智能交通系统
智能交通系统
智能交通系统智能交通系统是指利用先进的信息技术和通信技术，对交通流动、交通设施、交通安全等进行集成、管理和控制的一种综合性交通管理系统。
智能交通系统的发展旨在提高交通效率、减少交通事故、改善交通环境，为人们提供更加便利、安全、舒适的出行环境。
一、智能交通系统的发展背景随着城市化进程的加快，交通拥堵、事故频发等问题日益凸显。
传统的交通管理方式已经无法满足人们对交通效率和安全的要求。
为了解决这些问题，智能交通系统应运而生。
其核心是利用现代信息技术实现对交通管理的科学化、自动化和智能化，提高交通系统的运行效率和安全性。
二、智能交通系统的组成部分（一）智能交通设备智能交通设备是智能交通系统的基础，主要包括交通信号灯、车辆识别设备、车载终端、远程监控设备等。
这些设备可以实时收集交通流量、车辆信息等数据，为交通管理提供数据支持。
（二）智能交通管理中心智能交通管理中心是智能交通系统的核心，负责对交通状态进行实时监测和分析，制定交通调度策略，实现对交通流的精确管控。
通过智能交通管理中心，交通部门可以对道路拥堵、事故等问题做出及时响应，保障交通运行效率和安全。
（三）智能交通信息服务平台智能交通信息服务平台是实现交通信息共享的重要手段。
通过该平台，交通用户可以获取交通实时信息、路况预测、交通事件提醒等服务，为出行提供便利。
同时，智能交通信息服务平台也是交通管理部门发布交通信息、开展交通宣传的重要渠道。
三、智能交通系统的应用案例（一）智能交通信号灯控制传统的交通信号灯控制往往是固定周期，无法根据实际交通流量进行调整，导致交通拥堵。
智能交通信号灯控制系统可以根据路口的交通流量实时调整信号灯的开放时间，实现交通流量的优化分配，提高交通效率。
（二）智能交通车辆管理智能交通车辆管理系统通过车载终端与管理中心的实时通讯，可以实现车辆的实时定位和监控、违章查询和处罚等功能。
这样既可以为车辆提供安全保障，又可以对违规行为进行监管，提高道路交通安全。
智能交通系统
智能交通系统智能交通系统（Intelligent Transportation System，ITS）是指在道路、车辆、驾驶员和交通管理机构之间使用现代信息技术和通信技术以提高交通效率、安全性和可持续性的系统。
它运用先进的传感器、通信和计算技术，通过实时信息的收集、处理和传递，为交通参与者提供准确的交通状况信息，并为交通管理机构提供决策支持。
智能交通系统的特点智能交通系统采用了多种先进技术，如无线通信、车载导航、自动控制和数据处理，以实现交通运输的智能化。
其主要特点如下：1. 实时监控和信息交互：智能交通系统通过实时监控交通流量、路况和交通事故等信息，并通过无线通信技术将这些信息交互传递给交通参与者，以便他们能够根据实时情况做出决策。
2. 数据收集和分析：智能交通系统可以收集大量的交通数据，如交通流量、车辆速度、交通信号灯状态等，通过数据分析对交通状况进行预测和优化，提高交通效率。
3. 基于位置的服务：智能交通系统使用全球卫星定位系统（GPS）和车载导航技术，为驾驶员提供实时的导航和路线规划，减少行车时间和燃料消耗。
4. 智能交通管理：智能交通系统可以根据交通状况自动调整信号灯时间，优化交通流量，减少交通堵塞和排放。
智能交通系统的应用智能交通系统在城市交通管理、交通安全和环境保护等领域有着广泛的应用，以下是几个常见的应用场景：1. 交通控制系统：智能交通系统可以根据实时交通信息自动调整信号灯时间，优化交通流量，减少交通堵塞和排放，提高交通效率。
2. 交通信息服务系统：智能交通系统通过收集、处理和传递交通状况信息，为交通参与者提供准确的交通信息，帮助驾驶员选择最佳路线，减少通勤时间和交通事故的发生。
3. 高速公路收费系统：智能交通系统可以通过车载设备自动扣费，减少人工收费环节，提高通行效率。
4. 路况监测系统：智能交通系统使用传感器和摄像头等设备对道路状况进行实时监测，并通过无线通信技术将这些信息传递给驾驶员和交通管理机构，以便采取相应的措施。
智能交通系统
智能交通系统智能交通系统（Intelligent Transportation System，ITS）是一种利用先进的信息技术和通信技术来改进交通运输效率、安全性和环境可持续性的系统。
一、智能交通系统的概述智能交通系统是在现有交通基础设施上，通过集成化的信息处理和通信技术，实现对交通流、交通设施、交通组织等因素的实时监测和控制，以提高交通运输的效率和安全性。
智能交通系统包括车辆、道路和管理中心三个主要组成部分，通过多种传感器和通信设备实现数据的采集、传输和处理，为交通管理者和驾驶员提供准确的交通信息和指导。
二、智能交通系统的功能和应用1. 道路交通管理：智能交通系统通过实时监测交通流量、拥堵状况和事故情况等信息，可以对交通信号灯进行智能调度，优化道路通行能力，减少交通拥堵。
同时，通过智能摄像监控和违法行为检测，可以提高交通违法的查处率，保障道路交通秩序。
2. 交通事故预防：智能交通系统可以通过车辆间的通信和感知技术，实现车辆之间与车辆与道路基础设施之间的信息互通，提供及时的交通警告和协作，减少交通事故的发生。
例如，车辆碰撞预警系统可以通过车辆间的通信，及时发出碰撞警报，提醒驾驶员采取避免碰撞的措施。
3. 减少能源消耗和环境污染：智能交通系统可以通过绿色交通管理，优化路况和信号灯的控制，减少车辆拥堵，降低车辆的急加速和急刹车，从而减少能源的消耗和车辆尾气的排放，改善城市空气质量。
4. 提供便捷的交通信息服务：智能交通系统可以通过车载导航系统、手机应用等多种方式，向驾驶员提供实时的交通信息，包括路况、拥堵情况、最佳路线规划等，帮助驾驶员选择最佳路线，减少出行时间和燃料消耗。
三、智能交通系统面临的挑战1. 数据安全和隐私保护：智能交通系统所涉及的信息收集和传输涉及大量的个人隐私和交通数据，如何保障数据的安全性和隐私保护成为一个重要的挑战。
2. 基础设施的建设和更新：智能交通系统需要广泛的传感器和通信设备的支持，需要对现有的交通基础设施进行升级和改造，增加系统的覆盖范围和可靠性。
智能交通系统
智能交通系统智能交通系统（Intelligent Transportation System，简称ITS）是一种基于先进技术和信息通信网络的交通管理系统，旨在提高交通效率、减少交通拥堵、提升交通安全以及改善出行体验。
随着科技的不断进步和社会的快速发展，智能交通系统在现代城市化进程中发挥着越来越重要的作用。
一、智能交通系统的概念与优势智能交通系统是一种集成了先进交通管理、信息技术和通信技术的交通系统。
通过实时监测和数据分析，智能交通系统能够实现实时交通状况的监控、拥堵预测和交通信号的优化调整，从而提高道路的通行效率和交通的安全性。
智能交通系统的主要优势包括：1. 提高交通效率：智能交通系统通过实时收集和分析交通数据，能够精确预测交通拥堵情况，为交通管理部门提供决策依据，优化交通流量，提高道路的通行效率。
2. 增强交通安全：智能交通系统可以通过交通监控摄像头、车辆定位设备等实时监测交通状况，提供准确的交通信息，预警交通事故风险，并及时采取措施，减少交通事故的发生。
3. 便利出行体验：通过智能交通系统，驾驶员和乘客可以获得实时的交通信息，包括路况、交通流量、最佳路线等，从而能够选择最佳的出行路径，减少通行时间。
二、智能交通系统的核心技术智能交通系统依赖于多种先进的技术来实现，其中主要包括以下几个方面：1. 交通流量监测技术：通过交通监测摄像头、传感器等设备，实时监测道路上的交通流量，并将数据传输至交通管理中心，以便进行数据分析和交通优化。
2. 交通信号控制技术：通过交通信号灯的智能控制，根据实时的交通流量和道路状况，自动调整信号灯的时序，提高交通的通行效率。
3. 路网导航技术：通过全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS），为驾驶员和乘客提供准确的路况信息和最佳路线选择，提供导航服务和实时交通指引。
4. 车辆通信技术：车载通信系统能够实现车辆之间的通信和车辆与交通管理中心的连接，通过交换信息，提供实时的交通导航和警示信息，改善道路安全和行车效率。
智能交通系统
4.智能交通系统关键技术
（3）超声波检测器 根据声波的传播和反射原理, 通过对发射波和
反射波的时差测量实现位移测量的设备
4.智能交通系统关键技术
（4）激光车辆检测器 （5）红外车辆检测器
通过红外激光发射和接收来实现对车辆 Nhomakorabea同步 扫描, 并将光信号转换为电信号。
2.智能交通系统能做什么
电子支付系统 ——支付便利, 节省时间
➢ 不停车收费 ➢ 拥堵收费 ➢ 公交卡 ➢ ……
2.智能交通系统能做什么
紧急交通事件应急响应系统 ——快速响应, 降低损失
➢ 事件检测 ➢ 应急响应 ➢ 事件管理系统 ➢ ……
3.信息与控制技术在ITS中的地位
ITS使用的信息与控制技术
➢ 交通信息和控制系统（Traffic Information & Control System）
➢ 百家争鸣, 百花齐放……
智能交通
智能运输系统, 它是将先进的信息技术、传 感器技术、自动控制理论、运筹学、人工智 能等有效地综合运用于交通运输、服务控制 和车辆制造等方面, 加强车辆、道路、管理 者三者之间的联系, 从而形成的一种实时、 准确、高效的综合运输系统, 最终使交通运 输服务和管理智能化, 使路网上的交通流运 行处于最佳状态。
单点控制 干线绿波 区域控制
4.智能交通系统关键技术
交通控制理论未来发展趋势 （1）网络化控制（NTCIP、ATC2.5) （2）信号与诱导协同控制 （3）车路协同协同控制
4.智能交通系统关键技术
车联网络(Vehicle ad hoc networks，VANET） 的基本思想: 在一定通信范围内的车辆可以相互交换 各自的车速、位置等信息以及车载传感器感知的数 据，并自动的连接建立起一个移动的网络。
智能交通系统
智能交通系统智能交通系统是一种利用先进的信息技术和通信技术，以及智能控制和管理技术来提高城市交通系统运行效率和安全性的一种系统。
它通过高速网络、传感器、摄像头和计算机等技术设备实现对交通流量、车辆、道路状况的实时监测和预测，以及对交通信号控制、交通指导和交通管理的智能化。
智能交通系统的目标是优化交通流量，缓解交通拥堵，并提供更安全、便捷和环保的交通环境。
它可以实现实时的交通信息收集与分析，通过智能交通信号控制系统对城市交通进行优化调节。
此外，智能交通系统还可以提供驾驶员车辆导航、停车场管理、违章和事故自动检测等服务，以提升城市交通的整体智能化水平。
一、智能交通系统的组成部分智能交通系统主要由以下几个组成部分构成：1.交通感知与监测系统：通过交通传感器、监控摄像头等设备对车流量、车速、交通事故等信息进行实时收集与监测，用于交通状况的实时更新和分析。
2.交通信息处理与管理系统：对收集到的交通信息进行处理、分析和管理，利用数据挖掘和智能优化算法来实现有效的交通优化和控制。
3.交通服务与应用系统：为驾驶员、乘客和交通管理者提供相应的交通服务和应用，如GPS导航、交通信息查询、优化路径规划等。
4.交通决策与控制系统：基于实时交通数据和优化算法，对交通信号进行智能化控制和优化，以提高交通效率和减少拥堵。
5.交通安全与应急管理系统：通过智能交通监测和预警系统，提前发现和预测交通事故，并进行智能化应急管理和指挥。
二、智能交通系统的应用智能交通系统已经在许多城市得到广泛应用，并取得了显著的效果。
下面介绍几个智能交通系统的应用示例：1.实时交通信息服务：通过智能交通系统，驾驶员和乘客可以随时获取到最新的道路状况和交通拥堵情况，从而选择更快捷的出行路线，并避开拥堵区域。
2.交通信号智能控制：智能交通系统可以根据实时交通数据和算法，智能调整信号灯的时长和节奏，从而减少红绿灯停车时间，提高交通效率。
3.电子收费系统：通过智能交通系统，可以实现无感支付和电子收费，提高通行效率，减少人工操作，并防止高速公路收费站交通堵塞。
智能交通系统概述与总结
将处理后的交通数据以图表、图像等形式展示， 便于理解和决策。
控制与执行技术
交通信号控制
根据实时交通情况对交通信号进行配时调整，优化交通流 。
车辆控制
通过车载控制系统对车辆进行加速、减速、转向等操作， 实现自动驾驶或半自动驾驶。
紧急事件处理
在发生交通事故或紧急事件时，通过智能交通系统快速响 应和处理，减少损失和影响。
高停车效率。
高速公路安全监控与应急响应
实时路况监测
利用传感器、摄像头等设备，实时监测高速公路路况，及时发现并 处理交通事故、拥堵等异常情况。
应急车道管理
通过智能监控和应急响应系统，确保应急车道畅通无阻，为救援车 辆提供快速通道。
跨部门协同处置
实现高速交警、路政、救援等部门的信息共享和协同处置，提高应急 响应效率。
发展历程
智能交通系统的发展经历了多个阶段，从早期的交通信号控制、电子收费等单一技术应用，到后来的集成化、网 络化、智能化发展，形成了包括交通信息服务、交通安全管理、公共交通管理等多个子系统的综合交通管理系统 。
核心技术及应用领域
核心技术
智能交通系统的核心技术包括通信技术、传感器技术 、控制技术、计算机技术等。其中，通信技术是实现 交通信息实时传输的关键，传感器技术是获取交通运 行状态的基础，控制技术是实现交通流优化调度的手 段，计算机技术则是整个系统的支撑平台。
应用领域
智能交通系统的应用领域广泛，包括城市交通管理、高 速公路管理、公共交通管理、物流运输管理等。在城市 交通管理中，智能交通系统可以实现交通信号控制、交 通拥堵疏导、停车管理等功能；在高速公路管理中，可 以实现路况监测、车辆识别、超速抓拍等功能；在公共 交通管理中，可以实现公交调度、出租车管理、共享单 车管理等功能；在物流运输管理中，可以实现车辆定位 、货物追踪、智能配送等功能。
智能交通系统应用
智能交通系统应用一、智能交通系统的定义智能交通系统（Intelligent Transportation System，ITS）是一种利用先进技术和信息通信技术来提高交通运输效率、安全性和环保性的系统。
它通过实时监测和控制交通流量，优化交通信号灯控制，提供实时交通信息等方式，来改善城市交通拥堵问题，减少交通事故发生率，提高交通运输效率。
二、智能交通系统的应用1. 实时交通监测：智能交通系统通过安装在道路上的传感器和摄像头，实时监测道路上的车辆流量、速度和密度等信息，可以帮助交通管理部门及时发现交通拥堵情况，采取相应措施进行疏导。
2. 交通信号优化：智能交通系统可以根据实时交通情况，自动调整交通信号灯的时序，使车辆在道路上更加顺畅地通行，减少等待时间，提高通行效率。
3. 实时路况信息提供：智能交通系统可以通过电子显示屏、手机App等方式向驾驶员提供实时的路况信息，包括交通拥堵情况、事故警示、施工信息等，帮助驾驶员选择最佳路线，避开拥堵区域。
4. 车辆追踪和管理：智能交通系统可以通过GPS定位技术对车辆进行实时追踪和管理，监控车辆的行驶路线、速度和停留时间，提高车辆的安全性和管理效率。
5. 智能停车系统：智能交通系统可以通过车载传感器和无线通信技术，实现智能停车系统，帮助驾驶员快速找到空闲停车位，减少寻找停车位的时间，缓解停车难题。
6. 交通事故预警：智能交通系统可以通过车辆间的通信技术，实现车辆之间的信息交换和协同，提前预警可能发生的交通事故，减少交通事故的发生率，提高交通安全性。
三、智能交通系统的未来发展随着科技的不断进步和智能交通技术的不断成熟，智能交通系统在未来将发挥更加重要的作用。
未来的智能交通系统将更加智能化、自动化，可以实现车辆之间的无人驾驶通信，实现交通系统的智能化管理和控制，提高交通运输效率和安全性。
总的来说，智能交通系统的应用将为城市交通带来革命性的变化，提高交通运输效率，减少交通拥堵和事故发生率，改善城市居民的出行体验，推动城市交通向更加智能、绿色、高效的方向发展。
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ETC在我国的发展状况
目前，ETC技术在我国高速公路上的应用正 处于试点和起步阶段。
2009-2016ETC市场规模及预测
单位：亿元
60
50
47.88
40
30 24.13 20 10.9 19.31
10
5.1 1.2 0 2.2
7.09
2009年
2010年
2011年
2012年
2013年
2014年
车辆入口
通过感应系统
驶至发卡机旁
流程图：
控制中心自动记录
发卡机指示取卡 司机取卡
栏杆检测
栏杆机自动升起
通过复位感应器
栏杆机自动降下 车辆驶入停车场
绘图员：郑文超
停车场智能收费的意义
• 自动停车收费解决了排队时间长，人工收 费漏洞大，收费透明度低，偷车换车现象， 人员成本高等人工收费存在的问题，给驾 驶者提供了便利。
三种识别技术的主要作用
• VID技术主要进行车辆身份的粗略区分,从把 管辖内车辆从所有经过车辆中分离开来,从 而获得一个基数或管辖对像。 • RFID技术主要完成对被管辖内车辆的精细管 理和进一步身份界定。 • IID技术主要获取高速运动中的车辆过往信 息,告知车辆的到来信息,是VID的耳目和VID 与RFID在时空上结合的纽带。
• 因此单一RFID车辆身份识别技术在交通领 域应用是有一定风险的!因此多机制识别技 术的完美结合应用,可以把风险减少到最低 程度!
RFID技术与其他传感技术在交通 领域的综合应用
多机制识别技术的定义
• 广义上来说，多机制识别技术就是指任何 两种识别应用机制在信息上有交叉互补的 综合应用。 • 在交通领域方面，目前比较成熟的多机制 识别技术即射频识别（RFID）应用技术，视 频识别（VID）应用技术以及电感传感识别 技术（IID）三种机制的结合
自动停车场收费系统
• 基本原理：系统采用非接触式IC卡，在停车 场的出入口设置一套出入口管理设备，使 停车场形成一个相对封闭的场所，进出车 只需将IC卡在读卡箱前轻晃一下，系统即能 瞬时完成检验、记录、核算、收费等工作， 挡车道闸自动启闭，方便快捷地进行着停 车场的管理。同时进出车时系统都会对个 人身份识别，只有通过检验才能进出停车 场。
在开放道路环境下,必须借助其他技术手段区 别出管辖内车辆和管辖外车辆,从而对管辖内 车辆的身份真伪进行识别,并进一步实现对管 辖内车辆的精细管理; 如果没有其他技术手段,则当车辆经过时,RFID 基站没有读到,就认为管辖内车辆没有经过,这 样管辖内有案底车辆只需要破坏标签或辖外车 辆套用辖内车辆车牌的情况便没有办法自动发 现; 开放道路环境下没有其他技术手段配合,便没 有办法获得管辖内车辆在基站经过情况,没有 办法区别出哪些车辆标签被读出情,哪些车辆 没有读出,因此没有办法快速发现,从而对标签 有问题的车辆采取措施;
2015年
201接减少了汽车尾气的排放，减少了对环 境的污染
ETC发展的趋势
在高速公路建设快速发展的同时，我国的高速 公路收费系统也有了很大的发展。10多年来， 高速公路收费系统已经由全面引进阶段过渡到 自主开发与引进相结合的阶段。主要体现在按 区域联网收费、按线路联网收费、采用高新科 学技术提高收费管理手段3个方面。随着社会、 经济的快速发展，特别是跨省市国道主干线高 速公路的逐步形成，社会对收费系统的技术要 求越来越高，自动化程度较高的收费技术必然 逐步取代传统的人工作业的方式，ETC技术会 在适宜的路段得到采用，但要形成网络尚需较 长的时间。
• 实现原理：系统通过 路边车道设备控制系 统的信号发射与接收 装置（称为路边读写 设备，简称RSE）， 识别车辆上设备（称 为车载器，简称OBU） 内特有编码，判别车 型，计算通行费用， 并自动从车辆用户的 专用帐户中扣除通行 费。
RSE
车辆通过
信息显示
ETC意义探讨
• 能够节省时间 • 减少人员开支
RFID定义
• RFID无线射频识别是一种非接触式的自动识 别技术，它通过射频信号自动识别目标对 象并获取相关数据，识别工作无须人工干 预，可工作于各种恶劣环境。
RFID对交通领域的贡献
目前RFID技术已经广泛应用于交通领域,例如:城市 交通一卡通、公交公司的司售卡、停车场使用的 车辆身份识别卡(近距离/远距离、有源/无源)、海 关用的车辆通关卡、以及本单位在承担各个国家 课题中提出的汽车数字化标准信源。 RFID技术已经从深度和广度上渗透到交通领域的 各个层面和行业,已经在交通领域产生了巨大经济 效益和深远影响。
RFID技术对于车辆身份识别的局限性
单一RFID技术在如果不结合其他车辆身份识别 技术,在开放道路环境下需要所有经过车辆装 卡,这在目前情况下是不现实的。 大规模应用中,如果使用单一RFID技术,当标签 发生损坏或读不出,整个车辆管理系统便没有 办法识别出管辖内的车辆,这对整个车辆管理 系统而言是有一定风险的。 高自动化车辆管理系统若使用单一RFID技术来 构建,当本技术系统受到攻击或破坏的时候,整 个车辆管理系统系统的鲁棒性将受到影响;