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智能交通系统理论的研究与实现

陈荣波

  为了解决面临的道路交通日益拥挤,路网通行能力不能满足交通量增长需要的问题,美、日、欧等发达国家早在 70 年代就相继推出了应用信息技术、电子通信技术、自动控制技术、计算机技术以及网络技术等来解决交通问题的方法。直到 90 年代初,逐渐形成了现代的智能交通系统理论。智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称 ITS)是指将先进的信息技术、电子通信技术、自动控制技术、计算机技术以及网络技术等有效、综合地运用于整个交通运输管理体系,建立起一种在大范围,全方位发挥作用并实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。它是由若干子系统所组成的,通过系统集成将道路、驾驶员和车辆有机地结合在一起,加强了三者之间的联系。借助于系统的智能化技术,驾驶员可以实时了解道路交通以及车辆的状况,以最为安全和经济的方式到达目的地。同时,管理人员通过对车辆、驾驶员和道路实时信息的采集来提高其管理效率,以达到充分利用交通资源的目的。本文共分 7 个部分:第 1 章:介绍了 ITS 的历史背景,国际国内的发展形势以及相关的技术和研究领域。作为经济发达、技术先进的美国,虽在 ITS 的研究开发上曾一度落后,但凭借其先进的技术优势,已后来居上,目前在试验研究和实践应用上都处于领先地位。在 ITS 发展规划中,它非常重视 ITS 将形成的巨大市场,对 ITS 的服务领域进行了广泛而又深远的研究。1995 年 3 月美国运输部正式出版公布了“国家 ITS 项目规划”,105硕士学位论文智能交通系统理论的研究与实现明确规定了 ITS 的 7 大领域(即基本系统)和 29 个用户服务功能(即子系统)。日本将 ITS 的发展分为四个阶段:第一阶段(2000 年前后):ITS 的初始发展阶段,在这一阶段,交通信息主要提供给己经运行的车辆信息与通信系统 ( VlCS Veh-icle lnformation and Communication System )和相关系统,交通堵塞信息和最佳路线信息将提供给车载导航系统,使驾驶员能够减少出行时间并提高旅行的舒适性。第二阶段(2005 年前后):通过逐步引入用户服务的思想开始交通系统的革命,ITS 将有关目的地的服务信息和公共交通信息直接提供给用户。第三阶段(2010 年前后):ITS 将被推进到一个更高的水平。基础设施,车载装置,法律和社会将促使 ITS 成为一个稳固的社会系统。第四阶段(2010 年之后):ITS 的所有系统都已经投入使用,ITS 己经进入到了一个成熟的时期。到 2015 年将道路交通事故减少50%,同时有效地缓解交通拥堵,并减少对环境的污染。我国的 ITS 研发起步并不晚, ITS 在许多地方也已初具规模。交通信息化建设是交通部确立的“十五”交通科技发展计划中四个领域之一;国家计委和科技部共同发布的“2001 年度当年优先发展的高新技术产业化重点领域”通知中,智能交通系统为其中一项;并指出我国的 ITS 近期产业化重点是“交通地理信息系统,数字化城市综合交通管理系统,高速公路控制诱导管理系统集成软件等”。第 2 章:通过对当今世界最发达的两个国家——美国和日本,在智能交通系统的物理和逻辑结构的比较,系统介绍 ITS 理论及应用。美国 ITS 用户服务虽具有很强的综合性,几乎涉及到了 ITS 的所有领域,成为其他国家或地区模仿和借鉴的典型,但美国 ITS 用户服务也存在着功能重复等问题。ITS 研究对象重点集中于机动车交通,主要是汽车交通,而对非机动车交通和行人则显得考虑不够。106硕士学位论文智能交通系统理论的研究与实现而日本的 ITS 用户服务则更多的考虑了本国 ITS 已有的发展基础,如路线导行系统和 VICS,此外日本的研究领域中还包括协助行人一项,即对行人和骑自行车者等交通弱者也予以重视。其实现的用户服务功能主要包括出行者路径诱导和车辆行人交通事故避免,具有很强的日本特色。第 3 章:概要介绍了本人在实习期间所从事的一个日本 ITS 项目的开发工作。本人主要从事 HMI Application(Human Machine Interface Application)开发。HMI 在整个系统开发过程中处于如图所示的位置。图1 HMI 在系统开发中所处位置图HMI Application 项目开发工作主要两部分:1.人机交互画面的制作;2.接受用户操作或核心层的事件驱动。接着,介绍使用的开发工具:HMI Tool,PC 模拟环境等。HMI Tool 用于画面制作,并且能自动生成代码整体框架。PC 模拟环境能模拟整个软件的运行环境,便于测试,并且集成了自动测试环境。第 4 章:介绍画面的构成元素。整个系统的画面复杂,为了实现清楚、准确表示画面内容,整个系统设计使用的部品有 54 种之多。本章列出了几种最常用到的画面部品:Bitmap,Label,TextBox,ScreenButton 等。详细介绍了它们的类图,详细属性,及做成方法。?……   
[关键词]:智能交通系统;汽车导航系统;电子收费系统;ITS
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:吉林大学2004年
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