智能交通系统发展历史与主要研究内容分析课件

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,*,课程名称,http:/,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,*,智能交通系统发展历史与主要研究内容,智能交通系统发展历史与主要研究内容,2,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,2第一章 绪论第一节 智能运输系统(ITS)的产生与,3,1.1,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。,31.1 智能运输系统(ITS)的产生与发展 1.1.1,4,1.1,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,41.1 智能运输系统(ITS)的产生与发展 1765年英,5,1.1,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。,51.1 智能运输系统(ITS)的产生与发展 1886-l,6,1.1,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。,61.1 智能运输系统(ITS)的产生与发展 1.1.3,7,1.2,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。,71.2 智能运输系统(ITS)的研究内容 1.2.1,8,1.2,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。,81.2 智能运输系统(ITS)的研究内容1.2.2 欧,9,1.2,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。,91.2 智能运输系统(ITS)的研究内容1.2.3 美,10,1.2,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。,101.2 智能运输系统(ITS)的研究内容1.2.4,11,1.2,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；,111.2 智能运输系统(ITS)的研究内容（三）成熟阶段,12,1.2,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。,121.2 智能运输系统(ITS)的研究内容1.2.5,13,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。,13关键知识 智能运输系统：Intelligent Tran,14,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,14重点讲解 重点1：ITS的主要用户服务功能,15,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。,15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,16,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。,16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,17,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。,17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,18,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。,18补充材料：智能交通系统的核心服务领域5、货运管理系统,19,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