智能运输系统总结

智能运输系统总结第一章（1）ITS定义ITS是现代信息技术、通信技术、电子技术和系统集成技术在交通运输系统的综合与广泛运用。（2）ITS在解决交通运输问题中的地位1、现在交通运输中存在的问题1.1安全问题1.2拥挤延误问题1.3环境问题1.4能源问题1.5土地问题。（3）、交通问题解决途径——ITS地位2.1城市土地规划、交通规划、交通基础设施建设，交通评估；2.2行政管理体制改革、队伍建设；立法建设、行政法规完善；2.3发展公共交通2.4技术应用（包括智能运输系统）（4）ISO标准中ITS服务领域：1、出行者信息系统2、交通管理与规划3、车辆安全与辅助驾驶4、商用车管理5、公共交通管理6、紧急事件管理7、电子收费8、安全（公共出行安全、易受伤害道路使用者的安全措施、交叉口安全的智能化）（5）中国的ITS研究领域：1、交通管理与规划2、电子收费3、出行者信息系统4、车辆安全与辅助驾驶5、紧急事件和安全6、运营管理（公共交通）7、综合运输（商业营运）8、自动公路第二章出行者信息系统（1）ATIS（先进的出行者信息系统）概述1、双向的、个性化的信息系统2、通信技术、电子地图、计算机和多媒体技术高度发展的产物。（2）ATIS实现的基础设施1、交通检测器的广泛分布（1次/3min）2、交通管制中心的建设完备3、信标等通信设施的建设（1处/2-4km）4、车载设备的普及（导航GIS、车辆位置信息GPS、显示屏、键盘、微机系统）5、信息服务中心（含黄页信息）（3）出行者信息使用方式分类1、出行前信息查询（互联网、短信）2、途中驾驶员服务（路边电子牌-路线诱导）3、途中公共交通信息服务（路边、公交车站、公交车辆）4、换乘地点、加油站等（合乘）5、车载终端信息。（4）、ATIS实现途径1、信息服务中心运营的形式公安系统广播方式发布交通信息；个性化服务如何提供？政府、公用事业单位、非盈利机构、商业机构。2、服务基本要求：*为整个区域提供服务；*提供的信息及时、准确；*与其他交管系统、公路管理系统、紧急救援系统信息紧密结合；*出行人员易于使用和连通；*车辆用户能接收到的服务费用。第三章定位与通信系统（1）定位系统在ITS中的根本意义是ITS的基本的、关键技术，没有它就谈不上ITS。（2）世界上用于定位的卫星主要有三：(1)GPS（NavigationSatelliteTimingRanging/GlobalPositioningSystem）（导航卫星测时测距/全球定位系统）(2)GLONASS（全球海军导航卫星系统,前苏联，18/3）(3)北斗卫星导航系统(3)GPS介绍：1、GPS组成三大部分：1)卫星系统（24+3）1994年建成2)地面监控系统：1个主控站3个注入站5个监测站3)用户接收系统2卫星运行轨道:*距地面20-183km，每日绕地球两周。*24颗卫星分在6个轨道上，间距60度，与赤道夹角55度。3用于定位的无线电波:每颗卫星发射两种频率无线电波用于定位L1=1575.42MHZL2=1227.60MHZ4、GPS特点:*全球地面连续覆盖*功能多、精度高（GPS15/100米）*实时定位*操作简便(4)GPS在我国的应用：20世纪80年代中期，我国开始引进，并应用于各个领域。1、大地测量利用GPS展开国际联测，建成全国A、B、C三级大地控制网，提供高精度的地心坐标（亚米级），测定大地水准面。2、工程测量利用GPS静态相对定位技术，布设精密工程控制网。用于道路桥梁、隧道管道工程、海峡地铁贯通工程，大坝、高层建筑变形监测，矿区油田地面沉降监测。测绘地图、施工放样。3、航空摄影测量航测外业相片控制测量、航摄飞行导航、机载GPS航测。4、科学研究高精度的GPS定位技术可以精确提供有关板块运动的四维信息，可以用于研究全球和区域性板块运动及板块内动。(5)GPS卫星定位原理1)静态定位接收机安置在固定不动的待定点上观测数分钟或更长的时间，以确定该点的三维坐标。也称绝对定位，若将2台或更多台接收机置于不同点上，通过一段时间观察确定点间的相对位置关系，成为相对定位。2)动态定位至少有一台接收机处于运动状态，确定各观测时刻运动中的接收机的绝对或相对位置关系。GPS绝对定位的基本原理以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离观测量为基准，根据已知的卫星瞬时坐标来确定用户接收机所对应的位置。GPS卫星发射测距信号和导航电文，导航电文中含有卫星的位置信息。用户GPS接收机在某一时刻同时接收至3颗以上GPS卫星的信号，测算出它至3颗以上卫星距离，并解算出该时刻GPS卫星的空间坐标。据此利用距离交会法解算出测站点P的位置。差分GPS定位原理差分的目的是消除公共误差，提高定位精度。利用求差后的观测值解算出2个测站之间的基准向量。其原理是将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测，根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星距离改正数、坐标或相位改正数，并由基准站实时地将这一改正数发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。局部区域GPS差分技术（LADGPS）广域差分GPS系统（WADGPS）(6)GPS接收机基本工作原理GPS接收机分类按用途：导航型测地型授时型接收机按载波频率：单频接收机双频型接收机还可以按对接收到的不同卫星信号分离的天线通道划分。多通道、序贯通道、多路多用通道接收机。（7）GPS/DR组合定位系统车辆航位推算系统（DR）动态导航中GPS信号会被高楼、隧道等建筑物遮挡，为了实现连续不间断定位，可以将车辆航位推算系统（DR）与之相结合来使用。（DR）是一种自主式的车辆导航系统，它利用陀螺及里程仪的传感信息来记录和推算当前的导航位置。它的特点是短时精度高，但导航误差会随时间积累。（8）GSM定位系统定位原理：是根据同一移动站所发信号到达不同基站的时延差异，通过坐标变换获得移动终端的位置信息。第四章交通地理信息系统GIS-T（1）GIS定义GIS是存储、分析、显示空间和非空间数据的信息技术（视GIS为一个工具箱）。或是一种特殊的信息系统，其数据库包含着分布于空间点的，可以点、线和面表达的现象活动或时间的观察数据。为特定的查询和分析提供数据。（2）GIS具有以下4个特征：1）GIS具备地理数据处理的能力，包括：①地理位置以及现象之间在地球表面分布的相互关系。②专题属性，例如：人口，机动车拥有量。③时间，即数据采集与记录的时间。2）GIS是在统一的地表定位坐标系统下，以特定的数据模型输入、组织、存储和管理地理数据，并允许用户根据空间位置访问数据，或根据专题属性访问数据，它以地图形式表示地理数据。3）拥有一套特殊的用于处理和分析地理数据的基本工具。这些工具可用于地理数据的转换，地理数据分类组合，地图的测量、比较与分析、空间插值。4）GIS具有很强的地理数据的输出功能，可以地图、统计图表、多媒体等形式。GIS的组成：由图库、数据库、和管理分析工具组成。工作原理：它能够根据公路管理所涉及的大量空间数据，建立大地测量系统与各类地理位置信息和公路定位参照系统之间得对应关系。GIS融和了图形和数据的管理，确立了适宜的空间数据模型，并通过其分析和管理工具，在个属性信息间建立起多层拓扑关系。（3）地理数据的特性1）概括性有选择地表示主要地理实体及其重要特征，简化、夸大、合并、移位。2、拓扑特性数据和属性数据拓扑特性数据属定位数据，反映空间几何特征分为：邻接包含连接（反映线状地理实体之间相连的关系）属性数据用于描述地理实体的非空间几何特征的属性（5）地理数据库1、地理数据库存储两种类型的数据：定位数据和属性数据。2、常规的数据库管理系统主要适用于数据属性的组织和管理，但不能有效地用于存储、查询检索和管理定位数据。3、GIS软件负责将这两种不同方式存储和管理的数据联系起来用于多种目的的分析和显示。1、地理数据在计算机中的三种表示方法：栅格表示法矢量表示法面向对象法（6）GIS在交通流诱导系统中的应用：能调用各类电子地图，包括数字化地图、扫描地图地图能缩放、移动，能按一定的比例显示。能够对目标进行查询能实时显示车辆位置。需要时，还可显示行车的方向与速度。能进行最优路径的计算与选择。（4）GIS在交通流诱导系统中的应用1）能调用各类电子地图，包括数字化地图、扫描地图2）地图能缩放、移动，能按一定的比例显示。3）能够对目标进行查询4）能实时显示车辆位置。需要时，还可显示行车的方向与速度。5）能进行最优路径的计算与选择。第五章交通通信系统（1）动态交通流诱导交通通信系统—蜂窝无线电话数据通信GSM/TDMA的应用原理应用蜂窝无线电话的公网设施是交通控制中心与行驶中的车辆进行双向通信。系统利用下行链路，通过广播方式，向行驶在地面各种地面站网络内装有相应接收装置的车辆，提供道路交通状况的详细数字信息。这些信息可与存储在车载导航计算机中的数据连接并用于驾驶员最佳路线的计算。车载台利用上行链路经过基地台向地面控制中心发送行程时间、紧急状态等信息（2）GSM主要性能包括哪些？GSM系统的结构及功能是什么？工作频率GSM1800系统上行链路f：1710-1785MHz下行链路f：1805-1880MHz双工间隔95MHz，工作带宽75MHz，载频间隔为200KHz。结构：基站子系统（BSS）由多个基站收发信台和基站控制器组成。操作支持子系统（OSS）网络子系统（NSS）（3）GSM的信道类型：业务信道控制信道（4）专用短程通信（DSRC）的工作原理是什么？1）短程：几十米之内2）专用：全部信号的编制、发射、接收、处理、存储和转送均由双方的微处理器按专用软件控制，并操作硬件执行。将数字信号调制在高频副载波上，再以此搭载有信号的副载波调制到频率、幅值固定的厘米波上，由天馈线在路面通信站和运动车辆之间来回传播。3）信标发送：位置信息、地图坐标；当前路况信息、交通信息等。车辆发送：行程时间、速度等信息第六章交通流诱导系统（1）交通流诱导可以分为哪几类？1）静态诱导：现在的GPS静态路径诱导统。2）动态诱导：在静态诱导的基础上，将实时的交通状况反映到诱导系统中，在最优路径计算时使用随时间变化的动态出行费用而非静态出行费用。（2）动态诱导系统组成是什么？A.交通信息服务中心主要功能从各种信息源获得实时交通信息并处理成用户需要的数据形式。B.通信系统负责完成车辆和信息服务中心的数据交换，信息服务中心向用户不断发送实时交通状况数据，包括行程时间、交通事件等。C.车载诱导单元接收存储和处理交通信息，按用户指令根据动态诱导路径优化模型，进行最优路径计算与显示。(3)交通流诱导系统信息采集技术检测内容检测设备是什么?1）检测内容：交通量行驶速度行程时间2）检测设备：微波检测器视频检测器（4）公交优先解决途径1)设施上给予优先——公交车专用车道、停车道2)法规上给予优先——允许左转等3)技术上优先——信号控制上优先第七章先进的公共交通管理系统（1）我国城市公共交通的现状（吸引力失去原因）：1、乘公交车不方便。2、乘公交车准时行得不到保证。3、公交车服务质量低。解决这些，目的是为出行者提供更加安全、舒适、便捷的公交服务。从而吸引公交出行，缓解城市交通拥挤，有效解决城市交通问题，创造更大的社会和经济效益。（2）区域内影响公交车辆的因素有哪些？1）公交客运需求总量（乘公交人数）2）乘客周转量规划服务区域内各乘客被运送距离之总和。Σ人次*距离3）公交线路长度：线路网密度线路过短，乘客换车多线路过长，客流不均匀，行车间隔不准确，公交车运载能力难以充分发挥，并使乘客候车时间增长。4）车辆营运周转速度车辆在线路上来回周转一趟的平均速度。（5）发车间隔（服务水平A、B、C、D、E级）3~4分钟或5~10分钟（3）车队规模确定方法？①公交车辆生产率1）有效载客量标准车：7~10M的640型单节公交车，45个座位。其它车乘以相应的换算系数折算成标准车数。有效载客量Mx=Me×JrMe—客运车载客量Jr—平均满载系数，一般为0.5-0.62）车载周转速度Vz=