智能运输系统概论Word格式.docx

智能运输系统概论Word格式.docx

《智能运输系统概论Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能运输系统概论Word格式.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

正是因为系统庞大，其建设是逐步完成的，有时会不断建设与整体协调。

ISO标准中ITS服务领域：

1、出行者信息系统2、交通管理与规划3、车辆安全与辅助驾

驶4、商用车管理5、公共交通管理6、紧急事件管理7、电子收费8、安全（公共出行安全、易受伤害道路使用者的安全措施、交叉口安全的智能化）

中国的ITS研究领域：

1、交通管理与规划2、电子收费3、出行者信息系统4、车辆安全与

辅助驾驶5、紧急事件和安全6、运营管理（公共交通）7、综合运输（商业营运）8、自动公路

美国ITS研究的领域：

1）先进的交通管理系统2）先进的出行者信息系统3）先进的公共交通系

统4）先进的乡村运输系统5）自动公路系统6）电子收费系统

日本ITS开发的领域：

1、导航系统的智能化2、自动收费系统3、安全驾驶的支援4、交通管理的最佳化5、道路管理的高效率6、公共交通的支援7、提高商用车的利用率8、帮助行人等9、紧急车辆的运行支援

ITS对交通系统的正效应：

为交通出行者提供便利为交通管理者提供有力的支持带来了社会效应

ITS负效应：

1）对出行者出行行为的影响产生了三种不良的效应现象：

信息过剩现象过激反应

现象集聚现象2）对城市客运交通结构的影响3）对交通系统经济效益的影响

第二章智能运输系统的理论基础

动态交通分配：

将时变的交通出行合理分配到不同的路径上，以降低个人的出行费用或系统的总费用。

是以路网交通流为对象，以交通控制与诱导为目的开发出来的交通需求预测模型。

动态用户最优DUO：

路网中任意时刻、任何OD对之间被使用的路径上的当前瞬时行驶费用相等，且等于最小费用的状态。

动态系统最优DSO：

在所研究的时段内，出行者各瞬时通过所选择的出行路径，相互配合，使得系统的总费用最小。

路段流出函数（模型）：

是动态交通流分配理论中的关键和特殊之处。

反映交通拥挤，抓住网络动态本质特性的关键，并确保车辆按照所给出的路段走行时间走完该路段，还考虑了先进先出原则，先进入路段的车辆先离开该路段。

路段阻抗函数：

在静态交通流分配中，路段阻抗特性函数是通过交通量和走行时间或费用的关系来反映，是描述交通流平衡的基础内容之一，静态平衡分配要求阻抗为单调递增函数。

FIFO原则：

先进先出原则，即从平均意义上来讲，陷阱如路段的车辆先离开该路段。

动态交通分配模型的分类：

根据模型的研究方法可以分为两大类：

一类是解析的动态交通分配模型，一类是基于仿真的动态交通分配模型。

解析的动态交通分配模型注重于纯理论研究，常被称为纯理论模型。

可以分为三类：

a）数学规划；

b）最优控制理论模型；

c）变分不等式、不动点理

论模型。

基于仿真的动态交通分配模型更偏重于应用，常被称为面向应用的动态交通分配模型或

应用型模型。

动态交通分配模型研究方法：

数学规划建模、最有控制理论建模、变分不等式建模、计算机建模。

动态系统最优控制的目标：

1使系统总行程时间最小2使系统总费用最小3使系统总延误时间最小

4使系统平均拥挤度最小。

动态交通分配中“动”的含义：

（1）交通流随着时间的推移，在所选的路径上沿着各个路段逐渐向终点运动，而不是瞬间布满各路段；

（2）路段阻抗是真动而不是“伪动”。

在静态分配中用来计算路段路阻的流量不是真正存在于该路段上的流量；

（3）交通需求是时变的。

动态路径选择行为的不同描述：

（动态用户最优不同定义）

Wieet（1990）的定义：

交通网络中的每一时刻，每一OD对之间被使用的路径中瞬时单位期望费用相等，且等于最小瞬时单位期望费用（中途不改变路径）。

这是相应的随时间变化的交通流行为称

为用户最忧。

Ranet（1993）的定义：

交通网络中的每一时刻，每一OD对之间每一个决策点（交叉口）上，被使用路径上瞬时走行时间相等且等于最小瞬时路径走行时间（中途允许改变路径）。

这一动态的交通

流形态称为动态用户最忧。

Papageorgious（1990）的定义：

交通网络中，当且仅当每一对0D对间在任意时刻t€[0,T]，被

使用的路径的个人费用相等且等于最小时，这时的交通流形态称为动态用户最优。

控制系统与公交系统的协同机理：

公交系统根据实时交通流量、客流量及其预测信息生成车辆调度方案，在保证运输效率的同时降低运营成本。

同时，混合交通自适应控制系统在感知到公交车辆后，为其提供优先信号，尽可能降低其运行延误。

这种协同关系可以提高公交系统的吸引力，增加公交出行人数，进而提高城市主干路网的交通均衡性。

主要体现在公交的信号优先。

诱导系统与公交系统的协同机理：

社会经济活动会产生大量的客货运需求，在出行前信息的诱导下，客运需求分别形成机动车出行量、公交出行量和非机动车出行量。

公交系统的吸引力越强，所形成的公交出行量越大，其他方式的出行量会相应的减少。

在机动车出行量中，当城市交通流诱导系统接收到交通拥挤信息后，根据交通拥挤的特点会提出更改出行路径或出行方式的建议，还会有部分出行者可能中途改乘公共交通完成出行过程。

这种协同方式既可以部分减少机动车和非机动车交通量需求，又能减轻交通流混合程度，对缓解交通拥挤具有重要意义。

主要体现在诱导信息对出行者出行方式选择的影响与改变上。

诱导系统与控制系统的协同：

城市交通流诱导系统通过调整交通流空间分布减少受诱导车辆的行程时间，而自适应控制系统通过调整交通流的时间分布减少所有车辆的时间延误，二者在本质上是一致的，在信息共享的条件下，这两个系统的协同作用能够显著减少交通拥挤的产生、减轻交通拥挤的严重程度、提高交通拥挤的疏导速度。

城市交通控制UTCS系统与城市交通诱导UTFGS系统的协同模式：

数据共享式、主从式、递阶协同式、一体化方式

第三章

智能运输系统应用技术类别：

车辆传感器、外界传感器、驾驶员异常状态传感器、电子视野图像识别技术、位置测量技术、判断技术、数值化和数据库、车辆控制技术、电子技术、计算机系统、移动通信技术、通信网络技术、人-机联系技术、人体机能学。

定位技术的分类：

自主定位、星基定位、陆基定位。

可用于移动车辆定位的方法：

GPS单独定位、GLONASS单独定位、GPS/GLONASS组合定位、GPS/DRS组合定位、GPS/INS组合定位、GNSS定位、GSM定位、北斗卫星导航系统定位。

（辅助定位方法：

地图匹配技术、信号杆SP、无线电确定的卫星服务RDSS）

常用的定位技术：

1自主定位-DR（DeadReckoning）定位、惯性导航定位；

2星基定位-GPS定位系统、GLONASS、北斗星定位系统、伽利略定位系统；

3陆基定位-GSM网定位、信标定位、RFID定位。

GPS定位原理：

采用空间被动式测量原理，即在测站上安置GPS用户接收系统，以各种可能的方式接收GPS卫星系统发送的各类信号，由计算机求解站星关系和测站的三维坐标。

GPS/DR组合定位系统的组成：

GPS定位系统、航位推算系统DR、信息处理系统。

解决短时间内车辆丢失GPS卫星信号的问题。

DR技术：

车辆航位推算导航系统是一种自主式的车辆导航系统，利用陀螺和里程仪的传感信息来记录和推算当前的导航位置，具有短时间内精度高，但导航误差随时间积累的特点。

GPS的误差源：

电离层延迟误差、对流层的延迟影响、SA的影响、星历误差、地球自转的影响、接收机相关误差。

1卫星钟差——某时刻各原子钟之间的同步差

2星历误差——卫星轨道误差

3相对论效应影响——椭圆轨道，速度不断变化

4电离层、对流层折射延迟——介质不均匀

5多路径效应影响——多路反射波干涉

GPS差分定位DGPS：

将一个已精确测定的已知点作为查分基准点，在此点安装GPS接收机，连

续接收GPS信号，通过处理再与已知的精确位置作比较，不断确定当前的误差，然后把它通过通信链传送至该地区的所有移动GPS用户，以修正它们的定位解。

方法：

位置差分法、伪距差分法、

载波相位差分法。

局域差分LADGPS：

技术特点是向用户提供综合的差分GPS改正信息-观测值改正，而不是提供单

个误差源的改正，作用范围比较小，一般在150km以内。

基本构成：

基准站、数据通信链、用户站。

提高用户占定位精度的原理：

建立在基准站和用户站对GPS卫星的同步、同轨迹的基础上。

广域差分:

技术特点是将GPS定位中主要的误差源分别加以计算，并分别向用户提供这些差分信息，作用范围比较大，往往在1000km以上。

位置差分：

最简单的差分方法。

安装在基准站上的GPS接收机观测4颗卫星后便可进行三维定位，

解算出基准站的坐标。

由于存在各种误差，结算出的坐标与基准站的已知坐标存在误差。

基准站利用数据链将此改正数发出去，由用户站接收，并且对其解算的用户站坐标进行改进。

最后得到的改正后的用户坐标已消去了基准站与用户占的共同误差。

先决条件是基准站和用户站观测同一组卫星

的情况。

优点是计算方法简单，能适用于一切GPS接收机。

缺点是必须严格保持基准站与用户占观测同一组卫星。

（8颗不行）

伪距差分：

是目前用途最广的一种技术。

优点：

基准站能够提供可见的所有卫星的修正值，用户可以选择接受任意四颗卫星的信号；

计算的伪距修正值是直接在WGS-84坐标系上求得的，是直接修正值，不用换算为当地坐标，因而定位精度高。

两方法都要求：

基准站的坐标精确测定；

用户与基准站之间的距离一般在100km以内。

载波相位差分:

是建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的。

他能实时提供观测点的三维坐标，并达到厘米级的高精度。

与伪距差分原理相同，有基准站通过数据链实时将其载波观测量及站坐标信息一同传送给用户站，用户站接收GPS卫星的载波相位与来自基准站的载波相位，并组成相位差分观测值进行实时处理，能实时给出厘米级的定位结果。

GSM定位系统定位原理：

是根据同一移动站所发信号到达不同基站的时延差异，通过坐标变换获得移动终端的位置信息。

采用了时差定位方法：

观测时间差定位、补偿时间或提前时间定位、抵达时间定位。

第四章

最基本的宏观交通流参数：

交通流量、速度、交通流密度，其采集方法有人工记数法、试验车移动调查法、摄影法和车辆检测器测定法。

宏观交通流参数的自动采集技术：

1感应线圈检测器2超声波检测器3磁性检测器4红外线检测器5微波雷达检测器

（路旁安装）侧向安装：

安装在