交通管理與交通科技

第十章交通管理與交通科技第一節(jié)交通控制概述

道路交通控制定義

道路交通控制，指采用交通信號（交通警察的手勢和指揮、交通標志、交通標線以及包括交通信號燈在內的其他交通設施），對道路交通系統(tǒng)中的交通流進行控制，使之暢通有序地運行。自動控制，指在沒有人工干預的情況下，采用控制裝置使被控制對象自動按照所設定的規(guī)律運行，使被控制對象的一個或數個控制參數（如電壓、電流、速度、位置、流量、濃度等）能夠在一定的精度范圍內按照給定的規(guī)律變化。道路交通自動控制，指不依靠交通警察的人工指揮，主要采用交通信號設施或其他自動化設備，隨交通變化特性來指揮車輛和行人的通行。交通控制與交通管理

廣義的道路交通管理指公安機關交通管理部門對道路交通系統(tǒng)的構成要素及其相互關系的所有調控活動。狹義的道路交通管理僅僅指公安機關交通管理部門對道路交通所進行的一系列行政調控活動。（靜態(tài)管理）

廣義交通管理交通自動控制交通控制狹義交通管理二、交通控制的作用

道路交通控制隨車輛與道路交通而生

目的：1、保障交通安全（1889第一起車禍）2、疏導交通、保障交通暢通

交通控制與交通安全：減少交通事故，保障交通安全全世界已經有2000多萬人死于交通事故

全世界每年仍有40萬至50萬人死于交通事故

我國的交通事故更為嚴重

1991264817次，死亡5329219983461297806719.3億

200277.3萬10.9萬33.2億

200366.75萬10.4萬33.7億

200451.79萬107077

三、道路交通控制的歷史與發(fā)展

（一）交通信號燈的誕生

1868年英國倫敦紅綠兩色臂板式

1914年美國紐約

三色電力發(fā)光

1926年英國沃爾佛漢普頓自動交通信號燈

（二）定時控制向協(xié)調控制發(fā)展

（三）20世紀30年代初期感應式信號控制器誕生（四）區(qū)域控制三、道路交通控制的歷史與發(fā)展

單點控制線控系統(tǒng)區(qū)域控制系統(tǒng)交通控制的分類一、按類別劃分：限制控制、信號控制、交通誘導控制

二、按控制區(qū)域劃分：點、線、面

三、按控制原理劃分：定時控制、感應控制、脫機優(yōu)化控制、自適應控制

四、按控制思想劃分：被動式控制、主動式控制

五、按信號配時生成方式劃分：人工優(yōu)化技術、脫機優(yōu)化技術、聯(lián)機優(yōu)化技術

交通控制的的發(fā)展總結結：無序開始管理手動信號自動信號兩色三色定周期感應控制單點線性協(xié)調脫機優(yōu)化聯(lián)機優(yōu)化區(qū)域控制被動式控制制主動式控制制智能化更高級形式式發(fā)展展望智能化多模式化最優(yōu)化規(guī)范化通用化與模模塊化第二節(jié)智智能交通通系統(tǒng)各國對ITS概念的理解解各有差異異，但實質質一致。目目前我國定定義如下：：智能交通通系統(tǒng)（簡簡稱ITS）是在較完完善的基礎礎設施（包包括道路、、港口、機機場和通信信）之上，，將先進的的信息技術術、通信技技術、控制制技術、傳傳感器、計計算機技術術和系統(tǒng)綜綜合技術有有效的集成成，并應用用于地面運運輸系統(tǒng)，，從而建立立起大范圍圍內發(fā)揮作作用的，實實時、準確確、高效的的運輸系統(tǒng)統(tǒng)。實現效率、、安全、環(huán)環(huán)境、經濟濟等方面的的效益2.1智能交通系系統(tǒng)概述－－產生背景景IntelligentTransportationSystem（ITS）基礎設施數據傳輸智能技術運輸系統(tǒng)2.2.智能交通系系統(tǒng)簡介－－ITS的效益改善安全減少擁擠使環(huán)境影響降低到最小程度提高生產率增進機動化水平提高能源效率2.2.智能交通系系統(tǒng)簡介－－ITS的效益智能交通系系統(tǒng)的最終終目的是建建立快速、、準時、安安全、便捷捷和舒適的的交通運輸輸體系,以保證社會會經濟可持持續(xù)發(fā)展,建立與人類類生存環(huán)境境相協(xié)調的的良好的交交通運輸環(huán)環(huán)境。智能交通系系統(tǒng)的優(yōu)勢勢可以用方方便、安全全、舒適、、快捷8個字來概括括。國外的經驗驗證明,一旦ITS投入使用,至少可以把把城市的交交通堵塞減減少50%,交通事故甚甚至可以減減少80%。美國智能交交通協(xié)會主主席柯林斯斯說,ITS的應用可使使現有公路路使用率提提高15%～30%。據日本官方方的估計,日本在今后后的20年內可降低低8%～10%的交通事故故;每年交通事事故死亡人人數可比現現在減少30%～70%;到2010年,日本國內的交交通阻塞可減減少20%以上。每年還可減少少45.46億Ｌ的燃料消消耗,公路網絡通行行能力成倍增增長,并減少尾氣污污染,經濟效益與社社會效益都是是很可觀的根據日本道路路·交通·車輛智能化推推進協(xié)會的試試算,僅導航系統(tǒng)的的開發(fā)到目前前就已經創(chuàng)造造出20億美元規(guī)模的的市場,今后20年預計ITS整體將創(chuàng)造出出5000億美元的市場場規(guī)模。2.2智能交通系統(tǒng)統(tǒng)簡介－ITS的效益為交通出行者者提供便利減少出行時耗耗縮短不必要的的行駛里程省時、省油提高行車安全全2.2智能交通系統(tǒng)統(tǒng)對交通系統(tǒng)統(tǒng)的效應為交通管理者者提供有力的的支持交通管理者需需要在充分了了解現有道路路交通運行狀狀況的基礎上上,作出相應的管管理決策。借助實時信息息采集、傳輸輸與發(fā)布系統(tǒng)統(tǒng)應急救援緩解擁擠為決策和檢驗驗決策效果提提供依據改善公交服務務和經營對交通設施的的智能化管理理為企業(yè)的物流流運輸提供更更經濟有效、、安全的服務務2.2智能交通系統(tǒng)統(tǒng)對交通系統(tǒng)統(tǒng)的效應2.3智能交通系統(tǒng)統(tǒng)概述－ITS應用與服務智能交通控制系統(tǒng)改善安全的技術

多式聯(lián)運系統(tǒng)出行者信息系統(tǒng)西單至王府井擁擠有延誤

車內導航自然資源管理快速準確的醫(yī)療救護響應惡劣天氣狀況響應2.3智能交通系統(tǒng)統(tǒng)簡介－非非交通部門也也需要ITS軍事上–使軍隊部署時間縮短沿海地區(qū)緊急疏散2.4智能交通系統(tǒng)統(tǒng)的主要研究究內容美國的七大系系統(tǒng)ATMS(AdvancedTrafficManagementSystems)ATIS(AdvancedTravelerInformationSystems)APTS(AdvancedPublicTransportationSystems)CVO(CommercialVehicleOperations)AVCS(AdvancedVehicleControlSystems)ARTS(AdvancedRuralTransportationSystems)AHS(AutomatedHighwaySystems)AHS2.4智能交通系統(tǒng)統(tǒng)的主要研究究內容ATMS——先進的監(jiān)測、、控制和信息息處理系統(tǒng)。。該類系統(tǒng)向交交通管理部門門和駕駛員提提供對道路交交通流進行實實時疏導、控控制和對突發(fā)發(fā)事件應急反反應的功能。。ATIS——為出行者提供供及時的信息息服務（當前前交通狀況、、公交路線與與發(fā)車時刻表表、票價、天天氣狀況……）。出行者決策：：出行目的地地、出行時間間、出行方式式、出行路線線2.4智能交通系統(tǒng)統(tǒng)的主要研究究內容APTS——利用智能技術術對傳統(tǒng)的公公共交通系統(tǒng)統(tǒng)進行改造而而形成一種信信息化、智能能化、社會化化的新型現代代公共交通系系統(tǒng)。公共車輛定位位系統(tǒng)，客運運量自動檢測測系統(tǒng)，行駛駛信息服務系系統(tǒng)，自動調調度系統(tǒng)，電電子車票系統(tǒng)統(tǒng)等。2.4智能交通系統(tǒng)統(tǒng)的主要研究究內容CVO——通過改善運輸輸企業(yè)的營運運資質辦理、、注冊登記、、上繳稅費、、運輸管理、、貨物配送過過程，提高運運輸企業(yè)安全全與生產效率率。針對重載卡車車與州際長途途客運車。2.4智能交通系統(tǒng)統(tǒng)的主要研究究內容AVCS——研制具有道路路障礙自動識識別、自動報報警、自動轉轉向、自動制制動、自動保保持安全車距距、車速和巡巡航控制功能能的智能車輛輛。提供更更安全、更舒舒適、更富效效率的駕駛環(huán)環(huán)境。AVCS是自自動動公公路路系系統(tǒng)統(tǒng)不不可可分分離離的的部部分分。。2.4智能能交交通通系系統(tǒng)統(tǒng)的的主主要要研研究究內內容容ARTS———ITS技術術，，尤尤其其是是ATIS和APTS相關關技技術術在在鄉(xiāng)鄉(xiāng)村村地地區(qū)區(qū)的的應應用用。。根據據鄉(xiāng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)運運輸輸的的特特殊殊需需要要，，也也有有一一些些特特殊殊技技術術的的開開發(fā)發(fā)和和研研究究，，如如緊緊急急呼呼救救和和事事故故防防止止、、不不利利道道路路和和交交通通環(huán)環(huán)境境的的實實時時警警告告等等2.4智能能交交通通系系統(tǒng)統(tǒng)的的主主要要研研究究內內容容AHS———更高高級級的的智智能能車車輛輛系系統(tǒng)統(tǒng)與與智智能能道道路路系系統(tǒng)統(tǒng)的的集集成成。。ITS研究究領領域域中中最最具具挑挑戰(zhàn)戰(zhàn)性性和和最最具具市市場場潛潛力力的的一一項項研研究究。。2.4智能交交通系系統(tǒng)的的主要要研究究內容容2.4智能交交通系系統(tǒng)的的主要要研究究內容容日本的的九大大領域域先進的的導航航系統(tǒng)統(tǒng)自動收收費系系統(tǒng)協(xié)助安安全駕駕駛交通管管理優(yōu)優(yōu)化道路管管理效效率化化協(xié)助公公交車車輛運運營商用車車輛效效率化化協(xié)助行人協(xié)助緊急車車輛運營歐洲、美國國、日本ITS發(fā)展歷程2.5世界ITS的發(fā)展歷程程第二階段應應用開發(fā)第一階段初初期發(fā)展第三階段集集成與國際際標準化時時代始于1994舉辦組織：：ITSAmerica,ERTICO，ITSJapan其他成員組組織：ITSKorea,ITSAustralia,ITSCanada.世界ITS研究動向和和研究成果果展示的盛盛會2.5世界ITS的發(fā)展歷程程2007中國ITS世界大會第三節(jié)GPS與GIS技術GPS是“GlobalPositioningSystem”即“全球定定位系統(tǒng)””的簡稱。。該系統(tǒng)原原是美國國國防部為其其星球大戰(zhàn)戰(zhàn)計劃投資資100多億美元而而建立的，，具有全球球性、全能能性（陸地地、海洋、、航空與航航天）、全全天候優(yōu)勢勢的導航定定位、定時時、測速系系統(tǒng)，由空空間衛(wèi)星系系統(tǒng)、地面面監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)、用戶接接收系統(tǒng)三三大子系統(tǒng)統(tǒng)構成，已已廣泛應用用于軍事和和民用等眾眾多領域。。3.1GPS的組成空間部分地面控制部部分用戶3.2應用：其他緊急援助話務指揮信息查詢導航車輛跟蹤GPS3.3GIS技術地理信息系系統(tǒng)，簡稱稱GIS（GeographicInformationSystem）。地理信信息是指直直接或間接接與地球上上的空間位位置有關的的信息，又又常稱為空空間信息。。一般來說說，GIS可定義為：：“用于采采集、存儲儲、管理、、處理、檢檢索、分析析和表達地地理空間數數據的計算算機系統(tǒng)，，是分析和和處理海量量地理數據據的通用技技術。”從從GIS系統(tǒng)應用角角度，可進進一步定義義：“GIS由計算機系系統(tǒng)、地理理數據和用用戶組成，，通過對地地理數據的的集成、存存儲、檢索索、操作和和分析，生生成并輸出出各種地理理信息，從從而為土地地利用、、資源評價價與管理、、環(huán)境監(jiān)測測、交通運運輸、經濟濟建設、城城市規(guī)劃以以及政府部部門行政管管理提供新新的知識，，為工程設設計和規(guī)劃劃、管理決決策服務。?！?.4GIS的構成GIS硬件軟件數據人員方法GIS所需的一切計算機資源

GIS運行所必須的各種程序

GIS的操作對象決策者應用模型3.5交通GIS—T基于GIS的可視化交交通管理系系統(tǒng)以交通通地理信息息系統(tǒng)（GIS-T）為集成平平臺，通過過交換式以以太網，將將交通信號號控制系統(tǒng)統(tǒng)、交通電電視監(jiān)視系系統(tǒng)、交通通信息誘導導系統(tǒng)、GPS警車定位系系統(tǒng)、投影影拼接大屏屏幕顯示系系統(tǒng)和已有有的通信系系統(tǒng)、122交通事故報報警系統(tǒng)等等有機地結結合為一個個整體，實實現信息資資源共享，，充分發(fā)揮揮系統(tǒng)的整整體效益，，形成具有有數據采集集、處理能能力、決策策能力、組組織協(xié)調以以及指揮能能力的科學學、高效的的交通指揮揮運行機制制。3.5GIS——T系統(tǒng)功能闡闡述3.5GIS——T系統(tǒng)功能闡闡述由上圖可以以看出4個組成部分分：1.信息集成與與系統(tǒng)管理理2.可視化綜合合交通指揮揮和應急指指揮3.可視化綜合合交通管理理業(yè)務應用用4．綜合交通通信息發(fā)布布第四節(jié)道道路交通控控制指揮中中心交通指揮控控制中心，，通常簡稱稱交通指揮揮中心，它它是道路交交通發(fā)展到到一定程度度、交通管管理和控制制達到一定定水平的產產物。它以以現代計算算機為代表表的高科技技技術為支支撐，并使使之與人的的管理因素素相結合，，將各種獨獨立硬件系系統(tǒng)合并和和融合而成成。具體來來說，它既既融合了各各路面交通通控制系統(tǒng)統(tǒng)，也融合合了交通管管理部門的的其他管理理系統(tǒng)，如如車輛管理理、駕駛員員管理、交交通違章處處理、事故故報警和處處理等系統(tǒng)統(tǒng)。交通控制指指揮中心是是有彼此關關聯(lián)的原則則、方法、、警務人員員和設備組組成的一個個系統(tǒng)整體體。交通指揮中中心4.1交通指揮中中心的構成成道路交通指揮中心交通信息管理子系統(tǒng)交通信號控制子系統(tǒng)電視監(jiān)控子系統(tǒng)交通誘導子系統(tǒng)衛(wèi)星定位子系統(tǒng)通信廣播子系統(tǒng)業(yè)務咨詢子系統(tǒng)……待擴充子系統(tǒng)闖紅燈拍照子系統(tǒng)4.1道路交通管管理系統(tǒng)道路交通管理系統(tǒng)……財務和裝備管理系統(tǒng)警員信息管理系統(tǒng)道路交通事故信息管理系統(tǒng)駕駛員違章管理系統(tǒng)駕駛員考試管理系統(tǒng)機動車信息管理系統(tǒng)進口機動車核查系統(tǒng)駕駛員信息管理系統(tǒng)被盜機動車核查系統(tǒng)道路交通辦公自動化系統(tǒng)4.2交通信號控控制子系統(tǒng)統(tǒng)交通信號控控制子系統(tǒng)統(tǒng)是利用交交通信號對對道路上運運行的車輛輛以及行人人進行指揮揮和疏導。。交通信號號控制子系系統(tǒng)控制的的交通信號號以交通信信號燈為主主，不包括括手勢指揮揮等人工信信號。4.3電視監(jiān)控子子系統(tǒng)電視監(jiān)控子子系統(tǒng)采用用先進的電電視攝像技技術將路段段、路口以以及重要部部門的視頻頻信息傳遞遞到指揮中中心，具有有直觀、明明了，信息息即時及監(jiān)監(jiān)控范圍大大等特點。。4.4交通誘導子子系統(tǒng)交通誘導子子系統(tǒng)利用用固定的、、活動的和和動態(tài)的交交通標志或或者通過無無線通訊電電臺及時向向車輛實時時發(fā)出道路路狀況信息息，以便及及時疏