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1、智能运输系统IntelligentTransportationSystem复习提纲第一章智能运输系统概论1、智能智能是指事物能相识、辨析、推断处理和独创创建的实力。是人类区分于其他生物事务的本质特征.是学问与智力的组合。具有高度智能的人,对丁四周的事物具有感知、记忆和思维的实力，会产生喜怒哀乐等情感，具有自我谢整、适应环境和学习实力，能够表达自己的情感，具有行为决策实力以及创建性。IntelligentTransportationSystem2、交通系统的基本要素交通系统的基本要素是人、车、路和环境。3、交通追求的目标平安、高效、环保、经济4、交通问题可能解决的方案增加容St,削减需求，提高管
2、理水平,增加交通信息量，提高车辆智能性。5、ITS的内涵先进性用远程通讯、计算机、电子技术等现代先进技术来改造和武装交通系统，用先进的理论方法来改善交通系统的管理和运营。绦合性ITS涉及的关键技术包括：信息技术、通讯技术、计算机技术、电了技术、交通工程、系统理论、限制理论、人工智能、学问工程等，ITS是这些科学技术的交叉和综合，是这些技术在交通系统中的综合应用。信息化信息化是ITS的基础.通过各种手段来获得交通系统的状态信息，为交通系统的用户和管理者供应刚好有用的信息，只有具有了信息，才能实现智能化。智能化智能运输系统中的很多子系统正是因为实现了智能化，才体现出与传统交通系统的差别。不停车收费
3、系统（ETC）就是一个典型的例子。6、智能运输系统的定义（ITS）IntelIigentTransportationSystem,缩写ITS.综合运用先进的信息通讯、网络自动限制、交通工程等技术，改善交通运傩系统的运行状况，提高运输效率和平安性，削减交通事故，降低环境污染,从而建立个智能化的、平安、便槌、高效、舒适、环保的综合运输体系。7、中国发展ITS的必要性：经济发展促进城市化和机动化进程、交通基础设施建设滞后于H益增长的交通需求、交通拥堵及环境问题日益恶化、交通结构不合理、交通管理科学化、现代化水平急需提高.8、我国ITS的主要探讨领域：（I）交通管理与规划；（2）电子收费；（3）出行者
4、信息：（4）车辆平安与协助驾驶；（5）紧急事务和平安；（6）运营管理：（7）综合运输：（8）自动马路。其次章定位技术1、定位技术：卫星定位、手机定位。2、卫星定位空间定位技术。四颗卫星定位空间一点。要同步观测4颗卫星，测出接收点到4颗卫星的距离，就可以解卯：纬度,经度,大地高程h,钟差小。3、1973年美国国防部批准其陆海空三军联合研制其次代卫星导航定位系统授时与测距导航系统/全球定位系统（NaVigatiOnSystemTimingandKangingZGlobalPositionSystem-NAVSTAR/GPS）,简称全球定位系统（GPS）。4、GPS空间部分目前共有30颗、4种型号的
5、导航卫星，其中6颗为技术试验卫星。24颗导航星分布在6个轨道平面内，每个近似圆形的坑道平面内各有4颗卫星匀称分布，可以保证在全球任何地点、任何瞬间至少有4颗卫星同时出现在用户视野中。通过GpS终端，用户在地球表面的任何地方，仅需几秒钟到卜几秒钟就能锵确定自己的位置和精确时间，获得相关的导航信息。美国在设计GPS时供应两种服务,一种为标准定位服务，供应应民间及商业用户运用，定位精度为10米：另种为精密定位服务，供应应军方和得到特许的用户运用。5、GPS由哪三大子系统组成：（I）空间部分：24颗卫星（21+3）。由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星（目前轨道上实际运行的卫星个数已经超过了32颗）。A
6、6个轨道平面，55。轨道倾角，2万公里轨道高度（地面高度），12小时（恒星时）轨道周期，以保证在地球上任何地方可以同时观测到4-12颗高度角15。以上的卫星。（2）地面限制部分:组成：主控站1个）、跟踪站或叫监控站（5个）和注入站（3个）作用：监测和限制卫星运行，编算卫星星历（导航电文），保持系统时间。（3）用户接收部分：GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。我们现在所运用的就是用户接收设备部分。6、差分全球定位系统:DGPS是英文DifferenceGlobalPositioningSystem的缩写，即差分全球定位系统，方法是在一个精确的已知位置上安装监测接收机，计算得到它能跟踪的每
7、颗GPS卫星的距离误差。该差值通常称为PRC（伪距离修正值），将此数据传送给用户接收机作误差修正，从而提高了定位精度.7、GPS在交通系统中的应用：（1）随着我国城市建设规模的扩大，乍辆日益增多，交通运输的经营管理和合理调度，警用车辆的指挥和平安管理已称为公安、交通系统的一个重要问题。（2）GpS导航定位技术的出现给车辆、轮船等交通工具的导航定位供应了详细的实时的定位实力。目前，用于公安、交通系统的主要有：车辆GPS定位与无线电通信系统相结合的指挥管理系统：应用GPS差分技术的指挥管理系统。（3）车辆跟踪系统用于车辆防盗。由于“只接收，不放射”信号是GPS接收系统的个特点，所以用于防盗的GPS
8、跟踪系统就要借助通信网络以及政府网络（报警系统）来共同实现，通信问题与政府配套系统给GPS车载防盗仪带来收取运用费用的问题，须要用户按月或年交纳固定的服务费。 美国的GPS系统 俄罗斯的G1.ONSS系统（格洛纳斯） 欧盟的GAuJ1.EO（伽利略）系统 中国的北斗导航系统9,GPS系统功能简介:全球定位系统（GIObalPositioningSystemGPS）是美国建立的种全球性、全天候的卫星无线定位及导航系统。GPS系统包括空间星座、地面监控以及用户设备三个主要部分。GPS导航仪是将航行体从起始点导引到目的地的技术或方法。为航行体供应实时的位苴信息是导航系统的基本任务，因此，导航是一种广
9、义的动态定位。能够向航行体的悚纵者或限制系统供应航行体的位置、速度、航向等即时运动状态的系统称为导航系统.第三章智能运输系统技术基础1、智能运输系统技术及其相互间的关系交通信息采集技术、交通信息预处理与融合技术、交通信息传输技术、交通信息显示技术、交通的限制技术、交通地理信息系统技术、交通仿真技术等。2、交通信息采集技术的内容交通信息依据其改变的频率不同可以分成静态交通信息和动态交通信息两大类。1）静态交通信息采桀技术静态交通信息主要包括：城市基训地理信息、城市道路网基础信息及交通管理信息。静态交通信息主要采集方法有：（I）调查法采纳人工或测量仪需进行调杳，可获得城市基础地理信息、城市道路网基
10、础信息。2）其他系统接入静态交通信息可从其它部门，如规划部门、城建部门、交通管理部门费得。特点：只有当实际系统发生改变的时候，才须要对静态交通信息数据库中的数据进行更新。2）动态基础交通信息采集技术动态交通信息主要包括：交通流状态特征信息（如流量、车速、密度等）、交通紧急事务信息（各种途径得到的事务信息，包括：路面检测器信息、人工报告信息等）、在途乍辆及驾陂员的实时信息（如各种车辆定位信息等）、环境状况信息（如大气状况、污染状况信息等）及交通动态限制管理信息等。动态交通信息采集技术包括：交通检测器技术、浮动车技术、车辆识别技术和车辆定位技术、气象与道路环境信息采集技术等。3、动态交通信息检测技
11、术的分类依据安装特性的不同可以分成地埋式和非地埋式交通检测罂。地埋式检测器包括：环形线圈检测器、磁力检测器、道路管检测器、压电检测器。非地埋式检测器：微波雷达检测曙、超声波检测器、红外线检测器、噪声检测器、视频图像检测器、豆合型交通检测器。4、数据挖掘数据挖掘（DataMining）就是从大量的,不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取院含在其中的、人们事先不知道的、但乂是潜在有用的信息和学问的过程。原始数据可以是结构化的,如美系数据库中的数据，也可以是半结构化的,如文本、图形、图像数据.甚至是分布在网络上的旌拉邀抠发觉学问的方法可以是数学的，也可以是非数学的，可以是演绎的，也可以是归纳
12、的。5、重要通信技术光通信技术、卫星通信技术、移动通信技术6、通信网的基本结构通信网的基本结构主要有网状、星状、第合型、环状和总线状五种。7、显示产品的主要种类1.ED（1.ightEmittingDiode）显示屏是利用二极管构成点阵模块组成的显示产品。1.CD（1.iquitCryslalDisplay）显示屏是利用液晶显示器件制作的显示屏。1.CD屏幕有投影式和干脆式两种。PDP（PlasmaDisplayPanel）显示屏是利用等离子体显示器件制作的显示产品。CRTCathodcRayTube）即阴极射线管，是比较古老的显示器件，主要用来制作电视机和作为计算机终端显示的器件。8、智能交
13、通系统综合平台含义：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学问发觉而供应的综合平台。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供应完善的信息服务。解决ITS各部门和系统间的信息共享和交互，实现了交通信息的综合和深层次的综合利用，为科学决策供应协助支持，并可以供应精确、多样化的交通信息服务。9、交通信息的三大要素交通信息三大要素：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，如马路的名称、等级、起终点等。时间特征是指交通数据采集
14、或交通现象发生的时刻或时段，如某一时刻的交通堵寒状况。10.交通地理信息系统GIS-T交通地理信息系统是GIS在交通象域的详细应用和延长，是在传统GIS基础匕充分考虑交通现象的线性特征和网络特征，并附之特地的交通建模手段而形成的特地化系统，覆盖整个交通运输体系，包括马路、铁路、航空、水运、管道等。GIS-T是特地化的GIS,是GIS与多种交通信息分析和处理技术的集成。Ik地理信息系统(GIS)GeographicInformationSystems简称GIS由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，是一种采集、处理、传输、存储、管理、查询检索、分析、表达和应用地理信息的计算机系统，是分析、处理和
15、挖掘海量地理数据的通用技术。12、GIS系统在交通领域应用的先进性：强大的图形数据库和网络空间杳询、空间分析功能，建立包含公交路途管理系统、城市交通实况监测管理系统、车载导航系统、应急实施系统、出行信息系统等在内的交通地理信息系统(GeograPhiCInfoimationSystemsforTranSPOrtation简称GIS-T).交通管理地理信息系统的应用功能:信息管理。GIS是道路管理系统的核心，用GlS软件的强大功能能够对来自交通领域不同部门的表格和地图数据进行存贮、检索、分析、处理、传输及表达，这是GIS-T系统的基本。道路规划设计。利用GlS对交通流量、土地利用和人口数据进行分
16、析，预料将来的道路等级，把地质、水文和人文数据结合起来，进行路途和构造设计。环境影响评价。分析新辟道路对四周环境和经济文化的影响。交通的智能化管理。将GlS-T系统与GPS定位技术、数据通讯技术、传盛器技术、电子限制技术有效地集成，运用于交通运输管理的全过程，连结汽车、司机、道路及服务部门等相关对象，建立个实时、精确、高效的现代化的综合性的运输管理系统，这是交通的智能化管理的目标和任务。13、信标：也称电子标签。应用射频识别信号对目标物进行识别。射频识别技术是一种内建无线电芯片的技术，芯片中可储存一系列信息。射筑识别产品的体积可做到微小，并可附着于须要辨别的实体上，以非接触的方式快速读取其储存
17、信息.14班要的中英文词汇比照自动车辆识别AutomaticVehicleIdentification,VI推算定位DeadReckoning.DR交通地理信息系统GeographicalInformutionSystemForTransportationtGIS-T车辆定位系统Vehicle1.ocationSystem.V1.S车辆导航系统VehicleNavigationSystem,VNS第四章交通信息服务系统Is交通信息获得的途径 1）从公交管理系统获得公交时刻表和运行状态信息：（2）大部分与道路有关的信息由监测系统（车辆检测器、摄像机、车辆自动定位系统等）采集，经过交通信息处理中心
18、处理后，出行者通过路侧的信息显示装置（如可变情报板）获得，或从各类车载装置中干脆获得； 3）其它一些具有静态性后的信息，如地图数据库、紧急服务信息、驾驶员服务信息、旅游景点与服务信息等,出行者利用随身携带的个人通信设施完成这些信息的查询、接收和交换。2、交通检测技术的类型和意义：车流量检测主要是通过各种传感设备对路面行驶车辆进行探测，获得交通量、车速、密度、道路占有率、车间距、车辆类型等基讯数据，是智能运输系统感知交通流状况的茶础技术.国内外诞生的车辆检测产品的种类很多，主要有：线圈检测、视频检测、微波检测、激光检测、声波检测、超声波检测、红外线检测和射频识别电子标筌。3、交通信息服务系统的分
19、类1）依据向交通参加者供应信息服务的时机进行分类，包括：出行前信息系统，在途驾驶员信息系统，在途出行者换乘信息系统。2）依据信息系统所供应信息内容的不同进行分类：路径诱导系统，交通流诱导系统，停车场信息诱导系统，特性化信息服务系统3）依据信息流三要素：信息采集、处理与传送的集成程度以及系统功能安排的不同：自动导航系统，单向通信系统，双向通信系统4,交通信息服务系统的关键技术 1）交通信息预料依据已经驾驭的交通状况信息，预料将来路网中的有关交通状况信息，包括交通流附和行程时间的预料，其中交通流量的预料主要依据交通流量的般规律和现阶段交通流量的观测.路段行程时间则依据将来路网的流量安排和路网通行实
20、力，预料路段的通行时间，为行驶路途的优化设计供应基础。 2）动态交通安排动态交通安排考虑交通需求随时间改变的特性，给出瞬时的交通流分布状态，因此可以用来分析交通的拥挤特性，对交通流实行最优限制，以及进行交通信息简料和路径诱导.动态交通安排：所谓动态交通安排就是将时变的交通出行合理的安排到不同的路径上，以降低个人的出行费用或系统总费用。（3）行驶路途优化设计动态路径诱导就是要为行驶在道路网中的车辆供应从当前位置到达目的地之间的最便利和快捷的路径，即所谓的最短路:“最短路”有两种理解上的含义，种是基于已有道路基训上的行驶路程距离最短，这种“最短路”依据己仃路网结构和图论的学问便可以找到，而且是静态
21、不变的：另一种便是考虑了实时道路交通流状况的行驶时间最短或路阻最小路径。 4）交通信息发布有利出行的交通信息形成后，如何通过有效、直观的方式供应应出行者，使出行者能够很简单的接收这些信息,乂不带来更多的驾驶负荷，是交通信息显示要解决的问题。 5）VICS系统的基本原理VICS的基本原理是通过城市交通信息限制中心放射的无线电波和通过设置在道路两旁的光波、无线电波信号标杆，一直往车辆供应该地区范用内的道路交通状况，包括供应实际图形和语言文字两个方面的信息。使驾乘人员通过安设在车内的信号接受器刚好了解到前方和四周的交通状况（如是否有道路堵塞、是否有交通事故和道路施工等），以及等待和通过所须要的时间等
22、各种交通信息,并向交通信息限制中心刚好了解到达目的地最快最近的条线路。 6）VlCS信息供应的方式1）电波信标（高速马路）电波信标主要设置在高速马路上。以电波作为媒介，在设有信标的地点向行驶到此处的装有车数机的车辆供应必要的道路交通信息。2）光信标（主要干线道路）光信标主要设置在主干线道路上。以光作为媒介，在设有信标的地点向行驶到此处的装有车载机的车辆供应必要的道路交通信息。3）调频多重广播（现有广播设施）利用调频广播向广泛区域供应道路交通信息，并由各地调频广播电台进行播送。5、GSM：GroupSpecialMobile简称GSM,俗称全球通。它是由模拟蜂窝移动通信发展起来的，起源户欧洲的移
23、动通信技术标准，其开发目的是让全球各地可以共同运用个移动电话网络标准，让用户运用一部手机就能行遍全球。6重要的中英文词汇比照先进的出行者信息系统：ATlSAdvancedTravelerInformationSystem可变信息标记：VMSVariableMessageSignal交通信息中心：TICTrafficInorn7、基于多智能体的区域限制系统的工作原理在基于多智能体的区域限制系统中，利用单个路口执行级Agont(ISA)对单个交通信号对象进行限制，并通过Agent之间协商、协作，实现城市交通区域智能协调限制。上级智能体可以作为其所屈下级智能体的协调单元，对它们之间的协调限制确定协调
24、对策和协调参量；而下级智能体则需向对应的上级智能体传输关于其局部系统环境和系统限制性能的反馈信息，以作为上级智能体的决策依据。相邻智能体之间可以相互协调，在无法达成一样时再进行区域协调。这样,每个智能体都有忖定的自主性，但乂不完全独立，在接到其它智能体的协调恳求时,则进入协同工作状态,并通过上级智能体的决策达到了区最优或全局最优。8、揖要的中英文词汇比照TRNSYTTrafficNetworkStudyTool.交通网络开发工具SCATS-SydneyCoordinatedAdaptiveTraficSySIe叫悉尼协调自适应交通系统SCOOTSplitCycleOffsetOplimizut
25、ionTechnique.交通信号绿信比，周期和绿时差优化技术9、动态交通诱导系统由3部分组成：（I）交通信息中心，这是动态诱导系统的核心，该系统中硬件系统是由计兑机和各种通信设备组成，主要功能是从各种信息源获得实时交通信息，并处理成用户须要的数据形式。2）通信系统，负货完成车辆和交通信息中心的数据交换。信息中心通过通信系统和全部车辆间不断双向传输实时交通状况数据。（3）车载诱导单元，设备主要由计算机、通信设备和车辆定位设备组成.定位设备为GPS接收机或信标信号接收机及速度、方向传感器等其他设备。10,出行者信息系统的先进性体现在6个方面1）出行前信息服务。出行前信息服芬可使出行者在家见、学位
26、、军内或其他动身地点访问出行前信息服务系统,以获得当前道路交通系统和公共交通系统的相关信息,为确定出行路途、（2）行驶中驾驶员信息服务。通过视频或音频向驾驶员供应关于道路信息、交通信息和各种警告信息，帮助驾驶员修改出行路途，并为不熟识地形的驾驶员供应向导服务。（3）途中公共交通信息服务.利用先进的电子、通信、多媒体和网络技术，使已经起先出行的公交用户在路边、公交车站或公文车辆匕通过多种方式获得实时公交出行服务信息，以便乘客在出行中能够对其出行路途、方式和时间进行选择和修正。（4）特性化信息服务。特性化信息是指满意特定出行者个体须要的信息，通常涉及交通信息、公交信息和黄贝信息（例如旅游目的地、住
27、宿等，出行者可在任何地方通过交互式询问终端获得信息。5）路途诱导及导航服务。这是出行者信息系统供应的比较局级的服务形式，它利用先进的信息采集、处理和发布技术为驾驶员供应实时交通信息，并通过实时的路途优化和路途诱导达到削减乍辆在途时间的目的。（6）合乘风配与预定服务：合乘I兀配和预定服务是一种特殊类型的信息服务，出行者/驾驶员提出合乘恳求后，由管理中心选择城合理的匹配对象并通知用户双方或多方。11、停车诱导系统硬件：停车诱导系统包括五个基本组成部分：超声波探头、现场数据采集器、数据传输系统、信息发布系统和中心限制系统。停车诱导系统软件：城市安装自适应交通信号限制系统（如SCOOT等系统）是实现交
28、通诱导的前提条件。以导航为目的的电子地图系统是建立在计算机基础上的一种新型的地图显示方式。导航电子地图数据库中的粘确地理信息可以在地图匹配第:法中对GPS定位数据进行必要的修正，使车辆的其实位置能终较精确地显示在电子地图上。其工作原理是：首先通过停车场每个车位的车位检测装置如超声波探头检测是否有车，将果集的车位数据通过数据传输网络输送至中心限制系统，由中心限制系统信息中心对信息进行分析处理后放到数据库服务胧,信息中心将仃用的信息和GPS卫星和车载设备交换，用导驾驶员到目的车位。第七章先进的车辆系统1、先进的车辆系统的定义先进的车辆系统是利用先进的传感器技术检测车辆四周信息，通过信息融合和处理，
29、自动识别出危急状态，帮助驾陂员进行平安协助驾驻或者进行自动驾驶，以提高行车平安和措加道路通行实力的系统。2、依据智能化的程度先进的车辆系统分类平安协助驾驶系统、自动驾驶系统和自动马路系统。3、典型的平安协助驾驶系统包括驾驶员检测警告系统、防撞瞽告系统、巡航限制系统、驾驶员视觉增加系统。4、驾驶员视觉增加系统学驶员视觉增加是利用各种传感器和先进技术增加驾驶员在雨雾天、光线不足条件下的视觉效果。采纳不同手段和不同综合方法构成的视景系统分为：（1）传感黯视景系统前视传感器实时检测到的驾驶能外视见景象，其视景接近或实世界的自然景象。（2）合成视景系统由地形数据库储存的地形模型构建的虚拟视景。 3）增加
30、视景系统传感器视景和合成视景的会合称为增加视景。既仃实时探测到的自然视毋，也有数据库生成的虚拟视景，两者匹配衣合，他们在恶劣的气象条件卜.可以增加窗外视景的可见性。5、自动驾驶具备的功能 1）能够确认自身当前的位置.： 2）能终牢靠识别行车路途且限制自身按规定路途精确行驶： 3）能够依据目标及途中状况，规划、修改行车路途 4）行驶过程中，能够牢共实现车速限制、车距保持、换道、超车、停车等各种必要的基本操作： 5）能够适应不同的行驶环境，并与外界进行联系（通信）： 6）能够确保行驶平安，按时到达目的地。6、自动马路系统定义AutomatedHighwaySystem（简称AHS）,也称智能马路系
31、统。是建有通信系统、监控系统、光纤网络等基础设施,并对军辆实施自动平安检测、发布相关的信息以及实施实时自动操作的运行平台，它为实现智能马路的运输供应更为平安、经济、舒适、快捷的基础服务。该系统包括车辆自动导航和限制、交通管理自动化、以及事故处理自动化。HS是智能运输系统的最终目标，即实现车、路、人高度一体化。7重要的中英文词汇比照先进的车辆系统：AVCSAdvancedVehicleControlSystems自动马路系统：AHSAdvancedHighwaySystem8、重要的ITS技术标准的意义亚要的国际标准化组织是ISO,其下设ITS特地技术委员会TC2040ISO/TC20I下设16
32、个工作组WG,分别由各个国家牵头探讨相关领域标准的制定。比如，美国牵头探讨“颓量与牢靠性要求”、“货物运输管理”、“公共交通/应急管理”、“人为因索和人机界面”、“广域通信协议和界面”。英国牵头探讨“系统结构和框架”、“旅行者信息系统”。日本牵头探讨TICS数据库技术”、“行驶限制系统”。镌国牵头探讨“路径诱导与导航系统”、“专用短程通信”。1998年，交通部正式批准成立IS0/TC204中国秘书处，地点设在交通部智能交通系统工程探讨中心（现在的国家智能交通系统工程技术探讨中心）。（1）标准化可保障ITS在全国甚至全球范围内的兼容性.（2）标准化有助手拓展相关产品的供货槃道，创建更大的市场空间。（3）标准化有利于系统弊成（4）标准化有利于降低风险,加速ITS产业化.（5）标准化是市场爱护的重要手段。
