智能交通系统

1、美国ITS的研究内容1出行和交通管理系统：该系统包括城市道路信号控制、高速公路交通监控、交通事故处理等公路交通管理的各种功能，以及用来研究和评价交通控制系统运行功能与效果的三维交通模拟系统。2出行需求管理系统：向用户提供出行信息，改善交通需求管理，将该系统与出行和交通管理系统结合起来，驾驶员就可通过车载或处所计算机和无限通讯获得各种交通信息，合理选择出行方式、时间和路线。3公共交通运营系统：提高公共交通的可靠性、平安性及其生产效率，是公共交通对潜在客户更具吸引力。4商用车辆运营系统：在州际运输管理中自动询问和接受各种交通信息，进行商业车辆的合理调度，使营运车辆的运营管理更加合理化，使车辆的平安

2、性和生产效率得到提高。5电子收费系统：通过电子卡或电子标签由计算机自动收费，可使所有地面交通收费包括道路通行费、运输费和停车费等实现自动化，以减少用现金收费所产生的延误，提高道路的通行能力和运行效率，并可为系统管理提供准确的交通数据。6应急管理系统：提高对突发交通事件的报告和反响能力，改善应急反响的资源配置。7先进的车辆控制和平安系统：应用先进的传感通讯和自动控制技术，给驾驶员提供各种形式的避撞和平安保障措施。二、美国智能交通系统框架体系：1用户效劳 七大系统：出行和交通管理系统、出行需求管理系统、公共交通运营系统、商务车运营系统、电子收费系统、应急管理系统、先进车辆控制和平安系统2逻辑框架数

3、据流、功能、文件、外部实体3物理框架描述在逻辑体系结构中定义的功能如何通过硬件和软件集成起来形成系统。物理结构包括3个层面：第一层面：通讯层面交通子系统之间的信息流和接口设备；第二层面：交通层面交通子系统，包括出行者，车辆，管理中心，和路边交通设备4个局部；第三层面：机构层面交通机构设置，政策，投资策略。美国ITS的19个子系统划分为4类：中心型子系统、道路沿线子系统、旅行子系统、车辆子系统4市场包：代表物理结构中不同技术组合，用以提供不同的交通效劳。5所需标准：具体规定ITS子系统之间的信息流动过程以及接口标准，美国交通部和有关专业协会和机构制定了 ITS标准。6实施策略：实际通过市场组件将

4、标准架构具体应用到工程工程中。技术优点缺点适用范围环形线 圈线圈电子放大器已标准 化；技术成熟，易于掌握；计数非常精准安装过程对可靠性和寿命影响很 大； 修理或安装需中断交通；影响路面寿命；易被重型车辆、路 面修理等损坏父通流数据米集系统、 父 通信号控制系统、交 通诱 导通车管理系统父通微波在恶劣气候下性能出 色，全天候工作；可检测静止的车辆；可以侧 向方式监测多车道；在 车型单 一，车流稳定， 车速分布均匀的道路上 准确度较咼在车流拥堵以及大型车较多、 车型 分布不均匀的路段，由于遮 挡，测量精 度会受到比拟大的影 响。另外，微波检 测器要求离最 近车道有3m的空间，如 要监测8车道，离最

5、近车道也需要 7-9m 的距离而且安装高度到达要求。因 此， 在桥梁、立交，高架路的安 装会受到限 制，安装困难；价格 比拟昂贵高速公路多车道监测 与管 理；高速公路匝道或T型 路口信号管理；远程交通量管理；侧向 安装应用于 多车道十字路口；违章自 动监测系统视频检测可为事故管理提供可视 图像；可提供大量交通 管理信息；单台摄像机 和处理器 可检测多车道大型车辆能遮挡随行的小型车 辆； 阴影、积水反射或昼夜转换 可造成检测 误差用于统计交通数据、用于事件有关的交通数据四、GPS工作原理 将装有GPS接收机的移动目标的动态位置经度、纬度、时间、状态等信息，实时地通过无线通讯链路传输至监控中心站，

6、而后在具有强大的地理信息查询功能的电子地图上进行移动目标位置及运动轨迹的显示，并对目标的速度、运动方向、车辆状态等用户感兴趣的参数进行监控和查询，为调度指挥提供可视化依据，提高车辆的运营效率， 并确保车辆的平安。应用反劫防盗报警网、出租车调度系统、砼车监控调度系统、救护车指挥调度系统、智能物流派送系统、小区无线报警系统、GSM基站动力环境监控报警系统五、专用短程通信系统是采用无线通信技术，由车载单元、路旁单元、专用短程通信协议以及后台计算机网络组成，在智能交通系统中实现路车之间信息传输、交互的通信系统。 物理层规定了无线通信标准，包括载波频率、上下行数字编码方式、信号调制方式等。数据链路层定义

7、数据链路通信协议，制定了介质访问和逻辑链路控制方法。定义了进入共享物理介质、寻址和出错控制的操作。应用层提供了一些专用短程通信应用的根底性工具六、网络拓扑结构：1 总线型：信道利用率高，地理覆盖范围小，传输速率高，网络建设与扩充容易，缺点是对信道故障的敏感，任何通信线路的故障都会使整个网络陷于瘫痪。2星型：优点 结构简单，组网容易，线路集中，便于管理、控制和维护；缺点中心节3环型：传输时延误确实定点负担重，容易在中心节点上形成系统瓶颈，线路利用率低性，网络组网容易，可靠性差，灵活性差4 树形：扩充容易，灵活，建网费用低，网络呈分级结构5全互连形：可靠性最高，本钱最高，路由选择算法较复杂，实现起

8、来比拟困难6不规那么形：节点地理位置分散七、1 GIS-T平安性：车载装置采用可覆盖式的不可拆卸的内置存储介质、密钥及压缩解 压等技术；实时性：大量根底信息预先下载至车载装置，少量属性信息从信息发布平台实时获取；数据量过大：运用线性参考系统技术，将二维GIS信息转化为一维 GIS信息，将GIS存储信息分为GIS根底信息和GIS属性信息。2数据融合技术 三级1像素级融合：直接 在采集到的原始数据 层上进行的融合，能保持尽可能多的现场数据，但处理数据量太大，要求有较高的纠错处理能力和信息来自同质传感器，通信量大，抗干扰能力差。2 特征级融合：现对来自传感器的原始信息进行特征提取，然后对特征信息进行

9、综合分析和处理，利于实时处理，并最大限度的给出决策分析所需的特征信息。3决策级融合：为指挥控制决策提供依据，从具体决策问题的需求出发，充分利用特征级融合所提取的测量对象的特征信息，采用适当的融合技术实现。技术和方法1相关处理技术 2估计理论3识别技术3数 据挖掘:从大型数据库的数据中提取人们感兴趣的知识， 这些知识是隐含的事先未知的潜在 有用信息，提取的知 识表示为概念、规那么、规律、模式等形式。 数据挖掘技术 :1 人工神经 网络 2决策树 3遗传算法 4 最近邻技术 5规那么归纳 6可视化 4数据仓库技术： 支持管理决策过程的、 面向主体集成的稳定 的、 不同时间的数据集合， 是存储数据的

10、一种组 织形式。 5专家系统技术： 主要有知识库、 数据 库、 模型库、 推理机及相关模块组成。 6 接口技术： 中间件是在计算机硬件和操作统之上， 支 持应用软件开发和运行的系统软件， 它 能够使应用软件独立于计算机硬件和操作系统平台， 为当今的大 型分布式应用搭起了一个标 准的平台。八、路网动态交通流调控方法交通组织原那么 1 交通别离原那么：不同流向、不同种类的交 通流在空交通 空间、 时间上予以别离，防止发生交通冲突。空间别离依靠交通标志、标线来 实现，时间别离依靠信号 相位来实现。 2 交通连续原那么： 保证大多数人在交通活动过程中， 在时间、 空间、交通方式上不产生间断。3 交通负

11、荷均分原那么：通过对交通流进行科学的调 节、疏导使路网各点交通压力趋于一致 4 交通总量削减原那么：当一个路网总体交通负荷接近 饱和时， 可以采取禁限局部车种行驶来削减该路网的总流量 5 只有原那么：按车道分布从左至 右交通流速度依次降低来分配车道， ，层间行驶阻力最小，发生冲突的时机最少，并且层间 速度差最小。 6 优先原那么 :对某一种交通要给予特殊待遇，有车种及流向优先1、 70 年代开始应用的公共汽 当公共汽车到达距本站只有一站 时，设置在2、 80 年代初开始用用的运行管3、90 年代初开始应用的综合管理系九、日本城市公共交通系统的只能开展过程经历了三个阶段： 车接近显示系统， 在公

12、交车站设置公共汽车的接近显示器， 该车站的检测器将信号通过无线通信传给本站。 理系统，可进行乘客自动统计、运行监视和运行控制。统，将公共汽车优先信号、公共汽车接近显示、公共汽车运行管理、对违章进入公共汽车专 用显得车辆的 警告装置进行综合运用 东京公共汽车运营管理系统 在运营中的公共汽车和控制室之间建立信息交换，利用诱导通 信的方法，通过计算机处理在公交线路上的户外设备收集的信息和数据。 系统功能： 1 积累运营数据 2积累乘客数据 3监视和控制公共汽车运营 4乘客效劳，包括进站 汽车指示系 统、新城市公共汽车系统、信息查询系统、公交和铁路系统。十、电子收费系统 原理 是是安装在车上的车载装置

13、通过无线通信与安装在收费口的天线进行 信息交换， 根据该车在装置中保存的与收费相关的数据，即时计算并征收通行费用。 组成 1车载单元系统 存储 用户账号、 行驶情况等收费相关信息， 同时还具有通信功能和 人机交互功能。 2 路侧系统 含有收 费的控制单元， 一般有其主要负责完成车道的收费操作。 控制单元是具有信息处理功能的自动控制装置。 3 中心管理系统 包括收费站计算机和中央 处理系统。 收费站计算机负责管理收费站， 中央处理系 统是处于收费管理机构一级的管理系 统，负责处理收费系统中全局的事务和事件。 4账户系统 对每一用户的收费业务进行存储 和管理， 并最终提供收费站或区域收费中心与银行

14、之间的统计核算。5监测系统 用于处理 非法使用电子收费系统的违规车辆。 6通信系统 负责实现车上单元与站上收费设备之间的 信息交换， 采用双向无线通信，是一种专用短程通信。十一、紧急事件管理系统功能 1改善道路的平安性 2提高各个执行机构的运行效率 3 更有 效地利用现有的人力和物力 4增大信息发布的范围和渠道 5减少延误 6提高 货运车辆的机动 性 7减少事故反响时间 8降低对环境的影响 9降低运营本钱 10 加快处理事件的时间 11 加快清理道路的时间 12改善当事人、事件处理人员和其他道路使用者的平安性 13 提供形成紧有效的事件管理系统过程 1事件检测与确认现、判断和对已经发生的事件进行检测的过程， 关负责维护交通平安与通畅的机构和部门给予注意。急事件应对预案和紧急事件出现后形成应对预案的功能 14提供紧急事件分析、知识挖掘与规律探索功事件检测是及时对可能发生的事件进行发以作为是否实施紧急救援的依据， 并提醒有 2 事件快速反响 一旦在确定交通事 件发生后，事件快速反响就是协调各相关机构、 管理相应的人员和设备、 进行通信联络和信 息发布等一系