東南大學(xué)智能運輸技術(shù)復(fù)習(xí)資料

1、1. 簡述智能運輸系統(tǒng)的產(chǎn)生背景及定義（ 1）產(chǎn)生背景：交通擁擠和交通事故是全世界交通運輸業(yè)所面臨的共同問題；大城市交通堵塞、機動車尾氣排放污染、 交通安全形勢嚴(yán)峻、 運輸效率低下等問題的解決刻不容緩；單獨從車輛方面或道路方面考慮， 均難有效解決交通擁阻問題； 傳統(tǒng)的交通工程方法 （如采用道路可變信號、 在交通高峰期改變車道的方向等） 是針對預(yù)先建立的日常重復(fù)的交通模式而制定的， 不能對交通阻塞做出實時的動態(tài)反應(yīng)， 需要信息技術(shù)的應(yīng)用， 提高交通運輸?shù)男省?如何應(yīng)用現(xiàn)代高新信息技術(shù)，將人、 車輛和道路綜合起來系統(tǒng)地解決交通運輸問題的探索，促使智能運輸系統(tǒng)（ITS ）的應(yīng)運而生。（2）定義：在

2、一定的交通基礎(chǔ)設(shè)施上，智能運輸系統(tǒng)（ IntelligentTransportationSystems，簡稱ITS ），是將先進(jìn)的信息技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、人工智能等有效地綜合運用于交通運輸領(lǐng)域的一項新興交叉學(xué)科和產(chǎn)業(yè)。通過加強車輛、 道路、使用者三者之間的聯(lián)系，從而形成定時、準(zhǔn)確、高效的綜合運輸系統(tǒng)。2. 針對城市交通擁擠，對比簡述傳統(tǒng)交通工程與智能運輸?shù)母髯越鉀Q方案。解決城市交通擁擠問題的可能途徑有增加道路通行能力、 增加客運周轉(zhuǎn)量； 對于增加道路通行能力， 傳統(tǒng)交通工程的解決方法是修建新道路、 開辟新車道， 而智能運輸系統(tǒng)的解決方法是采用出行前信息、 車輛導(dǎo)航、 停車

3、服務(wù)、出行途中最優(yōu)路線選擇；對于增加客運周轉(zhuǎn)量，傳統(tǒng)交通工程的解決方法是固定線路公交， 而智能運輸系統(tǒng)的解決方法是采用多式聯(lián)運。3. 簡述智能運輸系統(tǒng)體系框架的組成及構(gòu)建方法。（2）構(gòu)建方法： 結(jié)構(gòu)化的分析方法。即面向過程的分析方法，通過自頂向下的設(shè)計方式，對實現(xiàn)服務(wù)所必須的功能進(jìn)行設(shè)計,該方法把處理過程部分看作系統(tǒng)模型的基本部分，即數(shù)據(jù)跟隨功能。它從內(nèi)部功能上模擬客觀世界。所采用的主要工具是數(shù)據(jù)流圖DFD。面向?qū)ο蠓椒ǎ?OOA）該方法將系統(tǒng)中的所有資源，如數(shù)據(jù)、模塊以及系統(tǒng)都看成對象，把描述對象的數(shù)據(jù)和對對象的操作放在一起，或者說對象的數(shù)據(jù)和操作內(nèi)容是對外封閉的?；谥悄荏w的分析方法：基本

4、 Agent 技術(shù)構(gòu)建的系統(tǒng)可以構(gòu)造一些復(fù)雜的、自我包含的組件。它可以與其它組件靈活交互， 但不通過嚴(yán)格預(yù)定的接口進(jìn)行， 而是借助參與者之間的協(xié)商行動完成。4. 簡述交通射頻技術(shù)在交通參數(shù)采集中所具有的優(yōu)勢與不足。（ 1）優(yōu)勢：交通射頻技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。 RFID 可識別高速運動物體并可同時識別多個標(biāo)簽， 具有數(shù)字化功能。識別范圍大、 距離遠(yuǎn)，可以根據(jù)需要設(shè)定范圍； 識別精度高， 可靠性高； 識別速度快， 可同時識別多輛車；功耗低；安全性好；可靠性好，有CRC糾錯功能，確保數(shù)據(jù)信息傳輸準(zhǔn)確性

5、。（ 2）不足：缺乏完整的標(biāo)準(zhǔn)體系；由于使用范圍較小，市場占有率低，每個RFID標(biāo)簽的成本較高；可能引起隱私問題；缺少相關(guān)的法律法規(guī)。5. 簡述車牌識別技術(shù)的工程應(yīng)用困難，及在電子警察系統(tǒng)中（ 1）工程應(yīng)用困難 / 擬解決的關(guān)鍵問題： 成像系統(tǒng)聚焦不準(zhǔn)，行駛車輛的顛簸以及車輛與攝像頭的相對運動造成所攝取車輛圖像的模糊，擬采用圖像復(fù)原技術(shù)清除非車輛圖像運動模糊問題，以提高識別正確率。未清洗車輛因灰塵、泥土的飛濺造成車輛牌照的污染，可能會出現(xiàn)漢字化數(shù)字圖像的斷裂或粘連。 白天， 陽光對攝像頭的直接照射或車輛對光線的反射，以及夜間車輛大燈的影響， 所攝取的車牌部分圖像對比度較小， 造成辨識上的困難。

6、擬采用軟硬結(jié)合的方法消除各種光照條件對車牌識別的影響。提高系統(tǒng)的實用性。（ 2）車牌識別技術(shù)可以應(yīng)用于車輛過路、過橋全自動不停車收費，交通流量控制指標(biāo)的測量，車輛自動識別，高速公路上的事故自動測報，不停車檢查，車輛定位，汽車防盜，稽查和追蹤車輛違規(guī)、違法行為，維護交通和城市治安方面。6. 給出描述GPS絕對定位原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式，分析實現(xiàn)GPS精確定位需要幾顆衛(wèi)星。絕對定位原理：以GPS衛(wèi)星和用戶接收機天線之間距離（或距離差）的觀測量為基礎(chǔ)，并根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時坐標(biāo)來確定用戶接收機天線所對應(yīng)的位置，即觀測站的位置。在公式中，已知：為了實時求解4 個同步偽距觀測值4 個未知參數(shù) (3 個點位坐標(biāo)分

7、量x,y,z和 1 個時鐘差參數(shù)t),至少需要, 即需要同時觀測4 顆衛(wèi)星。7. 根據(jù) Bottleneck 控制方法，分析擁擠條件下改變控制參數(shù)的必要性，為提高控制效果，需要調(diào)節(jié)被控參數(shù)哪兩個控制品質(zhì)。(1) 發(fā)生交通擁擠時，事發(fā)點上游密度變大，下游密度變小，采用協(xié)調(diào)層面的控制方法計算出的上、 下游交通量值相差并不大， 緊急事件發(fā)生已經(jīng)引起了擁擠的交通狀況， 但是計算出的很小，按照經(jīng)驗權(quán)重將其分配到相關(guān)的各個入口匝道， 卻達(dá)不到所要求的控制效果。 因此，在擁擠條件下，需要控制參數(shù)由交通量改變?yōu)槊芏取＃?）為提高控制效果，需要調(diào)節(jié)被控參數(shù)超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間這兩個控制品質(zhì)。8. 論述為何需要使用

8、GPS/DR/MM車輛組合導(dǎo)航系統(tǒng)，并指出其基本原理。（1）原因：在隧道、高樓之間時，GPS接收機天線受到遮擋及干擾，GPS系統(tǒng)不能提供連續(xù)的、準(zhǔn)確的導(dǎo)航信息，需要借助于慣性等其他傳感器與GPS 進(jìn)行組合導(dǎo)航與定位。當(dāng)GPS失效后，采用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可在定位精度為30 米的條件下維持4 分鐘左右。（ 2）原理：慣性系統(tǒng)能夠幫助 GPS提供位置、速度及相關(guān)誤差。慣性傳感器包括陀螺儀和里程表。陀螺儀的輸出是正比于輸入軸角度變化率的信號。數(shù)字地圖輔助車輛導(dǎo)航的直接應(yīng)用是地圖匹配， 其目的是將已知車輛行駛的數(shù)學(xué)特征與地圖數(shù)據(jù)庫中道路的特征相比較，確定車輛的位置和行駛軌跡并校正傳感器的誤差。9. 論述電子

9、不停車收費系統(tǒng)的原理及擴展應(yīng)用功能，分析該系統(tǒng)單片式和雙片式收費方式的原理與特點。（ 1）原理 : 車輛通過 ETC車道時，安裝在車輛內(nèi)的電子標(biāo)簽立即將車輛信息、行車紀(jì)錄等信息向車道天線發(fā)送， 車道天線接收的信息經(jīng)過收費控制器傳送到收費處理機， 處理后的信息再逆向傳給車道天線，最后寫入車載電子標(biāo)簽中。（ 2）擴展應(yīng)用功能：城市道路擁堵收費（ ERP）系統(tǒng)；交通信息采集（交通量、行程時間等參數(shù)的采集） ；停車場自動管理系統(tǒng)；加油站、快餐店自動付費；公交、特種車輛信號優(yōu)先系統(tǒng)；奧運場館車輛身份管理及出入控制系統(tǒng)。（ 3）方式一（單片式） ：只有車載電子標(biāo)簽， 收費站通過獲取的車輛行車紀(jì)錄計算出應(yīng)收的通行費。 然后通過收費網(wǎng)絡(luò)在該車車主開設(shè)的銀行賬戶上