智能交通系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)

1、智能交通運(yùn)輸系統(tǒng),,1.交通系統(tǒng)定義、組成、屬性、問(wèn)題,你們眼中的交通運(yùn)輸是什么？,？,交通系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)因素,政治經(jīng)濟(jì)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(jì)大道、祿口機(jī)場(chǎng)…,有爭(zhēng)議的上海浦東世紀(jì)大道,有爭(zhēng)議的上海浦東世紀(jì)大道,南京祿口機(jī)場(chǎng),聽(tīng)信風(fēng)水師指點(diǎn)　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(yùn)轉(zhuǎn)與輸送，交通及其問(wèn)題都是派生性的。交通源于社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，又反作用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、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(wèn)題,交通問(wèn)題—交通堵塞,南京網(wǎng)友繪早高峰過(guò)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(zhǎng)龍”。,1986年，北京，長(zhǎng)安街，那個(gè)年代到訪中國(guó)的外國(guó)人都稱中國(guó)為“自行車王國(guó)”。,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(zhǎng)陳燕凌稱，目前北京44%的機(jī)動(dòng)車日出行距離不足5公里，這一部分需求是本可通過(guò)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(wèn)題—交通堵塞,交通問(wèn)題—交通堵塞,交通問(wèn)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(wèn)題—交通安全,交通問(wèn)題—交通安全,交通問(wèn)題－交通事故,交通死亡事故每年約11萬(wàn)人，相當(dāng)于平均每天掉下一架波

4、音747飛機(jī),交通事故與疾病致人死亡全球變化趨勢(shì),交通問(wèn)題-能源消耗與污染,能耗：交通運(yùn)輸是能耗增長(zhǎng)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(yùn)輸能耗的73%。,交通問(wèn)題-能源消耗與污染,目前全國(guó)約五分之一的城市大氣污染嚴(yán)重，113個(gè)重點(diǎn)城市中三分之一以上空氣質(zhì)量達(dá)不到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)動(dòng)車排放成為部分大中城市大氣污染的主要來(lái)源。據(jù)估計(jì)和上世紀(jì)80年代相比，我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量增加24倍，排放總量則

5、增加12倍。,2020年中國(guó)60萬(wàn)人因大氣污染過(guò)早死亡  —經(jīng)合組織(OECD),交通問(wèn)題—能源消耗與污染,上海：機(jī)動(dòng)車排放的氮氧化物NOx、揮發(fā)性有機(jī)物和顆粒物在中心城區(qū)所有污染源中的“貢獻(xiàn)”比例達(dá)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(lái)”,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(jì)南現(xiàn)史上“最窄人行道” 僅0.2米如過(guò)獨(dú)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(dòng)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(wèn)題—自然災(zāi)害,我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)存在的突出問(wèn)題,2.信息技術(shù)帶來(lái)的變革,阿里巴巴這么火，告訴我們什么？,從網(wǎng)上購(gòu)物，到電子商務(wù)，電子付費(fèi)，電子銀行…,購(gòu)物的時(shí)間與地點(diǎn),

7、變得更加彈性,我們會(huì)把你每周的采購(gòu)直接送到你廚房,遠(yuǎn)程醫(yī)療,咖啡吧？工作室？,工作、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)、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(yíng)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(duì)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(dòng)”到B處（才能工作、購(gòu)物、上學(xué)、就醫(yī)）它們可以“移動(dòng)”到你面前！,交通需求的變化,客運(yùn)交通需求(以美國(guó)為例),曾長(zhǎng)期持續(xù)增長(zhǎng)，但在2004/2005年達(dá)到高峰以后開(kāi)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(shí)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(yùn)交通需求的變化,3.怎樣應(yīng)對(duì)？,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(shí)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(kāi)發(fā),,,城市永遠(yuǎn)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(wèn)題的唯一有效途徑！,世界和中國(guó)城市交通的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),共識(shí),在保障人居環(huán)境和城市生態(tài)的前提下，盡可能擴(kuò)大城市道路網(wǎng)絡(luò)，以適應(yīng)日益增長(zhǎng)的交通需求。對(duì)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(jìn)可持續(xù)的發(fā)展.,策略二：“智慧交通”“smart Mobility”,趨勢(shì)：更多由信息技術(shù)支撐的交通對(duì)策,1.新的載運(yùn)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(yùn)工具技術(shù),新的載運(yùn)工具技術(shù),汽車+飛機(jī)+輪船快速、體積小的汽車新能源汽車無(wú)人駕駛汽車無(wú)人飛機(jī)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(guó)人慌了！阿拉伯呆了！不燒油，不燒電的車在中國(guó)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(kāi)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(guó)ITS邏輯結(jié)構(gòu)頂層數(shù)據(jù)流圖,中國(guó)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(cè)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(cè)路段行程車速,公交IC卡運(yùn)營(yíng)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(jī)應(yīng)用,利用智能手機(jī)的普及，針對(duì)交通使用者個(gè)體而開(kāi)發(fā)的應(yīng)用通常使用開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)，開(kāi)放源程序支持的平臺(tái)，利用

15、眾包、大數(shù)據(jù)、社交媒體、和網(wǎng)游等網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的技術(shù)工具手機(jī)應(yīng)用的安裝和使用通常是免費(fèi)（有些應(yīng)用會(huì)對(duì)某些高端定制服務(wù)收取服務(wù)費(fèi)）可以和ITS 智能交通系統(tǒng)連接,,2009年9月，美國(guó)麻省交通局將它的公交數(shù)據(jù)開(kāi)放給社會(huì)看看發(fā)生了什么,開(kāi)放的交通數(shù)據(jù)給交通使用者帶來(lái)多種多樣個(gè)性化的交通服務(wù)，很多都是傳統(tǒng)交通管理者和運(yùn)營(yíng)商無(wú)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(gè)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(huì),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(guò)程,,城市交通可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),,系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),采用對(duì)策組合進(jìn)行反饋控制,,宏觀仿真,中觀仿真,微觀仿真,實(shí)時(shí)仿真,,,系統(tǒng)演

18、變規(guī)律的認(rèn)識(shí),連續(xù)觀測(cè)的信息環(huán)境,交通系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、診斷、預(yù)警、預(yù)測(cè)、調(diào)控,交通狀態(tài)觀測(cè)分析,交通行為觀測(cè)分析,交通IC卡數(shù)據(jù),出租車數(shù)據(jù),停車場(chǎng)數(shù)據(jù),移動(dòng)通信數(shù)據(jù),牌照識(shí)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(yùn)行數(shù)據(jù),軌道交通運(yùn)行數(shù)據(jù),道路交通檢測(cè)數(shù)據(jù),牌照識(shí)別數(shù)據(jù),多源數(shù)據(jù)融合分析,交通運(yùn)行狀態(tài)特征提取與分析,系統(tǒng)預(yù)警、預(yù)測(cè),系統(tǒng)綜合調(diào)控,調(diào)控效果評(píng)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(diǎn)檢測(cè)器的

19、交通流數(shù)據(jù)采集流程,,利用出租車GPS檢測(cè)路段行程車速,公交IC卡運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)采集,上海市快速道路車輛牌照識(shí)別系統(tǒng)布局,通過(guò)手機(jī)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(guó)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)有數(shù)據(jù)量 1.9EB（1018 字節(jié)） （全人類說(shuō)過(guò)的話約5EB）,,,2010年，全球數(shù)據(jù)量已達(dá) 1.2ZB（1021字節(jié)）,,2020年，預(yù)

20、計(jì)全球所管理的數(shù)據(jù)將達(dá)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(kuò)散，10 TB；,數(shù)據(jù)正在爆炸式增長(zhǎng),各種傳感器及新型智能移動(dòng)設(shè)備的迅速普及，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，帶來(lái)海量數(shù)據(jù)的爆發(fā)。如此大規(guī)模的數(shù)據(jù)量，對(duì)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)產(chǎn)生什么影響，是我們必須面對(duì)的重大問(wèn)題。,IDC （International Data Corporation ）統(tǒng)計(jì)：,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(yuǎn)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(jì)算成為繼試驗(yàn)科學(xué)、理論科學(xué)、計(jì)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(lái)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。,2011年,美國(guó)政府公布了“大數(shù)據(jù)研發(fā)計(jì)劃”，基于大數(shù)據(jù)推動(dòng)科研和創(chuàng)新。,第424次會(huì)議：以“大數(shù)

22、據(jù)”為主題，認(rèn)為大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，大數(shù)據(jù)已成為各行業(yè)共同面臨的大問(wèn)題。,2012年5月,第445次：以 “數(shù)據(jù)密集時(shí)代的科研信息化”為主題，討論“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的科研信息化問(wèn)題。,“大數(shù)據(jù)”時(shí)代真的來(lái)了,大數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)（Big data）通常用來(lái)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(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)特征顯著。,大數(shù)據(jù)的應(yīng)用,用實(shí)時(shí)的交通數(shù)據(jù)來(lái)監(jiān)測(cè)公交服務(wù)水平和質(zhì)量用手機(jī)數(shù)據(jù)支持交通規(guī)劃,利用眾包c(diǎn)rowdso

23、urcing平臺(tái)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(duì)不同出行時(shí)間線路提供不同獎(jiǎng)勵(lì)，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(xiàng)目通過(guò)激勵(lì)機(jī)制讓出行者自愿在非高峰時(shí)間出行類似俱樂(lè)部會(huì)員積分制跟蹤分析會(huì)員出行提供抽獎(jiǎng)機(jī)會(huì)、網(wǎng)游、網(wǎng)絡(luò)社

24、交和定制獎(jiǎng)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(wèn)題的表象，而不是問(wèn)題的根源城市土地利用規(guī)劃仍然僵化，功能分離，缺少?gòu)椥栽S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(guò)增加高峰時(shí)間和運(yùn)輸能力來(lái)解決問(wèn)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(lì)和誘導(dǎo)不必要的交通需求,智慧交通的真正目標(biāo),保證滿足所有人，特別是低收入和弱勢(shì)群體的最基本

25、的出行需要同時(shí)對(duì)機(jī)動(dòng)化交通的增長(zhǎng)實(shí)施有效的管理提供機(jī)動(dòng)化出行的替代方案避免和減少不必要、不可取的機(jī)動(dòng)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(shū),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(kāi)展研究學(xué)期中和學(xué)期末各安排一次匯報(bào)，現(xiàn)場(chǎng)打分后

26、作為平時(shí)成績(jī)第四周提交分組名單和題目,,,,,,,,RFID定向接收機(jī),RFID全向接收機(jī),RFID地磁車輛檢測(cè)器,路口RFID全向接收機(jī)配備全向天線C：負(fù)責(zé)接收周圍區(qū)域的地磁車輛檢測(cè)器，負(fù)責(zé)專用車載電子標(biāo)簽。與交通信號(hào)控制機(jī)通信，發(fā)送優(yōu)先與解除信息。與各個(gè)路段RFID的定向接收機(jī)（天線B）進(jìn)行通信。,A,控制機(jī),B,C,路段RFID定向接收機(jī)，配備定向天線A和B。負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)到達(dá)車輛，并判別方向，路口接收機(jī)匯報(bào)。輔助發(fā)現(xiàn)車輛

27、離開(kāi)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(biāo)簽： 人車認(rèn)證合一，13.56M認(rèn)證卡（人卡）+2.4G遠(yuǎn)程卡（車卡）。首先需要拿持無(wú)源13.56M卡（人卡），在中心注冊(cè)優(yōu)先級(jí)別、優(yōu)先時(shí)間與區(qū)域。將認(rèn)證卡插入車上配備的2.4G遠(yuǎn)程卡（車卡），該卡同時(shí)具備13.56認(rèn)證卡讀卡器，將認(rèn)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(shí)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(cè)器1.放在路口檢測(cè)車輛的流量、占有率等。2.放在路側(cè)，檢測(cè)路邊路上停車。3.車位檢測(cè)器，車輛檢測(cè)器，車載電子標(biāo)簽統(tǒng)一用RFID綜合接收機(jī)處理，實(shí)現(xiàn)一體化d解決方案，擴(kuò)展性強(qiáng)，節(jié)省投資。,,RFID地磁車位檢測(cè)器,設(shè)置說(shuō)明：路段接收機(jī)只需要在優(yōu)先通道上設(shè)置。地磁車輛檢測(cè)器不是必須的。,,,,,,,RFID定向接收機(jī),RFID全向接收機(jī),RFID地磁檢測(cè)器,A天線發(fā)現(xiàn)帶有裝用電子標(biāo)簽的緊急車輛并判斷方向 （剔除