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1、,城市数字化管理应用实例,第六单元,知识点4 智慧交通,我国多个城市在上下班高峰期都是非常拥堵的，北京多年期已经成为“首堵”，并且这种情况在二三线城市也已经成为常态，堵车问题已经严重加剧经济运输成本，影响经济建设。,汽车数量的增加，导致的另一个问题就是停车难，在有限的空间内如何解决好停车问题，对于维持好城市交通和谐，能优化交通结构，能帮助市民出行方便。很大程度缓解交通拥挤状况。,交通事件响应缓慢的原因是信息收集的缓慢，决策缓慢以及信息的发布不到位。,交通管理手段落后，需要在现场部署大量警力、人力对于交通现场信息的采集与处理，浪费大量人力、财力。,公众在途时间增加,交通管理手段落后,停车信息少，
2、停车难,拥堵严重、事故频发,城市交通现状,城市交通现状,这些交通问题对经济发展造成了巨大的损失。2014年一季度，全国发生涉及人员伤亡的道路交通事故40283起，造成10575人死亡、直接财产损失2.1亿元。2015年4月荷兰交通导航服务商TomTom发布了全球拥堵城市排名，中国成为拥堵名单中的大户-在全球最拥堵100个城市中，中国大陆有21个城市上榜。,智能化交通可使车辆安全事故率降低20以上，每年因交通事故造成的死亡人数下降3070；可使交通堵塞减少约60，使短途运输效率提高近70，使现有道路网的通行能力提高23倍。另一方面，发展智慧交通可提高车辆及道路的运营效率，促进节能减排。车辆在智慧
3、交通体系内行驶，停车次数可以减少30，行车时间减少1345，车辆的使用效率能够提高50以上，由此带来燃料消耗量和排出废气量的减少。据分析，汽车油耗也可由此降低15。中国发展智慧交通已经成为必然，并且十分紧迫。,智慧交通总体解决方案,智慧交通解决方案应用,知识点4 智慧交通,智慧交通概述,01,02,03,知识点4 智慧交通,智慧交通概述,01,智慧交通的基本概念和主要内容城市智慧交通控制与管理系统电子不停车收费系统智能公路,智慧交通概述,视频：三维交通仿真,一、智慧交通系统概述,智慧交通系统(Intelligent Transportation System，ITS )就是将先进的计算机数据通
4、信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等有效地综合运用于地面交通系统，从而建立起来的一种大范围、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输系统目标：使汽车和道路的功能智能化，提高运输效率，保障交通安全，缓解交通拥挤，减少环境污染,1、先进的交通管理系统ATMS,Advanced Traffic Management Systems城市区域的交通信号控制系统高速公路管理系统交通事故管理系统电子收费及交通管理系统应急管理系统 公交优先系统,（绿信比、周期、相位差优化技术）,2、先进的出行者信息系统ATIS,Advanced Traveler Information Sy
5、stems出行者信息系统车载路径诱导系统停车场停车引导系统数字地图数据库,向出行者提供当前的交通和道路状况等，以帮助出行者选择出行方式、出行时间和出行路线 ；还可为出行者提供准确实时的地铁、轻轨和公共汽车等公共交通的服务信息。,路径诱导系统基本框架,3、先进的公共交通系统APTS,Advanced Public Transportation Systems车队管理系统乘客出行信息系统电子支付系统运输需求管理系统公交优先系统,包括车辆定位、客运量自动检测、行驶信息服务、自动调度、电子车票、需求响应等系统；如利用GPS和移动通信网对公共车辆进行定位监控和调度、采用IC卡进行客运量检测和公交出行收费
6、,4、商用车辆运营CVO,Commercial Vehicle Operation商业车辆的电子通关系统车载安全监控系统路边安全检查的自动化系统商业车队管理系统商业车辆的行政管理程序危险品的应急响应系统,主要针对货运和远程客运企业，目的是提高运营效率和安全性；它利用卫星、路边信号标杆、电子地图、车辆自动定位与识别、自动分类与称重等设备与技术，对运营车辆进行调度管理，掌握车辆的位置、货物负荷、移动路径等信息。,包括事故规避、监测调控等系统，使车辆具有道路障碍自动识别、自动报警、自动转向、自动制动、自动保持安全车距和车速等功能；可向驾驶员提供车体周围的必要信息，可发出预警，并可自动采取措施来防止事
7、故的发生。,5、先进的车辆控制和安全系统AVCSS,5、先进的车辆控制和安全系统AVCSS,Advanced Vehicle Control & Safety Systems防碰撞系统智能化行车控制系统Mayday系统驾驶员视野加强系统车辆防抱死系统ABS（Anti-lock Braking System）驾驶员安全监控系统车辆安全监控系统车载路线诱导系统协作驾驶,6、自动公路系统,是智能车辆控制系统和智能道路系统的集成，使车辆自动与智能交通设施及周围车辆相互配合，以控制车辆的速度、方向和车置，可以使司机更轻松、更安全地驾驶车辆。在未来的高速公路上，甚至可以实现车辆完全自动驾驶。,6、自动公路
8、系统AHS,Automated Highway System公路与车辆、车辆与车辆之间的通信系统事故监测与警告用视频、雷达监测车辆间距控制最大速度控制自动停车控制,7、先进的乡村运输系统ARTS,Advanced Rural Transportation Systems出行者的安全与保护紧急情况管理系统旅游和出行者信息服务系统基础设施的运营和保养车队运营与管理系统商业车辆运营公共性的出行者服务系统,二、 城市智能交通控制与管理系统,城市交通控制系统是面向全市的交通数据监测、交通信号灯控制与交通诱导的计算机控制系统，能实现区域或整个城市交通监控系统的统一控制、协调和管理，在结构上可分为一个指挥中
9、心信息集成平台以及交通管理自动化、信号控制、视频监控、信息采集及传输和处理、GPS车辆定位等多个子系统。,城市智能交通控制与管理系统的结构,城市交通信号控制系统的网络架构,由交通管理中心、数据传输终端、现场设备组成，现场设备包括车辆检测器、信号控制机、电子警察等。,交通信息采集,常用检测技术有环形线圈、微波、视频、超声波等,微波检测,利用雷达技术，对路面发射微波，通过对回波信号进行高速实时的数字化处理分析，检测车流量、速度、车道占有率和车型等交通流基本信息。,视频电子警察系统,电子警察系统由前端数码摄像机、车辆检测器、数据传输和数据处理部分组成，采用了先进的车辆检测、模式识别、图像处理、通信传
10、输等技术，具有自动拍摄违章车、图像远程传输、车牌识别、统计、分析和违章处罚等一系列功能。,闯红灯违章抓拍系统的运行界面,交通信息传输的主要方式：Internet、数据通信网、GPS、专用短程通信系统、无线移动通信、广播接收机等。,交通信号反馈控制系统,在相关路段的适当位置设置各种车辆检测器，获得该监测断面的交通参数，这些参数被送到交通信号控制系统，经计算机分析处理后，自动选择合适的交通信号控制方案或者调整相关控制方案的信号控制参数，使交通流实现最小延误，提高路口的通行能力。,GPS导航系统,由接收机接收卫星信号，可得到该点的经纬度坐标、速度、时间等信息，当汽车捕捉不到卫星信号时，系统可自动转换
11、为自律导航，由车速传感器检测出行进速度，陀螺传感器检测出前进方向，通过计算机直接算出前进的距离。,GPS导航可用于飞机、船舶、地面车辆及步行者。,GPS导航示意图,交通综合管理信息平台,是一种信息化、智能化的新型交通系统，可整合交通运输系统的信息资源，按一定标准规范完成多源异构数据的接入、存储、处理、交换、分发等功能，从而实现部门间信息共享、为制定交通运输组织与控制方案、科学决策、以及面向公众开展交通综合信息服务提供数据支持。国内首个工程化实施的大城市道路交通信息集成和智能化应用系统是上海市2007年完成的“城市道路交通信息智能化系统及平台软件” 项目。,上海的城市道路交通信息智能化系统,交通
12、监控界面,三、 电子不停车收费系统,简称ETC（Electronic Toll Collection），是目前最先进的路桥收费方式。,电子不停车收费系统的特点,通过车载装置与收费站的微波天线之间的短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理；全路段封闭、车载智能卡、电子托收、联网分账等；采用了自动车牌识别、自动车型分类、 逃费抓拍等技术；通行效率显著提高，可24小时无人监管不间断工作，车道过车和银行托收都由系统自动实现；,四、 智能公路,是建有通信系统、监控系统等基础设施，并对车辆实施自动安全检测、发布相关的信息以及实施实时自动操作的运行平台,智能公路的优点及发展前景,智能公路系统可显著
13、提高公路的通行能力和服务水平，使车流量增大2至3倍，行车时间缩短35%50%；可以大大提高安全性，预防和避免交通事故、降低并排除人为错误及驾驶员心理因素的消极影响；智能公路是智能交通的最高形式和最终归宿，代表着未来公路交通的发展方向，前景是美好的，但同时也是技术难度最大、涉及面最广、最具挑战性的领域；发展智能公路的基本思路是以道路基础设施智能化为核心，以公路智能与车载智能的协调合作为基础，重视人的因素，促进人、车、路三位一体协调发展。,智慧交通总体解决方案,知识点4 智慧交通,02,智慧交通综合管控平台城市智慧交通控制与管理系统交通管控平台总体架构智能公路,智慧交通总体解决方案,智慧交通综合管
14、控平台,智慧交通综合管控平台是一个以提高交通管理服务水平、提高交通管控效率为目的，综合利用多种交通管控资源，为提高公安交通管控的快速反应能力和交通指挥中心的工作效能提供技术保障的交通综合信息集成系统。城市交通综合管控平台涵盖智能化城市道路交通管理各个方面。系统主要包括交通执法、稽查布控、分析研判、交通诱导、运维监管、指挥调度、态势监控等业务功能。,交通管控平台总体架构,智慧交通解决方案应用,知识点4 智慧交通,03,解决方案交通诱导系统,城市交通诱导系统由交通信息采集平台、基于GIS的交通信息数据库和数据处理平台和交通信息动态发布平台组成，系统组成架构图如下：,视频：地铁人流量分析,交通诱导系
15、统（1）道路信息采集系统,智慧交通诱导系统主要包括两大子系统：交通信息采集子系统、交通信息发布子系统。交通信息采集系统前端主要包括高清电子警察、卡口系统以及移动电子警察，前端系统采集的信息经过网络传输之后进行数据挖掘处理分析继而发送到各种终端设备进行显示与告知，而采集信息的方式主要有图中所示几种。,微波雷达检测,视频检测,环形地感线圈检测,道路信息采集系统各种采集方式对比,道路信息采集系统卡口系统,卡口是以设置在主要交通枢纽道路口的摄像机为依托，结合智能化的仪器和软件来实现道路交通的智能控管，比如当前的车流量，段面车辆计数，车辆特征检索，以及部分违章抓拍功能卡口一般作为道路交通部门监管的系统使
16、用。主要功能如下 :1.目标图像捕捉：对经过卡口的所有目标的 图像进行捕捉。2.汽车号牌识别：从捕获的目标图像中识别出车辆的车牌号码。3.断面车流量： 对断面车流量进行统计4.断面车速： 对断面车速进行检测。5.时间占有率： 通过对捕获的信息进行分析 统计出时间占有率。6.套牌车辆检测：对选定区域选定时间段内车牌信息进行重复比对。,交通诱导系统（2）交通信息发布系统,交通诱导信息屏主要对出行车辆进行群体性交通诱导，由出行车辆根据诱导信息自主选择出行路径。根据不同的设置地点可以选择以下三种交通诱导屏：（1）可变信息标志屏：采用绿、黄、红分别表示：路段畅通、拥挤、堵塞（2）图文+可变信息标志屏：交
17、通信息提示：事故、施工、交通管制等。（3）可变图文LED显示屏：可以显示前方路段实施交通路况、滚动显示交通事件、以及公共交通安全信息宣传,交通诱导系统移动终端发布,移动终端分为车载终端和手持终端（手机APP或手机地图）：1.手持终端（智能手机）：通过手机APP可以查询公交信息、当前交通状况，以及道路信息导航、交通新闻等方便行人外出；2.车载终端：通过交管部门的交通信息发布，可以查询得知当前道路信息状况、通过内置实时地图导航，可以实时规划当前道路选择，以便最快到达目的。,交通诱导系统公共网络发布,通过公共INTERNET网络平台以GIS+实时交通状况+实时交通事件的形式发布城市路的实时交通状态。
18、,解决方案应用交通信号灯智能控制系统,交通信号控制系统是城市交通诱导管理系统的一个重要子系统，其主要功能是自动调整控制区域内的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染等减至最小，充分发挥道路系统的交通效益，必要时，可通过指挥中心人工干预，强制疏导交通。主要有以下五大功能：,解决方案应用智慧公交管理系统,智慧公交调度系统是运用系统工程理论将交通流诱导技术、车辆定位技术、地理信息系统技术、公交运营优化与评论技术、计算机网络技术、数据库技术、通信技术、电子技术、智能卡技术等先进技术科学集成，形成集智能化调度、公交电子收费、信息服务、网络通信于一体的先进的公共交通管理系统。,有线
19、、无线接入；IP组网，系统易于扩展车辆事实监控，业务运行更高效车站到站时间预测，换乘更方便业务运行统计及时准确，便于运营,解决方案应用智慧公交管理系统,智慧公交调度系统主要公交指挥中心、公交车辆、乘客三大主体构成。公交指挥中心对公交车辆信息进行采集、分析、发布，乘客可以通过站牌信息以及手持终端得知当前公交状况。智慧公交主要功能如下：,车辆实时定位车辆自动跟踪运行轨迹实时显示图像监控超速报警车辆侧翻及碰撞报警,解决方案应用不停车收费系统（ETC）,不停车收费系统利用车辆自动识别（Automatic Vehicle Identification 简称 AVI）技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯
20、，进行车辆自动识别和有关收费数据的交换，通过计算机网路进行收费数据的处理，实现不停车自动收费的全电子收费系统。,最大优点：其收费通道的通行能力是人工收费通道的5到10倍,解决方案应用不停车收费系统（ETC）,ETC除了用于高速公路自动扣费，ETC系统也用于市区过桥、过隧道自动扣费，在车场管理中也用于建立快速车道和无人值守车道，自动扣停车费。可以大幅提高出入口车辆通行能力，改善车主的使用体验，达到方便快捷出入停车场的目的。,ETC系统应用关键技术：射频识别地磁感应技术视频识别技术红外技术专用短程通讯技术DSRC,解决方案应用突发应急事件处理,智慧交通综合管控平台将应急报警、卡口系统、电子警察、大数据分析系统、专家智能决策系统以及信息发布系统集成组成为应急指挥系统；多部门有序协作和智能联动，快速、高效地处理应急事件，从而降低工作人员的工作强度，并且极大极高对于突发交通时间的处理。,解决方案应用突发应急事件处理,
