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4.3 智能运输系统与的汽车的智能化2.ppt
第四章 现代汽车科技 4.3 智能运输系统与汽车的智能化 4.3 智能运输系统与汽车的智能化 电子收费系统 电子收费系统功能 4.3 智能运输系统与汽车的智能化 电子收费系统 当汽车接近收费站时,汽车上的车载单元接收到收费站天线发出的信号后,由车载单元反馈一个信号给收费站天线。收费站天线再把这个信号传给车道控制装置,收费计算机收费后把有关信息传到收费中心,完成收费。同时车道控制装置开启栏杆,汽车通过收费站。 不停车电子收费系统 4.3 智能运输系统与汽车的智能化 电子收费系统 电子收费系统结构 电子收费系统包括车载设备、车道设备、收费站计算机。 (1)收费站计算机:实时处理各车道查询、核对的数据, 收集各车道的交通、收费运行数据并进行处理,定期将数据上传控制中心。 (2)车道设备:电子识别与通信设备,包括中央单元及天线。天线通常装设在车道上方,通过它与电子标签之间建立高方向性的微波通信。 外围监控设备,包括自动栏杆、报警器、信号灯车辆检测器、轴重计、防违章设备及闭路电视等。 信息处理设备,如通道控制器。 系统判断通过车辆是否可以不停车,根据相应数据起动相应的控制设备或信号,通过声音警告或信息显示屏给车主以必要的提示。如果发生违章闯关则可启动抓拍系统进行违章取证等。 4.3 智能运输系统与汽车的智能化 电子收费系统 (3)车载设备 包括单独一个车载单元或车载单元和IC卡电子标签。车载单元包括以下的硬件模块:RF通信接口、CPU、电池或电力电缆、LCD显示屏、IC卡接口,一般安装在汽车挡风玻璃内侧。IC卡可以存储包括车辆的型号、车牌照号码,预缴的路桥费金额或余额、车辆通过收费站的时间、地点、次数等信息,也可以把该车的年审及养路费征收的情况等记录在内。 4.3 智能运输系统与汽车的智能化 自动化公路系统(AHS) 自动化公路是交通自动化的先导和基础,也是现代工业国家的生命线。在许多国家交通阻塞造成的时间耽搁、燃油浪费,以及毫无必要的废气排放,都给社会造成了很大的损失。有人可能认为,解决问题的出路不外乎是建造更多的公路。然而,修建新公路是造价极高的工程。例如,美国改造波士顿中央干道11公里长的一个路段,计划需要大约80亿美元的资金。因此,大规模地扩建城市通道及高速公路,在经济上是不可行的,人们必须设法学会更加有效地利用现有的公路。自动化公路是扩大公路交通能力的最省钱的途径。 4.3 智能运输系统与汽车的智能化 自动化公路系统(AHS) 美国正在对自动化公路系统进行由计算机控制的驾驶试验,并将很快投入实用。伯克利加州大学“高级公路和交通研究计划”已经建成了未来可供毋需驾驶员驾驶的汽车行驶的公路原型,并在1997年8月进行了实用成果的演示。这种思路是通过提高现有道路的利用率,而不是修建更多道路的办法来满足交通对道路的需求。具体工作是开辟专用车道,利用专门铺设在路面下的磁体来引导汽车的行驶,并确定汽车在公路上的位置;用高效雷达来控制车速,并保持与其它车及障碍物的间距。汽车在其上自动行驶,全无人为干预。目前汽车制造商们也在考虑给所生产的汽车装上计算机导航系统,以适应情况更加复杂的道路。研究人员已经证明,在这种公路上汽车可以高速行驶,即使在转弯处车速也可以高达100km/h以上,而且汽车的间距可以很小。所有汽车都以同样的速度行驶,因此不会增加交通事故,大大提高了道路的通过能力。 4.3 智能运输系统与汽车的智能化 自动驾驶车辆 无人自动驾驶车辆,也称智能车,是室外轮式移动机器人在交通领域的重要应用。它使用车载传感器,例如视觉、激光雷达、超声传感器、微波雷达、GPS、里程计、磁罗盘等,感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使得车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。 4.3 智能运输系统与汽车的智能化 自动驾驶车辆 发展历史 无人自动驾驶车辆的研究可大致分为三个阶段:军事用途、高速公路环境和城市环境。 1) 军事用途 无人自动驾驶车辆的研究已经有 20 多年的历史,它最早起源于军事领域的研究。早在80年代初期,美国国防部大规模资助自主陆地车辆的研究。进入 21 世纪,从2004年起美国国防部连续三年举办大挑战比赛活动,第一名可获得数百万美金的奖励。在2004年的比赛中,13支参加决赛的车辆没有一辆能够到达终点。在2005年的比赛中,共有5支队伍顺利到达终点 。德国军方于2006年在德国也组织了类似的比赛 ,穿越 240 公里的沙漠,共有来自 5 个国家的20 支队伍参赛。我国在“八五”、“九五”、“十五”国防重点预研中也一直在资助无人车辆方面的研究工作。 4.3 智能运输系统与汽车的智能化 自动驾驶车辆 2)高速公路环境 随着冷战的结束,无人驾驶车辆的研究也逐步转向了
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