第一章 绪论
1.1智能交通系统(ITS)的定义
1.2智能交通系统的研究与开发现状 1.3智能交通系统发展的理论基础
主要内容: ITS的概念和特征;ITS研究和开发的理论基础;我国及美国、日本等国家ITS的发展状况
智能交通系统(ITS)
? 综合运用先进的信息技术、自动控制技术、计算机网络技术、通信导航定位技术,
建立智能化、安全高效环保的交通体系.
1.智能交通特征：1）通过知识工程进行科学、技术和方法论的综合，解决知识的获取、形式化和计算机实现。2）其功能至少应具有判断能力、推理能力和学习能力（智能特征：具有记忆与思维能力，感知能力，自适应能力，表达和决策能力，学习能力）。3）结构上应有机器感知、机器学习、机器识别和知识库、模型库等部分组成。
? 综合运用先进的信息技术、自动控制技术、计算机网络技术、通信导航定位技术,
建立智能化、安全高效环保的交通体系.
? 智能交通是以交通需求为导向，以信息技术为手段，通过全面提升交通安全、效率
和服务品质为目的，充分利用交通的、空间的、时间的和移动的资源，形成的新交通系统。
? 智能运输系统的出发点是充分利用现有交通基础设施资源和信息基础设施资源，提
高交通基础设施的应用效率和交通运输的效率。
? 交通以及交通运输管理与控制系统的不断变化和进步，反映了人类社会和经济的进
步，也反映了人类认识世界的不断深化和运用工具（包括硬件、软件和数学工具）的改进。运输系统发展到智能运输系统，除原有运输科学中应用的技术外，大量应用的技术学科有：通信、控制、信息科学，所以是这样定义智能运输系统的：在较完善的基础设施（包括道路、港口、机场和通信等）之上，将先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感器技术和系统综合技术有效地集成，并应用于运输系统，从而建立起大范围内发挥作用的，实时、准确、高效的运输系统。
2.智能交通系统的技术特点：技术的集成性；技术的系统性；技术的先进性；技术综合性。
? 智能交通系统各种技术的相互关系：数据采集、数据处理、信息发布和信息利用。 ? ITS技术的基础的三大核心要素：信息、通信和集成。 ? 信息的采集、处理、融合和服务是ITS的核心。
3.智能化交通运输系统（ITS）定义，是在较完善的交通基础设施的条件下，将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术和系统综合技术有效的集成并应用于整个运输系统，以解决交通安全性、运输效率、能源和环境问题，从而建立起大范围内发挥作用、适时、准确、高效的综合运输和管理系统。 ? ITS强调的是运输设备的系统性、信息交流的交互性、以及服务的广泛性。
? 目前，世界各国仍主要集中力量研究城市交通和高速公路ITS，对于区域交通和综
合运输涉及尚较少，仅欧盟和美国有少量研究。 ? ITS总的发展趋势：
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? 从以利用信息技术来缓解交通到开发以安全为目的的车辆控制系统，然后朝着自动
驾驶系统的开发和应用。（技术角度）
? 从单一的道路运输ITS向综合运输ITS发展。（运输模式）
? 智能交通运输系统ITS将产生的效果主要体现在以下几个方面：
--提高公路交通的安全性。采用ITS，在20年内可降低8%的交通灾难，每年交通事故的死亡人数可减少30%~70%。减少交通拥挤和阻塞，从而提高公路交通的机动性。 ? --降低能源消耗，减少汽车运输对环境的影响。
--提高公路网络的通行能力。据估计，ITS可使现有高速公路的通行能力至少增长一倍。
--提高汽车运输生产率和经济效益，并对社会经济发展的各方面都将产生积极的影响。
--通过系统的研究、开发和普及，创造出新的市场。
? 智能交通系统的社会效益和经济效益： ? 减少交通拥挤和行车延误；
? 减少交通事故的发生率、死亡率； ? 产业发展与就业机会的增加； ? 能源消化量减少。
? 根本目标：充分利用信息技术为基础的现代技术，使各种交通方式有效衔接、融合
一体，从而实现客、货的连续、高效移动。
? 控制科学发展的方向(从下到上-控制对象复杂性增加）
? 智能控制
? 自学习控制，自组织控制 ? 自适应控制，鲁棒控制 ? 随机控制 ? 最优控制
? 确定性反馈控制 ? 开环控制
? 智能交通系统层次的建立
? (高）高级智能交通系统 （数学模型＋知识模型） ? 人工智能
? 模型化 智能交通系统 （数学模型） ? 系统辩识、模式识别 ? 初级 智能交通系统
? 计算机、信息技术、新数学方法应用 ? 地理信息处理、高速通信技术
? （低）以监控为主体的交通工程系统
? 交通工程基本设施、传感器、电子设备、数据采集、监控软件
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第二章 智能交通系统的体系结构
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2.1系统体系结构定义
2.2智能交通系统体系结构的构成 2.3智能交通系统体系结构开发的方法
主要内容:ITS体系结构要求;系统体系的内容(整体框架、信息体系、功能体系、数据通信体系和物理体系);系统体系开发方法.
2.1 系统体系结构定义
? ITS体系结构是一份规格说明，它是一个有用的和可用的系统的稳定基础 .
? 功能：为地区和国家制定ITS发展规划提供基本原则；保证终端用户的信息的兼容
性和一致性；保证不同交通基础设施的兼容性；为服务和设备制造提供一个开放的市场。
智能运输系统体系框架决定了系统如何构成，确定了功能模块以及模块之间的通信协议和接口，它的设计必须包含实现用户服务功能的全部子系统的设计。通过集成若干ITS子系统的功能可以实现一个或多个用户服务功能。体系框架既不是一个简单的设计文档，也不是一个技术性的说明，更不是智能运输系统本身的研究发展过程，而是一个贯穿于智能运输系统结构研究制定过程的指导性框架，它提供了一个检查标准遗漏、重叠和不一致的依据。
2.2智能交通系统体系结构的构成
? 体系框架的构成：用户服务、逻辑体系结构、物理体系结构、通信体系结构、I标准
化工作、费用效益分析评价、实施措施及策略等。
? 用户服务：明确系统用户及用户需求，明确划分系统中各个子系统的用户。 ? 逻辑体系结构（功能体系结构）：用来定义和描述一个系统为满足一系列用户需求所
必需的功能。确定为满足用户需求ITS所必须提供的功能。 ? 物理体系结构：逻辑体系结构中的功能实体化、模型化。
? 通信体系结构：主要描述支持在不同系统部分之间进行信息交换的机制。 ? 标准化工作：制定系统所需关键技术的标准。
? 费用效益分析评价：对项目的经济合理性、技术合理性、社会效益、环境影响和风
险作出评价。
? 实施措施及策略：系统建设的组织体系和发展战略。
2.3.我国ITS体系框架要点
? 用户主体：6大类-道路使用者（乘客、驾驶员、非机动车驾驶员、行人、老弱病残
等特服人员）；道路建设者（基础建设、道路养护）；交通管理者；运营管理者；公共安全负责部门；相关团体。
? 服务主体：9大类-交通管理；公共交通；交通信息服务；紧急救援；基础设施；货
物运输；产品/设备制造；产品服务；政府执法部门。
? 服务领域：8大领域-交通管理与规划；电子收费；出行者信息；车辆；紧急事件和
安全；运营管理；综合运输；自动公路。 ? 逻辑框架：8个功能域；29个系统功能 。
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海上智能交通(PPT压缩版)
