1、智能运输系统概论智能运输系统概论（第三版）（第三版）普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材2121世纪交通版高等学校教材世纪交通版高等学校教材杨兆升杨兆升 于德新于德新 主编主编史其信史其信 高世廉高世廉 主审主审目目 录录n第第1 1章章 绪论绪论n第第2 2章章 智能运输系统的体系框架智能运输系统的体系框架n第第3 3章章 智能运输系统的理论基础智能运输系统的理论基础n第第4 4章章 交通信息采集与处理技术交通信息采集与处理技术n第第5 5章章 通信技术通信技术n第第6 6章章 车辆定位技术车辆定位技术n第第7 7章章 网络技术网络技术n第第8 8章章 数据库
2、技术数据库技术n第第9 9章章 新技术在智能运输系统中的应用新技术在智能运输系统中的应用n第第1010章章 交通信息服务系统交通信息服务系统第第1 1章章 绪论绪论 智能运输系统智能运输系统（ITS）的产生与发展的产生与发展1.1智能运输系统的发展现状智能运输系统的发展现状1.2 智能运输系统的发展趋势智能运输系统的发展趋势1.3 小结小结1.41.1 智能运输系统智能运输系统（ITS）的产生与发展的产生与发展目前，其他一些国家和地区的目前，其他一些国家和地区的ITS研究也有相当大的规研究也有相当大的规模，如澳大利亚、加拿大、韩国、新加坡、中国等。全球模，如澳大利亚、加拿大、韩国、新加坡、中国
3、等。全球正在形成一个新的正在形成一个新的ITS产业。产业。智能运输系统（智能运输系统（ITS）目前尚无公认的定义。）目前尚无公认的定义。一方面是不一方面是不同研究者从不同角度考虑，对同研究者从不同角度考虑，对ITS认识不同；另一方面，认识不同；另一方面，ITS本身处于迅速发展时期，内涵和外延都处于发展变化中。本身处于迅速发展时期，内涵和外延都处于发展变化中。智能交通系统智能交通系统（Intelligent Transportation Systems，简，简称称ITS）起始于美欧，成熟于日本。起始于美欧，成熟于日本。2020世纪世纪6060年代末期，美国最早开始了年代末期，美国最早开始了ITS
4、ITS领域的研究。经领域的研究。经过过3030年左右的发展，年左右的发展，美国、欧洲、日本成为世界美国、欧洲、日本成为世界ITS研究的研究的三大阵营。三大阵营。1.1.1 智能运输系统的概念、地位和作用智能运输系统的概念、地位和作用美国美国运输工程师学会（运输工程师学会（Institute of Transportation Engineer，简称简称ITE）、）、日本日本汽车道路交通智能化协会（汽车道路交通智能化协会（Vehicle，Road and Traffic Intelligence Society，简称，简称VERTIS）以及）以及我国我国的交的交通工程学者都曾给智能运输系统进行过
5、通工程学者都曾给智能运输系统进行过定义定义。智能运输系统是把先进的智能运输系统是把先进的检测检测、通信通信和和计算机计算机技术技术综综合合应用于汽车和道路而形成的道路交通运输系统。应用于汽车和道路而形成的道路交通运输系统。美国美国运输工程师学会运输工程师学会（ITE）智能运输系统是运用最先进的智能运输系统是运用最先进的信息信息、通信通信和和控制控制技术，技术，即运用即运用“信息化信息化”、“智能化智能化”解决道路交通中的交通事解决道路交通中的交通事故、交通堵塞和环境破坏等各种问题的系统，是人、车、故、交通堵塞和环境破坏等各种问题的系统，是人、车、路之间接收和发送信息的系统。路之间接收和发送信息
6、的系统。日本日本汽车道路交通智能化协会汽车道路交通智能化协会(VERTIS)：1.1.1 智能运输系统的概念、地位和作用智能运输系统的概念、地位和作用智能运输系统是在智能运输系统是在关键基础理论模型关键基础理论模型研究的前提下，把研究的前提下，把先进的先进的信息信息技术、技术、数据通信数据通信技术、技术、电子控制电子控制技术及技术及计算机计算机处理处理技术等有效地综合运用于技术等有效地综合运用于地面地面交通管理体系，从而建交通管理体系，从而建立起一种大范围、全方位发挥作用、实时、准确、高效的立起一种大范围、全方位发挥作用、实时、准确、高效的交通运输管理系统。交通运输管理系统。由于该系统可以使汽
7、车与道路的功能智能化，是目前国由于该系统可以使汽车与道路的功能智能化，是目前国际公认的解决际公认的解决城市以及高速公路交通拥挤城市以及高速公路交通拥挤、改善行车安全改善行车安全、提高运行效率提高运行效率、减少空气污染减少空气污染等的最佳途径。等的最佳途径。“智能运智能运输系统输系统”将成为将成为2121世纪现代化地面交通运输体系的模式和世纪现代化地面交通运输体系的模式和发展方向，是发展方向，是交通运输进入信息时代的重要标志交通运输进入信息时代的重要标志。我国我国交通学者（援引吉林大学杨兆升教授专著）交通学者（援引吉林大学杨兆升教授专著）1.1.2 ITS是科技发展的必然产物是科技发展的必然产物
8、交通运输的发展史是人类社会发展史的一个重要组成部交通运输的发展史是人类社会发展史的一个重要组成部分，是一部科技的发展史，交通运输业的发展更是分，是一部科技的发展史，交通运输业的发展更是科学技科学技术术发展的象征。发展的象征。马车马车被发明出来，改变了原始的运输方式，是被发明出来，改变了原始的运输方式，是运输史上新的里程碑。马车的出现，使道路交通运输史上新的里程碑。马车的出现，使道路交通进入了进入了马车交通马车交通阶段。阶段。英国人詹姆士英国人詹姆士瓦特研制出了世界上第瓦特研制出了世界上第一台具有独立性的动力机械一台具有独立性的动力机械蒸汽发动机蒸汽发动机，构成了交通运输领域的第一次革命。，构成
9、了交通运输领域的第一次革命。奥托公司生产奥托公司生产“活塞式四冲程奥托活塞式四冲程奥托内燃机内燃机”。内燃机车、汽车和飞机都。内燃机车、汽车和飞机都是其应用于交通运输领域的成果。是其应用于交通运输领域的成果。戴姆勒及助手制造了装有内戴姆勒及助手制造了装有内燃机的燃机的4 4轮实验汽车轮实验汽车，并配上，并配上变变速器速器。是世界上第一辆汽车，。是世界上第一辆汽车，标志着标志着汽车运输汽车运输时代的开始。时代的开始。1.1.2 ITS是科技发展的必然产物是科技发展的必然产物 汽车交通汽车交通发展的发展的早期早期阶段。汽车数量不多，阶段。汽车数量不多，公公路运输路运输仅是铁路、水路运输的仅是铁路、
10、水路运输的辅助手段辅助手段。世界铁。世界铁路大发展的时期，因而也被称为路大发展的时期，因而也被称为铁路运输铁路运输时代。时代。铁路铁路发展发展中期中期阶段。阶段。公路公路运输不仅是运输不仅是短短途途运输的主力军，而且在中、长运输中开运输的主力军，而且在中、长运输中开始与铁路、水路竞争，并出现了始与铁路、水路竞争，并出现了早期的高早期的高速公路速公路（19191919年）。年）。公路公路发展迅速，欧洲、美国、日本先发展迅速，欧洲、美国、日本先后建成比较完善的后建成比较完善的公路网公路网，公路运输在，公路运输在综合交通运输体系中起着综合交通运输体系中起着主导主导作用。作用。电力电力的发明是最大的科
11、学技的发明是最大的科学技术成果之一。现在，电车、地术成果之一。现在，电车、地铁、轻轨已成为大城市交通的铁、轻轨已成为大城市交通的重要载客工具。重要载客工具。1.1.2 ITS是科技发展的必然产物是科技发展的必然产物实践证明，交通运输史是实践证明，交通运输史是科学技术科学技术发展史的缩影，交发展史的缩影，交通运输业从产生到发展的每一步，都凝结着科学技术的成通运输业从产生到发展的每一步，都凝结着科学技术的成果。果。交通运输业的每一次革命，不论是交通工具的更新换交通运输业的每一次革命，不论是交通工具的更新换代，还是运输方式的拓展变革，都与科学技术成果直接相代，还是运输方式的拓展变革，都与科学技术成果
12、直接相连。连。科学技术的发展推动了交通运输的发展科学技术的发展推动了交通运输的发展。智能运输系统（智能运输系统（ITSITS）正是）正是现代科学技术发展的必然现代科学技术发展的必然产物产物。1.1.3 ITS是信息化社会发展的必然要求是信息化社会发展的必然要求伴随着人类向信息化社会的迈进，伴随着人类向信息化社会的迈进，交通运输业交通运输业也面临着也面临着一次重大的变革，为实现信息化社会发展的需要，交通运一次重大的变革，为实现信息化社会发展的需要，交通运输必须输必须信息化信息化。ITSITS是是高科技发展的必然结果高科技发展的必然结果，也，也是信息化是信息化社会发展的必然要求社会发展的必然要求。
13、一般认为，人类社会的发展经历原始社会一般认为，人类社会的发展经历原始社会农业社会农业社会工业社会工业社会信息信息社会。社会。信息化信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，是产业升是当今世界经济和社会发展的大趋势，是产业升级和实现工业化、现代化的关键环节。以级和实现工业化、现代化的关键环节。以微电子技术微电子技术、计计算机技术算机技术等为核心而引发的等为核心而引发的数字化数字化、网络化网络化、智能化智能化科学科学技术发展迅速，极大地改变了人们的思维方式、生活方式技术发展迅速，极大地改变了人们的思维方式、生活方式和交流方式，有力地推动着社会生产力的发展。和交流方式，有力地推动着社会生产力的发展。1
14、.1.4 ITS是世界经济发展的必然要求是世界经济发展的必然要求没有良好的环境，就没有经济的发展。没有良好的环境，就没有经济的发展。交通运输系交通运输系统统是构成社会基础结构的一个是构成社会基础结构的一个核心要素核心要素，它是一个，它是一个动态动态系统系统，是社会经济发展的，是社会经济发展的通道通道和和载体载体，决定着决定着社会经济社会经济的运行状态。的运行状态。建立建立ITSITS是交通运输系统实现是交通运输系统实现现代化现代化的一项重要举的一项重要举措，措，ITSITS能够促进社会经济环境的进一步优化，是世界能够促进社会经济环境的进一步优化，是世界经济发展的经济发展的必然要求必然要求。1.
15、1.5 ITS是解决交通问题的最佳途径是解决交通问题的最佳途径 1 1）交通问题的概念）交通问题的概念 一般认为，一般认为，交通问题交通问题是指对社会或经济是指对社会或经济未能产生正效未能产生正效益益，交通本身的机能也，交通本身的机能也未充分发挥的状态未充分发挥的状态。2020世纪六七世纪六七十年代，世界各国经济发展进入了高速增长时期，汽车十年代，世界各国经济发展进入了高速增长时期，汽车数量急剧增加，导致数量急剧增加，导致已有的道路难以满足经济发展的需已有的道路难以满足经济发展的需要要，进而带来了负面影响，产生一系列的交通问题。，进而带来了负面影响，产生一系列的交通问题。1.1.5 ITS是解
16、决交通问题的最佳途径是解决交通问题的最佳途径 2 2）交通问题的现状）交通问题的现状 美国美国：主要城市每年由于：主要城市每年由于交通拥挤交通拥挤造成的造成的浪费浪费超过超过475475亿美元亿美元，多达，多达143.5143.5亿升亿升的燃料和的燃料和2727亿亿工作小时。工作小时。日本日本：人口密度比较大，每天昼夜行驶的汽车有：人口密度比较大，每天昼夜行驶的汽车有70007000万万辆，每年交通事故死伤人数达辆，每年交通事故死伤人数达100100余万余万人，大量交通需人，大量交通需求，在各地区求，在各地区交通拥挤交通拥挤，每年时间损失达，每年时间损失达5353亿小时亿小时，经，经济损失达济
17、损失达1212兆兆日元，给社会和经济带来沉重的负担，此日元，给社会和经济带来沉重的负担，此外还会导致外还会导致沿路环境恶化沿路环境恶化、能源消耗增加能源消耗增加等严重问题。等严重问题。我国我国：道路交通死亡人数每年达：道路交通死亡人数每年达1010万万人左右，直接经人左右，直接经济损失近济损失近2020亿亿。现代的交通运输已经对。现代的交通运输已经对人类生命人类生命、财产财产和和生存环境生存环境构成威胁。构成威胁。3 3）解决交通问题的方法）解决交通问题的方法1.1.5 ITS是解决交通问题的最佳途径是解决交通问题的最佳途径控制需求控制需求 控制车辆控制车辆的的 增加增加 改变车型，改变车型，
18、使车辆数减少使车辆数减少增加供给增加供给修建道路修建道路，加，加强道路基础设强道路基础设施建设，缓解施建设，缓解交通问题。交通问题。实施实施ITSITS综合考虑综合考虑人、人、车、路，车、路，充分充分应用现代科学应用现代科学技术技术，解决城，解决城市交通问题。市交通问题。在相当长的时期内，舍弃车辆是不可能的。在相当长的时期内，舍弃车辆是不可能的。受到土地资源等制约，城市道路也不能无限增长。受到土地资源等制约，城市道路也不能无限增长。ITSITS已成为已成为国际公认解决道路交通问题的最佳途径国际公认解决道路交通问题的最佳途径!1.1.5 ITS是解决交通问题的最佳途径是解决交通问题的最佳途径可以
19、预料，可以预料，ITSITS将成为将成为2121世纪世纪现代化交通运输体系现代化交通运输体系的的管理模式管理模式和和发展方向发展方向，是交通运输进入，是交通运输进入信息时代信息时代的重要的重要标志。智能运输系统这一崭新概念伴随着科学技术的进标志。智能运输系统这一崭新概念伴随着科学技术的进步而出现、发展，并为解决交通问题带来了新的前景。步而出现、发展，并为解决交通问题带来了新的前景。随着随着我国我国智能运输系统研究和开发进程的不断推进，智能运输系统研究和开发进程的不断推进，必然会出现一些和我国经济、社会、交通等特点相伴随的必然会出现一些和我国经济、社会、交通等特点相伴随的特有理论和技术问题。因此
20、，开展特有理论和技术问题。因此，开展与我国国情相适应的与我国国情相适应的、具有中国特色具有中国特色的的智能运输系统理论和应用技术的研究智能运输系统理论和应用技术的研究具有具有迫切性迫切性和和必要性必要性。智能运输系统智能运输系统（ITS）的产生与发展的产生与发展1.1智能运输系统的发展现状智能运输系统的发展现状1.2 智能运输系统的发展趋势智能运输系统的发展趋势1.3 小结小结1.4第第1 1章章 绪论绪论2020世纪世纪6060年代，一些有识之士就萌生了在道路交通方面应年代，一些有识之士就萌生了在道路交通方面应用用信息信息、通信通信技术使道路和汽车更加技术使道路和汽车更加协调协调、交通更加、
21、交通更加系统化系统化，有助于减少交通堵塞和减少交通公害，提高交通安全性的，有助于减少交通堵塞和减少交通公害，提高交通安全性的构想。构想。实现这一构想的实现这一构想的主要手段主要手段有有向驾驶员提供交通信息向驾驶员提供交通信息，通过通过管制引导交通管制引导交通或或限制交通限制交通，以及实施，以及实施自动驾驶自动驾驶等。等。1.2 智能运输系统的发展现状智能运输系统的发展现状例如：例如：美国美国通用汽车公司（通用汽车公司（GMGM）19661966年开发的年开发的信息系统信息系统和和俄亥俄州俄亥俄州大学进行的大学进行的自动驾驶自动驾驶实验、实验、日本日本丰田汽车公司丰田汽车公司提出的提出的MACM
22、AC系统系统和和机械试验所机械试验所（机械技术研究所）进行的（机械技术研究所）进行的自自动驾驶实验动驾驶实验等。等。1.2 智能运输系统的发展现状智能运输系统的发展现状2020世纪世纪8080年代以来，发达国家交通运输领域的研究进入年代以来，发达国家交通运输领域的研究进入一个崭新阶段，一个崭新阶段，日本日本、美国美国、加拿大加拿大、德国德国、法国法国、澳大澳大利亚利亚等国都投入大量的人力和物力从事等国都投入大量的人力和物力从事ITSITS的研究，其他一的研究，其他一些国家和地区，如些国家和地区，如韩国韩国、新加坡新加坡、芬兰芬兰等也相继开展了等也相继开展了ITSITS的研究。的研究。最近几年，
23、最近几年，ITSITS技术研究以惊人的速度发展，世界上许技术研究以惊人的速度发展，世界上许多国家进行开发研究，出现激烈竞争的局面，并逐渐形成多国家进行开发研究，出现激烈竞争的局面，并逐渐形成了了日本日本、欧洲欧洲、美国美国三大体系。三大体系。目前，目前，ITSITS在全世界发展迅速，其功能和规模不断扩大，在全世界发展迅速，其功能和规模不断扩大，对其构成的描述也不尽相同。对其构成的描述也不尽相同。1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状发展历程发展历程进行智能运输系统的先驱性研究，即进行智能运输系统的先驱性研究，即电子电子路径诱导系统路径诱导系统研究（研究（Electronic Route
24、 Electronic Route Guidance SystemGuidance System，简称，简称ERGSERGS）。）。2020世纪世纪6060年代年代中 期中 期 加 利 福 尼 亚 交 通 部 门加 利 福 尼 亚 交 通 部 门 研 究 的研 究 的PATHFINDERPATHFINDER系统获得成功，系统获得成功，加速加速ITSITS的发展。的发展。通过通过“综合地面运输效率综合地面运输效率法案法案”，发展经，发展经济上有效、环境上友好的济上有效、环境上友好的国家级综合地面国家级综合地面运输系统运输系统，以提高客运和货运的运输效率。，以提高客运和货运的运输效率。展开展开智能
25、化车辆智能化车辆-道路系统道路系统（Intelligent Intelligent Vehicle-Highway SystemVehicle-Highway System，简称，简称IVHSIVHS）方面）方面研究，运输部成立研究，运输部成立智能化车辆道路系统智能化车辆道路系统（IVHS IVHS）组织组织。19911991年年19931993年年2020世纪世纪8080年代年代1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状发展历程发展历程2 2月，美国开始开发月，美国开始开发统一统一的的国家国家ITSITS体系框体系框架架（The National ITS ArchitectureThe
26、National ITS Architecture）。）。1 1月，运输部公布了月，运输部公布了美国国家美国国家ITSITS体系框架体系框架（第一版第一版）。）。经过一年多试用与维护，经过一年多试用与维护，9 9月运输部公布了月运输部公布了修订后的修订后的国家国家ITSITS体系框架体系框架（第二版第二版）。）。19941994年年19951995年年19981998年年IVHSIVHS正式更名正式更名ITSITS，对其研究领域和内容进，对其研究领域和内容进行了行了扩充扩充。年底年底举办举办第一届第一届ITSITS世界大会世界大会，ITSITS作为作为统一术语统一术语在世界各国广泛应用。在世界
27、各国广泛应用。19971997年年1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容研究内容美国美国是是最早最早开展开展ITSITS研究的国家，经历研究的国家，经历IVHSIVHS、ITS-1ITS-1和和ITS-2ITS-2研发阶段。研发阶段。美国美国ITS-1ITS-1研发领域研发领域先进的先进的车辆控车辆控制和安全制和安全系统系统（AVCSSAVCSS）先进的先进的交通交通管理管理系统系统（ATMSATMS）商业车运营商业车运营（CVOCVO）先进的先进的乡村乡村运输运输系统系统（ARTSARTS）先进的先进的出行出行者信息者信息系统系统（ATISATIS）先进的先进的公共公共交通交
28、通系统系统（APTSAPTS）自动公路自动公路系统系统（AHSAHS）1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容（研究内容（ITS-1ITS-1）1.1.先进的先进的交通管理交通管理系统系统（ATMSATMS-Advanced Traffic-Advanced Traffic Management System)Management System)（1 1）城市区域的）城市区域的中央化交通信号控制中央化交通信号控制系统系统（2 2）高速公路高速公路管理系统管理系统（3 3）交通事故交通事故管理系统管理系统（4 4）电子收费电子收费及及交通管理交通管理系统系统 （1 1）出行者信息出
29、行者信息系统系统（2 2）车载路径诱导车载路径诱导系统系统（3 3）停车场停车引导停车场停车引导系统系统（4 4）数字地图数字地图数据库数据库2.2.先进的先进的出行者信息出行者信息系统系统（ATISATIS-Advanced Traveler-Advanced Traveler Information SystemInformation System）（1 1）车队管理车队管理系统系统（2 2）乘客出行信息乘客出行信息系统系统（3 3）电子支付电子支付系统（例如采用智能卡）系统（例如采用智能卡）（4 4）运输）运输需求管理需求管理系统系统（5 5）公交优先公交优先系统系统 3.3.先进的先进
30、的公共交通公共交通系统系统（APTSAPTS-Advanced Public-Advanced Public Transportation SystemTransportation System）1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容（研究内容（ITS-1ITS-1）4.4.先进的先进的乡村运输乡村运输系统系统（ARTSARTS-Advanced Rural-Advanced Rural Transportation System)Transportation System)ARTS ARTS是是ITSITS技术在幅员广阔的技术在幅员广阔的乡村区域乡村区域的的选选 择性择性应用
31、，研究内容：应用，研究内容：（1 1）出行者的）出行者的信息与保护信息与保护（2 2）紧急情况管理紧急情况管理系统系统（3 3）旅游和出行者旅游和出行者信息服务系统信息服务系统（4 4）基础设施基础设施的运营和保养的运营和保养（5 5）车队运营与管理车队运营与管理系统系统（6 6）商业车队运营商业车队运营（7 7）公共性的出行者服务公共性的出行者服务系统系统 （1 1）商业车辆的）商业车辆的电子通关电子通关系统系统（2 2）车载安全监控车载安全监控系统系统（3 3）路边安全检查路边安全检查的自动化系统的自动化系统（4 4）商业）商业车队管理车队管理系统系统（5 5）商业车辆的）商业车辆的行政管
32、理程序行政管理程序（6 6）危险品的）危险品的应急响应应急响应系统系统 5.5.商业车辆运营商业车辆运营（CVOCVO-Commercial-Commercial Vehicle Operation Vehicle Operation）1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容（研究内容（ITS-1ITS-1）6.6.先进的先进的车辆控制和安全系车辆控制和安全系统统（AVCSSAVCSS-Advanced-Advanced V Vehicle Control&Safety ehicle Control&Safety SystemSystem)（1 1）防碰撞防碰撞系统系统（2 2）
33、智能化行车控制智能化行车控制系统系统（3 3）MaydayMayday系统系统（4 4）驾驶员）驾驶员视野加强视野加强系统系统（5 5）车辆）车辆防抱死系统防抱死系统ABSABS（Anti-lockAnti-lock Braking System Braking System）（6 6）驾驶员）驾驶员安全监控安全监控系统系统（7 7）车辆安全监控车辆安全监控系统系统（8 8）车载路线诱导车载路线诱导系统系统（9 9）协作驾驶协作驾驶AHSAHS有三种研究理念：（有三种研究理念：（1 1）基于车辆智基于车辆智能化能化的匿名自动驾驶的匿名自动驾驶 （2 2）基于公路基础基于公路基础设施智能化设施智
34、能化的公路控制自动驾驶的公路控制自动驾驶 （3 3）前）前两者的综合两者的综合7.7.自动公路系统自动公路系统（AHSAHS-Automated Highway-Automated Highway SystemSystem）1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容研究内容随着随着ITS-1ITS-1不断建设与完善，美国对不断建设与完善，美国对ITSITS的研究内容有了新的研究内容有了新认识和要求，于是制定了新的认识和要求，于是制定了新的ITSITS研发战略，提出了研发战略，提出了ITS-2ITS-2。美国美国ITS-2ITS-2研发领域研发领域信息管理信息管理系统系统（IMSIM
35、S）出行和运输管理出行和运输管理系统（系统（TTMSTTMS）养护和施工管养护和施工管理理系统（系统（MCMSMCMS)公共交通运输公共交通运输管理系统管理系统（PTMSPTMS）商业车辆运行商业车辆运行系统（系统（CVOSCVOS）电子收费电子收费系统系统（ETCETC）先进的先进的车辆安全车辆安全系统（系统（AVSSAVSS）紧急情况管理紧急情况管理系统（系统（EMSEMS）1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容（研究内容（ITS-2ITS-2）1.1.出行和运输管理系统出行和运输管理系统（TTMSTTMS-Travel and Traffic Travel and Tra
36、ffic Management SystemManagement System）在途驾驶员信息在途驾驶员信息系统系统 线路引导线路引导系统系统 出行人员服务出行人员服务系统系统 交通控制交通控制系统系统突发事件管理突发事件管理系统系统排放测试排放测试和和污染防护污染防护系统系统公共运输管理公共运输管理系统系统途中换乘信息途中换乘信息系统系统满足个人需求的非定线满足个人需求的非定线公共交通系统公共交通系统 公共交通运输安全公共交通运输安全系统系统 残疾人运输残疾人运输系统系统2.2.公共交通运输管理系统公共交通运输管理系统（PTMSPTMS-Public Transportation Publi
37、c Transportation Management SystemManagement System）1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容（研究内容（ITS-2ITS-2）通过通过电子卡电子卡或或电子标签电子标签由计算机由计算机自动收自动收费费，使所有，使所有地面交通收费地面交通收费实现实现自动化自动化，减，减少用现金收费所产生的少用现金收费所产生的延误延误，提高道路的，提高道路的通行能力和运行效率，为系统管理提供准通行能力和运行效率，为系统管理提供准确的交通数据。确的交通数据。3.3.电子收费系统电子收费系统（ETCETC-Electronic Toll Electron
38、ic Toll CollectionCollection）4.4.商业车辆运营商业车辆运营系统系统（CVOSCVOS-Commercial Vehicle Commercial Vehicle Operations SystemOperations System)商业车辆商业车辆电子通关电子通关系统系统 自动化路侧安全检测自动化路侧安全检测系统系统 商业商业车队管理车队管理系统系统 商业车辆商业车辆安全监控安全监控系统系统 商业车辆商业车辆行政管理行政管理系统系统 危险品应急响应危险品应急响应系统系统1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容（研究内容（ITS-2ITS-2）紧急通
39、告紧急通告与与人员安全人员安全系统系统紧急情况车辆管理紧急情况车辆管理系统系统5.5.应急管理应急管理系统（系统（EMSEMS-Emergency Management Emergency Management System System）纵向避撞纵向避撞系统系统 侧向避撞侧向避撞系统系统交叉口避撞交叉口避撞系统系统视觉强化避撞视觉强化避撞系统系统 事故前事故前乘坐人员的安全防护系统乘坐人员的安全防护系统危险预警危险预警系统系统 自动公路自动公路系统系统6.6.先进的车辆安全先进的车辆安全系统系统（AVSSAVSS-Advanced Vehicle Advanced Vehicle Safet
40、y SystemSafety System)1.2.1 美国美国ITS的发展现状的发展现状研究内容（研究内容（ITS-2ITS-2）是一个专门用于是一个专门用于管理管理的的数据库数据库系统，主要系统，主要包括包括数据库管理数据库管理系统和系统和事务管理事务管理系统。系统。7.7.信息信息管理管理系统（系统（IMSIMS-Information Management Information Management System System）8.8.养护和施工管理养护和施工管理系统系统（MCMSMCMS-Maintenance And Maintenance And Construction Ma
41、nagement Construction Management SystemSystem)是是ITS-2ITS-2中中新加入新加入的重要研究内容。的重要研究内容。道路道路路面维护管理路面维护管理系统系统 道路道路路侧环境维护管理路侧环境维护管理系统系统 道路道路标志维护管理标志维护管理系统系统 桥梁隧道桥梁隧道基础结构维护管理基础结构维护管理系统系统 通信及其他通信及其他外场设备维护管理外场设备维护管理系统系统 灾难恢复管理灾难恢复管理系统系统ITS-2ITS-2与与ITS-1ITS-1的的主要区别主要区别之一之一。1.2.2 日本日本ITS的发展现状的发展现状发展历程发展历程研究研究ITS
42、ITS的的初始阶段初始阶段。19731973年发起全面的年发起全面的车辆交通控车辆交通控制系统制系统研究，拉开国际研究，拉开国际ITSITS研究的序幕。最初正式投研究的序幕。最初正式投入的系统有入的系统有汽车综合控制系统汽车综合控制系统（简称（简称CACSCACS，Comprehensive Automobile Control SystemsComprehensive Automobile Control Systems）。）。2020世纪世纪7070年代年代在全国设置在全国设置交通控制中心交通控制中心，成立日本交通管理技术，成立日本交通管理技术协会（协会（JTMAJTMA），开展），开展汽
43、车交通信息控制汽车交通信息控制系统。系统。19781978年进行年进行CACSCACS实地实验实地实验；通产省设立了（财团法人）；通产省设立了（财团法人）汽车行驶电子技术协会（汽车行驶电子技术协会（JSKJSK）。）。推动推动路车间通信系统路车间通信系统RACSRACS（Road/Automobile Road/Automobile Communication SystemCommunication System，1984-19891984-1989）和）和新汽车交通新汽车交通信息通信系统信息通信系统AMTICSAMTICS（Advanced Mobile Traffic Advanced M
44、obile Traffic Information and Communication SystemsInformation and Communication Systems，1987-1987-19881988）两个项目。）两个项目。2020世纪世纪8080年代年代前半期前半期2020世纪世纪8080年代年代后半期后半期1.2.2 日本日本ITS的发展现状的发展现状发展历程发展历程ITSITS走向走向国际化国际化。参加。参加ISATAISATA（汽车技术和自动化国（汽车技术和自动化国际会议，际会议，19881988及及19901990年以后）、年以后）、VNISVNIS（车辆导航与（车辆导
45、航与信息系统会议，信息系统会议，19891989及及19911991年以后）、年以后）、CONVERGENCECONVERGENCE（19901990年）、年）、ITSITS美国年会美国年会（19911991以后）等以后）等ITSITS领域领域国际会议国际会议。19941994年年1 1月，成立道路车辆智能化推进协月，成立道路车辆智能化推进协会会VERTISVERTIS（VehicleVehicle，Road and Traffic Road and Traffic Intelligence SocietyIntelligence Society），现称），现称ITS JapanITS Jap
46、an。19961996年年7 7月，月，5 5个政府机构联合制定、发表个政府机构联合制定、发表“关于推关于推进智能运输系统（进智能运输系统（ITSITS）”整体构想整体构想，成了今后，成了今后ITSITS工作的工作的主体计划主体计划，并指定，并指定9 9个开发领域和个开发领域和2020项服务内项服务内容，现在又增加了一项容，现在又增加了一项新的内容新的内容，即，即高度信息通信高度信息通信社会相关信息的利用社会相关信息的利用，总计，总计2121项服务内容，项服务内容，5656项个项个人用户服务，人用户服务，172172项子服务。项子服务。2020世纪世纪9090年代年代后半期后半期2020世纪世
47、纪9090年代年代前半期前半期1.2.2 日本日本ITS的发展现状的发展现状研究内容研究内容日本的日本的ITSITS研究具有如下研究具有如下特点特点：大多数的大多数的ITSITS项目项目均由实力雄厚的汽车、电子业的均由实力雄厚的汽车、电子业的大公大公司司或由或由政府机构政府机构承担；承担；政府和工业部门对政府和工业部门对ITSITS研究长期的支持使得其研究长期的支持使得其ITSITS研究具研究具有有连贯性连贯性；ITS ITS的研究成果的研究成果直接面向市场直接面向市场，促进了诸如，促进了诸如车辆导航系车辆导航系统统等产品的快速开发与应用。等产品的快速开发与应用。日本日本ITSITS研发内容分
48、为研发内容分为9 9个领域，每个领域都包含着个领域，每个领域都包含着实现具体功能的实现具体功能的子系统子系统。1.2.2 日本日本ITS的发展现状的发展现状研究内容研究内容这这9 9个领域的相互关系非常复杂，简化之后可用下图表示。个领域的相互关系非常复杂，简化之后可用下图表示。1.2.2 日本日本ITS的发展现状的发展现状研究内容研究内容1.1.智能化导航智能化导航系统系统通过通过卫星导航卫星导航系统迅速系统迅速实时实时的收集和提供的收集和提供堵车堵车、旅行所需时间旅行所需时间、交通管制交通管制、服务服务等情报，提高利用者等情报，提高利用者的方便性。此外，向驾驶员提供的方便性。此外，向驾驶员提
49、供个体服务信息个体服务信息。包括。包括道路交通情报提供道路交通情报提供系统、系统、综合交通情报综合交通情报系统、系统、卫星导卫星导航动态路线引导航动态路线引导系统等。系统等。达到达到消除消除道路道路收费站交通拥挤收费站交通拥挤、实现、实现无现金无现金化、为化、为驾驶员提供方便、驾驶员提供方便、降低管理成本降低管理成本的目的。的目的。自动收费系统包括自动收费系统包括自动收费自动收费、收税系统收税系统和和电子卡自电子卡自动收费转账动收费转账系统。系统。2.2.自动收费自动收费系统系统包括安全情报包括安全情报提供提供、警告警告、控制控制系统，系统，前方障碍前方障碍物警报物警报系统，系统，周围车辆警报
50、周围车辆警报系统，系统，视觉支援视觉支援系统，系统，车车间距控制间距控制、自动巡航控制自动巡航控制系统，系统，防止溢出车道防止溢出车道和和路外路外以及车道自动跟踪以及车道自动跟踪系统，车辆、驾驶员系统，车辆、驾驶员安全监视警报安全监视警报系统，物流专用车道和自动驾驶专用车道的系统，物流专用车道和自动驾驶专用车道的车辆自动车辆自动驾驶系统驾驶系统等。等。3.3.安全驾驶安全驾驶支援支援系统系统1.2.2 日本日本ITS的发展现状的发展现状研究内容研究内容4.4.最优化交通最优化交通管理管理系统系统该领域包括该领域包括交通信号智能控制交通信号智能控制系统、系统、交通流引导交通流引导分配分配系统、系
