道路交通安全-10章管理與科技.ppt

主講：朱明 高級(jí)技師、經(jīng)濟(jì)師、工程師 高級(jí)技能專業(yè)技術(shù)教師 汽車維修高級(jí)考評(píng)員,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(méi)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(mén)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(mén)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 ）,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 1991 264817次，死亡 53292 1998 346129 78067 19.3億 2002 77.3萬(wàn) 10.9萬(wàn) 33.2億 2003 66.75萬(wàn) 10.4萬(wàn) 33.7億 2004 51.79萬(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),交通控制的發(fā)展總結(jié)：,無(wú)序,開(kāi)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,主動(dòng)式控制,智能化,更高級(jí)形式,發(fā)展展望,智能化 多模式化 最優(yōu)化 規(guī)范化 通用化與模塊化,第二節(jié) 智能交通系統(tǒng),各國(guó)對(duì)ITS概念的理解各有差異，但實(shí)質(zhì)一致。目前我國(guó)定義如下：智能交通系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱ITS）是在較完善的基礎(chǔ)設(shè)施（包括道路、港口、機(jī)場(chǎng)和通信）之上，將先進(jìn)的信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器、計(jì)算機(jī)技術(shù)和系統(tǒng)綜合技術(shù)有效的集成，并應(yīng)用于地面運(yùn)輸系統(tǒng)，從而建立起大范圍內(nèi)發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的運(yùn)輸系統(tǒng)。,實(shí)現(xiàn)效率、安全、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等方面的效益,2.1智能交通系統(tǒng)概述產(chǎn)生背景 Intelligent Transportation System（ITS）,2.2.智能交通系統(tǒng)簡(jiǎn)介ITS的效益,改善安全,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.智能交通系統(tǒng)簡(jiǎn)介ITS的效益,智能交通系統(tǒng)的最終目的是建立快速、準(zhǔn)時(shí)、安全、便捷和舒適的交通運(yùn)輸體系,以保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,建立與人類生存環(huán)境相協(xié)調(diào)的良好的交通運(yùn)輸環(huán)境。 智能交通系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)可以用方便、安全、舒適、快捷8個(gè)字來(lái)概括。 國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)證明,一旦ITS投入使用,至少可以把城市的交通堵塞減少50%,交通事故甚至可以減少80%。,美國(guó)智能交通協(xié)會(huì)主席柯林斯說(shuō),ITS的應(yīng)用可使現(xiàn)有公路使用率提高15%30%。 據(jù)日本官方的估計(jì),日本在今后的20年內(nèi)可降低8%10%的交通事故;每年交通事故死亡人數(shù)可比現(xiàn)在減少30%70%;到2010年,日本國(guó)內(nèi)的交通阻塞可減少20%以上。 每年還可減少45.46億的燃料消耗,公路網(wǎng)絡(luò)通行能力成倍增長(zhǎng),并減少尾氣污染,經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益都是很可觀的 根據(jù)日本道路交通車輛智能化推進(jìn)協(xié)會(huì)的試算,僅導(dǎo)航系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)到目前就已經(jīng)創(chuàng)造出20億美元規(guī)模的市場(chǎng),今后20年預(yù)計(jì)ITS整體將創(chuàng)造出5000億美元的市場(chǎng)規(guī)模。,2.2 智能交通系統(tǒng)簡(jiǎn)介ITS的效益,為交通出行者提供便利 減少出行時(shí)耗 縮短不必要的行駛里程 省時(shí)、省油 提高行車安全,2.2 智能交通系統(tǒng)對(duì)交通系統(tǒng)的效應(yīng),為交通管理者提供有力的支持 交通管理者需要在充分了解現(xiàn)有道路交通運(yùn)行狀況的基礎(chǔ)上,作出相應(yīng)的管理決策。 借助實(shí)時(shí)信息采集、傳輸與發(fā)布系統(tǒng) 應(yīng)急救援 緩解擁擠 為決策和檢驗(yàn)決策效果提供依據(jù) 改善公交服務(wù)和經(jīng)營(yíng) 對(duì)交通設(shè)施的智能化管理 為企業(yè)的物流運(yùn)輸提供更經(jīng)濟(jì)有效、安全的服務(wù),2.2 智能交通系統(tǒng)對(duì)交通系統(tǒng)的效應(yīng),2.3 智能交通系統(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),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)簡(jiǎn)介 非交通部門(mén)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)的主要研究?jī)?nèi)容,美國(guó)的七大系統(tǒng) ATMS (Advanced Traffic Management Systems) ATIS (Advanced Traveler Information Systems) APTS (Advanced Public Transportation Systems) CVO (Commercial Vehicle Operations) AVCS (Advanced Vehicle Control Systems) ARTS (Advanced Rural Transportation Systems) AHS (Automated Highway Systems),AHS,2.4 智能交通系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容,ATMS 先進(jìn)的監(jiān)測(cè)、控制和信息處理系統(tǒng)。 該類系統(tǒng)向交通管理部門(mén)和駕駛員提供對(duì)道路交通流進(jìn)行實(shí)時(shí)疏導(dǎo)、控制和對(duì)突發(fā)事件應(yīng)急反應(yīng)的功能。,ATIS 為出行者提供及時(shí)的信息服務(wù)（當(dāng)前交通狀況、公交路線與發(fā)車時(shí)刻表、票價(jià)、天氣狀況）。 出行者決策：出行目的地、出行時(shí)間、出行方式、出行路線,2.4 智能交通系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容,APTS利用智能技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的公共交通系統(tǒng)進(jìn)行改造而形成一種信息化、智能化、社會(huì)化的新型現(xiàn)代公共交通系統(tǒng) 。 公共車輛定位系統(tǒng)，客運(yùn)量自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，行駛信息服務(wù)系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)，電子車票系統(tǒng)等。,2.4 智能交通系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容,CVO 通過(guò)改善運(yùn)輸企業(yè)的營(yíng)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)程，提高運(yùn)輸企業(yè)安全與生產(chǎn)效率。 針對(duì)重載卡車與州際長(zhǎng)途客運(yùn)車。,2.4 智能交通系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容,AVCS研制具有道路障礙自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)轉(zhuǎn)向、自動(dòng)制動(dòng)、自動(dòng)保持安全車距、車速和巡航控制功能的智能車輛 。提供更安全、更舒適、更富效率的駕駛環(huán)境。 AVCS 是自動(dòng)公路系統(tǒng)不可分離的部分。,2.4 智能交通系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容,ARTSITS技術(shù)，尤其是ATIS和APTS相關(guān)技術(shù)在鄉(xiāng)村地區(qū)的應(yīng)用。 根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)運(yùn)輸?shù)奶厥庑枰灿幸恍┨厥饧夹g(shù)的開(kāi)發(fā)和研究，如緊急呼救和事故防止、不利道路和交通環(huán)境的實(shí)時(shí)警告等,2.4 智能交通系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容,AHS 更高級(jí)的智能車輛系統(tǒng)與智能道路系統(tǒng)的集成。 ITS研究領(lǐng)域中最具挑戰(zhàn)性和最具市場(chǎng)潛力的一項(xiàng)研究。,2.4 智能交通系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容,2.4 智能交通系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容,日本的九大領(lǐng)域 先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng) 自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng) 協(xié)助安全駕駛 交通管理優(yōu)化 道路管理效率化 協(xié)助公交車輛運(yùn)營(yíng) 商用車輛效率化 協(xié)助行人 協(xié)助緊急車輛運(yùn)營(yíng),歐洲、美國(guó)、日本ITS發(fā)展歷程,2.5 世界ITS的發(fā)展歷程,第二階段應(yīng)用開(kāi)發(fā),第一階段初期發(fā)展,第三階段集成與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)代,始于1994 舉辦組織： ITS America, ERTICO， ITS Japan 其他成員組織： ITS Korea, ITS Australia, ITS Canada. 世界ITS研究動(dòng)向和研究成果展示的盛會(huì),2.5 世界ITS的發(fā)展歷程,2007 中國(guó),ITS 世界大會(huì),第三節(jié) GPS與GIS技術(shù),GPS是“Global Positioning System”即“全球定位系統(tǒng)”的簡(jiǎn)稱。該系統(tǒng)原是美國(guó)國(guó)防部為其星球大戰(zhàn)計(jì)劃投資100多億美元而建立的，具有全球性、全能性（陸地、海洋、航空與航天）、全天候優(yōu)勢(shì)的導(dǎo)航定位、定時(shí)、測(cè)速系統(tǒng)，由空間衛(wèi)星系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶接收系統(tǒng)三大子系統(tǒng)構(gòu)成，已廣泛應(yīng)用于軍事和民用等眾多領(lǐng)域。,3.1 GPS的組成,空間部分,地面控制部分,用戶,3.2 應(yīng)用：,3.3 GIS技術(shù),地理信息系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱GIS（Geographic Information System）。地理信息是指直接或間接與地球上的空間位置有關(guān)的信息，又常稱為空間信息。一般來(lái)說(shuō)，GIS可定義為：“用于采集、存儲(chǔ)、管理、處理、檢索、分析和表達(dá)地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)?！睆腉IS系統(tǒng)應(yīng)用角度，可進(jìn)一步定義：“GIS由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶組成，通過(guò)對(duì)地理數(shù)據(jù)的集成、存儲(chǔ)、檢索、操作和分析，生成并輸出各種地理信息，從而為土地利 用、資源評(píng)價(jià)與管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市規(guī)劃以及政府部門(mén)行政管理提供新的知識(shí)，為工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃、管理決策服務(wù)?！?3.4 GIS的構(gòu)成,3.5 交通GIST,基于GIS的可視化交通管理系統(tǒng)以交通地理信息系統(tǒng)（GIS-T）為集成平臺(tái)，通過(guò)交換式以太網(wǎng)，將交通信號(hào)控制系統(tǒng)、交通電視監(jiān)視系統(tǒng)、交通信息誘導(dǎo)系統(tǒng)、GPS警車定位系統(tǒng)、投影拼接大屏幕顯示系統(tǒng)和已有的通信系統(tǒng)、122交通事故報(bào)警系統(tǒng)等有機(jī)地結(jié)合為一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)信息資源共享，充分發(fā)揮系統(tǒng)的整體效益，形成具有數(shù)據(jù)采集、處理能力、決策能力、組織協(xié)調(diào)以及指揮能力的科學(xué)、高效的交通指揮運(yùn)行機(jī)制。,3.5 GIST系統(tǒng)功能闡述,3.5 GIST系統(tǒng)功能闡述,由上圖可以看出4個(gè)組成部分： 1. 信息集成與系統(tǒng)管理 2. 可視化綜合交通指揮和應(yīng)急指揮 3.可視化綜合交通管理業(yè)務(wù)應(yīng)用 4綜合交通信息發(fā)布,第四節(jié) 道路交通控制指揮中心,交通指揮控制中心，通常簡(jiǎn)稱交通指揮中心，它是道路交通發(fā)展到一定程度、交通管理和控制達(dá)到一定水平的產(chǎn)物。它以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)為代表的高科技技術(shù)為支撐，并使之與人的管理因素相結(jié)合，將各種獨(dú)立硬件系統(tǒng)合并和融合而成。具體來(lái)說(shuō)，它既融合了各路面交通控制系統(tǒng)，也融合了交通管理部門(mén)的其他管理系統(tǒng)，如車輛管理、駕駛員管理、交通違章處理、事故報(bào)警和處理等系統(tǒng)。 交通控制指揮中心是有彼此關(guān)聯(lián)的原則、方法、警務(wù)人員和設(shè)備組成的一個(gè)系統(tǒng)整體。,交通指揮中心,4.1 交通指揮中心的構(gòu)成,4.1 道路交通管理系統(tǒng),4.2 交通信號(hào)控制子系統(tǒng),交通信號(hào)控制子系統(tǒng)是利用交通信號(hào)對(duì)道路上運(yùn)行的車輛以及行人進(jìn)行指揮和疏導(dǎo)。交通信號(hào)控制子系統(tǒng)控制的交通信號(hào)以交通信號(hào)燈為主，不包括手勢(shì)指揮等人工信號(hào)。,4.3 電視監(jiān)控子系統(tǒng),電視監(jiān)控子系統(tǒng)采用先進(jìn)的電視攝像技術(shù)將路段、路口以及重要部門(mén)的視頻信息傳遞到指揮中心，具有直觀、明了，信息即時(shí)及監(jiān)控范圍大等特點(diǎn)。,4.4 交通誘導(dǎo)子系統(tǒng),交通誘導(dǎo)子系統(tǒng)利用固定的、活動(dòng)的和動(dòng)態(tài)的交通標(biāo)志或者通過(guò)無(wú)線通訊電臺(tái)及時(shí)向車輛實(shí)時(shí)發(fā)出道路狀況信息，以便及時(shí)疏導(dǎo)交通，避免和降低交通擁堵，提高道路的利用率，同時(shí)可以降低交通事故。交通電臺(tái)還可利用有線、無(wú)線基地臺(tái)加強(qiáng)一線干警與指揮中心的聯(lián)系，協(xié)調(diào)警力配置。,4.5 衛(wèi)星定位子系統(tǒng),衛(wèi)星定位子系統(tǒng)(GP)系統(tǒng)通過(guò)利用衛(wèi)星和電子地圖準(zhǔn)確地定位各種運(yùn)行的機(jī)動(dòng)車輛，以便監(jiān)視、調(diào)度和管理，既可以用于警車的調(diào)度和特殊車輛的監(jiān)視，也可廣泛用于其他車輛