智能運(yùn)輸系統(tǒng)

前言

　　交通一直在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，交通運(yùn)輸對(duì)保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)體系及日常生活的正常運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)揮著越來越大的作用，社會(huì)對(duì)交通運(yùn)輸?shù)男枨蟪掷m(xù)增長促使交通運(yùn)輸業(yè)迅速發(fā)展。然而，交通發(fā)展的同時(shí)，也帶來了大量的問題，造成了巨大的物質(zhì)與經(jīng)濟(jì)損失，集中表現(xiàn)在交通擁堵、環(huán)境污染、交通事故等方面。實(shí)踐表明，單純依靠修建道路基礎(chǔ)設(shè)施和采用傳統(tǒng)的管理方式來解決交通問題，不僅成本昂貴、環(huán)境污染嚴(yán)重，而且其緩解交通擁堵、減少交通事故、提高交通運(yùn)輸效率的能力也十分有限。為此，需要一些新的技術(shù)和手段來從根本上解決交通問題，智能運(yùn)輸系統(tǒng)的出現(xiàn)為解決這一問題提供了可能?！　∶绹?、日本和歐盟等發(fā)達(dá)國家從20世紀(jì)90年代初開始進(jìn)行智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究，將駕駛員、交通工具、道路、環(huán)境作為一體來考慮，將先進(jìn)的信息技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、運(yùn)籌學(xué)、圖像分析技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及人工智能等有效地綜合運(yùn)用于整個(gè)交通管理系統(tǒng)。在系統(tǒng)工程綜合集成的總體思想指導(dǎo)下，建立起一種在大范圍內(nèi)全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的運(yùn)輸綜合體系。這一技術(shù)的應(yīng)用大大緩解了交通擁擠、安全和環(huán)保等問題。在總結(jié)近年來交通科技成就的基礎(chǔ)上，美國聯(lián)邦運(yùn)輸咨詢小組提出了《美國綜合運(yùn)輸系統(tǒng)2050年發(fā)展構(gòu)想》的報(bào)告，明確新的交通系統(tǒng)發(fā)展思路將不同于“(20世紀(jì))50年代規(guī)劃修建州際公路系統(tǒng)以增加供給和物理設(shè)施能力”的做法，“需要?jiǎng)?chuàng)新的解決方案”，“著眼于新技術(shù)和新概念，如信息技術(shù)、納米技術(shù)、再生燃料以及高效清潔能源技術(shù)等”。美國聯(lián)邦運(yùn)輸咨詢小組的報(bào)告特別指出，智能運(yùn)輸技術(shù)是交通運(yùn)輸發(fā)展中最典型、最活躍和最具潛力的全面應(yīng)用信息技術(shù)的一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。由此可見，智能運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展將推動(dòng)交通運(yùn)輸進(jìn)入信息時(shí)代，是21世紀(jì)現(xiàn)代化交通運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展方向?！　〗陙?，我國加速了智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究，取得了一系列可喜的成績(jī)。但由于我國是當(dāng)今世界交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展最快的國家，正處于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和智能化建設(shè)同時(shí)進(jìn)行的特殊時(shí)期，與發(fā)達(dá)國家開發(fā)和應(yīng)用智能運(yùn)輸系統(tǒng)的條件不同，在某些方面沒有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，還存在很多需要解決的問題。因此，智能運(yùn)輸系統(tǒng)在我國尚處于初級(jí)階段，它在我國交通運(yùn)輸中所起的作用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有被完全挖掘出來，還需要我們長期的努力。

內(nèi)容概要

　　《智能運(yùn)輸系統(tǒng)——原理.方法及應(yīng)用》共分為9章，從智能運(yùn)輸系統(tǒng)的概念、體系框架，智能運(yùn)輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，智能運(yùn)輸系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)，城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)，先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)，交通信息服務(wù)系統(tǒng)，先進(jìn)的車輛系統(tǒng)，先進(jìn)的貨運(yùn)管理系統(tǒng)等方面進(jìn)行了深入分析和討論?！吨悄苓\(yùn)輸系統(tǒng)——原理.方法及應(yīng)用》涵蓋了智能運(yùn)輸系統(tǒng)的主要內(nèi)容，是在收集國內(nèi)外智能運(yùn)輸系統(tǒng)近年來最新成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合該領(lǐng)域的科研和教學(xué)實(shí)踐編寫而成的?！　　吨悄苓\(yùn)輸系統(tǒng)——原理.方法及應(yīng)用》可作為交通運(yùn)輸類、物流工程、物流管理、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)開設(shè)“智能運(yùn)輸系統(tǒng)”課程的教材，也可為從事智能運(yùn)輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)與運(yùn)營等相關(guān)人員提供理論、方法和應(yīng)用案例。

書籍目錄

1 緒論1．1 智能運(yùn)輸系統(tǒng)概述1．1．1 智能運(yùn)輸系統(tǒng)的起源1．1．2 智能運(yùn)輸系統(tǒng)的內(nèi)涵1．2 國外智能運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展歷程與趨勢(shì)1．2．1 美國智能運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展歷程1．3．2 日本智能運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展歷程1．2．3 歐盟智能運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展歷程1．2．4 國際智能運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)趨勢(shì)分析1．3 我國智能運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展歷程與現(xiàn)狀參考文獻(xiàn)2 智能運(yùn)輸系統(tǒng)的體系框架與標(biāo)準(zhǔn)2．1 概述2．1．1 智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架的產(chǎn)生2．1．2 智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架的定義與組成2．1．3 智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架的開發(fā)方法與過程2．2 國外智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架2．2．1 美國智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架2．2．2 日本智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架2．2．3 歐盟智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架2．3 我國智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架2．3．1 我國智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架制定的目標(biāo)與步驟2．3．2 我國智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架的服務(wù)定義2．3．3 我國智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架的邏輯框架2．3．4 我國智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架的物理框架2．4 智能運(yùn)輸系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化2．4．1 國際智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀2．4．2 我國智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化參考文獻(xiàn)3 智能運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)3．1 智能運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)3．2 交通信息采集技術(shù)基礎(chǔ)3．2．1 交通信息采集技術(shù)概述3．2．2 動(dòng)態(tài)交通信息檢測(cè)技術(shù)3．2．3 浮動(dòng)車技術(shù)3．2．4 自動(dòng)車輛識(shí)別技術(shù)3．2．5 車輛定位技術(shù)3．2．6 氣象與道路環(huán)境信息采集技術(shù)3．3 交通信息預(yù)處理與融合技術(shù)3．3．1 交通信息預(yù)處理3．3．2 交通信息處理方法3．4 交通信息傳輸技術(shù)3．4．1 通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡(jiǎn)介3．4．2 ITS信息傳輸設(shè)施3．5 交通信息的顯示技術(shù)3．5．1 顯示技術(shù)概述3．5．2 顯示產(chǎn)品的主要種類3．5．3 智能運(yùn)輸系統(tǒng)中信息顯示設(shè)施3．6 交通的智能控制技術(shù)3．6．1 智能控制概述3．6．2 智能控制主要方法3．7 交通地理信息系統(tǒng)技術(shù)3．7．1 交通地理信息系統(tǒng)概述3．7．2 交通地理信息系統(tǒng)的技術(shù)方法3．7．3 交通地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)參考文獻(xiàn)4 智能運(yùn)輸系統(tǒng)規(guī)劃及設(shè)計(jì)4．1 ITS規(guī)劃的原則、方法和步驟4．1．1 ITS規(guī)劃的原則4．1．2 ITS規(guī)劃的基本方法和步驟4．2 ITS需求分析與預(yù)測(cè)4．2．1 ITS需求分析4．2．2 ITS需求分析與預(yù)測(cè)方法4．2．3 ITS需求分析實(shí)例4．3 ITS系統(tǒng)功能分析與設(shè)計(jì)4．3．1 目的和原則4．3．2 方法及程序4．3．3 ITS重點(diǎn)項(xiàng)目功能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介4．4 ITS方案設(shè)計(jì)實(shí)施及評(píng)價(jià)4．4．1 方案設(shè)計(jì)4．4．2 方案實(shí)施4．4．3 方案評(píng)價(jià)4．5 規(guī)劃軟件介紹4．5．1 Turb0Architecture軟件4．5．2 IDAS軟件參考文獻(xiàn)5 城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)5．1 概述5．1．1 發(fā)展歷程5．1．2 系統(tǒng)分類5．2 定時(shí)式脫機(jī)控制系統(tǒng)5．2．1 仿真模型5．2．2 信號(hào)配時(shí)優(yōu)化過程5．2．3 系統(tǒng)運(yùn)行評(píng)價(jià)5．3 感應(yīng)式聯(lián)機(jī)控制系統(tǒng)5．3．1 SCATS系統(tǒng)5．3．2 SC00T系統(tǒng)5．3．3 RHODES系統(tǒng)5．3．4 SPOT／UTOPIA系統(tǒng)5．3．5 0PAC系統(tǒng)5．4 基于多智能體的區(qū)域交通控制系統(tǒng)5．4．1 傳統(tǒng)交通控制系統(tǒng)的局限5．4．2 智能體(Agent)的基本概念5．4．3 基于多智能體的區(qū)域交通控制系統(tǒng)參考文獻(xiàn)6 先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)6．1 概述6．2 交通監(jiān)控系統(tǒng)6．2．1 交通監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理6．2．2 電子警察系統(tǒng)6．3 公共交通管理系統(tǒng)6．3．1 簡(jiǎn)介6．3．2 APTS的關(guān)鍵技術(shù)6．3．3 應(yīng)用實(shí)例6．4 電子收費(fèi)系統(tǒng)6．4．1 簡(jiǎn)介6．4．2 工作原理6．4．3 應(yīng)用實(shí)例6．5 交通事件管理系統(tǒng)6．5．1 交通事件管理概述6．5．2 交通事件管理系統(tǒng)的組成6．5．3 交通事件管理系統(tǒng)的功能參考文獻(xiàn)7 交通信息服務(wù)系統(tǒng)7．1 概述7．1．1 交通信息服務(wù)系統(tǒng)的含義與發(fā)展7．1．2 交通信息服務(wù)系統(tǒng)的作用、特點(diǎn)與目標(biāo)7．1．3 交通信息服務(wù)系統(tǒng)的分類7．2 交通信息服務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)內(nèi)容、組成與工作原理7．2．1 交通出行者對(duì)交通信息的需求特征7．2．2 交通信息服務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)內(nèi)容7．2．3 交通信息服務(wù)系統(tǒng)的組成與工作原理7．3 交通信息服務(wù)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展7．3．1 交通信息服務(wù)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)7．3．2 交通信息服務(wù)系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展7．4 國內(nèi)外典型交通信息服務(wù)系統(tǒng)介紹7．4．1 國外典型交通信息服務(wù)系統(tǒng)介紹7．4．2 國外典型路徑導(dǎo)航系統(tǒng)介紹7．4．3 我國交通信息服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例簡(jiǎn)介參考文獻(xiàn)8 先進(jìn)的車輛系統(tǒng)8．1 先進(jìn)的車輛系統(tǒng)概述8．2 先進(jìn)車輛系統(tǒng)的功能8．3 安全輔助駕駛系統(tǒng)8．3．1 駕駛員監(jiān)測(cè)警告系統(tǒng)8．3．2 防撞系統(tǒng)8．3．3 巡航控制系統(tǒng)8．3．4 駕駛員視覺增強(qiáng)系統(tǒng)8．4 車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)8．4．1 磁道釘導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8．4．2 磁道釘導(dǎo)航系統(tǒng)感知原理8．4．3 視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)8．4．4 視覺導(dǎo)航系統(tǒng)感知原理8．4．5 車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)控制原理8．5 自動(dòng)公路系統(tǒng)8．5．1 自動(dòng)公路系統(tǒng)的概念8．5．2 自動(dòng)公路系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)8．4．4 自動(dòng)公路系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀參考文獻(xiàn)9 先進(jìn)的貨運(yùn)管理系統(tǒng)9．1 先進(jìn)的貨運(yùn)管理系統(tǒng)概述9．2 基本功能9．3 車輛管理系統(tǒng)9．3．1 商用車輛的監(jiān)測(cè)9．3．2 商用車輛的定位9．3．3 商用車輛的重量測(cè)定9．3．4 自動(dòng)路邊安全檢查9．4 特殊貨運(yùn)系統(tǒng)9．4．1 危險(xiǎn)品運(yùn)輸9．4．2 專用貨運(yùn)系統(tǒng)參考文獻(xiàn)附錄A我國ITS體系框架附錄B智能運(yùn)輸系統(tǒng)通用術(shù)語中英文對(duì)照表

章節(jié)摘錄

　　3．6交通的智能控制技術(shù)　　3．6．1智能控制概述　　(1)智能控制的發(fā)展　　人類對(duì)智能機(jī)器及其控制的幻想和追求，已經(jīng)有三百多年的歷史。然而，真正的智能機(jī)器只有在計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上才能成為可能。人工智能已經(jīng)促進(jìn)自動(dòng)控制向著它的當(dāng)今最高層次——智能控制發(fā)展。智能控制代表了自動(dòng)控制的最新發(fā)展階段，也是應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬人類智能，實(shí)現(xiàn)人類腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)自動(dòng)化的一個(gè)重要領(lǐng)域。越來越多的自動(dòng)控制工作者認(rèn)識(shí)到：智能控制象征著自動(dòng)化的未來，是自動(dòng)控制科學(xué)發(fā)展道路上的又一次飛躍?！　∪斯ぶ悄苁且婚T年輕的學(xué)科，它的近期目標(biāo)在于研究與建造智能計(jì)算機(jī)及其系統(tǒng)，以模擬和執(zhí)行人類的某些智能功能，如判斷、理解、推理、識(shí)別、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問題求解等。人工智能的遠(yuǎn)期目標(biāo)在于用自動(dòng)機(jī)模仿人類的思維過程和智能行為，創(chuàng)建智能科學(xué)體系?！　≈悄芸刂扑汲钡谝淮纬霈F(xiàn)在20世紀(jì)60年代，幾種智能控制的思想和方法被提出和發(fā)展。學(xué)習(xí)機(jī)器的要領(lǐng)是控制論出現(xiàn)的時(shí)候提出的。自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)方法被開發(fā)出來用于解決控制系統(tǒng)的隨機(jī)特性問題。最初，學(xué)習(xí)系統(tǒng)被用于飛行控制、模式分類與通信等，例如核電站的控制?！　?0世紀(jì)60年代中期，自動(dòng)控制與人工智能開始交接。1965年，著名的美籍華裔科學(xué)家傅京孫教授首先把人工智能的啟發(fā)式推理規(guī)則用于學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)，并于1971年論述了人工智能與自動(dòng)控制的交接關(guān)系?！　∧：刂剖侵悄芸刂频挠忠换钴S研究領(lǐng)域。扎德(Zadeh)于1965年發(fā)表了他的著名論文“模糊集合”，開辟了模糊控制的新領(lǐng)域。此后，在模糊控制理論探索和實(shí)際應(yīng)用兩個(gè)方面，人們都進(jìn)行了大量的研究，并取得一批令人感興趣的成果。值得一提的是，自從70年代以來，模糊控制的應(yīng)用研究獲得廣泛的開展，并取得一批令人感興趣的成果?！　?967年，利昂茲等人首次正式使用智能控制一詞，這一術(shù)語的出現(xiàn)要比人工智能晚47年。初期的智能控制系統(tǒng)采用一些比較初級(jí)的智能方法，如模式識(shí)別和學(xué)習(xí)方法等，而且發(fā)展速度十分緩慢?！　〗陙恚S著人工智能和機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)智能控制的研究出現(xiàn)一股新的熱潮。各種智能決策系統(tǒng)、專家控制系統(tǒng)、學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)、神經(jīng)控制系統(tǒng)、主動(dòng)視覺控制系統(tǒng)、智能規(guī)劃和故障診斷系統(tǒng)等已被應(yīng)用于各類工業(yè)過程控制系統(tǒng)、智能機(jī)器人系統(tǒng)和智能化生產(chǎn)(制造)系統(tǒng)?！　?2)智能控制的特點(diǎn)　 同時(shí)具有以知識(shí)表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)模型表示的混合控制過程，也往往是那些含有復(fù)雜性、不完全性、模糊性或不確定性以及不存在抑制算法的非數(shù)字過程。

編輯推薦

　　交通是人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)人和物空間位移的最重要的方式之一，是社會(huì)體系中的重要組成部分。交通的發(fā)達(dá)程度始終是衡量一個(gè)國家現(xiàn)代化進(jìn)展、社會(huì)文明程度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。智能運(yùn)輸系統(tǒng)代表了國內(nèi)外共同追求的未來交通的發(fā)展方向，是先進(jìn)的信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和系統(tǒng)綜合技術(shù)與傳統(tǒng)交通系統(tǒng)的集成，也是解決交通供需矛盾、減少事故、節(jié)約能源、改善環(huán)境污染的重要途徑。它是交通發(fā)展史上的義一次革命!

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