1、第 1 页 共 23 页第一章1. 上、下止点：活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点；活塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点。在上、下止点处，活塞的运动速度为零。2. 活塞行程：上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。其 S2R，R为曲柄半径。3. 气缸工作容积：上、下止点间所包容的气缸容积称为气缸工作容积4 发动机排量；多缸发动机各气缸工作容积的总和，称为发动机排量。5燃烧室容积；活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。6 气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和7 压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比 。8 工况发动机在某时刻的运行状况。以发动机输出的有效功率和曲轴转速
2、表示 9负荷率内燃机在某一转速下发出的有效功率与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值，以百分数表示。10 四冲程往复活塞式汽油机工作原理：四冲程往复活塞式汽油机在四个活塞行程内完成进气、压缩、作功和排气等四个过程，1 进气行程：活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。纯净的空气进入气缸，此时排气门关闭，进气门开启。进气终了时气缸内压力约为 0.080.09MPa，温度约为320380K。2 压缩行程：进气行程结束后，曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。这时，进、排气门均关闭。压缩终了时气体压力约为0.81.5MPa，温度约为 600750K。3 作功行程：压缩行程结束时，安装在气缸盖上的火花塞
3、产生电火花，将气缸内的可燃混合气点燃，燃烧气体的体积急剧膨胀，压力和温度迅速升高。活塞由上止点移至下止第 2 页 共 23 页点，并通过连杆推动曲轴旋转作功。这时，进、排气门仍旧关闭。做功行程中燃烧气体的最大压力可达3.06.5MPa，最高温度可达22002800K；行程结束时，压力约为 0.350.5MPa，温度约为12001500K。4 排气行程：排气门开启，进气门仍然关闭，曲轴通过连杆带动活塞由下止点移至上止点，此时膨胀过后的燃烧气体(或称废气)在其自身剩余压力和在活塞的推动下，经排气门排出气缸之外。排气终了时，气缸压力约为 0.1050.12MPa,温度约为 9001000K。11 四
4、冲程柴油机的工作原理：四冲程往复活塞式汽油机在四个活塞行程内完成进气、压缩、作功和排气等四个过程，1 进气行程：活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时排气门关闭，进气门开启。进气终了时气缸内压力约为 0.0850.095MPa，温度约为 310340K。2 压缩行程：进气行程结束后，曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。这时，进、排气门均关闭。压缩终了时气体压力约为 35MPa，温度约为 7501000K。3 作功行程：在压缩行程结束时，喷油泵将柴油泵入喷油器，并通过喷油器喷入燃烧室。柴油随即自行着火燃烧。燃烧气体的压力、温度迅速升高，体积急剧膨胀。在气体压力的作用下，活塞推动连杆，连杆推动
5、曲轴旋转作功。这时，进、排气门仍旧关闭。做功行程中燃烧气体的最大压力可达 6.09MPa，最高温度可达 18002200K；行程结束时，压力约为 0.20.5MPa，温度约为 10001200K。4 排气行程：排气门开启，进气门仍然关闭，曲轴通过连杆带动活塞由下止点移至上止点，此时膨胀过后的燃烧气体(或称废气)在其自身剩余压力和在活塞的推动下，经排第 3 页 共 23 页气门排出气缸之外。排气终了时，气缸压力约为 0.1050.12MPa,温度约为 700900K。12 动力性能指标（1）有效转矩 发动机对外输出的转矩称为有效转矩（2）有效功率 发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率经济
6、性能指标（1）有效热效率：燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数称为有效热效率。 （2）有效燃油消耗率： 燃油消耗率是指单位有效功率的燃油消耗量，也就是发动机每发出 1kW 有效功率在 1 小时内所消耗的燃油质量。强化指标指发动机承受热负荷和机械负荷能力的评价指标。（1）升功率：发动机在标定工况下，单位发动机排量输出的有效功率称为升功率，用 PL 表示。 （2）强化系数：平均有效压力和活塞平均速度的乘积称为强化系数。第 2 章：机体组及曲柄连杆机构1. 机体的组成及功用：发动机机体组主要由机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、主轴承盖以及油底壳等组成。机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机
7、构和发动机各系统主要零部件的装配基体。气缸盖用来封闭气缸顶部，并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。另外，气缸盖和机体内的水套和油道以及油底壳又分别是冷却系统和润滑系统的组成部分。气缸衬垫是机体顶面与气缸盖底面之间的密封件。其作用是保持气缸密封不漏气，保持由机体流向气缸盖的冷却液和机油不泄漏。油底壳的主要功用是储存机油和封闭机体或曲轴箱。2. 按气缸排列形式分有哪几种机体？各自特点是什么？1 直列式。特点是机体宽度小而高度和长度大，一般只用于六缸以下的发动机。2 V 型。机体宽度大，而长度和高度小，形状比较复杂。机体刚度第 4 页 共 23 页大，质量和外形尺寸较小。3 对置式：重心低，平衡性好。
8、3. 按曲轴箱结构形式的不同机体有哪几种？各有什么特点？1 平底式机体：这种机体高度小、质量轻、加工方便。但与另外两种机体相比刚度较差。 2 龙门式机体：龙门式机体由于高度增加，其弯曲刚度和扭转刚度均比平底式机体有显著提高。机体底平面与油底壳之间的密封也比较简单。3 隧道式机体：隧道式机体的刚度大，主轴承孔的同轴度好，但是由于大直径滚动轴承的圆周速度不能很大，而且滚动轴承价格较贵，因此限制了隧道式机体在高速发动机上的应用。4 曲柄连杆机构的功用及组成?曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构。其功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮
9、转动。曲柄连杆机构由活塞组、连杆组和曲轴飞轮组的零件组成。 1) 活塞组:1 活塞 活塞的主要功用是承受燃烧气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。此外活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。2 活塞环 活塞环分气环和油环两种。气环的主要功用是密封和传热。保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸内的可燃混合气和高温燃气漏入曲轴箱，并将活塞顶部接受的热传给气缸壁，避免活塞过热。油环的主要功用是刮除飞溅到气缸壁上的多余的机油，并在气缸壁上涂布一层均匀的油膜。3 活塞销 活塞销用来连接活塞和连杆，并将活塞承受的力传给连杆或相反。2) 连杆组连杆组包括连杆体、连杆盖、连杆第 5 页 共 23 页
10、螺栓和连杆轴承等零件。连杆组的功用是将活塞承受的力传给曲轴，并将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。3) 曲轴飞轮组 曲轴的功用是把活塞、连杆传来的气体力转变为转矩，用以驱动汽车的传动系统和发动机的配气机构以及其他辅助装置。第 3 章： 配气机构1. 凸轮轴位置分为哪几种？各有什么优缺点？1)凸轮轴下置式配气机构：主要优点是凸轮轴离曲轴近，可以简单的用一对齿轮传动。缺点是零件多，传动链长，整个机构的刚性差。高速旋转时可能破坏气门的运动规律和气门的定时启闭。2)凸轮轴中置式配气机构：与凸轮轴下置式配气机构相比，减少了推杆，从而减轻了配气机构的往复质量，增大了机构的刚度。3)凸轮轴上置式配气机构：
11、主要优点是运动件少，传动链短，整个机构的刚度大，适合高速发动机。凸轮轴与曲轴距离长，动力传动机构复杂。2. 配气定时 以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间称作配气定时。第 4 章：汽油机燃油系统1. 燃油系统的功用及组成部分及组成部分的功用？燃油系统的功用是根据发动机运转工况的需要，向发动机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油，以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气。同时，燃油系统还需要储存相当数量的汽油，以保证汽车有相当远的续驶里程。燃油系统包括化油器、汽油箱、汽油滤清器、汽油泵、油气分离器、油管和燃油表等辅助装置。汽油滤清器：除去汽油中的杂质和水分，以减少汽油泵和化油器等
12、部件的故障。2. 叙述可燃混合气的行成过程?在进气过程中，进气门开启，第 6 页 共 23 页空气经过空气滤清器 1、化油器 2、进气歧管 10 和进气门 11 流进气缸12。在整个空气流道中喉管 4 的候部面积较小，空气流过时流速增大，静压力减小，从而造成喉部低于大气压力。浮子室 6 与大气相通，故浮子室液面上的压力基本是大气压力。主喷管 8 的出口低于喉管 4 的喉部，因此其出口压力等于喉部压力，在喉管真空度的作用下，汽油从浮子室经主量孔 7 和主喷管 8 喷入喉管 4 中，并受到气流的冲击分散成细小的油滴。这些油滴在随空气流动过程中不断蒸发汽化与空气混合，其中颗粒较大的油滴在进气歧管壁上
13、形成油膜，油膜在气流推动作用下缓缓流向气缸。在流向气缸之前，进气预热套 9 对进气歧管加热，加速油膜蒸发形成混合空气。3. 发动机运转工况对可燃混合气成分的要求？1 冷起动 ：发动机在冷起动时，因温度低汽油不容易蒸发汽化，再加上起动时转速低(50100r/min)，空气流过化油器的速度很低，汽油雾化不良，致使进入气缸的混合气中汽油蒸气太少，混合气过稀，不能着火燃烧。为使发动机能够顺利起动，要求化油器供给 a 约为0.20.6 的浓混合气，以使进入气缸的混合气在火焰传播界限之内。2 怠速：怠速是指发动机对外无功率输出的工况。这时可燃混合气燃烧后对活塞所作的功全部用来克服发动机内部的阻力，使发动机
14、以低转速稳定运转。目前，汽油机的怠速转速为 700900r/min。在怠速工况，节气门接近关闭，吸入气缸内的混合气数量很少。在这种情况下气缸内的残余废气量相对增多，混合气被废气严重稀释，使燃烧速度减慢甚至熄火。为此要求供给 a0.60.8 的浓混合气，以补偿废气的稀释作用。3 小负荷：小负荷工况时，节气门第 7 页 共 23 页开度在 25以内。随着进入气缸内的混合气数量的增多，汽油雾化和蒸发的条件有所改善，残余废气对混合气的稀释作用相对减弱。因此，应该供给 a0.70.9 的混合气。虽然，比怠速工况供给的混合气稍稀，但仍为浓混合气，这是为了保证汽油机小负荷工况的稳定性。4 中等负荷：中等负荷
15、工况节气门的开度在 2585范围内。汽车发动机大部分时间在中等负荷下工作，因此应该供给 a1.051.15 的经济混合气，以保证发动机有较好的燃油经济性。从小负荷到中等负荷，随着负荷的增加，节气门逐渐开大，混合气逐渐变稀。5 大负荷和全负荷：发动机在大负荷或全负荷工作时，节气门接近或达到全开位置。这时需要发动机发出最大功率以克服较大的外界阻力或加速行驶。为此应该供给 a0.850.95 的功率混合气。从中等负荷转入大负荷时，混合气由经济混合比加浓到功率混合比。6 加速：汽车在行驶过程中，有时需要在短时间内迅速提高车速。为此，驾驶员要猛踩加速踏板，使节气门突然开大，以期迅速增加发动机功率。这时虽
16、然空气流量迅速增加，但是由于汽油的密度比空气密度大得多，即汽油的流动惯性远大于空气的流动惯性，致使汽油流量的增加比空气流量的增加滞后一段时间。另外，节气门开大，进气歧管的压力增加，不利于汽油的蒸发汽化。因此，在节气门突然开大时，将会出现混合气瞬时变稀的现象。这不仅不能使发动机功率增加、汽车加速，反而有可能造成发动机熄火。4. 电控汽油喷射系统主要组件的构造和工作原理是什么？各类电子控制汽油喷射系统均可视为由燃油供给系统、进气系统和控制系统三部分组成。第 8 页 共 23 页第 5 章：柴油机燃油系统1. 柴油机燃油系统的功用及组成?1) 功用1 在适当的时刻将一定数量的洁净柴油增压后以适当的规
17、律喷入燃烧室。喷油定时和喷油量各缸相同且与柴油机运行工况相适应。喷油压力、喷注雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃烧室类型相适应。2 在每一个工作循环内，各气缸均喷油一次，喷油次序与气缸工作顺序一致。3 根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量，以保证柴油机稳定运转，尤其要稳定怠速，限制超速。4 储存一定数量的柴油，保证汽车的最大续驶里程。2) 组成：柴油机燃油系统包括喷油泵、喷油器和调速器等主要部件及柴油箱、输油泵、油水分离器、柴油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等辅助装置。2. A 型喷油泵工作原理是什么？1) 运动过程当喷油泵工作时，随着凸轮轴的转动，挺柱和柱塞在柱塞的上、下止点之间分别在挺柱
18、孔和柱塞套中作往复运动。2) 泵油过程柱塞由其下止点移动到上止点所经过的距离称作柱塞行程，也就是喷油泵凸轮的最大升程。由上述泵油过程可知，喷油泵并不是在整个柱塞行程内都供油，只是在柱塞顶面封闭柱塞套油孔到柱塞螺旋槽打开柱塞套油孔这段柱塞行程内供油。称这段柱塞行程为柱塞有效行程。3) 供油量的调节当供油量调节机构的调节齿杆拉动柱塞转动时，柱塞上的螺旋槽与柱塞套油孔之间的相对位置发生变化，从而改变了柱塞的有效行程。当柱塞上的直槽对正柱塞套油孔时，柱塞有效行程为零，这时喷油泵不供油。利用供油量调节原理，可将多第 9 页 共 23 页缸喷油泵的各缸供油量调匀。4) 供油定时的调节调节的方法是改变供油定
19、时调节螺钉伸出挺柱体外的高度。旋出调整螺钉，挺柱体的高度-H-增加，柱塞位置升高，柱塞套油孔提前被封闭，供油提前，即供油提前角增大。拧入调整螺钉，则使供油迟后，供油提前角减小。对各缸的供油定时调整螺钉逐个调节之后，可以使各缸供油提前角或供油间隔角达到一致。3 调速器（1）怠速 拉动供油量调节齿杆 7左移至怠速油量的位置。怠速时柴油机转速很低，飞锤的离心力较小，只能与怠速弹簧力相平衡，飞锤处于内弹簧座与安装飞锤的轴套之间的某一位置。若此时柴油机由于某种原因转速降低，则飞锤离心力减小，在怠速弹簧的作用下，飞锤移向回转中心，同时带动角形杠杆和调速套筒，使调速杠杆下端的铰接点以滑块为支点向左移动，调速
20、杠杆则推动供油量调节齿杆向右移，增加供油量，使转速回升。反之，当转速增高时，飞锤的离心力增大，飞锤便压缩怠速弹簧远离回转中心，同样通过角形杠杆和高速套筒使调速杠杆下端的铰接点以滑块为支点向右移动，而供油量调节齿杆则向左移动，减小供油量，使转速降低。（2）高速 将调速手柄置于最高速挡块上，供油量调节齿杆相应地移至全负荷供油位置，柴油机转速由中速升高到最高速。此时，飞锤的离心力相应增大，并克服全部调速弹簧的作用力，使飞锤连同内弹簧座一起向外移到一个新的位置。在此位置，飞锤离心力与弹簧作用力达到新的平衡。若柴油机转速超过规定的最高转速，则飞锤的离心力便超过调速弹簧的作用力，使供油量调节齿杆向减油方向
21、移动，从而防止了柴油机超速。第 10 页 共 23 页第 6 章 和 第七章1. 进气系统的组成及功用？进气系统的功用是尽可能多、尽可能均匀地向各缸供给可燃混合气或纯空气。组成由空气滤清器和进气歧管组成。空气滤清器的功用主要是滤除空气中的杂质或灰尘，让洁净的空气进入气缸。另外，空气滤清器也有降低进气噪声的作用。进气歧管的功用是将空气、燃油混合气由化油器或节气门体分配到各缸进气道。2. 冷却系统的功用及组成？冷却系统的功用是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。冷却系统既要防止发动机过热，也要防止冬季发动机过冷。在发动机冷起动之后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。
22、节温器是控制冷却液流动路径的阀门。当发动机冷起动时，冷却液的温度较低，这时节温器将冷却液流向散热器的通道关闭，使冷却液经水泵入口直接流入机体或气缸盖水套，以便使冷却液能够迅速升温。如果不装节温器，让温度较低的冷却液经过散热器冷却后返回发动机，则冷却液的温度将长时间不能升高，发动机也将长时间在低温下运转。3. 节温器的原理？当冷却液温度低于规定值时，节温器感温体内的石蜡呈固态，节温器阀在弹簧的作用下关闭发动机与散热器间的通道，冷却液经水泵返回发动机，进行小循环。当冷却液温度达到规定值后，石蜡开始熔化逐渐变成液体，体积随之增大并压迫橡胶管使其收缩。在橡胶管收缩的同时对推杆作用以向上的推力。由于推杆
23、上端固定，因此，推杆对第 11 页 共 23 页胶管和感温体产生向下的反推力使阀门开启。这时冷却液经由散热器和节温器阀，再经水泵流回发动机，进行大循环。4. 风冷系统的特点是什么？1)对地理环境和气候环境的适应性强 2)热负荷高 3)冷起动后暖机时间短 4)维护简便 第 8 章、第九章、第十章1. 润滑系统的功用和组成？ 功用：润滑系统的功用就是在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦，从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。 组成：润滑系统由机油泵、机油滤清器、机油
24、冷却器、集滤器等组成。此外，润滑系统还包括机油压力表、温度表和机油管道等。2 涡轮增压、机械增压和气波增压三种基本类型增压,将空气预先压缩然后再供入气缸，以期提高空气密度、增加进气量的一项技术。机械增压能有效地提高发动机功率，与涡轮增压相比，其低速增压效果更好。另外，机械增压器与发动机容易匹配，结构也比较紧凑。但是，由于驱动增压器需消耗发动机功率，因此燃油消耗率比非增压发动机略高。经济性比机械增压和非增压发动机都好，并可大幅度地降低有害气体的排放和噪声水平。涡轮增压的缺点是低速时转矩增加不多，而且在发动机工况发生变化时，瞬态响应差，致使汽车加速性，特别是低速加速性较差。3 离心式涡轮增压和径流
25、式涡轮增压的工作原理？ 离心式压气机由进气道、压第 12 页 共 23 页气机叶轮、无叶式扩压管及压气机蜗壳等组成。叶轮包括叶片和轮毂，并由增压器轴带动旋转。当压气机旋转时，空气经进气道进入压气机叶轮，并在离心力的作用下沿着压气机叶片之间形成的流道，从叶轮中心流向叶轮的周边。空气从旋转的叶轮获得能量，使其流速、压力和温度均有较大的增高，然后进入叶片式扩压管。扩压管为渐扩形流道，空气流过扩压管时减速增压，温度也有所升高。即在扩压管中，空气所具有的大部分动能转变为压力能。 径流式涡轮机由蜗壳、喷管、叶轮和出气道等组成。蜗壳 4 的进口与发动机排气管相连，发动机排气经蜗壳引导进入叶片式喷管。喷管是由
26、相邻叶片构成的渐缩形流道。排气流过喷管时降压、降温、增速、膨胀，使排气的压力能转变为动能。由喷管流出的高速气流冲击叶轮，并在叶片所形成的流道中继续膨胀作功，推动叶轮旋转。4 发动机点火系统的功用、类型、基本要求？功用：点火系统的基本功用是在发动机各种工况和使用条件下，在气缸内适时、准确、可靠地产生电火花，以点燃可燃混合气，使发动机作功。类型：发动机点火系统，按其组成和产生高压电方式的不同可分为传统蓄电池点火系统、电子点火系统、微机控制点火系统和磁电机点火系统。基本要求：1 能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压2 电火花应具有足够的点火能量3 点火时刻应与发动机的工作状况相适应2. 传统点火系统
27、组成与工作原理？传统点火系统主要由电源(蓄电池和第 13 页 共 23 页发电机)、点火开关、点火线圈、电容器、断电器、配电器、火花塞、阻尼电阻和高压导线等组成。接通点火开关，发动机开始运转。发动机运转过程中，断电器凸轮不断旋转，使断电器触点不断地开、闭。当断电器触点闭合时，蓄电池的电流从蓄电池正极出发，经点火开关、点火线圈的初级绕组、断电器活动触点臂、触点、分电器壳体搭铁，流回蓄电池的负极。当断电器的触点被凸轮顶开时，初级电路被切断，在点火线圈的次级绕组中产生感应电压。一、美国 ITS 的研究内容1 出行和交通管理系统：该系统包括城市道路信号控制、高速公路交通监控、交通事故处理等公路交通管理
28、的各种功能，以及用来研究和评价交通控制系统运行功能与效果的三维交通模拟系统。2 出行需求管理系统：向用户提供出行信息，改善交通需求管理，将该系统与出行和交通管理系统结合起来，驾驶员就第 14 页 共 23 页可通过车载或处所计算机和无限通讯获得各种交通信息，合理选择出行方式、时间和路线。3 公共交通运营系统：提高公共交通的可靠性、安全性及其生产效率，是公共交通对潜在客户更具吸引力。4 商用车辆运营系统：在州际运输管理中自动询问和接受各种交通信息，进行商业车辆的合理调度，使营运车辆的运营管理更加合理化，使车辆的安全性和生产效率得到提高。5 电子收费系统：通过电子卡或电子标签由计算机自动收费，可使
29、所有地面交通收费包括道路通行费、运输费和停车费等实现自动化，以减少用现金收费所产生的延误，提高道路的通行能力和运行效率，并可为系统管理提供准确的交通数据。6 应急管理系统：提高对突发交通事件的报告和反应能力，改善应急反应的资源配置。7 先进的车辆控制和安全系统：应用先进的传感通讯和自动控制技术，给驾驶员提供各种形式的避撞和安全保障措施。(日本：（1）旅行、道路交通、驾驶信息提供系统（2）自动收费系统（3）安全驾驶支援系统（4）交通管理的最优化（5）道路交通管理高效化（6）先进的公共交通系统（7）运营车辆的高效化（8）行人引导系统（9）紧急车辆支援系统。)二、美国智能交通系统框架体系：1 用户服
30、务 七大系统：出行和交通管理系统、出行需求管理系统、公共交通运营系统、商务车运营系统、电子收费系统、应急管理系统、先进车辆控制和安全系统2 逻辑框架 是组织复杂实体和关系的辅助工具，其重点是系统的功能和信息流，逻辑框架常用分层的数据流图、数据词典和加工说明来描述。数据流、功能、文件、外部实体3 物理框架 描述在逻辑体系结构中定义的功能如何通过硬件和软件集成起来形成系统。 物理结构包括第 15 页 共 23 页3 个层面： 第一层面：通讯层面（交通子系统之间的信息流和接口设备） ； 第二层面：交通层面（交通子系统，包括出行者，车辆，管理中心，和路边交通设备 4 个部分） ； 第三层面：机构层面（
31、交通机构设置，政策，投资策略） 。美国 ITS 的 19 个子系统划分为 4 类：中心型子系统、道路沿线子系统、旅行子系统、车辆子系统4 市场包：代表物理结构中不同技术组合，用以提供不同的交通服务。5 所需标准: 具体规定 ITS 子系统之间的信息流动过程以及接口规范，美国交通部和有关专业协会和机构制定了 ITS 标准。6 实施策略: 实际通过市场组件将标准架构具体应用到工程项目中。三、1 环形线圈 （1）线圈电子放大器已标准化；技术成熟，易于掌握；计数非常精准（稳定可靠、灵敏度高、数据准确、对周围环境条件的要求不苛刻，有较大的发展空间） （2）安装过程对可靠性和寿命影响很大；修理或安装需中断
32、交通；影响路面寿命；易被重型车辆、路面修理等损坏（线圈在安装或维护时必须直接买入车道，这样交通必然受到阻碍；道路施工时，线圈也要做相应的调整或重新埋置；感应线圈易受到冰冻；盐碱或繁忙交通灯影响） （3）交通流数据采集系统、交通信号控制系统、交通诱导及停车管理系统 2 交通微波 （1）在恶劣气候下性能出色，全天候工作；可检测静止的车辆；可以侧向方式监测多车道；在车型单一，车流稳定，车速分布均匀的道路上准确度较高（多道性；真实再现；侧向安装；全天候；低价格；准确性；使用方便） （2）在车流拥堵以及大型车较多、车型分布不均匀的路段，由于遮挡，测量精度会受到比较大的影响。另外，微波检测器要求离最近车道
33、有 3m 的第 16 页 共 23 页空间，如要监测 8 车道，离最近车道也需要 7-9m 的距离而且安装高度达到要求。因此，在桥梁、立交，高架路的安装会受到限制，安装困难；价格比较昂贵 （3）高速公路多车道监测与管理；高速公路匝道或 T 型路口信号管理；远程交通量管理；侧向安装应用于多车道十字路口；违章自动监测系统3 视频检测 （1）可为事故管理提供可视图像；可提供大量交通管理信息；单台摄像机和处理器可检测多车道（实现图像监视和交通数据采集双重功能；安装简单；无需破路；高检测率、低误报率、低故障率；寿命长；地维护费用；交通数据和图像集成（2）大型车辆能遮挡随行的小型车辆；阴影、积水反射或昼夜
34、转换可造成检测误差 (3)用于统计交通数据，如车流总量、占有率、车辆分类、车流率、车头时距、车速、服务水平、车辆密度；用于事件有关的交通数据，高速、高密度或高占有率，排队，逆向行驶，停车或非常慢的运动车辆四、GPS 工作原理 将装有 GPS 接收机的移动目标的动态位置（经度、纬度） 、时间、状态等信息，实时地通过无线通讯链路传输至监控中心站，而后在具有强大的地理信息查询功能的电子地图上进行移动目标位置及运动轨迹的显示，并对目标的速度、运动方向、车辆状态等用户感兴趣的参数进行监控和查询，为调度指挥提供可视化依据，提高车辆的运营效率，并确保车辆的安全。应用 反劫防盗报警网、出租车调度系统、砼车监控
35、调度系统、救护车指挥调度系统、智能物流派送系统、小区无线报警系统、GSM 基站动力环境监控报警系统、加油站无线报警系统五、专用短程通信系统是采用无线通信技术，由车载单元、路旁单元、专用短程通信协议以及后台计算机第 17 页 共 23 页网络组成，在智能交通系统中实现路车之间信息传输、交互的通信系统。物理层 规定了无线通信标准，包括载波频率、上下行数字编码方式、信号调制方式等。数据链路层 定义数据链路通信协议，制定了介质访问和逻辑链路控制方法。定义了进入共享物理介质、寻址和出错控制的操作。应用层 提供了一些专用短程通信应用的基础性工具六、网络拓扑结构：(1)总线型：信道利用率高，地理覆盖范围小，
36、传输速率高，网络建设与扩充容易，缺点是对信道故障的敏感，任何通信线路的故障都会使整个网络陷于瘫痪。（2）星型：优点 结构简单，组网容易，线路集中，便于管理、控制和维护；缺点 中心节点负担重，容易在中心节点上形成系统瓶颈，线路利用率低（3）环型：传输时延误的确定性，网络组网容易，可靠性差，灵活性差（4）树形：扩充容易，灵活，建网费用低，网络呈分级结构（5）全互连形：可靠性最高，成本最高，路由选择算法较复杂，实现起来比较困难（6）不规则形：节点地理位置分散七、(1)GIS-T 安全性：在使用国家基础地理信息时，需要确保其保密性和安全性-车载装置采用可覆盖式的不可拆卸的内置存储介质、密钥及压缩解压等
37、技术；实时性：要求实时用于交通管理，实时用于交通诱导，想出行者等提供实时交通信息和出行相关信息-大量基础信息通过 DSRC 预先下载至车载装置，少量属性信息通过多种通信方式从信息发布平台实时获取；数据量过大：电子地图等大量数据下载的快速性和无线通信传输下载速率有限性之间存在矛盾-运用线性参考系统技术，将二维 GIS 信息转化为一维 GIS 信息，将 GIS 存储信息分为 GIS 基础第 18 页 共 23 页信息和 GIS 属性信息。 (2)数据融合技术 利用计算机技术对按时序获得的若干传感器的观测信息在一定准则下加以自动分析、综合以完成所需的决策和估计任务而进行的信息处理过程。三级 1）像素
38、级融合：直接在采集到的原始数据层上进行的融合，能保持尽可能多的现场数据，但处理数据量太大，要求有较高的纠错处理能力和信息来自同质传感器，通信量大，抗干扰能力差。2）特征级融合：现对来自传感器的原始信息进行特征提取，然后对特征信息进行综合分析和处理，利于实时处理，并最大限度的给出决策分析所需的特征信息。3）决策级融合:为指挥控制决策提供依据，从具体决策问题的需求出发，充分利用特征级融合所提取的测量对象的特征信息，采用适当的融合技术实现。技术和方法 1）相关处理技术 2）估计理论 3)识别技术（3）数据挖掘：从大型数据库的数据中提取人们感兴趣的知识，这些知识是隐含的事先未知的潜在有用信息，提取的知
39、识表示为概念、规则、规律、模式等形式。 数据挖掘技术 :1)人工神经网络 2）决策树 3）遗传算法 4）最近邻技术 5)规则归纳 6）可视化 市场包分析、关联分析、自动聚类侦测技术、模糊逻辑、粗集分析（4）数据仓库技术：支持管理决策过程的、面向主体集成的稳定的、不同时间的数据集合，是存储数据的一种组织形式。 （5）专家系统技术：主要有知识库、数据库、模型库、推理机及相关模块组成。 （6）接口技术：中间件是在计算机硬件和操作统之上，支持应用软件开发和运行的系统软件，它能够使应用软件独立于计算机硬件和操作系统平台，为当今的大型分布式应用搭起了一个标准的平台。八、路网动态交通流调控方法（交通组织原则
40、）1 交通分离原则：不同流向、不同种类的交通流在空交通第 19 页 共 23 页空间、时间上予以分离，避免发生交通冲突。空间分离依靠交通标志、标线来实现，时间分离依靠信号相位来实现。2 交通连续原则：保证大多数人在交通活动过程中，在时间、空间、交通方式上不产生间断。3 交通负荷均分原则：通过对交通流进行科学的调节、疏导使路网各点交通压力趋于一致，在交通流空间分布上控密补稀，时间分布上削峰填谷 4 交通总量削减原则：当一个路网总体交通负荷接近饱和时，可以采取禁限部分车种行驶来削减该路网的总流量 5 只有原则：按车道分布从左至右交通流速度依次降低来分配车道，按交通流层流流动动态规律非配车道，层间行
41、驶阻力最小，发生冲突的机会最少，并且层间速度差最小。6 优先原则:对某一种交通要给予特殊待遇，有车种及流向优先，如公交专用道、直行车流优先、主路车流优先。九、交通信息服务系统功能构成：（1）交通信息中心：为整个系统控制的实现提供数据处理、显示和接口功能。包括对道路交通数据和社会公众信息的采集、分类、加工和提供以及当中涉及的最优路线搜索等算法的实现。 （2）通信网络，无线和有线双向数据通信以及在信息流于信息中心之间的光纤数据传输。（3）用户信息终端：车载信息和导航终端，公众显示终端，个人信息终端，公用信息亭。交通管理中心、信息服务中心和搭载了导航装置的车辆组成，交通管理中心负责收集，管理并提供道
42、路交通信息，同时还提供系统运行所必需的信息管理和服务。信息服务中心以观光设施、宾馆、饭店等为对象，收集各种服务信息。车车载导航装置提供车辆定位、路径选择、界面等三个功能，该装置能够显示堵塞地点、事故和施工等信息，符合驾驶员的路径引导，以及有利用可能性的文字信息等。第 20 页 共 23 页十、1 按路径优化的地点分（1）自主型，出行路径由车载计算机系统根据车内装载数据的数据库和车载软件计算产生（2）中心型，出行路径由交通控制中心的计算机系统集中计算产生，中心计算机系统根据实际路况和交通条件为每一个特定的车辆选择最优路径，并将结果通过通信装置传送给车载装置。2 按诱导方式分（1）路侧，诱导设施为
43、设置于路侧的各种道路标志和信息显示板，诱导的功能由驾驶员正确识别和理解这些标志和信息，按照交通规则或诱导信息实现。 （2）车载，诱导设施为设置在车内的车载诱导装置，诱导的功能由诱导装置的定位计算和给出声音提示或图文显示，引导驾驶员沿着优化路径行驶。3 按路径优化所依据的信息的性质分（1）静态，基于车辆行驶位置和路网地理分布的路线导航，即以路网结构中的路径最短实施诱导。 （2）动态，结合实时的路段交通信息和环境信息，根据动态交通分配理论预测短期的路段旅行时间，从而一路段旅行时间最短路径了来进行诱导。十一、日本城市公共交通系统的智能发展过程经历了三个阶段：1、70年代开始应用的公共汽车接近显示系统
44、，在公交车站设置公共汽车的接近显示器，当公共汽车到达距本站只有一站时，设置在该车站的检测器将信号通过无线通信传给本站。2、80 年代初开始用用的运行管理系统，可进行乘客自动统计、运行监视和运行控制。3、90 年代初开始应用的综合管理系统，将公共汽车优先信号、公共汽车接近显示、公共汽车运行管理、对违章进入公共汽车专用显得车辆的警告装置进行综合运用。东京公共汽车运营管理系统 在运营中的公共汽车和控制室之间建立信息交换，利用诱导通信的方法，通过计算机处理在公交线路上的户外第 21 页 共 23 页设备收集的信息和数据。 系统功能：（1）积累运营数据（2）积累乘客数据（3）监视和控制公共汽车运营（4）
45、乘客服务，包括进站汽车指示系统、新城市公共汽车系统、信息查询系统、公交和铁路系统。十二、电子收费系统原理是是安装在车上的车载装置通过无线通信与安装在收费口的天线进行信息交换，根据该车在装置中保存的与收费相关的数据，即时计算并征收通行费用。组成 （1）车载单元系统存储用户账号、行驶情况等收费相关信息，同时还具有通信功能和人机交互功能。 （2）路侧系统含有收费的控制单元，一般有其主要负责完成车道的收费操作。控制单元是具有信息处理功能的自动控制装置。 （3）中心管理系统包括收费站计算机和中央处理系统。收费站计算机负责管理收费站，中央处理系统是处于收费管理机构一级的管理系统，负责处理收费系统中全局的事
46、务和事件。（4）账户系统对每一用户的收费业务进行存储和管理，并最终提供收费站或区域收费中心与银行之间的统计核算。 （5）监测系统用于处理非法使用电子收费系统的违规车辆。（6）通信系统负责实现车上单元与站上收费设备之间的信息交换，采用双向无线通信，是一种专用短程通信。紧急事件管理系统功能（1）改善道路的安全性（2）提高各个执行机构的运行效率（3）更有效地利用现有的人力和物力（4）增大信息发布的范围和渠道（5）减少延误（6）提高货运车辆的机动性（7）减少事故反应时间（8）降低对环境的影响（9）降低运营成本（10）加快处理事件的时间（11）加快清理道路的时间（12）改善当事人、事件处理人员和其他道路
47、使用者的安全性（13）提供形成紧急事件应对预案和紧急事件出现后形成应对预案的第 22 页 共 23 页功能（14）提供紧急事件分析、知识挖掘与规律探索功能有效的事件管理系统过程（1）事件检测与确认 事件检测是及时对可能发生的事件进行发现、判断和对已经发生的事件进行检测的过程，以作为是否实施紧急救援的依据，并提醒有关负责维护交通安全与通畅的机构和部门给予注意。 （2）事件快速反应 一旦在确定交通事件发生后，事件快速反应就是协调各相关机构、管理相应的人员和设备、进行通信联络和信息发布等一系列活动的总和。 （3）现场管理 主要任务是准确评价事件严重程度、确定合适的优先权、协调相关资源的使用、保证通讯
48、的清晰与畅通、通过有效的方法安全、快速、高效的清理事件现场。 （4）交通管理 交通管理就是将各个交通控制与管理方法应用在事件处理现场（5）事件清理 事件清理是移开失事残骸、清理道路上杂物以及其他影响道路交通流正常运行的东西，是道路通行能力恢复到事件发生前的正常水平的过程。 （6）事件信息发布 是通过各种渠道和方式将事件信息传播到驾驶员的过程。TCP/IP 即传输控制协议/网间协议,是一个工业标准的 协议集 ,它是为广域网设计的。由于 OSI 体系结构虽然从理论上比较完整，是国际公认的标准，但它还远远没有商品化，真正市场上流行的网络很少有完全符合 OSI 各层协议的。 Internet 所采用的
49、网络协议中，最著名的就是传输层的 TCP 协议和网络层的 IP 协议，因此，人们也常用 TCP/IP 表示Internet 所使用的体系结构。1.网络接口层,是通信子网层，TCP/IP 在设计时考虑到要与具体的物理传输媒体无关，因此在 TCP/IP协议标准中没有对最低两层做出规定。2.互联网层,负责将源主机的报文分第 23 页 共 23 页组发送到目的主机。这一层由多个协议组成，主要是网际协议 IP，还有三个辅助协议，即 Internet 控制报文协议 ICMP，地址转换协议 ARP和反向地址转换协议 RARP。3.传输层,负责实现应用进程间的端到端通信。在这一层有两个协议，传输控制协议 TCP 和用户数据报协议 UDP 。4.应用层,是协议的最高层，相当于OSI 七层参考模型的高三层。在这层中，包含有一些著名的应用层协议，如远程登录协议 Telnet、文件传输协议 FTP、简单邮件传输协议 SMTP、简单网络管理协议 SNMP 等。
