智能交通系統(tǒng)的認識

1、智能交通運輸系統(tǒng),,1.交通系統(tǒng)定義、組成、屬性、問題,你們眼中的交通運輸是什么？,？,交通系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)因素,政治經(jīng)濟人口空間結(jié)構(gòu)文化…,交通和政治的關(guān)系,交通設(shè)施的決策：世紀大道、祿口機場…,有爭議的上海浦東世紀大道,有爭議的上海浦東世紀大道,南京祿口機場,聽信風(fēng)水師指點　河北高邑建“史上最牛丁字路”,交通和城市空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系,案例：大連,交通和人口的關(guān)系,出行次數(shù),交通和文化的關(guān)系,[日]佐佐木綱佐佐木剛.JPG,交通系統(tǒng)

2、的定位,交通是人和物的運轉(zhuǎn)與輸送，交通及其問題都是派生性的。交通源于社會經(jīng)濟活動，又反作用于社會經(jīng)濟的發(fā)展，應(yīng)從經(jīng)濟、社會、及城市的發(fā)展確立交通的定位,不同視角下交通系統(tǒng)存在的問題,交通問題—交通堵塞,南京網(wǎng)友繪早高峰過江戰(zhàn)役圖 吐槽交通擁堵,2013年9月19日，北京，南四環(huán)馬家樓橋上東西雙向道路均“大擺長龍”。,1986年，北京，長安街，那個年代到訪中國的外國人都稱中國為“自行車王國”。,截至2009年，北京市自行車出行比例已由1

3、986年的62.7%驟降至18.1%。北京市交通委規(guī)劃處處長陳燕凌稱，目前北京44%的機動車日出行距離不足5公里，這一部分需求是本可通過自行車解決的。,你丫在哪兒堵著呢？,新民周刊－首都？首堵！,交通問題—交通堵塞,交通問題—交通堵塞,交通問題—交通堵塞,2013年10月7日，陜西省西安市西漢高速秦嶺段發(fā)生交通事故致使大堵車,交通問題—交通安全,交通問題—交通安全,交通問題－交通事故,交通死亡事故每年約11萬人，相當(dāng)于平均每天掉下一架波

4、音747飛機,交通事故與疾病致人死亡全球變化趨勢,交通問題-能源消耗與污染,能耗：交通運輸是能耗增長速度最為迅速的行業(yè)，從1985年至1997能耗漲幅為42%，而道路交通的能耗占交通運輸能耗的73%。,交通問題-能源消耗與污染,目前全國約五分之一的城市大氣污染嚴重，113個重點城市中三分之一以上空氣質(zhì)量達不到國家二級標準，機動車排放成為部分大中城市大氣污染的主要來源。據(jù)估計和上世紀80年代相比，我國機動車保有量增加24倍，排放總量則

5、增加12倍。,2020年中國60萬人因大氣污染過早死亡  —經(jīng)合組織(OECD),交通問題—能源消耗與污染,上海：機動車排放的氮氧化物NOx、揮發(fā)性有機物和顆粒物在中心城區(qū)所有污染源中的“貢獻”比例達到66%、90%和26%PM 2.5,舒適,上海地鐵“帶著餅干上去，拿著面粉下來”,2013年9月19日，北京大望路車站，乘客很難擠上公交車。,公平,公共物品殘障人士行人…,“以人為本”的盲道,導(dǎo)向障礙物的

6、盲道,“以人為本”的盲道建設(shè),導(dǎo)向河里的盲道,濟南現(xiàn)史上“最窄人行道” 僅0.2米如過獨木橋,西安一小區(qū)樓盤“外延”擠占半條馬路,可靠,常態(tài)可靠性非常態(tài)可靠性,主要內(nèi)容交通事件管理及救援管理。大型活動交通管理施工期間交通管理特種車輛管理惡劣天氣及災(zāi)害管理等,交通問題—自然災(zāi)害,我國交通運輸業(yè)存在的突出問題,2.信息技術(shù)帶來的變革,阿里巴巴這么火，告訴我們什么？,從網(wǎng)上購物，到電子商務(wù)，電子付費，電子銀行…,購物的時間與地點,

7、變得更加彈性,我們會把你每周的采購直接送到你廚房,遠程醫(yī)療,咖啡吧？工作室？,工作、學(xué)習(xí)、娛樂、休閑的界限正在模糊,工作？休假？,互聯(lián)網(wǎng)革命？,互聯(lián)網(wǎng)革命？,信息技術(shù)爆炸性發(fā)展-Smart phones-Social media-3G/4G networks,wireless accesses-Cloud computing,big data analysis,augmented realities-Remote sensin

8、g and controls,internet of things-Data-ification of infrastructure……,新經(jīng)營模式層出不窮-e-commerce,B2C,C2C-e-business,B2B-e-learning,virtual class,virtual library-remote hospital/medical operation-e-payment,online banking

9、On-line civil servicesOn-line solutions……,對交通有什么影響？,挑戰(zhàn)“交通”的基本概念,你不需要從A處“移動”到B處（才能工作、購物、上學(xué)、就醫(yī)）它們可以“移動”到你面前！,交通需求的變化,客運交通需求(以美國為例),曾長期持續(xù)增長，但在2004/2005年達到高峰以后開始下降總出行里程和人均里程都下降還出現(xiàn)很多別的變化：高峰時段車流量減少更多非工作出行更多的多目的、多段出行

10、更多的使用更有效和清潔的模式，如公交和慢行更加分散的交通O-D特征,傳統(tǒng)的放射走廊式交通空間模式—Donut甜面圈型空間模式交通OD變得多樣化，明顯的高密度走廊已經(jīng)不多,貨運交通需求的變化,3.怎樣應(yīng)對？,交通系統(tǒng)的構(gòu)成要素,結(jié)論：應(yīng)綜合考慮影響交通系統(tǒng)的各類要素,交通工程學(xué)的基本概念,交通學(xué)科的發(fā)展方向,策略一：可持續(xù)交通理念的廣泛實踐,公共交通和慢行交通優(yōu)先交通需求管理公共交通導(dǎo)引的城市土地開發(fā),,,城市永遠不能提供滿足小汽

11、車交通需求的道路空間！,發(fā)展公共交通是解決交通問題的唯一有效途徑！,世界和中國城市交通的經(jīng)驗與教訓(xùn),共識,在保障人居環(huán)境和城市生態(tài)的前提下，盡可能擴大城市道路網(wǎng)絡(luò)，以適應(yīng)日益增長的交通需求。對于超出部分采用需求管理的方式加以抑制，引導(dǎo)其轉(zhuǎn)向城市公共交通系統(tǒng)。,我們必須調(diào)控城市交通發(fā)展模式，以促進可持續(xù)的發(fā)展.,策略二：“智慧交通”“smart Mobility”,趨勢：更多由信息技術(shù)支撐的交通對策,1.新的載運工具技術(shù)2.智能交通系統(tǒng)

12、（ITS）3.信息技術(shù)的交通使用者應(yīng)用4.合作的共享交通服務(wù)模式5.信息技術(shù)支撐的新的交通規(guī)劃與管理工具,1.新的載運工具技術(shù),新的載運工具技術(shù),汽車+飛機+輪船快速、體積小的汽車新能源汽車無人駕駛汽車無人飛機不燒油、不用電的汽車…,,TED:Chris Urmsonhttp://www.ted.com/talks/chris_urmson_how_a_driverless_car_sees_the_road,,..

13、\美國人慌了！阿拉伯呆了！不燒油，不燒電的車在中國誕生了！.html,2.智能交通系統(tǒng)（ITS）,智能交通系統(tǒng),應(yīng)用信息通訊技術(shù)而開發(fā)的專業(yè)系統(tǒng)主要應(yīng)用在道路交通的基礎(chǔ)設(shè)施、車輛和使用者，交通管理，以及道路交通和交通模式的交互作用,ISO/TC 204 Intelligent transport systems,Joint working groups under the responsibility of another commi

14、ttee:,智能交通系統(tǒng)的架構(gòu),中國ITS邏輯結(jié)構(gòu)頂層數(shù)據(jù)流圖,中國ITS體系結(jié)構(gòu)頂層構(gòu)架信息通道圖,道路交通數(shù)據(jù)的多種檢測方式,上海一馬路上方50多只探頭 密密麻麻驚呆路人,,,,利用出租車GPS檢測路段行程車速,公交IC卡運營數(shù)據(jù)采集,信息的處理,北京市交通管理局交通信息中心,交通信息的發(fā)布,3.信息技術(shù)的交通使用者應(yīng)用,智能手機應(yīng)用,利用智能手機的普及，針對交通使用者個體而開發(fā)的應(yīng)用通常使用開發(fā)數(shù)據(jù)，開放源程序支持的平臺，利用

15、眾包、大數(shù)據(jù)、社交媒體、和網(wǎng)游等網(wǎng)絡(luò)時代的技術(shù)工具手機應(yīng)用的安裝和使用通常是免費（有些應(yīng)用會對某些高端定制服務(wù)收取服務(wù)費）可以和ITS 智能交通系統(tǒng)連接,,2009年9月，美國麻省交通局將它的公交數(shù)據(jù)開放給社會看看發(fā)生了什么,開放的交通數(shù)據(jù)給交通使用者帶來多種多樣個性化的交通服務(wù)，很多都是傳統(tǒng)交通管理者和運營商無法提供的,4.合作的共享交通服務(wù)模式,“同行伙伴+公司化”合作、共享的交通服務(wù)模式,分享租車：zipcar，F(xiàn)lexi

16、car，Car2Go，Buzzcar，Bluemove拼車：Carpooling，BlaBlaCar交通信息分享：Waze公共自行車：Numberous models分享出租車：Uber，Ola，GrabCab分享快遞服務(wù)：Shipster,,每輛Zipcar取代了15輛在路上跑的車每個Zipcar使用者，減少了80%的出行里程 Robin Chase，ZipCar合作創(chuàng)始人和首任CEOhttp://www.ted.

17、com/talks/robin_chase_on_zipcar_and_her_next_big_ideahttp://www.ted.com/talks/robin_chase_excuse_me_may_i_rent_your_car,零邊際成本社會,5.信息技術(shù)支撐的新的交通規(guī)劃與管理工具,系統(tǒng)調(diào)控的工作過程,,城市交通可持續(xù)發(fā)展目標,,系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)測,采用對策組合進行反饋控制,,宏觀仿真,中觀仿真,微觀仿真,實時仿真,,,系統(tǒng)演

18、變規(guī)律的認識,連續(xù)觀測的信息環(huán)境,交通系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)測、診斷、預(yù)警、預(yù)測、調(diào)控,交通狀態(tài)觀測分析,交通行為觀測分析,交通IC卡數(shù)據(jù),出租車數(shù)據(jù),停車場數(shù)據(jù),移動通信數(shù)據(jù),牌照識別數(shù)據(jù),交通行為特征提取與分析,FCD 數(shù)據(jù),公交車輛運行數(shù)據(jù),軌道交通運行數(shù)據(jù),道路交通檢測數(shù)據(jù),牌照識別數(shù)據(jù),多源數(shù)據(jù)融合分析,交通運行狀態(tài)特征提取與分析,系統(tǒng)預(yù)警、預(yù)測,系統(tǒng)綜合調(diào)控,調(diào)控效果評估,,支持系統(tǒng)調(diào)控的技術(shù)體系,多源數(shù)據(jù)融合分析,,定點檢測器的

19、交通流數(shù)據(jù)采集流程,,利用出租車GPS檢測路段行程車速,公交IC卡運營數(shù)據(jù)采集,上海市快速道路車輛牌照識別系統(tǒng)布局,通過手機基站服務(wù)范圍內(nèi)的客戶數(shù)分析研究人流空間分布規(guī)律,Big Data,,,,,,,,,,,,,,,,2011年，中國互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)有數(shù)據(jù)量 1.9EB（1018 字節(jié)） （全人類說過的話約5EB）,,,2010年，全球數(shù)據(jù)量已達 1.2ZB（1021字節(jié)）,,2020年，預(yù)

20、計全球所管理的數(shù)據(jù)將達到35ZB,每1天，搜索引擎產(chǎn)生日志數(shù)量，35TB (1012字節(jié))；每1天，F(xiàn)acebook有40億條信息擴散，10 TB；,數(shù)據(jù)正在爆炸式增長,各種傳感器及新型智能移動設(shè)備的迅速普及，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，帶來海量數(shù)據(jù)的爆發(fā)。如此大規(guī)模的數(shù)據(jù)量，對社會與經(jīng)濟發(fā)展會產(chǎn)生什么影響，是我們必須面對的重大問題。,IDC （International Data Corporation ）統(tǒng)計：,充分利用大數(shù)據(jù)分析,,,,,,

21、,2012年11月,2012年3月,《 Science》刊登“Dealing with Data”專輯，指出分析數(shù)據(jù)的能力遠落后于獲取數(shù)據(jù)能力。,吉姆.格雷提出數(shù)據(jù)密集型計算成為繼試驗科學(xué)、理論科學(xué)、計算科學(xué)之外的科學(xué)研究第四范式。,2008年,2009年,《自然》雜志設(shè)“Big Data ”專題介紹了大數(shù)據(jù)應(yīng)用所帶來的挑戰(zhàn)和機遇。,2011年,美國政府公布了“大數(shù)據(jù)研發(fā)計劃”，基于大數(shù)據(jù)推動科研和創(chuàng)新。,第424次會議：以“大數(shù)

22、據(jù)”為主題，認為大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨，大數(shù)據(jù)已成為各行業(yè)共同面臨的大問題。,2012年5月,第445次：以 “數(shù)據(jù)密集時代的科研信息化”為主題，討論“大數(shù)據(jù)”時代的科研信息化問題。,“大數(shù)據(jù)”時代真的來了,大數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)（Big data）通常用來形容大量非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)的特征是數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多、非標準化數(shù)據(jù)特征顯著。,大數(shù)據(jù)的應(yīng)用,用實時的交通數(shù)據(jù)來監(jiān)測公交服務(wù)水平和質(zhì)量用手機數(shù)據(jù)支持交通規(guī)劃,利用眾包crowdso

23、urcing平臺讓交通使用者參與交通的規(guī)劃和管理,http://en.wikipedia.org/wiki/Crowdsourcing,“微調(diào)”技術(shù)：影響人們的行為模式,圣保羅通勤者網(wǎng)站跟蹤通勤者出行對不同出行時間線路提供不同獎勵，并根據(jù)其他出行者信息，推薦更好的路線,“微調(diào)”技術(shù)：影響人們的行為模式,新加坡的INSINC項目通過激勵機制讓出行者自愿在非高峰時間出行類似俱樂部會員積分制跟蹤分析會員出行提供抽獎機會、網(wǎng)游、網(wǎng)絡(luò)社

24、交和定制獎品,https://www.travelsmartrewards.sg/,智慧交通面臨的挑戰(zhàn),目前的城市規(guī)劃仍然更多關(guān)注問題的表象，而不是問題的根源城市土地利用規(guī)劃仍然僵化，功能分離，缺少彈性許多城市投巨資建設(shè)固定線路的大型公交基礎(chǔ)設(shè)施，試圖通過增加高峰時間和運輸能力來解決問題許多ITS應(yīng)用偏重于提高交通系統(tǒng)的能力和效率，有可能鼓勵和誘導(dǎo)不必要的交通需求,智慧交通的真正目標,保證滿足所有人，特別是低收入和弱勢群體的最基本

25、的出行需要同時對機動化交通的增長實施有效的管理提供機動化出行的替代方案避免和減少不必要、不可取的機動化出行量,4.本學(xué)期教學(xué)安排,課程教學(xué)安排,交通工程學(xué)的體系結(jié)構(gòu),交通特性交通調(diào)查交通流理論道路通行能力交通規(guī)劃交通管理與控制交通安全,參考書,交通工程學(xué)交通管理與控制智能交通,研究型課程,3~5名同學(xué)為單元組成研究小組，圍繞信息化智能化在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用確立題目，并開展研究學(xué)期中和學(xué)期末各安排一次匯報，現(xiàn)場打分后

26、作為平時成績第四周提交分組名單和題目,,,,,,,,RFID定向接收機,RFID全向接收機,RFID地磁車輛檢測器,路口RFID全向接收機配備全向天線C：負責(zé)接收周圍區(qū)域的地磁車輛檢測器，負責(zé)專用車載電子標簽。與交通信號控制機通信，發(fā)送優(yōu)先與解除信息。與各個路段RFID的定向接收機（天線B）進行通信。,A,控制機,B,C,路段RFID定向接收機，配備定向天線A和B。負責(zé)發(fā)現(xiàn)到達車輛，并判別方向，路口接收機匯報。輔助發(fā)現(xiàn)車輛

27、離開路口。天線B還可以接受范圍內(nèi)的地磁，傳給路口接收器。,專用車載雙頻電子標簽： 人車認證合一，13.56M認證卡（人卡）+2.4G遠程卡（車卡）。首先需要拿持無源13.56M卡（人卡），在中心注冊優(yōu)先級別、優(yōu)先時間與區(qū)域。將認證卡插入車上配備的2.4G遠程卡（車卡），該卡同時具備13.56認證卡讀卡器，將認證卡數(shù)據(jù)讀入車卡。車卡與路邊的接收裝置交互，人車合一，并且在指定時間與區(qū)域內(nèi)的車輛可以獲得相應(yīng)的優(yōu)先權(quán)。,RFID地

28、磁車輛（車位）檢測器1.放在路口檢測車輛的流量、占有率等。2.放在路側(cè)，檢測路邊路上停車。3.車位檢測器，車輛檢測器，車載電子標簽統(tǒng)一用RFID綜合接收機處理，實現(xiàn)一體化d解決方案，擴展性強，節(jié)省投資。,,RFID地磁車位檢測器,設(shè)置說明：路段接收機只需要在優(yōu)先通道上設(shè)置。地磁車輛檢測器不是必須的。,,,,,,,RFID定向接收機,RFID全向接收機,RFID地磁檢測器,A天線發(fā)現(xiàn)帶有裝用電子標簽的緊急車輛并判斷方向 （剔除