失近20亿。所有交通问题的现状说明：现代的交通运输 已经对人类生命、财产和生存环境构成威胁。
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11.1.2 智能运输系统的产生和发展
入使用； (5)无论哪个国家或企业提出的交通信息系统方案，都可以在环境不同的
12个国家分别进行现场实验。因此，必然具有可适应各种环境的技 术及发展新技术的可能性。
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11.1.2 智能运输系统的研发内容
3．美国ITS的研发内容 ▪ 美国ITS运输系统开发与实施框架计划已经确定了7个服
11.2.1 交通运输管理中的地理信息技术
1.地理信息系统(GIS)的功能
▪ 地理信息系统(Geographic Information System)GIS是由信息演绎而 来，是以地理坐标为骨干的信息系统，是对以采集、存储、管理、分 析与空间、地理位置有关的信息系统的统称。GIS主要由三大部分组 成：即计算机及其附属设备；地理数据库及其数据操作、分析功能的 数据库管理系统；各种制图输出工具及其他输出设备。
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11.2.2 交通运输中的电子数据交换（EDI）技术
4．数据的标准化 ▪ 数据的标准化是实现电子信息交换的保证。EDI最根本的
特征，就在于它是标准格式商业文件的传输。EDI是计算 机与计算机之间的对话，确切地说，是贸易伙伴间以及贸 易管理部门之间通过计算机进行的对话。这种复杂的相关 性，就决定了EDI在应用之前必须确定好各方面都能同意 的统一格式和标准。 ▪ EDI系统的标准由两类标准组成。一类是网络通信协议 ，另一类标准就是EDI的数据标准化，即通信报文标准。
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11.2.2 交通运输中的电子数据交换（EDI）技术
3．电子数字处理（EPD） ▪ 电子数据处理是EDI的必要条件。EDI是按照协议，对具
有标准的结构化信息，经数据通信网络，在贸易伙伴的计 算机系统之间进行电子传输。这种传输不需人工干预或人 工干预程度极小。 ▪ 一个完善的EDI专用系统，它本身也具有如下特征：数据 的采集、信息的存储、信息的传输、信息的加工、信息的 输出，它的基础是电子数据处理（EPD）。
(1)在广泛的ITS交通领域都进行着研究与开发； (2)欧洲社团委员会发起组织的ITS研究着重技术的部署与评价，具有高
度的研究连贯性，但是与实际的应用部署尚存在差距； (3)欧洲在公路上广泛部署了车辆专用电台，可以向用户提供声音或编码
信息(由多种语言广播，可接收实时交通状况报告)； (4)将公共交通视为重要的研究内容，公交优先和公交乘客信息系统已投
它们分别是：汽车信息和通讯系统VICS（Vehicle Information and Communication System）、不停车收费 系统ETC（Electronic Toll Collection）、先进的道路支援 系统AHS（Advanced Highway System）。
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交通运输发展趋势
11.1 智能运输系统（ITS）的发展
交 汽通 车运 与输 交与 通物 工流 程学院
11.1.1 智能运输系统的概念、地位和作用
▪ 智能运输系统(Intelligent Transportation System,简称 ITS)就是通过对关键基础理论模型的研究，从而将信息技 术、通信技术、电子控制技术和系统集成技术等有效地应 用于交通运输系统，从而建立起大范围内发挥作用的实时 、准确、高效的交通运输管理系统。
▪ 由于智能交通系统可以使汽车与道路的功能智能化，所以 目前它是国际公认的解决城市以及公路交通拥挤、改善行 车安全、提高运行效率、减少空气污染等的最佳途径，也 是全世界交通运输领域研究的前沿课题。
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11.1.2 智能运输系统的产生和发展
1．ITS是科技发展的必然产物 ▪ 实践证明，交通运输史是科学技术发展史的缩影，从人类
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11.2.1 交通运输管理中的地理信息技术
4.我国发展GIS-T的策略探讨和建议 ▪ 我国发展GIS-T应当采用“把握机遇、统一规划、完善基础
、及时跟进、高起点开发、协调发展”的发展策略。
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11.2.2 交通运输中的电子数据交换（EDI）技术
▪ 电子数据交换即EDI（Electronic Data Interchange）技术 ，根据联合国标准化组织的定义，是指将商业或行政事务 处理按照一个公认的标准，形成结构化的事务处理或报文 数据格式，从计算机到计算机的电子传输方法。
步行到马车，从蒸汽机到内燃机，交通运输业发展的每一 步都凝结着科学技术的成果，交通运输业的每一次革命， 不论是交通工具的更新换代，还是运输方式的拓展变革， 都与科学技术成果直接相连。科学技术的发展推动了交通 运输的发展。
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11.1.2 智能运输系统的产生和发展
2．ITS是信息化社会发展的必然要求 ▪ 信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，是产业升级
务领域的29项用户服务功能，详见表11-3。
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11.1.2 智能运输系统的研发内容
4．我国ITS的研发内容 ▪ 我国ITS的体系框架共分为8个服务领域、34项服务内容
、138项子服务，见表11-4。
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11.2 交通运输中的信息技术
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11.2.2 交通运输中的电子数据交换（EDI）技术
1.EDI系统组成 （1）硬件设备。 （2）增值通信网络及网络软件。 （3）报文格式标准。 （4）应用系统界面与标准报文格式之间相互转换的软件。 （5）用户的应用系统。
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11.2.2 交通运输中的电子数据交换（EDI）技术
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11.1.2 智能运输系统的研发内容
2．欧洲ITS的研发内容 ▪ 欧洲ITS的主要研发内容有： ①交通管理； ②行前信息； ③行程中信息； ④车辆控制； ⑤货物及车队管理； ⑥自动收费。
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11.1.2 智能运输系统的研发内容
2．欧洲ITS的研发内容 ▪ 欧洲ITS研究的特点是：
品的快速开发与应用； (4)成立于1994年的VERTIS是一个制定日本的ITS发展策略、协调工业和公用部
门、在制定ITS标推方面产生国际影响的跨政府部门的组织，政府通过 VERTIS影响国内的ITS研究走向； (5)目前日本在先进的交通管理系统(Advance Traffic Management，ATMS)和先 进的出行者信息系统(Advance Traveler Information System，ATMS)的实际 部署方面处于国际领先地位。