智能交通系统概述
智能交通系统
智能交通系统智能交通系统（Intelligent Transportation System，ITS）是利用现代信息和通信技术来提高交通效率、安全和环境可持续性的一种综合性交通管理系统。
它将传感器、通信、信息处理和控制等多种技术相结合，实现了智能化的交通运输管理和服务。
智能交通系统在城市交通管理、交通运输安全、交通信息服务、交通设施维护等方面发挥了重要作用。
本文将从智能交通系统的定义、应用领域和技术组成三个方面论述智能交通系统的重要性和未来发展趋势。
一、智能交通系统的定义智能交通系统是指通过集成不同技术和资源，建立智能化的交通管理和服务系统，提高交通流畅性、安全性和环境保护性的一种综合性系统。
它利用传感器、通信设备和计算机等技术，实现交通数据的采集、处理和应用，能够实时进行交通监测、交通预测和交通控制，为交通参与者提供准确的交通信息和优化的交通服务。
二、智能交通系统的应用领域1. 城市交通管理：智能交通系统可以对城市内的交通流进行智能控制，减少交通拥堵，提高通行效率。
例如，通过智能信号灯控制、智能车辆检测等技术手段，可以实现交通信号的自适应调节，根据实时交通情况进行灵活地调整信号灯的时序，以达到最佳的交通流控制效果。
2. 交通运输安全：智能交通系统可通过高精度定位、车辆通讯和道路监控等技术手段，实现对交通违法行为和事故的及时监测和处理。
例如，可通过车联网技术，实现车辆之间的信息交互，预警驾驶员的危险驾驶行为，减少交通事故的发生。
3. 交通信息服务：智能交通系统可以实时采集和处理交通数据，并为交通参与者提供准确的交通信息服务。
例如，通过智能导航系统，可以根据实时路况提供最佳路线推荐，减少交通时间和燃料消耗。
同时，通过移动应用程序和智能交通终端设备，可以将交通信息精确地传递给用户，提高用户的出行便利性。
4. 交通设施维护：智能交通系统可通过运用无线传感器网络等技术，实现对交通设施状态的实时监测和维护。
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。
智能交通系统概述
智能交通系统概述智能交通系统（Intelligent Transportation System，ITS）是一种将信息和通信技术应用于交通管理、交通设备以及交通用户之间进行实时信息传输与交流的系统。
智能交通系统旨在通过各种技术手段提高交通系统的运行效率、安全性和环境友好性，为用户提供更便捷、更安全、更舒适的出行体验。
智能交通系统主要由四个组成部分组成：感知识别技术、信息通信技术、决策与控制技术以及交通管理支持技术。
感知识别技术包括各种传感器、摄像头、雷达等装置，用于获取交通流量、车辆状态等实时数据。
信息通信技术用于实时传输和共享这些数据，使得交通管理者和用户能够随时获取相关信息。
决策与控制技术利用这些数据和信息进行智能决策和控制，例如实时调整信号灯时间、提供导航路况等。
交通管理支持技术是指各种软件、数据库和分析工具，用于处理和管理交通数据，提供决策支持和综合分析。
智能交通系统的应用范围广泛，包括交通流量监测、信号控制优化、公共交通调度、路径规划与导航、交通安全管理等。
通过智能交通系统，交通管理者可以对交通流量进行实时监测，及时采取措施调整交通信号，以减少交通拥堵和交通事故。
智能交通系统还可以帮助公共交通运营者进行车辆调度和路径优化，增加公共交通的运输效率和舒适度，从而鼓励更多人选择公共交通。
另外，智能交通系统还可以为驾驶员提供实时的导航和路况信息，帮助他们更快、更安全地到达目的地。
智能交通系统不仅对交通管理和用户提供了诸多好处，也对社会和环境产生了积极影响。
首先，通过减少交通堵塞和排放，智能交通系统可以降低汽车尾气和噪音污染，改善城市居民的生态环境。
其次，智能交通系统可以减少交通事故的发生，并及时应对突发事件，提高道路安全性。
最后，智能交通系统可以为交通管理者提供大量的交通数据和综合分析工具，帮助他们更好地制定交通政策和规划，提高整个交通系统的运行效率和可持续性。
虽然智能交通系统的应用范围和技术手段不断扩大和发展，但也面临一些挑战。
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。
智能交通系统与交通信息化
云计算技术
云计算技术提供了一种灵活的资源共享方式，通过虚拟化技术将计算资源（如服务 器、存储设备、数据库等）集中管理，按需分配给用户使用。
在智能交通系统中，云计算技术可以提供高效的数据存储和处理能力，支持大规模 的交通数据分析和处理。
通运行效率。
公共交通优化
通过智能公共交通系统 ，实现公交车辆的实时 调度，提高公共交通服
务水平。
物流配送智能化
通过智能物流系统，实 现物流信息的实时更新 和配送路线的优化，提
高物流效率。
自动驾驶汽车
通过智能车辆系统，实 现自动驾驶汽车的安全
行驶和高效运行。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
交通信息化为智能交通系统提供 了全面、准确的数据支持，包括 车辆位置、道路状况、交通流量 等，为系统实现智能化提供了必
要条件。
促进技术创新
交通信息化的发展推动了相关技 术的不断创新和进步，为智能交 通系统的完善和发展提供了技术
支持。
提升管理效率
交通信息化实现了对交通管理的 数字化、网络化和智能化，提高 了管理效率，为智能交通系统的
ANAL
定义与特点
定义
智能交通系统（Intelligent Transportation System，简称ITS）是指通过应用 先进的信息技术、通信技术、控制技术等，提升交通运输效率、保障交通安全 、优化交通运行的一体化系统。
特点
智能化、信息化、自动化、网络化。
优化交通资源配置
智能交通系统通过对交通流量的实时监测和预测，能够更 加合理地分配道路资源，优化交通信号控制，提高道路通 行效率，缓解交通拥堵问题。
智能交通系统概述
智能交通系统概述引言今天，道路运输已经成为超越铁路的最重要的地面运输方式，在国民经济和社会发展中起着举足轻重的作用。
但是随着汽车的普及、交通需求的急剧增长，进入80 年代以来，道路运输所带来的交通拥堵、交通事故和环境污染等负面效应也日益突出，逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。
解决车和路的矛盾，常用的有两个办法：一是控制需求，最直接的办法就是限制车辆的增加；二是增加供给，也就是修路。
但是这两个办法都有其局限性。
交通是社会发展和人民生活水平提高的基本条件，经济的发展必然带来出行的增加，而且在我国汽车工业正处在起步阶段的时期，因此限制车辆的增加不是解决问题的好办法。
而采取增加供给，即大量修筑道路基础设施的办法，在资源、环境矛盾越来越突出的今天，面对越来越拥挤的交通、有限的资源和财力以及环境的压力，也将受到限制。
这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其它方法来满足日益增长的交通需求。
智能交通系统( intelligent transportation system, 简称its )正是解决这一矛盾的途径之一。
一、智能交通系统概述从国际上智能交通系统的发展历史来看，各国普遍认为起步于60-70年代的交通管理计算机化就是智能交通系统的萌芽。
随着社会的发展和技术的进步，交通管理和交通工程逐步发展成智能交通系统，但是智能交通系统与原来意义上的交通管理和交通工程有着本质的区别，智能交通系统强调的是系统性、信息交流的交互性以及服务的广泛性，其核心技术是电子技术、信息技术、通信技术、交通工程和系统工程。
智能交通系统就是将先进的信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等有效的综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造，加强了车辆、道路、使用者三者之间的联系，从而形成一种定时、准确、高效的综合运输系统。
智能交通系统就是以缓和道路堵塞和减少交通事故，提高交通利用者的方便、舒适为目的，利用交通信息系统、通讯网络、定位系统和智能化分析与选线的交通系统的总称。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
可分为：到达率、离开率
车速Speed (and Travel time) 车流密度Density：D=F/S
占用一个给定公路或车道的车辆总数。单位为车辆数/公里 或车辆数/公里/车道。
常用时间占有率Occupancy来表示。
有单段式定时控制和多段式定时控制 有单个交叉口的定时控制、静态线控系统和静态面控系统。
感应控制：是在交叉口进口道上设置车辆检测器，信号灯配 时方案可随检测器检测到的车流信息而随时改变的一种控制
方式。(Traffic Actuated Control)
可分为：半感应控制和全感应控制。
(Actuated & Semi-Actuated Control)
11
二、交通流的特性（续）
微观：交通流中的单个车辆的行为
间距和间隔 (Spacing and Headway)
间距：车道上连续车辆间的距离。 间隔：连续车辆通过车道上某点的时间
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
12
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
20
四、信号控制的基本参数(续)
周期长度：(Cycle length)
信号灯运行一个循环所需的时间，等于绿灯、黄灯、红灯时间之 和。
The sum of all traffic phases is equal to the cycle length. 一般信号灯最短周期不小于36s；最长周期不超过2min。 适当的周期长度对路口处交通流的疏散和减少车辆等待时间具有
2020/6/28
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
7
交通量(Traffic Flow, Traffic Volume)
最重要、最容易测量。
流量：q ＝N／T
N:通过断面AA’的车辆数;
T:测量时间
设hi为第i辆车的车头时距，有
qN T
N
N
hi
i1
1 N
1
N
i1
hi
1 h
h ：平均车头时距
Cm
L 1Y
Cp
0.9L 0.9Y
式中：L ---- 一个周期内的总损失时间；
Y ---- 整个交叉路口中，各个相位的y值的总和，即Y=y，y是流 量与饱和流量的比值。（即繁忙度）
周期与延误的关系如下图：（Cp应略大于Co，取90%的饱和量）
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
22
智能交通系统
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
1
一、交通系统主要组成
交通系统主要组成部分：（要素）
人：驾驶员、乘务员、维修人员、管理人员、乘客、 行人、其他有关人员。
车辆：公共汽车、电车、出租车、货车、摩托车、 自行车、地铁、其它车辆。
路：快速干道、主干道、次干道、支路。 管理与控制系统：车辆检测器、计算机、交通信号
13
三、信号控制系统分类
按控制范围分：
单个交叉口的交通控制
也称单点信号控制，“点控制”。
干道交叉口信号协调控制
也称“绿波”信号控制，“线控制”。
区域交通信号控制系统
“面控制”。
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
14
三、信号控制系统分类（续）
按控制方法分：
定时控制：交叉口信号控制机均按事先设定的配时方案运行， 称定周期控制。(Pretimed Control)
通常用的是两相控制信号，如图。 另外有三相、四相、八相的控制方式，如图。 信号的相位数根据路口的需要选择，相位越多，交通越安
全，但交叉路口的利用率就越小。
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
16
两相控制信号
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
17
三相控制信号
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
8
车速Speed (and Travel time)
在特定的观测地点、沿特定路线上的，交通运 行状况的重要计量。
vi d d x tliim (tt2t1) 0x t2 2 tx 1 1
时间平均速度（地点速度） 区间平均பைடு நூலகம்度
2020/6/28
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
18
四相控制信号
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
19
四、信号控制的基本参数(续)
三个基本控制参数：
周期长度 绿信比 相位差
信号控制系统的功能就是最佳地确定各路口在各车 流方向上的这些控制参数，并付诸实施。
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
9
车道占有率(Occupancy)
车道上，车辆占用时间与总观测时间之比。 n
100 ti
i1 %
T
：车道占有率 %；
t i ：第i辆车的检测器占用时间；
T ：观测时间；
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
10
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
用感应控制方式的线控制、面控制也称为动态线控系统和动态面控系 统。
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
15
四、信号控制的基本参数
用以给相互冲突的交通流以先后通过的通行权， 即在时间上将相互冲突的交通流进行分离，以 便它们安全地通过交叉路口。
相位：信号化的交叉路口，给予车辆及行人以通行 权的时序叫信号的相位，简称相。(Phase)
重要意义。 又具体分为：（英国运输与道路研究所TRRL的结果）
最佳周期（Co） 最小周期（Cm） 实际应用的周期（Cp）
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
21
四、信号控制的基本参数(续)
最佳周期（Co）： 最小周期（Cm）： 实际应用的周期（Cp）：
CO
1.5L5 1Y
灯、路旁显示板、广播、闭路电视等。
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
4
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
5
2020/6/28
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
6
二、交通流的特性(交通流参数)
宏观：将交通流作为一个整体。
交通量(Traffic Flow, Traffic Volume)