第1篇—ITS概述
智能运输系统智能运输系统(ITS)概述
交通仿真：随着计算机技术的进步，人们采用 计算机数字模型来再现交通流时间和空间变化 的模拟技术。
交通仿真可以清晰的辅助分析预测交通堵 塞的地段和原因，对城市规划、交通工程、和 交通管理的有关方案进行比较和评价，在问题 成为现实以前，有所准备。
特点：经济、安全、易用、真实、可拓展
模型：SATURN、CONTRAM、MICSTRAN、 MACSTRAN、TRANSYT
交通控制中心
交通控制中心是交通控制与管理系统的神经中枢，指挥着其 管理范围内的所有控制设施的运转。它建立在交通运输信息 数据库的基础上，因此它包含交通信息中心所具有的全部服 务功能。通常在先进的交通管理系统中，将交通控制中心与 交通信息中心作为一个整体来考虑，简称交通控制中心。
通过应用智能交通技术提高公交服务水平主要有两种途 径，其一是通过道路交通信息引导公交车辆使其运行速 度更快；其二是提高公交车辆的满载率
ITS成为目前国际公认的解决地面交通运输中交 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；也是世界交通运输领域研究的前沿。
用户
基础 设施
信号传播
交通 工具
安全、方便、环保、高效
智能运输系统的产生背景
交通问题日益严重 拥挤/事故/环境问题等
提高国际竞争力 减轻经济损失
ITS的研究动力
静态交通信息：路网信息、交通管理设施 信息、道路交通量、机动车保有量等
动态交通信息：实时道路交通流信息、交 通控制状态信息、实时交通环境信息等
交通 信息 采集
与
处理 技术
环形线圈感应式检测技术 交通微波检测器技术 视频检测技术 交通监视系统 车辆自动识别法
检环 测形 原线 理圈
微博检测技术
智能交通系统(ITS)介绍：了解现代交通管理技术
谢谢观看
THA N K YOU FOR WATCH I N G
• 数据统计：对交通流量数据进行统计和分析
• 数据挖掘：挖掘交通流量数据中的潜在规律和趋势
03
交通流量预测的策略
• 时间序列分析：根据历史交通流量数据，预测未来交通
流量
• 机器学习方法：利用机器学习算法，预测交通流量
03
智能交通系统的信息服务功能
实时路况信息发布与导航
实时路况信息发布的目的
• 提高出行效率：为驾驶员提供实时路况信息，帮助他们选择最佳路线
• 气象信息监测：实时监测气象信息，为交通管理提供数据支持
• 交通管理措施调整：根据气象信息，调整交通信号灯周期、限速等措施
• 交通信息发布：将恶劣天气信息推送给驾驶员，引导他们选择合适的行驶路线
• 恶劣天气下的交通服务应用
• 气象预警：发布恶劣天气预警信息，提醒驾驶员注意安全
• 道路状况查询：为驾驶员提供道路状况查询服务，方便他们选择行驶路线
• 信号灯协同控制：协调相邻路口的信号灯，提高整体交通效率
交通监控与违章管理
交通监控的目的
交通监控的技术手段
交通违章管理的措施
• 保障交通安全：实时监测交通状
• 视频监控：通过摄像头实时监测交
• 违章信息推送：将违章信息实时推
况，预防交通事故
通状况
送给车主
• 打击违章行为：对违章行为进行自
• 车辆识别：通过车牌识别、车型识
• 20世纪80年代：欧洲开始研究交通管理系统
• 20世纪90年代：智能交通系统逐渐成为国际研究的热点
智能交通系统的发展历程
• 20世纪90年代：信息技术在交通管理中的应用
• 21世纪初：通信技术在交通管理中的应用
ITS概述
3、ITS组成 ITS组成
1)交通信息采集系统 人工输入GPS车载导航仪器、GPS导航手机、 车辆通行电子信息卡 、CCTV摄像机 、红外 雷达检测器 、线圈检测器 、光学检测仪 2) 信息处理分析系统 信息服务器 、专家系统 、GIS应用系统 、 人工决策 3) 信息发布系统 互联网 、手机 、车载终端 、广播 、路侧 广播 、电子情报板 、电话服务台
交通基础设施、载运工具和管理与控制资源， 通过充分发挥资源潜力和协同效应，建立起 通过充分发挥资源潜力和协同效应，建立起 大范围内发挥作用的实时、准确、高效的， 大范围内发挥作用的实时、准确、高效的， 并为交通运输相关者提供高安全、高效率和 并为交通运输相关者提供高安全、高效率和 高品质的交通运输服务的新型交通运输系统。 高品质的交通运输服务的新型交通运输系统。
2、历史追溯
• 1939年的美国纽约的世博会上展出New Jersey和Manhattan之间的乔治华 1939年的美国纽约的世博会上展出New Jersey和Manhattan之间的乔治华 • • • • • • • •
盛顿大桥上设置的基于路车间通信的Futurama（交通情报系统） 盛顿大桥上设置的基于路车间通信的Futurama（交通情报系统） 20 世纪50 年代开始 ,美欧日针对解 决汽车交通问题开始进行汽车自动 世纪50 年代开始 驾驶和交通情报提供等项目的研究 1964年在加拿大的Toronto市约1000个十字路口的信号灯实现了以道路网 1964年在加拿大的Toronto市约1000个十字路口的信号灯实现了以道路网 络为对象的面控制 1966年日本东京都市中心实现了36个十字路口的信号灯面控制 1966年日本东京都市中心实现了36个十字路口的信号灯面控制 1968年开始在美国开发最早的汽车导航系统ERGS 1968年开始在美国开发最早的汽车导航系统ERGS (Electronic Guidance System)在美国首都华盛顿特区进行了小规模的试验 System)在美国首都华盛顿特区进行了小规模的试验 20世纪70年代日本和西德开发了机能扩大的ERGS系统 20世纪70年代日本和西德开发了机能扩大的ERGS系统 20世纪80年代中期,日本建设省开发了 RACS (Road/Automobile 20世纪80年代中期, Communication System） System） 20世纪80年代后期,欧美日的大学和研究机关、企业开始自动驾驶系统的 20世纪80年代后期, 研究 20世纪90年代,ITS日趋完善,并开始进入实际应用阶段,1990年8月,美国 20世纪90年代,ITS日趋完善,并开始进入实际应用阶段,1990年 首先成立了国家ITS统一协调组织IVHSAmerica.1991年 欧盟也成立了ITS 首先成立了国家ITS统一协调组织IVHSAmerica.1991年,欧盟也成立了ITS 协调机构. 1994年11月在进入了快速发展时期, 协调机构. 1994年11月在进入了快速发展时期,受到世界各国的高度重视
智能交通系统04-ITS的主要内容
第四章ITS的主要内容ITS的根本功能表现在：减少出行时间、保障交通平安、缓解交通拥挤、减少交通污染等四个方面，其最终目标是建立一个实时、准确、高效的交通运输管理系统。
ITS的根本功能模块包括：先进的出行者信息系统〔ATIS〕，先进的交通管理系统〔ATMS〕，先进的公共交通系统〔APTS〕，先进的车辆控制系统〔A VCS〕，以及商用车运营管理系统、先进的乡村运输系统、自动公路系统等。
考虑到系统在国外、国内投入运营的情况，这里对前四个子系统进行重点介绍，并结合各子系统的特点，选择不同的侧重点分别予以讨论。
第一节先进的出行者信息系统〔ATIS〕1. 根本概念该系统主要是对交通出行者提供及时的信息效劳。
在出行前，通过办公室或家庭的计算机终端、咨询、咨询播送系统等，向出行者提供当前的交通和道路状况以及效劳信息，帮助出行者选择出行方式、出行时间和出行路线；在出行途中，通过车载信息单元或路边动态信息显示板，向出行者提供道路条件、交通状况、车辆运行情况、交通效劳等实时信息，通过路径诱导系统对车辆定位和导航，使汽车始终行驶在最正确路线上，使出行者以最正确的出行方式和路线到达目的地。
ATIS可以通过车载设施、可变标志、交通信息播送、移动等，向驾驶员提供互动信息，让他们始终行驶在最短路线上。
ATIS提供的信息可以分为三类：◆出行前信息◆途中信息◆目的地信息2. ATIS在日本的应用3. ATIS在上海的应用目前，上海市已投入应用的ATIS工程包括：有线通信系统、闭路电视监视系统、道路交通信号控制实时监控系统、计算机网络系统等。
其中，上海市的交通播送电台是全国最早的交通台。
1991年，上海人民播送电台与上海市公安局联合，率先在全国推出了“上海播送电台交通台〔648千赫〕〞，在早晚顶峰期间，报告上海主要路段当前的交通状况，引导司机及早改道，防止堵车。
随之，上海市专门成立了“上海城市交通信息中心〞，并于2000年12月正式推出了“上海交通网站〞〔jt.sh 〕，提供交通与地图智能查询、交通出行指南〔公交为主〕、交通实时动态信息等。
智能交通系统--ITS概论
2015/10/23
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
5
2. 智能交通系统ITS的由来
什么是ITS?
ITS产生背景 ITS的产生 ITS涉及的方面 ITS研究的内容
2015/10/23
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
6
什么是 ITS ?
相关的国际组织:
美国智能交通运输系统协会(ITS America ) (Intelligent Transportation Society of America) 欧洲道路运输信息通讯合作组织(ERTICO)
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根 4
2015/10/23
1、原始的现代道路交通（续）
道路交通的智能化要求应运而生，通过应用现 代的通信技术和信息处理技术，使道路交通作 为一个系统来实现智能化。 这与驾驶员靠自己眼睛在可见范围内获取信息、 靠自己的大脑作出有限判断的传统型道路交通 系统不同，是一次革命性的飞跃。
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北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
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ERTICO的新定义
What is ITS?
Intelligent Transport Systems and Services (ITS) describes any system or service that makes the movement of people or goods more efficient and economical, thus more "intelligent". Whether offering "real-time" information about current traffic conditions, in-vehicle destination guidance, or on-line information for journey planning, the variety of ITS tools available today enable authorities, operators and individual travellers to make better informed, more intelligent transport decisions. ITS can make every journey quicker, more comfortable, less stressful, and safer. ITS Benefits: safety, environment, time and money
ITS 介绍
特点
智能性 在铁路智能运输系统中，通过采 用先进的智能技术、通信技术、信息处 理技术等，列车、线路、控制中心都具 有一定的智能，即具有判断、推理及学 习能力。列车通过车载计算机的控制可 以在无人干预或较少人工干预的前提下 实现自动启动、运行及停车，并能自动 判别及遵守来自固定设施、邻近车辆的 约束。线路可在路旁设备的控制下识别 经过车辆的特征，根据其特征向列车及 控制中心发送相应信息或进行相应处理； 还可对列车流进行调整，增加运输密度， 提高线路通过能力。控制中心可对固定 设施和移动设施的状态进行实时监控， 基于知识库提供维修、故障的预防和处 理的智能决策支持，同时自动完成调 度、营运管理及信息服务的功能。 综合性 在传统的铁路运输系统中，各个 业务系统之间彼此孤立，缺乏横向联 系，而铁路智能运输系统更强调系统 的综合化、集成化。基于先进的无线 通信等技术, 列车、线路、控制中心、 用户之间都可以随时交换信息，从而 使各业务系统之间的横向联系得到加 强。例如, 采用先进的智能技术、计 算机技术等建立综合调度中心,实现 运营管理、行车指挥的综合化等。
ITS-R结构模型的层次交互关系
Thank you !
谢谢大家
——PPT 刘艳 ——
目前发展最好的是欧洲的ERTMS项目，其研究目的在亍建立全欧洲铁路网统一 的标准、保证各国列车在欧洲铁路网内的互通运营，提高铁路运输管理水平。 从1990年开始围绕技术规范的制定、完善、评估模拟、测试试验、立法和商用 推广，欧共体展开了5 个阶段的工作。采用ERTMS /ETCS 系统的最大好处在亍： （1）可以通过提高速度和缩短列车间隔来提高运输效率； （2）取消地面信号基础设施，因而大量减少了地面设施的运营及维护费用； （3）由亍旅行时间的缩短及信息技术的广泛应用、大大改进铁路的服务质量； （4)安装GSM-R 无线通信设备以代替原有的轨道电路和地面信号机，可以极大 提高便捷性、高效性和安全性。
智能运输系统智能运输系统(ITS)概述
详细描述
随着技术进步和需求增长，各国政府开始大力投资于智能运输系统的基础设施建设，包括交通控制中心、 交通监控系统、紧急救援系统等，以提高交通系统的运行效率和安全性。
应用阶段
01
21世纪初至今
这一阶段主要是智能运输系统在各个领域的应用，如公共 交通、物流、车辆导航等。
02
总结词
广泛应用与深化
降低运营成本
智能运输系统能够实现自动化调度、减少人力成本，从而降低运营成 本。
促进就业结构调整
随着智能运输系统的发展，传统运输行业的就业需求将逐渐减少，同 时新兴领域和技术岗位的就业需求将增加。
推动产业转型升级
智能运输系统的普及和应用将推动交通运输行业向智能化、绿色化、 服务化方向转型升级。
谢谢观看
03
详细描述
进入21世纪，智能运输系统在各个领域得到了广泛应用， 如公共交通的智能化调度、物流运输的实时跟踪、车辆导 航的路线规划等。这些应用不仅提高了交通效率，也改善 了人们的出行体验。
集成阶段
要点一
目前至未来
这一阶段主要是实现智能运输系统的 全面集成，包括各种交通方式、各个 地区、各种服务的集成。
航空运输系统
航班调度与追踪
智能运输系统能够实现航班的自动调度和追踪，确保航班的安全和 准时。
机场管理
通过智能机场管理系统，提供航班信息、旅客安检、行李托运等服 务，提高机场的运行效率。
空中交通管制
智能运输系统能够支持空中交通管制的自动化和智能化，提高空中交 通的安全性和效率。
05
ITS未来发展趋势与挑战
03
详细描述
这一时期，各国政府和学术界开始关注智能运输系统的发展，开展了一
ITS介绍1
信息采集
信息融合
信息发布
11
ITS的研究内容
先进的交通信息服务系统 (ATIS )
龙门架
* 情报板 情报板有： 文字、数字、 图形多种类型
单立柱 F架
信息传输及发布
12
ITS的研究内容
先进的交通管理系统 (ATMS )
ATMS主要是给交通管理者使用的，它将对道路系统 中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时 的监测，对交通进行控制，如信号灯、发布诱导信息等。
智能交通系统(ITS)介绍
介绍内容
ITS定义背景 定义背景 ITS发展经纬 发展经纬 ITS研究内容 研究内容 ITS应用效益 应用效益 ITS发展蓝图 发展蓝图
2
ITS的定义及研究背景
定义
智能交通系统（Intelligent Transport System，简称ITS） 是在较完善的基础设施（包括道路、港口、机场和通信）之 上，将先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感器、计 算机技术和系统综合技术有效的集成，并应用于地面运输系 统，从而建立起大范围内发挥作用的，实时、准确、高效的 运输系统。
6
ITS的发展经纬
日本
1973年，汽车综合（交通）控制系统(CASS)； 1984年， 路车间通信系统(RACS)； 1987年，先进的车辆交通信息与通信系统(AMTICS)； 1991年，先进的安全汽车(ASV)， 超智能汽车系统 (SSVS)，车辆信息和通信系统(VICS)。
7
ITS的发展经纬
8
ITS的发展经纬
第一阶段 初期发展 第二阶段 应用开发 第三阶段 集成与国际标准化时代
9
ITS的研究内容
ATIS AHS ATMS
智能交通系统ITS的发展概述
美国1992年再次提出的IVHS战略计划，把四大分系统的研究课题分为两大类：“研究开发”与“运行测试”。前者是IVHS的基础研究，后者是把基础研究成果推向实际应用前的论证阶段。
从美国IVHS战略计划的研究内容可见：IVHS不仅涉及所需的高新技术，还涉及实施运行后，IVHS对社会、经济、法律、土地使用及人们出行行为的影响，以及所需采取的管理制度的建立等研究内容。可见，IVHS不仅使交通运输建设与运行管理走上高科技之路，使交通运输产生划时代的改变，而且将对社会、经济、法律、土地使用产生深远的影响。
ITI“智能交通运输基础设施”概念的提出及其在美国75个城市中的实施，加上日本在全国推广VICS及其ITS设施建设的响应与国际上ITS的激烈竞争表明：新世纪的交通运输基础设施已不再是传统的土建设施，而是土建加ITS设施的综合，这是对传统交通运输基础设施观念的一个彻底更新。无疑，没有强有力的产业经济利益的支撑，美国是不会提出这样的“战略”的。
1.
（1）1989年IVHS战略计划
1989年美国制定了IVHS的研究总目标、研究的分系统及研究内容等。确定其研究目标是：
①使用信息技术、计算机自动控制等高新技术建立先进的交通管理系统，提高城市道路与城际高速道路网的运营效率。
②通过车内、车外信息系统，向驾驶员提供交通状况及驾驶所需有关信息及行驶路线导行信息，使车辆可以最短时间到达目的地。
ITCS（Integrated Traffic Control System）集成交通控制系统；
AMIS（Advanced Moblie Information System）先进车辆信息系统；
MOCS（Mobile Operation Control System）车辆运行控制系统；
智能运输系统讲义(ITS综述)
（1）交通问题的日益严峻和寻求新的解决途径 20世纪60-70年代是世界各主要国家经济发展的黄金时期 ，但伴随经济高速发展的负产物之一即是交通状况的不断 恶化，尤其是近十多年来，无论是发达国家还是发展中国 家，都毫无例外不同程度地受交通问题的困扰，交通拥挤 、事故、环境污染已成为最难消除的现代社会公害之一。
美国ITS的推进体制：
1.6 ITS的效益评估 以日本ITS效益、市场规模及产业前景的分析为例 说明。 日本对ITS的效益从多方面作过概略的分析： （1）交通效益：道路交通问题得到缓解 （2）ITS的收益投资比 10年 20年 30年
后 后 后
0.85 减少交通事故 0.50 降低堵车发生率 0.90 节省燃料
1.2 ITS的基本概念 什么是ITS 对于ITS至今没有一个明确的定义。但我们可以归纳地说： 智能运输系统是人们将先进的信息技术、数据通讯传输技术 、电子控制技术、传感器技术以及计算机处理技术等有效地 综合运用于整个运输体系，从而建立起的一种在大范围内、 全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统。 其目的是使人、车、路密切地配合、和谐地统一，极大地提 高交通运输效率、保障交通安全、改善环境质量和提高能源 利用率。 智能的含义 智能运输系统是“智能系统”和“运输系统”的结合。“ 智能系统”是智能运输系统区别于传统的运输系统的最重要 的特征。“智能的”是“有推理能力的”、“有理解力的” 意思，具体地说，“智能”具有以下特征： （1）从人工智能学的角度来说，其原理上应是基于知识的系 统。
阶段 1995-2000
投资（兆日 元）
收益（兆日 元）
收益/投资
1.0 3.2 3.6
1.2 4.4 9.6
1.2 1.375 2.667
ITS
智能交通系统的主要研究内容
AVCS——研制具有道 路障碍自动识别、自 动报警、自动转向、 自动制动、自动保持 安全车距、车速和巡 航控制功能的智能车 辆 。提供更安全、更 舒适、更富效率的驾 驶环境。 AVCS 是自动公路系 统不可分离的部分。
智能交通系统的主要研究内容
ARTS——ITS技术，尤 其是ATIS和APTS相关 技术在乡村地区的应 用。 根据乡镇运输的特 殊需要，也有一些特 殊技术的开发和研究， 如紧急呼救和事故防 止、不利道路和交通 环境的实时警告等
智能交通系统的主要研究内容
APTS——利用智能技 术对传统的公共交通 系统进行改造而形成 一种信息化、智能化、 社会化的新型现代公 共交通系统 。 公共车辆定位系统， 客运量自动检测系统， 行驶信息服务系统， 自动调度系统，电子 车票系统等。
智能交通系统的主要研究内容
CVO—— 通过改善运 输企业的营运资质办 理、注册登记、上缴 税费、运输管理、货 物配送过程，提高运 输企业安全与生产效 率。 针对重载卡车与州 际长途客运车。
智能交通系统简介－ITS的效益
智能交通系统简介－ITS的效益
智能交通系统的最终目的是建立快速、准时、安 全、便捷和舒适的交通运输体系,以保证社会经 济可持续发展,建立与人类生存环境相协调的良 好的交通运输环境。
智能交通系统的优势可以用方便、安全、舒适、 快捷8个字来概括。
国外的经验证明,一旦ITS投入使用,至少可以把 城市的交通堵塞减少50%,交通事故甚至可以减少 80%。
区域综合交通网络规划 区域综合交通枢纽规划 运输方式协同技术 综合交通运输系统集成与协 同运营技术群 大范围交通流分层递阶优化 协调控制技术群
世界对智能交通的重视 世界智能交通大会
ITS课程复习刚要分析
问题
可能解决途径
传统解决方法
城市交通信息系统解决方法
交通拥 挤
增加道路通行能 力
增加客运周转量
修建新道路、开辟 新车道
固定线路公交
出行前信息、车辆导航、停车 服务、出行途中最优路线选择
多式联运
缺乏机 动性和 可达性
提供高质量的用 户友好的交通服 务
扩展固定线路公交、 提供出行前和在途交通信息; 路侧广播和电视报 个性化公共交通 道交通状况
1、差分GPS
为了使非特许用户的使用受到限制，美国国防部采取了降低GPS C/A 码绝对定位精度的措施，即Selective Availability, SA的影响。
GPS系统在SA实施下提供的单点定位精度在100米左右。 差分GPS（Differential GPS, DGPS)就是将一个己精确测定的已知点 作为差分基准点，在此点安装GPS接收机，连续接收GPS信号，处理后与 已知的精确位置比较，确定误差，再通过通信链传送至该地区的所有移动 GPS用户，以修正其定位解。 GPS卫星
t 0 ：用校正的有效时刻
2.6 GPS/DR/MM车辆组合导航系统
1、GPS/航位推算/地图匹配的体系结构
GPS定位 里程表 磁罗盘
速率陀螺仪
测量 数据 转换
数据处 理
地图匹 显示 配
地图数 据库
车辆组合导航系统结构
3、基本原理
在GPS接收机天线受到遮挡及干扰期间，GPS不能提供连 续的导航信息，需要借助于惯性等其他传感器与GPS进行组 合导航与定位。
旅店、主要干道名称等; 3）提供有关道路上的实时交通信息; 4）给出到达目的地的最佳行驶路径。
第二章 GPS定位与导航系统
2.4 GPS定位原理的数学表达
第一章 ITS概论(中文)
第一章综述：ITS经历了第一阶段和第二阶段的稳步发展，在解决交通事故、地球变暖、自然灾害、社会老龄化等课题方面被寄予厚望。
特别是近年来，随着电动化的发展、智能手机的普及、以及受老龄化进程的影响，汽车社会和信息通信社会产生巨大变化，特别是东日本大地震发生后，应对灾害和能源环境问题的需求更加迫切，ITS对此做出了重要贡献。
可以说，新型社会的创建离不开ITS。
基于此观点，在ITS概论中，我们着重回顾了以往的ITS基本理念，并阐述了新一代ITS的成长方向。
1.前言1）ITS的概念自1994年召开第1届ITS世界大会以来，到现在已历时18年，ITS被逐步发展进化（第1届会议的名称为ATT and IVHS World Congress and Exhibition，ATT：Advanced Transport Telematics；IVHS ：Intelligent Vehicle-Highway Systems。
从第2届开始改为World Congress on Intelligent Transport Systems）。
日本从1970年开始开发ITS的基础技术，1995年11月在横滨召开了第2届ITS世界会議，会上倡导了“ITS服务于民”，从此ITS开始了强劲的发展势头。
现在，汽车导航、VICS、ETC、信号控制、公交车智能管理等应用已经渗透到人们的日常生活中，成为保证人和物安全、安心、顺畅移动必不可少的系统。
不仅在日本，ITS在欧洲、美洲、亚洲也被各国积极地开发和应用，并作为国家战略，在居民出行、货物运输、信息传送等各领域占有极其重要的地位。
ITS担负的重要任务是：通过实现人或物的安全、舒适、高效的移动，满足人们对移动的最根本的需求，从而实现宜于出行的、丰富的移动社会。
同时，当今社会正在向环境社会、老龄化社会、超老龄化社会发展，ITS作为解决这些课题的重要手段被寄予厚望。
从狭义上讲，ITS是通过运用信息通信技术，使汽车和道路联网的系统；从广义上讲，日本的ITS已经历了两个阶段，正处于向新一代网络化社会发展的进程中，是提高国民生活水平、促进经济活力的重要工具。
北京智能交通系统its概述
ITS概述
第1章—ITS概述
• 2.1 ITS的起源
安全吗？
• 2.1 ITS的起源
我国道路交通安全形势：严
事故起数 （万起） 死 亡 （万人）
峻
直接经济损失 （亿元）
受 伤 （万人）
1999年 2000年
2001年 2002年 2003年 2007年
41.3 61.7
75.5 77.3 66.7 32.7
8.35 9.39
• 3. ITS技术实现了安全、快速、高效的运输，
物流管理者对运输车辆的实时调度能充分
满足消费者对物流需求实时变化的需要，
为物流“零库存”的管理模式提供了条件。
关于本课程
智能交通系统
智能运输系统
Intelligent Transportation System Intelligent Transport System
生产、商品流通、旅游、 资源配置、能源配置
步行、人力车、 步行、人力车、畜力车、 畜力车、火车、 火车、轮船、小汽车、 轮船、小汽车 电车、飞机、管道 道路（无铺 装）、铁路、 码头 10~100 几吨~万吨 铁路、码头、 普通道路、高速道路、 地铁、机场、管道 100~1000 几万吨~百万吨
运输能力 10~100 100~1000kg kg
智能交通运输系统（ITS）
物 流 工 程 学 院 物流系统及技术系 2009.4
教学安排
• 课时：40学时 • 学分：2.5学分
• 作业：平时小作业，期中大作业
• 考核：考勤，期末考试
• 成绩：平时小作业10%,期中大作业5%，考勤 15%，期末考试70%
• 学习方式：教材、文献、实地观测、课堂讨论
•萌芽－欧洲
• PROMETHEUS(Program
智能运输系统 1 智能运输系统(ITS)概论
治学求新 育人唯实
ITS萌芽 这种想法在上世纪的60－70年代就已经提出
？ 如何采集主要道路上的实时交通状况数据
如何传输和处理这些数据 如何将信息传给交通的参与者 ～* ～* ～* ～*（～高*速～*公～路*扩～建* ～期*诱～导* ～）* ～* ～* ～* ～* ～*
智能运输系统
调查结果显示
第1讲 ITS概述
10
教材第1章，参考教材第1、2章
智能运输系统
第1讲 ITS概述
本次课的主要内容
一、ITS的起源 二、ITS的概念与内涵
治学求新 育人唯实
教材第1章
～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～*
11
教材第1章，参考教材第1、2章
智能运输系统
生活中的交通
▪ 红绿灯
第1讲 ITS概述
治学求新 育人唯实
红绿灯没有智能性! （能否自适应）
1
～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～*
12
智能运输系统
生活中的交通
▪ 交通事故频发
第1讲 ITS概述
治学求新 育人唯实
驾驶人有问题!（不良违法行为不能遏制）
车没有智能!（能否自动避碰）
什么是智能（Intelligent）？
▪ 人类一直在开发“智能化”的生产工具和管理体系，如
自动生产线、机器人、具有感知功能的危险预警器，具 有存储、记忆功能的计算机，智能手机等。
▪ 这些具有一定智能的机器或装置，能代替人类的体力或
部分脑力劳动，能完成一些拟人的行为或任务，被称为 “智能化”的事物。
～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～* ～*
ITS的技术基础
ITS的技术基础第六章ITS的技术基础第一节概述智能交通系统由诸多子系统构成，各子系统不仅具有各自的功能，还应该能够和其他子系统集成，形成综合的智能交通系统，因此，ITS 必然是众多高新技术综合应用的大系统。
从国际标准化组织ISO对ITS 服务子系统的划分（表6-1），就可以看出ITS这一大系统的基本构成。
表6-1 国际标准化组织ISO的ITS用户服务上述ITS各子系统分别发挥不同的功能，又要相互协调，形成整体的ITS，因此，ITS所采用的技术应具有先进性、可集成性、系统性、综合性等特征。
其中ITS的基础技术主要包括如下六方面：通信技术、网络技术、智能控制技术、GPS与GIS技术、交通仿真、动态交通分析等。
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下文对GIS、GPS和相关通信技术作初步介绍。
第二节GIS介绍1. GIS基本概念GIS（Geography Information System）即地理信息系统，是融合计算机图形和数据库于一体，用来存储和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给用户，满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求，借助其独有的空间分析功能和可视化表达功能，进行各种辅助决策。
GIS作为计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的一种边缘性学科，其发展与其他学科的发展密切相关。
近年来GIS技术发展迅速，其主要的源动力来自日益广泛的应用领域对地理信息系统不断提高的要求。
在全球协作的商业时代，85%以上的企业决策数据与空间位置相关，例如客户的分布、市场的地域分布、原料运输、跨国生产、跨国销售等。
对于包罗万象的信息，传统方法局限于枯燥无味的数据处理和表现，缺乏直观性和决策可视化，而GIS能够帮助人们将电子表格和数据库中无法看到的数据之间的模式和发展趋势以图形的形式清晰直观地表现出来，进行空间可视化分析，实现数据可视化、地理分析与主流商业应用的有机集成，从而满足企业决策多维性的需求。
智能交通ITS体系详述
智能交通ITS体系详述目 录8第一章 ITS体系结构 ...........................................................8第一节 什么是ITS体系结构 ...............................................9第二节 ITS体系结构的构建方法 ...........................................第三节 美国的国家ITS体系结构 ...........................................1218第四节 中国国家ITS体系结构展望 ..........................................22第二章 智能交通系统的发展 ...................................................22第一节 ITS的基本概念 ...................................................23第二节 ITS在美国 .........................................................26第三节 ITS在日本 .........................................................30第四节 ITS在欧洲 .........................................................32第五节 ITS在中国 .........................................................第六节 ITS子系统概貌 ...................................................3237第三章 ITS的主要设施 .......................................................第一节 ITS设施概述 .......................................................3738第二节 传感检测设施 ......................................................40第三节 信息传输设施 ......................................................第四节 计算机硬件 ........................................................4142第五节 应用软件 ..........................................................43第六节 信息显示终端 ......................................................44第四章 ITS的主要内容 .......................................................44第一节 先进的出行者信息系统（ATIS） ...................................52第二节 先进的交通管理系统（ATMS） ........................................61 WAN................................................................................71第三节 先进的公共交通系统（APTS） ..........................................79第四节 先进的车辆控制系统（AVCS）..........................................第一章 ITS体系结构智能交通系统是一种复杂的巨系统，如何来描述系统各构件之间的相互关系及系统各部分的功能与整体功能，就要用到“体系结构”这一概念。
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智能运输系统(ITS)对现代物流的作用
• 1. 通过ITS技术的应用，物流车辆驾驶员可
及时获得实时的交通信息，避开拥挤的路
段，及时调整其行驶路线以便在客户需要 的时间内尽快完成运输和配送任务，从而
提高了物流的服务水平和工作效率，减少 了物流成本，也有助于缓解交通状况。
智能运输系统(ITS)对现代物流的作用
• 2. ITS技术的应用为车辆的安全行驶提供 了保障。物流管理者通过车辆跟踪和定位
可实时地对在途货物进行监控，利于保证 运送货物的安全性，也利于对驾驶员进行 监督。此外，当在途车辆或货物出现意外 情况时，物流管理者可以根据监测到的信 息迅速做出对策。
智能运输系统(ITS)对现代物流的作用
• 3. ITS技术实现了安全、快速、高效的运输， 物流管理者对运输车辆的实时调度能充分 满足消费者对物流需求实时变化的需要， 为物流“零库存”的管理模式提供了条件。万车源自15 . 452.0
2.5
1.3
8.2
死亡率
拥挤、阻塞——
大城高市效的吗通？病
• 2.1 ITS的起源
过去中国的城市交通
现 在 中 国 的 城 市 交 通
城市交通面临的挑战–机动化
“没有男人不喜欢汽车，就像没有女人不喜欢钻戒。”
“汽车给男人带来速度。一直以来，男人对速度的 追求都是无止境的，他们的一生总是梦想到不同的 地方，他们一旦确立目标，总是急不可耐地想实 现。”
• 交通、运输、智能的概念 • 交通（运输）追求的目标? • 解决交通问题的方案 • ITS的概述
➢ITS的起源
•萌芽－美国
• 20世纪60年代末：美国电子线路导引系统 （ERGS：Electronic Route Guidance System);
• 1987年美国成成立民间组织Mobility 2000:游 说政府支持汽车、通信等方面的项目，促使成 立IVHS组织；
instance of transporting. （2）The state of being transported.
Transport： （1）The act of transporting;
conveyance. （2）A system for transporting
passengers;
关于本课程——名称
• IVHS组织： 1991年的《陆上综合运输效率化 法案》( ISTEA , Intermodal Surface Transportation Efficiency Act) 从立法的高度
•萌芽－欧洲
• PROMETHEUS(Program for a European Traffic with Highest Efficiency and Unprecedented Safety)计划：1985年由奔 驰汽车公司提出，后联合其他几家汽车公司，确定 了四个基础研究开发领域：车载人工智能处理器； 实时模式识别；各种传感器和处理装置；数字通讯 技术和系统综合运用方法及评价模型开发。
一边堵塞，一边很空
如果能够及时地将道路网的交通信息告 诉驾驶员，并提示他们绕行哪些路段， 则道路网的资源就可以得到充分利用
这种想法在上世纪的60－70年代就已经提出
？ 如何采集主要道路上的实时交通状况数据
如何传输和处理这些数据 如何将信息传给交通的参与者
调查结果显示
• 90.79%的交 通事故是由 驾驶员造成 的。
智能交通运输系统
仅指交通中的运输，本课程只讲道路 运输中的问题。
关于本课程 ——智能运输（交通）系统
什么是智能（Intelligent）？
• 智能：指人的智慧和行动能力（金山词霸2002版） • 智慧：辨析判断、发明创造的能力（金山词霸2002
版） • 智慧：对事物能认识、辨析、判断处理和发明创造
对智能交通的通俗理解
• 使交通系统的功能更符合人们的想法：ETC • 使管理操作更方便，人机界面更友好:收费 • 使交通系统具有智能（判断、推理、学习、
规划等）：电子警察、自适应信号灯、自动 驾驶
第一章 ITS概述
• 1. 社会发展与交通运输 • 2. 智能运输系统概述 • 3. 国内外ITS研究现状
• DRIVE（Dedicated road Infrastructure for Vehicle Safety in Europe)计划：1988年批准，研究人工智能与公路系 统一体化，重点是面向道路与交通控制技术。
相关网址
• 国家智能交通系统工程技术研究中心 • /
• 美国ITS协会 • /
• 历届智能交通世界大会
• 日本智能运输系统中心 • /english/
• 欧洲道路运输远程通讯实施组织
的能力 ――《辞海》上海辞书出版社 1980版：1402页 教材P1
关于本课程 ——智能运输（交通）系统
什么是智能（Intelligent）？
• 人类一直在开发“智能化”的生产工具和管 理体系。
自动生产线、机器人（登月机器人）、具有 感知功能的危险预警器，具有存储、记忆功 能的计算机等。
• 这些具有一定智能的机器或装置，能代替人 类的体力或部分脑力劳动，能完成一些拟人 的行为或任务，被称为“智能化”的事物。
关于本课程……
• 本课程的特点： 广、新、浅
本课程要达到的目的
• 什么是智能运输系统？全方位的概念、内涵。 世界ITS的发展趋势在哪里？
• ITS包括哪些服务，哪些子系统？每一子系统 包含哪些关键技术、由哪些软、硬件系统组成？
• ITS的技术解决交通问题的原理和方法 • ITS在现代物流中的应用
• 城市交通问题仅仅是 机动车拥堵吗???
空气污染对健康的影响
什么原因？
• 道路等基础设施落后； • 车辆条件差；
西安市某路口
• 管理水平低； • 信息量远远不够；
二、可能的解决方案
• 增加容量 • 减少需求
传统的交通解决方案
• 提高管理水平
• 提高车辆智能性
• 增加交通信息量
研究发现，在交通高峰期， 中心城市道路系统和国家 高速公路系统并不是全都 发生交通拥堵，有相当一 部分道路仍然很畅通。
关于本课程
智能交通系统 智能运输系统 Intelligent Transportation System Intelligent Transport System
关于本课程
什么是交通（communication）？
• 交通：各种运输和邮电通信的总称。即人和物的转 运输送，语言、文字、符号、图像等的传动播送。 ――《辞海》上海辞书出版社 1980版：347页
• U.S. DOT, National ITS Architecture (Version 5.0), 2003
• Oseph M. Sussman. Perspective on Intelligent Transportation Systems. Springer Science Business Media Inc., New York, NY 10013 USA, 2005.
受伤 （万人） 28.61
41.29
54.58 56.2 55.4 38
直接经济损失 （亿元）
21.24
26.67
30.88 33.24 33.7 12
• 2.1 ITS的起源
1999年部分国家交通死亡人数和万车死亡率比较
中国 美国 法国 日本 韩国
死亡 人数
83，529 41，611 8，487 10，372 10，756
“汽车是男人只求付出不求回报的朋友，汽车是男 人心有灵犀默默伴随的同性知己。”
----新华网汽车专栏
开车人的困惑
– 我看了，我开了，我爱了（汽车的广告） – 我堵了，我烦了，我疯了（现实）
拥堵的经济损失
– 美国每年因交通堵塞造成的经济损失410亿美元； – 东京每年因交通拥挤造成的交通时间价值损失 123000亿日元； – 中国2002年交通事故造成的经济损失33.24亿人 民币
智能交通运输系统（ITS）
物流工程学院 物流系统及技术系
2009.4
教学安排
• 课时：40学时 • 学分：2.5学分 • 作业：平时小作业，期中大作业 • 考核：考勤，期末考试 • 成绩：平时小作业10%,期中大作业5%，考勤
15%，期末考试70% • 学习方式：教材、文献、实地观测、课堂讨论
推荐教材
－2003全国道 路交通事故 统计报
如果汽车能够实时检测周围信息，并能 正确地做出决策甚至全自动驾驶，则交 通事故将大大减少，而效率会大大提高
这种想法在上世纪的60－70年代就已经提出
？ 汽车如何实时检测周围信息
汽车如何处理这些数据后做出正确的决策 汽车如何来执行所做出的决策
• 回顾 上次课的内容
--中华人民共和国道路交通事故统计资 料汇编（2003）
汽车工业对经济的贡献及交通拥堵的 负效应
• 汽车工业占GDP的3%左右。 • 国际上一些城市由于交通拥堵，造成直接
经济损失为GDP的4-10%左右。 避免汽车产业与机动车拥堵产生“倒漏斗”效应！
• 2.1 ITS的起源
现在城市交通的主要问题
• 交通：各种运输和邮电事业的总称。 ――《现代汉语词典》商务印书管 1980版：556页
关于本课程
• 运输：人和物的载运和输送。 ――《辞海》上海辞书出版社 1980版
1043页
• 运输：用车、船、飞机等交通工具把旅客、货物等 从一个地方运到另一个地方 ―― 金山词霸2002版
关于本课程
Transportation： （1）The act or an
几万吨~百万吨
• 1. 社会发展与交通运输 • 2. 智能运输系统概述 • 3. 国内外ITS研究现状