智能交通系统--ITS概论
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，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。
未来交通会议探讨智能交通系统
未来交通会议探讨智能交通系统智能交通系统（ITS）作为一种应用现代信息技术来提高交通效率和安全性的新型交通管理系统，正逐渐成为未来交通的发展趋势。
在未来交通会议上，专家学者和从业人员汇聚一堂，共同探讨ITS在提升交通效率、改善出行体验、增强交通安全等方面的巨大潜力。
本文将从ITS的基本概念入手，讨论其在未来交通中的应用以及面临的挑战。
一、ITS的基本概念ITS是一种通过信息技术将道路、车辆和用户有机连接起来，实现交通高效率运行的系统。
它利用现代通信技术、传感器技术、计算机技术等，将交通管理、交通控制和交通信息传递环节紧密结合，形成一个智能化的交通网络。
ITS的核心任务是将实时交通信息以及相关预测性信息传递给用户，使其能够实时了解道路状况、选择最佳路线，并根据交通状况调整出行计划。
二、ITS的应用方向1. 交通流优化与调度ITS可以通过实时的交通监测数据，在城市道路网中进行交通流优化与调度。
利用交通监测传感器获取道路状况信息，并通过实时计算模型进行交通流预测，从而实现对交通信号灯的智能控制，合理引导交通流量，减少拥堵现象，提高交通效率。
2. 智能导航与路线规划基于ITS的智能导航系统可以利用实时交通信息，快速计算出用户最佳的出行路线，并根据实时道路状况进行实时调整，避免拥堵路段。
智能导航不仅可以提供准确的导航指引，还可以提供周边的停车场信息、加油站信息等，让用户的出行更加便利和高效。
3. 驾驶辅助系统ITS中的驾驶辅助系统可以通过各种传感器监测车辆行为，及时提醒驾驶员注意交通安全，避免交通事故的发生。
例如，当驾驶员疲劳驾驶或者接近前车距离过近时，驾驶辅助系统会发出警示，保障道路行车的安全。
三、ITS面临的挑战虽然ITS有广泛的应用前景，但在实际推广过程中面临着许多挑战。
1. 技术标准与统一性在ITS的实施过程中，各地区、各供应商之间需要统一的标准和协议来保证系统的互操作性，以便实现信息的共享和传递。
智能运输系统智能运输系统(ITS)概述
交通仿真：随着计算机技术的进步，人们采用 计算机数字模型来再现交通流时间和空间变化 的模拟技术。
交通仿真可以清晰的辅助分析预测交通堵 塞的地段和原因，对城市规划、交通工程、和 交通管理的有关方案进行比较和评价，在问题 成为现实以前，有所准备。
特点：经济、安全、易用、真实、可拓展
模型：SATURN、CONTRAM、MICSTRAN、 MACSTRAN、TRANSYT
交通控制中心
交通控制中心是交通控制与管理系统的神经中枢，指挥着其 管理范围内的所有控制设施的运转。它建立在交通运输信息 数据库的基础上，因此它包含交通信息中心所具有的全部服 务功能。通常在先进的交通管理系统中，将交通控制中心与 交通信息中心作为一个整体来考虑，简称交通控制中心。
通过应用智能交通技术提高公交服务水平主要有两种途 径，其一是通过道路交通信息引导公交车辆使其运行速 度更快；其二是提高公交车辆的满载率
ITS成为目前国际公认的解决地面交通运输中交 通拥挤、改善行车安全、提高运行效率、减少空气污 染等的最佳途径；也是世界交通运输领域研究的前沿。
用户
基础 设施
信号传播
交通 工具
安全、方便、环保、高效
智能运输系统的产生背景
交通问题日益严重 拥挤/事故/环境问题等
提高国际竞争力 减轻经济损失
ITS的研究动力
静态交通信息：路网信息、交通管理设施 信息、道路交通量、机动车保有量等
动态交通信息：实时道路交通流信息、交 通控制状态信息、实时交通环境信息等
交通 信息 采集
与
处理 技术
环形线圈感应式检测技术 交通微波检测器技术 视频检测技术 交通监视系统 车辆自动识别法
检环 测形 原线 理圈
微博检测技术
智能交通系统概论
Ø个人出行者 Ø商业经营者 Ø提供和使用ITS的公司 Ø地方政府
Ø高级部门 Ø广告部门 Ø工业部门
4、欧洲ITS体系框架开发方法步骤
采用方法：面向过程的方法
5、欧洲ITS体系框架构成
（1）用户需求
²强调需要由框架体系结构完成的关键优先方面 ²其他的与ITS的实施、质量需求和限制有关的用户需求 ²用户需求的主要部分与ITS所提供的功能相关
功能： （1）保证通过各种媒体提供给终端用户的信息的兼容性和一致性 （2）保证不同交通基础设施的兼容性 （3）为地区、国家政府机关制定ITS发展规划提供基本原则 （4）为服务和设备制造提供一个开放的市场 （5）确保设备制造商的规模经济，保证他们的更具竞争
力的价格和更廉价的投资，提供一个公开的市场环境
2、ITS体系框架的组成部分
（1）用户服务
ITS体系框架中的用户服务部分主要用来明确智能交通系统的用户及用户 需求，明确划分智能交通系统中各个子系统的用户，并且通过用户调查、 访问等形式确定各个子系统的用户需求等，对用户需求进行合理排序后指 导实施顺序。
（2）逻辑体系结构
Þ逻辑体系结构是用来定义和描述一个系统为了满足一系列用户需求所必需 的功能。 Þ通常以—系列功能领域的方式描述ITs的逻辑体系结构，每个领域都定义 了功能及数据库，这些数据库与终端相联系，这些联系就是数据流。
（9）行驶驾驶员信息服务
（Traveler Information System) （10）在途公共交通信息服务
（一）中心系统
包含9个子系统，不需要安装在道路上，可根据需 要安装在相关的部门，它们和其他子系统通过无线通信网 进行通信。
1.商用车辆管理系统（Commercial Vehicle Administration System，CVAS）
交通工程总论ITS——智能交通系统
交通工程总论学习心得ITS——智能交通系统智能交通系统（Intelligent Transport System 或者Intelligent Transportion System，简称ITS）是将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合的运输和管理系统。
智能交通系统的前身是智能车辆道路系统（Intelligent Vehicle highway syste m,IVHS）智能交通系统将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。
智能交通系统所包含的三个主要方面。
首先是交通信息采集系统，它包括人工输入、GPS车载导航仪器、GPS导航手机、车辆通行电子信息卡、CC TV摄像机、红外雷达检测器、线圈检测器和光学检测仪等方面；其次是信息处理分析系统，它主要包括信息服务器、专家系统、GIS应用系统和人工决策等方面；最后是信息发布系统它包括互联网、手机、载终端、广播、路侧广播、电子情报板和电话服务台等。
智能交通系统在短短的二三十年中之所以得到如此快速的发展，这和它发展的背景与动因有着密切的关系。
一是汽车发展的社会化，工业化国家在市场经济的指导下，大都经历了经济的发展促进汽车的发展，而汽车产业的发展又刺激经济发展的过程，从而这些国家尽早实现了汽车化的时代。
汽车化社会带来的诸如交通阻塞、交通事故、能源消费和环境污染等社会问题日趋恶化，交通阻塞造成的经济损失巨大，所以旨在借助现代化科技改善交通状况达到"保障安全，提高效率、改善环境、节约能源"的目的的ITS概念也就逐步形成；二是人类环境的可续化，工业化国家在工业化、城市化发展的进程中面临着日益严重的资源短缺与环境恶化问题，这一问题在发展中国家同样存在，在大量土地、燃油等资源占用和消耗的同时，不但交通需求没有完全满足，而且还造成汽车尾气由于道路拥挤排放量剧增，不仅经济造成巨大损失，而且给环境带来恶劣影响。
智能交通系统--ITS概论
2015/10/23
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
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2. 智能交通系统ITS的由来
什么是ITS?
ITS产生背景 ITS的产生 ITS涉及的方面 ITS研究的内容
2015/10/23
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
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什么是 ITS ?
相关的国际组织:
美国智能交通运输系统协会(ITS America ) (Intelligent Transportation Society of America) 欧洲道路运输信息通讯合作组织(ERTICO)
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根 4
2015/10/23
1、原始的现代道路交通（续）
道路交通的智能化要求应运而生，通过应用现 代的通信技术和信息处理技术，使道路交通作 为一个系统来实现智能化。 这与驾驶员靠自己眼睛在可见范围内获取信息、 靠自己的大脑作出有限判断的传统型道路交通 系统不同，是一次革命性的飞跃。
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北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
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ERTICO的新定义
What is ITS?
Intelligent Transport Systems and Services (ITS) describes any system or service that makes the movement of people or goods more efficient and economical, thus more "intelligent". Whether offering "real-time" information about current traffic conditions, in-vehicle destination guidance, or on-line information for journey planning, the variety of ITS tools available today enable authorities, operators and individual travellers to make better informed, more intelligent transport decisions. ITS can make every journey quicker, more comfortable, less stressful, and safer. ITS Benefits: safety, environment, time and money
智能交通系统(its)概论(上)课程的考试-满分
智能交通系统（ITS）概论（上）课程的考试
一、单选( 共4 小题，总分: 40 分)
1. 根据本讲，ITS是对通信、控制和信息处理技术在（）中集成应用的通称。
A.信息系统
B.交通系统
C.运输系统
D.服务系统
2. 组织化程度最低，接入性最高的是（）
A.水路
B.道路
C.管道
D.铁路
3. 第1届ITS世界大会于（）年在（）召开。
A.1994年、巴黎
B.1994年、旧金山
C.1995年、巴黎
D.1995年、旧金山
4. 按组织化程度由高到低排序，以下正确的是（）
A.水路、道路、航空、铁路、管道
B.管道、铁路、航空、道路、水路
C.道路、水路、航空、铁路、管道
D.管道、铁路、航空、水路、道路
二、多选( 共2 小题，总分: 20 分)
1. 根据本讲，智能交通系统名称的确定是基于（）
A.便于技术交流
B.便于划分领域
C.便于提炼关键技术
D.便于政府规划和提供财政支持
2. 2004年日本对ITS所做的调整是突出（）
A.ETC
B.先进道路系统
C.交通信息服务系统
D.导航系统
三、判断( 共3 小题，总分: 40 分)
1. 国际上ITS的主要内容是在道路上，综合运输主要考虑结点（枢纽）。
正确
错误
2. 智能交通的产生依托于通信信息高技术，所以可以用技术上的一个划分来确定其内容。
正确
错误
3. 美国提倡的顶层设计研究方法引领了整个世界智能交通的发展。
正确
错误。
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2015/10/23
ERTICO的定义
What is ITS?
Intelligent Transport Systems, or "ITS", are the marriage of information and communication technologies with the vehicles and networks that move people and goods. "Intelligent", because they bring extra knowledge to travellers and operators. In cars, ITS systems help drivers navigate, avoid traffic holdups and avoid collisions. On trains and buses, they let managers optimise fleet operation and offer passengers automatic ticketing and real-time running information. On the road network, ITS systems co-ordinate traffic signals, detect and manage incidents and display information, guidance and instructions to drivers.
2015/10/23
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ITSA的定义
What is ITS? Intelligent Transportation Systems help meet the transportation challenge
A broad range of diverse technologies, known collectively as intelligent transportation systems (ITS), holds the answer to many of our transportation problems. ITS is comprised of a number of technologies, including information processing, communications, control, and electronics. Joining these technologies to our transportation system will save lives, save time, and save money.
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根 4
2015/10/23
1、原始的现代道路交通（续）
道路交通的智能化要求应运而生，通过应用现 代的通信技术和信息处理技术，使道路交通作 为一个系统来实现智能化。 这与驾驶员靠自己眼睛在可见范围内获取信息、 靠自己的大脑作出有限判断的传统型道路交通 系统不同，是一次革命性的飞跃。
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VERTIS的定义(ITS Japan)
What is ITS?
ITS offers a fundamental solution to various issues concerning transportation, which include traffic accidents, congestion and environmental pollution. ITS deals with these issues through the most advanced communications and control technologies. ITS receives and transmits information on humans, roads and automobiles. By creating ideal traffic conditions, ITS system will reduce traffic accidents and congestion while saving energy and protecting the environment. ITS requires not only the roads to be intelligent but variety of transportation, such as railroad, aviation and marine, to cooperate with each other.
IEEE 智能交通系统委员会 (ITS Council)
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国际间合作与分工
2015/10/23
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ITS产生的背景
车辆急骤增多 车辆交通事故增多 路网扩大 希望提高车速 工业界发展 (Telematics工业) 各种高科技发展 汽车工业发展智能汽车
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ITS的产生
美国：60年代末到70s的ERGS Electronic Route Guidance System Project.
日本：1971年CACS Comprehensive Automobile Control System
欧盟：ATT ( Advanced Transport Telematics)
ISO: Road Traffic and Transport Telematics
2015/10/23
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ITS的产生(续)
智能交通系统ITS这一称呼最早于1990年日本提出，但 未能得到承认； 1994年日本VERTIS筹备第二次ITS世界大会时提出用 简洁、准确的名称“ITS(Intelligent Transport Systems)”，得到欧美的赞成。
计算机、控制技术、通讯和安全系统等
目标：安全、效率、环境
建立一个人、路、车辆的优化实体。
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人、路、车辆的优化实体
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什么是ITS？
目前大致的研究方向主要集中在交通控制与管理、车 辆安全和控制、旅行信息服务、交通中人的因素、交 通模型开发、行政和组织问题、通信与广播技术、系 统等方面。 定义：智能交通系统是将先进的信息技术、计算机技 术、通信技术、传感器技术、自动控制技术、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，加强了车辆、道路、使用者三者之间的联 系，从而形成一种实时、准确、高效的综合运输系统。
欧盟：70年代后期的Ali工程(Autofahrer Leit Information
System)
针对日本和Siemens’ Ali-Scout Route Guidance project in Berlin
2015/10/23
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ITS的产生(续)
美国：80年代末IVHS IVHS: Intelligent Vehicle Highway Systems 针对日本80年代中期的IVS (Intelligent Vehicle System)
ห้องสมุดไป่ตู้
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2. 智能交通系统ITS的由来
什么是ITS?
ITS产生背景 ITS的产生 ITS涉及的方面 ITS研究的内容
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6
什么是 ITS ?
相关的国际组织:
美国智能交通运输系统协会(ITS America ) (Intelligent Transportation Society of America) 欧洲道路运输信息通讯合作组织(ERTICO)
智能交通系统
蔡伯根
北京交通大学电子信息工程学院
Tel: 51688004、51687111 Office: SY1004/SY909 Email: bgcai@
2015/10/23
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课程内容
概论 交通控制系统基础 ITS的概念和核心技术 体系结构、研究领域 系统举例、标准化 综合智能交通系统（铁路、水运、航空）
2015/10/23
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
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第三章 智能交通系统概念
原始的现代道路交通 智能交通系统的由来 ITS应用的例子 ITS的国际发展情况
2015/10/23
北京交通大学电子信息工程学院 蔡伯根
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1、原始的现代道路交通
汽车这一文明交通工具出现在这个世界上已有百年有 余，已成为现代社会活动和人们丰富生活不可缺少的 要素。 但随着汽车的大量使用所带来的种种问题越来越突出， 如交通事故、交通混乱、环境污染、能源浪费等。现 代的汽车交通是极其原始和野蛮的东西。 安全：汽车由驾驶员随意操作，交通事故频发。 交通混乱：道路使用者盲目地、无节制地涌入。 拥挤：导致时间的浪费、燃料的浪费、废气排放量 增加。