智能运输系统概论第1章课件

智能运输系统概论智能运输系统概论（第三版）（第三版）普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材2121世纪交通版高等学校教材世纪交通版高等学校教材杨兆升杨兆升 于德新于德新 主编主编史其信史其信 高世廉高世廉 主审主审智能运输系统概论（第三版）普通高等教育“十一五”国家级规划智能运输系统概论智能运输系统概论目目 录录n第第1 1章章 绪论绪论n第第2 2章章 智能运输系统的体系框架智能运输系统的体系框架n第第3 3章章 智能运输系统的理论基础智能运输系统的理论基础n第第4 4章章 交通信息采集与处理技术交通信息采集与处理技术n第第5 5章章 通信技术通信技术n第第6 6章章 车辆定位技术车辆定位技术n第第7 7章章 网络技术网络技术n第第8 8章章 数据库技术数据库技术n第第9 9章章 新技术在智能运输系统中的应用新技术在智能运输系统中的应用n第第1010章章 交通信息服务系统交通信息服务系统目 录第1章 绪论智能运输系统概论智能运输系统概论第第1 1章章 绪论绪论 智能运输系统智能运输系统（ITS）的产生与发展的产生与发展1.1智能运输系统的发展现状智能运输系统的发展现状1.2 智能运输系统的发展趋势智能运输系统的发展趋势1.3 小结小结1.4第1章 绪论 智能运输系统（ITS）的产生与发展1.1智能运智能运输系统概论智能运输系统概论1.1 智能运输系统智能运输系统（ITS）的产生与发展的产生与发展目目前前，其其他他一一些些国国家家和和地地区区的的ITS研研究究也也有有相相当当大大的的规规模模，如如澳澳大大利利亚亚、加加拿拿大大、韩韩国国、新新加加坡坡、中中国国等等。全全球球正正在形成一个新的在形成一个新的ITS产业。产业。智智能能运运输输系系统统（ITS）目目前前尚尚无无公公认认的的定定义义。一一方方面面是是不不同同研研究究者者从从不不同同角角度度考考虑虑，对对ITS认认识识不不同同；另另一一方方面面，ITS本本身处于迅速发展时期，内涵和外延都处于发展变化中。身处于迅速发展时期，内涵和外延都处于发展变化中。智智能能交交通通系系统统（Intelligent Transportation Systems，简简称称ITS）起始于美欧，成熟于日本。起始于美欧，成熟于日本。2020世世纪纪6060年年代代末末期期，美美国国最最早早开开始始了了ITSITS领领域域的的研研究究。经经过过3030年年左左右右的的发发展展，美美国国、欧欧洲洲、日日本本成成为为世世界界ITS研研究究的的三大阵营。三大阵营。1.1 智能运输系统（ITS）的产生与发展目前，其他一些国家智能运输系统概论智能运输系统概论1.1.1 智能运输系统的概念、地位和作用智能运输系统的概念、地位和作用美美国国运运输输工工程程师师学学会会（Institute of Transportation Engineer，简简称称ITE）、日日本本汽汽车车道道路路交交通通智智能能化化协协会会（Vehicle，Road and Traffic Intelligence Society，简简称称VERTIS）以以及及我我国国的的交交通工程学者都曾给智能运输系统进行过通工程学者都曾给智能运输系统进行过定义定义。智智能能运运输输系系统统是是把把先先进进的的检检测测、通通信信和和计计算算机机技技术术综综合合应用于汽车和道路而形成的道路交通运输系统。应用于汽车和道路而形成的道路交通运输系统。美国美国运输工程师学会运输工程师学会（ITE）智智能能运运输输系系统统是是运运用用最最先先进进的的信信息息、通通信信和和控控制制技技术术，即即运运用用“信信息息化化”、“智智能能化化”解解决决道道路路交交通通中中的的交交通通事事故故、交交通通堵堵塞塞和和环环境境破破坏坏等等各各种种问问题题的的系系统统，是是人人、车车、路之间接收和发送信息的系统。路之间接收和发送信息的系统。日本日本汽车道路交通智能化协会汽车道路交通智能化协会(VERTIS)：1.1.1 智能运输系统的概念、地位和作用美国运输工程师学会智能运输系统概论智能运输系统概论1.1.1 智能运输系统的概念、地位和作用智能运输系统的概念、地位和作用智智能能运运输输系系统统是是在在关关键键基基础础理理论论模模型型研研究究的的前前提提下下，把把先先进进的的信信息息技技术术、数数据据通通信信技技术术、电电子子控控制制技技术术及及计计算算机机处处理理技技术术等等有有效效地地综综合合运运用用于于地地面面交交通通管管理理体体系系，从从而而建建立立起起一一种种大大范范围围、全全方方位位发发挥挥作作用用、实实时时、准准确确、高高效效的的交通运输管理系统。交通运输管理系统。由由于于该该系系统统可可以以使使汽汽车车与与道道路路的的功功能能智智能能化化，是是目目前前国国际际公公认认的的解解决决城城市市以以及及高高速速公公路路交交通通拥拥挤挤、改改善善行行车车安安全全、提提高高运运行行效效率率、减减少少空空气气污污染染等等的的最最佳佳途途径径。“智智能能运运输输系系统统”将将成成为为2121世世纪纪现现代代化化地地面面交交通通运运输输体体系系的的模模式式和和发发展方向，是展方向，是交通运输进入信息时代的重要标志交通运输进入信息时代的重要标志。我国我国交通学者（援引吉林大学杨兆升教授专著）交通学者（援引吉林大学杨兆升教授专著）1.1.1 智能运输系统的概念、地位和作用智能运输系统是在关智能运输系统概论智能运输系统概论1.1.2 ITS是科技发展的必然产物是科技发展的必然产物交交通通运运输输的的发发展展史史是是人人类类社社会会发发展展史史的的一一个个重重要要组组成成部部分分，是是一一部部科科技技的的发发展展史史，交交通通运运输输业业的的发发展展更更是是科科学学技技术术发展的象征。发展的象征。公元前公元前公元前公元前4000400040004000年年年年 马车马车被发明出来，改变了原始的运输方式，是被发明出来，改变了原始的运输方式，是运输史上新的里程碑。马车的出现，使道路交通运输史上新的里程碑。马车的出现，使道路交通进入了进入了马车交通马车交通阶段。阶段。1765176517651765年年年年 英英国国人人詹詹姆姆士士瓦瓦特特研研制制出出了了世世界界上上第第一一台台具具有有独独立立性性的的动动力力机机械械蒸蒸汽汽发发动动机机，构成了交通运输领域的第一次革命。构成了交通运输领域的第一次革命。1866186618661866年年年年 奥托公司生产奥托公司生产“活塞式四冲程奥托活塞式四冲程奥托内燃机内燃机”。内燃机车、汽车和飞机都。内燃机车、汽车和飞机都是其应用于交通运输领域的成果。是其应用于交通运输领域的成果。1885188518851885至至至至1889188918891889年年年年 戴戴姆姆勒勒及及助助手手制制造造了了装装有有内内燃燃机机的的4 4轮轮实实验验汽汽车车，并并配配上上变变速速器器。是是世世界界上上第第一一辆辆汽汽车车，标志着标志着汽车运输汽车运输时代的开始。时代的开始。1.1.2 ITS是科技发展的必然产物交通运输的发展史是人类智能运输系统概论智能运输系统概论1.1.2 ITS是科技发展的必然产物是科技发展的必然产物1886188618861886至至至至1920192019201920年年年年 汽汽车车交交通通发发展展的的早早期期阶阶段段。汽汽车车数数量量不不多多，公公路路运运输输仅仅是是铁铁路路、水水路路运运输输的的辅辅助助手手段段。世世界界铁铁路大发展的时期，因而也被称为路大发展的时期，因而也被称为铁路运输铁路运输时代。时代。1920192019201920至至至至1945194519451945年年年年 铁铁路路发发展展中中期期阶阶段段。公公路路运运输输不不仅仅是是短短途途运运输输的的主主力力军军，而而且且在在中中、长长运运输输中中开开始始与与铁铁路路、水水路路竞竞争争，并并出出现现了了早早期期的的高高速公路速公路（19191919年）。年）。1945194519451945至近至近至近至近60606060年间年间年间年间 公公路路发发展展迅迅速速，欧欧洲洲、美美国国、日日本本先先后后建建成成比比较较完完善善的的公公路路网网，公公路路运运输输在在综合交通运输体系中起着综合交通运输体系中起着主导主导作用。作用。20202020世纪至今世纪至今世纪至今世纪至今 电电力力的的发发明明是是最最大大的的科科学学技技术术成成果果之之一一。现现在在，电电车车、地地铁铁、轻轻轨轨已已成成为为大大城城市市交交通通的的重要载客工具。重要载客工具。1.1.2 ITS是科技发展的必然产物1886至1920年 智能运输系统概论智能运输系统概论1.1.2 ITS是科技发展的必然产物是科技发展的必然产物实实践践证证明明，交交通通运运输输史史是是科科学学技技术术发发展展史史的的缩缩影影，交交通通运运输输业业从从产产生生到到发发展展的的每每一一步步，都都凝凝结结着着科科学学技技术术的的成成果。果。交交通通运运输输业业的的每每一一次次革革命命，不不论论是是交交通通工工具具的的更更新新换换代代，还还是是运运输输方方式式的的拓拓展展变变革革，都都与与科科学学技技术术成成果果直直接接相相连。连。科学技术的发展推动了交通运输的发展科学技术的发展推动了交通运输的发展。智智能能运运输输系系统统（ITSITS）正正是是现现代代科科学学技技术术发发展展的的必必然然产物产物。1.1.2 ITS是科技发展的必然产物实践证明，交通运输史是智能运输系统概论智能运输系统概论1.1.3 ITS是信息化社会发展的必然要求是信息化社会发展的必然要求伴伴随随着着人人类类向向信信息息化化社社会会的的迈迈进进，交交通通运运输输业业也也面面临临着着一一次次重重大大的的变变革革，为为实实现现信信息息化化社社会会发发展展的的需需要要，交交通通运运输输必必须须信信息息化化。ITSITS是是高高科科技技发发展展的的必必然然结结果果，也也是是信信息息化化社会发展的必然要求社会发展的必然要求。一一般般认认为为，人人类类社社会会的的发发展展经经历历原原始始社社会会农农业业社社会会工业社会工业社会信息信息社会。社会。信信息息化化是是当当今今世世界界经经济济和和社社会会发发展展的的大大趋趋势势，是是产产业业升升级级和和实实现现工工业业化化、现现代代化化的的关关键键环环节节。以以微微电电子子技技术术、计计算算机机技技术术等等为为核核心心而而引引发发的的数数字字化化、网网络络化化、智智能能化化科科学学技技术术发发展展迅迅速速，极极大大地地改改变变了了人人们们的的思思维维方方式式、生生活活方方式式和和交交流流方式，有力地推动着社会生产力的发展。方式，有力地推动着社会生产力的发展。1.1.3 ITS是信息化社会发展的必然要求伴随着人类向信息智能运输系统概论智能运输系统概论1.1.4 ITS是世界经济发展的必然要求是世界经济发展的必然要求没没有有良良好好的的环环境境，就就没没有有经经济济的的发发展展。交交通通运运输输系系统统是是构构成成社社会会基基础础结结构构的的一一个个核核心心要要素素，它它是是一一个个动动态态系系统统，是是社社会会经经济济发发展展的的通通道道和和载载体体，决决定定着着社社会会经经济济的运行状态。的运行状态。建建立立ITSITS是是交交通通运运输输系系统统实实现现现现代代化化的的一一项项重重要要举举措措，ITSITS能能够够促促进进社社会会经经济济环环境境的的进进一一步步优优化化，是是世世界界经经济济发展的发展的必然要求必然要求。1.1.4 ITS是世界经济发展的必然要求没有良好的环境，就智能运输系统概论智能运输系统概论1.1.5 ITS是解决交通问题的最佳途径是解决交通问题的最佳途径 1 1）交通问题的概念）交通问题的概念 一一般般认认为为，交交通通问问题题是是指指对对社社会会或或经经济济未未能能产产生生正正效效益益，交交通通本本身身的的机机能能也也未未充充分分发发挥挥的的状状态态。2020世世纪纪六六七七十十年年代代，世世界界各各国国经经济济发发展展进进入入了了高高速速增增长长时时期期，汽汽车车数数量量急急剧剧增增加加，导导致致已已有有的的道道路路难难以以满满足足经经济济发发展展的的需需要要，进而带来了负面影响，产生一系列的交通问题。，进而带来了负面影响，产生一系列的交通问题。1.1.5 ITS是解决交通问题的最佳途径 1）交通问智能运输系统概论智能运输系统概论1.1.5 ITS是解决交通问题的最佳途径是解决交通问题的最佳途径 2 2）交通问题的现状）交通问题的现状 美美国国：主主要要城城市市每每年年由由于于交交通通拥拥挤挤造造成成的的浪浪费费超超过过475475亿美元亿美元，多达，多达143.5143.5亿升亿升的燃料和的燃料和2727亿亿工作小时。工作小时。日日本本：人人口口密密度度比比较较大大，每每天天昼昼夜夜行行驶驶的的汽汽车车有有70007000万万辆辆，每每年年交交通通事事故故死死伤伤人人数数达达100100余余万万人人，大大量量交交通通需需求求，在在各各地地区区交交通通拥拥挤挤，每每年年时时间间损损失失达达5353亿亿小小时时，经经济济损损失失达达1212兆兆日日元元，给给社社会会和和经经济济带带来来沉沉重重的的负负担担，此此外还会导致外还会导致沿路环境恶化沿路环境恶化、能源消耗增加能源消耗增加等严重问题。等严重问题。我我国国：道道路路交交通通死死亡亡人人数数每每年年达达1010万万人人左左右右，直直接接经经济济损损失失近近2020亿亿。现现代代的的交交通通运运输输已已经经对对人人类类生生命命、财财产产和和生存环境生存环境构成威胁。构成威胁。1.1.5 ITS是解决交通问题的最佳途径 2）交通问智能运输系统概论智能运输系统概论 3 3）解决交通问题的方法）解决交通问题的方法1.1.5 ITS是解决交通问题的最佳途径是解决交通问题的最佳途径控制需求控制需求 控控制制车车辆辆的的 增加增加 改改变变车车型型，使车辆数减少使车辆数减少增加供给增加供给修修建建道道路路，加加强强道道路路基基础础设设施施建建设设，缓缓解解交通问题。交通问题。实施实施ITSITS综综合合考考虑虑人人、车车、路路，充充分分应应用用现现代代科科学学技技术术，解解决决城城市交通问题。市交通问题。在相当长的时期内，舍弃车辆是不可能的。在相当长的时期内，舍弃车辆是不可能的。受到土地资源等制约，城市道路也不能无限增长。受到土地资源等制约，城市道路也不能无限增长。ITSITS已成为已成为国际公认解决道路交通问题的最佳途径国际公认解决道路交通问题的最佳途径!3）解决交通问题的方法1.1.5 ITS是解决交通问题的最智能运输系统概论智能运输系统概论1.1.5 ITS是解决交通问题的最佳途径是解决交通问题的最佳途径可可以以预预料料，ITSITS将将成成为为2121世世纪纪现现代代化化交交通通运运输输体体系系的的管管理理模模式式和和发发展展方方向向，是是交交通通运运输输进进入入信信息息时时代代的的重重要要标标志志。智智能能运运输输系系统统这这一一崭崭新新概概念念伴伴随随着着科科学学技技术术的的进进步步而而出出现现、发展，并为解决交通问题带来了新的前景。发展，并为解决交通问题带来了新的前景。随随着着我我国国智智能能运运输输系系统统研研究究和和开开发发进进程程的的不不断断推推进进，必必然然会会出出现现一一些些和和我我国国经经济济、社社会会、交交通通等等特特点点相相伴伴随随的的特特有有理理论论和和技技术术问问题题。因因此此，开开展展与与我我国国国国情情相相适适应应的的、具具有有中中国国特特色色的的智智能能运运输输系系统统理理论论和和应应用用技技术术的的研研究究具具有有迫切性迫切性和和必要性必要性。1.1.5 ITS是解决交通问题的最佳途径可以预料，ITS将智能运输系统概论智能运输系统概论 智能运输系统智能运输系统（ITS）的产生与发展的产生与发展1.1智能运输系统的发展现状智能运输系统的发展现状1.2 智能运输系统的发展趋势智能运输系统的发展趋势1.3 小结小结1.4第第1 1章章 绪论绪论 智能运输系统（ITS）的产生与发展1.1智能运输系统的发展智能运输系统概论智能运输系统概论2020世世纪纪6060年年代代，一一些些有有识识之之士士就就萌萌生生了了在在道道路路交交通通方方面面应应用用信信息息、通通信信技技术术使使道道路路和和汽汽车车更更加加协协调调、交交通通更更加加系系统统化化，有有助助于于减减少少交交通通堵堵塞塞和和减减少少交交通通公公害害，提提高高交交通通安安全全性性的的构构想。想。实实现现这这一一构构想想的的主主要要手手段段有有向向驾驾驶驶员员提提供供交交通通信信息息，通通过过管制引导交通管制引导交通或或限制交通限制交通，以及实施，以及实施自动驾驶自动驾驶等。等。1.2 智能运输系统的发展现状智能运输系统的发展现状例例如如：美美国国通通用用汽汽车车公公司司（GMGM）19661966年年开开发发的的信信息息系系统统和和俄俄亥亥俄俄州州大大学学进进行行的的自自动动驾驾驶驶实实验验、日日本本丰丰田田汽汽车车公公司司提提出出的的MACMAC系系统统和和机机械械试试验验所所（机机械械技技术术研研究究所所）进进行行的的自自动驾驶实验动驾驶实验等。等。20世纪60年代，一些有识之士就萌生了在道路交通方面应用信息智能运输系统概论智能运输系统概论1.2 智能运输系统的发展现状智能运输系统的发展现状2020世世纪纪8080年年代代以以来来，发发达达国国家家交交通通运运输输领领域域的的研研究究进进入入一一个个崭崭新新阶阶段段，日日本本、美美国国、加加拿拿大大、德德国国、法法国国、澳澳大大利利亚亚等等国国都都投投入入大大量量的的人人力力和和物物力力从从事事ITSITS的的研研究究，其其他他一一些些国国家家和和地地区区，如如韩韩国国、新新加加坡坡、芬芬兰兰等等也也相相继继开开展展了了ITSITS的研究。的研究。最最近近几几年年，ITSITS技技术术研研究究以以惊惊人人的的速速度度发发展展，世世界界上上许许多多国国家家进进行行开开发发研研究究，出出现现激激烈烈竞竞争争的的局局面面，并并逐逐渐渐形形成成了了日本日本、欧洲欧洲、美国美国三大体系。三大体系。目目前前，ITSITS在在全全世世界界发发展展迅迅速速，其其功功能能和和规规模模不不断断扩扩大大，对其构成的描述也不尽相同。对其构成的描述也不尽相同。1.2 智能运输系统的发展现状20世纪80年代以来，发达国家智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状发展历程发展历程进进行行智智能能运运输输系系统统的的先先驱驱性性研研究究，即即电电子子路路径径诱诱导导系系统统研研究究（Electronic Electronic Route Route Guidance SystemGuidance System，简称，简称ERGSERGS）。）。20202020世纪世纪世纪世纪60606060年代年代年代年代中中 期期 加加 利利 福福 尼尼 亚亚 交交 通通 部部 门门 研研 究究 的的PATHFINDERPATHFINDER系统获得成功，系统获得成功，加速加速ITSITS的发展。的发展。通通过过“综综合合地地面面运运输输效效率率法法案案”，发发展展经经济济上上有有效效、环环境境上上友友好好的的国国家家级级综综合合地地面面运输系统运输系统，以提高客运和货运的运输效率。，以提高客运和货运的运输效率。展开展开智能化车辆智能化车辆-道路系统道路系统（Intelligent Intelligent Vehicle-Highway SystemVehicle-Highway System，简称，简称IVHSIVHS）方面）方面研究，运输部成立研究，运输部成立智能化车辆道路系统智能化车辆道路系统（IVHSIVHS）组织组织。1991199119911991年年年年1993199319931993年年年年20202020世纪世纪世纪世纪80808080年代年代年代年代1.2.1 美国ITS的发展现状发展历程进行智能运输系统的先智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状发展历程发展历程2 2月月，美美国国开开始始开开发发统统一一的的国国家家ITSITS体体系系框框架架（The National ITS ArchitectureThe National ITS Architecture）。）。1 1月，运输部公布了月，运输部公布了美国国家美国国家ITSITS体系框架体系框架（第一版第一版）。）。经经过过一一年年多多试试用用与与维维护护，9 9月月运运输输部部公公布布了了修订后的修订后的国家国家ITSITS体系框架体系框架（第二版第二版）。）。1994199419941994年年年年1995199519951995年年年年1998199819981998年年年年IVHSIVHS正正式式更更名名ITSITS，对对其其研研究究领领域域和和内内容容进进行行了了扩扩充充。年年底底举举办办第第一一届届ITSITS世世界界大大会会，ITSITS作为作为统一术语统一术语在世界各国广泛应用。在世界各国广泛应用。1997199719971997年年年年1.2.1 美国ITS的发展现状发展历程2月，美国开始开发统智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容研究内容美美国国是是最最早早开开展展ITSITS研研究究的的国国家家，经经历历IVHSIVHS、ITS-1ITS-1和和ITS-2ITS-2研发阶段。研发阶段。美国美国ITS-1ITS-1研发领域研发领域先进的先进的车辆控车辆控制和安全制和安全系统系统（AVCSSAVCSS）先进的先进的交通交通管理管理系统系统（ATMSATMS）商业车运营商业车运营（CVOCVO）先进的先进的乡村乡村运输运输系统系统（ARTSARTS）先进的先进的出行出行者信息者信息系统系统（ATISATIS）先进的先进的公共公共交通交通系统系统（APTSAPTS）自动公路自动公路系统系统（AHSAHS）1.2.1 美国ITS的发展现状研究内容美国是最早开展ITS智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容（研究内容（ITS-ITS-1 1）1.1.先进的先进的交通管理交通管理系统系统（ATMSATMS-Advanced-Advanced Traffic Traffic Management System)Management System)（1 1）城市区域的）城市区域的中央化交通信号控制中央化交通信号控制系统系统（2 2）高速公路高速公路管理系统管理系统（3 3）交通事故交通事故管理系统管理系统（4 4）电子收费电子收费及及交通管理交通管理系统系统 （1 1）出行者信息出行者信息系统系统（2 2）车载路径诱导车载路径诱导系统系统（3 3）停车场停车引导停车场停车引导系统系统（4 4）数字地图数字地图数据库数据库2.2.先进的先进的出行者信息出行者信息系统系统（ATISATIS-Advanced Traveler-Advanced Traveler Information SystemInformation System）（1 1）车队管理车队管理系统系统（2 2）乘客出行信息乘客出行信息系统系统（3 3）电子支付电子支付系统（例如采用智能卡）系统（例如采用智能卡）（4 4）运输）运输需求管理需求管理系统系统（5 5）公交优先公交优先系统系统 3.3.先进的先进的公共交通公共交通系统系统（APTSAPTS-Advanced Public-Advanced Public Transportation SystemTransportation System）1.2.1 美国ITS的发展现状研究内容（ITS-1）1.先智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容（研究内容（ITS-ITS-1 1）4.4.先进的先进的乡村运输乡村运输系统系统（ARTSARTS-Advanced Rural-Advanced Rural Transportation System)Transportation System)ARTS ARTS是是ITSITS技术在幅员广阔的技术在幅员广阔的乡村区域乡村区域的的选选 择性择性应用，研究内容：应用，研究内容：（1 1）出行者的）出行者的信息与保护信息与保护（2 2）紧急情况管理紧急情况管理系统系统（3 3）旅游和出行者旅游和出行者信息服务系统信息服务系统（4 4）基础设施基础设施的运营和保养的运营和保养（5 5）车队运营与管理车队运营与管理系统系统（6 6）商业车队运营商业车队运营（7 7）公共性的出行者服务公共性的出行者服务系统系统 （1 1）商业车辆的）商业车辆的电子通关电子通关系统系统（2 2）车载安全监控车载安全监控系统系统（3 3）路边安全检查路边安全检查的自动化系统的自动化系统（4 4）商业）商业车队管理车队管理系统系统（5 5）商业车辆的）商业车辆的行政管理程序行政管理程序（6 6）危险品的）危险品的应急响应应急响应系统系统 5.5.商业车辆运营商业车辆运营（CVOCVO-Commercial-Commercial Vehicle Operation Vehicle Operation）1.2.1 美国ITS的发展现状研究内容（ITS-1）4.先智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容（研究内容（ITS-ITS-1 1）6.6.先进的先进的车辆控制和安全系车辆控制和安全系统统（AVCSSAVCSS-Advanced-Advanced V Vehicle Control&Safety ehicle Control&Safety SystemSystem)（1 1）防碰撞防碰撞系统系统（2 2）智能化行车控制智能化行车控制系统系统（3 3）MaydayMayday系统系统（4 4）驾驶员）驾驶员视野加强视野加强系统系统（5 5）车辆）车辆防抱死系统防抱死系统ABSABS（Anti-lockAnti-lock Braking System Braking System）（6 6）驾驶员）驾驶员安全监控安全监控系统系统（7 7）车辆安全监控车辆安全监控系统系统（8 8）车载路线诱导车载路线诱导系统系统（9 9）协作驾驶协作驾驶AHSAHS有有三三种种研研究究理理念念：（1 1）基基于于车车辆辆智智能能化化的的匿匿名名自自动动驾驾驶驶 （2 2）基基于于公公路路基基础础设设施施智智能能化化的的公公路路控控制制自自动动驾驾驶驶 （3 3）前前两者的综合两者的综合7.7.自动公路系统自动公路系统（AHSAHS-Automated Highway-Automated Highway SystemSystem）1.2.1 美国ITS的发展现状研究内容（ITS-1）6.先智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容研究内容随随着着ITS-1ITS-1不不断断建建设设与与完完善善，美美国国对对ITSITS的的研研究究内内容容有有了了新新认识和要求，于是制定了新的认识和要求，于是制定了新的ITSITS研发战略，提出了研发战略，提出了ITS-2ITS-2。美国美国ITS-2ITS-2研发领域研发领域信息管理信息管理系统系统（IMSIMS）出行和运输管理出行和运输管理系统（系统（TTMSTTMS）养护和施工管养护和施工管理理系统（系统（MCMSMCMS)公共交通运输公共交通运输管理系统管理系统（PTMSPTMS）商业车辆运行商业车辆运行系统（系统（CVOSCVOS）电子收费电子收费系统系统（ETCETC）先进的先进的车辆安全车辆安全系统（系统（AVSSAVSS）紧急情况管理紧急情况管理系统（系统（EMSEMS）1.2.1 美国ITS的发展现状研究内容随着ITS-1不断建智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容（研究内容（ITS-ITS-2 2）1.1.出行和运输管理系统出行和运输管理系统（TTMSTTMS-Travel and Traffic Travel and Traffic Management SystemManagement System）在途驾驶员信息在途驾驶员信息系统系统 线路引导线路引导系统系统 出行人员服务出行人员服务系统系统 交通控制交通控制系统系统突发事件管理突发事件管理系统系统排放测试排放测试和和污染防护污染防护系统系统公共运输管理公共运输管理系统系统途中换乘信息途中换乘信息系统系统满足个人需求的非定线满足个人需求的非定线公共交通系统公共交通系统 公共交通运输安全公共交通运输安全系统系统 残疾人运输残疾人运输系统系统2.2.公共交通运输管理系统公共交通运输管理系统（PTMSPTMS-Public Transportation Public Transportation Management SystemManagement System）1.2.1 美国ITS的发展现状研究内容（ITS-2）1.出智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容（研究内容（ITS-ITS-2 2）通通过过电电子子卡卡或或电电子子标标签签由由计计算算机机自自动动收收费费，使使所所有有地地面面交交通通收收费费实实现现自自动动化化，减减少少用用现现金金收收费费所所产产生生的的延延误误，提提高高道道路路的的通通行行能能力力和和运运行行效效率率，为为系系统统管管理理提提供供准准确的交通数据。确的交通数据。3.3.电子收费系统电子收费系统（ETCETC-Electronic Toll Electronic Toll CollectionCollection）4.4.商业车辆运营商业车辆运营系统系统（CVOSCVOS-Commercial Commercial Vehicle Vehicle Operations SystemOperations System)商业车辆商业车辆电子通关电子通关系统系统 自动化路侧安全检测自动化路侧安全检测系统系统 商业商业车队管理车队管理系统系统 商业车辆商业车辆安全监控安全监控系统系统 商业车辆商业车辆行政管理行政管理系统系统 危险品应急响应危险品应急响应系统系统1.2.1 美国ITS的发展现状研究内容（ITS-2）通过电智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容（研究内容（ITS-ITS-2 2）紧急通告紧急通告与与人员安全人员安全系统系统紧急情况车辆管理紧急情况车辆管理系统系统5.5.应急管理应急管理系统（系统（EMSEMS-Emergency Management Emergency Management System System）纵向避撞纵向避撞系统系统 侧向避撞侧向避撞系统系统交叉口避撞交叉口避撞系统系统视觉强化避撞视觉强化避撞系统系统 事故前事故前乘坐人员的安全防护系统乘坐人员的安全防护系统危险预警危险预警系统系统 自动公路自动公路系统系统6.6.先进的车辆安全先进的车辆安全系统系统（AVSSAVSS-Advanced Advanced Vehicle Vehicle Safety SystemSafety System)1.2.1 美国ITS的发展现状研究内容（ITS-2）紧急智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容（研究内容（ITS-ITS-2 2）是是一一个个专专门门用用于于管管理理的的数数据据库库系系统统，主主要要包括包括数据库管理数据库管理系统和系统和事务管理事务管理系统。系统。7.7.信息信息管理管理系统（系统（IMSIMS-Information Management Information Management System System）8.8.养护和施工管理养护和施工管理系统系统（MCMSMCMS-Maintenance Maintenance And And Construction Construction Management Management SystemSystem)是是ITS-2ITS-2中中新加入新加入的重要研究内容。的重要研究内容。道路道路路面维护管理路面维护管理系统系统 道路道路路侧环境维护管理路侧环境维护管理系统系统 道路道路标志维护管理标志维护管理系统系统 桥梁隧道桥梁隧道基础结构维护管理基础结构维护管理系统系统 通信及其他通信及其他外场设备维护管理外场设备维护管理系统系统 灾难恢复管理灾难恢复管理系统系统ITS-2ITS-2与与ITS-1ITS-1的的主主要要区区别别之一之一。1.2.1 美国ITS的发展现状研究内容（ITS-2）是一个智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.2 日本日本ITS的发展现状的发展现状发展历程发展历程研研究究ITSITS的的初初始始阶阶段段。19731973年年发发起起全全面面的的车车辆辆交交通通控控制制系系统统研研究究，拉拉开开国国际际ITSITS研研究究的的序序幕幕。最最初初正正式式投投入入 的的 系系 统统 有有 汽汽 车车 综综 合合 控控 制制 系系 统统（简简 称称 CACSCACS，Comprehensive Automobile Control SystemsComprehensive Automobile Control Systems）。）。20202020世纪世纪世纪世纪70707070年代年代年代年代在在全全国国设设置置交交通通控控制制中中心心，成成立立日日本本交交通通管管理理技技术术协协会会（JTMAJTMA），开开展展汽汽车车交交通通信信息息控控制制系系统统。19781978年年进进行行CACSCACS实实地地实实验验；通通产产省省设设立立了了（财财团团法法人人）汽车行驶电子技术协会（汽车行驶电子技术协会（JSKJSK）。）。推动推动路车间通信系统路车间通信系统RACSRACS（Road/Automobile Road/Automobile Communication SystemCommunication System，1984-19891984-1989）和）和新汽车交通新汽车交通信息通信系统信息通信系统AMTICSAMTICS（Advanced Mobile Traffic Advanced Mobile Traffic Information and Communication SystemsInformation and Communication Systems，1987-1987-19881988）两个项目。）两个项目。20202020世纪世纪世纪世纪80808080年代年代年代年代前半期前半期前半期前半期20202020世纪世纪世纪世纪80808080年代年代年代年代后半期后半期后半期后半期1.2.2 日本ITS的发展现状发展历程研究ITS的初始阶段智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.2 日本日本ITS的发展现状的发展现状发展历程发展历程ITSITS走走向向国国际际化化。参参加加ISATAISATA（汽汽车车技技术术和和自自动动化化国国际际会会议议，19881988及及19901990年年以以后后）、VNISVNIS（车车辆辆导导航航与与信信 息息 系系 统统 会会 议议，19891989及及 19911991年年 以以 后后）、CONVERGENCECONVERGENCE（19901990年年）、ITSITS美美国国年年会会（19911991以以后后）等等ITSITS领领域域国国际际会会议议。19941994年年1 1月月，成成立立道道路路车车辆辆智智能能化化推推进进协协会会VERTISVERTIS（VehicleVehicle，Road Road and and Traffic Traffic Intelligence SocietyIntelligence Society），现称），现称ITS JapanITS Japan。19961996年年7 7月，月，5 5个政府机构联合制定、发表个政府机构联合制定、发表“关于推关于推进智能运输系统（进智能运输系统（ITSITS）”整体构想整体构想，成了今后，成了今后ITSITS工作的工作的主体计划主体计划，并指定，并指定9 9个开发领域和个开发领域和2020项服务内项服务内容，现在又增加了一项容，现在又增加了一项新的内容新的内容，即，即高度信息通信高度信息通信社会相关信息的利用社会相关信息的利用，总计，总计2121项服务内容，项服务内容，5656项个项个人用户服务，人用户服务，172172项子服务。项子服务。20202020世纪世纪世纪世纪90909090年代年代年代年代后半期后半期后半期后半期20202020世纪世纪世纪世纪90909090年代年代年代年代前半期前半期前半期前半期1.2.2 日本ITS的发展现状发展历程ITS走向国际化。参智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.2 日本日本ITS的发展现状的发展现状研究内容研究内容日本的日本的ITSITS研究具有如下研究具有如下特点特点：大大多多数数的的ITSITS项项目目均均由由实实力力雄雄厚厚的的汽汽车车、电电子子业业的的大大公公司司或由或由政府机构政府机构承担；承担；政政府府和和工工业业部部门门对对ITSITS研研究究长长期期的的支支持持使使得得其其ITSITS研研究究具具有有连贯性连贯性；ITSITS的的研研究究成成果果直直接接面面向向市市场场，促促进进了了诸诸如如车车辆辆导导航航系系统统等产品的快速开发与应用。等产品的快速开发与应用。日日本本ITSITS研研发发内内容容分分为为9 9个个领领域域，每每个个领领域域都都包包含含着着实现具体功能的实现具体功能的子系统子系统。1.2.2 日本ITS的发展现状研究内容日本的ITS研究具有智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.2 日本日本ITS的发展现状的发展现状研究内容研究内容这这9 9个领域的相互关系非常复杂，简化之后可用下图表示。个领域的相互关系非常复杂，简化之后可用下图表示。1.2.2 日本ITS的发展现状研究内容这9个领域的相互关系智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.2 日本日本ITS的发展现状的发展现状研究内容研究内容1.1.智能化导航智能化导航系统系统通通过过卫卫星星导导航航系系统统迅迅速速实实时时的的收收集集和和提提供供堵堵车车、旅旅行行所所需需时时间间、交交通通管管制制、服服务务等等情情报报，提提高高利利用用者者的的方方便便性性。此此外外，向向驾驾驶驶员员提提供供个个体体服服务务信信息息。包包括括道道路路交交通通情情报报提提供供系系统统、综综合合交交通通情情报报系系统统、卫卫星星导导航航动态路线引导动态路线引导系统等。系统等。达达到到消消除除道道路路收收费费站站交交通通拥拥挤挤、实实现现无无现现金金化化、为为驾驶员提供方便、驾驶员提供方便、降低管理成本降低管理成本的目的。的目的。自自动动收收费费系系统统包包括括自自动动收收费费、收收税税系系统统和和电电子子卡卡自自动收费转账动收费转账系统。系统。2.2.自动收费自动收费系统系统包包括括安安全全情情报报提提供供、警警告告、控控制制系系统统，前前方方障障碍碍物物警警报报系系统统，周周围围车车辆辆警警报报系系统统，视视觉觉支支援援系系统统，车车间间距距控控制制、自自动动巡巡航航控控制制系系统统，防防止止溢溢出出车车道道和和路路外外以以及及车车道道自自动动跟跟踪踪系系统统，车车辆辆、驾驾驶驶员员安安全全监监视视警警报报系系统统，物物流流专专用用车车道道和和自自动动驾驾驶驶专专用用车车道道的的车车辆辆自自动动驾驶系统驾驶系统等。等。3.3.安全驾驶安全驾驶支援支援系统系统1.2.2 日本ITS的发展现状研究内容1.智能化导航系统通智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.2 日本日本ITS的发展现状的发展现状研究内容研究内容4.4.最优化交通最优化交通管理管理系统系统该该领领域域包包括括交交通通信信号号智智能能控控制制系系统统、交交通通流流引引导导分分配配系系统统、公公共共车车辆辆优优先先通通过过控控制制系系统统和和交交通通事事故故智智能能管理管理系统等。系统等。包包括括收收集集和和提提供供路路面面情情况况、道道路路工工程程施施工工状状况况，特特殊殊车车辆辆通通行行许许可可申申请请和和处处理理的的自自动动化化，特特许许通通行行实实际际路线以及载荷量的自动测定等。路线以及载荷量的自动测定等。日日本本也也研研究究了了迅迅速速掌掌握握道道路路损损坏坏状状况况、即即时时维维修修、确确保保道道路路完完好好的的监监控控系系统统，以以及及对对重重型型车车和和装装载载危危险险品品的的特特殊殊车车辆辆的的许许可可路路线线和和实实际际通通行行路路线线进进行行实实时时监监管管的系统。的系统。5.5.高效道路高效道路管理管理系统系统包包括括收收集集公公共共交交通通实实时时运运行行情情况况，实实施施公公共共交交通通优优先先通通行行措措施施。此此外外，通通过过向向公公共共交交通通运运营营者者提提供供基基础础数数据据，强强化化经经营营管管理理效效率率；通通过过向向公公共共交交通通利利用用者者提提供供公公共共交交通通信信息息，提提高高方方便便性性，进进而而促促进进公公共共交交通通利用率。利用率。6.6.先进的公共先进的公共交通交通系统系统1.2.2 日本ITS的发展现状研究内容4.最优化交通管理系智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.2 日本日本ITS的发展现状的发展现状研究内容研究内容7.7.高效商用车高效商用车系统系统包包括括车车辆辆运运输输管管理理、智智能能后后勤勤系系统统、新新物物流流系系统统等等。例例如如，通通过过对对商商用用车车辆辆现现在在地地的的实实时时把把握握和和切切实实运运行行管管理理，减减少少空空载载以以及及减减少少未未满满载载车车辆辆的的运运行行，保保证证道道路空间的合理利用和交通的畅通。路空间的合理利用和交通的畅通。该该系系统统的的功功能能包包括括对对视视觉觉障障碍碍者者进进行行道道路路引引导导，灾灾害害发发生生时时进进行行避避难难地地引引导导以以及及提提供供行行人人的的路路径径选选择择和和设施选择设施选择引导等。引导等。8.8.行人辅助行人辅助系统系统当当发发生生地地震震、洪洪水水等等灾灾害害时时，要要求求本本系系统统可可以以迅迅速速地地收收集集灾灾害害状状况况的的情情报报，对对于于一一般般车车辆辆的的行行驶驶进进行行限限制制和和对对救救援援车车辆辆进进行行引引导导、优优先先通通行行控控制制，以以确确保保即即使使灾灾害害区区域域情情报报通通信信设设施施遭遭到到完完全全破破坏坏的的情情况况下下，紧急车辆支援紧急车辆支援系统仍能发挥备用功能的作用。系统仍能发挥备用功能的作用。9.9.紧急车辆紧急车辆支援支援系统系统1.2.2 日本ITS的发展现状研究内容7.高效商用车系统包智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.3 欧洲欧洲ITS的发展现状的发展现状发展历程发展历程开开始始ITSITS研研究究。欧欧洲洲高高效效安安全全道道路路交交通通计计划划（Programme Programme for for an an European European Traffic Traffic with with Highest Highest Efficiency Efficiency and and Unprecedented Unprecedented SafetySafety，简简称称PROMETHEUSPROMETHEUS）以以汽汽车车为为主主体体，利利用用先先进进的的信信息息、通通信信自自动动化化技技术术改改善善运运输输系系统统，解解决决交交通通问问 题题；欧欧 洲洲 汽汽 车车 安安 全全 专专 用用 道道 路路 设设 施施 计计 划划（Dedicated Dedicated Road Road Infrastructure Infrastructure for for Vehicle Vehicle Safety Safety in in EuropeEurope，简简称称DRIVEDRIVE）主主要要涉涉及及公公路路和和交通控制技术交通控制技术的研究。的研究。1986198619861986年年年年1991199119911991年年年年1989-19911989-1991年完成了年完成了DRIVE IDRIVE I；19911991年末年末成立欧洲成立欧洲道路交通通信信息实施协调组织道路交通通信信息实施协调组织（European Road European Road Transport Telematics Implementation Transport Telematics Implementation Coordination OrganizationCoordination Organization，简称，简称ERTICOERTICO）。）。1.2.3 欧洲ITS的发展现状发展历程开始ITS研究。欧洲智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.3 欧洲欧洲ITS的发展现状的发展现状发展历程发展历程1992-19941992-1994年年完完成成DEIVE DEIVE IIII；PROMETHEUSPROMETHEUS计计划划取取得得巨大的成功并于巨大的成功并于19941994年结束。年结束。1994199419941994年年年年1995199519951995年年年年开开始始一一项项新新研研究究计计划划PROMOTEPROMOTE（Programme Programme for for Mobility Mobility in in Transportation Transportation in in EuropeEurope），主主要要目目的的是是实实现现道道路路交交通通基基础础设设施施高高度度智智能能化化，重重点点是是车车辆辆的的交交通通管管理理系系统统和和安安全全系系统统，包包括括车车辆道路间辆道路间通信通信、防止碰撞防止碰撞、自动收费自动收费系统等。系统等。1998199819981998年年年年T-TAPT-TAP（1994-19981994-1998）和和TEN-TTEN-T计计划划（1995-19991995-1999）。Transport-Telematics Transport-Telematics Application Application ProgrammeProgramme（T-TAPT-TAP）相相当当于于DRIVE DRIVE IIIIII信信息息处处理理技技术术 研研 究究。TEN-TTEN-T（Trans-European Trans-European Transport Transport NetworksNetworks）是是以以实实现现多多方方式式信信息息服服务务为为目目的的的的横横贯贯欧欧洲洲的的交交通通信信息息服服务务网网站站，是是ITSITS持持续续发发展展的的关关键所在。键所在。1.2.3 欧洲ITS的发展现状发展历程1992-1994年智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.3 欧洲欧洲ITS的发展现状的发展现状研究内容研究内容 欧欧洲洲ITSITS的的研研究究展展开开有有两两条条主主线线：以以车车辆辆的的研研究究开开发发为为主主题题的的PROMETHEUSPROMETHEUS研研究究计计划划和和以以道道路路基基础础设设施施开开发发为为主主题题的的DRIVEDRIVE研究计划。概括起来可分为研究计划。概括起来可分为1010个研发领域。个研发领域。1.2.3 欧洲ITS的发展现状研究内容 欧洲ITS的研究智能运输系统概论智能运输系统概论1.2.3 欧洲欧洲ITS的发展现