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IntelligentTransportationSystems2020/1/29智能运输系统1智能运输系统（ITS）郑芳芳IntelligentTransportationSystems课程安排上课时间：1-16周下午3:50-5:25，其中1-15周为上课时间，第16周复习，17周考试课程作业和考核形式：-课程作业：每章思考题一个课程设计（2-3人一组）-考核方法：平时（10%）+课程设计（20%）+期末考试（70%）2020/1/29智能运输系统2IntelligentTransportationSystems教材和参考资料教材：高等教育“十一五”国家级规划教材《智能运输系统概论》第二版杨兆升主编（2009）参考书：《智能交通系统标准体系原理与方法》《智能交通系统评价技术与方法》《城市智能公共交通系统理论与方法》《智能运输系统动态仿真技术》《城市交通流诱导系统》《先进的交通管理系统》《Traffictheoryforintelligenttransportsystemsforroadtransport》2020/1/29智能运输系统3IntelligentTransportationSystems教材和参考资料参考网站：-美国智能运输协会(ITSAmerica)欧洲道路运输通信技术实用化促进组织(ERTICO)日本道路交通车辆智能化推进协会(VERTIS)智能运输系统4IntelligentTransportationSystems智能运输系统(ITS)的研究背景智能运输系统的定义与理解智能运输系统的研究内容智能运输系统课程的知识点和课程内容安排2020/1/29智能运输系统5第一章绪论IntelligentTransportationSystems1.交通问题日益严重2020/1/29智能运输系统6一、智能运输系统(ITS)的研究背景人-车-路的矛盾成都IntelligentTransportationSystems2020/1/29智能运输系统7一、智能运输系统(ITS)的研究背景北京：至2003年秋，市区部分主要干道高峰期的车速已降至每小时12公里左右IntelligentTransportationSystems美国：2007年美国城市交通报告显示，每年因交通拥挤造成的浪费达872亿美元，其中浪费汽油达28亿加仑，出行者因拥堵而浪费的时间达42亿小时。日本：每年交通事故死伤人数达100余万人；交通拥堵损失的时间达53亿小时，经济损失达12.3兆亿日元。欧洲（荷兰）：从2000年至2008年，主要道路网延误增长了58%，由于交通拥堵造成道路通行能力下降30%。2020/1/29智能运输系统8一、智能运输系统(ITS)的研究背景IntelligentTransportationSystems世界各国都面临着以下交通问题：•交通拥堵•交通安全•交通系统运行效率低•空气污染严重•能源消耗增加2020/1/29智能运输系统9一、智能运输系统(ITS)的研究背景IntelligentTransportationSystems3.如何解决交通问题（ITS的作用）2020/1/29智能运输系统10一、智能运输系统(ITS)的研究背景控制交通需求（交通需求管理）提高交通供给（交通管理）ITS解决方案IntelligentTransportationSystems2020/1/29智能运输系统11一、智能运输系统(ITS)的研究背景社会文化系统技术经济系统土地利用政策可达性环境交通运输需求交通运输供给（网络和服务）道路交通需求（车、驾驶员）道路交通供给（基础设施）交通运输市场交通市场ITSIntelligentTransportationSystems二、智能运输系统的定义与理解什么是ITS？1.国外对ITS的理解-IntelligentTransportationSystems智能运输系统-IntelligentTransportServices智能运输服务-IntelligentTransportSolutions智能运输解决方案2020/1/29智能运输系统12IntelligentTransportationSystems二、智能运输系统的定义与理解2020/1/29智能运输系统13智能运输系统（如：道路检测系统、计算机通信系统、信号控制系统）智能运输服务（如：交通信息服务、交叉口控制、路径导航服务等）智能运输解决方案智能运输系统+智能运输服务=智能运输解决方案IntelligentTransportationSystems2.国内智能运输系统的定义（见教材）通过关键基础理论模型的研究，从而将信息技术、通信技术、电子控制技术和系统集成技术等有效地应用于交通运输系统，从而建立起大范围内发挥作用的实时、准确、高效的交通运输管理系统。2020/1/29智能运输系统14二、智能运输系统的定义与理解IntelligentTransportationSystems3.ITS的分类-根据应用领域不同，可分为智能设施系统和智能车辆系统2020/1/2915二、智能运输系统的定义与理解IntelligentTransportationSystems-需求管理和交通管理角度1）ITS在需求管理方面主要体现在：影响出行产生、出行吸引和出行的时空分布；影响出行选择行为（如：出行方式、出行时间和出行路径）2）ITS在交通管理方面：影响交通网络供给（例如：通行能力、可达性等），通过如区域交通控制、匝道控制、动态车道控制、可变限速等方式提高路网供给能力。2020/1/29智能运输系统16二、智能运输系统的定义与理解IntelligentTransportationSystems-其他分类方法1）出行前：出行前信息服务（网站、电话查询、手机信息）2）出行中：路径导航系统、动态路径信息板（VMS）等2020/1/29智能运输系统17二、智能运输系统的定义与理解IntelligentTransportationSystems三、智能运输系统的研究内容1.日本ITS研究内容2.美国ITS研究内容3.欧洲ITS研究内容4.中国ITS研究内容5.ITS的发展趋势2020/1/29智能运输系统18三大体系IntelligentTransportationSystems1.日本ITS的研究内容包括9个方面：-出行、道路交通、驾驶信息提供系统（导航系统）-自动收费系统-安全驾驶支援系统-交通管理的最优化-道路交通管理的高效化-先进的公共交通系统-运营车辆的高效化-行人引导系统-紧急车辆支援系统2020/1/29智能运输系统19三、智能运输系统的研究内容IntelligentTransportationSystems2020/1/29智能运输系统20三、智能运输系统的研究内容IntelligentTransportationSystems•日本ITS研究的成功案例：VICS（道路交通信息通信系统）2020/1/29智能运输系统21三、智能运输系统的研究内容IntelligentTransportationSystemsVICS包括四个层次：1.信息采集：主要通过交通流检测器（声控检测器、视频检测器等）、车辆上的发射天线将动态交通信息传输给信息中心或者道路/交通管理部门提供的有关道路施工、交通事故、停车场等信息2.信息处理：数据处理中心，将采集的各类信息做数据融合处理，生成多种交通诱导信息3.信息发布：将信息中心处理过的信息通过调频多重广播、电波信标、光信标提供给车载设备供驾乘人员使用。4.信息利用：将交通信息以不同形式，如：文字、简易图形、地图等，提供给出行者2020/1/29智能运输系统22三、智能运输系统的研究内容IntelligentTransportationSystems三、智能运输系统的研究内容2.美国ITS的研究内容（7项）1）先进的交通管理系统该系统包括城市道路信号控制、高速公路交通监控、交通事故处理等公路交通管理的各种功能；系统能够对交通流的实时变化做出及时、准确反应，帮助交通管理部门对车辆进行实时疏导、控制和事故处理。2020/1/29智能运输系统23IntelligentTransportationSystems2）先进的出行信息系统该系统向用户提供有关出行信息，改善交通需求管理，将该系统与出行和交通管理系统结合起来，驾驶员可以通过车载设备和无线通讯获得各种交通信息（道路条件、交通状况、服务设施位置和导游信息等），合理选择出行方式、时间和路线；驾驶员还可利用车载定位导航仪，在车载计算机上给出出发点和目的地，计算机便可根据实时交通信息自动选择最佳行驶路线，避开交通拥挤和阻塞，并促进高乘载率车辆使用，从而提高运输效率。2020/1/29智能运输系统24三、智能运输系统的研究内容IntelligentTransportationSystems3）先进的车辆控制和安全系统应用先进的传感、通讯和自动控制技术，给驾驶员提供各种形式的避撞和安全保障措施，系统具有对障碍物的自动识别和报警，自动转向、制动、保持安全距离等避撞功能。很大程度改善和代替了驾驶员对行车环境的感应和控制能力。2020/1/29智能运输系统25三、智能运输系统的研究内容IntelligentTransportationSystems4）先进的公共交通系统系统包括公共交通优先（专用车道设置，路口公交优先控制）、车辆定位和跟踪系统、乘客出行信息系统、语音和数据传输系统。该系统将公共交通管理部门同驾驶员直接联系起来，进行实时调度和路线调整，帮助公共交通运输部门增加客运量，降低运营成本，提高运输效率2020/1/29智能运输系统26三、智能运输系统的研究内容IntelligentTransportationSystems5）先进的乡村运输系统6）商业车辆运营7）自动公路系统2020/1/29智能运输系统27三、智能运输系统的研究内容IntelligentTransportationSystems3.欧洲ITS研究内容由欧洲汽车公司发起的PROMETHEUS计划（车辆）和以道路基础设施开发为主体的DRIVE计划（道路），旨在开发新型交通系统，改造陈旧的交通设施、减少交通环境污染，并提高交通安全，建立全欧洲的交通信息网络系统。2020/1/29智能运输系统28三、智能运输系统的研究内容IntelligentTransportationSystems1）PROMETHEUS计划以汽车为主体，利用先进的信息、通信技术来改善运输系统，解决交通问题。研究重点是车辆的交通管理系统和安全系统，包括车辆道路间的通信、防止碰撞、自动收费系统等。2）DRIVE计划目标是通过道路交通与环境相互关系的研究，提高道路交通的安全性和运输效率。2020/1/29智能运输系统29三、智能运输系统的研究内容IntelligentTransportationSystems例子：荷兰高速公路监控系统（MONICA）2020/1/29智能运输系统30三、智能运输系统的研究内容IntelligentTransportationSystems其他系统(见教材）-交通效率与安全蜂窝式通信系统（SOCRATES）-EUROSCOUT（德国西门子）动态路径引导系统，车辆和信标间通过红外线进行双向通信-交通主人(Trafficmaster）（伦敦）2020/1/29智能运输系统31三、智能运输系统的研究内容IntelligentTransportationSystems4.中国ITS研究内容1）ITS体系框架研究步骤2020/1/29智能运输系统32三、智能运输系统的研究内容确定用户服务内容建立逻辑框架建立物理框架明确标准化内容IntelligentTransportationSystems2）我国ITS用户服