智能运输系统ITS及智能交通控制方法-课件

智能运输系统（ITS）及

智能交通控制方法刘澜教授

ITS概念智能交通运输系统（IntelligentTransportationSystems，简称ITS）是未来交通运输系统的蓝图，也是当前交通运输系统发展的模式和方向。定义：ITS是一种全新的交通运输系统。它将先进的信息和通讯等技术集成交通运输基础设施及运输工具中，为用户、交通运输基础设施、交通工具提供一个先进的信息和通讯网络，使整个交通运输系统更加安全、更有效率、更加可靠并且环境友好。I

T

S

概

念

示

意

图ITS基础设施用户交通工具安全，方便，高效，环保信号传播信号传播信号传播ITS体系结构

用户服务满足出行者、交通管理者、运营部门等的需求，为其提供相应的用户服务。

物理体系结构是ITS的物理视图，定义了构成ITS的物理实体（子系统和终端）。这些物理实体与逻辑结构中的进程与数据流对应。逻辑体系结构提供用户服务所需的各进程（行动及功能）、数据流、终端及数据仓库。美国国家ITS物理体系结构ITS的主要内容取决于ITS的目标。不同国家、不同区域的ITS目标及ITS体系结构有所不同，因此其ITS研究内容也有差别。

美国在ITS体系框架结构中，规定其研究内容包括8个系统：出行和交通管理；公共交通管理；电子支付；商业车辆运营；救援管理；高级车辆安全系统；信息管理；维护与建设管理。

ITS的主要内容日本的研究内容包括9个领域：先进的导航系统；电子收费系统；辅助安全驾驶；交通管理优化；提高道路管理效率；公共交通支持；提高商业车辆运行效率；行人支持；救援车辆运营支持。我国《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。

ITS标准化

国际标准化组织（ISO）是为了促进国际工业产品的标准化而成立的，以鼓励国际间的货物服务，贸易，并在知识活动，技术发展，经济活动领域推广国际合作。

ITS标准体系是ITS规划与发展的基础，可以有效保证系统的兼容性与互联性，不仅使系统在建立的初期、以后的升级维护期及改建扩建期都能有效地统一，同时也能使不同类型、不同区域的智能交通系统相互联接和信息交换，从而充分发挥智能交通系统的社会效用。

中国ITS标准体系202信息服务204电子收费206自动公路与车辆辅助驾驶201专用通信203交通与紧急事件管理205综合运输与运输200分系统标准102基础信息编码100智能交通系统通用标准103数字地图及定位101术语及定义200相关标准100相关标准中国智能交通标准制定五方向3345414442减少对新技术的阻碍保护先行者的利益过时标准及早修定尽量采用国家事实标准规范ITS的某一领域关键标准难以制定可出台指导性原则ITS的技术基础信息技术是ITS中的基础技术。ITS基本思想是利用先进的检测技术采集信息，然后用先进的信息处理技术对信息进行处理分析，最后用先进的通信技术将所得到的特定信息进行传输实现系统的特定的功能目标。其中，ITS信息的采集与处理技术是基础，而ITS信息传递技术则是有效实现系统性能的关键。ITS中的信息技术图

ITS信息采集技术技术优点缺点超生波检测体积小，易于安装性能随环境温度和气流影响而降低微波多语勤检测在恶劣气候下性能出色，直接检测速度不能检测静止或低速行驶的车辆，以向前方式用定向天线跟踪单车道微波真实现场检测在恶劣气候下性能出色，可检测静止的车辆，可以侧向方式检测多车道可见光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大型车辆能遮挡随型的小型车辆红外线视频检测昼夜可采用同一算法而解决昼夜转换的问题，可提供大量交通管理信息可能需要很好的红外线焦平面检测器，也就是要用高功率，降低可靠性来实现高灵敏度声学检测根据特定车辆的声学特征识别该车辆为识别车辆需将接受信号进行大量的除背景静噪声的处理例如

ITS信息传递技术

ITS信息显示技术

ITS信息显示技术

ITS信息显示技术

ITS信息显示技术ITS的主要子系统.基本原理

将多种先进技术，包括通信、计算机、自动控制等的按照系统工程原理进行集成，实现系统的一体化，将各种先进的交通管理方式和控制方法有机结合起来。

由于运用了先进的信息技术，交通管理与控制系统能实现交通信息的实时采集与处理，从而实现实时的交通管理与控制。一、交通管理与控制系统二、出行者信息服务系统基本原理

为出行者提供各种交通信息以及其他与出行有关的重要信息，为出行者的出行提供决策支持。

系统的典型构成包括4个模块：

通信网络模块：在系统的各个组件之间传递信息；

信息采集模块：采集出行相关信息，特别是路况信息等；

信息处理模块：将采集的信息处理为用户所接受的信息。

信息发布模块：将信息发布给出行者。系统数据流示意图采用何种信息发布方式与信息发布的目的有关系统逻辑结构示意图公路状况广播（HighwayAdvisoryRadio，HAR)的示意图三、电子收费系统基本原理

利用微波（或红外、射频等）技术、电子技术、计算机技术、通信和网络技术、信息技术、传感技术、图象识别技术等高新技术的设备和软件（包括管理）所组成的先进系统，以实现车辆无需停车既可自动收取出行相关费用。四、公共交通管理系统

基本原理

通过采集与处理与公共交通相关各种信息，如客流量、公交车辆位置、紧急事件的地点等，为出行者建议公交出行路线、换乘地点等，同时为经营管理者提供对公交车辆的动态监控、实时调度等功能，从而达到提高公交服务水平的目的。

⑴公共交通管理模块

⑵公交信息管理模块

⑶个人公交管理模块

⑷公共交通安全管理模块五、紧急事件管理系统

基本原理

通过采用车辆自动定位技术、最优路线选择、地理信息系统、公路路况广播、事件自动检测等技术手段来实现对紧急事件的管理。

⑴紧急事件通报模块

⑵紧急车辆管理模块紧急车辆路线确定流程紧急事件管理流程集成智能控制智能交通控制方法在正确合理的体系结构的基础上，通过有效的集成和综合，最终达到各种方法与技术协同作战，效益最佳的效果。信号控制系统+城市交通预警系统+交通信息诱导系统+紧急救援系统+………分级递阶智能控制遗传算法神经网络控制模糊控制专家系统交通系统一体化智能交通控制方法是对交通系统资源的