交通管理与交通科技

第十章交通管理与交通科技第一节交通控制概述

道路交通控制定义

道路交通控制，指采用交通信号（交通警察的手势和指挥、交通标志、交通标线以及包括交通信号灯在内的其他交通设施），对道路交通系统中的交通流进行控制，使之畅通有序地运行。自动控制，指在没有人工干预的情况下，采用控制装置使被控制对象自动按照所设定的规律运行，使被控制对象的一个或数个控制参数（如电压、电流、速度、位置、流量、浓度等）能够在一定的精度范围内按照给定的规律变化。道路交通自动控制，指不依靠交通警察的人工指挥，主要采用交通信号设施或其他自动化设备，随交通变化特性来指挥车辆和行人的通行。交通控制与交通管理

广义的道路交通管理指公安机关交通管理部门对道路交通系统的构成要素及其相互关系的所有调控活动。狭义的道路交通管理仅仅指公安机关交通管理部门对道路交通所进行的一系列行政调控活动。（静态管理）

广义交通管理交通自动控制交通控制狭义交通管理二、交通控制的作用

道路交通控制随车辆与道路交通而生

目的：1、保障交通安全（1889第一起车祸）2、疏导交通、保障交通畅通

交通控制与交通安全：减少交通事故，保障交通安全全世界已经有2000多万人死于交通事故

全世界每年仍有40万至50万人死于交通事故

我国的交通事故更为严重

1991264817次，死亡5329219983461297806719.3亿

200277.3万10.9万33.2亿

200366.75万10.4万33.7亿

200451.79万107077

三、道路交通控制的历史与发展

（一）交通信号灯的诞生

1868年英国伦敦红绿两色臂板式

1914年美国纽约

三色电力发光

1926年英国沃尔佛汉普顿自动交通信号灯

（二）定时控制向协调控制发展

（三）20世纪30年代初期感应式信号控制器诞生（四）区域控制三、道路交通控制的历史与发展

单点控制线控系统区域控制系统交通控制的分类一、按类别划分：限制控制、信号控制、交通诱导控制

二、按控制区域划分：点、线、面

三、按控制原理划分：定时控制、感应控制、脱机优化控制、自适应控制

四、按控制思想划分：被动式控制、主动式控制

五、按信号配时生成方式划分：人工优化技术、脱机优化技术、联机优化技术

交通控制的的发展总结结：无序开始管理手动信号自动信号两色三色定周期感应控制单点线性协调脱机优化联机优化区域控制被动式控制制主动式控制制智能化更高级形式式发展展望智能化多模式化最优化规范化通用化与模模块化第二节智智能交通通系统各国对ITS概念的理解解各有差异异，但实质质一致。目目前我国定定义如下：：智能交通通系统（简简称ITS）是在较完完善的基础础设施（包包括道路、、港口、机机场和通信信）之上，，将先进的的信息技术术、通信技技术、控制制技术、传传感器、计计算机技术术和系统综综合技术有有效的集成成，并应用用于地面运运输系统，，从而建立立起大范围围内发挥作作用的，实实时、准确确、高效的的运输系统统。实现效率、、安全、环环境、经济济等方面的的效益2.1智能交通系系统概述－－产生背景景IntelligentTransportationSystem（ITS）基础设施数据传输智能技术运输系统2.2.智能交通系系统简介－－ITS的效益改善安全减少拥挤使环境影响降低到最小程度提高生产率增进机动化水平提高能源效率2.2.智能交通系系统简介－－ITS的效益智能交通系系统的最终终目的是建建立快速、、准时、安安全、便捷捷和舒适的的交通运输输体系,以保证社会会经济可持持续发展,建立与人类类生存环境境相协调的的良好的交交通运输环环境。智能交通系系统的优势势可以用方方便、安全全、舒适、、快捷8个字来概括括。国外的经验验证明,一旦ITS投入使用,至少可以把把城市的交交通堵塞减减少50%,交通事故甚甚至可以减减少80%。美国智能交交通协会主主席柯林斯斯说,ITS的应用可使使现有公路路使用率提提高15%～30%。据日本官方方的估计,日本在今后后的20年内可降低低8%～10%的交通事故故;每年交通事事故死亡人人数可比现现在减少30%～70%;到2010年,日本国内的交交通阻塞可减减少20%以上。每年还可减少少45.46亿Ｌ的燃料消消耗,公路网络通行行能力成倍增增长,并减少尾气污污染,经济效益与社社会效益都是是很可观的根据日本道路路·交通·车辆智能化推推进协会的试试算,仅导航系统的的开发到目前前就已经创造造出20亿美元规模的的市场,今后20年预计ITS整体将创造出出5000亿美元的市场场规模。2.2智能交通系统统简介－ITS的效益为交通出行者者提供便利减少出行时耗耗缩短不必要的的行驶里程省时、省油提高行车安全全2.2智能交通系统统对交通系统统的效应为交通管理者者提供有力的的支持交通管理者需需要在充分了了解现有道路路交通运行状状况的基础上上,作出相应的管管理决策。借助实时信息息采集、传输输与发布系统统应急救援缓解拥挤为决策和检验验决策效果提提供依据改善公交服务务和经营对交通设施的的智能化管理理为企业的物流流运输提供更更经济有效、、安全的服务务2.2智能交通系统统对交通系统统的效应2.3智能交通系统统概述－ITS应用与服务智能交通控制系统改善安全的技术

多式联运系统出行者信息系统西单至王府井拥挤有延误

车内导航自然资源管理快速准确的医疗救护响应恶劣天气状况响应2.3智能交通系统统简介－非非交通部门也也需要ITS军事上–使军队部署时间缩短沿海地区紧急疏散2.4智能交通系统统的主要研究究内容美国的七大系系统ATMS(AdvancedTrafficManagementSystems)ATIS(AdvancedTravelerInformationSystems)APTS(AdvancedPublicTransportationSystems)CVO(CommercialVehicleOperations)AVCS(AdvancedVehicleControlSystems)ARTS(AdvancedRuralTransportationSystems)AHS(AutomatedHighwaySystems)AHS2.4智能交通系统统的主要研究究内容ATMS——先进的监测、、控制和信息息处理系统。。该类系统向交交通管理部门门和驾驶员提提供对道路交交通流进行实实时疏导、控控制和对突发发事件应急反反应的功能。。ATIS——为出行者提供供及时的信息息服务（当前前交通状况、、公交路线与与发车时刻表表、票价、天天气状况……）。出行者决策：：出行目的地地、出行时间间、出行方式式、出行路线线2.4智能交通系统统的主要研究究内容APTS——利用智能技术术对传统的公公共交通系统统进行改造而而形成一种信信息化、智能能化、社会化化的新型现代代公共交通系系统。公共车辆定位位系统，客运运量自动检测测系统，行驶驶信息服务系系统，自动调调度系统，电电子车票系统统等。2.4智能交通系统统的主要研究究内容CVO——通过改善运输输企业的营运运资质办理、、注册登记、、上缴税费、、运输管理、、货物配送过过程，提高运运输企业安全全与生产效率率。针对重载卡车车与州际长途途客运车。2.4智能交通系统统的主要研究究内容AVCS——研制具有道路路障碍自动识识别、自动报报警、自动转转向、自动制制动、自动保保持安全车距距、车速和巡巡航控制功能能的智能车辆辆。提供更更安全、更舒舒适、更富效效率的驾驶环环境。AVCS是自自动动公公路路系系统统不不可可分分离离的的部部分分。。2.4智能能交交通通系系统统的的主主要要研研究究内内容容ARTS———ITS技术术，，尤尤其其是是ATIS和APTS相关关技技术术在在乡乡村村地地区区的的应应用用。。根据据乡乡镇镇运运输输的的特特殊殊需需要要，，也也有有一一些些特特殊殊技技术术的的开开发发和和研研究究，，如如紧紧急急呼呼救救和和事事故故防防止止、、不不利利道道路路和和交交通通环环境境的的实实时时警警告告等等2.4智能能交交通通系系统统的的主主要要研研究究内内容容AHS———更高高级级的的智智能能车车辆辆系系统统与与智智能能道道路路系系统统的的集集成成。。ITS研究究领领域域中中最最具具挑挑战战性性和和最最具具市市场场潜潜力力的的一一项项研研究究。。2.4智能交交通系系统的的主要要研究究内容容2.4智能交交通系系统的的主要要研究究内容容日本的的九大大领域域先进的的导航航系统统自动收收费系系统协助安安全驾驾驶交通管管理优优化道路管管理效效率化化协助公公交车车辆运运营商用车车辆效效率化化协助行人协助紧急车车辆运营欧洲、美国国、日本ITS发展历程2.5世界ITS的发展历程程第二阶段应应用开发第一阶段初初期发展第三阶段集集成与国际际标准化时时代始于1994举办组织：：ITSAmerica,ERTICO，ITSJapan其他成员组组织：ITSKorea,ITSAustralia,ITSCanada.世界ITS研究动向和和研究成果果展示的盛盛会2.5世界ITS的发展历程程2007中国ITS世界大会第三节GPS与GIS技术GPS是“GlobalPositioningSystem”即“全球定定位系统””的简称。。该系统原原是美国国国防部为其其星球大战战计划投资资100多亿美元而而建立的，，具有全球球性、全能能性（陆地地、海洋、、航空与航航天）、全全天候优势势的导航定定位、定时时、测速系系统，由空空间卫星系系统、地面面监控系统统、用户接接收系统三三大子系统统构成，已已广泛应用用于军事和和民用等众众多领域。。3.1GPS的组成空间部分地面控制部部分用户3.2应用：其他紧急援助话务指挥信息查询导航车辆跟踪GPS3.3GIS技术地理信息系系统，简称称GIS（GeographicInformationSystem）。地理信信息是指直直接或间接接与地球上上的空间位位置有关的的信息，又又常称为空空间信息。。一般来说说，GIS可定义为：：“用于采采集、存储储、管理、、处理、检检索、分析析和表达地地理空间数数据的计算算机系统，，是分析和和处理海量量地理数据据的通用技技术。”从从GIS系统应用角角度，可进进一步定义义：“GIS由计算机系系统、地理理数据和用用户组成，，通过对地地理数据的的集成、存存储、检索索、操作和和分析，生生成并输出出各种地理理信息，从从而为土地地利用、、资源评价价与管理、、环境监测测、交通运运输、经济济建设、城城市规划以以及政府部部门行政管管理提供新新的知识，，为工程设设计和规划划、管理决决策服务。。”3.4GIS的构成GIS硬件软件数据人员方法GIS所需的一切计算机资源

GIS运行所必须的各种程序

GIS的操作对象决策者应用模型3.5交通GIS—T基于GIS的可视化交交通管理系系统以交通通地理信息息系统（GIS-T）为集成平平台，通过过交换式以以太网，将将交通信号号控制系统统、交通电电视监视系系统、交通通信息诱导导系统、GPS警车定位系系统、投影影拼接大屏屏幕显示系系统和已有有的通信系系统、122交通事故报报警系统等等有机地结结合为一个个整体，实实现信息资资源共享，，充分发挥挥系统的整整体效益，，形成具有有数据采集集、处理能能力、决策策能力、组组织协调以以及指挥能能力的科学学、高效的的交通指挥挥运行机制制。3.5GIS——T系统功能阐阐述3.5GIS——T系统功能阐阐述由上图可以以看出4个组成部分分：1.信息集成与与系统管理理2.可视化综合合交通指挥挥和应急指指挥3.可视化综合合交通管理理业务应用用4．综合交通通信息发布布第四节道道路交通控控制指挥中中心交通指挥控控制中心，，通常简称称交通指挥挥中心，它它是道路交交通发展到到一定程度度、交通管管理和控制制达到一定定水平的产产物。它以以现代计算算机为代表表的高科技技技术为支支撑，并使使之与人的的管理因素素相结合，，将各种独独立硬件系系统合并和和融合而成成。具体来来说，它既既融合了各各路面交通通控制系统统，也融合合了交通管管理部门的的其他管理理系统，如如车辆管理理、驾驶员员管理、交交通违章处处理、事故故报警和处处理等系统统。交通控制指指挥中心是是有彼此关关联的原则则、方法、、警务人员员和设备组组成的一个个系统整体体。交通指挥中中心4.1交通指挥中中心的构成成道路交通指挥中心交通信息管理子系统交通信号控制子系统电视监控子系统交通诱导子系统卫星定位子系统通信广播子系统业务咨询子系统……待扩充子系统闯红灯拍照子系统4.1道路交通管管理系统道路交通管理系统……财务和装备管理系统警员信息管理系统道路交通事故信息管理系统驾驶员违章管理系统驾驶员考试管理系统机动车信息管理系统进口机动车核查系统驾驶员信息管理系统被盗机动车核查系统道路交通办公自动化系统4.2交通信号控控制子系统统交通信号控控制子系统统是利用交交通信号对对道路上运运行的车辆辆以及行人人进行指挥挥和疏导。。交通信号号控制子系系统控制的的交通信号号以交通信信号灯为主主，不包括括手势指挥挥等人工信信号。4.3电视监控子子系统电视监控子子系统采用用先进的电电视摄像技技术将路段段、路口以以及重要部部门的视频频信息传递递到指挥中中心，具有有直观、明明了，信息息即时及监监控范围大大等特点。。4.4交通诱导子子系统交通诱导子子系统利用用固定的、、活动的和和动态的交交通标志或或者通过无无线通讯电电台及时向向车辆实时时发出道路路状况信息息，以便及及时疏