智能交通系統(tǒng)-ITS概論

智能交通系統(tǒng)蔡伯根北京交通大學電子信息工程學院 Tel:51688004、51687111 Office:SY1004/SY909 Email:bgcai@2/5/20231北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根課程內(nèi)容概論交通控制系統(tǒng)基礎ITS的概念和核心技術體系結構、研究領域系統(tǒng)舉例、標準化綜合智能交通系統(tǒng)（鐵路、水運、航空）2/5/20232北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根第三章智能交通系統(tǒng)概念原始的現(xiàn)代道路交通智能交通系統(tǒng)的由來ITS應用的例子ITS的國際發(fā)展情況2/5/20233北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根1、原始的現(xiàn)代道路交通汽車這一文明交通工具出現(xiàn)在這個世界上已有百年有余，已成為現(xiàn)代社會活動和人們豐富生活不可缺少的要素。但隨著汽車的大量使用所帶來的種種問題越來越突出，如交通事故、交通混亂、環(huán)境污染、能源浪費等?，F(xiàn)代的汽車交通是極其原始和野蠻的東西。安全：汽車由駕駛員隨意操作，交通事故頻發(fā)。交通混亂：道路使用者盲目地、無節(jié)制地涌入。擁擠：導致時間的浪費、燃料的浪費、廢氣排放量增加。2/5/20234北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根1、原始的現(xiàn)代道路交通（續(xù)）道路交通的智能化要求應運而生，通過應用現(xiàn)代的通信技術和信息處理技術，使道路交通作為一個系統(tǒng)來實現(xiàn)智能化。這與駕駛員靠自己眼睛在可見范圍內(nèi)獲取信息、靠自己的大腦作出有限判斷的傳統(tǒng)型道路交通系統(tǒng)不同，是一次革命性的飛躍。2/5/20235北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根2.智能交通系統(tǒng)ITS的由來什么是ITS?ITS產(chǎn)生背景ITS的產(chǎn)生ITS涉及的方面ITS研究的內(nèi)容2/5/20236北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根什么是ITS?相關的國際組織:美國智能交通運輸系統(tǒng)協(xié)會(ITSAmerica) (IntelligentTransportationSocietyofAmerica)歐洲道路運輸信息通訊合作組織(ERTICO)

(EuropeanRoadTransportTelematicsImplementationCoordinationOrganization)日本道路、交通、車輛智能化推進協(xié)會(VERTIS)=>ITSJapan

(Vehicle,RoadandTrafficIntelligenceSociety)IEEE智能交通系統(tǒng)委員會(ITSCouncil)2/5/20237北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根國際間合作與分工2/5/20238北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根ITS產(chǎn)生的背景車輛急驟增多車輛交通事故增多路網(wǎng)擴大希望提高車速工業(yè)界發(fā)展(Telematics工業(yè))各種高科技發(fā)展汽車工業(yè)發(fā)展智能汽車2/5/20239北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根ITS的產(chǎn)生美國：60年代末到70s的ERGS ElectronicRouteGuidanceSystemProject.日本：1971年CACS ComprehensiveAutomobileControlSystem歐盟：70年代后期的Ali工程(AutofahrerLeitInformationSystem) 針對日本和Siemens’Ali-ScoutRouteGuidanceprojectinBerlin2/5/202310北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根ITS的產(chǎn)生(續(xù))美國：80年代末IVHS IVHS:IntelligentVehicleHighwaySystems

針對日本80年代中期的IVS(IntelligentVehicleSystem)歐盟：ATT(AdvancedTransportTelematics)ISO:RoadTrafficandTransportTelematics2/5/202311北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根ITS的產(chǎn)生(續(xù))智能交通系統(tǒng)ITS這一稱呼最早于1990年日本提出，但未能得到承認；1994年日本VERTIS籌備第二次ITS世界大會時提出用簡潔、準確的名稱“ITS(IntelligentTransportSystems)”，得到歐美的贊成。美國IVHS(IVHSAmerica)也于1994年9月更名為ITSAMERICA。2/5/202312北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根什么是ITS?ITS(智能交通系統(tǒng)的縮寫)

IntelligentTransportationSystemITS代表了整個交通系統(tǒng)的下一步發(fā)展方向應用的技術有：計算機、控制技術、通訊和安全系統(tǒng)等目標：安全、效率、環(huán)境 建立一個人、路、車輛的優(yōu)化實體。2/5/202313北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根人、路、車輛的優(yōu)化實體2/5/202314北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根什么是ITS？目前大致的研究方向主要集中在交通控制與管理、車輛安全和控制、旅行信息服務、交通中人的因素、交通模型開發(fā)、行政和組織問題、通信與廣播技術、系統(tǒng)等方面。定義：智能交通系統(tǒng)是將先進的信息技術、計算機技術、通信技術、傳感器技術、自動控制技術、運籌學、人工智能等有效地綜合運用于交通運輸、服務控制和車輛制造，加強了車輛、道路、使用者三者之間的聯(lián)系，從而形成一種實時、準確、高效的綜合運輸系統(tǒng)。2/5/202315北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根ITSA的定義WhatisITS?

IntelligentTransportationSystemshelpmeetthetransportationchallenge

Abroadrangeofdiversetechnologies,knowncollectivelyasintelligenttransportationsystems(ITS),holdstheanswertomanyofourtransportationproblems.ITSiscomprisedofanumberoftechnologies,includinginformationprocessing,communications,control,andelectronics.Joiningthesetechnologiestoourtransportationsystemwillsavelives,savetime,andsavemoney.

2/5/202316北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根VERTIS的定義(ITSJapan)WhatisITS?ITSoffersafundamentalsolutiontovariousissuesconcerningtransportation,which

includetrafficaccidents,congestionandenvironmentalpollution.ITSdealswiththeseissuesthroughthemostadvancedcommunicationsandcontroltechnologies.ITSreceivesandtransmitsinformationonhumans,roadsandautomobiles.Bycreatingidealtrafficconditions,ITSsystemwillreducetrafficaccidentsandcongestionwhilesavingenergyandprotectingtheenvironment.ITSrequiresnotonlytheroadstobeintelligentbutvarietyoftransportation,suchasrailroad,aviationandmarine,tocooperatewitheachother.2/5/202317北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根ERTICO的定義WhatisITS?

IntelligentTransportSystems,or"ITS",arethemarriageofinformationandcommunicationtechnologieswiththevehiclesandnetworksthatmovepeopleandgoods."Intelligent",becausetheybringextraknowledgetotravellersandoperators.Incars,ITSsystemshelpdriversnavigate,avoidtrafficholdupsandavoidcollisions.Ontrainsandbuses,theyletmanagersoptimisefleetoperationandofferpassengersautomaticticketingandreal-timerunninginformation.Ontheroadnetwork,ITSsystemsco-ordinatetrafficsignals,detectandmanageincidentsanddisplayinformation,guidanceandinstructionstodrivers.2/5/202318北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根ERTICO的新定義WhatisITS?

IntelligentTransportSystemsandServices(ITS)describesanysystemorservicethatmakesthemovementofpeopleorgoodsmoreefficientandeconomical,thusmore"intelligent".Whetheroffering"real-time"informationaboutcurrenttrafficconditions,in-vehicledestinationguidance,oron-lineinformationforjourneyplanning,thevarietyofITStoolsavailabletodayenableauthorities,operatorsandindividualtravellerstomakebetterinformed,moreintelligenttransportdecisions.ITScanmakeeveryjourneyquicker,morecomfortable,lessstressful,andsafer.ITSBenefits:safety,

environment,

timeandmoney

2/5/202319北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根VisionofITS(ERTICO)By201020%increaseineffectiveroadcapacitywithoutnewconstruction

50%reductioninroadcasualties

traveltimesavingsamountingtooneyearoveranaveragelifetimesignificantreductionofvehicleCO2emissions

amarketof21billioneurosin2010forequipmentandservicesinEuropeITS-PartofEveryone'sDailyLifein20102/5/202320北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根VisionofITS(ERTICO)ForeverytravellerMobileaccesstodoor-to-doorjourneyplanningandtravelinformationservices

Thepossibilitytoremotelypurchasetransportticketsviahand-helddevices

Real-timetransitinformationservicesavailableenroute

Allpublictransportstopsandstationsequippedwithreal-timeserviceanddeparturetimedisplays

FordriversAbilitytoequipeverynewcarwith

atrafficinformationandrouteguidanceunit

automaticemergencyandbreakdowncallcapabilities

remotediagnosticsensors

20%ofnewcarswithsomeformofdriverassistancesystem

ITSequipmentineveryemergencyresponsevehicleandcentre

2/5/202321北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根VisionofITS(ERTICO)Fortransportprofessionals70%ofcommercialvehiclesusingvehicletracking,messagingandfleetmanagementservices

In-vehiclesystemsavailableforautomaticcustomsclearance

Everybusandtramfleetusingavehicletrackingandschedulingsystem

ForinfrastructureoperatorsEveryurbanareaandmotorwayequippedwithcoordinatedsignalcontrol,rampmetering,variabletrafficsignsandincidentdetectionandmanagementsystems

InteroperableelectronicfeecollectionservicesusedacrossEurope

MainEUbordercrossingsequippedfornon-stopcustomsclearanceITS–It’sWhatYouWantItToBe2/5/202322北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根VisionofITS(ERTICO)Fortransportprofessionals70%ofcommercialvehiclesusingvehicletracking,messagingandfleetmanagementservices

In-vehiclesystemsavailableforautomaticcustomsclearance

Everybusandtramfleetusingavehicletrackingandschedulingsystem

WantItToBeForinfrastructureoperatorsEveryurbanareaandmotorwayequippedwithcoordinatedsignalcontrol,rampmetering,variabletrafficsignsandincidentdetectionandmanagementsystems

InteroperableelectronicfeecollectionservicesusedacrossEurope

MainEUbordercrossingsequippedfornon-stopcustomsclearanceITS-PartofEveryone'sDailyLifein20102/5/202323北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根ITS到底是什么？ITS=IT+TransportationSystem?2/5/202324北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根ITS涉及的方面AnITSconsistsof:smartroadsandroutes;smartcars;smartbuses;smarttrains;smartcargo;smartbaggage;smarttravelers.2/5/202325北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根ITS研究內(nèi)容（美國）美國ITS的研究(ITSAmerica)先進的交通管理系統(tǒng)ATMS

(AdvancedTrafficManagementSystems)先進的交通信息系統(tǒng)ATIS

(AdvancedTravelerInformationSystems)先進的車輛控制系統(tǒng)AVCS

(AdvancedVehicleControlSystems)商業(yè)車輛運營系統(tǒng)CVO

(CommercialVehicleOperations)先進的公共交通系統(tǒng)APTS

(AdvancedPublicTransportationSystems)先進的郊區(qū)交通系統(tǒng)ARTS

(AdvancedRuralTransportationSystems)2/5/202326北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根美國的研究領域(ITSAmerica)先進的交通管理系統(tǒng)ATMS通過旅行時間的測定、突發(fā)事件檢測等實時處理來把握交通狀況，進行先進的交通管理。先進的交通信號控制、自動收費等屬這一分類。先進交通信息系統(tǒng)ATIS這種系統(tǒng)是向各個車輛提供道路、交通狀況信息的系統(tǒng)，即裝有導航裝置的車輛，根據(jù)信息能享受動態(tài)的行車路線引導服務。先進的車輛控制系統(tǒng)AVCS該系統(tǒng)是幫助駕駛員駕車的系統(tǒng)，防止碰撞系統(tǒng)是它的核心，也包括自動駕駛。2/5/202327北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根美國的研究領域(ITSAmerica)商用車輛運營管理系統(tǒng)CVO它主要是提高載貨車運行效率的系統(tǒng)，主要功能包括掌握現(xiàn)在位置、貨物信息的傳遞管理以及車輛重量的自動測定等。先進的公共交通系統(tǒng)APTS它是設想將公共汽車、火車、HOV等公共交通工具相互聯(lián)系起來，以提高整個運輸體系的效率。先進的郊區(qū)交通系統(tǒng)ARTS它具有都市外（郊區(qū)）的突發(fā)事件（事故等）檢測、肇事車輛位置檢測、SOS系統(tǒng)等功能。2/5/202328北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根ITSAmerica的研究領域2/5/202329北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根ITS世界大會介紹WORLDCONGRESSDATES

1994Paris,France

1995Yokohama,Japan

1996Orlando,USA

1997Berlin,Germany

1998Seoul,Korea

1999Toronto,Canada

2000Turin,Italy

2001Sydney,Australia

2002Chicago,USA

2003Madrid,Spain

2004Nagoya,Japan

2005SanFrancisco,USA

2006London,UK

2007P.R.ofChina

2008NewYork,NewYork

2/5/202330北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根ITS世界大會介紹第十二屆ITS大會(12thWorldCongressonITS),November6-10,2005,SanFrancisco,USA,(EnablingChoicesinTransportation)第十一屆ITS大會(11thWorldCongressonITS),October18-22,2004,Nagoya,AichiJapan(ITSforaLivableSociety)2/5/202331北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根ITS世界大會介紹第十屆ITS大會（10thWorldCongressonIntelligentTransportSystemsandServices），2003年11月16日至18日，西班牙馬德里。(SolutionsforTodayandTomorrow)第九屆ITS大會（9thWorldCongressonIntelligentTransportSystems）

第九屆ITS大會于2002年10月14日至18日在美國伊利諾斯州芝加哥市召開。ITS-EnrichingOurLivesChicago,Illinois,USAOct.14-18,2002第八屆ITS大會（8thWorldCongressonIntelligentTransportSystems）

第八屆ITS大會于2001年10月1日至5日在澳大利亞悉尼召開。ITS2001-TransformingtheFutureSydney,AustraliaOct.1-5,20012/5/202332北京交通大學電子信息工程學院蔡伯根