北京市ITS系统规划-中期汇报12-17

北京市ITS系统规划和示范工程北京交通大学交通运输规划与管理长江学者研究中心2003年12月分课题一：北京市ITS系统规划研究—中期报告专家咨询论证1北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心主要汇报内容背景介绍：智能交通系统（ITS）报告一：国内外发展综述报告二：北京市区域ITS体系框架（重点内容）

报告三：北京市区域ITS系统规划（重点内容）2北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心背景介绍：智能交通系统

IntelligentTransportationSystem（ITS）基础设施数据传输

智能技术运输系统3北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心1.1ITS的作用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4北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心1.2已开发的ITS产品和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5北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心1.3ITS产生海量的有用数据交通监视与探测数据交通控制数据事故与紧急管理系统数据先进的公共交通数据探测器、传感器数据交易记录声音与数据汇总定位(GPS)无线通信设施(CDMA,GSM)网上交易记录6北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心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1.4非交通领域也需要ITS军事上

–使军队部署时间缩短7北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心1.5欧洲、美国、日本ITS发展历程

第二阶段应用开发第一阶段初期发展第三阶段集成与国际标准化时代欧洲美国日本8北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心1.6我国ITS发展现状及研发动向

9北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心报告一：国内外发展综述1、国内外ITS发展现状及发展趋势综述2、国内外ITS规范标准发展综述3、国内外ITS框架体系综述

10北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心报告二：北京市区域ITS体系框架1、背景介绍2、研究方法3、主要成果用户服务实施服务模块物理框架结构标准需求11北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心1.1何谓ITS框架系统功能>>各子系统功能之和

12北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心1.2世界ITS框架的发展随九十年代ITS的普及而产生第一部完整的国家ITS框架：1997年1月美国国家ITS框架，目前是5.0版本欧盟、日本、澳大利亚、加拿大相继完成

ITS框架成为发展本国ITS的指导性文件我国2001年9月初步完成国家ITS框架设计当前，区域ITS框架开发成为重点

13北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心1.3北京市区域ITS框架国家ITS框架北京市区域交通需求北京市区域ITS框架北京市各子系统的联系和共享信息北京市各子系统接口标准北京市区域ITS系统规划FROMTO14北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心报告二：北京市区域ITS体系框架1、背景介绍2、研究方法3、主要成果用户服务实施服务模块物理框架结构标准需求15北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心2.1北京市区域ITS框架设计流程功能需求对ITS利益相关单位进行调研，得到初始需求物理框架实施服务模块用户服务专家咨询意见映射功能需求到国家框架确定用户服务国家ITS框架北京市特有的用户服务北京市特有的实施服务模块对需求进行分析归纳确定物理实体（要素）以及框架流映射用户服务到国家框架确定实施服务模块美国实施服务模块概念

框架开发辅助工具

界定框架开发范围，达成共识标准需求162.1北京市区域ITS框架设计流程（续）国际标准组织标准体系北京市ITS标准识别出各系统接口北京市区域ITS体系框架北京市现状国家ITS标准17北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心报告二：北京市区域ITS体系框架1、背景介绍2、研究方法3、主要成果用户服务实施服务模块物理框架结构标准需求18北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.1北京市ITS现状和功能需求

2002年8月开展北京市ITS现状与需求调研在首轮调研的基础上，设计初步的功能需求

对所设计的功能需求征求专家意见

19北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.2用户服务用户服务：简单的说，就是指出“ITS应该做什么？”它定义系统的功能，是ITS框架设计的第一项内容。

各国ITS框架中用户服务的异同，主要表现在服务内容、结构形式方面中国国家智能交通系统体系框架（第一版）定义了9个用户服务领域，33项用户服务，176项子用户服务。20北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.2用户服务的确定方法国家ITS框架需求1需求2需求3需求n用户服务1用户服务2用户服务3用户服务n美国实施服务模块概念实施服务模块1实施服务模块2实施服务模块3实施服务模块n区域需求与用户服务的映射图示21北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.2用户服务的确定结果北京市区域ITS用户服务：

9个用户服务领域32项223.3实施服务模块实施服务模块从易于理解、以实施为导向的角度来阐释国家框架。它们可以被修改以满足实际的交通需求，解决实际的交通问题。实施服务模块是对ITS服务从实施角度的分解及组合，它同时又是沟通用户服务和物理框架的桥梁。通过图解说明用于提供特定交通服务的实体和接口子集间的关系。实施服务模块广泛、灵活的应用于区域ITS规划及ITS项目结构的开发中。23北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.3实施服务模块图例24北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.3实施服务模块的确定方法北京市ITS实施服务模块TUBROARCHITECTURE北京市区域ITS用户服务美国国家框架实施服务模块相互映射北京市区域ITS特点判断条件输入校正补充25北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.3实施服务模块的确定（例）北京市区域ITS框架实施服务模块：

8领域

52项263.4区域ITS系统物理框架物理框架定义实现ITS应用要求的物理实体，以及实体之间进行交互的信息流和接口。物理框架将系统功能实体化，模型化，是ITS系统的物理表现。物理框架是识别ITS标准和ITS规划的基础27北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.4区域ITS系统物理框架设计关键：要素的确认：包含具体信息（状态、功能描述、所对应的ITS利益相关单位和实体）理清要素（子系统和终端）之间的连接关系及连接的框架流辅助工具：TURBOARCHITECTURE28北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心开发方法：3.4区域ITS系统物理框架设计要素的描述要素的连接关系TURBOARCHITECTURE输入输出区域ITS框架初图北京市区域ITS实施服务模块北京市区域现有交通特点判断校正北京市区域ITS框架物理流图（12领域）29北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.4区域ITS系统物理框架设计30北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心有线通信网络广域无线通信网络车∕车通信专用短程通信网络路边设施北京市维护和建设运作野外设备北京市交通指挥调度中心_路边设施北京市高速公路管理系统_路边设施商用车辆检查系统北京市货运车辆管理系统_检查设施收费系统北京市智能交通卡收费系统停车管理系统北京市停车诱导系统北京市智能交通卡收费系统_路边设施车队管理系统尾气排放管理收费管理系统北京市交通指挥调度中心交通管理系统北京市高速公路管理系统北京市地铁指挥中心公交管理系统北京公共交通调度指挥中心北京市城市铁路指挥中心北京出租车GPS定位调度系统应急管理系统北京市紧急事件管理系统交通信息服务系统北京市高速公路管理系统北京市交通指挥调度中心北京公共交通调度指挥中心北京市城市道路维护系统维护与建设管理系统北京市城市道路建设系统北京市高速公路维护和建设系统北京市一般公路维护和建设系统商用车辆管理系统北京市货运车辆管理系统存档数据管理系统北京市交通规划数据仓库出行者远程访问系统个人信息访问系统北京市交通信息系统_触摸式查询系统北京市用户个人拥有的交通信息获取设备北京市车辆维护和建设运作车辆系统北京市维护和建设运作车辆紧急车辆系统北京市紧急车辆公共车辆系统北京市巴士北京市地铁车辆北京市出租车北京市城市铁路车辆规划已有车辆系统商用车辆系统北京市商用车辆北京市城市铁路指挥中心北京市交通综合信息平台北京市地铁指挥中心车辆子系统出行者子系统路边设施子系统中心子系统北京市区域ITS物理框架顶层结构31北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.4区域ITS系统物理框架设计北京市分项目领域的物理框架各ITS要素间的连接关系图

各ITS要素间的框架流图具体的框架流名

举例：电子收费32北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心实例：电子收费项目领域ITS要素连接图33北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心实例：电子收费项目领域ITS框架流图34北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心框架流名：A0：收费数据；收费需求管理响应；探测车实时数据B0：收费数据请求；收费需求管理请求C0：收费数据；探测车实时数据；收费需求管理响应D0：收费数据请求；收费需求管理请求E0：收费交易报表；收费收入汇总报表F0：收费管理请求；收费运营商请求G0：收费运营商请求H0：收费交易报表……………实例：电子收费项目领域ITS框架流图框架流名（部分）35北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.5标准需求的确定ITS标准是一系列技术规范，定义系统之间相互联系和相互作用的各种组成、产品和技术的异同。1993年，ISO成立了TC-204技术委员会负责“交通信息与控制系统标准”。2000年1月起，已经开始我国国家ITS标准化建设的工作

36北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.5标准需求的确定方法国际标准组织标准体系北京市ITS标准识别出各系统接口北京市区域ITS体系框架（物理框架）北京市现状国家ITS标准37北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.5标准需求的识别确定9个标准需求领域确定各领域标准需求与接口的对应关系表

举例：紧急事件管理领域38北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心实例：紧急事件管理项目领域的标准需求

紧急事件管理项目领域的标准需求…接口5接口6接口7接口8接口9接口10接口11…可借鉴的国外标准标准需求……北京市紧急事件管理系统→北京市地铁指挥中心北京市紧急事件管理系统→北京市公共交通调度指挥中心北京市紧急事件管理系统→北京市高速公路维护和建设系统北京市紧急事件管理系统→北京市一般公路维护和建设系统北京市紧急事件管理系统→北京市媒体北京市紧急事件管理系统→北京市城市道路建设系统北京市紧急事件管理系统→北京市城市道路维护系统………………IEEEP1512.1有关EMC使用的交通事故管理信息集（IMMS）的标准****IEEEP1512.2有关EMC使用的公众安全事故管理信息集（IMMS）的标准****IEEEP1512.4有关紧急事件管理中心危险货物运输事件管理信息集(IMMS)的标准****IEEEP1513.a有关紧急事件管理数据字典的标准*******IEEEP1512-2000有关EMC使用的普通事故管理信息集（IMMS）的标准*******…………39北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心报告三：北京市区域ITS系统规划一、ITS系统规划概述二、北京市ITS现状和特点三、北京市ITS发展定位和目标四、北京市ITS系统规划研究方法五、北京市ITS系统规划主要内容六、北京市ITS发展关键问题七、北京市ITS系统规划评价40北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心1.1ITS系统规划综述

ITS系统规划对一个国家或一个区域（如省、市、县等）的ITS长期实施的指南。它通常包括区域交通需求分析，定义能够满足需求的ITS要素，开发区域ITS实施的架构，这个架构既包括ITS所需的技术要素，又包括体制和运营要素。一般来说，ITS体系框架是ITS系统规划的核心内容和基础内容。41北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心1.2ITS战略规划现状与成功因素

美国1992：IVHS战略规划1995：国家ITS项目计划2001：体系框架的规范和政策欧洲1997：欧盟道路交通信息行动计划日本1996：推进ITS总体构想我国2002：包括道路、铁路、水运、民航在内的中国ITS发展战略2000：深圳、济南、青岛、广州地方ITS规划资金分析支持规划规划衔接促进协调职能定位技术问题项目集生成42北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心报告三：北京市区域ITS系统规划一、ITS系统规划概述二、北京市ITS现状和特点三、北京市ITS发展定位和目标四、北京市ITS系统规划研究方法五、北京市ITS系统规划主要内容六、北京市ITS发展关键问题七、北京市ITS系统规划评价43北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心2.1北京市ITS系统现状具有多式联运的综合交通系统已有近30个ITS项目在运行之中初步建成4大类ITS系统城市交通管理公共交通管理高速路管理紧急事件管理北京市ITS系统44北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心2.2北京市已有ITS系统的建设特点各单位分别建设，没有总体统筹和规划体制原因导致条块分割由于分散导致没有充分发挥效能各系统孤立运行，没有功能联系和协调45北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心报告三：北京市区域ITS系统规划一、ITS系统规划概述二、北京市ITS现状和特点三、北京市ITS发展定位和目标四、北京市ITS系统规划研究方法五、北京市ITS系统规划主要内容六、北京市ITS发展关键问题七、北京市ITS系统规划评价46北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.1北京市ITS发展定位ITS发展定位机动性与效率安全经济发展资源与环境合作与创新北京市未来发展的主题科技和信息化47北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.2

北京市ITS规划目标总体目标通过应用先进的智能交通技术及其综合应用系统和建立合作协调机制，提升北京市交通领域的信息化水平和交通基础设施、技术装备和管理手段的科技水平，使北京市整个市域的交通系统更高效、安全、经济和环保的运行。特点注重整体系统协调功能完善性量结合48北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心3.3北京市ITS规划分期与构想近期目标：2003年底-2005年底

中期目标：2006年初-2007年底

远期目标：2008年初-2010年底

目标分期交通管理人员公共交通通勤者应急交通指挥部人员私人交通方式通勤者旅游者不同交通用户的远景构想49北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心报告三：北京市区域ITS系统规划一、ITS系统规划概述二、北京市ITS现状和特点三、北京市ITS发展定位和目标四、北京市ITS系统规划研究方法五、北京市ITS系统规划主要内容六、北京市ITS发展保障问题七、北京市ITS系统规划评价50北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心4.1ITS系统规划原则和指导思想需求优先原则首先建设制约系统发展的关键系统远近结合原则既规划远景发展目标，也规划近期建设项目特殊考虑原则为奥运会智能交通技术应用做准备可行性原则以智能交通系统现有建设为基础进行拓展强调效果原则优先考虑交通改善效果显著的子系统51北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心4.2ITS系统规划流程北京市ITS系统评价北京市ITS发展目标北京市发展目标、ITS发展现状、存在问题与需求规划主要的应用系统北京市区域ITS框架ITS实施运营机制、融资等关键问题功能需求物理框架实施服务模块用户服务ITS项目识别与实施顺序规划标准需求52五、北京市ITS系统规划的主要内容ITS需求分析规划应用系统重点项目识别实施顺序规划53北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心5.1.1ITS需求设计流程调查反馈信息需求内容描述北京市ITS框架中需求与用户服务的映射关系需求排序需求与实施服务模块的对应关系调查反馈信息实施服务模块相关性北京市ITS基础信息用户服务与美国国家ITS框架中的实施服务模块的映射关系需求内容描述交通管理与规划电子收费出行者信息服务公共交通紧急事件与安全货物运输交通基础设施建设和维护车辆安全其他54北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心5.1.2ITS需求对应的实施服务模块需求领域功能需求对应的国家ITS框架中的用户服务对应的实施服务模块交通管理与规划严格交通执法交通法规监督与执行网络监视实现交通需求管理交通需求管理交通预测和需求管理电子收费停车设施管理区域停车管理及时勘察与排除交通事故交通事件管理网络监视探测监视事故管理系统建立公交优先、紧急车辆优先、勤务车辆优先信号配时交通控制勤务管理紧急事件救援管理公交运营管理路面街道控制高速公路控制区域交通控制紧急事件响应紧急状况线路诱导救援信号支持公共交通车辆跟踪公交固定线路运营公共交通维护运输多种模式协调减少主干道和快速路上的交通拥挤交通控制路面街道控制高速公路控制区域交通控制实现城市智能交通信号控制系统的协调控制交通控制路面街道控制高速公路控制区域交通控制改善道路标志、标线交通工程设施的管理与维护维护和建设车辆跟踪维护和建设车辆保养道路维护和建设5.1.3ITS需求排序

领域功能需求优先级迫切较高中等一般交通管理与规划减少主干道和快速路上的交通拥挤

支持大型国际性活动交通

建立公交优先、紧急车辆优先、勤务车辆优先信号配时

加强停车场管理系统的建设

实现与公共交通部门的信息共享

及时勘察与排除交通事故

实现城市智能交通信号控制系统的协调控制

严格交通执法

为交通规划部门提供所需数据信息

实现交通需求管理

建立交通规划执行情况跟踪和评价机制

改善道路标志、标线

改善城市内部高速公路交通管理、实现高速路交通信息发布

实现相关规划部门的协调

改善交通需求预测的准确性

改善停车设施需求预测与规划

………

5.2规划应用北京市ITS系统评价北京市ITS发展目标北京市发展目标、ITS发展现状、存在问题与需求规划主要的应用系统北京市区域ITS框架ITS实施运营机制、融资等关键问题功能需求物理框架实施服务模块用户服务ITS项目识别与实施顺序规划标准需求575.2规划应用系统先进的公共交通系统(APTS)先进的交通管理系统（ATMS)先进的出行者信息系统（ATIS)先进的车辆安全系统(AVSS)紧急事件管理系统(EMS)维护和建设管理（MC）商用车辆运营安全系统(CVOS)585.2规划应用系统主要内容系统的功能和设计选择系统框架及要素系统实施排序和成本━效益评估

举例：先进的公共交通管理系统（APTS）59北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心5.2.1系统功能及其设计选择60北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心5.2.1系统功能及其设计选择网络监视公交固定线路运营执行固定线路公交服务的车辆线路安排和调度，自动分配司售人员，实现服务的系统监控。应用车辆自动定位数据确定当前的时刻表执行情况，并在公交管理子系统中提供信息展示。…………设计选择：数据处理方式：运营中心集中控制，在部门不同单元间进行分布式数据共享（通过局域网或广域网）广域通讯方式：短标准数据集（SHORTSTANDARDDATAMESSAGES）广域通讯方式…………61北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心5.2.2系统框架结构图图5-2先进的公共交通系统框架图规划已有有线通信网络广域无线通信网络车∕车通信专用短程通信网络收费系统北京市智能交通卡收费系统北京市智能交通卡收费系统_路边设施收费系统_路边设施北京市地铁指挥中心车∕车通信中心公交管理系统北京公共交通调度指挥中心北京市城市铁路指挥中心北京出租车GPS定位调度系统交通信息服务系统北京市地铁指挥中心出行者子系统中心子系统个人信息访问系统北京市用户个人拥有的交通信息获取设备出行者远程访问系统北京市交通信息系统_触摸式查询系统路边设施子系统公共车辆系统北京市巴士北京市地铁车辆北京市出租车北京市城市铁路车辆车辆子系统北京市公共交通调度指挥中心北京市城市铁路指挥中心625.2.2系统框架要素1．中心子系统公交管理系统：北京公共交通调度指挥中心、北京市城市铁路指挥中心、北京市地铁指挥中心、北京出租车GPS定位调度系统交通信息服务系统：北京公共交通调度指挥中心、北京市城市铁路指挥中心、北京市地铁指挥中心2．路边设施子系统

收费系统：北京市智能交通卡收费系统、北京市智能交通卡收费系统_路边设施3．车辆子系统

公共车辆系统（含车载设施）：北京市巴士、北京市地铁车辆、北京市城市铁路车辆、北京市出租车…………

63北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心5.2.3系统实施排序和成本－效益评估领域组成部分名称2003-------------2010先进的公共交通系统公交固定线路运营

公共交通维护

公交乘客和车费管理

公交出行者信息

运输多种模式协调

公共交通安全

公共交通车辆跟踪

先进的公共交通系统系统投资成本估计2003-200510000辆车安装车载计费设备，约6000万-1亿地铁和轻轨站台计费设备，约5000-8000万站台信息发布系统3000-6000万车载信息发布系统500-1000万100辆紧急维修车4000-6000万近期投资总计约3-4亿2006--安全监控设备，500-2000万车载公共交通信号优先设备，约1000-3000万设备运营和维护费用，约6000万-1.2亿前期建设深入，2-3亿系统潜在效益预计道路旅行时间交通拥堵减少20-40％延误减少30-50％公共交通平均时间减少20-30％运营成本平均减少30％城市环境影响减少尾气排放10-15％能源消耗减少5-15％大型活动影响大型活动人员疏散能力提高40-50％实施排序成本效益评估64北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心5.2.8应用系统深入应用举例实施模块区域化

先进的公共交通应用系统

ITS系统框架设计

“重大活动下的公交运输管理”系统

模块区域化框架设计应用系统北京市区域特点北京市区域ITS实施服务模块ITS具体项目功能需求北京市ITS项目结构框架项目设计应用方法65北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心5.3ITS系统重点项目北京市ITS系统评价北京市ITS发展目标北京市发展目标、ITS发展现状、存在问题与需求规划主要的应用系统北京市区域ITS框架ITS实施运营机制、融资等关键问题功能需求物理框架实施服务模块用户服务ITS项目识别与实施顺序规划标准需求665.3ITS建设重点项目识别原则

项目筛选的原则纳入近期已启动的在研ITS项目能够形成新的经济增长点技术成熟度上有保障与解决现实交通问题对应起来67北京交通大学交通运输规划和管理长江学者研究中心5.3ITS建设重点项目功能/应用领域建议的项目交通管理与规划项目#1: 交通违章自动检测系统、数字化执法管理系统的完善和扩展项目#2: 交通事件自动检测系统的建立项目#3: 公交优先、紧急车辆优先、勤务车辆、奥运车辆优先信号配时的实现项目#4: 实现城市智能交通信号控制系统的协调控制项目#5: 实施城市快速路控制系统

…………电子收费项目#1: 北京市区域性综合交通智能卡项目#2: 统一的长途汽车客票联网售票系统出行者信息项目#1: 建设北京市道路交通流实时动态信息采集、处理/分析、发布系统项目#2: 建立北京市交通综合信息平台公共交通项目#1: 近期（2008年之前）公交线网规划和换乘枢纽体系规划项目#2:快速公交系统与相关优先措施研究项目#3: 先进的公共交通系统规划研究与示范项目#4: 出租车运营管理系统…………紧急事件与安全项目#1: 增强紧急事件管理与协调货物运输项目#1: 危险货物运输管理项目#2: 长途货运调度管理系统交通基础设施建设与维护项目#1: 智能化的施工区管理其它项目#1: 加强部门间的宣传教育、协调/交流项目#2: GIS标准研究项目#3: 建立开发统一的交通资源数据库八个领域29项项目685.3ITS建设重点项目（例）ITS项目建议阶段近期开始项目中期开始项目远期开始项目2003年至2005年2006