交通科技與智能交通

第十章交通治理與交通科技第一節(jié)交通掌握概述道路交通掌握定義道路交通掌握，指承受交通信號〔交通警察的手勢和指揮、交通標志、交通標線以及包括交通信號燈在內(nèi)的其他交通設施〕，對道路交通系統(tǒng)中的交通流進展掌握，使之暢通有序地運行。自動掌握，指在沒有人工干預的狀況下，承受掌握裝置使被掌握對象自動依據(jù)所設定的規(guī)律運行，使被掌握對象的一個或數(shù)個掌握參數(shù)〔如電壓、電流、速度、位置、流量、濃度等〕能夠在肯定的精度范圍內(nèi)依據(jù)給定的規(guī)律變化。道路交通自動掌握，指不依靠交通警察的人工指揮，主要承受交通信號設施或其他自動化設備，隨交通變化特性來指揮車輛和行人的通行。交通掌握與交通治理廣義的道路交通治理指公安機關(guān)交通治理部門對道路交通系統(tǒng)的構(gòu)成要素及其相互關(guān)系的全部調(diào)控活動。狹義的道路交通治理僅僅指公安機關(guān)交通治理部門對道路交通所進展的一系列行政調(diào)控活動?！察o態(tài)治理〕廣義交通管理交通自動控制交通控制狹義交通管理二、交通掌握的作用道路交通掌握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、疏導交通、保障交通暢通交通掌握與交通安全：削減交通事故，保障交通安全全世界已經(jīng)有2023多萬人死于交通事故全世界每年仍有40萬至50萬人死于交通事故我國的交通事故更為嚴峻1991264817次，死亡5329219983461297806719.3億202377.3萬10.9萬33.2億202366.75萬10.4萬33.7億202351.79萬107077

三、道路交通掌握的歷史與進展〔一〕交通信號燈的誕生1868年英國倫敦紅綠兩色臂板式1914年美國紐約三色電力發(fā)光1926年英國沃爾佛漢普頓自動交通信號燈〔二〕定時掌握向協(xié)調(diào)掌握進展〔三〕20世紀30年月初期感應式信號掌握器誕生〔四〕區(qū)域掌握三、道路交通掌握的歷史與進展單點掌握線控系統(tǒng)區(qū)域掌握系統(tǒng)交通掌握的分類一、按類別劃分：限制掌握、信號掌握、交通誘導掌握二、按掌握區(qū)域劃分：點、線、面三、按掌握原理劃分：定時掌握、感應掌握、脫機優(yōu)化掌握、自適應掌握四、按掌握思想劃分：被動式掌握、主動式掌握五、按信號配時生成方式劃分：人工優(yōu)化技術(shù)、脫機優(yōu)化技術(shù)、聯(lián)機優(yōu)化技術(shù)交通掌握的進展總結(jié)：無序開頭治理手動信號自動信號兩色三色定周期感應掌握單點線性協(xié)調(diào)脫機優(yōu)化聯(lián)機優(yōu)化區(qū)域掌握被動式掌握主動式掌握智能化更高級形式進展展望智能化多模式化最優(yōu)化標準化通用化與模塊化其次節(jié)智能交通系統(tǒng)各國對ITS概念的理解各有差異，但實質(zhì)全都。目前我國定義如下：智能交通系統(tǒng)〔簡稱ITS〕是在較完善的根底設施〔包括道路、港口、機場和通信〕之上，將先進的信息技術(shù)、通信技術(shù)、掌握技術(shù)、傳感器、計算機技術(shù)和系統(tǒng)綜合技術(shù)有效的集成，并應用于地面運輸系統(tǒng)，從而建立起大范圍內(nèi)發(fā)揮作用的，實時、準確、高效的運輸系統(tǒng)。實現(xiàn)效率、安全、環(huán)境、經(jīng)濟等方面的效益2.1智能交通系統(tǒng)概述－產(chǎn)生背景

IntelligentTransportationSystem〔ITS〕基礎設施數(shù)據(jù)傳輸智能技術(shù)運輸系統(tǒng)2.2.智能交通系統(tǒng)簡介－ITS的效益改善安全減少擁擠使環(huán)境影響降低到最小程度提高生產(chǎn)率增進機動化水平提高能源效率2.2.智能交通系統(tǒng)簡介－ITS的效益智能交通系統(tǒng)的最終目的是建立快速、準時、安全、便捷和舒適的交通運輸體系,以保證社會經(jīng)濟可持續(xù)進展,建立與人類生存環(huán)境相協(xié)調(diào)的良好的交通運輸環(huán)境。智能交通系統(tǒng)的優(yōu)勢可以用便利、安全、舒適、快捷8個字來概括。國外的閱歷證明,一旦ITS投入使用,至少可以把城市的交通堵塞削減50%,交通事故甚至可以削減80%。美國智能交通協(xié)會主席柯林斯說,ITS的應用可使現(xiàn)有大路使用率提高15%～30%。據(jù)日本官方的估量,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)在削減30%～70%;到2023年,日本國內(nèi)的交通堵塞可削減20%以上。每年還可削減45.46億Ｌ的燃料消耗,大路網(wǎng)絡通行力量成倍增長,并削減尾氣污染,經(jīng)濟效益與社會效益都是很可觀的依據(jù)日本道路·交通·車輛智能化推動協(xié)會的試算,僅導航系統(tǒng)的開發(fā)到目前就已經(jīng)制造出20億美元規(guī)模的市場,今后20年估計ITS整體將制造出5000億美元的市場規(guī)模。2.2智能交通系統(tǒng)簡介－ITS的效益為交通出行者供給便利削減出行時耗縮短不必要的行駛里程省時、省油提高行車安全2.2智能交通系統(tǒng)對交通系統(tǒng)的效應為交通治理者供給有力的支持交通治理者需要在充分了解現(xiàn)有道路交通運行狀況的根底上,作出相應的治理決策。借助實時信息采集、傳輸與公布系統(tǒng)應急救援緩解擁擠為決策和檢驗決策效果供給依據(jù)改善公交效勞和經(jīng)營對交通設施的智能化治理為企業(yè)的物流運輸供給更經(jīng)濟有效、安全的效勞2.2智能交通系統(tǒng)對交通系統(tǒng)的效應2.3智能交通系統(tǒng)概述－ITS應用與效勞智能交通控制系統(tǒng)改善安全的技術(shù)

多式聯(lián)運系統(tǒng)出行者信息系統(tǒng)西單至王府井擁擠有延誤

車內(nèi)導航自然資源管理快速準確的醫(yī)療救護響應惡劣天氣狀況響應2.3智能交通系統(tǒng)簡介－

非交通部門也需要ITS軍事上–使軍隊部署時間縮短沿海地區(qū)緊急疏散2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭論內(nèi)容美國的七大系統(tǒng)ATMS(AdvancedTrafficManagementSystems)ATIS(AdvancedTravelerInformationSystems)APTS(AdvancedPublicTransportationSystems)CVO(CommercialVehicleOperations)AVCS(AdvancedVehicleControlSystems)ARTS(AdvancedRuralTransportationSystems)AHS(AutomatedHighwaySystems)AHS2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭論內(nèi)容ATMS——先進的監(jiān)測、掌握和信息處理系統(tǒng)。該類系統(tǒng)向交通治理部門和駕駛員供給對道路交通流進展實時疏導、掌握和對突發(fā)大事應急反響的功能。ATIS——為出行者供給準時的信息效勞〔當前交通狀況、公交路線與發(fā)車時刻表、票價、天氣狀況……〕。出行者決策：出行目的地、出行時間、出行方式、出行路線2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭論內(nèi)容APTS——利用智能技術(shù)對傳統(tǒng)的公共交通系統(tǒng)進展改造而形成一種信息化、智能化、社會化的新型現(xiàn)代公共交通系統(tǒng)。公共車輛定位系統(tǒng)，客運量自動檢測系統(tǒng)，行駛信息效勞系統(tǒng)，自動調(diào)度系統(tǒng)，電子車票系統(tǒng)等。2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭論內(nèi)容CVO——通過改善運輸企業(yè)的營運資質(zhì)辦理、注冊登記、上繳稅費、運輸治理、貨物配送過程，提高運輸企業(yè)安全與生產(chǎn)效率。針對重載卡車與州際長途客運車。2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭論內(nèi)容AVCS——研制具有道路障礙自動識別、自動報警、自動轉(zhuǎn)向、自動制動、自動保持安全車距、車速和巡航掌握功能的智能車輛。供給更安全、更舒適、更富效率的駕駛環(huán)境。AVCS是自動大路系統(tǒng)不行分別的局部。2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭論內(nèi)容ARTS——ITS技術(shù)，尤其是ATIS和APTS相關(guān)技術(shù)在鄉(xiāng)村地區(qū)的應用。依據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)運輸?shù)奶厥庑枰灿幸恍┨厥饧夹g(shù)的開發(fā)和爭論，如緊急呼救和事故防止、不利道路和交通環(huán)境的實時警告等2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭論內(nèi)容AHS——更高級的智能車輛系統(tǒng)與智能道路系統(tǒng)的集成。ITS爭論領(lǐng)域中最具挑戰(zhàn)性和最具市場潛力的一項爭論。

2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭論內(nèi)容2.4智能交通系統(tǒng)的主要爭論內(nèi)容日本的九大領(lǐng)域先進的導航系統(tǒng)自動收費系統(tǒng)幫助安全駕駛交通治理優(yōu)化道路治理效率化幫助公交車輛運營商用車輛效率化幫助行人幫助緊急車輛運營歐洲、美國、日本ITS進展歷程2.5世界ITS的進展歷程其次階段應用開發(fā)第一階段初期進展第三階段集成與國際標準化時代

始于1994

舉辦組織：ITSAmerica,ERTICO，ITSJapan其他成員組織：ITSKorea,ITSAustralia,ITSCanada.世界ITS爭論動向和爭論成果展現(xiàn)的盛會2.5世界ITS的進展歷程2023中國ITS世界大會第三節(jié)GPS與GIS技術(shù)

GPS是“GlobalPositioningSystem”即“全球定位系統(tǒng)”的簡稱。該系統(tǒng)原是美國國防部為其星球大戰(zhàn)打算投資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)勢的導航定位、定時、測速系統(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，已廣泛應用于軍事和民用等眾多領(lǐng)域。3.1GPS的組成空間局部地面掌握局部用戶3.2應用：其他緊急援助話務指揮信息查詢導航車輛跟蹤GPS3.3GIS技術(shù)地理信息系統(tǒng)，簡稱GIS〔GeographicInformationSystem〕。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。一般來說，GIS可定義為：“用于采集、存儲、治理、處理、檢索、分析和表達地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(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)應用角度，可進一步定義：“GIS由計算機系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶組成，通過對地理數(shù)據(jù)的集成、存儲、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、資源評價與治理、環(huán)境監(jiān)測、交通運輸、經(jīng)濟建設、城市規(guī)劃以及政府部門行政治理供給新的學問，為工程設計和規(guī)劃、治理決策效勞。”3.4GIS的構(gòu)成GIS硬件軟件數(shù)據(jù)人員方法GIS所需的一切計算機資源

GIS運行所必須的各種程序

GIS的操作對象決策者應用模型3.5交通GIS—T

基于GIS的可視化交通治理系統(tǒng)以交通地理信息系統(tǒng)〔GIS-T〕為集成平臺，通過交換式以太網(wǎng)，將交通信號掌握系統(tǒng)、交通電視監(jiān)視系統(tǒng)、交通信息誘導系統(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交通事故報警系統(tǒng)等有機地結(jié)合為一個整體，實現(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、處理力量、決策力量、組織協(xié)調(diào)以及指揮力量的科學、高效的交通指揮運行機制。3.5GIS—T系統(tǒng)功能闡述

3.5GIS—T系統(tǒng)功能闡述由上圖可以看出4個組成局部：1.信息集成與系統(tǒng)治理2.可視化綜合交通指揮和應急指揮3.可視化綜合交通治理業(yè)務應用4．綜合交通信息公布第四節(jié)道路交通掌握指揮中心交通指揮掌握中心，通常簡稱交通指揮中心，它是道路交通進展到肯定程度、交通治理和掌握到達肯定水平的產(chǎn)物。它以現(xiàn)代計算機為代表的高科技技術(shù)為支撐，并使之與人的治理因素相結(jié)合，將各種獨立硬件系統(tǒng)合并和融合而成。具體來說，它既融合了各路面交通掌握系統(tǒng)，也融合了交通治理部門的其他治理系統(tǒng)，如車輛治理、駕駛員治理、交通違章處理、事故報警和處理等系統(tǒng)。交通掌握指揮中心是有彼此關(guān)聯(lián)的原則、方法、警務人員和設備組成的一個系統(tǒng)整體。交通指揮中心4.1交通指揮中心的構(gòu)成道路交通指揮中心交通信息管理子系統(tǒng)交通信號控制子系統(tǒng)電視監(jiān)控子系統(tǒng)交通誘導子系統(tǒng)衛(wèi)星定位子系統(tǒng)通信廣播子系統(tǒng)業(yè)務咨詢子系統(tǒng)……待擴充子系統(tǒng)闖紅燈拍照子系統(tǒng)4.1道路交通治理系統(tǒng)道路交通管理系統(tǒng)……財務和裝備管理系統(tǒng)警員信息管理系統(tǒng)道路交通事故信息管理系統(tǒng)駕駛員違章管理系統(tǒng)駕駛員考試管理系統(tǒng)機動車信息管理系統(tǒng)進口機動車核查系統(tǒng)駕駛員信息管理系統(tǒng)被盜機動車核查系統(tǒng)道路交通辦公自動化系統(tǒng)4.2交通信號掌握子系統(tǒng)交通信號掌握子系統(tǒng)是利用交通信號對道路上運行的車輛以及行人進展指揮和疏導。交通信號掌