交通運(yùn)輸ITS課件

2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)1智能運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS）鄭芳芳2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)1鄭芳芳課程安排

上課時間：1-16周下午3:50-5:25，其中1-15周為上課時間，第16周復(fù)習(xí)，17周考試

課程作業(yè)和考核形式：

-課程作業(yè)：每章思考題一個課程設(shè)計（2-3人一組）-考核方法：平時（10%）+課程設(shè)計（20%）+期末考

試（70%）2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)2課程安排上課時間：1-16周下午3:50-5:25，其教材和參考資料教材：高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《智能運(yùn)輸系統(tǒng)概論》第二版楊兆升主編（2009）參考書：

《智能交通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系原理與方法》《智能交通系統(tǒng)評價技術(shù)與方法》《城市智能公共交通系統(tǒng)理論與方法》《智能運(yùn)輸系統(tǒng)動態(tài)仿真技術(shù)》《城市交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)》《先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)》《Traffictheoryforintelligenttransportsystemsforroadtransport》2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)3教材和參考資料教材：高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《智能運(yùn)教材和參考資料參考網(wǎng)站：-美國智能運(yùn)輸協(xié)會(ITSAmerica)

-歐洲道路運(yùn)輸通信技術(shù)實(shí)用化促進(jìn)組織(ERTICO)

-日本道路交通車輛智能化推進(jìn)協(xié)會(VERTIS)

www.vertis.or.jp

-中國智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)中心

-中國智能交通

2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)4教材和參考資料參考網(wǎng)站：2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)4

智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)的研究背景

智能運(yùn)輸系統(tǒng)的定義與理解

智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容智能運(yùn)輸系統(tǒng)課程的知識點(diǎn)和課程內(nèi)容安排2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)5第一章緒論智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)的研究背景2023/7/27智能1.交通問題日益嚴(yán)重2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)6

一、智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)的研究背景人-車-路的矛盾成都1.交通問題日益嚴(yán)重2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)6一、2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)7

一、智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)的研究背景北京：至2003年秋，市區(qū)部分主要干道高峰期的車速已降至每小時12公里左右2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)7一、智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS美國：2007年美國城市交通報告顯示，每年因交通擁擠

造成的浪費(fèi)達(dá)872億美元

，其中浪費(fèi)汽油達(dá)28億加

侖，出行者因擁堵而浪費(fèi)的時間達(dá)42億小時。日本：每年交通事故死傷人數(shù)達(dá)100余萬人；交通擁堵?lián)p

失的時間達(dá)53億小時，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)12.3兆億日元。歐洲（荷蘭）：從2000年至2008年，主要道路網(wǎng)延誤增

長了58%，由于交通擁堵造成道路通行能力下降30%。2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)8

一、智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)的研究背景美國：2007年美國城市交通報告顯示，每年因交通擁擠202世界各國都面臨著以下交通問題：

交通擁堵交通安全

交通系統(tǒng)運(yùn)行效率低

空氣污染嚴(yán)重

能源消耗增加2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)9

一、智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)的研究背景世界各國都面臨著以下交通問題：2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)3.如何解決交通問題（ITS的作用）2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)10

一、智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)的研究背景

控制交通需求（交通需求管理）

提高交通供給（交通管理）ITS解決方案3.如何解決交通問題（ITS的作用）2023/7/27智2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)11

一、智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)的研究背景社會文化系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)土地利用政策可達(dá)性環(huán)境交通運(yùn)輸需求交通運(yùn)輸供給（網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)）道路交通需求（車、駕駛員）道路交通供給（基礎(chǔ)設(shè)施）交通運(yùn)輸市場交通市場ITS2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)11一、智能運(yùn)輸系統(tǒng)(IT二、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的定義與理解什么是ITS？1.國外對ITS的理解IntelligentTransportationSystems

智能運(yùn)輸系統(tǒng)IntelligentTransportServices

智能運(yùn)輸服務(wù)IntelligentTransportSolutions

智能運(yùn)輸解決方案2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)12二、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的定義與理解什么是ITS？2023/7/27二、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的定義與理解2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)13

智能運(yùn)輸系統(tǒng)（如：道路檢測系統(tǒng)、計算機(jī)通信系統(tǒng)、信號控制系統(tǒng)）智能運(yùn)輸服務(wù)（如：交通信息服務(wù)、交叉口控制、路徑導(dǎo)航服務(wù)等）智能運(yùn)輸解決方案智能運(yùn)輸系統(tǒng)+智能運(yùn)輸服務(wù)=智能運(yùn)輸解決方案二、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的定義與理解2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)12.國內(nèi)智能運(yùn)輸系統(tǒng)的定義（見教材）

通過關(guān)鍵基礎(chǔ)理論模型的研究，從而將信息技術(shù)、通信技術(shù)、電子控制技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)等有效地應(yīng)用于交通運(yùn)輸系統(tǒng)，從而建立起大范圍內(nèi)發(fā)揮作用的實(shí)時、準(zhǔn)確、高效的交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。

2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)14二、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的定義與理解2.國內(nèi)智能運(yùn)輸系統(tǒng)的定義（見教材）2023/7/27智能ITS的分類根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同，可分為智能設(shè)施系統(tǒng)和智能車輛系統(tǒng)2023/7/2715二、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的定義與理解ITS的分類2023/7/2715二、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的定義與理需求管理和交通管理角度1）ITS在需求管理方面主要體現(xiàn)在：影響出行產(chǎn)生、出行吸引和出行的時空分布；影響出行選擇行為（如：出行方式、出行時間和出行路徑）2）ITS在交通管理方面：影響交通網(wǎng)絡(luò)供給（例如：通行能力、可達(dá)性等），通過如區(qū)域交通控制、匝道控制、動態(tài)車道控制、可變限速等方式提高路網(wǎng)供給能力。2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)16二、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的定義與理解需求管理和交通管理角度2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)16二、其他分類方法1）出行前：出行前信息服務(wù)（網(wǎng)站、電話查詢、手機(jī)

信息）2）出行中：路徑導(dǎo)航系統(tǒng)、動態(tài)路徑信息板（VMS）

等2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)17二、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的定義與理解其他分類方法2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)17二、智能運(yùn)輸系三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容日本ITS研究內(nèi)容美國ITS研究內(nèi)容歐洲ITS研究內(nèi)容中國ITS研究內(nèi)容ITS的發(fā)展趨勢2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)18三大體系三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容日本ITS研究內(nèi)容2023/7/2日本ITS的研究內(nèi)容包括9個方面：出行、道路交通、駕駛信息提供系統(tǒng)（導(dǎo)航系統(tǒng)）自動收費(fèi)系統(tǒng)安全駕駛支援系統(tǒng)交通管理的最優(yōu)化道路交通管理的高效化先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)運(yùn)營車輛的高效化行人引導(dǎo)系統(tǒng)緊急車輛支援系統(tǒng)2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)19三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容日本ITS的研究內(nèi)容包括9個方面：2023/7/27智能運(yùn)輸2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)20三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)20三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容日本ITS研究的成功案例：VICS（道路交通信息通信系統(tǒng)）2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)21三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容日本ITS研究的成功案例：VICS（道路交通信息通信系統(tǒng)）VICS包括四個層次：信息采集：主要通過交通流檢測器（聲控檢測器、視頻檢測器等）、車輛上的發(fā)射天線將動態(tài)交通信息傳輸給信息中心或者道路/交通管理部門提供的有關(guān)道路施工、交通事故、停車場等信息信息處理：數(shù)據(jù)處理中心，將采集的各類信息做數(shù)據(jù)融合處理，生成多種交通誘導(dǎo)信息3.信息發(fā)布：將信息中心處理過的信息通過調(diào)頻多重廣播、電波信標(biāo)、光信標(biāo)提供給車載設(shè)備供駕乘人員使用。4.信息利用：將交通信息以不同形式，如：文字、簡易圖形、地圖等，提供給出行者2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)22三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容VICS包括四個層次：2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)22三、三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容2.美國ITS的研究內(nèi)容（7項(xiàng)）

1）先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括城市道路信號控制、高速公路交通監(jiān)控、交通事故處理等公路交通管理的各種功能；系統(tǒng)能夠?qū)煌鞯膶?shí)時變化做出及時、準(zhǔn)確反應(yīng)，幫助交通管理部門對車輛進(jìn)行實(shí)時疏導(dǎo)、控制和事故處理。2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)23三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容2.美國ITS的研究內(nèi)容（7項(xiàng)）2）先進(jìn)的出行信息系統(tǒng)

該系統(tǒng)向用戶提供有關(guān)出行信息，改善交通需求管理，將該系統(tǒng)與出行和交通管理系統(tǒng)結(jié)合起來，駕駛員可以通過車載設(shè)備和無線通訊獲得各種交通信息（道路條件、交通狀況、服務(wù)設(shè)施位置和導(dǎo)游信息等），合理選擇出行方式、時間和路線；駕駛員還可利用車載定位導(dǎo)航儀，在車載計算機(jī)上給出出發(fā)點(diǎn)和目的地，計算機(jī)便可根據(jù)實(shí)時交通信息自動選擇最佳行駛路線，避開交通擁擠和阻塞，并促進(jìn)高乘載率車輛使用，從而提高運(yùn)輸效率。2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)24三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容2）先進(jìn)的出行信息系統(tǒng)2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)24三、3）先進(jìn)的車輛控制和安全系統(tǒng)

應(yīng)用先進(jìn)的傳感、通訊和自動控制技術(shù)，給駕駛員提供各種形式的避撞和安全保障措施，系統(tǒng)具有對障礙物的自動識別和報警，自動轉(zhuǎn)向、制動、保持安全距離等避撞功能。很大程度改善和代替了駕駛員對行車環(huán)境的感應(yīng)和控制能力。2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)25三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容3）先進(jìn)的車輛控制和安全系統(tǒng)2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)24）先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)

系統(tǒng)包括公共交通優(yōu)先（專用車道設(shè)置，路口公交優(yōu)先控制）、車輛定位和跟蹤系統(tǒng)、乘客出行信息系統(tǒng)、語音和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)將公共交通管理部門同駕駛員直接聯(lián)系起來，進(jìn)行實(shí)時調(diào)度和路線調(diào)整，幫助公共交通運(yùn)輸部門增加客運(yùn)量，降低運(yùn)營成本，提高運(yùn)輸效率2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)26三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容4）先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)26三、5）先進(jìn)的鄉(xiāng)村運(yùn)輸系統(tǒng)6）商業(yè)車輛運(yùn)營7）自動公路系統(tǒng)2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)27三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容5）先進(jìn)的鄉(xiāng)村運(yùn)輸系統(tǒng)2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)27三、歐洲ITS研究內(nèi)容

由歐洲汽車公司發(fā)起的PROMETHEUS計劃（車輛）和以道路基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)為主體的DRIVE計劃（道路），旨在開發(fā)新型交通系統(tǒng)，改造陳舊的交通設(shè)施、減少交通環(huán)境污染，并提高交通安全，建立全歐洲的交通信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)28三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容歐洲ITS研究內(nèi)容2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)28三、智能1）PROMETHEUS計劃以汽車為主體，利用先進(jìn)的信息、通信技術(shù)來改善運(yùn)輸系統(tǒng)，解決交通問題。研究重點(diǎn)是車輛的交通管理系統(tǒng)和安全系統(tǒng)，包括車輛道路間的通信、防止碰撞、自動收費(fèi)系統(tǒng)等。2）DRIVE計劃

目標(biāo)是通過道路交通與環(huán)境相互關(guān)系的研究，提高道路交通的安全性和運(yùn)輸效率。2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)29三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容1）PROMETHEUS計劃2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)例子：荷蘭高速公路監(jiān)控系統(tǒng)（MONICA）2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)30三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容例子：荷蘭高速公路監(jiān)控系統(tǒng)（MONICA）2023/7/27其他系統(tǒng)(見教材）交通效率與安全蜂窩式通信系統(tǒng)（SOCRATES）EUROSCOUT（德國西門子）

動態(tài)路徑引導(dǎo)系統(tǒng)，車輛和信標(biāo)間通過紅外線進(jìn)行雙向通信交通主人(Trafficmaster）（倫敦）

2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)31三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容其他系統(tǒng)(見教材）2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)31三、智能4.中國ITS研究內(nèi)容1）ITS體系框架研究步驟2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)32三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容確定用戶服務(wù)內(nèi)容建立邏輯框架建立物理框架明確標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容4.中國ITS研究內(nèi)容2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)32三2）我國ITS用戶服務(wù)內(nèi)容交通管理與規(guī)劃（如：交通控制、需求控制、緊急事件管理、交通法規(guī)監(jiān)督與執(zhí)行等）出行者信息（如：出行前、出行中信息服務(wù)，個性化信息服務(wù)，路徑誘導(dǎo)及導(dǎo)航服務(wù)等）車輛安全和輔助駕駛（如：車輛防撞、安全狀況監(jiān)測、自動車輛駕駛等）電子收費(fèi)緊急事件和安全（如：緊急情況確認(rèn)及個人安全、緊急車輛管理等）2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)33三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容2）我國ITS用戶服務(wù)內(nèi)容2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)33運(yùn)營管理（如：公交規(guī)劃、公交運(yùn)營管理、特種運(yùn)輸管理、車輛監(jiān)控等）綜合運(yùn)輸

（如：提供旅客聯(lián)運(yùn)服務(wù)、貨物聯(lián)運(yùn)服務(wù)、交換客貨運(yùn)信息等）自動公路2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)34三、智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容運(yùn)營管理（如：公交規(guī)劃、公交運(yùn)營管理、特種運(yùn)輸管理、車輛監(jiān)我國ITS研究案例：北京公眾出行動態(tài)交通信息服務(wù)系統(tǒng)

該系統(tǒng)可提供公交出行、行車導(dǎo)航和實(shí)時路況等8大類38項(xiàng)服務(wù)。在動態(tài)交通信息采集方面，主要是浮動車數(shù)據(jù)采集發(fā)布系統(tǒng)，有1.2萬輛浮動車在運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了動態(tài)交通信息向車載導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)布和接受

。該系統(tǒng)在北京奧運(yùn)會期間

，為奧運(yùn)會的車輛和公眾提供多模式的城市動態(tài)交通信息。

2023/7/27智能運(yùn)輸系統(tǒng)35三