智能运输系统重点整理说课材料.docx

1、智能运输系统重点整理说课材料智能运输系统重点整理1智能：是指事物能认识、辨析、判断处理和发明创造的能力。是人类区别于其他生物事务的本质特征。是知识与智力的组合。具有高度智能的人，对于周围的事物具有感知、记忆和思维的能力，会产生喜怒哀乐等情感，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。2智能运输系统：综合运用先进的信息通讯、网络、自动控制、交通工程等技术，改善交通运输系统的运行情况，提高运输效率和安全性，减少交通事故，降低环境污染，从而建立一个智能化的、安全、便捷、高效、舒适、环保的综合运输体系。3用户服务：是从用户角度对ITS系统提出要求，是问题定义的过

2、程。4逻辑框架：是组织复杂实体和关系的辅助工具，它定义了为提供各项用户服务而必须拥有的功能和必须遵从的规范，以及各功能之间交换信息的数据流，其重点是功能性处理和信息流情况。5物理框架：是ITS的物理视图，是关于系统应该如何提供用户所要求的功能的物理标示。6自动车辆识别：是当车辆通过某一特定地点时，自动将该车的身份识别出来的技术总称。常用技术：感应线圈式、无线电/微波式、光学式、平面音感微波式。7车辆定位技术：车辆定位子系统就是运用GPS或DR(推算定位)等定位技术，自动确定车辆的实时位置，并运用地图匹配技术，对车辆实际行驶路线与电子地图上道路位置之间的误差进行修正，从而提高定位的精度。常用的定

3、位技术有：自主定位、星基定位和陆基定位。对于车辆导航系统来说，常用前两类定位技术，其中自主定位技术的代表是推算定位技术，而GPS技术则属于星基定位技术。8推算定位技术（Dead Reckoning，DR）：是利用距离传感器和航向传感器(压电陀螺)测量位移矢量，从而推算车辆的位置。优点：当车辆行驶在高层建筑群间、地下隧道中、高架桥下等路段时，GPS系统可能由于可见星少于四颗而无法正常工作，此时可以利用DR系统的自动定位结果以维持正常导航。缺点：定位误差会随时间积累。9交通信息处理技术：是交通诱导系统的核心部分，它把检测器采集的实时交通信息进行相应处理，得出能为诱导系统所用的信息，然后传送给道路使

4、用者，指导其选择正确路径，并最终实现交通流在路网中各个路段的合理分配。处理方法包括：数据抽取、数据挖掘、信息融合、信息预测等。10数据挖掘(Data Mining)：是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。11智能交通系统综合平台：ITS综合平台是实现各ITS子系统间的数据共享、实现深层次的信息融合和知识发现而提供的综合平台。能够接受、存储和处理多源、异构数据，具有数据融合、数据挖掘的功能，并能够为各种应用子系统和公众提供完善的信息服务。 1信息融合：又称数据融合，指多传感器的数据在一定准则下加以自动分析、综合

5、以完成所需的决策和评估而进行的信息处理过程。方法：贝叶斯估计：是融合静态环境中多传感器低层信息的一种常用方法模糊逻辑：用隶属函数表示各传感器信息的不确定性，然后用模糊变换进行综合处理粗糙集理论：粗糙集理论是继概率论、模糊集、证据理论之后的又一个处理不确定性的数学工具。卡尔曼滤波神经网络2交通信息的三大要素：空间、属性和时间。空间位置数据描述交通现象发生和存在的位置，这种位置可以用常规的二维坐标系定义。属性数据描述交通现象的性质和质量特征，如公路的名称、等级、起终点等。时间特征是指交通数据采集或交通现象发生的时刻或时段，如某一时刻的交通堵塞情况。3交通地理信息系统：是收集、存储、管理、综合分析和

6、处理交通地理的空间信息和交通信息的信息系统。功能：基本功能，包括编辑、制图、图形量测等。叠加功能，主要是线性数据的叠加能力，分为合成叠加和统计叠加。动态分段功能，将交通网络中的连线按属性特征分段。地形分析功能，可建立地表模型和进行等高线计算。栅格显示功能，使得交通GIS可以包含图片和其他影像，并可将对应的属性数据进行叠加分析，以便对图层更新。网络分析功能，主要指路径优化分析，相邻和最近邻分析，网络负载分析，车辆路由选择分析，资源分配分析等。特点：几何空间网络拓扑概念动态分段技术复杂的空间分析能力。应用范围：交通规划和设计中的应用：交通运输系统规划、道路设计与养护、环境监控与评估交通管理和车辆运

7、营中的应用：道路设施管理、车辆运营管理在交通安全和控制中的应用：事故定位、预测和分析、车辆控制和监控。4先进的交通信息系统：是智能交通系统的重要组成部分，综合运用多种高新技术，通过无线、有线通信手段以文字、语音、图形、视频等多媒体形式实时动态地提供与出行相关的各类交通信息，使出行者从出发前、出行过程中直至到达目的地的整个过程中随时能够获得有关道路交通情况、所需时间、最佳换乘方式、所需费用以及目的地各种相关信息等，从而指导出行者选择合适的交通方式（私家车、火车、公交车等）、出行路线和出发时间，以最高的效率和最佳方式完成出行过程。5先进的交通管理系统：是智能交通系统的重要组成部分，它是依靠先进的交

8、通监测技术，计算机信息处理技术和通信技术，对城市道路和高速公路综合网络的交通运营和设施进行一体化的控制盒管理，通过监视车辆运行来控制交通流量，快速准确的处理区内发生的各种事件，以便使得客货运输达到最佳状态。5定时式脱机控制系统：利用交通流历史及现状统计数据，进行脱机优化处理，得出多时段最优信号配时方案，存入控制器或控制计算机内，对整个区域交通实施多时段定时控制。6感应式联机控制系统：通过道路网上的车辆检测器实时采集交通数据，并通过配时参数优化得到最佳配时方案，然后对区域内的交通信号实时控制。7先进的交通管理系统：指以智能技术为支撑，以系统化、标准化、规范化、人性化为特征，安全、可靠、高效、经济

9、、实用的各类交通管理系统的集成。1交通监控系统：由通用设备及各类传感器组成，利用传感器和相应的预处理设备检测交通流及环境数据，经过中心计算机处理后驱动各种终端设备，从而实现交通监视和控制、提高安全性、降低环境污染等目的。2高速公路监控系统：通过对高速公路全线的交通流量检测、交通状况的监测、环境气象检测、运行状况的监视，产生控制方案，从而达到控制交通流量、改善交通环境、减少事故、以使高速公路达到较高的服务水平。3先进的公共交通管理系统：通过采集与处理动态和静态交通信息，从而达到规划出行、最优路线选择、避免交通拥堵、节约出行时间的目的。4交通事件：指导致道路通行能力下降或交通需求异常增多的非周期性

10、发生的情况。包括突发性交通事件：交通事故、自然灾害、生产事件、恐怖袭击等不可预测的事情。计划性交通事件：大型集会、大型文体活动、道路养护维修作业等。5先进的交通信息服务系统：由信息终端、交通信息中心、广域通信网络等组成的以个体出行者为主要服务对象，按照其要求提供出行信息，通过优化线路的方式，以缩短出行时间或减少出行费用为目的的信息服务系统。35先进的公共交通管理系统（评价）：在公交网络分配、公交调度等关键理论基础上，利用系统工程的理论和方法，将现代通信、信息、电子、控制、计算机、网络、GPS、GIS等高科技集成应用于公共交通系统，并通过建立公共交通智能调度系统、公共交通信息服务系统、公交电子收

11、费系统等实习公共交通调度、运营、管理的智能化，为出行者提供更安全、舒适、便捷的公共交通服务，从而吸引公交出行，环境城市交通拥堵，有效解决城市交通问题，创造更大的社会效益和经济效益。6先进的车辆系统：是利用先进的传感器技术检测车辆周围信息，通过信息融合和处理，自动识别出危险状态，协助驾驶员进行安全辅助驾驶或者进行自动驾驶，以提高行车安全和增加道路通行能力的系统。7视觉导航系统：基于视觉导航的车辆自动驾驶是将摄像机固定在车辆上，检测识别车辆前方路道和障碍物，系统经过信息融合和处理，自动控制车辆在期望的道路上安全行驶的系统。8商用车辆运营：从对使用者服务的观点出发，在洲际运输管理中自动询问和接收各种

12、交通信息，进行合理调度，包括为驾驶员提供一些特殊的公路信息。9货运管理系统：智能车通过收集到的各种货物信息、托运信息、费用信息，并经过对货主的验收登记，综合车辆管理系统里的信息，以及驾驶员管理系统里的信息对货运车辆进行管理，实现送货功能。1ITS的内涵（特点，属性）：先进性，ITS利用诸如远程通讯、计算机、电子技术等先进技术来改造和装备交通系统，用先进的理论方法来改善交通系统的管理和运营。综合性，ITS涉及的关键技术包括：信息技术、通讯技术、电子技术、交通工程、系统理论、控制理论、人工智能、知识工程，是这些技术在交通系统的集成应用。信息化，ITS为交通系统的用户和管理者提供及时有用的信息，实现

13、了交通智能化。智能化，ITS的实质就是利用高新技术对传统的交通运输系统进行改造，从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型交通系统。2 ITS的发展趋势：交通信息采集、处理和发布技术将快速发展；综合交通信息平台是多种运输方式协同的基本手段； 交通安全成为关注的焦点；车载系统与道路设施的协调配合受到重视。3ITS核心技术：数据获取技术、数据组织存取技术、数据传输技术、人工智能技术、虚拟现实技术、运行管理及安全技术。3综合交通运输系统的发展趋势：客运快速化经济发展的必然结果 (a)客运快速化是旅行时间价值提高的必然结果；(b)客运快速化是降低运输成本的客观要求。货运物流化社会经济发展的必然趋势 (a

14、)货运物流化是经济一体化的必然要求；(b)货运物流化是支持经济增长的重要手段。4我国ITS发展：国家科技部1999年批准建立了国家ITS工程技术研究中心，2000年又批准建立了国家铁路智能运输系统工程技术研究中心。许多大学和研究机构也纷纷组件ITS研究中心，从事ITS的理论研究和产品研发，如东南大学、吉林大学、北京交通大学、同济大学、华南理工大学等。5智能运输系统体系框架：是运输体系和规格的说明，它决定系统如何构成，确定功能模块以及允许模块间进行通信和协同的协议接口。包括用户服务、逻辑框架、物理框架。用户服务：是从用户角度对ITS系统提出要求，是问题定义的过程。（框架基础）逻辑框架：是组织复杂

15、实体和关系的辅助工具，它定义了为提供各项用户服务而必须拥有的功能和必须遵从的规范，以及各功能之间交换信息的数据流，其重点是功能性处理和信息流情况。它包括功能域、功能、子功能、过程等多个层次及其间的数据流。作用是明确完成用户服务需要的功能支持及功能之间数据流交互，给出详尽的数据流属性。物理框架：是从物理系统的角度分析实际ITS应该具有的结构，并按系统、子系统、模块等层次进行结构分析；分析ITS物理系统之间交互的信息，并以框架流的形式对此信息进行定义。6智能运输系统与传统运输系统的区别：传统的交通控制和管理系统运用传统的技术和经典数学，以假设条件和约束条件下的数学模型和公式为基础，从管理者的角度出

16、发，按照集中管理的方式对道路使用者进行控制和规范，在这里管理者是主动的，而道路的使用者是被动的，各种交通工程设施是在物理上迫使使用者这样做而不那样做。而智能运输系统，更加重视人的能动性，它不是力图将带有较多社会和人类行为特点的交通系统描述成某种数学的模型，而是向道路的使用者提供各种各样的信息，让道路的使用者从不同的方案中选择自己所认可的那一种，以诱导为主，而不是以强迫为主，在人的理性与价值取向基础上，使人们的出行得到满足，智能运输系统是将当今世界上最新的科技发展成果和人的本性的研究相结合。7智能运输系统体系框架的作用：明确ITS开发目标，避免重复研究和在低水平生产力下的无计划开发，便于成果的应用和ITS技术的发展及其产业化实施。指导智能运输系统结构和标准研究过程制定，提供一个检查系统构成和标准的遗漏、重叠以及是否不一致的依据。科技人员可以利用制定的