智能交通创新发展与应用.ppt

,智能交通创新发展与应用,2015年12月同济大学,关积珍,我国智能交通创新发展概况问题、挑战与机遇创新发展与应用方向,目录,我国智能交通创新发展概况问题、挑战与机遇创新发展与应用方向,目录,(1)提高飞机、汽车、船舶、轨道交通装备等的自主创新能力。(2)以提供顺畅、便捷的人性化交通运输服务为核心，加强统筹规划，发展交通系统信息化和智能化技术，安全高速的交通运输技术，提高运网能力和运输效率，实现交通信息共享和各种交通方式的有效衔接，提升交通运营管理的技术水平，发展综合交通运输。(3)促进交通运输向节能、环保和更加安全的方向发展，交通运输安全保障、资源节约与环境保护等方面的关键技术取得重大突破并得到广泛应用。(4)围绕国家重大交通基础设施建设，突破建设和养护关键技术，提高建设质量，降低全寿命成本。,国家中长期科学和技术发展规划纲要2006-2020年,（38）智能交通管理系统重点开发综合交通运输信息平台和信息资源共享技术，现代物流技术，城市交通管理系统、汽车智能技术和新一代空中交通管理系统。（39）交通运输安全与应急保障重点开发交通事故预防预警、应急处理技术，开发运输工具主动与被动安全技术，交通运输事故再现技术，交通应急反应系统和快速搜救等技术。,5,交通运输“六个优先发展主题”,规划纲要明确了交通运输六个优先发展主题,1、交通信息化水平显著提升，交通状态综合检测、网络化电子收费等核心关键技术取得突破并广泛应用。,创新成就,全国机动车和驾驶员管理信息系统全国铁路联网售票系统；综合交通信息采集、处理及协同服务技术取得突破;交通综合监测技术与设备广泛应用，基于移动终端的状态获取和集成应用技术达到国际先进水平；网络化电子收费（ETC）技术实现了跨越式发展，已实现全国高速公路联网不停车收费。,2、城市智能交通技术综合集成与应用水平显著提升。,北京奥运会、上海世博会和广州亚运会交通保障对智能交通技术进行了大范围集成应用;科技支撑全国城市“畅通工程建设”；大城市交通运行智能化监测分析处于国际先进公交智能化、BRT形成成套技术装备；公交一卡通实现了区域城市间联网通用。,结合重大应用需求，攻克了大批关键技术，建设了示范工程，形成一批行业技术规范和国家标准，对重大国际活动交通保障作用突出，推动我国智能交通技术应用水平取得显著提升。,创新成就,建立了我国新一代空中交通管理系统核心技术框架，突破了高精度航空导航、协同式航空综合监视、空管运行控制和民航空管信息服务平台等关键技术，核心装备和关键系统实现自主研制，达到国际同期先进水平。,中国民航新一代空中交通服务平台，已经在空管、航空公司等部门获得了成功应用；在提升空域利用、减少延误等方面成效明显；为我国从民航大国向民航强国迈进奠定了技术基础。,3、新一代空中交通管理技术取得重大技术突破,创新成就,4、智能汽车、车路协同技术取得重要突破，部分成果达到国际先进水平,无人驾驶智能汽车实现了实际道路运行测试，达到国际先进水平。汽车驾驶辅助技术领域赶上了国际研发进程，驾驶人行为监控预警技术研究跻身国际先进行列。智能车路协同关键技术研究取得重要进展。,创新成就,汽车领域：基于行驶环境感知与控制协同的汽车智能安全新技术及应用，获国家技术发明二等奖,10,基于风险评估的路侧宽容设计方法和一体化的路网指路系统，实现了我国公路安全设计水平对发达国家的整体超越。建立了覆盖全国的公路安全评价体系，实现了我国公路安全评估定性到定量、从路段到路网的跨越。基于人因工程研究，为重点交通参与群体创新设计和研发了系列化新型交通安全宣传教育系统装备。研制并在全国推广应用了道路交通事故现场快速处置系统、交通事故处理与分析系统和交通违法行为执法系列装备等成果、有效支撑了安全执法科技水准的提升。,5、交通安全保障技术、安全执法科技能力和监管水平的提升。,创新成就,交通安全信息共享平台山区公路安全保障技术高速公路安全控制技术营运车辆运行安全技术全民交通行为安全提升路网安全态势监测技术交通安全执法技术与设备,218项目一期：“重特大道路交通事故综合预防、处置集成技术开发与示范应用”,创新成就,高速公路行车条件提升关键技术及装备研发高速公路网运行状态智能监测与安全服务保障关键技术研发及系统集成高速公路空地一体化交通行为监测与信息化执法技术及装备研发高速公路重大突发事件处置与应急救援技术及装备研发高速公路安全联网联控关键技术研发及系统集成低等级公路安全防控关键技术研发与集成示范,218项目二期：“道路交通安全智能化管控关键技术与集成示范”,创新成就,13,初步建立了交通、公安、气象应急通信、指挥和保障信息系统平台；形成了标准化和一体化的应急指挥系统。,6、建成了以交通事故快速救援为核心的一体化交通应急保障系统，为交通应急指挥和管理能力提升提供了核心技术支撑,全国机动车/驾驶人信息管理系统及资源库；道路交通管理信息数据库；机动车公告和合格证管理系统；在途机动车交通监控系统等基础数据平台。,创新成就,智能交通管理技术集成应用，在北京奥运、上海世博、广州亚运等重大活动交通保障中作用突出，世界瞩目；为全国“畅通工程”建设提供重要支撑，社会效益巨大。京津冀和长三角区域高速公路联网不停车收费示范工程，道路通行能力提高70以上。核心技术支撑和推动全国联网不停车收费系统的建设。“北京市道路交通指挥调度智能化管理系统”获国家科技进步一等奖；“城市交通系统智能化管理关键技术与工程应用”获国家科技进步二等奖。,智能交通技术综合集成应用与示范,标志性成果,攻克了民航卫星导航故障监测、故障参数实时处理、空地协同飞行航迹监视等关键技术；自主研制了中国民航卫星导航地基区域监测系统（GRIMS），民航空地协同的航路运行监视装备；制定的米制高度层方案成为我国首个被国际民航组织采纳的标准；使我国航路8400米以上飞行高度层间隔缩小50%；荣获2009年度国家技术发明一等奖。,民航协同式空域监视新装备,标志性成果,执法领域：机动车动态监控监管关键技术及应用获国家科技进步二等奖,公路领域：公路交通安全保障技术及关键设备研制获中国公路学会特等奖1项、一等奖5项,道路交通安全执法与安全保障技术应用,标志性成果,高铁领域：研制成功世界首列时速400公里高速综合轨道检测列车和时速350公里智能化高速列车,国家路网智能监管与应急处置国家高速公路联网不停车收费全国重点营运车辆动态监管,智能交通技术应用,461个城市建成了集接处警、信息采集、交通控制等功能于一体的智能化交通指挥控制中心404个城市实现了交通信号区域控制或主次干道“绿波”控制。公路网主要节点、省际、市际交界处和事故多发点段等重点路段，安装交通监控设备和系统。初步建立了点、线、面相结合的网格化公路交通监控网络。,智能交通技术应用,“畅通工程”建设，智能交通和交通工程技术应用。,北京市交通动态信息采、处、发系统北京市交通运行智能化分析平台北京交通节能减排智能化分析平台,智能交通技术应用,上海世博会的交通组织和保障上海虹桥枢纽综合智能化,智能交通技术应用,广州城市综合交通信息平台广州市中山大道快速公交系统（BRT）,智能交通技术应用,城市路桥隧ETC自由流收费系统高速公路收费、通信、监控系统,智能交通技术应用,秦岭终南山隧道：长度居世界第二，建设规模居世界第一；世界上第一座采用双洞单向行驶的特长山岭公路隧道。获国务院颁发的“国家科技进步一等奖”、中国公路学会“科学技术奖特等奖”等大奖。,产业发展,ETC系统及设备交通信息采集系统与设备交通诱导系统与设备车辆监控系统与设备车载导航系统与设备交通指挥类系统与设备电子警察系统与设备交通视频监控系统与设备卡口系统与设备交通信号控制系统与设备智能公交系统与设备GPS与警用系统与设备,智能化交通管理系统高速公路机电系统交通运行综合监测“两客一危”车辆运营监管公路联网售票智能化公交出租车运营管理智能化智能停车管理,轨道交通智能化铁路旅客智能化服务民航航班信息智能化水运智能化,研究、规划、设计、咨询系统集成（TS）专业产品和系统提供（SS）运营服务（VA）,产业发展,我国智能交通创新体系已经建立智能交通系统关键技术成效明显，技术应用广泛创新推动和引领我国智能交通系统持续建设和发展,基本结论,我国智能交通创新发展概况问题、挑战与机遇创新发展与应用方向,目录,交通系统基础设施规模,公路里程：446.39万公里，其中：高速公路11.19万公里铁路里程：11.2万公里，其中：高铁1.6万公里内河通航里程：12.6万公里，其中长江水系6万公里民用航空机场：202个，定期通航城市189个机动车保有量：2.64亿辆，其中汽车保有量达1.54亿辆；私家车总量：超过1.05亿辆，每百户家庭拥有25辆；公路营运汽车：1538万辆,交通系统运输服务规模,城市客运：,运送旅客：1315亿人公共汽电车运营线路：45052条，81.78万公里其中：公交专用道6897公里，BRT2790公里轨道交通：运营线路92条，运营里程2816公里,客运量：客运量220亿人，客运周转量30097亿人公里货运量：货运量432亿吨，货运周转量181509亿吨公里快递量：全年快递业务量200亿件,问题,综合运输效率低：综合交通运输体系初步建立，条块分割，社会物流成本高。物流成本占GDP18.3%，为发达国家2倍。交通拥堵：城市交通运输系统供需失衡，道路交通拥堵严重，许多城市拥堵进入常态化。北京、上海等城市人均交通时间2小时/天。交通安全：道路交通安全问题突出，2014全国发生重特大事故43起，其中交通行业16起、煤矿行业14起、工贸行业7起；全国每年涉及人员伤亡的交通事故20万起。能耗与污染：PM2.5，预计2020年汽车保有量达到3亿辆左右，需要石油8亿吨以上，对外依存度将达70%以上。,基础设施规模庞大，运营管理、安全和和服务水平亟待提升。,碎片化：交通数据分散在不同部门，缺乏开放互通，条块化分割.孤岛化：顶层设计不统一，缺乏统一的标准。市场化滞后：缺乏有效的市场化推进机制，产业链、价值链未形成。数据不完整：环境、车内信息、车辆工况、排放等感知数据缺乏。,问题,交通信息化建设形成的信息资源共享利用严重不足。,问题,智能化管理系统发展迅速，智能化服务系统滞后。,交通服务信息覆盖率不足人口10。货运服务透明化水平低下。,顶层设计：智能交通体系框架亟待完善修订智能化交通管理控制：重视程度高，关键核心技术和装备落后，缺乏成套系统技术智能化交通服务技术：重视程度差，发展严重滞后智能交通前沿技术：试验研究，力量分散综合交通系统智能化：缺乏系统深入研究，亟待加强,问题,集成应用规模突出，关键技术和装备落后，基础技术研究和应用欠缺。,可持续发展的挑战：交通安全、交通环保、交通能源；新技术带来的挑战：新材料、新能源和信息化等现代高新技术的在交通领域的深入应用和融合，面临新的挑战；交通运输业战略转型的挑战：综合化、集约化、高效能和服务导向对交通运输业战略转型提出的新要求。经济和社会发展需求的挑战：城镇化、机动化和区域经济一体化进程加速，智慧城市建设快速发展。,面临的基本挑战,交通运输高安全、高效能、高品质服务的要求，交通系统智能化、综合化、协同化成为发展的必由之路。,高速、大容量：速度越来越高、容量越来越大。综合化：业务综合以及网络综合。数字化：数字化设备、数字化世界、数字化地球。个性化：可移动性和全球性。,机遇,全国移动电话总数近13亿户，移动电话用户普及率达94.5部/百人。月户均移动互联网接入流量达到205M。,新一代信息技术,“云物移大智”，工业4.0，新硬件时代,机遇,物流状态数据,基础设施数据,交通应急信息,车辆状态数据,全面、精准的感知与大数据技术,我国智能交通创新发展概况问题、挑战与机遇创新发展与应用方向,目录,2013年第二十届ITS世界大会热点,国际动态,未来智慧交通框架大数据车辆数据管理系统（VDMS）交通数据管理系统（TDMS）能源数据管理系统（EDMS）,Page38,支撑技术：新一代通信技术（Next-generationtelematics）能源管理（Energymanagement）协同式智能交通系统（CooperativeITS,C-ITS）新型城市交通系统（Newurbantransportationsystem）,2014第二十一届ITS世界大会热点：移动互联交通+自动驾驶,国际动态,目标：安全、便捷、舒适、环保,2015第二十二届ITS世界大会热点,国际动态,智能汽车交通系统效能提升空间技术合作式ITS多模式交通城市趋势驱动ITS变化可持续大数据和开放数据自动化道路、自动化管理、自动驾驶,全时空交通信息大数据智能分析智能汽车（车联网）智能物流（快递）智能出行（互联网）综合运输协同服务,需求、技术和环境的变化,未来交通场景：载运工具智能化，智能出行,新型载运工具（更快，更灵活）车载传感器和嵌入式CPU广泛使用车内信息及车辆之间信息实时感知与交互全新的出行模式（定制出行，共享工具）低能耗、高效率的交通流优化调控更安全、更舒适的驾驶体验。,人与车、车与路、路与环境和用户体验系统工程智能驾驶，路径优化，低碳高效出行自动驾驶随心而动车载智能终端，娱乐休闲体验云端服务主动式安全保障零事故,未来交通场景：车路协同，主动安全,互联网技术,物联网技术,智能识别技术,车联网技术,大数据云计算技术,数据存储技术,数据分析技术,网络通信技术,创新发展新一代智能交通系统,数据采集、存储、数据分析以及服务等的升级创新。新技术不仅仅是技术，更是新的理念和模式。重构或再造交通系统。跨界融合创新，新的模式和服务内容。,智能汽车、智能出行、智能物流车路协同，综合交通协同服务,智能交通系统2.0,全面、精准的感知与交互，数据驱动的智能化管控“小数据”的深度解析与“大数据”分析应用运营与服务的业态重构，跨界融合的产业链衍生,新技术催生技术升级数据驱动的应用提升移动互联的运营服务跨界融合的产业转型,智能交通系统2.0,基本特征,理论创新,智能汽车，多智能体组成的复杂巨系统，自组织运行。车路协同系统，交通系统关键要素从部分受控到全面智能控制。互联网，出行模式多元化，需求和偏好驱动的网络化、自调节系统。智能移动互联，人、车、路、物、环境等要素的综合优化。,交通系统运行变革：复杂系统自组织运行,基于复杂系统理论对交通系统的研究交通信息物理系统的研究交通社会物理学问题研究智慧交通顶层设计,交通运行态势精确感知与智能化调控综合交通枢纽智能化与协同服务多方式交通协同运行与一体化服务数据驱动交通控制优化运行态势智能化分析载运工具智能化与人车路协同控制智能运输与便捷高效物流主动式交通安全保障与交通应急联动,技术创新,交通运营与管理的变革：智能化管控与协同服务,快速导航解决拥堵运力提升,主动安全应急救治运输安全,影音娱乐移动办公绿色环保,车车沟通人车沟通车路沟通,智能服务智能避险自动驾驶,服务创新,需求变革：主动安全，个性化、精细化、智能化,服务创新,O2O：办公模式变革对交通需求的影响网购：快递物流带来的交通需求变化拼车：合乘制带来的好处专车：节能减排的潜在效益评估分时租赁：城市机动车保有量的变化与理念的转变公交运营：线网优化与服务保障的均衡动静态交通：资源约束条件下的供需动态均衡,交通需求：增加还是减少？车辆保有：增加还是减少?资源利用：效率提升的同时带来节能减排的效果。,创新模式：跨界融合，协同创新,更加精细、准确、完善和智能的服务要求，正在加速智能交通生态圈跨界融合,2014年5月，腾讯11.73亿元收购了四维图新11.28%的股份。,跨界融合,互联网公司对交通问题的“关注”：导航服务,百度地图永久免费，颠覆了整个产业的原有格局，引导用户由传统市场全速向移动互联网领域迁移，加快导航由单纯的数据服务转向应用丰富的位置服务，促进了导航技术的全面创新。,2014年2月10日，阿里巴巴宣布收购高德，高德成为阿里巴巴100%子公司。交易涉及现金额约11亿美元。,谷歌10亿美元收购在线地图公司Waze，打造GoogleMap和GoogleNow，替代现有的车载系统。,苹果在WWDC上发布了iOSintheCar产品，车载系统可通过智能手机，来获得语音搜索和导航服务。,微软在2014年举行的BUILD大会上展示了其最新一代的车载概念技术。该技术基于Windows8和WindowsPhone的ModernUI开发而成。,互联网公司对交通问题的“关注”：互联网汽车,跨界融合,2014年7月，上汽