《交通信息技術(shù)》期末總結(jié)

第一章1.什么是智能交通。（重點(diǎn)）將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、電子控制技術(shù)、傳感器技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等有效地綜合運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸系統(tǒng)，從而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效安全的綜合運(yùn)輸管理系統(tǒng)。智能交通中各種技術(shù)的相互關(guān)系圖，即ITS信息鏈第二章交通信息采集技術(shù)的作用。交通信息采集技術(shù)是交通規(guī)劃、管理與控制的基礎(chǔ)和前提2.環(huán)形線圈、視頻檢測(cè)器、微波檢測(cè)器的工作原理。環(huán)形線圈：視頻檢測(cè)器：通過(guò)軟件在視頻圖像上按車道設(shè)置虛擬車道檢測(cè)器，當(dāng)車輛通過(guò)虛擬檢測(cè)器時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)檢測(cè)信號(hào)，再經(jīng)過(guò)軟件數(shù)字化處理并計(jì)算得到所需的交通數(shù)據(jù)，如車型、車流量、車速、車距、占有率等。微波檢測(cè)器：微波檢測(cè)器主要由微波發(fā)射、接收探頭及其控制器、調(diào)制解調(diào)器等組成，一般采用10.525GHz或24.45GHz的頻率，利用微波（雷達(dá)）檢測(cè)原理，工作時(shí)檢測(cè)單元連續(xù)發(fā)射微波，通過(guò)被反射波束來(lái)檢測(cè)車輛的存在環(huán)形線圈、視頻檢測(cè)器的特點(diǎn)。環(huán)形線圈：優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定性好，可在一定時(shí)期保持較高的檢測(cè)精度，故障率低；靈敏度高；測(cè)速精度和交通量計(jì)數(shù)精度較高；不受氣象和交通環(huán)境變化的影響，抗干擾能力強(qiáng)；成本低、安裝方便；有較強(qiáng)的發(fā)展空間。缺點(diǎn)：需要在每條車道下埋設(shè)線圈，所以對(duì)路面有破壞作用，影響路面壽命；長(zhǎng)期使用后線圈易受損損壞，維護(hù)時(shí)要封閉車道、開(kāi)挖路面，影響交通運(yùn)輸，導(dǎo)致成本升高，維護(hù)的工作量也很大；路面大修時(shí)往往挖斷檢測(cè)棒，給路面的重鋪和大修增加了困難，道路改擴(kuò)建也受牽制；受感應(yīng)線圈自身測(cè)量原理的限制，當(dāng)車流擁堵、車間距小時(shí)，檢測(cè)精度大幅度降低；另外，市場(chǎng)上產(chǎn)品優(yōu)劣不一，有些邏輯識(shí)別功能不足或缺失，無(wú)法正確處理車道變換行為。適應(yīng)性：由自身安裝條件、維護(hù)要求決定，感應(yīng)線圈檢測(cè)器更適用于高速公路、高架、隧道，不適于城市道路交通檢測(cè)。作為傳統(tǒng)的固定式交通信息檢測(cè)設(shè)備，目前感應(yīng)線圈檢測(cè)器已廣泛應(yīng)用于交通信息采集系統(tǒng)，如交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、道口收費(fèi)系統(tǒng)、停車場(chǎng)管理、車輛計(jì)數(shù)、隧道控制等。感應(yīng)線圈檢測(cè)以其高可靠性、高性價(jià)比、使用方便的優(yōu)點(diǎn)在未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)期會(huì)繼續(xù)使用。隨著科技的進(jìn)步，感應(yīng)線圈檢測(cè)的應(yīng)用領(lǐng)域一定會(huì)更廣泛。視頻檢測(cè)器：優(yōu)點(diǎn)：安裝簡(jiǎn)單，不破壞路面，施工時(shí)基本不影響交通；探測(cè)器設(shè)置方便、靈活；可以實(shí)現(xiàn)大區(qū)域交通信息采集；系統(tǒng)采用模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，可擴(kuò)展性好、系統(tǒng)運(yùn)行效率高；實(shí)時(shí)采集和統(tǒng)計(jì)多車道的車流量、占有量、平均車速等信息的；實(shí)時(shí)進(jìn)行機(jī)動(dòng)車車型的采集、區(qū)分和統(tǒng)計(jì)；實(shí)時(shí)進(jìn)行各種交通異常狀況的采集和報(bào)警；實(shí)時(shí)進(jìn)行各種車輛違章行為的采集；在從視頻交通數(shù)據(jù)抓取的圖像中實(shí)時(shí)地自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別車牌號(hào)碼；靜態(tài)圖像中的車輛及車輛行為采集與識(shí)別；維護(hù)方便。缺點(diǎn)：檢測(cè)精度的穩(wěn)定性不好，需反復(fù)維護(hù)與調(diào)試；檢測(cè)精度受現(xiàn)場(chǎng)照明的限制；易受環(huán)境影響，抗干擾性能弱，雨、雪、霧等惡劣條件下檢測(cè)精度降低；大型車遮擋小型車、陰影、積水反射、晝夜轉(zhuǎn)換可造成誤差；價(jià)格偏高，而且車輛的檢測(cè)精度受整個(gè)系統(tǒng)軟、硬件的限制。適應(yīng)性：主要用于車輛檢測(cè)及分類、交通擁堵分類、交通流的預(yù)測(cè)、交通參數(shù)的估計(jì)、字符的辨識(shí)、駕駛員行為的模擬等，能夠?yàn)榻煌ūO(jiān)控提供大量的監(jiān)測(cè)信息，還可以用于信號(hào)燈控制交叉口車輛存在檢測(cè)、隧道內(nèi)交通檢測(cè)、交通事故檢測(cè)等。環(huán)形線圈檢測(cè)器車速估計(jì)的應(yīng)用?；诃h(huán)形線圈的車速估計(jì)：1）單線圈車速估計(jì)V長(zhǎng)<V實(shí)V短>V實(shí)2）雙線圈車速估計(jì)P35圖2-13a精度受采集周期的影響車輛通過(guò)的導(dǎo)致的頻率變化基于視頻檢測(cè)器的車型識(shí)別的步驟。1）攝像機(jī)安裝在合適的高度；2）攝像機(jī)輸出接到視頻檢測(cè)器；3）在攝像機(jī)畫(huà)面上設(shè)置檢測(cè)線和檢測(cè)區(qū)域；4）通過(guò)圖像處理板，經(jīng)特殊算法，得到交通數(shù)據(jù)；5）通過(guò)視頻壓縮板和通信板，視頻檢測(cè)器得到圖像和數(shù)據(jù)可傳到遠(yuǎn)端控制中心；6）最后得到的是疊加有交通數(shù)據(jù)的視頻圖像，交通事故則可通過(guò)信號(hào)口輸出。第三章數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的方法、每種壓縮技術(shù)的應(yīng)用。圖像壓縮主要依靠信源編碼技術(shù)。其中無(wú)損壓縮技術(shù):利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)冗余進(jìn)行壓縮，廣泛應(yīng)用于文本數(shù)據(jù)，程序和特殊應(yīng)用場(chǎng)合的圖像數(shù)據(jù)有損壓縮技術(shù)：利用人類視覺(jué)對(duì)圖像中的某些頻率成分不敏感的特性；由于壓縮比很大，被廣泛應(yīng)用于語(yǔ)言，圖像和視頻數(shù)據(jù)的壓縮數(shù)據(jù)（信息）融合的定義。（重點(diǎn)）信息融合：通過(guò)中心數(shù)據(jù)處理器把來(lái)自多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，把各種傳入數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，使數(shù)據(jù)在一定準(zhǔn)則下加以自動(dòng)分析綜合，以完成所需的決策和評(píng)估，使它產(chǎn)生的輸出信息比各個(gè)部分分別處理產(chǎn)生的信息總和更有價(jià)值。數(shù)據(jù)融合的三個(gè)層次。課本P61圖3-7城市道路行程時(shí)間包括哪些內(nèi)容。車輛在路段上的運(yùn)行時(shí)間和交叉口的運(yùn)行時(shí)間，其中交叉口的運(yùn)行時(shí)間包括通過(guò)交叉口行駛時(shí)間和交叉口的延誤時(shí)間。交通流預(yù)測(cè)精度。6.視頻車牌識(shí)別的原理圖、步驟。（重點(diǎn)）原理圖：步驟：（1）當(dāng)車輛通過(guò)車體傳感器時(shí)，傳感器發(fā)送一個(gè)信號(hào)給圖像采集控制部分（2）采集控制部分由控制采集卡采集一幅汽車圖像送至圖像預(yù)處理模塊（3）預(yù)處理模塊對(duì)輸入圖像進(jìn)行處理后送入電腦（4）軟件模塊從輸入圖像中找到牌照的位置，對(duì)牌照作字符切分（5）車牌識(shí)別對(duì)提取的車牌圖像進(jìn)行必要的預(yù)處理、分割出單個(gè)字符，提取字符的特征并識(shí)別出字符（6）輸出結(jié)果，做進(jìn)一步的應(yīng)用7.視頻車型識(shí)別系統(tǒng)原理圖，基于圖像的車型識(shí)別步驟。（重點(diǎn)）原理圖：車型識(shí)別步驟：（1）利用一個(gè)CCD傳感器和圖像采集卡對(duì)車輛的側(cè)面圖像和正面圖像進(jìn)行抓取，得到車輛外形圖像信號(hào)；（2）對(duì)車輛圖像進(jìn)行圖像恢復(fù)、分割、二值化等處理，消除干擾噪聲，獲取圖像邊緣信號(hào)；（3）提取車輛輪廓圖形和車輛參數(shù)；主要有車寬、車長(zhǎng)、車高等參數(shù)，估算軸距、輪距和軸數(shù)的值；（4）查詢車型數(shù)據(jù)庫(kù)，判別車型。為了進(jìn)行車輛分類，首先手機(jī)各種車輛的參數(shù)，然后輸入到計(jì)算機(jī)中的車輛車型數(shù)據(jù)庫(kù)，利用計(jì)算機(jī)的檢索功能對(duì)分類參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選。根據(jù)我國(guó)常用的車型采用的車輛分類標(biāo)準(zhǔn)，按大型車、中型車、小型車和多軸車進(jìn)行分類存儲(chǔ)。8.車型自動(dòng)識(shí)別技術(shù)包括哪些。視頻識(shí)別車型技術(shù)、激光識(shí)別車型技術(shù)、輪廓掃描識(shí)別車型技術(shù)、車軸檢測(cè)識(shí)別車型技術(shù)等輪廓掃描是車型自動(dòng)識(shí)別的方法之，其掃描設(shè)備包括哪些。第四章各種傳輸介質(zhì)在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用。（1）屏蔽雙絞線：由于與非屏蔽雙絞線相比，成本高、安裝較困難，所以在交通領(lǐng)域中應(yīng)用較少（2）同軸電纜：由于生產(chǎn)、施工成本高，所以在交通領(lǐng)域中應(yīng)用較少（3）光纖：主要用于視頻圖像的實(shí)時(shí)傳輸。（4）區(qū)域無(wú)線廣播網(wǎng)絡(luò)：可用于交通信號(hào)控制機(jī)和其他交通控制設(shè)備，亦可向高速公路維修車輛提供語(yǔ)音通信（5）地面微波鏈路：傳輸音頻、數(shù)據(jù)、有限的CCTV視頻信息；可傳輸模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)；可對(duì)多個(gè)交通控制設(shè)備進(jìn)行群組控制。（6）蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)：可用于一些小規(guī)模和短期的交通應(yīng)用。（7）衛(wèi)星通信系統(tǒng)：用于較大的范圍內(nèi)對(duì)交通控制系統(tǒng)進(jìn)行控制交通信息接入方式。（重點(diǎn)）有線接入：1）有線接入——銅線接入（1）電話音頻線接入（2）專線E1/T1接入（3）xDSL（4）以太網(wǎng)電纜接入（5）同軸電纜線2）有線接入——光纖接入無(wú)線接入：1）無(wú)線接入——移動(dòng)蜂窩無(wú)線接入(1)蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)（CDPD）(2)通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（GPRS）2)無(wú)線接入——專用短程通信（DSRC）3)無(wú)線接入——固定無(wú)線接入（1）無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)（2）藍(lán)牙技術(shù)模擬信息傳輸組成框圖。（重點(diǎn)）4.數(shù)字信息傳輸組成框圖。（重點(diǎn)）第五章常見(jiàn)數(shù)據(jù)交換技術(shù)有哪些，這些數(shù)據(jù)交換技術(shù)的應(yīng)用。（1）電路交換：傳輸語(yǔ)音信號(hào)，例如，公眾電話網(wǎng)；（2）分組交換：傳輸信道；（3）ATM交換;把數(shù)字化的語(yǔ)音數(shù)據(jù)及圖像信息分成固定長(zhǎng)度的若干段，減少交換機(jī)的吞吐量。OSI開(kāi)放系統(tǒng)模型包括哪七個(gè)層次。（重點(diǎn)）（1)物理層（2）數(shù)據(jù)鏈路層(3）網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會(huì)話層表示層應(yīng)用層OSI開(kāi)放系統(tǒng)模型表示層和應(yīng)用層的功能。表示層功能：該層向應(yīng)用進(jìn)程提供資料表示，將不同系統(tǒng)的不同表示方法轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)形式，使采用不同表示方法的各開(kāi)放系統(tǒng)之間能互相通信。該層還負(fù)責(zé)將資料轉(zhuǎn)換成使用者可以看得懂的用意義的內(nèi)容。應(yīng)用層功能：在OSI環(huán)境下，為用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時(shí)，應(yīng)用層還為各種應(yīng)用程序提供了一些基本模塊。各種網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的使用環(huán)境。（1）中繼器：工作在OSI協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的物理層（2）網(wǎng)橋：屬于DCE級(jí)的端到端的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)結(jié)構(gòu)，在數(shù)據(jù)鏈層對(duì)幀進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（3）路由器：屬于DTC級(jí)的端到端的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)層對(duì)幀進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)(4）網(wǎng)關(guān)：在傳輸層以上實(shí)現(xiàn)不同體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)高速公路交通控制中心用何種網(wǎng)絡(luò)搭建。交通控制中心內(nèi)部局域網(wǎng)收費(fèi)數(shù)據(jù)從收費(fèi)車道到省級(jí)結(jié)算中心的傳輸過(guò)程。（重點(diǎn)）路由器收費(fèi)車道收費(fèi)站收費(fèi)分中心城域網(wǎng)省級(jí)結(jié)算中心光數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)（SDH）自愈保護(hù)的工作原理。課本P146圖5-12，圖5-13目前ITS中主要使用哪兩種無(wú)線移動(dòng)數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)數(shù)字集群通信高速公路無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括哪些內(nèi)容。（1）無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)（2）基站（3）處理中心ITS的信息傳輸設(shè)備按工作方式可分為哪兩種。鐵路調(diào)度系統(tǒng)中采用的并行或隔雙層基站覆蓋技術(shù)的特點(diǎn)。無(wú)線傳感器中網(wǎng)絡(luò)傳感器的工作狀態(tài)。（1）工作狀態(tài)（2）休眠狀態(tài)第六章高速公路匝道控制和主線控制的目的。（重點(diǎn)）匝道控制的目的：（1）限制進(jìn)入城市快速路主線的車輛數(shù)，使其小于通行能力，防止發(fā)生擁擠;(2）匝道調(diào)節(jié)影響司機(jī)的路線選擇行為，使車流量的均勻分布在整個(gè)路網(wǎng)上，防止快速路主線發(fā)生擁擠主線控制的目的：對(duì)主線上交通流進(jìn)行調(diào)節(jié)與誘導(dǎo)，使之比較均勻和穩(wěn)定主線控制的方法。（重點(diǎn)）（1）主線調(diào)節(jié)（2）速度控制（3）車道使用控制（4)駕駛員信息系統(tǒng)城市快速路入口匝道控制硬件布設(shè)圖。（重點(diǎn)）課本P182圖6-4第八章什么是3SGPS,GIS,RS闡述GIS-T在機(jī)場(chǎng)中的應(yīng)用。（重點(diǎn)）系統(tǒng)應(yīng)用航空像片數(shù)字化輸入機(jī)場(chǎng)的設(shè)施道路系統(tǒng)和全部標(biāo)志標(biāo)牌，并在屏幕上顯示全部交通流的隨機(jī)變化和飛機(jī)的升降及其周邊地面上車流的三維圖像，測(cè)定在限速、阻塞和交通信號(hào)等條件下的實(shí)際影響，交通工程師可以據(jù)此得出標(biāo)志標(biāo)牌與機(jī)場(chǎng)道路的最佳配置方案，并通過(guò)GIS系統(tǒng)機(jī)場(chǎng)的局部交通系統(tǒng)和全國(guó)的公路系統(tǒng)相連接。GIS-T的系統(tǒng)功能。GIS-T可以收集、存儲(chǔ)、管理、綜合分析和處理空間信息和交換信息，它為交通各部門(mén)提供一個(gè)功能強(qiáng)大的空間信息服務(wù)和管理工具（詳見(jiàn)課本P231圖8-4）GIS-T在規(guī)劃方案管理。GIS-T系統(tǒng)中以一個(gè)地區(qū)或城市的交通規(guī)劃和管理工作為一個(gè)項(xiàng)目，在每個(gè)項(xiàng)目中對(duì)可能的多個(gè)備選方案進(jìn)行分析。規(guī)劃的過(guò)程就是反感必選和優(yōu)化的過(guò)程。GIS-T中的區(qū)域數(shù)據(jù)的基本單位。GIS-T系統(tǒng)的組成。（1）數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)（2）數(shù)據(jù)采集與質(zhì)量控制子系統(tǒng)（3）系統(tǒng)功能表征子系統(tǒng)第九章基于GPS-GIS的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)中，GPS接收機(jī)的主要作用。接收衛(wèi)星信號(hào)并進(jìn)行地圖匹配2.基于GPS-GIS的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)中，自主式車輛導(dǎo)航系統(tǒng)和中心式車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的區(qū)別。自主式車輛導(dǎo)航系統(tǒng)是基于靜態(tài)的路徑規(guī)劃，系統(tǒng)利用囧途