智能交通系统工程导论
智能交通系统-东南大学版-交通工程
卫星 GPS 信息交换站
路径诱导系统基本框架
先进的公共交通系统APTS
Advanced Public Transportation Systems
车队管理系统 乘客出行信息系统 电子支付系统 运输需求管理系统 公交优先系统
先进的乡村运输系统ARTS
Advanced Rural Transportation Systems)
美国的IVHS (Intelligent Vehicle Highway Systems) 工程，专门机构ITS America
欧洲的RTI (Road Transport Informatics), DRIVE 工程
国内
起步较晚，处于对国外研究成果的介绍、学习和 初步实施阶段
相关网站
自动公路系统AHS
Automated Highway System
公路与车辆、车辆与车辆之间的通信系统 事故监测与警告 用视频、雷达监测器的车辆间距控制 最大速度控制 自动停车控制
自动驾驶与人工驾驶的区别
智能汽车
国内外研究概况
国外：美国、日本和欧洲三大阵营
智能交通系统
智能交通系统
智能交通系统(Intelligent Transportation System，ITS )就是将先进的计算机数据通信技 术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理 论、运筹学、人工智能等有效地综合运用于地 面交通系统，从而建立起来的一种大范围、全 方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运 输系统
出行者的安全与保护 紧急情况管理系统 旅游和出行者信息服务系统 基础设施的运营和保养 车队运营与管理系统 商业车辆运营 公共性的出行者服务系统
智能交通系统 第2章-相关基础理论与技术
LOGO第2章智能交通系统相关基础理论与技术主要内容基础理论1技术体系2第一节基础理论一、图论二、系统论三、信息论四、控制论一图论图论是数学的一个分支，它以图为研究对象。
图论是智能交通系统重要的理论基础之一，其相关基础理论可以用于交通网络规划，相关算法可以应用于智能交通系统中的交通诱导、交通流的分配以及路网检测器布点等问题。
图论应用在交通领域又称为交通网络技术。
一图论路径分析是智能交通系统中的一项重要的网络分析功能。
智能交通系统可以提供静态或动态的最短路径的诱导，利用的就是图论中的最短路径理论。
公路网络、铁路网络或水运网络等，这些网络的运输问题可以看做是这些网络的网络流问题。
二系统论系统工程是一门新兴的综合的科学，它从系统的观点出发，跨学科地考虑问题，运用现代的科学技术方法去研究和解决各种系统问题。
从系统的观点来看，智能交通系统是一个复杂的、开放的大系统，系统要素包括人、车、路、环境等，因而智能交通系统的构建是一项巨大的综合性的系统工程。
二系统论智能交通系统具有一般系统所共有的特点，即集合性、相关性、层次性、目的性、环境适应性、整体性、动态性。
智能交通系统工程的研究对象是交通系统。
智能交通系统工程是系统工程在交通领域的具体应用，它将人，车辆，道路，环境作为一个整体，从系统观点出发，集成运用多种先进技术对交通活动进行全方位的、实时、准确、高效的协调和控制。
智能交通系统需要用系统工程的方法进行系统分析、系统建模、系统预测、系统优化和系统评价。
三信息论信息论是运用概率论与数理统计的方法研究信息、信息熵、通信系统、数据传输等问题的应用数学学科。
信息论基础即香农(C.E.Shannon)信息论，是用概率论与随机过程的方法研究通信系统传输有效性和可靠性极限性能的理论，是现代通信与信息处理技术的理论基础。
智能交通系统的基本功能就是对信息的获取、加工和传输。
四控制论控制论的研究目的是从控制的角度掌握系统运行的一般规律，控制系统的运行。
《智能网联汽车导论》教学课件—04智能交通系统
2009年12月，美国交通部发布了《智能交通系统 战略研究计划：2010年～2014年》，目标是利用
无线通信建立一个全国性、多模式的地面交通系统， 形成以车辆、道路基础设施和乘客携带的设备之间 相互连接的交通环境。该计划的核心是智慧驾驶， 强调了车与车互联 。2015年1月，美国交通部启
动互联网汽车项目，该项目分为概念车发展、制造 测试设计和运行维护3个阶段。目前，美国已经创
1.智能交通系统的概念
智能交通系统又称智能运输系统，是将先进的信息 技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技 术及计算机技术等有效地集成，以加强车辆、道路、 使用者三者之间的联系，形成一种保障安全、提高 效率、改善环境、节约能源的综合运输系统。
智能交通系统概念示意图
2.智能交通系统的特征 （1）信息化 （2）整体性 （3）动态性 （4）复杂性
智能交通系统（Intelligent Traffic System，ITS）起 源于20世纪60年代，它的概念于1990年由美国智能交 通学会（ITS America，曾名IVHS America）提出， 并在世界各国大力推广。20世纪80年代中期以来，ITS
得到了突破性进展，经过十几年的研究与应用，目前国 际ITS领域已经形成以美国的“智能车辆－人类社会生产、生活以及经济发展的必要环 节。近年来，随着科学技术的不断发展、城市化进 程的不断深入，人们对交通需求的增加直接导致机 动车数量呈爆炸式增长。
与此同时也带来一系列相关问题，比如交通拥 堵、 交通事故频发、能源短缺、环境恶化等。智能
交通系统是改善上述一系列相关问题的重要技术手 段和突破口。
日本的“先进的动态交通信息系统”和欧洲的“尤里卡”
联合研究开发计划为代表的三强鼎力局面。其他一些如 韩国、澳大利亚等国家的ITS研究和发展也已初具规模。 我国自20世纪七八十年代开始研究智能交通系统，也
智能交通系统设计
智能交通系统设计智能交通系统（Intelligent Transportation System，ITS）是指利用现代科技手段，将传感器、通信、控制等技术应用于交通管理和运营中，实现交通信息化、智能化的一种交通系统。
本文将对智能交通系统的设计进行详细讨论，包括系统架构、关键技术和未来发展趋势等方面。
一、系统架构智能交通系统包括车辆、道路和控制中心三个主要组成部分。
其中，车辆通过安装各种传感器和通信设备来感知和传输交通信息。
道路则配备交通管理设备，如摄像头、交通信号灯等，用于采集道路状况和监控交通流量。
控制中心是整个系统的核心，负责接收和处理车辆和道路传输的数据，并根据实时的交通情报调度交通资源。
二、关键技术1. 车联网技术：通过车辆之间和车辆与基础设施之间的通信，实现车辆的互联互通，传输交通信息，提供实时导航、交通流量预测等功能。
2. 大数据分析技术：通过对交通数据的采集和分析，可以预测交通拥堵、优化交通信号灯配时、提供实时路况信息等，以提高交通效率和减少交通事故。
3. 人工智能技术：利用机器学习和深度学习算法，对交通数据进行智能处理，实现交通信号灯自适应调节、交通事故识别等功能。
4. 无人驾驶技术：将智能交通系统与无人驾驶技术相结合，实现自动驾驶功能，提高交通安全性和交通效率。
三、未来发展趋势1. 5G通信技术的应用：高速、低时延的5G网络将能够支持更多车辆和设备之间的数据传输，提高智能交通系统的实时性和数据处理能力。
2. 视频智能技术的应用：通过视频监控和图像识别等技术，实现交通违法行为自动识别、交通事故自动判定等功能。
3. 自动驾驶技术的进一步发展：随着自动驾驶技术的成熟，智能交通系统将更加高效地管理车辆流量、减少交通事故，并提供个性化的出行服务。
4. 数据共享与开放平台的建设：建立统一的数据共享与开放平台，不仅可以提供更全面的交通信息，还能促进不同厂商和机构之间的合作与创新。
综上所述，智能交通系统的设计包括系统架构、关键技术和未来发展趋势等多个方面。
智能交通系统与交通工程作业指导书
智能交通系统与交通工程作业指导书第1章智能交通系统概述 (3)1.1 智能交通系统的定义与发展历程 (3)1.1.1 定义 (3)1.1.2 发展历程 (3)1.2 智能交通系统的组成部分与功能特点 (3)1.2.1 组成部分 (4)1.2.2 功能特点 (4)1.3 国内外智能交通系统发展现状与趋势 (4)1.3.1 国外发展现状 (4)1.3.2 我国发展现状 (4)1.3.3 发展趋势 (5)第2章交通工程基础知识 (5)2.1 交通工程概述 (5)2.2 交通流理论 (5)2.3 道路交通设施与设计 (5)第3章智能交通数据采集与处理 (6)3.1 交通数据采集技术 (6)3.1.1 传感器技术 (6)3.1.2 视频监控技术 (6)3.1.3 遥感技术 (6)3.1.4 车载终端技术 (6)3.2 交通数据处理与分析方法 (6)3.2.1 数据预处理 (7)3.2.2 交通流参数估计 (7)3.2.3 交通状态识别 (7)3.2.4 交通预测与分析 (7)3.3 大数据在智能交通系统中的应用 (7)3.3.1 大数据概述 (7)3.3.2 大数据技术在交通数据采集与处理中的应用 (7)3.3.3 大数据在交通拥堵治理中的应用 (7)3.3.4 大数据在交通安全中的应用 (7)3.3.5 大数据在智能交通信息服务中的应用 (7)第4章交通信号控制系统 (7)4.1 交通信号控制基础 (8)4.1.1 交通信号控制概述 (8)4.1.2 交通信号控制原理 (8)4.1.3 交通信号控制策略 (8)4.2 单点信号控制策略 (8)4.2.1 固定周期控制 (8)4.2.2 动态自适应控制 (8)4.2.3 实时优化控制 (8)4.3.1 干线协调控制概述 (8)4.3.2 干线协调控制参数设置 (8)4.3.3 干线协调控制策略实施 (9)4.3.4 干线协调控制优化方法 (9)第5章智能交通监控与管理系统 (9)5.1 智能交通监控系统概述 (9)5.2 智能视频监控技术 (9)5.2.1 视频监控系统概述 (9)5.2.2 视频采集与处理技术 (9)5.2.3 视频传输技术 (9)5.3 交通事件检测与处理 (10)5.3.1 交通事件检测技术 (10)5.3.2 交通事件处理 (10)第6章交通安全与紧急救援系统 (10)6.1 交通安全概述 (10)6.2 交通成因与预防 (10)6.2.1 交通成因 (11)6.2.2 交通预防 (11)6.3 紧急救援系统及其应用 (11)6.3.1 紧急救援系统概述 (11)6.3.2 紧急救援系统应用 (11)第7章智能公共交通系统 (12)7.1 公共交通系统概述 (12)7.1.1 公共交通系统构成 (12)7.1.2 公共交通系统特点 (12)7.1.3 公共交通在城市交通中的作用 (12)7.2 公交优先策略与实施 (12)7.2.1 公交优先策略内涵 (12)7.2.2 公交优先策略类型 (13)7.2.3 公交优先策略实施措施 (13)7.3 智能公共交通调度与管理 (13)7.3.1 智能调度系统 (13)7.3.2 智能管理系统 (13)7.3.3 乘客信息服务系统 (13)第8章智能停车系统 (14)8.1 停车系统概述 (14)8.2 停车场信息管理与诱导系统 (14)8.2.1 停车场信息管理系统 (14)8.2.2 停车诱导系统 (14)8.3 智能停车设施与技术创新 (14)8.3.1 智能停车设施 (14)8.3.2 技术创新 (15)第9章电动汽车与智能充电设施 (15)9.1.1 电动汽车的定义与分类 (15)9.1.2 电动汽车的发展现状与趋势 (15)9.2 电动汽车充换电设施规划与布局 (15)9.2.1 充换电设施分类与功能 (15)9.2.2 充换电设施规划原则与布局策略 (15)9.2.3 充换电设施布局优化方法 (15)9.3 智能充电技术与能源管理 (16)9.3.1 智能充电技术概述 (16)9.3.2 充电设施与电网的互动 (16)9.3.3 能源管理与优化 (16)9.3.4 智能充电技术在交通系统中的应用 (16)第10章智能交通系统评价与优化 (16)10.1 智能交通系统评价体系与方法 (16)10.1.1 评价体系构建 (16)10.1.2 评价方法 (16)10.2 智能交通系统优化策略 (16)10.2.1 系统优化目标 (16)10.2.2 系统优化方法 (17)10.3 智能交通系统发展趋势与展望 (17)10.3.1 发展趋势 (17)10.3.2 展望 (17)第1章智能交通系统概述1.1 智能交通系统的定义与发展历程1.1.1 定义智能交通系统（Intelligent Transportation System，简称ITS）是指运用现代电子信息技术、数据通信技术、自动控制技术、计算机技术等，对传统的交通系统进行改造，实现交通工具、交通基础设施和交通管理者之间的信息交换、控制与协调，以达到提高交通安全、效率、舒适性和环保性的目的。
智能交通系统01_概述
2. 出路
加速基础设施建设－多修路
可用于道路建设的闲置土地越来越少， 高速公路的造价逐年攀升
限制交通流量 用高新技术改造传统交通
发展智能交通系统
3. 智能交通系统(ITS)的发展
美国智能交通系统的发展 日本智能交通系统的发展 欧盟智能交通系统的发展 韩国、新加坡等地智能交通系统的发展 我国智能交通系统的发展
美国智能交通系统的发展
60年代末ERGS(Electronic Road Guidance System)项目，开始 了世界上最早的ITS开发研究。
成立了ITS的领导和协调机构 1991年制订了综合陆上运输效率化法,拟订了20年发展计划,总投
资预算400亿美元。 现已建立起相对完善的车队管理、公交出行信息、电子收费和交
智能交通系统(ITS)
讲稿
第一章 概述
1. 交通的现状与问题 2. 出路 3. 智能交通系统(ITS)的发展 4. 智能交通系统(ITS)的主要内容 5. 智能交通系统(ITS)的技术支持 6. 课程安排
1. 交通的现状与问题
交通是衡量现代化程度的标志之一 目前的交通状况： 交通不畅 事故频发 环境污染
通需求管理等四大系统及多个子系统 制订了多种技术规范和标准。 1997年8月在圣地亚哥与洛杉矶间建成第一条长8英里的试验示范
线路。
日本智能交通系统的发展
智能交通虽起步较晚,但政府重视,其发展和推进速度却相当快。 城市公交智能化的3个阶段:
70年代末的公共汽车定位系统,即公共汽车接近显示系统; 80年代初的运行管理系统,包括乘客自动统计、运行监视和运行控制; 90年代初的综合管理系统,其中包括后勤业务改进和经营支援系统。 成立全国统一智能交通系统开发组织(VERTIS),制定“推进ITS总体构想”。 推出了投资预算为7.8兆亿日元、长达20年的发展计划，包含： 改善基础设施建设 系统和产品的研究开发 智能子系统应用 丰田、三菱、东芝等100多家企业联合设立智能运输系统的开发和经营机构近 年,日本投入了15亿日元开发了全国公路电子地图系统,打开了车辆电子导航 市场。
现场城市智能交通管理系统施工方案(信号控制与监控)
城市智能交通管理系统施工方案（信号控制与监控）一、工程概况1.工程背景随着城市的快速发展和交通流量的不断增长，传统的交通管理方式已难以满足需求。
本城市智能交通管理系统（信号控制与监控）工程旨在利用先进的技术手段，提高城市交通的运行效率、安全性和智能化水平。
2.工程范围本工程涵盖城市主要道路交叉路口的信号控制系统升级改造，以及在关键路段和路口设置交通监控设备。
具体包括交通信号灯的更换与智能化控制模块安装、监控摄像头的安装、数据传输线路的铺设、后台控制中心的建设等。
3.工程地点工程主要分布在城市中心区以及交通流量较大的城郊结合部道路，共计[X]个交叉路口和[X]条路段。
二、施工目标1.提高交通效率通过智能信号控制，根据实时交通流量动态调整信号灯时长，减少车辆等待时间，提高路口通行能力，降低道路拥堵程度。
2.增强交通安全利用监控设备实时监测交通违法行为，如闯红灯、超速、违规变道等，及时进行预警和处罚，从而提高交通参与者的安全意识，减少交通事故的发生。
3.实现交通管理智能化构建统一的智能交通管理平台，整合信号控制、监控数据等信息资源，为交通管理部门提供全面、准确的数据支持，便于制定科学合理的交通管理策略。
三、施工内容1.信号控制系统施工交通信号灯更换：将传统的信号灯更换为具备智能控制功能的LED信号灯，提高信号灯的可视性和使用寿命。
智能控制模块安装：在每个路口安装信号控制机，通过通信网络与后台控制中心相连，实现对信号灯的远程控制和智能调度。
车辆检测设备安装：在路口设置感应线圈或视频检测设备，用于实时检测车辆流量、速度等信息，为信号控制提供数据依据。
2.交通监控系统施工监控摄像头安装：在路口、路段关键位置安装高清监控摄像头，确保能够覆盖整个监控区域，监控交通流量、路况以及交通违法行为。
数据传输线路建设：铺设光纤或无线传输网络，将监控摄像头采集到的数据传输至后台控制中心，保证数据传输的稳定性和可靠性。
后台控制中心建设：搭建智能交通管理平台，包括服务器、存储设备、显示设备等，用于接收、处理和存储信号控制与监控数据，同时提供人机交互界面，方便交通管理人员进行操作和管理。
关于智能交通的交通工程知识点归纳
关于智能交通的交通工程知识点归纳关键信息项：1、智能交通系统的定义与组成定义：＿___________________________组成部分：＿_____________________2、智能交通中的先进技术应用传感器技术：＿___________________通信技术：＿_____________________数据分析与处理技术：＿_____________3、智能交通对交通流量的优化与管理交通信号控制：＿___________________路径规划与导航：＿___________________拥堵预测与应对策略：＿_______________4、智能交通中的交通安全保障措施车辆主动安全技术：＿___________________交通监控与预警系统：＿___________________事故应急处理机制：＿___________________5、智能交通与可持续发展的关系能源效率提升：＿___________________环境影响减少：＿___________________交通与城市规划的协同：＿_______________11 智能交通系统的定义与组成智能交通系统（Intelligent Transportation System，ITS）是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。
智能交通系统主要由以下几个部分组成：111 交通信息采集系统通过各种传感器、摄像头、监测设备等收集道路、车辆和交通参与者的相关信息，如车流量、车速、车型、道路状况等。
112 交通信息传输系统负责将采集到的交通信息快速、准确地传输到数据处理中心和相关的控制设备，包括有线通信和无线通信技术。
113 交通信息处理与分析系统对收集到的大量交通数据进行处理、分析和挖掘，提取有价值的信息，为交通管理和决策提供支持。
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智能交通系统工程导论
本书主要由五部分构成：第一部分（1-3章）介绍ITS的概述，第二部分（4
章）介绍了ITS所涉及到的相关技术，第三部分（5-12章）全面介绍ITS的各系
统技术及其标准化，第四部分（13-14章）大型ITS项目的开发方法与建立ITS
综合信息平台，第五部分（15章）以案例形式介绍智能交通调度系统的设计实
施方案。
下面按以上分的部分依次介绍本书内容：
一、ITS的概述
（１）
人工智能：主要领域（专家系统、模式识别、智能机器人），两大基本问
题（知识表示、搜索技术）。
专家系统：是一种属于人工智能的计算机应用程序。三个要素为全局数据
库，知识库和推理机（调度程序和解释程序），对应于数据级，知识库级和控制
级。
ITS（智能交通系统）：是由港、站、道路、运载工具和运营管理组成的一
个复杂庞大的系统，主要包括交通系统的规划、设计、实施与运行管理的智能化
工作，是一个综合的系统，主要涉及到信息技术，通信技术，计算机技术（管理
和网络）和控制理论等技术。
智能交通系统开发的主要几个领域：智能诱导系统，智能化方案生成系统，
综合交通枢纽协调、疏导信息服务，交通管理系统，实时信息系统，智能调度系
统，智能公交系统等。
（２）
交通运输网（G）：网络的边（V）由各种运输方式的线路、航道、道路、
航线，其端点及交叉口形成网络的节点（N），路径为网络中一系列点和边构成的
序列，通路是网络中起点到终点之间的路。
交通运输网络的描述：邻接矩阵（表示网络中各点之间邻接关系，相邻时
矩阵元素为1，反之为0），权矩阵（描述网络中各点之间数量关系，包括距离，
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通行能力，行驶费用或时间等，矩阵元素值为对应描述数量关系的大小）。
交通运输网络的需求与供给：需求度量用客货运量（单位为人次，吨）和
客货周转量（单位为人千米，吨千米）。供给的产品为客货运量，分为点、线、
自身的通过能力和网络系统的综合能力。
交通网络的结构：空间布局，运输方式构成，通行能力和网络服务能力特
性。
动态分析：客流的动态特性（时间、日常和季节的不均匀性）和货流动态
特性。
动态优化系统：静态优化（目标为交通设施的建设和改造）和动态优化（目
标为提高运行线路的使用效率)。
（３）
系统：一个有用的和可用的系统的稳定的基础。
ITS开发的内容：参考模型（整体框架），信息体系结构（识别系统中常
用的数据和信息），功能体系结构（分解参考模型），数据通信系体系（通信协议
的集合）和物理体系结构（描述系统怎样完成相关任务）。
ITS开发的方法：面向结构的分析和面向对象分析。
二、ITS所涉及到的相关技术
（１）主要涉及到的技术如下：
运营组织技术：
调度指挥技术：
通信技术：
计算机界技术：
传感器技术：
显示技术：
自动车定位技术：
自动车辆识别技术：
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（２）智能化调度平台
主要由信息采集系统、通信系统、计算机网络系统和调度平台组成，要体现
实时性和计划性，建设集中在公交，物流，出租车，铁路等方面。
（３）通信系统
通信系统主要由固定有线通信系统（DDN,X.25,帧中继，ISDN），无线扩频通
信系统和移动通信组成
（４）网络工程设计
主要涉及到网络问题的定义、系统可行性分析、技术细节的确定，网络安
全与维护。
（５）车载系统与导航
数字地图数据库：栅格编码结构，数据结构，矢量编码结构的数字化地图；
定位模块：采用独立计量、卫星定位和无线测量技术；
地图匹配单元：航位推算和地图匹配算法；
路径选择单元：解决单起点最短问题和全O-D对的最短路问题；
路径引导单元：利用路径选择单元和定位子系统的输出来引导车辆；
人机接口界面：负责向用户提供与车载计算机交互手段；
无线通信单元。
（６）安全系统
隐含于ITS的各个模块中，涉及到电子技术、信息技术、传感技术和系统工
程集成技术。
应用到的系统的介绍：
1、自动事件管理系统：由两个数据收集和数据分析两个过程。涉及到事件
信息的收集，数据的分析，事故的清理和公路实时系统四个方面。
2、可变信息标志系统：由显示屏、控制中心、检测设备和通信网络组成。
3、突发事件探测系统：通过对电视画面的实时分析和事故信息的自动传输
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达到及时处理事故和避免连带事故发生的目的。
典型的安全监控系统：收费站监控系统，车载安全监控系统和公共运输的安
全。
三、大型ITS项目的开发方法
方法论：定性与定量想结合的方法论和物理-事理-人理方法论。
开发的主要阶段：系统研究阶段（专家调研和系统分析），系统开发阶段（系
统建模和系统仿真），系统评估和信息反馈。
工程项目的实施阶段：系统分析阶段（目标，环境，技术，创新等），总体
规划阶段，系统设计阶段，系统实施阶段，运行与维护阶段和系统评估与评价
阶段。