1、智能交通系统（ITS） 理论,浙江工业大学,董红召,教学要求及目的,通过本课程学习，要求掌握智能交通系统的发展背景与过程、框架体系、交通信息采集与处理技术、智能交通综合平台技术包括通信、网络、数据库等。了解ITS应用中的智能交通诱导系统、城市交通信号控制系统、车辆辅助控制及自动车辆驾驶系统等。 教学方式 以课堂理论教学与课堂讨论相结合。,教学要求及参考书,考试方式 考试。以课堂讨论和最后的设计为成绩依据。 主要参考书目 智能交通系统概论 编著：陆化普，李瑞敏，朱茵 中国铁道出版社 2004年11 城市交通流诱导系统 杨兆升 中国铁道出版社 2004第一版 城市智能交通管理技术与应用 安实、王健
2、、徐亚国等 科学出版社 2005第一版 基础交通信息融合技术及其应用 杨兆升 中国铁道出版社 2005第一版,课程主要内容（1）,第1章 ITS的概念、理论体系与发展。介绍ITS的基本概念、ITS研究与应用的分类体系、ITS的发展过程、智能交通系统的技术特点和各种技术间的关系。 第2章 交通信息采集与处理技术。介绍环形线圈感应检测技术、微波检测器技术、视频检测技术、交通视频监控系统等多种信息采集技术，以及多源交通流数据的信息融合技术。 第3章 智能交通系统综合平台。介绍智能交通综合平台的构成，以及关键技术包括通信技术、计算机网络技术、数据挖掘技术、数据仓库技术等。,课程主要内容（2）,第4章
3、智能交通诱导系统。介绍城市交通流诱导理论模型、车辆定位技术、地图匹配技术、路径优化方法以及路径诱导技术、交通信息发布技术。 第5章 城市交通信号控制系统。介绍交通信号控制的方法分类、定时式脱机操作系统、感应式联机操作系统、分布协同式交通信号控制技术等。 第6章 车辆辅助控制及自动车辆驾驶系统。介绍车辆安全辅助系统、先进车辆控制系统的结构与关键技术、自动车辆驾驶系统等。,第一章 概述,一、什么是ITS 二、为什么要发展ITS 三、国外ITS发展动态 四、中国发展ITS的机遇与挑战 五、我国ITS发展现状 六 我国智能交通发展的方向与原则,一、什么是ITS ?,智能交通系统（简称ITS: Inte
4、lligent Transportation System ）是指将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术以及计算机处理技术等高新技术有效地运用于整个交通管理体系，使人、车、路密切地配合、和谐地统一，从而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的交通综合管理系统。,特点：,1. 信息化 数字化 智能化 2. 系统化 集成化 一体化,什么是ITS ?,智能交通系统（ITS）的系统概念图,利用最先进的信息通讯技术实现交通的高度信息化,人,道路,车辆,充分合理利用,缓解超负荷使用,大幅度提高运输效率、安全性、舒适性，促进环境保护,I T,二、为什么要发展ITS ?,1)ITS
5、是交通发展的需求，也是社会发展的需求,为什么要发展ITS ?,为什么要发展ITS ?,2)机动化已成为社会发展的必然趋势,为什么要发展ITS ?,3)机动车保有量的快速增长与道路的缓慢增长产生矛盾,为什么要发展ITS ?,为什么要发展ITS ?,4)传统的交通管理模式下，机动车的快速增长直接导致了出行速度的急剧降低,为什么要发展ITS ?,5)大量的能源由于交通拥堵而浪费,为什么要发展ITS ?,6)机动车导致日益加剧的环境污染,为什么要发展ITS ?,7)大量的交通事故产生于交通信息的严重缺乏,为什么要发展ITS ?,8)信息和通讯业的飞速发展为智能交通系统的发展提供了有力的技术支撑,ITS
6、发展的时代特点 人类由工业社会向信息社会转型,八十年代后期以来，世界范围内的冷战结束，工业化国家用于军事和国防领域的卫星导航系统，信息采集与提供系统，计算机控制与管理系统，电子与电子通信技术等高新技术转向民用化，同时将军事上的投入也大部分转移到民用技术的开发和应用上来。1993年2月，美国总统克林顿在美国国会发表了题为促进美国经济增长的技术经济发展的新方向的报告中，提出了建设“信息高速公路”（即国家信息基础设施【NII】），以此作为发展政策的重点和产业发展的基础。形成高、新企业群，提高生产效率，以增强国际竞争力，促进经济腾飞。,ITS发展的时代特点 人类由工业社会向信息社会转型,1998年初，
7、美国副总统戈尔代表美国政府提出“数字地球计划”包括：大力发展系列卫星（气象卫星、陆地卫星、海洋卫星等）；建设宽带高速公路信息网（即建设第二代因特网）；建设高性能超级计算中心；开发“1m分辨率”的国土资源库。该计划的目的就是引导全球进一步构筑和完善信息社会的基础设施，完成人类由工业社会向信息社会的转型。据经济合作与发展组织（OECD）1999年下半年发表的报告指出：世界各国信息设备和服务业在过去的10年中，增长率均为相应的国民生产总值的一倍，成为带动经济发展的火车头！人们逐渐认识到：信息产业是新的经济增长点，信息化是推动经济增长的主要动力。,ITS发展的时代特点 人类由工业社会向信息社会转型,我
8、国政府在20世纪90年代初，开始了以公共通信基础网络为基础，以国家“金关”、“金桥”、“金税”、“金卡”四个工程为代表的信息化建设和以发展高速宽带信息网、加强信息资源开发和信息资源共享为目的的“数字化城市”的建设；并在国家经济和社会发展第十个五年计划纲要中，明确提出：要“以信息化带动工业化，发挥后发优势，实现社会生产力的跨越式发展”，“将信息技术广泛应用于社会生产、经营以及生活的各个方面”；“交通建设要统筹规划，合理安排，扩大网络。优化结构，完善系统，推进改革，建立健全畅通、安全、便捷的现代综合运输系。充分发挥各种运输方式的优势，发展和完善城市间旅客快速运输、大城市旅客运输、集装箱运输、大宗物
9、资运输和特种货物运输五大系统。以信息化、网络化为基础，加快智能型交通的发展”。,三、国外ITS发展动态,国外ITS发展及项目示意图,国外ITS发展动态,如果说70年代以前，世界上发达国家应用计算机技术实施交通信息自动控制等作为ITS的孕育期的话，那么80年代前后，欧洲开发的ALI路线诱导系统，美国的电子路径诱导系统（ERGS），日本的汽车综合控制系统（CACS）等项目，可以说是进入ITS初创期。从国外开展的ITS项目示意图中，我们把ITS的发展划分为初期（94年以前）和发展期（1994年以后）。,国外ITS发展动态,欧盟ITS 的发展历程,1985年欧洲从电子信息技术在交通领域的应用开始介入I
10、TS的研究 ，并制定了“最有效最安全的欧洲交通系统发展计划”（PROMETHEUS）。 PROMETHEUS确定了四个基础研究开发领域，包括：车载人工智能处理器；实时模式识别；各种传感器和处理装置；数字通讯技术和系统综合运用方法及评价模型开发。三个应用研究领域，包括：通过人工对话防止机动车相撞、偏离车道检测、障碍物检测和驾驶辅助系统；车与车之间通讯（电子视野）提供行车支援信息开发；作为建立路径诱导系统基础的车、路间通讯系统等。 PROMETHEUS计划1994年完成后，从1995年开始新的研究计划（PROMOTE），研究对象包括全交通方式。 与PROMETHEUS计划同时还制定了以道路基础设施
11、的研究开发为主体的DRIVE计划。DRIVE计划共安排了72个项目，包括分类别的研究工具的开发、建模和评价、安全、人的行为、交通控制、远距离通讯和数据库、出行规划，多功能路边设备的开发、通讯标准、实施的经济与财政问题等。 在1995年取得一定成果之后，进而完成了DRIVE II研究计划，其研究内容见下表,欧盟ITS 的发展历程,DRIVE II计划的主要研究内容,国外ITS发展动态,国外ITS发展动态,美国ITS 的发展历程,60年代末，电子线路导航系统 70年代联邦公路局还组织研究过给司机提供安全超车的信号系统 70年代至80年代中期 ，联邦公共交通局开展了一系列自动车辆控制的研究试验 19
12、78年美国发射了第一颗GPS卫星 1984年开发第一台数字地图汽车导航器 1986年开始了名为PATH（Program on Advanced Technologies for the Highway）的综合性研究计划，是美国第一个把汽车导航与交通信息系统集成在一起的公路实际运营试验项目 。 1988年6月成立了一个IVHS发展计划协调研究机构，定名为MOBILITY 2000 IVHS项目包括：洛杉机的SMART Corridor（智能交通走廊）；奥兰多的TRAVTEK（Travel Technology）提供交通阻塞信息、汽车服务信息、旅行信息、线路诱导信息等。19911993年是美国IV
13、HS快速发展的三年。,日本ITS 的发展历程,国外ITS发展动态,1973年，以通产省为主开发的“汽车综合（交通）控制系统” 被认为是日本最早的ITS项目，当时在世界上处于领先地位 1984年开始，建设省主持开发了“路车间信息系统” 从1987年开始，警察厅主持开发了“先进的车辆交通与通信系统” 1991年日本政府还组织了警察厅、通产省、交通省、邮政省和建设省，分别负责交通安全、电子和产业政策、汽车、通信和系统监督以及道路，集中RACS和AMTICS的成果，开发并投入运行了“车辆信息与通信系统” ，大力发展ITS 1994年1月，日本设立了ITS的促进机构VERTIS，现改为ITSJapan
14、目前日本的ITS研究与应用开发工作主要围绕三个方面进行：汽车信息和通讯系统VICS、不停车收费系统ETC、先进道路支援系统AHS,国外ITS推进体制,国外ITS发展动态,国外ITS发展的初期阶段主要是在发达国家和地区（欧、美、日），局限于应用电子和通讯技术来加强车辆管理，各个国家的研究力量相对分散。从90年以后开始从尝试性的分散民间研究行为向国家有组织有计划的推进过渡。 1990年8月，美国首先成立了国家ITS统一协调组织IVHS America（1994年9月改为ITS America），其宗旨是协调和促进公众与私人机构之间的合作，加快发展IVHS。1991年被美国联邦运输部指定为其顾问委员
15、会。1991年通过了IVHS法案，并被编入了多方式地面联运效率法案，根据法律开始制定ITS规划和标准、建设示范工程和保证财政拨款。19941997年间，每年财政拨款达2亿3千万美元。 1991年，欧盟也成立了ITS协调机构（ERTICO），由信息技术、汽车制造、道路运营、通讯、道路管理等部门的学者和企业组成，现已发展到50个成员。该组织负责DRIVE计划的实施，推进研究成果产业化，实施跨国家跨地区的试验项目，制定统一标准和项目规划，协助欧盟理事会。 1994年初，日本成立了车辆、道路、交通智能化推进协会（VERTIS，现改为ITS Japan）。1995年6月通过了“推进高度情报通信社会”的基
16、本方针，决定推进ITS的进展，并组成五省厅（警察厅、通产省、运输省、邮电省、建设省，现改组为警察厅、经济产业省、国土交通省、总务省）联席会议，制定了“ITS总体构想”和“ITS发展框架”。,ERTICO,总 会,各部门通信（开发 实施 标准化）财务 管理世界会议国际合作,理事会,欧盟ITS推进体制,美国ITS推进体制,联邦议会,联邦运输部,企业、大学、 地方政府,研究资金,研究资金,研究开发,ITS-AMERICA,技术委员会交通管理 交通情报 商用车辆运营管理 公共交通 地方交通 通信技术 费用效益评价 法律、规章、组织的研究 环境、安全、标准化,理事会,协议会,标准委员会情报 信息 计划
17、规划 教育 社会关系 交通需求 通信 市场调查,高度信息化社会推进战略本部,(本部長：内閣总理大臣),省厅联席会議,警察厅 （NPA） 经济产业省 （METI） 国土交通省 （MLIT） 总务省 （MPMHAPT）,标准化委員会,ITS Japan,国际标准化推進 (ISO等),产学研结合推进 世界会议召开等,省厅关联 公益团体,民間企业大学等,日本ITS推进体制,美国ITS体系结构,发展领域,主体用户,用户服务,日本ITS体系结构（一）,发展领域,主体用户,用户服务,日本ITS体系结构（二）,为了加强国际间的交流与合作，美国在1993年召开的IVHS年会上提出1994年召开IVHS世界大会，
18、当时欧洲积极响应美国的提议，把大会名称改为ATT（远程通讯在交通中的应用）IVHS世界大会，后来日本建议会议名称改为ITS世界大会，得到欧美等国家的认同。,ITS世界大会,第一届ITS世界大会于1994年11月在法国巴黎举行，并每年轮流在欧、美、亚三大洲举行（今年10月将在芝加哥召开第九届ITS世界大会）。从此，ITS开始进入了快速的发展时期，从欧、美、日三极扩展到全世界。,ITS 世界大会的运营体制,Asia Pacific,Americas ITS America,Europe ERTICO,ITS Japan,历届世界ITS大会,我国1999年提出申请举办第11届ITS世界大会（2004）后、最终在2003年西班牙ITS世界大会期间，成功取得2007年第14届ITS世界大会的举办权。,亚太地区ITS大会从96年召开以来已召开6届，我国在世纪之交的2000年成功举办了第四届ITS亚太会议。,
