智能交通运输系统总结(20240615).docx

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1、智能运输系统IntelligentTransportationSystem复习总结武汉理工高校物流工程学院2024年6月第一章绪论1要点(1)智能智能是指事物能相识、辨析、推断处理和独创创建的实力。是人类区分于其他生物事务的本质特征。是学问与智力的组合。具有高度智能的人，对于四周的事物具有感知、记忆和思维的实力，会产生喜怒哀乐等情感，具有自我调整、适应环境和学习实力，能够表达自己的情感，具有行为决策实力以及创建性。(2)人的智能、人工智能和智能红绿灯之间的对应关系图11人的智能、人工智能和智能红绿灯之间的对应关系图(3)交通系统的基本要素交通系统的基本要素是人、车、路和环境。(4)交通追求的目

2、标平安、高效、环保、经济(5)交通问题可能解决的方案增加容量，削减需求，提高管理水平，增加交通信息高，提高车辆智能性。(6)ITS的内涵先进性用远程通讯、计算机、电子技术等现代先进技术来改造和武装交通系统，用先进的理论方法来改善交通系统的管理和运营。综合性ITS涉及的关键技术包括：信息技术、通讯技术、计算机技术、电子技术、交通工程、系统理论、限制理论、人工智能、学问工程等，ITS是这些科学技术的交叉和综合，是这些技术在交通系统中的综合应用。信息化信息化是ITS的基础。通过各种手段来获得交通系统的状态信息，为交通系统的用户和管理者供应刚好有用的信息，只有具有了信息，才能实现智能化。智能化智能运输

3、系统中的很多子系统正是因为实现了智能化，才体现出与传统交通系统的差别。不停车收费系统(ETC)就是一个典型的例子。(7)智能运输系统的定义综合运用先进的信息通讯、网络、自动限制、交通工程等技术，改善交通运输系统的运行状况，提高运输效率和平安性，削减交通事故，降低环境污染，从而建立一个智能化的、平安、便捷、高效、舒适、环保的综合运输体系。(8) ITS的发展趋势1 .交通信息采集、处理和发布技术将快速发展；2 .综合交通信息平台是多种运输方式协同的基本手段；3 .交通平安成为关注的焦点；4 .车载系统与道路设施的协调协作受到重视。(9)综合交通运输系统的发展趋势客运快速化一一经济发展的必定结果（

4、八）客运快速化是旅行时间价值提高的必定结果；(b)客运快速化是降低运输成本的客观要求。货运物流化一一社会经济发展的必定趋势（八）货运物流化是经济一体化的必定要求；(b)货运物流化是支持经济增长的重要手段。2重要的中英文比照词汇(1)智能运输系统IntelligentTransportationSystem,缩写ITS(2)智能车路系统IntenigemVehicleHighwaySystem,缩写IVHS3思索题(1)智能运输系统的发展趋势？(2)综合交通运输系统的发展趋势？其次章智能运输系统的体系框架与标准1要点(1)智能运输系统在建设中存在的问题智能运输系统在建设中交通需求不断变更、可供选

5、择的技术方案和产品不断变更。交通管理系统建设中常常发生己经建设好的系统不满意须要的状况，如扩展性能不好，功能不能满意要求等，而此时技术和产品又进步了，特殊是通信和信息技术及其产品变更很快，引起智能运输系统变更的加剧。决策者面临着是扩充系统还是重新建设的决策。(2)智能运输系统与传统运输系统的本质区分传统的交通限制和管理系统运用传统的技术和经典数学，以假设条件和约束条件下的数学模型和公式为基础，从管理者的角度动身，依据集中管理的方式对道路运用者进行限制和规范,在这里管理者是主动的，而道路的运用者是被动的,各种交通工程设施是在物理上迫使运用者这样做而不那样做。智能运输系统，更加重视人的能动性，它不

6、是力图将带有较多社会和人类行为特点的交通系统描述成某种数学的模型，而是向道路的运用者供应各种各样的信息，让道路的运用者从不同的方案中选择自己所认可的那一种，以诱导为主，而不是以强迫为主，在人的理性与价值取向基础上，使人们的出行得到满意，智能运输系统是将当今世界上最新的科技发展成果和人的本性的探讨相结合。（3）智能运输系统体系框架的定义与组成智能运输系统体系框架是运输系统体系和规格的说明，它确定系统如何构成，确定功能模块以及允许模块间进行通信和协同的协议和接口。主要包括三部分：用户服务、逻辑框架、物理框架。用户服务是从用户的角度对ITS能供应的服务内容进行描述，逻辑框架则是从系统如何实现ITS服

7、务的角度进行分析，给出ITS应具有的功能及功能间数据流关系，物理框架则是把ITS逻辑功能落实到现实实体，如车载设备、道路设施、管理中心等设备或组织。（4）智能运输系统体系框架的作用5 .明确ITS开发目标，避开重复探讨和在低水平生产力下的无安排开发，便于成果的应用和ITS技术的发展及其产业化实施。6 .指导智能运输系统结构和标准探讨过程制定，供应一个检查系统构成和标准的遗漏、重叠以及是否不一样的依据。7 .科技人员可以利用制定的标准来设计、研制和管理智能运输系统，同时依据实际需求提出新的用户服务功能，促进智能运输系统体系框架和国家标准的完善。8 .保证任何终端用户都能通过不同的媒介获得相同的信

8、息；保证不同交通设施的兼容性，从而可以保证在大范围内的无缝出行。（5）美国、日本、欧盟和我国开发智能运输系统框架的方法美国其开发以面对过程方法为指导，日本ITS体系框架采纳了面对对象的建模技术来建立系统的逻辑框架和物理框架。欧盟ITS体系框架开发也采纳了结构分析方法（面对过程方法）。我国也是采纳面对过程的开发方法。（6）我国智能运输系统体系框架包括9大服务领域（第2版）交通管理，电子收费，交通信息服务，智能马路与平安协助驾驶，交通运输平安，运营管理，综合运输，交通基础设施管理，ITS数据管理。2思索题（I）智能运输系统体系框架的作用？（2）如何理解智能交通运输系统与传统交通系统的本质区分？第三

9、章智能运输系统技术基础1要点（1）智能运输系统技术及其相互间的关系交通信息采集技术、交通信息预处理与融合技术、交通信息传输技术、交通信息显示技术、交通的限制技术、交通地理信息系统技术、交通仿真技术等。（2）交通信息采集技术的内容交通信息依据其变更的频率不同可以分成静态交通信息和动态交通信息两大类。1）静态交通信息采集技术静态交通信息主要包括：城市基础地理信息、城市道路网基础信息及交通管理信息。静态交通信息主要采集方法有：（1）调查法采纳人工或测量仪器进行调查，可获得城市基础地理信息、城市道路网基础信息（2）其他系统接入静态交通信息可从其它部门，如规划部门、城建部门、交通管理部门获得。特点：只有

10、当实际系统发生变更的时候，才须要对静态交通信息数据库中的数据进行更新。2）动态基础交通信息采集技术动态交通信息主要包括：交通流状态特征信息（如流量、车速、密度等）、交通紧急事务信息（各种途径得到的事务信息，包括：路面检测器信息、人工报告信息等）、在途车辆及驾驶员的实时信息（如各种车辆定位信息等）、环境状况信息（如大气状况、污染状况信息等）及交通动态限制管理信息等。动态交通信息采集技术包括：交通检测器技术、浮动车技术、车辆识别技术和车辆定位技术、气象与道路环境信息采集技术等。（3）动态交通信息检测技术的分类依据安装特性的不同可以分成地埋式和非地埋式交通检测器。地埋式检测器包括：环形线圈检测器、磁

11、力检测器、道路管检测器、压电检测器。非地埋式检测器：微波雷达检测器、超声波检测器、红外线检测器、噪声检测器、视频图像检测器、复合型交通检测器。（4）车辆定位技术车辆定位子系统就是运用GPS或DR（推算定位）等定位技术，自动确定车辆的实时位置，并运用地图匹配（MaPMatChing）技术，对车辆实际行驶路途与电子地图上道路位置之间的误差进行修正，从而提高定位的精度.该系统还可用来识别车辆所在的道路和每一个接近的交叉口。常用的定位技术一般有三大类：自主（stand-alone）定位、星基定位和陆基定位。对于车辆导航系统来说，通常采纳前两类定位技术，其中自主定位技术的代表是推算定位（DeadReCk

12、oning）技术，而GPS技术则属于星基定位技术。(5)推算定位技术(DeadReckoning,DR)DR技术是利用距离传感器和航向传感器(压电陀螺)测量位移矢量，从而推算车辆的位置。当车辆行驶在高层建筑群间、地下隧道中、高架桥下等路段时，GPS系统可能由于可见星少于四颗而无法正常工作，此时可以利用DR系统的自动定位结果以维持正常导航。推算定位技术的基本思想是当车辆在二维平面空间行驶时，假如初始位置和从前的每步位移均已知的话，在任何时刻的车辆位置都是可以计算的(如图3-2)o11-lZ=Xo+4cos4Z=On-lK=%+4sin4(3-2)/=0/=0其中(与，氏)是在时刻办车辆的初始位置

13、，4是在时刻总和时刻。之间车辆的行驶距离或位移量，q是位移矢量的方向，叫是同一时间段的角速度。(6)交通信息预处理交通数据预处理的两个阶段：异样数据处理和缺失数据处理。1)异样交通数据预处理方法异样交通数据(坏值)是指用测量的客观条件不能说明为合理的明显偏离测量总体的个别测量值。出现异样值的主要缘由是传感器故障，以及出现概率微小但作用较强的偶发性干扰等。常用的几种的方法：(1)阈值法有些交通参数的合理值只能在一个特定的范围内。例如：某一车道的占有率最大为100%,最小为0,假如检测器输出的结果不在这个范围内，那确定是异样值。(2)交通流机理法基于交通流机理的算法是通过交通流参数之间的关系对两个

14、甚至多个参数的一样性进行同时考察。依据交通流参数之间相关关系来进行异样值剔除，主要包括：基于交通流规则的算法和基于交通流区域的算法。(3)置信距离检验法置信距离检验法，也叫决策距离，比较该算法对于来自同一断面的多传感器检测的同一参数，依据一样性融合的思路，先求决策距离，找寻最大传感器连接组，再求最优融合解，得出最终结果。2)缺失交通数据预处理方法由于检测器故障或其它缘由造成数据缺失时有发生，对丢失数据进行补充是交通信息预处理不行缺少的一部分。对于缺失的数据，由于须要实时补充，所以一些简洁常用的方法是比较可行的。(1)历史均值法干脆采纳或者按比例采纳历史上相应时刻的数据值代替丢失的数据。这种方法

15、简洁、易实现，但是假如交通状况发生了变更，将大大降低其估计精度。因此，这种方法比较适合于交通状况变。(2)车道比值法依据历史统计的车道之间的流量比值，对丢失的车道数据进行估计。这种方法结合了历史统计规律和当前流量数据，精度比较高。这种方法适合于流量比较大，交通状况比较稳定的状况。(3)时间序列法把采集到的交通变量看作时间序列，运用各种时间序列预料方法，比如：简洁平均、加权平均、指数平滑等方法，依据历史数据对丢失的数据进行预料估计。(7)数据挖掘数据挖掘(DataMining)就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和学问的过程。原始数据可以是结构化的,如关系数据库中的数据，也可以是半结构化的，如文本、图形、图像数据，甚至是分布在网络上的异构型数据发觉学问的方法可以是数学的，也可以是非数学的，可以是演绎的，也可以是归纳的。(8)粗糙集理论粗糙集理论是继概率论、模糊集、证据理论之后的又一个处理不确定性的数学工具。粗糙集理论在多源数据分析中擅长解决的基本问题包括发觉属性间的依靠关系、约简冗余属性与对象、寻求最小属性子集以及生成决策规则等等。粗糙集与其他不确定性问题理论的最显著区分是它无需供应任何先