智能交通系统--完整版.doc

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自动化专业:
主要研究的是自动控制原理和方法,自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用,它以自动控制理论为基础,以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通讯技术为主要工具,面向工业生产过程及各行业、各部门的自动化。它具有“控管结合,强弱并重,软硬兼施”的鲜明特点,是理、工、文、管等多学科交叉的宽口径工科专业。
现代意义的自动化:
(用人工传感器)各种环境变量的感知的机械化和集成。(感知)
(用计算机)数据处理和决策。(分析和控制)
(用装置进行)机械动作或以处理信息对人通信的“信息动作”。(执行)
存储的信息 机械执行器 => 对环境的动作
计算机化的处理和决策
人工传感器 显示 => 对人的建议
物联网:(Internet of things) 4用
存储的信息 3知 机械存储 对环境的动作
1感 计算机化的处理和决策
人工传感器 2传 显示 对人的建议
CPS(cyber physics society)信息与物理社会
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一、课程概况
课程性质:工科本科电类自动化、物流工程等专业等年纪学生一门专业前沿课程。
课程目的与任务:
了解智能交通系统的概念和关键技术;
掌握典型的交通信息检测、交通信息传播、交通系统决策和控制等技术;
以交通系统智能化为例,理解本专业相关技术有实际领域应用前沿,为进一步开展相关领域的学习和科研打下基础。
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一 智能交通系统的概况
一、背景问题
交通基础设施发展有限制,投资巨大,作用都发挥了吗?
交通问题决定区域竞争力,如何减少经济损失?
面向人和物的移动、输送、如何培育现代服务业?
交通问题日趋严峻——拥堵、事故、环境、能源
背景:
城市道路的增长与机动车的增长相比严重失调
重要交叉口超负荷运行,交叉路口堵塞,疏导不及时时常造成整个路段或地区完全拥堵
交通管理上缺乏科学有效的手段
市民交通安全意识薄弱
二、智能交通系统的提出
1)一种为交通运输节省金钱、节省时间和生命,并可为使用者提供附加服务的新方法;
2)运用现代电子信息技术,在提高交通运输效率的同时,保障生命的安全。
三、
四、智能交通系统信息链
(感) (传) (知) (用)
数据获取 数据通信 数据处理 信息分布 信息利用
1、检测器 1、光纤 1、融合 1、可变信息板 1、路径指导
2、自动定位 2、移动通信 2、识别 2、互联网 2、
3、视频监控 3、短程微波 3、合计 3、广播 3、交通信息
4、天气 4、预测
物理空间 信息空间
体现了物理空间与信息空间的交互
五、发展概况
车辆信息与通信系统 VICS
不停车收费系统 ETC
先进道路支缓系统 AHS
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四 交通系统的本质特征分析
交 通 需 求:人与物的空间移动(及时、便捷、安全、环保、节能)
交 通 系 统:基础设施(道路)、运载工具(车)、运载对象(人 物)组成的有机整体。
交 通 对 象:(人、货物)借用交通工具(汽车、船舶、火车、飞机等)在交通设施
交通的系统观:整体性、时间与空间、复杂性、随机性
特 征:供给不可存储、连续过程、网络化、复杂系统、层次结构
智能交通系统有一系列用于运输网络管理的先进技术以及为出行者提供的多种服务所组成。
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ITS技术的基础:三大核心要素:信息、通信、信息集成和系统集成
ITS技术的核心:信息的采集、处理、融合和服务
数据采集:视频数据采集 GPS数据采集
检测平台:利用智能处理方法获得检测结果
服务平台:为交通管理及公众提供信息服务
五 智能交通系统定义及内涵
ITS由一系列以有线和无线为基础的信息控制和电子技术构成。当将这些技术集成到交通系统基础设施和车内时,这些技术帮助监视和管理交通;流,减少拥挤,为出行者提供可选路线、提高生产率,保障安全,节约时间和费用。
目 标:发挥交通基础设施潜力,建立安全、便捷、高效、舒适、节能、环保的交通体系。
范 围:先进技术 + 综合服务
途 径:信息灵通 相互协调 智能决策
手 段:多学科技术在交通领域的融合 = 交通工程 + 系统工程 + 智能技术 + 控制技术 + …
效 果:通过信息的采集、处理、融合、实现信息共享与系统整合,并提供多种服务,达成缓解交通拥挤,减少交通事故,降低运输成本,减轻环境影响,提升运输效率。
六 智能交通系统体系框架
产 生:系统复杂化和信息交换带来的问题:TTS是复杂系统,依赖大量信息的交换。
1)难以考虑全面
2)设计出发点不同
3)产品发展快
构造可持续发展的智能交通系统(由低级到高级发展)
以监控为主要的交通工程系统
初级智能交通系统
模型智能交通系统
高级智能交通系统
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原理:
1)定义:系统体系、规格说明、协同方式
2)包括:逻辑框架、物理框架、标准化要求
3)判定它的方法:结构化方法、面向对象的方法
中心系统:
信息服务、交通管理、排放管理、紧急事物管理、公共交通管理、过境管理