第2篇ITS體系框架課件

1第二章ITS體系框架與標準1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生2.ITS體系框架制作方法與制作過程3.國外ITS體系框架概況4.我國ITS體系框架概況5.ITS的標準化1第二章ITS體系框架與標準1.ITS建設(shè)中面臨的問題2學習要點1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生軟件工程給我們的啟示ITS體系框架的定義與組成2.ITS體系框架制作方法與制作過程各組成部分的作用體系框架開發(fā)方法體系框架開發(fā)過程2學習要點1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生3美國ITS體系框架日本ITS體系框架我國ITS體系框架：服務領(lǐng)域，分別包括哪些服務？ITS的標準化3美國ITS體系框架4ITS體系框架與標準1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生2.ITS體系框架制作方法與制作過程3.國外ITS體系框架概況4.我國ITS體系框架5.ITS的標準化4ITS體系框架與標準1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框

交通系統(tǒng)

交通規(guī)劃

交通建設(shè)

交通基礎(chǔ)設(shè)施

載運工具

交通管理系統(tǒng)交通調(diào)度系統(tǒng)收費管理系統(tǒng)交通誘導系統(tǒng)交通控制系統(tǒng)停車管理系統(tǒng)…緊急事件管理系統(tǒng)交通違章管理系統(tǒng)交通設(shè)施維護系統(tǒng)復雜的交通系統(tǒng)1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生交通系統(tǒng)交通規(guī)劃交通建設(shè)交通基礎(chǔ)設(shè)施載運工具交通6對于復雜的交通系統(tǒng)不斷變化的交通需求不斷變化的技術(shù)概念不斷變化的方案與產(chǎn)品交通管理系統(tǒng)建設(shè)中經(jīng)常發(fā)生已經(jīng)建設(shè)好的系統(tǒng)不能滿足需要的情況：擴展性能不好，功能不能滿足要求交通規(guī)劃能否解決問題？ETC建設(shè)的教訓！1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生6對于復雜的交通系統(tǒng)不斷變化的交通需求交通規(guī)劃能否解決問題？7決策者面臨著是擴充系統(tǒng)還是重新建設(shè)的矛盾人們需要尋求一種能克服這一矛盾的概念和方法，指導智能運輸系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生7決策者面臨著是擴充系統(tǒng)還是重新建設(shè)的矛盾人們需要尋求一種能

交通系統(tǒng)

交通規(guī)劃

交通建設(shè)

交通基礎(chǔ)設(shè)施

載運工具

交通管理系統(tǒng)交通調(diào)度系統(tǒng)收費管理系統(tǒng)交通誘導系統(tǒng)交通控制系統(tǒng)停車管理系統(tǒng)系統(tǒng)…緊急事件管理系統(tǒng)交通違章管理系統(tǒng)交通設(shè)施維護系統(tǒng)信息采集、傳輸、處理和發(fā)布所有的系統(tǒng)以信息為紐帶互聯(lián)為一個大系統(tǒng)1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生交通系統(tǒng)交通規(guī)劃交通建設(shè)交通基礎(chǔ)設(shè)施載運工具交通9ITS系統(tǒng)特性子系統(tǒng)之間不是孤立的；系統(tǒng)之間有信息和數(shù)據(jù)的交換；系統(tǒng)之間相互依賴；各系統(tǒng)由不同的主體開發(fā)。1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生例子：主干道上出現(xiàn)交通事故9ITS系統(tǒng)特性子系統(tǒng)之間不是孤立的；1.ITS建設(shè)中面臨10

20世紀90年代初，美國運輸部決定從哲學層面和方法層面對ITS進行研究ITS就象一個有機結(jié)合的龐大系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間有機結(jié)合成一個整體，這個系統(tǒng)需要很長時間的建設(shè)，需要進行頂層設(shè)計。智能運輸系統(tǒng)體系框架1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生1020世紀90年代初，美國運輸部決定從哲學層面和方法11智能運輸系統(tǒng)體系框架？ITS框架指的是這樣的一份規(guī)格說明，它定義了系統(tǒng)用戶所需的功能、系統(tǒng)包含的子系統(tǒng)及其所應具備的功能，以及各個子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系和集成方式。1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生11智能運輸系統(tǒng)體系框架？ITS框架指的是這12我國ITS建設(shè)思考？

目前，智能運輸系統(tǒng)已經(jīng)成為世界運輸領(lǐng)域中高新技術(shù)開發(fā)和應用的最熱門的方向。同樣在中國近幾年也開始跟蹤國際上的這種技術(shù)發(fā)展趨勢，但是我們的跟蹤同以前的技術(shù)跟蹤一樣，又可能要走到技術(shù)模仿的老路上去了。

根本的原因就是沒有從社會的、哲學的以及技術(shù)的各個層次和角度全面觀察國外的這個技術(shù)發(fā)展，而僅僅是從技術(shù)和應用的角度出發(fā)，這就有可能使得我國在不遠的將來會發(fā)現(xiàn)，這個技術(shù)我們還沒有真正的用上，而發(fā)達國家又推出了新的東西，我們又要去跟蹤別的了。1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生12我國ITS建設(shè)思考？目前，智能運輸系統(tǒng)13從系統(tǒng)的觀點認識智能運輸系統(tǒng)

任何系統(tǒng)不論是物理的、非物理的還是混合的，都是一定時期社會與經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)物，或者說是與當時的社會和經(jīng)濟相適應的。

當?shù)缆泛蛙囕v發(fā)展到一定的水平時，人們需要通過適當?shù)目刂?，使系統(tǒng)的無序走向有序，根本的目的是提高效率，但是永遠不可能達到完全有序，實際上，總是有新的車輛加入系統(tǒng)，同時又有離開的，使得系統(tǒng)總是不完全平衡，即系統(tǒng)的活力。1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生13從系統(tǒng)的觀點認識智能運輸系統(tǒng)任何系統(tǒng)不14

首先，假設(shè)人是理性的，即每一個交通的參與者（包括駕駛員、乘客、行人等）都會在交通規(guī)則的指導下運動，社會教育他們這樣他們可以得到最大的利益（時間、費用、安全等）。

其次，假設(shè)交通系統(tǒng)符合某種物理系統(tǒng)模型，輸入符合某種概率分布（經(jīng)典的數(shù)學方法，微積分和概率論）來求系統(tǒng)的最優(yōu)解，能夠達到（或接近）最優(yōu)解的前提是交通的參與者會按照求解者的假定去做，這種假定往往是在對交通參與者的抽樣統(tǒng)計基礎(chǔ)上作出的。信息革命以前交通控制和管理的基本思路：1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生14首先，假設(shè)人是理性的，即每一個交通的參與者（包括15

隨著車輛數(shù)目的增加，無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，車和路的矛盾越來越突出，其表現(xiàn)就是塞車、事故多、污染嚴重。用數(shù)學的語言來描述就是在以前的假設(shè)條件和約束條件下，系統(tǒng)輸出與系統(tǒng)的目標值偏離越來越大，實際上最后系統(tǒng)的輸出是發(fā)散的，系統(tǒng)崩潰了。

不考慮交通者的主觀因素的系統(tǒng)：1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生15隨著車輛數(shù)目的增加，無論是發(fā)達國家16

人的趨利性往往超過其理性的一面，即非理性的一面（即非系統(tǒng)性），在交通活動中表現(xiàn)出來雖然車輛是機械的，但是它的運行仍然表現(xiàn)為人的行為特點，因此整個交通系統(tǒng)并不是按照事先的設(shè)計和約定運行的，這就使按照一定的概率統(tǒng)計設(shè)計的控制系統(tǒng)的作用減小。只是由于路網(wǎng)資源較豐富，車輛數(shù)目與路網(wǎng)資源相比還不是很多時，沒有表現(xiàn)出來罷了。

實際上的交通參與者：1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生16人的趨利性往往超過其理性的一面，即非理17

假定人是理性的而且其價值取向是基本穩(wěn)定的，即用盡量短的時間，安全的到達目的地。但是人還有非理性的一面，人有沖動和下意識的行為，因此交通參與者的行為是千變?nèi)f化的，無法也沒有必要一定要用數(shù)學模型來描述?？紤]交通者的主觀因素的系統(tǒng)

交通參與者在綜合考慮交通基礎(chǔ)設(shè)施和交通狀況信息的基礎(chǔ)上按照利益最大的取向來決定自己的運動，在有足夠資源的條件下，系統(tǒng)的運行可以向最優(yōu)接近。交通基礎(chǔ)設(shè)施（包括道路、車輛、服務設(shè)施等）資源得到充分的利用，而交通參與者的總體平均旅行時間接近最小值。1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生17假定人是理性的而且其價值取向是基本穩(wěn)18

智能運輸系統(tǒng)在系統(tǒng)框架的哲學層面設(shè)計中，從體制層和運輸層出發(fā)，加上一個通信層，將信息及智能處理按照分布結(jié)構(gòu)布置，甚至將信息的接收、處理和存儲分散到每一個車輛或交通參與者可以使用的信息終端中，使得整個系統(tǒng)的運行有可能比傳統(tǒng)的集中式控制更符合人的本性。

1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生18智能運輸系統(tǒng)在系統(tǒng)框架的哲學層面設(shè)計

傳統(tǒng)的交通控制和管理系統(tǒng)運用傳統(tǒng)的技術(shù)和經(jīng)典數(shù)學，以假設(shè)條件和約束條件下的數(shù)學模型和公式為基礎(chǔ)，從管理者的角度出發(fā)，按照集中管理的方式對道路使用者進行控制和規(guī)范，管理者是主動的，道路的使用者是被動的，各種交通工程設(shè)施是在物理上迫使使用者這樣做或不那樣做。

智能運輸系統(tǒng)，更加重視人的能動性，它不是將帶有較多社會和人類行為特點的交通系統(tǒng)描述成某種數(shù)學的模型，而是向道路的使用者提供各種各樣的信息，讓道路的使用者從不同的方案中選擇自己所認可的那一種，以誘導為主，而不是以強迫為主，在人的理性與價值取向基礎(chǔ)上，使人們的出行得到滿足，智能運輸系統(tǒng)是將當今世界上最新的科技發(fā)展成果和人的本性的研究相結(jié)合。智能運輸系統(tǒng)與傳統(tǒng)運輸系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別傳統(tǒng)的交通控制和管理系統(tǒng)運用傳統(tǒng)的技術(shù)和經(jīng)典20明確國家ITS的總體內(nèi)容和相互關(guān)系，保證全國兼容性，保證投資效益。明確政府、企業(yè)和用戶在ITS發(fā)展中應處的角色，應起的作用。建立統(tǒng)一的體系框架之后，一方面，國家將通過示范性工程，正確引導企業(yè)的科研方向；另一方面，要吸引民間資本對ITS的投入。ITS體系框架的意義1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生20明確國家ITS的總體內(nèi)容和相互關(guān)系，保證全國兼容性，保證21ITS體系框架的意義指導性框架避免低水平重復和無計劃的開發(fā)促進標準化的建設(shè)如何對體系框架進行設(shè)計？21ITS體系框架的意義指導性框架如何對體系框架進行設(shè)計？22軟件工程給我們的啟示軟件危機：經(jīng)費經(jīng)常突破預算開發(fā)的軟件不滿足用戶的要求開發(fā)的軟件可靠性差、可維護性差軟件危機的原因：軟件的規(guī)模越來越大，結(jié)構(gòu)越來越復雜軟件開發(fā)必須由團隊開發(fā)，管理起來有困難1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生22軟件工程給我們的啟示軟件危機：1.ITS建設(shè)中面臨的問23軟件工程給我們的啟示為克服軟件危機，1968年，在北大西洋公約組織的工作會議上首先提出“軟件工程”的概念：用工程化的方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工方法，用工程科學中的理論進行費用估算、制定方案與計劃，用管理科學中的方法和原理進行軟件生產(chǎn)的管理；用數(shù)學的方法建立軟件開發(fā)中的各種模型和算法等。23軟件工程給我們的啟示為克服軟件危機，1968年，在北大西24

面對復雜的系統(tǒng)，必須在規(guī)劃和建設(shè)過程中規(guī)定一種大家共同遵守的規(guī)范和標準，同時對大系統(tǒng)必須十分清晰地劃分層次和子系統(tǒng)，在保證目標的唯一性和穩(wěn)定性的前提下，對其功能作明確的要求，但不一定對各子系統(tǒng)內(nèi)部的具體開發(fā)作出嚴格的規(guī)定。軟件工程給我們的啟示24面對復雜的系統(tǒng)，必須在規(guī)劃和建設(shè)過程25軟件工程給我們的啟示智能運輸系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)，包含大量的信息源、大量的系統(tǒng)、大量的用戶；目前的系統(tǒng)是分散的、孤立的系統(tǒng)。25軟件工程給我們的啟示智能運輸系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)，包含大26軟件工程給我們的啟示智能運輸系統(tǒng)的目標是把這些分散的、孤立的系統(tǒng)整合成一個有機聯(lián)系的大系統(tǒng)。用軟件工程的方法對智能交通這個復雜的系統(tǒng)進行設(shè)計。26軟件工程給我們的啟示智能運輸系統(tǒng)的目標是把這些分散的、孤27ITS體系框架與標準1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生2.ITS體系框架制作方法與制作過程3.國外ITS體系框架概況4.我國ITS體系框架5.ITS的標準化27ITS體系框架與標準1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系28ITS體系框架的定義與組成定義：是運輸系統(tǒng)體系和規(guī)格的說明，它決定系統(tǒng)如何構(gòu)成，確定功能模塊以及允許模塊間進行通信和協(xié)同的協(xié)議和接口。定義運輸系統(tǒng)的子系統(tǒng)及其用戶所需的功能以及各個子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系和集成方式。主要由用戶服務、邏輯框架、物理框架等組成。2.ITS體系框架制作方法與制作過程28ITS體系框架的定義與組成定義：2.ITS體系框架制29ITS體系框架本質(zhì)上講用戶服務是從用戶的角度對ITS能提供的服務內(nèi)容進行描述邏輯框架則是從系統(tǒng)如何實現(xiàn)ITS服務的角度進行分析，給出ITS具有的功能及功能間數(shù)據(jù)流的關(guān)系物理框架則是把ITS邏輯功能落實到現(xiàn)實實體。2.ITS體系框架制作方法與制作過程29ITS體系框架本質(zhì)上講用戶服務是從用戶的角度對ITS能提30國家ITS體系框架作用1.它既不是一個簡單的設(shè)計文檔，也不是一個技術(shù)性的說明，更不是智能運輸系統(tǒng)本身的研究發(fā)展過程，而是一個貫穿于智能運輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)制定過程的指導性框架，它提供了一個檢查標準遺漏、重疊和不一致的依據(jù)。2.ITS體系框架制作方法與制作過程30國家ITS體系框架作用1.它既不是一個簡單的設(shè)計文檔312.科技人員可以利用制定的標準來設(shè)計、研制和管理智能運輸系統(tǒng)，同時根據(jù)實際需求提出新的用戶服務功能，促進智能運輸系統(tǒng)體系框架和國家標準的完善。3.ITS結(jié)構(gòu)標準研究的指導性框架，用于明確ITS開發(fā)目標，避免重復研究和在低水平生產(chǎn)力下的無計劃開發(fā)，便于成果的應用和ITS技術(shù)的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化實施。2.ITS體系框架制作方法與制作過程312.科技人員可以利用制定的標準來設(shè)計、研制和管理智能運322.ITS體系框架制作方法與制作過程4.保證通過各種媒體提供給終端用戶的信息的兼容性和一致性，即任何終端用戶都能通過不同的媒介獲得相同的信息；保證不同交通設(shè)施的兼容性，從而可以保證在大范圍內(nèi)的無縫出行。5.確保設(shè)備制造商的規(guī)模經(jīng)濟，保證他們的更具競爭力的價格和更廉價的投資；提供一個公開的市場環(huán)境，設(shè)備制造商可以以較小的風險提供產(chǎn)品。

322.ITS體系框架制作方法與制作過程4.保證通過各332.ITS體系框架制作方法與制作過程ITS開發(fā)途徑問題1.自上而下模式2.自下而上模式332.ITS體系框架制作方法與制作過程ITS開發(fā)途徑問34ITS體系框架整體概貌用戶主體服務主體服務領(lǐng)域劃分和用戶服務、子服務邏輯框架物理框架2.ITS體系框架制作方法與制作過程34ITS體系框架整體概貌用戶主體2.ITS體系框架制作35各組成部分的作用組成部分名稱作用用戶主體誰將是被服務的對象服務主體誰將提供服務用戶服務明確系統(tǒng)能提供什么服務邏輯框架服務如何進行組織物理框架服務怎樣進行具體提供2.ITS體系框架制作方法與制作過程35各組成部分的作用組成部分名稱作用用戶主體誰將是被36用戶服務

用戶服務是從用戶角度對ITS系統(tǒng)提出要求，即是問題定義的過程。用戶服務是ITS體系框架的基礎(chǔ)，它決定了ITS體系框架是否完整，是否滿足用戶需求。獲得完整用戶服務首先需要明確系統(tǒng)用戶，即用戶主體。而用戶主體的確定需要以ITS系統(tǒng)與外界的清晰界定為基礎(chǔ)，即需要明確ITS系統(tǒng)和系統(tǒng)終端。2.ITS體系框架制作方法與制作過程36用戶服務用戶服務是從用戶角度對ITS系統(tǒng)提環(huán)保機構(gòu)(U6.4)

道路使用者(U1)乘客(U1.1)駕駛員(U1.2)小汽車(U1.2.1)公交車(U1.2.2)貨運卡車(U1.2.3)摩托車(U1.2.4)救援車輛(U1.2.5)軍車(U1.2.6)非機動車駕駛員(U1.3)行人(U1.4)老弱病殘等特服人員(U1.5)道路建設(shè)者(U2)基礎(chǔ)建設(shè)(U2.1)道路養(yǎng)護(U2.2)交通管理者(U3)交通管理部門(U3.1)城市交通管理部門(U3.1.1)公路交通管理部門(U3.1.2)軍事交通管理部門(U3.2)運營管理者(U4)道路運營管理部門(U4.1)城市公共交通部門(U4.1.1)公路客運部門(U4.1.2)貨運部門(U4.1.3)航空運營管理部門(U4.3)水運運營管理部門(U4.4)公共安全負責部門(U5)公安部門(U5.1)消防部門(U5.2)急救中心(U5.3)抗震減災部門(U5.4)相關(guān)團體(U6)政府部門(U6.1)學術(shù)機構(gòu)(U6.2)規(guī)劃部門(U6.3)用戶主體

鐵路運營管理部門(U4.2)環(huán)保機構(gòu)(U6.4)

道路使用者(U1)乘客(U1.1)駕駛交通管理(SP1)城市交通管理中心(SP1.1)公路交通監(jiān)控中心(SP1.2)公共交通(SP2)城市公共交通（包括輕軌）運營商(SP2.1)城際公共交通運營商(SP2.2)換乘樞紐(SP2.3)交通信息服務(SP3)基礎(chǔ)信息提供商(SP3.1)實時交通信息提供商(SP3.2)緊急救援(SP4)一般事件處理部門(SP4.1)城市緊急救援中心(SP4.1.1)公路緊急救援中心(SP4.1.2)救火中心(SP4.2)醫(yī)療急救中心(SP4.3)危險品處理公司(SP4.4)基礎(chǔ)設(shè)施(SP5)基礎(chǔ)設(shè)施維護者(SP5.1)基礎(chǔ)設(shè)施管理者(SP5.2)收費設(shè)施提供商(SP5.3)收費路橋隧提供商(SP5.3.1)收費停車場提供商(SP5.3.2)貨物運輸(SP6)道路運輸提供商(SP6.1)城市配送(SP6.1.1)公路貨運(SP6.1.2)鐵路運輸提供商(SP6.2)航空運輸提供商(SP6.3)水路運輸提供商(SP6.4)貨物聯(lián)運提供商(SP6.5)倉儲服務提供商(SP6.6)產(chǎn)品/設(shè)備制造(SP7)汽車制造商(SP7.1)通訊和信息產(chǎn)品制造商(SP7.2)系統(tǒng)集成商(SP7.3)產(chǎn)品服務(SP8)汽車維修商(SP8.1)保險商(SP8.2)地圖制作/更新提供商(SP8.3)政府執(zhí)法部門（SP9）公安部門(SP9.1)工商稅務部門(SP9.2)服務主體（服務提供商）

交通管理(SP1)城市交通管理中心(SP1.1)公路交通監(jiān)控39例：交通法規(guī)監(jiān)督與執(zhí)行（子服務名稱）服務定義：交通管理部門應用ITS技術(shù)執(zhí)行交通法規(guī)，及時準確地收集到違反交通法規(guī)事件的信息，在不影響正常交通運行的前提下自動或人工執(zhí)行相應的處理措施。2.ITS體系框架制作方法與制作過程39例：交通法規(guī)監(jiān)督與執(zhí)行（子服務名稱）服務定義：交通管理40邏輯框架

邏輯框架是組織復雜實體和關(guān)系的輔助工具，它定義了為提供各項用戶服務，而必須擁有的功能和必須遵從的規(guī)范，以及各功能之間交換的信息和數(shù)據(jù)流，其重點是功能性處理和信息流情況。包括功能域、功能、子功能、過程等多個層次及其之間的數(shù)據(jù)流。邏輯框架是ITS體系框架開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，其作用是明確完成用戶服務需要的功能支持及功能之間數(shù)據(jù)流交互，給出詳盡的數(shù)據(jù)流屬性。2.ITS體系框架制作方法與制作過程40邏輯框架邏輯框架是組織復雜實體和關(guān)系的輔41例：交通法規(guī)監(jiān)督與執(zhí)行（子服務名稱）邏輯框架：從哪里收集哪些信息？把哪些信息傳到哪里？交通管理部門機動車違章非機動車違章行人違章違章記錄車管部門保險公司銀行公安部門個人2.ITS體系框架制作方法與制作過程41例：交通法規(guī)監(jiān)督與執(zhí)行（子服務名稱）邏輯框架：交通機動42物理框架

物理框架是ITS的物理視圖，它是關(guān)于系統(tǒng)應該如何提供用戶所要求的功能的物理表述。物理框架是由邏輯框架中功能進行組合得到的，其組合原則大致完整地包含邏輯功能、與現(xiàn)實世界存在的系統(tǒng)相一致，具有一定的可操作性。2.ITS體系框架制作方法與制作過程42物理框架物理框架是ITS的物理視圖，它是43邏輯框架與物理框架的關(guān)系2.ITS體系框架制作方法與制作過程43邏輯框架與物理框架的關(guān)系2.ITS體系框架制作方法與44邏輯框架與物理框架的關(guān)系交通管理部門機動車違章非機動車違章行人違章違章記錄車管部門保險公司銀行公安部門電子警察交通監(jiān)控有線傳輸無線傳輸交通信息中心有線傳輸有線傳輸用戶部門個人邏輯框架物理框架44邏輯框架與物理框架的關(guān)系交通機動車違章非機動車違章行人違45體系框架開發(fā)過程開發(fā)過程主要分為四大部分：確定ITS邊界、用戶服務、邏輯框架、物理框架。（1）確定ITS邊界。（2）用戶服務。用戶服務是ITS體系框架的基礎(chǔ)，要求其內(nèi)容全面、反應用戶需求。2.ITS體系框架制作方法與制作過程45體系框架開發(fā)過程開發(fā)過程主要分為四大部分：確定ITS邊界46體系框架開發(fā)過程(3)邏輯框架。邏輯框架是對較為復雜的系統(tǒng)而言建立的，當系統(tǒng)不是很復雜時，可以從用戶服務直接對應到物理系統(tǒng)，但當系統(tǒng)較為復雜時，為了能把握全局，先進行邏輯功能分解，再組合成物理系統(tǒng)。邏輯體系結(jié)構(gòu)是用來定義和描述一個系統(tǒng)為了滿足一系列用戶需求所必須的功能。定義子系統(tǒng)的功能以及他們之間的數(shù)據(jù)流46體系框架開發(fā)過程(3)邏輯框架。邏輯框架是對較為復雜的47體系框架開發(fā)過程(4)物理框架。按物理系統(tǒng)模塊化原則，以內(nèi)聚性高、耦合度低為目標，對邏輯功能元素進行物理實現(xiàn)的分析。描述了在邏輯體系結(jié)構(gòu)中定義的功能如何被集成起來形成系統(tǒng)，這些系統(tǒng)將由硬件或軟件或軟硬件來集成。47體系框架開發(fā)過程(4)物理框架。按物理系統(tǒng)模塊化原則，48體系框架開發(fā)過程軟件工程中，軟件周期包括軟件定義（包括問題定義、可行性研究、需求分析）、軟件開發(fā)（包括概要設(shè)計、詳細設(shè)計、編碼和單元測試、綜合測試）、運行維護。通常有瀑布、螺旋等模型來描述軟件開發(fā)的過程。48體系框架開發(fā)過程軟件工程中，軟件周期包括軟件定義（包括問49體系框架開發(fā)過程問題定義需求分析概要設(shè)計（又稱初步設(shè)計，包括邏輯設(shè)計、物理設(shè)計等）維護（新增需求、方案調(diào)整）49體系框架開發(fā)過程問題定義軟件開發(fā)ITS體系框架開發(fā)需求分析功能設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)實現(xiàn)軟件維護用戶服務邏輯框架物理框架指導ITS建設(shè)框架修訂和完善軟件開發(fā)與ITS體系框架開發(fā)對應關(guān)系軟件開發(fā)ITS體系框架開發(fā)需求分析功能設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)實現(xiàn)軟51體系框架開發(fā)過程2.ITS體系框架制作方法與制作過程51體系框架開發(fā)過程2.ITS體系框架制作方法與制作過程52體系框架開發(fā)方法面向過程面向?qū)ο?.ITS體系框架制作方法與制作過程52體系框架開發(fā)方法面向過程2.ITS體系框架制作方法與53面向?qū)ο蟮拈_發(fā)過程以面向?qū)ο蠓椒橹笇碌南到y(tǒng)分析，不是把系統(tǒng)組成看作是工作在數(shù)據(jù)上的一系列過程或函數(shù)的集合，而看成是相互協(xié)作而又彼此獨立的對象的集合。2.ITS體系框架制作方法與制作過程53面向?qū)ο蟮拈_發(fā)過程以面向?qū)ο蠓椒橹笇碌南到y(tǒng)分析，不是54面向過程方法和面向?qū)ο蠓椒ǖ膽帽容^54面向過程方法和面向?qū)ο蠓椒ǖ膽帽容^55面向過程方法和面向?qū)ο蠓椒ǖ倪x擇兩種方法在ITS體系框架中各有特點，因此在方法選擇上可考慮已有開發(fā)基礎(chǔ)、開發(fā)人員知識背景等因素選擇即可。面向過程：美國、歐洲、中國面向?qū)ο螅喝毡?、澳大利?5面向過程方法和面向?qū)ο蠓椒ǖ倪x擇兩種方法在ITS體系框架56例：選擇ITS系統(tǒng)中的交通信息服務領(lǐng)域作為示例，按照上述ITS體系框架開發(fā)步驟，從用戶服務到邏輯框架、物理框架進行分析。56例：選擇ITS系統(tǒng)中的交通信息服務領(lǐng)域作為示例，按照上述57(1)考慮ITS系統(tǒng)的用戶主體，以從用戶的角度提出需求。ITS系統(tǒng)的用戶主體涉及到交通管理、客貨運輸管理、交通信息服務、基礎(chǔ)設(shè)施運營管理、公共安全等，其用戶范圍很廣。2.ITS體系框架制作方法與制作過程57(1)考慮ITS系統(tǒng)的用戶主體，以從用戶的角度提出需求。58585959606061616262636364（2）用戶服務針對用戶需求進行歸類，在ITS體系框架中定義為服務領(lǐng)域。從用戶主體需求及其地點等角度分析，交通信息服務的內(nèi)容不僅包括交通信息，還包括相關(guān)的社會需求活動和個性化的需求。在此基礎(chǔ)上設(shè)計出交通信息服務的用戶服務層次表。2.ITS體系框架制作方法與制作過程64（2）用戶服務針對用戶需求進行歸類，在ITS體系框架中定656566(3)用戶服務到邏輯功能轉(zhuǎn)化從系統(tǒng)如何實現(xiàn)服務的角度，針對交通信息服務領(lǐng)域中的各子服務進行功能分析。如需要完成子服務“3.1.1出行前公共交通信息”，則需要①與出行者進行信息交互，以接受用戶請求，并向用戶提供相關(guān)信息；②提供數(shù)據(jù)信息交互功能，主要與可提供公共交通信息的功能或終端進行信息交互，請求并獲取相關(guān)支持信息；2.ITS體系框架制作方法與制作過程66(3)用戶服務到邏輯功能轉(zhuǎn)化從系統(tǒng)如何實現(xiàn)服務的角度，67(3)用戶服務到邏輯功能轉(zhuǎn)化③處理數(shù)據(jù)，產(chǎn)生用戶所需信息。針對接入的數(shù)據(jù)進行分析，按照用戶請求條件進行處理，得出結(jié)果；④當不能提供用戶所需信息時，進行相關(guān)信息的記錄，并向數(shù)據(jù)處理提供此信息。同時可得各邏輯功能元素間的數(shù)據(jù)流，并可繪制數(shù)據(jù)流圖。2.ITS體系框架制作方法與制作過程67(3)用戶服務到邏輯功能轉(zhuǎn)化③處理數(shù)據(jù)，產(chǎn)生用戶所需信68(4)整合邏輯功能層次表按照上述步驟，分別對子服務3.1.2～3.5.1進行功能分析，整合后得到交通信息服務邏輯功能層次表。按照邏輯框架構(gòu)建步驟，在整合邏輯功能的過程中，對合并而成的邏輯功能進行標記，在表中標以*表示。2.ITS體系框架制作方法與制作過程68(4)整合邏輯功能層次表按照上述步驟，分別對子服務369從上到下逐層對每項服務進行分解初步的邏輯數(shù)據(jù)流邏輯層次表（包括邏輯功能域、功能、子功能、過程等。新的邏輯數(shù)據(jù)流繪制數(shù)據(jù)流圖（包括頂層數(shù)據(jù)流圖、功能域數(shù)據(jù)流圖、功能數(shù)據(jù)流圖、子功能數(shù)據(jù)流圖、過程數(shù)據(jù)流圖等）合并歸類調(diào)整邏輯框架開發(fā)過程2.ITS體系框架制作方法與制作過程69從上到下逐層對每項服務進行分解初步的邏輯數(shù)據(jù)流邏輯層次表7070717172(5)繪制過程級數(shù)據(jù)流圖，過程級數(shù)據(jù)流是在每項子服務功能分解中得到的初步數(shù)據(jù)流的基礎(chǔ)上組合得到的。2.ITS體系框架制作方法與制作過程72(5)繪制過程級數(shù)據(jù)流圖，過程級數(shù)據(jù)流是在每項子服務功第2篇ITS體系框架課件第2篇ITS體系框架課件7575762.ITS體系框架制作方法與制作過程762.ITS體系框架制作方法與制作過程777778(6)邏輯框架到物理框架的轉(zhuǎn)化遵循一定原則并主要依靠定性分析的方法進行物理系統(tǒng)模塊化。2.ITS體系框架制作方法與制作過程78(6)邏輯框架到物理框架的轉(zhuǎn)化2.ITS體系框架制79邏輯框架到物理框架的轉(zhuǎn)化2.ITS體系框架制作方法與制作過程79邏輯框架到物理框架的轉(zhuǎn)化2.ITS體系框架制作方法與80交通信息服務物理框架（層次關(guān)系）80交通信息服務物理框架（層次關(guān)系）81ITS體系框架與標準1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生2.ITS體系框架制作方法與制作過程3.國外ITS體系框架概況4.我國ITS體系框架5.ITS的標準化81ITS體系框架與標準1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系823.國外ITS體系框架概況美國日本歐盟823.國外ITS體系框架概況美國83美國ITS體系框架3.國外ITS體系框架概況1992年，IVHSAmerican（ITSAmerican的前稱）向美國運輸部正式推薦了一套調(diào)動多家國有、私立機構(gòu)聯(lián)合攻關(guān)的ITS體系結(jié)構(gòu)開發(fā)方法。1993年美國運輸部正式啟動了ITS體系結(jié)構(gòu)開發(fā)計劃，其目的是開發(fā)一個經(jīng)過詳細規(guī)劃的國家ITS體系結(jié)構(gòu)。僅整個體系開發(fā)計劃就耗資2500萬美元。83美國ITS體系框架3.國外ITS體系框架概況1992年84其開發(fā)分為兩個階段：第一階段主要由四家公司分別給出體系框架初步開發(fā)方案；第二階段則在上述四公司基礎(chǔ)上選擇兩家合作進行美國國家ITS體系框架的開發(fā)。(LoralFederalSystems和Rockwell公司)

開發(fā)以面向過程方法為指導，利用系統(tǒng)分析、軟件工程的方法，給出了包括用戶服務、邏輯框架、物理框架及其標準等內(nèi)容。84其開發(fā)分為兩個階段：開發(fā)以面向過程方法為指導，利用系統(tǒng)分85用戶服務投資者、建設(shè)者、使用者、管理者等多種用戶主體，8類服務領(lǐng)域、32項用戶服務85用戶服務投資者、建設(shè)者、使用者、管理者服務領(lǐng)域服務1出行和交通管理1.1出行前信息、1.2途中駕駛員信息、1.3路線誘導、1.4合乘與預約、1.5出行者服務信息、1.6交通控制、1.7事件管理、1.8出行需求管理、1.9尾氣排放檢測與減輕、1.10公鐵交叉口2公共交通管理2.1公共交通管理、2.2途中公交信息、2.3個性化公共交通、2.4公共出行安全3電子付費3.1電子付費4商用車運營4.1商用車電子通關(guān)、4.2自動路側(cè)安全檢查、4.3車輛行駛安全監(jiān)視、4.4商用車輛管理、4.5危險物品事件響應、4.6商用車隊管理5緊急事件管理5.1緊急事件通告與個人安全、5.2緊急車輛管理6先進的車輛安全系統(tǒng)6.1縱向防撞、6.2橫向防撞、6.3交叉口防撞、6.4視野擴展、6.5安全準備、6.6碰撞前措施實施、6.7自動車輛控制7信息管理7.1存檔數(shù)據(jù)管理8維護和建設(shè)管理8.1維護和建設(shè)運營管理服務領(lǐng)域服務1出行和交通管理1.1出行前信息、1.2途中駕87邏輯框架美國ITS的邏輯結(jié)構(gòu)87邏輯框架美國ITS88美國ITS體系物理框架中心系統(tǒng)外場設(shè)備系統(tǒng)車載系統(tǒng)遠程訪問系統(tǒng)88美國ITS體系物理框架中心系統(tǒng)美國ITS體系框架

物理子系統(tǒng)遠程訪問系統(tǒng)旅行者遠程訪問系統(tǒng)(RTS)個人信息訪問系統(tǒng)(PLAS)中心系統(tǒng)應急管理系統(tǒng)(EMS)尾氣管理系統(tǒng)(EMMS)計劃管理系統(tǒng)(PS)交通管理系統(tǒng)(TMS)服務信息提供系統(tǒng)(ISP)貨運管理系統(tǒng)(TRMS)收費管理系統(tǒng)(TAS)快速運輸管理系統(tǒng)(FMS)商用車輛管理系統(tǒng)(CVAS)廣域無線通信系統(tǒng)有線通信系統(tǒng)車|車通信

車載系統(tǒng)車輛(VS)運行車輛(TRVS)商用車輛(CVS)應急車輛(EVS)局域通信系統(tǒng)外場設(shè)備系統(tǒng)外場設(shè)備(RS)收費管理系統(tǒng)(TCS)停車管理系統(tǒng)(PMS)商用車輛核查系統(tǒng)(CVCS)美國ITS體系框架

物理子系統(tǒng)遠程訪問系統(tǒng)旅行者遠程訪問系90商用車輛管理系統(tǒng)快速貨運管理系統(tǒng)收費管理系統(tǒng)運輸管理系統(tǒng)應急管理系統(tǒng)尾氣管理系統(tǒng)計劃系統(tǒng)交通管理系統(tǒng)服務信息提供系統(tǒng)美國ITS體系框架--物理子系統(tǒng)－中心系統(tǒng)90商用車輛管理系統(tǒng)美國ITS體系框架--物理子系統(tǒng)－中心系91外場設(shè)備：提供交通管理監(jiān)視、信號和各種信息收費停車管理商業(yè)車輛檢查美國ITS體系框架--物理子系統(tǒng)－外場設(shè)備系統(tǒng)91外場設(shè)備：提供交通管理監(jiān)視、信號和各種信息美國ITS體系92支持車載系統(tǒng)之間、車載系統(tǒng)和其他系統(tǒng)信息交換。一般車輛過境車輛商用車輛應急車輛美國ITS體系框架--物理子系統(tǒng)－車載系統(tǒng)92支持車載系統(tǒng)之間、車載系統(tǒng)和其他系統(tǒng)信息交換。美國IT931）旅行者遠程訪問系統(tǒng)2）個人信息訪問系統(tǒng)通信的類型：有線廣域通信系統(tǒng)無線廣域通信系統(tǒng)局域通信系統(tǒng)車－車通信系統(tǒng)美國ITS體系框架--物理子系統(tǒng)－遠程訪問系統(tǒng)931）旅行者遠程訪問系統(tǒng)美國ITS體系框架--物理子系統(tǒng)－94

美國在不斷進行完善ITS體系框架的修訂工作，同時加強對體系框架的應用推廣。在國家ITS體系框架基礎(chǔ)上，美國開發(fā)了地方ITS體系框架的支持系統(tǒng)TurboArchitecture，和美國國家ITS體系框架同步更新，便利了地方ITS體系框架的開發(fā)。94美國在不斷進行完善ITS體系框架的修訂工作，同95

日本于1998年1月著手開發(fā)國家ITS體系框架，并于1999年11月完成。日本ITS體系框架最大特點是強調(diào)ITS信息的交互和共享，整個ITS建設(shè)是社會信息化（e-Japan）的一部分。日本智能運輸系統(tǒng)體系框架95日本于1998年1月著手開發(fā)國家96

日本ITS體系框架開發(fā)中的面向?qū)ο蠓椒ㄖ饕w現(xiàn)在邏輯框架的構(gòu)建中，通過對ITS抽象，建立信息模型描述ITS涉及的各對象間的信息關(guān)系如繼承等關(guān)系，通過建立控制模型實現(xiàn)各項用戶服務。

96日本ITS體系框架開發(fā)中的面向?qū)ο蠓椒ㄖ?7日本ITS體系框架的開發(fā)流程97日本ITS體系框架的開發(fā)流程98先進的導航系統(tǒng)自動收費系統(tǒng)安全駕駛支持交通管理最優(yōu)化道路管理效率化公共交通支持商用車輛運營效率化行人支持緊急車輛的行駛支持日本ITS體系框架—用戶服務98先進的導航系統(tǒng)日本ITS體系框架—用戶服務日本用戶服務

日本在對需求進行廣泛調(diào)查的基礎(chǔ)上，在9個開發(fā)領(lǐng)域、21個用戶服務之下設(shè)定了56種具體的用戶服務和172項具體服務內(nèi)容。

１．汽車導航系統(tǒng)的尖端化

（1)與交通相關(guān)的信息的提供

(2)目的地信息的提供２．道路自動收費系統(tǒng)

(3)道路自動收費３．安全運輸支援

(4)行駛環(huán)境信息的提供(5)危險警告(6)駕駛輔助(7)自動駕駛４．交通管理的優(yōu)化

(8)交通流的優(yōu)化(9)交通事故時交通管制信息的提供５．道路管理的高效率化

(10)維護管理業(yè)務的高效率化(11)特殊車輛等的管理(12)通行管制信息的提供６．公共交通支援

(13)公共交通利用信息的提供(14)公共交通運行和運行管理支援７．商業(yè)車輛的高效率化

(15)商業(yè)車輛運行管理支援(16)商業(yè)車輛連續(xù)自動駕駛８．行人等支援

(17)路徑誘導(18)危險防止９．緊急車輛行駛支援

(19)緊急情況時的自動通報(20)緊急車輛路徑指南和救援活動支援(21)尖端化信息通信社會有關(guān)信息的利用日本的

ITS1.最佳路徑信息的提供

(1)向駕駛員提供路徑信息

(2)向駕駛員提供其他機構(gòu)的信息

2.道路交通信息的提供

3.阻塞時所需時間等信息的提供

4.對所選路徑的可靠誘導

５６１７２２１９(開發(fā)領(lǐng)域)(用戶服務)(具體的用戶服務)(具體服務內(nèi)容)日本用戶服務日本在對需求進行廣泛調(diào)查的基礎(chǔ)上，在9個開發(fā)領(lǐng)100ITS體系框架與標準1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生2.ITS體系框架制作方法與制作過程3.國外ITS體系框架概況4.我國ITS體系框架5.ITS的標準化100ITS體系框架與標準1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體1014.我國ITS體系框架1999年由全國智能運輸系統(tǒng)協(xié)調(diào)領(lǐng)導小組和辦公室負責組織實施我國智能運輸系統(tǒng)體系框架的制定。采用面向過程的方法國內(nèi)100多家單位的共同努力，于2003年1月正式出版了《中國智能運輸系統(tǒng)體系框架》（第一版）。2005年進行修訂，完成了《中國智能運輸系統(tǒng)體系框架》（第二版）。1014.我國ITS體系框架1999年由全國智能運102目的

明確中國ITS的總體內(nèi)容和相互關(guān)系，保證全國兼容性，保證投資效益；通過體系框架的研究，明確政府、企業(yè)和用戶在ITS發(fā)展中應處的角色，應起的作用；建立統(tǒng)一的體系框架之后，國家將通過示范性工程，正確引導企業(yè)的科研方向；吸引民間資本對ITS的投入，進一步加快中國ITS的發(fā)展；制定體系框架后，通過體系框架所提供的遠景描繪，使人們感受到未來的生活方式將會因ITS的出現(xiàn)而發(fā)生深刻的變化。102目的明確中國ITS的總體內(nèi)容和相互關(guān)系，保證全國兼容103我國與交通相關(guān)的政府部門職能政府部門主要職能鐵道部鐵路運輸?shù)囊?guī)劃、建設(shè)與管理交通運輸部航空、公路、水路運輸?shù)囊?guī)劃、建設(shè)與管理建設(shè)部城市交通的規(guī)劃、建設(shè)公安部城市交通的管理4.我國ITS體系框架103我國與交通相關(guān)的政府部門職能政府部門主要職能鐵道部鐵路104服務：8個服務領(lǐng)域，34項服務，138個子服務1.交通管理與規(guī)劃：TMP（trafficmanagementandplanning）2.電子收費：EPS（ElectronicPaymentService）3.出行者信息：TIS（TravelerInformationSystem）4.車輛安全和輔助駕駛VSDA（VehicleSafetyandDrivingAssistance）5.緊急事件和安全EM(EmergencyandSecurity)6.運營管理TOM(TransportationOperationManagement)7.綜合運輸IMT(IntermodalTransportation)8.自動公路AHS（AutomatedHighwaySystem）104服務：8個服務領(lǐng)域，34項服務，138個子服務1.105我國體系框架第2版－用戶服務1）交通管理；2）電子收費；3）交通信息服務；4）智能公路與安全輔助駕駛；5）交通運輸安全；6）運營管理；7）綜合運輸；8）交通基礎(chǔ)設(shè)施管理；9）ITS數(shù)據(jù)管理。105我國體系框架第2版－用戶服務1）交通管理；106國家智能運輸系統(tǒng)體系框架的運用指導系統(tǒng)的設(shè)計制定地方ITS體系框架標