智能运输系统总结

智能运输系统总结

第一章

（1）ITS定义

ITS是现代信息技术、通信技术、电子技术和系统集成技术在交通运输系统的综合与广泛运用。

（2）ITS在解决交通运输问题中的地位

1、现在交通运输中存在的问题 1.1 安全问题1.2 拥挤延误问题1.3 环境问题1.4 能源问题1.5 土地

问题。

（3）、交通问题解决途径——ITS地位

2.1 城市土地规划、交通规划、交通基础设施建设，交通评估；

2.2 行政管理体制改革、队伍建设；立法建设、行政法规完善；

2.3发展公共交通 2.4技术应用（包括智能运输系统）

（4）ISO标准中ITS服务领域：

1、出行者信息系统

2、交通管理与规划

3、车辆安全与辅助驾驶

4、商用车管理

5、公共交通管理

6、紧

急事件管理7、电子收费8、安全（公共出行安全、易受伤害道路使用者的安全措施、交叉口安全的智能化）

（5）中国的ITS研究领域：

1、交通管理与规划

2、电子收费

3、出行者信息系统

4、车辆安全与辅助驾驶

5、紧急事件和安全

6、运

营管理（公共交通）7、综合运输（商业营运）8、自动公路

第二章出行者信息系统

（1）ATIS（先进的出行者信息系统）概述

1、双向的、个性化的信息系统

2、通信技术、电子地图、计算机和多媒体技术高度发展的产物。

（2）ATIS实现的基础设施

1、交通检测器的广泛分布（1次/3min）

2、交通管制中心的建设完备

3、信标等通信设施的建设（1处/2-4km）

4、车载设备的普及（导航GIS、车辆位置信息GPS、显示屏、键盘、微机系统）

5、信息服务中心（含黄页信

息）

（3）出行者信息使用方式分类

1、出行前信息查询（互联网、短信）

2、途中驾驶员服务（路边电子牌-路线诱导）

3、途中公共交通信息服

务（路边、公交车站、公交车辆）4、换乘地点、加油站等（合乘）5、车载终端信息。

（4）、ATIS实现途径

1、信息服务中心运营的形式

公安系统广播方式发布交通信息；

个性化服务如何提供？

政府、公用事业单位、非盈利机构、商业机构。

2、服务基本要求： *为整个区域提供服务；*提供的信息及时、准确；*与其他交管系统、公路管理系统、

紧急救援系统信息紧密结合；*出行人员易于使用和连通；*车辆用户能接收到的服务费用。

第三章定位与通信系统

（1）定位系统在ITS中的根本意义

是ITS的基本的、关键技术，没有它就谈不上ITS。

（2）世界上用于定位的卫星主要有三：

(1) GPS（Navigation Satellite Timing Ranging/Global Positioning System）（导航卫星测时测距/全

球定位系统） (2) GLONASS（全球海军导航卫星系统,前联，18/3） (3) 北斗卫星导航系统

(3)GPS介绍： 1、GPS组成三大部分：1)卫星系统（24+3）1994年建成 2)地面监控系统： 1个主控站3

个注入站5个监测站 3) 用户接收系统2卫星运行轨道: *距地面20-183km，每日绕地球两周。*24颗卫星分在6个轨道上，间距60度，与赤道夹角55度。3用于定位的无线电波: 每颗卫星发射两种频率

无线电波用于定位 L1=1575.42MHZ L2=1227.60MHZ

4、GPS特点: *全球地面连续覆盖 *功能多、精度高（GPS15/100米）*实时定位*操作简便

(4)GPS在我国的应用：20世纪80年代中期，我国开始引进，并应用于各个领域。

1、测量利用GPS展开国际联测，建成全国A、B、C三级控制网，提供高精度的地心坐标（亚米级），测定

水准面。

2、工程测量利用GPS静态相对定位技术，布设精密工程控制网。用于道路桥梁、隧道管道工程、海峡地铁贯

通工程，大坝、高层建筑变形监测，矿区油田地面沉降监测。测绘地图、施工放样。

3、航空摄影测量航测外业相片控制测量、航摄飞行导航、机载GPS航测。

4、科学研究高精度的GPS定位技术可以精确提供有关板块运动的四维信息，可以用于研究全球和区域性板块

运动及板块动。

(5)GPS卫星定位原理

1)静态定位接收机安置在固定不动的待定点上观测数分钟或更长的时间，以确定该点的三维坐标。也称绝对定位，若将2台或更多台接收机置于不同点上，通过一段时间观察确定点间的相对位置关系，成为相对定位。2)动态定位至少有一台接收机处于运动状态，确定各观测时刻运动中的接收机的绝对或相对位置关系。

GPS绝对定位的基本原理

以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离观测量为基准，根据已知的卫星瞬时坐标来确定用户接收机所对应的位置。GPS卫星发射测距信号和导航电文，导航电文中含有卫星的位置信息。用户GPS接收机在某一时刻同时接收至3颗以上GPS卫星的信号，测算出它至3颗以上卫星距离，并解算出该时刻GPS 卫星的空间坐标。据此利用距离交会法解算出测站点P的位置。

差分GPS定位原理

差分的目的是消除公共误差，提高定位精度。利用求差后的观测值解算出2个测站之间的基准向量。其原理是将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测，根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星距离改正数、坐标或相位改正数，并由基准站实时地将这一改正数发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。

局部区域GPS差分技术（LADGPS）

广域差分GPS系统（WADGPS）

(6)GPS接收机基本工作原理

GPS接收机分类

按用途：导航型测地型授时型接收机

按载波频率：单频接收机双频型接收机

还可以按对接收到的不同卫星信号分离的天线通道划分。多通道、序贯通道、多路多用通道接收机。

（7）GPS/DR组合定位系统

车辆航位推算系统（DR）

动态导航中GPS信号会被高楼、隧道等建筑物遮挡，为了实现连续不间断定位，可以将车辆航位推算系统（DR）与之相结合来使用。

（DR）是一种自主式的车辆导航系统，它利用陀螺及里程仪的传感信息来记录和推算当前的导航位置。它的特点是短时精度高，但导航误差会随时间积累。

（8）GSM定位系统

定位原理：是根据同一移动站所发信号到达不同基站的时延差异，通过坐标变换获得移动终端的位置信息。

第四章交通地理信息系统 GIS-T

（1）GIS定义

GIS是存储、分析、显示空间和非空间数据的信息技术（视GIS为一个工具箱）。或是一种特殊的信息系统，其数据库包含着分布于空间点的，可以点、线和面表达的现象活动或时间的观察数据。为特

定的查询和分析提供数据。（2）GIS具有以下4个特征： 1）GIS具备地理数据处理的能力，包括：①地理位置以及现象之间在地球表面分布的相互关系。②专题属性，例如：人口，机动车拥有量。③时间，即数据采集与记录的时间。2）GIS是在统一的地表定位坐标系统下，以特定的数据模型输入、组织、存储和管理地理数据，并允许用户根据空间位置访问数据，或根据专题属性访问数据，它以地图形式表示地理数据。3）拥有一套特殊的用于处理和分析地理数据的基本工具。这些工具可用于地理数据的转换，地理数据分类组合，地图的测量、比较与分析、空间插值。4）GIS具有很强的地理数据的输出功能，可以地图、统计图表、多媒体等形式。

GIS的组成：由图库、数据库、和管理分析工具组成。工作原理：它能够根据公路管理所涉及的大量空间数据，建立测量系统与各类地理位置信息和公路定位参照系统之间得对应关系。GIS融和了图形和数据的管理，确立了适宜的空间数据模型，并通过其分析和管理工具，在个属性信息间建立起多层拓扑关系。

（3）地理数据的特性

1）概括性有选择地表示主要地理实体及其重要特征，简化、夸大、合并、移位。2、拓扑特性数据和属性数据拓扑特性数据属定位数据，反映空间几何特征分为：邻接包含连接（反映线状地理实体之间相连的关系）属性数据用于描述地理实体的非空间几何特征的属性

（5）地理数据库1、地理数据库存储两种类型的数据：定位数据和属性数据。2、常规的数据库管理系统主要适用于数据属性的组织和管理，但不能有效地用于存储、查询检索和管理定位数据。3、GIS软件负责将这两种不同方式存储和管理的数据联系起来用于多种目的的分析和显示。

1、地理数据在计算机中的三种表示方法：栅格表示法矢量表示法面向对象法

（6）GIS在交通流诱导系统中的应用：能调用各类电子地图，包括数字化地图、扫描地图地图能缩放、移动，能按一定的比例显示。能够对目标进行查询能实时显示车辆位置。需要时，还可显示行车的方向与速度。能进行最优路径的计算与选择。

（4）GIS在交通流诱导系统中的应用

1）能调用各类电子地图，包括数字化地图、扫描地图2）地图能缩放、移动，能按一定的比例显示。3）能够对目标进行查询4）能实时显示车辆位置。需要时，还可显示行车的方向与速度。5）能进行最优路径的计算与选择。

第五章交通通信系统

（1）动态交通流诱导交通通信系统—蜂窝无线数据通信GSM/TDMA的应用原理

应用蜂窝无线的公网设施是交通控制中心与行驶中的车辆进行双向通信。系统利用下行链路，通过广播方式，向行驶在地面各种地面站网络装有相应接收装置的车辆，提供道路交通状况的详细数字信息。这些信息可与存储在车载导航计算机中的数据连接并用于驾驶员最佳路线的计算。车载台利用上行链路经过基地台向地面控制中心发送行程时间、紧急状态等信息

（2）GSM主要性能包括哪些？GSM系统的结构及功能是什么？

工作频率 GSM1800系统上行链路f：1710-1785MHz下行链路f：1805-1880MHz双工间隔95MHz，工作带宽75MHz，载频间隔为200KHz。结构：基站子系统（BSS）由多个基站收发信台和基站控制器组成。操作支持子系统（OSS）网络子系统（NSS）

（3）GSM的信道类型：业务信道控制信道

（4）专用短程通信（DSRC）的工作原理是什么？

1）短程：几十米之 2）专用：全部信号的编制、发射、接收、处理、存储和转送均由双方的微处理器按专用软件控制，并操作硬件执行。将数字信号调制在高频副载波上，再以此搭载有信号的副载波调制到频率、幅值固定的厘米波上，由天馈线在路面通信站和运动车辆之间来回传播。3）信标发送：位置信息、地图坐标；当前路况信息、交通信息等。车辆发送：行程时间、速度等信息

第六章交通流诱导系统

（1）交通流诱导可以分为哪几类？

1）静态诱导：现在的GPS静态路径诱导统。2）动态诱导：在静态诱导的基础上，将实时的交通

状况反映到诱导系统中，在最优路径计算时使用随时间变化的动态出行费用而非静态出行费用。

（2）动态诱导系统组成是什么？

A.交通信息服务中心主要功能从各种信息源获得实时交通信息并处理成用户需要的数据形式。

B.通信系统负责完成车辆和信息服务中心的数据交换，信息服务中心向用户不断发送实时交通状况数据，包括行程时间、交通事件等。

C.车载诱导单元接收存储和处理交通信息，按用户指令根据动态诱导路径优化模型，进行最优路径计算与显示。

(3)交通流诱导系统信息采集技术检测容检测设备是什么?

1）检测容：交通量行驶速度行程时间 2）检测设备：微波检测器视频检测器

（4）公交优先解决途径

1)设施上给予优先——公交车专用车道、停车道2)法规上给予优先——允许左转等3)技术上优先——信号控制上优先

第七章先进的公共交通管理系统

（1）我国城市公共交通的现状（吸引力失去原因）：1、乘公交车不方便。2、乘公交车准时行得不到保证。3、公交车服务质量低。解决这些，目的是为出行者提供更加安

全、舒适、便捷的公交服务。从而吸引公交出行，缓解城市交通拥挤，有

效解决城市交通问题，创造更大的社会和经济效益。

（2）区域影响公交车辆的因素有哪些？

1）公交客运需求总量（乘公交人数）2）乘客周转量规划服务区域各乘客被运送距离之总和。Σ人次*距离3）公交线路长度：线路网密度线路过短，乘客换车多线路过长，客流不均匀，行车间隔不准确，公交车运载能力难以充分发挥，并使乘客候车时间增长。4）车辆营运周转速度车辆在线路上来回周转一趟的平均速度。（5）发车间隔（服务水平A、B、C、D、E级）3~4分钟或5~10分钟

（3）车队规模确定方法？

①公交车辆生产率1）有效载客量标准车：7~10M的640型单节公交车，45个座位。其它车乘以相应的换算系数折算成标准车数。有效载客量 Mx=Me×Jr Me—客运车载客量Jr —平均满载系数，一般为0.5-0.62）车载周转速度Vz=2L/T公里/小时 3）一辆车一天生产率Mx=Me×Jr×Vz×h h: 为一辆车一天的工作时间，一般为12-16小时②线路长度与条数规划区公交线路的总长度L=δ?F?μ=路网密度×服务面积×线路③车辆总量预测1）理论配车量Wz= Mz/ Mx Mz· ·客运周转量Mx ·· ·每辆车的生产率2）实际配车辆因车辆要有一部分维修，保养修理，实际用车应多与理论配车量。 Wz= Wx/ r④发车间隔Ti= 2L（km）/ Vz×60分/小时

(4)车辆调度形式有哪些？

（1）按车辆工作时间的长短与类型，分为正班车、加班车、夜班车2）按车辆运行与停站方式分为：全程车（慢车）区间车快车（大站快车、直达快车）定班车（长达接送职工上下班，定时间、定路线、定班次、定站点）跨线车（平衡相邻线路客流，减少乘客转乘而组织的）

（5）智能化调度系统系统构成及其所应用技术？

1、公交调度中心信息服务系统、地理信息系统、大屏幕显示系统、协调调度系统和紧急情况处理系统。2）分调度中心分调度中心由车辆定位与调度系统、地理信息系统两部分组成。车辆定位系统负责完成本调度中心所辖车辆的定位与监控，与车辆间双向通信，向车辆发送调度指令，向电子站牌发送数据等功能。运用到的技术：1)车载移动站的组成：GPS接收机-单片计算机—Modem---电台车载语言双向通信2)电子站牌：采用滚动信息工作方式电台---Modem---单片计算机--站牌显示

（6）公共交通信息系统的组成是怎样的？

1、车载中转换乘服务信息；技术上：电子地图

2、站点候车时间预测，来车当前位置信息，车拥挤度信息

3、车辆临时变更的调度信息等。

第八章先进的交通管理系统（ATMS）

（1）先进的交通管理系统产生背景是什么？

1、人口与交通流量不断增长，资源紧。

2、人们对交通安全、快捷、舒适、环保的意识不断增强，相应

的提出更高的要求。3、在电子技术、通信技术、网络技术的充分发展下，进行大围和高度的系统集成为技术上可行。

（2）ATMS研究方向是什么？ATMS系统架构是怎样的？

1、运用网络进行信息高度集成、综合使用

2、提供实时交通管理与交通信息服务。应当有以下8部分组

成： 1、交通管理控制中心2、交通流量检测系统3、城市交通信号控制系统4、高速公路监控系统5、交通闭路电视监控6、交通信息服务7、紧急救援与事故管理8、道路空气质量与汽车排放废气污染检测

(3)ATMS的功能是什么？

1、信息提供向出行者随时随地提供实时交通信息服务，随时帮助出行者制定与修改出行计划，减免延误

与时间浪费。2、交通控制对城市道路和高速公路进行综合控制，优先考虑公众安全和公共交通工具的优先。3、交通事故处理及时救助、及时处理，预防二次事故，最大程度减少其不利影响。4、排放测试与污染防治公路隧道空气质量5、紧急事件管理交通突发事件（道路塌陷或滑坡），社会灾难。

6、电子收费ATMS目的减少延误（非防舞弊）

7、提高养护操作效率便于及时观察发现道路路况，行车环

境，以便及时进行养护。8、特种车辆通行管理保护路面的正常使用和道路其他使用者的安全。

（4）ATMS系统建设包括哪些方面？

1）信息采集系统1、交通路网监视和检测，提供道路交通数据。路面状况检测、气象监测器，交通流检测器、紧急、轴重检测、电子收费（采集车辆信息）2）信息传输系统综合业务交换，通信传输移动通信，图像压缩技术等3）信息处理系统（核心）1、交通流量分析与预测，模型建立、流量预测。2、城市交通控制的优化，区域交通控制等建设。3、高速公路、城市、快速干道出入口匝道控制。4、公交车辆优先控制。5、城市中心区域交通流量经济控制，提高车速。4）先进的交通信号控制1、固定配时信号协调控制系统2、配时参数适时选择系统3、自适应协调控制系统5）信息提供系统1、提供交通信息服务，缩短行程时间。2、事故检测与管理，紧急救援系统。3、环境的监测与控制

第九章先进的交通违章管理

（1）闯红灯监测系统的组成：

1）地感线圈检测在全景视频画面中，对闯红灯的车辆的全过程进行实时抓拍。全景、特写共3图片：第1图片：显示对面红灯信号标志，车辆未通过停车线的全景图片；

第2图片：显示对面的红灯信号标志，车辆越过停车线过程的全景图片；

第3图片：显示车辆的车牌

2）视频电子警察系统

工作过程：在红灯信号条件下，采用“第一视频检测区”发现车辆后，远景摄像机预拍一；然后特写摄像机进入抓拍状态，“号牌识别技术”（即在视频图像中实时扫描，并发现机动车的牌照特征，同时对牌照进行识别）实时监测视频图像中出现的变化，在一定的时间，对具有“号牌”特征的图像进行抓拍并进行号牌识别，这就将特写照片抓拍下来，系统同时命令远景摄像机拍下第二过程图片；然后系统以三图片的方式存储或按照其它的标准格式进行存储。

（2）系统组成及设备配置

前端设备（摄像机、控制计算机、通讯模块）传输系统（光纤收发器、光缆、交换机）中心设备（系统服务器、数据录入工作站、彩色喷墨打印机、综合后台处理系统软件）

（3）前端数据回传到中心的方式有哪些？

第一，采用光纤传输网络，将前端数据回传到中心。此种方式速度最快，效率最高，但投资较大；第二，采用GPRS、CDMA1X的无线通讯方式，将前端数据回传到中心。此种方式较为灵活，不受线路影响，但通讯质量略差，投资较光纤方式少；第三种，采用无线网卡（802.11）的无线下载方式，通过笔记本将前端数据下载到笔记本中，再将笔记本中的数据拷贝到中心。这种方式最为省钱，而且今后也不会产生费用，但需要到路口（离前端箱几十米即可）下载数据。第四种，U盘手工定期下载。

（5）前端雷达超速监测系统的组成及工作过程？

雷达超速前端设备包含：工控机箱（箱子和工控机一体）全景和特写摄像机及其镜头、防护罩夜间补光设备工作过程：系统检测设备对前端超速的车辆进行速度测量；抓拍；采集若干幅超速车辆图片进行车牌分析，分析后存储。

（6）治安卡口包括什么？用到那些技术？

抓拍每一经过车辆；分析车牌；与黑比较，告警；流量统计；录像功能；

主要技术：1、虚拟线圈监测2、车辆号牌识别查找车牌------矩形框；分割字符；字符对比

第九章特殊事件交通管理

（1）计划性特殊事件的管理：

1）计划性特殊事件：指人们事先具体规划的但对道路交通产生重大影响的事件，例如会展、体育比赛、演唱会、道路维修等。2）突发性的特殊事件: 指由于人为或自然的原因是的道路原有的正常功能减弱甚至丧失，例如交通事故、严重的交通拥挤。

(2)交通事件的管理原则是什么？

交通特殊事件特点是：需求超常性、涉及广泛性，管理不慎，可能引起人身伤亡事故或长时间严重的交通阻塞。另一特点是非常发性。管理原则： 1、保证事件正常进行，无论文娱活动或道路维修。2、尽量降低事件对道路及其周边交通的负面影响。3、管理容：降低交通需求、交通优化组织；现场指挥；停车管理（静态交通）。

（3）道路申请与审批制是怎样的？

申请容包括： 1、事件类型， 2、参与事件的方式， 3、预计参与事件的人数、车辆数， 4、事件发生场所， 5、事件影响围， 6、事件发生区域类型， 7、事件发生的时间段（事件的开始与结束时间），8、对停车位与公共交通的需求

交通管理与控制方案的制定

1、预估参与人数、车数，停车位需求，公共交通需求；可能发生的事件。

2、针对参与者制定交通组织方案、非参与者的交通组织方案。包括：人流组织、车流组织、进出路线、停车安排、信息发布、交通监控、紧急事件管理等。

（4）突发事件的管理是怎样的？1）紧急事件管理系统的要素：事件检测、鉴别、反应、清除、现场管理以及向驾驶员提供信息。2）事件管理所需的三个系统： 1、检测与监视系统2、紧急救援（服务）系统

3、信息系统

⑸事件检测技术与事件确认技术包括那几个方面？

1自动检测技术1.1基于区间平均速度的拥挤检测(间接方法1)1.2基于区间断面占有率的拥挤检测(间接方法2)1.3 直接方法基于视频图像识别的方法2、非自动检测技术市民报告驾驶员手机、路边紧急、事件紧急呼叫热线。专职人员报告交警巡逻车报告、道路养护巡逻报告航空监视3事件确认技术事件管理人员观看闭路电视监视图像，派遣就近巡逻人员，现场处理人员等综合来自多个移动的求助信息与其他信息提供者保持联系。

（6）紧急救援服务系统现场管理包括哪几个方面？

1）建立一个紧急事件指挥站，确定指挥者； 2）保障救援人员、事件受害者、其他人员安全； 3）事件管理手册或调度员手册的熟练履行； 4）固定响应车辆及驾驶员； 5）快速清除车辆； 6）紧急信号灯与交通设施的使用； 7）事故调查现场选择； 8）事件响应小组---交通工程师（替换道路方案、交通分流加其他现场管理活动）。

（7）驾驶员信息系统

1、定义：能使驾驶员做出有信息根据的旅行信息作用：让驾驶员作出决定，避开或远离出事现场；即使不能避开而延误，让驾驶员了解事件信息，减轻焦虑、容忍事件带来的延误。

2、用于信息发布的技术 a可变信息标志b 路侧广播 c短信服务 d（重要的事给出替换道路）

(8)事件管理系统的意义与评价标准