智能运输系统的课件.ppt

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智能运输系统基础智能运输系统基础智能运输系统基础智能运输系统基础柴柴干干东南大学智能运输系统研究中心东南大学智能运输系统研究中心教科书与参考书教科书：

教科书：

11杨兆升，智能运输系统概论，人民交通出版社杨兆升，智能运输系统概论，人民交通出版社22黄黄卫，智能运输系统概论，人民交通出版社卫，智能运输系统概论，人民交通出版社参考书：

参考书：

11陆化普，智能运输系统，清华大学出版社陆化普，智能运输系统，清华大学出版社22杨杨冰，智能运输系统，人民交通出版社冰，智能运输系统，人民交通出版社课堂基本纪律：

课堂基本纪律：

11不迟到，不早退，不旷课不迟到，不早退，不旷课22上课不许说与教学无关的话，允许睡觉上课不许说与教学无关的话，允许睡觉33关闭手机关闭手机课程内容第一章第一章智能运输系统（智能运输系统（ITSITS）概述）概述第二章第二章GPSGPS定位与导航系统定位与导航系统第三章第三章智能交通无线信息发布技术智能交通无线信息发布技术第四章第四章先进的交通管理系统先进的交通管理系统第五章第五章交通监视技术及其应用交通监视技术及其应用第六章第六章电子不停车收费系统（电子不停车收费系统（ETCETC）第七章第七章城市交通指挥控制中心系统城市交通指挥控制中心系统（应用实例应用实例）引言智能运输系统“内涵”阐述智能运输系统（智能运输系统（IntelligentTransportationSystemIntelligentTransportationSystem）智能交通系统（智能交通系统（IntelligentTrafficSystemIntelligentTrafficSystem）一、从交通运输工程学的角度一、从交通运输工程学的角度19831983年，世界交通工程师协会指出：

交通工程学是运输工程学的一个年，世界交通工程师协会指出：

交通工程学是运输工程学的一个分支，涉及到规划、几何设计、交通管理和道路网、终点站与其他运输方分支，涉及到规划、几何设计、交通管理和道路网、终点站与其他运输方式的关系，以便使客货运输安全、有效和方便。

式的关系，以便使客货运输安全、有效和方便。

主要研究内容为：

主要研究内容为：

交通特性分析（出行者、交通工具、道路交通特性）交通特性分析（出行者、交通工具、道路交通特性）交通调查交通调查（流量、速度、密度、延误、事故、污染）（流量、速度、密度、延误、事故、污染）交通流理论（交通流动力学、车辆跟驰理论）交通流理论（交通流动力学、车辆跟驰理论）道路交通系统规划（交通需求、预测、道路网络规划）道路交通系统规划（交通需求、预测、道路网络规划）道路交通管理（交通组织、道路交通管理（交通组织、交通控制交通控制、交通管制）、交通管制）交通安全（交通预测、交通安全（交通预测、事件检测事件检测、设施设计）、设施设计）引言智能运输系统“内涵”阐述二、从信息科学的角度二、从信息科学的角度通信、控制、电子、计算机与应用学科的交叉和渗透。

通信、控制、电子、计算机与应用学科的交叉和渗透。

智能运输系统中智能运输系统中“智能智能”的解释：

的解释：

“智能智能智能智能”是知识与智是知识与智是知识与智是知识与智力的组合力的组合力的组合力的组合。

人对周围的事务具有感知、记忆和思维能力，会人对周围的事务具有感知、记忆和思维能力，会产生喜怒哀乐等情感，产生喜怒哀乐等情感，具有自我调节、适应环境和学习能力具有自我调节、适应环境和学习能力，能够表达自己的情感，具有行为决策能力以及创造性。

能够表达自己的情感，具有行为决策能力以及创造性。

人类一直开发人类一直开发“智能化智能化”的生产工具和管理系统（机器的生产工具和管理系统（机器人、自动生产线等），这些具有一定智能的机器或装置，能人、自动生产线等），这些具有一定智能的机器或装置，能代替人类的部分劳力，代替人类的部分劳力，完成一些拟人的行为或任务完成一些拟人的行为或任务，被称为，被称为“智能化智能化”的事务。

的事务。

引言智能运输系统“内涵”阐述智能过程研究的首要目标，就是用智能过程研究的首要目标，就是用智能过程研究的首要目标，就是用智能过程研究的首要目标，就是用以计算机为核心的机以计算机为核心的机以计算机为核心的机以计算机为核心的机器来仿制人类的智能活动器来仿制人类的智能活动器来仿制人类的智能活动器来仿制人类的智能活动，一般称之为人工智能，即机器智，一般称之为人工智能，即机器智，一般称之为人工智能，即机器智，一般称之为人工智能，即机器智能。

由于出发点与侧重点不同，基本形成三个主要发展方向能。

由于出发点与侧重点不同，基本形成三个主要发展方向能。

由于出发点与侧重点不同，基本形成三个主要发展方向能。

由于出发点与侧重点不同，基本形成三个主要发展方向：

专家系统专家系统专家系统专家系统：

符合匹配（概念、概念联系、概念加工）符合匹配（概念、概念联系、概念加工）人工神经元网络人工神经元网络人工神经元网络人工神经元网络：

电子元器件模拟人的大脑细胞（：

电子元器件模拟人的大脑细胞（），），神经系统的决策具有统计的性质。

（智能神经系统的决策具有统计的性质。

（智能活动是由活动是由大量简单的单元通过复杂的相互大量简单的单元通过复杂的相互作用连接后并行运行作用连接后并行运行的结果）的结果）环境进化环境进化环境进化环境进化：

通过机器学习，对环境的熟悉，以进化机通过机器学习，对环境的熟悉，以进化机器的反应能力。

（行为产生控制）器的反应能力。

（行为产生控制）ITSITS中的中的“智能智能”：

smartorintelligentsmartorintelligent核心意义：

核心意义：

高度集成、高效、灵活（信息共享、协调指挥）高度集成、高效、灵活（信息共享、协调指挥）三、从交叉科学的角度三、从交叉科学的角度信息科学（通信、控制、电子、计算机等）与信息科学（通信、控制、电子、计算机等）与交通运输学科的相互渗透。

交通运输学科的相互渗透。

信息化信息化信息化信息化:

交通物理现象与机理的数字化及其交通物理现象与机理的数字化及其网络传输网络传输网络传输网络传输智能化智能化智能化智能化:

基于基于人工智能人工智能人工智能人工智能的交通信息处理与的交通信息处理与网格计算网格计算网格计算网格计算一体化一体化一体化一体化：

信息整合与共享、系统结构的整合。

：

信息整合与共享、系统结构的整合。

提高交通效率，提供解决交通问题的有效手段。

提高交通效率，提供解决交通问题的有效手段。

引言智能运输系统“内涵”阐述第一章第一章智能运输系统概述智能运输系统概述1.11.1智能运输系统（智能运输系统（ITSITS）的产生背景）的产生背景.交通拥挤和交通事故是全世界交通运输业所面临的共同问题交通拥挤和交通事故是全世界交通运输业所面临的共同问题；.大城市交通堵塞、机动车尾气排放污染、交通安全形势严峻、运输效率大城市交通堵塞、机动车尾气排放污染、交通安全形势严峻、运输效率低下等问题的解决刻不容缓低下等问题的解决刻不容缓；.单独从车辆方面或道路方面考虑，均难有效解决交通拥阻问题；单独从车辆方面或道路方面考虑，均难有效解决交通拥阻问题；.传统的交通工程方法（如采用道路可变信号、在交通高峰期改变车道传统的交通工程方法（如采用道路可变信号、在交通高峰期改变车道的方向等）在一定程度上缓解了交通拥挤状况。

但是，由于这些方法实施的方向等）在一定程度上缓解了交通拥挤状况。

但是，由于这些方法实施的规则是针对的规则是针对预先建立的日常重复的交通模式预先建立的日常重复的交通模式而制定的，因而不能对交通而制定的，因而不能对交通阻塞做出实时的阻塞做出实时的动态反应动态反应，也不能，也不能根据具体情况迅速改变交通处理方案根据具体情况迅速改变交通处理方案，即不能从根本上解决目前的交通运输状况。

即不能从根本上解决目前的交通运输状况。

第一章智能运输系统概述不论是交通工具的更新换代，还是运输方式的拓展变革，不论是交通工具的更新换代，还是运输方式的拓展变革，都与科学技术成果直接相连。

科学技术的发展推动了交通运输都与科学技术成果直接相连。

科学技术的发展推动了交通运输的发展，的发展，ITSITS正是现代科学技术发展的必然产物。

正是现代科学技术发展的必然产物。

科学研究的实践证明：

一个城市的交通拥堵仅仅是发生在科学研究的实践证明：

一个城市的交通拥堵仅仅是发生在局部，而其它区域并不拥堵。

局部，而其它区域并不拥堵。

如何实时检测到这些信息（交通数据），而不失时机的制如何实时检测到这些信息（交通数据），而不失时机的制定交通管理措施。

定交通管理措施。

对信息技术的需求对信息技术的需求如何设计和规划道路基础设施，融合信息技术的应用。

如何设计和规划道路基础设施，融合信息技术的应用。

交通运输工程是基础交通运输工程是基础如何应用现代高新信息技术，将人、车辆和道路综合起来如何应用现代高新信息技术，将人、车辆和道路综合起来系统地解决交通运输问题的探索，促使智能运输系统（系统地解决交通运输问题的探索，促使智能运输系统（ITSITS）的应运而生的应运而生。

第一章智能运输系统概述智能运输系统（智能运输系统（IntelligentTransportSystemsIntelligentTransportSystems，简称简称ITSITS），），是在一定交通基础设施之上是在一定交通基础设施之上，将将先进的信息先进的信息先进的信息先进的信息技术、计算机技术、通信技术、自动控制技术、人工智能技术、计算机技术、通信技术、自动控制技术、人工智能技术、计算机技术、通信技术、自动控制技术、人工智能技术、计算机技术、通信技术、自动控制技术、人工智能等有效地综合运用于交通运输领域的一项新兴交叉学科和等有效地综合运用于交通运输领域的一项新兴交叉学科和产业。

产业。

通过加强通过加强车辆、道路、使用者车辆、道路、使用者三者之间的联系三者之间的联系，从，从而形成而形成定时、准确、高效定时、准确、高效的的综合运输系统综合运输系统。

1.21.2智能运输系统的定义智能运输系统的定义第一章智能运输系统概述第一章智能运输系统概述1.31.3智能运输系统的特点智能运输系统的特点11ITSITS既不是传统的交通运输工程也不是信息技术的简单叠加，而是运既不是传统的交通运输工程也不是信息技术的简单叠加，而是运用高新信息技术改善道路交通运输的一项复杂的系统工程。

用高新信息技术改善道路交通运输的一项复杂的系统工程。

22ITSITS的运做是建立在各种交通运输信息共享的基础上，通过对这些信的运做是建立在各种交通运输信息共享的基础上，通过对这些信息的采集、融合与提炼，达到对诸如交通流的控制与诱导等功能，息的采集、融合与提炼，达到对诸如交通流的控制与诱导等功能，使出使出行者由被动的遵守交通管制，变为主动地选择出行方式行者由被动的遵守交通管制，变为主动地选择出行方式。

因此，。

因此，先进的先进的交通管理系统与先进的出行者信息系统是交通管理系统与先进的出行者信息系统是ITSITS的基础的基础。

33形成定时、准确、高效的综合运输系统，形成定时、准确、高效的综合运输系统，实现自动车辆与自动化公路实现自动车辆与自动化公路是是ITSITS的最终目的。

的最终目的。

44ITSITS不仅仅是高新技术与传统交通工程结合的系统工程，非常重要的不仅仅是高新技术与传统交通工程结合的系统工程，非常重要的是：

是：

ITSITS是是2121世纪主要的新兴产业之一世纪主要的新兴产业之一。

根据美国。

根据美国ITSITS专家的估计，专家的估计，ITSITS产产业在业在2121世纪可以跟世纪可以跟ITIT产业相媲美。

产业相媲美。

通信技术通信技术计算机技术计算机技术交通运输技术交通运输技术系统综合技术系统综合技术控制技术控制技术传感器技术传感器技术.交交通通运运输输材材料料汽汽车车机机械械电电子子环环保保通通信信旅旅游游.ITS1.41.41.41.4智能运输系统的组成智能运输系统的组成智能运输系统的组成智能运输系统的组成第一章智能运输系统概述1.51.