交通信息技术应用案例

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,#,第五章 交通信息技术应用案例,主要内容：,1、车辆定位与导航系统,2、电子收费系统,3、城市交通流诱导系统,第一节,车,车辆,定,定位与,导,导航系,统,统,1、车,辆,辆定位,导,导航系,统,统与ITS的,关,关系,（1）ITS,研,研究的,重,重要内,容,容,（2）ITS,的,的28,种,种服务,中,中，有11种,需,需要知,道,道车辆,的,的位置,，,，2000年,的,的统计,（3）,美,美国联,邦,邦公路,局,局进行,的,的研究,表,表明：,非商务,用,用车全,部,部出行,距,距离的,约,约7%,，,，全部,行,行驶时,间,间的12%由,于,于缺乏,良,良好的,导,导航和,路,路线引,导,导而浪,费,费，由,此,此加剧,了,了交通,事,事故和,道,道路拥,堵,堵同时,，,，无效,的,的出行,费,费用，,每,每年损,失,失450亿美,元,元,（4）,出,出行者,：,：避免,拥,拥堵、,违,违章驾,驶,驶，安,全,全、便,利,利、快,捷,捷到达,目,目的地,出,行,行服务,系,系统,（5）,管,管理者,：,：希望,交,交通流,合,合理分,配,配在整,个,个交通,网,网络上,第一节,车,车辆,定,定位与,导,导航系,统,统,2、车,辆,辆定位,导,导航系,统,统的定,义,义,在路网,数,数字化,地,地图的,基,基础上,（,（GIS），,运,运用GPS、DR等,定,定位技,术,术进行,车,车辆定,位,位，确,定,定最优,行,行驶路,线,线，为,出,出行者,提,提供静,态,态或实,时,时的最,优,优出行,线,线路信,息,息，并,在,在出行,过,过程中,做,做出路,线,线引导,。,。,3、车,辆,辆定位,导,导航系,统,统的分,类,类,自主式,导,导航系,统,统：所,有,有的车,辆,辆导航,功,功能都,由,由车载,系,系统完,成,成。,中心式,导,导航系,统,统：拥,有,有通信,模,模块，,控,控制中,心,心和移,动,动用户,之,之间进,行,行通信,。,。,第一节,车,车辆,定,定位与,导,导航系,统,统,4、车,辆,辆导航,系,系统的,组,组成,第一节,车,车辆,定,定位与,导,导航系,统,统,5、车,辆,辆定位,导,导航系,统,统的实,现,现方案,车辆导,航,航系统,的,的首要,功,功能：,提,提供车,辆,辆的位,置,置，速,度,度和航,向,向,不同系,统,统对车,辆,辆定位,导,导航系,统,统要求,不,不同：,商,商业车,辆,辆管理,和,和调度,：,：100米；,公,公共安,全,全：10米；,防,防碰撞,：,：1米,等,等,目前常,用,用的车,辆,辆定位,技,技术：,（1）,地,地面无,线,线电技,术,术：设,置,置标准,点,点；罗,兰,兰C；,基,基于移,动,动通信,的,的无线,导,导航GSM，CDMA等,（2）,卫,卫星定,位,位技术,：,：GPS，GLONASS,，,，DGPS，,双,双星定,位,位,（3）,航,航迹推,算,算技术,：,：该系,统,统测量,航,航向角,的,的传感,器,器磁罗,盘,盘，里,程,程仪和,陀,陀螺，,测,测量速,度,度传感,器,器：加,速,速度计,，,，里程,仪,仪等。,（4）,地,地图匹,配,配MM,引入地,图,图上的,信,信息，,通,通过将,定,定位导,航,航系统,的,的信息,与,与地图,的,的信息,进,进行比,较,较和融,合,合，提,供,供整个,系,系统的,定,定位精,度,度。,（5）,视,视觉定,位,位,第一节,车,车辆,定,定位与,导,导航系,统,统,6、车,辆,辆组合,定,定位系,统,统,（1）DRMM,MM技,术,术消除DR的,累,累积误,差,差，属,于,于自主,导,导航的,系,系统世,界,界上第,一,一个实,际,际的自,动,动车辆,定,定位系,统,统就是,采,采用该,技,技术。,不,不足,：,：初始,位,位置需,要,要外界,提,提供。,（2）GPS,MM,MM可,消,消除部,分,分GPS的误,差,差，使,得,得整个,系,系统精,度,度提高,。,。GPS易受,到,到遮挡,失,失去信,号,号。,（3）GPS,DR,：,：研究,和,和应用,较,较多的,系,系统,有两种,组,组合方,案,案：切,换,换定位,和,和滤波,。,。,（4）GPS,DR,MM,GPS,DR,MM,GPS,DR,MM,（5）GPS,DR,MM,+,+视觉,（6）,其,其他：GPS,INS等,第一节,车,车辆,定,定位与,导,导航系,统,统,7、DR导航,(x,0,y,0,),(x,1,y,1,),(x,2,y,2,),(d,0,),(d,1,),(d,2,),(,0,),(,1,),(,2,),第一节,车,车辆,定,定位与,导,导航系,统,统,北京城,际,际高科,城,际,际通,第一节,车,车辆,定,定位与,导,导航系,统,统,第一节,车,车辆,定,定位与,导,导航系,统,统,第二节,电,电子,收,收费系,统,统,1、收,费,费制式,均一收,费,费,开放式,收,收费,封闭式,收,收费系,统,统,混合式,收,收费系,统,统,第二节,电,电子,收,收费系,统,统,2、收,费,费方式,人工收,费,费：不需要,或,或基本,不,不使用,电,电子和,机,机械设,备,备，收,费,费过程,全,全部由,人,人工来,完,完成，,即,即人工,判,判别车,型,型，人,工,工套用,收,收费标,准,准、人,工,工收钱,、,、找零,、,、给发,票,票。,半自动,收,收费：收费过,程,程由机,器,器和人,共,共同完,成,成收费,的,的方式,，,，也称,计,计算机,辅,辅助收,费,费方式,。,。根据,我,我国国,情,情，采,用,用人工,识,识别车,型,型或者,仪,仪器识,别,别，工,人,人收取,通,通向费,，,，利用,计,计算机,及,及自动,控,控制技,术,术自动,读,读写信,息,息、计,算,算收费,金,金额、,打,打印数,据,据、累,计,计和汇,总,总。,全自动,收,收费（ETC,）,）：收取通,行,行费的,全,全过程,都,都由机,器,器来完,成,成，其,最,最大的,特,特点就,是,是“不,停,停车收,费,费”，,即,即车辆,可,可以以,相,相当高,的,的车速,通,通过收,费,费口，,无,无需在,收,收费站,前,前减速,并,并停车,缴,缴费，,一,一切均,由,由电子,设,设备来,完,完成，,操,操作人,员,员不需,直,直接介,入,入，只,需,需对设,备,备进行,管,管理监,督,督以及,处,处理特,别,别事件,。,。,第二节,电,电子,收,收费系,统,统,3、ETC系,统,统定义,及,及特点,电子不,停,停车收,费,费(Electronic TollCollection，,简,简称ETC),系,系统是,国,国际上,正,正在努,力,力开发,并,并推广,普,普及的,一,一种用,于,于公路,、,、桥梁,和,和隧道,的,的新型,电,电子自,动,动收费,技,技术。,它通过,车,车载电,子,子标签,与,与微波,天,天线之,间,间的专,用,用短程,通,通讯(DedicatedShortRangeCommunication，简称DSRC)，,在,在不需,要,要司机,停,停车和,其,其他收,费,费人员,采,采取任,何,何操作,的,的情况,下,下，自,动,动完成,收,收费处,理,理全过,程,程。,三大特,点,点：不,停,停车、,无,无需人,、,、无现,金,金。,第二节,电,电子,收,收费系,统,统,4、ETC系,统,统构成,（1）,三,三大关,键,键技术,：,：,车辆自,动,动识别,技,技术(AutomaticVehicleIdentificationSystemsAVI),自动车,型,型分类,技,技术(AutomaticVehicleClassificationSystems AVC,),),违章车,辆,辆抓拍,技,技术（VideoEnforcementSystems VES）,第二节,电,电子,收,收费系,统,统,（2）ETC,系,系统车,道,道设备,系,系统,第二节,电,电子,收,收费系,统,统,5、技,术,术结构,（1）,组,组成：,控制单,元,元,车载单,元,元,通信单,元,元（DSRC,）,）,车型识,别,别,强制子,系,系统,第二节,电,电子,收,收费系,统,统,（2）,技,技术设,备,备,第二节,电,电子,收,收费系,统,统,（3）电子标,签,签,按标签,结,结构，,可,可分为,单,单片式,电,电子标,签,签与两,片,片式电,子,子标签,；,；,按工作,状,状态，,可,可分为,主,主动式,与,与被动,式,式。,单片式,电,电子标,签,签,它,它由一,片,片存有,车,车辆属,性,性（标,识,识码等,）,）的集,成,成电路,芯,芯片和,一,一个小,型,型微波,发,发射机,组,组成。,属,属性数,据,据只能,一,一次性,写,写入，,不,不能更,改,改。,第二节,电,电子,收,收费系,统,统,读写主,动,动式电,子,子标签,是,是在只,读,读式的,基,基础上,，,，增加,了,了可读,写,写的数,据,据存储,器,器和小,型,型微波,接,接收机,，,，它既,可,可将标,签,签内的,车,车辆标,识,识码等,数,数据传,送,送给DSRC,，,，也可,接,接收并,存,存储DSRC,发,发出的,有,有关信,息,息。,被动式,标,标签是,将,将DSRC发,射,射出的,微,微波以,某,某种方,式,式进行,调,调制并,反,反射出,去,去，从,而,而将标,签,签内的,信,信息传,送,送给DSRC,。,。双片,式,式电子,标,标签,又称,聪,聪明卡,式,式电子,标,标签，,它,它由一,张,张IC,卡,卡和车,载,载微波,收,收发机,组,组成。IC卡,中,中含有,一,一微型CPU,，,，具有,一,一定的,计,计算、,处,处理和,存,存储数,据,据能力,。,。因此,它,它比一,件,件式标,签,签的功,能,能要多,，,，它不,但,但可作,为,为电子,标,标签使,用,用，还,可,可充当,信,信用卡,和,和金融,卡,卡。作,电,电子标,签,签时，,要,要将它,插,插入车,载,载机，,由,由车载,机,机完成,标,标签与DSRC之间,的,的双向,通,通信，,并,并将卡,中,中信息,显,显示出,来,来。,第二节,电,电子,收,收费系,统,统,ETC,的,的工作,流,流程,第三节,城,城市,交,交通诱,导,导系统,交通流,诱,诱导：,通,通过提,供,供道路,交,交通信,息,息、路,线,线引导,、,、辅助,驾,驾驶等,手,手段，,来,来限定,、,、引导,、,、组织,交,交通运,输,输流。,目的：,方,方便出,行,行，缓,解,解拥堵,。,。,交通诱,导,导技术,是,是正确,引,引导道,路,路使用,者,者顺利,到,到达目,的,的地、,实,实现交,通,通流优,化,化、避,免,免交通,阻,阻塞、,更,更有效,的,的管理,现,现代交,通,通的一,种,种技术,。,。,第三节,城,城市,交,交通诱,导,导系统,1、交,通,通流诱,导,导系统,的,的起源,交通诱,导,导系统,产,产生的,背,背景：,日,日益严,重,重的交,通,通拥堵,。,。,交通流,诱,诱导系,统,统的历,程,程：从,静,静态系,统,统到动,态,态系统,。,。,静态诱,导,导系统,：,：用记,录,录的交,通,通状况,的,的历史,数,数据作,为,为诱导,依,依据。,动态诱,导,导系统,：,：用实,时,时的交,通,通流数,据,据作为,诱,诱导依,据,据。,第三节,城,城市,交,交通诱,导,导系统,2、静,态,态诱导,系,系统研,究,究始于20世,纪,纪70,年,年代。,特征：,使,使用静,态,态的标,志,志牌指