智能交通系統(tǒng)--ITS概論

1、2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,1,智能交通系統(tǒng),蔡 伯 根 北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 Tel: 51688004、51687111 Office: SY1004/SY909 Email: bgcai,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,2,課程內(nèi)容,概論 交通控制系統(tǒng)基礎(chǔ) ITS的概念和核心技術(shù) 體系結(jié)構(gòu)、研究領(lǐng)域 系統(tǒng)舉例、標(biāo)準(zhǔn)化 綜合智能交通系統(tǒng)（鐵路、水運、航空）,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,3,第三章 智能交通系統(tǒng)概念,原始的現(xiàn)代道路交通 智能交通系統(tǒng)的由來 ITS應(yīng)用的例子 ITS的國際發(fā)展情況,20

2、20/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,4,1、原始的現(xiàn)代道路交通,汽車這一文明交通工具出現(xiàn)在這個世界上已有百年有余，已成為現(xiàn)代社會活動和人們豐富生活不可缺少的要素。 但隨著汽車的大量使用所帶來的種種問題越來越突出，如交通事故、交通混亂、環(huán)境污染、能源浪費等?，F(xiàn)代的汽車交通是極其原始和野蠻的東西。 安全：汽車由駕駛員隨意操作，交通事故頻發(fā)。 交通混亂：道路使用者盲目地、無節(jié)制地涌入。 擁擠：導(dǎo)致時間的浪費、燃料的浪費、廢氣排放量增加。,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,5,1、原始的現(xiàn)代道路交通（續(xù)）,道路交通的智能化要求應(yīng)運而生，通過應(yīng)用現(xiàn)代的通信技術(shù)和

3、信息處理技術(shù)，使道路交通作為一個系統(tǒng)來實現(xiàn)智能化。 這與駕駛員靠自己眼睛在可見范圍內(nèi)獲取信息、靠自己的大腦作出有限判斷的傳統(tǒng)型道路交通系統(tǒng)不同，是一次革命性的飛躍。,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,6,2. 智能交通系統(tǒng)ITS的由來,什么是ITS? ITS產(chǎn)生背景 ITS的產(chǎn)生 ITS涉及的方面 ITS研究的內(nèi)容,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,7,什么是 ITS ?,相關(guān)的國際組織: 美國智能交通運輸系統(tǒng)協(xié)會(ITS America ) (Intelligent Transportation Society of America) 歐洲道路

4、運輸信息通訊合作組織(ERTICO) (European Road Transport Telematics Implementation Coordination Organization) 日本道路、交通、車輛智能化推進協(xié)會(VERTIS)=ITS Japan (Vehicle, Road and Traffic Intelligence Society) IEEE 智能交通系統(tǒng)委員會 (ITS Council),2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,8,國際間合作與分工,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,9,ITS產(chǎn)生的背景,車輛急驟增多 車輛

5、交通事故增多 路網(wǎng)擴大 希望提高車速 工業(yè)界發(fā)展 (Telematics工業(yè)) 各種高科技發(fā)展 汽車工業(yè)發(fā)展智能汽車,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,10,ITS的產(chǎn)生,美國：60年代末到70s的ERGS Electronic Route Guidance System Project. 日本：1971年CACS Comprehensive Automobile Control System 歐盟：70年代后期的Ali工程(Autofahrer Leit Information System) 針對日本和Siemens Ali-Scout Route Guidance

6、 project in Berlin,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,11,ITS的產(chǎn)生(續(xù)),美國：80年代末IVHS IVHS: Intelligent Vehicle Highway Systems 針對日本80年代中期的IVS (Intelligent Vehicle System) 歐盟：ATT ( Advanced Transport Telematics) ISO: Road Traffic and Transport Telematics,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,12,ITS的產(chǎn)生(續(xù)),智能交通系統(tǒng)ITS這一稱呼最早

7、于1990年日本提出，但未能得到承認； 1994年日本VERTIS籌備第二次ITS世界大會時提出用簡潔、準(zhǔn)確的名稱“ITS(Intelligent Transport Systems)”，得到歐美的贊成。 美國IVHS (IVHS America)也于1994年9月更名為ITS AMERICA。,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,13,什么是ITS ?,ITS (智能交通系統(tǒng)的縮寫) Intelligent Transportation System ITS 代表了整個交通系統(tǒng)的下一步發(fā)展方向 應(yīng)用的技術(shù)有： 計算機、控制技術(shù)、通訊和安全系統(tǒng)等 目標(biāo)：安全、效率、環(huán)境

8、建立一個人、路、車輛的優(yōu)化實體。,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,14,人、路、車輛的優(yōu)化實體,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,15,什么是ITS？,目前大致的研究方向主要集中在交通控制與管理、車輛安全和控制、旅行信息服務(wù)、交通中人的因素、交通模型開發(fā)、行政和組織問題、通信與廣播技術(shù)、系統(tǒng)等方面。 定義：智能交通系統(tǒng)是將先進的信息技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)、運籌學(xué)、人工智能等有效地綜合運用于交通運輸、服務(wù)控制和車輛制造，加強了車輛、道路、使用者三者之間的聯(lián)系，從而形成一種實時、準(zhǔn)確、高效的綜合運輸系統(tǒng)。,2020/6

9、/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,16,ITSA的定義,What is ITS? Intelligent Transportation Systems help meet the transportation challenge A broad range of diverse technologies, known collectively as intelligent transportation systems (ITS), holds the answer to many of our transportation problems. ITS is comprised of

10、 a number of technologies, including information processing, communications, control, and electronics. Joining these technologies to our transportation system will save lives, save time, and save money.,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,17,VERTIS的定義(ITS Japan),What is ITS? ITS offers a fundamental soluti

11、on to various issues concerning transportation, which include traffic accidents, congestion and environmental pollution. ITS deals with these issues through the most advanced communications and control technologies. ITS receives and transmits information on humans, roads and automobiles. By creating

12、 ideal traffic conditions, ITS system will reduce traffic accidents and congestion while saving energy and protecting the environment. ITS requires not only the roads to be intelligent but variety of transportation, such as railroad, aviation and marine, to cooperate with each other.,2020/6/27,北京交通大

13、學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,18,ERTICO的定義,What is ITS? Intelligent Transport Systems, or ITS, are the marriage of information and communication technologies with the vehicles and networks that move people and goods. Intelligent, because they bring extra knowledge to travellers and operators. In cars, ITS systems h

14、elp drivers navigate, avoid traffic holdups and avoid collisions. On trains and buses, they let managers optimise fleet operation and offer passengers automatic ticketing and real-time running information. On the road network, ITS systems co-ordinate traffic signals, detect and manage incidents and

15、display information, guidance and instructions to drivers.,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,19,ERTICO的新定義,What is ITS? Intelligent Transport Systems and Services (ITS) describes any system or service that makes the movement of people or goods more efficient and economical, thus more intelligent. Whether

16、 offering real-time information about current traffic conditions, in-vehicle destination guidance, or on-line information for journey planning, the variety of ITS tools available today enable authorities, operators and individual travellers to make better informed, more intelligent transport decisio

17、ns. ITS can make every journey quicker, more comfortable, less stressful, and safer. ITS Benefits: safety, environment, time and money,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,20,Vision of ITS (ERTICO),By 2010 20% increase in effective road capacity without new construction 50% reduction in road casualties trav

18、el time savings amounting to one year over an average lifetime,significant reduction of vehicle CO2 emissions a market of 21 billion euros in 2010 for equipment and services in Europe,ITS - Part of Everyones Daily Life in 2010,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,21,Vision of ITS (ERTICO),For every travelle

19、r Mobile access to door-to-door journey planning and travel information services The possibility to remotely purchase transport tickets via hand-held devices Real-time transit information services available en route All public transport stops and stations equipped with real-time service and departur

20、e time displays,For drivers Ability to equip every new car with a traffic information and route guidance unit automatic emergency and breakdown call capabilities remote diagnostic sensors 20% of new cars with some form of driver assistance system ITS equipment in every emergency response vehicle and

21、 centre,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,22,Vision of ITS (ERTICO),For transport professionals 70% of commercial vehicles using vehicle tracking, messaging and fleet management services In-vehicle systems available for automatic customs clearance Every bus and tram fleet using a vehicle tracking and sch

22、eduling system,For infrastructure operators Every urban area and motorway equipped with coordinated signal control, ramp metering, variable traffic signs and incident detection and management systems Interoperable electronic fee collection services used across Europe Main EU border crossings equippe

23、d for non-stop customs clearance,ITS Its What You Want It To Be,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,23,Vision of ITS (ERTICO),For transport professionals 70% of commercial vehicles using vehicle tracking, messaging and fleet management services In-vehicle systems available for automatic customs clearance E

24、very bus and tram fleet using a vehicle tracking and scheduling system Want It To Be,For infrastructure operators Every urban area and motorway equipped with coordinated signal control, ramp metering, variable traffic signs and incident detection and management systems Interoperable electronic fee c

25、ollection services used across Europe Main EU border crossings equipped for non-stop customs clearance,ITS - Part of Everyones Daily Life in 2010,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,24,ITS到底是什么？,ITS = IT + Transportation System?,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,25,ITS涉及的方面,An ITS consists of : smart roads and

26、routes; smart cars; smart buses; smart trains;,smart cargo; smart baggage; smart travelers.,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,26,ITS研究內(nèi)容（美國）,美國ITS的研究 (ITS America) 先進的交通管理系統(tǒng) ATMS (Advanced Traffic Management Systems) 先進的交通信息系統(tǒng) ATIS (Advanced Traveler Information Systems) 先進的車輛控制系統(tǒng) AVCS (Advanced Vehicle

27、Control Systems) 商業(yè)車輛運營系統(tǒng) CVO (Commercial Vehicle Operations) 先進的公共交通系統(tǒng) APTS (Advanced Public Transportation Systems) 先進的郊區(qū)交通系統(tǒng) ARTS (Advanced Rural Transportation Systems),2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,27,美國的研究領(lǐng)域(ITS America),先進的交通管理系統(tǒng)ATMS 通過旅行時間的測定、突發(fā)事件檢測等實時處理來把握交通狀況，進行先進的交通管理。 先進的交通信號控制、自動收費等屬這一分類

28、。 先進交通信息系統(tǒng)ATIS 這種系統(tǒng)是向各個車輛提供道路、交通狀況信息的系統(tǒng)，即裝有導(dǎo)航裝置的車輛，根據(jù)信息能享受動態(tài)的行車路線引導(dǎo)服務(wù)。 先進的車輛控制系統(tǒng)AVCS 該系統(tǒng)是幫助駕駛員駕車的系統(tǒng)，防止碰撞系統(tǒng)是它的核心，也包括自動駕駛。,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,28,美國的研究領(lǐng)域(ITS America),商用車輛運營管理系統(tǒng)CVO 它主要是提高載貨車運行效率的系統(tǒng)，主要功能包括掌握現(xiàn)在位置、貨物信息的傳遞管理以及車輛重量的自動測定等。 先進的公共交通系統(tǒng)APTS 它是設(shè)想將公共汽車、火車、HOV等公共交通工具相互聯(lián)系起來，以提高整個運輸體系的效率。 先

29、進的郊區(qū)交通系統(tǒng)ARTS 它具有都市外（郊區(qū)）的突發(fā)事件（事故等）檢測、肇事車輛位置檢測、SOS系統(tǒng)等功能。,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,29,ITS America的研究領(lǐng)域,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,30,ITS世界大會介紹,WORLD CONGRESS DATES 1994 Paris, France 1995 Yokohama, Japan 1996 Orlando, USA 1997 Berlin, Germany 1998 Seoul, Korea 1999 Toronto, Canada 2000 Turin, Ita

30、ly 2001 Sydney, Australia 2002 Chicago, USA 2003 Madrid, Spain 2004 Nagoya, Japan 2005 San Francisco, USA 2006 London, UK 2007 P.R. of China 2008 New York, New York,2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,31,ITS世界大會介紹,第十二屆ITS大會(12th World Congress on ITS), November 6-10, 2005, San Francisco, USA, (Enabling Cho

31、ices in Transportation) 第十一屆ITS大會(11th World Congress on ITS), October 18-22, 2004, Nagoya, Aichi Japan (ITS for a Livable Society),2020/6/27,北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院 蔡伯根,32,ITS世界大會介紹,第十屆ITS大會（10th World Congress on Intelligent Transport Systems and Services），2003年11月16日至18日，西班牙馬德里。(Solutions for Today and To

32、morrow) 第九屆ITS大會（9th World Congress on Intelligent Transport Systems） 第九屆ITS大會于2002年10月14日至18日在美國伊利諾斯州芝加哥市召開。ITS-Enriching Our Lives Chicago, Illinois, USA Oct. 14-18, 2002 第八屆ITS大會（8th World Congress on Intelligent Transport Systems） 第八屆ITS大會于2001年10月1日至5日在澳大利亞悉尼召開。ITS 2001-Transforming the Future Sydney, Australia Oct. 1-5, 2001,2020/6/27,北京