课程名称 智能交通系统 * 第一章 绪论 第一节 智能运输系统(ITS)的产生与发展 第二节 智能运输系统(ITS)的研究内容 重点讲解 补充材料 * 1.1 智能运输系统(ITS)的产生与发展 1.1.1 交通的内涵 交通是指人、物以及信息的空间的移动。 实际上，一般把人和物的移动划分到交通领域，而把信息的传递划分到通信领域。 1.1.2 人类交通发展简史 人类转入定居生活以后，以住地为中心的步行交通的历史就开始了，水上和陆路运输都是利用天然的运输工具，原始运输方式主要依靠人力搬运和动物驮载。 大约公元前4000年，车的发明是运输史上新的里程碑。马车的出现，使道路交通进入了马车运输阶段。 * 1.1 智能运输系统(ITS)的产生与发展 1765年英国人詹姆士?瓦特总结前人的经验，研制出了世界上第一台具有独立性的动力机械——蒸汽发动机。 1866年，奥托公司生产的“活塞式四冲程奥托内燃机”使交通运输的发展又进入了一个新的阶段。 1885 -1889年，戴姆勒和他的助手制造了装有内燃机的4轮实验汽车，标志着汽车运输时代的来临。 卡尔·本茨与其1886年制造的奔驰三轮车 * 1.1 智能运输系统(ITS)的产生与发展 1886-l920年，是汽车交通发展的早期阶段，是世界铁路大发展的时期。 1920-1945年，是铁路发展的中期阶段，道路运输成为短途运输主力，并在中、长运输中开始崭露头角，与铁路、水路竞争。这一时期出现了高速公路。 1945年至现在的70多年间，公路发展十分迅速，道路运输在综合交通运输体系中起着主导作用。 电力的发明也是20世纪最大的科学技术成果之一，电车、地铁、轻轨已成为大城市交通的重要载客工具。 实践证明，交通运输史是科学技术发展史的缩影。科学技术的发展推动了交通运输的发展，ITS正是现代科学技术发展的必然产物。 * 1.1 智能运输系统(ITS)的产生与发展 1.1.3 智能运输系统的产生 随着现代经济社会的发展，交通问题日益显现。 限制车辆的增加或者通过大量建设不是解决交通问题的好办法。 智能运输系统利用现代科学技术在道路、车辆和驾驶员（乘客）之间建立起智能的联系。借助系统的智能，车辆可以在道路上安全、自由地行驶，靠智能化手段将车辆运行状态调整到最佳，保障人、车、路的和谐统一，在极大地提高运输效率的同时，充分保障交通安全、改善环境质量、提高能源利用率。智能运输系统也称为智能交通系统。 * 1.2 智能运输系统(ITS)的研究内容 1.2.1 日本ITS的研究内容 日本是最早进行ITS研究的国家。 20世纪70年代是日本研究ITS的初始阶段 20世纪80年代，警察厅在全国设置了交通控制中心，成立了日本交通管理技术协会。 1994年成立了车辆、道路、交通智能化促进协会，该协会由警察厅、通产省、运输省、邮政省、建设省五省厅和民间企业以及学术团体组成。 * 1.2 智能运输系统(ITS)的研究内容 1.2.2 欧洲ITS的研究内容 欧洲的许多道路、交通管理中心、物流公司、车辆等都已经应用了智能交通技术，产生了很多积极的影响，如帮助人们尽快找到目的地、避开交通拥堵、交通事故等。 欧洲还通过采取一些政治措施来进一步加强ITS技术的实施和应用，如ITS Directive，eSafety Forum和EasyWay。 智能交通公司支持各国之间的合作，比如 ITS Directive项目就会在欧盟各成员国执行。 智能交通公司逐步成为各成员国提供一个合作的平台，共同探讨国家ITS行动方案。在执行密切合作的各项服务时大家会有一个共同的利益，在此基础上ERTICO能更有效的为各成员国解决各种问题，努力实现这个共同利益。 * 1.2 智能运输系统(ITS)的研究内容 1.2.3 美国ITS的研究内容 ITS涉及的技术领域很广，包括影像处理，土木工程，电子工程，机械工程，工业工程，交通工程，计算机科学，运筹学，以及车辆控制等领域。 系统工程原理是ITS项目的灵魂，而信息流则是ITS研究的重点。 从现在起到2011年，美国政府和私人公司将投资2，000亿美元建造全国ITS系统，包括智能交通基础结构和智能车辆系统，其中80%将由私人公司以各种方式提供。 * 1.2 智能运输系统(ITS)的研究内容 1.2.4 中国ITS的研究内容 中国ITS的体系框架共分为8个服务领域、34项服务内容、138项子服务。 （一）前期阶段（5年） 目标：缓解交通需求矛盾，提高交通通行能力，减少中心区交通负荷。 （二）发展阶段（10年） 目标：在综合信息网络平台下，形成信息管理、信息通信、信息服务子系统，实现交通信息双向交互；实施交通指挥、控制，达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 * 1.2 智能运输系统(ITS)的研究内容 （三）成熟阶段（10年） 目标：以ITS的发展推动信息化社会的进程，创立新产业，开拓新市场。 目前我国尚处于第一个阶段，要完成以下任务 ： 1）ITS标准化的制定； 2）ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标； 3）加强宣传、教育，发动有关企业开展ITS开发； 4）加强国际交流，了解国际ITS的动态，消化、吸收国际先进技术，研发我国ITS技术及产品； 5）进行ITS示范工程建设，推广应用ITS技术； * 1.2 智能运输系统(ITS)的研究内容 1.2.5 ISO标准中的ITS服务领域 国际标准组织1999年在技术报告ISO/TR 14813中对运输信息和控铺系统的服务进行了划分。 国际标准化组织（ISO）与国际电信联盟（ITU）宣布将在迅速发展的智能交通系统（ITS）领域建立一个新的伙伴关系ITS通信联合特别小组，用于加速智能交通系统（ITS）产品和服务的部署。参加2011年初日内瓦车展期间由ITU、ISO以及IEC共同举办的全网络化汽车活动的行业专家一致认为，未来的20年将见证汽车产业向智能交通系统（ITS）的巨大转变。 * 关键知识 智能运输系统：Intelligent Transportation Systems（简称ITS），是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。 * 重点讲解 重点1：ITS的主要用户服务功能 出行中交通信息：出行和交通管理、交通需求管理、公共交通运行、电子付款服务、商用车辆运行； 交通需求管理：出行前交通信息、汽车共乘和预约服务、需求管理和运行 公共交通运行：公共交通管理、出行中公共交通管理、随需求而定的公共交通管理、公共交通安全 电子付款服务与商用车辆运行：电子付款服务、商用车辆电子通行、自动路边安全检查、车上安全监视、商用车辆行政过程、危险物品事故处理、商用车辆管理 紧急处理：紧急通知和个人安全、紧急车辆管理 自动车辆控制和安全系统：纵向碰撞避免、横向碰撞避免、道路交叉口碰撞避免、碰撞避免中的视力提高、安全准备、碰撞前的紧急安排、自动公路系统 * 补充材料：智能交通系统的核心服务领域 目前国际上公认的智能交通系统的服务领域为六个方面：先进的交通信息服务系统、先进的交通管理系统、先进的公共交通系统、先进的车辆控制系统、货运管理系统、电子收费系统、紧急救援系统。 1、先进的交通信息服务系统（ATIS） 随着信息网络技术的发展，科学家们已经提出将ATIS建立在因特网上，并采用多媒体技术，这将使ATIS的服务功能大大加强，汽车将成为移动的信息中心和办公室。 * 补充材料：智能交通系统的核心服务领域 2、先进的交通管理系统（ATMS） 这个系统有一部分与ATIS共用信息采集、处理和传输系统，但是ATMS主要是给交通管理者使用的，它将对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监视，根据收集到的信息，对交通进行控制，如：信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。 3、先进的公共交通系统（APTS） 这个系统的主要目的是改善公共交通的效率（包括：公共汽车、地铁、轻轨交通、城郊铁路和城市间的长途公共汽车），使公交系统实现安全便捷、经济、运量大的目标。 * 补充材料：智能交通系统的核心服务领域 4、先进的车辆控制系统（AVCS） AVCS目前还处于研究试验阶段，从当前的发展看，可以分为两个层次： 一是车辆辅助安全驾驶系统，该系统有以下几个部分：车载传感器（微波雷达、激光雷达、摄像机、其他形式的传感器等）、车载计算机和控制执行机构等，行驶中的车辆通过车载的传感器测定出与前车、周围车辆以及与道路设施的距离和其他情况，车载计算机进行处理，对驾驶员提出警告，在紧急情况下，强制车辆制动。 二是自动驾驶系统，装备了这种系统的汽车也称为智能汽车，它在行驶中可以做到自动导向，自动检测和回避障碍物，在智能公路上，能够在较高的速度下自动保持与前车的距离。必须指出的是，智能汽车在智能公路上使用才能发挥出全部功能，如果在普通公路上使用，它仅仅是一辆装备了辅助安全驾驶系统的汽车。 * 补充材料：智能交通系统的核心服务领域 5、货运管理系统 这里的货运管理系统是指以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理论进行管理的智能化的物流管理系统。综合利用卫星定位、地理信息系统、物流信息及网络技术有效组织货物运输，提高货运效率。 6、电子收费系统（ETC） 使用者在市场购买车载的电子收费装置，经政府指定的部门加装安全模块后即可安装在自己的车上，然后向高速公路公司或银行预交一笔通行费，领到一张内部装有芯片的通行卡（即IC卡），将其安装在自己汽车的指定位置，这样当汽车通过收费站的不停车收费车道时，该车道上安装的读取设备与车上的卡进行相互通信，自动在预交帐户上将本次通行费扣除。 * 补充材料：智能交通系统的核心服务领域 7、紧急救援系统（EMS） 紧急救援系统是一个特殊的系统，它的基础是ATIS、ATMS和有关的救援机构和设施，通过ATIS和ATMS将交通监控中心与职业的救援机构联成有机的整体，为道路使用者提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。 课程名称
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