1、2013.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,1,课件编制：王兵、陈旭梅编制单位：新疆大学机械工程学院汽车与交通工程系北京交通大学交通运输学院交通工程系新疆大学授课人：王兵,教材主编：陈旭梅,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,2,第7章 智能运输系统的评价,ITS评价概述 ITS评价内容 ITS项目评价 ITS评价示例,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,3,7.1 ITS评价概述,7.1.1 ITS评价的概念ITS评价是指对ITS项目的经济合理性、技术可行性、社会效益、环境影响和项目风险进行评估，为项目的可行性研究、方案比选和优
2、化、目标决策提供科学依据，帮助投资者对未来的投资做出决定。同时，ITS评价衡量ITS项目的目标达到的程度，对项目的实施产生有益的反馈作用，提出建议和修改来最终达到甚至超过原先的目标。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,4,7.1.2 智能运输系统评价的意义首先，ITS评价可以更好地了解ITS对运输系统及其使用者产生的影响，以及ITS导致的社会、经济和环境等诸多方面的影响。其次，通过ITS评价，可以对ITS带来的效益进行量化。再次，同时帮助对将来的投资做出决定。最后，ITS评价可以对已有的系统优化其运作和设计。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅
3、,5,ITS项目评价的内容通常包括:技术评价经济评价社会评价环境评价,7.2 ITS评价的内容,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,6,7.2.1 ITS评价层次关系,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,7,7.2.2 ITS评价指标,ITS评价指标：交通事故数、死亡人数、出行时间、通行能力、用户对服务的满意或接受程度、项目成本。交通安全和交通运行效率指标： 出行时间、匝道延误、交通流量、交通信息的准确度、事件清除时间、道路通行能力、排队相关的指标、路段计算延误、车公里数VMT、车小时数VHT、用户接受度、网络效率影响、环境影响和费用效果等。,2
4、009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,8,7.2.3 ITS评价方法,经济分析法经济分析法即成本效益分析法，它计算的是能够转换为货币的直接影响（如直接费用的节约）或间接的影响（如出行时间的减少）等 。 多目标决策法若ITS项目涉及环境、社会、政策等方面的评价中很多影响难以量化,则考虑该方法。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,9,多目标决策法的特点:目标之间的不可公度性各指标之间没有统一的度量标准，难以直接进行比较。 目标之间的矛盾性如果选择一种方案以改进某一指标的值，可能会使另一指标的值变坏。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、
5、陈旭梅,10,适合ITS评价的多目标分析法(选择原则) 透明性（Transparency）整个评价方法对投资方是透明的。 鲁棒性（Robustness）它指对不同类型的ITS项目评价的输入数据具有良好的适应性，并且能产生简单但有效的输出。 易操作性（Simplicity）评价方法并不是越复杂越好，重要的是能便于评价，而不在于方法是否复杂。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,11,三种有潜力的ITS评价方法： 层次分析法； ELECTRE方法； 多属性效用度方法。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,12,费用效益分析法：,层次分析法： 建立层次
6、结构模型 构造判断矩阵 层次单排序并将判断矩阵的特征向量归一化 层次单排序及一致性检验 层次总排序及一致性检验,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,13,7.3 ITS项目评价,评价类型主要包括： 技术评价 经济评价 用户效益分析 产业化评价 风险分析 综合评价 影响评价,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,14,7.3.1 技术评价,技术评价的目的是为了明确系统（项目）满足技术需求和达到预期日标的程度。在这种情况下，技术评价的目的是为了确定哪种方案或系统可以更好地满足技术需求并达到预期目标。技术性能评价是ITS项目技术评价的核心。ITS项目技术
7、性能评价就是以技术先进性、技术适用性和技术可靠性为前提，从仅取决于系统结构的系统性能和基于系统设计的运行性能两个方面对技术的可行性进行评价。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,15,ITS项目技术评价步骤： 项目辨识； 用户需求分析； 确定ITS项目的技术实施方案； 建立技术性能评价指标； 计算可量化指标； 对可量化指标进行定性分析； 应用综合评价方法对技术性能进行综合评价。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,16,ITS项目的经济评价应遵循以下几个原则：整体性、层次性、实用性、普遍性以及定性与定量相结合的原则。ITS项目的经济评价包括:1.
8、国民经济评价从国家整体的角度研究ITS项目对国民经济的净贡献，以判断ITS项目的合理性。2.财务评价从ITS项日的财务角度，分析测算ITS项目的财务盈利能力和清偿能力，对ITS项目的财务可行性进行评价。,7.3.2 经济评价,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,17,1.国民经济评价应包括以下几个方面的内容：波及效果分析所谓波及效果分析就是分析ITS系统的投资将对相关产业产生多大的带动作用。 投资乘数分析投资乘数分析主要是分析项目投资的增长将对国民收入、税收、工资等指标产生的倍增作用。 综合就业分析分析、计算随着ITS项目产业投资的增长而最终需要投入的就业人数，,200
9、9.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,18,2.财务评价包括以下几个方面的内容：财务评价是根据国家现行财税制度和价格体系，分析、计算投资者或项目直接发生的财务效益和费用，编制财务报表，计算评价指标，考察项目的盈利能力、清偿能力以及外汇平衡等财务状况，据以判别项目的财务与商业上的可行性。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,19,ITS项目是依靠技术和系统集成提升现有基础设施的效率，从而产生直接和间接经济效益，其对部门（产业）和区域经济发展的影响将和传统交通运输项目有所不同。通过对ITS产业的分类进行阐述，分析ITS产业的间接效益，并采用关联产业的研究方法
10、对ITS项目实施产生的间接效益进行分析。,6.3.3 产业化评价,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,20,关联产业效益分类ITS相关产业的产业效益是指其对国内生产总值（GDP）的贡献，包括直接效益和间接效益。间接效益包括后向乘数效益、前向乘数效益及消费乘数效益。关联产业的研究方法产业化评价主要采用产业关联分析方法。产业关联是指国民经济各部门在社会再生产过程中所形成的直接和间接的相互依存、相互制约的经济关系。可以采用影响力系数和感应度系数来分析产业间的关联。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,21,6.3.4 用户效益分析,用户特指使用ITS设
11、施（交通设施）的交通参与者，用户效益分析包括交通效益分析以及社会和环境效益分析。在ITS项目用户效益分析中，将用户效益分解为延误成本、延误时段的燃料消耗成本以及有害物质的排放三个模块。通过对微观经济学的研究，在明白了用户效益的来源，分析了交通信息效益产生的机理之后，给出组合模型。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,22,7.3.5 风险分析,风险是达到一个基准目标的不确定性。ITS项目的风险分析就是运用概率统计和迭代分析的方法，对系统、管理、建设、使用过程中潜在问题进行分析，进而评估风险大小，寻求降低ITS项目风险的措施。也就是说来确定阻碍ITS项目应用的重大风险，并
12、提出建议以消除或降低项目的风险。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,23,ITS项目风险分析的目的：辩识具有潜在问题的领域；分析与这些潜在问题有关的风险；评估这些风险影响的大小；寻找降低风险的措施。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,24,ITS项目风险分析的步骤：辨识潜在风险项目，即判断所研究开发的ITS项目中，哪些方面存在风险。定量的估计风险，将风险项目分类（一般的氛围低风险、中风险和高风险三种），以确定其中的关键风险项目。确定降低各种风险的措施和途径，判定何时开始和结束这些活动。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭
13、梅,25,ITS项目的风险估计风险估计就是对风险进行定量分析，确定所研究系统的风险大小。风险评估包括技术、进度、费用风险评估和失败后果评估四部分。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,26,风险分析流程,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,27,7.3.6 综合评价,综合评价是建立在对ITS项目技术评价、经济评价、用户效益分析、产业化评价、风险分析的基础之上的。综合评价应首先建立评价指标体系，然后对指标数据进行处理，运用综合评价模型得出评价结果。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,28,综合评价步骤: 建立评价指标体系
14、指标分类：定量指标，定性指标。 选取原则：整体性 客观性 科学性 动态性 指导性 实用性,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,29,指标体系确定的影响因素包括: 评价水平； 数据水平； 评价方法； 评价阶段； 区域和地方特性。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,30,综合评价指标体系结构,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,31,评价指标的预处理 ：评价指标类型一致化方法在指标体系中，通常包含有“极大型”指标和“极小型”指标。评价指标无量纲化方法如果对各指标均采用打分的形式，则不需要进行无量纲化，或者说，己经对各指标进行
15、了无量纲化。权重系数的确定在确定了评价指标体系后，需要赋予各指标相应的权重综合评价模型综合评价，是指运用数学模型将多个评价指标值合成为一个整体性的综合指标值，即通过构造评价函数求最优解的方法,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,32,6.3.7 影响评价,项目交通效益指标的测算有两类方法： 项目实施测试评价（operational field test）通过跟踪项目的实施，测量和对比项目实施前后这些效益指标的数量值，结合项目的费用，对比进行项目评价。 项目实施前评价（pre-implementation evaluation）。即要在项目实施前就评估项目的影响和带来的项
16、目收益。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,33,7.4 智能运输系统评价示例,基于IDAS软件的ITS评价方法介绍 ITS评价示例,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,34,7.4.1 基于IDAS软件的ITS评价方法介绍,IDAS是美国联邦公路署FHWA委托Cambridge Systematic公司联合橡树岭国家实验室ORNL开发的用于评估ITS项目实施效果并进行项目成本和效益分析的规划工具。IDAS可以考察ITS项目在以下方面带来的效益和影响：用户机动性、出行时间/速度、出行时间的可靠性、燃料成本、事故成本、污染物排放和噪音等，并将这些
17、影响转换成统一的货币值进行衡量，对比项目成本，来进行项目的经济评价。基于IDAS软件的ITS评价方法是建立在交通需求模型法基础上的，并结合了费用效益分析法。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,35,IDAS软件主要包含以下5个功能模块： 输入/输出界面模块 方案生成模块 效益分析模块 成本分析模块 方案比选模块,旅行时间/通行能力分析 环境效益分析 安全效益分析 旅行时间可靠性分析,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,36,IDAS功能模块构成,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,37,项目：某市模拟实施公共车辆自动定位
18、系统，即 AVL（Automated Vehicle Location） 项目简介：AVL是先进的公共运输系统（APTS）众多技术中的一种，它采用现代电子技术自动探测车辆的位置。在APTS中，AVL技术用来帮助运输管理控制中心管理车队。,7.4.2 ITS项目评价示例1,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,38,该市路网图,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,39,在本例子中，设计了三种AVL的实施方案：方案一: 把自动车辆定位的范围设在CBD区。该区内的人口大约为15万，占总人口的22，根据人口数量，可以确定公交车数量的范围在100辆到300辆
19、之间。方案二: 把自动车辆定位的范围扩大，覆盖CBD区和三个城中区。该区的人口大约为35万，根据人口数量，可以确定公交车数量范围大约在600辆到800辆。方案三: 对整个路网模拟实施自动车辆定位系统。整个城市的人口为66万，根据人口数量跟公交车数量的关系，可以确定该市的公交车数量范围大约在1200辆和1400辆之间。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,40,方案结果：方案一:当公交车的数量取300辆时，净收益为538430$，是方案一中的最优取值。方案二:当公交车的数量取800辆时，净收益为3767152$，是方案二中的最优取值。方案三:当公交车的数量取1400辆时，
20、净收益为9064608$，是方案三中的最优取值。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,41,三种方案的效益成本货币值列表：,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,42,评价结果及分析：本示例设计了三个AVL实施案例，利用IDAS软件对其实施效果进行了成本效益评价。着重进行了方案的比较和敏感性分析，即针对公交车数量这一参数进行了敏感性分析，确定了每种方案下的最佳公交车配置数量。通过上面的分析，可以看出，用基于IDAS的评价方法，可以在城市的路网上模拟实施各种ITS技术，在上例中，选择对被研究城市实施了AVL技术。,2009.9,教材主编: 陈旭梅;
21、课件编制：王兵、陈旭梅,43,示例总结：,在此基础上通过对比计算实施前后各效益指标和成本指标的变化量，估算实施此种ITS技术的效益值和成本值。需要指出的是基于IDAS软件的ITS评价方法将效益/成本的评价结果都转化成了较直观，且利于方案比较的货币值。在上面的例子中，估算出了各个方案的效益成本的货币值后，接下来的方案比较就容易进行了。根据净收益值，确定出了方案三，即在整个研究路网中实施AVL技术，是最优方案。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,44,项目：典型广域稀疏路网地区ITS产业能力研究 项目简介：本研究通过对以新疆为研究对象的典型广域稀疏路网地区交通特色及其对I
22、TS项目需求的分析，结合该地区机电行业产业能力调查，应用AHP对其ITS产业能力进行了评价。 基金：2009年新疆大学自然科学基金 基金项目：基于ITS技术能力评价的建模技术研究 （编号：XY080143）,7.4.3 ITS项目评价示例2,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,45,1.研究的技术路线,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,46,2.新疆交通特色及新疆现代交通管理对ITS的需求,基本情况：新疆既具有地域辽阔，公路网密度小且节点间距大，交通事故救援资源分布稀疏，事故应急救援困难的交通特色，其城市道路网又具有与我国其他城市同样的拥堵和环
23、境污染的问题。因此，建设新疆ITS体系应充分分析其交通特色，建立规划年内现代交通管理需求的用户服务领域，通过描述和实现ITS不同子系统之间的互联方式、信息传递和数据共享，将相关各子系统整合成一个整体，即需从概念上描绘新疆地方ITS蓝图，进而按规划分阶段开发ITS技术项目。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,47,3.新疆交通特色和对现代交通管理的需求： （1）具有广域稀疏路网的明显特征，基于交通流理论的基础研究殛待进行； （2）各类路网和各等级道路需要进行科学化和高效化的交通管理与规划； （3）鉴于多年来交通事故致死率和死伤率较大的状况，交通事故大规模预警与救援技术体
24、系和各级交通事故应急救援体系的开发与应用急需开展，建立基于广域交通的路段有效警示的标志设计、基于按气候、季节统计和排查的事故黑点、危险路段的信息发布等； （4）新疆运输企业种类多，且车辆构成成分复杂，技术状态良莠不齐，尤其是公共交通，运输方式单一，点多线长，交通运输管理急需技术支持；,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,48,（5）近年来客运与危化品运输企业发生的重大交通事故与安全企业管理有直接关系，而驾驶员驾驶适应性能力和车辆技术状态的好坏则是企业安全管理的关键，需要开发相关动、静态测试与检验技术支持运输安全管理； （6）新疆公路网的高等级公路路段长而节点稀疏，交通设
25、施不健全，严重影响了公路网的服务能力和水平，需要开发低成本高技术含量的路网沿线服务设施或设备，以保障高等级公路的服务质量； （7）新疆现代交通管理需求的出行者信息系统主要包括：路径诱导与导航信息服务、交通参与者出行前和行进中的信息服务、公交服务信息服务等； （8） 结合和服务于新疆综合交通及物流体系的建设规划，建立交换客货信息资源，提供客货联运服务； （9）还贷道路与设施的不停车收费系统和城市道路静态交通自动收费系统的建立。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,49,4.新疆地方ITS体系框架开发应该遵循的基本原则：(1)实用性、指导性和权威性；(2)与国家ITS体系框
26、架保持一致；(3)区域内部和区域间的兼容性；(4)充分体现地方特点的个性化需求； (5) 应该具有一定的前瞻性，规划年15-20年；(6) 服务于新疆交通中、长、远战略发展需求；(7)考虑到地方现存的交通管理体制，但又不能够被现有体制完全束缚，实施转化工程。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,50,5.新疆ITS体系框架,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,51,6.基于新疆机电行业产业化的ITS生产能力调查与分析,按我国ITS产业产品和技术大致分为以下四类：（1）常规监控类：LED可变情报版、可变信息标志、可变限速标志；大屏幕投影显示系统；车
27、牌识别系统；线圈检测器；烟雾探测器、车辆尾气探测仪等； （2）交通管理及控制类：电子警察；测速仪器；汽车行驶记录仪；酒精测试仪；便携式车辆拦截器等；,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,52,（3）高速公路收费类：ETC系统；IC卡及读写器；栏杆机；费额显示器；超重显示屏；动态称重设备；雨棚信号灯；车道通行信号灯；雾灯；路侧紧急电话等；智能公交与智能停车：电子站牌；公交IC卡及读卡机具；公交调度指挥系统；咪表；停车场验票卡设备；停车诱导系统；BRT等； （4）综合应用类：3S系统（GPS、GIS、RS）；车辆辅助自动驾驶系统；车辆导航系统；车辆模拟驾驶系统；交通仿真系统
28、等。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,53,7.对新疆已建ITS已建、在建项目调研和对新疆机电行业现状ITS项目生产能力的预测调研，其预测统计情况（产品或技术体系生命周期内）如表1、表2所示：,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,54,8.基本分析：从新疆已建、在建ITS项目产业化能力和新疆机电行业现状ITS项目产业化能力预测调研情况看，目前新疆机电行业产业化能力较弱。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,55,9.新疆机电行业ITS产业能力评价,针对新疆机电行业生产能力不足的情况，本文从新疆机电行业产业基础能力入手，
29、应用层次分析法，对新疆ITS产业能力进行评价，以探寻新疆机电行业ITS产业化的前期发展模式。层次分析法简称为AHP，是一种简明的、实用的定性分析与定量分析相结合的系统分析、系统评价方法3。AHP将决策问题分解为三个层次：总目标层；方案层和准则层，通过相互比较确定各准则对于目标的权重和各方案对于每个准则的权重，将方案层对准则层的权重及准则层对目标层的权重进行综合，最终确定方案层对目标层的权重，从而给出最终的评价结果。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,56,（1）评价体系的结构,根据前述调研和产品与技术的生命周期过程，将评价项目确定为：设计，制造，装配，维修和维护。评价
30、指标体系指标包括： （1）投资。即完成设计，制造，装配，维修和维护等各项工作的前期投入，是衡量产业化可行性的重要指标，由当地的经济水平而定；（2）效益。即完成设计，制造，装配，维修和维护等各项工作后取得的回报，或者利润，不仅通过经济价值来衡量，还包括技术效益，社会效益； （3）技术能力。即完成设计，制造，装配，维修和维护等各项工作的前期技术投入，是衡量产业化可行性的重要指标，由当地的经济水平和生产力而定； （4）适应性。设计，制造，装配，维修和维护等各项工作适应新疆地域性特色的情况，或当地技术能力与需求技术能力的匹配情况； （5）竞争力。与同类或者类似产品相比较的市场需求潜力； （6）市场需求
31、。满足当地市场的需求的状况； （7）政策。对人才引进及自主开发以及其他生产环节的鼓励程度与优惠政策；,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,57,（8）风险。生产制造中，次品率销售情况等影响到效益的因素； （9）资金周转。生产制造中，资金的积压度和周转率； （10）设备能力。生产制造中所要求的生产设备的制造能力； （11）设备利用率。生产制造中设备的使用情况，可以表征为生产全套零部件某一设备的使用次数； （12）原材料。生产制造中使用原材料的供给情况，或原材料来源的便利性； （13）及时性。维护期间，维护周期到达而能及时维护的情况； （14）运输便利。维修时的拆卸至原厂或
32、专用维修地点的运输情况；装配时零件运输的便利性； （15）零件。装配过程中零件间时间和空间上的配给情况： （16）存储。零件装配过程中，零件暂时存放以备随时调用的便利性。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,58,（2）AHP评价体系的结构,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,59,（3）构造判断(成对比较)矩阵,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,60,（4）层次排序及其一致性检验,分别对以上指标进行层次单排序及其一致性检验，计算结果如表所示。,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,61,进行层次总排序及其一致性检验 ，计算结果如表所示。,（4）层次排序及其一致性检验,2009.9,教材主编: 陈旭梅; 课件编制：王兵、陈旭梅,62,10. 结论,从上述调研和分析可见，新疆机电行业具备ITS产业化所需的基本生产能力，其优势主要在于对设备和系统的组装、维护、维修等的基础生产能力。在一定外来技术和资金的注入下，生产能力必将有大幅提高。,
