第节 智能交通系统体系结构和内容
第节 智能交通系统体系结构和内容
第节智能交通系统体系结构和内容智能交通系统的概述智能交通系统(Intelligent Transportation Systems, ITS)是以科技手段为手段,为交通运输提供全方位、智能化、安全、高效、节能的服务和管理系统。
它是交通运输领域的一种基于信息技术的新型综合性智能化系统。
智能交通系统可以实现交通信息收集、分析、处理和交通决策,涵盖了道路交通、城市公共交通、港口交通、机场交通和铁路交通。
智能交通系统凭借先进的信息技术和现代交通管理理念,在交通领域中为建设智能城市提供强有力支撑,也是提高社会整体综合素质的必要手段。
智能交通系统的体系结构智能交通系统主要由三个部分组成:车辆通信系统、交通流控制系统和交通信息服务系统。
1.车辆通信系统车辆通信系统是指车辆之间进行通信的系统,它采用无线通信的方式,通过车辆之间互相通信,可以实现多车之间的集群控制和协同,提高交通系统的安全性、效率性和环保性。
车辆通信系统的技术基础是车辆间通信技术(Vehicle-to-Vehicle Communication, V2V)和车辆到基础设施之间的通信技术(Vehicle-to-Infrastructure Communication,V2I)。
车辆间通信技术利用无线电频段,通过车辆之间互相通信,实现车辆之间的无线信息交换和集群控制协同,形成了车辆间的交通信息网络;车辆到基础设施之间的通信技术利用基站和路边传感器等设施,将道路设施信息传递给车辆,也可以将车辆信息传递给交通管理中心,实现了交通信息的高效传输和共享。
2.交通流控制系统交通流控制系统是指通过智能化手段对交通流进行控制的系统,它可以通过控制信号灯、控制车辆速度等方式,实现交通流的合理分配,从而提高交通效率。
交通流控制系统一般包括智能信号灯控制系统、智能路网规划系统、智能车道和收费系统、智能停车系统等。
其中,智能信号灯控制系统利用交通信息、车辆通信信息等,自适应地调整信号灯的时间和相位,提高道路使用率和通行效率;智能路网规划系统可以通过交通数据分析和道路的拥堵情况,对路网进行动态调整和自适应地规划,实现快速、高效、舒适和安全的出行。
智能交通系统的技术架构与应用
智能交通系统的技术架构与应用在当今快节奏的社会中,交通问题日益成为人们关注的焦点。
拥堵的道路、频繁的事故以及低效的运输系统不仅给我们的日常生活带来不便,也制约了经济的发展。
为了解决这些问题,智能交通系统应运而生。
智能交通系统是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。
一、智能交通系统的技术架构智能交通系统的技术架构可以大致分为感知层、传输层、处理层和应用层四个部分。
感知层是智能交通系统的数据来源,就像人的五官一样,负责收集各种交通信息。
这包括通过道路上的传感器、摄像头、车辆上的定位装置等设备,获取车辆的位置、速度、行驶方向、道路的路况、交通流量等数据。
例如,埋设在道路中的感应线圈可以检测车辆的通过,高清摄像头能够拍摄车辆的牌照和行驶状态,而车载的 GPS 则能实时反馈车辆的位置和行驶轨迹。
传输层则如同人体的神经,负责将感知层收集到的数据快速、准确地传输到处理层。
这需要依靠先进的通信技术,如 4G/5G 网络、卫星通信、蓝牙、Zigbee 等。
高速稳定的通信网络能够确保数据的实时传输,减少延迟和丢包,为交通系统的及时响应提供保障。
处理层是智能交通系统的大脑,对传输层传来的数据进行分析和处理。
这里运用到大数据技术、云计算、人工智能等手段,对海量的交通数据进行挖掘和分析,提取出有价值的信息,如预测交通流量、发现交通拥堵的原因、识别交通事故等。
通过复杂的算法和模型,处理层能够为决策提供依据,优化交通管理策略。
应用层是智能交通系统与用户直接交互的部分,将处理层的结果转化为具体的应用服务。
比如,为出行者提供实时的交通信息,包括路况、公交到站时间、最佳出行路线规划等;为交通管理部门提供交通控制策略,如调整信号灯时间、设置限行区域等;为物流企业提供优化的运输方案,降低运输成本,提高运输效率。
互联网时代的智能交通系统
互联网时代的智能交通系统随着科技的不断发展,互联网已经渗透到了我们生活的方方面面。
在交通领域,互联网也带来了革命性的变化,智能交通系统应运而生。
智能交通系统利用互联网和先进的技术手段,实现了交通信息的实时获取、处理和传输,为交通管理和出行提供了更加高效、便捷和安全的解决方案。
一、智能交通系统的基本构成智能交通系统由多个组成部分构成,包括交通信息采集、交通信息处理、交通信息传输和交通信息应用等环节。
1. 交通信息采集:通过各种传感器、监控设备和无线通信技术,实时获取道路交通流量、车辆位置、车速等信息。
2. 交通信息处理:将采集到的交通信息进行处理和分析,提取有用的信息,如交通拥堵情况、事故预警等。
3. 交通信息传输:利用互联网和通信网络,将处理后的交通信息传输到相关部门和用户端,实现信息共享和交流。
4. 交通信息应用:将传输过来的交通信息应用于交通管理、出行导航、智能停车等方面,提供更加智能化的交通服务。
二、智能交通系统的应用场景智能交通系统在各个方面都有广泛的应用,以下是几个典型的应用场景。
1. 交通管理:智能交通系统可以实时监测道路交通情况,提供交通拥堵预警和路况导航,帮助交通管理部门更好地调度交通资源,提高交通效率。
2. 出行导航:智能交通系统可以根据实时的交通信息,为用户提供最佳的出行路线和交通工具选择,减少出行时间和成本。
3. 智能停车:智能交通系统可以通过车辆识别和停车位监测技术,实现智能停车场的管理和导航,提高停车位利用率和停车效率。
4. 交通安全:智能交通系统可以通过车辆违章监测和事故预警等功能,提高交通安全水平,减少交通事故的发生。
三、智能交通系统的优势和挑战智能交通系统的出现,带来了许多优势,但也面临一些挑战。
1. 优势:(1)提高交通效率:智能交通系统可以实时获取交通信息,帮助交通管理部门更好地调度交通资源,提高交通效率。
(2)减少交通拥堵:通过交通拥堵预警和路况导航等功能,智能交通系统可以减少交通拥堵,提高道路通行能力。
交通工程学电子课件第16章智能交通系统
16.2 智能交通系统体系结构
TMP.ES_紧急
f 紧急事件处理人员 t 紧急事件处理人 ES.TMP_紧急车辆 车辆行驶路线
_ES_紧急调度确认 f 紧急事件处理人员 _ES_紧急事件请求 f 紧急事件处理人员_
员_ES_决策支持
行驶路线请求
t 紧急事件处理人员 _ES_紧急调度顺序
03 ITS标准 ITS项目的评价包括:经济、技术、社会、环境影响、风险五个方面。
16.3 智能交通系统中应用的关键技术
01
传感器与
控制技术
03
计算机技术
05
信息技术
02
多媒体技术
04
通信技术
06
智能交通系统中应用的
关键技术
16.4 ITS实用系统
交通信息系统 系统的服务功能
出行前信息服务
行驶中驾驶员信息服务 途中公共交通信息服务
16.2 智能交通系统体系结构
服务领域
中国:
1、交通管理与规划;2、电子收费;3、出行者信息;4、 车辆安全与辅助驾驶;5、紧急事件和安全;6、运营管理; 7、综合运输;8、自动公路。
美国:
1、智能化的交通信号控制系统;2、高速公路管理系统3、 公共交通管理系统;4、事件和事故管理系统; 5、收费系统;6、电子受付系统;7、铁路平交路口系统; 8、商用车辆管理系统;9、出行信息服务系统。
驶路线请求 ES.TMP_ 交通 控制紧急请求
ES_紧急车辆 调度状态
TMP.ES _紧急
ES_紧急车辆 事故详情
ES_紧急事件当前状态 ES_事故指令请求 ES_本地决策支持
提供紧急 服务人员
智能交通系统体系结构和内容
智能交通系统体系结构和内容硬件系统是智能交通系统的基础。
它包括交通设备、通信设备、监控设备、传感器、信号设备等。
这些设备能够实时收集交通信息和数据,提供给软件系统进行处理和分析。
软件系统是智能交通系统的核心。
它包括交通管理软件、决策支持软件、预测模拟软件等。
交通管理软件能够根据交通设备获取的数据进行交通流量控制、交通信号灯优化等管理操作;决策支持软件能够为交通管理者提供决策支持,例如提供交通流量预测信息,加强交通监测和管理等;预测模拟软件能够模拟不同交通管理方案的效果,为交通管理者提供决策依据。
数据系统是智能交通系统的基础。
它包括交通信息数据库和交通信息平台。
交通信息数据库是存储交通信息和数据的地方,它包括历史数据、实时数据、车辆信息等;交通信息平台则是提供交通信息查询和交通管理服务的平台,它能够将收集到的数据进行处理和分析,并将结果呈现给交通管理者和用户。
交通流量控制是智能交通系统最基本的功能之一、它通过交通设备和传感器实时监测道路上的车流量,根据车流量密度调整交通信号灯的时间,以达到交通畅通的目的。
交通信号灯优化则是根据交通流量和车辆需求,合理优化交通信号灯的时间,减少交通拥堵和排队时间。
交通监测是指通过监控设备和传感器对道路交通状况进行监测。
这些设备能够实时获取道路上的车辆密度、车速、车道占用等信息,进而进行交通控制和管理。
交通监测可以帮助交通管理者快速发现交通拥堵和事故等问题,及时采取相应的措施来解决。
交通事故分析是通过对交通事故的数据进行统计和分析,找出导致事故的原因并提出相应的改进措施。
智能交通系统能够根据历史事故数据,分析事故发生的频率、地点和原因等,为交通管理者进行交通安全管理和规划提供依据。
除了上述内容,智能交通系统还可以包括交通导航、智能驾驶、停车管理、交通信息服务等功能。
通过智能交通系统的全面建设和应用,可以提高城市交通管理的效率,提升交通安全和舒适度,降低交通拥堵和事故发生率。
智能交通系统的架构设计与实施
智能交通系统的架构设计与实施一、引言智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)是一种综合应用信息技术、通讯技术、传感器技术、控制技术等各种先进技术的交通管理系统。
它可以为城市交通管理和出行提供全面、高效、安全、便捷的服务,是当今城市智慧化建设的重要组成部分。
本文将围绕智能交通系统的架构设计与实施进行论述,以期为智慧城市的建设提供一些参考。
二、智能交通系统的组成智能交通系统由硬件组成和软件组成两个部分。
1. 硬件组成(1)传感器设备:包括交通流量、车速、空气质量、温度、湿度、环境噪声等传感器设备。
(2)通信设备:包括卫星通信、移动通信、有线通信等设备。
(3)控制设备:包括交通信号灯、监控摄像头等设备。
(4)嵌入式终端设备:包括车载终端、人行终端等。
2. 软件组成(1)数据库:主要用于存储和管理交通管理部门所需要的各类信息,包括交通流量、车速、车辆信息等。
(2)系统集成软件:用于将各种交通信息整合起来,提供给决策人员进行分析和决策。
(3)应用软件:包括智能导航、停车管理、拥堵预测等各种应用。
三、智能交通系统的技术特点智能交通系统的技术特点主要包括以下几个方面:1. 多模态交通服务:智能交通系统能够提供多种不同的交通服务,包括公共交通、出租车、汽车等。
2. 多终端互联:智能交通系统能够实现车联网、人机交互等多种终端设备的互联。
3. 多元数据融合:智能交通系统能够将来自不同终端设备的数据进行整合和分析。
4. 高性能计算:智能交通系统需要进行大量的数据处理和分析,因此需要具备高性能计算能力。
5. 智能决策:智能交通系统需要根据实时的交通情况进行智能决策,例如路线规划、拥堵解决方案等。
四、智能交通系统的架构设计智能交通系统的架构设计主要分为三个层次,即感知层、网络层和应用层。
1. 感知层感知层主要通过各种传感器设备对交通情况、气象状况等信息进行感知,并将感知结果传递给网络层。
智能交通体系结构的内容
智能交通体系结构的内容智能交通体系结构,这听起来好像是个很复杂的玩意儿,其实啊,就像是一个超级大的交通管家,把城市里各种各样的交通元素都管得井井有条。
咱们先来说说这个智能交通体系结构里的车辆部分。
车辆就像是一群小蚂蚁,在城市这个大蚁巢里跑来跑去。
以前啊,这些小蚂蚁都是各自为政,横冲直撞的。
现在可不一样啦,在智能交通体系结构下,每辆车就像被装上了一个聪明的小脑袋。
这个小脑袋能和交通系统里的其他部分聊天呢。
比如说,它能知道前方路段堵不堵车,就像小蚂蚁能提前知道哪条路有食物一样。
如果前方堵得像一锅粥,那车辆就能提前调整路线,换条路走,这多方便啊。
你说要是没有这个智能的东西,就只能干着急地在那儿堵着,那多难受啊。
再看看交通信号灯这一块。
交通信号灯就像是交通世界里的指挥官,以前的指挥官啊,就只会按照固定的节奏指挥,有时候路上没车了还在那红灯亮着,这不是浪费大家的时间嘛。
现在的智能交通体系结构下的信号灯可聪明啦。
它能根据车流量的大小来决定自己亮多久。
要是某个方向的车特别多,它就会多给点时间让车过去,这就像指挥官根据战场上的实际情况灵活调配兵力一样。
这样一来,道路资源就能被更好地利用起来,大家在路上走得也就更顺畅了。
道路设施也是这个智能交通体系结构里很重要的一环呢。
道路就像人的血管,要是血管堵住了,那可就麻烦了。
智能交通体系结构下的道路设施啊,能够自己检测哪里出了问题。
比如说,道路上有个小坑洼,它就像身体的神经能感觉到疼痛一样,然后及时把这个消息传给相关的部门,让他们赶紧来修补。
这要是在以前,非得等到车走在上面颠得不行了,才会有人发现问题,这时候可能已经对交通造成很大影响了。
还有公共交通呢。
公共交通就像是城市交通的大动脉。
智能交通体系结构让公共交通变得更智能了。
比如说公交车,它能知道自己这一趟车上有多少人,下一站大概会上来多少人,就像一个贴心的小管家一样。
如果车上人太多了,它可以及时通知后面的车调整一下运营策略,避免大家都挤在一辆车上。
智能交通系统的工作原理
智能交通系统的工作原理智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)是一种利用先进的信息、通信、感知和控制技术,通过实时数据采集、传输、处理和分析,以及智能化的交通管理措施,实现道路交通系统高效、安全、智能化运行的系统。
智能交通系统旨在提高交通运输效率、减少交通事故、改善出行体验,使城市交通更加便捷、安全和可持续。
一、智能交通系统的组成部分智能交通系统由多个组成部分构成,主要包括交通感知与检测、数据传输与通信、数据处理与分析、交通控制与管理等。
1. 交通感知与检测:通过摄像头、雷达、传感器等设备对交通流量、速度、密度、车辆类型等进行实时感知与检测,提供准确的交通数据。
2. 数据传输与通信:运用先进的通信网络技术,将感知到的数据传输到数据处理与分析中心,实现实时的数据共享和交流。
3. 数据处理与分析:在数据处理与分析中心,对传输过来的数据进行整合、分析和处理,提取有价值的交通信息,如交通拥堵状况、路况变化等。
4. 交通控制与管理:基于数据分析的结果,采用智能化的交通控制手段,包括信号灯控制、路口优化调度、智能导航等,实现对交通流的精确控制和管理。
二、智能交通系统是通过对交通数据的采集、传输、处理和分析,以及对交通流进行控制和管理,实现交通系统的智能化运行。
1. 数据采集:通过交通感知与检测设备,获取道路上的交通数据,例如车辆数量、车速、车辆类型等。
这些数据可以通过摄像头、地磁传感器、雷达等设备进行实时感知,并传输到数据处理与分析中心。
2. 数据传输:采集到的数据通过通信网络传输到数据处理与分析中心,实现数据的远程传输和共享。
网络技术的发展使得数据的传输更加快速和稳定。
3. 数据处理:在数据处理与分析中心,采用计算机技术对传输过来的数据进行整合和分析。
通过数据处理算法,可以提取出有价值的交通信息,如交通拥堵点、交通流量变化等。
4. 数据分析:基于处理后的数据,利用数据分析技术进行交通模型的构建和预测。
智能交通系统方案
智能交通系统方案在当今社会,交通拥堵、交通事故频发以及环境污染等问题日益严重,给人们的生活和社会的发展带来了诸多不便。
为了解决这些问题,智能交通系统应运而生。
智能交通系统是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。
一、智能交通系统的组成智能交通系统主要由以下几个部分组成:1、交通信息采集系统通过安装在道路上的各种传感器,如摄像头、雷达、地磁传感器等,实时采集交通流量、车速、车辆类型等信息。
这些信息为后续的交通管理和控制提供了数据支持。
2、交通信息处理与分析系统对采集到的交通信息进行处理和分析,运用大数据技术和算法,挖掘出有用的信息,如交通拥堵的路段和时段、事故多发点等,为交通决策提供依据。
3、交通信号控制系统根据交通流量和路况,自动调整交通信号灯的时长,优化交通流,提高道路通行能力。
4、智能导航系统为驾驶员提供实时的路况信息和最优的行驶路线,帮助驾驶员避开拥堵路段,减少行驶时间和燃油消耗。
5、电子收费系统实现不停车收费,提高收费效率,减少车辆在收费站的停留时间,缓解交通拥堵。
6、智能公交系统通过实时监控公交车辆的位置和运行状态,优化公交调度,提高公交服务的准时性和可靠性,吸引更多人选择公交出行。
7、应急救援系统在发生交通事故或突发事件时,能够快速响应,及时派遣救援车辆和人员,提高救援效率,减少人员伤亡和财产损失。
二、智能交通系统的优势1、提高交通效率通过优化交通信号控制、智能导航等手段,能够有效地减少交通拥堵,提高道路通行能力,使车辆行驶更加顺畅,节省出行时间。
2、减少交通事故实时监测路况和车辆运行状态,及时发现潜在的安全隐患,采取相应的措施,如提醒驾驶员注意、调整交通信号等,从而降低交通事故的发生率。
3、降低能源消耗和环境污染优化交通流,减少车辆的怠速和急加速、急减速,降低燃油消耗和尾气排放,对环境保护具有重要意义。
03-智能交通系统体系结构
第三章ITS 系统构造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互相关系及系统各部分的功能与整体功能,就要用到“系统构造”这一观点。
本章介绍ITS 系统构造的基本观点、系统构造的建立方法、以及应用实例。
第一节什么是 ITS 系统构造系统的观点根源于自然实践。
辞海对系统的解说是:所谓“系统” ,是由互相作用和互相依靠的若干构成部分联合成的拥有特定功能的有机整体。
在交通系统中,人、车、路以及货物这四个构成部分构成了道路交通系统,该系统的目的是实现人或物的有效挪动。
假如人(货物)、车、路构成的道路交通系统,再配上拥有智能的交通讯息中心、交通管理中心、交通控制中心等以及智能化的车载设备和道路交通基础设备,如各种检测设备、信息公布设备即信息传输设备,就构成了智能交通运输系统。
但是,如何来描述这一抽象观点的系统呢像居住宅子相同,房子由基础、梁、柱、屋面等各构件用必定的搭接方式建成,拥有供人们居住生活的功能。
房子的各构件互相搭接的关系及房子各部分的功能和整体功能可用房子的建筑图和构造图来描述。
相同, ITS 各构件的互相关系及各部分的功能和整体功能,也可用系统系统构造来描述。
所以,ITS 的系统构造是指系统所包含的子系统、各个子系统之间的互相关系和集成方式、以及各个子系统为实现用户服务功能、知足用户需求所应具备的功能。
依据定义, ITS 系统构造决定了系统如何构成,确立了功能模块以及模块之间的通讯协讲和接口,它的设计一定包含实现用户服务功能的所有子系统的设计。
ITS 系统构造拥有以下重要意义:ITS 自己比较复杂,波及面广,需要有一个指导性的框架,来帮助我们理解这个系统的构造;ITS 是一个宏大的系统,包含有好多子系统,它的实行需要经过这些子系统来实现, ITS 系统构造为 ITS 的各个部分供给了一致的接口标准,从而使各个部分便于协调,集成为一个整体;防止少缺和重复,使ITS 成为一个高效、完好的系统,并拥有优秀的扩展性;依据国家整体 ITS 框架,发展地域性的系统构造,保证不一样地域智能交通系统拥有兼容性。
认识智能交通系统的结构和工作原理
认识智能交通系统的结构和工作原理随着科技的发展和城市化进程的加速,城市交通问题越来越引人关注。
智能交通系统就是在这种背景下诞生的。
智能交通系统是一种综合了现代信息技术、计算机技术和智能控制技术的交通管理系统,它可以帮助人们更好地掌握当前的交通状况,优化交通流动,提高行车安全性以及减少交通事故的发生。
下面本文将介绍智能交通系统的结构和工作原理。
一、智能交通系统的结构智能交通系统主要由以下几个部分组成:1.地面检测设备地面检测设备是智能交通系统的核心组成部分,它主要用来捕捉车辆的位置、速度、方向、车身颜色等信息。
地面检测设备通常包括磁敏感线圈、红外线传感器、微波雷达、视频监控等多种设备。
这些设备在智能交通系统中充当着信息采集的角色,为交通管理系统提供实时数据支持。
2.通信传输系统通信传输系统是智能交通系统中起到信息传递的重要作用的组成部分。
该系统可以将地面检测设备获取的信息传送到交通管理中心,以便交通管理中心及时掌握道路交通状况,合理调整交通信号及开展交通管理。
3.交通管理中心交通管理中心是智能交通系统中的控制中枢,主要负责收集和处理各种信息,规划路线,优化交通流量,实时调整交通信号,确保车辆行驶顺畅,避免交通拥堵。
交通管理中心通常还配备了音响报警系统和视频监控系统,以便对交通预警和紧急状况做出响应。
4.行车管理系统行车管理系统是智能交通系统中用来管理车辆行驶的一项重要工具。
当交通拥堵、交通灯故障或道路改变等问题出现时,行车管理系统可以通过自主决策,推荐最优路线,避免拥堵和路段禁行情况的发生。
与此同时,在车辆禁止驶入区域时,行车管理系统还可以根据车牌识别或GPS定位等技术自动执行相应的处理程序。
5.信息服务系统信息服务系统是智能交通系统中的服务组成部分,它通常包括路况预报、路线推荐、交通灯预警等多种功能,以供用户使用。
智能交通系统的使用者不仅限于交通管理部门,同时也包括司机以及乘客等道路使用者。
二、智能交通系统的工作原理智能交通系统的工作原理主要可分为以下几个步骤:1.数据采集道路上设置的地面检测设备可以感受到路上所有车辆的存在和运动状态,并将所采集到的数据传送至交通管理中心。
智能交通系统(ITS)体系框架与标准内容
11
1. ITS建设第中二章面临ITS的体问系框题架及与标体准系框架的产生
我国ITS建设思考?
目前,智能运输系统已经成为世界运输领域中高新技 术开发和应用的最热门的方向。同样在中国近几年也开始 跟踪国际上的这种技术发展趋势,但是我们的跟踪同以前 的技术跟踪一样,又可能要走到技术模仿的老路上去了。
的系统不能满足需要的情况:扩展性能不 好,功能不能满足要求
ETC建设的教训! 交通规划能否解决问题?
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1. ITS建设中第二面章临I的TS体问系题框架及与体标准系框架的产生
决策者面临着是扩充系统还是重新建设 的矛盾
人们需要寻求一种能克服这一矛盾 的概念和方法,指导智能运输系 统的规划、设计和建设
7
26
第二章 ITS体系框架与标准
ITS 体系框架与标准
• 1. ITS建设中面临的问题及体系框架的产生 • 2. ITS 体系框架制作方法与制作过程 • 3. 国外ITS体系框架概况 • 4. 我国ITS体系框架 • 5. ITS的标准化
27
2. ITS 体系第框二章架制ITS作体系方框法架与与标制准 作过程
3. ITS结构标准研究的指导性框架,用于明确 ITS开发目标,避免重复研究和在低水平生产力 下的无计划开发,便于成果的应用和ITS技术的 发展及其产业化实施。
31
2. ITS 体系第框二章架制ITS作体系方框法架与与标制准 作过程
4. 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,即任何终端用户都能通过不同 的媒介获得相同的信息;保证不同交通设施的 兼容性,从而可以保证在大范围内的无缝出行。
第3节 中国智能交通系统体系结构
中国 ITS 开发的重点
1
根据中国国情制订ITS的近期发展 战略,以城市为中心,以交通干线 为纽带,逐步将ITS联成网。
2
ITS标准体系的研究和标准的制定。
3
道路交通综合管理,关键技术为交 通事故管理技术、机动车信息管理 技术、驾驶员档案信息管理技术及 应用软件。
4
城市交通诱导系统,关键技术为车 市快速环路及干道交通的诱导和监 视、停车诱导技术和系统集成技术。
今 后 , 中 国 ITS 将 在 全 国 智 能 运 输 协 调 小 组及办公室的直接领导下,通过政府与产、 学、研相合的方式开展研究和推广应用。 目前,全国智能运输协调小组办公室组织 有 关 单 位 和 专 家 正 在 进 行 中 国 ITS 发 展 总
体框架、国家标准和发展战略研究与制定。
PA R T F I V E
能,描述了这些功能 赖以实现的硬件模型、各硬件系统
间的界面和信息流以及承载这些信息流的通信媒体。
PA R T O N E
建立智能交通系统体系结构的目的
2
为 支 持 在 全 国 范 围 内 ITS 的 兼 容 性 和 互 操 作 性 , 必 须
制 定 ITS 领 域 相 关 标 准 , 而 ITS 体 系 结 构 的 建 立 正 是 开 展
ITS 涉 及 的 行 业 领 域 较 多 , 中 国 在 ITS时应充分适应和体现管理的特点,中 国ITS的发展只要与管理体制相适应,才 5 适应管理体制 的特点
能使ITS通过交通运输系统与交通运输参
与者的信息交互,达到人、车、设施、
环境、服务的整体协调运作。
( 1 ) 跟踪世界高新技术的发展,及时 掌握最新技术,慎重选择技术路线,大 胆采用新技术。 ( 2 )中国 ITS 的技术发展与应采用综合 6 适合国情的ITS技术 发展模式
智能交通系统知识框架
智能交通系统知识框架一、智能交通系统的定义与背景在当今快节奏的社会中,交通问题已经成为了人们日常生活和城市发展的一个重要关注点。
智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称 ITS)应运而生,它是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。
智能交通系统的出现并非偶然,而是随着城市化进程的加速、汽车保有量的不断增加以及人们对出行效率和安全性的更高要求而发展起来的。
过去,传统的交通管理方式往往依赖于人工操作和有限的监测手段,难以应对日益复杂的交通状况。
而 ITS 的引入,则为解决交通拥堵、提高交通安全、减少环境污染以及提升交通设施的使用效率等问题提供了新的思路和方法。
二、智能交通系统的主要组成部分(一)交通信息采集系统这是智能交通系统的“眼睛”,负责收集各种交通相关的数据,包括车辆的流量、速度、车型,道路的占有率、路况等。
常见的采集设备有环形线圈检测器、视频摄像头、微波检测器等。
这些设备分布在道路的关键位置,将采集到的数据实时传输给中央控制系统。
(二)交通信息传输系统如同交通数据的“高速公路”,负责将采集到的信息快速、准确地传输到处理中心和各个应用终端。
传输方式包括有线传输(如光纤、电缆)和无线传输(如 WiFi、蓝牙、移动通信网络等)。
(三)交通信息处理与控制系统相当于智能交通系统的“大脑”,对收集到的大量交通数据进行分析、处理和决策。
通过运用各种算法和模型,预测交通流量的变化趋势,制定优化的交通控制策略,如调整信号灯时长、设置可变车道等。
(四)交通信息发布系统是与出行者直接沟通的“桥梁”,将处理后的交通信息及时、准确地传达给出行者,帮助他们做出更明智的出行决策。
发布方式包括可变信息标志、交通广播、智能手机应用等。
智能交通系统课程概要
第一讲 绪论
• • • • • • • • 人工智能概述; 人工智能的发展; 人工智能的功能及其技术基础; 问题求解的基本原理; 专家系统; 智能交通系统的概念和特征; 智能交通系统发展的理论基础; 智能交通系统的研究与开发现状。
第二讲 智能交通系统的体系结构
• 智能交通系统体系结构和内容(系统体系 结构,智能交通系统体系结构开发的内容, 智能交通系统体系结构开发的方法); • 美国、日本等国家智能交通体系结构简介; • 中国智能交通系统的发展(中国智能交通 系统发展的新动向及存在的问题,特点, 开发的重点)。
第三讲 智能交通系统的相关技术一
• 运营组织技术(基本情况,铁路运营组织, 城市客运汽车的运营组织); • 调度指挥技术(铁路运输调度工作,城市 公共汽车运营调度工作); • 通信技术(通信网,ITS通信的范围,通信 网规划设计的目的、任务、主要步骤、主 要内容);
第四讲 智能交通系统的相关技术二
• 计算机网络(计算机网络与智能交通的关 系,计算机网络技术简介) • 自动车辆定位技术; • 自动车辆识别技术。
第五讲 交通流的动态优化 与诱导系统
• 交通运输需求分析(交通运输网络分析, 交通运输网络的简化与描述,交通运输网 络的需求与供给); • 交通流的时变特性分析(交通需求的动态 特性分析,交通流的动态特性分析);交 通流的动态优化系统(交通流的动态平衡, 交通流的动态优化概念,交通流的动态优 化系统); • 交通流的动态分配理论; • 交通流诱导系统。
第九讲 综合交通枢纽的智能化管理 系统
• 综合交通枢纽总论; • 综合交通枢纽ITS的功能体系结构、信息体 系结构、交通管理系统、旅客集疏运系统 (功能结构、信息系统结构); • 大型综合交通枢纽ITS起步工程的设想。
智能交通ITS体系结构概述
智能交通ITS体系结构概述目录第一章ITS体系结构 (8)第一节什么是ITS体系结构 (8)第二节ITS体系结构的构建方法 (9)第三节美国的国家ITS体系结构 (12)第四节中国国家ITS体系结构展望 (18)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。
本章介绍ITS 体系结构的基本概念、体系结构的构建方法、以及应用实例。
第一节什么是ITS体系结构系统的概念来源于自然实践。
辞海对系统的解释是:所谓“系统”,是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。
在交通系统中,人、车、路以及货物这四个组成部分构成了道路交通系统,该系统的目的是实现人或物的有效移动。
如果人(货物)、车、路构成的道路交通系统,再配上具有智能的交通信息中心、交通管理中心、交通控制中心等以及智能化的车载设施和道路交通基础设施,如各类检测设施、信息发布设施即信息传输设施,就构成了智能交通运输系统。
然而,怎样来描述这一抽象概念的系统呢?像居住房屋一样,房屋由基础、梁、柱、屋面等各构件用一定的搭接方式建成,具有供人们居住生活的功能。
房屋的各构件相互搭接的关系及房屋各部分的功能和整体功能可用房屋的建筑图和结构图来描绘。
同样,ITS各构件的相互关系及各部分的功能和整体功能,也可用系统体系结构来描述。
因此,ITS的体系结构是指系统所包含的子系统、各个子系统之间的相互关系和集成方式、以及各个子系统为实现用户服务功能、满足用户需求所应具备的功能。
根据定义,ITS体系结构决定了系统如何构成,确定了功能模块以及模块之间的通信协议和接口,它的设计必须包含实现用户服务功能的全部子系统的设计。
ITS体系结构具有下列重要意义:◆ITS本身比较复杂,涉及面广,需要有一个指导性的框架,来帮助我们理解这个系统的结构;◆ITS是一个庞大的系统,包含有很多子系统,它的实施需要通过这些子系统来实现,ITS体系结构为ITS的各个部分提供了统一的接口标准,从而使各个部分便于协调,集成为一个整体;◆避免少缺和重复,使ITS成为一个高效、完整的系统,并具有良好的扩展性;◆根据国家总体ITS框架,发展地区性的体系结构,保证不同地区智能交通系统具有兼容性。
智能交通系统标准体系结构
第三章ITS体系构造智能交通系统是一种复杂巨系统,如何来描述系统各构件之间互有关系及系统各某些功能与整体功能,就要用到“体系构造”这一概念。
本章简介ITS体系构造基本概念、体系构造构建办法、以及应用实例。
第一节什么是ITS体系构造系统概念来源于自然实践。
辞海对系统解释是:所谓“系统”,是山互相作用和互相依赖若干构成某些结合成具备特定功能有机整体。
在交通系统中,人、车、路以及货品这四个构成某些构成了道路交通系统,该系统LI是实现人或物有效移动。
如果人(货品)、车、路构成道路交通系统,再配上具备智能交通信息中心、交通管理中心、交通控制中心等以及智能化车载设施和道路交通基本设施,如各类检测设施、信息发布设施即信息传播设施,就构成了智能交通运送系统。
然而,如何来描述这一抽象概念系统呢?像居住房屋同样,房屋ill基本、梁、柱、屋面等各构件用一定搭接方式建成,具备供人们居住生活功能。
房屋各构件互相搭接关系及房屋各某些功能和整体功能可用房屋建筑图和构造图来描绘。
同样,ITS各构件互有关系及各某些功能和整体功能,也可用系统体系构造来描述。
因而,ITS体系构造是指系统所包括子系统、各个子系统之间互有关系和集成方式、以及各个子系统为实现顾客服务功能、满足顾客需求所应具备功能。
依照定义,ITS体系构造决定了系统如何构成,拟定了功能模块以及模块之间通信合同和接口,它设计必要包括实现顾客服务功能所有子系统设讣。
ITS体系构造具备下列重要意义:♦ITS自身比较复杂,涉及面广,需要有一种指引性框架,来协助咱们理解这个系统构造;♦ITS是一种庞大系统,包具有诸多子系统,它实行需要通过这些子系统来实现,ITS体系构造为ITS各个某些提供了统一接口原则,从而使各个某些便于协调,集成为一种整体;♦避免少缺和重复,使ITS成为一种高效、完整系统,并具备良好扩展性;♦依照国家总体ITS框架,发展地区性体系构造,保证不同地区智能交通系统具备兼容性。
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系统体系结构开发在ITS的地位
对于ITS的总体和设计来说,最重要的任务就是ITS的系统体系结构开发。 从1994年第一届至1999年第六届ITS世界大佬,“系统体系结构”均是大会研讨一个重要内容。美国 1994-1995年ITS优先项目中排第一位的是系统体系结构开发。日本于1998年在5 个省厅的联合支持下,开 始其系统体系结构的研究与实践。
系统的
它是指预定功能都具备的功能,系统的子系统都能完成其功能,各子系统 能够按其功能 能彼此很好的协调,使得整体功能可以达到最优化。
有用的
是指在实际 中可以按预定目标运行的系统。“有用的”不一定是“可用 的”。可用性要求系统除了具备各种功能处,还要有可维护性、柔性、可扩充性、 有效性和安全可靠性等性能。
心眼的功能、信息、通信和物理体系结构。在开发过程中,开发队 伍应和垢各有关方面经常 地交流和研讨,这样才能使开发的系统体 系结构得到社会广泛理解和支持。
开发途径问题
(1)研究构台组织开工由政府有关部门决定,并确定管理方式及政策条件。(2) 研究开发的项目一般条件 由该政府部门申请并确立,并分解为若干子项目交给各 组织去完成。(3)整个研究开发计划由该部门统一制定,由各组织参下模式
优点
由政府部门指导,统一规划,这样使得各研究子项目具有较强的统一性和性。ITS 是综合性很强、规模极为庞大的复杂系统,其子系统数目极多,要使这些子系统 动作时行为相互协调、目标统一,就需要在研究的开始阶段,进行统一的规划, 使得各子系统一开始就是相互协调的,有利于实现ITS所要达到的总体目标。
开发队伍的组织问题
ITS通常是跨部门,跨行业、跨地区的大规模工程项目,它的体系结构的感叹帮我我国一点由政府、企业、研究机械和院校的多部 门领导者、管理者、多企业经营者、设计者、多学科专家学者联合组成。
美国IVHS/ITS的体系结构开发项目、 队伍组织层次
(1)USDOT的体系结构组——由各运输部门的代表组成,负责体系结构开发的领导工作。 (2)USDOT的技术管理组——由Jet Propulsion实验室承担,负责四支感叹别问我个人日常管理。 (3)USDOT和IVHS America的公共舆论工作组——由40个来自公共财团、私人财团和特别感兴趣的投资团体的志愿者组成,负 责组织各种公共活动,建立对于系统体系结构的社会舆论。
稳定
系统体系结构开发的目的是给出系统的一个稳定的基础, 即给出系统的组成部分和它们的功能、各部分的关系,为 进一步的系统设计和产品开发提供所必需的框架和重要指 南。
智能交通系统体系结构开发的内容
1
2
3
参
信
功
考
息
能
模
体
体
型
系
系
结
结
构
构
4
5
数
物
据
理
通
体
信
系
体
结
系
构
结
构
参考 模型
参考模型的重要性在于它提供一个系统所包含的主要部分的整体框架,一般可以用一个水平 的或竖直的层次结构图来描述。
数据通信 体系 结构
数据通信体系结构是一个通信协议的集合,这协议通过不同的网络拓扑结构提供对各种应用的透明通 信。一个ITS往往要考虑固定设备间、移动设备间、固定设备与移动间的通信,还要考虑公有网络与 私有网络之间的连接,所以其数据通信体系结构是很复杂的。
物理 体系 结构
建立系统物理体系结构是为了回答系统准备怎么做的问题。物理体系结构将功能、信息和数据通信体 系结构投影到一个物理基础设施集合上,它通过所选择的通用结构中的独立组件以及它之间的接口来 描述系统,为下一步系统的工程实现绘制框架蓝图。
系统体系结构
对于系统体系结构,多数学者认同的定义为:“一个 体系结构是一个有用的和可用的系统的稳定基础”。
它是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的、具有特定功能的 有机整体。每个 组成部分有其自身的功能,而系统的功能 不是等 于而是大于各组 成部分功能的简单和。ITS是许多子系统的有机集成,如果只是简地把各子系统结 合起来,可能会导致一个无效的系统。
信息 体系 结构
建立信息体系结构的目的是识别系统中广泛使用的数据和信息的内容和性质,常常用一个公 共的数据来表达系统信息体系结构。系统体系结构对于需要在各部分进行信息交换的系统显 得尤为重要。
功能 体系 结构
建立功能体系结构是为了回答系统能够做什么的问题,它将参考模型分解、细化, 并发展为一个系 统,用功能模块以及各处理模块之间的逻辑数据交换来描述其结构。功能体系结构是独立于特定的硬 亻和软件技术的,这使得功能体系结构在技术的进步过程中始终是一个稳定的结构。
可用的
系统的“基础”是系统的基础组成框架。它不令包括组成系统笔硬件设施 如何去实现其功能,也包括系统的软件部分。
系统
当一个系统有几十年的期望寿命时,选择的基础必须是“稳定的”。或者至少 是不需要有重大改变的,ITS的开发周期一般较长,是以分步扩展和升级为特征的。在 每一个实施阶段,都有新的技术可以利用,有新的的应用领域被开拓,因而有改变现 在系统的必要性。
开发途径问题
(1)研究开发的组织形式基本是独立的实体,缺乏政府部门或更高层次的直接指 导。(2)研究开发的项目一般由稳中有降组织或团队自己确立,团体之间缺乏统 一的目标,其联系十分松散。(3)研究计划与方法由各组织团体独立确定,团体 之间缺乏统一的目标,其联系十分松散。
自下而上模式
优点
在于其研究开发的工作是由各团体独立进行的,它们掌握的信息比较全面,决策 及时,灵活性比较大,这样有利于在不断变化的环境中开展研究,由于其范围比 较小,因此效益比较明显,这样资金问题相对解决,而且高一层次的部门没有太 大的财政压力。
面向对象的分析方法
面对对象的分析方法是从用户需求邮发,将系统的基本要素看成是许多对象,每个对 象包含它的数据和操作,共享的对象构成对象烦对对象、对象类及其关系进行分析。 面向对象 的分析方法比面向结构的分析方法赴更要困难 一些, 但易于以后的修改放扩 充。
系 统 体 系 结 构 开 发 步 骤
进行具体开发时,第一,进行用户需求分析;第二,集资甘特图小 诚
智能交通系统体系结构开发的方法
ITS实际上也是复杂的信息系统,因为,信息系统的 分析方法便 可以作为ITS的系统结构开发方法。最常用的是 面向结构的分析方法和面向对象的分析方法。
面向结构的分析方法
面对结构的分析方法是从用户对系统功能的需求出发,使其结构化、模块化,自上向 下对信息系统进行分析。常用的工具有数据流程图、数据字典等。