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1、Intelligent Transportation System车辆工程发展前沿车辆工程发展前沿专题专题从智能交通从智能交通说起说起.智能运输系统，智能运输系统， Intelligent Intelligent Transportation SystemsTransportation Systems简称简称ITSITS，是交通运，是交通运输科技的前沿。输科技的前沿。它是将先进的信息技术、传感器技术、自动控它是将先进的信息技术、传感器技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等有效地综合运用制理论、运筹学、人工智能等有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造等方面，加于交通运输、服务控制和车辆制造
2、等方面，加强车辆、道路、管理者三者之间的联系，从而强车辆、道路、管理者三者之间的联系，从而形成的一种实时、准确、高效的综合运输系统，形成的一种实时、准确、高效的综合运输系统，最终使交通运输服务和管理智能化，使路网上最终使交通运输服务和管理智能化，使路网上的交通流运行处于最佳状态。的交通流运行处于最佳状态。智能交通智能交通 交通智能化被国际公认为信息时代交通运交通智能化被国际公认为信息时代交通运输业的一场变革，是输业的一场变革，是21世纪经济和技术的世纪经济和技术的制高点。制高点。 智能交通智能交通 智能车辆系统的关键技术智能车辆系统的关键技术 A.A.传感器技术传感器技术 智能车辆行驶时，必须
3、实时了解车辆周围的行驶智能车辆行驶时，必须实时了解车辆周围的行驶环境，并根据这些信息作出相应的决策。环境信环境，并根据这些信息作出相应的决策。环境信息的获得依靠安装于车上的各种传感器，这些传息的获得依靠安装于车上的各种传感器，这些传感器数据的准确与否是影响智能车辆系统可靠运感器数据的准确与否是影响智能车辆系统可靠运行的关键技术之一。行的关键技术之一。 1) 1) 机器视角机器视角 2 2）雷达系统）雷达系统 3 3）磁钉）磁钉 4 4）高精度）高精度 GPSGPS和数字地图和数字地图B B、测量数据处理技术、测量数据处理技术 1) 1) 数据相关和融合技术数据相关和融合技术 2 2）滤波估计技
4、术）滤波估计技术C C、通讯技术、通讯技术我国已经建立或正在研究开发的智能运输系统 交通监视系统交通监视系统交通管理系统交通管理系统交通诱导系统交通诱导系统交通运输安全报警系统交通运输安全报警系统电子收费系统电子收费系统交通信息动态显示系统交通信息动态显示系统闯红灯违章监测系统闯红灯违章监测系统交通信号控制系统交通信号控制系统驾驶员考试系统驾驶员考试系统交通事故快速勘查系统交通事故快速勘查系统ITS的应用的应用 羊城通系统（城市一卡通）羊城通系统（城市一卡通） 羊城通其外形似银行的信用卡，作用类羊城通其外形似银行的信用卡，作用类似电话磁卡似电话磁卡/IC卡。主要用于过路费、停卡。主要用于过路费
5、、停车费、公共交通工具使用费等的计收车费、公共交通工具使用费等的计收 ； 目前广州市的羊城通卡发行总量已达五目前广州市的羊城通卡发行总量已达五百万张，发行点增加到近一千个，极大百万张，发行点增加到近一千个，极大地便利了市民的出行需要。地便利了市民的出行需要。 横过马路信号灯横过马路信号灯行人按钮行人按钮 行人按钮配合该路段的交通信号灯使用，行人按钮配合该路段的交通信号灯使用，如果没有行人通过，人行指示灯和车行如果没有行人通过，人行指示灯和车行指示灯则按程序设定轮流转换，一旦有指示灯则按程序设定轮流转换，一旦有行人按下了按钮，交通信号灯就会转换，行人按下了按钮，交通信号灯就会转换，优先让行人通过
6、。优先让行人通过。 电子收费系统电子收费系统(ETC)(ETC) 电子收费系统，即电子收费系统，即ETCETC（Electronic Toll Electronic Toll CollectionCollection），是指收取过路费的全过程），是指收取过路费的全过程均由机器来完成，操作人员不许直接介入，均由机器来完成，操作人员不许直接介入，只需对设备进行管理、监督以及处理特别只需对设备进行管理、监督以及处理特别事件。事件。 电子收费系统是集自动控制、计算机应用、电子收费系统是集自动控制、计算机应用、通信工程、交通工程、电视监控、管理工通信工程、交通工程、电视监控、管理工程为一体的系统工程。程
7、为一体的系统工程。 利用电子计算机与通信技术，使驾驶员不利用电子计算机与通信技术，使驾驶员不需要停在收费站付费，称为不停车收费系需要停在收费站付费，称为不停车收费系统。统。电子显示站牌电子显示站牌 电子站牌通过公交车的定位系统，可将电子站牌通过公交车的定位系统，可将其到站时间和距离、车辆现处位置以及其到站时间和距离、车辆现处位置以及行车线路走向、发车时间、当前时间等行车线路走向、发车时间、当前时间等综合信息同步反映，同时，调度中心可综合信息同步反映，同时，调度中心可以据此合理安排公交班次与数量。以据此合理安排公交班次与数量。 CDMACDMA“电子警察电子警察” 基于基于CDMACDMA无线传
8、输技术的新型交通违规监控无线传输技术的新型交通违规监控设备设备 ； 采用地感线圈检测、摄像机视频抓拍、采用地感线圈检测、摄像机视频抓拍、CDMACDMA无线传输的模式，实现了对道路违规车辆的无线传输的模式，实现了对道路违规车辆的自动抓拍，同时还能自动生成数字图片，自自动抓拍，同时还能自动生成数字图片，自动叠加时间、地点信息，并能通过动叠加时间、地点信息，并能通过CDMACDMA无线无线网络实时传输到数据库，极大地提高了监控网络实时传输到数据库，极大地提高了监控工作效率；工作效率； 同时也减少了交警和群众接触的机会，使得同时也减少了交警和群众接触的机会，使得违章处理更加公正、公开、透明化。违章处
9、理更加公正、公开、透明化。基于基于GPS+GPRSGPS+GPRS的车辆定位和安全防盗系统的车辆定位和安全防盗系统 整个系统（包括：控制中心、站台、汽整个系统（包括：控制中心、站台、汽车）就是一个网络，汽车和站台就是网车）就是一个网络，汽车和站台就是网络中的终端节点。在交通控制中心的大络中的终端节点。在交通控制中心的大屏幕上显示了电子地图，上面显示了各屏幕上显示了电子地图，上面显示了各路段及路口的交通状况。汽车的显示屏路段及路口的交通状况。汽车的显示屏上显示着本条线路的交通状况、交通信上显示着本条线路的交通状况、交通信息、车辆位置。息、车辆位置。智能交通的实现：如何智能交通的实现：如何才能才能
10、“智能智能”？答案在答案在.物物联联网？网？The Internet of Things” ,简称：IOT “物联网物联网”被称为继计算被称为继计算机、互联网之后，世界机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮信息产业的第三次浪潮。 物联网（物联网（The Internet of thingsThe Internet of things）的定义是：）的定义是：通过射频识别（通过射频识别（RFIDRFID）、红外感应器、全球定）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与的协议，把任何物品与互联网互联网连接起来，进行连接起
11、来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网就是物联网就是“物物相连的互联网物物相连的互联网”：第一，物：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。息交换和通讯。 物联网产业链可以细分为标识、感知、物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的处理和
12、信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为关键技术分别为RFID、传感器、智能芯、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。片和电信运营商的无线传输网络。 物联网的关键在于物联网的关键在于RFID、传感器、嵌入、传感器、嵌入式软件及传输数据计算等领域。式软件及传输数据计算等领域。 物联网中非常重要的技术是射频识别物联网中非常重要的技术是射频识别（RFID）技术。）技术。 物联网的开展步骤物联网的开展步骤： （1）对物体属性进行标识，属性包括静态和动）对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态的属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时
13、探测；态属性需要先由传感器实时探测； （2）需要识别设备完成对物体属性的读取，并）需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式；将信息转换为适合网络传输的数据格式； （3）将物体的信息通过网络传输到信息处理中）将物体的信息通过网络传输到信息处理中心（处理中心可能是分布式的，如家里的电脑或心（处理中心可能是分布式的，如家里的电脑或者手机，也可能是集中式的，如中国移动的者手机，也可能是集中式的，如中国移动的IDC），由处理中心完成物体通信的相关计算。），由处理中心完成物体通信的相关计算。物联网将改变我们的生活物联网将改变我们的生活数字全球化数字全球化生活数字化生活数字化“
14、帕马，聪明的停车帕马，聪明的停车!” 东莞帕马智能停车服务有限公司：帕马东莞帕马智能停车服务有限公司：帕马智能停车管理系统主要是基于智能停车管理系统主要是基于物联网物联网技技术的城市道路智能停车新方式。术的城市道路智能停车新方式。（2010.7） (1)车位导航车位导航 (2)车位预定车位预定 (3)车辆安全车辆安全 (4)交通统计信息交通统计信息惠山智能交通示范工程惠山智能交通示范工程 国内首个基于物联网的智能交通项目，物国内首个基于物联网的智能交通项目，物联网产业的第一个标志性工程，由深圳清联网产业的第一个标志性工程，由深圳清华大学研究院、无锡国联集团和惠山区政华大学研究院、无锡国联集团和
15、惠山区政府三方携手共建，以惠山新城为府三方携手共建，以惠山新城为“样本样本”，探索将探索将物联网核心物联网核心技术技术“嫁接嫁接”到智能交到智能交通领域。通领域。 由由交通信息采集交通信息采集、交通信号控制交通信号控制、非现场非现场执法执法、数字视频监控数字视频监控、指挥分中心指挥分中心、交通交通诱导发布诱导发布等六大系统组成。等六大系统组成。 清华大学研制的具有世界先进水平的清华大学研制的具有世界先进水平的无无线地磁传感器线地磁传感器：只要挖个小坑，把它埋：只要挖个小坑，把它埋设于路面，就能利用车辆通过道路时对设于路面，就能利用车辆通过道路时对地球磁场的影响，来完成对车辆的检测。地球磁场的影
16、响，来完成对车辆的检测。感知车辆信息等。感知车辆信息等。 非现场执法系统非现场执法系统则具有准确侦察违章驾则具有准确侦察违章驾驶行为、分析处理及记录的功能，可通驶行为、分析处理及记录的功能，可通过光纤、过光纤、TDTD、GPRSGPRS等方式，将违章车辆等方式，将违章车辆的数据或图片传输到指挥中心。的数据或图片传输到指挥中心。物联网的结构物联网的结构物联网的结构物联网的结构物联网的标准物联网的标准物联网的应用物联网的应用续上页续上页物联网与智能交通：物联网与智能交通：基于无线传感网下的智能交通，在交通信息采基于无线传感网下的智能交通，在交通信息采集方面，其终端节点通过采用非接触式地磁传感器集方面，其终端节点通过采用非接触式地磁传感器来定时收集和感知区域内车辆的速度、车距等信息。来定时收集和感知区域内车辆的速度、车距等信息。当车辆进入传感器的监控范围后，终端节点通过磁当车辆进入传感器的监控范围后，终端节点通过磁力传感器来采集车辆的行驶速度等重要信息，并将力传感器来采集车辆的行驶速度等重要信息，并将信息传送给下一个定时醒来的节点。当下一个节点信息传送给下一个定时醒来的节点。当下一个节点感应
