交通運輸系統(tǒng)工程 課件 第十二章 交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術

芒藝第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術12.1

綠色低碳交通技術玉盧飛盧應凱溫衄杻叢配平r

盲村

i盲團墨配平慣邢飛丙百1盲團墨I綠色低碳出行技術第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.1綠色低碳交通技術

- - 12.1.1

綠色低碳新能源汽車技術新能源汽車的種類：純電動汽車：

僅依靠電池儲存的電能驅動車輛行駛混合動力汽車：利用內(nèi)燃機和電機混合驅動車輛燃料電池汽車：

通過氫氣和氧氣的化學反應產(chǎn)生電能來驅動車輛行駛

＿ ? ?第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.1綠色低碳交通技術

- - 12.1.1

綠色低碳新能源汽車技術新能源汽車的特點：相較千傳統(tǒng)燃油汽車，新能源汽車的能源消耗更低；新能源汽車的動力系統(tǒng)相對簡單，維護成本較低；新能源汽車的噪音和震動相對較小，提供更為舒適的行駛體驗；新能源汽車的電動機具有高效轉換能源的能力；第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.1綠色低碳交通技術

- - 12.1.1

綠色低碳新能源汽車技術新能源汽車在交通運輸中的應用：公交車領域：

新能

源公交車的推廣應用

，可以有效降低城市空氣污染和噪音污染，提高公交車的運營效率和服務品質。出租車領域：

新能

源出租車不僅受到政策支持

，而且其經(jīng)濟效益也在不斷提高。物流運輸領域：

新能 源汽

車在物流運輸領域具有較高的經(jīng)濟性。第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.1綠色低碳交通技術

- - 12.1.2

綠色低碳交通節(jié)能技術綠色駕駛技術是指通過良好的駕駛習慣來減少使用過程中的燃油消耗以最少的燃油消耗、污染物排放與碳排放，實現(xiàn)最經(jīng)濟、最高效的出行。第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.1綠色低碳交通技術

- - 12.1.2

綠色低碳交通節(jié)能技術綠色駕駛主要技術：發(fā)動機啟動與預熱輕踏緩抬與平穩(wěn)起步保持良好的發(fā)動機溫度合理選用擋位及換擋第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.1綠色低碳交通技術

- - 12.1.2

綠色低碳交通節(jié)能技術提高行駛效率技術：(

1

)

減少行駛阻力技術為了減少汽車在道路上的行駛阻力

，可以

采用局部優(yōu)化設計技術、外形整體優(yōu)化技術以及提高車身表面質量的技術來優(yōu)化車身。此外

，低滾阻

輪

胎技術

也是

有效

減少行駛阻

力的

方法之一。，匿

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.,

.,;妞第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.1綠色低碳交通技術

- - 12.1.2

綠色低碳交通節(jié)能技術提高行駛效率技術：(

2

)

汽車輕量化技術汽車輕置化技術是指在保證汽車使用要求和成本控制的前提下，將輕量化設計技術、輕量化材料和輕量化制造技術集成應用千汽車制造，以降低汽車的重量和體積。中央

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pedel．車燈Auto

lomp第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.1綠色低碳交通技術

- - 12.1.3

綠色低碳慢行交通技術綠色低碳慢行交通技術是一種以步行、自行車、輕軌等為主要交通方式的城市交通模式。這種交通技術的目的在千提高城市交通系統(tǒng)的運輸效率，改善城市空氣質噩，減少交通擁堵和車輛排放等對環(huán)境的不良影響。第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.1綠色低碳交通技術

- - 12.1.3

綠色低碳慢行交通技術綠色低碳慢行交通技術：(

1

)

慢行交通網(wǎng)絡慢行交通網(wǎng)絡是指由步行、自行車以及其他非機動交通方式構成的路網(wǎng)系統(tǒng)。慢行交通網(wǎng)絡是綠色低碳慢行交通技術中的重要組成部分。第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.1綠色低碳交通技術

- - 12.1.3

綠色低碳慢行交通技術綠色低碳慢行交通技術：(

2

)

步行交通系統(tǒng)步行交通系統(tǒng)是衡噩一個城市文明程度和科學水平的重要標志，是城市和諧的象征和以人為本原則的具體體現(xiàn)。步行街、自行車道、公共廣場、景觀步道等都是城市步行交通系統(tǒng)的重要組成部分。第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.1綠色低碳交通技術

- - 12.1.3

綠色低碳慢行交通技術綠色低碳慢行交通技術：(

3

)

共享單車系統(tǒng)共享單車，是指以自行車為載體，通過互聯(lián)網(wǎng)技術和智能鎖的應用，實現(xiàn)用戶間自由借還的一種出行方式。其具有低碳環(huán)保、方便快捷、價格低廉、價格低廉的優(yōu)點。第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.1綠色低碳交通技術

- - 12.1.4

綠色低碳出行技術高承載率車輛優(yōu)先和HOV車道

：> 高

承載率車輛

(

HOV

)

是指承載人數(shù)在2人或以上的車輛

；Y H

O

V車道則是通過特定的交通標志、標線和隔離設施等

，將道路的

一

條或多條車道優(yōu)先給予HOV通行；第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.1綠色低碳交通技術

- - 12.1.4

綠色低碳出行技術綠色低碳合乘（拼車）出行：>

合乘（

拼車）是指小汽車或其他車輛的合用

；> 一

個實時的 合乘服務平臺包括移動通信網(wǎng)絡、移動終端設備和合乘業(yè)務管理平臺三大部分

，如下圖

所示。旦,，召戈移動通信設備、F

機、屯腦等f-機、電肪等移動通信網(wǎng)絡u合朵業(yè)務伯息．r臺、第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.1綠色低碳交通技術

- - 12.1.4

綠色低碳出行技術綠色低碳停車換乘出行：>

廣義的停車換乘

(

Park

and

Ride

,

簡稱P&R)

是為了實現(xiàn)小汽車、摩托車、自行車等低承載率交通方式向公共交通、合乘等高承載率的交通方式轉換，通過提供與地面公共交通、軌道交通等高承載率交通站點直接相連的停車設施的一次完整出行的過程。第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術12.2出行即服務MaaS技術酰盧飛IMaas

技術概述IMaas

規(guī)劃與實施IMaas

案例分析第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I1

2.

2

出行即服務MaaS技術- - 12.2.1

MaaS技術概述新型出行方式的出現(xiàn)對傳統(tǒng)交通系統(tǒng)和服務模式造成了沖擊，為了更好地滿足居民的出行需求，新型出行方式應當與公共交通系統(tǒng)有機整合。在這樣的背景下

，

”出

行即服務 " ( M a

a

S ) 這一概 念應

運而生。;1

@if'!費打決定小行閉費g石仕Ill公共父迎@汀費片小一行·汀心費打刊達II的地Y

r>}一NI．個人和'I

;;和習慣O 扎會環(huán)境0 !l!r"泛的出Ii

壞境MaaS

環(huán)境第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.

2

出行即服務MaaS技術- - 12.2.1

MaaS技術概述Maas是指Mobility

as

a

Service

,

即以出行服務為核心，通過整

合不同的交通方式和出行服務，為用戶提供全方位、便捷、高效的出行服務。對于MaaS的定義尚不統(tǒng)一

，但交

通方式的整合、按需出行、一體化規(guī)劃、預訂或訂閱模式以及一站式支付等，都是

各種定

義中的關鍵詞和共性。第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.

2

出行即服務MaaS技術- - 12.2.1

MaaS技術概述MaaS是一種基于公私合作

(

PPP

)

的出行服務模式；MaaS生態(tài)圈的主要參與方包括政府、MaaS平臺運營商、出行服務商、金融機構、技術與數(shù)據(jù)提供方、MaaS用戶和其他服務商、研究機構以及其他相關方（詳見下圖）。第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.

2

出行即服務MaaS技術- - 12.2.2

MaaS規(guī)劃與實施城市引入MaaS的評估方法：可根據(jù)MaaS成熟度指數(shù)(

Maas

Maturity

Index

)

從五個維度評估城市是否已經(jīng)準備好引入MaaS系統(tǒng)，每個維度都有相應的分值

，總分越高代表城市實施MaaS的成熟度越高。出行隕務商開放程度和數(shù)據(jù)共亨市民M\laaS

的熟悉軒度和接受度蘭 (政

策、規(guī)汽書1

江it|、丿!

CT叢礎設施交逋限務和兒礎設施第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.

2

出行即服務MaaS技術- - 12.2.2

MaaS規(guī)劃與實施城市引入MaaS的五個評估維度

：出

行

服務商的開放程度和數(shù)據(jù)共享

：

出

行

服務商應自愿向MaaS平臺運營商開放和共享數(shù)據(jù)；政策、規(guī)章和立法

：

除了 地

方政策，各國

政府以及區(qū)域性國際組織（如歐盟）可以在一些重要的監(jiān)管方面發(fā)揮重要作用；第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.

2

出行即服務MaaS技術- - 12.2.2

MaaS規(guī)劃與實施城市引入MaaS的五個評估維度

：與

M

a

aS

提供的出行

服市民 對

MaaS的熟悉程度和接受度：

指市民務之間的協(xié)調程度；ICT基礎設施

：

滿足

MaaS系統(tǒng)的正常運作所需的實時數(shù)據(jù)傳輸；交

通服務和基礎設施

：

公

共交通、換乘設施等對MaaS的實施至關重要。第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I

i

12.2

出行即服務MaaS技術- - 12.2.2

MaaS規(guī)劃與實施MaaS的實施框架的四個階段：籌備與預評估制定MaaS戰(zhàn)略制定MaaS措施MaaS實施與監(jiān)控第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.

2

出行即服務MaaS技術- - 12.2.3

MaaS案例分析MaaS典型案例

：(

1 ) 赫爾辛 基市

通過MaaS引導市民參與可持續(xù)城市出行規(guī)劃以手機游戲的形式收集空氣質量數(shù)據(jù)和市民每日出行數(shù)據(jù)。市民可以通過步行、騎行和搭乘公共交通換取積分，然后用積分兌換虛擬或真實的獎勵。第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.

2

出行即服務MaaS技術- - 12.2.3

MaaS案例分析MaaS典型案例

：(

2

)

北京“綠色出行碳

普惠“激勵活動國內(nèi)首個以碳普惠的方式鼓勵市民全方位參與綠色出行的活動。高德地圖用戶使用騎行導航、步行導航等可以獲得相應的碳減排能量。用戶積累的碳減排能量可以用千參與公益性活動，也可以兌換禮品。'

n口

交Ill

X

北京M

?

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S平臺

X

..

.

f!!ll!!III第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.

2

出行即服務MaaS技術- - 12.2.3

MaaS案例分析MaaS典型案例

：(

3 ) 哥

德堡

UbiGo一站式出行服務平臺MaaS技術解決方案能夠為各大出行服務商的App提供流置入口

，將其他出

行服務

集成到自身的App中

，最終

形成從

A到B多方案聯(lián)合運輸?shù)囊徽臼匠鲂蟹掌脚_。第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.

2

出行即服務MaaS技術- - 12.2.3

MaaS案例分析設定明確的目標與戰(zhàn)略：>

提高出行系統(tǒng)效率、提升服務質量以及提高用戶體驗是MaaS愿景中最大的共識；>

設定的

MaaS目標都會與國家或城市的可持續(xù)戰(zhàn)略保持一致

，這成為發(fā)展現(xiàn)代交通的必備條件之一。MaaS第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術I 1

2.

2

出行即服務MaaS技術- - 12.2.3

MaaS案例分析不同城市和地區(qū)會因其獨特的情況而產(chǎn)生不同的商業(yè)與管理模式

：公

共交通公司主導的MaaS平臺科技公司或TNC主導的MaaS平臺其他商業(yè)主導的MaaS平臺政府主導的MaaS平臺

，其他公司 參與第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術玉盧盧盧12.3 自動駕駛技術． 田L如

f丑噩I車輛定位系統(tǒng)I高精地圖技術I規(guī)劃與決策系統(tǒng)第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術Ii 1

2.3 自動駕駛技術-- 12.3.1環(huán)境感知傳感器技術>

感知、決策、控制是自動駕駛的三個關鍵環(huán)節(jié)

；> 感知 環(huán)

節(jié)是自 動駕 駛的 基礎 ，主要

用

千采集周圍環(huán)境的基本信息；>自動駕駛汽車主要通過傳感器來感知環(huán)境，目前常用的傳感器主要包括攝像頭、毫米波雷達和激光雷達等。虧三。

一

尸L二切之立立:.:..中

距探

測雪達虹兇...""'一”“”Ulv,........_,.,.,11Kh長距探測雷達_J

'""如噸叩.......

如·--""'"畸氣M

...第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術Ii 1

2.3

自

動駕

駛

技

術—

-- 1

2.3.1環(huán)境感知傳感器技術環(huán)境感知系統(tǒng)采用的傳感器的優(yōu)缺點對比三E 百奉米波雷達GNSS/IMU遠距離測量能力1優(yōu)II優(yōu)分辨率優(yōu) I良優(yōu)Im優(yōu)優(yōu)優(yōu)低誤報率良優(yōu)一般

I優(yōu)溫度適應性優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)不良天氣適應性較差優(yōu)較差優(yōu)灰塵／潮濕適應性較差優(yōu)較差較差較差—

—優(yōu)—優(yōu)—

—良低成本硬件信號處理II激光雷達較差優(yōu)較差良第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術Ii 1

2.3 自動駕駛技術-- 12.3.2車輛定位系統(tǒng)衛(wèi)星定位技術：全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(

GNSS)

通過衛(wèi)星信號來確定車輛的位置和速度井提供最基礎的時空信息，為車載傳感器的時間同步或導航提供支持。G

NSS定位系統(tǒng)利用基本三角定位原理

，通過測量無線電信號的傳輸時間來測量距離。｀S1,,`,',''＇-'.-，.－戶

置

}用

位},'．,＇,A',＇'－'第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術Ii1

2.3 自 動駕 駛 技 術-- 1

2.3.2車輛定位系統(tǒng)慣性導航定位：慣

性導航系統(tǒng)

(

Inertial

Navigation

System

,

INS) (簡稱慣導系統(tǒng)）是一種自主式導航系統(tǒng)，不依賴于光電聯(lián)系

，而是僅靠系統(tǒng)本身就能夠對車輛進行連續(xù)的三維定位和三維定向。IMU----------------,：3個加速度計

｀信號傾處埋單元機械力學編排模塊3個陀螺儀慣性導航系統(tǒng)模塊示意第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術Ii 1

2.3 自動駕駛技術-- 12.3.2車輛定位系統(tǒng)多傳感器融合定位技術：>多傳感器信息融合是將不同傳感器對某一目標或環(huán)境特征描述的信息，綜合成統(tǒng)一的特征表達信息及其處理的過程。>多傳感器融合所得數(shù)據(jù)進行預處理、數(shù)據(jù)配準和數(shù)據(jù)融合等處理后。輸出車輛自身的速度、位置和姿態(tài)信息。第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術Ii 1

2.3 自動駕駛技術-- 12.3.3高精地圖技術>

高精電子地圖的主要應用對象是無人駕駛汽車，即機器駕駛員。>高精地圖可以擴展車輛的靜態(tài)環(huán)境感知能力，為車輛提供其他傳感器不能提供的全局視野，包括傳感器監(jiān)測范圍外的道路、交通和設施信息。>高精地圖相比傳統(tǒng)地圖表征路面特征的精準性更好，實時性更高。

＿＿＿＿ 第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術Ii 1

2.3 自動駕駛技術-- 12.3.3高精地圖技術駕駛決策輔助智能控制輔助高精地圖在自動駕駛中的應用：地圖精確計算匹配實時路徑規(guī)劃導航輔助環(huán)境感知第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術Ii 1

2.3 自動駕駛技術-- 12.3.3高精地圖技術高精地圖的制作：>高精地圖數(shù)據(jù)的生產(chǎn)包括外業(yè)采集、云端自動化處理、數(shù)據(jù)編輯與質置控制以及數(shù)據(jù)編譯與引擎等多個步驟；>高精地圖的采集需要專門的采集車攜帶激光雷達、攝像機、GNSS、IMU等設備進行。第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術Ii 1

2.3 自動駕駛技術-- 12.3.3高精地圖技術規(guī)劃與決策系統(tǒng)：自動駕駛汽車是一個由軟硬件結合的復雜系統(tǒng)，其安

全可靠的

運行需要車載硬件、傳感器集成、感知、預測和控制規(guī)劃等多個模塊的緊密協(xié)同配合。其中

，感知預 測

和控制規(guī)劃的緊密配合是最為關鍵的部分。第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術Ii 1

2.3 自動駕駛技術-- 12.3.3高精地圖技術規(guī)劃與決策系統(tǒng)：規(guī)劃控制可以

分為路由尋徑

(

Routing

)

、行為決策

(

Beh

avi

orD

ecisio

n

)

、動作規(guī)劃

(

Motion

Planning

)

以及反饋控制(FeedbackControl)

。愍知預涓(Perception&Predict

ion)地圖定位（如p

&Loca

lizalio心i, l＇＼

三規(guī)兌盜:I

ia

r11寸徑(Ho

ut

i

ng)行為決飯(Beha

vi

orDecision)拈于La

ne的

序列策動仆規(guī)劃(Mo

t

ionPlanning)宏觀指令FollowStop/Yie

Id···反饋擰們

(Feedba

ckControl

)軌跡點位雙、速度,

fO度等油門、加速、和J/f.、方向盤桿偉，,

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術12.4 車聯(lián)網(wǎng)技術玉盧飛1車聯(lián)網(wǎng)技術I車聯(lián)網(wǎng)子技術1車聯(lián)網(wǎng)典型應用第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術Ii12.4

車聯(lián)網(wǎng)技術

1

- - 1

2.4.1車聯(lián)網(wǎng)技術>

車聯(lián)網(wǎng)技術

(

Vehicle

to

Everything

,

V2X

)

是一種新一

代信息

通信技術，它通過將車輛與交互信息的各種對象相連接，實現(xiàn)了車輛與一切事物相互關聯(lián)。> 在V2X系統(tǒng)中

，V代表車輛，而X則代表任何

與車輛交互信息的對象。當前

，X主要包括車人、交通路側基礎設施和網(wǎng)絡等。CIU.,

tCHHOLOOVIi第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術12.4

車聯(lián)網(wǎng)技術

1

- - 1

2.4.1車聯(lián)網(wǎng)技術V2X交互

信息的

模式主要包括車與車之間

(

Vehicle

to

Vehicle

,V2V

)

、車與路側設施之間

(

Vehicle

to

Infrastructure

,

V2I

)

、車與人之間

(

Vehicleto

Pedestrian

,

V2P

)

、車與路之間

(

Vehicleto

Road

,

V2R

)

等多種形式。r年與行人迪估(

V2P)

業(yè)務＼ 歡lllll兇子fto

c巫、仁＊＊車與年通后(V2

V)業(yè)務-?0-

｀年與網(wǎng)絡通/信(V2N)寸k務?i---------, i盧牛與路側年元通

倍(V2

1)業(yè)

務，矗,、基站

(

cNB)＞

＜＞辜C-

V2X本地平臺??,??-?.?r?,重Internet＜

＞

寂

＜蜂窩網(wǎng)絡第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術Ii12.4

車聯(lián)網(wǎng)技術

1

- - 1

2.4.1車聯(lián)網(wǎng)技術與傳統(tǒng)雷達相比，V

2

X通信傳感系統(tǒng)的優(yōu)點

：覆蓋面更廣有效避免盲區(qū)對隱私信息的安全保護性更好Ii第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術12.4

車聯(lián)網(wǎng)技術

1

- - 1

2.4.2車聯(lián)網(wǎng)子技術V2V技術

：V2V技術是指通過車載終端實現(xiàn)車輛間的通信

，實

時獲

取周圍

車

輛的車速、位置、行車情況等信息，井構成一個互動的平臺，實時交換文字、圖片和視頻等信息。USR叩良』岱Vehicle三云VehicleApplicationserver馬第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術Ii12.4

車聯(lián)網(wǎng)技術

1

- - 1

2.4.2車聯(lián)網(wǎng)子技術V2R技術和V2I技術

：V2R

(Vehicle

to

Roa

d

)

是指車輛與道路之間的通信

，如下圖

所示

，主要

用于

車輛非安 全性應

用

，例如

ET

C系統(tǒng)。V2I

(Vehicle

to

Inf

ra

str

u

cture

)

則是指車輛設備與路側基礎設施（如紅綠燈、交通攝像頭、路側單元等）之間的通信。RSU

\)j/第十二章交通運輸系統(tǒng)工程前沿技術Ii12.4

車聯(lián)網(wǎng)技術

1

- - 1

2.4.2車聯(lián)網(wǎng)子技術V2P技術

：V2P

(Vehicle

to

Pedestrian

)