智能交通專家講座

1、第7章 智能交通春季學(xué)期第1頁(yè)目 錄一、智慧城市 二、智能交通 第2頁(yè)什么是“智慧城市” ？ “智慧城市”在廣義上指城市信息化。即經(jīng)過(guò)建設(shè)寬帶多媒體信息網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，整合城市信息資源、建立電子政務(wù)、電子商務(wù)、勞動(dòng)社會(huì)保險(xiǎn)等信息化小區(qū)，逐步實(shí)現(xiàn)城市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化，使城市在信息化時(shí)代競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。智慧城市將人與人之間P2P通信擴(kuò)展到了機(jī)器與機(jī)器之間M2M通信；通信網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)組成了智慧城市基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)；并在通訊網(wǎng)絡(luò)上迭加城市信息化應(yīng)用。第3頁(yè)為何要發(fā)展“智慧城市”？智慧城市熱潮很大程度上緣于政府推進(jìn)，智慧城市營(yíng)造正成為全球城市之間競(jìng)爭(zhēng)基礎(chǔ)要件之一，是證實(shí)一個(gè)城

2、市信息化水平“名片”、是保持城市競(jìng)爭(zhēng)力主要伎倆。電信運(yùn)行商（尤其是移動(dòng)運(yùn)行商）在市場(chǎng)趨于飽和、并伴伴隨市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，開(kāi)始需求“藍(lán)?！睓C(jī)會(huì)，電子政務(wù)、交通運(yùn)輸、城市安全等市政公共服務(wù)是一個(gè)規(guī)模龐大而具穩(wěn)定收益市場(chǎng)，是一塊“肥肉”；市委書(shū)記、市長(zhǎng) “政績(jī)工程”招商引資、確保民生、城市安全和穩(wěn)定是政府官員重點(diǎn)政績(jī)第4頁(yè)“智慧城市”是綜合城市發(fā)展規(guī)劃、城市運(yùn)行管理、城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、新一代信息技術(shù)應(yīng)用等為一體城市發(fā)展新模式，是促進(jìn)城市科學(xué)發(fā)展、跨越發(fā)展、友好發(fā)展必定選擇，是提升當(dāng)代城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)際影響力戰(zhàn)略制高點(diǎn)。 “智慧城市”第5頁(yè)建設(shè)智慧城市，是城市化發(fā)展必定要求，也是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，改造提升傳

3、統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，提升戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)比重需要?！爸腔鄢鞘小敝腔鄢鞘小吧鐣?huì)更友好，生活更美好”第6頁(yè)全球智慧城市建設(shè)全球有600多個(gè)城市正在建設(shè)“智慧城市”。中國(guó)當(dāng)前有50多個(gè)城市正在策劃建設(shè)智慧城市。北京、上海、廣州、深圳、天津、青島、武漢、南京、山東、四川、杭州、揚(yáng)州、廈門(mén)等已經(jīng)明確了無(wú)線城市計(jì)劃，正在建設(shè)當(dāng)中。智慧城市營(yíng)造正成為全球城市之間競(jìng)爭(zhēng)基礎(chǔ)要件之一，是證實(shí)一個(gè)城市信息化水平“名片”、是保持城市競(jìng)爭(zhēng)力主要伎倆。第7頁(yè)全球智慧城市建設(shè)IBM “ 智慧地球 ”U-JapanU-Korea新加坡“下一代i-Hub”1999年eEurope計(jì)劃年i計(jì)劃。 東京首爾&松島北京香港舊金山紐約塔林 斯德哥爾

4、摩阿聯(lián)酋“零碳城”馬來(lái)西來(lái)“多媒體超級(jí)走廊”全球十大數(shù)字城市 信息化、數(shù)字化計(jì)劃全球有600多個(gè)城市正在建設(shè)“無(wú)線城市”。美國(guó)亞特蘭大波士頓、拉斯韋加斯、洛杉磯、舊金山、西雅圖、費(fèi)城、奧斯汀、克利夫蘭、馬里恩、匹茲堡、密爾沃基等城市都在建設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，Dusseldorf、Gyor、Jerusalem、Monaco、Westminster、新加坡、日本U-Japan、韓國(guó)首爾、仁川、釜山等6個(gè)城市U-city以及馬來(lái)西亞吉隆坡、澳大利亞Sydney在主動(dòng)建設(shè)無(wú)線數(shù)字城市第8頁(yè)中國(guó)智慧城市建設(shè)山東、四川、北京、天津、青島、武漢、上海、南京、杭州、廣州、深圳、揚(yáng)州、廈門(mén)等已經(jīng)明確了無(wú)線城市計(jì)劃，正在

5、建設(shè)當(dāng)中。從地域分布來(lái)看，這些城市主要集中在長(zhǎng)三角、珠三角和環(huán)渤海地域。海南黑龍江吉林遼寧河北山東福建江西安徽湖北湖南廣東廣西上海河南山西內(nèi)蒙古陜西寧夏甘肅青海四川貴州云南西藏新疆江蘇浙江北京臺(tái)灣無(wú)線廣州以亞運(yùn)會(huì)為契機(jī)、投資10億，到建設(shè)無(wú)線城市。南京等由政府指導(dǎo)、電信運(yùn)行商建設(shè)無(wú)線北京以?shī)W運(yùn)會(huì)為契機(jī)，建設(shè)無(wú)線城市無(wú)線上海以世博會(huì)為契機(jī)，在前建設(shè)覆蓋上海無(wú)線城市第9頁(yè)國(guó)內(nèi)智慧城市建設(shè)碰到問(wèn)題信息化全局工作缺乏有效規(guī)劃，造成部分重復(fù)建設(shè) 各部門(mén)、各行業(yè)都在信息化，但不能連接起來(lái)發(fā)揮綜合效應(yīng)信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重 缺乏統(tǒng)一城市信息化標(biāo)準(zhǔn)體系不一樣部門(mén)組織制訂信息化標(biāo)準(zhǔn)之間不協(xié)調(diào)缺乏完整、科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)體系缺乏

6、科學(xué)、實(shí)用城市信息化建設(shè)總體框架缺乏適合不一樣類型城市使用建設(shè)與運(yùn)行模式缺乏適當(dāng)運(yùn)行管理模式 缺乏有效規(guī)劃，重復(fù)建設(shè) 第10頁(yè)保增加保民生智慧城市應(yīng)用系統(tǒng)管理體系互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)打造安全、快捷、友好智慧城市關(guān)鍵點(diǎn)一: 互聯(lián)關(guān)鍵點(diǎn)二: 技術(shù)綜合應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn)三:可連續(xù)保穩(wěn)定第11頁(yè)智慧城市框架智慧產(chǎn)業(yè)智慧城市智慧民生智慧管理移動(dòng)行業(yè)手機(jī)報(bào)智慧溯源智慧家園智慧城市決議系統(tǒng)智慧管理智慧民生智慧產(chǎn)業(yè)智慧樓宇智慧醫(yī)療智慧交通手機(jī)一卡通智能綜合安防智能巡檢智慧呼叫中心智慧小區(qū)游戲云平臺(tái)智慧旅游智慧酒店第12頁(yè)智慧城市演示大廳是智慧城市指揮調(diào)度中心。以三維電子地圖、視頻、圖像、文本方式，演示 各系統(tǒng)運(yùn)行情況。

7、智慧城市決議展示系統(tǒng)智能水務(wù)與能源統(tǒng)一管理系統(tǒng)智慧交通統(tǒng)一調(diào)度系統(tǒng)特高分辯率感應(yīng)LCD交互屏當(dāng)代服務(wù)業(yè)優(yōu)化配置平臺(tái)電子政務(wù)與電子商務(wù)統(tǒng)一管理系統(tǒng)城市智能應(yīng)急與監(jiān)控管理系統(tǒng)智能通信統(tǒng)一管理系統(tǒng)智慧城市指揮決議系統(tǒng)第13頁(yè)智慧城市本質(zhì)是經(jīng)過(guò)愈加全方面感知、愈加廣泛連接、愈加集中和愈加有深度計(jì)算為城市植入智慧基因。通信技術(shù)傳感技術(shù)WSNRFID技術(shù)二、智慧城市中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人工智能技術(shù)第14頁(yè)案例1 智慧城市三、智慧城市案例第15頁(yè)案例2 IBM智慧城市三、智慧城市案例第16頁(yè)案例3 智慧旅游三、智慧城市案例智慧旅游信息推介第17頁(yè)案例3 智慧旅游三、智慧城市案例智慧旅游導(dǎo)游系統(tǒng)第18頁(yè)案例3 智慧旅

8、游三、智慧城市案例（5）（4）（3）（2）（1） 智能語(yǔ)音識(shí)別及自動(dòng)應(yīng)答系統(tǒng) 地圖定位導(dǎo)游與監(jiān)控系統(tǒng) 移動(dòng)設(shè)備智能導(dǎo)游 位基服務(wù)（LBS）及推送在手機(jī)上應(yīng)用 三維地圖導(dǎo)游第19頁(yè)三、智慧城市案例智能拉桿箱，實(shí)際上它也經(jīng)過(guò)物聯(lián)網(wǎng)方法，配置生物識(shí)別，有指紋識(shí)別，然后還有智能稱重功效，看行李有沒(méi)有超重，另外，它甚至能夠自己跟著你走。拉桿箱能夠經(jīng)過(guò)手機(jī)，識(shí)別主人位置，假如距離太遠(yuǎn)，它會(huì)告訴你而且能夠能夠自己定位。當(dāng)主人離開(kāi)時(shí)候，它會(huì)自動(dòng)上鎖，主人回到旁邊，它會(huì)自動(dòng)解鎖，假如大家不小心把拉桿箱丟失了，或者說(shuō)機(jī)場(chǎng)搬運(yùn)工人不小心把行李遺忘了，它會(huì)想方設(shè)法回到你身邊。 第20頁(yè)目 錄一、智慧城市 二、智能交通

9、 第21頁(yè)一、智能交通概述二、智能交通中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)三、智能交通應(yīng)用案例本章內(nèi)容第22頁(yè)交通擁塞空氣污染交通事故精神折磨一、智能交通概述第23頁(yè)一、智能交通概述歐洲智能交通系統(tǒng)第24頁(yè)一、智能交通概述 智能交通系統(tǒng)是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于交通設(shè)計(jì)、規(guī)劃、管理一個(gè)新型交通系統(tǒng)。 實(shí)質(zhì)上是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)交通運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行改造而形成信息化、智能化和社會(huì)化新型交通運(yùn)輸系統(tǒng)。第25頁(yè)一、智能交通概述智能交通系統(tǒng)intelligent transportation system，ITS是一個(gè)集信息技術(shù)、人工智能、電子控制、地理信息、全球定位、影像、計(jì)算機(jī)處理、有線/無(wú)線通信等各種技術(shù)為一體交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)，

10、能對(duì)各種運(yùn)輸方式進(jìn)行當(dāng)代化、科學(xué)化智能管理。Save time！Save life！Smarter！Faster！第26頁(yè)智能交通需具備以下特征：環(huán)境保護(hù)交通：大幅降低溫室氣體和其它各種污染物排放量以及能源消耗。便捷交通：經(jīng)過(guò)泛在移動(dòng)通信提供最正確路線信息和一次性支付各種方式交通費(fèi)用等服務(wù)，改進(jìn)旅客體驗(yàn)。安全交通：實(shí)時(shí)檢測(cè)危險(xiǎn)、事故并及時(shí)通知相關(guān)部門(mén)。高效交通：實(shí)時(shí)進(jìn)行跨網(wǎng)絡(luò)交通數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)，優(yōu)化交通調(diào)度和管理，最大化交通流量?？梢暯煌ǎ簩⑷抗步煌ㄜ囕v和私家車整合到統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理，提供單個(gè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)視圖?？深A(yù)測(cè)交通：連續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和建模，改進(jìn)交通流量和基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃。一、智能交通概述第27頁(yè)

11、霹靂游俠 K.I.T.T.科幻世界智能交通第28頁(yè)當(dāng)前智能交通系統(tǒng)智能導(dǎo)航不停車收費(fèi)系統(tǒng)實(shí)時(shí)路況智能控制交通燈自動(dòng)駕駛當(dāng)前智能交通系統(tǒng)車輛間通信車載娛樂(lè)第29頁(yè)一、智能交通概述(1)智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)。(2)交通流信息采集處理、分析、公布系統(tǒng)。(3)公交智能調(diào)度系統(tǒng)。(4)停車誘導(dǎo)系統(tǒng)。(5)出租車智能指揮調(diào)度系統(tǒng)。(6)綜合信息平臺(tái)(貨運(yùn)調(diào)度系統(tǒng)、物流信息系統(tǒng)等)。智能交通包括領(lǐng)域第30頁(yè)一、智能交通概述智能交通作用 經(jīng)過(guò)人車路親密配合提升交通運(yùn)輸效率，緩解交通阻塞壓力，提升路網(wǎng)經(jīng)過(guò)能力，降低交通事故，降低能源消耗，減輕環(huán)境污染。 實(shí)現(xiàn)公共交通工具全程追蹤和溯源，確保運(yùn)輸安全，實(shí)現(xiàn)政府?dāng)?shù)字

12、化調(diào)度管理與城市交通資源優(yōu)化配置運(yùn)行。 實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛、列車運(yùn)行全程追蹤，提升事故防控能力和水平，增強(qiáng)實(shí)時(shí)調(diào)度監(jiān)控和應(yīng)急事件處理能力。 實(shí)現(xiàn)對(duì)城市公共交通、軌道交通等主要設(shè)備準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)管理透明化，為運(yùn)輸安全、保障交通設(shè)施設(shè)備安全提供法律依據(jù)。第31頁(yè)一、智能交通概述智能交通系統(tǒng)組成（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）交通信息服務(wù)系統(tǒng)(ATIS）交通管理系統(tǒng)(ATMS)公共交通系統(tǒng)(APTS)先進(jìn)車輛控制系統(tǒng)(AVCS)貨運(yùn)管理系統(tǒng) 電子收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)緊搶救援系統(tǒng)(EMS)第32頁(yè)二、智能交通中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 1.2.3.4.5.視頻監(jiān)控技術(shù)定位技術(shù)感知技術(shù)無(wú)線通信技術(shù)計(jì)算技術(shù)第33頁(yè)智能

13、交通系統(tǒng)中感知技術(shù)被廣泛使用來(lái)進(jìn)行車輛狀態(tài)檢測(cè)，道路、天氣情況檢測(cè)和交通情況監(jiān)測(cè),車輛巡航控制，倒車監(jiān)控，自動(dòng)泊車，停車位管理、車輛動(dòng)態(tài)稱重等。感知識(shí)別車內(nèi)傳感器道路和路旁傳感器第34頁(yè)短距離通信（小于幾百米）用來(lái)進(jìn)行車輛之間和車輛與路旁設(shè)施之間信息交換。遠(yuǎn)距離通信用來(lái)為車輛提供互聯(lián)網(wǎng)接入，方便車輛進(jìn)行服務(wù)獲取和獲取多媒體娛樂(lè)信息。無(wú)線通信各種異構(gòu)通信技術(shù)融合，意味著需要基于軟件定義無(wú)線電設(shè)計(jì)，需要異構(gòu)連接無(wú)縫融合。第35頁(yè)智能交通需要大量信息處理和計(jì)算決議，綜合當(dāng)前車輛和道路情況為駕駛者提供輔助信息甚至替換駕駛員對(duì)車輛進(jìn)行智能控制。智能交通也對(duì)數(shù)據(jù)和邏輯處理提出了新挑戰(zhàn)：對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行處理

14、，比如需要區(qū)分危險(xiǎn)和善意障礙物；預(yù)測(cè)其它車輛未來(lái)行為；對(duì)駕駛過(guò)程中存在威脅進(jìn)行評(píng)定；在模棱兩可威脅情況下做出決議36計(jì)算決議第36頁(yè)車輛定位是大部分智能交通服務(wù)（如車輛導(dǎo)航，實(shí)時(shí)交通情況監(jiān)測(cè)等）基礎(chǔ)。37定位技術(shù)衛(wèi)星信號(hào)被高樓和樹(shù)阻擋TOA定位AOA定位第37頁(yè)視頻攝像設(shè)備通常被用來(lái)進(jìn)行車輛監(jiān)測(cè)，如交通流量計(jì)量和事故檢測(cè)。38視頻監(jiān)測(cè)識(shí)別車輛監(jiān)測(cè)識(shí)別系統(tǒng)車輛識(shí)別第38頁(yè)部分國(guó)家開(kāi)始布署所謂“探測(cè)車輛”，它們通常是出租車或者政府全部車輛，配置了DSRC或其它無(wú)線通信技術(shù)。這些車輛向交通運(yùn)行管理中心匯報(bào)它們速度和位置，管理中心對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析得到廣大范圍內(nèi)交通流量情況以檢測(cè)交通堵塞位置。同時(shí)

15、有大量科研工作集中在怎樣利用智能移動(dòng)設(shè)備來(lái)取得實(shí)時(shí)交通流量信息。探測(cè)車輛和設(shè)備出租車路徑追蹤實(shí)時(shí)流量信息監(jiān)控車第39頁(yè)三、智能交通案例以RFID電子標(biāo)簽作為車輛信息載體，結(jié)合數(shù)據(jù)通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息公布技術(shù)等當(dāng)代化科技智能交通系統(tǒng)。能夠提供包括公安、交通、環(huán)境保護(hù)、稅務(wù)等部門(mén)80各種服務(wù)，為車輛信息化、交通智能化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。案例1 基于RFID車輛管理系統(tǒng)（車聯(lián)網(wǎng)）第40頁(yè)三、智能交通案例基于RFID車輛管理系統(tǒng)整體架構(gòu)第41頁(yè)1.2.3.4.6.5.傳感器技術(shù)及傳感信息整合開(kāi)放智能車載終端系統(tǒng)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)服務(wù)端計(jì)算與服務(wù)整合技術(shù)通信及其應(yīng)用技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)三、智能交通

16、案例第42頁(yè)三、智能交通案例案例2 二義性路徑識(shí)別系統(tǒng)第43頁(yè)三、智能交通案例適合用于高速公路系統(tǒng)，尤其是路網(wǎng)情況復(fù)雜、多路徑路段較多、不確定通行費(fèi)用百分比較高路段。為高速公路業(yè)主提供高性能、高可靠性、高準(zhǔn)確度路徑識(shí)別服務(wù)，為拆分結(jié)算和準(zhǔn)確收費(fèi)提供可靠依據(jù)。第44頁(yè)三、智能交通案例二義性路徑識(shí)別系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)第45頁(yè)三、智能交通案例在車道入口，經(jīng)過(guò)復(fù)合讀寫(xiě)器對(duì)車輛發(fā)放復(fù)合通行卡，并將入口信息和車輛信息寫(xiě)入復(fù)合通行卡，待復(fù)合通行卡被激活后車輛上路；車輛經(jīng)過(guò)路側(cè)標(biāo)識(shí)站時(shí)，復(fù)合通行卡將接收到路徑信息保留；在車道出口，經(jīng)過(guò)復(fù)合讀寫(xiě)器讀出入口及路徑信息并進(jìn)行收費(fèi)，同時(shí)將數(shù)據(jù)上報(bào)上級(jí)管理中心，為通行費(fèi)拆分提

17、供依據(jù)。第46頁(yè)三、智能交通案例5月，中興通訊，“云端一體化，智慧大交通” （智慧大交通）依靠智能交通云、管、端三層架構(gòu)，涵蓋城市道路、軌道交通、高速公路、航空運(yùn)輸以及水路航運(yùn)等交通行業(yè)領(lǐng)域。案例3 云端一體化智慧大交通第47頁(yè)三、智能交通案例“端”是交通所包括終端、傳感器等設(shè)施，如同人神經(jīng)末梢，實(shí)現(xiàn)對(duì)人、車、路、環(huán)境精準(zhǔn)信息感知。“管”是信息傳輸管道，如同神經(jīng)和血管，可支持交通工具內(nèi)部通信，以及人與交通工具、交通工具相互之間、交通工具與基礎(chǔ)設(shè)施之間通信?！霸啤笔腔谠朴?jì)算、大數(shù)據(jù)架構(gòu)各種應(yīng)用，如同人大腦，覆蓋交通控制與管理、交通運(yùn)行監(jiān)管、信息服務(wù)、收費(fèi)等很多方面。第48頁(yè)三、智能交通案例豐田

18、智能交通第49頁(yè)三、智能交通案例另外，正常情況下，很多車輛不應(yīng)該在馬路上隨便按喇叭，以前按喇叭是極難檢測(cè)，不過(guò)現(xiàn)在假如有機(jī)動(dòng)車輛在前后50米范圍內(nèi)，在不允許按喇叭地方按喇叭，也能經(jīng)過(guò)聲納檢測(cè)出來(lái)。深圳交警啟用了一個(gè)“智能行人闖紅燈取證系統(tǒng)”，只要有些人闖紅燈，露天牌子上馬上就會(huì)顯示出你照片來(lái)，假如經(jīng)過(guò)大數(shù)據(jù)分析發(fā)覺(jué)你有屢次闖紅燈行為，系統(tǒng)還會(huì)對(duì)你提出告警。第50頁(yè)三、智能交通案例特斯拉這么電動(dòng)車，其電池組是由幾千塊電池組合而成，利用傳感器和軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控電池電壓，經(jīng)過(guò)大數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)智能充放電管理，讓這些電池瞬時(shí)都保持電壓一致。另外現(xiàn)在電動(dòng)車最難是充電，充電樁時(shí)間要比加油站花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)多，所以現(xiàn)在國(guó)外說(shuō)，何須用充電樁呢，把充電線放在馬路上，一邊走一邊都能夠充電。實(shí)際上我們知道，汽車本身就是物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)汽車上就有十多個(gè)CPU，200個(gè)傳