交通信息传输技术(交通信息技术-林晓辉)
交通工程专业课程
交通工程专业课程篇一：《交通工程专业》课程教学大纲_...交通运输学院本科专业大纲汇总（交通工程专业规划设计与施工方向）二o一四年十一月目录第一部分理论课程教学大纲............................................................................ . (1)《城市道路规划设计及施工》课程教学大纲 (1)《城市轨道交通线路及站场设计》课程教学大纲 (4)《城市慢行交通系统》课程教学大纲 (8)《技术创新工程》课程教学大纲............................................................................ (10)《道路交通安全工程》课程教学大纲 (12)《道路交通法规与安全事故》课程教学大纲 (15)《电工与电子技术c》课程教学大纲 (18)《高速公路管理》课程教学大纲............................................................................ .22《高速公路收费系统理论与方法》课程教学大纲 (26)《工程cad》课程教学大纲............................................................................ .. (29)《工程项目招投标》课程教学大纲 (32)《公共交通运营非政府》课程教学大纲 (35)《公路工程质量监测与管理》课程教学大纲 (38)《公路网规划》课程教学大纲............................................................................ .. (42)《公路养护与管理》课程教学大纲 (46)《轨道交通规划与设计》课程教学大纲 (50)《轨道交通运营组织》课程教学大纲 (53)《交通安全系统分析》课程教学大纲 (58)《交通产业经济学》课程教学大纲 (61)《交通枢纽规划与设计》课程教学大纲 (67)《交通工程导论》课程教学大纲............................................................................ .70《交通工程概预算及施工非政府》课程教学大纲 (75)《交通工程建设监理》课程教学大纲 (78)《交通工程设施设计与施工》课程教学大纲 (81)《交通工程专业导论》课程教学大纲 (85)《交通工程专业英语》教学大纲............................................................................ .87《交通管理信息系统》课程教学大纲 (90)《交通管理与掌控》课程教学大纲 (93)《交通规划原理》课程教学大纲............................................................................ .97《交通环境工程》课程教学大纲 (1)02《交通机电系统》教学大纲............................................................................ .......106《交通景观设计》课程教学大纲 (1)09《交通美学》课程教学大纲............................................................................ .......112《交通区位理论》课程教学大纲 (1)15《交通设计》课程教学大纲............................................................................ .......119《交通调查与分析》课程教学大纲.. (122)《交通系统工程》课程教学大纲 (1)26《交通心理学》课程教学大纲............................................................................ (130)《交通影响分析》课程教学大纲 (1)34《客运交通系统》课程教学大纲 (1)38《区域经济》课程教学大纲............................................................................ .......141《停车场规划与设计》课程教学大纲...................................................................146《物流系统规划原理与应用领域》教学大纲...............................................................149《运筹学d》课程教学大纲............................................................................ .......152《运输经济学》课程教学大纲............................................................................ ...156《交通工程前沿技术讲座》课程教学大纲...........................................................159《智能交通系统》课程教学大纲 (1)61《交通建设项目经济与评价》课程教学大纲.......................................................164《计算方法b》课程教学大纲............................................................................ ....169第二部分实验课程教学大纲............................................................................ ...172《道路交通安全工程》实验教学大纲...................................................................172《工程cad》课程实验教学大纲.. (17)4《公共交通运营非政府》课程实验教学大纲...........................................................176《运筹学d》课程实验教学大纲 (1)78《交通工程设施设计与施工》实验教学大纲.......................................................180《交通设计》实验教学大纲............................................................................ .......182《交通系统工程》课程实验教学大纲...................................................................184《交通调查与分析》课程实验教学大纲...............................................................186《物流系统规划原理与应用领域》课程实验大纲.......................................................189《交通环境工程》课程实验教学大纲...................................................................191《交通管理与掌控》课程实验教学大纲...............................................................193《交通机电系统》课程实验教学大纲...................................................................195第三部分课程设计教学大纲............................................................................ ...197交通工程专业毕业设计教学大纲 (1)97《交通设计综合实验》教学大纲 (2)02《交通规划》课程设计教学大纲 (2)05《交通工程设施课程设计》教学大纲...................................................................208《城市道路课程设计》教学大纲 (2)10第四部分进修课程教学大纲............................................................................ ...213交通工程专业毕业进修教学大纲 (2)13《交通仿真软件综合实验》进修教学大纲 (216)第一部分理论课程教学大纲《城市道路规划设计及施工》课程教学大纲一、课程说明1、课程代码：05240092、课程名称（中英文）：城市道路规划设计及施工designandconstructionofurbanroads3、学时学分：48学时理论教学，3学分4、适用专业：交通工程5、开学学院：交通运输学院6、课程负责人：宋永朝二、课程地位本课程授课对象为交通运输类交通工程专业本科生开设的专业必修课程，也是该专业的主干专业课程之一。
第7讲交通信息控制技术交通信息技术林晓辉ppt课件
6.1 道路交通控制
一、城市道路交通控制的发展 1）定时控制向协调控制发展 2）感应信号控制 3）计算机的应用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
最新优化配时参数
对配时参数作调整
调整
继续调整
完毕
配时参数优选
下游停车线断面流量图式 现行控制方案的PI值 调整配时后的PI值
系统监控
故障监视 各交叉口车辆排队 现行配时参数
SCOOT五个子系统之间相互关系
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
6.1 道路交通控制
四、SCOOT系统（英国）
路网上的实时交通状况
对路网执行控制
车流检测及数据处理
配时参数数组存储单元 现行配时参数方案 交通模型
6.1 道路交通控制
二、城市道路交叉口的信号控制 1）信号控制参数 信号相位、周期长、绿信比、相位差。 2）信号控制分类 （1）点控方式 （2）线控方式 （3）面控方式
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
交通信息技术应用案例
第三节 城市交通诱导系统
第三节 城市交通诱导系统
第三节 城市交通诱导系统
第三节 城市交通诱导系统
第三节 城市交通诱导系统
停车诱导系统
单片式电子标签——它由一片存有车辆属性（标识码等）的集成 电路芯片和一个小型微波发射机组成。属性数据只能一次性写入 ，不能更改。
第二节 电子收费系统
读写主动式电子标签是在只读式的基础上，增加了可读写的数据 存储器和小型微波接收机，它既可将标签内的车辆标识码等数据 传送给DSRC，也可接收并存储DSRC发出的有关信息。
有两种组合方案：切换定位和滤波。
（4）GPS＋DR＋MM GPS＋DR——MM GPS＋DR＋MM
（5）GPS＋DR＋MM+视觉 （6）其他：GPS＋INS等
7、DR导航
第一节 车辆定位与导航系统
(d2 (x2,y2) ) (θ2)
(d1) (θ1) (x1,y1) (d0) (θ0) (x0,y0)
这理论的主要功能是：预测交通运输系统状况、提供道路引导系统、 引导车辆在最佳线路上行驶、为出行者提供出发时间和选择方式、提 供诱导系统与交通控制系统的相互联系、为先进的交通管理系统和交 通信息系统提供重要的理论基础。
可见，动态交通诱导，既需要相关的硬件系统、软件系统，又需要相 关的数学理论。
第三节 城市交通诱导系统
第一节 车辆定位与导航系统
6、车辆组合定位系统
（1）DR＋MM
MM技术消除DR的累积误差，属于自主导航的系统世界上第一个实
际的自动车辆定位系统就是采用该技术。 不足：初始位置需要外
界提供。
（2）GPS＋MM
MM可消除部分GPS的误差，使得整个系统精度提高。GPS易受到遮
第6讲 交通信息传输网络(交通信息技术-林晓辉)
5.2 数据传输网络
3）网络互联
网络互联设备 （2）网桥 网桥工作在数据链路层，将两个局域网连起来。 网桥工作在数据链路层，将两个局域网连起来。 网桥的优点： 网桥的优点： 使用网桥进行互连克服了物理限制， A）使用网桥进行互连克服了物理限制， 网桥纳入存储和转发功能可使其适应于连接使用不同MAC MAC协议 B）网桥纳入存储和转发功能可使其适应于连接使用不同MAC协议 的两个LAN LAN。 的两个LAN。 网桥的中继功能仅仅依赖于MAC帧的地址， MAC帧的地址 C）网桥的中继功能仅仅依赖于MAC帧的地址，因而对高层协议完 全透明。 全透明。 网桥将一个较大的LAN分成段，有利于改善可靠性、 LAN分成段 D）网桥将一个较大的LAN分成段，有利于改善可靠性、可用性和 安全性。 安全性。
5.2 数据传输网络
2）TCP/IP协议 TCP/IP协议
由网络层的IP协议和 由网络层的IP协议和 IP 传输层的TCP TCP协议组 传输层的TCP协议组 成的。 成的。 个层次： 4个层次： （1）应用层 （2）传输层 （3）互连网络层 （4）网络接口层
5.2 数据传输网络
2）TCP/IP协议 TCP/IP协议
5.2 数据传输网络
3）网络互联
将使用不同链路层协议的单个网络连结,成一个整体, 将使用不同链路层协议的单个网络连结,成一个整体,使之能 够相互通信的一种技术和方法。 够相互通信的一种技术和方法。 网络互联设备 （1）中继器 最简单设备，工作在物理层， 最简单设备，工作在物理层，适用于完全相同的两类网络的互 连。 主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发， 主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发，来扩大网络 传输的距离。 传输的距离。 安装简便，使用方便，价格便宜。 主要优点是 ：安装简便，使用方便，价格便宜。
《交通信息技术及应用 》教学课件—05 交通信息发布
5.1 路边固定信息发布技术
路边交通信息的发布主要有可变信息标志VMS、路边 数字广播、路侧短距离车路信息交互。这里以应用最广的 VMS为例介绍其设施布设及信息组织发布策略。
• 1.VMS布设技术
• 可变情报板的位置设置应充分考虑到外界环境、道路条件 交通状况和人文习惯等。
• 根据不同的原则，设置合理的可变情报板类型，以便更加 简单，方便司机阅读。目前使用的类型大致分为以下几种； 龙门架型、侧柱型(也称为F型)和支柱型(也称为T型)等。
• ②优先等级次高的为对交通出行会产生严重影响的相关信 息，如随机性较大的道路状况、较大交通事故、封车道施 工维护等；
• ③优先等级较低的为公告宣传信息，包括天气预警信息、 其他公告信息、宣传信息。
• 3.VMS信息传输方法
• 可变情报板一般采用以下两种信息传输方法。 • 1)普通电话线通信控制
显示屏普通电话线通信控制系统典型结构图
GPS+GIS技术，系统主要由GPS接收机、微处理机、显 示器、车辆导航软件和GPS地理信息系统组成。
导航系统基本结构
• 车辆导航系统主要功能有：
• (1)通过车载GPS接收机接收卫星信号，并进行地图匹配 后在电子地图上显示出车辆的实际位置。
• (2)航线设计。 • (3)按设计航线进行导航。 • (4)查询功能。
技术，一般的信息接入形式有两种：数据接入和图形接入。
• 2.图形分类 • 图形根据覆盖的范围分为：全域路况概览图、广域诱导图、
局域诱导图。
• 全域路况概览图的功能是为出行者提供全域路网的道路及 交通设施运行信息，为出行者宏观掌握整体路网道路交通 状况，规划出行路径提供信息支撑。它包括高速公路路况 概览图、快速路路况概览图。
《交通信息技术及应用 》教学课件—04 交通信息的处理
一张650MB(5200Mb)的光盘
只能存储约25秒的视频节目
音频： 以44.1KHz采样频率，量化为16bit双通道立体声， 每秒数据量为：
44100×16×2＝1411200(bit)≈172.3KB 一张650MB的光盘能存放：
650×1024/172.3≈64分钟
特征级融合
• 利用从各个传感器原始数据中提取的特征信息，进行综合 分析和处理的中间层次过程。
• 通常所提取的特征信息应是数据信息的充分表示量或统计 量，据此对多传感器信息进行分类、汇集和综合。
4.2数据压缩技术概述
数据压缩处理技术
• 数据压缩的必要性与可能性
• 数据压缩必要性
– 数据量大
图像：
一张640×480真彩(24位) 的图像需：
B G R
640×480×24＝ 7372800(bit)=900KB
(1Byte=8bit)
相当于约46万汉字
视频： 以这样的图像构成视频，以每秒30帧
• 1.无效或失真数据的判定原则和方法
• 在进行交通状态判定及预测前，首先要对存储于检测系统 数据库内的原始数据进行无效和失真判定。依据不同的判 定原则可以分为系统内部判定、依据合理值域范围判定、 重复、冗余或缺失数据判定等。
• (1)系统内部判定 • 系统内部判定是指在进行数据存储时，根据系统内部的判
3）态势数据库：态势数据库可分为实时数据库和非 实时数据库。态势数据库要求容量大、搜索快、 开放互连性好，具有良好的用户接口。
4）融合计算：融合计算涉及到以下问题：对多传感 器的相关观测结果进行验证、分析、补充、取舍、 修改和状态跟踪估计；对新发现的不相关观测结 果进行分析和综合；生成综合态势，并实时地根 据对传感器观测结果通过数据融合计算，对综合 态势进行修改；态势决策分析。
211084178_一种绳驱蛇形臂机器人的设计方案
智能智造与信息技一种绳驱蛇形臂机器人的设计方案林晓辉王程（浙江大学浙江杭州310012）摘 要：近年来，随着核能、航空航天等领域的发展，复杂危险环境的狭小空间作业需求不断提升，传统的工业机器人受关节肘的约束，不便于进入狭小空间中进行作业。
为应对这一需求，本文采用仿生学思路，仿照蛇形设计了一款绳驱式的蛇形臂机器人，采用电机驱动后置，三绳驱动与关节固连的形式，能够较好地实现狭小空间中的连续避障、探测及作业。
关键词：蛇形臂机器人绳驱式运动学仿真中图分类号：T P242文献标识码：A文章编号：1674-098X(2022)09(c)-0147-04 Design Scheme of a Rope Driven Snake Arm RobotLIN Xiaohui WANG Cheng( Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang Province, 310012 China ) Abstract: In recent years, with the development of nuclear energy, aerospace and other fields, the demand for op‐eration in narrow space in complex dangerous environment has been constantly increasing. Traditional industrial robots are restricted by joints and elbows, so it is not convenient for them to operate in narrow spaces. In order to cope with this demand, this paper adopts the bionics idea and imitates the snake shape to design a rope driven snake arm robot, which adopts the form of motor driven rear position and three ropes driving a joint to better realize continuous obstacle avoidance, detection and operation in a narrow space.Key Words: Snake arm robot; Rope driven; Kinetic model; Simulation蛇形臂机器人是一类灵活的机器人手臂，由于没有“肘”的存在，所以蛇形臂可以在视觉的引导下自由进入狭窄或危险的空间，完成预定任务。
信息技术在交通运输工程中的应用研究_4
信息技术在交通运输工程中的应用研究发布时间：2021-12-17T03:45:12.308Z 来源：《科学与技术》2021年7月20期作者：张百友[导读] 交通运输业在经济发展中得以进步的同时，也衍生出了环境污染以及交通堵塞等现象，从长远来看，必然不利于我国经济稳定发展道路的进行张百友山东高速信息集团有限公司，250101摘要：交通运输业在经济发展中得以进步的同时，也衍生出了环境污染以及交通堵塞等现象，从长远来看，必然不利于我国经济稳定发展道路的进行。
在交通运输工程中，信息技术的有效应用，能够充分借助现代化的技术工艺，推动交通运输效率得以提升的同时，对居民日常生活与生产也会带来巨大的帮助。
基于此，本篇文章对信息技术在交通运输工程中的应用进行研究，以供参考。
关键词：信息技术；交通运输工程；应用研究引言当今是互联网的时代，是信息化的时代，也是智能化的时代。
在进行各种工程建设、城市化进程、交通运输等过程中，都已实现或正在实现与信息技术的融合。
通过与信息技术的结合，实现了智能化的管理，简化了过程中的繁琐环节，我们对整个工程建设、城市化进程、交通运输都能够予以动态化的有效监督。
1交通运输工程信息技术发展重要性随着我国社会经济快速发展，高速公路也取得了较大进步，无论数量还是规模都在逐渐增多，路网化运营地位逐渐凸显出来。
交通运输工程作为我国民生工程，和社会大众日常生活、生产紧密相连，其质量将会直接决定我国社会大众出行状态，因此，相关部门必须充分掌握交通运输宏观信息，如整体运行状况、结构特征等，而道路运营管理部门作为引导我国交通运输工程发展主力军，所面临的工作压力也逐渐增多，需要对交通全线路产、路权进行维护，对其设备进行管理，将准确运行状态及相关信息进行报送、阻断。
传统交通运输管理工作已经无法满足时代需求，目前交通运输工程已经逐渐开始应用信息化技术。
发展智慧信息化公路可以大幅度提高工作人员工作质量与效率，让其能够在出现紧急情况时，及时采取应对措施，避免其危害扩大，影响社会大众出行安全。
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4.1 交通信息传输系统
4.2 模拟信息传输
4.3 数字信息传输
4.4 无线信息传输
4.1 交通信息传输系统
1）交通信息系统的组成：现场设备、中心设备。
（1）现场设备：可变情报板、交通检测器站、匝道控制机和 cctv摄像机等。 （2）中心息传输系统保证了各组成部分信息交换的有效性 和可靠性。其功能如下：
4.1 交通信息传输系统
一、交通信息传输媒介 2）交通信息传输媒介 （4）区域无线广播网络 可用于交通信号控制机和其他交通控制设备。 （5）地面微波链路 点对点通信的主干媒介，传输音频信息及有限的CCTV视频信息 （6）蜂窝无线网络 目前主流通讯服务提供上绝大部分采用蜂窝网络。蜂窝网络类型 有：GSM网络、CDMA网络、3G网络、FDMA、TDMA、PDC、TACS、 AMPS等。
4.1 交通信息传输系统
二、交通信息接入方式 1）有线接入——铜线接入 （3）xDSL 基于普通电话线的宽带接入技术，最常用的ADSL是非对称的宽 带接入方式。非对称是指上、下行方向的信息速率不同。 采用这种接入方式的有：交通诱导系统、交通监控系统、区域中 心之间信息传输。
上行信道 POTS 下行信道
4.1 交通信息传输系统
一、交通信息传输媒介 2）交通信息传输媒介 （7）卫星通信系统 可在一个较大的范围内对交通控制系统进行控制。 缺点： A）要有高可靠、长寿命的通信卫星。 B）静止卫星的发射和控制技术比较复杂。 C）有较大的信息传输延迟和回声干扰。 D）存在星蚀和日凌中断现象。
4.1 交通信息传输系统
4.1 交通信息传输系统
一、交通信息传输媒介 2）交通信息传输媒介 （3）光纤
中心是光传播的玻璃芯 ，芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套 ，再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。主要用于视频图像的 实时传输。
光纤优点： （1）频带宽 （2）损耗低 （3）重量轻 （4）抗干扰能力强 （5）保真度高 （6）工作性能可靠 （7）成本不断下降
4.1 交通信息传输系统
一、交通信息传输媒介 2）交通信息传输媒介 （1）屏蔽双绞线 导线双绞在一起，外层由铝泊包裹，以减小辐射 优点：添加屏蔽层，减少电磁辐射干扰，信号损 失减少，传输距离较远。 缺点：与非屏蔽双绞线相比，成本高、安装较困 难。 （2）同轴电缆 中心导体为坚韧铜线，外由屏蔽层包裹。 特点：与双绞线相比，信号带宽大，传输距离远 ，误码率低，但是生产、施工成本高。
4.1 交通信息传输系统
一、交通信息传输媒介 1）传输需求 （4）视频设备 A）用于确认交通事件，要保证视频图像的稳定性和清晰度，在 检测交通事件的检测器出故障时， 检测区域内的摄像机要保证设备 运行及通信的全天可用性。 B）监视交通拥堵，要求摄像机 能较实时地将现场交通图像传输 到控制中心，一般视频图像数据 量较大，因而要求信息传输系统 要有较高的传输速率。
4.1 交通信息传输系统
一、交通信息传输媒介 2）交通信息传输媒介 （7）卫星通信系统 可在一个较大的范围内对交通控制系统进行控制。 优点： A）通信距离远，且费用与通信距离无关。 B）覆盖面积大，且便于实现多址联接。 C）通信频带宽，传输容量大，能传输的业务类型多。 D）机动灵活。 E）通信线路稳定可靠，传输质量高。
4.1 交通信息传输系统
二、交通信息接入方式 1）有线接入——光纤接入 目前，光纤设备成本较大，尚未普遍应用。在高速公路收费系统 、高速公路监控系统中，一般采用光纤接入方式。 2）无线接入——移动蜂窝无线接入 （1）蜂窝数字分组数据（CDPD） 在现有的模拟蜂窝电话网上增加移动数据基站、移动数据中介系 统、移动数据终端，进行无线分组数据通信，适用于数据量小、 实时要求不高的场合。例如交通智能调度、远程监控、信息查询 等。
4.1 交通信息传输系统
二、交通信息接入方式 1）有线接入——铜线接入 （1）电话音频线接入
交通设备
Modem
交换机 PSTN
数据网
（2）专线E1/T1接入 通过两对电话线路为用户提供高速的专线接口标准。2Mbps带宽 提供32个64kbps的信道，可多用户使用一个信道，或单用户使用 多个信道。该接入方式费用较高。
4.1 交通信息传输系统
二、交通信息接入方式 2）无线接入——移动蜂窝无线接入 （1）蜂窝数字分组数据（CDPD） CDPD工作流程：
一、交通信息传输媒介 3）交通信息传输类型 按工作方式，可分为：模拟传输、数字传输。传输的信息可以分 为： （1）数据信息 来自系统检测站、匝道控制机和可变信息板，数据包较小， 所需带宽较窄。 （2）声音信息 来自紧急救援、调度等。可用有线或无线方式传播。 （3）视频图像信息 摄像机的动态图像，可用于交通事件确认和交通监控，需较宽带 宽。
（1）向现场设备发送指令 （2）接收现场设备发出的确认信息 （3）从各种交通检测器中获取交通数据 （4）监视现场设备的工作状态
4.1 交通信息传输系统
一、交通信息传输媒介 1）传输需求 （1）交通检测站及匝道控制机 采用多路轮询方式，一个通道可控制多部控制机，需保证设备运 行及通信全天可用性。 （2）其他检测器 交通检测器及道路状况检测器与控制中心之间通过多个低速信道 进行通信，采用轮询方式，需保证设备通信全天可用。 （3）可变情报板（VMS） 可变信息板的信息显示要非常快，需保证信息传输的实时性。 （4）视频设备 用于确认交通事件、监视交通拥堵，要求全天工作、传输速率高
4kHz
30kHz
128kHz
1.104MHz
4.1 交通信息传输系统
二、交通信息接入方式 1）有线接入——铜线接入 （4）以太网电缆接入 将控制中心的局域网接入到整个网络中，最终实现ITS共有信息 平台。要注意两个问题：安全管理、业务管理。 安全管理：保障用户数据的安全性。例如从物理上隔离用户数据 。 业务管理：支持组播业务，如信息发布。 （5）同轴电缆线 同轴电缆具有传输衰减小，抗干扰能力强的优点，一般信号需要 中等距离传输时，可以采用同轴电缆传输。