智能交通系統的認識

1、智能交通運輸系統,,1.交通系統定義、組成、屬性、問題,你們眼中的交通運輸是什么？,？,交通系統的關聯因素,政治經濟人口空間結構文化…,交通和政治的關系,交通設施的決策：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,聽信風水師指點　河北高邑建“史上最牛丁字路”,交通和城市空間結構的關系,案例：大連,交通和人口的關系,出行次數,交通和文化的關系,[日]佐佐木綱佐佐木剛.JPG,交通系統

2、的定位,交通是人和物的運轉與輸送，交通及其問題都是派生性的。交通源于社會經濟活動，又反作用于社會經濟的發(fā)展，應從經濟、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存在的問題,交通問題—交通堵塞,南京網友繪早高峰過江戰(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,導向障礙物的

6、盲道,“以人為本”的盲道建設,導向河里的盲道,濟南現史上“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害管理等,交通問題—自然災害,我國交通運輸業(yè)存在的突出問題,2.信息技術帶來的變革,阿里巴巴這么火，告訴我們什么？,從網上購物，到電子商務，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、學習、娛樂、休閑的界限正在模糊,工作？休假？,互聯網革命？,互聯網革命？,信息技術爆炸性發(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、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不多,貨運交通需求的變化,3.怎樣應對？,交通系統的構成要素,結論：應綜合考慮影響交通系統的各類要素,交通工程學的基本概念,交通學科的發(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驗與教訓,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絡，以適應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，引導其轉向城市公共交通系統。,我們必須調控城市交通發(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：更多由信息技術支撐的交通對策,1.新的載運工具技術2.智能交通系統

12、（ITS）3.信息技術的交通使用者應用4.合作的共享交通服務模式5.信息技術支撐的新的交通規(guī)劃與管理工具,1.新的載運工具技術,新的載運工具技術,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（ITS）,智能交通系統,應用信息通訊技術而開發(fā)的專業(yè)系統主要應用在道路交通的基礎設施、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:,智能交通系統的架構,中國ITS邏輯結構頂層數據流圖,中國ITS體系結構頂層構架信息通道圖,道路交通數據的多種檢測方式,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卡運營數據采集,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.信息技術的交通使用者應用,智能手機應用,利用智能手機的普及，針對交通使用者個體而開發(fā)的應用通常使用開發(fā)數據，開放源程序支持的平臺，利用

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

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：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.信息技術支撐的新的交通規(guī)劃與管理工具,系統調控的工作過程,,城市交通可持續(xù)發(fā)展目標,,系統動態(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,,,系統演

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

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

20、計全球所管理的數據將達到35ZB,每1天，搜索引擎產生日志數量，35TB (1012字節(jié))；每1天，Facebook有40億條信息擴散，10 TB；,數據正在爆炸式增長,各種傳感器及新型智能移動設備的迅速普及，互聯網的發(fā)展，帶來海量數據的爆發(fā)。如此大規(guī)模的數據量，對社會與經濟發(fā)展會產生什么影響，是我們必須面對的重大問題。,IDC （International Data Corporation ）統計：,充分利用大數據分析,,,,,,

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

22、據”為主題，認為大數據時代已經來臨，大數據已成為各行業(yè)共同面臨的大問題。,2012年5月,第445次：以 “數據密集時代的科研信息化”為主題，討論“大數據”時代的科研信息化問題。,“大數據”時代真的來了,大數據,大數據（Big data）通常用來形容大量非結構化和半結構化數據，大數據的特征是數據量大、數據種類多、非標準化數據特征顯著。,大數據的應用,用實時的交通數據來監(jiān)測公交服務水平和質量用手機數據支持交通規(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”技術：影響人們的行為模式,圣保羅通勤者網站跟蹤通勤者出行對不同出行時間線路提供不同獎勵，并根據其他出行者信息，推薦更好的路線,“微調”技術：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、網游、網絡社

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固定線路的大型公交基礎設施，試圖通過增加高峰時間和運輸能力來解決問題許多ITS應用偏重于提高交通系統的能力和效率，有可能鼓勵和誘導不必要的交通需求,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.本學期教學安排,課程教學安排,交通工程學的體系結構,交通特性交通調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,交通工程學交通管理與控制智能交通,研究型課程,3~5名同學為單元組成研究小組，圍繞信息化智能化在交通領域中的應用確立題目，并開展研究學期中和學期末各安排一次匯報，現場打分后

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：負責接收周圍區(qū)域的地磁車輛檢測器，負責專用車載電子標簽。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。負責發(fā)現到達車輛，并判別方向，路口接收機匯報。輔助發(fā)現車輛

27、離開路口。天線B還可以接受范圍內的地磁，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，將認證卡數據讀入車卡。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)域內的車輛可以獲得相應的優(yōu)先權。,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，檢測路邊路上停車。3.車位檢測器，車輛檢測器，車載電子標簽統一用RFID綜合接收機處理，實現一體化d解決方案，擴展性強，節(jié)省投資。,,RFID地磁車位檢測器,設置說明：路段接收機只需要在優(yōu)先通道上設置。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)現帶有裝用電子標簽的緊急車輛并判斷方向 （剔除