交通管理與交通科技

第十章交通管理與交通科技第一節(jié)交通控制概述

道路交通控制定義

道路交通控制，指采用交通信號(hào)（交通警察的手勢(shì)和指揮、交通標(biāo)志、交通標(biāo)線以及包括交通信號(hào)燈在內(nèi)的其他交通設(shè)施），對(duì)道路交通系統(tǒng)中的交通流進(jìn)行控制，使之暢通有序地運(yùn)行。自動(dòng)控制，指在沒有人工干預(yù)的情況下，采用控制裝置使被控制對(duì)象自動(dòng)按照所設(shè)定的規(guī)律運(yùn)行，使被控制對(duì)象的一個(gè)或數(shù)個(gè)控制參數(shù)（如電壓、電流、速度、位置、流量、濃度等）能夠在一定的精度范圍內(nèi)按照給定的規(guī)律變化。道路交通自動(dòng)控制，指不依靠交通警察的人工指揮，主要采用交通信號(hào)設(shè)施或其他自動(dòng)化設(shè)備，隨交通變化特性來(lái)指揮車輛和行人的通行。交通控制與交通管理

廣義的道路交通管理指公安機(jī)關(guān)交通管理部門對(duì)道路交通系統(tǒng)的構(gòu)成要素及其相互關(guān)系的所有調(diào)控活動(dòng)。狹義的道路交通管理僅僅指公安機(jī)關(guān)交通管理部門對(duì)道路交通所進(jìn)行的一系列行政調(diào)控活動(dòng)。（靜態(tài)管理）

廣義交通管理交通自動(dòng)控制交通控制狹義交通管理二、交通控制的作用

道路交通控制隨車輛與道路交通而生

目的：1、保障交通安全（1889第一起車禍）2、疏導(dǎo)交通、保障交通暢通

交通控制與交通安全：減少交通事故，保障交通安全全世界已經(jīng)有2000多萬(wàn)人死于交通事故

全世界每年仍有40萬(wàn)至50萬(wàn)人死于交通事故

我國(guó)的交通事故更為嚴(yán)重

1991264817次，死亡5329219983461297806719.3億

200277.3萬(wàn)10.9萬(wàn)33.2億

200366.75萬(wàn)10.4萬(wàn)33.7億

200451.79萬(wàn)107077

三、道路交通控制的歷史與發(fā)展

（一）交通信號(hào)燈的誕生

1868年英國(guó)倫敦紅綠兩色臂板式

1914年美國(guó)紐約

三色電力發(fā)光

1926年英國(guó)沃爾佛漢普頓自動(dòng)交通信號(hào)燈

（二）定時(shí)控制向協(xié)調(diào)控制發(fā)展

（三）20世紀(jì)30年代初期感應(yīng)式信號(hào)控制器誕生（四）區(qū)域控制三、道路交通控制的歷史與發(fā)展

單點(diǎn)控制線控系統(tǒng)區(qū)域控制系統(tǒng)交通控制的分類一、按類別劃分：限制控制、信號(hào)控制、交通誘導(dǎo)控制

二、按控制區(qū)域劃分：點(diǎn)、線、面

三、按控制原理劃分：定時(shí)控制、感應(yīng)控制、脫機(jī)優(yōu)化控制、自適應(yīng)控制

四、按控制思想劃分：被動(dòng)式控制、主動(dòng)式控制

五、按信號(hào)配時(shí)生成方式劃分：人工優(yōu)化技術(shù)、脫機(jī)優(yōu)化技術(shù)、聯(lián)機(jī)優(yōu)化技術(shù)

交通控制的的發(fā)展總結(jié)結(jié)：無(wú)序開始管理手動(dòng)信號(hào)自動(dòng)信號(hào)兩色三色定周期感應(yīng)控制單點(diǎn)線性協(xié)調(diào)脫機(jī)優(yōu)化聯(lián)機(jī)優(yōu)化區(qū)域控制被動(dòng)式控制制主動(dòng)式控制制智能化更高級(jí)形式式發(fā)展展望智能化多模式化最優(yōu)化規(guī)范化通用化與模模塊化第二節(jié)智智能交通通系統(tǒng)各國(guó)對(duì)ITS概念的理解解各有差異異，但實(shí)質(zhì)質(zhì)一致。目目前我國(guó)定定義如下：：智能交通通系統(tǒng)（簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱ITS）是在較完完善的基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)施（包包括道路、、港口、機(jī)機(jī)場(chǎng)和通信信）之上，，將先進(jìn)的的信息技術(shù)術(shù)、通信技技術(shù)、控制制技術(shù)、傳傳感器、計(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)術(shù)和系統(tǒng)綜綜合技術(shù)有有效的集成成，并應(yīng)用用于地面運(yùn)運(yùn)輸系統(tǒng)，，從而建立立起大范圍圍內(nèi)發(fā)揮作作用的，實(shí)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確確、高效的的運(yùn)輸系統(tǒng)統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)效率、、安全、環(huán)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)濟(jì)等方面的的效益2.1智能交通系系統(tǒng)概述－－產(chǎn)生背景景IntelligentTransportationSystem（ITS）基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)傳輸智能技術(shù)運(yùn)輸系統(tǒng)2.2.智能交通系系統(tǒng)簡(jiǎn)介－－ITS的效益改善安全減少擁擠使環(huán)境影響降低到最小程度提高生產(chǎn)率增進(jìn)機(jī)動(dòng)化水平提高能源效率2.2.智能交通系系統(tǒng)簡(jiǎn)介－－ITS的效益智能交通系系統(tǒng)的最終終目的是建建立快速、、準(zhǔn)時(shí)、安安全、便捷捷和舒適的的交通運(yùn)輸輸體系,以保證社會(huì)會(huì)經(jīng)濟(jì)可持持續(xù)發(fā)展,建立與人類類生存環(huán)境境相協(xié)調(diào)的的良好的交交通運(yùn)輸環(huán)環(huán)境。智能交通系系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)勢(shì)可以用方方便、安全全、舒適、、快捷8個(gè)字來(lái)概括括。國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證明,一旦ITS投入使用,至少可以把把城市的交交通堵塞減減少50%,交通事故甚甚至可以減減少80%。美國(guó)智能交交通協(xié)會(huì)主主席柯林斯斯說(shuō),ITS的應(yīng)用可使使現(xiàn)有公路路使用率提提高15%～30%。據(jù)日本官方方的估計(jì),日本在今后后的20年內(nèi)可降低低8%～10%的交通事故故;每年交通事事故死亡人人數(shù)可比現(xiàn)現(xiàn)在減少30%～70%;到2010年,日本國(guó)內(nèi)的交交通阻塞可減減少20%以上。每年還可減少少45.46億Ｌ的燃料消消耗,公路網(wǎng)絡(luò)通行行能力成倍增增長(zhǎng),并減少尾氣污污染,經(jīng)濟(jì)效益與社社會(huì)效益都是是很可觀的根據(jù)日本道路路·交通·車輛智能化推推進(jìn)協(xié)會(huì)的試試算,僅導(dǎo)航系統(tǒng)的的開發(fā)到目前前就已經(jīng)創(chuàng)造造出20億美元規(guī)模的的市場(chǎng),今后20年預(yù)計(jì)ITS整體將創(chuàng)造出出5000億美元的市場(chǎng)場(chǎng)規(guī)模。2.2智能交通系統(tǒng)統(tǒng)簡(jiǎn)介－ITS的效益為交通出行者者提供便利減少出行時(shí)耗耗縮短不必要的的行駛里程省時(shí)、省油提高行車安全全2.2智能交通系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)交通系統(tǒng)統(tǒng)的效應(yīng)為交通管理者者提供有力的的支持交通管理者需需要在充分了了解現(xiàn)有道路路交通運(yùn)行狀狀況的基礎(chǔ)上上,作出相應(yīng)的管管理決策。借助實(shí)時(shí)信息息采集、傳輸輸與發(fā)布系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)急救援緩解擁擠為決策和檢驗(yàn)驗(yàn)決策效果提提供依據(jù)改善公交服務(wù)務(wù)和經(jīng)營(yíng)對(duì)交通設(shè)施的的智能化管理理為企業(yè)的物流流運(yùn)輸提供更更經(jīng)濟(jì)有效、、安全的服務(wù)務(wù)2.2智能交通系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)交通系統(tǒng)統(tǒng)的效應(yīng)2.3智能交通系統(tǒng)統(tǒng)概述－ITS應(yīng)用與服務(wù)智能交通控制系統(tǒng)改善安全的技術(shù)

多式聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)出行者信息系統(tǒng)西單至王府井擁擠有延誤

車內(nèi)導(dǎo)航自然資源管理快速準(zhǔn)確的醫(yī)療救護(hù)響應(yīng)惡劣天氣狀況響應(yīng)2.3智能交通系統(tǒng)統(tǒng)簡(jiǎn)介－非非交通部門也也需要ITS軍事上–使軍隊(duì)部署時(shí)間縮短沿海地區(qū)緊急疏散2.4智能交通系統(tǒng)統(tǒng)的主要研究究?jī)?nèi)容美國(guó)的七大系系統(tǒng)ATMS(AdvancedTrafficManagementSystems)ATIS(AdvancedTravelerInformationSystems)APTS(AdvancedPublicTransportationSystems)CVO(CommercialVehicleOperations)AVCS(AdvancedVehicleControlSystems)ARTS(AdvancedRuralTransportationSystems)AHS(AutomatedHighwaySystems)AHS2.4智能交通系統(tǒng)統(tǒng)的主要研究究?jī)?nèi)容ATMS——先進(jìn)的監(jiān)測(cè)、、控制和信息息處理系統(tǒng)。。該類系統(tǒng)向交交通管理部門門和駕駛員提提供對(duì)道路交交通流進(jìn)行實(shí)實(shí)時(shí)疏導(dǎo)、控控制和對(duì)突發(fā)發(fā)事件應(yīng)急反反應(yīng)的功能。。ATIS——為出行者提供供及時(shí)的信息息服務(wù)（當(dāng)前前交通狀況、、公交路線與與發(fā)車時(shí)刻表表、票價(jià)、天天氣狀況……）。出行者決策：：出行目的地地、出行時(shí)間間、出行方式式、出行路線線2.4智能交通系統(tǒng)統(tǒng)的主要研究究?jī)?nèi)容APTS——利用智能技術(shù)術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的公公共交通系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行改造而而形成一種信信息化、智能能化、社會(huì)化化的新型現(xiàn)代代公共交通系系統(tǒng)。公共車輛定位位系統(tǒng)，客運(yùn)運(yùn)量自動(dòng)檢測(cè)測(cè)系統(tǒng)，行駛駛信息服務(wù)系系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)調(diào)度系統(tǒng)，電電子車票系統(tǒng)統(tǒng)等。2.4智能交通系統(tǒng)統(tǒng)的主要研究究?jī)?nèi)容CVO——通過(guò)改善運(yùn)輸輸企業(yè)的營(yíng)運(yùn)運(yùn)資質(zhì)辦理、、注冊(cè)登記、、上繳稅費(fèi)、、運(yùn)輸管理、、貨物配送過(guò)過(guò)程，提高運(yùn)運(yùn)輸企業(yè)安全全與生產(chǎn)效率率。針對(duì)重載卡車車與州際長(zhǎng)途途客運(yùn)車。2.4智能交通系統(tǒng)統(tǒng)的主要研究究?jī)?nèi)容AVCS——研制具有道路路障礙自動(dòng)識(shí)識(shí)別、自動(dòng)報(bào)報(bào)警、自動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向、自動(dòng)制制動(dòng)、自動(dòng)保保持安全車距距、車速和巡巡航控制功能能的智能車輛輛。提供更更安全、更舒舒適、更富效效率的駕駛環(huán)環(huán)境。AVCS是自自動(dòng)動(dòng)公公路路系系統(tǒng)統(tǒng)不不可可分分離離的的部部分分。。2.4智能能交交通通系系統(tǒng)統(tǒng)的的主主要要研研究究?jī)?nèi)內(nèi)容容ARTS———ITS技術(shù)術(shù)，，尤尤其其是是ATIS和APTS相關(guān)關(guān)技技術(shù)術(shù)在在鄉(xiāng)鄉(xiāng)村村地地區(qū)區(qū)的的應(yīng)應(yīng)用用。。根據(jù)據(jù)鄉(xiāng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)運(yùn)運(yùn)輸輸?shù)牡奶靥厥馐庑栊枰?，，也也有有一一些些特特殊殊技技術(shù)術(shù)的的開開發(fā)發(fā)和和研研究究，，如如緊緊急急呼呼救救和和事事故故防防止止、、不不利利道道路路和和交交通通環(huán)環(huán)境境的的實(shí)實(shí)時(shí)時(shí)警警告告等等2.4智能能交交通通系系統(tǒng)統(tǒng)的的主主要要研研究究?jī)?nèi)內(nèi)容容AHS———更高高級(jí)級(jí)的的智智能能車車輛輛系系統(tǒng)統(tǒng)與與智智能能道道路路系系統(tǒng)統(tǒng)的的集集成成。。ITS研究究領(lǐng)領(lǐng)域域中中最最具具挑挑戰(zhàn)戰(zhàn)性性和和最最具具市市場(chǎng)場(chǎng)潛潛力力的的一一項(xiàng)項(xiàng)研研究究。。2.4智能交交通系系統(tǒng)的的主要要研究究?jī)?nèi)容容2.4智能交交通系系統(tǒng)的的主要要研究究?jī)?nèi)容容日本的的九大大領(lǐng)域域先進(jìn)的的導(dǎo)航航系統(tǒng)統(tǒng)自動(dòng)收收費(fèi)系系統(tǒng)協(xié)助安安全駕駕駛交通管管理優(yōu)優(yōu)化道路管管理效效率化化協(xié)助公公交車車輛運(yùn)運(yùn)營(yíng)商用車車輛效效率化化協(xié)助行人協(xié)助緊急車車輛運(yùn)營(yíng)歐洲、美國(guó)國(guó)、日本ITS發(fā)展歷程2.5世界ITS的發(fā)展歷程程第二階段應(yīng)應(yīng)用開發(fā)第一階段初初期發(fā)展第三階段集集成與國(guó)際際標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)時(shí)代始于1994舉辦組織：：ITSAmerica,ERTICO，ITSJapan其他成員組組織：ITSKorea,ITSAustralia,ITSCanada.世界ITS研究動(dòng)向和和研究成果果展示的盛盛會(huì)2.5世界ITS的發(fā)展歷程程2007中國(guó)ITS世界大會(huì)第三節(jié)GPS與GIS技術(shù)GPS是“GlobalPositioningSystem”即“全球定定位系統(tǒng)””的簡(jiǎn)稱。。該系統(tǒng)原原是美國(guó)國(guó)國(guó)防部為其其星球大戰(zhàn)戰(zhàn)計(jì)劃投資資100多億美元而而建立的，，具有全球球性、全能能性（陸地地、海洋、、航空與航航天）、全全天候優(yōu)勢(shì)勢(shì)的導(dǎo)航定定位、定時(shí)時(shí)、測(cè)速系系統(tǒng)，由空空間衛(wèi)星系系統(tǒng)、地面面監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)、用戶接接收系統(tǒng)三三大子系統(tǒng)統(tǒng)構(gòu)成，已已廣泛應(yīng)用用于軍事和和民用等眾眾多領(lǐng)域。。3.1GPS的組成空間部分地面控制部部分用戶3.2應(yīng)用：其他緊急援助話務(wù)指揮信息查詢導(dǎo)航車輛跟蹤GPS3.3GIS技術(shù)地理信息系系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱稱GIS（GeographicInformationSystem）。地理信信息是指直直接或間接接與地球上上的空間位位置有關(guān)的的信息，又又常稱為空空間信息。。一般來(lái)說(shuō)說(shuō)，GIS可定義為：：“用于采采集、存儲(chǔ)儲(chǔ)、管理、、處理、檢檢索、分析析和表達(dá)地地理空間數(shù)數(shù)據(jù)的計(jì)算算機(jī)系統(tǒng)，，是分析和和處理海量量地理數(shù)據(jù)據(jù)的通用技技術(shù)?！睆膹腉IS系統(tǒng)應(yīng)用角角度，可進(jìn)進(jìn)一步定義義：“GIS由計(jì)算機(jī)系系統(tǒng)、地理理數(shù)據(jù)和用用戶組成，，通過(guò)對(duì)地地理數(shù)據(jù)的的集成、存存儲(chǔ)、檢索索、操作和和分析，生生成并輸出出各種地理理信息，從從而為土地地利用、、資源評(píng)價(jià)價(jià)與管理、、環(huán)境監(jiān)測(cè)測(cè)、交通運(yùn)運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)濟(jì)建設(shè)、城城市規(guī)劃以以及政府部部門行政管管理提供新新的知識(shí)，，為工程設(shè)設(shè)計(jì)和規(guī)劃劃、管理決決策服務(wù)。?！?.4GIS的構(gòu)成GIS硬件軟件數(shù)據(jù)人員方法GIS所需的一切計(jì)算機(jī)資源

GIS運(yùn)行所必須的各種程序

GIS的操作對(duì)象決策者應(yīng)用模型3.5交通GIS—T基于GIS的可視化交交通管理系系統(tǒng)以交通通地理信息息系統(tǒng)（GIS-T）為集成平平臺(tái)，通過(guò)過(guò)交換式以以太網(wǎng)，將將交通信號(hào)號(hào)控制系統(tǒng)統(tǒng)、交通電電視監(jiān)視系系統(tǒng)、交通通信息誘導(dǎo)導(dǎo)系統(tǒng)、GPS警車定位系系統(tǒng)、投影影拼接大屏屏幕顯示系系統(tǒng)和已有有的通信系系統(tǒng)、122交通事故報(bào)報(bào)警系統(tǒng)等等有機(jī)地結(jié)結(jié)合為一個(gè)個(gè)整體，實(shí)實(shí)現(xiàn)信息資資源共享，，充分發(fā)揮揮系統(tǒng)的整整體效益，，形成具有有數(shù)據(jù)采集集、處理能能力、決策策能力、組組織協(xié)調(diào)以以及指揮能能力的科學(xué)學(xué)、高效的的交通指揮揮運(yùn)行機(jī)制制。3.5GIS——T系統(tǒng)功能闡闡述3.5GIS——T系統(tǒng)功能闡闡述由上圖可以以看出4個(gè)組成部分分：1.信息集成與與系統(tǒng)管理理2.可視化綜合合交通指揮揮和應(yīng)急指指揮3.可視化綜合合交通管理理業(yè)務(wù)應(yīng)用用4．綜合交通通信息發(fā)布布第四節(jié)道道路交通控控制指揮中中心交通指揮控控制中心，，通常簡(jiǎn)稱稱交通指揮揮中心，它它是道路交交通發(fā)展到到一定程度度、交通管管理和控制制達(dá)到一定定水平的產(chǎn)產(chǎn)物。它以以現(xiàn)代計(jì)算算機(jī)為代表表的高科技技技術(shù)為支支撐，并使使之與人的的管理因素素相結(jié)合，，將各種獨(dú)獨(dú)立硬件系系統(tǒng)合并和和融合而成成。具體來(lái)來(lái)說(shuō)，它既既融合了各各路面交通通控制系統(tǒng)統(tǒng)，也融合合了交通管管理部門的的其他管理理系統(tǒng)，如如車輛管理理、駕駛員員管理、交交通違章處處理、事故故報(bào)警和處處理等系統(tǒng)統(tǒng)。交通控制指指揮中心是是有彼此關(guān)關(guān)聯(lián)的原則則、方法、、警務(wù)人員員和設(shè)備組組成的一個(gè)個(gè)系統(tǒng)整體體。交通指揮中中心4.1交通指揮中中心的構(gòu)成成道路交通指揮中心交通信息管理子系統(tǒng)交通信號(hào)控制子系統(tǒng)電視監(jiān)控子系統(tǒng)交通誘導(dǎo)子系統(tǒng)衛(wèi)星定位子系統(tǒng)通信廣播子系統(tǒng)業(yè)務(wù)咨詢子系統(tǒng)……待擴(kuò)充子系統(tǒng)闖紅燈拍照子系統(tǒng)4.1道路交通管管理系統(tǒng)道路交通管理系統(tǒng)……財(cái)務(wù)和裝備管理系統(tǒng)警員信息管理系統(tǒng)道路交通事故信息管理系統(tǒng)駕駛員違章管理系統(tǒng)駕駛員考試管理系統(tǒng)機(jī)動(dòng)車信息管理系統(tǒng)進(jìn)口機(jī)動(dòng)車核查系統(tǒng)駕駛員信息管理系統(tǒng)被盜機(jī)動(dòng)車核查系統(tǒng)道路交通辦公自動(dòng)化系統(tǒng)4.2交通信號(hào)控控制子系統(tǒng)統(tǒng)交通信號(hào)控控制子系統(tǒng)統(tǒng)是利用交交通信號(hào)對(duì)對(duì)道路上運(yùn)運(yùn)行的車輛輛以及行人人進(jìn)行指揮揮和疏導(dǎo)。。交通信號(hào)號(hào)控制子系系統(tǒng)控制的的交通信號(hào)號(hào)以交通信信號(hào)燈為主主，不包括括手勢(shì)指揮揮等人工信信號(hào)。4.3電視監(jiān)控子子系統(tǒng)電視監(jiān)控子子系統(tǒng)采用用先進(jìn)的電電視攝像技技術(shù)將路段段、路口以以及重要部部門的視頻頻信息傳遞遞到指揮中中心，具有有直觀、明明了，信息息即時(shí)及監(jiān)監(jiān)控范圍大大等特點(diǎn)。。4.4交通誘導(dǎo)子子系統(tǒng)交通誘導(dǎo)子子系統(tǒng)利用用固定的、、活動(dòng)的和和動(dòng)態(tài)的交交通標(biāo)志或或者通過(guò)無(wú)無(wú)線通訊電電臺(tái)及時(shí)向向車輛實(shí)時(shí)時(shí)發(fā)出道路路狀況信息息，以便及及時(shí)疏