第2章ITS體系框架

.,1,第二章ITS體系框架與標(biāo)準(zhǔn),1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生2.ITS體系框架制作方法與制作過程3.國(guó)外ITS體系框架概況4.我國(guó)ITS體系框架概況5.ITS的標(biāo)準(zhǔn)化,.,2,學(xué)習(xí)要點(diǎn),1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生軟件工程給我們的啟示ITS體系框架的定義與組成2.ITS體系框架制作方法與制作過程各組成部分的作用體系框架開發(fā)方法體系框架開發(fā)過程,.,3,美國(guó)ITS體系框架日本ITS體系框架我國(guó)ITS體系框架：服務(wù)領(lǐng)域，分別包括哪些服務(wù)？ITS的標(biāo)準(zhǔn)化,.,4,ITS體系框架與標(biāo)準(zhǔn),1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生2.ITS體系框架制作方法與制作過程3.國(guó)外ITS體系框架概況4.我國(guó)ITS體系框架5.ITS的標(biāo)準(zhǔn)化,交通系統(tǒng),交通規(guī)劃,交通建設(shè),交通基礎(chǔ)設(shè)施,載運(yùn)工具,交通管理系統(tǒng),交通調(diào)度系統(tǒng),收費(fèi)管理系統(tǒng),交通誘導(dǎo)系統(tǒng),交通控制系統(tǒng),停車管理系統(tǒng),緊急事件管理系統(tǒng),交通違章管理系統(tǒng),交通設(shè)施維護(hù)系統(tǒng),復(fù)雜的交通系統(tǒng),1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,.,6,對(duì)于復(fù)雜的交通系統(tǒng),不斷變化的交通需求不斷變化的技術(shù)概念不斷變化的方案與產(chǎn)品交通管理系統(tǒng)建設(shè)中經(jīng)常發(fā)生已經(jīng)建設(shè)好的系統(tǒng)不能滿足需要的情況：擴(kuò)展性能不好，功能不能滿足要求,交通規(guī)劃能否解決問題？,ETC建設(shè)的教訓(xùn)！,1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,.,7,決策者面臨著是擴(kuò)充系統(tǒng)還是重新建設(shè)的矛盾,人們需要尋求一種能克服這一矛盾的概念和方法，指導(dǎo)智能運(yùn)輸系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè),1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,交通系統(tǒng),交通規(guī)劃,交通建設(shè),交通基礎(chǔ)設(shè)施,載運(yùn)工具,交通管理系統(tǒng),交通調(diào)度系統(tǒng),收費(fèi)管理系統(tǒng),交通誘導(dǎo)系統(tǒng),交通控制系統(tǒng),停車管理系統(tǒng)系統(tǒng),緊急事件管理系統(tǒng),交通違章管理系統(tǒng),交通設(shè)施維護(hù)系統(tǒng),信息采集、傳輸、處理和發(fā)布,所有的系統(tǒng)以信息為紐帶互聯(lián)為一個(gè)大系統(tǒng),1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,.,9,ITS系統(tǒng)特性,子系統(tǒng)之間不是孤立的；系統(tǒng)之間有信息和數(shù)據(jù)的交換；系統(tǒng)之間相互依賴；各系統(tǒng)由不同的主體開發(fā)。,1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,例子：主干道上出現(xiàn)交通事故,.,10,20世紀(jì)90年代初，美國(guó)運(yùn)輸部決定從哲學(xué)層面和方法層面對(duì)ITS進(jìn)行研究,ITS就象一個(gè)有機(jī)結(jié)合的龐大系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間有機(jī)結(jié)合成一個(gè)整體，這個(gè)系統(tǒng)需要很長(zhǎng)時(shí)間的建設(shè)，需要進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)。,智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架,1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,.,11,智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架？,ITS框架指的是這樣的一份規(guī)格說明，它定義了系統(tǒng)用戶所需的功能、系統(tǒng)包含的子系統(tǒng)及其所應(yīng)具備的功能，以及各個(gè)子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系和集成方式。,1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,.,12,我國(guó)ITS建設(shè)思考？,目前，智能運(yùn)輸系統(tǒng)已經(jīng)成為世界運(yùn)輸領(lǐng)域中高新技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的最熱門的方向。同樣在中國(guó)近幾年也開始跟蹤國(guó)際上的這種技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，但是我們的跟蹤同以前的技術(shù)跟蹤一樣，又可能要走到技術(shù)模仿的老路上去了。,根本的原因就是沒有從社會(huì)的、哲學(xué)的以及技術(shù)的各個(gè)層次和角度全面觀察國(guó)外的這個(gè)技術(shù)發(fā)展，而僅僅是從技術(shù)和應(yīng)用的角度出發(fā)，這就有可能使得我國(guó)在不遠(yuǎn)的將來會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)技術(shù)我們還沒有真正的用上，而發(fā)達(dá)國(guó)家又推出了新的東西，我們又要去跟蹤別的了。,1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,.,13,從系統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)智能運(yùn)輸系統(tǒng),任何系統(tǒng)不論是物理的、非物理的還是混合的，都是一定時(shí)期社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)物，或者說是與當(dāng)時(shí)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的。,當(dāng)?shù)缆泛蛙囕v發(fā)展到一定的水平時(shí)，人們需要通過適當(dāng)?shù)目刂?，使系統(tǒng)的無序走向有序，根本的目的是提高效率，但是永遠(yuǎn)不可能達(dá)到完全有序，實(shí)際上，總是有新的車輛加入系統(tǒng)，同時(shí)又有離開的，使得系統(tǒng)總是不完全平衡，即系統(tǒng)的活力。,1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,.,14,首先，假設(shè)人是理性的，即每一個(gè)交通的參與者（包括駕駛員、乘客、行人等）都會(huì)在交通規(guī)則的指導(dǎo)下運(yùn)動(dòng)，社會(huì)教育他們這樣他們可以得到最大的利益（時(shí)間、費(fèi)用、安全等）。,其次，假設(shè)交通系統(tǒng)符合某種物理系統(tǒng)模型，輸入符合某種概率分布（經(jīng)典的數(shù)學(xué)方法，微積分和概率論）來求系統(tǒng)的最優(yōu)解，能夠達(dá)到（或接近）最優(yōu)解的前提是交通的參與者會(huì)按照求解者的假定去做，這種假定往往是在對(duì)交通參與者的抽樣統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上作出的。,信息革命以前交通控制和管理的基本思路：,1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,.,15,隨著車輛數(shù)目的增加，無論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，車和路的矛盾越來越突出，其表現(xiàn)就是塞車、事故多、污染嚴(yán)重。用數(shù)學(xué)的語言來描述就是在以前的假設(shè)條件和約束條件下，系統(tǒng)輸出與系統(tǒng)的目標(biāo)值偏離越來越大，實(shí)際上最后系統(tǒng)的輸出是發(fā)散的，系統(tǒng)崩潰了。,不考慮交通者的主觀因素的系統(tǒng)：,1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,.,16,人的趨利性往往超過其理性的一面，即非理性的一面（即非系統(tǒng)性），在交通活動(dòng)中表現(xiàn)出來雖然車輛是機(jī)械的，但是它的運(yùn)行仍然表現(xiàn)為人的行為特點(diǎn)，因此整個(gè)交通系統(tǒng)并不是按照事先的設(shè)計(jì)和約定運(yùn)行的，這就使按照一定的概率統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的作用減小。只是由于路網(wǎng)資源較豐富，車輛數(shù)目與路網(wǎng)資源相比還不是很多時(shí)，沒有表現(xiàn)出來罷了。,實(shí)際上的交通參與者：,1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,.,17,假定人是理性的而且其價(jià)值取向是基本穩(wěn)定的，即用盡量短的時(shí)間，安全的到達(dá)目的地。但是人還有非理性的一面，人有沖動(dòng)和下意識(shí)的行為，因此交通參與者的行為是千變?nèi)f化的，無法也沒有必要一定要用數(shù)學(xué)模型來描述。,考慮交通者的主觀因素的系統(tǒng),交通參與者在綜合考慮交通基礎(chǔ)設(shè)施和交通狀況信息的基礎(chǔ)上按照利益最大的取向來決定自己的運(yùn)動(dòng)，在有足夠資源的條件下，系統(tǒng)的運(yùn)行可以向最優(yōu)接近。交通基礎(chǔ)設(shè)施（包括道路、車輛、服務(wù)設(shè)施等）資源得到充分的利用，而交通參與者的總體平均旅行時(shí)間接近最小值。,1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,.,18,智能運(yùn)輸系統(tǒng)在系統(tǒng)框架的哲學(xué)層面設(shè)計(jì)中，從體制層和運(yùn)輸層出發(fā)，加上一個(gè)通信層，將信息及智能處理按照分布結(jié)構(gòu)布置，甚至將信息的接收、處理和存儲(chǔ)分散到每一個(gè)車輛或交通參與者可以使用的信息終端中，使得整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行有可能比傳統(tǒng)的集中式控制更符合人的本性。,1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,傳統(tǒng)的交通控制和管理系統(tǒng)運(yùn)用傳統(tǒng)的技術(shù)和經(jīng)典數(shù)學(xué)，以假設(shè)條件和約束條件下的數(shù)學(xué)模型和公式為基礎(chǔ)，從管理者的角度出發(fā)，按照集中管理的方式對(duì)道路使用者進(jìn)行控制和規(guī)范，管理者是主動(dòng)的，道路的使用者是被動(dòng)的，各種交通工程設(shè)施是在物理上迫使使用者這樣做或不那樣做。,智能運(yùn)輸系統(tǒng)，更加重視人的能動(dòng)性，它不是將帶有較多社會(huì)和人類行為特點(diǎn)的交通系統(tǒng)描述成某種數(shù)學(xué)的模型，而是向道路的使用者提供各種各樣的信息，讓道路的使用者從不同的方案中選擇自己所認(rèn)可的那一種，以誘導(dǎo)為主，而不是以強(qiáng)迫為主，在人的理性與價(jià)值取向基礎(chǔ)上，使人們的出行得到滿足，智能運(yùn)輸系統(tǒng)是將當(dāng)今世界上最新的科技發(fā)展成果和人的本性的研究相結(jié)合。,智能運(yùn)輸系統(tǒng)與傳統(tǒng)運(yùn)輸系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別,.,20,明確國(guó)家ITS的總體內(nèi)容和相互關(guān)系，保證全國(guó)兼容性，保證投資效益。明確政府、企業(yè)和用戶在ITS發(fā)展中應(yīng)處的角色，應(yīng)起的作用。建立統(tǒng)一的體系框架之后，一方面，國(guó)家將通過示范性工程，正確引導(dǎo)企業(yè)的科研方向；另一方面，要吸引民間資本對(duì)ITS的投入。,ITS體系框架的意義,1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,.,21,ITS體系框架的意義,指導(dǎo)性框架避免低水平重復(fù)和無計(jì)劃的開發(fā)促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè),如何對(duì)體系框架進(jìn)行設(shè)計(jì)？,.,22,軟件工程給我們的啟示,軟件危機(jī)：經(jīng)費(fèi)經(jīng)常突破預(yù)算開發(fā)的軟件不滿足用戶的要求開發(fā)的軟件可靠性差、可維護(hù)性差軟件危機(jī)的原因：軟件的規(guī)模越來越大，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜軟件開發(fā)必須由團(tuán)隊(duì)開發(fā)，管理起來有困難,1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生,.,23,軟件工程給我們的啟示,為克服軟件危機(jī)，1968年，在北大西洋公約組織的工作會(huì)議上首先提出“軟件工程”的概念：用工程化的方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工方法，用工程科學(xué)中的理論進(jìn)行費(fèi)用估算、制定方案與計(jì)劃，用管理科學(xué)中的方法和原理進(jìn)行軟件生產(chǎn)的管理；用數(shù)學(xué)的方法建立軟件開發(fā)中的各種模型和算法等。,.,24,面對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)，必須在規(guī)劃和建設(shè)過程中規(guī)定一種大家共同遵守的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)大系統(tǒng)必須十分清晰地劃分層次和子系統(tǒng)，在保證目標(biāo)的唯一性和穩(wěn)定性的前提下，對(duì)其功能作明確的要求，但不一定對(duì)各子系統(tǒng)內(nèi)部的具體開發(fā)作出嚴(yán)格的規(guī)定。,軟件工程給我們的啟示,.,25,軟件工程給我們的啟示,智能運(yùn)輸系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，包含大量的信息源、大量的系統(tǒng)、大量的用戶；目前的系統(tǒng)是分散的、孤立的系統(tǒng)。,.,26,軟件工程給我們的啟示,智能運(yùn)輸系統(tǒng)的目標(biāo)是把這些分散的、孤立的系統(tǒng)整合成一個(gè)有機(jī)聯(lián)系的大系統(tǒng)。用軟件工程的方法對(duì)智能交通這個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。,.,27,ITS體系框架與標(biāo)準(zhǔn),1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生2.ITS體系框架制作方法與制作過程3.國(guó)外ITS體系框架概況4.我國(guó)ITS體系框架5.ITS的標(biāo)準(zhǔn)化,.,28,ITS體系框架的定義與組成,定義：是運(yùn)輸系統(tǒng)體系和規(guī)格的說明，它決定系統(tǒng)如何構(gòu)成，確定功能模塊以及允許模塊間進(jìn)行通信和協(xié)同的協(xié)議和接口。定義運(yùn)輸系統(tǒng)的子系統(tǒng)及其用戶所需的功能以及各個(gè)子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系和集成方式。主要由用戶服務(wù)、邏輯框架、物理框架等組成。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,29,ITS體系框架,本質(zhì)上講,用戶服務(wù)是從用戶的角度對(duì)ITS能提供的服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行描述,邏輯框架則是從系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)ITS服務(wù)的角度進(jìn)行分析，給出ITS具有的功能及功能間數(shù)據(jù)流的關(guān)系,物理框架則是把ITS邏輯功能落實(shí)到現(xiàn)實(shí)實(shí)體。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,30,國(guó)家ITS體系框架作用,1.它既不是一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)文檔，也不是一個(gè)技術(shù)性的說明，更不是智能運(yùn)輸系統(tǒng)本身的研究發(fā)展過程，而是一個(gè)貫穿于智能運(yùn)輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)制定過程的指導(dǎo)性框架，它提供了一個(gè)檢查標(biāo)準(zhǔn)遺漏、重疊和不一致的依據(jù)。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,31,2.科技人員可以利用制定的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)、研制和管理智能運(yùn)輸系統(tǒng)，同時(shí)根據(jù)實(shí)際需求提出新的用戶服務(wù)功能，促進(jìn)智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的完善。,3.ITS結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)研究的指導(dǎo)性框架，用于明確ITS開發(fā)目標(biāo)，避免重復(fù)研究和在低水平生產(chǎn)力下的無計(jì)劃開發(fā)，便于成果的應(yīng)用和ITS技術(shù)的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化實(shí)施。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,32,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,4.保證通過各種媒體提供給終端用戶的信息的兼容性和一致性，即任何終端用戶都能通過不同的媒介獲得相同的信息；保證不同交通設(shè)施的兼容性，從而可以保證在大范圍內(nèi)的無縫出行。,5.確保設(shè)備制造商的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，保證他們的更具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格和更廉價(jià)的投資；提供一個(gè)公開的市場(chǎng)環(huán)境，設(shè)備制造商可以以較小的風(fēng)險(xiǎn)提供產(chǎn)品。,.,33,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,ITS開發(fā)途徑問題,1.自上而下模式2.自下而上模式,.,34,ITS體系框架整體概貌,用戶主體服務(wù)主體服務(wù)領(lǐng)域劃分和用戶服務(wù)、子服務(wù)邏輯框架物理框架,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,35,各組成部分的作用,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,36,用戶服務(wù),用戶服務(wù)是從用戶角度對(duì)ITS系統(tǒng)提出要求，即是問題定義的過程。用戶服務(wù)是ITS體系框架的基礎(chǔ)，它決定了ITS體系框架是否完整，是否滿足用戶需求。獲得完整用戶服務(wù)首先需要明確系統(tǒng)用戶，即用戶主體。而用戶主體的確定需要以ITS系統(tǒng)與外界的清晰界定為基礎(chǔ)，即需要明確ITS系統(tǒng)和系統(tǒng)終端。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,鐵路運(yùn)營(yíng)管理部門(U4.2),.,39,例：交通法規(guī)監(jiān)督與執(zhí)行（子服務(wù)名稱）,服務(wù)定義：交通管理部門應(yīng)用ITS技術(shù)執(zhí)行交通法規(guī)，及時(shí)準(zhǔn)確地收集到違反交通法規(guī)事件的信息，在不影響正常交通運(yùn)行的前提下自動(dòng)或人工執(zhí)行相應(yīng)的處理措施。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,40,邏輯框架,邏輯框架是組織復(fù)雜實(shí)體和關(guān)系的輔助工具，它定義了為提供各項(xiàng)用戶服務(wù)，而必須擁有的功能和必須遵從的規(guī)范，以及各功能之間交換的信息和數(shù)據(jù)流，其重點(diǎn)是功能性處理和信息流情況。包括功能域、功能、子功能、過程等多個(gè)層次及其之間的數(shù)據(jù)流。邏輯框架是ITS體系框架開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，其作用是明確完成用戶服務(wù)需要的功能支持及功能之間數(shù)據(jù)流交互，給出詳盡的數(shù)據(jù)流屬性。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,41,例：交通法規(guī)監(jiān)督與執(zhí)行（子服務(wù)名稱）,邏輯框架：從哪里收集哪些信息？把哪些信息傳到哪里？,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,42,物理框架,物理框架是ITS的物理視圖，它是關(guān)于系統(tǒng)應(yīng)該如何提供用戶所要求的功能的物理表述。物理框架是由邏輯框架中功能進(jìn)行組合得到的，其組合原則大致完整地包含邏輯功能、與現(xiàn)實(shí)世界存在的系統(tǒng)相一致，具有一定的可操作性。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,43,邏輯框架與物理框架的關(guān)系,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,44,邏輯框架與物理框架的關(guān)系,交通管理部門,機(jī)動(dòng)車違章,非機(jī)動(dòng)車違章,行人違章,違章記錄,車管部門,保險(xiǎn)公司,銀行,公安部門,個(gè)人,邏輯框架,物理框架,.,45,體系框架開發(fā)過程,開發(fā)過程主要分為四大部分：確定ITS邊界、用戶服務(wù)、邏輯框架、物理框架。（1）確定ITS邊界。（2）用戶服務(wù)。用戶服務(wù)是ITS體系框架的基礎(chǔ)，要求其內(nèi)容全面、反應(yīng)用戶需求。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,46,體系框架開發(fā)過程,(3)邏輯框架。邏輯框架是對(duì)較為復(fù)雜的系統(tǒng)而言建立的，當(dāng)系統(tǒng)不是很復(fù)雜時(shí)，可以從用戶服務(wù)直接對(duì)應(yīng)到物理系統(tǒng)，但當(dāng)系統(tǒng)較為復(fù)雜時(shí)，為了能把握全局，先進(jìn)行邏輯功能分解，再組合成物理系統(tǒng)。邏輯體系結(jié)構(gòu)是用來定義和描述一個(gè)系統(tǒng)為了滿足一系列用戶需求所必須的功能。定義子系統(tǒng)的功能以及他們之間的數(shù)據(jù)流,.,47,體系框架開發(fā)過程,(4)物理框架。按物理系統(tǒng)模塊化原則，以內(nèi)聚性高、耦合度低為目標(biāo)，對(duì)邏輯功能元素進(jìn)行物理實(shí)現(xiàn)的分析。描述了在邏輯體系結(jié)構(gòu)中定義的功能如何被集成起來形成系統(tǒng)，這些系統(tǒng)將由硬件或軟件或軟硬件來集成。,.,48,體系框架開發(fā)過程,軟件工程中，軟件周期包括軟件定義（包括問題定義、可行性研究、需求分析）、軟件開發(fā)（包括概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼和單元測(cè)試、綜合測(cè)試）、運(yùn)行維護(hù)。通常有瀑布、螺旋等模型來描述軟件開發(fā)的過程。,.,49,體系框架開發(fā)過程,問題定義需求分析概要設(shè)計(jì)（又稱初步設(shè)計(jì)，包括邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)等）維護(hù)（新增需求、方案調(diào)整）,軟件開發(fā)與ITS體系框架開發(fā)對(duì)應(yīng)關(guān)系,.,51,體系框架開發(fā)過程,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,52,體系框架開發(fā)方法,面向過程面向?qū)ο?2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,53,面向?qū)ο蟮拈_發(fā)過程,以面向?qū)ο蠓椒橹笇?dǎo)下的系統(tǒng)分析，不是把系統(tǒng)組成看作是工作在數(shù)據(jù)上的一系列過程或函數(shù)的集合，而看成是相互協(xié)作而又彼此獨(dú)立的對(duì)象的集合。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,54,面向過程方法和面向?qū)ο蠓椒ǖ膽?yīng)用比較,.,55,面向過程方法和面向?qū)ο蠓椒ǖ倪x擇,兩種方法在ITS體系框架中各有特點(diǎn)，因此在方法選擇上可考慮已有開發(fā)基礎(chǔ)、開發(fā)人員知識(shí)背景等因素選擇即可。面向過程：美國(guó)、歐洲、中國(guó)面向?qū)ο螅喝毡?、澳大利?.,56,例：,選擇ITS系統(tǒng)中的交通信息服務(wù)領(lǐng)域作為示例，按照上述ITS體系框架開發(fā)步驟，從用戶服務(wù)到邏輯框架、物理框架進(jìn)行分析。,.,57,(1)考慮ITS系統(tǒng)的用戶主體，以從用戶的角度提出需求。ITS系統(tǒng)的用戶主體涉及到交通管理、客貨運(yùn)輸管理、交通信息服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)管理、公共安全等，其用戶范圍很廣。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,58,.,59,.,60,.,61,.,62,.,63,.,64,（2）用戶服務(wù),針對(duì)用戶需求進(jìn)行歸類，在ITS體系框架中定義為服務(wù)領(lǐng)域。從用戶主體需求及其地點(diǎn)等角度分析，交通信息服務(wù)的內(nèi)容不僅包括交通信息，還包括相關(guān)的社會(huì)需求活動(dòng)和個(gè)性化的需求。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出交通信息服務(wù)的用戶服務(wù)層次表。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,65,.,66,(3)用戶服務(wù)到邏輯功能轉(zhuǎn)化,從系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)服務(wù)的角度，針對(duì)交通信息服務(wù)領(lǐng)域中的各子服務(wù)進(jìn)行功能分析。如需要完成子服務(wù)“3.1.1出行前公共交通信息”，則需要與出行者進(jìn)行信息交互，以接受用戶請(qǐng)求，并向用戶提供相關(guān)信息；提供數(shù)據(jù)信息交互功能，主要與可提供公共交通信息的功能或終端進(jìn)行信息交互，請(qǐng)求并獲取相關(guān)支持信息；,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,67,(3)用戶服務(wù)到邏輯功能轉(zhuǎn)化,處理數(shù)據(jù)，產(chǎn)生用戶所需信息。針對(duì)接入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，按照用戶請(qǐng)求條件進(jìn)行處理，得出結(jié)果；當(dāng)不能提供用戶所需信息時(shí)，進(jìn)行相關(guān)信息的記錄，并向數(shù)據(jù)處理提供此信息。同時(shí)可得各邏輯功能元素間的數(shù)據(jù)流，并可繪制數(shù)據(jù)流圖。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,68,(4)整合邏輯功能層次表,按照上述步驟，分別對(duì)子服務(wù)3.1.23.5.1進(jìn)行功能分析，整合后得到交通信息服務(wù)邏輯功能層次表。按照邏輯框架構(gòu)建步驟，在整合邏輯功能的過程中，對(duì)合并而成的邏輯功能進(jìn)行標(biāo)記，在表中標(biāo)以*表示。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,69,邏輯框架開發(fā)過程,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,70,.,71,.,72,(5)繪制過程級(jí)數(shù)據(jù)流圖，過程級(jí)數(shù)據(jù)流是在每項(xiàng)子服務(wù)功能分解中得到的初步數(shù)據(jù)流的基礎(chǔ)上組合得到的。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,.,.,75,.,76,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,77,.,78,(6)邏輯框架到物理框架的轉(zhuǎn)化遵循一定原則并主要依靠定性分析的方法進(jìn)行物理系統(tǒng)模塊化。,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,79,邏輯框架到物理框架的轉(zhuǎn)化,2.ITS體系框架制作方法與制作過程,.,80,交通信息服務(wù)物理框架（層次關(guān)系）,.,81,ITS體系框架與標(biāo)準(zhǔn),1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生2.ITS體系框架制作方法與制作過程3.國(guó)外ITS體系框架概況4.我國(guó)ITS體系框架5.ITS的標(biāo)準(zhǔn)化,.,82,3.國(guó)外ITS體系框架概況,美國(guó)日本歐盟,.,83,美國(guó)ITS體系框架,3.國(guó)外ITS體系框架概況,1992年，IVHSAmerican（ITSAmerican的前稱）向美國(guó)運(yùn)輸部正式推薦了一套調(diào)動(dòng)多家國(guó)有、私立機(jī)構(gòu)聯(lián)合攻關(guān)的ITS體系結(jié)構(gòu)開發(fā)方法。1993年美國(guó)運(yùn)輸部正式啟動(dòng)了ITS體系結(jié)構(gòu)開發(fā)計(jì)劃，其目的是開發(fā)一個(gè)經(jīng)過詳細(xì)規(guī)劃的國(guó)家ITS體系結(jié)構(gòu)。僅整個(gè)體系開發(fā)計(jì)劃就耗資2500萬美元。,.,84,其開發(fā)分為兩個(gè)階段：第一階段主要由四家公司分別給出體系框架初步開發(fā)方案；第二階段則在上述四公司基礎(chǔ)上選擇兩家合作進(jìn)行美國(guó)國(guó)家ITS體系框架的開發(fā)。(LoralFederalSystems和Rockwell公司),開發(fā)以面向過程方法為指導(dǎo)，利用系統(tǒng)分析、軟件工程的方法，給出了包括用戶服務(wù)、邏輯框架、物理框架及其標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。,.,85,用戶服務(wù),投資者、建設(shè)者、使用者、管理者等多種用戶主體，8類服務(wù)領(lǐng)域、32項(xiàng)用戶服務(wù),.,.,87,邏輯框架,美國(guó)ITS的邏輯結(jié)構(gòu),.,88,美國(guó)ITS體系物理框架,中心系統(tǒng)外場(chǎng)設(shè)備系統(tǒng)車載系統(tǒng)遠(yuǎn)程訪問系統(tǒng),.,美國(guó)ITS體系框架物理子系統(tǒng),.,90,商用車輛管理系統(tǒng)快速貨運(yùn)管理系統(tǒng)收費(fèi)管理系統(tǒng)運(yùn)輸管理系統(tǒng)應(yīng)急管理系統(tǒng)尾氣管理系統(tǒng)計(jì)劃系統(tǒng)交通管理系統(tǒng)服務(wù)信息提供系統(tǒng),美國(guó)ITS體系框架-物理子系統(tǒng)中心系統(tǒng),.,91,外場(chǎng)設(shè)備：提供交通管理監(jiān)視、信號(hào)和各種信息收費(fèi)停車管理商業(yè)車輛檢查,美國(guó)ITS體系框架-物理子系統(tǒng)外場(chǎng)設(shè)備系統(tǒng),.,92,支持車載系統(tǒng)之間、車載系統(tǒng)和其他系統(tǒng)信息交換。一般車輛過境車輛商用車輛應(yīng)急車輛,美國(guó)ITS體系框架-物理子系統(tǒng)車載系統(tǒng),.,93,1）旅行者遠(yuǎn)程訪問系統(tǒng)2）個(gè)人信息訪問系統(tǒng)通信的類型：有線廣域通信系統(tǒng)無線廣域通信系統(tǒng)局域通信系統(tǒng)車車通信系統(tǒng),美國(guó)ITS體系框架-物理子系統(tǒng)遠(yuǎn)程訪問系統(tǒng),.,94,美國(guó)在不斷進(jìn)行完善ITS體系框架的修訂工作，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)體系框架的應(yīng)用推廣。在國(guó)家ITS體系框架基礎(chǔ)上，美國(guó)開發(fā)了地方ITS體系框架的支持系統(tǒng)TurboArchitecture，和美國(guó)國(guó)家ITS體系框架同步更新，便利了地方ITS體系框架的開發(fā)。,.,95,日本于1998年1月著手開發(fā)國(guó)家ITS體系框架，并于1999年11月完成。日本ITS體系框架最大特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)ITS信息的交互和共享，整個(gè)ITS建設(shè)是社會(huì)信息化（e-Japan）的一部分。,日本智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架,.,96,日本ITS體系框架開發(fā)中的面向?qū)ο蠓椒ㄖ饕w現(xiàn)在邏輯框架的構(gòu)建中，通過對(duì)ITS抽象，建立信息模型描述ITS涉及的各對(duì)象間的信息關(guān)系如繼承等關(guān)系，通過建立控制模型實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)用戶服務(wù)。,.,97,日本ITS體系框架的開發(fā)流程,.,98,先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)安全駕駛支持交通管理最優(yōu)化道路管理效率化公共交通支持商用車輛運(yùn)營(yíng)效率化行人支持緊急車輛的行駛支持,日本ITS體系框架用戶服務(wù),.,日本用戶服務(wù),日本在對(duì)需求進(jìn)行廣泛調(diào)查的基礎(chǔ)上，在9個(gè)開發(fā)領(lǐng)域、21個(gè)用戶服務(wù)之下設(shè)定了56種具體的用戶服務(wù)和172項(xiàng)具體服務(wù)內(nèi)容。,.,100,ITS體系框架與標(biāo)準(zhǔn),1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生2.ITS體系框架制作方法與制作過程3.國(guó)外ITS體系框架概況4.我國(guó)ITS體系框架5.ITS的標(biāo)準(zhǔn)化,.,101,4.我國(guó)ITS體系框架,1999年由全國(guó)智能運(yùn)輸系統(tǒng)協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組和辦公室負(fù)責(zé)組織實(shí)施我國(guó)智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架的制定。采用面向過程的方法國(guó)內(nèi)100多家單位的共同努力，于2003年1月正式出版了中國(guó)智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架（第一版）。2005年進(jìn)行修訂，完成了中國(guó)智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架（第二版）。,.,102,目的,明確中國(guó)ITS的總體內(nèi)容和相互關(guān)系，保證全國(guó)兼容性，保證投資效益；通過體系框架的研究，明確政府、企業(yè)和用戶在ITS發(fā)展中應(yīng)處的角色，應(yīng)起的作用；建立統(tǒng)一的體系框架之后，國(guó)家將通過示范性工程，正確引導(dǎo)企業(yè)的科研方向；吸引民間資本對(duì)ITS的投入，進(jìn)一步加快中國(guó)ITS的發(fā)展；制定體系框架后，通過體系框架所提供的遠(yuǎn)景描繪，使人們感受到未來的生活方式將會(huì)因ITS的出現(xiàn)而發(fā)生深刻的變化。,.,103,我國(guó)與交通相關(guān)的政府部門職能,4.我國(guó)ITS體系框架,.,104,服務(wù)：8個(gè)服務(wù)領(lǐng)域，34項(xiàng)服務(wù)，138個(gè)子服務(wù),1.交通管理與規(guī)劃：TMP（trafficmanagementandplanning）2.電子收費(fèi)：EPS（ElectronicPaymentService）3.出行者信息：TIS（TravelerInformationSystem）4.車輛安全和輔助駕駛VSDA（VehicleSafetyandDrivingAssistance）5.緊急事件和安全EM(EmergencyandSecurity)6.運(yùn)營(yíng)管理TOM(TransportationOperationManagement)7.綜合運(yùn)輸IMT(IntermodalTransportation)8.自動(dòng)公路AHS（AutomatedHighwaySystem）,.,105,我國(guó)體系框架第2版用戶服務(wù),1）交通管理；2）電子收費(fèi)；3）交通信息服務(wù)；4）智能公路與安全輔助駕駛；5）交通運(yùn)輸安全；6）運(yùn)營(yíng)管理；7）綜合運(yùn)輸；8）交通基礎(chǔ)設(shè)施管理；9）ITS數(shù)據(jù)管理。,.,106,國(guó)家智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架的運(yùn)用,指導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制定地方ITS體系框架標(biāo)準(zhǔn)體系和標(biāo)準(zhǔn)的制定,.,107,ITS體系框架與標(biāo)準(zhǔn),1.ITS建設(shè)中面臨的問題及體系框架的產(chǎn)生2.ITS體系框架制作方法與制作過程3.國(guó)外ITS體系框架概況4.我國(guó)ITS體系框架5.ITS的標(biāo)準(zhǔn)化,.,108,標(biāo)準(zhǔn)化與ITS標(biāo)準(zhǔn)化,標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化所謂標(biāo)準(zhǔn)，是指為了在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序和效益，對(duì)活動(dòng)或其結(jié)果所規(guī)定的共同的、可重復(fù)使用的規(guī)則、準(zhǔn)則或特定文件的總稱。標(biāo)準(zhǔn)要以科學(xué)、技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，要經(jīng)過充分協(xié)商并得到公認(rèn)機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化是指制定、發(fā)布和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的全過程。標(biāo)準(zhǔn)化可以改進(jìn)產(chǎn)品、過程和服務(wù)的適用性，防止貿(mào)易壁壘并促進(jìn)技術(shù)合作，從而獲得最