GPS在智能交通方面的应用探素课件教案

GPS在智能交通方面的应用探素1ITS的发展及基础技术

发起于20世纪90年代，并迅速发展，用于研究开发投入很大。美国1990年—1997年12．9亿美元欧洲1984年—1998年280亿欧元日本1996年—1997年161亿日元第1页/共24页一、ITS目的效益

利用信息技术，综合人、车、路，系统地管理交通。美国ITS效益分析交通阻塞降低25-40%每年减少交通死亡万人以上，减少交通事故600亿次。减少能源消耗和大气污染。相关产品的市场效益200亿美元/年。第2页/共24页欧洲目标：

2000年交通死亡事故减少50%，

降低交通对环境的污染。日本政府国策30年目标：严重交通事故↓50%降低油耗和CO2排量15%减少NO2排放在空气中含量30%消除交通阻塞第3页/共24页中国制定发展战略单项研究：交通信号控制（无序状态），高速公路监控，GPS调度。20世纪末开始研究ITS发展战略。中国ITS系统服务功能名称功能交通监控与管理交通监视、交通控制、城市出入口控制信息服务路线引导、出行信息、驾驶员信息、旅行信息安全保障事故报警及响应、应急支援、安全警报、防撞、自动驾驶电子收费人工、半自动、不停车运输管理快速客货运服务、电子数据交换、运营调度、自动调度、公交服务第4页/共24页二、ITS的主要内容信息服务系统交通管理系统公交管理系统电子收费系统车辆控制系统紧急支援系统第5页/共24页三、ITS的基础技术计算机网络—相互连接起来的，独立自治的计算机群。

2.通讯技术—进行数据交换。3.传感器技术—感知某一物理量的信息，并将它转化为有用信息的装置（非电量→电信号）。4.显示技术和人工智能—LED/

LCD，用计算机模拟，延伸和扩展的智能。

第6页/共24页识别：长、宽、高、重的车辆属性；车载标志及身份属性。

IC卡：一卡多用，安全性、机读性、存储量大（静态数据、动态数据）定位：全球定位系统（GPS）5.车辆识别和自动定位6.地理信息系统—在ITS上应用—采集、显示、查询、分析地理位置信息。第7页/共24页2ITS的主要内容一、信息服务系统车辆信息通信系统（VICS）是一种典型的实时交通信息提供系统。

VTCS使用-FM多频广播系统，微波和红外线信号的路侧发射器（信标）向驾驶员提供旅行时间、交通拥挤、交通事故、施工路段、交通控制等实时信息。第8页/共24页VICS系统概念如下图VICS中心交通信息中心道路管理FM多频道广播驾驶员（车载机）信标GPS信息收集信息处理、编辑信息发布信息利用系统功能第9页/共24页2.车载导航GPS导航有源天线通道GPS接收板自律导航：微机（MPU）陀螺传感器地图匹配器：薄膜晶体管有源矩阵液晶显示器CD-ROM驱动器，DVD-ROMCPU：嵌入式，数字信号处理技术（DPS）第10页/共24页GPS天线GPS接收VICS导航接收CD-ROM驱动器电子地图数据库MPU微机地图匹配器导航软件TFILCD显示陀螺传感器语音电路车速传感器遥控第11页/共24页二、交通管理系统TMS功能：交通监视、交通控制、事故管理需求管理、排放管理、交叉口管理结构特点：应用计算机通信和传感器技术，将车辆、道路和交通管理系统联接为一体，对交通进行实时监测，智能控制和主动管理。通过网络连接如下部分：信息收集装置控制信号机交通管理中心信息提供装置通过网络是通过光缆、电缆、微波等传输媒介在上述各部和交管中心之间传输数据、语音和图像。

第12页/共24页交通管理中心信息收集信息分析光信标红外探测器摄像探测器交通流量探测人行道信号机控制其它中心交通信号机VICS车载装置各种信息板车辆诱导系统路测通信装置信息提供ATMS结构图第13页/共24页三、公交运营系统功能构成车辆定位及车载设备；通讯网络及通讯方式；网络及数据库；运营调度管理；乘客信息服务。

1996年亚特兰大奥运会差分GPS导航接收机和车载元件自动乘员计数车载广播及显示设备实时公交信息服务允许使用IC卡付费第14页/共24页2.车载设备：可实现定位，车载外围设备的控制

包括控制模块，通信模块，计划模块和数据管理系统，控制模块是核心，要与处于监控下的每辆车保持联系，不仅记录车辆实际地理位置，还要与计划的位置进行比较，得出车辆是否准时，并通过公交站转给转乘的乘客。第15页/共24页3.电子站牌向乘客显示正向本站行驶的运营车状态位置，来源于公交运营中心，电子站牌由无线信号接收器，显示控制器，光带式车辆位置显示器和LED时间显示单元，电源及防护外壳以及有源式ID码发射器等部分组成。电子站牌能定时接收GPS时间信息，对内部时钟进行校正，通过LED显示时间信息，及离本站最近车辆位置，到站时间等。第16页/共24页四、电子收费系统（ETC）每小时放行能力是人工收费的6倍。在网络环境下，彩电子标签作为通行卡，收费过程由计算机及其外围设备与通告卡，自动交换信息，实现车辆自动认别，金额自动收取，自动结帐。系统构成及原理：构成车载处理单元；车道处理单元，收费站计算机管理单元，中央计算机管理系统。第17页/共24页第18页/共24页第19页/共24页2.收费中心计算机系统结构

数据库外围设备摄像机读写器警察局车辆户口数据库系统主机银行联网账单寄出第20页/共24页五、车辆控制系统VCS借助车载设备和路侧设备检测行驶环境变化帮助驾驶员控制车辆，即是智能汽车的研究与应用。主要功能：道路障碍自动识别，自动报警，自动转向，自动制动，自动保持安全距离和车速以