長安大學(xué)ITS-PPT-全部

第一章ITS的研究背景ITS的定義ITS的社會經(jīng)濟效益各國ITS的發(fā)展及研究內(nèi)容ITS的體系框架1.世界各國都面臨著以下交通問題：交通擁擠**交通安全**運行效率低，空氣污染嚴(yán)重，能源短缺，五大交通問題互相影響、互相制約。2.大力發(fā)展ITS的推動因素：日益凸顯的交通問題；有限的道路資源；控制車輛增加，治標(biāo)不治本；巨大的經(jīng)濟效益和商機；強有力的新理論、新技術(shù)為其提供了有力的技術(shù)保障；提高國際競爭力，減少交通損失3.智能運輸系統(tǒng)：（IntelligentTransportationSystems,ITS）就是通過對關(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)和集成技術(shù)等有效得應(yīng)用于交通運輸系統(tǒng)，從而建立起大范圍內(nèi)發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確、高效的交通運輸管理系統(tǒng)。4.ITS的智能體現(xiàn)：交通基礎(chǔ)設(shè)施的智能化；交通工具的智能化；安全避撞、路徑引導(dǎo)；交通系統(tǒng)的智能化、信息化和一體化；交管中心對道路和車輛狀態(tài)的實施監(jiān)控、及時處理事故，保證道路暢通；交通要素信息可以為交通系統(tǒng)的提供者、維護者及使用者共享；道路、車輛駕駛、乘客服務(wù)和系統(tǒng)管理的一體化。智能交通系統(tǒng)的本質(zhì)是信息共享、系統(tǒng)集成、技術(shù)融合和綜合服務(wù)，是各種高新技術(shù)在交通控制領(lǐng)域的應(yīng)用。5.智能交通系統(tǒng)應(yīng)用的社會經(jīng)濟效益:減少交通擁擠和行車延誤。；信息服務(wù)可使路網(wǎng)負荷均衡；事故迅速通報和現(xiàn)場的迅速清理；智能的高速公路匝道和交通信號系統(tǒng)；減少交通事故的發(fā)生率、死亡率。產(chǎn)業(yè)發(fā)展和就業(yè)機會增加。能源消耗量減少，污染程度降低。在經(jīng)濟、社會、環(huán)境、技術(shù)等方面改善。6.ITS體系框架產(chǎn)生背景復(fù)雜性：眾多子系統(tǒng)、大量不同用戶、變化的技術(shù)手段、交通信息和需求。子系統(tǒng)是分散、孤立的，擴展性差（因建設(shè)周期長）。系統(tǒng)功能無法滿足新要求。7.ITS體系框架是未來ITS的發(fā)展規(guī)劃、綱領(lǐng)性的指導(dǎo)文件、清晰定義各組成數(shù)據(jù)交換的內(nèi)容和接口，可以保證ITS各階段的建設(shè)內(nèi)容的有效集成、各組成ITS的信息如何互通和共享。ITS建設(shè)對協(xié)調(diào)性、整體性要求更高，難點在于：跨行業(yè)特點，需在復(fù)雜的行業(yè)間協(xié)調(diào)。技術(shù)領(lǐng)域廣，需各類技術(shù)人員共同協(xié)作。技術(shù)上相互接口，區(qū)域間相互協(xié)調(diào)。支持應(yīng)用研究和技術(shù)轉(zhuǎn)移。保證ITS技術(shù)和用戶服務(wù)安全可靠，價格低廉。8.ITS體系框架組成：用戶服務(wù)：用戶需求；邏輯框架：ITS功能、數(shù)據(jù)流；物理框架：實體化和模型化ITS功能；通信體系框架：信息交換機制；標(biāo)準(zhǔn)化：服務(wù)于整合；費用效益分析評價：效益分析、風(fēng)險評估；實施措施及策略9.ITS體系框架的意義（課本為準(zhǔn)）宏觀指導(dǎo)性和綱領(lǐng)性技術(shù)文件為ITS建設(shè)提供依據(jù)和指導(dǎo)，保證合理性和科學(xué)性。保證ITS的全面兼容保證ITS的可持續(xù)發(fā)展提供開放市場公開市場環(huán)境，降低制造商風(fēng)險。10.美國智能交通系統(tǒng)主要包括：先進的交通管理系統(tǒng)（ATMS）；；先進的出行者信息系統(tǒng)（ATIS）；先進的公共交通系統(tǒng)（APTS）；先進的鄉(xiāng)村運輸系統(tǒng)（ARTS）；商業(yè)車輛運營（CVO）；先進的車輛控制和安全系統(tǒng)（AVCSS）；自動公路系統(tǒng)（AHS）11.中國ITS體系結(jié)構(gòu)構(gòu)成：用戶服務(wù)：系統(tǒng)提供何種服務(wù)。邏輯體系結(jié)構(gòu)：對服務(wù)進行功能分解并對邏輯功能進行組織。物理體系結(jié)構(gòu)：提出物理實體落實邏輯功能，以具體提供服務(wù)。用戶主體：被服務(wù)對象，明確了服務(wù)中的一方。服務(wù)主體：提供服務(wù)方，明確服務(wù)中的另一方。通信體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化工作費用效益分析評價實施措施及策略思考題：智能交通系統(tǒng)在什么背景下產(chǎn)生?美國、日本和歐洲的ITS是如何推進的？從美國、日本和歐洲的研究內(nèi)容來看，你認(rèn)為哪些有借鑒價值？陜西省西安市ITS主要有哪些研究內(nèi)容，要解決什么問題，最終的理想目標(biāo)是什么？第三章定位與通信系統(tǒng)1.衛(wèi)星定位發(fā)展的三個階段：衛(wèi)星三角測量、衛(wèi)星多普勒定位測量、全球衛(wèi)星定位測量。2.定位系統(tǒng):GPS單獨定位；GLONASS單獨定位；Galileo衛(wèi)星定位；北斗星衛(wèi)星導(dǎo)航；GSM定位；慣性導(dǎo)航(INS)、航位推算(DR)組合定位：GPS/GLONASS組合定位；GPS/DRS組合定位；GPS/INS組合定位；3.美國GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GPS定位系統(tǒng)介紹GPS定位系統(tǒng)的構(gòu)成GPS定位系統(tǒng)的工作原理GPS定位系統(tǒng)的優(yōu)點GPS定位系統(tǒng)的缺點目前常用的改進方法4.美國GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)介紹:英文全稱為GlobalPositioningSystem（GPS）——全球定位系統(tǒng)。數(shù)量：由24顆衛(wèi)星組成：其分布和外觀如圖。軌道：高度約20200公里，分布在六條升交點互隔60度的軌道面上；精度：約為10米；用途：軍民兩用；進展：1993年全部建成，正在實驗第二代衛(wèi)星系統(tǒng)，計劃發(fā)射20顆衛(wèi)星，定位精度將達1毫米。5.美國GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的構(gòu)成:GPS由以下三個部分組成：空間衛(wèi)星系統(tǒng)：由24顆衛(wèi)星組成。監(jiān)控系統(tǒng)：一個主控站，三個注入站和五個監(jiān)控站。用戶接收系統(tǒng)：天線單元和接收單元兩大部分。監(jiān)控站是為主控站提供觀測數(shù)據(jù)，用GPS信號接收機測量每顆可見衛(wèi)星的偽距和距離差，采集氣象要素等數(shù)據(jù)，并將它們發(fā)送給主控站。主控站:收集各監(jiān)測站測得的距離和距離差、衛(wèi)星時鐘和工作狀況等數(shù)據(jù)；時鐘改正，狀態(tài)數(shù)據(jù)以及信號的大氣傳播改正，并傳送到注入站；監(jiān)控整個地面監(jiān)控系統(tǒng)是否工作正常；調(diào)度備用衛(wèi)星替代失效的工作衛(wèi)星，“拉回”偏離軌道的衛(wèi)星。6.美國GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理:GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理是測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機的具體位置。衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時鐘所記錄的時間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過紀(jì)錄衛(wèi)星信號傳播到用戶所經(jīng)歷的時間，再將其乘以光速得到（由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實距離，而是偽距（PR）：當(dāng)GPS衛(wèi)星正常工作時，會不斷地用1和0二進制碼元組成的偽隨機碼（簡稱偽碼）發(fā)射導(dǎo)航電文。GPS系統(tǒng)使用的偽碼一共有兩種，分別是民用的C/A碼和軍用的P(Y)碼。C/A碼頻率1.023MHz,重復(fù)周期一毫秒，碼間距1微秒，相當(dāng)于300m；P碼頻率10.23MHz，重復(fù)周期266.4天，碼間距0.1微秒，相當(dāng)于30m。）7.O、O1和O2成一條直線時O、O1和O2成一條直線時結(jié)論：三點不在一條直線上時，兩顆衛(wèi)星可實現(xiàn)二維定位。二維坐標(biāo)定位(x-x1)2+(y-y1)2=R12=(C*(t-t1))2(x-x2)2+(y-y2)2=R22=(C*(t-t2))2二維坐標(biāo)定位(x-x1)2+(y-y1)2=(C*((t’+δt)-(t1+δt1)))2(x-x2)2+(y-y2)2=(C*((t’+δt)-(t2+δt2)))2結(jié)論：空間的一點需觀測到4顆衛(wèi)星信號才能實現(xiàn)三維定位。8.美國GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)點:1、全球連續(xù)定位系統(tǒng)能為全球任何地點或近地用戶提供連續(xù)的全球?qū)Ш椒?wù)。2、定位精度高系統(tǒng)能為各種用戶提供七維導(dǎo)航信息，即三維定位裝置信息、三維速度信息和（一維）精確的時間信息。GPS的精度可達到10米以內(nèi)，目前開放的民用精度只有30米。3、全球覆蓋率高（高達98%）4、接近實時定位該系統(tǒng)所需的定位時間極短，從開機冷啟動到捕獲到衛(wèi)星，直到精確定位，最多只需30s，而每次定位的刷新時間只需1或0.5秒。5、操作簡單GPS接收機的自動化程度很高易于操作，且質(zhì)量輕、體積小，易于攜帶和搬運。9.美國GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的缺點及其改進:1.信號被動中斷。GPS是一種無線電衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，需要對衛(wèi)星有直接觀測性在城市高樓區(qū)、林蔭道、涵洞等地方容易導(dǎo)致信號中斷，墻體或山的側(cè)面的多路徑效應(yīng)均易造成信號中斷。2.人為中斷。3.精度易受到以下因素的影響：電離層延遲、對流層延遲、SA的影響、星歷誤差、地球自轉(zhuǎn)等。差分GPS技術(shù)。10.差分GPS誤差矯正原理:當(dāng)接收機和衛(wèi)星時鐘同步后，由于電離層對流層SA影響星歷誤差地球自轉(zhuǎn)接收機誤差使得接收機測得的偽距ρi不等于真實距離Ri11.差分GPS技術(shù)工作原理：在一個已經(jīng)精確定位的已知點作為差分基準(zhǔn)點，在此點上安裝GPS接收機，連續(xù)接收GPS信號，通過處理再與已知的精確位置作比較，不斷確定當(dāng)前誤差，然后把他通過通訊鏈傳至該地區(qū)的所有GPS用戶，以修正它們的定位解。實現(xiàn)DGPS的方法有多種：位置差分法、偽距差分法、載波相位差分法12.差分GPS誤差矯正原理:ρi=Ri+C(δtpR-δtsv)+dρp+dρpion+dρtrop+dMp+VP接收機時鐘偏差——————接收機衛(wèi)星時鐘偏差衛(wèi)星衛(wèi)星星歷誤差（包括衛(wèi)星電離層對流層多徑效應(yīng)接收機誤差—————————接收機13.位置差分GPS誤差矯正原理:步1：基準(zhǔn)站誤差誤差、實測值、精確值步2：傳遞誤差修正值、誤差、實測值步3：考慮修正時的瞬時變化14.位置差分GPS誤差矯正特點：簡單、易行，適用于一切GPS接收機?；鶞?zhǔn)站坐標(biāo)精確。保證觀測的是同一組衛(wèi)星。需進行坐標(biāo)換算。用戶和基準(zhǔn)站間的距離在100km以內(nèi)。15.偽距差分GPS誤差矯正原理：16.偽碼差分法：發(fā)送改正的內(nèi)容是：偽碼信息。要求：基準(zhǔn)站的坐標(biāo)精確測量、用戶和基準(zhǔn)站間的距離在100km以內(nèi)。優(yōu)點：基準(zhǔn)站能提供可見的所有衛(wèi)星的修正值，偽碼修正值不需要換算成當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)因而精度高。缺點：可任意選擇基準(zhǔn)站能觀測到的衛(wèi)星中的4顆。17.載波相位差分原理：由基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈實時將其載波觀測量及站坐標(biāo)信息一同傳送給用戶站。用戶接收站GPS衛(wèi)星的載波相位與來自基準(zhǔn)站的載波相位，并組成相位差分觀測值進行實時處理，能實時提供觀測點的三維坐標(biāo)，并達到厘米級的高精度。與偽距差分原理類似：傳遞載波相位18.俄羅斯GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GLONASS定位系統(tǒng)介紹GLONASS定位系統(tǒng)的構(gòu)成GLONASS定位系統(tǒng)的工作原理GLONASS和GPS的差異19.俄羅斯GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)介紹英文全稱為GlobalNavyNavigationSatelliteSystem（GLONASS）——全球海軍導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)。數(shù)量：由24顆衛(wèi)星組成，其中工作衛(wèi)星21顆，在軌備用衛(wèi)星3顆。軌道：3個軌道面互成120°夾角，每個軌道上均勻分布8顆衛(wèi)星，軌道高度約19100km，軌道偏心率為0.01，軌道傾角為64.8°；精度：約為10米；用途：軍民兩用；耗資：30億美元數(shù)據(jù)信息：連續(xù)、快速定時的三維坐標(biāo)、三維速度和時間信息。衛(wèi)星簡介：GLONASS衛(wèi)星由質(zhì)子號運載火箭一箭三星發(fā)射入軌，衛(wèi)星采用三軸穩(wěn)定體制，整量質(zhì)量1400kg，設(shè)計軌道壽命5年。所有GLONASS衛(wèi)星均使用精密銫鐘作為其頻率基準(zhǔn)。應(yīng)用現(xiàn)狀：20.Galileo衛(wèi)星定位系統(tǒng)：Galileo衛(wèi)星定位系統(tǒng)介紹Galileo衛(wèi)星定位系統(tǒng)組成Galileo衛(wèi)星定位系統(tǒng)工作原理Galileo衛(wèi)星定位系統(tǒng)的優(yōu)點和GPS、GLONASS的差異21.Galileo衛(wèi)星定位系統(tǒng)介紹數(shù)量：30顆衛(wèi)星組成，其中27顆衛(wèi)星為工作衛(wèi)星，3顆為候補。衛(wèi)星：700公斤，功率1.6千瓦。衛(wèi)星繞指向地球的軸線旋轉(zhuǎn)，以使太陽陣總能面向太陽，從而最大限度地獲取太陽能。衛(wèi)星底面上的天線總是指向地球。衛(wèi)星平臺尺寸為2.7米×1.1米×1.2米，太陽翼翼展為13米。軌道：衛(wèi)星高度為24126公里，位于3個傾角為56度的軌道平面內(nèi)；精度：其水平定位精度優(yōu)于10米，時間信號精度達到100納秒。必要時，免費使用的信號精確度可達6米。用途：軍民兩用；21.Galileo衛(wèi)星系統(tǒng)優(yōu)點其覆蓋面積將是ＧＰＳ系統(tǒng)的兩倍；免費使用精度在10米左右，其地面定位誤差不超過1米，精確度要比ＧＰＳ高5倍以上；伽利略系統(tǒng)使用多種頻段工作，在民用領(lǐng)域比ＧＰＳ更經(jīng)濟、更透明、更開放?？膳cGPS、GLONASS兼容，實現(xiàn)組合定位。據(jù)估計，該系統(tǒng)將為歐盟創(chuàng)造每年經(jīng)濟收益達100億歐元，僅出售航空和航海接收終端一項就可在2020年前實現(xiàn)150億歐元的利潤。Galileo定位精度更高，提供精度依次提高的信號：免費使用的信號（10米）、加密且交費使用信號、加密交費且精度更高信號。系統(tǒng)啟動后一直存在啟動費分?jǐn)偤皖I(lǐng)導(dǎo)權(quán)（德國和意大利）等問題上存在利益紛爭。預(yù)計2014年開始運作，目前完工時間待定。精度高：“伽利略”為地面用戶提供3種信號：免費使用的信號、加密且需交費使用的信號、加密且需滿足更高要求的信號。其精度依次提高，最高精度比GPS高10倍，即使是免費使用的信號精度也達到6米。兼容性好：它能夠與美國的GPS、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)實現(xiàn)多系統(tǒng)內(nèi)的相互兼容。伽利略的接收機可以采集各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)或者通過各個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的組合來實現(xiàn)定位導(dǎo)航的要求。22.GPS、GLONASS和Galileo的差異23.中國北斗衛(wèi)星系統(tǒng)自1983起，我國自行研制中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDouNavigationSatelliteSystem—BDS），其規(guī)劃包括3個階段：試驗階段（北斗一號）：2000年10月-12月（2）、2003、2007。性能和GPS相比差距甚大：覆蓋面積少、地位精度20米，終端機需發(fā)送無線電信號，不適合軍用，無法在高速移動平臺上使用。BDS系統(tǒng)的3個階段：試驗階段（北斗一號）北斗二號：共35顆衛(wèi)星，定位精度10米、授時精度50納秒、測速精度為0.2米/秒。2007、2009年發(fā)射前兩顆衛(wèi)星，截止2012年底發(fā)射了16顆（第一顆為試驗星，第二顆失效，目前14顆提供服務(wù)）2013年12月27日，BDS發(fā)布了《北斗系統(tǒng)公開服務(wù)性能規(guī)范（1.0版）》和《北斗系統(tǒng)空間信號接口控制文件（2.0版）》兩個系統(tǒng)文件，正式提供區(qū)域服務(wù)使用階段：2020建成35顆衛(wèi)星（比GPS多11顆）組網(wǎng)而成的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。中國北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)進展2013年始，在9個示范區(qū)啟動民用示范工程。2014年9月11日，BDS地基增強系統(tǒng)工程建設(shè)正式啟動，將在2015年底前建成框架網(wǎng)和部分區(qū)域加密網(wǎng)基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)并投入運行，提供米級精度的定位服務(wù)2018年底前建成全國范圍區(qū)域加密網(wǎng)基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)，提供米級、分米級、厘米級和后處理毫米級的高精度位置服務(wù)。是繼GPS和GLONASS第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。24.“北斗一代”定位原理：步1：客戶端向地面控制中心發(fā)送“定位請求”。步2：地面控制中心向兩顆衛(wèi)星發(fā)送“詢問信號”。步3：兩顆衛(wèi)星向客戶端廣播“詢問信號”。步4：客戶端響應(yīng)一顆衛(wèi)星的“詢問信號”，并向兩個衛(wèi)星同時發(fā)送“響應(yīng)信號”。步5：兩個衛(wèi)星將“響應(yīng)信號”發(fā)回地面控制中心。北斗一代定位原理北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成有：兩顆地球靜止軌道衛(wèi)星、地面中心站、用戶終端。雙星有源定位以2顆在軌衛(wèi)星的已知坐標(biāo)為圓心，各以測定的衛(wèi)星至用戶終端的距離為半徑，形成2個球面，用戶終端將位于這2個球面交線的圓弧上。地面中心站配有電子高程地圖，提供一個以地心為球心、以球心至地球表面高度為半徑的非均勻球面。用數(shù)學(xué)方法求解圓弧與地球表面的交點即可獲得用戶的位置。

用戶利用一代“北斗”定位的辦法是這樣的，首先是用戶向地面中心站發(fā)出請求，地面中心站再發(fā)出信號，分別經(jīng)兩顆衛(wèi)星反射傳至用戶，地面中心站通過計算兩種途徑所需時間即可完成定位。一代“北斗”與GPS系統(tǒng)不同，對所有用戶位置的計算不是在衛(wèi)星上進行，而是在地面中心站完成的。因此，地面中心站可以保留全部北斗用戶的位置及時間信息，并負責(zé)整個系統(tǒng)的監(jiān)控管理。

由于在定位時需要用戶終端向定位衛(wèi)星發(fā)送定位信號，由信號到達定位衛(wèi)星時間的差值計算用戶位置，所以被稱為“有源定位”。25.“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)優(yōu)勢：導(dǎo)航定位；報文通信；定時授時26.其它的定位方式:慣性定位、航位推算、GSM等27.航位推算系統(tǒng)（DR）:利用航向傳感器（磁羅盤、角速度率陀螺、差動里程儀）測量航向，利用距離傳感器（加速度計、里程儀和多普勒雷達）測量距離，進而推算待測點的位置。優(yōu)點：信號不會中斷缺點精度受傳感器精度、數(shù)據(jù)采樣頻率影響容易產(chǎn)生累積誤差28.定位與通信系統(tǒng)——慣性定位系統(tǒng)慣性定位導(dǎo)航，利用慣性元件來測量運載體本身的加速度，經(jīng)過積分和運算得到速度和位置，對運動載體進行定位。組成：計算機、慣性測量裝置和控制顯示器慣性測量裝置（如：加速度計和陀螺儀）。陀螺儀用來測量運載體的轉(zhuǎn)動運動；加速度計用來測量運載體的平移運動的加速度。具有很好的隱蔽性：不依賴外界信息，也不向外界輻射能量，不易受到干擾。易產(chǎn)生累計誤差；需要其它的輔助定位：GPS+INS；29.組合定位——航位推算系統(tǒng)（DR）DR+GPSINS+GPSGPS+GLONASS:僅僅利用GPS定位只能觀測到5個衛(wèi)星，而利用組合定位后可以同時觀測到8顆衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)30.地理信息系統(tǒng)基本概念系統(tǒng)：為了實現(xiàn)某種目的，由一些元素，按照一定的法則或結(jié)構(gòu)組織起來的一個集合體。信息：某種加工處理后的數(shù)據(jù)，它通常具有某種特定的意義。信息系統(tǒng)：信息系統(tǒng)(InformationSystem,IS)：基于計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)和各種軟件技術(shù)，各種理論和方法于一體，提供信息服務(wù)的人機系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformationSystem,GIS）是一種以采集、存儲、管理、分析和描述地球表面與地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)。數(shù)據(jù)：與地理有關(guān)的各種數(shù)字，如：經(jīng)緯度、方位角、氣溫和降水等等。和一般信息系統(tǒng)的區(qū)別一般信息系統(tǒng)只能存儲、管理數(shù)據(jù)，不能將數(shù)據(jù)在空間上分布表現(xiàn)出來。地理信息系統(tǒng)能顯示數(shù)據(jù)的空間分布，具有強大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計和預(yù)測等功能。發(fā)展歷程1963年，加拿大測量學(xué)家羅杰·湯姆林森博士首先提出GIS的概念，并建立了世界上第一個GIS——加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS），并于1967年投入使用，用于存儲，分析和利用加拿大土地統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，確定加拿大農(nóng)村土地能力。四個發(fā)展階段我國GIS始于20世紀(jì)80年代。31.GIS(地理信息系統(tǒng))組成硬件,軟件;數(shù)據(jù);人員;模型32.33.地理信息系統(tǒng)工作過程地理數(shù)據(jù)的輸入地理數(shù)據(jù)輸入：收集數(shù)據(jù)輸入計算機中，對圖形數(shù)據(jù)的輸入常用方法就是掃描紙質(zhì)地圖后進行數(shù)字化處理?，F(xiàn)成電子地圖：Google地圖、百度地圖、E都市搜狗地圖等。存儲采用“分層”技術(shù)將地圖中的不同要素存于不同“層”中，在將不同的“層”進行重疊，就形成不同主題的地圖。34.地圖匹配算法實例地圖匹配——基本方法舉例電子地圖的路網(wǎng)數(shù)據(jù)以若干節(jié)點形式存在，節(jié)點間以直線近似進行位置匹配（投影）。每個節(jié)點處設(shè)一判斷區(qū)，進入該區(qū)若無轉(zhuǎn)角信號則認(rèn)為尚未達路口，若有轉(zhuǎn)角信號在更小判斷區(qū)進行判斷。駛出判斷區(qū)后則按新直線上進行位置匹配。步驟A點出發(fā)至B點按直線匹配，B點投影到C。行至H點，如無轉(zhuǎn)角信號，則投影匹配到D，若有轉(zhuǎn)角信號將H點直接定位到E點。進入小判斷區(qū)將E點記憶，至新定位點F出小判斷區(qū)時，將E、F用光滑線連接。繼續(xù)在F點以后的路線上進行直線匹配。35.通信系統(tǒng)——GSMGSM全名為：GlobalSystemforMobileCommunications，中文為全球移動通訊系統(tǒng)，俗稱"全球通"，是一種起源于歐洲的移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是第二代移動通信技術(shù)，其開發(fā)目的是讓全球各地可以共同使用一個移動電話網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，讓用戶使用一部手機就能行遍全球。目前，中國移動、中國聯(lián)通各擁有一個GSM網(wǎng)，為世界最大的移動通信網(wǎng)絡(luò)。GSM系統(tǒng)包括GSM900：900MHz、GSM1800：1800MHz及GSM1900：1900MHz等幾個頻段。第三代移動通信技術(shù)（3rd-generation，3G），是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbps以上。3G牌照的發(fā)放方式是：新中國移動獲得TD－SCDMA牌照，新中國電信獲得CDMA2000牌照，中國聯(lián)通獲得WCDMA牌照3G標(biāo)準(zhǔn)：它們分別是WCDMA（歐洲版）、CDMA2000（美國版）和TD-SCDMA（中國版）。也稱為WCDMA，全稱為WidebandCDMA，也稱為CDMADirectSpread，意為寬頻分碼多重存取，這是基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來的3G技術(shù)規(guī)范，是歐洲提出的寬帶CDMA技術(shù)，它與日本提出的寬帶CDMA技術(shù)基本相同，目前正在進一步融合。W-CDMA的支持者主要是以GSM系統(tǒng)為主的歐洲廠商，日本公司也或多或少參與其中，包括歐美的愛立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊、北電，以及日本的NTT、富士通、夏普等廠商。該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)的演進策略。這套系統(tǒng)能夠架設(shè)在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上，對于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過渡。預(yù)計在GSM系統(tǒng)相當(dāng)普及的亞洲，對這套新技術(shù)的接受度會相當(dāng)高。因此W-CDMA具有先天的市場優(yōu)勢。

CDMA2000是由窄帶CDMA(CDMAIS95)技術(shù)發(fā)展而來的寬帶CDMA技術(shù)，也稱為CDMAMulti-Carrier，它是由美國高通北美公司為主導(dǎo)提出，摩托羅拉、Lucent和后來加入的韓國三星都有參與，韓國現(xiàn)在成為該標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者。這套系統(tǒng)是從窄頻CDMAOne數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衍生出來的，可以從原有的CDMAOne結(jié)構(gòu)直接升級到3G，建設(shè)成本低廉。但目前使用CDMA的地區(qū)只有日、韓和北美，所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不過CDMA2000的研發(fā)技術(shù)卻是目前各標(biāo)準(zhǔn)中進度最快的，許多3G手機已經(jīng)率先面世。該標(biāo)準(zhǔn)提出了從CDMAIS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演進策略。CDMA20001x被稱為2.5代移動通信技術(shù)。CDMA20003x與CDMA20001x的主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù)，通過采用三載波使帶寬提高。目前中國電信正在采用這一方案向3G過渡，并已建成了CDMAIS95網(wǎng)絡(luò)。36通信系統(tǒng)——TD-SCDMA全稱為TimeDivision-SynchronousCDMA(時分同步CDMA)，該標(biāo)準(zhǔn)是由中國大陸?yīng)氉灾贫ǖ?G標(biāo)準(zhǔn)，1999年6月29日，中國原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院（大唐電信）向ITU提出，但技術(shù)發(fā)明始祖于西門子公司，TD-SCDMA具有輻射低的特點，被譽為綠色3G。該標(biāo)準(zhǔn)將智能無線、同步CDMA和軟件無線電等當(dāng)今國際領(lǐng)先技術(shù)融于其中，在頻譜利用率、對業(yè)務(wù)支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面的獨特優(yōu)勢。另外，由于中國內(nèi)地龐大的市場，該標(biāo)準(zhǔn)受到各大主要電信設(shè)備廠商的重視，全球一半以上的設(shè)備廠商都宣布可以支持TD—SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過2.5代的中間環(huán)節(jié)，直接向3G過渡，非常適用于GSM系統(tǒng)向3G升級。軍用通信網(wǎng)也是TD-SCDMA的核心任務(wù)。37.GSM定位定義：通過移動通信網(wǎng)，獲取移動用戶的位置信息（經(jīng)緯度）。然后提供相應(yīng)服務(wù)的一種增值業(yè)務(wù)。GSM定位的前景：到2006年底，全球半數(shù)移動用戶將同時成為位置服務(wù)用戶。GSM定位的發(fā)展：1996年，美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）下達了指示，命令為無線電話服務(wù)的E911（緊急求援）服務(wù)必須能夠定位呼叫者。這一指示分為兩個階段：第一階段要求在1998年4月前定位精確度達到在幾公里內(nèi)；第二階段要求在2001年10月前精確度到125米，并且成功率達到67％。這將惠及美國6000萬的手機擁有者。目前，日本的定位服務(wù)也已經(jīng)商業(yè)化，全國有72％的人能夠獲得定位業(yè)務(wù)。38.GSM定位的作用1．緊急救援移動的不確定性給人們的安全帶來了一定的威脅。隨著人類社會的不斷進步，人們的活動范圍越來越大，人們的行蹤越來越難確定，這種不確定的流動，使人們的安全存在重大隱患。因此，危險情況下的緊急救援就顯得尤為重要。如遇到交通事故或者野外事故等，要用移動求援時，在用戶不知道自己位置的情況下，使用移動電話呼叫救援中心也無法明確用戶的位置，救援中心仍然不能實施快速、有效的救援活動。顯而易見，時間就是生命，在此情況下的定位業(yè)務(wù)將成功解決移動性所帶來的安全方面的問題。2．親友定位在人們給親友及客戶接通電話時，總是有意無意地詢問親友或客戶的方位，例如，"你在哪里"、或"現(xiàn)在什么地方"之類的。在詢問時，可能人們甚至沒有意識到說這句話的目的，更將其看作為問候語。但從本質(zhì)上已經(jīng)清晰無疑地表明，人們對親友或客戶所在位置的強烈興趣，從本質(zhì)上實現(xiàn)著人類溝通層次的需要。3．跟蹤導(dǎo)航在提供移動運營商提供（定位業(yè)務(wù)）之前，車輛跟蹤導(dǎo)航信息的提供一般都是由傳統(tǒng)的GPS完成?；贕SM的定位業(yè)務(wù)，只要為每一輛或每一艘需要導(dǎo)航和跟蹤的車輛或船只安裝一個移動臺，通過移動運營商的GSM網(wǎng)絡(luò)，完全解決了通訊覆蓋問題。然后，通信網(wǎng)再為這些移動臺提供位置信息，并將這些信息通過定位業(yè)務(wù)平臺傳輸給調(diào)度中心，從而實現(xiàn)與GPS相當(dāng)?shù)亩ㄎ痪取?．位置廣告5．基于位置的計費6．隨身黃頁7．交通監(jiān)控業(yè)務(wù)8．最佳路由業(yè)務(wù)39.目前基于GSM網(wǎng)獲取位置信息主要有以下3種方法:1．COO（CellofOrigin）技術(shù)定位；于網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)方法；于手機的實現(xiàn)方法；2.E-OTD增強觀測時差技術(shù)；3.A-GPS。40.A-GPS定位方法它的基本思想是通過在衛(wèi)星信號接收效果較好的位置上設(shè)置若干參考GPS接收機，并利用GSM網(wǎng)把接收到的輔助GPS信號發(fā)給手機；同時配有GPS計算晶片的手機根據(jù)GSM網(wǎng)傳來的GPS數(shù)據(jù)計算手機位置，這種方法將GPS與GSM網(wǎng)結(jié)合，實現(xiàn)一種精度高、定位快的方式--輔助GPS定位。綜合考慮投入成本、對現(xiàn)網(wǎng)的改變、對手機的要求等因素，目前世界上基于GSM網(wǎng)實現(xiàn)無線定位的技術(shù)方案主要采用基于Cell-ID的定位技術(shù)，因為這種技術(shù)實現(xiàn)簡單靈活，雖然存在精度不太高的缺點，但考慮到大多數(shù)服務(wù)定位精度要求并不需要太高的背景下，已經(jīng)可以利用這種技術(shù)來實現(xiàn)許多位置服務(wù)。第七章先進的公共交通系統(tǒng)1.城市公共交通系統(tǒng)的研究內(nèi)容公交系統(tǒng)優(yōu)化與設(shè)計公交信息服務(wù)系統(tǒng)公交自動化調(diào)度系統(tǒng)研究公交管理信息系統(tǒng)服務(wù)水平評價研究公交信號優(yōu)先系統(tǒng)快速公交系統(tǒng)BRT2.先進的公共交通運輸系統(tǒng)APTS，AdvancedpublicTransportationSystems就是在公交網(wǎng)絡(luò)分配、公交調(diào)度等關(guān)鍵基礎(chǔ)理論研究的前提下，利用系統(tǒng)工程的理論和方法，將現(xiàn)代通信、信息、電子、控制、計算機、網(wǎng)絡(luò)、GPS、GIS等高新科技集成應(yīng)用于公共交通系統(tǒng)，并通過建立公共交通智能化調(diào)度系統(tǒng)、公共交通信息服務(wù)系統(tǒng)、公交電子收費系統(tǒng)等，實現(xiàn)公共交通調(diào)度、運營、管理的信息化、現(xiàn)代化和智能化，為出行者提供更加安全、舒適、便捷的公共交通服務(wù)，從而吸引公交出行，緩解城市交通擁擠，有效解決城市交通問題，創(chuàng)造更大的社會和經(jīng)濟效益。理解：（1）應(yīng)用領(lǐng)域：公共交通（2）英文翻譯和縮寫：AdvancedpublicTransportationSystems（3）系統(tǒng)組成主要包括：公交系統(tǒng)優(yōu)化與設(shè)計、公交信息服務(wù)系統(tǒng)、公交自動化調(diào)度系統(tǒng)研究、公交管理信息系統(tǒng)服務(wù)水平評價研究、公交信號優(yōu)先系統(tǒng)、快速公交系統(tǒng)。（4）服務(wù)對象：出行者、管理者和公交車輛。3.備注：1、出行者：動態(tài)/靜態(tài)的公交信息，包括發(fā)車時刻、換乘信息、出行最佳路徑、候車時間預(yù)測、車內(nèi)擁擠程度、來車當(dāng)前位置等等。2、管理者：動態(tài)監(jiān)控、實時調(diào)度、科學(xué)管理3、公交車輛：通過傳感器采集、并監(jiān)控車輛運行狀況4.各國的研究現(xiàn)狀2.4我國電子站牌車載GPS車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)公交專用道5.公交系統(tǒng)的優(yōu)點污染小、能耗低、安全高、運量大、效率高、運輸成本低；是解決大、中城市交通問題的最佳策略。6.城市公交系統(tǒng)發(fā)展的目標(biāo)安全；（人生和財產(chǎn)）方便；（候車時間、公交站點位置、換乘次數(shù)）準(zhǔn)時；舒適。（高質(zhì)量服務(wù)——運行速度、平穩(wěn)性、座位率）公共交通信息服務(wù)系統(tǒng)公交出行中轉(zhuǎn)換成信息公交客流量預(yù)測信息行程時間預(yù)測信息公交車當(dāng)前位置信息公交車內(nèi)擁擠程度信息車輛臨時變更的調(diào)度信息7.智能化調(diào)度系統(tǒng)傳統(tǒng)調(diào)度方法：根據(jù)客流調(diào)查基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、時間、季節(jié)等，憑借調(diào)度人員的經(jīng)驗，規(guī)劃客流高峰、平峰和低峰期，在各個時間段內(nèi)，采用定點發(fā)車的方法調(diào)度車輛。車輛在始發(fā)和終點站由調(diào)度人員人工簽發(fā)。智能化公交調(diào)度：根據(jù)實時客流信息和交通狀態(tài)，在無人參與的情況下自動給出發(fā)車間隔和調(diào)度形式的一種調(diào)度方法。8公交調(diào)度功能車輛調(diào)度形式發(fā)車時刻發(fā)車間隔滯留時間實時指令：加速或減速運行9.車輛調(diào)度形式P222按車輛工作時間的長短與類型正班車、加班車、夜班車按車輛運行與停站方式全程車、區(qū)間車、快車、定班車、跨線車實時放車調(diào)度：根據(jù)需要，從起點開始空車運行多個站后，開始按站點次序依次停車的調(diào)度形式，以實現(xiàn)整個運營車輛的間隔的正?；秃侠砘＞o急情況實時調(diào)度：調(diào)度中心收到緊急信息后，針對當(dāng)前車輛，實施前、后車的調(diào)速或放車調(diào)度。10.系統(tǒng)構(gòu)成公交調(diào)度中心：包括信息服務(wù)系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、協(xié)調(diào)調(diào)度系統(tǒng)和緊急情況處理系統(tǒng)等。分調(diào)度中心：包括車輛定位與調(diào)度系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)。車載移動站：DPGS定位，裝于公交車。電子站牌：顯示服務(wù)信息和下班車的到站情況等。公交信號優(yōu)先系統(tǒng)11.公共交通管理中的新技術(shù)——公交優(yōu)先策略加大投資、改善公共交通設(shè)施公交經(jīng)營體制的改革公交專用道開展多層次服務(wù)：旅游專線、定制班線實施有吸引力的票價政策修建便捷的換乘站，并配套接駁工具（自行車和停車場）通過改善設(shè)施和管理，提高服務(wù)質(zhì)量改造城市不合理的結(jié)構(gòu)布局公交信號優(yōu)先（綠燈延長、紅燈早斷、相位插入、跳躍相位、相位倒轉(zhuǎn)、專用相位）12.步1：車輛到達上游檢測，公交優(yōu)先系統(tǒng)響應(yīng)。P234步2：根據(jù)上、下游檢測器估計交叉口的排隊長度。步3：若公交通行信號為綠燈，判斷公交是否可在當(dāng)前相位通過交叉口，或需要至少等待一個信號周期才能通過交叉口。步4：若公交通行信號為紅燈，判斷公交是否可在即將達到的綠燈相位時間內(nèi)通過交叉口，還是至少需要等待一個信號周期才能順利通過。步5：公交到達下游公交站點的時間估計。步6：基于公交時刻表，判斷公交車輛到站的時間偏離程度。步7：若偏離小，則不觸發(fā)優(yōu)先信號；若偏離大，則觸發(fā)優(yōu)先信號。步8：若觸發(fā)優(yōu)先信號，系統(tǒng)評估交叉口的運行狀態(tài)（車輛和行人的延誤和停車次數(shù)等參數(shù)），選擇合適的信號優(yōu)先策略：綠燈延長、綠燈提前、相位插入、相位倒轉(zhuǎn)、相位跳躍等。13.所用技術(shù)——行程時間預(yù)測：1）移動平均法2）指數(shù)平滑法3）BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法4）廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等等14.公共交通管理中的新技術(shù)——公交運營軟件快速公交系統(tǒng)BRT15快速公交系統(tǒng)（BusRapitTransit,BRT）是利用現(xiàn)代化公交技術(shù)配合智能運輸和運營管理，開辟公交專用道和建造新式公交車站，實施軌道交通式運營服務(wù)，達到輕軌服務(wù)水準(zhǔn)的一種獨特的城市客運系統(tǒng)。.16.四要素專用車道：公交專用路、公交專用道、公交和合乘車公用車道專用車輛：鉸接式大容量、多車門、兩邊開門、低地板、舒適專用車站：檢售票、防雨候車站、上下客、信息發(fā)布智能信息系統(tǒng)：公交優(yōu)先、GPS定位、客流信息采集等17.車隊管理是指，為了保證車隊各項活動的正常運行和實現(xiàn)既定目標(biāo)，對車隊的相關(guān)活動進行組織管理。 車隊管理具有如下意義：能夠提高所屬企業(yè)的效益；適應(yīng)先進的車輛、路網(wǎng)18.職能計劃職能：運行的基礎(chǔ)和前提組織職能：運行的框架和保證指揮職能：強化計劃的執(zhí)行監(jiān)督職能：考核運行的過程調(diào)節(jié)職能：修訂、調(diào)整和完善19.車隊規(guī)模的確定車隊規(guī)模就是車隊的用于經(jīng)營、管理等職能活動的車輛的數(shù)量多少。車隊規(guī)模大小的影響因素公交客運需求總量：指規(guī)劃期城市居民出行需要乘坐公交的總?cè)藬?shù)。它與城市規(guī)模、人民生活水平、公交服務(wù)水平有關(guān)。公交乘客的周轉(zhuǎn)量：指規(guī)劃期服務(wù)區(qū)內(nèi)各乘客被運送距離的總和。公交線路長度：指服務(wù)區(qū)內(nèi)公交客運交通線路經(jīng)過的道路中心線長度總和。它與線網(wǎng)密度有關(guān)。車輛營運周轉(zhuǎn)速度：車輛在線路上來回一趟的平均速度。發(fā)車間隔：線路起點站到發(fā)車的時間間隔。車隊規(guī)模的確定公交車輛生產(chǎn)率：人?距離線路長度、條數(shù)車輛的總數(shù)量發(fā)車間隔20.習(xí)題1．試陳述車隊管理的職能。2．簡單闡述智能化調(diào)度同傳統(tǒng)調(diào)度方法的區(qū)別，以及其系統(tǒng)構(gòu)成。3．詳細分類闡述車輛調(diào)度形式。4.放車調(diào)度的含義是什么？如果某條公交運行線路上乘客稀少，是否應(yīng)該實施放車調(diào)度？為什么。21.公共交通管理中的新技術(shù)——自動乘客計數(shù)器自動乘客計數(shù)器功能及時調(diào)整調(diào)度人員決策為實時乘客信息系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)生成未來時刻表車隊計劃為乘客提供下班車位置計數(shù)器傳感器：踏板墊和紅外線第八章先進的交通管理系統(tǒng)——交通信號控制系統(tǒng)按控制范圍分：點控、線控、面控點控：指每個交叉口的交通控制信號只按照該交叉口的交通情況獨立運行，不與其相鄰的交叉口有任何信息交換。適用于相鄰交叉口間距較遠，或因各相位交通需求變動顯著，其交叉口的獨立控制比線控更有效的情況。線控：基本思路是希望車輛通過第一個交叉口后，按一定的車速行駛，達到以后各交叉口時就不再遇上紅燈。但實際上，由于各車在路上行駛時車速不一，且隨時有變化，交叉口又有左、右轉(zhuǎn)彎車輛進出等因素的干擾，所以很難達到一路都是綠燈的要求，但使沿路車輛少遇幾次紅燈，減少大量車輛的停車次數(shù)和延誤是可以做到的。線控方式的一個關(guān)鍵就是實行線控的各交叉口周期長相同。面控：某個區(qū)域中所有信號控制交叉口作為協(xié)調(diào)控制的對象，稱為面控系統(tǒng)，或區(qū)域信號控制系統(tǒng)。按控制方法分：定時控制、感應(yīng)控制和自適應(yīng)控制定時控制：交叉口交通信號控制機均按事先設(shè)定的配時方案運行，也稱為定周期控制。感應(yīng)控制：在交叉口進口道上設(shè)置車輛檢測器，信號燈配時方案可隨檢測器檢測到的車流信息而隨時改變的一種控制方式。自適應(yīng)控制：把交通系統(tǒng)看成一個不確定系統(tǒng)，能夠連續(xù)測量其狀態(tài)，逐漸了解和掌握對象，把他們與希望的動態(tài)特性進行比較，并利用差值以改變系統(tǒng)的可調(diào)參數(shù)或產(chǎn)生一個控制，從而保證無論環(huán)境如何變化，均可使控制效果達到最優(yōu)或次優(yōu)的一種控制方式。實際就是帶反饋。2.交通控制信號控制指的就是對交叉口的信號燈進行控制，交通控制參數(shù)：（1）信號相位：在信號控制交叉口，其每一種控制狀態(tài)，即對各進口道不同方向所顯示的不同燈色的組合。一般有2相位和多相位。（2）周期時長：各種燈色輪流顯示一次所需的時間，即各種燈色顯示時間之總和。（3）綠信比：一個信號相位的有效綠燈時長與周期時長之比。.（4）有效綠燈時長：由于信號在相位變換時不可避免地會造成時間的損失（如綠燈剛啟亮?xí)r駕駛員的反應(yīng)延遲，綠燈將要結(jié)束時駕駛員停車等候），實際用于車輛通行的那段時間才是有效綠燈時長。第九章高速公路交通事件管理系統(tǒng)1.授課內(nèi)容：?概述（公路分類）?基本概念?高速公路存在的交通問題分析?高速公路交通事件管理系統(tǒng)2.國道是指具有全國性政治、經(jīng)濟意義的主要干線公路，包括重要的國際公路，國防公路、連接首都與各省、自治區(qū)、直轄市首府的公路，連接各大經(jīng)濟中心、港站樞紐、商品生產(chǎn)基地和戰(zhàn)略要地的公路。國道中跨省的高速公路由交通部批準(zhǔn)的專門機構(gòu)負責(zé)修建、養(yǎng)護和管理。z省道是指具有全省（自治區(qū)、直轄市）政治、經(jīng)濟意義，并由?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）公路主管部門負責(zé)修建、養(yǎng)護和管理的的公路干線。z縣道是指具有全縣（縣級市）政治、經(jīng)濟意義，連接縣城和縣內(nèi)主要鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、主要商品生產(chǎn)和集散地的公路，以及不屬于國道、省道的縣際間公路?？h道由縣、市公路主管部門負責(zé)修建、養(yǎng)護和管理。z鄉(xiāng)道是指主要為鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）村經(jīng)濟、文化、行政服務(wù)的公路，以及不屬于縣道以上公路的鄉(xiāng)與鄉(xiāng)之間及鄉(xiāng)與外部聯(lián)絡(luò)的公路。鄉(xiāng)道由鄉(xiāng)人民政府負責(zé)修建、養(yǎng)護和管理。z專用公路是指專供或主要供廠礦、林區(qū)、農(nóng)場、油田、旅游區(qū)、軍事要地等與外部聯(lián)系的公路。專用公路由專用單位負責(zé)修建、養(yǎng)護和管理。也可委托當(dāng)?shù)毓凡块T修建、養(yǎng)護和管理。3.（1）高速公路為專供汽車分向分車道行駛并應(yīng)全部控制出入的多車道公路。四車道高速公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量25000～55000輛。六車道為：45000～80000輛。八車道為：60000～100000輛。z（2）一級公路為供汽車分向分車道行駛并可根據(jù)需要控制出入的多車道公路。四車道一級公路應(yīng)能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量15000～30000輛。六車道為25000～55000輛。z（3）二級公路為供汽車行駛的雙車道公路。一般能適應(yīng)每晝夜3000～7500輛中型載重汽車交通量。z（4）三級公路為主要供汽車行駛的雙車道公路。一般能適應(yīng)每晝夜1000～4000輛中型載重汽車交通量。z（5）四級公路為主要供汽車行駛的雙車道或單車道公路。雙車道四級公路能適應(yīng)每晝夜中型載重汽車交通量1500輛以下。單車道四級公路為200輛以下。4.5.交通事件p128定義：指導(dǎo)致道路通行能力下降或交通需求不正常升高的非周期性發(fā)生的情況。z分類：可預(yù)測事件、不可預(yù)測事件。z影響：事件的持續(xù)時間將導(dǎo)致數(shù)倍的交通延誤。6.7.交通事件管理z有效的事件管理：各部門協(xié)作，減少事件帶來的影響。z交通事件管理的目的：使受到事件干擾的交通流恢復(fù)正常。z～～目標(biāo)：在最短時間內(nèi)完成事件管理的各項活動，減少事件的影響。8.分類：長發(fā)性和偶發(fā)性（1）長發(fā)性交通擁擠：某些特定位置或時期經(jīng)常發(fā)生的擁擠現(xiàn)象。發(fā)生原因分析如下：?運行因素1）交通需求超過通行能力；2）入口匝道或出口匝道通行不暢；3）收費站收費。?幾何因素各種因道路幾何形狀設(shè)計不足，如車道減少、標(biāo)志短缺等，引起的擁擠現(xiàn)象。（2）偶發(fā)性交通擁擠：隨機事件造成的偶然發(fā)生的擁擠現(xiàn)象。特點如下：?不可預(yù)測性?嚴(yán)重性?不可避免性9.9.現(xiàn)場管理技術(shù)：了解現(xiàn)場管理的含義和主要目標(biāo)。z交通事件管理技術(shù)：什么是交通事件管理；交通事件管理措施的分類。z事件清除技術(shù)：事件清除的含義和目標(biāo)。10.習(xí)題1.交通事件通常如何分類？簡述大致含義。2.詳細闡述高速公路的定義和特征。3.交通事件管理的目的是“預(yù)測并消除交通事件的發(fā)生”嗎？為什么。4.交通擁擠如何分類？試分別分析其發(fā)生的原因。5.簡述交通事件管理的步驟及對應(yīng)含義。第10章交通信息服務(wù)系統(tǒng)定義發(fā)展歷程分類應(yīng)用實例系統(tǒng)組成應(yīng)用效果1.出行者信息——為出行者提供相關(guān)信息的系統(tǒng)。交通信息服務(wù)系統(tǒng)——收集相關(guān)的交通信息，并分析、傳遞、提供信息，從而在從起點到終點的出行過程中，向交通參與者提供實時幫助，使整個出行過程更加舒適、方便、高效。2.發(fā)展歷程交通信息服務(wù)系統(tǒng)（即出行者信息系統(tǒng)）的發(fā)展可以分為兩個階段。出行者信息系統(tǒng)（TravelerInformationSystem，TIS）。20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的。先進的出行者信息系統(tǒng)（AdvancedTravelerInformationSystem，ATIS）。采用多種新技術(shù)，可以為交通參與者提供多方式的實時交通信息和動態(tài)路徑誘導(dǎo)功能。3.第一代交通信息的用戶終端1、道路交通標(biāo)志和標(biāo)線警告標(biāo)志禁令標(biāo)志指示標(biāo)志指路標(biāo)志2、道路交通信息臺利用調(diào)頻廣播、車載收音機，通過交通臺，提供天氣和交通道路狀況信息。4.第二代出行者信息系統(tǒng)的用戶終端車載路線誘導(dǎo)系統(tǒng)蜂窩電話有線電話有線電視大型顯示屏互聯(lián)網(wǎng)5.第二代交通信息服務(wù)系統(tǒng)的技術(shù)進步信息發(fā)布手段的視覺化。（增加了網(wǎng)絡(luò)、車載顯示屏和可變情報板發(fā)布信息。）無線電廣播技術(shù)的更新。雙向通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用。信息時效性不斷提高。信息的復(fù)雜程度日益增強。6.交通信息服務(wù)系統(tǒng)的分類按照獲取信息的時間，交通信息服務(wù)系統(tǒng)可以分為：出行前信息服務(wù)系統(tǒng)行駛中駕駛員信息服務(wù)途中公共交通信息服務(wù)按照獲取信息的內(nèi)容，交通信息服務(wù)系統(tǒng)可以分為：路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)（個體）交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)個性化信息服務(wù)系統(tǒng)車載路徑誘導(dǎo)及導(dǎo)航系統(tǒng)停車場信息系統(tǒng)按照信息流的集成度和系統(tǒng)功能分配自動導(dǎo)航服務(wù)中心式單向通信導(dǎo)航服務(wù)中心式雙向通信導(dǎo)航服務(wù)7.按照獲取信息的時間，交通信息系統(tǒng)可以分為以下兩類：（1）出行前信息系統(tǒng)出行前信息服務(wù)使出行者在出行前能通過多種媒體在任意出行的起點訪問出行前信息服務(wù)系統(tǒng)，獲取到出行路徑、出行方式、出行時間、當(dāng)前道路交通系統(tǒng)及公共交通系統(tǒng)等相關(guān)信息，為最佳出行計劃提供輔助決策服務(wù)。（2）行駛中駕駛員信息系統(tǒng)通過視頻或音頻向駕駛員提供關(guān)于出行選擇及車輛運行狀態(tài)的準(zhǔn)確信息以及道路情況信息和警告信息，以及向不熟悉地形的駕駛員提供路徑向?qū)У墓δ?，從而保證駕駛的安全性，提高出行效率和出行的舒適性。8.按照獲取信息的種類，交通信息系統(tǒng)可以分為以下四類：（1）個性化信息服務(wù)系統(tǒng)通過多種媒體以及個人便攜裝置接收和訪問個性化信息服務(wù)系統(tǒng)，可以獲取與出行有關(guān)的社會綜合服務(wù)及設(shè)施的信息，俗稱“黃頁信息”。此類信息包括餐飲服務(wù)、停車場、汽車修理廠、醫(yī)院、警察局等的地址、營業(yè)或辦公時間。出行者在獲知這些信息后，就能夠制定合適的出行計劃，選擇合適的路徑，從而減少多余的出行和因此造成的延誤以及對交通系統(tǒng)的影響。（2）車載路徑誘導(dǎo)及導(dǎo)航系統(tǒng)路徑誘導(dǎo)及導(dǎo)航服務(wù)系統(tǒng)是利用先進的信息采集、處理和發(fā)布技術(shù)，以及通信、控制和電子技術(shù)，為駕駛員提供豐富的行駛信息，引導(dǎo)其行駛在系統(tǒng)優(yōu)化后的最佳路徑上，以此減少車輛在路網(wǎng)中的滯留時間，從而緩解交通壓力、減少交通阻塞和延誤。這種服務(wù)主要針對城市路網(wǎng)的個體車輛，誘導(dǎo)的方式一般采用車載裝置的顯示屏提供信息。3）交通流信息誘導(dǎo)系統(tǒng)交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)是通過實時地采集和發(fā)送交通信息，適時地引導(dǎo)交通流量合理分布，從而達到高效率利用道路網(wǎng)絡(luò)的一種主動交通控制方式。交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)的正常工作依賴于其交通信息的準(zhǔn)確性和及時性，其誘導(dǎo)的信息包括道路狀況信息、氣象信息、交通狀況信息等。交通狀況信息包括交通事件和交通流量、車道占有率、車速、行程時間等交通特性、交通事件和擁擠程度信息。在沒有誘導(dǎo)的情況下，車輛在路網(wǎng)中的行駛路線只能是駕駛員憑經(jīng)驗選擇，無法預(yù)先知道前方各路段和交叉口的交通狀況。交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)交通流誘導(dǎo)就是通過各種技術(shù)和手段來引導(dǎo)路網(wǎng)中的交通流在不擁擠的路段和交叉路口中運行。交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)，也稱為交通路線引導(dǎo)系統(tǒng)(TRGS，TrafficRouteGuidanceSystem)或車輛導(dǎo)航系統(tǒng)(VNS,VehicleNavigationSystem)，它是基于電子、計算機、網(wǎng)絡(luò)和通信等現(xiàn)代技術(shù)，根據(jù)出行的起始點向駕駛員提供最優(yōu)路徑引導(dǎo)指令和豐富的實時交通信息，或通過獲得的實時交通信息幫助駕駛員找到一條從出發(fā)點到目的地的最優(yōu)路徑的系統(tǒng)。交通流誘導(dǎo)以交通流預(yù)測和實時動態(tài)交通分配為基礎(chǔ)，應(yīng)用現(xiàn)代通信技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)等為路網(wǎng)上的出行者提供必要的交通信息，為其當(dāng)前出行決策和路線選擇提供信息參考，從而避免盲目出行造成的交通阻塞，達到路網(wǎng)暢通、高效運行的目的。這種情況下，交通流誘導(dǎo)的方式主要借助路邊裝置，例如路邊的可變限速標(biāo)志、可變情報板以及調(diào)頻廣播等，它面向的是路網(wǎng)上行駛的所有車輛。（4）停車場信息誘導(dǎo)系統(tǒng)停車場信息誘導(dǎo)系統(tǒng)就是要實時掌握所有停車場的停車信息，給停車者提供城市內(nèi)停車場的位置與可利用車位情況，從而有利于駕駛員做出停車選擇，減少迂回駕駛和由此產(chǎn)生的交通量和環(huán)境污染。9.ATIS開發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀在ITS研究領(lǐng)域，以實現(xiàn)道路的“信息化”、“智能化”為目標(biāo)的交通信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用正以歐洲、美國、日本為中心迅速展開。同時眾多其他國家和地區(qū)也紛紛參與投入力量開展研究活動，目前交通信息系統(tǒng)已成為世界規(guī)模的熱點研究課題。下面介紹歐、美、日有代表的研究項目，特別著重介紹交通信息服務(wù)的服務(wù)內(nèi)容。10國內(nèi)外典型的交通信息服務(wù)系統(tǒng)——日本VICS系統(tǒng).VICS系統(tǒng)，英文全稱為：VehicleInformationCommunicationSystem（車輛信息通信系統(tǒng)）1991年，警察、郵政和建設(shè)聯(lián)合開展研究工作。1996年春在東京圈（東京都、神奈川縣、千葉縣、琦玉縣）的主要普通道路，首都高速道路、東名－名神高速道路全線開始導(dǎo)入該系統(tǒng)。在此之后，大阪府等8個地區(qū)的主要道路、高速道路也全線導(dǎo)入該系統(tǒng)。11.日本VICS提供的信息內(nèi)容堵塞信息所需時間交通障礙信息交通管制信息停車場信息道路施工信息12.信息發(fā)布：將信息中心編輯、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。13.信息傳輸方式電波信標(biāo)（高速公路）以電波作為媒介，信標(biāo)設(shè)在路邊提供道路出入口信息，車速車道及事故信息，公路休息站，停車場車位信息。光信標(biāo)（干線路）以光（紅外）作為媒介提供道路阻塞信息，道路施工，事故信息，停車場車位信息。調(diào)頻廣播車載收音，日本NHK臺提供天氣交通道路狀況信息。14.VICS以三種不同的方式為不同的車載機實時提供道路交通信息。這三種形式為：1、文字顯示型2、簡易圖形顯示型3、地圖顯示型15文字顯示型.在車載機的顯示器上以文字形式顯示VICS信息。通過文字提供時刻變化的道路交通信息以幫助駕駛員選擇行駛路線16.簡易圖形顯示型地圖顯示型ATIS的構(gòu)成17.先進的交通信息系統(tǒng)(ATIS)實現(xiàn)信息流三要素信息采集、信息處理、信息傳送和信息發(fā)布的集成。先進的交通信息服務(wù)系統(tǒng)主要由交通信息中心、通信網(wǎng)絡(luò)和用戶信息終端三大功能單元組成：18.目標(biāo)（1）促進以實時準(zhǔn)確的交通狀態(tài)為基礎(chǔ)的出行方式選擇。（2）減少出行者在陌生地區(qū)出行的壓力。（3）減少出行者個體在多方式出行中的出行時間和延誤。（4）降低整個交通系統(tǒng)的出行時間和延誤。（5）提高交通系統(tǒng)的總體效率，降低交通系統(tǒng)的總體成本；（6）減少碰撞危險和降低傷亡事故。19.作用先進的交通信息服務(wù)主要體現(xiàn)在：（1）多種交通方式的出行計劃：提供區(qū)域范圍的相關(guān)信息，幫助出行者選擇、制定不同出行方式的出行計劃。（2）咨詢服務(wù)：可以提供包括事故警告、延誤預(yù)告、當(dāng)前交通狀態(tài)下到達終點或換乘站預(yù)計時間等信息。（3）路徑誘導(dǎo)服務(wù)：基于實時動態(tài)交通信息的誘導(dǎo)服務(wù)能夠提供動態(tài)路徑導(dǎo)航以及道路的行程時間等信息，可以幫助駕駛員選擇最佳路線以躲避嚴(yán)重擁擠或其他不利的交通狀況。（4）與相關(guān)系統(tǒng)接口：與交通管理系統(tǒng)的接口可以獲得高速公路和城市干道交通信息、事故信息和道路信息；與公交管理系統(tǒng)接口可以獲得公交信息，包括公交時刻表和公交車輛運營狀態(tài)信息。20.ATIS的構(gòu)成——交通信息中心交通信息中心是指為整個系統(tǒng)功能的實現(xiàn)提供數(shù)據(jù)處理、顯示和接口功能，包括對道路交通運輸數(shù)據(jù)和社會公眾信息的采集、分類、加工和提供，以及當(dāng)中涉及到的最優(yōu)路線搜索等算法的實現(xiàn)。交通信息中心的交通運輸信息數(shù)據(jù)庫可能包括：①地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫(數(shù)字地圖)；②交通運作信息數(shù)據(jù)庫；③公共運輸信息數(shù)據(jù)庫；④道路信息數(shù)據(jù)庫等21.ATIS的構(gòu)成——通訊網(wǎng)絡(luò)、用戶終端通訊網(wǎng)絡(luò)是指在用戶信息終端和交通信息中心之間提供的無線或有線雙向數(shù)據(jù)傳輸。用戶信息終端主要指的是車載信息和導(dǎo)航終端、各種道路交通信息的公眾顯示終端、包括個人電腦終端和手機等在內(nèi)的個人信息終端以及公用信息亭等。22.ATIS的關(guān)鍵技術(shù)（1）交通信息預(yù)測根據(jù)已經(jīng)掌握的交通信息，預(yù)測未來路網(wǎng)中有關(guān)信息，包括交通流量和行程時間的預(yù)測交通流量的預(yù)測主要根據(jù)交通流量的一般規(guī)律和現(xiàn)階段交通流量的觀測。路段行程時間預(yù)計則根據(jù)未來路網(wǎng)的流量分配和路網(wǎng)通行能力，預(yù)計路段的通行時間，為行駛路線的優(yōu)化設(shè)計提供基礎(chǔ)。（2）交通信息顯示有利于出行的交通信息形成后，通過有效、直觀的方式提供給出行者，使出行者能夠很容易接收這些信息，又不帶來更多的駕駛負荷，是交通信息顯示要解決的問題。一方面根據(jù)人機工程學(xué)實現(xiàn)好的人機界面設(shè)計，人機交互功能易于實施；另一方面，信息本身要以一種清晰和直觀的形式顯示，使出行者不必花太多的精力來接收這些信息，以致影響駕駛。（3）動態(tài)交通分配動態(tài)交通分配是當(dāng)前學(xué)術(shù)研究的熱點。交通需求具有隨時間變化的性質(zhì)，這使得交通網(wǎng)絡(luò)上的交通流具有動態(tài)特性。通常交通規(guī)劃中采用的靜態(tài)交通分配假定模型在一定的時間段內(nèi)交通需求是常值，即交通流分布的形態(tài)是固定的，求出某一時間段內(nèi)的最大交通流，從而作出滿足該需求的規(guī)劃以達到規(guī)劃的目的。但是，在描述城市交通網(wǎng)絡(luò)的擁擠特性，制定城市交通管理的措施或向出行者發(fā)布交通信息時，需要研究城市交通流的動態(tài)分布形態(tài)，因為它決定了交通擁擠發(fā)生的地點和擁擠程度。動態(tài)交通分配考慮交通需求隨時間變化的特性，給出瞬時的交通流分布狀態(tài)，因此可以用來分析交通的擁擠特性，對交通流實行最優(yōu)控制，以及進行交通信息預(yù)測和路徑誘導(dǎo)，從這個意義上來說，動態(tài)交通分配也是ITS的重要技術(shù)基礎(chǔ)。（4）路徑選擇和優(yōu)化動態(tài)路徑誘導(dǎo)就是要為行駛在道路網(wǎng)中的車輛提供從當(dāng)前位置到達目的地之間的最方便和快捷的路徑，即所謂的“最短路”。這里“最短路”有兩種理解上的含義：一種是基于已有道路基礎(chǔ)上的行駛路程距離最短路，這種“最短路”根據(jù)已有路網(wǎng)結(jié)構(gòu)和圖論的知識便可以找到，而且是靜態(tài)不變的；另一種是考慮了實時道路交通流狀況的行駛時間最短路或路阻的最短路徑。計算這種“最短路”有以下兩個前提:一是由前面提到的動態(tài)交通分配得到交通流的實時分布情況，二是要建立一定的行駛時間函數(shù)或路阻函數(shù)，將交通流的分布狀況或其他因素加入到行駛時間或路阻的計算當(dāng)中，從而根據(jù)計算結(jié)果來選擇“最短路”，并作為誘導(dǎo)路徑提供給駕駛員。電子收費系統(tǒng)收費公路有哪些？電子收費的應(yīng)用領(lǐng)域？收費的標(biāo)準(zhǔn)？1、收費公路：高速公路、城市擁擠、重要路段2、高速公路、停車場、路、橋、公交電子收費、隧道等等3、據(jù)距離、時段（高速公路）、車流密度（）、載重、車型、路段、違規(guī)等1.電子收費系統(tǒng)含義電子收費方式（ElectronicTollCollection,ETC）相對于人工收費而言，指收取過路費的全過程均由機器完成，操作人員不許直接介入，只需對設(shè)備進行管理、監(jiān)督以及處理特別事件。它指利用電子計算機與通信技術(shù)，使駕駛員不需要停在收費站付費，以緩解因收費而造成的交通排隊現(xiàn)象的技術(shù)，是收費方式的發(fā)展方向。2.四、HW電子收費系統(tǒng)的分類根據(jù)收費站和車輛間的通信方式分為：單向式電子收費：車載電子標(biāo)簽發(fā)射信號，收費站接收裝置接受并讀取信號。雙向式電子收費：不僅可以無線讀出車載電子標(biāo)簽的信息，而且可以無線寫入信息到電子標(biāo)簽中。按收費方式分封閉式收費系統(tǒng)優(yōu)點：管理嚴(yán)格、收費合理；缺點：設(shè)備復(fù)雜、初期投資大、布點多、維修困難，對技術(shù)和操作人員要求高。適應(yīng)于距離長、有多個互通立交的高速公路的收費。開放式收費系統(tǒng)：只在入口進行一次性車型判別和費額征收，即“均一值收費”。優(yōu)點：不需要傳輸信息，簡潔、投資小、技術(shù)和管理上簡單，缺點：只適合距離短、立交少或沒有立交的高速公路，橋梁，隧道的收費。3.五、HW電子收費系統(tǒng)的基本原理基本運行過程：首先用戶前往收費管理部門，申請安裝車載單元，預(yù)繳通行費或設(shè)立事后支付帳戶，相應(yīng)信息存入車載單元，然后上路行駛。

進入收費站，車輛已規(guī)定限速通過電子收費通道，識別子系統(tǒng)識別該車輛所屬類型，報告控制單元。通信子系統(tǒng)通過天線與車載單元進行通信，完成收費操作。收費操作的具體步驟包括根據(jù)車型按照收費規(guī)則確定收費額度，核對余額，帳號信息、選擇相應(yīng)操作等。如果一切無誤，則結(jié)束收費操作。否則，控制單元將啟動強制子系統(tǒng)，攔下不正常繳費的車輛或記錄車牌號碼等，以便進行時候追繳。收費操作通常由路側(cè)收費裝置中的控制單元完成，一定條件下，也可由車載單元完成。4.開放式雙向電子收費方式的工作過程1、當(dāng)裝有車載電子標(biāo)簽的車輛經(jīng)過收費車道的檢測器時，車輛檢測器立刻啟動讀寫器將微波信號由天線發(fā)射至車道上的車輛上并進行車型分類。2、當(dāng)電子標(biāo)簽接收由天線發(fā)射的微波后，隨即將所存的識別碼以及相關(guān)的信息由微波方式發(fā)射回讀寫器的天線上。3、天線接收到由電子標(biāo)簽發(fā)射回的識別碼以及相關(guān)的信息后，將其傳送到車道控制機中加以檢驗。4、若識別碼無效時，立刻控制通信信號燈顯示紅燈，并抓拍取證系統(tǒng)錄下車輛圖像及警示系統(tǒng)，以提醒駕駛員。5、若電子標(biāo)簽卡內(nèi)所存的金額屬于低殘值時，則控制天線發(fā)射微波信號按車輛類型扣除電子標(biāo)簽內(nèi)一固定金額，并使通信信號燈顯示黃燈，提醒駕駛員所用的電子標(biāo)簽內(nèi)所存的金額快用完。然后將本次交易資料存入收費站計算機中。6、若查出該電子標(biāo)簽屬于零值時，則立刻控制通行信號燈顯示紅燈，并啟動抓拍取證系統(tǒng)錄下車輛圖像及警示系統(tǒng)，以提醒駕駛員。7、若查出該電子標(biāo)簽屬正常時，則控制天線發(fā)射微波信號按車輛類型扣除電子標(biāo)簽內(nèi)的一固定金額。8、電子標(biāo)簽在處理完金額扣除作業(yè)后，回應(yīng)一認(rèn)可的信號給第二接受天線，代表本次交易已完成。9、最后讀寫器將交易完成的資料傳送至收費站計算機系統(tǒng)中。5.計重收費環(huán)境下的電子收費系統(tǒng)我國的超載現(xiàn)象調(diào)查表明：湖南省境內(nèi)107國道某段車輛總重100KN以上的重型卡車占整個交通量的63%。其中軸重100KN以上的車輛占45.6%，重車超載率（超載率=超載量/額定荷載量）在70%-200%時間，最大超載達額定荷載的300%。其他省份超載也很嚴(yán)重。如：湖北省軸載100KN車輛超載綠76%。超限超載危害汽車技術(shù)性能車輛的技術(shù)狀況大大降低：縮短汽車使用壽命和加速零部件的老化、加縮輪胎的磨損和變化、加速發(fā)動機損壞、操縱性能差、降低制動性能、縮短彈簧鋼板壽命。路面破壞車輛超限重量的增加和其對路面的損害是呈幾何倍數(shù)增長的。超限10%的貨車對道路的損壞會增加40%，一輛超載2倍的車輛行駛一次，對公路的損害相當(dāng)于不超限車輛行駛16次；一輛36噸的超載車輛對道路的毀壞程度相當(dāng)于9600車1.8噸重的小汽車對道路的破壞。司機和車主超限運輸每贏利1元錢，就會造成公路損壞100元的代價。

6.停車場ETC分類路側(cè)停車場室內(nèi)停車場研究內(nèi)容實例：美國路側(cè)ETC停車7電子收費系統(tǒng)的應(yīng)用——公交自動收費工作原理：在車的入口設(shè)立車載機進行檢卡，根據(jù)車種（普通/空調(diào)車）及線路可將車票設(shè)定為固定或不固定，乘客乘車時在入口可由扣費機自動扣費，卡可重復(fù)充值/扣費。目前射頻卡是新發(fā)展起來的、普遍被應(yīng)用的一種公交卡。目前多數(shù)高速公路上采取的都是封閉式收費，即根據(jù)車型和行駛里程數(shù)征收費用。合理的收費方式應(yīng)該考慮到車輛當(dāng)時的載重量，因此，稱重儀也將是自動收費方式的一個輔助設(shè)備之一。其工作原理與開放式收費方式類似，所不同的是，封閉式收費方式還需要考慮車輛入口及出口等信息。8.電子收費系統(tǒng)的應(yīng)用——路橋不停車電子收費工作原理：車載標(biāo)識卡發(fā)射無線波，與此同時裝在路橋收費口的無線收發(fā)器接收到無線波后，通過數(shù)據(jù)識別車輛類型；接著，計算機系統(tǒng)在車輛客戶預(yù)先繳納的過路、過橋費中按照事先定義好的收費標(biāo)準(zhǔn)，扣除本次費用，從而完成不停車狀態(tài)下的快速一次性自動收費。收費方式的選擇？開放式路橋不停車收費圖示9.思考題電子收費系統(tǒng)的組成？什么叫電子標(biāo)簽，主要有哪幾種？各有什么特點？電子收費涉及到哪些關(guān)鍵技術(shù)？10.電子收費系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成：車載單元;路側(cè)系統(tǒng)（收費控制）;中心管理系統(tǒng);中心管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu);帳戶系統(tǒng);預(yù)付卡;監(jiān)測系統(tǒng).通信系統(tǒng)售卡機讀寫器制卡機智能IC卡射頻IC卡主要為MIFARE卡，其功能包括調(diào)制、解調(diào)、產(chǎn)生射頻信號等。11.電子標(biāo)簽分類：只讀電子標(biāo)簽可讀寫電子標(biāo)簽IC卡電子標(biāo)簽（智能應(yīng)答器Intelligenttransponder）12.非接觸式IC卡的基本工作原理:13電子收費系統(tǒng)構(gòu)成——路側(cè)系統(tǒng)（收費控制）.電子化收費：費額計算、路－車通信控制；車道控制與管理：車型識別、信號燈控制、放行控制。目前通行的做法是將車輛類型信息存儲在車載單元里，通過通信獲得。14.電子收費系統(tǒng)構(gòu)成——中心管理系統(tǒng)收費站計算機對站上設(shè)施進行管理，道口開閉、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視對收費管理，實時記錄收費操作、定期結(jié)算中央處理系統(tǒng)管理下屬收費站，處理財務(wù)、用戶管理與其他系統(tǒng)聯(lián)系，金融部門專用通信網(wǎng)絡(luò)－光纖汽車與自動駕駛系統(tǒng)先進車輛分類先進的車輛系統(tǒng)一般具有自動識別判斷車輛外部行駛狀況的能力，可以根據(jù)獲取的信息，通過警告駕駛員進行操作或直接控制系統(tǒng)。先進的車輛系統(tǒng)在國家ITS體系框架中對應(yīng)的是“車輛安全與輔助駕駛領(lǐng)域”。（1）按照服務(wù)領(lǐng)域進行分類，主要有視野擴展、防撞系統(tǒng)（縱向、橫向和交叉路口）、安全狀況檢測和自動車輛駕駛等。（2）按智能化的程度可分為：安全警告系統(tǒng)、輔助駕駛系統(tǒng)和全自動駕駛系統(tǒng)。2.智能車輛出發(fā)點安全、環(huán)保、節(jié)能、舒適智能化方向豐富駕駛信息簡化駕駛操作擴展駕駛操作替代駕駛操作3.智能車輛的研究內(nèi)容包括：司機提供勸告或預(yù)警信號的系統(tǒng)，如車輛碰撞預(yù)警系統(tǒng)等；在一定的條件下對車輛實施控制的系統(tǒng)，如輔助駕駛系統(tǒng)或緊急情況下的干預(yù)，如碰撞規(guī)避系統(tǒng)等；車輛的全控操作即車輛的自動化，如車輛在自動高速公路上的自動駕駛等。4.駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)疲勞監(jiān)控利用生理和心理的疲勞指標(biāo)，判斷駕駛員的疲勞狀態(tài)，并給出警示或清醒措施。不規(guī)范駕駛行為公交、長途客運單手操作、打手機、聊天等。視覺采集設(shè)備、算法異常駕駛?cè)藛T身份認(rèn)證、識別5.駛員監(jiān)測系統(tǒng)——疲勞監(jiān)測1、基于外在特性監(jiān)測(1)日本豐田汽車公司研制的“豐田先進安全汽車”。(2)工作原理：是檢測駕駛員眼瞼的運動，一旦發(fā)生駕駛員疲勞，系統(tǒng)先向駕駛員提出聲音信號，在發(fā)出薄荷味道和冷空氣來喚醒駕駛員。2、基于生理指標(biāo)測量(1)以色列開發(fā)了相關(guān)駕駛員監(jiān)測器。(2)生理指標(biāo)最能準(zhǔn)確反映人的疲勞程度。其中腦電波EEG被稱為測量睡眠的“金標(biāo)準(zhǔn)”。(3)工作原理：應(yīng)用肌電圖學(xué)原理來監(jiān)測駕駛員手腕活動（通過一種無線手腕監(jiān)測器）并通過振動刺激向駕駛員報警。3、基于駕駛員行為監(jiān)測(1)美國戴姆勒——克萊斯勒公司開發(fā)的監(jiān)測系統(tǒng)。(2)利用車輛的側(cè)向位置，車輪轉(zhuǎn)向角和縱向車速等信息來監(jiān)測駕駛員疲勞。這種算法在模擬場地實驗中是有效地。系統(tǒng)被證明是可行的但是仍未完全開發(fā)成功。美國的一種駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)能有效地監(jiān)測駕駛員疲勞狀態(tài)。在每天8小時的97%公路駕駛條件下，其誤警率是1%。但是該系統(tǒng)是基于車道跟蹤系統(tǒng)，需要白車道標(biāo)志線，不能在夜間和雨天工作。(3)擴展：通過急剎車等操作的監(jiān)控監(jiān)視異常行為。6.預(yù)警系統(tǒng)依據(jù)距離傳感器測量車輛和對象間的距離，依據(jù)安全距離，給出危險提示信息。前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)車道偏離預(yù)警系統(tǒng)側(cè)向碰撞預(yù)警系統(tǒng)全方位360防撞預(yù)警系統(tǒng)行人防撞預(yù)警系統(tǒng)7.防撞系統(tǒng)——高速公路汽車防追尾碰撞預(yù)防報警系統(tǒng)功能要求當(dāng)車輛行車存在危險時，即行車距離過短時，應(yīng)正常報警。當(dāng)車輛行車存在極度危險時，急促報警。當(dāng)正常警報響起時，駕駛員松開油門，警報聲應(yīng)該停止。當(dāng)急促警報響起時，駕駛員踩下剎車，警報聲應(yīng)該停止。8.防撞系統(tǒng)——高速公路汽車防追尾碰撞預(yù)防報警系統(tǒng)高速公路追尾防撞報警系統(tǒng)是車載附加安全裝置之一，系統(tǒng)由輸入裝置、控制單元、顯示單元及報警單元組成。輸入裝置由測距傳感器、自車速度傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器、制動信息采集傳感器、路面情況選擇開關(guān)等組成;系統(tǒng)利用裝在汽車前部的測距機實時地測定與前車距離:控制單元根據(jù)自車速度、相對速度以及所建立的安全距離計算模型，算出當(dāng)時應(yīng)保持的安全距離并與實測車間距進行比較。當(dāng)實測車間距小于提醒報警距離時，則進行一次報警，提醒駕駛員松油門并做好剎車準(zhǔn)備;當(dāng)實測車間距小于危險報警距離時，則進行二次報警，促使駕駛員立刻制動，從而避免追尾事故發(fā)生。9.9.輔助駕駛系統(tǒng):ACC控制（車速巡航）車路協(xié)同控制10.輔助駕駛系統(tǒng)——傳統(tǒng)的ACC巡航控制前方無車按駕駛員設(shè)定的車速行駛遵循駕駛員的操作——加速、減速前方有車車間距>安全距離等同于前方無車車間距<安全距離ACC車輛自動平滑的減速車間距=安全距離跟隨控制適用于高速公路上11輔助駕駛系統(tǒng)——自適應(yīng)巡航控制利用雷達車距裝置測量與前車的距離、相對速度，來保持與前方車的合適車間距。0km/h—100km/h在城市道路中，起步停車的工況頻繁，研究自動起步。12.自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)傳感器技術(shù)。系統(tǒng)需要兩個參數(shù)：目標(biāo)車車速、目標(biāo)車與自車間的距離。車輛行駛的控制算法。在給定目標(biāo)車速之后，如何快速的并平穩(wěn)的達到目標(biāo)車速。車輛行駛方向也是同樣道理，給定目標(biāo)的行駛方向之后，如何快速并平穩(wěn)的達到給定的行駛方向。安全距離模型。安全跟車模型的合適與否直接。13.輔助駕駛系統(tǒng)——車路協(xié)同控制利用車車、車路等通訊，共享道路和交通信息，為每車提供道路的所有（危險）信息，并給出整體規(guī)劃的駕駛操作。14.車道保持系統(tǒng)——磁釘法車道保持系統(tǒng)利用視角傳感器或埋設(shè)于路面下的磁釘,使車輛始終在車道線內(nèi)運行,防止車輛因為偏離車道而導(dǎo)致的交通事故;車道保持系統(tǒng)分為兩步：(1)探測車道及駕駛員狀態(tài)，當(dāng)車道發(fā)生偏移或是駕駛員狀態(tài)不佳時，給予警報，稱這種開環(huán)系統(tǒng)為‘駕駛員警告模式’(DriverWarningModel)；(2)當(dāng)車輛發(fā)生偏移，或是在警告駕駛員無效時，直接通過控制系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)瞄路線或駕駛員模式給予糾正其偏移，稱之為‘車輛控制模式’(VehicleControlModel)。15.車道保持系統(tǒng)——車道掃視系統(tǒng)檢測車道標(biāo)志線（視頻技術(shù)）依據(jù)車道線控制車輛轉(zhuǎn)向釋放手的方向盤操作16.安全停車系統(tǒng)安全停車系統(tǒng)則利用安裝于車輛四周的近距離傳感器如超聲傳感器等,探測車輛的周圍環(huán)境,保證在狹小的空間內(nèi),安全地停泊車輛。17.泊車系統(tǒng)超聲波雷達泊車系統(tǒng)利用超聲傳感器測量車輛和障礙物間距離，并依據(jù)距離的接近程度進行報警提示。成熟、應(yīng)用廣泛全景泊車系統(tǒng)利用超聲雷達測距、視覺傳感器獲取車輛四個方位的視頻圖像，通過圖像匹配算法為駕駛員提供倒車的鳥瞰圖，并依據(jù)距離的接近程度進行報警提示。泊車系統(tǒng)自動（一鍵式）泊車系統(tǒng)系統(tǒng)利用超聲波雷達獲知障礙物方位和距離等信息后，系統(tǒng)依據(jù)停車規(guī)劃算法，自動控制油門、轉(zhuǎn)向燈，實現(xiàn)全自動泊車。法雷奧的Park4U的自動泊車系統(tǒng)智能化程度高、從提供信息到取代駕駛員操作車立體停車場的存、取車系統(tǒng)倒車操作指示系統(tǒng)18.駕駛員視覺駕駛員視覺增強系統(tǒng)已經(jīng)稱為安全輔助駕駛領(lǐng)域研究的熱點，很多交通事故是因為駕駛員的視覺太差，或是由于車輛前方的視覺環(huán)境質(zhì)量太低所致。影響駕駛員觀察周邊物體和交通狀況的主要因素有駕駛員的年齡、天氣狀況、所處時間、駕駛員的健康狀況等，因此任何能增強駕駛員視覺能力的系統(tǒng)就是智能車輛系統(tǒng)中的組成部分。19.視野增強系統(tǒng)盲區(qū)輔助系統(tǒng)視野擴展系統(tǒng)惡劣環(huán)境視野輔助系統(tǒng)盲區(qū)輔助系統(tǒng)左、右、后方3m位置極易形成盲區(qū)安裝車載視覺采集器，直接在車載設(shè)備上顯示車車-車路協(xié)同，接收車輛的行駛環(huán)境信息。20.沃爾沃BLIS系統(tǒng)（盲點信息系統(tǒng)BLIS系統(tǒng)主要是利用位于外后視鏡根部的攝像頭對距離3米寬，9.5米長的一個扇形盲區(qū)進行25幀/秒的圖像監(jiān)控，如果有速度大于10公里/小時，且與車輛本身速度差在20-70公里/小時之間的移動物體（車輛或者行人）進入該盲區(qū)，系統(tǒng)對比每幀圖像，當(dāng)系統(tǒng)認(rèn)為目標(biāo)進一步接近時，A柱上的警示燈就會亮起，防止出現(xiàn)事故。21.視野增強系統(tǒng)視野擴展系統(tǒng)自車周圍的駕駛環(huán)境、圖像匹配技術(shù)惡劣環(huán)境視野輔助系統(tǒng)大霧、夜間紅外夜視視覺系統(tǒng)、測距傳感器22.自適應(yīng)車燈系統(tǒng)背景：車燈照射范圍隨著車體的轉(zhuǎn)動而動，在轉(zhuǎn)彎時，車燈的照射范圍明顯滯后。方向盤轉(zhuǎn)角，改變車燈的照射范圍GPS車燈系統(tǒng)道路的曲率等信息23.智能車輛——其它應(yīng)用動態(tài)車道分配傳統(tǒng)的車道一旦分配好，行駛方向也就固定了，但因每個方向的車流量不一樣，基于車車、車路信息的傳遞，可以動態(tài)地為車輛分配車道。虛擬紅綠燈技術(shù)車內(nèi)本身擋風(fēng)玻璃上