《智能運(yùn)輸系統(tǒng)》第章智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

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、陳旭梅編制單位：新疆大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車與交通工程系北京交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院交通工程系新疆大學(xué)授課人：王兵教材主編：陳旭梅2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅2第3章ITS體系結(jié)構(gòu)ITS體系建設(shè)背景介紹ITS體系開(kāi)發(fā)方法與模式國(guó)家級(jí)ITS體系結(jié)構(gòu)2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅3

在《辭?！分小翱蚣堋钡亩x是：事物的基本結(jié)構(gòu)。ITS框架（ITSARCHITECTURE）也就是有關(guān)于ITS的基本結(jié)構(gòu)。美國(guó)ITS框架的定義ITS框架為ITS的設(shè)計(jì)和擴(kuò)展提供一般的標(biāo)準(zhǔn)體系、基本的子系統(tǒng)、組成系統(tǒng)的基本要素、以及系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能和各部分之間的關(guān)系。ITS框架確定了系統(tǒng)各要素如何相互作用、共同工作來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)。日本ITS框架的定義

ITS框架描述的是組成系統(tǒng)的各子系統(tǒng)和各種設(shè)備之間的基本結(jié)構(gòu)。框架明確各子系統(tǒng)和各種設(shè)備相互之間的關(guān)系，是系統(tǒng)整體功能的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。同時(shí)，ITS框架為系統(tǒng)建設(shè)、信息和功能的共享提供便利。3.1ITS體系建設(shè)背景介紹2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅4

ITS框架概念總論ITS框架為ITS的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供一般的標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)子系統(tǒng)、功能和系統(tǒng)要素的規(guī)定實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的統(tǒng)一，為不同范圍和形式的ITS的兼容與協(xié)調(diào)服務(wù)，保證投資效益。ITS框架的目標(biāo)就是在運(yùn)輸機(jī)構(gòu)和它們各自的子系統(tǒng)之間的信息實(shí)時(shí)共享，推動(dòng)了機(jī)構(gòu)間的相互合作。2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅5發(fā)展歷程美國(guó)一直處于世界前列的位置1993年9月美國(guó)交通部開(kāi)始美國(guó)國(guó)家ITS框架(theU.S.NationalIntelligentTransportSystemArchitecture)的研究，1997年1月美國(guó)國(guó)家智能交通框架正式問(wèn)世。(世界上第一部比較完整的ITS框架著作)目前,美國(guó)的NA已發(fā)展到5.0版本。制定《美國(guó)區(qū)域級(jí)ITS框架指南》（RegionalITSArchitectureGuidance），美國(guó)各地區(qū)，城市的ITS框架也迅速展開(kāi)。

2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅6歐盟各國(guó)于1998年4月由來(lái)自各國(guó)相關(guān)部門的專家開(kāi)始了代號(hào)為KAREN（KeystoneArchitectureRequiredforEuropeanNetworks歐洲系統(tǒng)框架基本結(jié)構(gòu)）的項(xiàng)目，在1999年8月和10月完成了邏輯框架和物理框架的開(kāi)發(fā)。此后相續(xù)完成了其它部分的內(nèi)容。形成了歐盟整體的ITS框架體系的基礎(chǔ)。2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅7日本的國(guó)家級(jí)ITS體系框架的開(kāi)發(fā)主要由運(yùn)輸省、郵電省、通產(chǎn)省、建設(shè)省、警察廳五個(gè)政府部門（運(yùn)輸省、通產(chǎn)省、建設(shè)省現(xiàn)為國(guó)土交通?。┖鸵恍┫嚓P(guān)組織聯(lián)合進(jìn)行。在1996年7月，完成了用戶服務(wù)的定義，然后在1999年10月順利完成邏輯框架、物理解構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，在1999年11月正式全部完成日本國(guó)家ITS框架。2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅8A.ITS體系框架的開(kāi)發(fā)方法面向結(jié)構(gòu)的分析方法

是從用戶對(duì)系統(tǒng)功能的需求出發(fā)，結(jié)構(gòu)化、模塊化，自頂向下對(duì)信息系統(tǒng)進(jìn)行分析。常用的工具有數(shù)據(jù)流程圖、數(shù)據(jù)字典等。面向?qū)ο蟮姆治龇椒?/p>

是從用戶需求出發(fā)，將系統(tǒng)的基本要素看成是許多對(duì)象，每個(gè)對(duì)象包含它的數(shù)據(jù)和操作，共享的對(duì)象構(gòu)成對(duì)象類，對(duì)對(duì)象、對(duì)象類及其關(guān)系進(jìn)行分析。3.2ITS體系開(kāi)發(fā)方法與模式2009.9教材主編:陳旭梅;課件編制：王兵、陳旭梅9B.ITS體系框架的開(kāi)發(fā)模式（1）自上而下模式（top-downapproach）①開(kāi)展研究的組織形式由政府有關(guān)部門（如運(yùn)輸部）研究決定，并確定管理方式及政策條件；②開(kāi)展研究的項(xiàng)目一般由該政府部門申請(qǐng)并確立，并分解為若干子題交各組織去研究開(kāi)發(fā)；③整個(gè)研究計(jì)劃由該部門統(tǒng)一制定，由各組織參與研究開(kāi)發(fā)，組織間是競(jìng)爭(zhēng)與協(xié)作的關(guān)系。（2）自下而上模式（bottom-upapproach）

①開(kāi)展研究的組織形式基本上是獨(dú)立的研究開(kāi)發(fā)實(shí)體，缺乏政府部門或更高層次的直接指導(dǎo)；

②開(kāi)展研究的項(xiàng)目一般由各組織或團(tuán)體自己確立，并籌集資金，研究成果一般只適用于其內(nèi)部；

③研究計(jì)劃與方向由各組織或團(tuán)體獨(dú)立確定，團(tuán)體之間缺乏統(tǒng)一的目標(biāo)，其聯(lián)系十分松散。

“top-down”是由政府部門指導(dǎo)，統(tǒng)一規(guī)劃，這樣使得各研究子題具有較強(qiáng)的統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性。國(guó)家級(jí)的ITS系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)應(yīng)采取這種模式。20售09欲.9教材輔主編便:版陳旭模梅;戶課件蛙編制共：王濟(jì)兵、圾陳旭肺梅103.子3國(guó)家憑級(jí)IT辮S體系理結(jié)構(gòu)20芽09寨.9教材隆主編穴:夏陳旭王梅;搭課件辱編制持：王習(xí)兵、傾陳旭使梅11國(guó)家誰(shuí)級(jí)IT歷S的體形系結(jié)鍛構(gòu)組成膠部分乓：用戶步服務(wù)籌、邏響輯框繼架、宿物理拐框架貫、標(biāo)江準(zhǔn)和會(huì)協(xié)議版、IT李S評(píng)價(jià)等。20百09徒.9教材音主編某:父陳旭愿梅;惕課件嚷編制斑：王鞏兵、叉陳旭謙梅12A.用戶葬服務(wù)體現(xiàn)詠了用跡戶對(duì)IT章S的服足務(wù)需耐求，蹈即用省戶需續(xù)要IT冷S實(shí)現(xiàn)型什么拜，服乓務(wù)什簽么-用戶摟主體婆和服僅務(wù)主信體.進(jìn)行IT塌S體系曬框架辮設(shè)計(jì)足的起旗始點(diǎn)套。為系牙統(tǒng)設(shè)面計(jì)者植明確忙系統(tǒng)碌的內(nèi)眾容和累對(duì)象境。依賴納于國(guó)巴家和湖地區(qū)哨的環(huán)濟(jì)境和慣條件撒。20掙09旗.9教材暗主編紡:鄉(xiāng)豐陳旭勇梅;爸課件柏編制哈：王鉛兵、用陳旭柿梅13美國(guó)滴用戶惰服務(wù)涉及居到包基括公北共交他通和鋼其它粉多種粉形式橡的交色通系挽統(tǒng)，南以及秧其他匠的一另些相遍關(guān)領(lǐng)瘡域。包括八個(gè)孝大類，32個(gè)小受項(xiàng)。日本玩用戶謠服務(wù)分為嗚四個(gè)類等級(jí)造，即糧領(lǐng)域智－用撲戶服右務(wù)－主細(xì)化次的用賄戶服乳務(wù)－絕用戶詞子服片務(wù)。包括9個(gè)服康務(wù)領(lǐng)局域（第要一層桃），21項(xiàng)用率戶服循務(wù)（眉第二秩層）龍，56項(xiàng)細(xì)嶄化的歉用戶涂服務(wù)道（第夢(mèng)三層辯），17朝2項(xiàng)用詳戶子些服務(wù)臺(tái)（第際四層籌）。我國(guó)約用戶尾服務(wù)包括挖用戶桑主體性，服奮務(wù)主樓體，趁用戶襖服務(wù)反。包括8個(gè)服牲務(wù)領(lǐng)勁域，34項(xiàng)服器務(wù)，13疾8個(gè)子席服務(wù)產(chǎn)項(xiàng)，卷在內(nèi)沈容上攀，和黃國(guó)際踢通行倒的IS收O標(biāo)準(zhǔn)毒相比除較，淋增加混了綜適合運(yùn)純輸、崇自動(dòng)協(xié)公路則兩項(xiàng)已內(nèi)容滿。20腹09挎.9教材油主編廢:山陳旭嚴(yán)梅;誓課件淡編制覺(jué)：王芒兵、消陳旭書(shū)梅14B.邏輯征框架邏輯軋框架閘是系恐統(tǒng)的噴內(nèi)容火和結(jié)醋構(gòu)一彎種抽壇象表夫現(xiàn)。主要乎針對(duì)IT憲S的各宵級(jí)各其類用祥戶服哨務(wù)，互定義渴出提供爛這些杠用戶瓣服務(wù)屆所需叫要的征功能假模塊吉、模釣塊之密間的后相互慨關(guān)系拿、以軍及各陸模塊色之間龍的信運(yùn)息流想。最立根本割的差醫(yī)異是螺系統(tǒng)窄結(jié)構(gòu)咐的開(kāi)炎發(fā)方漫法?；緫B(tài)思想（面?zhèn)ハ蜻^(guò)固程）采用示結(jié)構(gòu)匪化的峰思想唐和方淺法，參針對(duì)淋每一視類用園戶服賽務(wù)，新設(shè)計(jì)怨出結(jié)岡構(gòu)相灰互獨(dú)擁立、沾功能航單一繁的功農(nóng)能模帖塊，甩這些奶功能腫模塊窩之間寫通過(guò)依數(shù)據(jù)辣流來(lái)斜實(shí)現(xiàn)構(gòu)相互喂聯(lián)系緊，形側(cè)成整亡體子游系統(tǒng)汪并完聯(lián)成相可應(yīng)的樓功能皇。（面撞向?qū)Ω阆螅┲饕獓樢越y(tǒng)摧一的棋建模貢語(yǔ)言濫和相蠟關(guān)的偵開(kāi)發(fā)堂工具向進(jìn)行蟲(chóng)開(kāi)發(fā)辮和表卷達(dá)。奶面向遼對(duì)象盡的設(shè)顆計(jì)方漲法將善完成握系統(tǒng)朝功能竊的組曠成部襖分抽塊象成役具體孩實(shí)體刺、屬亮性、聰行為友能力駛的對(duì)也象，減通過(guò)艷這些悉對(duì)象謠之間界的協(xié)腰調(diào)工帽作實(shí)苗現(xiàn)系臥統(tǒng)的裁功能弱。20炭09王.9教材頸主編業(yè):其陳旭撿梅;覽課件室編制衰：王贏兵、思陳旭貴梅15C.物理客框架IT嬌S框架技中的禍物理遙框架妹是從役實(shí)際坡事實(shí)株和系乖統(tǒng)集宇成的刊角度潮出發(fā)電，將孤邏輯慣框架滴中定橡義的形各級(jí)私功能順模塊隸及信旬息流德進(jìn)行駝?wù)显ㄉ辛x出紹能實(shí)現(xiàn)IT鬧S應(yīng)用熔要求憤的各仙級(jí)各斷類功頑能實(shí)倆體，矩以及萄這些營(yíng)實(shí)體偶之間廊進(jìn)行喇交互炎的信煌息流絲式及接陣口。美國(guó)季、日危本、間歐盟難代表萄了它有的三金個(gè)典泥型的葡形式作。20鵝09勻.9教材蘆主編視:甘陳旭鞠梅;否課件肯編制糖：王草兵、住陳旭答梅16例:美國(guó)廊國(guó)家IT伶S系統(tǒng)助體系營(yíng)結(jié)構(gòu)2.邏輯啟體系賠結(jié)構(gòu)扭（頂腫層）1.用戶個(gè)服務(wù)唇層3.物理江體系柳結(jié)構(gòu)內(nèi)（頂煤層）組用戶服務(wù)出行及交通管理1.在途駕駛員信息2.行駛路線導(dǎo)航3.出行者服務(wù)信息4.交通控制5.突發(fā)事件管理6.排放測(cè)試與污染防治7.公、鐵交叉道口管理出行及交通需求管理8.出發(fā)前的出行信息9.搭乘及預(yù)約10．需求管理及運(yùn)營(yíng)公共交通運(yùn)營(yíng)11．公共運(yùn)輸管理12．途中換乘信息13．個(gè)性化的公交運(yùn)輸14．公共運(yùn)輸安全電子收費(fèi)系統(tǒng)15．電子收費(fèi)服務(wù)商用車輛運(yùn)營(yíng)16．商用車輛電子通關(guān)系統(tǒng)17．自動(dòng)化的路側(cè)安全檢測(cè)18．商用車輛管理程序19．車載安全監(jiān)控系統(tǒng)

20．危險(xiǎn)品應(yīng)急反應(yīng)21．商用貨物運(yùn)輸管理應(yīng)急管理22．緊急通告與人員安全23．應(yīng)急車輛管理先進(jìn)的車輛控制與安全系統(tǒng)24．縱向避碰25．橫向避碰26．道路交叉口避碰27．視覺(jué)強(qiáng)化避碰28．碰撞前的乘員安全防護(hù)29．危險(xiǎn)予警30．自動(dòng)公路系統(tǒng)20逢09堂.9教材敗主編脖:亭陳旭奴梅;噸課件供編制壯：王出兵、幣陳旭甘梅17中國(guó)IT衰S的服書(shū)務(wù)領(lǐng)叫域領(lǐng)域服務(wù)名稱領(lǐng)域服務(wù)名稱1.交通管理與規(guī)劃(1)交通法規(guī)與執(zhí)行;(2)交通運(yùn)輸規(guī)劃支持;(3)基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)管理;(4)交通控制;(5)需求管理;(6)緊急事件管理5.緊急事件和安全(20)緊急情況的確認(rèn)及個(gè)人安全;(21)緊急車輛管理;(22)危險(xiǎn)品及事故的通告;(23)公共出行安全;(24)易受傷害道路使用者安全措施;(25)腳匯處的安全服務(wù)2.電子收費(fèi)(7)電子收費(fèi)6.運(yùn)營(yíng)管理(26)公共規(guī)劃;(27)車輛監(jiān)視;(28)公共運(yùn)營(yíng)管理;(29)一般貨物運(yùn)輸管理;(30)特殊運(yùn)輸?shù)墓芾?.出行者信息(8)出行前信息服務(wù);(9)行使中駕駛員信息服務(wù);(10)途中公共交通信息服務(wù);(11)個(gè)性化信息服務(wù);(12)路徑誘導(dǎo)及導(dǎo)航服務(wù)7.綜合運(yùn)輸(31)交換客貨信息資源;(