汽車駕駛技術(shù)緒論

汽車駕駛技術(shù)緒論第一頁，共28頁?！颈菊聝?nèi)容簡介】高速公路包括道路、交通工程設(shè)施、電子控制系統(tǒng)（也稱機(jī)電系統(tǒng)）三大部分。本章主要介紹了高速公路的特點(diǎn)、組成，高速公路機(jī)電系統(tǒng)的功能、ITS及與通信、收費(fèi)和監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)系；高速公路通信、收費(fèi)和監(jiān)控系統(tǒng)等。

【本章重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)掌握高速公路的特點(diǎn)、組成，高速公路機(jī)電系統(tǒng)的功能。第1章緒論第二頁，共28頁。1.1高速公路

（1）運(yùn)行車輛在高速公路行駛的突出特點(diǎn)是車速快，行車時間短。（2）建造高速公路占地多。

1.1.1高速公路特點(diǎn)1.1.2高速公路營運(yùn)管理

高速公路的管理除了普通公路常見的道路養(yǎng)護(hù)、路政、營運(yùn)服務(wù)等管理外，還要進(jìn)行交通監(jiān)控、收費(fèi)和信息管理。整個管理是一種現(xiàn)代化管理，具有如下特點(diǎn)：●信息(數(shù)據(jù))管理是通過及時采集、處理各種數(shù)據(jù)，獲取業(yè)務(wù)信息；并憑借通信工具進(jìn)行近程和遠(yuǎn)程動態(tài)處理，實現(xiàn)有效管理；●機(jī)電系統(tǒng)成為管理人員的重要工具；●高素質(zhì)管理人員是實現(xiàn)現(xiàn)代化管理的必要條件。第三頁，共28頁。1.1.3高速公路組成圖1-1高速公路交通設(shè)施組成圖

第四頁，共28頁。1.2高速公路道路設(shè)施

高速公路主干道每兩個可控制進(jìn)出口之間的主道稱為一個路段。高速公路的道路參數(shù)按路段設(shè)置；運(yùn)行時的交通參數(shù)隨路段而異。路段是分析高速公路特性的基本單元。

路段又分為基本路段、交織區(qū)和匝道連接點(diǎn)三個組成部分。1.2.1主干道路

第五頁，共28頁。圖1-2高速公路路段組成平面圖

第六頁，共28頁。

交織區(qū)：

同向行駛車輛，由一個車道穿行至另一個車道所經(jīng)歷的路段長度。

匝道連接點(diǎn)：

進(jìn)入和駛出匝道與高速公路的連接點(diǎn)，車輛在此匯集合流和疏散分流，在連接點(diǎn)附近形成一個具有交織性質(zhì)的混合區(qū)(合流區(qū)和分流區(qū))?；旌蠀^(qū)的交通流屬于紊流，車輛在此區(qū)行駛有一定困難，也易產(chǎn)生碰撞。因此，在匝道連接點(diǎn)常設(shè)置輔助車道(也稱變速車道)，以有利于混合交通。第七頁，共28頁。圖1-3雙車道路堤式公路橫斷面圖

第八頁，共28頁。1.2.2立交和匝道

高速公路與其它各級公路相交的立體連接設(shè)施稱為立體交叉，簡稱立交。車輛從其它公路進(jìn)出高速公路都要通過立交。對于停車收費(fèi)公路，在每個進(jìn)出口都設(shè)有人口收費(fèi)站(發(fā)放通行券)和出口收費(fèi)站(征收通行費(fèi))。立交通過匝道、引道、收費(fèi)場站將高速公路和普通公路連接起來，形成一個高速公路獨(dú)特的公路橋一站立交建筑群。

第九頁，共28頁。1.3機(jī)電系統(tǒng)1.3.1系統(tǒng)組成

機(jī)電系統(tǒng)是包含多個子系統(tǒng)，以電子、電氣、控制、通信、機(jī)械和交通工程等技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合性大系統(tǒng)，它由監(jiān)控、收費(fèi)、通信、照明、供配電和隧道安全運(yùn)行保障等子系統(tǒng)組成。第十頁，共28頁。圖1-4高速公路機(jī)電系統(tǒng)組成示意圖

第十一頁，共28頁。1.3.2各子系統(tǒng)功能簡介

1、監(jiān)控系統(tǒng)2、收費(fèi)系統(tǒng)3、通信系統(tǒng)4、照明系統(tǒng)5、隧道安全運(yùn)行保障系統(tǒng)6、供配電系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)被稱為三大系統(tǒng)，公路機(jī)電系統(tǒng)中的核心。第十二頁，共28頁。1.3.3三大系統(tǒng)相互關(guān)系

高速公路的通信、收費(fèi)和監(jiān)控系統(tǒng)都是為運(yùn)營管理服務(wù)的信息系統(tǒng)。

收費(fèi)系統(tǒng)是對收費(fèi)公路的使用者征收合理費(fèi)用，償還修路貸款，提供改善公路路網(wǎng)建設(shè)資金的設(shè)施。交通監(jiān)控系統(tǒng)是連續(xù)監(jiān)測道路狀況、交通流狀態(tài)，根據(jù)氣候、環(huán)境、交通流、出入口車輛、道路使用、異常事件等路網(wǎng)的動態(tài)變化，對行駛?cè)藛T提供道路交通狀況信息，發(fā)出禁行、限速、路徑誘導(dǎo)等指令，避免道路擁塞和交通事故發(fā)生。

通信系統(tǒng)是為交通監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)、圖像、視頻等傳輸支持，為運(yùn)營管理提供話音、視頻、數(shù)據(jù)等多媒體通信服務(wù)的支持平臺。第十三頁，共28頁。1、通信系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)系

監(jiān)控系統(tǒng)與通信系統(tǒng)有著密切的聯(lián)系，它以通信系統(tǒng)提供的信道作為數(shù)據(jù)傳輸通道，通信系統(tǒng)必須提供滿足相應(yīng)條件的通信線路和設(shè)備接口。監(jiān)控系統(tǒng)要求通信系統(tǒng)提供外場設(shè)備——監(jiān)控分中心——監(jiān)控中心的通信平臺。

2、通信系統(tǒng)與收費(fèi)系統(tǒng)的關(guān)系

通信系統(tǒng)為收費(fèi)系統(tǒng)提供收費(fèi)分中心——所轄收費(fèi)站、收費(fèi)中心——所轄收費(fèi)分中心、收費(fèi)結(jié)算中心——所轄收費(fèi)中心之間的數(shù)據(jù)傳輸通道。為保障收費(fèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，?yīng)提供上述連接的備份路由。

3、監(jiān)控系統(tǒng)與收費(fèi)系統(tǒng)的關(guān)系

（1）收費(fèi)操作與車道監(jiān)控（2）收費(fèi)識別與監(jiān)控系統(tǒng)（3）收費(fèi)與監(jiān)控系統(tǒng)的局域網(wǎng)統(tǒng)一（4）收費(fèi)與監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享第十四頁，共28頁。圖1-5監(jiān)控與通信系統(tǒng)之間的關(guān)系示意圖

第十五頁，共28頁。圖1-6通信系統(tǒng)與收費(fèi)系統(tǒng)的關(guān)系

第十六頁，共28頁。1.4ITS及與通信、收費(fèi)和監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)系

1.4.1ITS概述

智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransportationSystem，ITS)是以先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將信息采集技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、自動控制技術(shù)以及計算機(jī)處理技術(shù)等有效地運(yùn)用于整個運(yùn)輸管理體系，使人、車、路密切地配合、和諧地統(tǒng)一，從而建立起一種在大范圍內(nèi)全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確和高效的運(yùn)輸綜合管理系統(tǒng)。

圖1-6總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞谑唔?，?8頁。

智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransportationSystem，ITS)是以先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將信息采集技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、自動控制技術(shù)以及計算機(jī)處理技術(shù)等有效地運(yùn)用于整個運(yùn)輸管理體系，使人、車、路密切地配合、和諧地統(tǒng)一，從而建立起一種在大范圍內(nèi)全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確和高效的運(yùn)輸綜合管理系統(tǒng)。

ITS的本質(zhì)是最大限度地實現(xiàn)信息的采集、處理、加工和共享，最終實現(xiàn)交通系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。ITS根據(jù)所獲得的實時信息，不斷優(yōu)化交通控制策略，調(diào)整各類交通參與者的行為，實現(xiàn)交通系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。ITS能最大限度地發(fā)揮道路網(wǎng)絡(luò)的交通效率，保障交通安全，提高舒適性，節(jié)約能源，有效解決道路的擁擠、堵塞和其他弊端，并滿足環(huán)保要求。

第十八頁，共28頁。圖l-4中國發(fā)展ITS的推進(jìn)體制框架

第十九頁，共28頁。目前，我國ITS的開發(fā)重點(diǎn)在以下幾個方面。

(1)根據(jù)國情制定ITS的近期發(fā)展戰(zhàn)略，以城市為中心，以交通干線為紐帶，逐步將ITS聯(lián)成網(wǎng)。

(2)制定ITS標(biāo)準(zhǔn)體系的研究和標(biāo)準(zhǔn)。

(3)道路交通綜合管理，關(guān)鍵技術(shù)為交通事故管理技術(shù)、機(jī)動車信息管理技術(shù)、駕駛員檔案信息管理等技術(shù)及應(yīng)用軟件。

(4)城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，關(guān)鍵技術(shù)為城市快速環(huán)路及干道交通的誘導(dǎo)和監(jiān)視、停車誘導(dǎo)技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)。

(5)高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)和不停車收費(fèi)，關(guān)鍵技術(shù)為自動車輛識別技術(shù)、專用短程通信技術(shù)和收費(fèi)系統(tǒng)安全技術(shù)。

(6)智能控制和管理，關(guān)鍵技術(shù)為智能算法、交通事故自動識別和系統(tǒng)集成技術(shù)。

(7)交通信息服務(wù)與車載路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，關(guān)鍵技術(shù)為交通信息采集與處理技術(shù)、交通信息發(fā)布技術(shù)。

(8)貨物運(yùn)輸信息化與提高商用車輛綜合效率的管理系統(tǒng)，關(guān)鍵技術(shù)為貨運(yùn)信息系統(tǒng)、貨物跟蹤調(diào)度系統(tǒng)。

(9)安全和事故預(yù)防系統(tǒng)。第二十頁，共28頁。1.4.2ITS框架體系

ITS的核心與基礎(chǔ)是交通信息化。從應(yīng)用的角度看，ITS國際標(biāo)準(zhǔn)主要包含七大系統(tǒng)：旅行者信息系統(tǒng)(TIS)

交通管理系統(tǒng)(TMS)

公共運(yùn)輸系統(tǒng)(PTS)

車輛控制及安全系統(tǒng)(VCSS)

商用車輛營運(yùn)系統(tǒng)(CVO)

緊急救援管理系統(tǒng)(EMS)

電子付費(fèi)與電子收費(fèi)系統(tǒng)(ERP＆ETC)第二十一頁，共28頁。圖1-8美國ITS物理體系框架總圖第二十二頁，共28頁。

組成部分名稱

作用用戶主體誰是被服務(wù)對象，明確了服務(wù)中的一方服務(wù)主體誰提供服務(wù)，明確了服務(wù)中的另一方，它與用戶主體和特定用戶服務(wù)組成了系統(tǒng)基本的運(yùn)行方式用戶服務(wù)明確系統(tǒng)能提供的服務(wù)系統(tǒng)功能將服務(wù)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)特定的目標(biāo)邏輯框架服務(wù)的組織化物理框架服務(wù)怎樣具體提供ITS標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)評價其他經(jīng)濟(jì)技術(shù)因素表1-1我國ITS體系框架組成部分與服務(wù)關(guān)系

第二十三頁，共28頁。圖1-6我國ITS邏輯框架頂層結(jié)構(gòu)

第二十四頁，共28頁。圖1-7我國ITS物理框架頂層結(jié)構(gòu)一

第二十五頁，共28頁。圖1-8我國ITS物理框架頂層結(jié)構(gòu)二

第二十六頁，共28頁。1.4.3通信、收費(fèi)和監(jiān)控系統(tǒng)與ITS的關(guān)系

ITS的通信體系結(jié)構(gòu)由有線通信和無線通信組成，無線通信又包括廣域無線網(wǎng)絡(luò)、短程無線網(wǎng)絡(luò)、專用無線系統(tǒng)如DSRC(專用短程通信)等組成。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)可以利用其監(jiān)控設(shè)備，為ITS系統(tǒng)提供大量信息，包括公路車流量、路面通行狀況、環(huán)境