智能交通系統(tǒng)和GPS導(dǎo)航課件

智能交通系統(tǒng)主講周大森GPS導(dǎo)航和§1ITS的發(fā)展及基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)起于20世紀(jì)90年代，并迅速發(fā)展，用于研究開(kāi)發(fā)投入很大。美國(guó)1990年—1997年12．9億美元?dú)W洲1984年—1998年280億歐元日本1996年—1997年161億日元一、ITS目的效益

利用信息技術(shù)，綜合人、車(chē)、路，系統(tǒng)地管理交通。美國(guó)ITS效益分析（鼓勵(lì)公私合作）交通阻塞降低25-40%每年減少交通死亡萬(wàn)人以上，減少交通事故600億次。減少能源消耗和大氣污染。相關(guān)產(chǎn)品的市場(chǎng)效益200億美元/年。歐洲目標(biāo)：

2000年交通死亡事故減少50%，

降低交通對(duì)環(huán)境的污染。日本政府國(guó)策30年目標(biāo)：嚴(yán)重交通事故↓50%降低油耗和CO2排量15%減少NO2排放在空氣中含量30%消除交通阻塞投資/收益分析階段投資（兆元）收益（兆元）收益/投資1995-20001.01.21.22001-20053.24.41.372006-20153.69.62.67中國(guó)制定發(fā)展戰(zhàn)略單項(xiàng)研究：交通信號(hào)控制（無(wú)序狀態(tài)），高速公路監(jiān)控，GPS調(diào)度。20世紀(jì)末開(kāi)始研究ITS發(fā)展戰(zhàn)略。中國(guó)ITS系統(tǒng)服務(wù)功能名稱功能交通監(jiān)控與管理交通監(jiān)視、交通控制、城市出入口控制信息服務(wù)路線引導(dǎo)、出行信息、駕駛員信息、旅行信息安全保障事故報(bào)警及響應(yīng)、應(yīng)急支援、安全警報(bào)、防撞、自動(dòng)駕駛電子收費(fèi)人工、半自動(dòng)、不停車(chē)運(yùn)輸管理快速客貨運(yùn)服務(wù)、電子數(shù)據(jù)交換、運(yùn)營(yíng)調(diào)度、自動(dòng)調(diào)度、公交服務(wù)二、ITS的主要內(nèi)容信息服務(wù)系統(tǒng)交通管理系統(tǒng)公交管理系統(tǒng)電子收費(fèi)系統(tǒng)車(chē)輛控制系統(tǒng)緊急支援系統(tǒng)三、ITS的基礎(chǔ)技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)—相互連接起來(lái)的，獨(dú)立自治的計(jì)算機(jī)群。將地域上分散且具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信設(shè)備和線路按不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接起來(lái)，能以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、信息交換方式和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。廣域網(wǎng)—共享資源為主要目的，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。局域網(wǎng)—有限地理范圍內(nèi)信息傳輸通道，部門(mén)間共同擁有?；ミB網(wǎng)—不同網(wǎng)絡(luò)之間的互連（一致的方式，相互之間交換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)）。2.通訊技術(shù)固定通訊：微波：（0.3～300GHZ）

光纖：光波為載頻光導(dǎo)纖維為介質(zhì)衛(wèi)星：做為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線電信號(hào)移動(dòng)通訊：移動(dòng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換由移動(dòng)臺(tái)、基地站、交換中心、中繼線等部分組成。公用數(shù)據(jù)通訊（通訊網(wǎng)絡(luò)）基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、信息網(wǎng)絡(luò)、增值網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)（電子信箱等）。公共移動(dòng)通信網(wǎng)：數(shù)字無(wú)線系統(tǒng)（蜂窩拓?fù)洌?.傳感器技術(shù)感知某一物理量的信息，并將它轉(zhuǎn)化為有用信息的裝置（非電量→電信號(hào)）傳感元件被測(cè)非電量敏感元件輔助電路轉(zhuǎn)換電路電量車(chē)輛檢測(cè)：磁頻波頻視頻車(chē)輛識(shí)別：光磁車(chē)輛控制：發(fā)動(dòng)機(jī)管理車(chē)輛控制環(huán)境信息危險(xiǎn)警告用于：4.顯示技術(shù)和人工智能大屏幕顯示：

LED—發(fā)光二極管、點(diǎn)陣模塊

LCD—液晶顯示器件人工智能：用計(jì)算機(jī)模擬，延伸和擴(kuò)展的智能。其中：智能控制—模式控制、知識(shí)控制、專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。地面控制站和網(wǎng)站控制用戶接收機(jī)選擇信號(hào)算出導(dǎo)航解顯示輸出定位識(shí)別：長(zhǎng)、寬、高、重的車(chē)輛屬性；車(chē)載標(biāo)志及身份屬性。

IC卡：一卡多用，安全性、機(jī)讀性、存儲(chǔ)量大（靜態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)）定位：全球定位系統(tǒng)（GPS）5.車(chē)輛識(shí)別和自動(dòng)定位導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射波段1575.42MHZ1227.60MHZ三部分組成6.地理信息系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)程序和地理數(shù)據(jù)組織而成的地理空間信息模型。在ITS上應(yīng)用—采集、顯示、查詢、分析地理位置信息。§2ITS的主要內(nèi)容一、信息服務(wù)系統(tǒng)車(chē)輛信息通信系統(tǒng)（VICS）是一種典型的實(shí)時(shí)交通信息提供系統(tǒng)。

VTCS使用-FM多頻廣播系統(tǒng)，微波和紅外線信號(hào)的路側(cè)發(fā)射器（信標(biāo)）向駕駛員提供旅行時(shí)間、交通擁擠、交通事故、施工路段、交通控制等實(shí)時(shí)信息。VICS系統(tǒng)概念如下圖VICS中心交通信息中心道路管理FM多頻道廣播駕駛員（車(chē)載機(jī)）信標(biāo)GPS信息收集信息處理、編輯信息發(fā)布信息利用系統(tǒng)功能2.車(chē)載導(dǎo)航GPS導(dǎo)航26dB有源天線通道GPS接收板自律導(dǎo)航：微機(jī)（MPU）陀螺傳感器地圖匹配器：薄膜晶體管有源矩陣液晶顯示器CD-ROM驅(qū)動(dòng)器：8倍速，650MB

（DVD-ROM）CPU：嵌入式，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)（DPS）GPS天線GPS接收VICS導(dǎo)航接收CD-ROM驅(qū)動(dòng)器電子地圖數(shù)據(jù)庫(kù)MPU微機(jī)地圖匹配器導(dǎo)航軟件TFILCD顯示陀螺傳感器語(yǔ)音電路車(chē)速傳感器遙控二、交通管理系統(tǒng)TMS功能：交通監(jiān)視、交通控制、事故管理需求管理、排放管理、交叉口管理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：應(yīng)用計(jì)算機(jī)通信和傳感器技術(shù)，將車(chē)輛、道路和交通管理系統(tǒng)聯(lián)接為一體，對(duì)交通進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，智能控制和主動(dòng)管理。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接如下部分：信息收集裝置控制信號(hào)機(jī)交通管理中心信息提供裝置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)光纜、電纜、微波等傳輸媒介在上述各部和交管中心之間傳輸數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和圖像。

交通管理中心信息收集信息分析光信標(biāo)紅外探測(cè)器攝像探測(cè)器交通流量探測(cè)人行道信號(hào)機(jī)控制其它中心交通信號(hào)機(jī)VICS車(chē)載裝置各種信息板車(chē)輛誘導(dǎo)系統(tǒng)路測(cè)通信裝置信息提供ATMS結(jié)構(gòu)圖三、公交運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)功能構(gòu)成車(chē)輛定位及車(chē)載設(shè)備；通訊網(wǎng)絡(luò)及通訊方式；網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫(kù)；運(yùn)營(yíng)調(diào)度管理；乘客信息服務(wù)。

1996年亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)差分GPS導(dǎo)航接收機(jī)和車(chē)載元件自動(dòng)乘員計(jì)數(shù)車(chē)載廣播及顯示設(shè)備實(shí)時(shí)公交信息服務(wù)允許使用IC卡付費(fèi)北京公交智能化調(diào)度系統(tǒng)（七個(gè)子系統(tǒng)）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；通信；GPS；調(diào)度平臺(tái)；大屏幕顯示；電子站牌；會(huì)議電視2.車(chē)載設(shè)備：可實(shí)現(xiàn)定位，車(chē)載外圍設(shè)備的控制

包括控制模塊，通信模塊，計(jì)劃模塊和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，控制模塊是核心，要與處于監(jiān)控下的每輛車(chē)保持聯(lián)系，不僅記錄車(chē)輛實(shí)際地理位置，還要與計(jì)劃的位置進(jìn)行比較，得出車(chē)輛是否準(zhǔn)時(shí)，并通過(guò)公交站轉(zhuǎn)給轉(zhuǎn)乘的乘客。3.電子站牌向乘客顯示正向本站行駛的運(yùn)營(yíng)車(chē)狀態(tài)位置，來(lái)源于公交運(yùn)營(yíng)中心，電子站牌由無(wú)線信號(hào)接收器，顯示控制器，光帶式車(chē)輛位置顯示器和LED時(shí)間顯示單元，電源及防護(hù)外殼以及有源式ID碼發(fā)射器等部分組成。電子站牌能定時(shí)接收GPS時(shí)間信息，對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘進(jìn)行校正，通過(guò)LED顯示時(shí)間信息，及離本站最近車(chē)輛位置，到站時(shí)間等。四、電子收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）每小時(shí)放行能力是人工收費(fèi)的6倍。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，彩電子標(biāo)簽作為通行卡，收費(fèi)過(guò)程由計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備與通告卡，自動(dòng)交換信息，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛自動(dòng)認(rèn)別，金額自動(dòng)收取，自動(dòng)結(jié)帳。系統(tǒng)構(gòu)成及原理：構(gòu)成車(chē)載處理單元；車(chē)道處理單元，收費(fèi)站計(jì)算機(jī)管理單元，中央計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。2.收費(fèi)中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)外圍設(shè)備攝像機(jī)讀寫(xiě)器警察局車(chē)輛戶口數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主機(jī)銀行聯(lián)網(wǎng)賬單寄出五、車(chē)輛控制系統(tǒng)VCS借助車(chē)載設(shè)備和路側(cè)設(shè)備檢測(cè)行駛環(huán)境變化幫助駕駛員控制車(chē)輛，即是智能汽車(chē)的研究與應(yīng)用。主要功能：道路障礙自動(dòng)識(shí)別，自動(dòng)報(bào)警，自動(dòng)轉(zhuǎn)向，自動(dòng)制動(dòng)，自動(dòng)保持安全距離和車(chē)速以及巡航控制功能。效益：增強(qiáng)公路通行能力，減少道路阻塞，縮短行車(chē)時(shí)間，降低事故率，提高行車(chē)安全，降低行車(chē)成本，提高行車(chē)效率，降低廢氣排放量減輕環(huán)境污染。3.控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)天線攝像磁性傳感器車(chē)間距掃描同軸電纜磁性標(biāo)記電子數(shù)字地圖車(chē)輛行駛狀傳感器輪速、振動(dòng)、油門(mén)加速度、制動(dòng)力信息處理、交通、環(huán)境、車(chē)距、道路行駛控制方向輔助傳動(dòng)裝置油門(mén)、剎車(chē)轉(zhuǎn)向信息顯示駕駛轉(zhuǎn)換行駛控制速度航向4.日本的先進(jìn)安全汽車(chē)ASV（以安全技術(shù)為中心，謀求汽車(chē)智能化的國(guó)家項(xiàng)目）事故預(yù)警技術(shù)：危險(xiǎn)狀態(tài)報(bào)警，提高可視性，環(huán)境信息，減輕駕員負(fù)擔(dān)。事故規(guī)避技術(shù)：提高運(yùn)動(dòng)控制性能，危險(xiǎn)狀態(tài)規(guī)避，環(huán)境引發(fā)事故規(guī)避。自動(dòng)駕駛技術(shù)：自律型自動(dòng)駕駛技術(shù)，新設(shè)施下自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。沖擊安全技術(shù)：沖擊吸收、司乘人員保護(hù)，減輕步行者被害。防止災(zāi)害技術(shù)：緊急門(mén)鎖解除，減小二次沖擊，火災(zāi)撲滅，自動(dòng)通報(bào)。汽車(chē)底盤(pán)技術(shù)：數(shù)字速度變化記錄，車(chē)輛識(shí)別卡，GPS定位，高齡疲勞對(duì)應(yīng)?！?.GPS導(dǎo)航及車(chē)載設(shè)備一、GPS定位GPS的發(fā)展古代導(dǎo)航是星歷導(dǎo)航，即通過(guò)觀察天空星座位置變化來(lái)確定自己位置。中國(guó)指南針的發(fā)明也一直為人們所用。１９世紀(jì)人造衛(wèi)星的發(fā)射成功，為衛(wèi)星電子導(dǎo)航打下基礎(chǔ)。６０年代美國(guó)的“子午衛(wèi)星系統(tǒng)”用于海軍導(dǎo)航。７０年代有了全球衛(wèi)星導(dǎo)航，由１８?jìng)€(gè)衛(wèi)星組成。８０年代建成了GPS由２４個(gè)衛(wèi)星組成，全球任何地點(diǎn)可同時(shí)觀測(cè)到４個(gè)衛(wèi)星，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位。美國(guó)從７３年到９３年用了近二十年，耗資３００億美元完成。

２．GPS首要目的是軍用，民用為副產(chǎn)品，設(shè)計(jì)兩種服務(wù)：

P碼：軍用，基頻10.23Mz。

C/A碼：民間用戶，1.023Mz。

3.GPS的組成空間衛(wèi)星部分：互成60°的６個(gè)橢圓軌道上，各布４個(gè)衛(wèi)星。地面控制部分：向衛(wèi)星提供要廣播的星歷。用戶接收機(jī)部分：供用戶使用。4.GPS定位的基本原理⑴GPS為高軌測(cè)距體制：以觀測(cè)站至GPS衛(wèi)星間距離做為基本觀測(cè)量，可采用兩種觀測(cè)方法。測(cè)衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間（數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單）。測(cè)接收到載波信號(hào)與接收機(jī)產(chǎn)生的參考信號(hào)之間相位差。⑵在導(dǎo)航和動(dòng)態(tài)定位時(shí)定位方式：?jiǎn)吸c(diǎn)定位—獨(dú)立確定待定點(diǎn)在地心坐標(biāo)中的絕對(duì)位置，只需一臺(tái)接收機(jī)，但定位精度低。差分定位—地面已知點(diǎn)上設(shè)一接收機(jī)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，與所有待測(cè)點(diǎn)的接收機(jī)進(jìn)行同步觀測(cè)，基準(zhǔn)點(diǎn)求出的定位坐標(biāo)改正數(shù)（用定位差分法或偽距差分法求得）實(shí)時(shí)傳給相關(guān)用戶（待測(cè)接收機(jī)），從而提高定位結(jié)果的精度（可達(dá)10m水平定位誤差）。衛(wèi)星GPS差分基準(zhǔn)站衛(wèi)星衛(wèi)星衛(wèi)星差分定位差分改正數(shù)５．GPS差分站的組成①硬件部分由差分無(wú)線，基準(zhǔn)GPS接收機(jī)，基準(zhǔn)站ＰＣ機(jī)（ＲＳ２３２／４８５）電平轉(zhuǎn)換模塊、直流電源和ＵＰＳ組成。其系統(tǒng)連接如下圖所示。差分GPS天線基準(zhǔn)GPS接收處直流電源基準(zhǔn)站PC機(jī)UPS電平轉(zhuǎn)換用戶用戶

差分站GPS天線是抗干擾的高增益天線，安裝于無(wú)遮擋的高處，基準(zhǔn)GPS接收機(jī)是差分站的核心組成，其功能是將天線接收信號(hào)放大處理并進(jìn)行轉(zhuǎn)換生成差分改正數(shù)，直流電源和UPS可提供標(biāo)準(zhǔn)電源，電平轉(zhuǎn)換模塊可延長(zhǎng)信號(hào)傳輸距離。②軟件功能

GPS差分基準(zhǔn)站軟件功能表現(xiàn)在能實(shí)時(shí)讀取GPS接收機(jī)數(shù)據(jù)，提供并顯示差分站的運(yùn)行狀態(tài)；讀取標(biāo)準(zhǔn)格式的差分?jǐn)?shù)據(jù)，并解算接收機(jī)監(jiān)測(cè)衛(wèi)星的數(shù)目和差分信息長(zhǎng)率；時(shí)實(shí)判斷GPS接收機(jī)工作狀態(tài)，異常時(shí)提供報(bào)警。６．GPS/DR組合定位

車(chē)載設(shè)備中的定位裝置，多采用GPS和DR組合的方法。（GPS正常定位輸出并做為DR初始點(diǎn))航位推算（DR）是根據(jù)汽車(chē)角速度傳感器（舵螺儀）和顯程儀的信號(hào)，推算車(chē)輛由起始位置（X0,Y0）和初始方位角下一時(shí)刻的位置。下圖示出了DR推算原理。３．車(chē)速傳感器：電磁式交流信號(hào)頻率，可轉(zhuǎn)換成車(chē)速前進(jìn)速度。VVV氣體陀螺儀X1=x0+S0sinθ0Y1=Y0+S0cosθ0θ1=θ0+△θ0X2=X1+S1sinθ1Y2=Y1+S1cosθ1θ2=θ1+△θ1依次推算得：Xk=X0+ΣSisinθ2Yk=Y0+ΣSicosθ2θk=θk-1+θk-1DR推算原理k=1、２、３６．應(yīng)用舉例（本田汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)）系統(tǒng)構(gòu)成（自主導(dǎo)航系統(tǒng)）CD-ROM人機(jī)接口顯示操作位置判斷慣性導(dǎo)航CD-ROM驅(qū)動(dòng)器車(chē)速傳感器陀螺儀７．GPS/DR/地圖匹配組合定位系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)如圖所示：數(shù)據(jù)處理過(guò)程為每個(gè)采樣時(shí)刻是由濾波器處理傳感器和GPS測(cè)量值后組成優(yōu)化值，后輸出車(chē)輛位置估計(jì)值并與定位濾差和行車(chē)方向一并輸入地圖匹配模塊，算出地圖上的匹配位置坐標(biāo)，濾波器的結(jié)構(gòu)原理如下：里程儀陀螺儀GPS接收機(jī)導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)庫(kù)濾波器地圖匹配模塊位置估計(jì)組合DR信息

GPS信息車(chē)輛位置估算行車(chē)方向估算誤差估算定位輸出二、車(chē)載設(shè)備１．車(chē)載設(shè)備由定位模塊（GPS接收機(jī)和DR傳感器）、通信控制器、收發(fā)信機(jī)（集群電臺(tái)）、駕駛員接口和電源模塊組成，其原理圖如下：駕駛員接口數(shù)碼顯示語(yǔ)音提示短信息輸入定位模塊角速度傳感器GPS接收機(jī)里程儀接口通訊控制器單片機(jī)系統(tǒng)無(wú)線MODEM時(shí)序邏輯電路集群電臺(tái)電源模塊里程儀信號(hào)輸入

GPS接收機(jī)接收GPS所發(fā)導(dǎo)航電文，經(jīng)處理后形成一定格式的綜合數(shù)據(jù)流（位置、時(shí)間、速度）經(jīng)串口送至通信控制器。通信控制器將綜合數(shù)據(jù)流和本車(chē)身份及其它數(shù)據(jù)經(jīng)通訊協(xié)議重構(gòu)后由收發(fā)信機(jī)發(fā)射到控制中心，并將充分基準(zhǔn)站發(fā)來(lái)的修正信息送至GPS接收機(jī)提供司駕人員。２．車(chē)載終端和傳感器車(chē)載終端功能：①提供實(shí)時(shí)交通信息、導(dǎo)航。②為信息中心提供原始信息。③車(chē)輛定位。操作面板GPRS收發(fā)機(jī)GPS接收導(dǎo)航計(jì)算機(jī)語(yǔ)音芯片無(wú)線揚(yáng)聲器顯示器導(dǎo)航計(jì)算機(jī)是車(chē)載終端為核心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理、電子地圖應(yīng)用程序的存儲(chǔ)與執(zhí)行，其顯示屏顯示地圖和車(chē)輛位置。自主導(dǎo)航系統(tǒng)—由車(chē)速傳感器和方向傳感器檢測(cè)汽車(chē)瞬時(shí)速度與前進(jìn)方向的變化，送入CPU可求出行車(chē)軌跡和當(dāng)前位置，并在電子地圖上顯示，此外，電子地圖上還標(biāo)有道路、設(shè)施、地名。里程儀陀螺儀GPS接收機(jī)導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)邦濾波器地圖匹配模塊位置估計(jì)組合DR信息

GPS信息車(chē)輛位置估算行車(chē)方向估算誤差估算定位輸出４．方向傳感器（羅盤(pán)式、方向盤(pán)式和陀螺儀）羅盤(pán)式傳感器當(dāng)Ｈ以α角作用時(shí)，Ｖx、Ｖy有：故測(cè)得和就可得汽車(chē)行駛方向與地磁場(chǎng)的夾角缺點(diǎn)：車(chē)輛通過(guò)環(huán)境磁場(chǎng)時(shí)有較大誤差。Vx=KHcosαVy=KHsinα則α=aectgn(Vy/Vx)ＶxＶy地磁場(chǎng)方向盤(pán)傳感器

—又稱車(chē)輪轉(zhuǎn)速差方向傳感器，通過(guò)左右車(chē)輪轉(zhuǎn)速差確定汽車(chē)方位。用于系的前輪速度傳感器，可兼做汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)中的方向傳感器。通過(guò)左右前輪傳感器可測(cè)得兩前輪的行駛距離差，從而確定汽車(chē)是否已轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)向角的大小。對(duì)汽車(chē)每行駛一段距離測(cè)出的轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)開(kāi)始，對(duì)全部轉(zhuǎn)向角求代數(shù)和，就可以求出當(dāng)前汽車(chē)方位的變化。缺點(diǎn)：會(huì)因車(chē)輪打滑、空轉(zhuǎn)，引起較大檢測(cè)誤差。陀螺儀通過(guò)檢測(cè)汽車(chē)角速度并對(duì)該角速度進(jìn)行積分，來(lái)檢測(cè)方向的變化。種類：普通、光學(xué)、振動(dòng)、氣體等。汽車(chē)自主導(dǎo)航多采用氣體陀螺儀，殼體內(nèi)封有氦氣，氦氣在壓電式振子泵的作用下，從噴嘴送出，進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。當(dāng)汽車(chē)直線行駛時(shí)，氦氣噴射均勻，用于檢測(cè)氦氣流偏差的兩條熱線溫差為零。當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，氦氣流發(fā)生偏離，兩條熱線會(huì)產(chǎn)生溫差，做為電量輸出，獲得汽車(chē)角速度，再積分就可以求出轉(zhuǎn)角。５．電波導(dǎo)航組成：控制計(jì)算機(jī)、信號(hào)接收機(jī)、車(chē)內(nèi)磁控測(cè)儀、接收天線等部分組成。計(jì)算機(jī)內(nèi)有電子地圖，行車(chē)前把有旅行所需地圖輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)接收衛(wèi)星和地面電臺(tái)信號(hào)，根據(jù)傳感器車(chē)速確定汽車(chē)任意時(shí)刻位置，根據(jù)電子地圖，確定前往目的地的優(yōu)化行車(chē)路線。傳送時(shí)間檢測(cè)方式

通過(guò)檢測(cè)多個(gè)地點(diǎn)到汽車(chē)的電波傳送時(shí)間，計(jì)算出汽車(chē)與各點(diǎn)之間的距離，從而確定汽車(chē)的位置。GPS就是這個(gè)方法。信標(biāo)方式：

在路側(cè)分布的多個(gè)微弱電波（紅外線等）的發(fā)出點(diǎn)，坐標(biāo)代碼裝置稱做信標(biāo)。汽車(chē)通過(guò)信標(biāo)附近時(shí)，接受坐標(biāo)代碼以確定其位置，若遠(yuǎn)離信標(biāo)時(shí)則不能接收信號(hào)，需與其它導(dǎo)航方法結(jié)合。如何理解海綿城市與智慧城市海綿城市的基本內(nèi)涵與績(jī)效指標(biāo)概述PART1如何理解海綿城市？·SC,SpongeCity海綿城市·SuDS/SustainableDrainageSystems模仿自然狀態(tài)，減少?gòu)搅?，改善水質(zhì)，提高生物多樣性?！I/GreenInfrastructure通過(guò)相互聯(lián)系的綠色空間網(wǎng)絡(luò)，自然管理暴雨，減少排水，改善水質(zhì)，節(jié)約城市管理成本。·LID/LowImpactDevelopment通過(guò)分散、小規(guī)模的源頭控制延緩徑流和污染的沖擊，接近自然水文循環(huán)。·BMPs/Bestmanagementpracticies由單純的工程方式轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ膛c非工程相結(jié)合方式進(jìn)行雨洪管理實(shí)踐。·WSUD/WaterSensitiveUrbanDesign整合城市空間設(shè)計(jì)和綜合水資源管理?！BC/ActiveBeautifulandCleanWatersProgramej將功能性與自然、生態(tài)和人文相結(jié)合?？沙掷m(xù)排水系統(tǒng)SuDS源頭控制就近消納改善水質(zhì)協(xié)調(diào)環(huán)境景觀舒適綠色基礎(chǔ)設(shè)施GI多功能綠色空間網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)中心連接廊道低影響開(kāi)發(fā)LID小型分散原位收集自然凈化就近利用回補(bǔ)地下水最佳雨洪管理實(shí)踐BMPs路面材料儲(chǔ)水設(shè)施滲透過(guò)濾管理法規(guī)民眾教育水敏感性城市設(shè)計(jì)WSUD減少用水量減少排放水資源再生改善水環(huán)境水量調(diào)蓄活越美麗凈水計(jì)劃ABC自然可親性商業(yè)&藝術(shù)水敏設(shè)計(jì)生物修復(fù)蓄水池

海綿城市是指通過(guò)加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理，充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對(duì)雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效控制雨水徑流，實(shí)現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式。雨水徑流控制恢復(fù)本地海綿體修復(fù)水生態(tài)、改善水環(huán)境、涵養(yǎng)水資源、提高水安全、復(fù)興水文化海綿城市建設(shè)水生態(tài)水資源水環(huán)境水安全水文化目標(biāo)導(dǎo)向問(wèn)題導(dǎo)向小雨不積水大雨不內(nèi)澇水體不黑臭熱島有緩解方式——實(shí)現(xiàn)雨水自然積蓄、滲透和凈化的城市發(fā)展方式策略——基于經(jīng)濟(jì)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃和設(shè)計(jì)策略系統(tǒng)——涵蓋雨水、污水、再生水、地下水、生活用水、景觀用水等生態(tài)系統(tǒng)以及與之相關(guān)的建筑、道路、綠地和基礎(chǔ)設(shè)施等綜合系統(tǒng)途徑——實(shí)現(xiàn)緩解城市化過(guò)程中帶來(lái)的水生態(tài)破壞、水環(huán)境污染、水資源短缺、水安全風(fēng)險(xiǎn)、水文化消失等問(wèn)題的有效途徑污水再生水雨水地下水景觀水生活水生態(tài)水系統(tǒng)滲、滯、蓄、凈、用、排

海綿城市要做什么？2.不讓雨水產(chǎn)生雨澇災(zāi)害1.讓雨水資源不浪費(fèi)3.讓城市綠地系統(tǒng)增效增值，環(huán)境更美麗宜居不讓雨水白白流走，或補(bǔ)充地表水含量，或儲(chǔ)蓄再利用，或進(jìn)入綠地生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)；讓雨水資源化利用效益最大化。綠地區(qū)域內(nèi)常量雨水盡量自行消納，減少市政管網(wǎng)壓力，發(fā)揮水體與自然水系雨洪調(diào)蓄功能。通過(guò)改善綠地空間形態(tài)與植物配置，統(tǒng)籌與水資源的有效利用，系統(tǒng)提升綠地系統(tǒng)生態(tài)效能與景觀。海綿城市績(jī)效指標(biāo)概述20132014201520162017習(xí)近平在中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議講話：“提升城市排水系統(tǒng)時(shí)要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來(lái)，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設(shè)自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市。財(cái)政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、水利部決定開(kāi)展中央財(cái)政支持海綿城市建設(shè)試點(diǎn)工作，給予專項(xiàng)資金補(bǔ)助：直轄市每年6億元，省會(huì)城市每年5億元，其他城市每年4億元。國(guó)務(wù)院辦公廳《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》：通過(guò)海綿城市建設(shè)，最大限度地減少城市開(kāi)發(fā)建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，將70%的降雨就地消納和利用，到2020年，城市建成區(qū)20%以上的面積達(dá)到目標(biāo)要求；到2030年，城市建成區(qū)80%以上的面積達(dá)到目標(biāo)要求。李克強(qiáng)第十二屆全國(guó)人大五次會(huì)議報(bào)告：統(tǒng)籌城市地上地下建設(shè)，再開(kāi)工建設(shè)城市地下綜合管廊2000公里以上，啟動(dòng)消除城區(qū)重點(diǎn)易澇區(qū)段三年行動(dòng)，推進(jìn)海綿城市建設(shè)，使城市既有“面子”，更有“里子”。海綿城市建設(shè)效益評(píng)價(jià)與考核指標(biāo)（試行）類別項(xiàng)績(jī)效指標(biāo)建筑與小區(qū)關(guān)聯(lián)性相關(guān)指標(biāo)水生態(tài)1年徑流總量控制率徑流總量控制率、徑流系數(shù)、土壤滲透系數(shù)2生態(tài)岸線恢復(fù)生物多樣性指數(shù)、濕地（水系、岸線）損失變化率3地下水位地下水潛水水位4城市熱島效應(yīng)熱島強(qiáng)度、綠地率、屋頂綠化率水環(huán)境5水環(huán)境質(zhì)量《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅳ類、《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類6城市面源污染控制徑流污染控制率（SS）水資源7污水再生利用率中水回用率（非傳統(tǒng)水源利用率）8雨水資源利用率雨水回收利用率（非傳統(tǒng)水源利用率）9管網(wǎng)漏損控制管網(wǎng)漏損率水安全10城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害防治設(shè)計(jì)重現(xiàn)期11飲用水安全水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)關(guān)鍵指標(biāo)1年徑流總量控制率表新建、擴(kuò)建、整體改建項(xiàng)目年徑流總量控制率序號(hào)項(xiàng)目分類名稱用地代號(hào)年徑流總量控制率新建、擴(kuò)建整體改造1居住用地R1R2R3≥75%≥70%2公共管理與公共服務(wù)設(shè)施用地A1A5A6≥75%≥55%A2A3A4≥80%≥60%3商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施用地B1B2B3B4≥75%≥55%4工業(yè)用地M1M2≥80%≥70%5物流倉(cāng)儲(chǔ)用地W1W2≥80%≥70%6道路與交通設(shè)施用地S1一注S3S4S9一注7公用設(shè)施用地U21一注8綠地與廣場(chǎng)用地G1G2≥85%≥85%G3

≥80%≥70%關(guān)鍵指標(biāo)2場(chǎng)地徑流系數(shù)表不同用地類型新建、擴(kuò)建項(xiàng)目徑流系數(shù)控制目標(biāo)序號(hào)項(xiàng)目分類名稱用地代號(hào)徑流系數(shù)控制目標(biāo)（流量）1居住用地R1R2R3≤0.452公共管理與公共服務(wù)設(shè)施用地A1A5A6≤0.45A2A3A4≤0.403商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施用地B1B2B3B4≤0.504工業(yè)用地M1M2≤0.505物流倉(cāng)儲(chǔ)用地W1W2≤0.556道路與交通設(shè)施用地S1≤0.65S3S4S9≤0.557公用設(shè)施用地U21≤0.458綠地與廣場(chǎng)用地G1G2≤0.15G3

≤0.30關(guān)鍵指標(biāo)3徑流污染物控制率

技術(shù)措施污染物去除率（以SS計(jì)算，%）技術(shù)措施污污染物去除率（以SS計(jì)算，%）透水磚鋪裝80~90蓄水池80~90透水水泥混凝土80~90雨水罐80~90透水瀝青混凝土80~90調(diào)節(jié)塘——綠色屋頂70~80調(diào)節(jié)池——下凹式綠地——傳輸型植草溝35~90簡(jiǎn)易型生物滯留設(shè)施——干式植草溝35~90復(fù)雜型生物滯留設(shè)施70~95濕式植草溝——泥塘50~80植被緩沖帶50~70雨水濕地50~80初期雨水棄流設(shè)施40~65表低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施徑流污染物控制率《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中提到的指標(biāo)綠地率熱島強(qiáng)度綠色基礎(chǔ)設(shè)施建筑與小區(qū)海綿城市設(shè)計(jì)要點(diǎn)缺水地區(qū)重點(diǎn)在于利用城市綠地解決自然滲透、匯蓄和利用，通過(guò)雨水收集、利用，有效提高地表水的含蓄量。水網(wǎng)地區(qū)重點(diǎn)研究利用水系、微濕地和集雨型綠地匯蓄雨水，參與地表水凈化和減緩市政雨澇壓力。沿海重鹽堿地帶重點(diǎn)研究利用雨水自然滲透。促進(jìn)土壤排鹽堿的技術(shù)利用，以及耐鹽堿植物的應(yīng)用?？傮w原則：因地制宜，分類施策要點(diǎn)1區(qū)域規(guī)劃引領(lǐng)，以指標(biāo)為依據(jù)以規(guī)劃指標(biāo)為依據(jù)開(kāi)展方案設(shè)計(jì)，以綠地系統(tǒng)和水系統(tǒng)為中心，有機(jī)整合與之相關(guān)的雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、污水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、景觀系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)等建立水資源綜合利用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)海綿城市建設(shè)目標(biāo)。應(yīng)進(jìn)行多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比選，不斷優(yōu)化方案。區(qū)域海綿城市與水資源綜合規(guī)劃充分發(fā)揮公園大面積水體的雨水蓄積功能公園成為區(qū)域海綿城市建設(shè)的重要要素—“大海綿”公園景觀水體與住區(qū)雨水系統(tǒng)通過(guò)生態(tài)綠道銜接充分發(fā)揮公園的生物多樣性功能，優(yōu)化植物配置?，F(xiàn)狀條件及問(wèn)題評(píng)估確定目標(biāo)控制設(shè)施及規(guī)模確定水文水力計(jì)算豎向設(shè)計(jì)、匯水區(qū)劃分設(shè)施選擇與平面布局要點(diǎn)1區(qū)域規(guī)劃引領(lǐng)，以指標(biāo)為依據(jù)場(chǎng)地的年徑流總量控制率年徑流污染控制率徑流系數(shù)污水管網(wǎng)外排流量和總量市政再生水供水壓力地表徑流對(duì)景觀水系水質(zhì)的影響生態(tài)環(huán)境的用水壓力年徑流總量控制率不應(yīng)低于75%01年徑流污染控制率已大于40%02徑流系數(shù)控制居住用地0.45，商業(yè)用地0.5003新建硬化10000平米以上，妹千平米調(diào)蓄容積30m304下凹綠地比例不少于50%，改建增加10%05改建項(xiàng)目可滲透地面面積比例增加10%0706新建項(xiàng)目可滲透地面面積比例不少于40%要點(diǎn)2早期關(guān)注豎向設(shè)計(jì)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)場(chǎng)地建筑、道路、廣場(chǎng)、綠地、水系等的布局和豎向，使徑流雨水有組織自流匯入周邊綠地系統(tǒng)和水系，并與城市雨水管渠系統(tǒng)相銜接。廣場(chǎng)雨水宜綜合采用生態(tài)排水和雨水管渠，雨水首先匯入道路綠化帶及周邊綠地內(nèi)的低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施。道路橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)化道路橫坡坡向，路面與道路綠化帶及周邊綠地的豎向關(guān)系。要點(diǎn)3設(shè)施選擇灰綠結(jié)合綠色設(shè)施：下凹綠地、植草溝、雨水花園、透水鋪裝等，即在地勢(shì)較低的區(qū)域種植植物，通過(guò)植物截留、土壤過(guò)濾滯留處理小流量徑流雨水，達(dá)到控制徑流污染的目的?；疑O(shè)施：地埋式蓄水裝置（混凝土蓄水池、蓄水方塊）。根據(jù)項(xiàng)目所在地的地埋條件、規(guī)劃條件等，因地制宜的選擇海綿城市的技術(shù)措施及其系統(tǒng)組合。要點(diǎn)4注重關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的處理屋面材料的選擇：采用對(duì)雨水無(wú)污染或污染較小的材料，采用耐久性材料，與屋頂綠化相結(jié)合。收集方式：采取雨落管斷接或設(shè)置集水井的方式引入低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施，以實(shí)現(xiàn)雨水的凈化和利用。雨水宜分散進(jìn)入下凹式綠地，減少對(duì)綠地的沖擊。下凹綠地內(nèi)植物應(yīng)選擇耐淹品種。下凹綠地中內(nèi)設(shè)置溢流井，防止綠地長(zhǎng)時(shí)間積水。地面雨水一般污染較重，雜質(zhì)多，傳統(tǒng)雨水箅只可攔截較大固體。道路雨水收集應(yīng)采用具有攔污截污功能的雨水口或雨水溝，且污物便于清理。雨水排放：地下建筑頂面與覆土之間設(shè)置排水系統(tǒng)（排水片材和排水管）。要點(diǎn)5統(tǒng)籌考慮，整合設(shè)計(jì)鹽堿地土壤黏緊，透水透氣不良，不利于下滲。若海綿城市建設(shè)措施得當(dāng)，不僅可控制雨水，而且可以利用雨水淋洗土體，降低土壤的含鹽量（鹽堿土改良的目的是降低和控制地下水位，防止土壤返鹽）。對(duì)于土壤含鹽量高的地方，海綿城市設(shè)施與土壤排鹽措施統(tǒng)籌，應(yīng)在保證植物生長(zhǎng)安全與土壤排鹽措施有效的基礎(chǔ)上，通過(guò)多種方式滯蓄雨水。景觀水體應(yīng)優(yōu)先作為雨水調(diào)蓄設(shè)施。景觀水體規(guī)模的確定：根據(jù)降雨規(guī)律、水面蒸發(fā)量、雨水回用量等。雨水進(jìn)入景觀水體之前應(yīng)采取徑流污染控制措施，包括棄流設(shè)施、生態(tài)護(hù)坡。智慧城市的基本概念及案例PART2“智慧城市”概念智慧城市是以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)以及各種社交網(wǎng)絡(luò)、購(gòu)物網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)金融等綜合集成工具和方法的應(yīng)用，對(duì)生產(chǎn)、生活和城市管理實(shí)現(xiàn)全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯(lián)、智能融合的應(yīng)用以及全方位、全體系、全過(guò)程創(chuàng)新的城市形態(tài)。對(duì)于我國(guó)城市政府來(lái)講，這不僅僅是政府服務(wù)和城市管理技術(shù)的創(chuàng)新，而且更加是服務(wù)和管理理念及模式的創(chuàng)新。城市發(fā)展和城市病——智慧城市產(chǎn)生的社會(huì)因素從“數(shù)字城市”到“智慧城市”——智慧城市產(chǎn)生的社會(huì)因素

城市問(wèn)題：人口膨脹、交通擁堵、環(huán)境惡化、資源短缺、城市貧困……面臨這些實(shí)質(zhì)性的挑戰(zhàn)，城市必須應(yīng)用新的技術(shù)，探索新的發(fā)展路徑和模式。超大城市、中心城市存在借助信息技術(shù)大發(fā)展解決城市問(wèn)題的內(nèi)在需求。

信息技術(shù)（互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算）造就智慧城市技術(shù)核心。智慧城市要求把新一代IT技術(shù)運(yùn)用到城市經(jīng)營(yíng)的各個(gè)領(lǐng)域。它是城市信息化和數(shù)字城市的延續(xù)和進(jìn)一步發(fā)展，在數(shù)字城市基礎(chǔ)上融入社會(huì)和環(huán)境兩大要素?！爸腔鄢鞘小薄鐣?huì)與技術(shù)雙重作用

1990年美國(guó)加州舊金山一次國(guó)際會(huì)議，以“智慧城市（smartcities）、快速系統(tǒng)（fastsystems）、全球網(wǎng)絡(luò)（globalworks）”為主題，探尋了城市通過(guò)信息技術(shù)聚合“智慧”以形成可持續(xù)的城市競(jìng)爭(zhēng)力的成功經(jīng)驗(yàn)。后正式出版《科技社會(huì)的一種現(xiàn)象——智慧城市、快速系統(tǒng)、全球網(wǎng)絡(luò)》。

歐盟在2007年的《歐盟智慧城市報(bào)告》中率先提出“智慧城市（SmartCity）”的創(chuàng)新構(gòu)想；2008年IBM提出了“智慧的地球”理念；2009年歐盟委員會(huì)提出了建設(shè)智慧城市的具體計(jì)劃，同年IBM發(fā)布《智慧的城市在中國(guó)》報(bào)告。

2009年國(guó)務(wù)院總理溫家寶在北京科技界大會(huì)上作了題為《讓科技引領(lǐng)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展》的報(bào)告。報(bào)告中詮釋了“物聯(lián)網(wǎng)”、“智慧地球”等與智慧城市密切相關(guān)的關(guān)鍵概念。2010年科技部在武漢舉辦了“2010中國(guó)智慧城市論壇”。說(shuō)明有效利用信息技術(shù)提高城市管理水平的重要性?！爸腔鄢鞘小崩砟畹挠蓙?lái)“智慧城市”概念理解狹義概念廣義概念

城市智能化。2008年IBM提出“智慧地球”概念，智慧城市是智慧地球落實(shí)到實(shí)際的區(qū)域性做法。主要是通過(guò)對(duì)城市社會(huì)系統(tǒng)如公共服務(wù)、能源、電力、交通等進(jìn)行智能化改造，有效減輕城市壓力，其實(shí)質(zhì)是把智慧城市等同于智能城市，具有一定的盈利性質(zhì)。

城市全面發(fā)展。智慧城市是城市資源的優(yōu)化整合利用，是城市從經(jīng)濟(jì)到人文的全面發(fā)展，是一種可持續(xù)進(jìn)步的理想狀態(tài)。即以智慧的理念規(guī)劃城市，以智慧的方式建設(shè)城市，以智慧的手段管理城市，以智慧的思維發(fā)展城市，使城市各項(xiàng)功能系統(tǒng)運(yùn)作更加協(xié)調(diào)高效，城市經(jīng)濟(jì)、人文、環(huán)境得到全面發(fā)展。自IBM提出智慧地球以來(lái)，來(lái)自IBM的統(tǒng)計(jì)，50多個(gè)國(guó)家的企業(yè)和組織加入這一智慧城市建設(shè)進(jìn)程，已有1200多項(xiàng)案例，廣泛應(yīng)用于交通、制造、能源、城市建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域?！爸腔鄢鞘小苯ㄔO(shè)在國(guó)內(nèi)外廣泛開(kāi)展

以新加坡為例——全面、系統(tǒng)的推進(jìn)智慧城市建設(shè)強(qiáng)有力的組織領(lǐng)導(dǎo)和管理體制全民參與、系統(tǒng)超前、滾動(dòng)修編的信息化規(guī)劃優(yōu)先發(fā)展信息基礎(chǔ)設(shè)施，提供高帶寬、低資費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)注重實(shí)用性，以政府引導(dǎo)資金激發(fā)社會(huì)力量共同參與應(yīng)用項(xiàng)目建設(shè)發(fā)展具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的信息通信產(chǎn)業(yè)，擴(kuò)大行業(yè)出口共同特征目前全球這種情況并不多，根據(jù)最新《福