《智能運(yùn)輸系統(tǒng)》第2章智能運(yùn)輸系統(tǒng)理論與技術(shù)基礎(chǔ)B課件

2013.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅1課件編制：王兵、陳旭梅教材主編：陳旭梅2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅22

ITS的主要技術(shù)2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)2.2現(xiàn)代通信技術(shù)2.3傳感器技術(shù)2.4顯示器技術(shù)2.5人工智能技術(shù)2.6車輛定位技術(shù)2.7自動(dòng)識(shí)別技術(shù)2.8地理信息系統(tǒng)2.9IC卡技術(shù)2.10EDI技術(shù)2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅3自動(dòng)車輛定位（AVL，AutomaticVehicleLocation）主要目的在于自動(dòng)地找出某部車輛在特定時(shí)間的位置，主要應(yīng)用于車載導(dǎo)航系統(tǒng)、車隊(duì)管理系統(tǒng)，提供公共運(yùn)輸?shù)奈?、方便性及可靠性。除了公共運(yùn)輸以外，緊急救援系統(tǒng)、交警部門、甚至普通的運(yùn)輸公司都逐漸采用這種系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行車隊(duì)的管理。2.6車輛定位技術(shù)2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅5推算定位（又稱慣性導(dǎo)航），其定位的主要原理在于：利用車輛本身所裝置的距離感測(cè)元件與方向感測(cè)元件，得出車輛行進(jìn)的距離與方向的改變，即可算出車輛位移的向量。(1)無(wú)線電定位系統(tǒng)(2)推算定位法

(3)地圖匹配定位法*(4)信號(hào)標(biāo)桿法

2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅6假設(shè)車輛在數(shù)字地圖的內(nèi)部，當(dāng)定位系統(tǒng)提出車輛位置坐標(biāo)沒(méi)有跟路段配合時(shí)，地圖匹配算法會(huì)尋找最近的路段，而在地圖上標(biāo)示車輛位置。地圖匹配定位可視為虛擬定位，位置的決定是依據(jù)節(jié)點(diǎn)（路口）及路型點(diǎn)（如轉(zhuǎn)彎曲線的始點(diǎn)或終點(diǎn)）和道路的方位而判定。動(dòng)態(tài)模擬演示:2地圖匹配

(1)無(wú)線電定位系統(tǒng)(2)推算定位法(3)地圖匹配定位法*

(4)信號(hào)標(biāo)桿法2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅7信號(hào)標(biāo)桿法是在路側(cè)普遍且均勻地設(shè)置固定自動(dòng)車輛識(shí)別設(shè)施——信號(hào)標(biāo)桿，再依據(jù)車輛與信號(hào)標(biāo)桿的關(guān)系，求出車輛與信號(hào)標(biāo)桿的相對(duì)位置。

(1)無(wú)線電定位系統(tǒng)(2)推算定位法(3)地圖匹配定位法*(4)信號(hào)標(biāo)桿法

2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅9GPS構(gòu)成與原理

空間部分（衛(wèi)星）

控制部分（管理控制）用戶部分（接收機(jī)）2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅10GPS的應(yīng)用道路交通應(yīng)用:車輛定位、車輛調(diào)度、車輛監(jiān)控、緊急報(bào)警、信息管理、語(yǔ)音通信、導(dǎo)航與信息服務(wù)、救援服務(wù)、調(diào)度流程管理、防盜功能、反劫功能等航空應(yīng)用：飛機(jī)進(jìn)場(chǎng)、著陸、中途導(dǎo)航、空中交通管制等船舶導(dǎo)航：海上協(xié)同作戰(zhàn)、海洋測(cè)量、石油勘探、海港領(lǐng)航等陸地導(dǎo)航：坦克定位、陸軍部隊(duì)定位、野外調(diào)查和勘測(cè)定位等空間技術(shù)應(yīng)用：彈道導(dǎo)彈引航與定位專用監(jiān)控（與通訊網(wǎng)結(jié)合）：運(yùn)鈔車隊(duì)監(jiān)控、醫(yī)療急救車隊(duì)監(jiān)控2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅11GPS關(guān)鍵技術(shù)A:推算定位推算定位是一種非常原始的定位技術(shù)。對(duì)于行駛在二維平面空間的車輛，假如起始位置和以前的所有位移是已知的，可以計(jì)算任何情況下車輛的位置。推算定位遞增地累積行駛的距離和相對(duì)于已知位置行駛的方向。簡(jiǎn)言之，它是相對(duì)于一個(gè)參考點(diǎn)確定車輛位置（坐標(biāo)）的技術(shù)。2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅13GPS關(guān)鍵技術(shù)B:地圖匹配地圖匹配利用數(shù)字化地圖，使其它定位方法算出的位置（或軌跡）與地圖上的定位位置（或路徑）相匹配，其過(guò)程通過(guò)計(jì)算機(jī)算法實(shí)現(xiàn)。動(dòng)態(tài)模擬演示:2地圖匹配2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅142.7自動(dòng)車輛識(shí)別技術(shù)

自動(dòng)車輛識(shí)別（AVI，AutomaticVehicleIdentification）是當(dāng)車輛通過(guò)某一特定地點(diǎn)時(shí)，自動(dòng)將該車的身份識(shí)別出來(lái)的技術(shù)統(tǒng)稱。車輛的身份，指車輛本身的代表符號(hào)以及固有的屬性。在自動(dòng)車輛識(shí)別系統(tǒng)中，有些采用傳統(tǒng)的車牌識(shí)別，但更多地采用條形碼、電子車牌、電子識(shí)別卡、和智能卡等技術(shù)。2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅15A.條形碼技術(shù)

條形碼是由條形碼符號(hào)及相應(yīng)的字符組成的標(biāo)記，是一種光電掃描識(shí)讀設(shè)備自動(dòng)識(shí)讀并實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)輸入計(jì)算機(jī)的圖形表示符號(hào)。應(yīng)用條形碼系統(tǒng)進(jìn)行的信息處理技術(shù)稱為條形碼技術(shù)。條形碼技術(shù)屬于自動(dòng)識(shí)別技術(shù)范疇，是在計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門集編碼、印刷、識(shí)別、數(shù)據(jù)采集和處理于一身的新興技術(shù)2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅17B.車輛的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

分為兩大類：一是直接自動(dòng)識(shí)別，如自動(dòng)測(cè)量車輛的長(zhǎng)、寬、高和重量等車輛屬性；二是間接自動(dòng)識(shí)別，通過(guò)路車通信或感應(yīng)，從車載標(biāo)志或其記憶單元中讀取車輛的身份和屬性。自動(dòng)車輛識(shí)別系統(tǒng)的主要構(gòu)件由車載單元（On-boardUnit）、解讀單元、處理單元組成。2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅18常用的四類技術(shù)形式為：

(1)感應(yīng)線圈式*

(2)無(wú)線電／微波式

(3)光學(xué)式

(4)平面音感微波式視頻：5感應(yīng)線圈2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅19C.動(dòng)態(tài)秤重技術(shù)動(dòng)態(tài)稱重（WIM，WeightIn-Motion）技術(shù)在于量測(cè)行駛中車輛的重量數(shù)據(jù)（含輪重、軸重、總重）及其他基本數(shù)據(jù)，如：車輛數(shù)、車軸距、車種、車速、交通量等。目前磅臺(tái)有以下兩種設(shè)計(jì)方式：1．張力儀稱重此類的磅臺(tái)型式因廠家不同而可能有所差別，但量測(cè)重量的原理都是利用張力荷重儀受外力產(chǎn)生變形，而貼附其上的張力僅亦同時(shí)變形，因而造成電阻值的改變，根據(jù)輸出電壓的變化來(lái)量度受力大小。2．油壓稱重其構(gòu)造與張力儀稱重類似，只是所使用的荷重儀是利用油壓原理制成。當(dāng)荷重儀受壓時(shí)，其油壓壓力上升，以此變化可換算出受力大小。2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅21GIS-T的概念

地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)稱GIS（GeographicalInformationSystem)，是指由計(jì)算機(jī)硬件軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問(wèn)題。地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于交通領(lǐng)域則形成交通地理信息系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為GIS-T。2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅22GIS構(gòu)成（1）計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（2）計(jì)算機(jī)軟件系（3）地理空間數(shù)據(jù)（4）系統(tǒng)管理操作人員GIS硬件配置一般包括四個(gè)部分：①

計(jì)算機(jī)主機(jī)；②

數(shù)據(jù)輸入設(shè)備：圖形數(shù)字化儀、圖像掃描儀、鍵盤、通訊端口等；③

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備：軟盤、硬盤、磁帶、光盤及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序；④

數(shù)據(jù)輸出設(shè)備：圖形/圖像顯示器、矢量/點(diǎn)陣打印機(jī)等。2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅23（1）計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（2）計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)（3）地理空間數(shù)據(jù)（4）系統(tǒng)管理操作人員計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)、匯編程序、編譯程序、診斷程序等。地理信息系統(tǒng)軟件和其他支撐軟件：GIS工具系統(tǒng)或?qū)ｉT開(kāi)發(fā)的GIS軟件包、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)圖形軟件包、CAD、圖像處理系統(tǒng)等。應(yīng)用分析程序：是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員或用戶根據(jù)地理專題或區(qū)域分析模型編制的用于某種特定應(yīng)用任務(wù)的程序，是系統(tǒng)功能的擴(kuò)充與延伸。2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅25（1）計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（2）計(jì)算機(jī)軟件系（3）地理空間數(shù)據(jù)（4）系統(tǒng)管理操作人員人是GIS中的重要構(gòu)成因素，GIS不同于一幅地圖，而是一個(gè)動(dòng)態(tài)的地理模型，僅有系統(tǒng)軟硬件和數(shù)據(jù)還構(gòu)不成完整的地理信息系統(tǒng)，需要人進(jìn)行系統(tǒng)組織、管理、維護(hù)和數(shù)據(jù)更新、系統(tǒng)擴(kuò)充完善、應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，并靈活采用地理分析模型和提取多種信息，為研究和決策服務(wù)。2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅26

項(xiàng)目研究單位:新疆大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車與交通工程教研室

摘要：本研究以公路網(wǎng)的交通地理信息系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用為目標(biāo)，研究了以AutoCAD路網(wǎng)建模為基礎(chǔ)，經(jīng)MapInfo矢量化及屬性信息的附加而構(gòu)建目標(biāo)路網(wǎng)的交通地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，并利用該平臺(tái)模擬了區(qū)域公路網(wǎng)交通緊急救援資源的形成及調(diào)度。GIS-T應(yīng)用簡(jiǎn)介基于GIS-T的新疆公路網(wǎng)交通事故應(yīng)急救援資源調(diào)度技術(shù)研究

2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅29

智能卡（IC卡）是一種微電子類產(chǎn)品，英文名為IntegratedCircuitCard，即集成電路卡。它是將一個(gè)集成電路芯片鑲嵌在塑料基片中，封裝成卡的形式，其外形與覆蓋磁條的磁卡相似。它是繼條碼卡、磁卡之后推出的新一代識(shí)別卡，被認(rèn)為是世界上最小的計(jì)算機(jī)。2.9IC卡技術(shù)2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅30IC卡的分類按卡中所鑲嵌的集成電路的類型分類：（1）存儲(chǔ)器卡卡中集成電路為EEPROM（可用電擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器，也可寫作E*2PROM）；（2）邏輯加密卡卡中集成電路具有加密邏輯功能和EEPROM存儲(chǔ)器；（3）智能卡卡中集成電路包括了中央處理器、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及相應(yīng)的操作系統(tǒng)軟件。按應(yīng)用領(lǐng)域分類（1）金融卡又可分為信用卡（Creditcard）和現(xiàn)金卡（Debitcard）（2）非金融卡往往用在各種事物的管理、安全管理場(chǎng)所，如身份證明，健康記錄和職工考勤等。

按IC卡與外界傳輸數(shù)據(jù)的形式分類（1）接觸式IC卡：接觸式IC卡芯片中有8個(gè)觸點(diǎn)可以與外界接觸，通過(guò)接觸點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞（2）非接觸式IC卡：按照供電的方式不同，又分為電磁感應(yīng)式和微波遙控式兩種。2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅31IC卡分類圖與IC卡樣式2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅32IC卡系統(tǒng)組成2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅33

電子數(shù)據(jù)交換(ElectronicDataInterchange-EDI)是計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī)之間的結(jié)構(gòu)化的事務(wù)數(shù)據(jù)交換，是通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶。如今已發(fā)展成一項(xiàng)涉及面廣、影響力深、發(fā)展迅速的電子信息應(yīng)用技術(shù)，是當(dāng)前最先進(jìn)的貿(mào)易形式，正在國(guó)際上迅速推廣。在智能運(yùn)輸系統(tǒng)的商用車輛運(yùn)營(yíng)（CVO）和多式聯(lián)運(yùn)（Intermodality）領(lǐng)域中，EDI及其國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)EDIFACT是不可缺少的信息技術(shù)。2.10EDI技術(shù)2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅34EDI的系統(tǒng)組成（1）報(bào)文生成處理模塊

第一是接受用戶聯(lián)系接口和其他信息系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部聯(lián)系接口模塊的命令和信息，按EDI標(biāo)準(zhǔn)生成報(bào)文；第二個(gè)作用是接受外部EDI報(bào)文并進(jìn)行處理。（2）

格式轉(zhuǎn)換模塊

格式轉(zhuǎn)換模塊將產(chǎn)生的報(bào)文轉(zhuǎn)換成符合通訊標(biāo)準(zhǔn)的格式，同時(shí)將收到的報(bào)文轉(zhuǎn)換成本系統(tǒng)可讀懂得格式。（3）通信模塊通信模塊是EDI系統(tǒng)與EDI通信網(wǎng)的接口，執(zhí)行呼叫、應(yīng)答、自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)和地址轉(zhuǎn)換等功能。（4）聯(lián)系模塊聯(lián)系模塊是EDI系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，包括用戶聯(lián)系模塊和內(nèi)部聯(lián)