第四章_智能运输系统基本基础构成.ppt

工作原理 首先利用交通检测设备如环形线圈检测器、微波检测器、视频检测器等对路面的交通流进行检测，以环形线圈为例，所检测到的是车辆通过线圈时所产生的脉冲信号，经过处理就直接得到线圈的占有率、交通流量和车辆通过环形线圈的速度，这些是最基本的原始数据。 第一步： 交通控制中心通过数据传输设备获得这些基本数据后，结合车辆在路段的行驶速度、路段的长度、车辆到达交叉路口的时间规律、交叉路口的通行能力等信息，利用交通控制优化模型进行交叉路口信号配时方案的优化，优化的配时方案通过数据传输网络又传到路口信号机进行实施，从而实现对交通流的实时优化控制。 第二步： 检测器所获得的基本数据与车辆的行驶速度、路段长度、交叉路口信号配时方案、交叉路口的通行能力等结合起来，就可以推导出车辆在路段上的旅行时间、旅行速度、车辆的延误、拥挤指标等交通信息，利用交通控制优化模型对这些交通信息进行分析、处理、优化所分析、处理。 优化的结果主要有两个方面的用途：一是制定交通优化控制策略；二是为交通管理者和交通参与者提供交通信息服务。 第三步： 收集各停车场的地理分布以及实时的停车位供给信息，通过专用的停车信息诱导标志提供给驾驶员，从而帮助需要停车的驾驶员制定停车策略和前往停车的行车路线，减少寻找停车的时耗以及因此带来的迂回行驶。 （4）停车信息服务 （1）交通信息预测 根据已经掌握的交通信息，预测未来路网中有关信息，包括交通流量和行程时间的预测 交通流量的预测主要根据交通流量的一般规律和现阶段交通流量的观测 路段行程时间则根据未来路网的流量分配和路网通行能力，预计路段的通行时间，为行驶路线的优化设计提供基础。 4.1.4 ATIS的关键技术 有利于出行的交通信息形成后，通过有效、直观的方式提供给出行者，使出行者能够很容易接收这些信息，又不带来更多的驾驶负荷，是交通信息显示要解决的问题。 一方面根据人机工程学实现好的人机界面设计，人机交互功能易于实施； 另一方面，信息本身要以一种清晰和直观的形式显示，使出行者不必花太多的精力来接收这些信息，以致影响驾驶。 （2）交通信息显示 动态交通分配是当前学术研究的热点。交通需求具有随时间变化的性质，这使得交通网络上的交通流具有动态特性。 通常交通规划中采用的静态交通分配假定模型在一定的时间段内交通需求是常值，即交通流分布的形态是固定的，求出某一时间段内的最大交通流，从而作出满足该需求的规划以达到规划的目的。 （3）动态交通分配 但是，在描述城市交通网络的拥挤特性，制定城市交通管理的措施或向出行者发布交通信息时，需要研究城市交通流的动态分布形态，因为它决定了交通拥挤发生的地点和拥挤程度。 动态交通分配考虑交通需求随时间变化的特性，给出瞬时的交通流分布状态，因此可以用来分析交通的拥挤特性，对交通流实行最优控制，以及进行交通信息预测和路径诱导，从这个意义上来说，动态交通分配也是ITS的重要技术基础。 动态路径诱导就是要为行驶在道路网中的车辆提供从当前位置到达目的地之间的最方便和快捷的路径，即所谓的“最短路”。 这里“最短路”有两种理解上的含义： 一种是基于已有道路基础上的行驶路程距离最短路，这种“最短路”根据已有路网结构和图论的知识便可以找到，而且是静态不变的； 另一种是考虑了实时道路交通流状况的行驶时间最短路或路阻的最短路径。 （4）路径选择和优化 计算这种“最短路”有以下两个前提: 一是由前面提到的动态交通分配得到交通流的实时分布情况， 另外则是要建立一定的行驶时间函数或路阻函数，将交通流的分布状况或其他因素加入到行驶时间或路阻的计算当中，从而根据计算结果来选择“最短路”，并作为诱导路径提供给驾驶员。 4.1.5 ATIS开发和应用现状 在ITS研究领域，以实现道路的“信息化”、“智能化”为目标的交通信息系统的开发与应用正以欧洲、美国、日本为中心迅速展开。同时众多其他国家和地区也纷纷参与投入力量开展研究活动，目前交通信息系统已成为世界规模的热点研究课题。下面介绍欧、美、日有代表的研究项目，特别着重介绍交通信息服务的服务内容。 在欧洲，与ITS相关的开发项目在不同层次上同步进行着，其中有政府主导的“欧洲机动化安全专用道路基础设施（DRIVE）”项目，也有民间主导的PROMETHEUS项目。欧洲是以欧盟为主导推进ITS