智能型综合交通运输体系的基本框架

ITS的实质是利用高新技术对传统的交通运输系统进行改造从而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型交通运输系统。

ITS的特点是先进性、综合性、信息化、智能化。

ITS的定义是在较完善的交通基础设施之上，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的集成，并应用于地面交通系统，从而建立起来的大范围内发挥作用的，实时、准确、高效的交通运输系统。

ITS体系框架是运输系统体系和规格的说明，它决定系统如何构成，确定功能模块以及模块间进行通信和协同的协议和接口。

从开发流程的角度来说，智能运输系统体系框架开发主要包括三部分：用户服务、逻辑框架、物理框架。

我国ITS体系框架包括8个服务领域，34项服务和138项子服务。

基本原则：平等性、灵活性、开放性、国际化、国情化。

交通信息采集技术包括交通信息检测技术、浮动车技术（Floating Car）、自动车辆识别技术（Automatic Vehicle Identification，AVI）、车辆定位技术（是运用全球定位系统-Global Positioning System，GPS和推算定位-Dead Reckoning，DR的技术）、气象与道路环境信息采集技术。

DR技术利用距离传感器和航向传感器测量位移矢量，从而推算车辆的位置。

当车辆行驶在高层建筑群间、地下隧道中、高架桥下等路段时，GPS系统可能无法正常工作，此时可以利用DR技术的自动定位结果以维持正常导航。

缺点是其定位误差会随时间累积。

先进的车辆系统（Advanced Vehicle Control Systems，A VCS）是利用先进的传感器技术检测车辆周围信息，通过信息融合和处理，自动识别出危险状态，协助驾驶员进行安全辅助驾驶或者进行自动驾驶，以提高行车安全和增加道路通行能力的系统。

这个系统由智能车和通信系统构成。

其技术包括有传感器技术、通信技术、控制技术、信息显示技术、驾驶状态监控技术和气象监测技术等。

《智能交通系统》课程习题集一、填空题11. ITS系统除人、车、路三个要素外，必须又促使其一体化的______。

2.动态交通分配是以______为对象，以交通控制与诱导为目的开发出来的交通需求预测模型。

3. ______是动态交通流分配理论中的关键和特殊之处。

4.在静态交通流分配中，______通过交通量和走行时间或费用的关系来反映。

5. ______是交通流诱导的重要信息，实现系统动态路径诱导的重要基础。

6.交通流信息的采集主要是通过______实现的。

7.事件管理的根本目的是__________，目标是在最短时间内完成事件管理的各项活动，减少事件的影响。

8.图像平滑属低通滤波图像处理，其目的是_______________二、简答题9.解决交通问题的方法包括哪些？10.日本在自动公路系统方面研究最为先进，其具体研究内容有哪些？11.中国的智能运输系统逻辑框架可分为哪几个层次？12.与理想用户最优相比，准用户最优的主要特点是？13.作为协同学研究对象的系统，当外界的控制参量不断改变时，通常具有哪些共同特征？14.城市交通流系统具有哪些系统特征？15.简述ITS主要应用了哪几类技术？16.简述GPS的特点？17.地理信息系统涉及的内容主要包括哪些？18.宏观交通流参数的自动采集技术主要包括哪些？19.简述GPS自动车辆具体定位方法？20.信息融合技术在ITS中的应用主要包括哪些？21.出行者信息系统的作用主要体现在哪几方面？22.出行者信息系统应该具备的特性主要表现在哪几方面？23.出行者信息系统的目标主要体现在那几个方面？24.简述动态交通流诱导系统主要组成部分及其功能？25.根据诱导信息的决定方式，UTFGS可分为哪三类？并简述其系统特点？26.简述行车路线优化子系统的作用？27.简述什么是先进的公共交通系统？28.结合国内外APTS的研究现状，对城市公交智能化调度和系统优化设计包括哪些内容？29.世界各国政府实行优先发展公共交通的具体政策主要有哪几个方面？30.对我国来说先进的交通管理系统的目标是？31.通用的管理系统UTMS应包括？32.根据中国特有的大中城市道路交通情况并考虑到基础设施建设的渐进性，以及中国交通观念低下的水平，ATMS建设应该分阶段逐步进行，可采用从低级到高级、逐步建设的原则。

天津市交通运输委员会关于印发天津市交通运输行业落实“互联网+”促进交通智能化发展行动方案的通知文章属性•【制定机关】天津市交通委员会•【公布日期】2017.06.12•【字号】津交发〔2017〕182号•【施行日期】2017.06.12•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】机关工作,交通运输其他规定正文天津市交通运输委员会关于印发天津市交通运输行业落实“互联网+”促进交通智能化发展行动方案的通知津交发〔2017〕182号各有关单位：为积极响应《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》（国发〔2015〕40号）和《天津市人民政府办公厅转发市发展改革委关于积极推进“互联网+”行动实施意见的通知》（津政办发〔2016〕68号）等文件精神，贯彻落实国家发展改革委、交通运输部印发的《推进“互联网+”便捷交通促进智能交通发展的实施方案》（发改基础〔2016〕1681号）以及交通运输部办公厅印发的《推进智慧交通发展行动计划（2017—2020年）》（交办规划〔2017〕11号）的工作部署，我委组织编制了《天津市交通运输行业落实“互联网+”促进交通智能化发展行动方案》，现印发给你们，请结合实际认真贯彻执行。

2017年6月12日天津市交通运输行业落实“互联网+”促进交通智能化发展行动方案为积极响应国务院《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》（国发〔2015〕40号）和《天津市人民政府办公厅转发市发展改革委关于积极推进“互联网+”行动实施意见的通知》（津政办发〔2016〕68号）文件精神，贯彻落实国家发展改革委、交通运输部《推进“互联网+”便捷交通促进智能交通发展的实施方案》（发改基础〔2016〕1681号）以及交通运输部《推进智慧交通发展行动计划（2017—2020年）》（交办规划〔2017〕11号）的工作部署，主动适应经济发展新常态，加快实现“互联网+”与交通运输行业各领域深度融合，促进交通智能化发展，特制定本行动方案。

《智能运输系统概论》课程教学大纲课程编号：20331202总学时数：24总学分数：1.5课程性质：任意选修课适用专业：交通工程一、课程的任务和基本要求：本课程针对目前的交通问题以及智能运输系统的发展现状，向学生介绍智能运输系统的概念、起源、基础、体系构成以及目前的应用情况，使学生对智能运输系统有系统、全面的理解与认识。

通过该课程的学习，使学生掌握智能运输系统的概念；掌握智能运输系统的基础与体系的基本构成，了解智能运输系统中的相关技术方法；了解智能运输系统的应用领域与发展方向，并能为以后学生在智能运输领域的专业学习提供基础。

二、基本内容和要求：（一）智能运输系统(ITS)概述1.智能运输系统的概念及背景：系统的定义、内涵以及研究开发的背景；2.国内外研究ITS 的历程：介绍美、日、欧盟三大ITS研究基地的研究历程以及进展，介绍中国ITS研究现状；3.ITS的技术特点以及各技术之间的关系。

重点：ITS的基本概念、原理和方法。

难点：ITS内的相关技术与其子系统的关系理解。

（二）智能运输系统(ITS)基础（相关技术）1.交通信息采集与处理技术：交通信息概念、分类；介绍目前使用的主要的三大检测技术：环形线圈感应式检测、交通微波检测以及视频检测的原理、特点以及使用范围；2.通信技术：信号的概念；重点的通信技术：光纤通信、卫星通信、移动通信等技术的组成、特点以及应用；3.网络技术：计算机网路基础，其分类、特点、组成；网络拓扑结构；通信协议；局域网等，举例说明其在ITS中的应用；4.数据库技术：数据库系统概念、特点以及分类；重点介绍分布式数据库；实时数据库以及数据仓库的定义以及三者之间的区别；重点：各种技术的概念、原理、特点以及在ITS中的应用难点：各种技术的原理以及在ITS中的应用（三）智能运输系统(ITS)的框架体系1.体系框架的含义、意义以及功能：解释为什么要建立系统的体系框架；2.体系框架的组成部分；3.各国的研究进展：介绍其开发背景、方法以及步骤。

我国综合运输体系发展战略研究当今世界交通运输业的发展，出现了两大趋势：一是随着世界新技术革命的发展，交通运输业广泛采用新技术，提高运输工具和设备现代化以及运输管理信息化水平；二是由于运输方式的多样化，运输过程的统一化，各种运输方式朝着分工协作、协调配合、建立综合运输体系的方向发展。

我国政府顺应了世界交通运输业的发展趋势，制定了交通运输发展的长期战略目标：以市场经济为导向，以可持续发展为前提，建立客运快速化、货运物流化的智能型综合交通运输体系。

本文从综合运输体系的内涵入手，分析我国构建综合运输体系遇到的问题，提出综合运输体系未来适宜的发展模式及发展战略。

一、综合运输体系的内涵综合运输体系是指在社会化的运输范围内和统一的运输过程中，按照各种运输方式的技术经济特点，形成分工协作、有机结合、布局合理、联结贯通的交通运输综合体。

综合运输体系涵盖了五种运输方式(公路运输、水路运输、航空运输、铁路运输和管道运输)，体现综合运输体系的“全”；而综合运输体系不仅仅是五种运输方式的简单总和，它立足于各种有机联系，使五种运输方式协作配合、有机结合、联结贯通，体现了各种运输方式的“协作、协调、协同”，即运输过程的协作，运输发展的协调和运输管理的协同。

从交通运输建设来看，为了提高交通运输总体效率和效益，各种运输方式要统筹规划，协调发展，合理布局；从交通运输的组织管理来看，在统一的运输市场中运输组织结构联合，动作协同。

在经济的不同发展阶段，需要建立与其相适应的运输规模、运输能力、运输管理等体制，特别要适时调整运输体系的结构，以提高运输效率和社会整体的经济效益。

二、我国综合运输体系的发展存在以下主要问题1．协调可持续发展的理念较薄弱运输业是一个整体，但由于各种运输方式的技术特征不同，各有优势和特点，完成单位运量对交通可持续发展的作用贡献不一。

内河航运具有运量大、成本低、占地少、污染小、能源消耗低的优势，是建设资源节约型、环境友好型以及最具可持续发展优势的运输方式，理应成为未来我国交通运输发展的重点和构建节约型综合运输体系的重要内容。

do :i 10. 3969/.j issn. 1005 152X. 2010. 13. 001我国现代综合交通运输体系框架分析杨远舟 1, 2, 毛保华 1, 2, 刘明君 1, 3, 赵宇刚 1, 2, 蒋文1, 2(1. 北京交通大学中国综合交通研究中心 , 北京 100044;2. 北京交通大学城市交通复杂系统理论与技术教育部重点实验室 , 北京100044;3. 国家发展和改革委员会综合运输研究所 , 北京 100038[摘要 ]论述了我国现代综合运输体系框架 8个组成部分的主要内容 , 阐明了各部分间的相互联系。

相关研究可以进一步明确综合运输体系建设的内容和梳理其内在联系 , 为综合运输体系规划编制提供参考。

[关键词 ]综合运输 ; 框架分析 ; 运输体系[中图分类号 ]F512. 3 [文献标识码 ]A [文章编号 ]1005-152X(2010 13-0001-03Fram e w ork Analysis of the M odern Com prehensi v e Transportation Syste m of Chi n aYANG Yuan-z hou 1, 2, M AO Bao-hu a 1, 2, LIU M i ng-j un 1, 3, Z HAO Yu -gang 1, 2, JIANG W en 1,2(1. Integrated Transport Research Cen ter of Ch i na , Beiji ng J i aotong Un ivers ity , Beiji ng 100044; 2. MOE Key Laboratoryf or Urb an Trans portati on Co m p l ex Syste m s Theory and T echnol ogy , Beijing J i aotong U nivers it y , Beiji ng 100044; 3. In stit u te of Co m preh ens i ve Tran s portati on, Nati onal Devel opm en t and Refor m C o mm issi on , Beiji ng 100038, Ch in aA bstract :The paper i ntroduces t he m a i n contents o f the e i ght co m ponents of the m odern co m prehensive transportation syste mo f Ch i na and elaborates on the ir interre lati onships . M oreove r , re lated stud i es can f u rt her clar if y t he content of t he construction ofcomprehensi ve transpo rt syste m and stra i ghten out t he i nte rnal co m plex ities , prov i d i ng reference for f uture progra mm i ng and i m p l ementation .K eyword s :co m prehensive transporta ti on ; fram e w ork ana lysis ; transportation sy stem[收稿日期 ]2010-06-21[基金项目 ]国家重点基础研究发展计划 (2006CB705507; 北京市教委产学研联合博士生培养基地建设项目 (B J 2009-04; 北京交通大学优秀博士生科技创新基金(141080522[作者简介 ]杨远舟 (1982-, 男 , 苗族 , 湖南邵阳人 , 博士生 , 主要从事综合运输发展理论研究 ; 毛保华 (1963-, 男 , 湖南祁阳人 , 博士 , 教授 , 博导 , 北京交通大学中国综合交通研究中心执行主任 , 城市轨道交通系主任。

智能交通系统ITS体系框架与标准 (一)智能交通系统ITS体系框架与标准智能交通系统（Intelligent Transportation System，简称ITS）是运用先进的信息、通信和控制技术，实现交通运输各环节自动化、智能化、高效化管理的一种综合系统。

ITS的运行需要庞大的技术体系支撑，因此ITS体系框架与标准的研究和制定显得十分重要。

一、体系框架ITS体系框架包括以下五个层次：1.用户服务层。

该层次面向交通运输用户，向用户提供各类交通信息和服务，如实时路况、出行建议、车票信息等。

2.应用服务层。

该层次主要针对交通管理部门和相关服务提供者，提供可视化的ITS应用平台，以便进行数据集成、处理和分析，从而为用户和交通管理部门提供服务。

3.数据共享层。

该层次涉及路网数据、车辆数据、用户数据、应用数据等ITS数据的共享，使数据得以共享、整合及被多方使用。

4.技术支撑层。

该层次将各种技术、设备和平台整合起来，包括通信技术、传感技术、控制技术、GIS技术等，为上层的服务提供支持。

5.基础设施层。

该层次是所有层次的基础设施，包括交通设施、传统的交通数据采集设施、设备管理系统等。

二、标准制定统一、规范的标准可以避免采用不同的技术和设备引发的兼容性问题，降低了开发和维护成本，提高了整个系统的可用性。

在ITS领域，国际上已经制定了大量的标准。

下面介绍几个重要的标准：1.国际电信联盟（ITU）的通信标准这些标准涵盖了计算机与通信设备之间的通信标准，如数据传输和网络连接协议等。

在ITS中，它们用于车辆间通信(Vehicle-to-vehicle，简称V2V)、车辆到设施的通信(Vehicle-to-infrastructure，简称V2I)和其他设备与系统的通信。

2.设备接口标准（ANSI）ANSI标准涵盖了各种交通设施和设备的接口标准，如车道指示器、车辆识别器、交通信号灯等。

通过这些标准，在ITS系统中，设备间的交互实现了简单标准的接口，保证了系统的稳定性。

1智能：是指事物能认识、辨析、判断处理和发明创造的能力;是人类区别于其他生物事务的本质特征;是知识与智力的组合;具有高度智能的人,对于周围的事物具有感知、记忆和思维的能力,会产生喜怒哀乐等情感,具有自我调节、适应环境和学习能力,能够表达自己的情感,具有行为决策能力以及创造性;2智能运输系统：综合运用先进的信息通讯、网络、自动控制、交通工程等技术,改善交通运输系统的运行情况,提高运输效率和安全性,减少交通事故,降低环境污染,从而建立一个智能化的、安全、便捷、高效、舒适、环保的综合运输体系;3用户服务：是从用户角度对ITS系统提出要求,是问题定义的过程;4逻辑框架：是组织复杂实体和关系的辅助工具,它定义了为提供各项用户服务而必须拥有的功能和必须遵从的规范,以及各功能之间交换信息的数据流,其重点是功能性处理和信息流情况;5物理框架：是ITS的物理视图,是关于系统应该如何提供用户所要求的功能的物理标示; 6自动车辆识别：是当车辆通过某一特定地点时,自动将该车的身份识别出来的技术总称;常用技术：感应线圈式、无线电/微波式、光学式、平面音感微波式;7车辆定位技术：车辆定位子系统就是运用GPS或DR推算定位等定位技术,自动确定车辆的实时位置,并运用地图匹配技术,对车辆实际行驶路线与电子地图上道路位置之间的误差进行修正,从而提高定位的精度;常用的定位技术有：自主定位、星基定位和陆基定位;对于车辆导航系统来说,常用前两类定位技术,其中自主定位技术的代表是推算定位技术,而GPS技术则属于星基定位技术;8推算定位技术Dead Reckoning,DR：是利用距离传感器和航向传感器压电陀螺测量位移矢量,从而推算车辆的位置;优点：当车辆行驶在高层建筑群间、地下隧道中、高架桥下等路段时,GPS系统可能由于可见星少于四颗而无法正常工作,此时可以利用DR系统的自动定位结果以维持正常导航;缺点：定位误差会随时间积累;9交通信息处理技术：是交通诱导系统的核心部分,它把检测器采集的实时交通信息进行相应处理,得出能为诱导系统所用的信息,然后传送给道路使用者,指导其选择正确路径,并最终实现交通流在路网中各个路段的合理分配;处理方法包括：数据抽取、数据挖掘、信息融合、信息预测等;10数据挖掘Data Mining：是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中,提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程;11智能交通系统综合平台：ITS综合平台是实现各ITS子系统间的数据共享、实现深层次的信息融合和知识发现而提供的综合平台;能够接受、存储和处理多源、异构数据,具有数据融合、数据挖掘的功能,并能够为各种应用子系统和公众提供完善的信息服务;1信息融合：又称数据融合,指多传感器的数据在一定准则下加以自动分析、综合以完成所需的决策和评估而进行的信息处理过程;方法：①贝叶斯估计：是融合静态环境中多传感器低层信息的一种常用方法②模糊逻辑：用隶属函数表示各传感器信息的不确定性,然后用模糊变换进行综合处理③粗糙集理论：粗糙集理论是继概率论、模糊集、证据理论之后的又一个处理不确定性的数学工具;④卡尔曼滤波⑤神经网络2交通信息的三大要素：空间、属性和时间;①空间位置数据描述交通现象发生和存在的位置,这种位置可以用常规的二维坐标系定义;②属性数据描述交通现象的性质和质量特征,如公路的名称、等级、起终点等;③时间特征是指交通数据采集或交通现象发生的时刻或时段,如某一时刻的交通堵塞情况;3交通地理信息系统：是收集、存储、管理、综合分析和处理交通地理的空间信息和交通信息的信息系统;功能：①基本功能,包括编辑、制图、图形量测等;②叠加功能,主要是线性数据的叠加能力,分为合成叠加和统计叠加;③动态分段功能,将交通网络中的连线按属性特征分段;④地形分析功能,可建立地表模型和进行等高线计算;⑤栅格显示功能,使得交通GIS可以包含图片和其他影像,并可将对应的属性数据进行叠加分析,以便对图层更新;⑥网络分析功能,主要指路径优化分析,相邻和最近邻分析,网络负载分析,车辆路由选择分析,资源分配分析等;特点：①几何空间网络拓扑概念②动态分段技术③复杂的空间分析能力;应用范围：①交通规划和设计中的应用：交通运输系统规划、道路设计与养护、环境监控与评估②交通管理和车辆运营中的应用：道路设施管理、车辆运营管理③在交通安全和控制中的应用：事故定位、预测和分析、车辆控制和监控;4先进的交通信息系统：是智能交通系统的重要组成部分,综合运用多种高新技术,通过无线、有线通信手段以文字、语音、图形、视频等多媒体形式实时动态地提供与出行相关的各类交通信息,使出行者从出发前、出行过程中直至到达目的地的整个过程中随时能够获得有关道路交通情况、所需时间、最佳换乘方式、所需费用以及目的地各种相关信息等,从而指导出行者选择合适的交通方式私家车、火车、公交车等、出行路线和出发时间,以最高的效率和最佳方式完成出行过程;5先进的交通管理系统：是智能交通系统的重要组成部分,它是依靠先进的交通监测技术,计算机信息处理技术和通信技术,对城市道路和高速公路综合网络的交通运营和设施进行一体化的控制盒管理,通过监视车辆运行来控制交通流量,快速准确的处理区内发生的各种事件,以便使得客货运输达到最佳状态;5定时式脱机控制系统：利用交通流历史及现状统计数据,进行脱机优化处理,得出多时段最优信号配时方案,存入控制器或控制计算机内,对整个区域交通实施多时段定时控制; 6感应式联机控制系统：通过道路网上的车辆检测器实时采集交通数据,并通过配时参数优化得到最佳配时方案,然后对区域内的交通信号实时控制;7先进的交通管理系统：指以智能技术为支撑,以系统化、标准化、规范化、人性化为特征,安全、可靠、高效、经济、实用的各类交通管理系统的集成;1交通监控系统：由通用设备及各类传感器组成,利用传感器和相应的预处理设备检测交通流及环境数据,经过中心计算机处理后驱动各种终端设备,从而实现交通监视和控制、提高安全性、降低环境污染等目的;2高速公路监控系统：通过对高速公路全线的交通流量检测、交通状况的监测、环境气象检测、运行状况的监视,产生控制方案,从而达到控制交通流量、改善交通环境、减少事故、以使高速公路达到较高的服务水平;3先进的公共交通管理系统：通过采集与处理动态和静态交通信息,从而达到规划出行、最优路线选择、避免交通拥堵、节约出行时间的目的;4交通事件：指导致道路通行能力下降或交通需求异常增多的非周期性发生的情况;包括①突发性交通事件：交通事故、自然灾害、生产事件、恐怖袭击等不可预测的事情;②计划性交通事件：大型集会、大型文体活动、道路养护维修作业等;5先进的交通信息服务系统：由信息终端、交通信息中心、广域通信网络等组成的以个体出行者为主要服务对象,按照其要求提供出行信息,通过优化线路的方式,以缩短出行时间或减少出行费用为目的的信息服务系统;35先进的公共交通管理系统评价：在公交网络分配、公交调度等关键理论基础上,利用系统工程的理论和方法,将现代通信、信息、电子、控制、计算机、网络、GPS、GIS等高科技集成应用于公共交通系统,并通过建立公共交通智能调度系统、公共交通信息服务系统、公交电子收费系统等实习公共交通调度、运营、管理的智能化,为出行者提供更安全、舒适、便捷的公共交通服务,从而吸引公交出行,环境城市交通拥堵,有效解决城市交通问题,创造更大的社会效益和经济效益;6先进的车辆系统：是利用先进的传感器技术检测车辆周围信息,通过信息融合和处理,自动识别出危险状态,协助驾驶员进行安全辅助驾驶或者进行自动驾驶,以提高行车安全和增加道路通行能力的系统;7视觉导航系统：基于视觉导航的车辆自动驾驶是将摄像机固定在车辆上,检测识别车辆前方路道和障碍物,系统经过信息融合和处理,自动控制车辆在期望的道路上安全行驶的系统;8商用车辆运营：从对使用者服务的观点出发,在洲际运输管理中自动询问和接收各种交通信息,进行合理调度,包括为驾驶员提供一些特殊的公路信息;9货运管理系统：智能车通过收集到的各种货物信息、托运信息、费用信息,并经过对货主的验收登记,综合车辆管理系统里的信息,以及驾驶员管理系统里的信息对货运车辆进行管理,实现送货功能;1ITS的内涵特点,属性：①先进性,ITS利用诸如远程通讯、计算机、电子技术等先进技术来改造和装备交通系统,用先进的理论方法来改善交通系统的管理和运营;②综合性,ITS涉及的关键技术包括：信息技术、通讯技术、电子技术、交通工程、系统理论、控制理论、人工智能、知识工程,是这些技术在交通系统的集成应用;③信息化,ITS为交通系统的用户和管理者提供及时有用的信息,实现了交通智能化;④智能化,ITS的实质就是利用高新技术对传统的交通运输系统进行改造,从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型交通系统;2 ITS的发展趋势：①交通信息采集、处理和发布技术将快速发展；②综合交通信息平台是多种运输方式协同的基本手段；③交通安全成为关注的焦点；④车载系统与道路设施的协调配合受到重视;3ITS核心技术：数据获取技术、数据组织存取技术、数据传输技术、人工智能技术、虚拟现实技术、运行管理及安全技术;3综合交通运输系统的发展趋势：①客运快速化——经济发展的必然结果 a客运快速化是旅行时间价值提高的必然结果；b客运快速化是降低运输成本的客观要求;②货运物流化——社会经济发展的必然趋势 a货运物流化是经济一体化的必然要求；b货运物流化是支持经济增长的重要手段;4我国ITS发展：国家科技部1999年批准建立了国家ITS工程技术研究中心,2000年又批准建立了国家铁路智能运输系统工程技术研究中心;许多大学和研究机构也纷纷组件ITS研究中心,从事ITS的理论研究和产品研发,如东南大学、吉林大学、北京交通大学、同济大学、华南理工大学等;5智能运输系统体系框架：是运输体系和规格的说明,它决定系统如何构成,确定功能模块以及允许模块间进行通信和协同的协议接口;包括用户服务、逻辑框架、物理框架;①用户服务：是从用户角度对ITS系统提出要求,是问题定义的过程;框架基础②逻辑框架：是组织复杂实体和关系的辅助工具,它定义了为提供各项用户服务而必须拥有的功能和必须遵从的规范,以及各功能之间交换信息的数据流,其重点是功能性处理和信息流情况;它包括功能域、功能、子功能、过程等多个层次及其间的数据流;作用是明确完成用户服务需要的功能支持及功能之间数据流交互,给出详尽的数据流属性;③物理框架：是从物理系统的角度分析实际ITS应该具有的结构,并按系统、子系统、模块等层次进行结构分析；分析ITS物理系统之间交互的信息,并以框架流的形式对此信息进行定义;6智能运输系统与传统运输系统的区别：传统的交通控制和管理系统运用传统的技术和经典数学,以假设条件和约束条件下的数学模型和公式为基础,从管理者的角度出发,按照集中管理的方式对道路使用者进行控制和规范,在这里管理者是主动的,而道路的使用者是被动的,各种交通工程设施是在物理上迫使使用者这样做而不那样做;而智能运输系统,更加重视人的能动性,它不是力图将带有较多社会和人类行为特点的交通系统描述成某种数学的模型,而是向道路的使用者提供各种各样的信息,让道路的使用者从不同的方案中选择自己所认可的那一种,以诱导为主,而不是以强迫为主,在人的理性与价值取向基础上,使人们的出行得到满足,智能运输系统是将当今世界上最新的科技发展成果和人的本性的研究相结合;7智能运输系统体系框架的作用：①明确ITS开发目标,避免重复研究和在低水平生产力下的无计划开发,便于成果的应用和ITS技术的发展及其产业化实施;②指导智能运输系统结构和标准研究过程制定,提供一个检查系统构成和标准的遗漏、重叠以及是否不一致的依据;③科技人员可以利用制定的标准来设计、研制和管理智能运输系统,同时根据实际需求提出新的用户服务功能,促进智能运输系统体系框架和国家标准的完善;④保证任何终端用户都能通过不同的媒介获得相同的信息；保证不同交通设施的兼容性,从而可以保证在大范围内的无缝出行;8美国、日本、欧盟和我国开发智能运输系统框架的方法：美国其开发以面向过程方法为指导,日本 ITS 体系框架采用了面向对象的建模技术来建立系统的逻辑框架和物理框架;欧盟 ITS 体系框架开发也采用了结构分析方法面向过程方法;我国也是采用面向过程的开发方法;9我国智能运输体系面向过程的开发步骤：①确定用户服务：通过对与交通相关的政府部门和交通参与者、研究者进行调查,明确需求,定义用户主体和服务主体;②建立逻辑框架：从分析用户入手,确定系统应该具有的主要功能,并将功能划分为系统功能、过程、子过程等几个层次;③建立物理框架：从物理系统的角度分析实际的智能运输系统应该具有的结构,按照系统、子系统、模块等层次对系统进行结构分析,明确系统对系统功能的实现关系和框架流对数据流的包含关系;④明确标准化内容：确定与ITS相关技术的标准、ITS相关设备的接口标准、ITS各子系统间的接口标准等;10我国智能运输系统体系框架包括8大服务领域：交通管理与规划Traffic Management and Planning,电子收费Electronic Payment Service,出行者信息Traveler Information System,车辆安全与辅助驾驶Vehicle Safety and Driving Assistance,紧急事件和安全Emergency Operation Management,运营管理Transportation Operation Management,综合运输Inter Modal Transportation,自动公路Automated Highway System;11交通信息采集技术的内容:按照其变化的频率不同可以分成静态交通信息和动态交通信息两大类;①静态交通信息采集技术：主要包括：城市基础地理信息、城市道路网基础信息及交通管理信息;静态交通信息主要采集方法有：1调查法：采用人工或测量仪器进行调查,可获取城市基础地理信息、城市道路网基础信息2其他系统接入：静态交通信息可从其它部门,如规划部门、城建部门、交通管理部门获得;特点：只有当实际系统发生变化的时候,才需要对静态交通信息数据库中的数据进行更新;②动态基础交通信息采集技术：动态交通信息主要包括：交通流状态特征信息如流量、车速、密度等、交通紧急事件信息、在途车辆及驾驶员的实时信息、环境状况信息及交通动态控制管理信息等;动态交通信息采集技术包括：交通检测器技术、浮动车技术、车辆识别技术和车辆定位技术、气象与道路环境信息采集技术等;12动态交通信息检测器：按照安装特性可以分为地埋式交通检测器和非地埋式交通检测器;地埋式包括：环形线圈检测器、磁力检测器、道路管检测器、压电检测器;非地埋式检测器：微波雷达检测器、超声波检测器、红外线检测器、噪声检测器、视频图像检测器、复合型交通检测器;13环形检测器：环形线圈检测器是目前使用效果较好的一种车辆检测器;优点：①成熟、易于理解;②灵活多变的设计,可满足多种实施状况的需求;③广泛的实践基础;④性价比较高;缺点是：①安装和维修时必须封闭车道;②在路面质量不好的道路上安装时易于损坏;③路面返修和道路设施维修时可能需要重装检测器;④对路面车辆压力和温度敏感;⑤当车型变化较大时,精确性会降低;⑤需要定期维护;可检测：①交通流量②流向③车速④车道占有率⑤车头时距和车辆间隙;14微波检测器：优点：①在用于交通管理的较短波长范围内,微波雷达对恶劣天气不敏感②可实现对车速的直接检测③可实现多车道检测微波检测器;缺点：①天线的波束宽度和发射波形必须适合具体应用的要求;②多普勒微波雷达不能检测静止车辆;③多普勒微波在交叉口的车辆计数不好;可检测：交通流量、道路占有率、平均速度和车流量及排队状况；15视频检测器：优点：①多检测区,可检测多条车道②易于增加和改变检测区域③可获得大量数据④当多个摄像机连接到一个视频处理单元时,可提供更广范围的检测;缺点：①恶劣天气、车辆投射到相邻车道的阴影、交通拥堵、光照水平的变化、摄像机镜头上的水迹、盐渍、蜘蛛网等都可能影响检测器②某些型号对因大风引起的摄像机振动比较敏感③当需要检测多个区域或特殊类型的数据时,视频检测器才会有较高性价比;可检测：统计交通数据；事件有关的交通数据交通阻塞、超速行驶、非法停车、不按道行驶、逆行;16磁力检测器：优点：①某些型号不需刨开路面即可安装于路面下②安装所需的时间比感应线圈短③可用于感应线圈不适用的地方④对路面车辆压力的敏感度低于感应线圈⑤某些型号可通过无线电传输数据;缺点：①安装需要刨开路面或在路面下挖掘管道②安装和维修需要关闭车道③降低道路寿命④要想对静止车辆进行检测,需借助特殊的传感器设计或使用专门的信号处理软件⑤对检测区域较小的型号来说,检测全部车道需要多个检测器;可检测：行驶方向、车辆数以及车辆类型;17传统的固定式交通信息采集方式的不足：①路网覆盖率较低,采集的交通信息不能全面反映路网交通状态;②由于受本身技术特点限制,不同的采集方式具有不同的采集特点和环境适应性,信息源可靠性不高;③安装和维护过程中需要破坏路面或影响正常交通流; 18交通移动采集技术：①主动测试车技术：交通数据员在某一特定的测试车内,通过手工距离测试仪或GPS等设备随时记录车辆速度、行程时间、行驶距离信息;②被动测试车技术：在行驶于正常交通流中的车辆上安装辅助仪器或其他远程传感设备,来完成交通信息的采集,使用的车辆可以是个人车辆、出租车、公交车或一些其他商业运营车辆,目的不是为了交通信息采集,而是在不妨碍车辆本身运行的情况下实时采集道路交通流信息的移动采集技术;19被动车技术优点：①数据采集成本低②能够获得持续不断的数据③能够直接反应实际交通流特点;缺点：①初期投资大②系统一旦建立很难更改③系统建设带来个人隐私问题④系统仅适宜于大范围的交通数据采集;20浮动车检测系统的构成：差分台、中继站、车载设备、控制中心;21交通数据预处理的两个阶段：异常数据处理和缺失数据处理;①异常交通数据：是指用测量的客观条件不能解释为合理的明显偏离测量总体的个别测量值;出现异常值的主要原因是传感器故障,以及出现概率极小但作用较强的偶发性干扰等;方法：a阈值法:有些交通参数的合理值只能在一个特定的范围内,如果检测器输出的结果不在这个范围内,那肯定是异常值;b交通流机理法：基于交通流机理的算法是通过交通流参数之间的关系对两个甚至多个参数的一致性进行同时考察;根据交通流参数之间相关关系来进行异常值剔除,主要包括：基于交通流规则的算法和基于交通流区域的算法;c置信距离检验法：也叫决策距离,比较该算法对于来自同一断面的多传感器检测的同一参数,按照一致性融合的思路,先求决策距离,寻找最大传感器连接组,再求最优融合解,得出最终结果;②缺失交通数据：由于检测器故障或其它原因造成数据缺失时有发生,对丢失数据进行补充是交通信息预处理不可缺少的一部分;方法：a历史均值法：直接采用或者按比例采用历史上相应时刻的数据值代替丢失的数据;这种方法简单、易实现,但是如果交通状况发生了变化,将大大降低其估计精度;b车道比值法：根据历史统计的车道之间的流量比值,对丢失的车道数据进行估计;这种方法结合了历史统计规律和当前流量数据,精度比较高;这种方法适合于流量比较大,交通状况比较稳定的情况;c时间序列法：把采集到的交通变量看作时间序列,运用各种时间序列预测方法,比如：简单平均、加权平均、指数平滑等方法,根据历史数据对丢失的数据进行预测估计;D基于遗传算法的组合模型：思想是对同一组数据进行预处理采用多种方法,可以有效的利用各种模型的优点回避缺点;22智能控制的特点：1具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的混合控制过程;含有复杂性、不完全性、模糊性或不确定性以及不存在抑制算法的非数字过程,并以知识进行推理,引导求解过程;2智能控制的核心在高层控制,即组织级;高层控制的任务在于对实际环境或过程进行组织,即决策和规划,实现广义问题求解;3智能控制是一个新兴的研究领域;在理论上或实践,都还很不成熟、很不完善,需要进一步探索与开发;23交通信号控制系统的分类：1按控制方法分类,可以分为定时控制、感应控制和自适应控制；2按控制范围分类,可以分为点控、线控和面控；3按控制方式分类,可以分为方案选择式和方案生成式；4按控制结构分类,可以分为集中式计算机控制结构和分层式计算机控制结构;（1）定时控制：按事先设定的配时方案运行,也称定周期控制;。

综合交通运输体系的五个特征概述说明以及解释1. 引言1.1 概述：综合交通运输体系是指由多种交通方式通过网络化和智能化的信息流动与管理，以及发展完善的基础设施和设备支持系统所组成的一个系统化的运输网络。

这一体系旨在实现高效运营和服务质量保障，以及环境友好和可持续发展导向。

它在现代社会中起到关键作用，促进了人们、货物和信息的快速、便捷、安全和可持续的流动。

1.2 文章结构：本文将围绕综合交通运输体系的五个特征展开深入研究与分析。

首先，我们将介绍并阐述综合交通运输体系的定义与背景，为后续内容建立基础。

接下来，我们将详细探讨第一个特征- 多种交通方式的整合与协调，在此过程中会引入相关案例进行说明。

紧接着，我们会着重论述第二个特征- 网络化和智能化的信息流动与管理，并提供几个典型示例来说明其重要性及应用情况。

随后，我们将探讨第三个特征- 发展完善的基础设施和设备支持系统，并介绍一些具体的改进措施。

接着，我们将讨论第四个特征- 高效运营和服务质量保障机制，并列举几种方案来提高运输效率和服务质量。

最后，我们会详细阐述第五个特征- 环境友好和可持续发展导向，强调其重要性以及未来发展的潜力。

1.3 目的：本文的目的是全面了解和分析综合交通运输体系的五个特征，探讨其在现代社会中的重要性与作用。

通过对每个特征进行深入研究与解释，我们将能够更好地理解综合交通运输体系的构建原理、发展趋势以及面临的挑战。

同时，我们也将为未来综合交通运输体系的发展方向提供展望，并思考如何应对相关挑战。

通过本文的撰写，我们希望能够促进综合交通运输系统的进一步优化与创新，实现更加便捷、高效、环保和可持续的城市交通网络。

2. 主体内容:2.1 综合交通运输体系的定义与背景:综合交通运输体系是指由多种交通方式（如公路、铁路、航空等）组成的一个完整的系统，通过协调和整合各种交通方式的资源和管理，实现高效、便捷、安全的货物和人员流动。

在过去的几十年中，随着世界经济的快速发展以及技术的进步，跨地域和跨国际间的物流需求不断增加。

中国智能交通的创新发展成就与未来展望一、中国智能交通创新发展历程智能交通在中国的发展主要经历了以下几个发展阶段：1.培育阶段（1996～2000年）。

主要是通过国际交流学习了解智能交通系统的理念及国际发展情况，与美国、日本、欧洲在智能交通领域建立了合作关系。

2000年，在科技部设立了“全国智能运输系统协调指导小组及办公室”，科技部、建设部、交通部、公安部、工信部等参与，开展了智能交通系统发展战略和标准规范的相关研究，形成了《中国智能运输系统体系框架》《中国智能交通系统标准体系》，明确了中国智能交通系统建设发展的总体方向。

2.起步阶段（2001～2005年）。

在北京、上海、广州、深圳、天津、青岛等12个城市进行了智能交通系统示范工程建设，国家“十五”科技攻关计划对ITS规划、ITS数据管理、车载信息装置、交通信息采集、专用短程通信、汽车安全辅助、交通共用信息平台等重点关键技术支持进行研究和示范应用，推动了全国城市推动智能交通系统的建设发展。

3.基础阶段（2006～2010年）。

主要城市全面开展智能交通系统建设，在北京奥运会、上海世博会、广州亚运会等重大国际活动的交通保障中，大规模应用了智能交通技术。

多个城市建设了智能化公交、快速公交等，为公众智能化出行提供了便利。

交通运输智能化运营管理成效明显，京津冀、长三角等区域实现高速公路联网不停车电子收费，智能交通基础研究和示范应用取得多项创新成果。

4.创新阶段（2011～2015年）。

智能交通系统建设在全国全面推动，面向应用需求，交通部、公安部等部署实施了一系列智能化项目工程，畅通工程、公交都市等带动了智能交通系统应用规模提升和产业发展。

这一大城市区域交通协同联动控制关键阶段，“大城市交通拥堵基础科学问题”“综合交通状态感知与交互处理关键技术”“智能车路协同关键技术”“技术”“多模式地面环境友好型智能交通控制技术”“交通枢纽智能管控关键技术 ”“大城市交通主动防控关键技术及示范”“城市道路公交网络高效协同控制”“交通智能联网联控技术集成及示范”等国家科技计划项目的实施，推动了中国智能交通创新体系的形成。